ПЕНОМАТЕРИАЛ ДЛЯ СИДЕНЬЯ С СЕНСОРНЫМ КОВРИКОМ
FOAMED MATERIAL WITH SENSOR MAT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в основном, к креплению сенсорного коврика к основанию из пеноматериала и, в частности, к узлу из пеноматериала для сиденья и сенсорного коврика.
Предпосылки к созданию изобретения
Сенсорные коврики используются внутри автотранспортных средств для определения того, на каких именно сиденьях транспортного средства находятся пассажиры в данный момент. Обычно такие сенсорные коврики передают сигналы, содержащие информацию о пассажире транспортного средства (например, информацию о том, какие именно сиденья заняты в данный момент), в контроллер, например, в блок управления транспортного средства, который, получив такие сигналы и обработав информацию о пассажире транспортного средства, начинает выполнять или воздерживается от выполнения определенных действий (например, включения или отключения системы устройств пассивной безопасности).
Такие сенсорные коврики обычно в процессе сборки сиденья размещаются на пеноматериале сиденья или на упругой прокладке при помощи крепежных приспособлений, таких как двусторонняя клейкая лента или липучка типа «велкро». Недостаток таких способов крепления состоит в том, что в конце производственного процесса пеноматериал сиденья может полностью или частично покрываться масляной пленкой, которая используется для того, чтобы облегчить отделение основания из пеноматериала от формы для отливки. Масляная пленка может быть химически агрессивной и/или действовать как антиклейкое вещество, что отрицательно сказывается на прочности традиционных креплений: крепежные приспособления могут разъединиться, в результате чего сенсор сдвинется относительно пеноматериала сиденья или упругой прокладки. Установка сенсорного коврика точно в заданное положение является еще одной проблемой, присущей общепринятым способам фиксации.
Патент США №6659549 описывает датчик для сиденья, включающий в себя коврик, чувствительный к давлению, и несколько элементов в виде зазубрин или лапок, вмонтированных в сенсорный коврик. Такой датчик может быть легко и быстро установлен на сиденьи автотранспортного средства. Для установки такого датчика перед сборкой в прокладке из пеноматериала для сиденья выполняют несколько отверстий или полостей, в которые потом вставляются указанные лапки. После того, как лапки оказываются в полостях, зазубренные участки «выпружиниваются» наружу, упираясь в стенки углублений, тем самым за счет трения и/или впиваясь в стенки углублений надежно прикрепляют датчик к сиденью.
Несмотря на то, что патент США №6659549 предлагает способы, способные устранить проблемы, присущие традиционным способам крепления, он также имеет свои недостатки. Недостаток, связанный с таким типом сенсорных ковриков, состоит в том, что пластиковый материал, из которого они сделаны, может со временем терять упругость, становиться ломким, в результате чего «выпружинивающие» свойства зазубренного участка ухудшаются. Более того, лапки, вставленные в соответствующие полости, подвергаются сильной деформации и сжатию. Пассажиры многократно садятся на сиденья и встают с них, что приводит к дополнительной деформации и изгибанию лапок, а затем и к повреждению последних и даже выходу их из строя. Из вышесказанного следует, что существует потребность в альтернативном решении проблемы крепления.
Цель изобретения
Целью настоящего изобретения является усовершенствованный узел, включающий пеноматериал сиденья и сенсорный коврик. Эта цель достигается посредством узла, заявленного в пункте 1 формулы изобретения.
Общее описание изобретения
В узле, состоящем из пеноматериала сиденья и сенсорного коврика, пеноматериал сиденья имеет, по меньшей мере, один вырез, а сенсорный коврик имеет, по меньшей мере, одну анкерную лапку, выполненную с возможностью вставки, в, по меньшей мере, один вырез, тем самым надежно удерживая сенсорный коврик на поверхности пеноматериала сиденья. Согласно настоящему изобретению пеноматериал сиденья включает в себя, по меньшей мере, один удерживающий элемент в вырезе для фиксации анкерной лапки внутри выреза. Будучи вставленным в вырез, который может представлять собой полость или узкий разрез в пеноматериале сиденья, удерживающий элемент надежно удерживает анкерную лапку, помещенную в вырез. Предпочтительно, чтобы удерживающий элемент включал в себя лапку или препятствие из пеноматериала, заходящие в вырез и при работе упирающиеся в анкерную лапку. Предпочтительно, чтобы сенсорный коврик имел множество анкерных лапок, а пеноматериал сиденья имел соответственно множество вырезов для более прочного прикрепления сенсорного коврика и противодействия любому поворотному движению сенсорного коврика. Как можно будет видеть далее, в соответствии с изобретением появляется возможность точно устанавливать и многократно перемещать сенсорный коврик в заданное положении на основании из пеноматериала. Изобретение дополнительно обеспечивает надежную, т.е. долговечную, установку без использования дорогих клеящих слоев и/или слоев на липучке. Еще одно преимущество состоит в том, что сенсорный коврик прикрепляется к пеноматериалу съемным образом. В случае, если сенсорный коврик оказался с дефектом, его можно заменить новым без замены пеноматериала сиденья.
Предпочтительно, чтобы вырез включал в себя канал для размещения анкерной лапки, который проходит от поверхности пеноматериала сиденья внутрь этого сиденья в направлении в сторону от сенсорного коврика, а удерживающий элемент включал бы в себя выступ, например выступ из пеноматериала, между каналом и поверхностью. Предпочтительно, чтобы максимальный угол между поверхностью и каналом не превышал 45 градусов; более предпочтительно, чтобы его величина составляла 10-30 градусов. Сопряжения горизонтальных (т.е. параллельных поверхности пеноматериала сиденья, на которой размещается сенсорный коврик) и наклонных сечений канала могут быть выполнены плавными для того, чтобы анкерная лапка не испытывала излишней деформации.
Предпочтительно, чтобы сенсорный коврик включал в себя, по меньшей мере, вторую анкерную лапку, расположенную диаметрально противоположно первой лапке относительно сенсорного коврика. Следовательно, в пеноматериале сиденья имеется второй вырез для размещения в нем второй анкерной лапки, что исключает возможность случайного выскальзывания какой-либо из лапок из занимаемого ею канала.
Вырез, расположенный между поверхностью и каналом, может включать в себя разрез, проходящий вдоль канала и соединяющий последний с поверхностью основания из пеноматериала. В этом случае анкерная лапка может быть вставлена в канал через такой разрез. Разрез может проходить вдоль всей длины канала или только вдоль его части. Свод канала, т.е. участок пеноматериала между каналом и поверхностью, представляет собой, по меньшей мере, один выступ, который хотя бы частично перекрывает канал и служит в качестве удерживающего элемента. По другому варианту канал может иметь закрытый свод в качестве удерживающего элемента: в этом случае анкерная лапка вставляется вдоль канала. Преимущество выступов, полностью перекрывающих канал или закрывающих свод канала, заключается в том, что вырез становится менее ощутимым на ощупь.
Канал может включать в себя ближний участок и дальний участок; при этом дальний участок находится на большем расстоянии от сенсорного коврика, чем ближний участок. По предпочтительному варианту осуществления изобретения ширина дальнего участка канала больше, чем ширина его ближнего участка, т.е. ширина канала увеличивается плавно либо ступенчато в направлении от ближнего участка к дальнему. Следовательно, анкерная лапка может включать в себя ножку, соответствующую ближнему участку, и головку, соответствующую дальнему участку, при этом ширина головки больше ширины ближнего участка канала. Этим создается препятствие случайному выскальзыванию анкерной лапки из канала. Предпочтительно, чтобы ширина дальнего участка была равной либо превышала ширину анкерной головки для того, чтобы последняя не подвергалась постоянной деформации в процессе эксплуатации. Аналогично ширина ближнего участка канала может быть больше ширины ножки анкерной лапки. Для вставки анкерной лапки, описанный выше, разрез между поверхностью и каналом является предпочтительным. Можно также слегка изогнуть анкерную головку для прохождения ее через более узкие сечения и отпустить ее внутри более широкого сечения канала. Таким образом, анкерная лапка оказывается защемленной в вырезе. Такой способ крепления чрезвычайно надежен, так как ослабить его можно только с помощью специально направленного на эту задачу действия. В предпочтительном варианте осуществления изобретения канал имеет в основном Т-образную форму или включает в себя, по меньшей мере, участок такой формы. Следовательно, анкерная лапка также может иметь, в основном, Т-образную форму. Следует заметить, что в данном контексте понятие «Т-образный» предназначено для охвата любых отклонений от прямолинейного участка, то есть может включать в себя, например, У-образную форму или стрелообразный контур.
Анкерная лапка может съемным образом прикрепляться к сенсорному коврику, но предпочтительнее, когда она составляет с ним единое целое, например формируется методом штамповки. Для усиления фрикционного сцепления с пеноматериалом сиденья анкерная лапка может дополнительно включать в себя шероховатую поверхность и/или шероховатый контур. Такой шероховатый контур может включать в себя крючочки, которые будут входить в зацепление с пеноматериалом, когда анкерная лапка находится на своем месте.
По предпочтительному варианту осуществления изобретения вырез включает в себя полость, проходящую, по существу, вертикально (например, под углом 75-90 градусов) относительно поверхности вглубь пеноматериала сиденья. Полость в этом случае включает в себя верхний участок и нижний участок, при этом вышеуказанный верхний участок значительно уже, чем вышеуказанный нижний участок, за счет чего происходит зажим головки анкерной лапки в нижнем участке, когда она надлежащим образом вставлена в полость. В этом случае удерживающим элементом является выступ из пеноматериала, расположенный по окружности вокруг верхнего участка и перекрывающий нижний участок полости.
Далее следует заметить, что, например, для повышения комфорта пассажира пеноматериал сиденья может быть покрыт слоем текстильного материала, на котором размещается сенсорный коврик. Предпочтительно, чтобы такой слой текстильного материала представлял собой трехмерную объемную ткань.
Краткое описание чертежей
Предпочтительный вариант осуществления изобретения будет далее описан в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи:
вид сверху сенсорного коврика, снабженного анкерными лапками;
вид сверху анкерной лапки, вставленной в вырез в пеноматериале сиденья, по первому варианту осуществления изобретения;
продольное поперечное сечение по оси А-А по фиг.2;
поперечное сечение по оси В-В по фиг.2 и 3;
вид сверху анкерной лапки, вставленной в вырез в пеноматериале сиденья, по второму варианту осуществления изобретения;
продольное поперечное сечение по оси С-С фиг.5;
поперечное сечение по оси D-D фиг.5 и 6;
вид сверху анкерной лапки, вставленной в вырез в пеноматериале сиденья, по третьему варианту осуществления изобретения;
поперечное сечение по оси Е-Е фиг.8;
поперечное сечение по оси F-F фиг.8 и 9.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 изображен сенсорный коврик 10, предназначенный для использования с сиденьем автотранспортного средства. Сенсорный коврик 10 включает в себя структуру фольгового типа, в которую вмонтированы датчики давления 12 и электрические цепи 14, которые эффективно реагируют на давление, оказываемое на сенсорный коврик 10, например, давление, создаваемое пассажиром или предметом, находящимся на сиденьи, и генерируют один или более электрический сигнал в ответ на присутствие такого давления. Датчики давления 12 и электрические цепи 14 соединяются с блоком управления через шлейфовый разъем 16 сенсорного коврика 10. Следует заметить, что датчик давления выбран здесь в качестве примера, другие типы датчиков фольгового типа также могут прикрепляться к пеноматериалу сиденья в соответствии с настоящим изобретением.
Сенсорный коврик 10 дополнительно включает в себя анкерные лапки 18, выходящие из сенсорного коврика. В предпочтительном варианте осуществления изобретения анкерные лапки формируются методом штамповки или иным способом из упругих нефункциональных участков сенсорного коврика 10. Анкерные лапки 18 предпочтительно содержат узкий участок ножки 20 и более широкий участок головки 22. На фиг.1 изображены две Т-образные анкерные лапки 18, выходящие в противоположных направлениях из диаметральных участков сенсорного коврика 10.
На фиг.2-4 изображены различные планы анкерной лапки 18, вставленной в соответствующий вырез 24 в пеноматериале 26 сиденья по первому варианту осуществления изобретения (скрытый контур анкерной лапки 18 изображен на фиг.2 штриховой линией 19). Вырез 24 может быть получен посредством формования запрессованной детали во время процесса вспенивания или посредством вырезания после процесса вспенивания. В нижней части выреза 24 имеется канал 28 для размещения анкерной лапки, который проходит от поверхности вглубь пеноматериала 26 сиденья, в направлении в сторону от сенсорного коврика 10 (изображен схематично). Ближний участок канала загибается внутрь основания 26 пеноматериала сиденья. В изображенном варианте осуществления изобретения дальний участок канала остается в основном параллельным поверхности пеноматериала. Пеноматериал сиденья включает в себя несколько удерживающих выступов 30, 32, 34, частично перекрывающих канал и фиксирующих анкерную лапку 18 в направлении, перпендикулярном поверхности пеноматериала. Как описывалось выше, вырез 24 и анкерная лапка 18 имеют по существу Т-образную форму, благодаря которой анкерная лапка 18 не сможет выскользнуть из выреза 24 по каналу 28. Таким образом, анкерная лапка 18 фиксируется по трем направлениям в пространстве.
Канал 28 имеет, в основном, размеры анкерной лапки 18. Ширина Wd дальнего участка канала составляет приблизительно две-три ширины Wp ближнего участка канала. Благодаря упругости пеноматериала 26, размер канала 28 может быть немного меньше размера анкерной лапки 18, что обеспечивает плотное и долговечное закрепление анкерной лапки 18 внутри пеноматериала 26 сиденья.
На фиг.5-7 изображен второй вариант осуществления изобретения, который отличается от первого варианта тем, что вырез включает в себя первый узкий вертикальный разрез 36 и второй узкий вертикальный разрез 38. Первый разрез 36 проходит по всей длине канала 28. В дальнем участке канала вертикальный разрез 38 проходит в поперечном направлении относительно первого разреза 36. Для того, чтобы вставить анкерную лапку 18 в канал 28, разрезы 36, 38 расширяют для прохождения сквозь них анкерной лапки 18. Так как разрезы 36, 38 настолько узки, что выступы 30, 32, 34а и 34b свода канала соприкасаются или почти соприкасаются, когда анкерная лапка 18 вставлена в вырез, то последний почти не ощутим на ощупь.
На фиг.8-10 изображен третий вариант осуществления изобретения. В этом случае вырез представляет собой полость 24, которая проходит, в основном, вертикально относительно поверхности пеноматериала сиденья, при этом ее вертикальное поперечное сечение имеет, по существу, форму перевернутой буквы Т. Полость 24 имеет верхний (т.е. расположенный ближе к поверхности) цилиндрический участок 25 первого диаметра и нижний (т.е. расположенный дальше от поверхности) цилиндрический участок 27 второго диаметра, который существенно больше диаметра верхнего участка 25. В изображенном варианте диаметр нижнего участка 27 приблизительно в два раза больше диаметра верхнего участка 25. Пеноматериал сиденья 26, таким образом, представляет собой кольцеобразный участок 40, расположенный вокруг верхнего участка 25 полости 24 и над нижним участком 27 полости 24, который удерживает анкерную лапку 18 внутри полости 24. Пеноматериал 26 сиденья в этом примере покрыт слоем текстильного материала 42, например трехмерной объемной тканью. Слой 42 текстильного материала включает в себя отверстие 44, расположенное над полостью 24, созданной в пеноматериале 26.
Сенсорный коврик 10 включает в себя анкерную лапку 18, изображенную в настоящем примере в форме стрелки с узким участком ножки 20 и более широким, в основном треугольной формы, участком головки 22. Следует, однако, отметить, что этот вариант осуществления изобретения не ограничивается изображенной конструкцией участка головки 22; в действительности, анкерная лапка 18 может также иметь Т-образную форму. Длина участка ножки 20 и длина верхнего участка 25 полости 24 подбираются таким образом, чтобы участок головки 22 помещался внутри нижнего участка 27 полости 24, когда анкерная лапка 18 вставлена в него. Ширина участка ножки 20 и ширина участка головки 22 подбираются под диаметры верхнего и нижнего участков 25, 27 полости 24.
Хотя полость 24 показана в этом примере как проходящая сквозь весь слой пеноматериала 26, специалистам должно быть понятно, что полость 24 может быть выполнена глухой (в виде кармана). Предпочтительно, чтобы диаметры верхнего и нижнего участков 25, 27 полости 24 были подобраны таким образом, чтобы анкерную лапку 18 можно было вставить в них с помощью пальца. Следует также отметить, что форма горизонтального сечения участков полости 25, 27 не обязательно должна быть круглой, а может быть прямоугольной, эллиптической или многоугольной.