适于车辆座椅结构和组件的热处理.pdf

用于对适于车辆组件的结构构件(346)进行局部热处理的方法，所述方法包括：将结构构件放置到固定装置内，所述固定装置包括第一元件(761)和第二元件(762)，第一元件具有导电的第一层，以及第二元件具有导电的第一层；使得所述第一元件和第二元件中的至少一个移动成与所述结构构件相接触；通过第一和第二元件中的至少一个将压力施加到结构构件内；使得电流流通通过第一和第二元件的导电的第一层以便在结构构件中实现至少一个热处理区域；以及断开电流并将压力从结构构件释放。

权利要求书
1.  一种用于对适于车辆组件的座椅组合件的结构构件进行局部热处理的方法，所述方法包括：
将结构构件放置到固定装置内，所述固定装置包括第一元件和第二元件，第一元件具有导电的第一层，以及第二元件具有导电的第一层；
使得所述第一元件和第二元件中的至少一个移动成与所述结构构件相接触；
通过第一元件和第二元件中的至少一个将压力施加到结构构件内；
使得电流流通通过第一元件和第二元件的导电的第一层以便在所述结构构件中提供至少一个热处理区域；以及
断开电流并将压力从结构构件释放。

2.  根据权利要求1所述的方法，其中当电流流通通过导电层时，第一元件和第二元件的导电的第一层与结构构件相接触，使得电流也流通到结构构件内，并且其中第一元件和第二元件与结构构件的相反表面相接触。

3.  根据权利要求2所述的方法，其中所述电流是在不到一秒的时间内所提供的单脉冲电流。

4.  根据权利要求1所述的方法，其中第二层设置于所述第一层中的至少一个和所述结构构件之间，其中每个第二层是导热且电绝缘的层，并且其中第一元件和第二元件的第二层与结构构件相接触，使得电流不流通到结构构件内。

5.  根据权利要求4所述的方法，其中所述第二层设置于所述第一层中的至少一个上。

6.  根据权利要求4所述的方法，其中所述第二层是设置于结构构件上的涂层。

7.  根据权利要求4所述的方法，其中所述第一元件和第二元件的每一个还包括设置于导电的第一层上的第三层，并且其中所述第三层是导电和耐腐蚀的层，并且其中每个第三层由如下材料制成，该材料与第一层的在其上设置第三层的材料不同。

8.  根据权利要求4所述的方法，其中所述第一层和第二层具有大致近似的热膨胀系数。

9.  根据权利要求8所述的方法，其中所述第一层包含TZM钼以及第二层包含氮化铝。

10.  根据权利要求1所述的方法，还包括经由冷却剂冷却所述结构构件以及对结构构件进行回火的步骤。

11.  根据权利要求1所述的方法，其中所述固定装置还包括配置成通过压力形成结构构件几何特征的第一模具部分和第二模具部分。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中所述结构构件是侧面构件和靠背框架构件中的一个，其配置成在附接位置处安装到座椅靠背倾斜度调节机构，并且其中所述侧面构件和靠背框架构件中的所述一个包括多个热处理区域，所述热处理区域配置成在由预定负载对结构构件加载时导致邻近于附接位置设置的屈曲区段。

13.  根据权利要求12所述的方法，其中至少一个热处理区域设置于结构构件的第一侧上以及至少一个热处理区域设置于结构构件的第二侧上，并且其中所述结构构件的第一和第二侧布置在不同的平面内。

14.  一种车辆座椅结构，其包括：
结构构件，所述结构构件具有包括至少一个热处理区域的热处理区段，使得热处理区域具有的强度不同于结构构件的非热处理区域的强度；
其中所述至少一个热处理区域布置成通过限定邻近于热处理区段配置的屈曲区段来在结构构件加载的过程中提供负载路径管理。

15.  根据权利要求14所述的车辆座椅结构，其中所述多个热处理区域邻近于配置成将第二结构构件联接到结构构件的附接位置来设置。

16.  根据权利要求15所述的车辆座椅结构，还包括具有热处理区段的第三结构构件，该热处理区段包括邻近于配置成将第三结构构件联接到第二结构构件的附接位置而设置的多个热处理区域，并且其中所述第三结构构件的多个热处理区域具有的微结构不同于所述第三结构构件的非热处理区域的微结构。

17.  根据权利要求16所述的车辆座椅结构，其中所述结构构件是垫体结构的侧面构件，所述第二结构构件是座椅靠背调节机构，以及第三结构构件是靠背框架构件，并且其中所述侧面构件和靠背框架构件各自包括邻近于所述座椅靠背调节机构附接位置设置的至少一个热处理区域，使得所述热处理区域配置成在由预定负载对座椅结构加载时导致邻近于附接位置设置的屈曲区段。

18.  根据权利要求17所述的车辆座椅结构，其中所述靠背框架构件包括以20至30毫米之间距离间隔开的至少两个热处理区域，并且其中所述靠背框架构件的每个热处理区域具有在3至79平方毫米之间的面积，并且其中所述侧面构件包括以8至20毫米之间距离间隔开的至少两个热处理区域，以及其中所述侧面构件的每个热处理区域在形 状上是大致圆形的，其具有在2至10毫米之间的直径。

说明书适于车辆座椅结构和组件的热处理
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年10月8日提交的美国临时专利申请号61/711041的利益和优先权，该专利申请以其全文通过引用并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及适于车辆座椅结构的领域。更具体地，本申请涉及具有通过选择性硬化来定制强度的车辆座椅结构。
发明内容
一个实施例涉及用于对适于车辆组件的结构构件进行局部热处理的方法。该方法包括将结构构件放置到固定装置内，所述固定装置包括第一元件和第二元件，第一元件具有导电的第一层，以及第二元件具有导电的第一层；使得所述第一和第二元件中的至少一个移动成与所述结构构件相接触；通过第一和第二元件中的至少一个将压力施加到结构构件内；使得电流流通通过第一和第二元件的导电的第一层以便实现结构构件中的至少一个热处理区域；以及断开电流并将压力从结构构件释放。
当电流流通通过导电层时，第一和第二元件的导电的第一层可与结构构件相接触，使得该电流也流通到结构构件内。
所述第一和第二元件中的每一个也可包括设置于导电的第一层上的第二层，其中每个第二层是导热且电绝缘的层。第一和第二元件的第二层可与结构构件相接触，使得电流不流通到结构构件内。
另一个实施例涉及车辆座椅结构，其包括结构构件，所述结构构件具有包括多个热处理区域(area)的热处理区段(zone)，使得热处理区域具有的微结构不同于结构构件的非热处理区域的微结构，其中所述多个热处理区域布置成通过限定邻近于热处理区段配置的屈曲区 段来在结构构件加载的过程中提供负载路径管理。
附图说明
图1是包括本发明实施例的车辆的透视图。
图2是具有结构构件的座椅结构示例性实施例的透视图，所述结构构件具有定制的强度。
图3是具有定制强度的座椅结构的构件的示例性实施例的侧视图。
图4是具有定制强度的座椅结构的构件的另一示例性实施例的透视图。
图5是具有定制强度的座椅结构的构件的另一示例性实施例的侧视图。
图6是具有定制强度的座椅结构的构件的另一示例性实施例的侧视图。
图7是图4所示构件一部分的透视图，示出构件中的热处理区段。
图8是图4所示构件的横截面视图，其被局部热处理以便定制其强度。
图9是图3所示构件的横截面视图，其被局部热处理以便定制其强度。
图10是示出热处理结构构件的示例性方法的示意图。
图11A是示出根据示例性实施例用于对结构进行局部硬化的直接电阻系统的示意图。
图11B是示出根据另一示例性实施例用于对结构进行局部硬化的直接电阻系统的另一示意图。
图12A至12E是根据示例性实施例配置成通过间接电阻对结构构件进行热处理的组合件的各种视图。
图13是根据示例性实施例适于在间接电阻组合件中使用的加热元件的横截面视图。
图14是示出使用间接电阻对结构进行热处理的的另一示例性方法的示意图。
图15是示出根据示例性实施例用于对结构进行局部硬化的间接电阻系统的示意图。
图16是具有结构构件的座椅结构的另一示例性实施例的透视图，所述结构构件具有定制的强度。
图17是具有结构构件的座椅结构的另一示例性实施例的透视图，所述结构构件具有定制的强度。
图18是具有结构构件的座椅结构的另一示例性实施例的透视图，所述结构构件具有定制的强度。
图19是具有结构构件的座椅结构的又一个示例性实施例的透视图，所述结构构件具有定制的强度。
具体实施方式
总体上参照附图，本文中公开了适于在车辆中使用的结构构件，诸如通过选择性硬化具有定制强度的车辆座椅组合件。根据一个示例性实施例，结构构件包括使用直接电阻方法进行局部硬化的一个或一个以上的区域，其中电流通过使用与结构构件相接触的至少一个导电元件流通通过所述一个或一个以上的区域。根据另一示例性实施例，结构构件包括使用间接电阻方法进行局部硬化的一个或一个以上的区域，其中电流流通通过所述至少一个导电元件，但并不直接流通通过结构构件。
例如，车辆座椅结构可包括具有热处理区段的构件，所述热处理区段具有多个热处理区域，其中所述多个热处理区域布置成在给构件加载的过程中提供负载路径管理(例如，受控的屈曲区段)。所述构件可在直接电阻固定装置内进行热处理，例如其包括下述过程步骤：将所述构件放置成与电极相接触，移动第二电极使其与所述构件相接触，通过至少一个电极将压力施加到构件内，以及使得电流流通通过电极和构件，以便在所述构件内提供热处理区域，断开电流以及将压力从所述构件释放，以及将所述构件从电极移除。构件的热处理方法还可包括对构件进行淬火，和/或对构件进行回火。可重复该工艺过程以提供多个热处理区域，从而形成热处理区段。替代性地，多个热处理区 域可基本上同时地在构件内形成，诸如在相同的固定装置内形成。
此外，例如，车辆座椅结构可包括具有配置成提供受控屈曲区段的一个或一个以上的热处理区域的构件，其中一个或一个以上的热处理区域通过间接电阻来提供。电流可流通通过加热元件，所述加热元件包括导电层和与所述构件在热处理区域处相接触的导热和电绝缘层。导电层可产生通过所述导热层传导到热处理区域的热量。
图1示出车辆1具有座椅组合件2，其用于给车辆1的乘员(未示出)提供座椅。车辆1被示出为典型的轿车，但是应当指出的是本文所公开的结构构件和座椅组合件可设置成任何类型的车辆，诸如像越野车、货车、卡车、公共交通车辆。因此，本文所公开车辆的实例不是限制性的。
座椅组合件2可包括座椅靠背和座椅底部，它们可诸如通过座椅机构(例如，倾斜度调节机构)联接到一起以便提供座椅靠背相对于椅座坐垫的可调节性(例如，枢转)。座椅组合件2还可包括配置成给座椅2提供结构支撑的结构或框架。例如，座椅靠背可包括靠背框架，以及座椅底部可包括底部框架。每个框架可包括一个结构构件(例如，支架)或多个互连的结构构件。
框架(例如，靠背框架，底部框架)可配置成管理座椅组合件2诸如在动态车辆撞击(例如，正面碰撞，侧翻等)期间通过约束就座的乘员而所经受的负载。例如，座椅组合件2可配置成包括集成的乘员约束系统(例如，座椅安全带组合件)，所述乘员约束系统可通过约束乘员导致将负载施加到座椅框架内。由于座椅框架可经受加载，因此将框架配置成适于负载管理可能是有利的，诸如其中框架吸收加载期间的能量，以便减少传递到乘员的负载。例如，座椅组合件2可配置成通过变形(例如，塑性变形)并吸收变形期间的负载来管理加载以便减少从动态车辆事件伤害乘员的可能性。因此，可能有利的是定制框架各个结构构件的强度，以便提供高效的负载管理。例如，结构构件可包括至少一个区域，其具有与所述构件的另一个区域不同的强度，以便定制所述构件的强度。
图2示出座椅组合件2的示例性实施例，其中为了清楚起见泡沫 和装饰(例如，垫体和覆盖物)被移除，因此座椅结构是可见的。座椅结构包括：座椅底部结构19，座椅靠背结构20，可滑动地联接到一对间隔开的轨道组合件12、13(例如，导轨)的一对相对的升降器14。座椅靠背结构20可通过倾斜度调节机构25可枢转地联接到所述座椅底部结构19和/或所述升降器14。
所述座椅底部结构19可包括通过焊接、紧固件和/或任何合适的连接器互连的多个结构构件。如图2中所示，座椅底部结构19包括管状框架23和联接到管状框架23的悬架24。悬架24可支撑垫体和就座于座椅底部上的乘员，并且管状框架23配置成管理通过所述座椅底部的加载。
座椅靠背结构20可包括通过焊接、紧固件和/或任何合适的连接器互连的多个结构构件。如图2中所示，座椅靠背结构20包括管状框架26，附接到管状框架26的悬架27，和横向构件28。悬架27可支撑座椅靠背上的垫体以及就座于座椅组合件2上的乘员。管状框架26和横向构件28配置成管理通过所述座椅靠背的加载。
每个升降器14可包括一个或一个以上的结构构件。例如，每个升降器14包括结构构件，其为配置成具有定制强度的侧面构件46的形式，诸如通过使用本文所公开的热处理工艺过程。此外，构成座椅靠背结构20和/或座椅底部结构19的任何其它构件可配置成使用本文所公开的热处理工艺过程而具有定制的强度。
图3至图6示出了适于在车辆中(诸如在车辆座椅组合件中)使用的各种结构构件，其中所述结构构件包括在局部区域内通过对局部区域进行选择性硬化的定制强度。应当注意的是，虽然本文仅仅公开了结构构件的几个实例，但是任何座椅结构组件以及任何车辆结构组件可如本文所公开的那样在局部区域内进行选择性的硬化以便具有定制的强度，因此本文所公开的实例不是限制性的。
图3示出为侧面构件146形式的结构构件，其配置成适于在座椅结构中使用来管理的座椅结构的加载。侧面构件146可由钢或能够被热处理的任何其它合适材料制成。例如，侧面构件146可由低强度钢、高强度低合金钢、硼、双相材料、或任何其它合适的钢制成。侧面构 件146可具有任何合适的构造(例如，形状，大小，厚度)，诸如大致矩形的细长构造。如图所示，侧面构件146为B形支架的形式，其具有带有多个开口(例如，重量减轻孔)的多个凸起表面(例如，浮凸表面)，并且具有热处理区段148，所述热处理区段具有设置于其中的多个热处理区域149(例如位置)。多个热处理区域149布置成提供热处理区段148，其配置成当处于加载状态下时通过所述侧面构件146导致受控的屈曲区段，以便以更有效的方式管理通过所述构件的负载。
根据一个示例性实施例，侧面构件146包括预定的热处理区段148，以便在适于靠背框架(例如，倾斜度调节机构)的附接位置141的下方提供屈曲区段150(其在图3中示出为由虚线所包围的区段)以便导致靠背框架的屈曲，同时保持垫体结构不屈曲或屈曲程度小于所述靠背框架。如图3中所示，侧面构件146包括用于将靠背框架联接到侧面构件146的两个间隔开的附接位置141，以及屈曲区段150配置成将侧面构件146的宽度延长到邻近于附接位置141。屈曲区段150的大小(例如，高度，厚度等)可根据应用来进行定制。根据一个实例，屈曲区段150的大小是长度在100至160毫米之间以及宽度在10至30毫米之间。屈曲区段150由邻近于屈曲区段150(例如在下方)设置的热处理区域148导致。
如图所示，热处理区段148包括八个热处理区域149，其中每对相邻的热处理区域149由间隔距离D1间隔开。根据一个实例，间隔距离D1为在8至20毫米之间，以及更优选，间隔距离D1为约14毫米。设置在端部处的每个热处理区域149可从侧面构件146的相邻边缘(例如，周缘)间隔开等于所述间隔距离D1或另一距离的距离。因此，成对的热处理区域之间的间隔距离可基本上相同，或相对于彼此可以是不同的。
每个热处理区域149的大小(例如，半径，直径，面积)可配置成类似于或不同于其它热处理区域。每个热处理区域149的大小也可根据应用来定制。根据一个实例，每个热处理区域149具有在2至10毫米之间的直径Al，以及更优选地，每个热处理区域149的直径Al为约6毫米。
根据一个示例性实施例，侧面构件146的多个热处理区域149使用直接电阻工艺过程提供，诸如下面描述的工艺过程。多个热处理区域149可同时设置，诸如通过借助于多个固定装置将多个热处理区域149同时直接电阻焊接，其中每个固定装置包括配置成处理一个区域149的一对相对电极。替代性地，多个热处理区域149可使用具有一对电极的单个固定装置在不同的时间下提供，诸如像相继地提供。根据另一示例性实施例，侧面构件146的热处理区域149使用间接电阻工艺过程来提供。
图4示出为靠背框架构件246形式的结构构件的另一示例性实施例，其配置成管理通过诸如适于座椅组合件2的座椅靠背结构的加载。靠背框架构件246包括至少一个热处理区域249。如图所示，靠背框架构件246包括具有相似或不同形状组合的多个热处理区域249。然而，靠背框架构件246可配置成只具有相同或不同的形状。热处理区域的总体形状可受到电极形状的影响。例如，大致圆柱形的电极可形成大致圆柱形的热处理区域249。此外，例如，电极可配置成具有其它形状，诸如大致卵形、椭圆形、或任何合适的形状。这些其它形状的电极可产生具有类似于电极形状的热处理区域。
靠背框架构件246可包括多个热处理区域249以提供至少一个屈曲区段。根据一个示例性实施例，靠背框架构件246包括第一屈曲区段250，其通常设置在距适于下方结构(例如，垫体结构，侧面构件等)的附接位置241大约中间高度处。例如，第一屈曲区段250可配置成邻近就座乘员的h点，诸如在就座乘员的h点和所述靠背中间部分之间。根据一个实例，屈曲区段250具有在75至125毫米之间的长度以及在8至16毫米之间的宽度。更优选地，屈曲区段可具有为约100毫米的长度和为约12毫米的宽度。
靠背框架构件246可包括设置于靠背框架构件246第一侧242上的细长的第一热处理区域249a。第一侧242可在相对于车辆横向平面的(车辆中的)前后平面内延伸，使得所述第一热处理区域249a也在前后平面内延伸。例如，所述第一热处理区域249a可配置成在前后平面内竖直延伸。第一热处理区域249a可从附接位置241(或邻近附接 位置241)延伸到靠背框架构件246的大约中间高度。根据一个实例，细长的第一热处理区域249a具有的长度在150至250毫米之间，以及更优选地，长度为约200毫米。此外，根据一个实例，第一热处理区域249a具有的宽度在10至20毫米之间，以及更优选地，宽度为约15毫米。
背部框架构件246还可包括设置于靠背框架构件246第二侧243上的细长的第二热处理区域249b。第二侧243可在(车辆中的)车辆横向平面内延伸，其可配置成横向于前后平面，使得所述第二热处理区域249b也在车辆横向平面内延伸。第二热处理区域249b可配置成大致邻近于第一热处理区域249a，并且可从靠背框架构件246的大约中间高度延伸一定的长度，其中该长度可类似于或不同于第一热处理区域249a的长度。根据一个实例，第二热处理区域249b具有的长度在50至150毫米之间，以及更优选地，长度为100毫米。此外，根据一个实例，第二热处理区域249b具有的宽度在8至16毫米之间，以及更优选地，宽度为约12毫米。
此外，如图4中所示，靠背框架构件246可配置成包括第二屈曲区段250'，以单独的方式或以与本文所公开的其它屈曲区段组合的方式。第二屈曲区段250'可设置成高于和邻近于附接位置241，以便驱使靠背框架构件246在倾斜度调节机构和/或下方结构的附接部的正上方屈曲。根据一个实例，第二屈曲区段250'具有在120至170毫米之间的长度以及在8至16毫米之间的宽度。更优选地，屈曲区段可具有为约145毫米的长度以及为约12毫米的宽度。
为了影响靠背框架构件246沿着所述第二屈曲区段250'屈曲，靠背框架构件246可配置成具有邻近于第二屈曲区段250'设置的至少一个热处理区域。例如，靠背框架构件246可包括三个热处理区域249'，其中一个热处理区域249'在附接位置241的下方设置于靠背框架构件246的第一侧242上，以及其中两个热处理区域249'邻近于附接位置241设置于靠背框架构件246的第二侧243上。根据一个实例，每个热处理区域249'可具有在3至79平方毫米之间的面积，以及更优选地，该面积为约28平方毫米。热处理区域249'可间隔开距离D4。根据一 个实例，间隔距离D4在20至30毫米之间，以及更优选地，间隔距离D4为约25毫米。应当指出的是两个或两个以上的热处理区域249'(例如，设置于第二侧243上的两个区域)可制成单个热处理区域。
靠背框架构件246可配置成包括其它屈曲区段，其可受到其它热处理区域的影响。此外，靠背框架构件246可包括用于局部增强靠背框架构件246的一部分的其它热处理区域，以便防止所述部分屈曲。例如，靠背框架构件246可配置成联接到上部构件(例如，图6中所示的上部构件446c)，其中所述上部构件配置成支撑头靠。头靠可通过靠背框架施加相对高的加载，诸如在车辆后部碰撞事件期间施加。靠背框架构件246可包括一个或一个以上的热处理区域以便增加联接到下述位置的局部靠背框架构件的强度以便防止通过由头靠所施加的加载而屈曲，其中在所述位置处上部构件联接到靠背框架构件。
根据图4中所示的实例，靠背框架构件246包括设置于第一侧242上部部分上的一对圆形热处理区域249”，其中上部构件配置成联接到靠背框架构件246。根据一个实例，热处理区域249”间隔开在20至30毫米之间的间隔距离D2，以及更优选地，间隔距离D2为约25毫米。根据一个实例，每个热处理区域249”定位成从第一侧242的前缘242A(例如，周缘)相距在10至20毫米之间的间隔距离D3，以及更优选地，间隔距离D3为约15毫米。此外，根据一个实例，每个热处理区域249”可具有在2至10毫米之间的直径A2，以及更优选地，直径A2为约6毫米。
该布置可有利地防止所述靠背框架构件246上部部分的屈曲并且将屈曲驱使到屈曲区段250。例如，这种布置可承受来自乘员的加载并且将诸如来自头靠和/或所述上部构件的加载向下驱使到压曲区段250，以便于屈曲区段250屈曲。
靠背框架构件246可任选地包括设置于上述一对圆形热处理区域249”下方的细长的热处理区域249”'，所述热处理区域249”'可位于上部构件联接到靠背框架构件246位置处的下方，以便将来自头靠和上部构件的负载携载到屈曲区段250。根据一个实例，热处理区域249”'具有在490至970平方毫米之间的面积，以及更优选地，该面积为约 730平方毫米。
根据一个示例性实施例，使用直接电阻工艺过程(诸如下面描述的工艺过程)来提供靠背框架构件246的多个热处理区域249。根据另一示例性实施例，使用间接电阻工艺过程(诸如下面描述的工艺过程)来提供靠背框架构件246的多个热处理区域249。根据又一示例性实施例，多个热处理区域249可通过直接和间接电阻工艺过程的组合来提供。
图5示出为侧面构件346形式的结构构件，其配置成具有与侧面构件146基本上相同的构造(例如，形状，大小，厚度)，除了侧面构件346包括单个热处理区域349之外，所述单个热处理区域349延伸过与具有延伸过热处理区段的相对较小面积的多个热处理区域149相比的相对较大的面积。换言之，侧面构件346具有单个热处理区域349，其可具有大于侧面构件146的多个热处理区域149的面积总和的面积。
侧面构件346的单个热处理区域349配置成当在加载状态下时通过区段来诱导(或导致)塑性变形(例如，受控的屈曲)，所述区段诸如侧面构件346的受控屈曲区段350(在图5中用虚线示出)，以便以更有效的方式管理通过所述构件的负载。例如，侧面构件346可包括适于靠背框架(例如，倾斜度调节机构)的邻近于附接位置353的屈曲区段350，以便当座椅结构被加载时，诸如在乘员加载期间导致所述靠背框架屈曲，同时保持垫体结构不屈曲或屈曲程度小于靠背框架。
如图所示，热处理区域349包括第一部分351和以一定角度远离第一部分351延伸的第二部分352。第一部分351可具有大致矩形的形状，并且可延伸横过侧面构件346的第一部段。如图5中所示，第一部分351从侧面构件346的第一周缘346a延伸到第二周缘346b，具有长度L1。第一部分351还可具有等于长度L3的宽度。根据一个实例，第一部分351的长度L1在105至155毫米之间，以及宽度L3在8至16毫米之间。更优选地，长度L1为约130毫米，以及宽度L3为约12毫米。第一部分351可定位在从附接位置353(例如，近似其中心)相距50至100毫米之间的距离处。
热处理区域349的第二部分352可具有大致矩形的形状，并且可 延伸横过侧面构件346的第二部段。如图5中所示，第二部分352从第一部分351的端部沿着侧面构件346的第二周缘346b延伸长度L2并具有宽度L3。根据一个实例，第二部分352的长度L2在25至75毫米之间，以及宽度L3在8至16毫米之间。更优选地，长度L2为约50毫米，以及宽度L3为约12毫米。应当指出的是，热处理区域349可配置成具有不同于本文所公开实例的构造(例如，形状，大小等)。换言之，热处理区域349的构造作为一个实例被公开，并且不是限制性的。
根据一个示例性实施例，侧面构件346的热处理区域349使用间接电阻工艺过程(诸如下面描述的工艺过程)来提供。该工艺过程可在基本上相同的时间下对热处理区域349的整个区域进行热处理。换言之，第一和第二部分351、352可在相同的时间下或在不同的时间下(例如以不同的热处理操作)来进行热处理。
图6示出为靠背框架446形式的结构构件的另一示例性实施例，其配置成管理通过所述座椅组合件(诸如座椅组合件2)的座椅靠背的加载。靠背框架446包括一对侧面构件446a，所述一对侧面构件由下部构件446b和上部构件446c互连。靠背框架446包括至少一个热处理区域，其可使用直接电阻工艺过程或间接电阻工艺过程进行处理。如图所示，靠背框架446包括多个热处理区域，其中包括在每个侧面构件446a上的热处理区域449a和在下部构件446b上的热处理区域449b。热处理区域的总体形状可定制成影响靠背框架446的承载特性，以便提供负载管理，并且这些区域可以不同于图6中所示的方式来配置。
根据一个实例，每个热处理区域449a具有在20,000至40,000平方毫米之间的面积。换言之，每个侧面构件446a具有在20,000至40,000平方毫米之间大小的热处理区域449a。更优选地，每个热处理区域449a的大小为约30,000平方毫米。此外，根据一个实例，下部构件446b的热处理区域449b具有在30,000至60,000平方毫米之间的面积。更优选地，热处理区域449b的大小为约45,100平方毫米。
图8和9示出直接电阻组合件的示例性实例，其配置成对结构构 件进行热处理，以提供热处理区域。图8示出靠背框架构件246，其由直接电阻组合件160来进行热处理以形成图7中所示的热处理区域249。如图7中所示，热处理区域249可配置成延伸通过靠背框架构件246的整个厚度。图9示出结构性的侧面构件146，其由直接电阻组合件160来进行热处理以形成热处理区域149。工艺过程包括使用为直接电阻组合件160形式的固定装置来对结构构件(例如，侧面构件146，靠背框架构件246)进行热处理。
根据一个示例性实施例，直接电阻组合件160可配置成类似于点焊组合件。如图8和图9中所示，直接电阻组合件160包括第一电极161(例如，上部电极)和与第一电极161相对的第二电极162(例如，下部电极)。第一和第二电极161、162配置成导电并由导电材料(例如，黄铜，铜等)制成。直接电阻组合件160包括电源(在图8或图9中未示出)，其配置成提供被传递到第一和第二电极161、162的电功率。电功率可被路由到使用布线或任何适当设备的电极。每个电极(例如，电极161、162)可包括在其中设置的空腔(例如，空腔163，164)，所述空腔用于接纳流体(例如，水)以便在焊接过程中调节(例如，控制)电极的温度(例如，冷却)。如图8中所示，每个空腔163，164包括流体分配器165，其配置成将冷却剂引入到空腔内以便调节电极的温度。流体分配器165可与能够将流体传递到流体分配器165的导管或其它元件流体连通。
组合件160配置成在位置之间移动，诸如在打开位置和关闭位置之间移动。在组合件打开位置下，第一和第二电极161、162配置在第一位置(例如，打开位置)下，其中所述电极间隔开第一距离，这允许将工件(例如，侧面构件146，靠背框架构件246)放置到两个电极之间。一个电极(例如，第一电极161)或两个电极可配置成在朝向相对电极的方向上移动，以便将所述第一距离减小到其中电极处于第二位置(例如，关闭位置)下的第二距离。在第二位置下，电极161、162与工件相接触，由此将电功率(例如，电流)传递(或流通)通过所述工件。图8和图9示出第一和第二电极161、162处于第二位置下，其中在第二位置下每个电极与相应侧面构件146，246的相对侧(例 如，表面)相接触。例如，第一电极161接触侧面构件146的第一侧147a(例如，上侧)，以及所述第二电极162接触侧面构件146的第二侧147b(例如，下侧)。
图10示出使用直接电阻工艺过程对侧面构件146进行热处理以便形成一个或多个热处理区域149的示例性方法的示意图。工艺过程配置成改变所述热处理区域149的微结构以便不同于侧面构件146其余部分(例如，非热处理区域)的微结构。直接电阻方法或工艺过程的热循环是相对快的，并且可在不到一秒的时间内在侧面构件146的热处理区域149内形成马氏体微结构。图10还示出针对直接电阻热处理循环的电极力和电流随时间变化的曲线图。根据一个示例性实施例，直接电阻热处理工艺过程包括三个方法步骤。
在工艺过程的第一步骤中，当第一(例如，上部)电极161处于打开或升高位置下时，侧面构件146被放置成与第二(例如，下部)电极162相接触。因此，零压力以及零电流施加到侧面构件146。
在工艺过程的第二步骤中，第一电极161向下移动成与侧面构件146相接触。换言之，第一电极161从打开位置移动到关闭位置。一旦这两个电极与所述侧面构件146相接触，则电极中的一个(例如，第一电极161)的附加移动将压力诱导到侧面构件146中。此外，一旦两个电极相接触，电功率能够从电极流通通过侧面构件146以导致对侧面构件146的热处理。
在工艺过程的第三步骤中，第一电极161相对于第二电极162更远地向下移动，以便增加侧面构件146上的压力。在第三步骤期间，一定水平的电流流通通过侧面构件146的热处理区域149，以升高侧面构件146的温度，从而诱导对侧面构件146的热处理。例如，接近所述电极的侧面构件146的材料温度在第一时间内可被升高或上升到高于低临界温度的温度，诸如约910℃(1670°F)，以便将钢转变成奥氏体，如图7中所示。其中侧面构件146温度升高的第一时间可优选为很短，诸如像在毫秒级的时间内。
根据其它示例性实施例，热处理工艺过程可包括第四步骤，第五步骤，和/或第六步骤。在工艺过程的第四步骤中，侧面构件146的热 处理区域在淬火循环中被迅速地从奥氏体冷却以便形成马氏体和/或贝氏体的微结构。淬火循环可使用任何合适的淬火流体(如空气，水，油等)在固定装置外部进行，或者可在固定装置内进行。淬火循环的参数(例如，流体，时间等)可改变以便定制侧面构件146热处理区域的微结构。
在工艺过程的第五步骤中，侧面构件146可被回火或退火。例如，侧面构件146的热处理区域可通过将热处理区域(例如，热处理区域149，249)加热到一定的温度(例如，低于低临界温度的温度)来进行回火。侧面构件146可被回火，以增加侧面构件146的韧性，因为热处理可增加侧面构件146的脆性以及强度。
在工艺过程的第六步骤中，第一电极161从关闭位置向上移动到打开位置，以允许所述侧面构件146移动到固定装置内或从所述固定装置移除。例如，侧面构件146可移动到固定装置内以便形成另一个热处理区域。此外，例如，如果已经形成所有的热处理区域，则侧面构件146可从固定装置移除。
图11A示出示意图，其示出用于局部硬化结构或构件(例如，侧面构件146，靠背框架构件246)的直接电阻组合件160(例如，焊接组合件)的示例性实施例。直接电阻组合件160配置成经由所述导电电极161、162使得电流(例如，单脉冲电流)流通通过工件。直接电阻组合件160可与上面论述的示例性工艺过程或任何合适的工艺过程一起使用。直接电阻组合件160可包括功率源或电源。直接电阻组合件160也可包括配置成传递能量、诸如通过电感耦联传递能量的变压器T1。例如，变压器T1可包括初级电路P和次级电路S，其中电功率从初级电路P传递(例如，传送，输送)到次级电路S。次级电路S可与电极161、162电连接。
图11B示出了包括第一电极261和第二电极262的另一直接电阻组合件260的示意图，所述电极与功率源263电连接。功率源263配置成产生电流I，所述电流I通过电连接264并通过为靠背框架构件246形式的工件流通到电极261，262以便对区域249进行局部热处理。应当指出的是，直接电阻组合件可以本文所公开不同的方式配置，并 且具体地，功率源装置和/或电连接可以不同的方式配置。
根据具有热处理区域(例如其具有约7毫米(7mm)的直径)的结构构件的实际测试样品，所述构件的热处理区域在热处理之后具有50HRC的硬度，并且热处理区域周围的构件部分具有70HRB的硬度。用于在测试样品上提供热处理区域的热处理条件涉及来自电极的九百磅(900lbf)的力，并且在28毫秒(28ms)的时间段内提供单脉冲电流。测试样品不涉及在热处理之后的淬火。应当指出的是，这些参数和尺寸不是限制性的，并且意旨示出单个实例。
根据配置成试样(例如，拉伸试验样本)的另一个实际的测试样品，所述试样包括设置于局部热处理区域两侧上的三角形凹口，在拉伸测试期间的断裂模式控制为在热处理区域之外。凹口配置成在测试期间控制样品的断裂位置，并且断裂位置移动到热处理区域之外，诸如绕过热处理(例如，硬化)区域，而是紧随周围的径向热影响区段。因此，测试样品表明负载(例如，断裂)可由局部热处理来引导和控制。
本申请的发明人发现，直接电阻工艺过程用于对结构组件(诸如座椅组合件)的相对较小区域(例如，等于或小于约7mm的区域)进行局部热处理是有效的，但是直接电阻工艺过程对结构组件的相对较大区域(例如，大于约7mm的区域)进行热处理就不那么有效。例如，为了增加热处理区域的大小，电极的大小必须相应地增加。然而，人们发现，随着电极大小(例如，直径)的增加，被有效热处理的工件的大小具有递减的效果，因为通过电极的电流具有积聚在电极外侧部分(例如，外周)的倾向。因此，直接电阻工艺过程对于受影响区域的外侧部分有效地进行热处理，但是内侧部分就不那么有效地进行处理，尤其是对于较大的区域而言。因此，对于具有圆形横截面的电极而言，具有相对较大尺寸(例如，直径大于约7毫米)的电极产生为环形形状的有效热处理区域，其中心部分不能被有效地进行热处理。随着电极的尺寸(或大小)增加，中心部分的尺寸增加，提供一个较大的部分，其被热处理到比外侧部分较低的程度。
因此，人们发现，直接通过工件(即，使用直接电阻工艺过程来 进行热处理)流通的电流限制可被有效热处理的区域。因此，本申请的发明人试图克服直接电阻工艺过程的该限制，并且惊奇地发现，通过使得电流直接流通通过与工件电绝缘并且还邻近工件设置的加热，被热处理的工件的大小(例如，面积)增加，而不带有在直接电阻工艺过程中发现的缺点。
图12A至图12E是配置成通过使用间接电阻工艺过程或方法对结构(例如，结构构件)的预定区域或位置进行局部热处理的组合件560(例如，间接电阻组合件，电阻焊接机，固定装置等)的示例性实施例的各种视图。如图12A中所示，该组合件560包括第一半模561、第二半模562、以及配置成将所述第一和第二半模561、562正确对准的引导元件563。半模561、562中的至少一个配置成移动以便将组合件560在打开位置(如图12A和12C中所示)和关闭位置(如图12B中所示)之间进行切换。在第一和第二半模561、562之间设置有用于将构件(诸如片状构件或坯料345)接纳在其内的空腔564。空腔564可由组合件560的半模561、562中的一个或两个来限定。
至少一个半模561、562配置有如下元件(例如，导电加热元件)，所述元件配置成当电流(或电压)流通通过该元件时产生热量。该组合件560可配置成为直接电阻系统，在该系统中所述导电加热元件与所述工件(例如，坯料345，侧面构件346等)直接接触。例如，这两个半模561、562可配置成具有导电加热元件，所述导电加热元件可定位成与工件直接接触。
根据图12E中所示的示例性实施例，组合件560配置成为间接电阻系统，在该系统中每个半模561、562包括第一层571以及布置于第一层571内侧上的第二层572。第一层571配置成为导电加热元件，以及所述第二层配置成为电绝缘且导热元件。第二层572配置成设置于工件(例如，坯料345，侧面构件346等)和第一层571之间，以便将由第一层571所产生的热传递到所述工件，同时防止电流流通通过所述工件。优选地，第一层和第二层571、572直接接触，以促进热传递，诸如通过传导进行热传递。在对工件进行热处理的过程中，每个半模561、562的所述第二层572可与工件直接接触，而每个半模的 第一层571不与工件接触。
每个半模561、562可任选地包括附加层。如图12E中所示，每个半模561、562包括设置与第一层571外侧上的任选的第三层573。第三层573可配置成围绕第一层571的不与第二层572接触的部分。第三层573可由具有相对高的耐腐蚀性的导电材料构成。第三层573可围绕第二层的一个或一个以上的表面，以防止第二层572的表面被腐蚀。
根据一个示例性实施例，组合件560配置成为组合的压力和间接电阻组合件，以便形成结构构件，并对结构的一部分进行局部热处理，上述两者可基本上同时发生。例如，组合件560可配置成为冲压模形式的工具，其将坯料345(例如，金属片材，诸如钢)形成为成形组件，诸如侧面构件346，靠背框架构件446，或者任何其它合适的结构构件。换言之，组合件560配置成在构件内形成几何特征(例如，肋状件，浮凸部，凸缘，孔，开口等)。工具可为级进模，传递模，精密冲裁模，或用于形成构件(诸如结构构件)的任何合适工艺过程的形式。该组合件560也可包括如下元件，诸如位于工具或模具内的加热元件，其配置成通过直接或间接电阻对所形成的组件的一部分(诸如侧面构件346的热处理区域349)进行局部热处理。
如图12A中所示，当组合件560处于打开位置下时，材料的坯料345可被放置在形成于组合件560的第一和第二半模561、562之间形成的空腔564内。所图12B中所示，该组合件560可诸如通过半模561、562中的一个或两个移动而封盖坯料345，诸如通过压力将所述坯料345形成为侧面构件346。
当处于关闭位置下时，配置成为间接电阻组合件的组合件560配置成对邻近组合件560的导热元件放置的坯料345和/或结构构件(例如，侧面构件346)的一个或一个以上的部分进行局部热处理。如图12E中所示，该组合件560的每个半模561、562可配置成对侧面构件346的表面或(例如，部分)表面区域(诸如图12C中所示的热处理区域349)进行局部热处理。换言之，该组合件560可配置成对工件的两个不同表面同时进行热处理。半模的加热元件的尺寸可针对不同 的应用进行改变以便将有效热处理区域的大小定制到特定的结构和/或车辆。例如，加热元件的尺寸可以是与半模尺寸相同的尺寸或可以是小于所述半模尺寸的任何尺寸。
如图12C中所示，一旦组合件560已对组件(例如，侧面构件346)进行热处理和/或形成所述组件，则组合件560移动到打开位置，在该打开位置下该组件可被手动或自动地移除。虽然组合件560被示出为单个的操作组合件，诸如传递模，但是组合件560可配置成多个操作的组合件，诸如级进模。多个操作的组合件可包括配置成形成部件的两个或更多的操作，诸如相继操作。多个操作的组合件可包括在形成组件的一个操作或任何数目的操作中的加热元件。因此，多个操作的组合件可配置成提供多个热处理区域，所述多个热处理区域可配置成具有不同水平(例如，程度)的热处理。因此，结构构件可配置成包括具有第一性能(例如，强度，硬度等)的第一热处理区域和具有可配置成不同于所述第一热处理区域的第一性能的第二性能的第二热处理区域。例如，侧面构件346的第一部分351可被热处理以便获得通过第一操作所形成的第一性能，以及所述侧面构件346的第二部分352可被热处理以便获得通过第二操作所形成的第二性能。
组合件560可配置成包括用于调节组合件560温度的冷却装置或系统。组合件560可包括使用冷却剂，所述冷却剂直接或间接地通过组合件560的一部分。例如，包括第三层573的组合件560可配置成具有冷却剂，其直接被传递遍布第三层573以影响(例如，控制)第三层573的温度。
根据间接加热组合件的一个示例性实施例，间接加热工艺过程包括将至少一个加热元件直接压靠工件(例如，构件，组件等)，使得所述至少一个加热元件接触所述工件。间接加热组合件可配置成将力(例如，压力)施予或施加到工件上，以提供足够的接触来确保从至少一个加热元件到工件的有效热传递。根据一个实例，气压缸可用于将4450N到31,125N之间的力施加到所述工件。根据另一实例，所述间接加热组合件可将至少6000N的力施加到工件上。应当指出的是也可以使用诸如液压缸的另一种装置来施加力。
在加热元件和所述工件之间接触的过程中，由功率源所产生的电流可流通通过加热元件，以产生用于处理工件的热量(即，对至少一个热处理区域进行热处理)。根据一个实例，对于高达800毫秒的时间而言功率源产生约75,000A的电流。在产生热的过程中可以使用约83A/mm2的电流密度。该工艺过程可定制成提供所需的阈值温度(例如，加热温度)。例如，可将至少1250℃的加热温度用作阈值加热温度。该工艺过程可以使用适于功率源的不同装置(例如，设备)。该设备的一个这种非限制性的实例包括基于MFDC功率源的2000A的逆变器和400KVA的变压器。
在终止电流流动通过加热元件之后，则系统(例如，加热组合件，工件等)允许冷却。冷却可通过多种方法来完成，所述方法包括但不限于与元件持续接触(例如，传导)，或者通过使用冷却流体。例如，在工件中的热处理区域可通过热量扩散通过导热涂层/加热元件并进入到加热组合件内而被快速地冷却。加热组合件可以是水冷却的，诸如通过加热组合件的铜块或构件，其配置成包括适于水进入或通过其的冷却通道或管道。加热组合件也可以是空气冷却的，诸如通过使得空气流通通过工件和/或加热组合件的对流来进行空气冷却。
间接热处理可通过在一个或多个单独的和离散的加热元件(例如，TZM加热元件)内产生基于焦耳的热量来完成。该工艺过程使用加热元件的高电阻率，所述加热元件与由加热组合件的功率源所施加的高电流相互作用以便提供足够的加热时间来在工件中产生冶金转变。
图13是适于在间接电阻焊接组合件(诸如组合件560)中使用的加热元件670的横截面视图。加热元件670是多层元件。例如，加热元件670可配置成为双层(例如，层压)元件，其包括由导电材料制成的第一层671和邻近于第一层671的部分(例如，内侧表面)设置的由导热且电绝缘材料制成的第二层672。
如图13中所示，加热元件670包括第一层671，设置于第一层671的第一表面上的第二层672，和设置于第一层671的第二表面上的第三层673。第二层672可设置于第一层671上，使得第一层671的表面(例如，上表面，内侧表面等)与第二层672的表面(例如，下表 面，外侧表面等)相接触(例如，抵接)。第三层673可配置成包围第一层671的所述第二层672未设置于其上的表面。此外，例如，第三层673可配置成包围所述第二层672的一部分，诸如除了第二层672的邻近于或抵接于所述第一层671的表面之外的其它表面。
加热元件670的第一层671可由导电材料制成，并优选由以产生热量对电流流动反应的材料制成。根据一个实例，第二层672由TZM钼制成，其具有约0.50％的钛，0.08％的锆，0.02％的碳，以及剩余余量钼的组成。应当指出的是，第一层671可由另外的合适导电材料制成，并且TZM钼不是限制性的。此外，第一层671中所产生的热量可诸如通过第二层672被输入到工件(例如，结构构件)内。
加热元件670的第二层672可由导热且电绝缘的材料、诸如陶瓷制成。第二层672可配置成将加热元件670中所产生的热量均匀地传导到工件内。例如，第二层672可由氮化铝(AlN)或导热和电绝缘的另外合适的材料制成。根据一个实例，所述AlN第二层672可配置成具有在室温下约160至180W/mK的热导率，在室温下约1013Ω·cm的电阻率，以及约4至5μm/m-℃的热膨胀系数。
第二层672可配置成邻近于工件放置，诸如抵接工件或与工件相接触。换言之，结构构件可与第二层672相接触，其中由加热元件670(例如，在第一层671中)所导致的热量被配置成从第二层672传递(诸如通过传导)到结构构件，以便对邻近第二层672的区域进行热处理。例如结构构件的抵接第二层672的部分可被热处理以形成热处理区域。
第二层672的形状，诸如配置成接触工件的第二层672的表面，可定制成适于与第二层672相接触的工件部分的轮廓或外形。例如，第一层671的形状可与抵接加热元件670的构件部分的形状互补，以便使得第一层671表面的整个面积将热量传导到所述构件内。
根据一个示例性实施例，第一层和第二层671、672包含具有近似热膨胀系数的材料。这种布置可有利地提高使用元件670的组合件的耐久性和持久性，因为所述层在加热过程将以基本近似的速率膨胀。例如，如果元件670的第一和第二层由具有相对不同热膨胀系数的不 同材料配置而成，则所述层将在加热(和冷却)过程中不同地膨胀，这可能会损坏所述层，或者会要求这些层偏移一定的间隙，所述间隙可减少所述层之间的热传导效率。根据一个实例，第一层671由钼TZM制成，以及第二层672由AlN制成，其具有相对近似的热膨胀系数。
根据另一个示例性实施例，第二层672可设置于工件上，而不是设置于组合件(例如，组合件560)的元件670内。换言之，组合件560可配置成不具有第二层672，以及工件可配置成具有电绝缘且导热的外层(例如，包围该工件)。例如，工件可涂覆有电绝缘且导热的材料，例如氮化铝。形成所述导电加热元件的第一层(例如，第一层571，第一层671等)可以是组合件的内层，其移动成与工件接触和脱离与工件的接触，以便对工件进行热处理。由第一层所产生的热量然后被传递到所述工件的外层内并进入到工件的内层内以便对工件内层的至少一部分进行热处理。这种布置可有利地简化组合件的设计和结构(如生产设备，加工工具等)。
根据一个示例性实施例，第二层672是通过喷涂工艺过程施加到工件或第一层671的导热涂层。AIN可与粘合剂一起使用，以便于涂层的喷涂，诸如通过等离子喷涂机喷涂。例如，导热陶瓷涂层可被喷涂到TZM第一层671(诸如其第一表面)上，所述涂层包含AIN和钇稳定的氧化锆(YSZ)，其中YSZ和AIN的体积比为9:1。YSZ/AIN涂层可形成为约1毫米的厚度。第二层672可任选地进行后处理，诸如像该层可被加工成为平坦的或平滑的。根据一个实例，该YSZ可配置成具有在室温下约1.8W/mK的热导率，在室温下约107Ω·cm的电阻率，约8至12μm/m-℃的热膨胀系数，并具有至少约2000℃的工作温度。将YSZ粘合剂(例如，与AIN一起使用)可有利地配置成在相对较高的温度下作为电绝缘体操作并且也相对坚韧或耐用。
第二层672可包含附加的和/或不同的粘合剂。例如，氧化铝可用作粘合剂，例如与AIN一起使用。根据一个实例，氧化铝可配置成具有在室温下约38W/mK的热导率，在室温下约1010Ω·cm的电阻率，约5至8μm/m-℃的热膨胀系数，并具有至少约1650℃的工作温度。氧化铝粘合剂(例如，与AlN一起使用)可有利地相对于YSZ提高导 热性并保持电阻率，同时具有类似于AIN的热膨胀系数。然而，氧化铝粘合剂不如YSZ耐用或坚韧。此外，例如，氧化铝/二氧化钛可用作粘合剂，诸如与AIN一起使用。氧化铝/二氧化钛具有相对于纯氧化铝的较低热导率和电阻率性能，但具有较高的热膨胀系数，并具有较低的工作温度(例如，约550℃)。氧化铝/二氧化钛具有好于纯氧化铝的韧性和耐久性，但是不如YSZ那样好。此外，例如，可以使用最大相位三元碳化物(例如，Ti2AlC族材料)，其可使用喷涂机(诸如高速氧燃料(HVOF)喷涂机)进行处理。根据一个实例，最大相位三元碳化物可配置成具有在室温下约45W/mK的热导率，在室温下约10-8Ω·cm的电阻率，约8至12μm/m-℃的热膨胀系数，并具有至少约1100℃的工作温度。最大相位三元碳化物具有相对高的韧性或耐久性和热导率，但它是导电的并且具有较低的工作温度。
加热元件670的第三层673可由具有相对高耐腐蚀性的导电材料制成。例如，第三层673可由铜、铜合金、或导电和/或耐腐蚀的另外合适的材料制成。第三层673可包围所述第二层672的一部分，例如第二层672的不与第一层671接触的一个或一个以上的表面。第三层673可通过防止或减少第一层671的腐蚀而有利地增加系统的持久性。例如，如果第一层671由倾向于氧化的材料制成，则第三层673可通过消除或降低第一层671暴露于氧化环境(例如空气)下而防止或减少第一层671的氧化。
根据一个示例性实施例，加热元件的第一层671反应以便产生电流流动，电流流动产生热量，然后将热量引导到工件，诸如通过导热层(例如，第二层672)。加热元件670例如可配置成在大约50毫秒(50ms)内达到至少800℃的温度。组合件(例如，组合件560)可配置成使得所述工件(例如，结构构件)在约300毫秒(300ms)内达到稳态温度，诸如用于约1毫米(1.0毫米)厚的靠背框架446。应当指出的是对于更厚的构件而言用于达到稳态的时间可能会增加。
图14是示意图，其示出使用间接电阻工艺过程对为侧面构件346形式的结构构件进行热处理以便形成一个或一个以上的热处理区域349的另一示例性方法或工艺过程。间接电阻方法或工艺过程的热循 环是相对快的，并且可在不到一秒的时间内在侧面构件346的热处理区域349内形成马氏体微结构。图14还示出对于间接电阻热处理循环的电极力和电流随时间变化的曲线图。根据一个示例性实施例，间接电阻热处理工艺过程包括三个方法步骤。
在工艺过程的第一步骤中，侧面构件346被放置到组合件760内，并与第一和第二加热元件761，762中的至少一个相接触。换言之，在第一步骤中，所述组合件760配置成处于打开位置下，在该打开位置下第一和第二加热元件761，762分隔开比所述工件(例如，侧面构件346)的厚度大的间隙。因此在第一步骤中存在零压力以及零电流被施加到所述侧面构件346。
在工艺过程的第二步骤中，组合件760移动到关闭位置，以使得第一和第二加热元件761，762两者与工件相接触。例如，第一加热元件761可向下移动成与侧面构件346相接触以便将侧面构件346夹在第一和第二加热元件761，762之间。值得指出的是，第二加热元件762可配置成单独移动或以与第一加热元件761结合的方式移动，以便达到组合件760的关闭位置。一旦两个加热元件761，762与侧面构件346相接触，则至少一个加热元件的附加移动产生传递到侧面构件346内的压力。此外，一旦这两个加热元件都与工件相接触，则该组合件760可配置成使得电功率流通通过所述加热元件(诸如加热元件的导电层)以产生用于对侧面构件346进行热处理的热量。
在工艺过程的第三步骤中，第一和第二加热元件761，762的至少一个朝向另一个加热元件移动，以便增加侧面构件346上的压力。此外在第三步骤期间，一定水平的电流(诸如增加水平的电流)流通通过加热元件761，762，以产生热量，该热量进而被传导到工件内，诸如像传导到侧面构件346的与加热元件的导电层(例如，第一层)相接触的表面内。在所述第三步骤中由加热元件所产生的热量可增加，诸如以与流通通过加热元件增加的电流成比例的方式增加。热量被引导到侧面构件346的热处理区域349内，以增加侧面构件346的温度，从而导致对侧面构件346的热处理。例如，侧面构件346的局部热处理区域349(例如，邻近加热元件)的材料温度可升高或上升到高于 低临界温度的温度，诸如在一定(例如，不到一秒)的时间内达到约910℃(1670°F)，以便将钢转变成奥氏体。其中侧面构件146的温度升高到高于低临界温度的时间可优选为很短，诸如像在毫秒级的时间内。
间接电阻热处理工艺过程可以包括附加的步骤。例如，间接电阻热处理工艺过程可包括第四步骤，第五步骤，和/或第六步骤。在工艺过程的第四步骤中，侧面构件346的热处理区域349在淬火循环中被迅速地从奥氏体冷却以便形成马氏体和/或贝氏体的微结构。淬火循环可在固定装置(例如，组合件760)外部进行，或者可与固定装置整合。淬火循环可使用任何合适的淬火流体(例如，空气，水，油等)。淬火循环的参数(例如，流体，时间等)可改变以便定制侧面构件346热处理区域349的微结构。
在工艺过程的第五步骤中，侧面构件346可被回火或退火。例如，侧面构件346的热处理区域349可通过将热处理区域349加热到一定的温度(例如，低于低临界温度的温度)来进行回火。侧面构件346可被回火，以增加侧面构件346的韧性，因为热处理可增加侧面构件346的脆性以及强度。
在工艺过程的第六步骤中，第一和第二加热元件761，762中的至少一个远离另一个加热元件移动，以便使得组合件(例如，组合件560)从关闭位置移动到打开位置，从而允许所述侧面构件146移动到固定装置内或从所述固定装置移除。例如，侧面构件346可移动以便形成另一个热处理区域，以便形成结构构件内的另一个元件或特征，或如果完成的话以便移除部件。
应当指出的是，虽然组合件760被公开为具有第一和第二加热元件761，762，但是组合件760可配置成仅仅具有单个加热元件。具有单个加热元件的组合件可从其一侧对所述结构构件进行热处理。然而，具有配置成从相反侧(例如，工件的顶部和底部)对工件进行热处理的至少两个加热元件的组合件760可有利地提供更好的热处理条件，诸如借助于通过工件厚度的大致均匀水平的热处理，因为其从两侧对工件进行热处理，而不是只是从一侧对工件进行热处理。
图15是示出用于对结构(诸如侧面构件346的热处理区域349)进行局部硬化的间接电阻系统860的示例性实施例的示意图。如图所示，系统860包括一对相对的加热元件870，其配置成通过电连接864从功率源863接收电功率。功率源863配置成产生电流I，其流通通过每个加热元件870的第二层872而产生热量，热量然后通过每个加热元件870的第一层871传导到侧面构件346内。例如，系统860可配置成在打开位置和关闭位置之间移动(如图15中所示)，其中在打开位置下加热元件870的第一层871与侧面构件346分隔开，而在关闭位置下，第一层871与侧面构件346的至少一部分相接触。当处于关闭位置下时，所产生的热量能够通过传导从所述第一层871传递到侧面构件346内以便对受影响的区域进行局部热处理。因此，在系统860中所产生的热量用于对面构件346的热处理区域349进行热处理。应当指出的是，系统可以与本文所公开不同的方式进行配置，以及特别是电源装置可以不同地配置。此外，系统860可包括更多或更少数量的加热元件。
应当指出的是，虽然图14和图15示出了侧面构件346，但是在本文所公开的间接电阻工艺过程中可以使用任何结构构件来提供热处理区域，从而定制所述构件的强度。因此，本文所公开的工艺过程并不限于所公开的结构构件。
还应当指出的是，形成工件并对工件进行热处理的组合件(诸如间接电阻组合件)可有利地改善某些材料(例如难以形成材料)的成形性。例如，铝，镁，钛，高强度钢，双相材料，以及其它低成形性的材料可更容易地利用固定装置来形成，所述固定装置使用间接电阻来加热部件，同时利用压力来形成工件。间接电阻组合件可将难以形成的材料加热到改善成形性的温度，但不必改变材料/部件的微结构。
图16示出为配置成为具有定制强度的座椅构件946形式的结构构件。座椅构件946可以是成形(例如，冲压，精密冲裁等)构件，诸如从片材材料(比如，钢)成形，其可用于代替管状构件(例如，管状框架19)。座椅构件946可具有第一侧面951，第二侧面952，和侧面之间延伸的中间部段953。中间部段953可用于支撑就座于座椅组 合件上的乘员，其中，来自所述乘员的重量被传递到侧面951、952。
所述座椅构件946可包括配置成定制所述座椅构件946局部区域强度的热处理区域。如图所示，座椅构件946包括第一热处理区域949a和设置成从所述第一热处理区域949a偏移的第二热处理区域949b。例如，热处理区域949a、949b可配置成大致平行于侧面951、952之间的中间部段953。根据一个实例，第一热处理区域949a具有在250至350毫米之间的长度以及在15至40毫米之间的宽度。更优选地，第一热处理区域949a可具有约300毫米的长度和约25毫米的宽度。根据一个实例，第二热处理区域949b具有在200至300毫米之间的长度和在10至30毫米之间的宽度。更优选地，第二热处理区域949b可具有约250毫米的长度和约20毫米的宽度。
图17示出为配置成具有定制强度的头靠杆1046(例如，柱等)形式的结构构件。所述头靠杆1046可具有任何一般性的构造(例如，形状，大小)，其可定制成适于特定的座椅组合件。如图所示，头靠杆1046由具有大致圆形横截面形状的线材(例如，杆状)材料(例如，钢)制成，其中所述头靠杆1046形成为大致倒U形。头靠杆1046的一部分可使用本文所公开的任何合适方法被热处理，以便具有一个或一个以上的热处理部分1049。根据一个实例，所述头靠杆1046的每个热处理部分1049具有在40至60毫米之间的长度，并且更优选地，长度为约50毫米。热处理部分1049可沿着长度延伸通过杆的整个厚度，或者可以部分地延伸到所述杆内(例如，表面处理)。热处理部分1049可有利地通过所述头靠杆1046的一部分来提供，所述部分包括锁定结构，所述锁定结构配置成将头靠组合件相对于该座椅组合件(诸如座椅靠背)可调节地定位在适当位置内。锁定结构可包括凹口(例如，沟槽等)，其配置成接纳接合机构以便将头靠杆1046可调节地锁定就位于相对所述座椅靠背的各种高度处。凹口可导致在头靠加载下的应力增加。热处理部分1049可增加头靠杆1046的强度，并且可反作用于设置于其中的凹口。
图18示出具有构件的座椅结构1119的另一示例性实施例，所述构件具有定制的强度。如图所示，座椅结构1119包括联接到一对间隔 开的轨道组合件1112、1113的一对间隔开的侧面构件1146，并且还包括在侧面构件1146之间延伸的一对间隔开的横向管1120。联接的侧面构件1146和横向管1120形成配置成通过轨道组合件1112、1113将加载(例如，在动态车辆事件期间由乘员所导致的)传递到车辆的结构。
每个横向管1120可为在第一端部1121和第二端部1122之间延伸的大致圆柱形(例如，管状)的形状，其中每个端部可联接到两个相应的侧面构件中的一个。每个横向管1120可通过焊接(例如，MIG，激光等)、成形(例如，型锻，冷加工等)、或通过将管和构件以结构方式联接的任何合适的工艺过程联接到相应的侧面构件。
每一个横向管1120可具有定制的强度，其可通过本文所公开的任何方法来形成。例如，每个横向管1120可具有围绕管部分(例如，圆形部分，半圆形部分等)的圆周(例如，半圆周)延伸的热处理区域。此外，例如，每个横向管1120可具有诸如在管的第一和第二端部1121、1122之间纵向(即，沿着管的长度)延伸的热处理区域。
根据一个示例性实施例，每个横向管1120包括多个纵向的热处理区域，所述热处理区域沿周向被间隔开(例如，通过沿着管圆周的一定长度的弧或角度间隔开)。如图18中所示，每个横向管1120包括四个热处理区域1125，其通过在每个热处理区域1125的中心之间的角度间隔开。例如，该角度可等于约90°(90度)，使得所有四个热处理区域1125绕着管以等距离间隔开。每个热处理区1125的大小(例如，长度，宽度等)可根据应用来进行定制。根据一个实例，每个热处理区域1125的长度在250至350毫米之间以及宽度在8至16毫米之间。更优选地，每个热处理区域1125为约300毫米长以及12毫米宽。应当指出的是，每个横向管1120可配置成具有除了圆形之外的横截面形状并且仍配置成具有定制的强度。
每个侧面构件1146可配置成具有定制的强度，其可通过本文所公开的任何方法来形成。此外，每个侧面构件1146可具有根据本文所公开的任何侧面构件(例如，侧面构件146，346等)定制的强度。此外，座椅结构1119的其它元件(例如，构件等)可配置成具有定制的强度。 例如，轨道组合件1112、1113可配置成具有带有定制强度的元件。
图19示出为配置成具有定制强度的轨道导轨1246形式的结构构件。轨道导轨1246可配置成适于在轨道组合件(例如，轨道组合件1112、1113)内使用，以便给座椅组合件提供可调节性。例如，每个轨道组合件可包括可相对于彼此选择性地进行调节的一对导轨(例如，上部导轨和下部导轨)。换言之，导轨可相对于彼此移动(例如，滑动)。
如图所示，轨道导轨1246包括基部1247，第一腿部1248和从第一腿部1248间隔开并与其相对的第二腿部1249。基部1247可配置成将导轨附接(例如，联接)到座椅组合件的另一构件或车辆。第一和第二腿部1248、1249可配置成具有大致J形的横截面，其可类似地配置或不同地配置(如图19中所示)。一个或两个腿部1248、1249可包括如下结构，所述结构配置成有助于将轨道导轨1246(例如，下部导轨)锁定到轨道组合件的另一导轨(例如，上部导轨)，诸如通过锁定机构(例如，锁定棘爪)。如图所示，J形的第一腿部1248具有外壁和与外壁间隔开的内壁，其中所述内壁具有多个开口1250，所述多个开口配置成接纳所述锁定机构，以便选择性地将两个导轨联接到一起。例如，锁定棘爪可包括一个或一个以上的齿，其延伸通过轨道导轨1246中的一个或一个以上的开口1250并且还延伸通过另一轨道导轨中的一个或一个以上的开口以便以相对关系将两个轨道锁定。因此，在轨道组合件加载的过程中，第一腿部1248的内壁处于负载路径内。因此，定制每个导轨(例如，轨道导轨1246)的局部加载区域的强度以便增加导轨和轨道组合件的强度将是有利的。
根据一个实例，轨道导轨1246包括围绕多个开口1250设置于第一腿部1248内壁上的热处理区域1255。热处理区域1255可配置成覆盖所有的多个开口1250或其一部分。热处理区域1255的大小(例如，长度，宽度等)可被定制，以便定制轨道导轨1246和/或其结构的大小(例如，开口的大小)。根据一个实例，每个热处理区域1255的宽度在6至10毫米之间，并且更优选地，每个热处理区域1255为约8毫米宽。
如本文所使用的那样，术语“近似”，“大约”，“基本上”，和类似 的术语对于本公开主题所属领域内的那些普通技术人员而言都意旨具有与普通和接受用法一致的宽泛含义。应当由阅读本公开内容的本领域内的那些技术人员理解这些术语意旨允许说明所描述和要求保护的特定特征，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。因此，这些术语应当被解释为指示所描述和所要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变被认为处于本发明的范围内，本发明的范围如在所附权利要求中限定的那样。
应当指出的是，如本文中用于描述各种实施例的术语“示例性”意旨指示这种实施例是可能实施例的可能的实例、代表性的实例和/或示出的实例(以及这种术语并不意旨意味着这样的实施例必然是非凡或最好的实例)。
术语“联接”、“连接”、以及如本文所用的类似术语是指两个构件直接或间接地结合到彼此。这种接合可以是固定的(例如，永久性的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种接合可通过两个构件实现，或者通过所述两个构件以及可与彼此一体地或与所述两个构件形成为单个整体的任何附加的中间构件来实现，或通过所述两个构件以及附接到彼此的任何附加的中间构件来实现。
在本文中对元件位置(例如，“顶部”，“底部”，“上方”，“下方”等)的参照仅用于描述各元件在附图中的取向。应当指出的是，各种元件的取向可根据其它示例性实施例而有所不同，并且这样的变化意旨由本公开所涵盖。
重要的是应当注意到，具有如在各个示例性实施例中所示的热处理区段的座椅结构或组合件的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中已经详细地描述了仅仅几个实施例，但是对于本领域内的那些技术人员而言在阅读了本公开之后将容易意识到在实质上不偏离在本文所述主题的新颖性教导和优点的情况下许多修改(例如，在下述上的改变：各种元件的大小，尺寸，结构，形状和比例，参数值，安装布置，材料的使用，颜色，取向等)是可能的。例如，示出为整体形成的元件可由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其它方式改变，并且离散元件或位置的性质或数量可以改变或变化。任何工 艺过程或方法步骤的次序或顺序可改变或根据备选实施例重新进行排序。
在不脱离本发明范围的情况下，可在各种示例性实施例的设计、操作条件和布置方面也可以做出其它替换、修改、变化和省略。例如，公开成适于在一个实施例中使用的一个元件(例如，特征，层，组件等)可与本文所公开的任何其它实施例一起使用。