车辆座椅的制作方法

文档序号:20994354发布日期:2020-06-05 22:01阅读:91来源:国知局
车辆座椅的制作方法

本申请案要求2018年11月29日提交的第102018130323.8号德国专利申请案‘车辆座椅(vehicleseat)’的优先权,所述德国专利申请案的全部内容特此明确地以引用的方式并入。

本发明大体上涉及一种车辆座椅,尤其是用于机动车辆的车辆座椅,且尤其涉及一种包括座椅部件和靠背的车辆座椅,其中所述靠背可枢转到倚靠或斜躺位置,且具有经配置以使得在发生碰撞的情况下由在发生碰撞时情况下存在的高加速度和力排他性地驱动的机构,首先,所述靠背会自动地向前枢转至直立位置,且所述靠背的此枢转的前向摆动另外用于在第二阶段中引发所述座椅部件的背对所述靠背的前部区域的向上枢转,以便实现车辆乘客的更有利的就座位置,且因此进一步减少对所述车辆乘客的损伤。



背景技术:

在设计车辆时,必须充分考虑乘客安全措施。在车辆座椅处于车辆的前部区的情况下,这主要是通过用于保护乘客的前部系统(例如安全带系统、安全带张紧器和前部安全气囊)来实现,所述前部系统旨在在碰撞的相对后期阶段保持乘客且提供额外的保护,尤其是对于头部和颈部区的保护。进一步的保护性措施是所谓的基于座椅的约束装置,其耦合到座椅导轨模块,且在发生碰撞的情况下,以受控方式且通过吸收能量而释放碰撞引发的动量。

车辆座椅的安全相关调整参数尤其可为:车辆座椅的靠背的倾斜角度、车辆座椅的座椅表面的倾斜角度;车辆座椅的座椅表面的高度水平(例如,座椅表面的过度降低,例如降低到车辆座椅的松弛位置,可能会导致车辆乘客滑过腿带的风险(所谓的‘潜水’)。

在驾驶时,副驾驶员座椅的靠背通常会向后转动到倚靠或斜躺位置。随着自主机动车辆的使用越来越多,可预期的是,驾驶员还会在驾驶时将靠背一直向后转动到倚靠或斜躺位置,以在驾驶时休息。这对乘客安全措施提出了新的挑战。

图1a展示根据现有技术的车辆座椅100,其经调整以实现安全带103的最佳性能。为此目的,靠背102相对直立地倾斜,且座椅部件101在背对靠背102的一端也略微向上转动。

图1b展示图1a的车辆座椅,其靠背102向后一直转动到倚靠或斜躺位置。尤其是,乘客p'的上身相对于安全带103处于不利的位置。因此,脊椎基本上在压缩方向上延伸,以使得在发生碰撞的情况下,不仅车辆乘客在腿带以下发生打滑是令人恐惧的(‘潜水’),而且可能对脊椎造成巨大损伤。

如果从图1b中所示的位置开始,在发生碰撞的情况下,仅座椅部件101在背对靠背102的前端处向上剧烈转动,则仍然存在脊椎受压的风险。然而,乘客p'的上身和骨盆不会在负载的方向上对准,以使得尤其将仍然存在损伤乘客p'的器官的风险。

de102018204461a1公开一种车辆座椅,其包括座椅部件和靠背,其中至少所述靠背可调整到倚靠或斜躺位置,且其中至少具有背对所述靠背的前部区域的座椅部件在发生碰撞的情况下绕平行于车辆横向方向延伸的轴线向上枢转(或可向上枢转)。提供能量吸收装置,所述能量吸收装置在座椅的纵向方向上在座椅部件与车辆结构之间起作用。随其前部区域向上转动或枢转的座椅部分与能量吸收装置的组合一方面确保以斜躺位置系紧到车辆座椅的人员不会在安全带下滑动,因为座椅部件会向上转动,且另一方面,通过能量吸收装置显著减小了在发生正面撞击时作用在身体上的力。

然而,因为在发生碰撞的情况下靠背在倚靠或斜躺位置仍保持向后转动,因此仍然存在上文参考图1b描述的风险。

de102008003720a1公开了一种车辆座椅,在所述车辆座椅中,从倚靠或斜躺位置开始,靠背与座椅部件一起可绕横向于车辆纵向方向的轴线枢转。

de102013007710a1公开了一种车辆座椅,所述车辆座椅具有设置在座垫中的安全气囊,所述气囊取决于靠背的倾斜角度而启动和释放。



技术实现要素:

本发明的目标是提供一种用于乘客安全的简单、可靠且有效的措施,尤其是用于将来在例如‘自主驾驶’情况下出现的驾驶员或副驾驶员的新就座位置。明确地说,本发明旨在提供一种改善的具有低成本设计的车辆座椅,其能够在车辆座椅的非常宽的调整范围上实现可靠且有效的乘客安全措施,尤其是在靠背倾斜到倚靠或斜躺位置时。

此问题通过根据权利要求1所述的车辆座椅解决。其它有利实施例为附属权利要求的主题。

根据本发明,提供一种车辆座椅,其包括座椅部件和靠背,其中安全带连接件附接到或集成到所述靠背的上端,所述靠背可绕平行于车辆横向方向延伸的轴线调整以用于将所述靠背的倾斜度调整到倚靠或斜躺位置,且提供用于调整所述座椅部件的倾斜度的组合件,以使得在发生撞击的情况下,前部区域背对所述靠背的所述座椅部件可绕平行于所述车辆的所述横向方向延伸的轴线向上枢转,以用于调整所述座椅部件的所述倾斜度。

根据本发明,提供一种机械耦合装置,所述机械耦合装置用于在发生撞击的情况下将靠背耦合到用于调整座椅部件的倾斜度的组合件,其中所述机械耦合装置界定触发阈值,(a)使得在正常操作条件下,在不超过所述触发阈值时,所述靠背从用于调整所述座椅部件的所述倾斜度的所述组合件解耦;且(b)使得在发生撞击的情况下,在超过所述触发阈值时,所述靠背向前枢转,且最终经由所述机械耦合装置耦合到用于调整所述座椅部件的所述倾斜度的所述组合件,以使得所述靠背的进一步向前枢转触发用于调整所述座椅部件的所述倾斜度的所述组合件,且致使所述座椅部件的背对所述靠背的所述前部区域绕轴线向上枢转。

所述机械耦合装置的设计允许在正常条件下自由调整所述车辆座椅。明确地说,所述靠背可从正常(直立)位置自由地一直向后摆动到较靠后的倚靠或斜躺位置,且可从此倚靠或斜躺位置自由地摆动回到正常(直立)位置。

由于安全带连接件直接附接到靠背的上端或集成到靠背中,因此根据本发明,在发生碰撞的早期阶段可获得相对较高的靠背竖立扭矩。因此,在发生碰撞的情况下,靠背可在第一阶段中从向后摆动的倚靠或斜躺位置快速向前摆动到直立位置,此时高加速力作用在车辆乘客上,所述高加速力又经由皮带连接件传递到靠背上,由此降低脊椎受压的风险。

由于机械耦合装置的设计,还可能确保在发生碰撞的情况下,靠背在第二阶段中与用于调整座椅部件的倾斜度的组合件耦合。在发生碰撞的情况下的第二阶段优选地以大量减少由靠背和系紧在其上的车辆乘客组成的系统的动能来起始,为此目的,尤其是使用设置在机械耦合装置中的变形部件的塑性变形。

由于靠背与用于调整座椅部件的倾斜度的组合件的所得非常坚固的耦合,因此可接着在最终阶段中向上转动座板的背对靠背的前部区域,这导致车辆乘客的大腿稍微向行进方向倾斜,且因此改善了对乘客的约束且降低了车辆乘客的骨盆浸入腿带之下的风险(‘防潜水效果’)。

根据本发明,耦合装置以纯机械的方式起作用,且由在发生碰撞的情况下产生的非常高的加速度和力驱动。只要在正常操作条件下不超过机械耦合装置的触发阈值,整个移动顺序是可逆的。

根据另一实施例,机械耦合装置的特性可有利地以简单方式通过设置在其中的变形部件的几何形状和材料特性来指定。明确地说,变形部件可界定触发阈值。

变形部件的机械特性还可有利地以简单方式界定靠背与用于调整座椅部件的倾斜度的组合件的机械耦合的刚度。如果在发生碰撞的情况下超过触发阈值,则变形部件会解锁,尤其是借助于锁定凸轮盘来解锁,这会致使靠背与用于调整座椅部件的倾斜度到组合件的机械耦合突然打开。在发生碰撞的情况下,即使在碰撞发生时最初将靠背一直转动回到倚靠或斜躺位置,变形部件也可显著降低冲击能量。

附图说明

在下文中,将参考附图以示范性方式描述本发明,本领域技术人员可从中导出待解决的额外特征、优点和问题,且其中:

图1a是根据现有技术的车辆座椅在直立驾驶位置的示意性侧视图;

图1b是根据现有技术的车辆座椅在斜躺位置的示意性侧视图;

图2a到2c展示由碰撞引发的根据本发明的车辆座椅的自动调整的基本原理;

图3展示在发生正面碰撞的情况下根据本发明的车辆座椅中的主要力以及力的分解;

图4a以分解透视图示意性地展示根据本发明的车辆座椅的结构;

图4b以透视分解图和放大图展示在靠背配件区域中的根据本发明的车辆座椅的细节;

图4c展示用于根据本发明的车辆座椅中的变形部件;

图5a到图5c展示根据本发明的车辆座椅中随靠背的倾斜度而变的用于锁定和释放变形部件的锁定凸轮盘与变形部件之间的位置关系;

图5d展示由用于根据本发明的车辆座椅的锁定凸轮盘描述的凸轮轨道;

图6a以放大的局部侧视图展示在靠背的一定倾斜角度处根据图4a的靠背配件,对于所述倾斜角度不启动用于调整座椅部件的倾斜度的组合件;

图6b以放大的局部侧视图展示在发生碰撞的情况下(如果靠背的倾斜角度足以启动调整座椅部件的倾斜度的组合件)根据图4a的靠背配件;

图7a到7d展示在发生碰撞的情况下解锁用于调整根据本发明的座椅部件的倾斜度的组合件的阶段;

图8a到8c以后视示意图展示处于三种不同状态的机械耦合装置;

图9a以局部透视图示意性地展示处于根据图5b的状态下的机械耦合装置的状态;

图9b以局部透视图示意性地展示在变形部件变形之后的机械耦合装置的状态;

图10a展示处于根据图5b的状况下的机械耦合装置的状况;以及

图10b到10c展示在发生碰撞的情况下在变形部件变形之前和之后的机械耦合装置的状态。

在附图中,相同的附图标记标明相同或基本等效的元件或元件组。

具体实施方式

在下文中,图2a到2c首先描述根据本发明的车辆座椅1的基本原理。所述车辆座椅包括靠背3和具有带饰面材料的座板的座椅部件2。行进方向由箭头f指示。座椅部件2经由座椅底座(未展示)连接到车辆底板。为了进行以下解释,假设车辆座椅被设计为所谓的安全带一体式座椅,其中安全带4的上部安全带出口点5附接到靠背3的上端或直接集成到其中。根据图2a,靠背3向后转动到与行进方向f相反的倚靠或斜躺位置。接着,靠背3处于倚靠或斜躺位置。人员p的腰背倚靠在座椅部件2上。靠背3可始终完全或几乎完全地向后转动到水平位置。

在发生撞击(碰撞)的情况下,人员p在行进方向f上向前加速。接着人员p向前移动。人员p受收紧或已经预先拉紧的安全带4约束。这致使力作用在安全带4和上部安全带出口点5上,从而致使靠背3向上转动,如图2b中的箭头p1所指示。由于靠背竖立角度增大,用于竖立或抬起靠背的力快速增大。在第一阶段p1的末尾,在靠背3相对直立时,触发机械耦合装置,其致使靠背3与座椅部件2直接机械耦合。在第二阶段p2中,如图2b中的箭头p2所指示,人员p约束到的靠背3的相对较高动量致使座椅部件2在背对靠背3的前端向上转动,其中此移动由靠背3的进一步向前转动驱动。座椅部件2耦合到用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,所述组合件驱动座椅部件2在背对靠背3的前端向上转动。在发生碰撞的情况下,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7通过靠背3在行进方向f上的进一步转动来致动且向前驱动,其中靠背的扭矩由于变形部件的同时塑性变形而大大减小,如下文更详细地概述。

在正常操作条件下,在没有撞击(碰撞)的情况下,座椅部件2锁定到座椅底座(未展示),以使得座椅部件2基本刚性地连接到座椅基座和车辆底板。在正常操作条件下,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7不直接抵靠在座椅部件2的下侧。相反,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7与座椅部件2的下侧彼此隔开以确保在正常操作条件下,座椅部件2锁定到座椅底座。

在前述的第一阶段p1与前述的第二阶段p2之间的第一转变阶段中,将靠背耦合到用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的机械耦合装置首先作用于用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,使得释放座椅部件2与座椅底座的锁定,但使座椅部件保持锁定到座椅底座。在前述的第一阶段p1与前述的第二阶段p2之间的后续第二转变阶段中,通过调整用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7来释放座椅部件到座椅底座的锁定。

通过进一步向前转动靠背3来驱动两个转变阶段以及第二阶段p2中的调整移动。然而,在两个转变阶段期间,且尤其是在第二阶段p2期间,靠背3的进一步转动(枢转)移动由于变形部件的塑性变形而逐渐减慢,如下面更详细地解释。

最后,到达图2c的位置,其中靠背3相对直立,且座椅部件2的背对靠背3的前部区域20'向上转动。座椅部件2和靠背3的倾斜角度可通过车辆座椅1和机械耦合装置的总体配置来适当地界定,以确保最佳的乘客保护,尤其是足够的防止脊椎压缩、乘客p的骨盆在骨盆带下滑动以及对乘客p的内脏的损伤。

在机械耦合装置中设置有变形部件,所述变形部件在执行上述循环时发生塑性变形,且因此可用作碰撞指示器。接着,至少在更换变形部件之后,车辆座椅1在碰撞后准备好再次操作。

参考图3,应首先分析在发生碰撞的情况下的主要。在此,假设靠背3向后转动得相对较远,因此靠背相对于水平方向的角度α相对较小。在发生碰撞的情况下,箭头grk表示安全带反作用力,所述安全带反作用力是由安全带系统4的表面负载投射到上部安全带出口点5引起的。靠背3的倾斜度界定力到适用于以下情况下的靠背竖立力lak和靠背推力的分解:

sinα=lak/grk

这导致在靠背安全带高度lgh上的靠背竖立扭矩lam,所述高度对应于上部安全带出口点5到靠背3相对于座椅部件2的主旋转轴线92的距离:

lam=grk*sinα*lgh

因此,靠背竖立扭矩lam对应于与靠背竖立角度sinα的正弦函数成比例的曲线。靠背3直立越远(α相对较大),则靠背竖立扭矩lam越大。靠背竖立角度α仅在碰撞开始后的相对较晚的时刻才相对较大,即在人员p约束到的靠背3的动量也相对较大时。

如下文所概述,可根据本发明使用此高动量用于触发和调整用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,以致使座椅部件2在背对靠背3的前部区域20'中向上转动,如下文所描述。

图4a以分解透视图示意性地展示根据本发明的车辆座椅的结构。其包括靠背3、用于将车辆座椅固定到未展示的纵向调整单元的上部轨道(其下部轨道又连接到车辆底板)的座椅底座8、用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7和具有在其上设置有饰面材料(未展示)的座板20的座椅部件2。

靠背3以已知的方式包括由侧部30、各自在车辆的横向方向y上延伸的上部横向托架31和下部横向托架32形成的框架。上部安全带出口点5设置在侧部30的面向车辆外部或车门的上端处,或在此区域中集成到靠背3的框架中。

如图4a所示,在侧部30的下端处设置有靠背配件35以引导靠背3的倾斜度的调整。这些靠背配件35基本上可以不同方式配置。举例来说,仅面向车辆门(车辆外部)的靠背配件35可经配置以用于与用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7耦合。靠背3可绕用于调整靠背3的倾斜度的轴线37转动,所述轴线延伸穿过开口36,在所述开口中,在侧部30的下端安装有短轴或斜躺器33,如图4b所示。靠背3可绕轴线37转动以调整靠背3的倾斜度,以便采用所需的靠背竖立角度α。为了调整相应车辆乘客的舒适度,靠背3可始终在行进方向f上向前转动到实际上竖直的直立位置,或可与行进方向f相反地向后转动到具有相对较小靠背竖立角度α的倚靠或斜躺位置,如图2a中示意性地展示。在倚靠或斜躺位置,靠背竖立角度α实际上可为零。

在发生碰撞的情况下,如果超过稍后将描述的机械耦合装置的触发阈值(参见图4b),则靠背3和靠背配件35绕主旋转轴线92一起向前转动。如从图4a可见,主旋转轴线92和轴线37彼此平行且隔开以用于调整靠背3的倾斜度。

用于调整靠背3的倾斜度的轴线37位于主旋转轴线92的第一侧上。在主旋转轴线92的与此第一侧相反的一侧上,致动端43设置在靠背配件35上,其在发生碰撞的情况下作用在用于使座板倾斜的托架70的后端上且致动所述后端以便调整用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,如下文所示。如图4a所示,两个靠背配件35中的仅一者(即位于上部安全带出口点5侧或面向车门的侧上的靠背配件35)具有此类前致动端43就足够了。因此,靠背配件35的面向车辆内侧的前端的长度在图4a中展示为较短。

在正常操作条件下,在不超过机械耦合装置的触发阈值时,即尤其是在为相应车辆乘客调整靠背的舒适度的情况下,靠背配件35的前致动端43优选地布置在距用于使座板倾斜的托架70的相对后端一定距离处,其中,例如,用于使座板倾斜的托架70不调整到用于使座板倾斜的托架35b。可补偿机械公差以及在正常行驶期间产生的振动等,以便防止用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的意外致动和触发。

仅在发生撞击的情况下,在超过机械耦合装置的触发阈值时,靠背3才经由机械耦合装置耦合到用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,其方式为使得对靠背3的倾斜度的调整进一步向前触发且调整用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7,以最终致使座椅部件2的背对靠背3的前部区域20'绕主旋转轴线92向上枢轴以用于调整座椅部件的倾斜度。

根据图4a,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7包括u形框架,所述u形框架由用于使座板倾斜的平行行进方向f延伸的两个托架70和连接所述两个用于使座板倾斜的托架70的横向托架72形成。此u形框架可在用于使座板倾斜的托架70的后端在两个枢转点71处绕轴线90向上转动,以调整座椅部件的倾斜度。

在座板20的下侧上,在前部区域20'中存在用于将座板20连接到座椅底座8的连接部件21。更精确地说,支撑或横向托架73在车辆的横向方向y上延伸,其紧固到横梁74,所述横梁可枢转地安装在座椅底座8的侧部80的轴线91上,且由于重力而将横向托架73在方向f上永久地向前压抵在用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72上。在连接部件21的下方,横杆73被锁定爪75包围,所述锁定爪经由连接部件21连接到座椅部件2的座板20。

图7a以示意性横截面图展示在正常操作条件(不超过机械耦合装置的触发阈值,即,没有撞击(碰撞))下的此布置。在此状态下,锁定爪75包围横向托架73。锁定爪75和横向托架73具有用于相互锁定的对应轮廓。在此状况下,通过锁定爪75对横向托架73的锁定被压抵锁定爪75的前端或至少位于距其短距离处的用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72阻断,以使得可靠地防止解锁。在此状况下不能释放锁定爪75的锁定。

在解锁锁定爪75的第一阶段(第一转变阶段)中,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72向上转动,如图7b所示。在此状态下,仅由于锁定爪75的稳定性,尤其是由于其弹性特性而维持横向托架73的锁定。为此目的,锁定爪75的颊板具有一定的弹性,例如其可由具有适当弹性的塑料或金属板制成。

随着用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72继续向上转动,最终开始提升锁定爪75的阶段,以使得座板与座椅底座框架之间经由锁定爪75和横向托架73的耦合变得越来越弱,如图7c所示。

随着在用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的区域与座板的下侧接触时用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72继续向上转动,锁定爪75最终完全释放横向托架73,如图7d所示,以使得在用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72继续向上转动时,座板与座椅底座的耦合由此完全释放,且座板在其背对靠背的前部区域向上转动。

为了确保在正常操作条件下,在不超过机械耦合装置的触发阈值时,将座板以足够稳定的方式耦合到座椅底座,且锁定爪75与横向托架73的锁定可以上述方式逐渐释放,根据本发明,座板的下侧布置成与用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7的横向托架72有足够的竖直距离。

在正常操作条件下,靠背竖立角度可借助于用于调整靠背的倾斜度的标准机构自由调整,而不会超出机械耦合装置的触发阈值。此调整始终可由人员通过手动调整进行。然而,原则上,此调整也可通过电动机驱动的调整来实现,只要为此目的而设置的驱动器或变速箱与靠背的耦合可在例如碰撞等情况下足够快速地释放即可,例如通过设置于驱动器或变速箱上的分离部件的分离。以下解释着重于在超过机械耦合装置的触发阈值时发生碰撞的情况下的操作模式。

图4b以透视分解图展示在靠背配件35的区域中的根据本发明的机械耦合装置6的较大比例的其它细节。靠背配件35具有主体,所述主体具有开口36,第一臂38和第二臂39从所述开口突出。第二臂39的前端延伸到圆形的致动端43,如上所述,其位于主旋转轴线92的第一侧。半圆形的第二臂38在主旋转轴线92的相对的第二侧上,其中在开口36下方形成有引导凹部40,其具有半圆形形状,对应于与从开口36的中心到主旋转轴线92的距离相对应的半径,靠背配件35和靠背(未展示)在发生碰撞的情况下绕所述主旋转轴线向前枢转。

延伸穿过引导凹部40的螺栓60将靠背配件35的第一侧(面向车门)上的锁定凸轮盘55连接到靠背配件35的相对的第二侧上的变形部件10的第一端13。螺栓60界定锁定凸轮盘55的轴线94,锁定凸轮盘55可绕所述轴线转动,如下文更详细地概述。将锁紧凸轮盘55与变形部件10的第一端13连接的螺栓60在靠背配件35的引导凹部40中引导且可绕锁紧凸轮盘55的轴线94转动。

锁定凸轮盘55借助于支腿弹簧52偏置,所述支腿弹簧的第一支腿52'抵靠在靠背移位杆45的第二臂48上,且其第二支腿52”在锁定凸轮盘55的枢轴56上方接合在锁定凸轮盘55中的开口中。

此外,阶梯式螺栓51在上述螺栓60上方延伸穿过引导凹部40,其中阶梯螺栓51将靠背配件35的第一侧(面向车门)上的靠背移位杆45与在靠背配件35的相对第二侧上的变形部件10的第二端14连接。阶梯式螺栓51具有外部短轴51b,其接合在靠背移位杆45的主体46中的开口中且界定用于使靠背移位杆45枢转的枢转轴线93,且在相对端处具有内部短轴51c,所述内部短轴在其前端形成有螺纹51d,所述螺纹拧入变形部件10的第二端14处的螺纹中。凸缘51a形成于阶梯式螺栓51的两个短轴51b、51c之间,其将阶梯式螺栓51在靠背配件35上的位置紧固在车辆横向方向y上,且充当用于锁定凸轮盘55的挡块,如下文更详细地描述。阶梯式螺栓51在靠背配件35的引导凹部40中引导,且由阶梯式螺栓51界定的轴线93可沿着靠背配件35的引导凹部40转动。此外,靠背移位杆45可绕此轴线93转动,如下所示。

靠背移位杆45具有圆形主体46,两个臂47、48从所述圆形主体突出。在第一臂47的前端,靠背移位杆45的突出部49垂直地向内(即在车辆的横向方向y上)延伸。相对的第二臂48用以使锁定凸轮盘55抵靠靠背移位杆45移动。靠背移位杆45借助于支腿弹簧50抵靠靠背(未展示)而偏置。为此目的,开口在中央弹簧区段处的支腿弹簧50位于阶梯式螺栓51的外部短轴51b上,其因此界定支腿弹簧50的枢转轴线。支腿弹簧50的第一支腿50'抵靠在第一臂47上以将突出部49压抵在靠背的背面上。因此,靠背移位杆45的第一臂47上的突出部49始终直接靠在靠背下端的靠背的后部,以便在绕用于调整靠背的倾斜度的轴线37转动时感觉靠背的角位。第二支腿50”支撑在靠背配件35的第一臂38的参考点上。

在靠背的侧部30的下端存在枢转轴线33,所述枢转轴线安装在靠背配件35的开口36中,以使得靠背可绕轴线37转动以调整靠背的倾斜角度。

靠背配件35本身借助于通过座椅底座8的侧部80的后端处的开口(参见图4a)的阶梯式螺栓17和衬套18安装,以使得其可绕主旋转轴线92转动。

上述轴线92、94和37各自在车辆的横向方向y上平行且隔开地延伸。此外,阶梯式螺栓51界定用于使靠背移位杆45转动的额外轴线93,所述额外轴线也在车辆的横向方向y上延伸且与上述轴线92、94和37相距一定距离。

变形部件10在图4c中以较大比例展示。变形部件10优选地由金属板制成且大体上略微弯曲。其由主体11形成,所述主体在第二端14的区域中略微弯曲(在行进方向上),从而形成突出部12,所述突出部也可在车辆的横向方向y上延伸。两端13、14处的开口用于借助于如上所述的螺栓将变形部件10与锁定凸轮盘55和靠背移位杆45连接。沿着主体11形成多个折叠部或弯曲部11',其一方面为变形部件10提供一定的弹性,但另一方面也界定由于在主体11的纵向方向上起作用(即在折叠部或弯曲部11'的塑性变形下)的力而压缩变形部件10所需的最小力,如图8c所示。根据预设发明,具有折叠部或弯曲部11'的主体11的机械特性及其几何形状界定机械耦合装置的触发阈值,如下文更详细地描述。

如图4b所示,接合在变形部件10的两端13和14的开口中,且一方面用来将变形部件10与锁定凸轮盘55连接,且另一方面,使其与靠背切换杆45连接的两个螺栓51和60在靠背配件35的凹部40中一起被可滑动地引导。

靠背配件35与变形部件10、锁定凸轮盘55以及靠背移位杆45一起形成图4b所示的机械耦合装置6,所述机械耦合装置用于在发生碰撞的情况下将靠背与用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7机械地耦合。此机械耦合装置的功能在下文参考图5a到5c更详细地描述,其展示根据本发明的车辆座椅中随靠背3的倾斜度而变的用于锁定和释放变形部件10的锁定凸轮盘55与变形部件10之间的位置关系。靠背竖立角度(α)由角度α1到α3指示。

机械耦合装置的工作原理的基础是在若干阶段中与负载有关的移动顺序,所述移动由车辆乘客的前部碰撞引发的加速度以及安全带和座椅系统的所得反作用力触发和驱动。一旦超过一定的靠背倾斜度,就会自动启动作用机构,且一旦再次离开靠背(斜躺座椅)的此倾斜度且只要变形部件尚未由于碰撞而塑性变形,所述作用机构自动地可逆。

在此,基本的假设是,车辆座椅优选地是安全带一体式座椅或类似者,其中安全带出口点在上部靠背区中附接到或集成到靠背中。在此安全带出口点处,在发生碰撞的情况下,安全带和座椅系统的反作用力会介入。由于与用于调整靠背的倾斜度o的轴线37相对较大的距离,因此可实现最大扭矩以将靠背从倚靠或斜躺位置升高或竖立。

图5a展示带有靠背3的车辆座椅,所述靠背以相对较小的靠背竖立角度α3一直转动回到靠背或斜躺位置。靠背移位杆45的突出部49位于靠背3的后部,以便机械地感测其角位。在此位置中,靠背移位杆45在行进方向f上向前推动或转动锁定凸轮盘55。接着,靠背移位杆45在行进方向f上向前移动锁定凸轮盘55。在此位置中,锁定凸轮盘55被靠背移位杆45在行进方向f上向前按压或转动。在此状态下,变形部件未锁定。靠背3的靠背竖立角度α可自由地改变。在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间(更精确地说,在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51的凸缘51a之间(见图4b))界定距离d。

参考图5a到5c,下文中将更详细地描述在发生正面碰撞的情况下机械耦合装置的功能。在此假设车辆座椅最初处于图5a所示的倚靠或斜躺位置,具有相对较小的靠背竖立角度α3。由于在正面碰撞期间的力,乘客的身体在最初的短暂自由飞行阶段向前加速,直到安全带系统做出响应且收紧。从此时刻开始,乘客的身体作用在安全带系统(可能已经预先拉紧)上,上身在对角安全带的上部安全带入口点之前的作用最大。安全带将上身在上部安全带入口点处的反作用力传递到上部靠背结构。现在靠背3通过安全带反作用力从其平坦的倚靠或斜躺位置向前或向上拉动。靠背竖立力矩随着靠背竖立角度α3的增大而快速增大,如以上参考图3所解释。

在突破低反应阈值后,变形部件变形。举例来说,如图8c所示,其在突出部12的区域中弯曲或塑性变形(见图4c)。由于其几何形状和具有折叠部或弯曲部11'的主体11的机械特性,根据本发明,变形部件的设计方式为使得其能够耐受靠背的正常驱动/操作力,尤其是例如通常会发生以调整车辆座椅和靠背3的舒适度的力,且其最初会在高得多的碰撞负载下‘轻微’变形,以便支持使靠背竖立的移动(由反作用向量引起)且动态地启动运动系统。

在整个系统动态启动(用于使靠背竖立的移动)之后,到达具有较高抗变形性的变形部件的第二变形区域。在此阶段,变形部件10的主体11中的折叠部或弯曲部11'逐渐塑性变形,这一方面减少了碰撞能量,且另一方面导致变形部件的长度缩短,且这导致向前枢转且因此距上部阶梯式螺栓51一定距离的锁定凸轮盘55向上移位,直到其凸轮轮廓抵靠上部阶梯式螺栓51,如下文参考图8a到10c更详细地描述。此状况在图5b中说明。从此时刻开始,变形部件10被锁定。变形部件10的主体11中的折叠部或弯曲部11'实际上被完全压缩,或变形部件10塑性变形到使得变形部件10的长度不能进一步减小的程度(见图8c)。相反,其通过锁定凸轮盘55锁定和桥接,以使得力流现在经由锁定凸轮盘55继续。

由于直立的靠背3,这导致反作用向量在行进方向上的比例越来越大,即,安全带反作用力的效果比靠背3的向前移动的比例更强。从此阶段开始,存在两个系统反作用。

靠背3的向前移动已经通过变形部件的第二变形区域被更强烈地制动,这也导致相对于车辆乘客的一定能量减少和安全带力限制。然而,在此阶段,靠背3的向前移动仍在进行中,由此由于靠背3与耦合到其的车辆乘客的高质量而产生高动量或力。

在此阶段中,靠背配件35的前致动端43处的传动鼻端(见图4a)最终进一步向前转动,直到其与用于使座板倾斜的托架70的后端接触且致动其为止。由于靠背配件35的前致动端43处的传动鼻端在前斜躺器拧紧点36的前方(其表示斜躺器组合件的碰撞动力学的枢轴),靠背的其余移动最终导致托架70的枢转移动以使座板倾斜。用于使座板倾斜的托架70绕枢转轴线90的此枢转移动再次起始用于使座板倾斜的托架70在座板20的前部区域20'中的提升。

在前部区域20'中提升用于使座板倾斜的托架70会释放座板20在其前部耦合区域中的抱紧锁定,如上文图7a和7b中所描述。在此阶段中,座板20尚未升高。在此阶段末期,达到根据图7b的状况,其中锁定爪75的锁定被释放。

用于使座板倾斜的托架70在前部区域中的进一步逐步提升最终导致用于使座板倾斜的托架70与座板20的下侧接触,这接着导致座板20在前部区域20'中的所得提升,且因此导致座板20相对于乘客的大腿区的冲击坡道或反潜坡道的形成稳定地增大。

随着靠背和上身的竖立移动的进行,安全带系统越来越多地作用于乘客的上身,同时,对脊柱的压缩效果减弱。

随着座板20的前部区域20'逐渐升高,其对乘客的大腿具有越来越大的制动效果,同时防止在安全带下的下沉(‘反潜’)。

在靠背30的舒适度调整中,变形部件被锁定凸轮盘55锁定,如图5b和5c所示。锁定凸轮盘55在其绕轴线56枢转移动期间内接如图5d所示的凸轮轨道57。凸轮盘55在第一方向上的长度(长度l1)大于在垂直于第一方向的第二方向上的长度(长度l2)。如果锁定凸轮盘55因此在行进方向上向下倾斜,则锁定凸轮盘55界定开口尺寸,如图5d中的双箭头所示。在此状态下,变形部件未锁定。然而,如果锁定凸轮盘55由于整个系统中的动力学而向后转动,则开口尺寸可忽略,如图5b和5c中的尺寸箭头所指示,且变形部件被锁定。

图6a展示针对靠背3的靠背竖立角度γ1的图4a的靠背配件的放大的局部侧视图。在此位置中,用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7未启动,因为靠背配件35的前致动端43不压抵用于使座板倾斜的托架70的后端,而是安置成与之相距一定距离。

在发生碰撞的情况下,靠背3绕轴线92进一步向前转动,直到最终达到且超过靠背3的靠背竖立角度γ2,且靠背配件35的前致动端43与用于使座板倾斜的托架70的后端接触且将其向下按压,这最初致使释放座椅部件的锁定(也见图7a和7b),且最终如图6b所示,致使座椅部件2的前部区域向上转动,如上所述。

图8b展示在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间(更精确地说,在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51的凸缘51a(见图4b)之间)存在距离d时的处于根据图5a的状态下的机械耦合装置。

图8a展示在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间的距离(更精确地说,锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51凸缘51a(见图4b)之间的距离)可忽略时的处于根据图5a的状态下的机械耦合装置。

图8c展示在变形部件的碰撞引发的塑性变形之后的机械耦合装置。在此状况下,变形部件的主体在区域11"中塑性变形,如由在车辆的横向方向上延伸的折叠部所指示。锁定凸轮盘55的轴线94在变形部件变形之前相对于此轴线的位置94'向上偏移长度d,这也适用于用于相对于变形部件变形之前的轴线37的位置调整靠背的倾斜度的此轴线37的位置。在此状况下,锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间的距离(更精确地说,锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51的凸缘51a(见图4b)之间的距离)保持可忽略。由于变形部件缩短了距离d,靠背配件35进一步向前转动,这使得用于调整座椅部件2的倾斜度的组合件7经由靠背配件35的前致动端43而致动,如上所述。

图9a展示在阶梯式式螺栓的凸缘51a已与锁定凸轮盘55的外轮廓接触时的处于根据图5b的状态下的机械耦合装置。变形部件的变形致使靠背配件35和靠背进一步向前转动。这致使锁定凸轮盘55的轴线60和阶梯式螺栓51在靠背配件35的引导凹部40中进一步移动距离d。

图10b和10c展示在发生碰撞的情况下在变形部件变形之前和之后的机械耦合装置的状态,其中为了清楚起见省略了靠背配件。

根据图10b的状况对应于根据图8b或图5a(如果在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间(更精确地说,在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51的凸缘51a(见图4b)之间)存在距离d)的状况。

根据图10a的状况对应于根据图8a或图5b(如果在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51之间(更精确地说,在锁定凸轮盘55的外轮廓与阶梯式螺栓51的凸缘51a(见图4b)之间)的距离d可忽略)的状况。

根据图10c的状况对应于在变形部件于区域11”中塑性变形之后的根据图8c或图5c的状况。

如可从以上描述推断,整个机构的功能由彼此耦合的三个连续且功能上集成的个别机构组成。

第一个别机构由包含靠背位置切换单元45和变形部件10的靠背斜躺器30形成,且界定运动的主支点。

第二个别机构是将枢轴配件35与用于使座板倾斜的托架70耦合,其功能是使座板20的前部区域20'升高且进行运动移动传递。

第三个别机构是耦合用于使座板倾斜的托架70,所述托架包含用于释放座板20的前部区域20'的进一步提升的释放单元(锁定爪75)。在正常位置中发生前部碰撞和在正常位置中发生后部碰撞的情况下,此第三个别机构具有安全锁功能。

第一机构(斜躺器组合件)还具有取决于靠背的角位(斜躺位置-开启和正常驾驶位置-关闭)打开和关闭系统的主要功能。这意味着车辆座椅可以现有技术中已知的尝试和测试方式与碰撞保护系统一起以正常驾驶位置使用。

这三种个别机构可个别地在其力/冲程特性以及按时间顺序排列的连续动作链方面进行调适。以此方式,整个系统的乘客-安全带-座椅-车辆展现出其最佳的整体效果。

这意味着在前部碰撞和后部碰撞两种情况下,整个系统都可在正常座椅位置上得到双重保护,以防止不利的移动,且在倚靠或斜躺位置中发生碰撞的情况下,靠背位置会自动启用整个系统的所有运动序列。

根据本发明,所有三个个别机构可集成到常规的座椅结构中。假定一体式安全带座椅的安全带入口点的靠背侧在结构上更坚固(通常在门侧),则所述机构也有利地连同其主要的主动组件一起安装在此侧上。隧道侧的实施例(背对车门且朝向车辆的乘客室的内部)也是可能的,但由此需要稍高的力且具有不同的触发阈值。

本领域技术人员在研究以上描述时将显而易见,还可在根据本发明的车辆座椅中实施靠背和/或座椅部件的倾斜度的电动调整。然而,应注意确保为此目的而提供的驱动器或传动装置与靠背和/或座椅部件的耦合在发生碰撞的情况下能够足够快速地释放或解耦(例如,通过断开分离部分)。

元件符号列表

1车辆座椅

2座椅部件

3靠背

4安全带

5上部安全带出口点

6机械耦合装置

7用于调整座椅部件的倾斜度的组合件

8座椅底座

10变形部件

11主体

11'折叠部/弯曲部

11”变形部件10的塑性变形区域

12突出部

13第一端

14第二端

17阶梯式螺栓

18衬套

20座板

20'座板20的前部部分

21连接部件

22枢轴

30靠背的侧部

31上部横向托架

32下部横向托架

33短轴/斜躺器

35靠背配件/靠背配接器

36开口

37用于调整靠背的倾斜度的轴线

37'用于在变形部件10变形之前调整靠背的倾斜度的轴线

38靠背配件35的第一臂

39靠背配件35的第二臂

40引导凹部

41凹部

42凹部

43靠背配件35的前致动端

45靠背移位杆

46主体

47靠背移位杆45的第一臂

48靠背移位杆45的第二臂

49横向臂

50用于靠背移位杆45的转动弹簧

50'转动弹簧50的支腿

50”转动弹簧50的支腿

51阶梯式螺栓

51a凸缘

51b外部短轴

51c内部短轴

51d带螺纹螺栓

52用于锁定凸轮盘的转动弹簧

52'转动弹簧52的支腿

52”转动弹簧52的支腿

55锁定凸轮盘

56锁定凸轮盘55的枢轴

57锁定凸轮盘55的凸轮轨道

60螺栓

70用于使座板倾斜的托架

71枢轴

72横杆

73横杆

74横梁

75锁定爪

80侧部

81前部连接支脚

82后部连接支脚

83横杆

90用于调整座椅部件的倾斜度的轴线

91横杆73的轴线

92主旋转轴线

93靠背移位杆45的轴

94锁定凸轮盘55的轴

94'在变形部件10变形之前的锁定凸轮盘55的轴

与现有技术相关的元件符号

100车辆座椅

101座椅部件

102靠背

103安全带

104上部安全带出口点

d距离

f行进方向

f'行进方向

p人员

p'人员

p1阶段1

p2阶段2

l1锁定凸轮盘55的大长度

l2锁定凸轮盘55的小长度

y车辆的横向方向

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