汽车座椅和用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置的制作方法

本发明涉及一种汽车座椅以及一种用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置。

背景技术：

1、目前，在汽车领域中，典型地，汽车座椅的座椅靠背可以在正常使用时根据乘员的需要调整倾角。在一些现有的安全法规试验中，例如在汽车正面碰撞试验中，可以将汽车座椅的座椅靠背调整到一个设计位置，在该设计位置中座椅靠背具有相对于直立位置大约25°的角度，利用碰撞假人进行试验，并且进行伤害评价。在实际的汽车座椅的实际使用过程中，在实际的汽车碰撞过程中，座椅靠背不一定正好调整到设计位置上，例如在碰撞过程中，座椅靠背有可能已调整到相对于直立位置明显大于25°的角度、例如大约45°或大约60°的角度，此时乘员在汽车座椅上处于半躺或者全躺的状态，乘员的脊柱可能受到较大压力而导致伤害。

2、随着汽车智能化、自动驾驶和无人驾驶技术的发展，部分解放或完全解放车内乘员对驾驶过程的关注，尤其是车内的驾驶员和副驾驶将有更多可能的坐姿。典型地，可将乘员坐姿归纳为三种：

3、1)正常驾乘坐姿，在正常驾乘坐姿中，乘员、尤其是驾驶员或者副驾驶能够完全关注汽车的行驶状况，其中，座椅靠背相对于直立位置的角度一般不超过例如大约25°的设计位置；

4、2)工作坐姿，在工作坐姿中，乘员、尤其是驾驶员或者副驾驶可以偶然关注或者不关注汽车行驶状况，可以在汽车内进行工作或娱乐，其中，座椅靠背可以调节相对于直立位置例如大约45°的角度；

5、3)休闲坐姿，在休闲坐姿中，乘员、尤其是驾驶员或者副驾驶可以彻底不关注汽车行驶状况，可以闭眼休息，座椅靠背可以调节到相对于直立位置大约60°或甚至更大的角度。

6、在工作坐姿或休闲坐姿(它们也可称为半躺坐姿或全躺坐姿)的情况下，在汽车发生正面碰撞时，乘员躯干可以因惯性而沿着座椅靠背的支撑面向下滑动，同时汽车座椅的座盆对乘员进行支撑，并且配设给汽车座椅的安全带装置的腰带可以对乘员的盆骨进行约束，这可能导致乘员的上躯干与盆骨之间的相向运动和挤压。在研究和试验中发现，这样的载荷状况可能导致乘员脊柱过度受压而造成伤害、甚至是不可完全治愈的伤害、在严重情况下可能危及生命的伤害。

技术实现思路

1、本发明的目的是，提供一种汽车座椅以及一种用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置，借此能够在汽车碰撞过程、尤其是正面碰撞过程中改进汽车座椅对乘员的约束，特别是可以改进对乘员的脊柱的保护。

2、所述目的可以通过一种用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置达到，所述脊柱支撑约束装置构造成用于约束在汽车座椅上乘坐的乘员的至少一个、尤其是两个肩部，所述脊柱支撑约束装置包括至少一个、尤其是一对与汽车座椅的座椅靠背连接的束缚带总成，所述束缚带总成包括柔性的带材，所述束缚带总成形成环形的束缚带圈，所述束缚带圈构造成，在乘员在汽车座椅上以躺倒坐姿乘坐时，所述束缚带圈经过乘员的一个相应的肩部的腋窝环绕所述相应的肩部，并且约束所述相应的肩部，限制乘员的上躯干沿着座椅靠背的支撑面向下滑动，并且因此限制乘员的脊柱由于所述向下滑动而引起的载荷。

3、所述目的可以还通过一种汽车座椅达到，其包括座椅靠背以及按本发明的任意实施方式的用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置。

4、当配备这样的汽车座椅的汽车发生碰撞事故、尤其是正面碰撞事故时，两个束缚带总成可以以两个束缚带圈的形式良好地约束乘员的两个肩部，限制乘员的上躯干沿着座椅靠背的支撑面向下滑动，并且从而限制乘员脊柱所承受的压力载荷，至少降低或者完全避免乘员脊柱因此受到的伤害。

5、在一些实施方式中，所述角度的预定的阈值可以处于20°～60°之间、例如30°～50°之间的范围内。

6、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以包括调节装置，所述调节装置构造成用于调节束缚带圈的有效长度，用于针对不同的乘员以及乘员与座椅靠背的相对位置来调整束缚带圈。在束缚带总成的使用过程中，可以首先调节出束缚带圈的较大的有效长度，以便使得束缚带圈能够容易地套住相应的肩部；并且然后可以手动地或者自动地将束缚带圈拉紧，使得各束缚带圈良好地约束相应的肩部。

7、在一些实施方式中，两个束缚带总成可以相同地构成。

8、在一些实施方式中，两个束缚带总成可以不同地构成。

9、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以包括“日”字形调节扣，通过“日”字形调节扣能够调节束缚带圈的有效长度。“日”字形调节扣在箱包领域中已被广泛地采用和已知。

10、在一些实施方式中，所述带材可以是织带。

11、在一些实施方式中，所述带材可以是弹性柔软的布带。

12、在一些实施方式中，所述带材可以采用与常见的安全带装置的织带相同或类似的材料。

13、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以包括限力结构，所述限力结构构造成用于向上限制束缚带圈对乘员施加的束缚力。

14、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以包括织带，所述织带具有折叠区段，所述折叠区段通过缝纫线缝合，所述缝合在超过预定的载荷阈值时能被解除并且在此情况下束缚带圈的有效长度增加。作为替换或补充，所述折叠区段可以通过粘合剂粘接，所述粘接在超过预定的载荷阈值时能被解除。

15、在一些实施方式中，所述折叠区段可以通过多道缝纫线缝合，每一道缝纫线在超过各自的预定的载荷阈值时能被解除并且在此情况下束缚带圈的有效长度相应地增加。

16、在一些实施方式中，所述多道缝纫线可以相互平行地延伸，并且/或者可以具有规律的、尤其是均匀的间距。

17、在一些实施方式中，各缝纫线可以具有大致相同的载荷阈值，或者各缝纫线可以具有递增的载荷阈值。

18、在一些实施方式中，所述缝纫线可以在织带的宽度方向上延伸。

19、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以形成封闭的、可穿戴的、可调节有效长度的束缚带圈，所述束缚带总成构造成，在乘员在汽车座椅上乘坐时，所述乘员能以其手臂穿过束缚带圈，直至束缚带圈到达乘员的相应的肩部和腋窝，其中，通过调节束缚带圈的有效长度，所述束缚带圈能与乘员相适配地约束乘员的相应的肩部。

20、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以具有相对的两个端部，其中一个第一端部与座椅靠背的第一固定点连接，并且另一个第二端部与座椅靠背的第二固定点连接。

21、在一些实施方式中，第一固定点在座椅靠背上的高度可以大于或等于hybrid iii50％男性试验假人在汽车座椅上乘坐时的肩部的高度，并且第二固定点在汽车座椅上的高度可以大于或等于hybrid iii 50％男性试验假人在汽车座椅上乘坐时的腋窝位置。

22、在一些实施方式中，第一固定点和第二固定点可以重合。

23、在一些实施方式中，第一固定点和第二固定点可以处于一个与汽车座椅的宽度方向垂直的平面中。换言之，在汽车坐标系中，第一固定点和第二固定点可以具有大致相同的y坐标。

24、在一些实施方式中，所述束缚带总成的两个端部之中的一个端部可以与座椅靠背不可松开地连接，并且所述束缚带总成的两个端部之中的另一个端部可以与座椅靠背可松开地连接。

25、在本技术的意义中，“不可松开的连接”可以意味着，需要借助于工具，或者需要采取破坏性的措施，才能解除所述连接。“不可松开的连接”例如可以通过螺栓、铆钉、缝纫线或类似措施实现。“可松开的连接”可以意味着，无需借助于工具，可以手动地建立所述连接，并且所述连接在建立之后可以再次手动地松开。

26、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以具有相对的两个端部，所述束缚带总成在其长度的一个位置上或者在其长度的一个区段上与座椅靠背连接，并且所述束缚带总成的两个端部能够可松开地连接，以便在所述束缚带总成的两个端部连接时形成封闭的束缚带圈。

27、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以包括两个分带，其中一个第一分带与座椅靠背的第一固定点连接并且具有第一自由端部，另一个第二分带与座椅靠背的第二固定点连接并且具有第二自由端部，第一和第二自由端部能够可松开地连接，以便在第一和第二自由端部连接时形成封闭的束缚带圈。

28、在一些实施方式中，所述可松开的连接可以通过卡扣锁扣实现，所述卡扣锁扣包括卡扣头和卡扣座，所述卡扣头能插入到卡扣座中以建立卡扣连接，并且所述卡扣头能在被施加挤压力的情况下从卡扣座松开。

29、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以配设有织带卷收装置，所述织带卷收装置构造成用于自动地收紧织带，所述织带卷收装置能被紧急锁止。典型地，织带卷收装置可以包括卷轴和卷簧，所述卷簧在卷收方向上偏压卷轴，织带可以卷绕在所述卷轴上。

30、在一些实施方式中，所述织带卷收装置可以配设有预紧装置，所述预紧装置构造成，在被激活时将织带预紧。

31、在一些实施方式中，所述预紧装置可以包括预紧电机，其在被激活时以预定的程度卷收织带，以便将织带预紧，借此可以使得束缚带圈更好地约束相应的肩部。

32、在一些实施方式中，所述预紧装置可以包括气体发生器，所述气体发生器在被激活时能迅速地产生气体，所述气体可以驱动一组钢球，所述钢球可以冲击与卷轴连接的齿轮，使得卷轴在卷收方向上转动，并且从而预紧织带。

33、在一些实施方式中，所述预紧装置可以包括气体发生器，所述气体发生器在被激活时能迅速地产生气体，所述气体可以驱动柔性齿条，所述柔性齿条可以驱动与卷轴连接的齿轮，使得卷轴在卷收方向上转动，并且从而预紧织带。

34、在一些实施方式中，所述织带卷收装置可以配设有限力装置，所述限力装置构造成用于限制束缚带总成的约束力。

35、在一些实施方式中，所述卷轴可以配设有扭力杆，所述扭力杆可以在超过预定的扭转载荷时被破坏，并且从而可以限制束缚带圈施加到肩部上的作用力。

36、在一些实施方式中，所述束缚带总成可以在未使用状态下能被隐藏到座椅靠背中。为此，所述座椅靠背可以具有相应的容纳部。

37、在一些实施方式中，所述束缚带总成的两个分带可以在未连接状态下分别被隐藏到座椅靠背中。为此，所述座椅靠背可以具有用于两个分带的相应的容纳部。

38、在一些实施方式中，所述座椅靠背可以具有可调的倾角，其中，所述座椅靠背能被朝后调节至相对于直立位置超过25°、例如超过40°的角度。

39、在一些实施方式中，所述座椅靠背可以具有可调的倾角，其中，所述座椅靠背能被朝后调节至相对于直立位置不超过90°、例如不超过85°或者不超过75°的角度。

40、在一些实施方式中，所述汽车座椅可以是零重力座椅。

41、在一些实施方式中，所述汽车座椅的座椅靠背的倾角能与以下乘员坐姿相对应地调节：

42、-正常驾乘坐姿，在正常驾乘坐姿中，座椅靠背具有相对于直立位置的第一角度；

43、-工作坐姿，在工作坐姿中，座椅靠背具有相对于直立位置的第二角度，第二角度大于第一角度；

44、-休闲坐姿，在休闲坐姿中，座椅靠背具有相对于直立位置的第三角度，第三角度大于第二角度。

45、在一些实施方式中，在正常驾乘坐姿中，座椅靠背可以具有相对于直立位置不超过25°的第一角度；和/或在工作坐姿中，座椅靠背可以具有相对于直立位置40°～50°、例如大约45°的第二角度；和/或在休闲坐姿中，座椅靠背可以具有相对于直立位置超过50°、例如大约60°的第三角度。

46、在一些实施方式中，所述束缚带圈可以构造成，至少在休闲坐姿中，尤其是在工作坐姿中以及在休闲坐姿中，在汽车的正面碰撞的事件中，约束乘员的相应的肩部，限制乘员的上躯干沿着座椅靠背的支撑面向下滑动，并且因此限制乘员的脊柱由于所述向下滑动而引起的载荷。

47、在一些实施方式中，所述正面碰撞可以涉及具有所述汽车座椅的汽车以50公里/小时的速度与正面刚性墙的碰撞试验，其中，采用hybrid iii 50％男性试验假人或其他试验假人。

48、在一些实施方式中，提供一种用于汽车座椅的脊柱支撑约束装置，其包括柔性的可调节的束缚带总成，所述束缚带总成的两端均与所述汽车座椅相连接，以形成束缚带圈。束缚带总成可以通过折叠和缝纫而具有限力功能。在进一步方案中，可以通过安全带卷收器，利用安全带卷收器的自动卷收功能、紧急锁止功能、预紧功能和/或限力功能，实现束缚带圈对肩部的适宜的约束，可以在碰撞事件中减缓乘员的脊椎的压力，提高乘员的安全性。

49、在一些实施方式中，在正常驾乘坐姿中，可以将两个封闭的束缚带圈围绕在乘员肩部上，对肩部进行约束，以减缓对脊柱的压力。当座椅靠背的倾角被适宜地调节，以致乘员处在工作坐姿(半躺)或者休闲坐姿(全躺)的状态下，脊柱支撑约束装置可以弥补乘员沿座椅靠背的支撑面的约束的欠缺，其中，通过两个束缚带圈对两个肩部的约束，可以减少人体下滑，从而可以减小脊柱压力，提高乘员的舒适性，尤其是在碰撞事件中可以减小人体下滑，并且因此可以至少降低、尤其是基本上避免较难治愈的脊柱伤害。

50、在一些实施方式中，当具有所述汽车座椅的汽车发生碰撞、尤其是正面碰撞时，当束缚带圈对乘员施加的作用力超过设定的力阈值时，限力装置可以工作，在束缚带圈约束和支撑乘员的同时，一方面限制束缚带圈对乘员的作用力的上限，一方面通过限力装置吸收乘员的动能，这可以改善乘员的约束姿态，降低对乘员的伤害，尤其是降低对乘员的脊柱的伤害。

51、在一些实施方式中，当具有所述汽车座椅的汽车发生碰撞、尤其是正面碰撞时，尤其是在座椅靠背具有相对于直立位置较大的角度的情况下，例如在工作坐姿或休闲坐姿中，乘员可能在惯性力作用下沿座椅靠背的支撑面向下滑动，束缚带圈在乘员下滑过程中起到拉伸作用，当束缚带圈上的载荷超过设定值之后，限力装置可以工作，在限力装置产生限力功能的同时，束缚带圈的有效长度可以持续增加，限力装置可以吸收乘员的上躯干的惯性力，这可以缓解乘员脊柱所受到的压力。

52、在一些实施方式中，本发明可以具有以下积极效果之中的一部分或全部：在按本发明的汽车座椅中，当乘员处在工作坐姿(半躺)或者休闲坐姿(全躺)的状态下，脊柱支撑约束装置可以弥补乘员沿座椅靠背的支撑面的约束的欠缺，其中，通过束缚带圈在腋窝处对肩部的支撑，可以减小脊柱压力，同时束缚带圈的柔性的支撑基本上不会对乘员的舒适性有影响。当汽车发生碰撞、尤其是正面碰撞时，脊柱支撑约束装置可以改善乘员的运动姿态，缓解脊柱压力，提高乘员的安全性。

53、在一些实施方式中，所述束缚带圈可以构造成，在所述座椅靠背被朝后调节至相对于直立位置的角度超过预定的阈值时，在汽车的正面碰撞的事件中，约束乘员的相应的肩部，限制乘员的上躯干沿着座椅靠背的支撑面向下滑动，并且因此限制乘员的脊柱由于所述向下滑动而引起的载荷。优选地，所述阈值不小于30°，例如不小于35°，特别是不小于40°。例如，所述阈值可以处于40°～80°之间。

54、本发明的另一个方面涉及一种车辆，所述车辆具有按本发明的任一种实施方式的汽车座椅。

55、在一些实施方式中，所述车辆可以是乘用车，例如单纯用内燃机驱动的车辆、混合动力车辆或者纯电动车辆。

56、上面已提及的技术特征、下面将要提及的技术特征以及单独地在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要被组合的技术特征不是相互矛盾的。所有的可行的特征组合都是在本文中明确地记载的技术内容。在同一个语句中包含的多个分特征之中的任一个分特征可以独立地被应用，而不必一定与其他分特征一起被应用。