CN101676143A - 用于交通工具座椅的具有腰部支撑件的主动式头部保护装置系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交通工具座椅的具有腰部支撑件的主动式头部保护装置系统。公开了带有座椅靠背框架的一种交通工具座椅，其中座椅靠背框架具有连接到框架的侧面构件的一对间隔开的连杆。可水平致动的腰部机构连接到这对连杆，以便对乘坐者提供腰部支撑并用于接收输入力以便致动连杆。头部保护装置从座椅靠背框架延伸并且可操作地连接到框架以及这对连杆，以使连杆的致动使头部保护装置从设计位置致动到致动位置。提供有柔性带子的腰部支撑机构。同样，腰部机构设置有一对直立线和一系列横向吊线，以便为乘坐者提供靠背，并用于在冲击过程中分配输入力。

Description

用于交通工具座椅的具有腰部支撑件的主动式头部保护装置系统

技术领域

本发明的实施方式涉及用于交通工具座椅的具有腰部支撑件的主动式头部保护装置系统。

背景技术

交通工具座椅设置有带有可调节的腰部支撑件的主动式头部保护装置系统。具有带有可调节的腰部支撑件的主动式头部保护装置系统的交通工具座椅的一个例子公开于美国专利申请公布号No.2008/0084098 A1，该申请公布于2008年4月10日。

附图说明

图1为依据本发明实施方式的交通工具座椅的座椅靠背的前侧视图。

图2为图1座椅靠背的下部区域的放大的前侧视图；

图3为依据本发明另一个实施方式的座椅靠背的前侧透视图；

图4为图3座椅靠背的上部区域的放大的透视图；以及

图5为图3座椅靠背的下部区域的放大的透视图。

具体实施方式

按照要求，本文公开了本发明的详细实施方式；然而，应理解，公开的实施方式仅是本发明的示例，而本发明可按各种各样和可选择的形式实施。附图未必按比例绘制；一些特征可能被夸大或缩小，以展示特定部件的细节。因此，本文公开的具体的结构和功能细节不应被理解为限制性的，而仅仅作为权利要求的代表性基础和/或作为用于示教本领域技术人员多方面应用本发明的代表性基础。

现参照图1，展示了依据本发明的实施方式的用于交通工具座椅的座椅靠背，并且通常用数字10标注。交通工具座椅包括座椅垫子(未示出)，座椅垫子适合于安装在交通工具比如汽车、飞行器、水运工具或类似物的内部中，以供乘坐者就坐。在交通工具中，座椅靠背10也被安装为用于支撑乘坐者的背部。座椅靠背10可以被直接地安装到交通工具或者连接到座椅垫子。虽然图1中描绘了单个座椅，但是本发明考虑了任何座椅构造，比如长凳座椅、分离的框架座椅、前排座椅、后排座椅或者类似的座椅。

座椅垫子和座椅靠背10均由合适的且已知的材料以及制造方法制成。例如，座椅垫子可以使用结构框架、用于缓冲的泡沫以及覆盖物。

在描述中，使用方向性语言比如“上部”、“下部”、“直立”以及类似意义的词汇描述的各种实施方式、操作参数以及实施方式的部件表示附图中显示的方向或者本技术领域所理解的方向。此种方向性术语用于相对的描述和澄清，并且不应被理解为将任何实施方式或任何实施方式的部件的定向限制到具体的方向或定向。

座椅靠背10从座椅垫子延伸。座椅还包括头部保护装置12，该头部保护装置12在座椅靠背10以上延伸，以便顶靠着头部保护装置12支撑乘坐者的头部。座椅靠背10被展示成覆盖物和衬垫已被移除，以便描绘内部部件。座椅靠背10包括用于为座椅靠背10提供结构支撑的框架14。座椅靠背10可以包括可水平致动的腰部支撑机构16，以便对乘坐者提供腰部支撑，同时提供可调节性，以便乘坐者可以选择想要的舒适和支撑水平。腰部机构16为主动式头部保护装置系统18的输入端，腰部机构16和主动式头部保护装置系统18的互相连接将在下面详细讨论。例如，腰部机构16被连接到可致动的机构(actuatable mechanism)比如连杆(linkage)20、22。在接收到对腰部机构16的冲击比如超过了预定力的乘坐者身体时，腰部机构16致动连杆20、22，连杆20、22通过主动式头部保护装置系统18分配致动。连杆20、22的输出端为头部保护装置12，使得头部保护装置12被相对于座椅靠背10向前和向上平移，如用于主动式头部保护装置系统的技术已知的。

依据至少一个实施方式，连杆20、22的输出端包括横向延伸跨越框架14的转子(armature)24。转子24连接到连杆20、22以便相对于框架14平移和/或转动。头部保护装置12通过一对直立管26由转子24支撑。

在至少一个实施方式中，座椅靠背框架14包括一对间隔开的侧面构件28、30，这对间隔开的侧面构件28、30各自安装到上部横向构件(uppercross member)32和下部横向构件34的外侧端(lateral end)。连杆20、22和框架14可以共同地提供四杆机构(four-bar mechanism)，比如示出的四杆连接机构，并且将在下面更详细地讨论。

连杆20、22各自包括下部连接件36，该下部连接件36通过形成在下部横向构件34上的一对支座(bearing)38枢轴地连接到框架14。下部连接件36可以被整体地形成，以便在框架14内延伸跨过座椅靠背10的两个侧边。一对耦合连接件(coupler link)40各自枢轴地连接到下部连接件36中的一个。一对上部连接件42各自枢轴地连接到耦合连接件40并且连接到对应的侧面构件28、30。一对拉伸弹簧44连接到对应的侧面构件28、30的中间区域以及连接到对应的上部连接件42中的一个。拉伸弹簧44将连杆20、22推动到示出的设计位置。在一个实施方式中，四杆机构由下部连接件36、耦合连接件40、上部连接件42和侧面构件28、30界定。

依据至少一个实施方式，转子24横向延伸跨过框架14，并且枢轴地连接到两个上部连接件42，以便围绕在上部连接件42和耦合连接件40的枢轴连接(pivotal connection)以及由上部连接件42和框架14提供的枢轴连接之间线性地偏移的轴线枢轴转动。转子24与两个侧边的连杆20、22互相连接以便一致地致动。

该对直立管26从转子24延伸穿过上部横向构件32。该直立管26接收一对杆46，以支撑座椅靠背10上面的头部保护装置12。直立管26与上部横向构件32配合，以便相对于上部横向构件32线性平移，并相对于上部横向构件32围绕转子24转动。

在冲击状况期间，座椅靠背10可接收倚靠座椅靠背10的乘坐者的力。该主动式头部保护装置机构18将头部保护装置12从设计位置致动到致动位置(actuated position)，以将头部保护装置12定向成高于座椅靠背10并更靠近乘坐者的头部，以便降低对乘坐者的伤害。例如，输入力可能在交通工具冲击另一个物体时产生，从而使座椅向乘坐者加速。此种冲击状况可能由比如向后冲击(rear impact)的冲击产生。同样，冲击状况可能由向前冲击产生，在向前冲击中，乘坐者从座椅安全带(seat harness)或其它机构反弹进入座椅。如果乘坐者的力超出了克服拉伸弹簧44的偏置的预定的力，那么就驱动主动式头部保护装置机构18。公布于2008年4月10日的授予Humer等人的美国专利申请公布2008/0084098A1公开了合适的主动式头部保护装置系统，其有关于连杆的更多细节，并因此在此通过引用并入。

现有技术的头部保护装置系统经常利用可垂直致动的腰部支撑机构。水平腰部支撑机构16展示了可与主动式头部保护装置系统18组合使用的合适的可水平致动的腰部机构16。现参照图2，腰部支撑机构16包括提供腰部支撑板50的柔性带子48。一对可折叠的延伸件(collapsibleextension)52各自从板50的侧边延伸并连接到对应的下部连接件36。一对连接线(attachment wire)54可以各自被设置在下部连接36上，以用于将可折叠的延伸件52连接到下部连接件36。例如，连接线54可以被焊接到下部连接件36。可折叠的延伸件52中的每一个可以使用过盈配合安装到连接线54中的一个，以便将带子48组装到连杆20、22。可选择地，可折叠的延伸件52中的每一个可以被直接安装到对应的下部连接件36。

带子48可由柔性材料比如注射模塑成型的聚合物形成，以便被弯曲到相对于座椅靠背10的各种前后位置，以用于用户调节的水平腰部支撑。因此，可以提供缆线组件(cable assembly)56以用于带子48的延伸和缩回。缆线组件56可以为带有安装到连接线54中的一个的护套58的鲍登缆线(Bowden cable)以及从护套58延伸到另外的连接线54的内部缆线60。缆线组件56延伸到致动器，致动器可以是电动机驱动的或手动操作的，以便控制缆线60的拉力。缆线60被保持到带子48的支撑板50的背面，缆线60的调节可以被弯曲到前后位置，从而调节带子位置以便用户选择腰部支撑。

连杆20、22经常被设计成承受轴向载荷。因为由于缆线组件56的拉力，水平腰部支撑机构16对连杆20、22施加横向载荷，所以提供了使连杆20、22的耦合连接件40互相连接的加强杆(reinforcement bar)62。通过利用用于承受横向载荷的加强杆62，连接件36、40、42的厚度可以被设计成承受轴向加载。耦合连接件40和加强杆62可以由单独的结构线或件整体地形成。加强杆62另外地抵抗与在冲击状况期间施加到腰部机构16的力关联的横向加载。可选择地，加强杆62可以用倒置的下部连接件36代替。下部连接件36的中间横杆63可以延伸跨越耦合连接件40，而不是为支座38提供枢轴连接。因此，在倒置的实施方式中，描绘的连接到耦合连接件40的远端可连接到支座38。

腰部支撑机构16可以将来自冲击状况的负荷直接地分配到下部连接件36，以便致动连杆20、22，并随后致动头部保护装置12。可选择地，腰部支撑机构16可以将来自冲击状况的负荷遍布地分配到连杆20、22。现参照图1和图2，一对直立线64被以虚线示出，并且被连接到下部横向线66。该下部横向线66横向地延伸跨越座椅靠背框架14，并且被安装在一对倾斜装置(ramp)68中。该倾斜装置68被安装在框架14的下部横向构件34上，并且可以为下部连接件36提供支座38。直立线64在腰部支撑机构16的支撑板50后面从下部横向线66延伸，并在它们的上端连接到转子24。在冲击状况中，腰部支撑机构16将负荷分配到下部连接件36并分配到直立线64。直立线64由于与倾斜装置68的配合而向上和向后延伸，并将负荷的一部分直接地分配到转子24，以便致动头部保护装置12。可选择地，直立线64也可以与加强杆62接合，以便将负荷的一部分直接地分配到耦合连接件40。冲击遍布连杆22、24的分配有助于将头部保护装置12加速致动到设计位置。

现参照图3，示出了依据另一个实施方式的座椅靠背70。该座椅靠背70包括具有通过上部横向构件78和下部横线构件80互相连接的一对侧面构件74、76的框架72。座椅靠背70包括带有一对连杆84、86的主动式头部保护装置系统82以便致动头部保护装置88。

与在先的实施方式类似，下部连接件90被枢轴地连接到支撑在下部横向构件80上的一对支座92。一对耦合连接件94被枢轴地连接到下部连接件90。加强杆96与耦合连接件94互相连接，以便抵抗对连杆84、86的横向负荷。一对上部连接件98中的每一个枢轴地连接到耦合连接件94中的一个以及侧面构件74、76中的一个。转子100被枢轴地连接到上部连接件98中的每一个。一对直立管102延伸穿过上部横向构件78，并接收支撑头部保护装置88的杆104。一对拉伸弹簧106中的每一个连接到上部连接件98中的一个以及侧面构件74、76中的一个，以便将连杆84、86偏置到设计位置。

腰部支撑机构108安装到连杆84、86中的每一个，以便在冲击状况中将负荷分配到连杆84、86，以转动和平移转子100，以使头部保护装置88在冲击状况中向上和向前延伸。腰部支撑机构108包括一对间隔开的直立线110，且一系列横向吊线(transverse suspension wire)112在直立线110之间延伸。另外，中心的直立线114连接到每个吊线112的中心部分以用于附加的支撑。

参照图4，直立线110中的每个的上端直接地连接到从转子100延伸的托架116。另外地，直立线110的中间区域连接到在耦合连接件94的中间区域上的托架118。此连接可以由从直立线110延伸并且连接到托架118的对应的吊线112的远端部分提供。

现参照图5，直立线110的下端连接到横向线120。横向线120横向地延伸跨越框架72，并接收在安装到下部横向构件80的一对倾斜装置122中。

腰部支撑机构108包括缆线组件124，该缆线组件124安装到在每个耦合连接件94的下端上的托架126。该缆线组件124为带有连接到直立线110中的每一个的护套128的鲍登缆线组件124。缆线组件124延伸到在座椅靠背70中的电动操作的或手动操作的致动器，以便调节护套128内缆线的张力，以用于在腰部区域朝着或者离开另一个直立线110横向地推动直立线110，从而引起吊线112弯曲(buckle)，以使吊线112在向前或向后方向延伸或缩回，从而提供可调整的腰部支撑。

腰部支撑机构108在冲击状况期间接收来自乘客的冲击力，并将负荷分配到连杆84、86。腰部支撑机构108在冲击状况期间提供快速地被致动的大表面面积的接触。例如，在倾斜装置122开始的骨盆力输入穿过直立线110并随后进入转子100。腰部力输入(lumbar force input)通过缆线组件124分配进入耦合连接件94。肩部力输入通过吊线112分配到在耦合连接件94上的托架118。

依据另一个实施方式，腰部支撑机构108没有设置缆线组件124。因此，腰部支撑机构108是不可调节的，但是对乘坐者提供了腰部支撑，并将输入力分配到连杆84、86。

虽然已展示和描述了本发明的一些实施方式，但是并不表明这些实施方式展示和描述了本发明的所有形式。相反，说明书中所使用的词汇为描述性词汇而非限制性词汇，并且应理解，可以做出各种改变而不背离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种交通工具座椅，其包括：

座椅靠背框架，其用于支撑乘坐者的背部，所述座椅靠背框架具有间隔开的一对侧面构件以及连接到所述一对侧面构件的至少一个横向构件；

间隔开的一对连杆，其每一个可操作地连接到所述侧面构件中的一个；

可水平致动的腰部机构，其连接到所述一对连杆中的每一个，并且被定向在所述一对连杆之间，以用于对乘坐者提供腰部支撑并用于接收输入力，以便致动所述间隔开的一对连杆；以及

头部保护装置，其从所述座椅靠背框架延伸以便支撑乘坐者的头部，所述头部保护装置可操作地连接到所述框架以及所述一对连杆，以使所述一对连杆的致动将所述头部保护装置从设计位置致动到致动位置。

2.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述腰部机构进一步包括：

柔性构件，其安装到所述一对连杆中的每一个；以及

缆线组件，其安装到所述一对连杆中的每一个，并与所述柔性构件配合，以便相对于所述座椅靠背框架延伸和缩回所述柔性构件，以提供所述腰部机构的调节。

3.如权利要求2所述的交通工具座椅，其中，所述柔性构件进一步包括带子，所述带子具有定向在一对可折叠的区域之间的腰部支撑表面。

4.如权利要求2所述的交通工具座椅，其中，所述柔性构件进一步包括：

间隔开的一对直立线，其每一个连接到所述一对连杆中的一个；以及

多个横向吊线，其每一个在所述一对直立线之间延伸并连接到所述一对直立线。

5.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，每个连杆和所述框架共同地提供四杆机构。

6.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述一对连杆中的每一个进一步包括：

第一连接件，其枢轴地连接到所述座椅靠背框架；

第二连接件，其枢轴地连接到所述第一连接件；以及

第三连接件，其枢轴地连接到所述第二连接件和所述座椅靠背框架。

7.一种交通工具座椅，其包括：

座椅靠背框架，其用于支撑乘坐者的背部，所述座椅靠背框架具有间隔开的一对侧面构件以及连接到所述一对侧面构件的至少一个横向构件；

间隔开的一对下部连接件，其每一个枢轴地连接到所述座椅靠背框架；

间隔开的一对耦合连接件，其每一个枢轴地连接到所述下部连接件中的一个；

间隔开的一对上部连接件，其每一个枢轴地连接到所述耦合连接件中的一个以及所述座椅靠背框架；

可水平致动的腰部机构，其连接到上述成对的连接件中的至少一个，并且被定向在所述成对的连接件之间，以用于对乘坐者提供腰部支撑并用于接收输入力以便致动所述成对的连接件；以及

头部保护装置，其从所述座椅靠背框架延伸以便支撑乘坐者的头部，所述头部保护装置可操作地连接到所述框架以及所述一对上部连接件，以使所述成对的连接件的致动将所述头部保护装置从设计位置致动到致动位置。

8.如权利要求7所述的交通工具座椅，其进一步包括加强杆，所述加强杆连接到所述一对耦合连接件，以抵抗由所述腰部机构施加的横向力。

9.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，所述腰部机构进一步包括：

柔性构件，其安装到所述成对的连接件中的一个；以及

缆线组件，其安装到所述成对的连接件中的一个，并与所述柔性构件配合，以便相对于所述座椅靠背框架延伸和缩回所述柔性构件，以提供对所述腰部机构的调节。

10.如权利要求9所述的交通工具座椅，其中，所述柔性构件进一步包括带子，所述带子具有定向在一对可折叠的区域之间的腰部支撑表面，所述一对可折叠的区域中的每一个连接到所述一对下部连接件中的一个。

11.如权利要求10所述的交通工具座椅，其进一步包括一对连接线，所述一对连接线中的每一个被焊接到所述一对下部连接件中的一个，其中，所述带子的所述一对可折叠的区域中的每一个使用过盈配合安装到所述一对连接线中的一个。

12.如权利要求10所述的交通工具座椅，其进一步包括：

转子，其在所述一对上部连接件之间延伸并且枢轴地连接到所述一对上部连接件中的每一个；

直立的至少一个管，其从所述转子延伸以便支撑所述头部保护装置，所述至少一个管与所述座椅靠背框架的所述至少一个横向构件配合，以便在所述成对的连接件被致动时相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动；以及

直立支撑件，其具有安装到所述座椅靠背框架以便相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动的下端、沿着所述带子的后侧延伸的中间区域，以及安装到所述转子以便将来自所述带子的输入力分配到所述转子的上端。

13.如权利要求9所述的交通工具座椅，其中，所述柔性构件进一步包括：

间隔开的一对直立线，其每一个连接到所述成对的连接件中的一个；以及

多个横向吊线，其每一个在所述一对直立线之间延伸并连接到所述一对直立线。

14.如权利要求13所述的交通工具座椅，其进一步包括下部横向线，所述下部横向线连接到所述一对直立线并被安装到所述座椅靠背框架，以便相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动。

15.如权利要求13所述的交通工具座椅，其进一步包括：

转子，其在所述一对上部连接件之间延伸并且枢轴地连接到所述一对上部连接件中的每一个；以及

直立的至少一个管，其从所述转子延伸以便支撑所述头部保护装置，所述至少一个管与所述座椅靠背框架的所述至少一个横向构件配合，以便在所述成对的连接件被致动时相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动；

其中，所述一对直立线中的每一个被连接到所述转子，以便将来自所述横向吊线的输入力分配到所述转子。

16.如权利要求13所述的交通工具座椅，其中，所述一对直立线中的每一个被连接到所述一对耦合连接件中的一个，以便将来自所述横向吊线的输入力分配到所述一对耦合连接件。

17.如权利要求13所述的交通工具座椅，其中，所述缆线组件被连接到所述一对耦合连接件。

18.如权利要求7所述的交通工具座椅，其进一步包括偏置构件，所述偏置构件与所述成对的连接件中的一个配合，以便在没有冲击状况时保持所述头部保护装置处于设计位置。

19.如权利要求7所述的交通工具座椅，其进一步包括：

转子，其在所述一对上部连接件之间延伸并且枢轴地连接到所述一对上部连接件中的每一个；以及

直立的至少一个管，其从所述转子延伸以便支撑所述头部保护装置，所述至少一个管与所述座椅靠背框架的所述至少一个横向构件配合，以便在所述成对的连接件被致动时相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动。

20.一种交通工具座椅，其包括：

座椅靠背框架，其用于支撑乘坐者的背部，所述座椅靠背框架具有间隔开的一对侧面构件以及连接到所述一对侧面构件的至少一个横向构件；

间隔开的一对下部连接件，其每一个枢轴地连接到所述座椅靠背框架；

间隔开的一对耦合连接件，其每一个枢轴地连接到所述下部连接件中的一个；

间隔开的一对上部连接件，其每一个枢轴地连接到所述耦合连接中的一个以及所述座椅靠背框架；

偏置构件，其与上述成对的连接件中的一个配合，以便在没有冲击状况时保持所述连接件处于设计位置；

转子，其在所述一对上部连接件之间延伸，并且枢轴地连接到所述一对上部连接件中的每一个；

下部横向线，其安装到所述座椅靠背框架，以便相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动；

间隔开的一对直立线，其具有连接到所述下部横向线的下端、连接到所述一对耦合连接件的中间区域和连接到所述转子的上端；

多个横向吊线，其每一个在所述一对直立线之间延伸并连接到所述一对直立线，以便接收冲击力并将冲击力分配到所述一对直立线，并随后分配到所述一对耦合连接件以及所述转子，以便致动所述成对的连接件；

直立的至少一个管，其从所述转子延伸并且与所述座椅靠背框架的所述至少一个横向构件配合，以便在所述成对的连接件被致动时相对于所述座椅靠背框架枢轴转动和滑动；以及

头部保护装置，其安装到所述至少一个管以便支撑乘坐者的头部，以使所述成对的连接件的致动将所述头部保护装置从设计位置致动到致动位置。

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