CN103260944B

CN103260944B - 车辆座椅结构

Info

Publication number: CN103260944B
Application number: CN201180058539.7A
Authority: CN
Inventors: 徐旼弘; 安钢焕; 李泰旿
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: EP2658742A4; KR20120075304A; KR101220803B1; JP2014501204A; EP2658742B1; WO2012091431A3; US20130187417A1; EP2658742A2; WO2012091431A2; CN103260944A; JP5784147B2; US9162595B2

Abstract

提供了一种车辆座椅结构，其比钢车辆座椅结构更轻，同时提供与钢车辆座椅结构相同的功能。为此，该车辆座椅结构包括一个座椅垫框架以及一个连接到所述座椅垫框架的座椅靠背框架。构成所述座椅靠背框架和所述座椅垫框架的至少一个组件由通过辊压工艺生产且具有纹理的镁板形成。

Description

车辆座椅结构

技术领域

本发明涉及一种包括由镁板形成的组件的车辆座椅结构，更具体地，涉及这样一种车辆座椅结构，其包括由镁板形成的组件，以在提供与由钢形成的车辆座椅结构相同的功能的同时实现减重以及抗振。

背景技术

通常，车辆座椅通过标准结构来形成，因此可在车辆内选择性地安装方便驾驶员的各种不同的组件，而不需改变车辆座椅框架。车辆座椅需要满足法定的强度要求，且因为驾驶员是坐在车辆座椅上操作汽车的，所以车辆座椅是一个直接影响驾车质量的部件。

参考图1，现有技术的车辆座椅（1）是通过如下方式来制造的：在室温下机械加工钢板以形成单个组件，且通过焊接来组装单个组件。或者，如图2所示，通过压模铸造（diecasting）使用镁来制成组件，镁的密度大约是钢的密度的1/5，且组件是使用螺栓来组装的，从而形成了一个轻的座椅框架（2）。钢的密度是约7.8g/cm³，而镁的密度是约1.74g/cm³。

为安全起见，车辆座椅必须满足强度要求。然而，由于镁的必然的性质，镁压模铸造组件易受剪切的损坏，且杂质（诸如氧化物）以及压模铸造缺陷（诸如孔洞）可能会弱化镁压模铸造组件。因此，镁压模铸造组件的接头部分通常被设计为比类似的钢组件的接头部分厚五倍或更多倍。

因此，即使在镁的密度是钢的密度的约1/5的情况下，通过压模铸造用镁制成的座椅框架可能只比相应的钢框架轻约2kg或更少，仅仅导致了约10%或更少的减重。

此外，例如，当车辆行进在减速脊上或是行驶在不平坦的道路上时，车辆可能会受到强撞击，使得缓冲框架竖直振动或使得座椅靠背框架向前和向后振动。如果车辆长时间地受到这样强的振动，则镁压模铸造组件（其性质不均匀）可能会被显著地损坏和破裂。因此，镁压模铸造组件应该足够厚，以吸收外部撞击。

此外，当驾驶员长时间操作车辆时，驾驶员可能会通过座椅框架受到过度的振动，并且由于累积的疲劳而变得不那么警觉，有可能导致事故。此外，过度的振动可能会显著降低驾驶舒适度和稳定性，并且使得难于满足当今客户对极舒适的驾驶功能的需求。因此，车辆的价值就会降低。

虽然广泛使用的钢座椅框架是坚固并且安全的，但由于钢座椅框架的弹簧常数高，这样的钢座椅框架容易传递撞击或振动，且具有低的减振能力。如果增加减振器来补偿钢座椅框架的低的减振能力，则钢座椅框架的重量可能会增加。

发明内容

技术问题

本发明的一方面提供了一种由镁板制成的车辆座椅组件，以去除通过镁压模铸造制成的车辆座椅的局限。

本发明的另一方面提供了一种车辆座椅结构，其比钢车辆座椅结构更轻，同时提供与钢车辆座椅结构相同的功能。

本发明的另一方面提供了一种车辆座椅结构，其能够通过迅速吸收在车辆移动方向上产生的振动来提供使用者舒适度，且即使当车辆与另一物体碰撞时也不会过度形变，从而可以安全地保护使用者。

本发明的另一方面提供了一种车辆座椅结构，其包括一个镁板组件，以及一个附接到该镁板组件的撞击控制组件，该撞击控制组件用于在被形变的同时吸收或分布撞击能量。因此，根据本发明，可以给车辆提供稳固、轻的车辆座椅，以允许高的燃料效率。

问题的解决方案

本发明提供了如下一种车辆座椅结构。

根据本发明的一方面，提供了一种车辆座椅结构，包括：一个座椅垫框架；以及一个连接到所述座椅垫框架的座椅靠背框架，其中构成所述座椅靠背框架和所述座椅垫框架的至少一个组件由镁板制成。

座椅垫框架可以包括一个座椅垫支架和一个座椅垫面板，其中所述座椅垫框架的所述座椅垫支架可以由镁板制成。所述座椅垫支架可以具有2.0mm到4.0mm的厚度。

所述座椅靠背框架可以包括一个座椅靠背侧部框架和一个座椅靠背构件，其中所述座椅靠背侧部框架由镁板制成。所述座椅靠背侧部框架可以具有1.5mm到2.5mm的厚度。

所述座椅靠背框架可以包括一个座椅靠背侧部框架和一个座椅靠背构件，其中所述座椅靠背构件可以由镁板制成。所述座椅靠背构件可以包括一个上部座椅靠背构件、一个中部座椅靠背构件，或者一个下部座椅靠背构件，其中所述上部座椅靠背构件和所述下部座椅靠背构件的厚度可以在0.8mm到1.2mm的范围内变化，而所述中部座椅靠背构件可以具有0.8mm到1.0mm的厚度。

所述座椅垫框架可以包括一个座椅垫支架和一个座椅垫面板，其中所述座椅垫框架的所述座椅垫面板可以由镁板制成。所述座椅垫面板可以具有1.0mm到1.4mm的厚度。

由镁板制成的组件可以包括设置在负荷承载方向上的多个凹/凸部分，其中所述凹/凸部分可以接连地布置在该组件的长度方向上。

由镁板制成的组件可以包括至少两个部件，当所述至少两个部件被组装时可以具有中空的蛤壳（clamshell）形状。

所述至少两个部件可以构成所述座椅靠背框架的所述座椅靠背侧部框架，其中所述至少两个部件中的每一个可具有0.8mm到1.2mm的厚度。

所述车辆座椅结构还可包括一个调角器，该调角器联接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，其中所述座椅靠背侧部框架可包括一个连接部分，在所述连接部分内形成有贯通孔用于接收调角器的旋钮（knob），其中所述座椅靠背侧部框架具有由如下公式表达的厚度(t)：

0.16 \times \frac{L}{L_{1}^{2}} \times \frac{1}{t} \times F < 190 MPa

其中L1表示所述贯通孔之间的距离，L表示所述座椅靠背侧部框架的长度，以及F表示施加到所述座椅靠背侧部框架的力。

所述车辆座椅结构还可包括一个调角器，该调角器连接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，其中一个内部调角器支架可被布置在连接到所述调角器的所述座椅靠背侧部框架的内侧，其中所述内部调角器支架可包括一个主体和一个延长部，所述主体连接到所述调角器，所述延长部延伸到所述座椅靠背侧部框架的上侧，其中所述内部调角器支架的所述主体可连接到所述调角器，且所述延长部连接到所述座椅靠背侧部框架，以分布传递给所述座椅靠背框架的撞击能量。

所述延长部可具有等于或小于所述座椅靠背侧部框架的长度的1/3的长度。

所述车辆座椅结构还可包括一个调角器，该调角器连接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，其中所述调角器可以经过一个外部调角器支架连接到所述座椅垫框架，其中所述外部调角器支架可以包括：形成在第一边缘部分上的一个形变控制部分，当受到撞击时所述第一边缘部分接收拉伸力；以及，形成在第二边缘部分上的另一形变控制部分，当受到撞击时所述第二边缘部分接收压缩力，其中所述形变控制部分可以将撞击能量转换成形变能量。

所述形变控制部分可具有突起或凹的形状。形成在所述第一边缘部分上的形变控制部分可以比形成在所述第二边缘部分上的形变控制部分更大。

所述车辆座椅结构还可包括一个附接到座椅垫侧部框架的拉伸应力吸收构件。所述拉伸应力吸收构件可包括一个拉伸板、一个拉伸杆或一个拉伸缆线。

所述车辆座椅结构可具有50Hz或更高的第二全局（global）谐振频率。

本发明的有利效果

如上所述，本发明提供了一种车辆座椅结构，其包括一个由镁板制成的组件，以去除通过镁压模铸造而制成的车辆座椅的局限。

本发明的车辆座椅结构比钢车辆座椅结构更轻，同时提供与钢车辆座椅结构相同的功能。

此外，本发明的车辆座椅结构能通过迅速吸收在车辆移动方向上产生的振动，使得使用者舒适。另外，本发明的车辆座椅结构不会过度地形变，甚至是在车辆与另一对象相碰撞的情况下，从而可以安全地保护使用者。

此外，由于该车辆座椅结构包括一个镁板组件和一个附接到该镁板组件的撞击控制组件，该撞击控制组件用来在被形变的同时吸收或分布撞击能量，所以该车辆座椅结构可以稳固且轻，且因此可以改进燃料效率。

附图说明

从下面的具体实施方式结合附图，将会更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，在附图中：

图1是示出了现有技术中由钢制成的车辆座椅结构的立体图；

图2是示出了现有技术中通过压模铸造使用镁来制成的车辆座椅结构的立体图；

图3是示出了根据本发明的一个实施方案的包括镁板组件的车辆座椅结构的立体图；

图4(a)和图4(b)是示出了根据本发明的一个实施方案的由镁板制成的座椅靠背侧部框架的立体图和仰视立体图；

图4(c)是示出了根据本发明的多个实施方案的座椅靠背侧部框架的凹/凸部分的横截面视图；

图5是示出了根据本发明的另一个实施方案的由镁板制成的座椅靠背侧部框架的横截面视图；

图6是示出了现有技术的连接到座椅靠背侧部框架的调角器的连接部分中产生的破裂的视图；

图7是用于解释施加到本发明的座椅靠背侧部框架的调角器连接部分的力的视图；

图8是示出根据本发明的一个实施方案的座椅靠背侧部框架和内部调角器支架的组装状态的立体图；

图9是示出了根据本发明的一个实施方案的座椅垫支架和外部调角器支架的组装状态的立体图；

图10是示出了根据本发明的一个实施方案的外部调角器支架的立体图；

图11是示出了根据本发明的一个实施方案的座椅垫支架的立体图；

图12(a)和图12(b)是示出了通过在欧洲新车评价规程（EuropeanNewCarAssessmentProgramme,EuroNCAP）的鞭打（Whiplash）条件下执行的试验所获得的本发明的座椅的性能特性的视图。

具体实施方式

通常，重且刚性的结构组件易受振动的损坏，而轻且柔性的结构组件具有抗振性。然而，车辆座椅结构应当具有足够的刚性以保护驾驶员免受交通事故的伤害。另一方面，车辆座椅结构应当具有高的抗振性，以提供方便且舒适的正常驾驶环境。

如背景技术中所描述的，由于铸造镁的低强度以及铸造组件中的内部缺陷和偏差，现有技术的通过压模铸造制成的镁座椅结构不能充分地满足减重的需求。

如果现有技术的钢座椅结构受到撞击，则钢座椅结构在形变的同时吸收撞击。这样的钢座椅结构通过坚固的连杆组件被支承在座椅轨道上，以防止钢座椅结构的过度形变。然而，由于铸造镁具有密堆六方（hexagonalclosedpacked，HCP）的晶体结构，所以铸造镁在室温下非常难以形变，且易受剪切的损坏。

然而，虽然镁板因辊压工艺而具有纹理，但与铸造镁相比（参考表1），镁板具有均匀的性质和高抗拉强度同时还有良好的形变比率。

表1

因此，如果使用镁板组件制造车辆座椅，则车辆座椅可以是薄的，因为镁板组件不具有内部缺陷或偏差，这不同于铸造镁。此外，因为镁板由于其纹理而仅可在其厚度方向上略微形变，所以可以使用镁板制造与现有技术中使用铸造镁制造的车辆座椅的实例相比更轻的车辆座椅。

然而，镁板比钢板更不易形变。因此，在本发明中，撞击控制组件被用作镁板的互补结构，以使得当镁板受到严重撞击时，撞击控制组件能够吸收撞击或分布撞击，使得力的水平低于镁板的剪切断裂强度。因此，本发明能够提供一种在比钢座椅框架更轻的同时与相应的钢座椅框架具有相同功能的车辆座椅结构。

在本发明中，例如，在座椅靠背侧部框架上设有一个凹/凸结构，作为撞击控制组件；在内部调角器支架上设有一个延长部，作为撞击控制组件；在外部调角器支架上设有一个形变控制组件；以及在座椅垫支架上设有一个拉伸应力吸收构件。

此外，由于车辆座椅结构是轻的（归因于使用了镁板），该车辆座椅结构可具有等于或者大于50Hz的第二全局谐振频率。由于该第二全局谐振频率与车辆座椅结构的重量成反比例（动态刚性∝√(k/m)），可以通过使用轻的镁板来增大该车辆座椅结构的第二全局谐振频率。

所述第二全局谐振频率与车辆座椅靠背的振动有关。如果第二全局谐振频率是低的，则车辆座椅靠背振动极大，因此难于提供舒适的驾驶环境。另一方面，如果第二全局谐振频率是50Hz或更高，则车辆座椅靠背不会显著地振动，因此司机在驾驶时会感觉舒适。通常，要求车辆座椅具有30Hz或更高的第二全局谐振频率。

具体地，与悬臂相似，座椅靠背框架仅在其一端处通过调角器而被支撑。因此，当座椅靠背框架的连接部分受到撞击时可能会轻易地被损坏。在下文中，将参考附图描述由镁板形成的座椅靠背框架和座椅垫框架、调角器连接结构以及其他框架。

图3是示出了根据本发明的一个实施方案的车辆座椅结构的视图。参考图3，车辆座椅结构包括座椅靠背框架100和座椅垫框架200。座椅靠背结构100包括一对座椅靠背侧部框架101，以及连接座椅靠背侧部框架101的座椅靠背构件102。座椅垫框架200包括座椅垫支架201和座椅垫面板202。座椅靠背构件102包括下部座椅靠背构件102a、中部座椅靠背构件102b以及上部座椅靠背构件102c。

在座椅靠背框架100和座椅垫框架200之间布置有调角器300，以使得座椅靠背框架100可以向前和向后转动。包括泵送结构410和滑动结构420的车辆支承部400连接到座椅垫框架200的下侧。

座椅靠背框架100的座椅靠背侧部框架101的调角器连接部分105（参考图4(a)和4(b)）连接到调角器300，且内部调角器支架150被布置在调角器连接部分105上。座椅垫支架201通过外部调角器支架160连接到调角器300。此外，座椅垫支架201连接到座椅垫面板202。

在本发明的当前实施方案中，下部座椅靠背构件102a、中部座椅靠背构件102b、上部座椅靠背构件102c、座椅靠背侧部框架101、座椅垫支架201以及座椅垫面板202由镁板形成。

下部座椅靠背构件102a可具有0.8mm到1.2mm的厚度。中部座椅靠背构件102b可具有0.8mm到1.0mm的厚度。上部座椅靠背构件102c可具有0.8mm到1.2mm的厚度。在此情形中，可减小车辆座椅结构的重量，且当车辆座椅结构受到撞击时，可通过座椅靠背构件102来适当地限制车辆座椅结构的形变，从而保护乘客。

此外，座椅垫面板202的厚度可以在1.0mm到1.4mm的范围内变化。在此情形中，可减小车辆座椅结构的重量，且当车辆座椅结构受到撞击时，可通过座椅垫面板202来保护乘客免受由撞击所导致的形变的伤害。

图4(a)和4(b)是示出了根据本发明的一个实施方案的座椅靠背侧部框架101的立体图。

参考图4(a)和图4(b)，座椅靠背侧部框架101由镁板形成。座椅靠背侧部框架101包括一个主体部分106，该主体部分106具有预定宽度且在车辆座椅结构的竖直方向上延伸。主体部分106的横向部分以及上部和下部都是弯曲的。在主体部分106的长度方向上布置有多个平行的凹/凸部分110。凹/凸部分110设置在承载负荷的方向上，当车辆座椅结构受到撞击时，力在该方向上施加到主体部分106。也就是说，凹/凸部分110在水平方向上平行。

调角器连接部分105位于主体部分106的下端，用于与调角器300连接。在调角器连接部分105内形成多个贯通孔104以接收调角器300的一个轴301和多个旋钮302（参考图7），用于固定调角器300。如有必要，可在调角器连接部分105内形成一个或多个额外的贯通孔，用于附接额外的组件。

此外，可在调角器连接部分105的上部部分内形成联接孔120，使得可通过联接孔120将内部调角器支架150联接到调角器连接部分105。

图4(c)示出了凹/凸部分110的示例截面形状。如图4(c)所示，根据设计要求，凹/凸部分110可以是矩形、偏菱形、圆形、椭圆形或三角形。

在当前实施方案中，座椅靠背侧部框架101具有预定宽度，而设在负荷承载方向上的凹/凸部分110被布置在座椅靠背侧部框架101的长度方向上。因此，座椅靠背侧部框架101可以抵抗翘曲负荷（bucklingload）。也就是说，由于座椅靠背侧部框架101的截面面积沿着凹/凸部分110增大，即使在负荷承载方向上对座椅靠背侧部框架施加很大的力，该很大的力也能被抵抗。

图5示出了根据本发明的另一实施方案的座椅靠背侧部框架101。

参考图5，座椅靠背侧部框架101包括两个部件101a和101b，以蛤壳形状彼此联接。也就是说，座椅靠背侧部框架101具有中空形状。此外，设在负荷承载方向上的凹/凸部分110（参考图4(a)和图4(b)）可以布置在座椅靠背侧部框架101的长度方向上，以增大座椅靠背侧部框架101的负荷承载能力。

由于座椅靠背侧部框架101具有蛤壳形状，所以与在图4(a)和图4(b)中所示的座椅靠背侧部框架101相比，可更有效地分布施加到座椅靠背侧部框架101的负荷，且座椅靠背侧部框架101的翘曲强度可增大。

图6示出了现有技术中的座椅靠背侧部框架11和调角器30的连接状态。参考图6，由于撞击，在座椅靠背侧部框架11中会产生破裂（C）。

与悬臂相似，座椅靠背侧部框架11仅仅由调角器30支承。因此，如果撞击施加到座椅靠背侧部框架11，则撞击会聚集在座椅靠背侧部框架11的调角器连接部分15的贯通孔14（调角器30的旋钮32插入所述贯通孔14中）之间的区域上。如果座椅靠背侧部框架11由钢形成，则施加至座椅靠背侧部框架11的撞击会被吸收，同时贯通孔14形变成椭圆形。然而，如果座椅靠背侧部框架11由不易形变的镁制成，则在座椅靠背侧部框架11中可能产生破裂，因为由镁形成的座椅靠背侧部框架不能吸收撞击。

因此，必需将座椅靠背侧部框架101的镁板的厚度保持为等于或大于一个最小厚度(t)，以防止贯通孔104（调角器30的旋钮32插入所述贯通孔104中）之间的区域的破裂。

由于镁板的剪切断裂强度是190MPa或更高，所以当在负荷承载方向上从贯通孔104之一的一点到一个相邻的贯通孔104的一点画一条虚线时，作用在这两个点之间的剪切应力不应当高于一个临界剪切应力。

因此，可以基于对作用在两个贯通孔104之间的剪切应力和镁板的剪切断裂强度（190MPa）的考虑来确定镁板的厚度（t），如下面的公式（1）所示：

0.16 \times \frac{L}{L_{1}^{2}} \times \frac{1}{t} \times F < 190 MPa

……公式（1）

其中L1表示两个贯通孔104之间的距离，L表示座椅靠背侧部框架101的长度，F表示作用在座椅靠背侧部框架101上的力（也即，在设计中待要被考虑的力），以及t表示镁板的厚度（参考图7）。

因此，可以优选地使图4中所示的座椅靠背侧部框架101具有1.5mm或更大的厚度。如果座椅靠背侧部框架101的厚度低于1.5mm，则座椅靠背侧部框架101会翘曲（例如，通过交通事故撞击），因此会让乘客处于危险中。如果座椅靠背侧部框架101的厚度大于2.5mm，则车辆座椅结构的重量增加。因此，可以优选地使座椅靠背侧部框架101的厚度保持为不大于2.5mm。

在通过使用镁板将座椅靠背侧部框架101形成中空蛤壳形状的情形中，可以优选地使部件101a和101b的厚度大于0.8mm。如果部件101a和101b的厚度低于0.8mm，则座椅靠背侧部框架101会翘曲（例如，由于交通事故撞击），因此会让乘客处于危险中。如果座椅靠背侧部框架101的部件101a和101b的厚度大于1.2mm，则车辆座椅结构的重量增加。因此，可以优选地使座椅靠背侧部框架101的部件101a和101b的厚度保持为不大于1.2mm。

图8示出了内部调角器支架150的已安装的状态。根据本发明，在由镁板形成的车辆座椅结构中，内部调角器支架150被布置在座椅靠背侧部框架101的调角器连接部分105的内侧上，且联接到调角器300的旋钮302，从而分布施加到座椅靠背侧部框架101的撞击。内部调角器支架150可以由钢板或镁板形成。

如图8所示，内部调角器支架150包括主体151和延长部155。贯通孔152贯通主体151而形成，使得调角器300的旋钮302可以联接到或焊接到贯通孔152。延长部155从主体151在座椅靠背侧部框架101的长度方向上延伸，且与座椅靠背侧部框架101的内表面接触。联接孔156被形成在延长部155的边缘部分中，用于与座椅靠背侧部框架101连接。

紧固件（诸如螺栓）可以插入穿过延长部155的联接孔156和座椅靠背侧部框架101的联接孔120（参考图9），且可被螺母紧固。

也就是说，内部调角器支架150的主体151的贯通孔152联接到调角器300的旋钮302，而内部调角器支架150的延长部155的联接孔156联接到座椅靠背侧部框架101。因此，可以将施加给座椅靠背侧部框架101的调角器连接部分105的贯通孔104的负荷分布到内部调角器支架150的延长部155的联接孔156。

当将力施加到座椅靠背框架100的上部部分时，围绕着调角器连接部分105的中心产生一个弯曲力矩。该弯曲力矩与力的大小以及座椅靠背框架100的上部部分和调角器连接部分105的中心之间的距离成比例。因此，当它从调角器连接部分105的中心移动到座椅靠背框架100的上部部分时，作用在座椅靠背框架100上的应力减小。因此，如果作用在调角器连接部分105的中心上的应力被分布到内部调角器支架150的延长部155的联接孔156，则座椅靠背侧部框架101受损将会较小。

此外，由于内部调角器支架150与座椅靠背侧部框架101的内表面接触，所以座椅靠背侧部框架101的横截面面积就被基本上增加了内部调角器支架150的横截面面积的大小。当座椅靠背侧部框架101受到撞击时，在从调角器连接部分105的中心到座椅靠背侧部框架101的长度的三分之一的区域内，座椅靠背侧部框架101被大体弯曲。为此，内部调角器支架150的延长部155可以延长到座椅靠背侧部框架101的长度的三分之一。

图9示出了通过外部调角器支架160连接到座椅垫支架201（参考图3）的座椅靠背侧部框架101以及调角器300，以及图10是示出了外部调角器支架160的立体图。

参见图9和图10，贯通孔162形成在外部调角器支架160的中心区域内，使得调角器300的旋钮302可被插入贯通孔162内。形变控制部分166形成在外部调角器支架160的前部边缘部分164上（该前部边缘部分面向车辆座椅结构的前侧）；以及，形变控制部分167形成在外部调角器支架160的后部边缘部分165上（该后部边缘部分面向车辆座椅结构的后侧）。外部调角器支架160由可形变的钢材料形成。

对于其中车辆座椅结构由于交通事故而受到严重撞击的情形，有必要通过将撞击能量转换成形变能量来吸收撞击能量，从而防止组件破裂。如上所述，尽管镁板比铸造镁板更易形变，但比钢板更不易形变。因此，通过镁板组件的形变可能并不能充分吸收撞击。然而，根据本发明，外部调角器支架160可以在形变的同时充分吸收撞击，甚至在座椅靠背框架100未形变的情形中。也就是说，在本发明中，甚至在座椅靠背框架100或座椅垫框架200由镁板形成的情形中，外部调角器支架160仍可以在形变的同时充分吸收撞击能量。

如果由于迎面碰撞，撞击被施加到车辆座椅结构的前侧，则外部调角器支架160的前部边缘部分164接收拉伸力，而外部调角器支架160的后部边缘部分165接收压缩力。于是，前部和后部边缘部分164和165的形变控制部分166和167可被形变。

形变控制部分166和167被布置在围绕调角器300的轴301的中心的前侧和后侧处。（前部）形变控制部分166具有圆锥形形状或者半圆突起形状，使得前部形变控制部分166可以通过拉伸而被伸展。也就是说，如果车辆座椅结构受到撞击，则前部形变控制部分166可被伸展。在前部形变控制部分166完全伸展之后，拉伸被施加到前部形变控制部分166的整个边缘，于是前部形变控制部分166可以起支承部的作用，以防止外部调角器支架160的形变。

由于后部形变控制部分167接收压缩力，所以形变控制部分167具有通过压缩可形变的圆锥形形状或半圆突起形状。当压缩力施加到后部形变控制部分167时，后部形变控制部分167起形变容纳空间的作用。也就是说，形变控制部分的侧部167a和167b的端部变得更近。在后部形变控制部分167的侧部167a和167b的端部彼此接触之后，后部形变控制部分167起支承部的作用，以防止外部调角器支架160的形变。

根据距外部调角器支架160的中心的距离以及待要吸收的撞击能量的量，前部和后部形变控制部分166和167的尺寸可以改变。前部形变控制部分166如果受到过度伸展可以撕裂，在此情形中，前部形变控制部分166可不起防止外部调角器支架160的形变的支承部的作用。然而，甚至在后部形变控制部分167过度形变的情形中，后部形变控制部分167也可以吸收撞击能量。

因此，如果前部形变控制部分166大于后部形变控制部分167，在前部和后部形变控制部分166和167开始形变以吸收撞击能量之后，后部形变控制部分167的侧部将会在前部形变控制部分166开始撕裂之前就彼此接触。在此情形中，撞击能量可以充分被吸收，且没有前部形变控制部分166的断裂。

然而，过度的形变可对驾驶员造成危险。因此，半圆形的前部形变控制部分166的直径可以根据从调角器300的中心到后部边缘部分165的距离（R）确定。例如，前部形变控制部分166的直径可以是距离（R）的0.52倍或更小，以满足欧洲新车评价规程(EuroNCAP)的要求。

如上所述，外部调角器支架160可以在弯曲和伸展的同时吸收撞击能量，以减小作用在调角器300和座椅靠背框架100上的应力。具体地，外部调角器支架160可以减小聚集在座椅靠背侧部框架101的调角器连接部分105上的应力。因此，可以防止调角器连接部分105破裂。

图11是示出了根据本发明的一个实施方案的由镁板制成的座椅垫支架201的立体图。座椅垫支架201连接到外部调角器支架160，使得从车辆支承部400传递到座椅垫支架201的撞击能量能够被分布到座椅垫支架201。从车辆支承部400经由座椅垫支架201传递到外部调角器支架160的撞击能量被吸收，同时外部调角器支架160形变。如果座椅垫支架201破裂，则这样的撞击能量传递是不可能的。

因此，座椅垫支架201可以比座椅靠背侧部框架101更厚。例如，座椅垫支架201可具有2.0mm到4.0mm的厚度。在此情形中，可防止座椅垫支架201的形变同时达成减重的目的。

如图11中所示，拉伸应力吸收构件，诸如缆线构件202a、板构件202b以及管，可被附接到座椅垫支架201的内表面或外表面，以加固座椅垫支架201。

如上所述，根据本发明，座椅靠背框架100或座椅垫支架201由镁板形成，所述镁板在形变时断裂且破裂。因此，内部和外部调角器支架150和160用来通过将撞击能量转换成形变能量来吸收或分布撞击。也就是说，甚至在本发明的车辆座椅结构用轻且坚硬的镁形成的情形中，仍可适当地吸收并分布撞击。

本发明的车辆座椅结构的性质在表2以及图12(a)和图12(b)中示出。

表2

在表2的第二行示出了对于座椅靠背形变角度和最大形变的欧洲NCAP鞭打要求。表2中的值是从图1中所示的现有技术的钢座椅和图3中所示的本发明的车辆座椅中测得的。最大形变值是在座椅靠背框架的连接到调角器的调角器连接部分中测得的。

参考表2，本发明的座椅的座椅靠背形变角度和最大形变均满足欧洲NCAP鞭打要求。

此外，即使在现有技术的钢座椅的重量在15kg到20kg的范围内变化的情形中，本发明的座椅的重量在9kg到10kg范围内变化。也就是说，本发明的座椅的重量大约是现有技术的钢座椅的重量的一半。如果考虑到由通过压模铸造由镁形成的现有技术的座椅的重量大约是钢座椅的重量的90%，就可以理解本发明的减重效果是显著的。

此外，即使在现有技术的钢座椅的第二全局谐振频率是大约35Hz的情形中，本发明的座椅的第二全局谐振频率是50Hz。第二全局谐振频率涉及当车辆振动时座椅靠背框架是否谐振。也就是说，如果第二全局谐振频率低，则当车辆运行时，座椅靠背框架会谐振，使得驾驶员不舒适。然而，如果第二全局谐振频率像本发明的座椅那样高，则座椅靠背框架可能不会谐振，因此驾驶员在驾驶车辆时会感觉很舒适。

在上述实施方案中，座椅靠背框架100是通过组装座椅靠背侧部框架101和座椅靠背框架102来形成的。然而，座椅靠背框架100可以被成型为单件，或者可将其它组件包括在座椅靠背框架100内。

此外，内部和外部调角器支架160可以由先进高强度钢（AHSS）诸如孪生诱发塑性（TWIP）钢来形成，用于高效的撞击吸收。

Claims

1.一种车辆座椅结构，包括：一个座椅垫框架；以及，一个连接到所述座椅垫框架的座椅靠背框架，

其中构成所述座椅靠背框架和所述座椅垫框架的至少一个组件由镁板形成，

其中所述座椅垫框架包括一个座椅垫支架和一个座椅垫面板，

其中所述座椅垫框架的所述座椅垫支架由镁板形成，且所述座椅垫支架具有2.0mm到4.0mm的厚度。

2.根据权利要求1所述的车辆座椅结构，其中所述座椅靠背框架包括一个座椅靠背侧部框架和一个座椅靠背构件，

其中所述座椅靠背侧部框架由镁板形成。

3.一种车辆座椅结构，包括：一个座椅垫框架；以及，一个连接到所述座椅垫框架的座椅靠背框架，

其中所述座椅靠背框架包括一个座椅靠背侧部框架和一个座椅靠背构件，

其中所述座椅靠背侧部框架由镁板形成，

其中所述座椅靠背侧部框架具有1.5mm到2.5mm的厚度。

4.根据权利要求1所述的车辆座椅结构，其中所述座椅靠背框架包括一个座椅靠背侧部框架和一个座椅靠背构件，

其中所述座椅靠背构件由镁板形成，

其中所述座椅靠背构件包括一个上部座椅靠背构件、一个中部座椅靠背构件以及一个下部座椅靠背构件，

其中所述上部座椅靠背构件和所述下部座椅靠背构件的厚度在0.8mm和1.2mm之间，以及

所述中部座椅靠背构件具有0.8mm到1.0mm的厚度。

5.根据权利要求3所述的车辆座椅结构，其中所述座椅垫框架包括一个座椅垫支架和一个座椅垫面板，

其中所述座椅垫框架的所述座椅垫面板由镁板形成，

其中所述座椅垫面板具有1.0mm到1.4mm的厚度。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆座椅结构，其中由镁板形成的所述组件包括设置在负荷承载方向上的多个凹/凸部分，

其中所述凹/凸部分接连地布置在该组件的长度方向上。

7.根据权利要求1或3所述的车辆座椅结构，其中由镁板形成的所述组件包括至少两个部件，当所述至少两个部件被组装时具有中空的蛤壳形状。

8.根据权利要求2或3所述的车辆座椅结构，还包括一个调角器，该调角器联接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，

其中所述座椅靠背侧部框架包括一个连接部分，在所述连接部分内形成有贯通孔，用于接收调角器的旋钮，

其中所述座椅靠背侧部框架具有由如下公式表达的厚度t：

0.16 \times \frac{L}{L_{1}^{2}} \times \frac{1}{t} \times F < 190 M P a

其中L₁表示所述贯通孔之间的距离，L表示所述座椅靠背侧部框架的长度，以及F表示施加到所述座椅靠背侧部框架的力。

9.根据权利要求2或3所述的车辆座椅结构，还包括一个调角器，该调角器连接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，

其中，一个内部调角器支架被布置在连接到所述调角器的所述座椅靠背侧部框架的内侧，

其中所述内部调角器支架包括一个主体和一个延长部，所述主体连接到所述调角器，所述延长部延伸到所述座椅靠背侧部框架的上侧，

其中所述内部调角器支架的所述主体连接到所述调角器，且所述延长部连接到所述座椅靠背侧部框架，以分布传递给所述座椅靠背框架的撞击能量。

10.根据权利要求2或3所述的车辆座椅结构，还包括一个调角器，该调角器连接到所述座椅垫框架和所述座椅靠背侧部框架，以调节座椅角度，

其中所述调角器经过一个外部调角器支架连接到所述座椅垫框架，

其中所述外部调角器支架包括：形成在第一边缘部分上的一个形变控制部分，当受到撞击时所述第一边缘部分接收拉伸力；以及形成在第二边缘部分上的另一形变控制部分，当受到撞击时所述第二边缘部分接收压缩力，其中所述形变控制部分将撞击能量转换成形变能量。

11.根据权利要求10所述的车辆座椅结构，其中形成在所述第一边缘部分上的形变控制部分比形成在所述第二边缘部分上的形变控制部分更大。

12.根据权利要求1所述的车辆座椅结构，还包括一个附接到所述座椅垫侧部框架的拉伸应力吸收构件，

其中所述拉伸应力吸收构件包括一个拉伸板、一个拉伸杆或一个拉伸缆线。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆座椅结构，其中所述车辆座椅结构具有50Hz或更高的第二全局谐振频率。