CN103386911A

CN103386911A - 座位托架装置

Info

Publication number: CN103386911A
Application number: CN2013101637578A
Authority: CN
Inventors: T·荣森
Original assignee: Volvo Car Corp
Current assignee: Volvo Car Corp
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-05-07
Also published as: US8998325B2; CN103386911B; US20130300164A1; EP2662238A1; EP2662238B1

Abstract

本发明涉及一种用于车辆座位（10）的车辆座位托架（11）。该车辆座位托架（11）包括适于使车辆座位托架（11）能在多个不同位置之间移位的位置调节装置（20）、适于将车辆座位托架（11）保持于选定位置的位置锁。位置锁适于在响应检测到的碰撞或检测到的迫近碰撞而停用，以使得允许车辆座位托架（11）沿着至少部分地由位置调节装置限定的第一路径移位，以提供乘客保护功能。本发明提供了具有乘客保护功能的车辆座位托架，其利用现有位置调节装置来提供碰撞期间受控的移位。

Description

座位托架装置

技术领域

本发明涉及用于车辆座位的车辆座位托架。车辆座位托架的位置能调节以便为乘客提供舒适位置。车辆座位托架还适于响应碰撞或迫近的碰撞来提供乘客保护功能。

背景技术

在近些年已经开发了具有内置（built in）保护系统以保护位于车辆座位中的乘客的车辆座位。挥鞭样损伤（whiplash）、或挥鞭样损伤相关疾患（whiplash associated disorder，简称WAD）是描述车辆事故中受伤乘客中常见的受伤范围和症状的术语。通常WAD是由于物体撞入车辆后部（即后部碰撞）而出现，并且在这些情况下也被称为颈部加速—减速损伤。在从具有大约6-8千米/小时低速度的碰撞物体突然加速期间，敏感的颈部经受正常重量4—5倍的重量。这种突然增加会迫使脊骨采取最终会拉伸或延伸脊骨的不利形式。具有WAD的患者通常不易于发生对韧带、椎间盘、肌肉或关节的任何可见损伤，这使得治疗困难。对于具有WAD的患者而言，这会是非常困难并且很痛苦的，同时会对于卫生保健以及社会康复系统带来较高成本。

影响产生WAD风险的一个因素是车辆座位如何定位，即座位、靠背和头部靠枕的位置。不同汽车制造商不同地解决这个问题，一些使用主动头部限制器，而一些使用通称WHIPS的系统或颈部撞击保护/防止系统。

在WO00/53452A1出版物中，Autoliv AB是一种所公开的座位托架。该座位托架包括动能吸收器。在后部撞击的情况下，座位托架适于枢转并且动能吸收器将会吸收一些由于碰撞而施加至座位托架的力。动能吸收器布置于座位下面的支撑结构上并且非常占用空间且需要大量独立部件以适当地操作。

发明内容

本发明的目标是提供一种改进的车辆座位托架或至少一种有用的替代方案。这个目标至少部分地由一种用于车辆座位的车辆座位托架所满足。这种车辆座位托架包括适于使车辆座位托架能在多个不同位置之间移位（例如竖直地和/或水平地）的位置调节装置。位置锁适于将车辆座位托架保持于选定位置。电动机或机构适于响应使用者发出的指令在多个不同位置之间操作车辆座位托架。位置锁还适于响应检测到的碰撞或检测到的迫近的碰撞而停用，以使得允许车辆座位托架沿着至少部分地由位置调节装置限定的第一路径移位，以提供乘客保护功能。

车辆座位托架使用已经存在的位置调节装置来提供乘客保护功能，比如挥鞭样损伤保护或挥鞭样损伤防止。保护功能因而在没有过多部件情况下实现，降低了制造和材料成本、重量和空间。

使用者发出的指令能是使用者推压按钮、拉动杠杆、发出声音指令等。

根据一个方面，车辆座位托架包括至少一个、至少两个或至少四个枢转臂，适于使车辆座位托架能在多个不同位置之间移位，例如竖直地移位和/或水平地移位。径向移位是在竖直方向和水平方向上的叠加移位。

根据一个方面，允许车辆座位托架沿着至少部分地由所述位置调节装置限定的第一路径径向地移位。

根据一个方面，所述至少第一和第二枢转臂限定车辆座位托架沿着其移位的第一路径。

根据一个方面，车辆座位托架绕着至少第一、第二、第三和第四枢转臂可枢转，所述第一、第二、第三和第四枢转臂分别在第一、第二、第三和第四枢转点处连接至车辆座位托架。第一、第二、第三和第四枢转臂限定所述第一路径。

根据一个方面，第一、第二、第三和第四枢转点是相对于车辆座位托架的固定枢转点。

根据一个方面，电动机包括可旋转驱动轴，其中可旋转驱动轴适于与车辆座位托架在工作点或区处协作，其中工作点或区适于与车辆座位托架脱离，由此位置锁被停用。

根据一个方面，位置锁适于响应基于传感器的信号，基于传感器的信号指示碰撞或迫近的碰撞。

根据一个方面，电动机包括可旋转驱动轴，其中位置锁将可旋转驱动轴与驱动装置脱离啮合，从而允许可旋转驱动轴将基本上自由地可旋转。

根据一个方面，电动机包括可旋转驱动轴以及轴制动器，其中位置锁通过脱离轴制动器来停用。

根据一个方面，车辆座位托架沿着所述第一路径的移位由变形元件、阻力/抵抗元件和/或电动机限制。

附图说明

本发明的非限制实施例将参照附图进行描述，其中：

图1示出汽车内部的车辆座位上的驾驶员/乘客位置的示意图；

图2a示出根据一个实施例的车辆座位托架的透视图；

图2b示出图2a的车辆座位托架的侧视图；

图3a示出图2b的车辆座位托架在碰撞之前的侧视图；

图3b示出图3a的车辆座位托架在碰撞之后的侧视图；

图4更详细地示出车辆座位托架的部件以及力限制装置的实施例；

图5a示出在碰撞期间的图4所示力限制装置；

图5b示出在碰撞之后的图4所示力限制装置并且

图6a-6f示出力限制装置的其他实施例；

图7更详细地示出第二板条17的一部分。

具体实施方式

图1稍微透明并且用虚线示出呈汽车形式的车辆1。可移位的车辆座位10包括车辆座位托架11（仅部分地示出）。驾驶员12定位于座位13上，座位13包括衬垫并且经由车辆座位托架11可移位地布置于不同位置之间。包括靠背衬垫的靠背框架14枢转地连接至车辆座位托架11。车辆座位10的位置能沿着X轴线在车辆高度方向上以及沿着Y轴线在车辆纵向方向上调节，如图1中所示，以便给驾驶员12提供舒适位置的目的。应当注意到，车辆座位10不是必须处于驾驶员位置，而是能定位于任何其他地方。

为了允许驾驶员12调节位置，车辆座位10和车辆座位托架11包括位置调节机构20，在图2a-2b中更好地示出，图2a-2b更详细地示出车辆座位托架11。位置调节机构20包括纵向调节机构21和高度调节机构22。纵向调节机构21使得车辆座位10能滑动地移位，并且附接于车辆1的地板部分15上，在此情况下经由一对第一板条（slat）16，每个第一板条16与布置于车辆座位托架11上并且下文称为第二板条17的相对板条17协作工作。第一和第二板条16、17允许车辆座位托架11的位置沿着Y轴线和车辆纵向方向滑动地调节。第一板条16布置于车辆地板部分15，而第二板条17如上所述布置于车辆座位托架11。

靠背框架14枢转地连接至车辆座位托架11以允许靠背框架14的角度可相对于车辆座位托架11调节。

车辆座位托架11还适于沿着X轴线和车辆高度方向移位。每个第二板条17与第一和第二枢转臂31、31相关联，第一和第二枢转臂也称为前枢转臂31和后枢转臂32。如在图2a和2b中注意到的，第一和第二枢转臂31、32布置于车辆座位托架11的每侧上并且适于绕着车辆座位托架11的第二板条17上的枢转点枢转。车辆座位托架11的每侧上的枢转点称为P1-P4。车辆座位托架11因而包括四个枢转点，座位框架13的每侧具有两个枢转点P2（前）、P4（后），并且每个第二板条17包括两个枢转点P1（前）、P3（后）。

当电动机30启动时，车辆座位托架11能根据期望位置沿着第一路径升高或降低。其能大致在第一与第二位置之间移位。第一位置是第一和第二枢转臂31、32基本上水平（即与板条16基本上平行）的地板位置，并且第二位置是第一和第二枢转臂31、32基本上竖直（即基本上垂直于板条16）的升高位置。位置锁保持车辆座位托架11处于选定位置中。也可以不使用电动机而使用比如杠杆机构等机构。这种机构有时需要使用者物理地或人工地将车辆座位托架抬起至适合的升高位置。

车辆座位托架11适于提供乘客保护功能，或至少提供保护颈椎免受挥鞭样损伤的碰撞保护功能。如果车辆1碰撞，或如果物体与车辆1碰撞，车辆座位托架11适于以一种方式响应以便提供乘客保护功能。为了能够适当地响应，车辆座位托架11的位置锁适于被停用。

位置锁适于响应特定情况，比如撞击（例如车辆1碰撞另一物体，或另一物体与车辆1碰撞）、迫近的撞击（例如传感器系统检测到即将与车辆1碰撞的第二车辆或物体）。上述物体能是另一车辆、哺乳动物或固定物体比如树木、石头、房子或类似物。一种传感器系统例如在公开的美国专利申请No.US2009312916(A1)中描述。这种传感器的非限制示例是前和/或后雷达、接近速度传感器（closing velocity sensor），例如使用多通道激光传感器、红外线（IR）激光器。激光传感器能在后视风挡电子模块（rear view windscreen electronic modules，简称RWEM）中实施，从而借助于这种后视风挡以及提供驾驶员对后视风挡所期望的潜在清晰视野而潜在地受益于身体保护。传感器能与ECU、电子控制单元（比如CPU或车载计算机以及可选地驾驶员信息模块）相通信，如果期望的话。

作为对传感器检测到的事件的响应，位置锁适于被停用。如果位置锁由电动机30形成，位置锁通过与经由电动机30赋予的锁定功能脱离啮合而停用。电动机30因而脱离啮合以使得允许车辆座位托架11移位以提供乘客保护功能。

在正常车辆座位10调节期间，车辆座位托架11沿着相同的第一路径移位，例如在地板位置与升高位置之间。以这样的方式，用来调节车辆座位托架11的位置的相同部件被用于通过限定车辆座位托架11的可获得移位路径来提供乘客保护功能。

图3a-3b示意性地示出车辆座位托架11以便能够看出车辆座位托架11和座位框架13的移位。第一和第二对枢转臂31、32也是可见的。在图3a中，车辆座位托架11定位于准备使用位置中，例如经由位置调节机构20被舒服地调节以容纳乘客或驾驶员。在此情况下，所述准备使用位置是处于第一位置即地板位置与第二位置即升高位置之间的某处，虽然与地板位置相比，其更靠近升高位置。

简化的碰撞场景将连同图3a-3b的车辆座位托架11一起描述。如果物体比如第二车辆在由图3a中的箭头所示的方向上与车辆1碰撞，即进入车辆1的后部，车辆系统（未示出）检测到碰撞或迫近碰撞。车辆系统停用所述位置锁以便使得车辆座位托架11能移位，在此情况下绕着第一和第二枢转臂31、32枢转至地板位置附近的撞击位置。由于车辆座位托架11和就座于车辆座位10上的乘客的惯性，枢转运动是可能的。在位置锁已经停用时，车辆座位托架11将由于第二车辆的撞击而与车辆相比较慢地加速，并且因而由于乘客和车辆座位托架11的惯性而与剩余车辆（the remaining vehicle）1相比以稍微较慢的速度行进。车辆座位托架11因而被迫沿着由第一和第二枢转臂31、32提供的路径（即由车辆位置调节机构20提供的路径）行进。车辆座位托架11相对于车辆1的相对移位将降低在碰撞期间的损伤风险，并且尤其是颈椎损伤。位置调节机构经由电动机30启动，电动机30在车辆高度方向（即竖直方向）上调节车辆座位框架13。适合的角度α₁和α₂选择为大约5-30度，优选地7-20度，更优选地7-15度。这将使靠背14移位足够的长度以提供免受损伤的改进保护。角度α₁和α₂有利地为相等α₁=α₂、基本上相等，即α₁≈α₂、或不相等，即α₁<α₂或α₁>α₂。

位置锁在所示实施例中由电动机30形成。为了停用位置锁，需要电动机停用。停用电动机30的不同方式将在下面更详细地描述。

为了进一步提高车辆座位托架11的乘客保护功能，车辆座位托架11能设置有力限制装置。这种力限制装置的示例能是变形元件、抵抗/阻力元件（resisting element）、电动机等。力限制装置适于通过吸收车辆座位托架11在碰撞期间所具有的一些动能而降低车辆座位托架在撞击期间的移位速度。但仍允许车辆座位托架11移位。

力限制装置的实施例在图4中示出。图4示出车辆座位托架11的一部分、布置于车辆地板（未示出）的第一板条16的一部分、布置于车辆座位托架11的第二板条17的一部分、以及适于启动车辆座位托架11的移位的电动机30。布置于车辆座位托架11的是SIPS管40（Sideimpact protection system tube，侧面撞击保护系统管）。SIPS管40包括适于在物体从侧面与车辆1碰撞的情况下展开以保护车辆座位10中的乘客的气囊。呈可变形板50形式的力限制器布置于SIPS管40上。

可变形板50适于在车辆座位托架11相对于第二板条17移位时变形。可变形板50具有带近端51和远端52的细长延伸部，近端51附接至SIPS管40。可变形板50还绕着第一销53弯曲并且在第一销53与第二销54之间延伸。在移位期间，第一和第二销53、54的位置保持不变，而可变形板在第一和第二销53、54之间滑移，如图5a-5b中示意性地示出。图4示出撞击或碰撞之前，即车辆座位托架11已经移位之前的位置，图5a示出通过位移一半的位置，并且图5b示出位移结束的位置。

可变形板50能由金属片材比如钢板、弹簧钢或类似物制成。厚度、宽度和长度能根据期望性质而改变，但是可变形板50适当地选择为使得阈值变形力是大约3kN（3000N）并且力的最大值为大约15kN。可变形板因而大致以3-15kN的区间操作。可变形板50能可选地适于其他力区间，比如举例来说3-12kN、4-10kN、6-9kN。

其他适合的力限制器在图6a-6f中示意性地给出，其中图6a-6c示出一种可变形力限制器，其使用如下原理：第一销53在狭槽55中滑动，狭槽55适于在销53沿着狭槽55的长度行进时变形，如图6b-6c中所示。在图6b中，销53已经大致行进狭槽55长度的50%，而在图6c中销53沿着狭槽55的长度大致行进100%。在这个位置处，防止车辆座位托架11进一步相对移位。图6d-6f示出另一个实施例，其中弹性元件56用来降低移位速度。但是这种元件的阈值级别低于上述实施例，并且不是如上述实施例明确。

通过选择相对较高阈值的力级别，意外移位的风险有效地得到防止或至少降低。然而，在这种情况下，因为车辆座位托架11的移位的效果降低或完全移除，因此力限制器，即可变形板50应当不是太坚固或刚性以便至少在临界力级别内保护乘客免受颈椎损伤，或减少颈椎损伤。力限制器因而应当以这些参数进行选择，上述用于可变形板50的间隔认为是适合的。

在所示实施例中，车辆座位托架11在车辆高度方向上的调节通过电动机30启动。电动机30能由驾驶员12启动，例如，通过座位位置控制按钮，或通过其他装置。

图7更详细地示出第二板条17的一部分。电动机30包括驱动轴（未示出），其在旋转时能通过升高或降低车辆座位托架11的区段来沿着车辆高度方向（即X轴线）升高或降低座位13。齿轮（cog wheel）32布置于适于与布置于车辆座位托架11上的带齿元件34协作的驱动轴上。

位置锁能适于以不同的方式停用。电动机30例如能与驱动轴31脱离啮合，齿轮32能与驱动轴31脱离啮合或带齿元件34能与车辆座位托架11脱离啮合。电动机30能置于空档中以允许驱动轴31自由地旋转。如上所述，电动机30还能通过使用电动机来制动（即延迟）车辆座位托架11在移位期间的移位而用作力限制装置。

在位置锁停用时，车辆座位托架11能沿着第一路径位移。第一路径由位置调节机构所提供的可用路径限定。通过移位车辆座位托架11，并且因而移位座位13，提供乘客保护功能。在后部碰撞（即第二车辆撞入车辆1的后部）的情况下，乘客保护功能可以是颈部撞击保护功能。

Claims

1.一种用于车辆座位（10）的车辆座位托架（11），所述车辆座位托架（11）包括：适于使所述车辆座位托架（11）能在多个不同位置之间移位的位置调节装置（20）；适于将所述车辆座位托架（11）保持于选定位置的位置锁；电马达（30），或机构，适于响应使用者发出的指令在所述多个不同位置之间操作所述车辆座位托架（11），

其特征在于：

所述位置锁适于响应检测到的碰撞或检测到的迫近碰撞而停用，以使得允许所述车辆座位托架（11）沿着至少部分地由所述位置调节装置限定的第一路径移位，以提供乘客保护功能。

2.根据权利要求1的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）包括适于使所述车辆座位托架（11）能在多个不同位置之间移位的至少一个枢转臂（31，32）。

3.根据权利要求1或2的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）至少包括适于使所述车辆座位托架（11）能在多个不同位置之间移位的第一和第二枢转臂（31，32）。

4.根据权利要求2或3的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）适于在沿着所述第一路径的所述移位时绕着所述至少一个枢转臂（31，32）枢转，以提供所述乘客保护功能。

5.根据权利要求4的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）能绕着至少第一和第二枢转臂（31，32）枢转，所述至少第一和第二枢转臂（31，32）限定所述第一路径。

6.根据权利要求5的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）绕着至少第一、第二、第三和第四枢转臂（31，32）可枢转，所述第一、第二、第三和第四枢转臂（31，32）分别在第一、第二、第三和第四枢转点（P1，P2，P3，P4）处连接至所述车辆座位托架（11），所述第一、所述第二、所述第三和所述第四枢转臂（31，32）限定所述第一路径。

7.根据权利要求6的车辆座位托架（11），其中所述第一、第二、第三和第四枢转点（P1，P2，P3，P4）是相对于所述车辆座位托架（11）的固定枢转点。

8.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架（11）沿着所述第一路径的所述移位由变形元件、阻力元件和/或所述电动机（30）限制。

9.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述车辆座位托架允许沿着至少部分地由所述位置调节装置限定的第一路径径向地移位。

10.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述电动机（30）适于响应使用者发出的指令在所述多个不同位置之间操作所述车辆座位托架（11），并且所述电动机（30）包括可旋转驱动轴以及轴制动器，其中所述位置锁通过与所述轴制动器脱离啮合而停用。

11.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述电动机（30）适于响应使用者发出的指令在所述多个不同位置之间操作所述车辆座位托架（11），其中所述电动机（30）包括可旋转驱动轴，其中所述位置锁通过所述可旋转驱动轴与驱动装置脱离啮合而停用，从而允许所述可旋转驱动轴将基本上自由地可旋转。

12.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述电动机（30）适于响应使用者发出的指令在所述多个不同位置之间操作所述车辆座位托架（11），其中所述电动机（30）包括可旋转驱动轴，其中所述可旋转驱动轴适于与所述车辆座位托架（11）在工作点或区（34）处协作，其中所述工作点或区（34）适于与所述车辆座位托架（11）脱离，由此所述位置锁被停用。

13.根据前述任一项权利要求所述的车辆座位托架（11），其中所述位置锁适于响应至少一个传感器而停用，所述至少一个传感器适于检测所述碰撞或迫近碰撞。