CN104709120A - 具有用于接纳乘客的水平可移动椅座表面的车辆座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆座椅(1)，具有用于接纳乘客的水平可移动椅座表面(4)、与车辆(2)刚性连接的固定构件(8)、水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)；所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)均配置为流体系统，其中，所述流体系统由中央流体供给装置(70)供给，且所述水平弹簧系统(12)的流体系统与所述垂直弹簧系统(13)的流体系统通过至少一个阀门(R1)彼此隔开。

Description

具有用于接纳乘客的水平可移动椅座表面的车辆座椅
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的具有用于接纳(receive)乘客的水平可移动椅座表面的车辆座椅，以及根据权利要求9的前序部分所述的用于控制车辆座椅的水平和垂直弹簧系统中的流体系统的方法。
背景技术
这类车辆座椅和方法例如在DE 10 2005011856B3中已知。该专利文件公开了一种具有用于接纳乘客的水平可移动椅座表面的车辆座椅，该车辆座椅具有可与车辆刚性连接的固定构件(retaining means)，并具有水平弹簧系统和垂直弹簧系统，该水平弹簧系统和垂直弹簧系统均配置为(configured as)流体系统。在该专利文件中将空气用作流体，使这里描述的弹簧系统中的流体系统通过压缩空气来操作。为此，该专利文件中的垂直弹簧系统具有与水平弹簧系统中的气动弹簧相连通的垂直气动弹簧。垂直弹簧系统的垂直气动弹簧内的压缩空气由此用作水平弹簧系统的气动弹簧的压缩空气的供应源，从而通过压力自动补偿使得水平和垂直弹簧系统中的流体系统内保持相同的压力。
申请人递交的DE 10 2010 055 342 A1专利申请公开了一种类似的装置。该专利申请具体公开了一种水平弹簧构件，该水平弹簧构件也可以应用在本申请中。因此，该专利申请中所公开的所有内容都包含在本申请内容中。
然而，关于DE 10 2005 011 856 B3的专利文件证实了垂直和水平弹簧系统中的流体系统内的流体直接连通是有缺陷的，由于这些流体系统内的流体直接连通实现了压力自动补偿，使得压力会始终保持相同。
然而，垂直弹簧系统中的流体系统和水平弹簧系统中的流体系统并不是一直需要具有相同压力的。
发明内容
因此，本发明的目的在于开发一种根据权利要求1的前序部分所述的车辆座椅以及一种根据权利要求9的前序部分所述的方法，使之可以实现垂直和水平弹簧系统的流体系统内不同的流体压力，并由此提供了一种具有简单结构设置的流体系统。
本发明的目的通过一种具有权利要求1中所有特征的车辆座椅以及一种具有权利要求9中所有特征的方法来实现。本发明的优选配置在从属权利要求中列出。
根据本发明的车辆座椅包括用于接纳乘客的可水平移动的椅座表面；在该方面上具有与车辆刚性连接的固定构件、水平弹簧系统以及垂直弹簧系统；且所述水平弹簧系统和垂直弹簧系统都配置为流体系统。根据本发明中的车辆座椅的特点在于，水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统由中央流体供给装置来供给，且水平弹簧系统的流体系统与垂直弹簧系统的流体系统通过至少一个阀门彼此相隔开。
由于根据本发明的车辆座椅的结构，使得此时可以为垂直弹簧系统和水平弹簧系统的流体系统提供公共的中央流体供给装置。但又由于阀门的设置，使得水平弹簧系统和垂直弹簧系统的两个流体系统能彼此相互隔开，从而可以在两个流体系统内实现不同的压力。
根据本发明的第一优选概念，弹簧系统的流体系统为此配置为气动系统。该气动系统尤其带来以下优点：可以将气体用作流体。就这一点而言，中央流体供给装置也能通过简单的压缩机或通过压缩空气储存构件来调节；其中，压缩机或压缩空气储存构件具有空气供给控制阀，用于调节水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统内的压力。就这一点而言，垂直弹簧系统的流体系统能通过至少一个阀门与水平弹簧系统的流体系统分隔开。由于两个流体系统能通过阀门而彼此相互隔开，因此，垂直弹簧系统的流体系统内的压力可调节，例如调节至适配于乘坐在椅座表面上的驾驶者的体重，而压力不会直接转移至水平弹簧系统中的流体系统内。
就这一点而言，优选的，阀门配置为单向阀，以便于垂直弹簧系统的流体系统内的过大压力能通过排气阀释放，而水平弹簧系统的流体系统内的压力不会同步改变；这是因为没有足够的压力来抵抗(against)垂直弹簧系统的流体系统内普遍的压力以开启单向阀。
就这点而言，中央流体供给装置提供的压缩空气为水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统提供几乎相同的工作压力。就这一点而言，水平弹簧系统的流体系统的弹簧特性能与垂直弹簧系统的流体系统的弹簧特性相适配，且水平弹簧系统的弹簧特性由此最初与车辆起程前处于起始位置的驾驶者的体重相适配。由于两个流体系统之间阀门的设置，尤其是单向阀的设置，使得在动态操作过程中，垂直弹簧系统的流体系统的弹簧特性不会影响水平弹簧系统的流体系统的弹簧特性，反之亦然。
根据本发明的另一优选概念，垂直弹簧系统和水平弹簧系统分别提供了压力测量构件，用于确定各个流体系统中的压力。就这一点而言，已经证实，通过压力测量构件所确定的压力值，可以使得垂直弹簧系统和水平弹簧系统的流体系统内的压力能彼此相互适配。另一方面，这也意味着流体系统内可设置完全相同的压力。然而，也可以在流体系统中设置不同的压力。
就这一点而言，压力测量构件优选地配置为用于检测椅座表面的水平和垂直位置的位置传感器；此外还提供了比较和转换装置，通过该比较和转换装置能将位置传感器的位置值(position value)转换为压力值。因此，在车辆座椅的操作过程中，垂直弹簧系统和水平弹簧系统的流体系统内的压力可以很容易地根据椅座表面的位置而地减小。
已经进一步地证明设置阻气门来减小压力是有利的。在本发明的一个优选结构中，该阻气门设置在垂直弹簧系统的流体系统的内部。因此，流体系统中的压力可以很容易地以可控且不突然的方式实现减小，这也尤其满足舒适度方面的需要。
根据本发明的另一优选概念，进一步设置了至少三个另外的阀门，借助于这三个阀门可通过阻气门来减小水平弹簧系统的流体系统的压力，这一压力的减小与垂直弹簧系统的流体系统内的压力减小彼此分开。本发明的这一配置可以使很容易地垂直弹簧系统和水平弹簧系统的流体系统内的压力各自减小或相互适配，且压力之间彼此相互独立；但在这个过程中只需要一个阻气门来用于减小压力。
同样地，已经证实这些阀门配置为简单的单向阀是有利的，该单向阀只在超过特定压力时在一个方向开启。
根据本发明的用于控制车辆座椅的水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统的方法的特征在于，所需的流体从公共的中央流体供给装置中排出，且水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统可通过至少一个单向阀彼此相互分开。
根据本发明的上述方法，能很容易地确保该车辆座椅可操作，以使垂直弹簧系统和水平弹簧系统的流体系统内可设置不同的压力。
就这一点而言，已经进一步证实，通过控制进气阀和排气阀来调整水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统内的流体压力是有利的，由此使得椅座表面能移动至预定位置，尤其是移动至预先编程的位置。
附图说明
根据附图并结合下文中对实施例的描述对本发明的其他目标、优点、特征和可能的应用予以解释。就此而言，所有描述和/或图示的特征本身及其可能的组合构成本发明的主题，而不考虑该特征在权利要求中的总述及其背景引用(back-reference)。
图1是包含有车辆座椅的车辆的结构示意图；
图2是水平弹簧系统的示意图；
图3示出了根据本发明第一实施例中的车辆座椅的流体系统；
图4示出了根据本发明第二实施例中的车辆座椅的流体系统；
图5示出了当体重较轻的乘客乘坐在车辆座椅上时，图3中的流体系统处于气体流通(ventilation)过程中的示意图；
图6示出了当体重较重的乘客乘坐在车辆座椅上时，图3中的流体系统在的气体流通过程中的示意图。
标号清单
1  车辆座椅
2  车辆
3  方向盘
4  椅座表面
6  靠背
7  扶手
8  固定构件
10  耦合区域(coupling region)
11  把手
12  水平弹簧系统
13  垂直弹簧系统
16  第一连接区(attachment region)
18  第二连接区
20  流体弹簧件
22  变形构件
26  第一接触件
28  第二接触件
30  第一接触面部分(contact surface portion)
32  第二接触面部分
33  座椅组件
48  剪刀框架(scissor frame)
70  流体供给装置
71  压力测量构件
72  压力测量构件
73  供给线路
74  供给线路
75  排气阀
76  排气线路
77  排气线路
A   连接区
D1  阻气门(choke)
L   长度方向
R1  阀门
R2  阀门
R3  阀门
X   车辆的和各个座椅的长度方向
Y   车辆的和各个座椅的宽度方向
Z   车辆的和各个座椅的竖直方向
具体实施方式
图1示出了位于车辆2内的车辆座椅1。该车辆座椅1朝向车辆的长度方向X，并具有沿车辆的宽度方向Y和长度方向X延伸的椅座表面4，以及沿车辆的竖直方向Z延伸的靠背6。优选地，靠背6设置成可相对于椅座表面4枢转。参考标号3指的是方向盘，该方向盘可由乘坐在车辆座椅1上的乘客(未示出)操作。此外，车辆座椅1上优选地设置有一个或两个扶手7，该扶手7尤其设置在靠背6上。
优选的，椅座表面4通过固定构件8与车辆底板的上侧彼此间隔开。优选的，车辆2和车辆座椅1通过耦合区域10彼此刚性连接或偶尔可移动地相互连接。例如，车辆座椅1相对于车辆2的移动可以例如是位移(displacement)，尤其是沿车辆的长度方向X上的位移；而把手11可改变或控制座椅的位移。参考标号A指的是区域，车辆座椅1的水平弹簧系统12优选地设置在该区域内。
图2示出了水平弹簧系统12的简化图。优选的，该水平弹簧系统12具有变形构件22，该变形构件22优选地由两个相对设置的接触件26和28组成。优选的，接触件26和28具有弯曲部分，尤其是弯曲的第一接触面部分30和弯曲度更小的第二接触面部分32。流体弹簧件20能暂时或永久地倚靠在弯曲部分上。如图2所示，流体弹簧件20为设置在两个连接区16和18之间的气动肌腱。
通过变形构件22的位移，可以使得流体弹簧件20与接触件26和28中的一个或两个相接触。通过弹簧的上部和弹簧的下部之间的相对移动将导致变形构件22沿Q1或Q2方向产生位移；优选的，弹簧与变形构件22刚性耦合或连接。
在图2的中间位置，优选的，流体弹簧件20倚靠在接触件26和28中的一个的整体第二接触面部分32上，并优选地倚靠在接触件26和28中的两个的整体第二接触面部分32上。参考标号33通常是指另一座椅组件，比如椅座表面4、靠背6等。
就这一点而言，水平弹簧系统的操作方式大体上与专利DE 10 2010 055342 A1中所描述的用于流体弹簧件的水平弹簧系统相对应，该专利中所公开的全部内容均包含在本申请中。
图3示出了根据本发明的车辆座椅1的流体系统的第一个实施例。就这一点而言，该流体系统具有流体供给装置70，该流体供给装置70可例如配置为压缩空气储存构件或压缩机等。流体供给装置70通过供给线路73与水平弹簧系统12的流体系统连通，并通过供给线路74与垂直弹簧系统13的流体系统连通。垂直弹簧系统13中流体系统的供给线路74内还设置有阀门R1。该阀门R1为单向阀，防止压缩空气从垂直弹簧系统13的流体系统流出后进入水平弹簧系统12的流体系统内，从而避免压力补偿。然而，就这一点而言，单向阀R1设置为当高于预设压力时，该弹簧负载的单向阀R1开启，使得压缩空气能从水平弹簧系统12中的流体系统的供给线路73进入垂直弹簧系统13中的流体系统的供给线路74内。
排气线路76为垂直弹簧系统13中的流体系统的供给线路74的分支，在该排气线路76的端部设置有排气阀75以释放垂直弹簧系统13中的流体系统的压力。为了防止垂直弹簧系统13中的流体系统内的压力过高，排气阀76可以以目标手段(in a targeted manner)进行开启。为避免该压力突然漏出(escape)，阻气门D1(图3中未示出)可进一步设置在排气阀75的下游，从而以目标手段将压力从垂直弹簧系统13中的流体系统中释放。
中央流体供给装置70向垂直弹簧系统13和水平弹簧系统12提供几乎相同的工作压力。因此，水平弹簧系统12的弹簧特性与垂直弹簧系统13的弹簧特性相适配，且水平弹簧系统12的弹簧特性由此最初与车辆起程前处于起始位置的座椅上的驾驶者的体重相适配。就这一点而言，在动态操作中，垂直弹簧系统13的弹簧特性将不会影响水平弹簧系统12的弹簧特性，反之亦然(即水平弹簧系统12的弹簧特性并不会影响垂直弹簧系统13的弹簧特性)。
图5示出了当体重较轻的乘客乘坐在车辆座椅1上时，根据图3的流体系统在气体流通过程中的示意图，而图6示出了当体重较重的乘客乘坐在车辆座椅1上时，根据图3中的流体系统在气体流通过程中的示意图。这些图表明，当水平弹簧系统12中的流体系统内的压力比垂直弹簧系统13中的流体系统内的压力大时，单向阀R1开启，由此使得水平弹簧系统12中的流体系统内的压力减小。因此，水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13的两个流体系统之间可以发生压力补偿。
然而，如果垂直弹簧系统13的流体系统内的压力比水平弹簧系统12中的流体系统内的压力大，由于单向阀R1的阻塞效应，使之可通过单向阀R1避免了压力补偿的发生。反之，过大的压力和压缩空气将通过排气线路76和排气阀75释放。
为了能补偿水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13中的流体系统内的压力比，本发明还提供了两个压力测量构件71和72。该压力测量构件71和72，配置为位置传感器，用于确定椅座表面4在水平方向和垂直方向的位置和位移。如图5和图6内的虚线所示，将使用比较和转换构件(图中未示出)，以使位置传感器所测得的位置值转变为压力值，从而可相应地控制排气阀75和流体供给装置70以使压力均匀化。
因此，根据图5所示，当体重较轻的乘客乘坐在车辆座椅1上时，剪刀框架48只是轻微地压缩。配置为位置传感器的压力测量构件72检测椅座表面4沿车辆2的垂直方向的轻微位移。随后导致水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13的流体系统不再通过流体供给装置70借助压缩空气进行进一步的增压。水平弹簧系统12中流体系统内的过量压力将通过供给线路73和74以及通过单向阀R1直接进入(direct into)垂直弹簧系统13中的流体系统内。而垂直弹簧系统13中流体系统内的过量压力通过排气线路76和排气阀75释放。
根据图6所示，当体重较重的乘客乘坐在车辆座椅1上时，剪刀框架48压缩到更大的程度。配置为位置传感器的压力测量构件72检测到椅座表面4沿车辆2的垂直方向的较大位移。随后使得水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13中的流体系统通过流体供给装置70借助压缩空气进行进一步的增压，直至水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13中的流体系统内的压力按照体重较重的乘客自身较重的体重调整完成。配置为位置传感器的压力测量构件71和72进而识别这一调节。一旦椅座表面4到达与坐在车辆座椅1上的使用者的体重相应的位置时，停止增压。如图5所示，压力能够在操作过程中实现补偿。
图4示出了本发明中的车辆座椅1的流体系统的第二实施例。与图3、图5和图6所示出的实施例不同，图4中进一步设置了配置为单向阀的三个阀门R2、R3和R4。就这一点而言，单向阀R2设置在水平弹簧系统12中的流体系统的供给线路73内，使得流体不可能从水平弹簧系统12中的流体系统内转移至垂直弹簧系统的流体系统中。就这一点而言，水平弹簧系统12中流体系统内的过量压力通过排气线路77引导至排气阀75，其中排气阀75的下游设置有另一阻气门D1以用于统一的减小压力减小。
在本实施例中，垂直弹簧系统13的流体系统的供给线路74内的单向阀1与图3、图5和图6所示出的实施例中的单向阀R1具有相同的功能。特别地，单向阀R1能防止由垂直弹簧系统13中流体系统内的挠曲(deflection)产生的过量压力将气体压入水平弹簧系统12的流体系统内。
通过两个设置在排气线路76和77内的额外的单向阀R3和R4，水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13在动态过程中彼此完全分离开，且水平弹簧系统12的流体系统能在体重调节过程中可连带(jointly)地进行气体流通。
阻气门D1所产生的动态压力确保了在气体流通过程中，水平弹簧系统12和垂直弹簧系统13此时相互独立的流体系统能几乎同步地减压。
申请人保留请求保护申请文件中公开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的权利。

Claims (10)

1.一种车辆座椅，具有用于接纳乘客的水平可移动椅座表面(4)、与车辆(2)刚性连接的固定构件(8)、水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)，所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)均配置为流体系统；其特征在于，所述流体系统由中央流体供给装置(70)供给，且所述水平弹簧系统(12)的流体系统与垂直弹簧系统(13)的流体系统通过至少一个阀门(R1)彼此隔开。
2.根据权利要求1所述的车辆座椅，其特征在于，所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)的流体系统均配置为气动系统。
3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅，其特征在于，所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)还分别设有压力测量构件(71、72)。
4.根据权利要求3所述的车辆座椅，其特征在于，通过所述压力测量构件(71、72)所确定的压力值，使得所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)的流体系统内的压力彼此相互适配。
5.根据权利要求3或4所述的车辆座椅，其特征在于，所述压力测量构件(71、72)均配置为用于检测所述椅座表面(4)的垂直和水平位置的位置传感器；并设置有比较和转换装置，位置传感器测得的位置值通过所述比较和转换装置转转换为压力值。
6.根据前面权利要求中任一项所述的车辆座椅，其特征在于，还包括阻气门(D1)，所述阻气门用于减小垂直弹簧系统(13)的流体系统内的压力。
7.根据前面权利要求中任一项所述的车辆座椅，其特征在于，还包括另外的阀门(R2、R3、R4)，借助于所述阀门(R2、R3、R4)并通过所述阻气门(D1)使得所述水平弹簧系统(12)的流体系统内的压力减小；且所述压力的减小与所述垂直弹簧系统(13)的流体系统内的压力减小彼此分开。
8.根据前面权利要求中任一项所述的车辆座椅，其特征在于，所述阀门(R1、R2、R3、R4)配置为单向阀。
9.一种用于控制根据前面权利要求中任一项所述的车辆座椅的水平弹簧系统和垂直弹簧系统的流体系统的方法，其特征在于，所需的流体从公共的中央流体供给装置(70)中排出，且所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)的流体系统通过至少一个单向阀(R1、R2、R3、R4)彼此相互分开。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过控制进气阀和排气阀来调整所述水平弹簧系统(12)和垂直弹簧系统(13)的流体系统内的流体压力，以使所述椅座表面(4)移动至预定位置，尤其是移动至预先编程的位置。
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