CN109689427B - 一种车辆座椅的线性调节器以及车辆座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆座椅(1)的，特别是用于车辆座椅(1)的线性调节器(60)的能量吸收器(100)，其中能量吸收器(100)包括形变元件(110)，其可以由在车辆碰撞中发生的力而形变，其中能量吸收器(100)包括释放形变元件(110)的弯曲元件(120)，其中，在实现弯曲负载作用在弯曲元件(120)上时，弯曲元件(120)弯曲并且弯曲元件(120)在较小程度上释放形变元件(110)。本发明还涉及一种用于车辆座椅(1)的线性调节器(60)，其具有根据本发明的能量吸收器(100)，以及一种具有至少一个根据本发明的线性调节器(60)的车辆座椅(1)。

Description

一种车辆座椅的线性调节器以及车辆座椅
技术领域
本发明涉及一种用于车辆座椅的能量吸收器，特别是用于车辆座椅的线性调节器，该能量吸收器包括形变元件，该形变元件可以通过在车辆碰撞中产生的力而形变。本发明还涉及一种车辆座椅的线性调节器以及车辆座椅。
背景技术
在DE 198 07 581 A1中公开了一种用于车辆座椅的能量吸收装置，所述能量吸收装置包括单独且可移除的形变元件，该形变元件包括至少一个形变区域，其中形变区域能够在碰撞发生时形变从而吸收能量。
在DE 10 2004 032 785 A1中公开了一种具有基本竖直设置的座椅靠背和基本水平设置的座椅表面的车辆座椅，所述车辆座椅具有用于调节座椅靠背与座椅表面的相对位置的调节装置，其中调节装置包括一组形变装置，该组形变装置至少部分地吸收在发生事故时产生的力。
DE 10 2010 029 129 A1公开了一种用于机动车辆座椅的高度调节装置，其具有控制单元，该控制单元能够相对于座椅底板组件调节和支撑座椅结构，该高度调节装置能够在长度方面改变并且能够以铰接的方式在一个端部处连接到座椅结构并且在另一端部处连接到座椅底板组件，其中控制单元构造成在在一个端部和/或两个端部处以相对于座椅结构和/或座椅底板组件通过旋转接头安装并且在发生碰撞的情况下可移动。
DE 20 2007 006 910 U1公开了一种座椅高度调节装置，其具有座椅托架、紧固托架和枢转托架，其中枢转托架在每种情况下可枢转地铰接到座椅托架和紧固托架以及推动元件，推动元件可在平移方向上移动并且通过具有支承点的旋转轴承联接到枢转托架，其中旋转轴承设计成当超过临界力的作用时使其支承点在平移方向上移位。
DE 198 07 581 A1公开了一种用于在发生碰撞时吸收机动车辆座椅中的能量的方法，其中可释放的形变元件附接在车辆座椅中或车辆座椅上，并且形变元件包括至少一个能够形变的区域，其在发生碰撞时形变从而吸收能量。
从现有技术中，车辆座椅中的其他能量吸收器从使用中已知。能量吸收器的物理原理是，在车辆碰撞的情况下，动能被转换成形变能量。通常，能量吸收器在车辆碰撞期间发生塑性形变或撕裂。几乎完全利用了部件和材料的特性。在车辆座椅的正常操作中，能量吸收器不会受到任何塑性形变。只有在过载的情况下，形变元件才会形变或撕裂，因此，对乘员的负载减小，以避免对乘员造成严重伤害。
WO2010/020567A1公开了一种机动车辆座椅的副车架，其具有两个轨道对、两个前摇杆、两个后摇杆以及座椅托架，该座椅托架包括两个侧部分、前横向构件和后横向构件，其中每个轨道通过前摇杆和后摇杆以铰接方式连接到侧部分，并且设置构造为控制驱动器的线性调节器用于座椅托架的高度调节，其中摇杆连接到横向件并且横向件具有铰接区域。铰接区域以铰接方式连接到控制驱动器的主轴的一个端部。
发明内容
发明目的
本发明的目的是改进引言中提到的类型的能量吸收器，特别是能够以有目标的方式调节能量吸收器的触发力。另外，当能量吸收器形变时，力路径旨在可以在结构上以目标的方式进行调节。特别地，包括线性调节器的车辆座椅的乘员被设计成在后部碰撞的情况下通过将能量以有目标的方式消散至包括主轴驱动器的高度调节器中而被保护免受甩鞭式受伤。另外，线性调节器旨在设置有根据本发明的能量吸收器。
解决方案
根据本发明，该目的通过用于车辆座椅的，特别是用于车辆座椅的线性调节器的能量吸收器实现，能量吸收器包括形变元件，该形变元件可以由在车辆碰撞中发生的力而形变，其中能量吸收器包括弯曲元件，该弯曲元件释放形变元件，其中，在实现弯曲负载作用在弯曲元件上时，弯曲元件弯曲并且弯曲元件由此在较小程度上释放形变元件。
由于能量吸收器包括释放形变元件的弯曲元件，其中，在实现弯曲负载作用在弯曲元件上时，弯曲元件弯曲并且弯曲元件由此在较小程度上释放形变元件，预期能量转换的开始可以以有目标的方式在结构上进行调节。
“线性调节器”被理解为调节部件，其一方面在第一铰接点处铰接到车辆座椅的结构部件或另一部件，并且另一方面在第二铰接点处铰接到车辆座椅的另一结构部件或另一部件，其中借助于线性调节器，第一铰接点和第二铰接点之间的间距是可调节的，其中两个铰接点以基本上线性的方式相对于彼此移动。线性调节器的示例是座椅轨道和主轴驱动器。
“弯曲负载”被理解为作用在弯曲元件上的压缩力的量，其影响弯曲元件的弯曲。由于弯曲，弯曲元件可仅吸收基本上小于弯曲负载的压缩力。
根据本发明的形变元件可以设置成使得其在线性调节器的推动方向上起作用。可选择地，通过镜像设置，形变元件可以设置成使得其在线性调节器的拉动方向上起作用。两个形变元件可以组合在一起，使得可以在线性调节器的推动方向和拉动方向上进行对负载的限制和能量转换。
优选地，在车辆座椅的正常操作中，弯曲元件跨越形变元件。这意味着在车辆座椅的正常操作中，力仅通过弯曲元件流动，并且在车辆碰撞的情况下，力仅在弯曲元件已经弯曲之后按序通过形变元件流动。
优选地，弯曲元件和形变元件彼此相邻设置。彼此相邻尤其意味着在横向方向上彼此相邻。
优选地，形变元件仅在弯曲元件弯曲之后才可形变。在弯曲之前，形变元件可以处于力通量之外。
为了将形变元件，特别是线性调节器附接到车辆座椅的结构部件或另一部件，衬套和/或紧固装置可以穿过弯曲元件和形变元件。
弯曲元件优选地具有预定的弯曲点。原则上，能够使用现有技术中已知的所有压力杆的预定弯曲点中的全部，特别是凹部、波形凹部、孔图案、槽或收缩部。
形变元件优选地具有基体。用于有目标地削弱基体的装置可以结合在基体中，特别是促进基体的形变的几何形状中。这些几何形状可以配置为槽、冲压部分、薄片、凹部或收缩部。串联设置的多个这种几何形状增加了形变路径和可以消散的能量。
根据本发明，该目的还通过用于具有根据本发明的能量吸收器的车辆座椅的线性调节器来实现。在这种情况下，能量吸收器可以设置在线性调节器的铰接点的区域中。可以在线性调节器的两个铰接点处设置单独构造的能量吸收器。根据弯曲元件和形变元件在线性调节器中的排列，能量吸收器可以限制压缩力或拉伸力。通过设置两个相反排列的能量吸收器，拉伸力和压缩力都可受到限制。可选择地，根据本发明的能量吸收器可以设置在线性调节器的第一铰接点和线性调节器的第二铰接点之间。
根据本发明，该目的还通过具有至少一个根据本发明的线性调节器的车辆座椅实现。通过在车辆座椅中以有目标的方式消散能量，这种车辆座椅的乘员尤其受到保护，特别是在后部碰撞的情况下免受甩鞭式损伤。
总之并且换句话说，本发明尤其涉及一种座椅结构的优化，特别是相对于甩鞭的性能。例如，本发明可以用在线性调节器中，该线性调节器构造为电动主轴高度调节器。车辆座椅的高度调节器通常包括主轴和主轴螺母，该主轴螺母连接到引导管。通过旋转主轴，调节的长度被改变，因此，附接到两个端部的座椅运动学构件被带入期望的调节位置。高度调节器在发生前部碰撞时受到拉伸力并且在发生后部碰撞时受到压缩力。在后部碰撞中的高压缩负载的情况下，紧固装置，特别是螺钉覆盖通过弯曲元件和形变元件在线性调节器的附接到座椅结构的相反第一附接点的方向上的形变而限定的路径。通过这种有目标的形变，一部分冲击能量通过形状改变而被破坏，从而减小了对乘员的负载。
确保有目标的形变的困难在于形变可能仅在定义的负载阈值之上开始。在车辆座椅的正常使用中并且由此产生的力不会发生塑性形变。当超过触发负载阈值时，形变旨在发生在限定路径上并且高于尽可能一致的力水平。该目的一方面通过提供用于有目标的消散能量的形变元件以及用于有目标地引入耗散能量的弯曲元件来实现。在达到弯曲负载之后，借助于形变板的薄片来移动附接装置或衬套，并且通过单个薄片的弯曲来执行形状改变。
形变元件优选地具有可形变区域和/或单独元件，所述可形变区域和/或单独元件连续地承受负载并且可形变并且可选地也可以变得分离。因此，可以实现长形变路径。通过弯曲元件和形变元件中的形变区域的功能分离，可以在结构上调节能量耗散的触发阈值以及形变的负载水平和路径。
形变元件和弯曲元件可以设计为具有不同材料厚度和强度的单独部件，或者甚至设计为单件式解决方案。本发明的基本特征是弯曲和随后的形变之间的功能分离。
作为弯曲元件上相对于材料厚度的预定弯曲点的高波相对于触发阈值的公差是有利的，因为在这种情况下制造公差和组装公差可能具有较小的影响。在均匀结构中，形变元件的成形可以设计成在形变期间尽可能一致的力水平。可选择地，也可以是允许渐进或递减力路径曲线的不同形变横截面。当弯曲元件的横截面不足以用于操作状态时，即弯曲元件太软时，可选地使用加强板。
附图说明
下面参考附图中所示的有利的示例性实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于该示例性实施例。在附图中：
图1示出了车辆座椅的示意性侧视图，
图2示出了具有作为高度调节器的四连杆装置和具有根据本发明的能量吸收器的控制驱动器的车辆座椅的侧视图，
图3示出了根据本发明的能量吸收器的分解图，
图4示出了图3的能量吸收器的仰视图，
图5示出了图3的能量吸收器的侧视图，以及
图6示出了图3的能量吸收器的平面图。
具体实施方式
在图1中示意性示出的，特别是用于机动车辆的车辆座椅1在下文中通过使用彼此垂直延伸的三个空间方向来描述。在安装在车辆中的车辆座椅1中，纵向方向x基本上水平地延伸并且优选地平行于车辆纵向方向，该车辆纵向方向对应于车辆的通常的行进方向。垂直于纵向方向x延伸的横向方向y也在车辆中水平排列并且平行于车辆横向方向延伸。竖直方向z垂直于纵向方向x并垂直于横向方向y延伸。在安装在车辆中的车辆座椅1中，竖直方向z平行于车辆竖直轴线延伸。
所使用的位置和方向信息，例如前、后、顶部和底部，是指在正常乘坐位置中坐在车辆座椅1中的乘员的观察方向，其中车辆座椅1在车辆中安装在使用位置中，该使用位置能够利用直立靠背5传送乘客并且定向在行进方向上，如通常情况。然而，根据本发明的车辆座椅1也可以以不同的定向安装，例如横向于行进方向。
车辆座椅1具有座椅下部结构3和靠背5。靠背5通过一个相应的配件7在两侧连接到座椅下部结构3。座椅下部结构3能够通过基部10，在当前情况下通过两个轨道对20紧固到机动车辆的车辆底板。车辆座椅1的高度调节运动学构件25在每种情况下在车辆座椅两侧上具有四连杆装置25，在现有技术中通常也表示为四边形连杆装置。四连杆装置25在每种情况下在座椅两侧上包括基部10、前摇杆32、后摇杆34和座椅框架40的侧部分46，座椅框架40在每种情况下通过接头连接到四连杆装置25。
除了两个侧部分46之外，座椅框架40还具有前横向构件和后横向构件。两个侧部分46、前横向构件和后横向构件一起固定地连接到座椅框架40，优选地焊接到座椅框架40。座椅框架40另外承载座垫42并且在当前情况下还承载靠背5。通过高度调节运动学构件25，车辆座椅1的座垫42和靠背5的高度能够在车辆底板上方并因此在基部10上方进行调节。
构造为控制驱动器60的线性调节器用于高度调节运动学构件25的电动调节，并因此用于座垫42在基部10上方的高度的调节。
控制驱动器60设计为主轴驱动器，其通过齿轮马达62驱动。控制驱动器60是线性调节器，因此能够在第一铰接点66和第二铰接点76之间调节间距，其中两个铰接点66,76相对于彼此以基本线性的方式移动。
当齿轮马达62被致动时，控制驱动器60改变其长度。齿轮马达62设置成定向为与前横向构件平行并且紧邻前横向构件。齿轮马达62在第一铰接点66中通过轴承座48以铰接的方式连接到前横向构件，在当前情况下绕平行于横向方向y的第一枢转轴线可枢转地连接。为此，两个轴承眼紧固至前横向构件。轴承眼与纵向方向x相反地向后突出。齿轮马达62在致动状态中，即接通状态中以本身已知的方式驱动主轴64。主轴64与主轴螺母接合，该主轴螺母固定地插入驱动管70的内部。因此，当主轴64由齿轮马达62旋转时，这导致齿轮马达62和驱动管70之间的相对运动。根据旋转方向，主轴64被旋拧入驱动管70或从驱动管旋拧出。因此，控制驱动器60改变其长度。
驱动管70具有远离齿轮马达62的扁平端部区域72。在该端部区域72中，驱动管70是平坦的并且以平面方式构造。端部区域72具有细长孔74，该细长孔74平行于第一铰接点66和第二铰接点76之间的假想连接线方向。该假想连接线的方向在下文中表示为有效方向78。
两个后摇杆34中的一个连接到驱动适配器36，在当前情况下焊接到驱动适配器36。驱动适配器36借助于负载限制装置100(下文对此作更详细的说明)以铰接方式连接到驱动管70的端部区域72，使得驱动管70在第二枢转点76绕第二铰接轴线77可枢转地连接到驱动适配器36。第二铰接轴线77平行于横向方向y延伸。连接到驱动适配器36的后摇杆34在轴承部分中以铰接方式连接到右侧轨道对20的上轨道，并且也即绕下摇杆轴线38可枢转地连接。下摇杆轴线38平行于横向方向y延伸。下摇杆轴线38和第二铰接轴线77彼此相距一定距离，使得后摇杆34可以通过驱动适配器36驱动。因此，控制驱动器60的长度的改变导致后摇杆34被驱动，从而，车辆座椅1的高度被改变。
用作负载限制器的能量吸收器100设置在控制驱动器60的端部区域72中。能量吸收器100的作用是将能够通过控制驱动器60在第一铰接点66和第二铰接点76之间传递的压缩力限于最大负载。
能量吸收器100具有形变元件110、弯曲元件120、衬套130、紧固装置140，该紧固装置140在当前情况下被构造为螺钉，以及加强板150。包括衬套130和加强板150的部件是可选的，并且于本发明不是必需的。
形变元件110优选地由钢板制成，但也可以由不同的可形变材料制成。形变元件110具有平面基体112，其在有效方向78上并平行于驱动管70的端部区域72延伸。基体112具有开口114。开口114的表面的中心点大约布置在有效方向78上。基体112具有三个槽116，这三个槽116在当前情况下围绕第二铰接轴线77弯曲。三个槽116在彼此之间形成薄片。三个槽116削弱基体112，使得基体112可以以有目标的方式形变。形变元件110的形变行为可以在结构上受到槽116的形状、槽116的数量和形变元件110的材料以及材料厚度的影响。基体112在每种情况下在平行于有效方向78延伸的两侧都具有边翼118，该边翼118从基体112垂直地突出。
弯曲元件120优选地由钢板制成，但也可以由不同的可形变材料制成。弯曲元件120具有平面基体122，其在有效方向78上并平行于驱动管70的端部区域72延伸。从有效方向78看，基体122偏心地具有圆形开口124，该圆形开口被套环126围绕。套环126面向形变元件110的方向。开口124的表面的中心点大致设置在有效方向78上并且与细长孔74相邻。在基体122的远离开口124的外部区域中，该基体在每种情况下在两个相反边缘区域上包括凸耳129，该凸耳129从有效方向78大致垂直地从基体122沿相反的方向突出。预定弯曲点128设置在开口124和凸耳129之间。在当前情况下，预定弯曲点128被构造为弯曲元件120的基体122中的凹部。预定弯曲点128是具有圆扇形横截面的凹部。预定弯曲点128垂直于有效方向78延伸。开口124设置在预定弯曲点128的一侧。凸耳129布置在相反侧上。
预定弯曲点128被设计成使得在实现弯曲负载作用在弯曲元件120上时，弯曲元件120弯曲。根据本身已知的工程力学原理，在这种情况下，“弯曲”被理解为弯曲元件120的稳定性的损失，其中当压缩力达到或超过弯曲负载时，在压缩力的作用下用作压力杆的基体122突然形变。
在横向方向y上观察，驱动管70的端部区域72设置在形变元件110和弯曲元件120之间。形变元件110和弯曲元件120的开口114,124在彼此之间接收细长孔74。圆柱形衬套130穿过形变元件110和弯曲元件120的开口114,124以及细长孔74。衬套130在每种情况下在其两个端部处具有径向朝外凸缘132。一个凸缘132部分地承靠形变元件110的基体112。另一个凸缘承靠加强板150，该加强板150定位于弯曲元件120的远离端部区域72的一侧上并且具有用于衬套130的对应通孔152。细长孔74的定尺寸并设置成使得在第一铰接点66的方向上，衬套130在细长孔74内具有移动自由度。
借助于被构造为螺钉并且穿过衬套130的紧固装置140，衬套130并且因此控制驱动器60附接到座椅下部结构3的驱动适配器36。为此，驱动适配器36具有内螺纹，特别是焊接螺母。
弯曲元件120的两个凸耳129连接到驱动管70的端部区域72，在当前情况下焊接到驱动管70的端部区域72。另外，形变元件110的两个边翼118连接至，在当前情况下焊接到驱动管70的端部区域72。
当弯曲元件120弯曲时，由于与端部区域72的连接，凸耳129相对于端部区域72保持固定，而开口124并且随之衬套130在凸耳129的方向上移位。因此，形变元件110通过将动能转换为形变能而形变。
在以上说明书、权利要求和附图中公开的特征可以单独地并且还可以彼此组合以在其各种实施例中实现本发明。
参考标记列表
1 车辆座椅
3 车辆下部结构
5 靠背
7 配件
10 基部
20 轨道对
25 四连杆装置
32 前摇杆
34 后摇杆
36 驱动适配器
38 下摇杆轴线
40 座椅框架
42 座垫
46 侧部分
48 轴承座
60 线性调节器，控制驱动器
62 齿轮马达
64 主轴
66 第一铰接点
70 驱动管
72 端部区域
74 细长孔
76 第二铰接点
77 第二铰接轴线
78 有效方向
100 能量吸收器
110 形变元件
112 基体
114 开口
116 槽
118 边翼
120 弯曲元件
122 基体
124 开口
126 套环
128 预定弯曲点
129 凸耳
130 衬套
132 凸缘
140 紧固装置
150 加强板
152 通孔
X 纵向方向
Y 横向方向
Z 竖直方向

Claims (11)

1.一种用于车辆座椅(1)的线性调节器(60)，其具有至少一个能量吸收器(100)，所述能量吸收器(100)包括能够由在车辆碰撞中产生的力形变的形变元件(110)和释放所述形变元件(110)的弯曲元件(120)，其中，在实现弯曲负载作用在所述弯曲元件(120)上时，所述弯曲元件(120)弯曲并且所述弯曲元件(120)由此在较小程度上释放所述形变元件(110)，所述线性调节器(60)具有第一铰接点(66)和第二铰接点(76)，其中所述第一铰接点(66)和所述第二铰接点(76)之间的间距为能够调节的，一个能量吸收器(100)设置在所述线性调节器(60)的所述第一铰接点(66)的区域中，并且另一个能量吸收器(100)设置在所述线性调节器(60)的所述第二铰接点(76)的区域中。
2.根据权利要求1所述的线性调节器(60)，其特征在于，在所述车辆座椅(1)的正常操作中，所述弯曲元件(120)横跨所述形变元件(110)。
3.根据权利要求1或2所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述弯曲元件(120)和所述形变元件(110)彼此相邻设置。
4.根据权利要求3所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述弯曲元件(120)和所述形变元件(110)在横向方向(y)上彼此相邻设置。
5.根据权利要求中1或2所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述形变元件(110)仅在所述弯曲元件(120)弯曲之后才能够形变。
6.根据权利要求3所述的线性调节器(60)，其特征在于，衬套(130)和/或紧固装置(140)能够穿过所述弯曲元件(120)和所述形变元件(110)。
7.根据权利要求1或2所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述弯曲元件(120)具有预定弯曲点(128)。
8.根据权利要求7所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述预定弯曲点(128)是所述弯曲元件(120)的基体(122)中的凹部。
9.根据权利要求1或2所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述形变元件(110)具有基体(112)，所述基体具有用于使所述基体(112)有目标形变的装置。
10.根据权利要求9所述的线性调节器(60)，其特征在于，所述基体(112)具有一个槽(116)或多个槽(116)作为用于使所述基体(112)有目标形变的装置。
11.一种车辆座椅(1)，具有至少一个线性调节器(60)，所述线性调节器(60)是根据权利要求1至10中任一项所述的线性调节器(60)。
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