CN116729219A - 座椅安装膝垫 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆座椅的膝垫组件，包括可移动安装于车辆座椅附近的膝垫。该膝垫可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，膝垫直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿位于车辆座椅的椅面和膝垫之间。该膝垫用于防止汽车座椅内的乘客向前滑出座椅，并限制由于向前的惯性而导致的其下肢的任何过度伸展。能量吸收装置适于当车辆座椅内的乘客的膝盖或腿撞击膝垫时吸收能量。

Description

座椅安装膝垫
技术领域
本公开涉及一种用于车辆座椅的膝垫。膝垫常被用作机动车辆的内部部件，并通常安装于机动车辆的仪表盘上。在机动车辆被正面撞击期间，膝垫为坐着的乘客的膝盖提供第一接触面，有助于缓冲和引导膝盖。当碰撞发生，发生滑行现象，使得坐在车辆座椅上的驾驶员或乘客下半身由于惯性被强行往下推至仪表盘下方。在这种情况下，坐在车辆座椅上的驾驶员或乘客的膝盖会被向前推入车辆框架中。此外，由于滑行现象，车辆驾驶员或乘客的上半身容易向前移动。
背景技术
即使在带有碰撞安全气囊的车辆中，车辆乘客也可能在充气安全气囊下方“滑行”。膝垫安装在仪表盘的前方以吸收正面碰撞时对驾驶员或乘客的冲击。这可以防止或阻止乘客滑行至充气气囊下方。之后，膝垫在载荷下变形或被挤压，吸收能量并最大限度地减少作用在乘客腿上的力，从而减少对乘客膝盖的冲击，同时防止或降低滑行现象无意中造成的影响。膝垫还提供了对乘客下半身的能量的管理并将负载传递至其它部件，例如仪表盘的能量吸收支架和支撑结构。
在自动驾驶车辆中，为了有效使用这种安装在仪表盘上的膝垫，车辆座椅不得放置在仪表盘附近。因此，虽然目前的车辆膝垫达到了预期的目的，但需要一种新型改进的膝垫组件来提供可移动安装至车辆座椅上的膝垫。
发明内容
在本公开的若干方面，一种用于车辆座椅的膝垫组件包括可移动安装于车辆座椅附近的膝垫，该膝垫可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，该膝垫直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿部位于车辆座椅的椅面和膝垫之间，该膝垫适于防止车辆座椅内的乘客向前滑出座椅，并限制由于向前的惯性而导致的下肢过度伸展，以及能量吸收装置，该能量吸收装置适于当车辆座椅内的乘客的膝盖或腿部撞击膝垫时吸收能量。
在另一方面，该膝垫包括刚性反应板和衬垫构件，当膝垫位于第二位置时，该衬垫构件附接至面对车辆座椅的椅面的刚性反应板的表面，并且由可变形材料制成，该材料适于当车辆座椅内的乘客的膝盖对膝垫施加一大致垂直方向的力时吸收能量。
在另一方面，该膝垫组件还包括适于将膝垫固定在第二位置的锁定机构，以及适于选择性释放锁定机构的手动释放器和自动释放器中的至少一个。
在另一方面，该膝垫组件还包括与锁定机构相邻的外部标记，其适于提供指示所述锁定机构的位置，以引导机械师或第一响应者找到锁定机构的位置。
在另一方面，该膝垫可在第一位置和第二位置之间枢转移动。
在另一方面，该能量吸收装置包括扭杆，该扭杆位于膝垫与车辆座椅和相邻车辆座椅的结构之间并且将膝垫与车辆座椅和邻近车辆座椅的结构中的一者互连，该膝垫可在第一位置和第二位置之间绕扭杆的轴线枢转移动，其中，当该护膝垫被锁定在第二位置时，乘客膝盖施加到膝垫上的力至少部分被扭杆吸收。
在另一方面，该膝垫可在第一位置和第二位置之间可滑动地移动。
在另一方面，该膝垫适于由坐在车辆座椅内的乘客手动移动于第一位置和第二位置之间。
在另一方面，该膝垫组件还包括在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述膝垫的第一电机元件，其中，该膝垫可以响应于多个第一预定条件中的至少一个而从所述第一位置自动移动至所述第二位置，以及响应于多个第二预定条件中的至少一个而从所述第二位置移动至所述第一位置。
在另一方面，只有接合了用于坐在车辆座椅内乘客的乘客约束系统时，该膝垫才从第一位置自动移动至所述第二位置。
在另一方面，该膝垫包括可移动地安装在车辆座椅第一侧附近的第一部分和可移动地安装在车辆座椅第二侧附近的第二部分，第一和第二部分中的每一部分可在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，第一部分和所述第二部分直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿部位于车辆座椅的椅面和膝垫的第一和第二部分之间。
在另一方面，当处于第二位置时，膝垫适于相对于车辆座椅的椅面选择性地平移或旋转中的至少一者。
在另一方面，膝垫组件还包括第二电机元件，其适于在相对于车辆座椅的椅面发生的平移运动和旋转运动的至少一个中移动膝垫，膝垫适于响应于检测到即将发生的碰撞而自动靠近车辆座椅的椅面并减小乘客的膝盖和膝垫之间的距离。
在另一方面，能量吸收装置适于当车辆座椅内乘客的膝盖施加一垂直作用力到膝垫上时使膝垫做大致垂直的阻尼移动。
在本公开的若干方面，一种用于车辆座椅的膝垫组件包括膝垫，其适于防止车辆座椅的乘客向前滑出座椅，并避免由于向前的惯性而导致的下肢过度伸展，该膝垫具有可移动地安装在车辆座椅第一侧附近的第一部分和可移动地安装在车辆座椅/相邻的车辆结构第二侧附近的第二部分，该第一部分和该第二部分中的每一部分均包括反应板，其可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，第一和第二部分直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿部位于车辆座椅的椅面和第一和第二部分之间，锁定机构适于将膝垫固定在第二位置，手动释放器和自动释放器中的一个适于选择性释放锁定机构，能量吸收装置适于当膝垫被锁定机构固定在第二位置并且车辆座椅内乘客的腿部撞击膝垫的第一和第二部分时吸收能量，膝垫第一部分内的第一电机元件用于在第一位置和第二位置之间移动膝垫的第一部分，膝垫第二部分内的第一电机元件适于在第一位置和第二位置之间移动膝垫的第二部分，其中，当接合了适于坐在车辆座椅内乘客的乘客约束系统并且响应于多个第一预定条件中的至少一个时，该第一电机元件用于将膝垫的第一和第二部分从第一位置自动移动至第二位置，并且响应于多个第二预定条件中的至少一个，将膝垫的第一和第二部分从第二位置自动移动至第一位置。
在另一方面，膝垫的第一和第二部分中的每一部分均包括第二电机元件，当膝垫的第一和第二部分处于第二位置时，膝垫的第一和第二部分中的每一部分均可选择性地相对于车辆座椅的椅面水平移动，膝垫的第一和第二部分内的第二电机元件适于将膝垫的第一和第二部分自动移动至更靠近车辆座椅的椅面并减小乘客的膝盖和膝垫之间的距离。
在另一方面，膝垫的第一和第二部分中的每一部分均可在第一位置和第二位置之间枢转移动，第一和第二部分内的能量吸收装置包括扭杆，膝垫的第一和第二部分可围绕其中扭杆的轴线在第一位置和第二位置之间枢转移动，其中，当膝垫被锁定在第二位置时，由乘客的膝盖施加至膝垫上的力至少部分地被扭杆吸收。
在本公开的若干方面，一种包括膝垫组件的车辆座椅包括可移动安装于车辆座椅附近的膝垫，该膝垫包括反应板并可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，膝垫直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿部位于车辆座椅的椅面和膝垫之间，该膝垫组件还适于防止车辆座椅内的乘客向前滑出座椅，并限制由于向前的惯性而导致的乘客下肢过度伸展，锁定机构用于将膝垫固定在第二位置，手动释放器和自动释放器中的一个用于选择性释放锁定机构，能量吸收装置适于当车辆座椅内的乘客的膝盖对膝垫施加【原文不一致】垂直方向的力时吸收能量，第一电机元件适于在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述膝垫，其中，膝垫适于响应于多个第一预定条件中的至少一个而从第一位置自动移动至第二位置，以及响应于多个第二预定条件中的至少一个而从第二位置移动至第一位置。
在另一方面，车辆座椅还包括第二电机元件，其中，当处于第二位置时，膝垫可选择性地相对于车辆座椅的椅面水平移动，第二电机元件适于将膝垫自动移动至更靠近车辆座椅的椅面并减小与乘客膝盖之间的距离。
在另一方面，膝垫包括可移动地安装在车辆座椅第一侧附近的第一部分和可移动地安装在车辆座椅第二侧附近的第二部分，第一和第二部分中的每一部分均可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，移动至第一位置时，乘客能够进出车辆座椅，移动至第二位置时，第一和第二部分直接位于车辆座椅的椅面的前方，使得坐在车辆座椅内的乘客的腿部位于车辆座椅的椅面和膝垫的第一和第二部分之间。
进一步的应用领域将从本文提供的描述中变得显而易见。应当理解的是，描述和具体示例仅用于说明目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1为根据示例性实施例的具有膝垫组件的车辆座椅的透视图；
图2为图1的放大部分，如图1中的“图2”所示；
图3为根据本公开的示例性实施例的坐在具有膝垫的车辆座椅内的乘客的侧视图；
图4为根据本公开的示例性实施例的坐在具有膝垫的车辆座椅内的乘客的侧视图，其中，乘客被迫向前靠进入膝垫；
图5为根据示例性实施例的具有反应板和衬垫构件膝垫的横截面图；
图6为根据示例性实施例的锁定机构的示意图；
图7为在第一和第二位置之间围绕纵轴旋转的单件式膝垫的透视图；
图8为根据示例性实施例的包括带齿的延伸部和扭杆的支撑轴的透视图；
图9为用于图7所示的车辆座椅和膝垫的锁定机构的示意图；
图10为其中第一部分和第二部分在第一和第二位置之间围绕纵轴旋转的根据示例性实施例的具有座椅垫的车辆座椅的示意图；
图11为其中第一部分和第二部分在第一和第二位置之间围绕纵轴旋转的根据另一示例性实施例的具有座椅垫的车辆座椅的示意图；
图12为其中第一部分和第二部分在第一和第二位置之间围绕横轴旋转的根据另一示例性实施例的具有座椅垫的车辆座椅的示意图；
图13为图12所示的膝垫的第一部分的透视图；
图14为具有相对于车辆座椅的椅面来回水平移动的膝垫的车辆座椅的示意图；
图15为具有包括第一电机元件、第二电机元件和能量吸收装置的膝垫的车辆座椅的透视图；
图16为具有包括可变形材料的能量吸收装置的膝垫的车辆座椅内的乘客的示意性俯视图；
图17为根据图16所示的示意顶视图，其中，膝垫已经向前移动并且能量吸收材料已经被压缩；并且
图18为根据包括可挤出材料的能量吸收装置的示意图。
附图不一定是按比例绘制的，一些特征可能被夸大或缩小，例如，以示出特定部件的细节。在某些情况下，公知的部件、系统、材料或方法未被详细描述以避免使本公开模糊不清。因此，在本文披露的特定结构和功能细节不应被理解为限制，而仅作为权利要求的基础并作为代表性基础以教导本领域技术人员以不同的方式使用本公开。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。此外，本公开不受上述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记指示相同或相应的部件和特征。如本文所用，术语模块是指任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器设备单独地或以任何形式组合使用，包括但不限于应用专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路和/或其他提供所述功能的适用部件。尽管本文所示附图描述了具有某些元件设置的示例，但是在实际实施例中可能存在额外的中间元件、装置、特征或部件。还应理解的是，这些附图仅是说明性的，可能没有按比例绘制。
如本文所使用，术语“车辆”并不限于汽车。虽然本技术在本文主要描述为与汽车有关，但本技术并不局限于汽车。这些概念可用于各种各样的应用，例如与飞机、船舶、其他车辆和消费电子部件的连接。
参照图1，示出了配备有根据本公开的膝垫组件12的车辆座椅10。车辆座椅10包括车辆的乘客坐在其上的椅面14。包括膝垫16的膝垫组件12可移动地安装至车辆座椅10或相邻的车辆结构上。膝垫16可选择性地在第一位置和第二位置之间移动。如图1实体所示，当膝垫16处于第一位置时，乘客能够进出车辆座椅10。如图1阴影所示，当膝垫16处于第二位置时，膝垫16直接位于车辆座椅10的椅面14的前方，使得坐在车辆座椅10内的乘客的腿部位于车辆座椅10的椅面14和膝垫16之间。如图1所示，膝垫16包括托盘部18，当膝垫16处于第二位置时，托盘部18为乘客提供工作面。
膝垫16适于防止汽车座椅10内的乘客向前滑出汽车座椅10，并限制由于向前的惯性而导致的下肢过度伸展。参照图3，其中，没有向前的惯性作用在车辆座椅10内的乘客20上，并且膝垫16位于第二位置，直接在乘客20的膝盖22的前方。参照图4，在正面碰撞或突然踩下车辆制动器时，如箭头24所示，向前的惯性将迫使乘客20相对于车辆座椅10向前冲。在乘客20被被动约束系统，例如安全带26，固定在车辆座椅内的情况下，乘客20的躯干会停止向前运动。然而，如箭头30所示，惯性可能会导致乘客20的小腿28向上摆动。
当乘客20向前移动时，乘客20的膝盖22将与膝垫16接触，其中，膝垫16能阻止乘客20的进一步向前移动。另外，膝垫16防止了乘客腿部28的下部分向上移动。膝垫16还包括能量吸收装置32，其适于在车辆座椅10内的乘客20的膝盖22和小腿28撞击膝垫16时吸收能量。
参照图5，在示例性实施例中，膝垫16包括刚性反应板34，能量吸收装置32包括衬垫构件36。当膝垫16处于第二位置时，衬垫构件36附接至刚性反应板34面向车辆座椅10的椅面14的前面38。因此，车辆座椅10内乘客20的膝盖22和小腿28与缓冲冲击并吸收能量的衬垫构件36接触。衬垫构件36由可变形材料制成，其适于在车辆座椅10内的乘客20的膝盖22和小腿28对膝垫16施加垂直方向的力时吸收能量。衬垫构件36可以由如图5所示的可压碎塑料设计的泡沫、蜂窝设计或这些的任意组合制成。
在示例性实施例中，如图1所示的膝垫组件12包括如图6所示的锁定机构40以及如图2和图13所示的手动释放器42，锁定机构40适于将如图1所示的膝垫16固定在第二位置，手动释放器42适于通过到锁定机构40的机械接口选择性地释放锁定机构40。
参照图1，如箭头44、46所示，膝垫16在第一位置和第二位置之间可滑动地移动。膝垫16包括侧向轨道48，其与车辆座椅10或相邻的车辆结构上的轨道50可滑动地接合。锁定机构40安装至膝垫组件12上并与车辆座椅10上的轨道50接合，以防止膝垫16在轨道50上滑动，从而将膝垫16锁定在第二位置。锁定机构40可以包括与轨道50、车辆座椅10或相邻的车辆结构摩擦接合或互锁以防止膝垫16从第二位置移动的元件。可替代地，锁定机构40可以附接至车辆座椅10、相邻的车辆结构并与轨道50或膝垫组件12摩擦接合或互锁。
参照图6，在示例性实施例中，锁定机构40包括棘轮机构52，其设置前挡块以防止膝垫16从第二位置移动。棘轮机构52包括旋转齿轮54，其通过齿条和小齿轮(未示出)齿轮传动以随着膝垫16的运动在第一和第二位置之间旋转。旋转齿轮54包括与棘爪58接合的齿56，棘爪58由弹簧60偏压以与旋转齿轮54的齿56接合。如箭头46所示，当膝垫16从第一位置移动至第二位置时，棘爪58使旋转齿轮54在第一方向上旋转，如箭头62所示。如箭头64所示，一旦膝垫处于第二位置，棘爪58阻止旋转齿轮54在第二方向上旋转，从而阻止膝垫从第二位置向第一位置移动。
手动释放器42与锁定机构40脱离，并使膝垫16从第二位置移动至第一位置。在图6所示的示例性实施例中，如箭头66所示，手动释放器42允许弹簧60手动超控并将棘爪58推离使其不再与旋转齿轮54的齿56接合，从而，如箭头64所示，使旋转齿轮54在第二方向上旋转，并且如箭头44所示，使膝垫16从第二位置移动至第一位置。如箭头68所示，手动释放器42可以将棘爪58推出与旋转齿轮54的平面，或者旋转棘爪58使其离开旋转齿轮54，使得棘爪58不再与旋转齿轮54的齿56接合。手动释放器42可以是简单的机械致动器，或者可替代地，是电子或自动释放器，例如提示螺线管或电子致动器的开关。
在如图2和图13所示的示例性实施例中，膝垫16包括相邻锁定机构40的外部标记70，其适于指示锁定机构40的位置。外部标记70识别切割区，从而在碰撞期间，手动或电子/自动释放器42经受机械故障、动力损失或损坏的情况下，锁定机构40能够断开。这样，车辆的第一响应者或操作者能快速识别锁定机构40的位置以及在锁定机构或邻近锁定机构的膝垫或座椅的哪个位置切割，从而使第一响应者在碰撞期间手动释放器42发生机械故障情况下，释放膝垫16、将膝垫16从第二位置移动到第一位置、或完全移除膝垫并将乘客解脱。
参照图7，在另一示例性实施例中，膝垫16'在第一位置和第二位置之间可枢转移动。膝垫16'可旋转地支承在支撑轴72上，并围绕大致垂直的轴线73在如图7中阴影所示的第一位置和如图7中实体所示的第二位置之间旋转。在另一示例性实施例中，如图8所示，能量吸收装置32还包括扭杆74，其位于膝垫16和车辆座椅10或相邻的车辆结构之间并且将膝垫16和车辆座椅10或邻近的车辆结构互连。此处，扭杆74合并于支撑膝垫16的支撑轴72内。
继续参照图8，支撑轴72包括扭杆74和包括齿78的延伸部76。扭杆74的底部80固定附接至车辆座椅10的结构或相邻的车辆结构。膝垫16'支撑在支撑轴72上，并围绕支撑轴72的中心轴线82相对于支撑轴72旋转。
参照图9，在示例性实施例中，锁定机构40包括提供前挡块以防止膝垫16'从第二位置移动的棘轮机构84。棘轮机构84包括定位在膝垫组件12内的棘爪86，其由弹簧88偏压以与支撑轴72的延伸部76上的齿78接合。如图7中的箭头92所示，当膝垫16'从第一位置移动至第二位置时，棘爪86使膝垫16'在第一方向上旋转，如箭头90所示。如箭头94所示，一旦膝垫16'处于第二位置，棘爪86防止膝垫16'在第二方向上旋转，从而防止膝垫16'从第二位置向第一位置移动，如图7中箭头96所示。
膝垫16'内的棘爪86与支撑轴72上延伸部76的齿78相接合以防止膝垫16'相对于支撑轴72从第二位置向第一位置的旋转移动。当发生正面碰撞或突然制动，乘客20的膝盖22对膝垫16'施加力时，此力将向支撑轴72的延伸部76施加被扭杆74吸收的扭矩。扭杆74可以是空心的或实心的杆。扭杆74的扭转阻力基于其屈服应力。扭转阻力应足够大以防止车辆座椅10内的乘客20向前滑动，但又得足够小来吸收足够的能量以防止对乘客20的伤害。应当理解的是，该结构可以颠倒，其中，支撑轴72的扭杆74固定附接至膝垫16'，并且棘爪86附接至车辆座椅10或相邻的结构，而不脱离本公开的范围。
在示例性实施例中，膝垫16通过坐在车辆座椅10内的乘客20在第一位置和第二位置之间手动移动。例如，再次参照图1，如箭头46所示，当乘客20坐在车辆座椅10内时，乘客手动将膝垫16从第一位置滑动至第二位置。当乘客20想离开车辆座椅10时，乘客20通过手动释放器42手动解除与锁定机构40的接合，并将膝垫16从第二位置滑动至第一位置，如箭头44所示。
在另一示例性实施例中，膝垫组件12还包括适于在第一位置和第二位置之间移动膝垫16的第一电机元件98。第一电机元件98由控制器100控制，该控制器与车辆内的传感器102通信。传感器102可以包括但不限于车辆座椅10内或车辆内另一位置上检测是否有乘客的传感器，膝垫组件上检测腿部靠近或接触的传感器，车辆座椅10或膝垫组件12上检测关闭或开启时乘员是否夹紧的传感器，检测安全带是否系好的传感器，车辆内检测车辆操作参数例如速度的传感器，车辆内适于预测制动、紧急事故或实际碰撞的传感器，以及车辆内检测车门何时打开或车辆何时驾驶模式的传感器。
控制器100是非广义电子控制装置，其具有预编程的数字计算机或处理器、存储器或用于存储例如控制逻辑、软件应用程序、指令、计算机代码、数据、查找表等数据的非暂时性计算机可读介质以及收发器或输入/输出端口。计算机可读介质包括能够被计算机访问的任意类型的介质，例如只读存储器(ROM)、运行内存(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质不包括传输暂时性电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可永久存储数据的介质和可存储数据并将其覆盖的介质，例如可重写光盘或可擦除存储设备。计算机代码包括任意类型的程序代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。
响应于多个第一预定条件中的至少一个，控制器100将膝垫16从第一位置自动移动至第二位置。这些条件包括但不限于：由乘客激活；检测车辆座椅10的椅面14上的乘客；接合约束装置，例如安全带26；检测车辆座椅10已经倾斜超过预定角度；车辆超过预定速度；发生紧急制动时；检测到马上要发生碰撞时；或者检测到撞击时。出于对自动驾驶车辆安全的考虑，可能要求乘客在膝垫16自动移动之前系好安全带26。在这样的实施例中，只有当与用于坐在车辆座椅10内的乘客20的乘客约束系统接合时，膝垫16才会自动从第一位置移动至第二位置。此外，如果夹紧传感器检测到乘客身体的夹紧情况，膝垫16可以停止并反向移动。膝垫16也可以在接触腿部(如由接触传感器确定的)时，或者膝垫已经离开腿部一定距离(如由接近传感器确定的)时停止移动。
响应于多个第二预定条件中的至少一个，膝垫16将从第二位置自动移动至第一位置。这些条件可以包括但不限于：由乘客去激活；约束装置的解除，例如安全带26；检测到车辆座椅10已经从倾斜位置向上移动超过了预定角度；车辆的门被打开；车辆已经离开其驾驶模式；或者车辆发动机关闭。
在另一示例性实施例中，第一电机元件98为自锁式。例如，第一电机元件98可以是具有提供自锁的传动比的蜗杆驱动器，该蜗杆驱动器具有提供高机械优势的传动比，并且取决于齿轮的螺旋角，输出不能反向驱动输入，因此，当第一电机元件98将膝垫16移动至第二位置时，膝垫16被锁定在第二位置。
参照图10，在另一示例性实施例中，膝垫16"包括可移动地安装至车辆座椅10上的第一侧104的第一部分16A和可移动地安装至车辆座椅10'的第二侧106上的第二部分16B。第一和第二部分16A、16B中的每一部分均可在如图10中的阴影所示的第一位置和如图10中的实心所示的第二位置之间移动，其中，当移动至第一位置时，乘客20能够进出车辆座椅10，当移动至第二位置时，第一部分16A和第二部分16B直接位于车辆座椅10'的座椅表面14'的前方，使得坐在车辆座椅10'内的乘客20的腿部位于车辆座椅10'的椅面14'和膝垫16”的第一和第二部分16A、16B之间。如箭头110所示，膝垫16"的第一和第二部分16A、16B中的每一部分均围绕纵轴108旋转。
在各个示例性实施例中，图10所示的膝垫16"的第一和第二部分16A、16B中的每一部分均可包括上文所述的特征，例如锁定机构40和用于吸收能量的扭杆74。如图所示，膝垫16"的第二部分16B包括在第一或第二位置中均可使用的乘客的工作面18'，并且包括杯架。参照图11，在示例性实施例中，膝垫16"'的第一和第二部分16A'、16B'中的每一部分均包括第一电机元件98'，其适于如上所述在第一和第二位置之间自动旋转膝垫16"'的第一和第二部分16A'、16B'。如图10和图11所示，膝垫16"'的第一和第二部分围绕一大致垂直的轴线在第一和第二位置之间旋转，如箭头110所示。参照图12，在另一示例性实施例中，如箭头114所示，膝垫16的第一和第二部分16A"、16B"围绕横轴112在第一和第二位置之间旋转。
参照图13，在另一示例性实施例中，图12中所示膝垫16""的第一部分16A"包括手动释放器42和与锁定机构40相邻的外部标记70，该外部标记适于指示锁定机构40的位置。
参照图14，在另一示例性实施例中，当膝垫216处于第二位置时，膝垫216相对于车辆座椅210的椅面214选择性地水平移动。如图14的简化示意图中所示，膝垫216支撑于大致水平的轨道218上，这些轨道218使膝垫216相对于车辆座椅210的椅面214来回移动，如箭头220所示。这样，可以调节膝垫216以适应不同身材的乘客。坐在车辆座椅210内的乘客也可以调节膝垫216以改变乘客膝盖和膝垫216之间的距离。例如，如果乘客想睡觉，可以有利地将膝垫216移动至非常靠近乘客的膝盖，以减少在发生硬制动碰撞时乘客向前滑动的距离。可替代地，如果乘客想要更自由地移动，可以调节膝垫216增加乘客膝盖和膝垫之间的距离。
参照图15，在另一示例性实施例中，车辆座椅310包括膝垫组件312，其包括第二电机元件320，该第二电机元件320适于相对于车辆座椅310的椅面314大致水平移动膝垫316。车辆座椅310被示出为包括安装在水平支撑轨道318上的膝垫316。水平支撑轨道318包括第一电机元件398，其与膝垫316内的齿轮齿条322接合以相对于水平支撑轨道318在第一位置和第二位置之间水平地来回移动膝垫316。
如箭头326所示，第二电机元件320附接至水平支撑轨道318并且相对于车辆座椅310的椅面314前后纵向移动膝垫316。第二电机元件320可以包括任何常规移动器，例如与水平支撑轨道318的螺纹部分相接合的伺服电机或旋转电机。第二电机元件320由与车辆内的传感器102通信的控制器100控制。在示例性实施例中，传感器中的一种用于检测乘客膝盖22和膝垫316之间的距离，并且当车辆内的其他传感器检测到即将发生的碰撞时，自动将膝垫316水平靠近至乘客膝盖22并减小乘客20的膝盖22和膝垫316之间的距离。
能量吸收装置332位于水平支撑轨道318上，以在乘客22的膝盖撞击膝垫316时吸收能量。如图所示，能量吸收装置332位于水平支撑轨道318上的第二电机元件320和膝垫316之间，应当理解的是，在不脱离本公开范围的情况下，能量吸收装置332可以在其他位置与膝垫316的支撑结构连接。能量吸收装置332适于当车辆座椅310内的乘客20的膝盖22对膝垫332施加水平向前的力时，使膝垫316做大致垂直的阻尼移动。
参照图16，其是乘客20坐于其中的车辆座椅310'的示意性俯视图，在示例性实施例中，膝垫316'的水平支撑轨道318'包括支撑结构334，水平支撑轨道318'如箭头336所示在该支撑结构334内来回滑动。水平支撑轨道318'包括形成在其远端的旋钮338，以及位于旋钮338和支撑结构334的支撑表面342之间并围绕水平支撑轨道318'的能量吸收材料340。参照图17，如箭头344所示，膝垫316'的向前运动使位于旋钮338和支撑结构334的支撑表面342之间的能量吸收材料340压缩。随着能量吸收材料340被压缩，乘客22的膝盖对膝垫316'的冲击能量被吸收。参照图18，在另一示例性实施例中，能量吸收装置432包括形成于水平支撑轨道418远端的喇叭锥形旋钮438。如箭头442所示，水平支撑轨道418位于可挤压材料440内，使得膝垫316'向前移动，导致可挤压材料440的膨胀和能量的吸收。
本公开的描述本质上仅是示例性的，不背离本公开主旨的变型旨在落于本公开的范围内。此类变型不应被视为背离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于车辆座椅的膝垫组件，包括：
膝垫，所述膝垫可移动安装于所述车辆座椅附近；
所述膝垫可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，其中移动至所述第一位置时，乘客能够进出所述车辆座椅，移动至所述第二位置时，所述膝垫直接位于所述车辆座椅的椅面的前方，使得坐在所述车辆座椅内的乘客的腿部位于所述车辆座椅的所述椅面和所述膝垫之间；
所述膝垫适于防止所述车辆座椅内的乘客向前滑出所述座椅，并限制由于向前的惯性而导致的下肢过度伸展；和
能量吸收装置，所述能量吸收装置适于当所述车辆座椅内的乘客的膝盖或腿部撞击所述膝垫时吸收能量。
2.根据权利要求1所述的膝垫组件，其中所述膝垫包括刚性反应板和衬垫构件，当所述膝垫位于所述第二位置时，所述衬垫构件附接至面对所述车辆座椅的所述椅面的所述刚性反应板的表面，并且由可变形材料制成，所述材料适于当所述车辆座椅内的乘客的膝盖对所述膝垫施加一大致垂直方向的力时吸收能量。
3.根据权利要求1所述的膝垫组件，还包括适于将所述膝垫固定在所述第二位置的锁定机构，以及适于选择性释放所述锁定机构的手动释放器和自动释放器中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的膝垫组件，还包括与所述锁定机构相邻的外部标记，所述锁定机构适于指示所述锁定机构的位置，以引导机械师或第一响应者找到所述锁定机构的位置。
5.根据权利要求1所述的膝垫组件，其中所述膝垫可在所述第一位置和所述第二位置之间枢转移动。
6.根据权利要求5所述的膝垫组件，其中所述能量吸收装置包括扭杆，所述扭杆位于所述膝垫与所述车辆座椅和邻近所述车辆座椅的结构之间并且将所述膝垫与所述车辆座椅和邻近所述车辆座椅的结构中的一者互连，所述膝垫在所述第一位置和所述第二位置之间绕所述扭杆的轴线可枢转移动，其中，当所述护膝垫被锁定在所述第二位置时，乘客膝盖施加到所述膝垫上的力至少部分被所述扭杆吸收。
7.根据权利要求1所述的膝垫组件，其中所述膝垫可在所述第一位置和所述第二位置之间可滑动地移动。
8.根据权利要求1所述的膝垫组件，其中所述膝垫适于由坐在所述车辆座椅内的乘客手动移动于所述第一位置和所述第二位置之间。
9.根据权利要求1所述的膝垫组件，还包括适于在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述膝垫的第一电机元件，其中，所述膝垫适于响应于多个第一预定条件中的至少一个而从所述第一位置自动移动至所述第二位置，以及响应于多个第二预定条件中的至少一个而从所述第二位置移动至所述第一位置。
10.根据权利要求9所述的膝垫组件，其中所述膝垫适于只有在设置了乘客约束系统时从所述第一位置自动移动至所述第二位置，所述乘客约束系统用于坐在所述车辆座椅内的乘客。
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