CN117881579A - 车辆座椅连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种车辆座椅连接器组件，其包括联接到车辆座椅的第一连接器并包括第一感应线圈。第二连接器联接到车辆并包括第二感应线圈。第一连接器和第二连接器相对于彼此定位以形成第一连接器和第二连接器彼此连接且第一感应线圈和第二感应线圈彼此相对定位以限定闭合的感应线圈回路的第一关系；以及第一连接器和第二连接器以及第一感应线圈和第二感应线圈彼此分离以限定开路感应线圈电路的第二关系。第三感应线圈位于车辆安全带锁上，且线圈电缆在第一连接器的第一感应线圈和第三感应线圈之间延伸。

Description

车辆座椅连接器组件

相关申请

本申请要求2021年8月24日提交的美国临时申请63/236,506的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种车辆座椅连接器组件，更具体地，涉及一种用于车辆座椅和车辆安全带锁的感应式/无源式连接器组件。

背景技术

目前可用的车辆座椅和相关联的安全带锁包括有线传感器组件，用于监测和检测车辆座椅的拆除以及安全带锁的闭锁和开锁。

本发明涉及一种车辆座椅和车辆安全带锁连接器组件，该组件可使用无线感应式/无源式传感器监测和检测车辆座椅的拆除以及安全带锁的闭锁和开锁。

发明内容

本发明通常涉及一种车辆座椅连接器组件，该组件包括联接到车辆的座椅的并包括第一感应线圈的第一连接器，以及联接到车辆的并包括第二感应线圈的第二连接器，第一连接器和第二连接器相对于彼此定位以形成第一连接器和第二连接器彼此联接且第一感应线圈和第二感应线圈彼此相对定位以限定闭合的感应线圈电路的第一关系；以及形成第一连接器和第二连接器且第一感应线圈和第二感应线圈彼此分离以限定开路感应线圈电路的第二关系。

在一个实施例中，车辆座椅连接器组件还包括车辆安全带锁上的第三感应线圈，以及在第一连接器的第一感应线圈和第三感应线圈之间延伸的电缆。

在一个实施例中，车辆座椅连接器组件还包括位于车辆安全带锁的护罩，第三感应线圈和护罩相对于彼此可移动以形成其中护罩覆盖第三感应线圈或从第三感应线圈缩回的关系。

在一个实施例中，车辆座椅连接器组件还包括车辆座椅/安全带锁监控模块，以及在车辆座椅/安全带锁监控模块和第二连接器的第二感应线圈之间延伸的另一电缆。

在一个实施例中，第一连接器和第二连接器中的每一个都包括壳体，该壳体限定分别用于支脚、螺线弹簧、推杆以及第一感应线圈和第二感应线圈的内部。

在一个实施例中，各第一感应线圈和第二感应线圈抵靠推杆，螺线弹簧抵着第一感应线圈施加压缩力，支脚固定到壳体，且电缆经由支脚延伸。

在一个实施例中，支脚包括多个用于将支脚固定到外壳上的夹子。

在一个实施例中，第一感应线圈和第二感应线圈中的每一个都包括在第一线圈基体和第二线圈基体上缠绕的各端。

附图说明

本发明的上述特征和其他特征可以通过附图说明得以更好地理解，附图如下：

图1是根据本发明的车辆座椅连接器组件的透视图；

图2是图1中所示的车辆座椅连接器组件的连接器的竖向横截面视图；

图3是连接器的一个连接器半部或部段的分解透视图；

图4是连接器的一个连接器半部或部段的竖向横截面视图；

图5是连接器各连接器半部或部段的感应线圈组件的局部透视图；

图6是连接器各连接器半部或部段的底座的透视图；

图7是连接器各连接器半部或部段的外壳体的透视图；

图8是连接器各连接器半部或部段的推杆的透视图；

图9是连接器组件的PCB感应线圈和遮蔽件/护罩的简化透视图，其中遮蔽件/护罩从PCB感应线圈缩回；以及

图10是连接器组件的PCB感应线圈和屏蔽/护罩的简化透视图，其中遮蔽件/护罩覆盖PCB感应线圈。

具体实施方式

图1是感应/无源式车辆座椅和车辆座椅连接器组件的透视图，该车辆座椅连接器组件包括车辆安全带锁连接器组件20，该车辆安全带锁连接器组件包括安装于车辆安全带锁30的印刷电路板(PCB)线圈和遮蔽件/护罩组件40、感应式/无源式连接器或转换器50以及车辆安全带锁监控模块100。

第一线圈电缆110在车辆安全带锁监控模块100的一端和车辆电子控制单元(ECU)的一端(未示出)延伸。第二线圈电缆112在车辆安全带锁监控器模块100的相对端与感应式/无源式连接器50的第一端之间延伸。第三线圈电缆114在感应式/无源式连接器50的相对端与车辆安全带锁30上的PCB/印刷电路线圈和遮蔽件/护罩组件40之间延伸。

感应/无源式连接器或转换器50包括第一连接器或转换器半部或部段52和第二连接器或转换器半部或部段54。在一个实施例中，虽然没有详细示出或描述，但应理解的是，第一连接器52固定或安装到车辆座椅且第二连接器54固定或设置或安装到车辆的地板。

虽然没有详细示出或描述，但也应理解的是，车辆安全带锁30适于固定或安装到车辆座椅，其中第一连接器52固定或安装到座椅。在一种布置中，车辆座椅是一种可便携的或可移动的座椅。

图2描绘了各连接器部段52和54的元件之间在它们耦合和闭合感应连接器电路关系中的相互关系。图3-8描绘了连接器部段54的元件。但应理解的是，如图2所示，连接器部段52包括在结构和功能与连接器部段54的元件完全相同的元件，且因此下文关于连接器部段54的元件的描述同样适用于连接器部段52的元件。

连接器部段54包括支脚60、细长的螺线弹簧62、感应线圈64、磁极片/感应线圈基体/基座65，该基体/基座65位于并接收和支撑感应线圈64和推杆66，它们都位于大体呈圆柱形的且中空的壳体68的内部。在所示实施例中，支脚60、推杆66和壳体68由尼龙制成，且螺线弹簧62由金属制成。

支脚60包括中央细长柱70和多个细长的柔性夹臂72，该柔性夹臂包括远端夹子72a，并以围绕中央柱70的关系延伸，并与中央柱70间隔开且平行。

磁极片或线圈基体/基座65包括碗件77和与碗件77的内部开放连通的中央空心套管78。如图5所示，各线圈导线74和76的远端经由套管78，并以环形且相接的关系卷绕并位于碗件77的内表面上，从而限定位于线圈基体/基座65中的盘卷的感应线圈64。在所示的实施例中，磁极片或线圈基体/基座65由填充有磁粉的塑料材料制成。在另一种布置中，感应线圈64是圆形的印刷电路线圈，类似于如图9中所示的印刷电路线圈等感应线圈的布置。

推杆66呈细长的空心管的形式，其在远端由径向端壁66a封闭。在一种构型中，端壁是封闭的。推杆66包括沿其外部长度的肋66b，以防止推杆旋转。

壳体68包括限定中空壳体内部的圆周壁68a和与中空壳体内部连通的相对开口端。圆周壁68a包括并限定有多个通孔68b，这些通孔68b围绕圆周壁68a的圆周以间隔开和共线的关系延伸。壳体68另外包括多个周向延伸且间隔开的细长的支腿68c。

根据图3和图4所示的实施例，第一连接器部段52的元件组装如下。

首先，推杆66经由壳体68的下开口端插入，并经由壳体68的内部延伸至推杆66位于壳体68的内圆周表面上限定的圆周凸台68d。

其中线圈64位于并缠绕到磁极片/感应线圈基体/基座65的碗件77中的电缆112经由壳体68的下开口端插入，并延伸穿过形成线圈64的绕组抵接推杆66的径向端壁66a的内表面的关系。

螺线弹簧62接着经由壳体68的下开口端插入，并经由壳体68的内部延伸形成使螺线弹簧62的下远端环绕磁极片/感应线圈底座65的套管78，并抵接至磁极片/感应线圈底座65的碗件77的外表面。

其后，支脚60经由壳体68的下开口端插入，并经由壳体68的内部延伸形成经由螺线弹簧62的开口端延伸的支柱70和支脚60的各夹臂72的各远端夹子72a的关系，这些夹子72a延伸到壳体68的用于将支脚60固定到壳体68的圆周壁68a中限定的各个窗口68b。

将支脚60插入并固定在壳体68中还会导致压缩螺线弹簧62，进而导致由螺线弹簧62的远端抵着磁极片/感应线圈基体/基座65的基体或碗77施加压缩力，这进而导致磁极片/感应线圈基体/基座65的基体抵着推杆66的封闭径向端壁66a的压缩力，以防止线圈64在壳体68的内部移动。

虽然本文没有详细示出或描述，但应理解的是，第二连接器部段52的相同元件是以与第一连接器部段54相同的方式组装的。

此外，虽然没有详细图示或描述，但应理解的是，第一连接器部段52安装至车辆座椅，其中第二连接器部段54安装在车辆地板上形成如图1和图2中所示的关系。其中第一连接器部段52与第二连接器部段54联接，其中各推杆66的径向端壁66a彼此抵接，更具体地，各连接器部段52和54中各线圈64的各绕组直接相对并彼此间隔开，以形成闭合感应连接器电路，该电路具有相应电路阻抗值、相位值、振幅值和信号，该信号由座椅和安全带监控模块100感测，以允许用于产生视觉、听觉或类似信号指示车辆中是否存在车辆座椅。

换言之，应理解为带锁监控模块100产生交流电(AC)，该交流电经由电缆112，且更具体地说是经由延伸至电缆的线圈导线74和76，它们进而在线圈64的区域中产生磁场，该磁场缠绕并位于连接器部段54的线圈基体65中。该磁场由磁极片/线圈基体65集中或放大，并传递到位于连接器部段52的磁极片/线圈基体65中的相对的线圈64的区域，该线圈64经由相对的连接器部段52延伸，从而形成闭合的感应电路，导致交流电流在各对置连接器部段54和52中的各电缆112和114之间无线传输以形成两个连接器部段52和54的关系，且更具体地，导致各连接器部段52和54的各线圈64之间的感应耦合。

此外，在图1和图2所示的实施例中，第一连接器部段和第二连接器部段52和54联接到一起形成这种关系，第一连接器部段和第二连接器部段52和54的各壳体68的各细长支脚68c相互交错。

参照图1、图9和图10，安全带锁30会是目前本领域已知的任何结构，例外的是，它已根据本布置修改，以并入印刷电路线圈44和遮蔽件/护罩组件40。在所示的实施例中，印刷电路线圈44和遮蔽件/护罩组件40包含有印刷电路板42，该印刷电路板42具有形成于其一个外表面的如由印刷或类似方法形成的感应印刷电路线圈44，以及大体呈U形的材料的如金属或类似材料的遮蔽件/护罩46，它限定出适于接收印刷电路板42的中央开口护套48。

印刷电路板42和遮蔽件/护罩46位于并安装在车辆安全带锁30上，以形成其中印刷电路板42和遮蔽件/护罩46响应于安全带锁30的系扣或脱扣相对于彼此是可移动的或可滑动的关系，更具体地，是相对于彼此可移动或可滑动以形成其中在安全带锁30的扣紧/解扣状态或条件下，遮蔽件/护罩46或者覆盖印刷电路板42、或者从印刷电路板42和感应印刷电路线圈44上缩回的关系。

在本实施例中，图9描绘了在车辆安全带锁30的释放状态下印刷电路板42相对于护罩46的缩回位置，而图1和图10则描绘了在车辆安全带锁30接合状态下印刷电路板42和印刷电路线圈44相对于护罩46的覆盖位置。

根据本布置，印刷电路板42和遮蔽件/护罩46响应于安全带锁30的系扣或脱扣在护罩46缩回或覆盖印刷电路板42的各位置相对于彼此位置的变化导致感应电路开路或闭路状态的变化，且更具体地，感应连接器电路信号的阻抗、相位和振幅的变化，由座椅和安全带锁监控模块100感测到，以产生视觉、听觉或类似信号，指示车辆安全带锁30的系扣或脱扣状态。

换言之，印刷电路板42和遮蔽件/护罩46相对于彼此移动到用遮蔽件/护罩46覆盖印刷电路板42的位置，导致由在印刷电路板42上形成的感应印刷电路线圈44产生的磁场的集中或增加或振幅改变，这导致感应连接器电路信号的阻抗、相位和振幅的变化，这些感应连接器电路信号顺序地经由电缆114、连接器部段52和54、电缆112传输并进入带锁监控模块100以允许用于产生视觉、听觉或类似信号，指示车辆安全带锁30的系扣或脱扣状态。

此外，根据本发明的布置，尽管没有在本文中详细示出或描述，但应理解的是，当便携式或可拆除式车辆座椅从车辆拆除时，连接器50的第一连接器部段和第二连接器部段52和54彼此分离开，这导致各连接器部段52和54中的各线圈64分离，从而导致开路感应电路，以及由安全带监控模块100感测的感应连接器电路信号的阻抗、相位和振幅的相应的变化以产生视觉、听觉或类似信号，指示车辆座椅已从车辆上取下。

换言之，当连接器部段52和54彼此分离开时，例如，当车辆座椅从车辆拆除时，连接器部段52和54之间的距离使得在各连接器部段52和54之间没有磁场传输，因此导致开路感应电路，其中在各连接器部段52和54中的线圈64之间没有感应耦合，并且在连接器部段52和54之间没有任何交流电(AC)的传输。当车辆座椅安装在车辆中时，连接器部段52和54对准，且因此实现电气连接，而无需车辆座椅安装人员附接或拆除导线。

因此，本布置的连接器组件20提供了一种无源式的、感应式和无线式的方法以检测车辆座椅是否存在或是否从车辆中拆除，以及检测车辆安全带锁30的系扣或脱扣状态。

在操作中，车辆安全带锁监控模块100通过第一线圈电缆110与电子控制单元进行通信。此外，车辆安全带锁监控模块100还供电到第二线圈电缆112的两根导线。通常地，交流电通过第二线圈电缆112提供到第二连接器54，并经由其内部与第二连接器54的感应线圈64的两端连接。如图2所示，当车辆座椅安装在车辆中时，第一连接器52的第一感应线圈64相邻于并几乎接触第二连接器54的第二感应线圈64。因此，来自第二连接器54的第二感应线圈64的电能以无线传输到第一感应线圈64。第三线圈电缆114供电到在印刷电路板42上设置的感应印刷电路线圈44。在一个实施例中，印刷电路板42是固定不动的。在操作中，当车辆安全带锁30固定时，图10中所示的遮蔽件/护罩46包围着具有感应印刷电路线圈44的印刷电路板42。这种情况导致印刷电路板42上形成的由感应印刷电路线圈44产生的磁场的集中或增加或振幅改变，这导致顺序经由线圈电缆114、连接器部段52和54、线圈电缆112传输并进入到车辆安全带锁监控模块100的感应连接器电路信号的阻抗、相位和振幅改变，以允许产生视觉、听觉或其他信号。此外，信号可通过第一线圈电缆110提供到电子控制单元。

在一种布置中，面包车的长凳座椅是可拆除的，无需拔下插头和连接线。此外，车辆安全带锁30无需电池供电到传感器或感应印刷电路线圈44。

在不偏离本布置的新颖特征的精神和范围的前提下，会根据本布置进行车辆座椅连接器组件20的实施例的大量的变更和修改。应该理解的是，本文并不旨在或不应该推断出与本文所说明的实施例有关的任何限制。当然，旨在由所附的权利要求书涵盖了落入权利要求书范围内的所有修改。

Claims (20)

1.一种车辆座椅连接器组件，包括：

第一连接器，其联接到车辆的座椅并包括第一感应线圈；以及

第二连接器，其联接到车辆并包括第二感应线圈，第一连接器和第二连接器相对于彼此定位以形成第一连接器和第二连接器彼此联接且第一感应线圈和第二感应线圈彼此相对定位以限定闭合的感应线圈电路的第一关系，以及形成第一连接器和第二连接器且第一感应线圈和第二感应线圈彼此分离以限定开路感应线圈电路的第二关系。

2.根据权利要求1所述的车辆座椅连接器组件，还包括：

位于车辆安全带锁的第三感应线圈；以及

在第一连接器的第一感应线圈和第三感应线圈之间延伸的电缆。

3.根据权利要求2所述的车辆座椅连接器组件，还包括

位于车辆安全带锁的护罩，第三感应线圈和护罩能相对于彼此移动以形成其中护罩或者覆盖第三感应线圈、或者从第三感应线圈缩回的关系。

4.根据权利要求2所述的车辆座椅连接器组件，还包括

车辆座椅/安全带锁监控模块，以及在车辆座椅/安全带锁监控模块和第二连接器的第二感应线圈之间延伸的另一电缆。

5.根据权利要求1所述的车辆座椅连接器组件，其中第一连接器和第二连接器中的每一个都包括壳体，该壳体限定分别用于支脚、螺线弹簧、推杆以及第一感应线圈和第二感应线圈的内部。

6.根据权利要求5所述的车辆座椅连接器组件，其中第一感应线圈和第二感应线圈分别抵靠对应的推杆，螺线弹簧抵着第一感应线圈施加压缩力，支脚固定到壳体，且电缆延伸经过支脚。

7.根据权利要求5所述的车辆座椅连接器组件，其中支脚包括用于将支脚固定到壳体的多个夹子。

8.根据权利要求1所述的车辆座椅连接器组件，其中第一感应线圈和第二感应线圈中的每一个包括卷绕于第一线圈基体和第二线圈基体的对应的端部。

9.根据权利要求1所述的车辆座椅连接器组件，其中第一感应线圈和第二感应线圈是印刷电路线圈。

10.根据权利要求2所述的车辆座椅连接器组件，其中第三感应线圈是设置于印刷电路板的印刷电路线圈。

11.根据权利要求3所述的车辆座椅连接器组件，其中第三感应线圈在车辆安全带锁内是固定不动的，且其中当车辆安全带锁接合时，护罩围绕第三感应线圈。

12.根据权利要求2所述的车辆座椅连接器组件，其中第一连接器所连接的车辆座椅是车辆的可拆除座椅，且车辆安全带锁不带电池。

13.一种车辆座椅连接器组件，包括：

第一连接器，其联接到车辆座椅并包括第一感应线圈；

第二连接器，其联接到车辆并包括第二感应线圈，第一连接器和第二连接器相对于彼此定位以形成第一连接器和第二连接器彼此联接且第一感应线圈和第二感应线圈彼此相对定位以限定闭合的感应线圈电路的第一关系；

第三感应线圈，其设置于车辆安全带锁；以及

电缆，其在第一连接器的第一感应线圈和第三感应线圈之间延伸。

14.根据权利要求13所述的车辆座椅连接器组件，还包括

设置于车辆安全带锁的护罩，第三感应线圈和护罩能相对于彼此移动以形成其中护罩或者覆盖第三感应线圈、或者从第三感应线圈缩回的关系。

15.根据权利要求14所述的车辆座椅连接器组件，还包括

车辆座椅/安全带锁监控模块和在车辆座椅/安全带锁监控模块与第二连接器的第二感应线圈之间延伸的另一电缆。

16.根据权利要求15所述的车辆座椅连接器组件，其中第一连接器和第二连接器中的每一个都包括壳体，该壳体限定分别用于支脚、螺线弹簧、推杆以及第一感应线圈和第二感应线圈的内部。

17.根据权利要求16所述的车辆座椅连接器组件，其中第一感应线圈和第二感应线圈分别抵靠对应的推杆，螺线弹簧抵着第一感应线圈施加压缩力，支脚固定到壳体，且电缆延伸经过支脚。

18.根据权利要求13所述的车辆座椅连接器组件，其中第一感应线圈和第二感应线圈是印刷电路线圈。

19.根据权利要求18所述的车辆座椅连接器组件，其中第三感应线圈是印刷电路线圈，并且当第一感应线圈和第二感应线圈在可拆除的车辆座椅拆除时相互分离以形成开路感应线圈电路时，第一连接器和第二连接器形成第二关系。

20.根据权利要求13所述的车辆座椅连接器组件，其中第三感应线圈在车辆安全带锁内是固定不动的，其中护罩包括中央开放护套，当车辆安全带锁接合时，该中央开放护套接收第三感应线圈，且其中第一连接器所连接的车辆座椅是车辆的可拆除座椅。