WO2001064472A1 - Asiento movil para vehiculos - Google Patents

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vehicles
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Daniel Gongora Sanchez
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Daniel Gongora Sanchez
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/4207—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces
    • B60N2/4214—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces longitudinal
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    • B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/4207—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces
    • B60N2/4235—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces transversal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/427—Seats or parts thereof displaced during a crash
    • B60N2/42727—Seats or parts thereof displaced during a crash involving substantially rigid displacement
    • B60N2/42736—Seats or parts thereof displaced during a crash involving substantially rigid displacement of the whole seat

Definitions

  • the present invention refers to a vehicle seat equipped with means that allow it to be tilted to compensate for the inertial forces to which users are subjected, being applicable to all types of vehicles, and especially to motor vehicles.
  • the objective of the mobile seat for vehicles object of the invention is that, at all times, the resultant of the forces acting on the user is perpendicular, substantially, to the seat on which it rests, thus eliminating the relative displacements between user and seat.
  • the proposed objective is obtained by providing the seat with support means, and where appropriate mobilization means, which allow its adjustment depending on the resulting force acting at any time on the user.
  • the seat object thereof is provided only with support means, specifically, four "C" section rails, two attached to the seat and two attached to the vehicle.
  • a connecting carriage connects the different rails, in such a way that the seat, mobile with respect to the vehicle, can move freely until finding a new equilibrium position.
  • the support means are constituted by "T" section rails, complementing in this case with mobilization means constituted by electric motor sennacs that rotate respective toothed wheels that mesh with the own “T” rails
  • mobilization means constituted by electric motor sennacs that rotate respective toothed wheels that mesh with the own “T” rails
  • the movement of the seat is not free, but is determined by detection means capable of reacting to the appearance of inertial forces.
  • Figure 2 shows a motor vehicle in the process of deceleration and the reactions suffered by the user
  • Figure 3 shows the resulting force acting on the user's center of gravity when the user is subjected to a deceleration.
  • Figure 4 shows the resulting force acting on the center of gravity of the user in the same conditions as in the case shown in Figure 3, and as the seat of the invention tilts to ensure the perpendicularity between the resulting force and seat
  • Figure 5 shows, schematically, the set of "C" rails that constitute the support means in a passive type embodiment
  • Figure 6 shows a detail in front elevation of the rails represented in Figure 5 as well as the connecting car that relates them
  • FIG. 7 shows a side view of the detail representaao in Figure 6
  • the r ⁇ gura 8 shows a perspective view of the carriage binding re'cciona les rails aistintos in "C '
  • Figure 9 shows a front elevation of the embodiment of the invention in active version that in addition to "T" rails as support means incorporates mobilization means.
  • Figure 10 shows a side view of the reclizcacn represented in figure.
  • Figure 1 1 shows the use of a tube with a ball as a means of detecting inertial forces
  • Figure 12 shows a section of the device represented in Figure 1 1
  • Figure 13 shows the use of a suspended cane device as a means of detecting inertial forces
  • Figure 14 shows the use of a liquid level device as a means of detecting inertial forces.
  • Figures 1, 2, and 3 represent the situation taking place in the prior art.
  • the inertia force coupling is transmitted to the user in the form of reactions that tend to displace it with respect to the seat.
  • F r some inertial forces F r that cause the resultant R to no longer be perpendicular to the seat (1), which will cause a displacement of the user (2) regarding it
  • Figure 4 represents the physical principle used by the mobile seat object of the invention. Although the forces acting on the user are the same as in the case shown in Figure 3, the inclination of the seat (l) leads to maintaining the perpendicularity between he and the resulting R, so there is no relative displacement between the seat (l) and the user (2)
  • an embodiment is characterized as passive type arranged only support means which confer an l ⁇ be r tad of movement to the seat (l)
  • two lanes are arranged in "C" (3) transverse while two longitudinal "C” rails (4) of the same type are attached to the vehicle floor (12)
  • a connecting trolley (5) provided with four lower wheels (6) which are inserted in the longitudinal rail (4) and two upper wheels (7) that enter the transverse rail (3) connect both rails, allowing the desired freedom of movement.
  • the lower wheels (6) are mounted on a lower body (8) and the upper wheels ( 7) they are mounted on a super body
  • FIGS 9 and 10 another reanzaaon of the invention is shown, which in this case is characterized by being of 1 active TYPE
  • Two longitudinal "T" rails (1 1) curved, are fixed to the floor of the vehicle (12) while others two lanes in transverse (13) join the 'lower part of the seat (1) between the two longitudinal rails (1 1) and salts ⁇ ransve r (13) floating aispone a frame (14) to which They fix a longitudinal drive electric motor (15) and a transverse drive electric motor (16), which drive two toothed wheels (17) (18) capable of engaging and moving on the teeth that, for these purposes, have both rails longitudinal (1 1) as the transverse rails (13).
  • the seat (1) rests on the floating frame (14) thanks to an upper bearing (19) which the latter is provided, while, in turn, the floating frame (14) rests on the longitudinal rails (1 1 ) through the lower bearings (20).
  • the longitudinally driven electric motor (15) will be activated, which by means of the rotation of the longitudinal sprocket (17) it will tilt the seat (1) to the correct position.
  • the transverse drive electric motor (16) will act similarly when detecting inertial forces acting in the transverse plane.
  • inertial force detection means are used, which can be based on numerous physical principles.
  • devices can be used consisting of a tube (21) provided with contacts (22) in its lower part within which a metal ball (23) moves. The association of two of these devices whose axes are arranged perpendicularly allows the presence of inertial forces to be detected, both in the longitudinal and transverse plane. See figures 1 1 and 12.
  • Another usable detection device is constituted by a pole (24) suspended from a fixing plate (25) and ending in a mass (26).
  • the action of the inertial forces on this mass (26) caused the rotation of the boom (24) with respect to its joint (27) and consequently the actuation of at least one of four microswitches (28) opposite two to two that they are arranged on the fixing plate (25). See figure 13.
  • liquid level devices are usable that correspond to the scheme shown in figure 14.
  • a conductive liquid (31) is arranged in a container (30) in such a way that its level (32) is located between a plurality of pairs of contact (33) (34) arranged peripherally. If the liquid level is indicated as a consequence of the appearance of inertial forces, the corresponding pair of contacts (34) will close, due to the high conductivity of the liquid (31) which will now have an inclined level (35).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Que bajo la acción de fuerzas de inercia puede inclinarse hasta que la resultante de las fuerzas que actúan sobre el usuario sea perpendicular al asiento, para lo que incorpora medios de soporte, medios de movilización, y medios de detección. Los medios de soporte permiten la movilidad del asiento en una trayectoria curva en dos direcciones perpendiculares, estando constituidos por dos carriles longitudinales (11) unidos al vehículos y dos carriles transversales (13) unidos al asiento, relacionándose ambas categorías de carriles mediante carros de unión o un bastidor flotante (14). Los medios de movilización están constituidos por motores eléctricos (15, 16) que accionan sendas ruedas dentadas (17, 18) susceptibles de engranar y desplazarse sobre un dentado que presentan los carriles (11, 13). Los medios de detección pueden ser de tubo y bola, de bastón suspendido o de nivel líquido.

Description

ASIENTO MÓVIL PARA VEHÍCULOS
Lα presente invención se refiere α un asiento para vehículos dotado de medios que permiten su inclinación para compensar las fuerzas de inercia a las que están sometidos los usuarios, siendo de aplicación a todo tipo de vehículos, y muy especialmente a vehículos automóviles.
Hasta la fecha todos los vehículos a motor que se han usado en el desplazamiento de personas pretenden buscar la seguridad y comodidad de los ocupantes, pero sólo los aviones lo han conseguido de forma definitiva. En los automóviles, se han introducido diversos dispositivos, cada vez más sofisticados, para mejorar las posibilidades de regulación de los asientos, pero esa pretendida comodidad de los mismos sólo es cierta si el automóvil está parado y horizontal. Si, por el contrario, recorre un trayecto con desniveles y curvas o está sometido a aceleraciones o deceleraciones, el usuario pierde la comodidad pretendida, ya que su cuerpo se desplaza en todas direcciones respecto a un asiento unido rígidamente a! vehículo, así cuando el usuario regula su posición en reposo, lo usual es que la única fuerza que sobre el mismo actúa, es decir, la fuerza de la gravedad, se dirija de forma perpendicular al asiento sobre el que descansa. Una vez en marcha, a la fuerza de la gravedad vienen a unirse las fuerzas de inercia, con lo que la resultante ya no será perpendicular al asiento y, en consecuencia, el usuario tenderá a sufrir un desplazamiento respecto al mismo.
Ei objetivo del asiento móvil para vehículos objeto de la invención es que, en cada momento, la resultante de las fuerzas que actúan sobre el usuario sea perpendicular, sensiblemente, al asiento sobre el que reposa, eliminando de esta forma los desplazamientos relativos entre usuario y asiento. Ei objetivo propuesto se obtiene dotando ai asiento de medios de soporte, y en su caso medios de movilización, que permitan ei ajuste del mismo en función de la fuerza resultante que actúe en cada momento sobre el usuario. En una realización de la invención el asiento objeto de la misma está provisto únicamente de medios de soporte, en concreto, cuatro carriles de sección en "C", dos unidos al asiento y dos unidos al vehículo. Un carro de unión relacione los diferentes carriles, de tal manera que el asiento, móvil respecto al vehículo, pueda desplazarse libremente hasta encontrar una nueva posición de equilibrio. En otra realización de la invención, los medios de soporte están constituidos por carriles de sección en "T", complementándose en este caso con medios de movilización constituidos por senacs motores eléctricos que hacen girar respectivas ruedas dentadas que engranan con los propios carriles en "T" En esta vanante el movimiento de) asiento no es libre siró que viene determinado por unos medios de detección, capaces de reaccionar ante la aparición de fuerzas de inercia. De esta forma, los movimientos del vehículo necesarios para su desplazamiento, causados por la propia trayectoria, variaciones de velocidad, o maniobras intempestivas, no repercuten en los usuarios, ya que son absorbidos por los cambios de posición de los asientos respecto al vehículo
Otras soluciones equivalentes funaonalmente son posibles, como la utilización de una membrana semiesféπca, una cara unida al vehículo y otra al asiento, guiándose éste desde arπba. Para complementar la descπpaón que antecede y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se va a realizar una descripción detallada de una realización preferida, en base a un juego de dibujos que se acompañan a esta memoria descriptiva, y en donde, con carácter meramente oπentativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente La figura 1 muestra un vehículo automóvil en curso de aceleración, y las reacciones sufridas por el usuario
La figura 2 muestra un vehículo automóvil en curso de deceleración y las reacciones sufridas por el usuario
La figura 3 muestra la fuerza resultante que actúa sobre el centro de gravedad del usuario cuando este esta sometido a una deceleración.
La figura 4 muestra la fuerza resultante que actúa scbre el centro de gravedad el usuario en las mismas condiciones que en el caso representado en la figura 3, y como el asiento de la invención se inclina para asegurar !a perpendicularidad entre fuerza resultante y asiento La figura 5 muestra, esquemaπcamente, el conjunto de los carriles en "C" que constituyen ios medios de soporte en una realización de tipo pasivo
La figura 6 muestra un detalle en alzado frontal de los carriles representados en la figura 5 asi como el carro de unión que los relaciona
La figura 7 muestra una vista lateral del detalle representaao en la figura 6 La rιgura 8 muestra una vista en perspectiva del carro de unión que re'cciona les aistintos carriles en "C '
La figura 9 muestra un alzado frontal de la realización de la invención en versión activa que ademas de carriles en "T" como medios de soporte incorpora medies de movilización La figura 10 muestra una vista lateral de la reclizcacn representada en la figura Lα figura 1 1 muestra la utilización de un tubo con bola como medio de detección de las fuerzas de inercia
La figura 12 muestra una sección del dispositivo representado en la figura 1 1 La figura 13 muestra la utilización de un dispositivo de bastón suspendido como medio de detección de las fuerzas de inercia
La figura 14 muestra la utilización de un dispositivo de nivel liquido como medio de detección de las fuerzas de inercia
Las figuras 1 , 2, y 3 representan la situación que tiene lugar en la técnica anterior La apaπaón de fuerzas de inercia se transmite al usuario en forma de reacciones que tienden a desplazarlo respecto al asiento. Así, vemos como en la figura 3 sobre el usuario actúan no sólo la fuerza de la gravedad FG sino unas fuerzas de inercia Fr que provocan que la resultante R ya no sea perpendicular al asiento (1 ), por lo que provocará un desplazamiento del usuario (2) respecto del mismo
La figura 4 representa el principio físico utilizado por el asiento móvil objeto ce la invención Aunque las fuerzas que actúan sobre el usuario son las mismas del caso representado en la figura 3, la inclinación del asiento (l ) conduce a que se mantenga la perpendicularidad entre él y la resultante R, con lo que no hebra desplazamiento relativo entre el asiento (l ) y el usuario (2)
En las figuras 5 a 8, se muestra una realización que se caracteriza por ser de tipo pasivo disponiéndose únicamente medios de soporte que otorguen una lιbertad de movimiento al asiento (l ) Asi, unidos a este se disponen dos carriles en "C" (3) transversales mientras que al suelo del vehículo ( 12) se fijan dos carriles en "C" longitudinales (4) del mismo tipo Un carro de unión (5) provisto de cuatro ruedas inferiores (6) que se introducen en el carril longitudinal (4) y dos ruedas superiores (7) que se introducen en el carril transversal (3) relacionen ambos carriles, permitiendo la deseada libertad de movimientos Las ruedas inferiores (6) están montadas sobre un cuerpo inferior (8) y las ruedas superiores (7) están montadas sobre un cuerpo supeπor
(9) estando unidos ambos cuerpos (8) (9) del carro de unión (5) mecíante una articulación ( 10) Los carriles en "C" longitudinales (4) y transversales (3) presentan una curvatura aetermιnaaa ae acuerdo con rre+odos experimentales
En las figuras 9 y 10 se muestra otra reanzaaon de la invención que en este caso se caracteriza por ser de1 TIPO activo Dos carriles longitudinales en "T" ( 1 1 ) curvos, se fijan al suelo del vehículo (12) mientras que otros dos carriles en transversales ( 13) se unen a la parte 'menor del asiento (1 ) Entre ambos carriles longitudinales ( 1 1 ) y íransversales ( 13) se aispone flotante un bastidor ( 14) al cual se fijan un motor eléctrico de accionamiento longitudinal (15) y un motor eléctrico de accionamiento transversal (16), que accionan sendas ruedas dentadas (17) (18) susceptibles de engranar y desplazarse sobre el dentado que, a estos efectos, presentan tanto los carriles longitudinales (1 1 ) como los carriles transversales (13). El asiento ( 1 ) descansa sobre el bastidor flotante (14) gracias a un rodamiento superior ( 19) de que éste último va provisto, mientras que, a su vez, el bastidor flotante (14) apoya en los ca iles longitudinales ( 1 1 ) por intermedio de los rodamientos inferiores (20) . De esta forma, cuando los medios detectores de esfuerzos de inercia reaccionan ante un efecto de este tipo en el plano longitudinal del vehículo, se activará el motor eléctrico de accionamiento longitudinal (15) que por intermedio del giro de la rueda dentada longitudinal (17) inclinará el asiento (1 ) hasta la posición correcta. De modo similar actuará el motor eléctrico de accionamiento transversal (16) ante la detección de fuerzas de inercia actuantes en el plano transversal.
Para activar los medios de movilización del asiento (1 ) se emplean medios de detección de fuerzas de inercia que pueden estar basados en numerosos principios físicos. Así, como puede verse en la figura 1 1 , pueden utilizarse dispositivos constituidos por un tubo (21 ) provisto de contactos (22) en su parte inferior dentro del que se desplaza una bola metálica (23). La asociación de dos de estos dispositivos cuyos ejes se dispongan perpendicularmente permite detectar la presencia de fuerzas de inercia, tanto en el plano longitudinal como transversal. Ver figuras 1 1 y 12.
Otro dispositivo de detección utilizable es el constituido por un bastón (24) suspendido de una placa de fijación (25) y que termina en una masa (26). La acción de las fuerzas de inercio sobre esta masa (26) provoco el giro del bostón (24) respecto a su articulación (27) y en consecuencia el accionamiento de, ai menos, uno de cuatro microrruptores (28) opuestos dos a dos que se disponen sobre la placa de fijación (25). Ver figura 13.
Asimismo, son utilizables dispositivos de nivel de líquido que responden al esquema mostrado en la figura 14. En un recipiente (30) se dispone un líquido conductor (31 ) de tal manera que su nivel (32) quede situado entre una pluralidad de pares de contacto (33) (34) dispuestos perimetraimente. Si el nivel del líquido se indina como consecuencia de la aparición de fuerzas de inercia se producirá el cierre del par de contactos (34) correspondiente, debido a la conductividad elevada del líquido (31 ) que ahora presentará un nivel inclinado (35).

Claims

REIVINDICACIONES Asiento móvil pαrα vehículos, caracterizado porque esta dotado de medies de soporte que permiten que el asiento (1 ) se mueva bajo la acción de fuerzas de inercic de tal manera que la fuerza resultante que actúa sobre el usuario (2) sea siempre perpendicular al asiento (1 ) Asiento móvil para vehículos, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque los medios de soporte están constituidos por dos carriles longitudinales en "C" (4), unidos al vehículo, y dos carriles transversales en "C" (3) unidos al asiento así como por un carro de unión (5) formado por un cuerpo inferior (8) sobre el que se montan giratoπamente cuatro ruedas inferiores (6) destinadas a introducirse en los carriles longitudinales en "C" (4) y un cuerpo superior (9), unido al cuerpo inferior (8) mediante una articulación (10) y sobre el que se montan giratoriamente dos ruedas superiores (7) destinadas a introducirse en los camles transversales en "C" (3) Asiento móvil para vehículos, de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque se utilizan medios de movilización del asiento que octúan en respuesta a la activación de medios de detección capaces de reaccionar ante la presencia de fuerzas de inercia. Asiento móvil para vehículos de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque los medios de soporte están constituidos por dos carπles en "T" longitudinales ( 1 1 ) unidos al suelo del vehículo ( 12) y dos carriles en "T" transversales ( 13) unidos al asiento ( 1 ), así como por un bastidor flotante (14), al cual se fijan los medios de movilización constituidos por un motor de accionamiento longitudinal ( 15) y un motor de accionamiento transversal ( 16) que accionan sendas ruedas dentadas (17) ( 18) susceptibles ae engranar y desplazarse sobre el dentado que presentan tanto los carriles longitudinales (1 1 ) como les carπles transversales (13) de tcl manera que el asiento ( 1 ) descansa sobre el bastidor flotante (14) gracias al apoyo del carril transversal (13) sobre un rodamiento superior (19) de que ve provisto el propio bastiaor tlotante (14), que a su vez apoya en los carriles longitudinales ( 1 1 ), por mtermea o de un rodamiento inferior (20) Asiento móvil para vehículos de acjerdo con la reivinaicacion 3 caracterizado porque los medios de detección están constituidos por un tubo (2 ι ) provisto de contactos (22) en cuyo interior se desplaza libremente ura boia metálica (23) Asiento móvil para vehículos de ecuerao con la reivirccaaon 3 caracterizado porque ios medios de detecc on están constituidos oor jn basten (24) suspendido o de una placa de fijación (25) mediante una articulación (27) y de cuatro microrruptores (28)opuestos dos a dos y montados sobre la placa de fijación (25j; de tal manera que los microrruptores (28) son accionados por el bastón (24) cuando una masa de inercia (26) en la cual el bastón (24) termina, es desplazada debido a las fuerzas de inercia.
7. Asiento móvil para vehículos de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de detección están constituidos por un recipiente (30) en el que un líquido conductor (31 ) se desplaza bajo la acción de fuerzas de inercia para establecer diversos circuitos al puentear una pluralidad de pares de contactos (33) (34) .
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