本發(fā)明涉及機動車輛安全座椅，具體地涉及具有可展開的塑料橫梁的座椅。

背景技術(shù)：

正面車輛碰撞可以快速地使車輛減速。在車輛乘員并非剛性地被約束并且能夠在車輛內(nèi)移動的意義上，車輛乘員不會與車輛同步地減速。乘員的動量導致他們在車輛快速減速期間相對于車輛繼續(xù)向前運動。當乘員由包括腰帶和肩帶的傳統(tǒng)三點式安全帶系統(tǒng)部分地約束時，乘員的大腿和盆骨仍然可能向前滑動。由于乘員的大腿及有時他們的盆骨在車輛儀表盤下方滑動，這樣的向前運動已經(jīng)被描述為潛滑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于車輛座椅前緣的橫梁模塊，該模塊包含可充氣成型塑料橫梁，可充氣成型塑料橫梁包括：

頂部，該頂部限定橫梁處于安裝凸緣遠端的封閉側(cè)；

該安裝凸緣，其具有前部凸緣部分和后部凸緣部分，其中這兩部分間隔一間隙；

壁部分，該壁部分具有手風琴狀折疊部并且設(shè)置在安裝凸緣和頂部之間并且連接二者；

橫梁具有未展開形狀，其中手風琴狀折疊部是折疊的并且橫梁是大體上平坦的；以及

橫梁具有展開形狀，其中手風琴狀折疊部是至少部分伸直的并且頂部與凸緣間隔開。

在本發(fā)明的一個實施例中，在安裝及充氣狀態(tài)下具有大于2mm的壁厚的橫梁能夠抵抗變形和樞轉(zhuǎn)移動。

在本發(fā)明的一個實施例中，座板是碳纖維增強復合材料成型件并且所述模塊由超聲波焊接附接至所述座板。

在本發(fā)明的一個實施例中，安裝凸緣包圍橫梁的整個外圍。

在本發(fā)明的一個實施例中，前部凸緣部分和后部凸緣部分之間的間隙是開放的，并且在安裝狀態(tài)下安裝凸緣密封地結(jié)合至座板。

在本發(fā)明的一個實施例中，充氣機構(gòu)安裝至座板，并且具有與由塑料橫梁和座板共同限定的空間流體連通的出氣口。

在本發(fā)明的一個實施例中，橫梁包含塑料氣囊，塑料氣囊包括封閉間隙的下方面板。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛座椅總成，包含：

座椅，該座椅包括：

包括座板的座椅框架總成，

設(shè)置在座椅框架總成及橫梁模塊上面的坐墊，以及

設(shè)置在坐墊和座椅框架總成上面的座椅套；

座椅靠背，該座椅靠背包括：

座椅靠背框架總成，

座椅靠背墊，以及

座椅靠背套；

可展開的橫梁模塊，該橫梁模塊在所述坐墊下方固定至座板，橫梁模塊包括可充氣塑料橫梁，該塑料橫梁包括：

頂部，該頂部限定橫梁處于安裝凸緣遠端的封閉側(cè)；

安裝凸緣，其固定至座板并且具有前部凸緣部分和后部凸緣部分，兩部分間隔一空隙；

壁部分，該壁部分具有手風琴狀折疊部并且設(shè)置在安裝凸緣和頂部之間并且連接二者；

橫梁具有未展開形狀，其中，手風琴狀折疊部是折疊的并且橫梁是大體上平坦的；以及

橫梁具有展開形狀，其中，手風琴狀折疊部是至少部分伸直的并且頂部與凸緣間隔開。

在本發(fā)明的一個實施例中，在安裝及充氣狀態(tài)下具有大于2mm的壁厚的橫梁能夠抵抗變形及樞轉(zhuǎn)移動。

在本發(fā)明的一個實施例中，座板是碳纖維增強復合材料成型件并且模塊由超聲波焊接附接至座板。

在本發(fā)明的一個實施例中，安裝凸緣包圍橫梁的整個外圍。

在本發(fā)明的一個實施例中，前部凸緣部分和后部凸緣部分之間的間隙是開放的，并且在安裝狀態(tài)下安裝凸緣密封地結(jié)合至座板。

在本發(fā)明的一個實施例中，充氣機構(gòu)安裝至座板并且具有與由塑料橫梁和座板共同限定的空間流體連通的出氣口。

在本發(fā)明的一個實施例中，橫梁包含塑料氣囊，氣囊包括封閉間隙的下方面板。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種可充氣模塑成型塑料橫梁，包括：

頂部；

安裝凸緣，該安裝凸緣具有間隔一間隙的前部凸緣部分及后部凸緣部分；

可折疊的壁部分，該可折疊的壁部分連接安裝凸緣及頂部；

橫梁具有未展開形狀，其中，壁部分是折疊的并且橫梁是大體上平坦的；

橫梁具有展開形狀，其中，壁部分是至少部分伸直的。

在本發(fā)明的一個實施例中，壁部分具有手風琴狀折疊部，手風琴狀折疊部在未展開形狀下是折疊的并且在展開形狀下是至少部分伸直的。

在本發(fā)明的一個實施例中，座板是碳纖維增強復合材料成型件。

在本發(fā)明的一個實施例中，模塊通過超聲波焊接附接至座板。

在本發(fā)明的一個實施例中，安裝凸緣包圍橫梁的整個外圍。

在本發(fā)明的一個實施例中，前部凸緣部分和后部凸緣部分之間的間隙是開放的，并且在安裝狀態(tài)下安裝凸緣密封地結(jié)合至座板。

附圖說明

圖1是車輛的座椅總成的示例的部分截面?zhèn)纫晥D，其中接近座椅前緣的可展開的橫梁未展開；

圖2是圖1中座椅總成的部分截面?zhèn)纫晥D，其中可展開的橫梁處于展開狀態(tài)；

圖3是圖1的座椅的框架的透視圖，其中座椅不具有墊子并且可展開的橫梁處于未展開狀態(tài)；

圖4是圖3的座椅在箭頭4方向上的截面視圖；

圖5是圖3的座椅框架的透視圖，其中可展開的橫梁處于展開狀態(tài)。

具體實施方式

在該說明書中陳述了相對的定位和方向(例如上、下、底部、前方、后方、前、后、背面、外側(cè)、內(nèi)側(cè)、內(nèi)部、外部、上方、下方)，其并非作為限制，而是為了讀者方便想象所述結(jié)構(gòu)的至少一個實施例。

圖1說明了示例性座椅總成10。當安裝在車輛中時，座椅總成10具有實質(zhì)上水平的座椅12及實質(zhì)上垂直的座椅靠背14。座椅靠背14在其下端部固定至座椅12的后端部。在安裝狀態(tài)下，座椅10由座椅底座(未示出)安裝至車輛底板。

座椅12包括示例性座椅框架總成16，其中坐墊26設(shè)置在座椅框架總成之上。通常是纖維或皮革材料的座椅套(未示出)設(shè)置在坐墊26和框架總成16的上方。在圖3和5中最好地看出的，座椅框架總成16包括固定至第一座椅框架側(cè)面部件20和第二座椅框架側(cè)面部件21的座板(seat pan)18。座板18可以由任何適合的剛性材料制成，這些剛性材料包括但是不限于鋼鐵及復合碳纖維材料。多個座椅支撐彈簧22在座椅框架總成16的座板18和后方橫向部件24之間在前后方向上延伸并且連接座椅框架總成16的座板18和后方橫向部件24。座椅12還包括設(shè)置在座椅框架總成16上面的坐墊26。

下面描述座椅靠背14的示例性結(jié)構(gòu)。示例性座椅靠背14包括座椅靠背框架總成28。由圖3和5最好地看出，座椅靠背框架總成28包括分別由上方橫向部件34和下方橫向部件36連接的左側(cè)和右側(cè)部件30和32。座椅靠背墊38設(shè)置在框架總成28的前側(cè)之上。由部件30、32、34和36限定的開口由后方面板40在后側(cè)封閉。圖1和2中部分示出的座椅靠背套42及相應的座椅套設(shè)置在座椅靠背框架總成28和墊子38的上方。套42可以設(shè)置在面板40上方，或者可以與面板40一起集成以使得面板40暴露在完成的座椅總成10中。

座椅總成10包括安裝至座椅12前方、座板18的上表面上的所述示例性可展開的橫梁模塊44。模塊44包括座板18頂部上的可充氣的塑料橫梁46，以及在座板18下方的充氣機構(gòu)48?？商鎿Q地，機構(gòu)48可以設(shè)置為在橫梁空間66的內(nèi)部集成的內(nèi)側(cè)并且位于座板18的頂部上。坐墊26設(shè)置在座椅框架總成16的上方。充氣機構(gòu)48電力地連接至電子控制單元(未示出)?？梢酝ㄟ^有線或無線形成這樣的電子連接。充氣機構(gòu)48響應于來自電子控制單元的命令而展開塑料面板46。

電子控制單元部分地基于存儲在電子控制單元中的系統(tǒng)邏輯及接收自電力地連接至電子控制單元的傳感器的數(shù)據(jù)來發(fā)出命令。更具體地，電子控制單元包括至少一個電子處理器及相關(guān)的存儲器。處理器的操作系統(tǒng)軟件存儲在存儲器中以便由處理器訪問。表示在軟件中的用于執(zhí)行特定的預定任務(wù)的系統(tǒng)邏輯保存在存儲器中。該存儲器還包含能夠存儲并處理數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。不同的存儲器部分可以提供有單一裝置，或者提供有專用于特定存儲功能的多個裝置。電子控制單元的精確結(jié)構(gòu)對于本發(fā)明來說不是最重要的。

圖1、3和4示出了具有處于未展開狀態(tài)的橫梁46的模塊44。圖1說明坐墊26的位置不會受模塊44的存在及尤其是受未展開的橫梁46影響。圖3示出橫梁46在座板18的面向上表面及前緣處的設(shè)置。只有提供橫梁46的上表面的頂部49在圖3中是可視的。圖4是座板18和模塊44在圖3的箭頭4方向上的示意性截面。如所示的，橫梁46在面向座板18的側(cè)面處開口。示例性橫梁46具有周向安裝凸緣50，該安裝凸緣提供橫梁46和座板18之間接觸的連續(xù)的外圍。凸緣50通過壁部分51連接至頂部49。凸緣50具有前方凸緣部分52，前方凸緣部分52與后方凸緣部分54間隔一凸緣間隙56。間隙56限定橫梁46內(nèi)的開放區(qū)域。在一個實施例中，凸緣50和座板18密封地接合以在他們的界面處提供氣密密封結(jié)合。形成該結(jié)合的手段是制成座板18和橫梁的材料的功能。將橫梁46固定并密封至座板18的替換方式包括熱熔和聲波焊接。在另一可替換實施例(未示出)中，橫梁46形成為密封的或可排氣氣囊。該氣囊具有從橫梁延伸出的凸緣，并且包圍氣囊的下部并將橫梁固定至座板18。另外可替換地，該凸緣可以被限制為前部凸緣部分和后部凸緣部分，二者間隔一凸緣間隙，該凸緣間隙大體上等于氣囊的寬度。氣囊的下方面板封閉凸緣部分之間的間隙。兩個凸緣部分將被固定至座板18。由于密封的或可排氣氣囊，不需要相對座板18密封凸緣。

橫梁模塊44是可展開的以在檢測到正面碰撞時能夠舉升坐墊26的前端。所述的示例性座椅位置角度從圖1所示的未展開的座椅傾斜角60增加到圖2所示的明顯更大的展開的座椅傾斜角62。角度60和62的示例值分別為30°和45°。圖5也示出了處于展開或充氣狀態(tài)的橫梁46。圖2說明了由于充氣的橫梁46坐墊26的向上的位移。所述的壁部分51中的示例性手風琴狀折疊部64使橫梁46能夠從大體上與座板18平齊的其未展開形狀擴展到壁部分51的折疊部64至少部分伸直的展開形狀。示例性座椅套由選擇的材料制成以能夠通過在座椅12的大體上水平的座椅表面上的面板和座椅12的下緣之間的座椅套的大體上垂直的區(qū)域中包括膨脹褶狀部或可伸縮材料(未示出)來實現(xiàn)這樣的位移。

當模塊44被激活和展開，充氣機構(gòu)48通過與空間66流體連通的充氣機構(gòu)48的充氣機構(gòu)出氣口68向橫梁空間66中釋放氣體。在所述的示例性實施例中，空間66由橫梁46和座板18共同限定。伴隨充氣，頂部遠離座板18移動。由塑料成型的橫梁具有足夠的壁厚及展開時的內(nèi)部壓力來抵抗經(jīng)歷與乘客傾向于潛滑相關(guān)的負載類型時的向前折疊及局部變形，示例性塑料是聚丙烯，示例性壁厚范圍為2mm-4mm，在溫度接近70°F時展開時的內(nèi)部壓力的示例性范圍是15-20psi。凸緣50的部分52、54的前后間隔也顯著地有助于當經(jīng)歷向前的方向上的負載時抵抗橫梁46向前翻車。

在最小化對座椅框架總成設(shè)計的影響的前提下，所公開的可展開的橫梁模塊有利地簡單并且經(jīng)濟高效地合并于當前車輛中。具有可展開的橫梁模塊44的座椅通過減少潛滑的可能性而在正面碰撞期間比傳統(tǒng)的座椅更加有效地約束乘員。由塑料成型橫梁提供比由像纖維這樣的可替換材料制成的橫梁更加結(jié)實并且抵抗局部偏轉(zhuǎn)和向前彎曲的橫梁。如上所述，橫梁的前方和后方凸緣的前后間隔進一步抵抗相對橫梁的前向力，該前向力本應傾向于導致橫梁圍繞其在座板處的安裝位置處向前樞轉(zhuǎn)。

由于材料、加工、制造、傳感器測量、計算、處理時間、傳輸時間等的缺陷，如在此使用的，修飾形容詞的副詞“實質(zhì)上”意味著形狀、結(jié)構(gòu)、測量、值、計算等可以從所述的精確的幾何形狀、距離、測量、值計算等偏離。

將要理解的是，包括上述說明書及所附附圖和下面的權(quán)利要求的本發(fā)明旨在說明性的而非限制性的。在閱讀上面的說明書的基礎(chǔ)上，除了提供的示例許多實施例及應用對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。本發(fā)明的保護范圍不應該參照上述說明書確定，而應該參照所述的權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求享有的全部保護范圍內(nèi)的等同物確定。除非在此另有說明或描述，所有要求的術(shù)語旨在給出它們的簡單且常用的意思。可以預期并想象的是未來的發(fā)展將發(fā)生在在此討論的技術(shù)中，并且所公開的系統(tǒng)和方法將并入這些未來的實施例中?？傊?，應該理解的是，所公開的主題能夠修改和變型。