专利名称：通过应变率硬化缓冲材料的应用的后部冲击头部位移减少的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及用于车辆座椅的头枕，和响应于车辆的突然后部冲击而用头枕抵抗头部的向后运动的方法。
背景技术：
车辆座椅包括头枕，所述头枕在车辆的突然后部冲击事件中抵抗乘客头部的向后运动。头枕包括芯部支撑结构和泡沫层，所述芯部支撑结构刚性地附连至座椅，所述泡沫层布置在芯部支撑结构上，以衬垫该芯部支撑结构。通常，头枕定位为靠近地在乘客头部之后，以便在冲击寒件中限制乘客头部的向后运动。头枕定位为果近地在乘客头部之后，以在约束乘客头部期间补偿泡沫的压缩。头枕的该位置可以在车辆的正常操作期间使缓冲泡沫与乘客接触，所述乘客可以感到反感。
发明内容
提供了一种用于车辆座椅的头枕。头枕包括芯部支撑结构和双速率缓冲泡沫，所述芯部支撑结构配置为用于附连至座椅。双速率缓冲泡沫附连至芯部支撑结构并由芯部支撑结构支撑。双速率缓冲泡沫可在提供第一预定刚度的第一压缩率和提供第二预定刚度的第二压缩率之间变化。还提供了一种用于车辆的座椅。座椅包括靠背和由所述靠背支撑的头枕。头枕从靠背垂直向上延伸。头枕包括芯部支撑结构和双速率缓冲泡沫，所述双速率缓冲泡沫附连至芯部支撑结构并由芯部支撑结构支撑。双速率缓冲泡沫可在第一压缩率和第二压缩率之间变化。当处于第一压缩率下时，双速率缓冲泡沫提供第一预定刚度。当处于第二压缩率下时，双速率缓冲泡沫提供第二预定刚度。第二压缩率和第二刚度分别大于第一压缩率和第一刚度。双速率缓冲泡沫包括膨胀性材料，所述膨胀性材料响应于膨胀性材料中的应变率变化以在第一压缩率和第二压缩率之间变化。还提供了ー种响应于后部冲击事件而抵抗车辆乘客的头部的向后运动的方法。该方法包括用布置在乘客后方的头枕支撑乘客的头部。头枕的双速率缓冲泡沫中的应变率响应于乘客的头部相对于头枕向后运动而被感测。当双速率缓冲泡沫的应变率大于预先定义的界限时，双速率缓冲泡沫的压缩率从提供第一刚度的第一压缩率变化至提供第二刚度的第二压缩率。第二刚度大于第二刚度。因此，双速率缓冲泡沫提供具有较低刚度的第一压缩率，直到膨胀性材料中的应变率增加至预先定义的界限之上，在此时，双速率缓冲泡沫从第一压缩率变化至第二压缩率以提供较高的刚度。这样，头枕可以定位为在乘客的头部更靠后，以改进乘客的舒适度，同时仍在后部冲击事件期间提供对乘客头部的向后运动的适当约束。本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
图1是车辆座椅的示意性局部横截面侧视图。图2是车辆座椅的向前侧的示意性前透视图。
具体实施例方式具有本领域常规技术的人将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围如由所附的权利要求所限定的。參考附图，其中相同的附图标记在几幅图中指向相同的部件。座椅在20处大致示出。座椅20用于车辆,且包括靠背22和头枕24。座椅20可以包括任何类型和/或款式的座椅20，诸如但不限于桶式座椅20或长条座椅20。此外，座椅20可以定位在车辆内的任何位置，诸如但不限于前座20或后座20。头枕24附连至靠背22并由靠背22支撑。头枕24从靠背22垂直向上延伸。头枕24可以以任何方式附连至靠背22，并可以可运动地附连至靠背22，以允许相对于靠背的垂直调节和/或枢转调节。头枕24包括芯部支撑结构26。芯部支撑结构26配置用于附连至座椅20的靠背22。芯部支撑结构26可以包括任何合适的刚性结构，并由但不限于塑料或金属材料制造。支撑结构26可以包括任何期望的尺寸和/或构造，并可以包括任何必需的支架、调节装置、连接件、定位锁等。双速率缓冲泡沫28附连至芯部支撑结构26并由芯部支撑结构26支撑。双速率缓冲泡沫28定位在芯部支撑结构26的向前侧30上，用于接合乘客的向后运动的头部32，所述向后运动由方向箭头34指示。这样，在车辆被从后部撞击的事件中，乘客的头部32向后运动到与头枕24的接合中，其中头枕24定位为限制乘客的头部32的向后运动。头枕24可以进ー步包括单速率缓冲泡沫36。单速率缓冲泡沫36也附连至芯部支撑结构26并由芯部支撑结构26支撑。单速率缓冲泡沫36可以包围双速率缓冲泡沫28，并可以进ー步绕芯部支撑结构26的周边延伸，如图2所示。替换地，如图1所示，单速率缓冲泡沫36可以仅布置在头枕24的向前侧30上，并不必绕芯部支撑结构26的整个周边延伸。此外，如图1所示，双速率缓冲泡沫28可以定位为在头枕24的向前侧上邻接，即紧接着，单速率缓冲泡沫36，并不必被单速率缓冲泡沫36包围，如图2所示。双速率缓冲泡沫28可以进ー步包括满足车辆的设计和/或审美需求所需要的任何合适的和/或期望的形状。例如，双速率缓冲泡沫28可以包括矩形形状、圆形形状、椭圆形形状、或任何其他合适的形状。单速率缓冲泡沫36包括单压缩率。单压缩率提供单个预定刚度。如在此处使用的，术语刚度可以定义为耐压缩性，术语压缩率可以定义为物体被压缩的速度。单速率缓冲泡沫36可以包括任何标准泡沫材料，诸如但不限于聚亚安酯材料或一些其他弾性泡沫材料。尽管头枕24在此处被显示和描述为包括双速率缓冲泡沫28和单速率缓冲泡沫36两者，应意识到头枕24可以包括仅双速率缓冲泡沫28。双速率缓冲泡沫28可在第一压缩率和第二压缩率之间变化。第一压缩率提供第一预定刚度，第二压缩率提供第二预定刚度。第二压缩率和第二刚度分别大于第一压缩率和第一刚度。更软和更可压缩的第一压缩率和/或第一刚度在车辆的正常操作期间为乘客的头部32提供舒适的支撑。更硬和更小的第二压缩率和/或第二刚度提供増加的支撑或抗运动性，以在后部冲击事件中进ー步限制乘客的头部32的向后运动。因此，双速率缓冲泡沫28可在第一压缩率和第二压缩率之间变化，以在车辆的正常操作期间以第一压缩率提供最优的舒适度，在后部冲击事件期间以第二压缩率提供最优的支撑，以限制乘客的头部32的向后运动。双速率缓冲泡沫28可以包括膨胀性材料，在此定义为由于膨胀、压カ或扰动(agitation)而变形造成粘度或耐压缩性増加的材料。膨胀性材料响应于促动信号，以在第一压缩率和第二压缩率之间变化。膨胀性材料的促动信号可以包括但不限于膨胀性材料的应变率。膨胀性材料的应变率包括该膨胀性材料的应变在一段时间上的变化。因此，如果膨胀性材料的应变率升高在预定界限之上，即，当膨胀性材料的应变变化在预先定义的时间段上多于给定量，则双速率缓冲泡沫28的膨胀性材料自动地从第一压缩率变化至第二压缩率。例如，响应于后部冲击事件，乘客的头部32向后运动至与头枕24的双速率缓冲泡沫28接合。快速向后运动迅速地压缩双速率缓冲泡沫28的膨胀性材料，由此导致膨胀性材料中的应变。如果膨胀性材料的应变变化足够迅速地发生，则膨胀性材料的应变率将升高至预先定义的界限之上，且膨胀性材料从第一压缩率变化至第二压缩率，以抵抗乘客的头部32的向后运动。当乘客的头部32停止向后运动，由此停止膨胀性材料的应变变化吋，应变率回落到预先定义的界限之下，且膨胀性材料从第二压缩率变化至第一压缩率。应意识到，膨胀性材料和促动信号可以不同于上述具体示例性材料和/或信号。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
权利要求
1.一种用于车辆座椅的头枕，所述头枕包括 芯部支撑结构，配置为用于附连至座椅；和 双速率缓冲泡沫，附连至芯部支撑结构并由芯部支撑结构支撑； 其中，双速率缓冲泡沫可在提供预定刚度的第一压缩率和提供第二预定刚度的第二压缩率之间变化。
2.如权利要求1所述的头枕，其中，第二压缩率大于第一压缩率。
3.如权利要求2所述的头枕，其中，第二刚度大于第一刚度。
4.如权利要求2所述的头枕，其中，双速率缓冲泡沫响应于双速率缓冲泡沫中的应变率升高至预先定义的界限之上而从第一压缩率变化至第二压缩率。
5.如权利要求4所述的头枕，其中，双速率缓冲泡沫的应变率包括双速率缓冲泡沫的应变在一段时间上的变化。
6.如权利要求1所述的头枕,其中,双速率缓冲泡沫包括膨胀性材料,所述膨胀性材料响应于促动信号以在第一压缩率和第二压缩率之间变化。
7.如权利要求6所述的头枕，其中，膨胀性材料的促动信号包括膨胀性材料的应变率，其中，膨胀性材料的应变率包括该膨胀性材料的应变在一段时间上的变化。
8.如权利要求1所述的头枕，其中，双速率缓冲泡沫定位在芯部支撑结构的向前侧上，且配置为用于接合乘客的向后运动的头部。
9.如权利要求8所述的头枕，进一步包括单速率缓冲泡沫，附连至芯部支撑结构并由芯部支撑结构支撑。
10.如权利要求9所述的头枕，其中，单速率缓冲泡沫包围双速率缓冲泡沫。
全文摘要
一种用于座椅的头枕包括芯部支撑结构，所述芯部支撑结构支撑双速率缓冲泡沫。双速率缓冲泡沫包括膨胀性材料，所述膨胀性材料响应于膨胀性材料的应变率升高至预先定义的界限之上而从提供第一刚度的第一压缩率变化至提供第二刚度的第二压缩率。第一刚度下的第一压缩率为车辆的正常操作提供更软的感觉给乘客。第二刚度下的第二压缩率在突然的后部冲击事件中提供更硬的抵抗，以抵抗乘客头部的突然向后运动。
文档编号B60N2/48GK103029606SQ20121036783
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者D.M.皮克特, C.C.哈撒韦 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司