用于自立式车辆座椅的单支柱的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月27日提交的标题为“monopostforfree-standingvehicleseat”的美国实用申请no.14/838,157的优先权，其据此以它的整体通过引用并入本文并且形成本申请的一部分用于各种目的。

背景技术：

为成年人提供超过传统家用汽车的四个或五个座椅的附加座席的车辆正变得越来越受欢迎。例如，小型厢式车(minivan)、跨界车(cross-over)和运动型多用途车可以提供比传统轿车或旅行车更多的座席。在一些车辆类型中，通过以下方式来供应附加座席：在传统上被认为是“后部”或“后方”座椅的常规第二排座椅后面定位的第三排座椅。然而，第三排座椅通常更难以进出，这归因于它们相对于车门的放置。

技术实现要素：

在第一方面，一种用于车辆的自立式座椅的单支柱包括：附接到彼此的第一蛤壳式组件的内部子装配件；围绕内部子装配件的附接到彼此的第二蛤壳式组件的外部子装配件，外部子装配件在一端处形成翼部分；以及附接到第一蛤壳式组件和翼部分的翼蛤壳部。

实施方式可以包括以下特征中的任何或全部特征。内部子装配件在第一蛤壳式组件之间形成第一负载传递叶片。外部子装配件在第二蛤壳式组件中的至少一个与内部子装配件之间形成第二负载传递叶片。第一蛤壳式组件中的每个包括大致竖直部分和在大致竖直部分的下端处延伸的大致水平部分。第二蛤壳式组件中的每个使得它的下端附接到大致水平部分中的相应一个。

实施方式可以包括以下特征中的任何或全部特征。单支柱进一步包括：龙骨，在内部和外部子装配件的一端处附接到内部和外部子装配件，龙骨具有被配置用于负载传递的底座；以及捕捉器板，被配置用于附接到车辆的框架以从底座接收负载传递，捕捉器板具有用于龙骨的槽缝以允许自立式座椅在车辆中前后移动，其中底座被定位在捕捉器板的与内部和外部子装配件的相对侧。单支柱进一步包括扩散器，扩散器将单支柱连接到相应的轨道以用于自立式座椅的移动，其中扩散器穿过龙骨中的开口。单支柱进一步包括被定位在捕捉器板下面的构件，该构件被配置成适合于车辆地板的横向构件之间的空间。单支柱进一步包括在内部和外部子装配件的相对端处被附接到内部和外部子装配件的另一龙骨，另一龙骨被配置成在自立式座椅前后移动期间位于捕捉器板的顶部上。单支柱进一步包括扩散器，扩散器将单支柱连接到相应的轨道以用于自立式座椅的移动，其中另一龙骨搁置在扩散器上。单支柱进一步包括前扩散器和后扩散器，前扩散器和后扩散器将单支柱连接到相应的轨道以用于自立式座椅的移动，其中第一蛤壳式组件被附接到扩散器。

实施方式可以包括以下特征中的任何或全部特征。单支柱进一步包括被枢转地附接到单支柱的支杆，支杆被配置用于支撑座椅框架以用于相对于单支柱进行枢转。单支柱进一步包括在支杆的近端处的连接叉，连接叉提供到单支柱的枢转附接，连接叉被配置成压靠单支柱的结构以将负载传递到车辆中。该结构包括被配置成至少具有第一位置和第二位置的块。在第一位置，该块防止座椅框架的向前枢转，并且其中在第二位置，该块允许座椅框架的向前枢转。该块被定位于在内部子装配件里面附接到的单支柱的板之间。支杆具有用于调整座椅框架的倾斜的导螺杆。单支柱进一步包括被布置成使导螺杆前进和缩回的皮带驱动。翼部分和翼蛤壳部在单支柱的上端处形成翼，单支柱进一步包括在翼的相应端处的塔，塔被配置用于将座椅框架附接到单支柱。每个塔包括构件，该构件从翼上方延伸、进入穿过翼蛤壳部中的开口、继续穿过翼、并且至少部分地延伸穿过翼部分中的开口。每个塔包括跨翼的端部被附接的构件，该构件具有附接在翼的下侧的返回凸缘。第一蛤壳式组件具有夹在翼蛤壳部与翼部分之间的凸缘，并且其中翼蛤壳部由通过凸缘的三层附接而被附接到第一蛤壳式组件。座椅被配置用于在车辆中前后移动，其中单支柱在移动期间在地板开口中前后行进，单支柱进一步包括被配置成在单支柱的每个位置处基本上关闭地板开口的镶板系统，镶板系统至少包括相对于单支柱固定的第一镶板和相对于第一镶板可调整的第二镶板。

附图说明

图1示出了用于自立式座椅的框架结构的示例。

图2示出了下部座椅结构的透视视图。

图3示出了图2中的翼部的横截面。

图4示出了穿过图3的蛤壳部的横截面。

图5示出了穿过蛤壳部的另一横截面。

图6示出了穿过蛤壳部的另一横截面。

图7示出了穿过单支柱的中心横截面。

图8示出了穿过龙骨的横截面。

图9示出了下部座椅结构和车辆地板中的横向构件的横截面。

图10示出了前龙骨的横截面。

图11示出了座椅框架与翼部之间的附接的示例。

图12示出了图11中的附接的另一视图。

图13示出了用于导螺杆的驱动壳体和电机的示例。

图14示出了驱动壳体中的带驱动的示例。

图15示出了用于镶板系统的载体的示例。

图16示出了地板镶板的示例。

具体实施方式

本文件描述了用于提供单支柱(monopost)结构以在车辆中承载自立式座椅的框架的系统和技术的示例。这可以提供如下的灵活且质量高效的方式：以精妙且结构合理的方式从车辆地板支撑单个支柱上的座椅，同时允许使用用于移动的轨道系统和/或用于调整座椅倾斜的枢轴机构。

本文所图示的示例示出了座椅框架或其部分以便描述支撑座椅的构造和功能的结构和机械学。在实际的实施方式中，座椅还被提供有垫子和装饰性镶板，它们为了清楚在这里被省略。

图1示出了用于自立式座椅的框架结构100的示例。该结构包括座椅框架102、靠背框架104、单支柱106和扩散器框架108。一般而言，扩散器框架可以用来在从上方来自座椅的负载通过由单支柱形成的单个结构性支柱而被带下之后扩散(即，水平地加宽)该负载。例如，一些框架组件由封闭的管状段制成，这可以增加扭转刚度和封装效率。

单支柱可能经受显著的负载，尤其是当座椅被占用并且车辆经历强大的力时，诸如在碰撞期间。单支柱的部分或全部因此可以由具有显著屈服和/或抗张强度的(多种)材料制成，包括但不限于超高强度钢。例如，材料选择可以基于所得到的组件质量、它的可成型性和连结技术(例如，焊接)的优化来进行。

在一些实施方式中，单支柱的部分或全部在材料处于非常高的温度时被形成并且因此具有显著的可成型性。例如，可以使用热冲压技术，其中材料被形成(在非常热时)并且同时被淬火以便形成马氏体。例如，其他材料可能无法传递充足的负载用于这种预期用途，和/或可能不适合在为该构造所限定的包络内，和/或可能太重。此外，或者替代地，单支柱可以在它内部具有增加它的结构完整性的加固结构。

电机110被定位在单支柱内部并且在这里以虚线图示。电机致动驱动轴112(例如，柔性轴)以便相对于(例如，图2中的)轨道装配件前后移动座椅。例如，驱动轴可以在其两侧延伸到单支柱的外部。适合容量的电动机(例如，无刷电机)可以被使用。

框架结构100为安装在座椅上的座椅安全带提供锚点。也就是说，座椅安全带可以完全被包含在座椅上以使得座椅安全带不被座椅的前/后移动或倾斜所影响。这里，上部锚点由靠背框架104上的托架提供。其他的座椅安全带锚点可以在座椅框架102上提供。

图2示出了下部座椅结构200的透视视图。下部座椅结构具有单支柱106，并且扩散器框架108被连结到轨道装配件202。这里的轨道装配件包括一对座椅轨道，并且被配置成附接到车辆地板以促进座椅的前/后移动。该单支柱可以用来传递从上方来自座椅的碰撞负载，这使得座椅能够自由站立(例如，使得座椅安全带仅锚定在座椅框架上并且不直接锚定到车辆框架的任何部分)。

这里的单支柱包括形成内部子装配件的蛤壳式组件204a-b、以及形成外部子装配件的蛤壳式组件206a-b。在一些实施方式中，蛤壳式组件204a-b实质上是彼此的镜像。在一些实施方式中，蛤壳式组件206a-b实质上是彼此的镜像。

在子装配件的顶部安装有翼蛤壳部208。这里，外部子装配件中的每个蛤壳部形成翼部分210，并且翼蛤壳部(诸如通过点焊)被附接到相应的翼部分以在单支柱的上端处形成翼。翼可以用作附接点用于将座椅框架悬挂在单支柱上。这可以允许非常质量高效的解决方案，其满足用作车辆座椅的结构要求。此外，该解决方案可以提供以下优点：允许足够的灵活性以适合在为座椅装配件限定的造型表面内。

单支柱具有龙骨212用于将负载从座椅传递到车辆框架中。在一些实施方式中，龙骨在内部和外部子装配件的后端处被附接到内部和外部子装配件(例如，夹在其蛤壳式组件之间)，并且用作座椅的主要负载路径。例如，龙骨可以是以若干方式(例如，通过螺栓并且也通过通孔)被附接的一件式锻件。龙骨具有被配置成提供负载传递的底座214。例如，底座可以抵靠车辆结构(例如，捕捉器板)以便将座椅上的负载传递到其他结构中。

捕捉器板216一般被定位在单支柱下方。该捕捉器板被配置成直接地或间接地附接到车辆框架以用于从底座接收负载传递。此外，捕捉器板具有用于龙骨的槽缝220。例如，这通过提供用于龙骨滑动的路径而允许在车辆中的座椅前后移动，同时底座保持被捕捉器板约束。

构件222在这里被定位在捕捉器板下方。该构件可以附接到与捕捉器板相同的车辆框架结构(例如，地板)或者附接到单独的结构。例如，该构件可以通过挤压工艺形成。

这里的下部座椅结构具有将单支柱连接至轨道装配件的扩散器224(例如，横向构件)。例如，这允许座椅通过沿着轨道滑动而前后移动。这里，扩散器中的每个扩散器具有适合在特定轨道的形状上的相应的足部226。蛤壳式组件204a在这里被附接到扩散器，这可以提供另一负载传递路径，诸如除了捕捉器板和龙骨的传递路径之外的次级负载路径。例如，蛤壳式组件204a-b可以具有朝向它们底座的部分，该部分在扩散器上向下折叠而部分地包围它。

图3示出了图2中的翼的横截面。也就是说，该视图示出了蛤壳式组件204b和翼蛤壳部208如何一起形成单支柱的翼。此外，该横截面示出了翼的轮廓针对强度和刚度而被设计，以便诸如在碰撞的情况下有效地将负载从框架传递到单支柱。例如，翼蛤壳部和蛤壳式组件204b在翼中的每个翼中形成相应的叶片300。

图4示出了穿过图3的蛤壳部的横截面。也就是说，该视图示出了外部子装配件的蛤壳式组件206b被定位在内部子装配件的蛤壳式组件204b的底座上。在一些实施方式中，内部子装配件的蛤壳式组件中的每个蛤壳式组件包括大致竖直部分400和大致水平部分402。大致水平部分在大致竖直部分的下端处向外延伸。大致竖直部分进而在外部子装配件内部向上延伸。例如，外部子装配件的蛤壳式组件中的每个蛤壳式组件使得它的下端附接到大致水平部分402中的相应一个。

该视图还示出了翼蛤壳部208如何可以被附接到相应子装配件的示例。在一些实施方式中，蛤壳式组件204b具有朝向它的顶部的用于附接的凸缘404。该凸缘可以夹在翼蛤壳部与蛤壳式组件206b的翼部分之间。例如，翼蛤壳部通过三层附接(例如，3t焊接)而被附接到蛤壳式组件204b和206b。

图5示出了穿过蛤壳部的另一横截面。该视图示出了内部子装配件的蛤壳式组件204a-b在第一蛤壳式组件之间形成负载传递叶片500。也就是说，叶片500由内部子装配件的在单支柱中向上延伸的相应部分所限定。此外，外部子装配件的蛤壳式组件206a-b在蛤壳式组件206a-b中的至少一个与蛤壳式组件204a-b之间形成第二负载传递叶片。例如，这里形成了相应的负载传递叶片502a和502b。在叶片的轮廓可以贯穿单支柱而改变时，叶片可以延伸更长或更短的距离。例如，叶片502a-b可以逐渐过渡到单支柱的翼中的叶片(例如，图3中的叶片300)。

这种布置提供了：(例如，来自碰撞或其他撞击的)负载从座椅框架通过多个叶片被传递。在一些实施方式中，单支柱限定三个单独的叶片500和502a-b。例如，这种方式可以改进座椅作为整体的设计自由度，并且允许结构上充足的解决方案以适合在为车辆的这个方面限定的造型表面内。蛤壳式组件使用合适的技术附接到彼此。例如，可以使用螺栓和/或铆钉。这里，例如螺栓504穿过两组蛤壳式组件以及龙骨。

图6示出了穿过蛤壳部的另一横截面。该横截面比之前的横截面更接近单支柱的底部被截取。此外，该视图还示出了内部子装配件的蛤壳式组件204a-b形成负载传递叶片500，并且外部子装配件的蛤壳式组件206a-b形成负载传递叶片502a-b。因此，单支柱在这里具有基本上一直到它底部的三叶片结构，以确保将座椅上的负载有效地传递到车辆框架中。另一方面，朝向顶部，负载传递叶片500在这里最终终止，以便容纳用于座椅的倾斜和锁定机构。然而，在没有这种机构的实施方式中，中心叶片可以继续进一步向上。

本文的一些示例描述了三个叶片在单支柱内被形成用于负载传递。其他实施方式可以具有更多或更少的叶片。例如，可以通过引入一个或多个附加子装配件来创建多于三个叶片。

此外，在一些示例中，单支柱的相应的竖直部分被描述为由蛤壳部制成的子装配件。然而，在其他实施方式中，子装配件不需要由蛤壳部制成，或者竖直结构不是子装配件。例如，一个中空细长结构可以被定位在另一中空细长结构的内部，从而它们形成内部叶片。该堆叠结构可以被提供有用于向外扩散负载的(例如，具有横向构件的)底座，和/或可以使用带有捕捉器板的龙骨。此外，在顶部，翼构件可以附接到中空细长结构中的一个或多个以促进座椅框架的附接。这样的方式可以与用于组件的某些材料和/或制造工艺的使用进行组合。在一些实施方式中，可以使用铝。例如，材料可以被挤压以形成中空细长结构。

图7示出了穿过单支柱的中心横截面。该视图从内部示出了蛤壳式组件204a的一部分，并且翼部分210也是部分可见的。还示出了龙骨212和扩散器224。

单支柱在这里具有支杆700。支杆被配置用于支撑座椅框架(例如，图1中的框架102和104)。支杆可以是枢轴机构的一部分，该枢轴机构促进座椅的向前倾斜，例如以在车辆中创建额外的空间(例如，用于入口和出口)。支杆通过螺栓702被枢转地附接到单支柱。支杆也可以传递来自座椅的负载。

支杆具有可调整的长度以促进向前和向后倾斜座椅。在一些实施方式中，支杆具有导螺杆704，导螺杆704随着它被转动而进入或移出支杆。相应地，支杆可以被给予特定长度，该特定长度将座椅定位为相对于中立(或未倾斜)位置成预期的倾斜角度。在一些实施方式中，可以提供多至几度的向后倾斜，例如作为用于乘员的舒适调整。在一些实施方式中，可以提供显著角度(例如，数十度的量级)的向前倾斜，例如以适应车辆入口和出口。

支杆的底座在这里形成连接叉706，连接叉706具有用于传递座椅负载的头部708。连接叉在这里被定位在支杆相对于单支柱枢转的位置附近。连接叉被配置成压靠在单支柱的块710上以将负载传递到车辆中。也就是说，当座椅对支杆上的向下负载增加(诸如在碰撞中发生)时，连接叉将该负载传递到该块中，并且由此传递到单支柱的其余部分中并最终传递到车辆的框架中。

块710被枢转地附接在螺栓712处。此外，致动装配件714作用在该块上以使得它至少具有第一位置和第二位置。这里，该块由弹簧偏置并且可以由附接到该块的电缆来致动。

例如，在当前示出的第一位置，该块被定位成与连接叉的头部708相遇并且由此防止座椅框架的向前枢转。作为另一示例，在第二位置，该块从头部708的路径中被移出并且因此不防止连接叉(和支杆的其余部分)在负载下向下旋转。处于第二位置的该块由此允许座椅框架的向前枢转，例如以收起座椅或腾出空间用于进入或离开车辆。

一个或多个传感器可以被使用。在一些实施方式中，传感器检测块710是否处于锁定位置从而可以传递座椅负载。例如，这可以在如下的时候被完成：当车辆处于驾驶模式时，并且当座椅在被向前枢转之后已经返回到正常位置时。任何合适的传感器可以被使用，包括但不限于，微动开关传感器或霍尔传感器。

块710被定位在基本上平行的板716之间，板716在内部子装配件里面被附接到单支柱。板中的仅一个板在当前视图中可见。例如，这些板允许块710在它的相应位置之间枢转，并且它们还用来将负载从该块传递到单支柱结构的其余部分中。也就是说，当该块被定位成使得连接叉的头部708压靠它时，该块将把来自连接叉的力传递到相应的板中，相应的板进而通过它们与之附接的螺栓而将该力传递到单支柱的其余部分中。相比之下，当该块被移出该路线以促进座椅枢转时，这允许连接叉在板之间向下旋转而不向它们传递任何负载。

另一负载路径可以被定义以行进穿过扩散器224。在一些实施方式中，扩散器延伸穿过龙骨212中的开口。例如，扩散器可以是从一个轨道延伸到另一轨道的单个横向构件。

然而，在一些实施方式中，在座椅上不具有倾斜机构的情况下可以完成空间调节。例如，躺椅型座椅的座椅靠背可以完全向前倾斜以允许进入和离开。用于座垫的框架然后相对于单支柱被固定，并且为座椅靠背提供躺椅结构。也就是说，在这样的实施方式中，座垫框架不相对于单支柱枢转并且不具有支杆。

图8示出了穿过龙骨212的横截面。该视图示出了龙骨在捕捉器板216中的开口下方具有它的底座214。也就是说，底座在这里被定位在捕捉器板的与单支柱的其余部分(例如，内部和外部子装配件)的相对侧。该布置允许底座抵靠捕捉器板并且向其传递负载。例如，底座可以在捕捉器板的槽缝的两侧形成接触表面，以便均匀地分布所传递的负载。构件222可以加固捕捉器板并且增加其抗弯刚度。

图9示出了下部座椅结构和车辆地板中的横向构件900的横截面。这里，区域902一般由其他车辆组件占据，包括但不限于，用于电动车辆的电池组。区域902由车辆地板限定，车辆地板在这里由线条904示意性地图示。横向构件900(例如，挤压组件)是车辆的车身结构的一部分并且沿着地板被定位。捕捉器板被螺栓连接到横向构件900。此外，构件222在这里被配置成适合于横向构件之间的空间。例如，当座椅沿着轨道装配件的路线被定位并且突然的负载撞击发生(例如，碰撞)时，那么该构件帮助捕捉器板将负载传递到车辆结构中。

单支柱在这里还具有前龙骨906。这里，龙骨906被定位在单支柱的与另一龙骨的相对端。类似于龙骨212，龙骨906被附接到内部和外部子装配件并且也可以用于负载传递目的。后龙骨在座椅向前移动期间处于拉伸，并且前龙骨由于向前旋转而提供向下到地板中的负载传递。

图10示出了前龙骨906的横截面。前龙骨具有通过板1000而搁置在捕捉器板216的顶部上的底座。例如，在碰撞的情况下，座椅和单支柱上的向下负载也通过前龙骨而被传递到捕捉器板中和构件222中。这里，前龙骨也搁置在被定位在装配件的该端处的扩散器224上。

图11示出了座椅框架102与翼之间的附接1100的示例。也就是说，该附接用来将座椅框架和单支柱彼此连接。该视图示出了翼蛤壳部208和外部子装配件的翼部分210在它们的外端处(也就是说，远离单支柱中心的端部)通过形成附接1100的塔结构而被连结。该装配件可以在翼的相应端部处具有塔，并且这样的塔可以被配置用于将座椅框架102附接到单支柱。

塔在这里包括构件1102，构件1102从翼蛤壳部208上方延伸并且穿过其中的开口，在该开口处它通过焊接部1104附接。该构件继续穿过翼，并且至少部分地延伸穿过翼部分210中的开口1106，在该处它也可以被附接(例如，通过焊接)。该布置允许负载传递，而不完全取决于将翼蛤壳部208附接到翼部分210的点焊。更确切地说，通过使构件1102穿过翼的两个蛤壳部，人们通过在塔内创建叶片而允许塔的更多材料(而不是焊接部)传递负载。塔还具有将在下面描述的构件1108。构件可以使用任何合适的技术来制造，包括但不限于冲压。在构件1102和1108的顶部是具有结合螺栓(marriagebolt)的衬套，该结合螺栓将座椅框架附接到塔和单支柱。

图12示出了图11中的附接1100的另一视图。该视图示出了构件1108跨翼的端部被附接。构件1108可以被焊接到构件1102。这里，构件具有返回凸缘1200，其诸如通过焊接部1202而附接在翼的下侧。

图13示出了用于导螺杆704的驱动壳体1300和电机1302的示例。驱动壳体包含旋转导螺杆以便延伸或缩回支杆的机构。该机构在这里由电机通过柔性轴1304来驱动。壳体1306通过一个或多个托架1308附接到座椅框架(例如，图1中的框架102)。该壳体可以在支杆的该端处提供枢转附接(另一端也可以枢转，诸如通过图7中的螺栓702)。例如，驱动壳体1300可以通过附接1310而枢转，和/或导螺杆可以终止于壳体1306内部的滚珠轴承中。

图14示出了驱动壳体1300中的皮带驱动1400的示例。导螺杆704在这里被附接到齿轮1402。齿轮1402通过皮带1404而连接到另一齿轮1406，其是驱动齿轮。驱动齿轮被附接到来自电机的轴。也就是说，驱动齿轮可以通过转动齿轮1402或另一大滑轮而实现导螺杆在任一方向上的旋转。

图15示出了用于镶板系统的载体1500的示例。例如，载体可以被直接地或间接地附接到单支柱，以使得载体与座椅的其余部分一起前后行进。特别地，镶板系统可以帮助覆盖车辆地板中的开口，其归因于单支柱在该开口内的不同位置。

图16示出了地板镶板的示例1600。地板镶板在这里包括镶板1602、1604和1606，它们是镶板系统的一部分。镶板系统被配置成至少部分地封闭车辆地板中的开口，其在这里由虚线1608示意性地图示。也就是说，镶板系统可以被定位在车辆地板表面下方，从而取决于座椅的位置，仅是某些镶板的部分通过开口可见。这样的布置可以在视觉上具有吸引力，因为从乘员的视景来看它们覆盖轨道装配件，并且它们还可以防止人的脚或其他障碍物与轨道区域进行接触。

镶板1602和1604在这里被直接地或间接地附接到单支柱，例如被附接到载体1500(图15)。这些镶板因此在座椅沿着轨道移动时与座椅的其余部分一起前后行进。例如，座椅当前被示出在最前面的位置，并且镶板1602和1604已经与座椅一起行进到那里。此外，镶板1606也是可移动的，但不是被刚性地附接到单支柱。更确切地说，当镶板1604已经向前行进到某个点时，这些镶板中的任一镶板上的结构与它们中的另一镶板接合，以便向前拉动镶板1606。以这种方式，对于座椅装配件的每个位置，车辆地板中的开口保持由镶板1602-06中的一个或多个所覆盖。当座椅在轨道中向后移动时，在某一点处，镶板1606通过另一镶板和/或座椅的移动而向后移动。例如，镶板1604在反向运动期间被推到镶板1606下面，并且当镶板1602的后边缘到达镶板1606的前边缘时，这使得镶板1606向后移动。

已经作为示例描述了一定数目的实施方式。然而，其他实施方式由随后的权利要求覆盖。