具有混合式空气/液体室的被动式适形座椅的制作方法

本发明总体上涉及一种车辆座椅总成，并且更具体地涉及一种用于车辆座椅总成的具有混合式空气/液体室的被动式适形座椅。

背景技术：

用于车辆的座椅总成通常包括座椅靠背，以在直立就座位置和各种倾斜位置中支撑乘员的背部。这些车辆座椅总成的座椅靠背通常设计成在车辆的加速、方向改变以及车辆碰撞时支撑乘员，使得座椅靠背在结构上大体上是刚性的并且可以利用有益的安全特征。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，一种车辆座椅总成包括刚性壳体。适形座椅总成与刚性壳体连接。适形座椅总成包括座椅基部、座椅靠背基部、座椅侧垫和座椅靠背侧垫。适形座椅总成包括设置在座椅基部中的充气型发送器板。充气型接收器室设置在座椅侧垫和座椅靠背侧垫中的一个中。充液型发送器板设置在充气型接收器室和刚性壳体之间。充液型接收器室与充气型接收器室相邻，并且设置在座椅侧垫和座椅靠背侧垫中的一个中。第一分配线路系统设置在座椅基部的第一侧上。第二分配线路系统设置在座椅基部的第二侧上。多个毛细管提供充气型发送器板和充气型接收器室之间的流体连通。多个毛细管提供充液型发送器板和充液型接收器室之间的流体连通。顶部垫层在适形座椅总成上延伸。

根据本公开的另一方面，一种车辆座椅总成包括刚性壳体。适形座椅总成与刚性壳体连接。充气型发送器板设置在座椅基部中。充气型接收器室设置在座椅侧垫和座椅靠背侧垫中的一个中。充液型发送器板设置在充气型接收器室和刚性壳体之间。充液型接收器室与充气型接收器室相邻，并且设置在座椅侧垫和座椅靠背侧垫中的一个中。顶部垫层在适形座椅总成上延伸。

根据本公开的另一方面，一种车座总成包括刚性壳体。适形座椅总成与刚性壳体连接。被动式充气型发送器板设置在座椅基部中并且包括充气型接收器室。被动式充液型发送器板设置在充气型接收器室和刚性壳体之间。充液型接收器室与充气型接收器室相邻。顶部垫层在适形座椅总成上延伸。

在研究以下说明书、权利要求书和附图后，本领域技术人员将理解和领会到本公开的这些和其它方面、目的和特征。

附图说明

在附图中：

图1是设置在车辆中的本公开的车辆座椅总成的一个实施例的前透视图；

图1a是图1的车辆座椅总成的适形座椅总成的放大的前视横截面图；

图1b是图1的车辆座椅总成的另一适形座椅总成的放大横截面图；

图2是本公开的车辆座椅总成的壳体的另一实施例的前透视图；

图2a是具有侧壁和底壁的图2的车辆座椅总成的壳体的放大横截面图；

图3是用于前排座椅或后排座椅中的单个座椅位置的本公开的车辆座椅总成的另一实施例的前透视图；

图3a是处于未占用位置的图3的车辆座椅总成的壳体的放大横截面图；

图3b是处于占用位置的图3的车辆座椅总成的壳体的放大主视图；和

图4是本公开的车辆座椅总成的功能部件的示意图。

具体实施方式

为了在此描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”以及它们的派生应参照本公开图1中的定向。然而，应当理解的是，除非明确地指定相反，否则本公开可以采取各种替代方向。还应当理解的是，在附图中示出并且在下面的说明书中描述的具体设备和过程是在所附权利要求中限定的发明构思的简单示例性实施例。因此，与在此公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不被认为是限制性的，除非权利要求明确地另有说明。

在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部之类的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置固有的其他元素。由“包含一个”修饰的元素在没有更多限制时不排除在包含该元素的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元素。

参照图1-4中总体示出的实施例，附图标记10总体上表示包括通常由刚性壳体12限定的框架的车辆座椅总成。适形座椅总成14与刚性壳体12连接。适形座椅总成14包括座椅基部16、座椅靠背18、座椅侧垫(bolster)20、座椅靠背侧垫22和独立的支撑室80。适形座椅总成14包括设置在座椅基部16中的充气型发送器板24。充气型接收器室26设置在座椅侧垫20和座椅靠背侧垫块22中。充液型发送器板28设置在充气型发送器板24和刚性壳体12之间。充液型接收器室30与充气型接收器室26相邻并且设置在座椅侧垫20和座椅靠背侧垫22中。包括第一空气分配线路32a和第二空气分配线路32b的第一空气分配系统32设置在座椅基部16的第一侧(或左侧)上。分配线路32a将车辆座椅总成10的第一侧上的充气型发送器板24与该侧上的充气型接收器室26连接，而分配线路32b将车辆座椅总成10的第二侧上的充气型发送器板28与车辆座椅总成10的第二侧上的充气型接收器室26连接。包括第一分配线路36a和第二分配线路36b的第二分配系统36设置在座椅基部16的第二侧(或右侧)。分配线路36a将车辆座椅总成10的第一侧上的充液型发送器板28与该侧上的充液型接收器室30连接，而分配线路36b将车辆座椅总成10的第二侧上的充液型发送器板28与车辆座椅总成10的第二侧上的充液型接收器室30连接。多个毛细管40提供充气型发送器板24和充气型接收器室26之间的流体连通。充气型发送器板24包括左侧发送器板24l和右侧发送器板24l。多个毛细管42提供充液型发送器板28和充液型接收器室30之间的流体连通。顶部垫层44在适形座椅总成14上延伸。此外，可以在空间45中提供缓冲部，其中该空间45限定在顶部垫层44和发送器室24之间。

再次参照图1-3b，所示出的车辆座椅总成10配置为用于各种应用中。车辆座椅总成10限定了被动式适形座椅总成，其可以用于从赛车到豪华车到多用途车的各种车辆组，原因在于每个车辆组配置为乘员提供个性化的形态配合舒适性或适应乘员的个性化的形态配合舒适性。

通常可预期到，被动式适形座椅总成配置为与单独的独立座椅基部和座椅靠背一起使用，或者配置为包含座椅基部和座椅靠背两者的单个整体座椅单元。在任一情况下，被动式适形座椅总成包括能够符合乘员坐着的接触区域的相互连接的压力室。该室采用气相或液相流体或者它们的组合。还可以预期到，可以使用铁磁流体，该铁磁流体包括电磁节流阀而不是几何收缩以控制流体流动。

被动式适形座椅总成提供乘员一旦乘员采取就坐位置即产生的益处。一旦乘员就座，车辆座椅总成10就自动地且被动式地根据乘员的身体质量和形状进行调节。在一个实施例中，三秒钟后，座椅的调整后的位置被锁定。一旦处于锁定位置，乘员的生物特征识别被电子地键入控制器。当乘员返回车辆时，车辆座椅总成10将识别乘员，并且在获得乘员的先前设置时自动锁定。这种识别与车辆的安全或信息娱乐系统共享，以欢迎乘员或激活警报系统。

现在参照图1a和1b，总体示出了运动座椅结构形式的车辆座椅总成10。运动座椅结构包括具有牢固的座椅侧垫20和坚固的座椅靠背侧垫22的深壳体。被动式适形座椅总成通常被限定为消除压力点，从而在长时间使用期间允许舒适的支撑。运动座椅总成的座椅侧垫20和座椅靠背侧垫22可以变得非常坚固以支撑高横向力而没有不适。此外，座椅侧垫20和座椅靠背侧垫22在行驶或碰撞事件期间消除或最小化对乘员的压力点的高负载传递。车辆座椅总成10的接触表面可以是液体和空气流体室的混合，其中液体室支撑高负载并且空气室支撑较低负载。充液型支撑室具有包围弹性体壁的刚度。因此，包括液体的室不是硬的，但是没有充气室的压缩性。空气流体室具有较高的压缩性并且配置为允许乘员在车辆座椅总成10的限制内更多的移动。

如图2所示，车辆座椅总成10的运动座椅结构具有典型的具有壳体12的传统运动座椅装置的刚性“斗式(bucket)”结构。然而，非运动座椅可以与斜倚的座椅靠背结合使用这种技术。在图示的实施例中，车辆座椅总成10用斗篷状(cloak-like)的被动式适形座椅饰件50覆盖。饰件50包括由成形的室结构支撑的成品表面。饰件50是独立的，并且通过钩和环紧固件、树形件等附接到车辆座椅总成10。饰件50完全包裹车辆座椅总成10并且覆盖室结构，室结构形成通过嵌入成型的毛细管或线路32a、32b、36a、36b网络连接的发送器板24、28和接收器室26、30的系统，毛细管或线路由导向的双向阀54控制。如图2所示，单个复合框架或壳体12具有可与在此所述的被动式适形座椅总成一起使用的大致刚性结构。复合框架或壳体12包括第一和第二侧壁55、57以及底壁59，并且可以由许多材料(包括塑料和/或金属)中的任何材料构成。此外，壳体12包括从侧壁55、57突出的基部垫56和座椅靠背垫58，侧壁55、57通常配置为支撑乘员的侧面。

发送器板24、28安装在乘员下方的座椅基部16中，并将流体供应到构成适形座椅饰件50并为座椅基部16的垫区提供舒适感的接收器室26、30。每个发送器板24、28具有两种状态：1)座椅未占用状态、和2)座椅占用状态。在未占用状态下，发送器板24、28比处于占用状态时的发送器板24、28更厚，表现为为乘员提供高h点(臀点)。当乘员坐下时，乘员的重量使得发送器板24、28被压缩，这使得空气通过导向的双向截止阀54而到达分布在整个饰件50中的接收器室26、30。如先前提到的，饰件50被包裹在壳体12上并固定到车辆座椅总成10的侧面、底部和后部。导向的双向截止阀54通过信号同时激活，该信号用于当座椅未占用时打开，并且该信号用于当被占用时在“t”秒后关闭，以通过舒适设置单元锁定座椅的状态。车辆座椅总成10的运动座椅结构可以包括发送器板28，该发送器板28在充气型发送器板24的下面，被填充液体来向接收器室30提供液体流动，以使座椅侧垫20和座椅靠背侧垫22中的任一个或两者更坚实。该充液型发送器板28还可以被添加在充气型发送器板24的下方，用以使较矮的乘员上升或升高。

再次参照图1-2a，舒适控制阀70可以相对于车辆座椅总成10整体地或远程定位。舒适控制阀70配置为关闭从发送器板24、28到接收器室26、30的空气和液体流以限制接收器室26、30的硬度或坚实度。该阀总成既是手动的又是自动的，以控制座椅舒适度。如图1a所示，发送器板24、28配置为将空气从就座的乘员的下方移动到位于座椅侧垫20和座椅靠背侧垫22中的接收器室26、30。换句话说，当乘员通过将其重量施加到发送器板24、28而向被动式适形座椅总成施加力，使得发送器板24、28在乘员和复合结构之间挤压时，空气流体移动到接收器室26、30。

用于如在运动座椅结构中使用的被动式适形座椅总成的典型功能循环包括以下步骤。最初，未占用的混合动力座椅将包含两个压力，即被动式空气系统的第一压力和被动式液体系统的第二压力。在乘员下方的发送器板24、28将更厚以在压缩之后在所需的h点处支撑乘员。当乘员坐下时，乘员压缩发送器板24、28，通过双向导向的截止阀54将空气和液体两者推动进入分配线路32a、32b、36a、36b。空气和液体移动通过毛细管40、42而到达与线路或毛细管32a、32b、36a、36b连接的特定接收器室26、30，从而扩展特定接收器室26、30。接收器室26、30将膨胀以压靠乘员并且将均衡发送器板24、28和接收器室26、30之间的压力，除非舒适控制阀70首先关闭双向导向的截止阀54。在将全发送器压力和流体流量施加到接收器室26、30之前，使用用于限制接收器压力的舒适控制阀70关闭双向导向的截止阀54。当生物特征识别被激活时，系统实际上操作舒适按钮来代替手动控制。如果舒适按钮在就坐过程的第一时间被激活，对于较软的座椅，系统将超驰生物特征目标并将其重置。一旦乘员就坐成所需的座椅表面顺应性水平，座椅压力被系统锁定。通常应当理解的是，高横向“g”力或高颠簸载荷不会改变顺应性设置。如果需要增加顺应性，则舒适按钮的激活将允许额外的空气和液体从发送器板24、28流到接收器室26、30，以增加座椅基部16和座椅靠背18的坚实度。随着乘员离开座椅基部16，乘员将释放发送器板24、28，从而将导向管线中的压力释放到双向导向的截止阀54。因此，阀54打开从弹性接收器室26、30到发送器板24、28的反向流动。由于饰件50的弹性体室材料的自然弹性，座椅基部16和座椅靠背18将自动返回到初始未占用状态。

现在参照图3，示出了用于豪华车辆的后排座椅表面的车辆座椅总成100，该后座椅表面配置为提供比运动座椅更小的侧向约束支撑，以使座椅表面符合乘员身体的支撑区域时最小化可能的压力点。所有的座椅类别都可以让乘员预先选择一个坚实的、舒适的或其他设置。当系统通过乘员的“就坐生物特征”识别出乘员时，设置将自动重新使用。使用非刚性壳体为非运动应用提供舒适的适形座椅。通过使用单独/远程的液体和空气压力源，可以通过本公开的内容构成被动/主动系统。整个系统可以是具有包层的单个总成，使得所有主动座椅系统部分可以被包裹在壳体上并被固定到位。

参照图3a和3b，示出了向发送器板24施加力。在图3a中，车辆座椅总成100未被占用，使得发送器板24充满空气并且保持大体上完整的外观。在向发送器板24施加力时，空气从发送器板24移动到接收器室26。结果，被占用的座位菜单大体保持适应乘员的臀部和背部的座椅。还应指出的是，接收器室26、30可以在发送器板24、28的前部从一侧到另一侧横向地越过座椅基部16和座椅靠背18直到发送器板24、28的后部，以增加舒适度。然而，为了提供横向稳定性，座椅的左侧和右侧通常是分开的(图4)。

如下所述，通常使用豪华座椅功能循环。当未占用时，豪华座椅包含一个被动式空气压力。乘员下方的发送器板24高于在h点处支撑乘员所必需的。当乘员坐在发送器板24上时，乘员挤压空气以使空气通过导向的双向截止阀54而进入第一和第二分配线路32a、32b、36a、36b。然后将空气被推动通过毛细管40而到达特定的接收器室26，从而扩展接收器室26。室26将继续膨胀直到室26压靠乘员，并且发送器板24和接收器室26之间的压力相等。与运动结构一样，在发送器板24的全压力被施加到接收器室26之前，使用用来限制接收器压力的舒适按钮关闭双向导向的截止阀54。当确定乘员的生物特征识别，并且生物特征识别系统是活动的时，生物特征识别以类似于舒适按钮的方式起作用。如果舒适按钮在就坐过程的第一时间被激活，舒适按钮将超驰生物特征目标并重置生物特征目标。一旦乘员就座并且达到了所需的座椅表面顺应性水平，则座椅压力被系统锁定。应当理解的是，当座椅被锁定时，高横向g力或高颠簸不会改变顺应性设置。如果需要增加的顺应性，则舒适按钮的激活将允许从发送器板24到接收器室26的附加气流。当乘员离开座椅基部16时，乘员将释放发送器板24。结果，压力被释放到双向导向的截止阀54中，以允许从接收器室26到发送器板24的反向流动。座椅基部16和座椅靠背18由于饰件50的弹性体室材料的自然弹性将自动地返回到原始的未占用状态。

通常应当理解的是，车辆座椅总成还可以包括多用途座椅结构。在这种情况下，多用途座椅包括参照运动和豪华构思在本文讨论的特征。然而，可以在座椅基部下方设置额外的空气室系统，以增加高度调节和改善颠簸保护。腰部支撑可以通过80的下部室排的互连及其扩张的单独控制来添加。

现在参照图4，示出了功能部件的示意图。充液型接收器室30设置在座椅侧垫20和座椅靠背垫22的高受力区。充气型接收器室26设置在与充液型接收器室30相邻的位置，并且设置在垫20、22的低受力区。多个毛细管40、42将充液型接收器室30与充液型发送器板28连接并且将充气型接收器室26与充气型发送器板24连接。双向导向的截止阀，(在这种情况下是双向导向的截止阀54)设置在发送器板24、28(空气和液体两者)的出口处。此外，第一和第二分配线路32a、32b、36a、36b设置在车辆座椅总成10的左侧(lh)和右侧(rh)二者。座椅基部16关于其中心是大致对称的，其中左侧而右侧流动地分开并且彼此相对。通常应当理解的是，任何数量的发送器板24、28可以设置在车辆座椅总成10中。同样地，任何数量的接收器室26、30可以存在于车辆座椅总成10中。

传统的基于泡沫的座椅总成通常需要多个单独的部件并且仅具有部分适形特性。通常，许多座椅总成包括由泡沫夹层包裹的座椅框架、泡沫衬底的座椅装饰罩、左侧和右侧座椅垫气囊组、左侧和右侧座椅靠背组、腰部支撑气囊组、座垫气囊和反支撑气囊。每个气囊单元都具有与庞大且通常昂贵的阀门控制单元连接的塑料供应管。该系统昂贵，难以在座椅内包装，难以维护和/或更换，并受到潜在的嗡嗡声、吱吱声和嘎嘎声影响，以及噪音、振动和粗糙度的担忧。

如上所述的关于运动座椅、豪华座椅和多用途车座椅的被动式适形座椅总成提供利用乘员的体重以及乘员的总体体形来设定座椅总成的相对适形特性的改进的单一单元。

应当理解的是，如本文所公开的各种结构具有共同特征和部件。还将理解的是，对于在各种结构中不常见的那些特征，不同的附图标记将表示各种结构的那些方面。

本领域普通技术人员将理解，所描述的公开内容和其它部件的结构不限于任何特定的材料。在此公开的本公开的其它示例性实施例可以由各种各样的材料形成，除非另有说明。

为了本公开的目的，术语“连接”(以所有形式，连接(couple)、连接(coupling)、连接(coupled)等)通常是指两个部件(电气的或机械的)直接或间接地彼此接合。这种接合在本质上可能是静止的或者在本质上可能是移动的。这种接合可以通过两个部件(电气或机械的)以及彼此或与两个部件一体地形成为单个整体的任何附加的中间部件来实现。这种接合本质上可以是永久性的，或者本质上可以是可移除的或可释放的，除非另有说明。

同样值得注意的是，示例性实施例中所示的本公开的元件的结构和布置仅是说明性的。虽然在本公开中仅详细描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员通过查阅本公开内容将容易理解，在实质上不脱离所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件在大小、尺寸、结构、形状和比例方面的变化、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等)。例如，示为整体形成的元件可以由多个部件构成，或者示为多个部分的元件可以一体形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式改变，系统的结构和/或部件或连接器或其他元件的长度或宽度可以变化，在元件之间提供的调节位置的性质或数量可以变化。应当注意的是，系统的元件和/或总成可以以各种各样的颜色、纹理和组合中的任何一种由提供足够的强度或耐久性的多种材料中的任何一种构成。因此，所有这些修改旨在被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以在所需的和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

应当理解的是，任何所描述的过程或所述过程中的步骤可以与其它公开的过程或步骤组合以形成本公开范围内的结构。在此公开的示例性结构和过程是用于说明的目的，而不应被解释为限制性的。

还应当理解的是，在不脱离本公开的概念的情况下，可以对上述结构和方法进行变化和修改，并且还应当理解的是，这些概念旨在被权利要求所覆盖，除非权利要求通过他们的语言另有明确说明。