差异化侧向刚度扶手的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明大体上涉及车辆乘客安全性，以及，更具体地涉及减轻由于机动车碰撞导致的伤害并帮助乘客撤离的乘员座椅结构。
[0002]在机动车中的车辆座椅的常用类型是具有扶手的船长座椅(captain chairseat) ο扶手支承就座的乘客的肘部、前臂、和手。扶手通常被附接至座椅的靠背部分并向上枢转至使扶手与座椅靠背齐平的位置。该枢转的位置允许乘客越过座椅边界的横向移动并且也允许座椅靠背向前折叠至折叠位置。除了提供舒适性，扶手还与车辆安全性有关。
[0003]在侧面冲击碰撞中，当乘员以尚冲击力撞击车辆内部的部分时，对乘员的伤害可能会持续。侧面碰撞事故占所有致命的机动车辆事故的四分之一以上，仅次于正面碰撞。在非致命事故中，严重的胸或腹部伤害，例如，挫伤、内部撕裂、器官破裂、和肋骨骨折，可由快速减速和与内部部件--例如，扶手--的碰撞造成。
[0004]扶手衬垫已被用于减轻伤害风险。其它的扶手安全性改进是本领域公知的，包括扶手在碰撞中脱离和扶手经碰撞即变形。然而，仍然需要进一步减轻在碰撞过程中由于扶手碰撞而导致的乘员伤害风险。
【发明内容】
[0005]在本发明的一个方面中，提供了一种扶手总成，其具有足够的强度和刚度以抵抗在日常使用过程中施加的负荷，并且能够在车辆乘员激烈地碰撞扶手的侧面碰撞事件中减少对乘员的伤害的风险或严重程度。
[0006]本发明的另一方面是提供一种减少对向外的力的阻力的扶手总成，其配置为在向外的方向中非破坏性地移动并且之后在移除向外的力之后返回至标准位置。
[0007]本发明的另一方面是提供一种扶手总成，其在制造上有成本效益并在使用上是舒适的。
[0008]根据本发明的前述方面，提供一种扶手总成，其具有限定扶手的外侧的安装凹口的扶手；定位在安装凹口中的弹簧；以及配置为通过安装凹口将扶手和弹簧附接至座椅靠背的安装销，并且其中，扶手适应于响应向外的力而从标准位置向外非破坏性地倾斜并且一旦移除力就返回至标准位置。
【附图说明】
[0009]图1是座椅总成的正视图；
[0010]图2是座椅总成的俯视图；
[0011]图3是表不本发明的一个实施例的扶手的俯视截面图；
[0012]图4是表示图3的实施例的扶手的俯视截面图，其中弹簧受向外的力压缩；
[0013]图5是用于本发明的实施例的螺旋弹簧的透视图；
[0014]图6是用于本发明的实施例的片弹簧的透视图；
[0015]图7是用于本发明的实施例的倾斜加工弹簧的透视图；
[0016]图8是用于本发明的实施例的扭力弹簧的透视图；
[0017]图9是表不本发明的另一实施例的扶手的俯视截面图；
[0018]图10是用于本发明的实施例的加工弹簧的透视图；
[0019]图11是表不本发明的另一实施例的扶手的俯视截面图。
【具体实施方式】
[0020]为了在碰撞中帮助乘员撤离和减轻伤害，描述了一种扶手，其允许在向外的方向中的横向移动同时抵抗向内移动。
[0021]如图1一2所示，机动车中的多个座椅总成100具有座垫103、头枕104、座椅靠背102和扶手101，扶手101附接至座椅靠背102，以提供车辆乘员可放置他们的肘、前臂、或手的表面。通过紧固螺钉或安装销，这些船长座椅类型的扶手101被典型地连接至座椅靠背102。扶手围绕销上下旋转，以使扶手能够关于座椅靠背在降低的使用位置和升高的存储位置之间成弧形枢转。车辆扶手通常不提供扶手的横向移动。
[0022]侧向力出现在侧面冲击碰撞中。在碰撞过程中，有朝向车辆乘员的向内的侧向力，其由图1中的箭头A表示。也可能有向外的侧向力，其由图1中的箭头B表示，这是因为速度的快速变化将乘员猛推向内部客舱空间。这些向外的力能够导致乘员撞击扶手。向外的力从就座的乘员的视角看向外并且可包括向着车辆的外部的移动和向着车辆的中心的移动。同样地，向内的力与就座的乘员有关。
[0023]为了减轻伤害，如果向内的侧向扶手刚度高是很有帮助的，从而其可抵抗对象侵入到乘员空间中并减轻身体伤害。相反，如果向外的侧向扶手刚度低是很有帮助的。这是因为，如果乘员被推向外部，那么扶手可屈服并且是柔性的。
[0024]图3举例说明了扶手处在它的使用位置的实施例，该实例示出了向外的侧向刚度低于向内的刚度的设计。安装销105将扶手101附接至座椅靠背102。以横截面示出的扶手101具有安装凹口 106。弹簧107被定位在安装凹口 106中并通过安装销105保持在适当的位置。在示出于图3中的实施例中，安装凹口 106不对称，其中凹口在朝向座椅总成100的前部一侧更深。通过将弹簧107用于不对称的安装凹口 106，向外的侧向扶手刚度相对于向内的刚度减小。试验证实了该设计在向外的方向上提供减小的侧向刚度而不会减小向内的方向上的侧向刚度方面的效果。
[0025]图4示出了在碰撞位置中的图3的扶手横截面俯视图。由箭头B表示的向外的力推动扶手101并压缩弹簧107。向外偏转的角度由角α表示。
[0026]描述在图4中的安装凹口 106是大体上圆柱形的内凹，其是不对称的，在向后部分中更浅以及在向前的边缘处更深，其在安装凹口 106的向内的面上具有倾斜的、大体上平的表面。
[0027]图5— 8示出了用在安装凹口 106中的弹簧107的非限制性实例。安装凹口 106的形状和配置可被改进以容纳不同的弹簧107的形状和不同的安装销105。在一些实施例中，安装凹口 106和/或弹簧107被成形为使弹簧在安装凹口中对齐，并因此保证了扶手101更容易地在向外的方向中移动。成形可包括:凹口、凹槽、凹陷、狭槽、方角等。
[0028]在一些实施例中，安装销105可由多个部分形成，例如，由固定头和螺钉组装成的螺栓。饰件，例如卡合式镶板垫，可覆盖外部安装点以产生期望的外观并覆盖任何间隙或覆盖安装销105的头。
[0029]图5示出了圆柱形的钢丝弹簧。当定位在安装凹口 106中时，安装销105可沿着弹簧的轴线穿过在弹簧107的线圈内的中心空间。
[0030]弹簧的特性可被改进以配合性能需求。例如，可调整材料和结构来改变压缩弹簧的线圈所需的力。弹簧常数可以是线性的、递增的、或递减的；其可具有拐点从而使弹簧常数随偏转的程度变化。
[0031]图6示出了片弹簧。当定位在安装凹口 106中时，安装销105将穿过两个孔108。也可使用其它片弹簧配置。例如，片弹簧可省略孔108并且可改为具有支柱109，支柱109呈分叉状，安装销105装配在分叉中。片弹簧可装配在安装凹口 106中邻近安装销105而不使用孔或分叉部分。支柱109的端部可被成形为匹配安装凹口 106并允许无阻挡的移动。
[0032]图7示出了不对称的加工弹簧。图7中示出的弹簧107在它的整体形状和它的压缩轮廓上都是不对称的。圆柱形的管状弹簧的倾斜面被配置为抵靠与安装销105的头相对的安装凹口 106的向内的面。安装销105的轴被配置为穿过孔108。狭槽110的尺寸、形状、以及狭槽的数量可变化，以实现期望的弹簧特性，例如，特定的压缩刚度。
[0033]图8示出了螺旋形的圆柱形扭力弹簧。弹簧107具有支柱109，支柱109的每个都被附接至具有孔108的平台111。安装销105的轴被配置为穿过孔108。一个支柱109的平台111被配置为抵接安装销105的头的内侧。其它支柱的平台111被配置为抵靠与安装销105的头相对的安装凹口 106的向内的面。
[0034]图9举例说明了扶手的另一实施例，其示出了向外的侧向刚度低于向内的刚度的设计。安装销105将扶手101附接至座椅靠背102。以横截面示出的扶手101具有安装凹口 106。弹簧107被定位在安装凹口 106中并由安装销105保持就位。在图8中所示出的实施例中，安装凹口 106是大体上对称的，其具有大体上一致的凹口深度。通过使用具有大体上对称的形状和不对称的压缩特性的弹簧107，向外的侧向扶手刚度相对向内的刚度减小。
[0035]图10示出了适合于使用在图9所示的实施例中的加工弹簧的实例。示出于图10中的弹簧107具有不对称的压缩属性。圆柱形的管状弹簧的一端被配置为邻近安装凹口106的向内的面。圆柱形的管状弹簧的另一端被配置为邻近安装销105的头的内面。安装销105的轴被配置为穿过孔108。狭槽110的尺寸、形状、以及狭槽的数量可变化，以实现期望的弹簧特性(例如，压缩刚度)以及控制扶手101的非破坏性的侧向移动范围。可使安装销105和弹簧孔108、或安装凹口和弹簧107的形状调整为匹配并保证弹簧的适当安置，以使