專利名稱：安全地約束碰撞車輛內(nèi)乘員的方法及執(zhí)行該方法的座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全地約束碰撞車輛內(nèi)的乘員的方法，和用來執(zhí)行該方法的座椅。尤其是，本發(fā)明涉及通過采用一與座椅構(gòu)成整體的安全帶來獲得一安全且柔和地約束乘客/駕駛員的技術(shù)。
已知了車輛碰撞中通過安全帶的約束來避免傷害中的好處。然而存在著安全帶怎樣保護(hù)乘員的一些問題。也存在著將安全帶連接配置在一有限空間內(nèi)、例如在小公共汽車和公共交通中的問題。
當(dāng)用于公共交通上時，使用安全帶應(yīng)考慮安全帶安全固定在車上/座椅上的問題。到現(xiàn)在為止所使用的這類座椅中的連接，必須包括一剛性而龐大的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將占用車輛上的有效空間。在座椅之外固定必須要有固定的剛性點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)也將占用車輛上的有效空間，且其前提是車身側(cè)壁及地板有非常大的強(qiáng)度。安全帶在車輛內(nèi)固定的其它要求是一點(diǎn)也不應(yīng)增加對其它乘員傷害的危險。
DE-A-2546157公開了一種在車輛座椅上帶有一內(nèi)置式安全帶的靠背，當(dāng)該靠背在車輛橫向方向上折彎時，其可彈性地折疊，此結(jié)構(gòu)不能吸收任何更大的負(fù)荷，且在大于30km/h碰撞中似乎是非常危險的。因此在更大的負(fù)荷下所獲得的彈性就會停止，而這種彈性的停止據(jù)信對于使用安全帶的乘員來說將是致命的。
US-A-4993778公開了一種帶有一整體安全帶的座椅結(jié)構(gòu)。安全帶的固定安裝在座椅之外。此結(jié)構(gòu)不是用來承受碰撞中的負(fù)荷。
WO 9014245是一非常堅固的座椅結(jié)構(gòu)的例子。在碰撞中帶有此結(jié)構(gòu)，不會可能對乘員進(jìn)行柔和的、漸進(jìn)的約束。該文獻(xiàn)是一具有龐大而又笨重的結(jié)構(gòu)而不精巧的示例。EP-0590237也如此，其想努力獲得一細(xì)小的結(jié)構(gòu)，然而該結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜且可能相當(dāng)笨重。
本發(fā)明的目的是獲得一允許安全卷帶與車內(nèi)座椅整體配置的技術(shù)，其中一輕巧且不龐大的座椅架在碰撞中能承受大的負(fù)荷，其方式是通過在安全帶上的實際負(fù)荷的有利分布，同時帶有彈性和可能有的永久變形，這種彈性和變形首先是在座椅靠背上，其后在座椅靠背到下座部分的通道上。在碰撞負(fù)荷中，安全帶也有5％至10％的延伸率，且該延伸率能與座椅靠背的變形一起有助于對乘員進(jìn)行柔和地約束。尤其是，所存在的這種變形有助于減少作用在乘員身上因碰撞瞬間而形成的傷害。
按照本發(fā)明，通過具有權(quán)利要求所述的特征條款的一方法和一裝置，可以完成上述目的。
在一碰撞中，通過安全帶、和通過配合可彈性變形的雙管架結(jié)構(gòu)，乘員的動能以這樣方式被約束著，該方式是在一適中的負(fù)荷下雙管架結(jié)構(gòu)的上部將會彈性地移動，但在一更大的碰撞或負(fù)荷下，將發(fā)生雙管架結(jié)構(gòu)的永久變形，同時可彈性移動，以及在永久變形時，通過雙管架結(jié)構(gòu)上部的彈性向后移動，將有助于將乘員帶向座椅靠背方向。意想不到的是，與系在座椅之外的傳統(tǒng)的安全帶、乘員由這種安全帶進(jìn)行同樣約束相比較，將降低了作用在乘員脖子上負(fù)荷、和碰撞瞬間產(chǎn)生的傷害。通過在運(yùn)動的乘員身上的系止作用能說明一些引伸的有益效果，這種系止方式是，在靠背的管架上部通過彈性變形同步漸進(jìn)地緩沖的過程中，首先安全帶被伸長，當(dāng)伸長時發(fā)生永久變形，但不是雙管架結(jié)構(gòu)的發(fā)生彈性移動的部位。因此該彈性仍然存在，且能滿足乘員向后碰撞時，減緩頭部速度。
在高速時將存在平行管結(jié)構(gòu)的折彎部分(在從靠背到座的通道處)的變形階段。同時，或稍微滯后(取決于車輛類型--例如市區(qū)公共汽車或旅游公共汽車)--可以起動地板托架的能量累積變形，該托架一般用來將座椅結(jié)構(gòu)連在車輛地板上。通過選擇適當(dāng)?shù)某叽绾筒牧?，在所有變形區(qū)域發(fā)生最大彈性變形和永久變形期間，能對乘員產(chǎn)生非常柔和的緩沖作用。
因此，本發(fā)明可以制成特別適合于小孩及學(xué)校巴士的座椅，在此情形下，一些座椅制成適合體重在20kg以下的小孩；而另一些座椅制成適合體重在20-30kg以下的小孩等等。因此，能夠增加所有乘員的安全性。當(dāng)然也可以將本發(fā)明用于家庭轎車上。因此座椅尺寸和形狀的確定不僅僅考慮體重，而且要考慮體長、肥胖、和身長/腿部長度比。
因此本發(fā)明公開了通過連到車座上的安全帶來對乘員/駕駛員進(jìn)行柔和約束的裝置。該裝置特征在于帶有座椅部分和一靠背部分(B；A)的一座椅架由一平行管結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中兩管(1,2)在座椅部分(B)和靠背部分(A)處相互置于上/下和前/后位置，分別延伸到乘員胸部(D)的位置，在此位置以上，上述管被擰成并排位置，且其中加強(qiáng)的、可變形的成形板(12)剛性地設(shè)在平行管(1,2)之間，并設(shè)置在至少座椅部分(B)和在靠背(A)的下部處。
此結(jié)構(gòu)可以節(jié)省有用空間，特別是在前后設(shè)有數(shù)排座椅的公共交通車輛上，同時能將重量保持相當(dāng)?shù)汀?br> 下面結(jié)合附圖所示的實施方式來描述本發(fā)明，其中；

圖1是基本包括本發(fā)明一平行管架結(jié)構(gòu)的座椅架的正透視圖；圖2是從上方看、圖1中座椅架的正透視圖；圖3是從上方看、帶有一背蓋和一些加強(qiáng)板的座椅架的正透視圖；圖4a和圖4b概略地示出了該座椅架在受到負(fù)荷期間的動作情況，該座椅架包括一平行管架結(jié)構(gòu)；圖5a和圖5b分別是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造在座椅架/結(jié)構(gòu)上的整個車座正透視圖和后透視圖。
圖1是基本包括本發(fā)明兩平行管架部分1和2的座椅架的正透視圖，管架部分1和2從下座椅件B經(jīng)過折彎部分C到靠背件A之間相互平行。采用U-橫梁3和4連在一托架部分(未示出))上，該托架部分連在車輛地板上。一座椅上的穩(wěn)定板5與管架部分2相連。大約在其胸部高度--圖1中D部分--該管架部分1和2轉(zhuǎn)位--從下看--從相互前后位置轉(zhuǎn)到并排的部位(也可以從圖2看)。兩緊固件8和9在座椅架的最上部分連接兩管架部分。在圖2中，示出了該兩管架部分1和2在所述折彎部位C處彼此分開。
一加固板7設(shè)在下座椅部位上，用來加強(qiáng)座椅強(qiáng)度，增加其抗破壞性。這也是座椅架采用帶橢圓截面的管子的緣故。在板6和7上也有折彎部分6a(看不見)和7a。這些折彎部分將連到所述管子的橢圓截面上，且與一相鄰管子部分一起，構(gòu)成連接座椅件的一結(jié)構(gòu)。
在圖3中，示出了在連接折彎部分C處的管架部分之間的空間是怎樣由成形板12和13來填補(bǔ)的。這些成形板將分別構(gòu)成成對件12a、13a和12b、13b，所述的成對件緊連于管架部分1和2。最好在一裝配位置上夾緊這些成對件。對于在兩側(cè)具有的成形板12a和12b--從外和內(nèi)的兩側(cè)--它們能通過焊接、或通過螺栓和螺母和/或螺釘?shù)念愃品椒ㄏ噙B起來。一后蓋10，例如用殼背11來加強(qiáng)的玻璃纖維，做成座椅靠背。將所述靠背裝在下座椅件上(圖5示出了)來完成該座椅。
圖4a示出了在未置于負(fù)荷下的平行管子的上彈性部分的位置，而圖4b示出了置于負(fù)荷力F(在碰撞中從安全帶來的)下的相同部位，這里很清楚地示出了當(dāng)其并排布置時該管子部位是怎樣相互作用的，和當(dāng)在從管子部分位于前后位置的下部管路上起的通道上受到扭矩時是怎樣相互作用的。該扭矩將產(chǎn)生極佳的特性，其有助于在約束乘員時建立一“柔軟”的漸進(jìn)。
最后圖5a和圖5b分別是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造在座椅架/結(jié)構(gòu)上的整個車座正透視圖和后透視圖。
本發(fā)明不限于所示實施方式，而且可以在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1．一種通過采用一安全帶和構(gòu)成車座支承體的一雙管架結(jié)構(gòu)來獲得安全且柔和地約束在碰撞的車輛上乘員的方法，其特征在于在碰撞車輛中，通過所述安全帶和配合可彈性變形的雙管架結(jié)構(gòu)以這樣方式來約束乘員的動能，此方式是在適中負(fù)荷下，此雙管架結(jié)構(gòu)的上部將彈性移動，而在有一較大負(fù)荷下，此雙管架結(jié)構(gòu)的結(jié)果是永久變形，同時在永久變形階段的彈性移動也能配合作用以通過雙管架結(jié)構(gòu)上部的復(fù)位的彈性，來將乘員向后帶向靠背上。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對形成平行管架結(jié)構(gòu)的部件以及連接所述平行管架結(jié)構(gòu)元件和對在座椅與地板之間連接一托架的尺寸確定和材料的選擇是這樣進(jìn)行的對于考慮乘員體重的假定碰撞速度來說，能獲得一柔軟且柔和的約束。
3．一種通過將安全帶連到車座上對乘員進(jìn)行柔和約束、且完成權(quán)利要求1所述的方法的裝置，其特征在于帶有座椅部分和一靠背部分(B；A)的一座椅架由一平行管結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中兩管(1,2)在座椅部分(B)和靠背部分(A)處分別相互置于上/下和前/后位置，這種關(guān)系延伸到乘員胸部(D)高度的位置，而在此位置以上，上述管被擰成并排位置，并且加強(qiáng)的、可變形的成形板(12)至少是在座椅部分(B)和在靠背部分(A)的下部處剛性地設(shè)在平行管(1,2)之間。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是在從座椅部分(B)到靠背部分(A)的通道處，所述的可變形板(12)是如此地預(yù)先形成，以致于它們將與平行管(1,2)緊緊連接在一起。
5．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的管具有橢圓形截面，以增加向前方向的抗折彎能力。
6．如權(quán)利要求3-5所述的裝置，其特征在于所述的可變形板(12)兩兩和從兩側(cè)來支承在所述管(1,2)上，且成形板相互連接在一起。
7．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的安全帶是三點(diǎn)式安全帶，其上固定點(diǎn)設(shè)在平行管(1,2)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在碰撞車輛中采用安全帶的乘員安全約束方法,且同時一雙管架結(jié)構(gòu)用來支承車座架。該方法的特征在于:通過所述的安全帶和彈性變形的雙管架結(jié)構(gòu)以這樣方式相互作用來約束碰撞中的動能,該方式是在適中的負(fù)荷下,雙管架結(jié)構(gòu)的上部將彈性移動,但在一較大負(fù)荷下,所述雙管架結(jié)構(gòu)的結(jié)果是永久變形,同時在永久變形階段的彈性移動也可以通過雙管架結(jié)構(gòu)的上部復(fù)位的彈性作用,將乘員向后帶向座椅靠背,該裝置的特征在于:帶有座椅部分和一靠背部分(B;A)的一座椅架由一平行管結(jié)構(gòu)構(gòu)成,其中兩管(1,2)在座椅部分(B)和靠背部分(A)處相互置于上/下和前/位置,分別延伸到乘員胸部(D)的位置,在此位置以上,上述管被擰成并排位置,加強(qiáng)、可變形的成形板(12)至少在座椅部分(B)和在靠背(A)的下部處剛性地設(shè)在平行管(1,2)之間。
文檔編號A47C7/44GK1212658SQ9719271
公開日1999年3月31日 申請日期1997年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月29日
發(fā)明者彼得·布洛姆德爾, 羅爾夫·阿格貝特 申請人:彼得·布洛姆德爾, 羅爾夫·阿格貝特