專利名稱：座椅靠背用振動阻尼器、振動阻尼座椅靠背、阻尼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的本發(fā)明總的涉及用于車輛的振動阻尼器系統(tǒng)。更具體地，所公開的本發(fā)明涉及一種包括具有多個間隔開的銷的機殼的用于車輛座椅的振動阻尼器系統(tǒng)。在殼體內(nèi)設(shè)有應(yīng)力增稠流體。當(dāng)受到振動時，剪切應(yīng)力導(dǎo)致流體增稠。當(dāng)間隔開的銷穿過增稠的流體時，銷吸收能量并阻尼運動。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，車輛設(shè)計人員面臨設(shè)計和性能兩方面的諸多要求的挑戰(zhàn)。其中一個最重要的要求，并且通常也是最難實現(xiàn)的一個要求涉及噪聲、振動和聲振粗糙度(或NVH)的管理和減少。特別關(guān)心的一個方面是車輛振動向車輛座椅的傳遞，這是在卡車和越野車輛的運行中最顯著的問題。該問題同樣在由于較高的部件含量(例如但不限于電動腰靠機構(gòu)、氣候控制座椅、多向動力導(dǎo)向裝置、以及動力傾斜機構(gòu))而具有較大質(zhì)量的較重座椅中更為明顯。無人占用的乘員座椅最容易受到振動。在沒有可用的乘員的質(zhì)量用于阻尼的情況下，無人占用的乘員座椅可能搖動，因而導(dǎo)致座椅中看得見的運動。駕駛員可能注意到該運動并且可能被座椅運動干擾或分散注意力。搖動的座椅還可能產(chǎn)生聽得見的噪聲，這種噪聲還使駕駛員和其他車輛乘員受到干擾或分心。已經(jīng)進(jìn)行了多種嘗試以減少引入到座椅的振動量。其成功的程度各有不同。一種常見的努力涉及增加座椅的剛度。在減少振動的同時，這種方法犧牲了乘員舒適感并且可能導(dǎo)致后方碰撞情況下性能較差。另一種減少座椅振動的嘗試依靠質(zhì)量調(diào)諧阻尼器技術(shù)。質(zhì)量調(diào)諧阻尼器也稱為諧波吸收器或主動質(zhì)量阻尼器，其設(shè)計成穩(wěn)定諧振。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器可以是具有減小機械振動的振幅這一共同目標(biāo)的多種設(shè)備中的任何一種。特別地，當(dāng)應(yīng)用于車輛座椅時，質(zhì)量調(diào)諧阻尼器被結(jié)合到座椅靠背中，通常但是不限于結(jié)合到乘客座椅靠背中，以阻尼傳遞到座椅靠背中的振動。這種方法依靠橡膠涂層質(zhì)量調(diào)諧阻尼器。盡管提供了某些改進(jìn)，但這種方法還是具有某些缺點。一個缺點是生產(chǎn)成本。當(dāng)前的質(zhì)量調(diào)諧阻尼器是附接于座椅靠背框架的包覆模制成型的橡膠鋼質(zhì)量塊。與包覆模制成型和必需的飛邊手工剪切相關(guān)的成本高。此外，為了在減少或消除振動方面有效，質(zhì)量調(diào)諧阻尼器需要被調(diào)諧到座椅的頻率。這還增加了該元件的生產(chǎn)和使用費用。已知的橡膠涂層質(zhì)量調(diào)諧阻尼器容易較重，并因此不期望地增加了車輛的總重。附加的車輛重量與為了改進(jìn)的燃油經(jīng)濟性的車輛重量減輕目標(biāo)是相悖的。另一個與質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的使用相關(guān)的缺點與空間限制有關(guān)。橡膠涂層質(zhì)量調(diào)諧阻尼器在接觸座椅靠背框架之前具有有限的前/后運動和側(cè)向運動范圍。特別地，當(dāng)橡膠涂層質(zhì)量塊接觸靠背框架時，其在車輛在粗糙的地域(例如鐵路軌道或路面緩速塊)上行駛時產(chǎn)生聽得見的砰然聲。由于固有的空間限制，通過使用當(dāng)前的技術(shù)幾乎期望不了與砰然聲的減少或消除相關(guān)的改進(jìn)。因此，和很多車輛技術(shù)領(lǐng)域中的情況一樣，在阻尼車輛座椅振動的技術(shù)領(lǐng)域中仍具有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛的座椅靠背用振動阻尼器、用于車輛的振動阻尼座椅靠背、及用于阻尼振動的阻尼系統(tǒng)，以較低的制造和安裝成本有效地阻尼了振動。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供了一種用于車輛的座椅靠背用振動阻尼器，包括機殼，機殼具有內(nèi)壁和從內(nèi)壁延伸的突出部；和容納在機殼內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼是模鑄件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼是注塑成型件。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼由聚合材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，突出部是銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼包括第二壁，并且其中突出部是多個突出部，所述多個突出部從殼體的壁延伸。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，突出部是至少一個銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個銷包括多個銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼包括豎直方向和水平方向，并且其中所述多個銷是豎直安裝的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)力增稠流體是非牛頓應(yīng)力增稠流體。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)力增稠流體含有二氧化硅顆粒。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)力增稠流體能夠在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間變化，第二狀態(tài)比第一狀態(tài)更具剛性。另一方面，本發(fā)明還提供一種用于車輛的振動阻尼座椅靠背，包括座椅靠背；和基本集成在座椅靠背內(nèi)的振動阻尼器，阻尼器包括具有內(nèi)部和應(yīng)力增稠流體的機殼，流體容納在機殼的內(nèi)部內(nèi)，機殼具有延伸到內(nèi)部中的突出部。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)力增稠流體是非牛頓應(yīng)力增稠流體。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，突出部是至少一個銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個銷包括多個銷。又一方面，還提供了一種用于阻尼振動的阻尼系統(tǒng)，包括具有內(nèi)部的機殼，機殼包括延伸到內(nèi)部中的突出部；和設(shè)置在殼體的內(nèi)部內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，突出部是至少一個銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機殼包括豎直方向和水平方向，并且所述至少一個銷是多個豎直安裝的銷。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，應(yīng)力增稠流體可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間變化，第二狀態(tài)比第一狀態(tài)更具剛性。所公開的本發(fā)明提供了一種對已知的用于車輛座椅靠背的振動阻尼系統(tǒng)的替代性布置。所公開的本發(fā)明的用于車輛座椅靠背的振動阻尼器包括設(shè)置在車輛座椅靠背的上端內(nèi)的機殼。該機殼包括多個突出部，所述突出部優(yōu)選是間隔開的豎直延伸的銷的形式，所述銷從機殼的一個或多個內(nèi)壁延伸。在機殼內(nèi)設(shè)有非牛頓應(yīng)力增稠流體。該應(yīng)力增稠流體可以含有諸如二氧化硅顆粒之類的顆粒。當(dāng)座椅靠背靜止時，應(yīng)力增稠流體在該機殼內(nèi)自由流動。當(dāng)座椅靠背移動時，應(yīng)力增稠流體被封殼的壁和/或內(nèi)部安裝的銷施加作用。當(dāng)封殼的壁和銷在該流體上推壓時，流體受到使其變硬的剪切應(yīng)力。當(dāng)銷穿過變硬后的流體時，銷吸收能量并阻尼運動。相比于已知的減少或消除車輛座椅中振動的解決方案，所公開的阻尼器提供了重要的優(yōu)點。所公開的阻尼器并不需要像在一些方法中那樣地對座椅進(jìn)行加強。制造注塑成型或模鑄殼體以及安裝所公開的本發(fā)明的填充有流體的機殼的成本，顯著地小于已知技術(shù)的橡膠涂層質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的制造和安裝成本。所公開的本發(fā)明的填充有流體的機殼還去除了與已知的質(zhì)量調(diào)諧阻尼器的調(diào)諧相關(guān)的成本，因為所公開的阻尼器將在比已知技術(shù)大的頻率范圍內(nèi)阻尼振動，從而需要較少的阻尼器設(shè)計并且增加了標(biāo)準(zhǔn)化。另外，所公開的本發(fā)明還克服了當(dāng)橡膠涂層質(zhì)量塊接觸座椅靠背框架時在已知的系統(tǒng)中有時會聽到的砰然聲，因為所公開的本發(fā)明的填充有流體的機殼中的流體達(dá)到全部運動范圍，在應(yīng)力作用下變硬并且平緩地停下來。綜上，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的用于車輛的座椅靠背用振動阻尼器、用于車輛的振動阻尼座椅靠背、及用于阻尼振動的阻尼系統(tǒng)，以較低的制造和安裝成本有效地阻尼了振動。盡管圖示并公開了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，但這種公開不應(yīng)理解為限制權(quán)利要求。能夠想到，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改和替代設(shè)計。


為了更全面地理解本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)參照在附圖中更詳細(xì)地示出并通過本發(fā)明的示例的方式在下面描述的實施例，其中圖I是根據(jù)所公開的本發(fā)明的其中容納有應(yīng)力增稠流體的阻尼器的機殼的示意性截面圖；圖2是與圖I相同的視圖，但是示出了應(yīng)力增稠流體由于外部振動而已經(jīng)增稠；圖3是其中安裝有所公開的本發(fā)明的阻尼器的車輛座椅的立體圖；以及圖4是圖3的車輛座椅的座椅靠背的截面圖，以局部切除的方式示出了所公開的本發(fā)明的阻尼器機殼。
具體實施例方式在附圖中，相同的附圖標(biāo)記將用來指代相同的部件。在下面的描述中，針對不同構(gòu)造的實施例描述各種運行參數(shù)和部件。這些具體的參數(shù)和部件作為示例被包括，并不意味著是限制性的。參照圖I和圖2，示出了總體示為10的機殼的示意性截面圖。機殼10的圖示形狀和尺寸是示意性的，并不意在進(jìn)行限制，因為其他形狀和尺寸也可以適用于本發(fā)明的目的。機殼10包括殼體12。殼體12可以由諸如塑料或金屬之類的多種材料構(gòu)成，并且可以通過多種已知的工藝來制造，這些工藝包括但不限于注塑成型、模鑄和沖壓。殼體12優(yōu)選地由頂壁14、底壁16、一對相對的側(cè)壁18和18’、以及后壁20構(gòu)成。一個或多個突出部22從殼體12的其中一個壁延伸。突出部22優(yōu)選是如圖所示的銷，盡管如此，多種形狀和尺寸的突出部都可以用于本發(fā)明的目的。突出部22的圖示形狀、結(jié)構(gòu)、間 距、布置和數(shù)量是示意性的，并不是限制性的。此外，突出部22示出為豎直地安裝；盡管這是優(yōu)選的布置，但并不是唯一的布置，因為作為對圖示的豎直安裝的突出部的補充或替代，還可以使用水平安裝的突出部。另外，突出部22示出為附接于頂壁14。應(yīng)當(dāng)理解，作為對圖示的布置的補充或替代，突出部22可以安裝在其他的壁上。在機殼10內(nèi)設(shè)有應(yīng)力增稠流體24，應(yīng)力增稠流體24優(yōu)選為非牛頓應(yīng)力或剪切增稠流體。應(yīng)力增稠流體24是這樣的流體當(dāng)應(yīng)力增大時，或者在剪切率增大的情況下，該流體中的粘度增加。在這些流體中的一些中，高剪切率導(dǎo)致流體體現(xiàn)出固體或剛性屬性。這些流體從由聚乙二醇或乙二醇構(gòu)成的組中選擇，盡管可以使用其他用于該應(yīng)用的公知流體?？蛇x地但非必須地，應(yīng)力增稠流體24具有懸浮的膠質(zhì)顆粒26。這種顆粒一般為10微米或更小，并且可以在納米級范圍內(nèi)。這些顆粒通常是諸如二氧化硅顆粒之類的固體顆粒。在圖I中，機殼10處于靜止的不受力狀態(tài)。在該情況下，應(yīng)力增稠流體24能夠自由流動。這可以稱為其第一狀態(tài)。當(dāng)機殼10如圖2所示受到振動時，應(yīng)力增稠流體24繞機殼10移動并且與壁14、16、18、18’和20 (以及圖4所示的前壁)以及與突出部22相互作用。這樣，應(yīng)力增稠流體24受到剪切應(yīng)力。在這種情況下(第二狀態(tài))，導(dǎo)致應(yīng)力增稠流體24變硬。當(dāng)突出部22穿過變硬的應(yīng)力增稠流體24時，突出部22吸收能量并阻尼運動。機殼10可以在多種振動阻尼情形下使用，但是優(yōu)選地結(jié)合如圖3所示的車輛的座椅28 —起使用。常規(guī)地，座椅28包括座椅靠背30和座椅基座32。機殼10位于座椅靠背30內(nèi)，并且優(yōu)選地位于座椅靠背30的上部區(qū)域中，如圖3所示。在座椅靠背30內(nèi)可以裝配一個或多個附加的機殼10。在圖4中不出了機殼10的優(yōu)選布置,其中，圖不了圖3的車輛座椅29的座椅靠背30的截面圖。機殼10以局部切除的方式示出。圖4的視圖更清楚地示出了機殼10在座椅靠背30內(nèi)的布置，并且還示出了殼體12的后壁20。盡管上面針對與車輛座椅的應(yīng)用情況描述了所公開的本發(fā)明的振動阻尼系統(tǒng)，但其他應(yīng)用也是合適的。例如，相同或類似的系統(tǒng)可以與施力較小的減震頭枕導(dǎo)向套一起使用。此外,可以隨應(yīng)力增稠流體將諸如Kevlar (商標(biāo))之類的材料灌注到座椅的表面下方，使得座椅在受到后方撞擊時變得充分剛性，從而防止乘員沉入到泡沫中太深，同時使負(fù)載貫穿整個車身分布并分布至座椅靠背框架。上面的論述公開并描述了本發(fā)明的示例性實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從這些論述以及附圖和權(quán)利要求中將容易理解，在不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的真實主旨和合理范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行多種改變、修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，包括 機殼，所述機殼具有內(nèi)壁和從所述內(nèi)壁延伸的突出部；和 容納在所述機殼內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述機殼是模鑄件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述機殼是注塑成型件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述機殼由聚合材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述突出部是銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述機殼包括第二壁，并且其中所述突出部是多個突出部，所述多個突出部從所述殼體的所述壁延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述突出部是至少一個銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述至少一個銷包括多個銷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述機殼包括豎直方向和水平方向，并且其中所述多個銷是豎直安裝的。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述應(yīng)力增稠流體是非牛頓應(yīng)力增稠流體。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述應(yīng)力增稠流體含有二氧化硅顆粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅靠背用振動阻尼器，其特征在于，所述應(yīng)力增稠流體能夠在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間變化，所述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)更具剛性。
13.—種用于車輛的振動阻尼座椅靠背,其特征在于,包括 座椅靠背；和 集成在所述座椅靠背內(nèi)的振動阻尼器，所述阻尼器包括具有內(nèi)部和應(yīng)力增稠流體的機殼，所述流體容納在所述機殼的所述內(nèi)部內(nèi)，所述機殼具有延伸到所述內(nèi)部中的突出部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于車輛的振動阻尼座椅靠背，其特征在于，所述應(yīng)力增稠流體是非牛頓應(yīng)力增稠流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于車輛的振動阻尼座椅靠背，其特征在于，所述突出部是至少一個銷。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于車輛的振動阻尼座椅靠背，其特征在于，所述至少一個銷包括多個銷。
17.一種用于阻尼振動的阻尼系統(tǒng)，其特征在于，包括 具有內(nèi)部的機殼，所述機殼包括延伸到所述內(nèi)部中的突出部；和 設(shè)置在所述殼體的所述內(nèi)部內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的阻尼系統(tǒng)，其特征在于，所述突出部是至少一個銷。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的阻尼系統(tǒng)，其特征在于，所述機殼包括豎直方向和水平方向，并且所述至少一個銷是多個豎直安裝的銷。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的阻尼系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力增稠流體可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間變化，所述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)更具剛性。
全文摘要
本發(fā)明一方面提供了一種用于車輛的座椅靠背用振動阻尼器，包括機殼，機殼具有內(nèi)壁和從內(nèi)壁延伸的突出部；和容納在機殼內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。另一方面，還提供一種用于車輛的振動阻尼座椅靠背，包括座椅靠背；和基本集成在座椅靠背內(nèi)的振動阻尼器，阻尼器包括具有內(nèi)部和應(yīng)力增稠流體的機殼，流體容納在機殼的內(nèi)部內(nèi)，機殼具有延伸到內(nèi)部中的突出部。又一方面，提供一種用于阻尼振動的阻尼系統(tǒng)，包括具有內(nèi)部的機殼，機殼包括延伸到內(nèi)部中的突出部；和設(shè)置在殼體的內(nèi)部內(nèi)的應(yīng)力增稠流體。本發(fā)明的振動阻尼器、振動阻尼座椅靠背、及阻尼系統(tǒng)，以較低的制造和安裝成本有效地阻尼了振動。
文檔編號B60N2/64GK102923028SQ20121028577
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者大衛(wèi)·威廉姆·蓋恩思, 皮特·T·米勒 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司