座椅靠背用振动阻尼器、振动阻尼座椅靠背、阻尼系统

摘要

本发明一方面提供了一种用于车辆的座椅靠背用振动阻尼器，包括：机壳，机壳具有内壁和从内壁延伸的突出部；和容纳在机壳内的应力增稠流体。另一方面，还提供一种用于车辆的振动阻尼座椅靠背，包括：座椅靠背；和基本集成在座椅靠背内的振动阻尼器，阻尼器包括具有内部和应力增稠流体的机壳，流体容纳在机壳的内部内，机壳具有延伸到内部中的突出部。又一方面，提供一种用于阻尼振动的阻尼系统，包括：具有内部的机壳，机壳包括延伸到内部中的突出部；和设置在壳体的内部内的应力增稠流体。本发明的振动阻尼器、振动阻尼座椅靠背、及阻尼系统，以较低的制造和安装成本有效地阻尼了振动。

说明书

技术领域

所公开的本发明总的涉及用于车辆的振动阻尼器系统。更具体地，所 公开的本发明涉及一种包括具有多个间隔开的销的机壳的用于车辆座椅的 振动阻尼器系统。在壳体内设有应力增稠流体。当受到振动时，剪切应力 导致流体增稠。当间隔开的销穿过增稠的流体时，销吸收能量并阻尼运动。

背景技术

现今，车辆设计人员面临设计和性能两方面的诸多要求的挑战。其中 一个最重要的要求，并且通常也是最难实现的一个要求涉及噪声、振动和 声振粗糙度(或NVH)的管理和减少。

特别关心的一个方面是车辆振动向车辆座椅的传递，这是在卡车和越 野车辆的运行中最显著的问题。该问题同样在由于较高的部件含量(例如 但不限于：电动腰靠机构、气候控制座椅、多向动力导向装置、以及动力 倾斜机构)而具有较大质量的较重座椅中更为明显。

无人占用的乘员座椅最容易受到振动。在没有可用的乘员的质量用于 阻尼的情况下，无人占用的乘员座椅可能摇动，因而导致座椅中看得见的 运动。驾驶员可能注意到该运动并且可能被座椅运动干扰或分散注意力。 摇动的座椅还可能产生听得见的噪声，这种噪声还使驾驶员和其他车辆乘 员受到干扰或分心。

已经进行了多种尝试以减少引入到座椅的振动量。其成功的程度各有 不同。一种常见的努力涉及增加座椅的刚度。在减少振动的同时，这种方 法牺牲了乘员舒适感并且可能导致后方碰撞情况下性能较差。

另一种减少座椅振动的尝试依靠质量调谐阻尼器技术。质量调谐阻尼 器也称为谐波吸收器或主动质量阻尼器，其设计成稳定谐振。调谐质量阻 尼器可以是具有减小机械振动的振幅这一共同目标的多种设备中的任何一 种。

特别地，当应用于车辆座椅时，质量调谐阻尼器被结合到座椅靠背中， 通常但是不限于结合到乘客座椅靠背中，以阻尼传递到座椅靠背中的振动。 这种方法依靠橡胶涂层质量调谐阻尼器。

尽管提供了某些改进，但这种方法还是具有某些缺点。一个缺点是生 产成本。当前的质量调谐阻尼器是附接于座椅靠背框架的包覆模制成型的 橡胶钢质量块。与包覆模制成型和必需的飞边手工剪切相关的成本高。此 外，为了在减少或消除振动方面有效，质量调谐阻尼器需要被调谐到座椅 的频率。这还增加了该元件的生产和使用费用。

已知的橡胶涂层质量调谐阻尼器容易较重，并因此不期望地增加了车 辆的总重。附加的车辆重量与为了改进的燃油经济性的车辆重量减轻目标 是相悖的。

另一个与质量调谐阻尼器的使用相关的缺点与空间限制有关。橡胶涂 层质量调谐阻尼器在接触座椅靠背框架之前具有有限的前/后运动和侧向 运动范围。特别地，当橡胶涂层质量块接触靠背框架时，其在车辆在粗糙 的地域(例如铁路轨道或路面缓速块)上行驶时产生听得见的砰然声。由 于固有的空间限制，通过使用当前的技术几乎期望不了与砰然声的减少或 消除相关的改进。

因此，和很多车辆技术领域中的情况一样，在阻尼车辆座椅振动的技 术领域中仍具有改进的空间。

发明内容

针对现有技术的相关技术问题，本发明的目的在于提供一种用于车辆 的座椅靠背用振动阻尼器、用于车辆的振动阻尼座椅靠背、及用于阻尼振 动的阻尼系统，以较低的制造和安装成本有效地阻尼了振动。

为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种用于车辆的座椅靠背 用振动阻尼器，包括：机壳，机壳具有内壁和从内壁延伸的突出部；和容 纳在机壳内的应力增稠流体。

根据本发明的一个实施例，机壳是模铸件。

根据本发明的一个实施例，机壳是注塑成型件。

根据本发明的一个实施例，机壳由聚合材料构成。

根据本发明的一个实施例，突出部是销。

根据本发明的一个实施例，机壳包括第二壁，并且其中突出部是多个 突出部，所述多个突出部从壳体的壁延伸。

根据本发明的一个实施例，突出部是至少一个销。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个销包括多个销。

根据本发明的一个实施例，机壳包括竖直方向和水平方向，并且其中 所述多个销是竖直安装的。

根据本发明的一个实施例，应力增稠流体是非牛顿应力增稠流体。

根据本发明的一个实施例，应力增稠流体含有二氧化硅颗粒。

根据本发明的一个实施例，应力增稠流体能够在第一状态与第二状态 之间变化，第二状态比第一状态更具刚性。

另一方面，本发明还提供一种用于车辆的振动阻尼座椅靠背，包括： 座椅靠背；和基本集成在座椅靠背内的振动阻尼器，阻尼器包括具有内部 和应力增稠流体的机壳，流体容纳在机壳的内部内，机壳具有延伸到内部 中的突出部。

根据本发明的一个实施例，应力增稠流体是非牛顿应力增稠流体。

根据本发明的一个实施例，突出部是至少一个销。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个销包括多个销。

又一方面，还提供了一种用于阻尼振动的阻尼系统，包括：具有内部 的机壳，机壳包括延伸到内部中的突出部；和设置在壳体的内部内的应力 增稠流体。

根据本发明的一个实施例，突出部是至少一个销。

根据本发明的一个实施例，机壳包括竖直方向和水平方向，并且所述 至少一个销是多个竖直安装的销。

根据本发明的一个实施例，应力增稠流体可在第一状态与第二状态之 间变化，第二状态比第一状态更具刚性。

所公开的本发明提供了一种对已知的用于车辆座椅靠背的振动阻尼 系统的替代性布置。所公开的本发明的用于车辆座椅靠背的振动阻尼器包 括设置在车辆座椅靠背的上端内的机壳。该机壳包括多个突出部，所述突 出部优选是间隔开的竖直延伸的销的形式，所述销从机壳的一个或多个内 壁延伸。在机壳内设有非牛顿应力增稠流体。该应力增稠流体可以含有诸 如二氧化硅颗粒之类的颗粒。

当座椅靠背静止时，应力增稠流体在该机壳内自由流动。当座椅靠背 移动时，应力增稠流体被封壳的壁和/或内部安装的销施加作用。当封壳的 壁和销在该流体上推压时，流体受到使其变硬的剪切应力。当销穿过变硬 后的流体时，销吸收能量并阻尼运动。

相比于已知的减少或消除车辆座椅中振动的解决方案，所公开的阻尼 器提供了重要的优点。所公开的阻尼器并不需要像在一些方法中那样地对 座椅进行加强。制造注塑成型或模铸壳体以及安装所公开的本发明的填充 有流体的机壳的成本，显著地小于已知技术的橡胶涂层质量调谐阻尼器的 制造和安装成本。所公开的本发明的填充有流体的机壳还去除了与已知的 质量调谐阻尼器的调谐相关的成本，因为所公开的阻尼器将在比已知技术 大的频率范围内阻尼振动，从而需要较少的阻尼器设计并且增加了标准化。

另外，所公开的本发明还克服了当橡胶涂层质量块接触座椅靠背框架 时在已知的系统中有时会听到的砰然声，因为所公开的本发明的填充有流 体的机壳中的流体达到全部运动范围，在应力作用下变硬并且平缓地停下 来。

综上，相比于现有技术，本发明的用于车辆的座椅靠背用振动阻尼器、 用于车辆的振动阻尼座椅靠背、及用于阻尼振动的阻尼系统，以较低的制 造和安装成本有效地阻尼了振动。

尽管图示并公开了根据本发明的示例性实施例，但这种公开不应理解 为限制权利要求。能够想到，在不偏离本发明的范围的情况下可以进行各 种修改和替代设计。

附图说明

为了更全面地理解本发明，应当参照在附图中更详细地示出并通过本 发明的示例的方式在下面描述的实施例，其中：

图1是根据所公开的本发明的其中容纳有应力增稠流体的阻尼器的机 壳的示意性截面图；

图2是与图1相同的视图，但是示出了应力增稠流体由于外部振动而 已经增稠；

图3是其中安装有所公开的本发明的阻尼器的车辆座椅的立体图；以 及

图4是图3的车辆座椅的座椅靠背的截面图，以局部切除的方式示出 了所公开的本发明的阻尼器机壳。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记将用来指代相同的部件。在下面的描述中， 针对不同构造的实施例描述各种运行参数和部件。这些具体的参数和部件 作为示例被包括，并不意味着是限制性的。

参照图1和图2，示出了总体示为10的机壳的示意性截面图。机壳10 的图示形状和尺寸是示意性的，并不意在进行限制，因为其他形状和尺寸 也可以适用于本发明的目的。机壳10包括壳体12。壳体12可以由诸如塑 料或金属之类的多种材料构成，并且可以通过多种已知的工艺来制造，这 些工艺包括但不限于注塑成型、模铸和冲压。

壳体12优选地由顶壁14、底壁16、一对相对的侧壁18和18’、以 及后壁20构成。一个或多个突出部22从壳体12的其中一个壁延伸。突出 部22优选是如图所示的销，尽管如此，多种形状和尺寸的突出部都可以用 于本发明的目的。突出部22的图示形状、结构、间距、布置和数量是示意 性的，并不是限制性的。此外，突出部22示出为竖直地安装；尽管这是优 选的布置，但并不是唯一的布置，因为作为对图示的竖直安装的突出部的 补充或替代，还可以使用水平安装的突出部。另外，突出部22示出为附接 于顶壁14。应当理解，作为对图示的布置的补充或替代，突出部22可以 安装在其他的壁上。

在机壳10内设有应力增稠流体24，应力增稠流体24优选为非牛顿应 力或剪切增稠流体。应力增稠流体24是这样的流体：当应力增大时，或者 在剪切率增大的情况下，该流体中的粘度增加。在这些流体中的一些中， 高剪切率导致流体体现出固体或刚性属性。这些流体从由聚乙二醇或乙二 醇构成的组中选择，尽管可以使用其他用于该应用的公知流体。

可选地但非必须地，应力增稠流体24具有悬浮的胶质颗粒26。这种 颗粒一般为10微米或更小，并且可以在纳米级范围内。这些颗粒通常是诸 如二氧化硅颗粒之类的固体颗粒。

在图1中，机壳10处于静止的不受力状态。在该情况下，应力增稠流 体24能够自由流动。这可以称为其第一状态。当机壳10如图2所示受到 振动时，应力增稠流体24绕机壳10移动并且与壁14、16、18、18’和20 (以及图4所示的前壁)以及与突出部22相互作用。这样，应力增稠流体 24受到剪切应力。在这种情况下(第二状态)，导致应力增稠流体24变 硬。当突出部22穿过变硬的应力增稠流体24时，突出部22吸收能量并阻 尼运动。

机壳10可以在多种振动阻尼情形下使用，但是优选地结合如图3所示 的车辆的座椅28一起使用。常规地，座椅28包括座椅靠背30和座椅基座 32。机壳10位于座椅靠背30内，并且优选地位于座椅靠背30的上部区域 中，如图3所示。在座椅靠背30内可以装配一个或多个附加的机壳10。

在图4中示出了机壳10的优选布置，其中，图示了图3的车辆座椅 29的座椅靠背30的截面图。机壳10以局部切除的方式示出。图4的视图 更清楚地示出了机壳10在座椅靠背30内的布置，并且还示出了壳体12的 后壁20。

尽管上面针对与车辆座椅的应用情况描述了所公开的本发明的振动阻 尼系统，但其他应用也是合适的。例如，相同或类似的系统可以与施力较 小的减震头枕导向套一起使用。此外，可以随应力增稠流体将诸如Kevlar (商标)之类的材料灌注到座椅的表面下方，使得座椅在受到后方撞击时 变得充分刚性，从而防止乘员沉入到泡沫中太深，同时使负载贯穿整个车 身分布并分布至座椅靠背框架。

上面的论述公开并描述了本发明的示例性实施例。本领域技术人员从 这些论述以及附图和权利要求中将容易理解，在不偏离由所附权利要求限 定的本发明的真实主旨和合理范围的情况下，可以对本发明进行多种改变、 修改和变型。