用于缓冲可相对彼此移动的两个弹簧部件的方法和车辆座椅

摘要

本发明涉及一种车辆座椅(1)，具有在车辆长度方向(X)和车辆宽度方向(Y)延伸的座椅部件(5)和缓冲和/或减震该座椅部件(5)的座椅子结构(9)。该座椅子结构(9)包括至少一个水平弹簧装置(15)和可变形流体弹簧元件(18)。该水平弹簧部件(15)包括可相对移动的两个弹簧部件(16、17)。该弹簧元件(18)用于相对于该车体(10)在该车辆长度方向(X)和/或该车辆宽度方向(Y)缓冲该座椅部件(5)。该弹簧元件(18)的第一连接区域(20)设置到弹簧部件(16)，且另一连接区域(22)连接到该另一弹簧部件(17)。该弹簧元件(18)设置在两个弹簧部件(16、17)之间从而仅仅通过其相对于彼此的移动变形。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆座椅，该车辆座椅具有在车辆长度方向和车辆宽度方向延 伸的座椅部件，靠背部件以及至少相对车体缓冲和/或减震所述座椅部件的座 椅子结构。所述座椅子结构包括至少一个水平弹簧装置和可变形流体弹簧元 件。所述水平弹簧部件包括第一弹簧部件和可相对移动的另一弹簧部件。所述 可变形流体弹簧元件用于相对于车体在车辆长度方向和/或车辆宽度方向缓冲 座椅部件。所述可变形流体弹簧元件的第一连接区域设置到所述第一弹簧部 件，且另一连接区域连接到所述另一弹簧部件。

此外，本发明涉及用于缓冲可相对彼此移动的两个弹簧部件的方法，所述 两个弹簧部件属于车辆座椅的水平弹簧装置，所述车辆座椅包括座椅部件和靠 背部件，其中所述两个弹簧部件可通过可变形流体弹簧元件相对于彼此缓冲。

背景技术

现有技术中已知通用的车辆座椅。通用的车辆座椅经常使用在全地形机 动车辆和多用途运载车辆中从而即使在崎岖地形或者泥土道路上特别地为驾 驶者提供最大的操作舒适度。

为此，这些车辆座椅通常包括水平和垂直启动缓冲和减震装置，用于相 对于车体足够好地支撑所述车辆座椅的至少座椅部件。

车辆座椅的座椅子结构通常非常大，这是因为缓冲和/或减震装置占据相 当大的空间。例如，现有技术中已知的水平弹簧装置需要相当大的空间，因为 其通常使用弹簧元件，例如通常定位在缓冲方向的螺旋弹簧元件。然而，这样 的设置意味着水平弹簧装置不是非常大以在缓冲方向获得特殊的弹性性能，就 是可使用的合适的较小的弹簧元件。如果选择后者，那么通常不能获得期望的 弹性性能，或者即使获得了期望的弹性性能，该期望的弹性性能也是不足以满 足实际需要。此外，特别地，安装在水平弹簧装置中的弹簧元件的弹性性能不 能变化或者受影响，或者即使其能够变化或受影响，其变化或受影响程度也不 足。这意味着获得的弹性性能不能优化设置。

从德国公开说明书DE102010055342A1已知用于车辆的通用车辆座椅 具有包括至少一个流体弹簧元件的水平弹簧装置。该流体弹簧元件在吸收体积 (absorptive volume)中是主动可变的，且在两个附连区域间以拉伸方式延伸。 流体弹簧元件压力可以通过变形装置直接作用到该流体弹簧元件的长度方向 以用于变形(例如弯曲)该流体弹簧元件。由于弹簧装置的上述构造，可在位 于车辆座椅的座椅部件下方的座椅子结构中集成压缩水平弹簧装置。特别地由 于使用的流体弹簧元件，可另外将弹性性能设置在某些限值，从而在有效地避 开上述列出的至少某些缺陷。

发明内容

本发明的目地是为了获得结构更加紧凑的通用座椅部件，特别是结构更加 紧凑的水平弹簧装置。

本发明建立于通用的技术状态的基础上，其中可变形流体弹簧元件设置在 两个弹簧部件之间从而仅仅通过这两个弹簧部件基于所述两个弹簧部件相对 于彼此的移动变形。这允许仅仅通过这两个弹簧部件变形的可变形流体弹簧元 件更加紧凑地集成在所述车辆座椅中，且特别地，所述座椅子结构能够以更少 的部件构造。

在本发明的含义中，第一弹簧部件优选是所述水平弹簧装置的附连到所述 座椅部件侧的上部件。该座椅部件侧上部件为其上固定座椅部件的组件或者套 件。可选地，所述第一弹簧部件(或所述座椅部件侧上部件)直接包括所述车 辆座椅的座椅部件，从而进一步简化所述水平弹簧装置的构造。

另一弹簧部件优选是所述水平弹簧装置的附连到车体侧的下部件。在该例 子中，该车体侧下部件设置在所述车体上。可选地，该另一弹簧部件(或车体 侧下部件)直接包括车体的一部分。

按照在先描述，“第一弹簧部件”和“座椅部件侧上部件”是同义的且因 此可以互换。同样的，“另一弹簧部件”和“车体侧下部件”也是同义的且因 此可以互换。

在本发明的含义中，术语“水平弹簧装置”描述线性水平弹簧装置，其 特别用于通过弹簧组件在车辆长度方向和/或车辆宽度方向相对于所述另一弹 簧部件弹性(或车体侧下部件)支撑所述第一弹簧部件(或座椅部件侧上部件)。 水平弹簧装置可设计成减震或非减震。

在本发明的含义中，可变形流体弹簧元件组成耦连装置，通过该耦连装置， 所述第一弹簧部件(或座椅部件侧上部件)可与所述另一弹簧部件弹性(或车 体侧下部件)机械耦连从而使得所述座椅部件侧上部件和车体侧下部件设置成 能够通过水平弹簧组件相对彼此移动。

对于仅仅能够通过两个弹簧部件变形的流体弹簧元件来说，气动弹簧元件 是理想的，因为其固有的响应特效对于本发明的发明目地来说是理想的。

不用说该可变形流体弹簧元件实质上可具有任何给定形状，只要其能够在 车辆长度方向和/或车辆宽度方向确保缓冲即可。

由于形成或体形和/或自然特性(固有硬度)，特别是与使用的材料有关的 且优选与故意设置的增强或弱化区域或类似区域相关的形成或体形和/或自然 特性(固有硬度)的缘故，在切变和/或自动产生的内在压力变化、增加或减 少的情况下，可以获得高度分级(highly differentiated progression)的弹簧性能。

该可变形流体弹簧元件优选在车辆长度方向或车辆跨度方向以横贯所述 水平缓冲方向的拉伸方式延伸。然而，也可提供其他可选定位。

在本例子中，所述仅仅能够通过两个弹簧部件变形的流体弹簧元件可经第 一连接区域将其第一端部附连到所述第一弹簧部件，经第二连接区域将与所述 第一端部相对的(opposite)第二端部附连到所述另一弹簧部件。

在该例子中，所述座椅部件用于容纳人，特别是装配根据本发明的车辆座 椅的车辆的驾驶者。因此靠背部件用以支撑占据该座椅部件的人的背部。

如果可变形流体弹簧元件的两个连接区域是单独接合区，特别是水平弹簧 装置的单独接合区，且通过该单独结合区，所述可变形流体弹簧元件可基于所 述两个弹簧部件相对彼此的移动变形，那么该水平弹簧装置可以提供为其由比 现有技术更少的组件构成。

因此优选该可变形流体弹簧元件总是单独地通过所述两个弹簧部件支撑 和引导，且所述两个弹簧部件设置成具有横贯于主缓冲方向的相互间隔 (mutual spacing)。

在这方面，优选所述可变形流体弹簧元件具有拉伸的、管状的主体，该拉 伸的、管状的主体包括用于容纳合适的缓冲液的矩圆的(oblong)密封腔。

在最简单的例子中，空气可以是缓冲液，也可以使用其他气体。

如果可变形流体弹簧元件设置成至少在所述主缓冲方向在两个弹簧部件 之间自由振荡的。所述可变形流体弹簧元件完全可能通过除所述水平弹簧装置 的所述两个弹簧部件之外的任何其他组件变形。这可以确保缓冲单独地作为所 述可变形流体弹簧元件的切变力的结果而发生。此外，所述可变形流体弹簧元 件不会因为与其他部件的摩擦造成受到的磨损增加。这使得可变形流体弹簧元 件的使用寿命得到相当长地增加。

如果可变形流体弹簧元件具有矩圆配置且通过其每个彼此间隔最远的端 部区域(most spaced-apart end regions)固定到所述两个弹簧部件，该可变形 流体弹簧元件可以结构方面特别优选的方式集成到所述两个弹簧部件之间。

为此，该可变形流体弹簧元件的连接区域可以位于其两个彼此间隔最远的 端部区域。

在优选的实施例中，该可变形流体弹簧元件通过固定轴承固定到所述两个 弹簧部件的一个，通过浮动轴承(floating bearing)固定到所述两个弹簧部件 的另一个。虽然该可变形流体弹簧元件是本身可变形的且因此可以执行补偿运 动(compensatory movements)，优选其通过浮动轴承/固定轴承组合在水平弹 簧装置支撑。例如，这允许所述变形流体弹簧元件固定到一个弹簧部件从而可 旋转移动，且以固定方式固定到另一弹簧部件。

该浮动轴承优选包括枢轴关节。如果所述变形流体弹簧元件是基于缓冲运 动和/或改变的内在压力变形的，该枢轴关节允许以高度结构简单的方式获得 横贯于所述主缓冲方向的所述变形流体弹簧元件的长度补偿。

特别地由于对运动的进一步限制以及对应设计的浮动轴承(特别是枢轴关 节)的联合作用，例如如果由于内在压力增加，相对于可变形流体弹簧元件的 横截面的膨胀作为在由于可变形流体弹簧元件的纵向延伸的缩短导致的偏移 中的力的增加，在所述水平弹簧装置上可以获得附加级数(additional  progression)。

优选地该可变形流体弹簧元件在其一个端部具有横贯于所述主缓冲方向 作用的长度补偿装置。

不用说该长度补偿装置可以具有其他结构。结构坚固且维修费用低廉的实 施例中，该长度补充装置包括铰接(hingedly arranged)在所述两个弹簧部件 的一个上的杆件。以枢轴关节枢接(articulated)的杆件附加地允许在对应设 计的例子中所述可变形流体弹簧元件的级数受到有效影响。

优选地，以枢轴关节枢接的杆臂固定到所述第一连接区域。这就是说，以 枢轴关节枢接的杆臂固定到所述水平弹簧装置的座椅部件侧上部件。

在另一优选实施例中，所述可变形流体弹簧元件的两个连接区域在所述两 个弹簧部件上支撑从而在主缓冲方向可彼此平行滑动。

如上所述，该连接区域是理想地位于所述可变形流体弹簧元件的端部区 域，这些端部区域，特别是在本发明的含义的矩圆形的可变形流体弹簧元件的 例子中，为那些彼此间隔最远的端部区域。

为了在该可变形流体弹簧元件上生成可以各种方式调节的弹性性能，优选 该可变形流体弹簧元件包括矩圆的、管状的弹性主体，且该矩圆的、管状的弹 性主体具有根据测量的弹簧路径(spring path)可填充缓冲液体积的密封腔。

本发明的目地还可以通过具有权利要求11所述特征的方法来实现。本发 明同样建立于通用的技术状态的基础上，其中可变形流体弹簧元件中的内部压 力可根据引入的振荡的强度和/或测量弹簧路径主动从外部变化从而使得弹簧 性能适应当前引入的振荡。在所述可变形流体弹簧元件中的所述缓冲液体的内 部压力上的该附加的主动影响使得在其缓冲活动中相对于其缓冲操作主动调 节该可变形流体弹簧元件从而允许提供可特别好地适应当前振荡激励的水平 弹簧装置成为可能，特别是相对于与根据本发明的车辆座椅成为可能。

特别优选地，在所述主缓冲方向的第一缓冲运动之前或之中所述内部压力 可从外部主动增加。然而，在与所述第一缓冲运动相反(counter to)的缓冲运 动之前或之中所述内部压力可从外部主动减少。这样可以防止由于可变形流体 弹簧元件的过剩的恢复力导致振荡增大(build-up)。

为了主动改变可变形流体弹簧元件的腔内缓冲流体的内部压力，特别是与 当前缓冲情况相关的可变形流体弹簧元件的腔内缓冲流体的内部压力，该水平 弹簧装置优选包括用于测量相对于所述水平弹簧装置的弹簧部件的加速度和/ 或运动路径的装置。这样，可变形流体弹簧元件的所需弹性可以非常好地确定， 从而总是允许最优化选择所述可变形流体弹簧元件的弹簧性能以用于前向或 后向缓冲方面的相关弹性路径或移动。

不用说优选在车辆座椅上有对应的合适的装置用于馈入或者移除缓冲液 (例如压缩装置)和/或用于存储缓冲液的存储罐。

在该设置下，压缩装置和或存储罐可于所述可变形流体弹簧元件的腔可操 作流体连接从而可以按照需要向所述腔添加或从所述腔移除缓冲液。这取决于 当前放置在所述可变形流体弹簧元件的缓冲要求。

附图说明

本发明的其他的优点、目地和特点将参照附图和后续说明书进行解释说 明。其中例如示出了车辆座椅的水平弹簧装置中的可变形流体弹簧元件的优选 整合。附图中：

图1是车辆座椅的示意性侧视图，其中所述车辆座椅设置在车辆中且具有 可变形流体弹簧元件，该可变形流体弹簧元件单独地固定到水平弹簧装置的座 椅部件侧上部件和所述水平弹簧装置的车体侧下部件；

图2是处于不同缓冲位置的所述可变形流体弹簧元件的示意图，其中所述 流体弹簧元件仅仅能够通过所述座椅部件侧上部件和所述车体侧下部件变形 且集成在图1所示的车辆座椅中；

图3是图2的所述可变形流体弹簧元件的另一示意图，所述可变形流体弹 簧元件具有附连到其的提供装置以提供附加体积的缓冲液。

标号清单

1   车辆座椅

2   车辆

3   前向行进方向

4   座椅表面

5   座椅部件

6   靠背部件

7   方向盘

8   扶手

9   座椅子结构

10  车体

11  启动杆

12  车轮

13  地面

14  假想水平面

15  水平弹簧装置

16  第一弹簧部件

16A 座椅部件侧上部件

17  另一弹簧部件

17A 车体侧下部件

18  所述可变形流体弹簧元件

19  主缓冲方向

19A 第一弹簧运动

19B 第二弹簧运动

20  第一连接区域

21  浮动轴承

22  另一连接区域

23  固定轴承

24  杆件

25  枢轴关节

26  长度补偿装置

27  第一端部

28  第二端部

30  主体

31  腔

32  前部弹簧路径

33  后部弹簧路径

35  流体媒介导管连接

36  流体媒介存储器

37  压缩机

38  空气进口和出口阀

39  调节元件

40  高度

41  水平零位置

X   车辆长度方向

Y   车辆宽度方向

Z   车辆高度方向

具体实施方式

图1中示意性示出的车辆座椅1设置成装配到车辆2从而在前向行进方 向3上定向。在这方面，该车辆座椅是设置成在车辆长度方向X上定向且具 有座椅表面4和靠背部件6。该座椅表面4属于座椅部件5，且在车辆宽度方 向Y和车辆长度方向X上延伸。该靠背部件6在车辆高度方向Z上延伸且优 选可相对所述座椅部件5枢转地设置。所述车辆座椅1放置在方向盘7的前部。 坐在车辆座椅1上的人可以轻易地操作方向盘7。此外，至少一个扶手8设置 在车辆座椅1上，特别是设置在其靠背部件6上从而增强驾驶者的驾驶舒适度。

另外，车辆座椅1还具有座椅子结构9。通过该座椅子结构9，车辆座椅 1固定到车辆2的车体10。可以看到，移动装置(未示出)的启动杆11也位 于该座椅子结构9上且用于当所述移动装置通过启动启动杆11释放时在车辆 垂直延伸X上水平地移动所述车辆座椅1。图1示出的车辆2通过其车轮12 (在此仅示例标号)站立在地面13且相对于地面13与假想水平面14对齐， 这意味这车辆座椅1(特别是座椅部件5)并没有相对于该假想水平面14倾斜。

座椅子结构9还具有多个缓冲和/或减震装置(未详细示出)。因此，座椅 部件5特别设置在车辆2中以相对于所述车体10非常好地缓冲和/或减震，这 意味着对于坐在车辆座椅1上的人，可以获得非常高的驾驶舒适度。特别地， 所述缓冲和/或减震装置可以在水平方向相对于所述车辆长度方向X和/或车辆 宽度方向Y、以及在根据车辆高度方向Z的垂直方向缓冲和/或减震所述车辆 座椅1。

特别地，所述座椅子结构9包括水平弹簧装置15。在图2-3中以主要功 能方式示意性地示出了该水平弹簧装置15。该水平弹簧装置15具有第一弹簧 部件16和另一弹簧部件17，可变形流体弹簧元件18。该可变形流体弹簧部件 18位于第一弹簧部件16和另一弹簧部件17之间且安装成可与所述第一弹簧 部件16和另一弹簧部件17相互作用使得所述第一弹簧部件16装配成可以在 主缓冲方向19或水平缓冲方向相对于另一弹簧部件17移动。

在该实施例中，该可变形流体弹簧元件18是气动弹簧元件(未编号)。

在该例子中，该第一弹簧部件16包括座椅部件侧上部件16A和所述另一 弹簧部件17包括车体侧下部件17A。

在第一连接区域20，所述可变形流体弹簧元件18通过浮动轴承21枢接 到座椅部件侧上部件16A从而可旋转移动。在另一连接区域22，通过固定轴 承23将所述可变形流体弹簧元件18固定连接到车体侧下部件17A。

根据本发明，当在主缓冲方向19上缓冲所述水平弹簧装置15时，这两个 连接区域20和22形成单独工作装置以变形所述可变形流体弹簧元件18。

在这一方面，所述可变形流体弹簧元件18设置在两个弹簧部件16和17 之间以通过所述弹簧部件16和17基于所述两个弹簧部件16和17相对于彼此 在主缓冲方向19上的相对移动单独变形。

在该实施例中，由于杆件24和枢轴关节25，该浮动轴承21是独特的。 该浮动轴承21相对于第一弹簧部件16形成位于所述可变形流体弹簧元件18 的第一端部27上的长度补偿装置26。该长度补偿装置26可以补偿可变形流 体弹簧元件18的横贯于所述主缓冲方向19生成的长度变化。

与第一端部27相对的第二端部28上，如上所述，所述可变形流体弹簧元 件18刚性连接所述另一弹性部件17。

杆件24通过安全螺纹连接(在此并没有示出)紧固到可变形流体弹簧元 件18。座椅部件侧上部件16A相对于所述车体侧下部件17A的偏移或者反之， 仅仅可能是所述可变形流体弹簧元件18的切变或变形的结果，且可以从图2 示出的叠加视图中示出。

所述可变形流体弹簧元件18具有矩圆的、管状的、弹性可变形主体30。 这样所述两个端部区域27和28是所述可变形流体弹簧元件的彼此间隔最远的 端部区域。

该矩圆的、管状的、弹性可变形主体30具有密闭腔31。该密闭腔31填 充有缓冲液体积(未编号)，特别是根据测量的弹簧路径32或33填充有缓冲 液体积。

在这方面，可在第一缓冲运动19A(见图3)的方向和该主缓冲方向19 的相反缓冲运动19B的方向获得缓冲或者中立位置校正。

所述可变形流体弹簧元件18可通过流体媒介导管连接35由流体媒介存储 器36和/或压缩机37馈入。在所述流体媒介导管连接35中可以集成具有调节 元件39的空气进口和出口阀38。

替代流体媒介存储器36和/或压缩机37，可以提供流体附件到车辆2的气 压网络(未示出)。

为了完整性，可以在该实施例中作出以下评价。

所述可变形流体弹簧元件18试图将其自身在增加的压力下纵向对齐。如 果，如视图中所示，所述元件在其端部27和28固定，仅仅切变力基于所述可 变形流体弹簧元件18的变形发生。这些向后的切变力在与便宜相反的方向作 用且可通过施加压力校正。

因为那时弹簧常数会较低，因此在无压力或者仅仅稍微加力到所述可变形 流体弹簧元件18时，所述可变形流体弹簧元件18的切变更加容易。在操作是 水平(level)或平滑时，出于消除振荡目地，对于较轻或较重的驾驶者等等 柔性弹簧性能是有利的。

随着偏移增加以及驾驶者体重增加，压力增加且因此所述可变形流体弹簧 元件18的反作用力增加以抵消终点挡板(未示出)的冲撞。该切变在某种程 度上(somewhat)在示出的高度40(见图3)缩短了所述可变形流体弹簧元件 18，从而使得至少所述枢轴或枢轴关节25是必须的。另外，由于枢轴关节25， 并没有要求导向系统的剩余部分是横贯的。

基于恢复(restoration)，该压力从所述可变形流体弹簧元件18释放，从 而降低恢复力并进而防止回弹导致的振荡增大。

清楚地，需要至少一个位置测量系统(未示出)或在某些情况下，还有加 速测量系统(在此未示出)以在每个弹簧路径32和33同时检测当前激励以及 当前位置。

当在上山或下山驾驶时，基于操作长期偏离中央停靠位置或从水平零位置 41偏移可以通过连续的压力积累(增加弹簧性能)抵消从而依次确保合适的 弹簧行程(spring travel)。

由于所述可变形流体弹簧元件18的形状和性能，可以基于切变或者压力 增加在弹簧性能中插入另外的级数。

当将要出现的膨胀用作基于压力增加缩短所述可变形流体弹簧元件18导 致的偏移中的另一力增加时，在弹簧性能中的另外的级数可以理想地通过进一 步限制枢轴关节25的运行来实现。

在该例子中，也可以为所述可变形流体弹簧元件18累积提供接触面以在 该偏移中产生附加力增加。

不用说上述实施例仅仅是关于本发明的第一实施例。本发明的配置不限于 该实施例。

申请人保留请求保护申请文件中所开的、对本发明相比现有技术具有新颖 性来说所有关键特征的单个或组合的权利。