安全地约束碰撞车辆内乘员的方法及执行该方法的座椅

摘要

本发明涉及一种用于在碰撞车辆中采用安全带的乘员安全约束方法,且同时一双管架结构用来支承车座架。该方法的特征在于:通过所述的安全带和弹性变形的双管架结构以这样方式相互作用来约束碰撞中的动能,该方式是在适中的负荷下,双管架结构的上部将弹性移动,但在一较大负荷下,所述双管架结构的结果是永久变形,同时在永久变形阶段的弹性移动也可以通过双管架结构的上部复位的弹性作用,将乘员向后带向座椅靠背,该装置的特征在于:带有座椅部分和一靠背部分(B;A)的一座椅架由一平行管结构构成,其中两管(1,2)在座椅部分(B)和靠背部分(A)处相互置于上/下和前/位置,分别延伸到乘员胸部(D)的位置,在此位置以上,上述管被拧成并排位置,加强、可变形的成形板(12)至少在座椅部分(B)和在靠背(A)的下部处刚性地设在平行管(1,2)之间。

说明书

本发明涉及一种安全地约束碰撞车辆内的乘员的方法，和用来执行该方法的座椅。尤其是，本发明涉及通过采用一与座椅构成整体的安全带来获得一安全且柔和地约束乘客/驾驶员的技术。

已知了车辆碰撞中通过安全带的约束来避免伤害中的好处。然而存在着安全带怎样保护乘员的一些问题。也存在着将安全带连接配置在一有限空间内、例如在小公共汽车和公共交通中的问题。

当用于公共交通上时，使用安全带应考虑安全带安全固定在车上/座椅上的问题。到现在为止所使用的这类座椅中的连接，必须包括一刚性而庞大的结构，该结构将占用车辆上的有效空间。在座椅之外固定必须要有固定的刚性点，该结构也将占用车辆上的有效空间，且其前提是车身侧壁及地板有非常大的强度。安全带在车辆内固定的其它要求是一点也不应增加对其它乘员伤害的危险。

DE-A-2546157公开了一种在车辆座椅上带有一内置式安全带的靠背，当该靠背在车辆横向方向上折弯时，其可弹性地折叠，此结构不能吸收任何更大的负荷，且在大于30km/h碰撞中似乎是非常危险的。因此在更大的负荷下所获得的弹性就会停止，而这种弹性的停止据信对于使用安全带的乘员来说将是致命的。

US-A-4993778公开了一种带有一整体安全带的座椅结构。安全带的固定安装在座椅之外。此结构不是用来承受碰撞中的负荷。

WO 9014245是一非常坚固的座椅结构的例子。在碰撞中带有此结构，不会可能对乘员进行柔和的、渐进的约束。该文献是一具有庞大而又笨重的结构而不精巧的示例。EP-0590237也如此，其想努力获得一细小的结构，然而该结构非常复杂且可能相当笨重。

本发明的目的是获得一允许安全卷带与车内座椅整体配置的技术，其中一轻巧且不庞大的座椅架在碰撞中能承受大的负荷，其方式是通过在安全带上的实际负荷的有利分布，同时带有弹性和可能有的永久变形，这种弹性和变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。在碰撞负荷中，安全带也有5％至10％的延伸率，且该延伸率能与座椅靠背的变形一起有助于对乘员进行柔和地约束。尤其是，所存在的这种变形有助于减少作用在乘员身上因碰撞瞬间而形成的伤害。

按照本发明，通过具有权利要求所述的特征条款的一方法和一装置，可以完成上述目的。

在一碰撞中，通过安全带、和通过配合可弹性变形的双管架结构，乘员的动能以这样方式被约束着，该方式是在一适中的负荷下双管架结构的上部将会弹性地移动，但在一更大的碰撞或负荷下，将发生双管架结构的永久变形，同时可弹性移动，以及在永久变形时，通过双管架结构上部的弹性向后移动，将有助于将乘员带向座椅靠背方向。意想不到的是，与系在座椅之外的传统的安全带、乘员由这种安全带进行同样约束相比较，将降低了作用在乘员脖子上负荷、和碰撞瞬间产生的伤害。通过在运动的乘员身上的系止作用能说明一些引伸的有益效果，这种系止方式是，在靠背的管架上部通过弹性变形同步渐进地缓冲的过程中，首先安全带被伸长，当伸长时发生永久变形，但不是双管架结构的发生弹性移动的部位。因此该弹性仍然存在，且能满足乘员向后碰撞时，减缓头部速度。

在高速时将存在平行管结构的折弯部分(在从靠背到座的通道处)的变形阶段。同时，或稍微滞后(取决于车辆类型--例如市区公共汽车或旅游公共汽车)--可以起动地板托架的能量累积变形，该托架一般用来将座椅结构连在车辆地板上。通过选择适当的尺寸和材料，在所有变形区域发生最大弹性变形和永久变形期间，能对乘员产生非常柔和的缓冲作用。

因此，本发明可以制成特别适合于小孩及学校巴士的座椅，在此情形下，一些座椅制成适合体重在20kg以下的小孩；而另一些座椅制成适合体重在20-30kg以下的小孩等等。因此，能够增加所有乘员的安全性。当然也可以将本发明用于家庭轿车上。因此座椅尺寸和形状的确定不仅仅考虑体重，而且要考虑体长、肥胖、和身长/腿部长度比。

因此本发明公开了通过连到车座上的安全带来对乘员/驾驶员进行柔和约束的装置。该装置特征在于：

带有座椅部分和一靠背部分(B；A)的一座椅架由一平行管结构构成，其中两管(1,2)在座椅部分(B)和靠背部分(A)处相互置于上/下和前/后位置，分别延伸到乘员胸部(D)的位置，在此位置以上，上述管被拧成并排位置，且其中

加强的、可变形的成形板(12)刚性地设在平行管(1,2)之间，并设置在至少座椅部分(B)和在靠背(A)的下部处。

此结构可以节省有用空间，特别是在前后设有数排座椅的公共交通车辆上，同时能将重量保持相当低。

下面结合附图所示的实施方式来描述本发明，其中；

图1是基本包括本发明一平行管架结构的座椅架的正透视图；

图2是从上方看、图1中座椅架的正透视图；

图3是从上方看、带有一背盖和一些加强板的座椅架的正透视图；

图4a和图4b概略地示出了该座椅架在受到负荷期间的动作情况，该座椅架包括一平行管架结构；

图5a和图5b分别是根据本发明的构造在座椅架/结构上的整个车座正透视图和后透视图。

图1是基本包括本发明两平行管架部分1和2的座椅架的正透视图，管架部分1和2从下座椅件B经过折弯部分C到靠背件A之间相互平行。采用U-横梁3和4连在一托架部分(未示出))上，该托架部分连在车辆地板上。一座椅上的稳定板5与管架部分2相连。大约在其胸部高度--图1中D部分--该管架部分1和2转位--从下看--从相互前后位置转到并排的部位(也可以从图2看)。两紧固件8和9在座椅架的最上部分连接两管架部分。在图2中，示出了该两管架部分1和2在所述折弯部位C处彼此分开。

一加固板7设在下座椅部位上，用来加强座椅强度，增加其抗破坏性。这也是座椅架采用带椭圆截面的管子的缘故。在板6和7上也有折弯部分6a(看不见)和7a。这些折弯部分将连到所述管子的椭圆截面上，且与一相邻管子部分一起，构成连接座椅件的一结构。

在图3中，示出了在连接折弯部分C处的管架部分之间的空间是怎样由成形板12和13来填补的。这些成形板将分别构成成对件12a、13a和12b、13b，所述的成对件紧连于管架部分1和2。最好在一装配位置上夹紧这些成对件。对于在两侧具有的成形板12a和12b--从外和内的两侧--它们能通过焊接、或通过螺栓和螺母和/或螺钉的类似方法相连起来。一后盖10，例如用壳背11来加强的玻璃纤维，做成座椅靠背。将所述靠背装在下座椅件上(图5示出了)来完成该座椅。

图4a示出了在未置于负荷下的平行管子的上弹性部分的位置，而图4b示出了置于负荷力F(在碰撞中从安全带来的)下的相同部位，这里很清楚地示出了当其并排布置时该管子部位是怎样相互作用的，和当在从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时是怎样相互作用的。该扭矩将产生极佳的特性，其有助于在约束乘员时建立一“柔软”的渐进。

最后图5a和图5b分别是根据本发明的构造在座椅架/结构上的整个车座正透视图和后透视图。

本发明不限于所示实施方式，而且可以在所附权利要求范围内进行修改。