УЗЕЛ СИДЕНЬЯ

Транспортные средства могут подпадать под действие стандартов испытания на удар при столкновении, чтобы оценивать меры безопасности для занимающих места людей. В качестве одного из примеров, Национальная администрация по безопасности дорожного движения (NHTSA) предусматривает методику испытаний, предназначенную для имитации восприятия транспортным средством бокового столкновения со столбом. Методика NHTSA предусматривает, что испытываемое транспортное средство, содержащее в себе манекен для испытаний в качестве занимающего место человека, соударяется боком на 20 милях в час с жестким вертикальным столбом диаметром 10 дюймов. Другие процедуры могут быть предусмотрены организациями, такими как Международный институт безопасности дорожного движения (IIHS) и Европейская программа оценки новых автомобилей (EuroNCAP). Процедуры могут измерять воздействия на антропометрических испытательных устройствах, имитирующих занимающих места людей в разных положениях в транспортном средстве.

Согласно объекту настоящего изобретения создан узел сиденья, содержащий спинку сиденья; удлиненный элемент, с возможностью поворота поддерживаемый спинкой сиденья; пиротехническое устройство, закрепленное относительно спинки сиденья; и трос, присоединенный к удлиненному элементу и прикрепленный с возможностью развертывания к пиротехническому устройству.

Предпочтительно, узел сиденья дополнительно содержит шарнир, присоединяющий удлиненный элемент к спинке сиденья, при этом трос проходит по меньшей мере частично вокруг шарнира.

Предпочтительно, удлиненный элемент является поворачиваемым вручную относительно спинки сиденья.

Предпочтительно, пиротехническое устройство является выстреливающим из готового состояния в разряженное состояние.

Предпочтительно, трос втянут в пиротехническое устройство в разряженном состоянии относительно готового состояния.

Предпочтительно, удлиненный элемент является поворотным между опущенным положением, параллельным спинке сиденья, и поднятым положением, поперечным спинке сиденья.

Предпочтительно, трос выполнен с возможностью поворота удлиненного элемента в поднятое положение.

Предпочтительно, узел сиденья дополнительно содержит модуль управления, связанный с пиротехническим устройством и запрограммированный на выдачу команды пиротехническому устройству на выстреливание в ответ на боковой удар при столкновении транспортного средства.

Предпочтительно, узел сиденья дополнительно содержит ремень безопасности, при этом пиротехническое устройство присоединено с возможностью развертывания к ремню безопасности.

Предпочтительно, ремень безопасности включает в себя пряжку и тканую ленту со скобой, зацепляемой с пряжкой.

Предпочтительно, пиротехническое устройство присоединено с возможностью развертывания к пряжке.

Предпочтительно, удлиненный элемент поддерживается с возможностью поворота на боковой поверхности спинки сиденья.

Предпочтительно, удлиненный элемент имеет внутреннюю сторону, обращенную к спинке сиденья и имеющую мягкую набивку.

Предпочтительно, узел сиденья дополнительно содержит каркас сиденья, поддерживающий спинку сиденья, и основание сиденья, поддерживаемое каркасом сиденья.

Предпочтительно, пиротехническое устройство присоединено к каркасу сиденья.

Предпочтительно, спинка сиденья включает в себя механизм откидывания назад, переключаемый между регулируемым состоянием, в котором спинка сиденья подвижна относительно основания сиденья, и закрепленным состоянием, в котором спинка сиденья неподвижна относительно основания сиденья.

Предпочтительно, удлиненный элемент присоединен к механизму откидывания назад.

Предпочтительно, удлиненный элемент является поворотным из первого положения, в котором механизм откидывания назад находится в закрепленном состоянии, и вторым положением, в котором механизм откидывания назад находится в регулируемом состоянии.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе транспортного средства, включающего в себя сиденье;

Фиг. 2 - вид в перспективе сиденья;

Фиг. 3 - вид сбоку сиденья с удлиненным элементом в опущенном положении;

Фиг. 4 - вид спереди сиденья с удлиненным элементом в опущенном положении;

Фиг. 5 - вид сбоку сиденья с удлиненным элементом в поднятом положении;

Фиг. 6 - вид спереди сиденья с удлиненным элементом в поднятом положении;

Фиг. 7 - поперечный разрез удлиненного элемента вдоль линии 7-7 с фиг. 5;

Фиг. 8 - вид сбоку части спинки сиденья у сиденья с удлиненным элементом в опущенном положении;

Фиг. 9 - вид сбоку части спинки сиденья у сиденья с удлиненным элементом в поднятом положении;

Фиг. 10 - вид сбоку части спинки сиденья альтернативного варианта осуществления сиденья с механизмом откидывания назад в первом положении;

Фиг. 11 - вид сбоку части спинки сиденья альтернативного варианта осуществления сиденья с фиг. 10 с механизмом откидывания назад во втором положении;

Фиг. 12 - вид в перспективе еще одного альтернативного варианта осуществления сиденья; и

Фиг. 13 - структурная схема системы управления для удлиненного элемента сиденья.

Как показано на чертежах, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены идентичные компоненты на нескольких видах, узел 32 сиденья в транспортном средстве 30 включает в себя спинку 38 сиденья, удлиненный элемент 42, пиротехническое устройство 44 и трос 46. Удлиненный элемент 42 с возможностью поворота поддерживается спинкой 38 сиденья. Пиротехническое устройство 44 закреплено относительно спинки 38 сиденья. Трос 46 присоединен к удлиненному элементу 42 и с возможностью развертывания прикреплен к пиротехническому устройству 44.

Узел 32 сиденья может снижать способность занимающего место человека транспортного средства 30 перемещаться внутрь, то есть, к центру транспортного средства 30, если транспортное средство 30 испытывает фронтальный или боковой удар при столкновении. Более точно, удлиненный элемент 42 может препятствовать перемещению туловища занимающего место человека внутрь. Узел 32 сиденья может снижать вероятность, что занимающий место человек ударяется о другие объекты в транспортном средстве 30, такие как сиденья, другие занимающие места люди, приборная панель, и т. д. Узел 32 сиденья, таким образом, может снижать вероятность или серьезность травмы занимающего место человека во время удара при столкновении. Удлиненный элемент 42 также может комбинироваться с другими функциями для занимающего место человека, такими как выполнение роли подлокотника или рычага для управления отклонением спинки 38 сиденья, как подробнее описано ниже. Узел 32 сиденья также может комбинироваться с другими системами устройств пассивной безопасности, посредством предварительного натяжения ремня 68 безопасности, как описано ниже.

Как показано на фиг. 1 и 2, узел 32 сиденья включает в себя сиденье 34. Сиденье 34, показанное на фиг. 1 и 2, является ковшеобразным сиденьем, но, в качестве альтернативы, сиденье 34 может быть многоместным неразделенным сиденьем или другим типом сиденья. Сиденье 34 может включать в себя спинку 38 сиденья, основание 36 сиденья и подголовник 40. Подголовник 40 может поддерживаться спинкой 38 сиденья и может быть неподвижно закрепленным или подвижным относительно спинки 38 сиденья. Спинка 38 сиденья может поддерживаться основанием 36 сиденья и может быть неподвижно закрепленной или подвижной относительно основания 36 сиденья. Спинка 38 сиденья, основание 36 сиденья и/или подголовник 40 могут быть настраиваемыми в многочисленных степенях свободы. Точнее, спинка 38 сиденья, основание 36 сиденья и/или подголовник 40 могут быть настраиваемыми сами собой, другими словами, иметь настраиваемые компоненты в спинке сиденья, основании 36 сиденья и/или подголовнике 40, и/или могут быть настраиваемыми друг относительно друга.

Как показано на фиг. 2, сиденье 34 может включать в себя каркас 48 сиденья. Каркас 48 сиденья может включать в себя панели и/или может включать в себя трубки, перекладины, и т. д. Каркас 48 сиденья может поддерживать спинку 38 сиденья и/или основание 36 сиденья. Каркас 48 сиденья может быть сформирован из любого пригодного пластичного материала, например, армированного углеродными волокнами пластика (CFRP), армированного стекловолокном полуобработанного термопластового композита (органического полотна), и т. д. В качестве альтернативы, например, некоторые или все компоненты каркаса 48 сиденья могут быть сформированы из пригодного металла, например, стали или алюминия.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 2, сиденье 34 может включать в себя подушки 50. Подушки 50 поддерживаются на каркасе 48 сиденья. Подушки 50 могут быть сделаны из амортизирующего материала, покрытого обивкой. Амортизирующий материал может быть сформирован из пеноматериала или любого другого пригодного поддерживающего материала. Обивка может быть сформирована из ткани, кожи, искусственной кожи или любого другого пригодного материала. Обивка может быть сшита на панелях вокруг пеноматериала. Подушки 50 могут быть предусмотрены на основании 36 сиденья, спинке 38 сиденья и/или подголовнике 40.

Как показано на фиг. 2-6, удлиненный элемент 42 с возможностью поворота поддерживается спинкой 38 сиденья. Более точно, удлиненный элемент 42 с возможностью поворота поддерживается на боковой поверхности 52 спинки 38 сиденья, то есть, панели, обращенной в сторону относительно сиденья 34, другими словами, поперек направления, в котором обращен занимающий место человек в сиденье 34.

Удлиненный элемент 42 может быть поворотным относительно оси А поперек направления, в котором обращен занимающий место человек в сиденье 34. Шарнир 54 может присоединять удлиненный элемент 42 к спинке 38 сиденья. Удлиненный элемент 42 может быть поворотным вручную относительно спинки 38 сиденья, другими словами, занимающий место человек может быть способным поворачивать удлиненный элемент 42 относительно спинки 38 сиденья. Например, шарнир 54 может обеспечивать силу трения, противодействующую повороту удлиненного элемента 42, и сила трения может быть достаточно высока, чтобы удлиненный элемент 42 не поворачивался под своим собственным весом, но достаточно низкой, чтобы занимающий место человек был способен поворачивать удлиненный элемент 42. Удлиненный элемент 42 может быть поворотным между опущенным положением, параллельным спинке 38 сиденья, как показано на фиг. 3 и 4, и поднятым положением, поперек спинки 38 сиденья, как показано на фиг. 5 и 6. В поднятом положении, удлиненный элемент 42 может быть направлен вперед относительно сиденья 34, то есть, в направлении, в котором был бы обращен занимающий место человек в сиденье 34. Спинка 38 сиденья или удлиненный элемент 42 может включать в себя ограничитель (не показан), предотвращающий поворот удлиненного элемента 42 вверх за пределы поднятого положения.

Спинка 38 сиденья может включать в себя штырь (не показан), который выравнивается с отверстием (не показано) на удлиненном элементе 42, когда удлиненный элемент 42 находится в поднятом положении. В качестве альтернативы, удлиненный элемент может включать в себя штырь, а спинка сиденья может включать в себя отверстие. Например, штырь может быть подпружинен, чтобы занимать отверстие, когда выровнены. Штырь может быть втягиваемым, например, с помощью кнопки или ручки (не показана), выталкивающей или вытягивающей штырь из отверстия, тем самым, предоставляя удлиненному элементу 42 возможность поворачиваться вокруг шарнира 54. Штырь и отверстие могут предоставлять удлиненному элементу 42 возможность выполнять роль подлокотника для занимающего место человека, предотвращая нисходящее перемещение удлиненного элемента 42, когда занимающий место человек кладет руку на удлиненный элемент 42.

Как показано на фиг. 7, удлиненный элемент 42 имеет внутреннюю сторону 56, обращенную к спинке сиденья, и наружную сторону 58, обращенную от спинки 38 сиденья. Внутренняя сторона 56 может быть с мягкой набивкой, то есть, сформирована из материала, который поглощает энергию посредством упругого сжатия, которое может обеспечивать амортизацию. Наружная сторона 58 может быть жесткой относительно внутренней стороны 56, а внутренняя сторона 56 может быть сжимаемой относительно наружной стороны 58. Наружная сторона 58 может быть сформирована из пластика, например, армированного углеродными волокнами пластика (CFRP), армированного стекловолокном полуобработанного термопластового композита (органического полотна), и т. д.; или металла, например, стали или алюминия.

Как показано на фиг. 10 и 11, спинка 38 сиденья включает в себя механизм 60 откидывания назад. Механизм 60 откидывания назад является переключаемым между регулируемым состоянием, в котором спинка 38 сиденья подвижна относительно основания 36 сиденья, и закрепленным состоянием, в котором спинка 38 сиденья неподвижна относительно основания 36 сиденья, как известно. Например, механизм 60 откидывания назад может включать в себя поворотный элемент 62 и скользящий элемент 64, каждый имеет участок зубчатого зацепления. В регулируемом состоянии, скользящий элемент 64 расположен на определенном расстоянии от поворотного элемента 62 и, таким образом, предоставляет возможность поворачивания поворотного элемента 62, а в закрепленном состоянии, скользящий элемент 64 зацеплен с поворотным элементом 62 и, таким образом, предотвращает поворачивание поворотного элемента 62. Поворотный элемент 62 может быть закреплен относительно основания 36 сиденья. Радиальная пружина 88 может быть присоединена к поворотному элементу 62 и спинке 38 сиденья и смещена, с тем чтобы наклонять спинку 38 сиденья вперед относительно основания 36 сиденья. Таким образом, когда механизм 60 откидывания назад находится в регулируемом состоянии, например, когда скользящий элемент 64 расположен на определенном расстоянии от поворотного элемента 62, спинка 38 сиденья имеет тенденцию наклоняться вперед, но может нажиматься против действия силы радиальной пружины 88 в положение, требуемое занимающим место человеком. В качестве альтернативы, механизм 60 откидывания назад может быть другим механизмом для откидывания назад спинки 38 сиденья, как известно.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 10 и 11, удлиненный элемент 42 может быть присоединен к механизму 60 откидывания назад и выполнять роль рычага для управления механизмом 60 откидывания назад. Например, скользящий элемент 64 может быть присоединен к точке 66 соединения на удлиненном элементе 42, расположенной на определенном расстоянии от шарнира 54. Таким образом, поворачивание удлиненного элемента 42 перемещает скользящий элемент 64. Удлиненный элемент 42 может быть поворотным между первым положением, в котором механизм 60 откидывания назад находится в закрепленном состоянии, как показано на фиг. 10, и вторым положением, в котором механизм 60 откидывания назад находится в регулируемом состоянии, как показано на фиг. 11. Таким образом, удлиненный элемент 42 может использоваться занимающим место человеком в качестве рычага, побуждающего механизм 60 откидывания назад переходить между регулируемым и закрепленным состояниями. Точка 66 соединения может быть слабой относительно удлиненного элемента 42, то есть, заданное усилие, приложенное к удлиненному элементу 42, будет побуждать точку 66 соединения повреждаться, например, отделяясь раньше, чем повреждается удлиненный элемент 42, например, ломаясь или пластически деформируясь.

Как показано на фиг. 1 и 12, узел 32 сиденья может включать в себя ремень 68 безопасности. Ремень 68 безопасности может включать в себя пряжку 70 и тканую ленту 72, в том числе, скобу 74, зацепляемую с пряжкой 70. Ремень 68 безопасности может быть трехточечным привязным устройством, означая, что тканая лента 72 крепится в трех точках вокруг занимающего место человека, когда застегнута: в точке 76 крепления, на натяжителе 78 и на пряжке 70. Ремень 68 безопасности, в качестве альтернативы, может включать в себя другую компоновку точек крепления. Точка 76 крепления прикрепляет один конец тканой ленты 72 к каркасу 48 сиденья. Другой конец тканой ленты 72 подается в натяжитель 78, который может включать в себя намоточный барабан (не показан), который удлиняет и втягивает тканую ленту 72. Скоба 74 свободно скользит вдоль тканой ленты 72 и, когда зацеплена с пряжкой 70, делит тканую ленту 72 на поясной ремень и плечевой ремень. Пряжка 70 может быть присоединена к каркасу 48 сиденья.

Как показано на фиг. 2, 8 и 9, пиротехническое устройство 44 может быть закреплено относительно спинки 38 сиденья. Например, пиротехническое устройство 44 может быть присоединено к каркасу 48 сиденья, более точно, каркасу 48 сиденья, который поддерживает спинку 38 сиденья. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 12, пиротехническое устройство 44 может быть присоединено к основанию 36 сиденья.

Пиротехническое устройство 44 является выстреливающим из готового состояния в разряженное состояние. Пиротехническое устройство 44 может быть линейным исполнительным механизмом. Например, пиротехническое устройство 44 может включать в себя поршень и пиротехническое вещество, воспламеняемое электрическим током (не показано). Когда прикладывается ток, пиротехническое устройство 44 переходит из готового состояния в разряженное состояние, и пиротехническое вещество воспламеняется. Сила от воспламенения пиротехнического вещества перемещает поршень.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 2, 8 и 9, трос 46 с возможностью развертывания прикреплен к пиротехническому устройству 44. Например, трос 46 может быть присоединен к поршню пиротехнического устройства 44. Трос 46 может быть втянут в пиротехническое устройство 44 в разряженном состоянии относительно готового состояния. Другими словами, когда пиротехническое устройство 44 выстреливает, пиротехническое устройство 44 тянет и втягивает трос 46.

Трос 46 присоединен к удлиненному элементу 42. Трос 46 выполнен с возможностью поворачивать удлиненный элемент 42 в поднятое положение. Трос 46 прикреплен к удлиненному элементу 42, так чтобы выстреливание пиротехнического устройства 44 побуждало удлиненный элемент 42 поворачиваться в поднятое положение. Например, трос 46 может продолжаться по меньшей мере частично вокруг шарнира 54. Когда трос 46 втягивается, трос 46 тянет за удлиненный элемент 42 и вызывает перемещение вокруг шарнира 54, стремящееся повернуть удлиненный элемент 42. Возможны другие компоновки крепления, которые побуждают удлиненный элемент 42 поворачиваться в поднятое положение.

Трос 46 может быть способен передавать усилия, работающие на растяжение, но не на сжатие; то есть, трос 46 может быть способен тянуть, но не толкать. Когда занимающий место человек вручную поворачивает удлиненный элемент 42 в поднятое положение, слабина привносится в трос 46 между удлиненным элементом 42 и пиротехническим устройством 44. Если пиротехническое устройство 44 выстреливает, когда удлиненный элемент 42 находится в поднятом положении, слабина троса 46 убирается пиротехническим устройством 44, но удлиненный элемент 46 остается в поднятом положении. Когда занимающий место человек вручную поворачивает удлиненный элемент 42 в опущенное положение, слабина троса 46 выводится в ноль.

Трос 46 может быть сформирован из любого материала, предоставляющего тросу 46 возможность быть гибким и иметь высокую прочность на разрыв относительно усилия от пиротехнического устройства 44. Например, трос 46 может быть сформирован из плетеных стальных проволок.

Как показано на фиг. 12, пиротехническое устройство 44 может быть с возможностью развертывания присоединено к ремню 68 безопасности, например, пряжке 70. Например, трос 46 присоединен к удлиненному элементу 42, а второй трос 80 может быть присоединен к тросу 46 и пряжке 70. В качестве альтернативы, второй трос 80 может быть присоединен непосредственно к пиротехническому устройству 44. Когда пиротехническое устройство 44 выстреливает и втягивает трос 46, пиротехническое устройство 44 также может втягивать второй трос 80. Таким образом, пиротехническое устройство 44 может выполнять роль преднатяжителя ремня 68 безопасности.

Как показано на фиг. 13, транспортное средство 30 может включать в себя датчик 82 удара. Датчик 82 удара приспособлен для выявления удара при столкновении с транспортным средством 30. Датчик 82 удара может быть любого пригодного типа, например, послеконтактными датчиками, такими как измерители ускорения, датчики давления и контактные переключатели; и предупреждающими удар датчиками, такими как системы датчиков с радиолокатором, лазерным локатором и технического зрения. Системы технического зрения могут включать в себя одно или более из камеры, датчиков изображения на ПЗС (приборах с зарядовой связью, CCD), датчиков изображения на КМОП (комплементарных металлооксидных полупроводниках, CMOS), и т. д. Датчик 82 удара может быть расположен в многочисленных точках в или на транспортном средстве 30.

Транспортное средство 30 может включать в себя модуль 84 управления. Модуль 84 управления может быть основанным на микропроцессоре контроллером. Модуль 84 управления может включать в себя процессор, память, и т. д. Память модуля 84 управления может включать в себя память для хранения команд, исполняемых процессором, а также для электронного хранения данных и/или баз данных. Модуль 84 управления может быть модулем управления устройствами пассивной безопасности и может быть на связи с и может управлять подушками безопасности (не показаны) в транспортном средстве 30, в числе других функций.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 13, модуль 84 управления может передавать и принимать сигналы через сеть 86 связи, такую как шина локальной сети контроллеров (CAN), сеть Ethernet, локальная сеть соединений (LIN), и/или посредством любой другой проводной или беспроводной сети связи. Модуль 84 управления может быть на связи с датчиком 82 удара и пиротехническим устройством 44 через сеть 86 связи.

Модуль 84 управления может быть запрограммирован давать команду пиротехническому устройству 44 выстреливать в ответ на боковое столкновение. Более точно, модуль 84 управления может быть запрограммирован давать команду пиротехническому устройству 44 выстреливать в ответ на боковое столкновение со стороной транспортного средства 30, дальней от сиденья 34. Например, для сиденья 34 с левой стороны транспортного средства 30, модуль 84 управления запрограммирован выстреливать, когда транспортное средство 30 испытывает боковое столкновение по правую сторону. В качестве альтернативы или дополнительно, модуль 84 управления может быть запрограммирован давать команду пиротехническому устройству 44 выстреливать в ответ на фронтальное столкновение с транспортным средством 30.

В случае удара при столкновении, датчик 82 удара может выявлять удар и передавать сигнал через сеть 86 связи в модуль 84 управления. Если модуль 84 управления определяет, что удар при столкновении был боковым ударом в борт транспортного средства 30, дальний от сиденья 34, или фронтальным ударом, то модуль 84 управления может передавать сигнал через сеть 86 связи на пиротехническое устройство 44. Пиротехническое устройство 44 может выстреливать и втягивать трос 46. Если узел 32 сиденья включает в себя второй трос 80, присоединенный к пряжке 70, выстреливание пиротехнического устройства 44 тянет второй трос 80 и пряжку 70, предварительно натягивая ремень 68 безопасности вокруг занимающего место человека в сиденье 34. Пиротехническое устройство 44 втягивает и прикладывает натяжение к тросу 46, которое вызывает момент на удлиненном элементе 42 вокруг шарнира 54. Удлиненный элемент 42 поворачивается вокруг шарнира 54 из опущенного положения или какого бы то ни было текущего положения, в котором находится удлиненный элемент 42, в поднятое положение. Если удлиненный элемент 42 присоединен к механизму 60 откидывания назад, точка 66 соединения может разрушаться.

Если удар при столкновении был боковым ударом, боковой удар может заставлять занимающего место человека приобретать боковой импульс относительно сиденья 34 внутрь, то есть, к центру транспортного средства 30. Удлиненный элемент 42 в поднятом положении может препятствовать перемещению занимающего место человека поперечно внутрь. Более точно, внутренняя сторона 56 удлиненного элемента 42 препятствует движению туловища занимающего место человека поперечно внутрь. Удлиненный элемент 42 может уменьшать травмы занимающего место человека в сиденье 34, предотвращая удар занимающего место человека о другие объекты в транспортном средстве 30, такие как сиденья, другие занимающие места люди, и т. д.

Если удар при столкновении был фронтальным ударом, удар при столкновении может заставлять занимающего место человека получать направленный вперед импульс в подушку безопасности (не показана). Удлиненный элемент 42 в поднятом положении может препятствовать перемещению занимающего место человека поперечно внутрь. Таким образом, удлиненный элемент 42 может предотвращать или уменьшать соскальзывание занимающего место человека с подушки безопасности. Удлиненный элемент 42 может уменьшать травмы занимающего место человека в сиденье 34, предотвращая удар занимающего место человека о другие объекты в транспортном средстве 30, такие как приборная панель (не показана).

Изобретение было описано иллюстративным образом, и должно быть понятно, что терминология, которая была использована, подразумевается свойственной по характеру формулировок скорее описанию, нежели ограничению. Многие модификации и варианты настоящего изобретения возможны в свете вышеприведенных доктрин, и изобретение может быть осуществлено на практике иначе, чем как конкретно описано.