CN103101467A

CN103101467A - 座椅靠背框架

Info

Publication number: CN103101467A
Application number: CN2012104493884A
Authority: CN
Inventors: 沟端洋志
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: US8696060B2; JP5765198B2; CN103101467B; DE102012220362A1; DE102012220362B4; JP2013103551A; US20130119737A1

Abstract

本发明涉及座椅靠背框架。用于安装头枕（40）的金属支撑托架（36）布置成在座椅靠背框架的上框架（32）和平行于上框架（32）并且在其下面设置的加强部件（35）的前侧上与上框架（32）和加强部件（35）两者重叠。支撑托架（36）具有管形主体，头枕（40）的撑杆（41）插过管形主体并且管形主体支撑头枕（40）的撑杆（41）。主体下部（36b）固定到加强部件（35）的前表面，但是主体上部（36a）不被固定到上框架（32）。以此方式减弱头枕（40）的支撑刚度抑制了与地板的共振，同时当在碰撞发生时向后作用力（F2）作用于头枕（40）上时，利用围绕主体下部（36b）向后倾斜并且抵靠朝后的上框架（32）的支撑托架（36），确保了用于支撑乘员的刚度。

Description

座椅靠背框架

技术领域

本发明涉及一种车辆座椅的座椅靠背框架，其中头枕能够被安装到座椅靠背框架的上部。

背景技术

在于座椅靠背的上部处设置有用于支撑乘员的头部的头枕的车辆座椅中，通常，金属头枕安装部件被固定到座椅靠背框架的上部，并且头枕被联结到这个头枕安装部件。更加具体地，由树脂制成的柱形头枕支撑件被联结到这个头枕安装部件，并且头枕被撑杆保持到座椅靠背框架，该撑杆向下延伸到被***这个头枕支撑件中的头枕下面。例如在以下日本专利申请公报No.11-216037（JP 11-216037A）中描述了设置有这种头枕安装部件的座椅靠背框架。

在JP 11-216037A中描述的这个座椅靠背框架包括形成上侧的上框架部件，和平行于上框架部件并且在其下面设置的加强部件。头枕安装部件通过焊接而被固定从而横越彼此叠置的上框架部件和加强部件。以此方式使得头枕安装部件在一个较高和一个较低的两个位置中被固定到座椅靠背框架，使得当车辆从后受到碰撞时（在下文中被称作“当碰撞发生时”）确保利用头枕支撑乘员头部所需的刚度成为可能，并且因此是防止乘员颈部扭伤的一种措施。

通常，当车辆正在运行或者怠速（在下文中被称作“在通常运行期间”）时，地板与发动机在特定频率（共振点）下共振，并且这个振动还与乘员是否坐在座椅上无关地经由被固定到地板的座椅框架而被传递到头枕。根据上述技术，能够如上所述通过增加头枕安装部件的支撑刚度而确保用于支撑乘员的刚度。然而，头枕（即，关于座椅靠背框架的共振）的共振频率增加至接近于上述地板的共振点，从而头枕将放大地板的振动水平并振动，这是成问题的。

这里，如果能够减小头枕安装部件的支撑刚度，则能够减轻头枕的振动，但是在另一方面，还将导致当碰撞发生时用于支撑乘员的刚度降低。即，只要头枕安装部件的支撑刚度简单地被调节（即，增加和降低），增加当碰撞发生时用于乘员的支撑性能和抑制头枕的振动就是在科技方面矛盾的任务。通过增加头枕的质量而减小头枕的共振频率也是可能的，但是这将导致车辆质量和成本这两方面的相应的增加，这是不理想的。

发明内容

鉴于前面的问题，本发明因此提供一种座椅靠背框架，该座椅靠背框架在通常运行期间抑制头枕的振动，同时当碰撞发生时确保用于乘员的支撑性能。

本发明的一个方面涉及一种车辆座椅的座椅靠背框架，其中，头枕能够被安装到该座椅靠背框架的上部。这个座椅靠背框架包括形成上侧的上框架部件、平行于上框架部件并且在其下面设置的加强部件，和用于安装头枕的头枕安装部件，当从前侧观察时，该头枕安装部件与上框架部件和加强部件这两者都重叠。头枕安装部件被如此布置，使得在从头枕安装部件与上框架部件重叠的位置和头枕安装部件与加强部件重叠的位置中的一个位置中，头枕安装部件被固定到上框架部件和加强部件之一，并且在另一个位置中，当头枕绕该一个位置向后倾斜时，头枕安装部件抵靠上框架部件和加强部件之另一个，从而头枕的倾斜受到抑制。

根据这个结构，在通常运行期间或者当碰撞发生时，从座椅靠背框架对于头枕的支撑刚度改变。头枕安装部件被布置成与上框架部件和加强部件这两者都重叠，并且在从当沿着车辆纵向方向从座椅前侧观察时头枕安装部件在此处与上框架部件和加强部件重叠的位置中的一个位置处被固定到这两者之一（即，或者上框架部件或者加强部件）。因此，在通常运行期间，头枕安装部件仅在该一个位置处被上框架部件或者加强部件支撑。而且，在另一个位置处，当头枕围绕该一个位置向后倾斜时，头枕安装部件抵靠上框架部件和加强部件中的另一个，从而头枕的倾斜受到抑制。相应地，通过在通常运行期间仅仅在该一个位置处支撑头枕，可能确保当碰撞发生时对于支撑乘员有必要的头枕的支撑刚度，而且还减小支撑刚度从而与当碰撞发生时相比它在通常运行期间更低。即，能够在抑制在通常运行期间头枕的振动同时确保当碰撞发生时用于乘员的支撑性能。

在根据上述本发明方面的座椅靠背框架中，在头枕安装部件在此处重叠的另一个位置中的部件可以是上框架部件，并且上框架部件可以具有带有圆形横截面的管形。

根据这个结构，在头枕安装部件在此处重叠的另一个位置中的部件是上框架部件，并且这个上框架部件具有带有圆形横截面的管形。而且，如上所述，头枕安装部件并不需要被固定到这个上框架部件，从而无需部分地压挤上框架部件的管形以形成用于焊接等的平坦表面。因此，管形能够保持它的初始弯曲强度，从而能够进而更好地确保当碰撞发生时用于乘员的支撑性能。

在根据上述本发明方面的座椅靠背框架中，在头枕安装部分在此处重叠的另一个位置中的抵靠可以经由缓冲材料执行。

根据这个结构，通过在头枕安装部件在此处重叠的另一个位置处经由缓冲材料使得头枕安装部件反复地抵靠上框架部件或者加强部件，或者保持抵靠上框架部件或者加强部件，头枕的振动被缓冲材料吸收。因此，能够更好地抑制头枕的振动，并且能够防止头枕安装部件反复地抵靠上框架部件或者加强部件引起的异常噪声发生。

附图说明

将参考附图在本发明的示例性实施例的以下详细说明中描述本发明的特征、优点，以及技术和工业意义，其中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的车辆座椅的透视图；

图2是根据该示例性实施例的座椅靠背框架和头枕的侧视图；

图3是根据该示例性实施例的头枕的安装部分的、沿着图1中的线III-III截取的截面视图；

图4A是示意当向前作用力被施加到根据该示例性实施例的头枕时的操作的视图；

图4B是示意当向后作用力被施加到根据该示例性实施例的头枕时的操作的视图；

图5是示出根据该示例性实施例的结构的头枕的共振放大率的降低的曲线图；

图6是在类似于图3中的位置以截面方式示出的、根据本发明另一个示例性实施例的头枕的安装部分的截面视图；

图7A是示意当向前作用力被施加到根据该另一个示例性实施例的头枕时的操作的视图；并且

图7B是示意当向后作用力被施加到根据该另一个示例性实施例的头枕时的操作的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1到3描述本发明的示例性实施例。在图1中，被设置在车辆中并且由乘员使用的座椅10的外形由交替的长和双短划线表示。座椅10包括乘员坐在其上的座垫20、用作乘员的背靠的座椅靠背30，和支撑乘员头部的头枕40（见图2）。座椅靠背30被连接到座垫20的后端部分。能够利用被设置在这个连接部分处的、未示出的倾角调节装置调节在座椅靠背30和座垫20之间的角度。座椅靠背30具有金属座椅靠背框架31作为形成座椅靠背30的框架的部件，该金属座椅靠背框架具有诸如在图1中由实线示出的基本矩形框架形状。除了座椅靠背框架31，座椅靠背30还具有垫部件和覆盖该垫部件的罩，该垫部件作为形成包括背靠表面的外形（在图1中由交替的长和双短划线示出）的部件，是覆盖座椅靠背框架31的软垫。而且，支撑坐着的人的头部的后部的头枕40被联结到座椅靠背30的上部。座椅靠背框架31主要地包括上框架32、侧框架33，和下框架34。这些构成部件通过焊接而被一体地结合到一起以形成具有基本矩形框架形状的框架结构。侧框架33是每一个都具有竖直地被布置于左侧和右侧上的长板形状的部件，并且形成框架结构的侧部32b。上框架32是具有带有圆形横截面的管形的部件，并且被弯曲成基本倒U形状。上框架32被布置成在两个侧框架33的上端之间延伸，并且形成侧部32b的靠上部分和上部32a。下框架34是长板形部件，并且横向地被布置于左侧和右侧框架33这两者的下部的内侧。

加强上框架32的加强部件35被设置在座椅靠背框架31上。加强部件35由金属制成，并且是长板形部件，即，具有长条形状的部件。加强部件35被布置成在上框架32的左侧部和右侧部32b之间延伸，被定向成使得加强部件35的宽度方向在竖直方向上，并且平行于上部32a。通过焊接到相应的侧部32b的后侧来固定加强部件35的每一个端部部分。而且，在加强部件35的宽度方向的两侧上的边缘被沿着加强部件35的整个长度或者部分长度朝前弯曲。此外，用于联结头枕支撑件37的支撑托架36被设置在座椅靠背框架31上。支撑托架36是金属部件，其每一个具有角管形主体。在下文中，可以单数地描述诸如支撑托架36和头枕支撑件37的部分以简化说明。支撑托架36被布置成与上框架32和加强部件35的前表面重叠。如在图3中所示在加强部件35的方向上延伸的固定部分36c被设置在面对加强部件35的、支撑托架36的主体下部36b上。通过焊接到加强部件35的前表面来固定固定部分36c的顶端。同时，如在图3中很好地示出地，面对上框架32的、支撑托架36的主体上部36a没有被固定到上框架32，并且被以小的间隙与上框架32分离。毡子38被置放于在上框架32的表面上的、上框架32在此处面对支撑托架36的主体上部36a的位置处，从而防止由这些部件彼此抵靠而产生异常噪声。

头枕40具有金属撑杆41，每一个金属撑杆41具有向下延伸的杆的形状。这些撑杆41经由头枕支撑件37而被联结到支撑托架36。头枕支撑件37是未示出的树脂部件，每一个树脂部件具有带有圆管形状的主体。通过被***角管形状的支撑托架36中而固定这些头枕支撑件37（见图1）。在图2和3中仅仅示出一个头枕支撑件37的主体上端部分。同时，头枕40的撑杆41***穿过圆管形状的头枕支撑37。撑杆41被构造成能够竖直地定位并且利用被设置在主体上端部上的众所周知的装置而被固定到头枕支撑件37。结果，头枕40从座椅靠背30向上突出的数量能够得到调节以匹配坐着的人的头部的高度位置。当撑杆41被定位并且被固定到头枕支撑件37时，头枕40被联结到座椅靠背框架31。在该示例性实施例中，支撑托架36用作头枕安装部件。

下面，将参考图4A和4B描述当作用力F₁和F₂被施加到头枕40时上述结构的操作。图4A和4B这两者都是图3所示区域的简化视图。能够通过其中关于座椅靠背框架31弹性地支撑头枕40的模型，理解当作用力被施加到头枕40时的行为。如上所述，每一个支撑托架36的主体下部36b经由固定部分36c而被固定到加强部件35，但是主体上部36a不被固定到上框架32。即，基本上仅仅利用加强部件35关于座椅靠背框架31支撑头枕40。因此，当沿着前后方向将作用力F₁和F₂施加到位于座椅靠背框架31上方的头枕40时，加强部件35的弹性扭转变形等发生，并且支撑托架36围绕被设置在主体下部36b上的固定部分36c向前和向后倾斜。在图4A和4B中，在支撑托架36倾斜之前的状态由虚线示出，并且在支撑托架36倾斜之后的状态由实线示出。然而，如上所述支撑托架36被布置于上框架32的前侧上。当如在图4A中所示沿着向前方向的作用力F₁作用于头枕40上时，支撑托架36能够向前倾斜而不被上框架32阻挡，但是当如在图4B中所示沿着向后方向的作用力F₂作用于头枕40上时，支撑托架36的主体上部36a经由毡子38抵靠在其后面的上框架32。在支撑托架36抵靠上框架32之后，除了加强部件35的变形，弹性挠曲变形在上框架32中发生。考虑到这点，与当施加沿着向前方向的作用力F₁时相比，当施加沿着向后方向的作用力F₂时，头枕40关于座椅靠背框架31的支撑刚度将是更高的。

如上所述构造的示例性实施例示出诸如在下面描述的操作和效果。通常，车辆的地板与发动机以一个具体频率共振，并且这个振动还与乘员是否坐在座椅上无关地、经由被固定到地板的座椅框架被传递到头枕40。头枕40使得关于座椅靠背框架31的振动的共振频率随着来自座椅靠背框架31的支撑刚度增加而变得更高。而且，如在图5中所示，随着这个共振频率变得更加接近于上述地板的共振点，地板的振动水平放大，从而头枕40开始振动。在图5所示曲线图中，当典型地板的共振频率达到f₁时，利用虚线示出的、当支撑托架36被相关技术的上框架32和加强部件35支撑时共振放大率的峰值处于与f₁相同的位置中，并且地板的振动被最大地放大并且被传递到头枕40。相反，在其中支撑托架36基本上仅仅被加强部件35支撑的结构的情况下，如在该示例性实施例中一样，支撑刚度更弱，从而峰值低于f₁，如在图5中由实线示出地。结果，头枕40的共振放大率能够被从相关技术的点“a”减小到点“b”。因此，在通常运行期间诸如当车辆运行时发生的头枕40的振动水平能够受到抑制。而且，当支撑托架36围绕被设置在主体下部36b上的固定部分36c朝后倾斜时，支撑托架36的主体上部36a抵靠上框架32并且因此抑制倾斜。因此，当头枕40接收当碰撞发生时来自乘员的头部的向后冲击负荷时，支撑托架36的主体上部36a抵靠上框架32，从而支撑托架36变得被上框架32和加强部件35这两者支撑，因此使得确保支撑乘员所需的头枕40的支撑刚度成为可能。相应地，可能在通常运行期间抑制头枕40的振动，同时确保当碰撞发生时用于乘员的支撑性能。如上所述，对于在通常运行期间头枕40的支撑刚度，与向前倾斜有关的刚度是弱的，从而在后端碰撞之后即刻地，由于惯性作用力，头枕40将趋向于关于座椅靠背30向前移动，并且结果，在头枕40接触坐着的人的头部之前的时间（即，头部接触时间）能够被缩短，这使得能够减轻颈部扭伤。在与坐着的人的头部接触之后，头枕40在支撑头部的同时朝后倾斜，从而如上所述最终确保了用于乘员的支撑性能。

而且，根据该示例性实施例的结构，被支撑托架36的主体上部36a重叠的上框架32是带有圆形横截面的管形。支撑托架36并不需要被固定到上框架32，从而无需部分地压挤管形以形成例如用于焊接等的平坦表面。因此，即便当碰撞发生时支撑托架36抵靠上框架32从而施加了冲击负荷，上框架32也保持管形的初始弯曲强度，从而甚至能够更好地确保当碰撞发生时用于乘员的支撑性能。此外，根据这个示例性实施例的结构，通过支撑托架36经由毡子38反复地抵靠上框架32或者保持抵靠上框架32，头枕40的振动被毡子38吸收。即，与通过减弱支撑刚度而降低共振放大率一起地，由于毡子38能够抑制振动的效果，实际共振放大率小于由图5中的点“b”示出的共振放大率。而且，因为振动被吸收，所以能够防止由支撑托架36反复地抵靠上框架32引起的异常噪声发生。

根据本发明的座椅靠背框架31不限于上述示例性实施例，而是可以被以各种其它模式体现。在示例性实施例中头枕40的撑杆41经由头枕支撑件37和支撑托架36而被联结到设置在座椅靠背框架31上的加强部件35。然而，还可以通过直接地焊接到加强部件35而联结头枕40的撑杆41。在这个模式中，撑杆41对应于本发明的头枕40的安装部件。而且，在示例性实施例中支撑托架36具有如此尺寸，使得主体上部36a和主体下部36b面对上框架32和加强部件35的前侧。然而，如果主体上部36a和主体下部36b被布置成当沿着车辆纵向方向从座椅前侧观察时在其前侧上与上框架32和加强部件35重叠，则支撑托架36并不是必要地必须是如上所述那样的。而且，在示例性实施例中支撑托架36被布置成当沿着车辆纵向方向从座椅前侧观察时在其前侧上与上框架32和加强部件35重叠，并且被设置在与加强部件35重叠的支撑托架36的主体下部36b上的固定部分36c被固定到加强部件35。然而，如图6所示另一个示例性实施例示意地，该结构还可以使得支撑托架136被布置成与上框架132的上部132a的前侧和加强部件135的后侧重叠，并且与加强部件135重叠的支撑托架136的主体上部136a可以被固定到上框架132的上部132a。根据这种结构，如在图7A和7B中所示，当沿着前后方向的作用力F₁和F₂被施加到头枕140时，头枕140将围绕被固定到上框架132的支撑托架136的主体上部136a倾斜。当向前作用力F₁被施加到头枕140时，主体下部136b将不被加强部件135阻挡，从而头枕140将能够向前倾斜。然而，当向后作用力F₂被施加到头枕140时，支撑托架136的主体下部136b将经由毡子138抵靠加强部件135的后侧，从而头枕140的倾斜将受到抑制。因此，在图6与7A和7B中示意的该另一个示例性实施例给出与上述示例性实施例类似的效果。而且，在示例性实施例中，面对上框架32的支撑托架36的主体上部36a被布置成在它和上框架32之间带有稍微的间隙。然而，只要支撑托架36的主体上部36a不被固定到上框架32，这个间隙便可以被关闭并且支撑托架36的主体上部36a可以接触上框架32。同样在此情形中，只要大的向后负荷不被施加到支撑托架36，支撑托架36便将基本上仅仅被加强部件35支撑，从而给出了与由示例性实施例获得的效果相类似的效果。此外，在示例性实施例中，用于防止由于支撑托架36抵靠上框架32而产生异常噪声的毡子38被置放在上框架32侧上，但是这个毡子38还可以被置放在支撑托架36侧上。而且，替代这个毡子38，还可以使用一种使用带有振动吸收效果的其它材料诸如橡胶或者凝胶的垫。

Claims

1.一种车辆座椅的座椅靠背框架（31），其中头枕（40、140）能够被安装到所述座椅靠背框架的上部，所述座椅靠背框架的特征在于包括：

形成上侧的上框架部件（32、132）；

加强部件（35、135），所述加强部件被设置成与所述上框架部件平行并且在所述上框架部件的下面；以及

用于安装所述头枕（40、140）的头枕安装部件（36、136），当从前方观察时，所述头枕安装部件与所述上框架部件（32、132）及所述加强部件（35、135）两者都重叠，

其中，所述头枕安装部件（36、136）被布置成使得在所述头枕安装部件（36、136）与所述上框架部件（32、132）重叠的位置和所述头枕安装部件（36、136）与所述加强部件（35、135）重叠的位置中的一个位置中，所述头枕安装部件（36、136）被固定到所述上框架部件（32、132）和所述加强部件（35、135）中的一个部件，而在另一个位置中，当所述头枕（40、140）绕所述一个位置向后倾斜时，所述头枕安装部件（36、136）抵靠所述上框架部件（32、132）和所述加强部件（35、135）中的另一个部件，使得所述头枕（40、140）的倾斜受到抑制。

2.根据权利要求1所述的座椅靠背框架，其特征在于，在所述头枕安装部件（36、136）重叠的所述另一个位置中的所述部件是所述上框架部件（32、132），并且，所述上框架部件（32、132）具有管形，所述管形具有圆形横截面。

3.根据权利要求1或2所述的座椅靠背框架，其特征在于，在所述头枕安装部件（36、136）重叠的所述另一个位置处的抵靠是经由缓冲材料（38、138）执行的。

4.根据权利要求1所述的座椅靠背框架，其特征在于，在所述头枕安装部件（36、136）重叠的所述一个位置处的所述部件是所述加强部件（35、135），并且，与所述头枕安装部件（36、136）相比，作为在所述另一个位置处的所述部件的所述上框架部件（32、132）进一步朝向车辆的后方布置。

5.根据权利要求4所述的座椅靠背框架，其特征在于，所述头枕安装部件（36、136）的下部（36b、136b）被固定到所述加强部件（35、135）的前表面，并且，所述头枕安装部件（36、136）的上部（36a、136a）没有被固定到所述上框架部件（32、132）。

6.根据权利要求1所述的座椅靠背框架，其特征在于，在所述头枕安装部件（36、136）重叠的所述一个位置处的所述部件是所述上框架部件（32、132），并且，与所述头枕安装部件（36、136）相比，作为在所述另一个位置处的所述部件的所述加强部件（35、135）进一步朝向车辆的前方布置。