CN105216660A - 用于车辆的座椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的座椅，可以包括单元泡沫，其由于磁流变液体而具有磁性；以及磁性体，其分别设置在所述单元泡沫的两侧，以便形成穿过所述单元泡沫的磁场。当驾驶车辆时，这种用于车辆的座椅能够响应例如转向、紧急停车或者类似的情况而支撑用户的身体，即使由于用户的姿势改变在压力瞬间改变的情况下，也能更方便地以及舒适地支撑用户的身体。

Description

用于车辆的座椅

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的座椅，其通过座椅泡沫利用磁流变液体(magneto-rheologicalfluids)而能够调整座椅泡沫的硬度。

背景技术

车辆的乘坐平顺性不仅与减震装置紧密联系，还与座椅内部结构紧密联系。相应地，关于座椅的人体工程学研究已经被积极地进行，以使驾驶员和乘客能够感到更方便以及舒适的乘坐。

常规的用于车辆的座椅由座椅坐垫和座椅靠背组成，该座椅坐垫支撑驾驶员或者乘客，该座椅靠背可旋转地铰链联接至座椅坐垫的后部，其中所述座椅坐垫和座椅靠背主要包括三个主要组件：座椅框架，坐垫材料(泡沫衬垫)以及表皮材料(外罩)。

当驾驶员和乘客就坐时，座椅坐垫为面向人体的部分，因此其为决定座椅的舒适性的重要要素。然而，在常规的用于车辆的座椅的情况下，当制造座椅坐垫时，就确定了座椅坐垫的硬度，因此当压力快速集中(例如当驾驶车辆时发生紧急停车或者用户的姿势改变)时，该座椅坐垫的硬度不足以支持驾驶员和乘客。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的座椅，当驾驶车辆时，能够响应例如转向、紧急停车或者类似的情况而支撑用户的身体，即使由于用户的姿势改变在压力瞬间改变的情况下，也能更方便地以及舒适地支撑用户的身体。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的座椅可以包括：单元泡沫，其由于磁流变液体而具有磁性；以及磁性体，其分别设置在所述单元泡沫的两侧，以便形成穿过所述单元泡沫的磁场。

所述单元泡沫和所述磁性体可以形成泡沫衬垫装置。

多个所述泡沫衬垫装置可以被组装，以形成泡沫衬垫组。

泡沫衬垫装置可以仅在部分座椅泡沫上形成。

所述齿条和小齿轮使得至少一个磁性体能够沿着纵向方向移动，所述齿条和小齿轮可以联接至至少一个磁性体。

所述齿条和小齿轮可以被马达驱动。

所述齿条和小齿轮可以通过车辆中的开关而能够被驱动。

所述齿条和小齿轮可以同时驱动多个磁性体。

所述磁性体可以为永磁体。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为显示了根据本发明示例性的用于车辆的座椅的视图。

图2为显示了压力施加至图1的部分A的情况的视图。

图3为显示了通过压力施加至图2中的部分A，图1的部分A的变形的视图。

图4为显示了当压力发生时，常规的座椅泡沫与根据本发明示例性的座椅泡沫之间的变形量的对比的视图。

图5为显示了当示例性的座椅泡沫中的磁性***于最高的高度时的视图。

图6为显示了当示例性的座椅泡沫中的磁性***于最低的高度时的视图。

应当理解，附图不一定是按照比例，提供各种特征的略微简化的表示本发明的基本原理的说明。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。

图1为显示了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的座椅的视图，其中用于车辆的座椅包括单元泡沫(unitfoam)10以及磁性体30，该单元泡沫10形成为由于磁流变液体而具有磁性，该磁性体30分别设置在单元泡沫10的两侧，以形成穿过单元泡沫10的磁场。在各个实施方案中，单元泡沫10和磁性体30形成泡沫衬垫单元100，多个泡沫衬垫单元100在横向方向、纵向方向或者纵向方向和横向方向联接以形成泡沫衬垫组1000。

即使在各个实施方案中泡沫衬垫单元100只形成在与用户的大腿和臀部接触的部分(被施加至该部分的用户的压力最大)，但泡沫衬垫单元100也可以根据车辆的设计或者环境完全地形成在用于车辆的座椅的座椅坐垫或者座椅靠背上，这样的泡沫衬垫单元的布置可以全部变化。此外，除了被泡沫衬垫组1000占据的空间，一般的泡沫衬垫能够联接至座椅坐垫或者座椅靠背，并且外罩联接至所述泡沫衬垫和泡沫衬垫组1000的组合的外侧，从而制成座椅。

单元泡沫10形成为使得用于座椅的一般的泡沫衬垫以预定的尺寸形成，进而通过将所述泡沫衬垫浸泡在磁流变液体中而具有磁性。磁流变液体具有当施加磁场时粘性改变的特点，该磁流变液体为抗胶态(anti-colloidal)溶液，其在非导电的溶剂(例如硅油、矿物油等等)中分散能够具有磁性的微米级的粒子。因此，磁流变液体为流体或者凝固了的流体(凝固了的流体可以抵抗传递的力)，从而使得当没有加载磁场时，分散的粒子具有牛顿流体的性质，然而当磁场加载时，分散的粒子被极化以形成沿着与加载的磁场平行的方向的纤维。

如上所述，通过将泡沫衬垫浸泡在磁流变液体中或者用磁流变液体使泡沫衬垫变湿，单元泡沫10形成为使得其硬度由于磁性而变化。另外，具有一个磁极的磁性体30分别设置在单元泡沫10的两侧，在两侧的磁性体30联接以便分别具有不同的磁极。另外，磁性体30可以为永磁体。相应地，磁场通过磁性体30而形成为从磁北极至磁南极，磁流变液体的粘性由于磁场而改变。

图2为显示了压力施加至图1的部分A的情况，图3为显示了通过图2中所示的状况图1的部分A变形的视图。如图2和3所示，用户H根据车辆的行驶情况而倾向一侧，从而不同的压力对座椅坐垫S的两侧起作用。各个实施方案例证用户H对左侧加压更大。因此，在图1的泡沫衬垫组1000中的部分A的单元泡沫10被加压，从而如图3中显示了相同的形态。

相应地，由于单元泡沫10的尺寸变小(由于高度变低)，与整个单元泡沫10的尺寸相比，被磁性体30的磁场影响的面积增加，从而单元泡沫10的硬度变强。因此，车辆的座椅坐垫S有效地支撑用户H的重量。这样的运行如图4所示。图4为显示了当压力产生时，常规座椅泡沫与根据本发明的座椅泡沫之间的变形量对比的视图，在相关技术中，不管用户的意图是什么，当相同的压力施加至车辆的座椅坐垫时，极大变形量立刻全部地产生，座椅坐垫没有有效地支撑用户，从而用户感觉不舒适。然而，在根据本发明的用于车辆的座椅中，虽然相同的压力被施加至泡沫衬垫，但是由于磁流变液体和磁场，被磁性体30的磁场影响的单元泡沫10具有临时的更强的硬度，从而能够保持具有少量变形的情形以便有效地支撑用户。相关技术中的泡沫衬垫与本发明中的泡沫衬垫之间的变形量差如同B被指明。

图5为显示了当磁性体30位于最高的高度时的视图，图6为显示了当磁性体30位于最低的高度时的视图。如图5和图6所示，齿条和小齿轮(piniongear)31通过驱动马达33能够使磁性体30沿着竖直方向移动，该齿条和小齿轮31联接至磁性体30。齿条和小齿轮31通过车辆中的开关而可以被驱动。齿条和小齿轮31可以形成为沿纵向方向或者横向方向同时驱动多个磁性体30，或者驱动整个泡沫衬垫组1000。相应地，单元泡沫10的用磁流变液体变湿的区域暴露于磁性体30的磁场，单元泡沫10的所述区域通过上下驱动磁性体30而可以被调节，从而通过更多或更少的暴露于磁场，期望的单元泡沫10的硬度能够被调节。

相应地，用户执行磁性体30的适当位置改变以便调节整个泡沫衬垫组1000的硬度为坚硬的或者柔软的，从而能够通过调节为运动模式、轿车模式等等，为用户提供定制的功能。因此，甚至在一个车辆中可以根据用户的心情，调节座椅坐垫的硬度为运动模式或者轿车模式。

也就是说，根据本发明的用于车辆的座椅利用这样的性能，泡沫衬垫单元100被适当的布置，以便当驾驶车辆期间身体倾斜时，被压力集中的单元泡沫10的部分被向下压缩，从而整个单元泡沫10暴露于磁场以便提高其硬度。此外，当单元泡沫10的部分没有被压缩时，只有单元泡沫10的一部分暴露于磁场，从而没有被压缩的这部分的硬度比被压缩的部分的硬度弱。此外，根据用户的选择，齿条和小齿轮31通过驱动马达33而被驱动，以便向上/向下布置磁性体30，从而即使在没有压力集中的情况下，也可以选择期望的硬度。

根据本发明的用于车辆的座椅，当驾驶车辆发生应力集中时，在磁流变液体和磁场的影响下，硬度可以被自动地调节。也就是说，在压力集中的情况(例如紧急刹车、用户姿势改变等等)下，用于车辆的座椅有效地支撑用户的重量，使得能够提高乘坐的舒适性和方便性。此外，可以根据泡沫衬垫单元或者泡沫衬垫组的布置而使硬度分布变化，使得即使在一个座椅中也可以选择各种硬度，从而可以提供用户定制的座椅，并可以促进高级车辆的可销售性，且有效地影响品牌形象。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，显然根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种用于车辆的座椅，包括：

单元泡沫，其由于磁流变液体而具有磁性；以及

磁性体，其分别设置在所述单元泡沫的两侧，以便形成穿过所述单元泡沫的磁场。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的座椅，其中所述单元泡沫和所述磁性体形成泡沫衬垫装置。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的座椅，其中多个所述泡沫衬垫装置被组装，以形成泡沫衬垫组。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的座椅，其中泡沫衬垫装置仅在部分座椅泡沫上形成。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的座椅，其中齿条和小齿轮使得至少一个磁性体能够沿着纵向方向移动，所述齿条和小齿轮联接至至少一个磁性体。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的座椅，其中所述齿条和小齿轮被马达驱动。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的座椅，其中所述齿条和小齿轮通过车辆中的开关而能够被驱动。

8.根据权利要求5所述的用于车辆的座椅，其中所述齿条和小齿轮同时驱动多个磁性体。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的座椅，其中所述磁性体为永磁体。