包括角度傳感器的振蕩機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于車輛座椅的測量裝置。所述車輛座椅具有下車輛座椅部件、相對所述下車輛座椅部件可移動的上車輛座椅部件；剪刀式動作框架包括設置于所述上車輛座椅部件和所述下車輛座椅部件之間的至少一個第一剪刀部件和至少一個第二剪刀部件；所述第一剪刀部件和所述第二剪刀部件通過旋轉軸彼此互連；所述第一剪刀部件的第一端部區域通過樞軸樞轉地固定在所述下車輛座椅部件上；至少一個角度傳感器單元在所述第一剪刀部件的第一部分中固定在所述第一剪刀部件上，且所述角度傳感器單元通過可移動的杠桿設備與所述下車輛座椅部件可移動連接；在所述上車輛座椅部件進行高度調節時，所述杠桿設備能夠驅動所述角度傳感器單元。
【專利說明】
包括角度傳感器的振蕩機構
技術領域
[0001]本發明涉及一種車輛座椅的測量裝置;其中，所述車輛座椅具有下車輛座椅部件、相對該下車輛座椅部件可移動的上車輛座椅部件，以及剪刀式動作框架;其中，該剪刀式動作框架具有設置在上車輛座椅部件和下車輛座椅部件之間的至少一個第一剪刀部件以及至少一個第二剪刀部件。第一剪刀部件與第二剪刀部件通過旋轉軸彼此互連，且該第一剪刀部件的第一端部區域通過樞軸樞轉地固定在該下車輛座椅部件上。
【背景技術】
[0002]現有技術中已知測量該上車輛座椅部件相對于車輛座椅部件的偏轉(deflect1n)的測量裝置。其中該測量裝置包括座椅安全帶收回機構。該座椅安全帶收回機構的一端與上車輛座椅部件連接。而座椅安全帶的一端則連接在該下車輛座椅部件上。一些座椅安全帶由此可從座椅安全帶收回機構中拉出，并設置在上車輛座椅部件和下車輛座椅部件之間。當上車輛座椅部件相對下車輛座椅部件偏轉時，根據所經歷的偏轉的方向，該座椅安全帶進一步從安全帶收回機構中拉出，或是進一步拉回至座椅安全帶收回機構中。該上車輛座椅部件的偏轉可根據卷設在座椅安全帶收回機構內部的座椅安全帶的直徑的改變來確定。
[0003]然而，由于組成座椅安全帶的材料自身的彈性使得該卷設的座椅安全帶永遠不能被精確地確定，因此該這種測量非常不精確。另外，卷設的座椅安全帶也不具有恒定的直徑，這將導致測量結果的失真。此外，該方法涉及間接測量，由此可導致其他的測量誤差。
【發明內容】
[0004]因此，本發明的目的在于提供一種劃算的且簡單的測量裝置，該裝置不再具有現有技術中的上述缺陷。
[0005]該目的通過一種用于車輛座椅的測量裝置來實現。其中，所述車輛座椅具有下車輛座椅部件、相對所述下車輛座椅部件可移動的上車輛座椅部件，以及剪刀式動作框架;所述剪刀式動作框架包括設置于所述上車輛座椅部件和所述下車輛座椅部件之間的至少一個第一剪刀部件和至少一個第二剪刀部件;所述第一剪刀部件和所述第二剪刀部件通過旋轉軸(rotary axis)彼此互連;所述第一剪刀部件的第一端部區域通過樞軸(pivot axis)樞轉地固定在所述下車輛座椅部件上。至少一個角度傳感器單元在所述第一剪刀部件的第一部分中固定在所述第一剪刀部件上，且所述角度傳感器單元通過可移動的杠桿設備與所述下車輛座椅部件可移動連接。在所述上車輛座椅部件進行高度調節時，所述杠桿設備能夠驅動所述角度傳感器單元。
[0006]所述下車輛座椅部件優選地與設置有所述車輛座椅的所述車輛的車身剛性連接。這意味著，所述下車輛座椅部件相對于所述車輛保持大體上固定在適當位置上。
[0007]根據本發明，當下車輛座椅部件固定在適當位置上時，與下車輛座椅部件相比，該所述上車輛座椅部件移動，尤其是相對所述下車輛座椅部件移動。
[0008]在本例中，所述車輛座椅優選地包括設置在所述上車輛座椅部件和所述下車輛座椅部件之間的彈簧裝置和/或阻尼裝置。所述彈簧裝置優選地包括流體彈簧，所述流體特別優選為空氣。所述彈簧裝置和所述阻尼裝置當然可以采用多種設計，例如那些在現有技術中已知的設計。
[0009]如果彈簧裝置包括至少一個流體彈簧，優選為空氣彈簧，所述測量裝置可以設置在所述流體彈簧內部，使之能夠減少所需的安裝空間。此外，角度傳感器單元可更有效地得到保護以免受于破壞和污垢的積累，進而使所述單元具有更長的使用壽命且其操作更可
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[0010]根據本發明，上述的剪刀式動作框架包括至少一個第一剪刀部件和至少一個第二剪刀部件，該第一剪刀部件和第二剪刀部件可稱為剪刀臂。該剪刀框架在本例中可以具有不同的設計;根據本發明，第一剪刀部件的第一端部區域通過樞軸樞轉地固定在所述下車輛座椅部件上，由此該第一端部區域與固定軸承相對應。
[0011]該剪刀式動作框架優選地包括由第一內剪刀部件和第二外剪刀部件組成的第一剪刀，以及由另一第一內剪刀部件和另一第二外剪刀部件組成的第二剪刀;其中，第一剪刀和第二剪刀優選地通過至少一個橫向連接件彼此互連。
[0012]在第二端部區域，該第一剪刀部件優選地包括浮動軸承。優選地，所述第二剪刀部件的結構與第一剪刀部件的結構相同。第二剪刀部件的固定軸承設置在上車輛座椅部件上。
[0013]根據一優選實施例，所述第一剪刀部件的第一部分大體上設置在所述樞軸和所述旋轉軸之間。角度傳感器單元與第一剪刀部件在所述第一部分連接的事實意味著，所述角度傳感器單元可以確保可以直接檢測所述剪刀式動作框架的振蕩，尤其是可以直接檢測所述第一剪刀部件的振蕩。在本例中，“直接的振蕩檢測”應當理解為尤其表示，由于上車輛座椅的高度上的變化(等同于第一剪刀部件的樞轉運動)導致直接驅動該傳感器，并意味著在任意情況下可獲得待測量的參數更精確的測量結果。
[0014]根據本發明，所述角度傳感器單元通過可移動的杠桿設備與所述下車輛座椅部件可移動連接;所述角度傳感器單元通過所述杠桿設備可操作。因此，特別優選地，所述角度傳感器單元包括可檢測旋轉角度變化的旋轉角度傳感器。當所述上車輛座椅部件相對所述下車輛座椅部件偏轉時，即，所述車輛座椅的高度發生變化時，所述杠桿設備引起所述旋轉角度發生變化。
[0015]由于所述角度傳感器單元固定在所述第一剪刀部件上，當所述第一剪刀部件樞轉時(例如由于所述上車輛座椅部件相對所述下車輛座椅部件偏轉)，所述角度傳感器單元在弧形路徑上移動。
[0016]如果所述角度傳感器單元由此在弧形路徑上移動，則所述杠桿設備必須設計成涵蓋運動相應的自由度。如果所述第一剪刀部件例如設置在從車輛座椅縱向跨度(spanned)到車輛座椅垂直方向的平面內，則所述角度傳感器單元在所述平面的弧形路徑上移動。所述杠桿設備相應地必須至少部分在所述平面上移動，并涵蓋該自由度，以使該杠桿設備在所述平面內移動。
[0017]根據特別優選的實施例，所述杠桿設備包括第一杠桿臂和第二杠桿臂。所述第一杠桿臂優選地在第一端部區域內通過第一軸與所述下車輛座椅部件樞接。所述第二杠桿臂通過第二軸與所述第一杠桿臂的第二端部區域樞接，且所述第二杠桿臂的第一端部區域通過第三軸與所述角度傳感器單元樞接。
[0018]所述杠桿設備的構造使得該杠桿設備在跨度的平面內可移動。這由此確保了所述角度傳感器單元可以總是沿所述的弧形路徑被所述杠桿設備驅動。
[0019]根據一優選實施例，所述車輛座椅的高度調節通過所述角度傳感器單元的旋轉角度的變化進行測量;所述杠桿設備能夠引起所述角度傳感器單元的旋轉角度的變化。
[0020]根據本發明的測量裝置由此可以測量車輛座椅的高度調節，尤其是相對于零點位置測量該高度調節。因此，也可以測量所述車輛座椅相對于所述零點位置的偏轉。所述測量裝置也優選地使之可以測量偏轉速度和/或偏轉加速度。
[0021]根據一優選實施例，所述測量裝置與所述控制裝置連接；由所述測量裝置記錄的、包括彈簧偏轉和/或偏轉速度和/或偏轉加速度的變化的數據能傳輸至所述控制裝置。
[0022]所述控制裝置特別優選地能夠借助于記錄的數據控制所述彈簧系統的彈簧特性和/或所述阻尼設備的阻尼性能。
[0023]優選地，在常規的駕駛操作中，所述彈簧勁度系數優選地設置成軟的(soft)，以使駕駛員可以體驗到可能的最好的駕駛舒適度。如果車輛駛入公路上的坑洞中時，例如，所述車輛座椅，特別是上車輛座椅部件將會因軟的彈簧勁度系數而反彈遠至端部止擋件(endstop)處，并使彈簧過程發生突然的終止，且不想要的力突然地作用在駕駛員上。為避免上述情況的發生，根據這些參數相應的(一個或多個)測量結果，優選地通過控制裝置將該彈簧勁度系數相應地設置成更硬(harder)。根據施加在車輛座椅上的力，由此可通過控制裝置相應地改變阻尼裝置的阻尼性能。
[0024]所述角度傳感器單元特別優選地包括霍爾效應傳感器；當然，用于記錄測量值的其他標準變形也是可以的。
[0025]其他優選實施例可以在從屬權利要求中體現。
【附圖說明】
[0026]本發明的其他目的、優點、特征以及便利可在下文的描述中結合附圖來獲得。附圖中:
[0027]圖1示出了根據一優選實施例的包括測量裝置的車輛座椅；
[0028]圖2A示出了測量裝置的后視圖；
[0029]圖2B示出了測量裝置的主視圖；
[0030]圖3示出了安裝時的測量裝置；
[0031]圖4A示出了處于零點位置的車輛座椅；
[0032]圖4B示出了處于第一位置的車輛座椅；以及
[0033]圖4C示出了處于第二位置的車輛座椅。
[0034]標號清單
[0035]I測量裝置
[0036]2車輛座椅
[0037]3下車輛座椅部件
[0038]4上車輛座椅部件
[0039]5剪刀式動作框架
[0040]6第一剪刀部件[0041 ]7第二剪刀部件
[0042]8旋轉軸
[0043]9第一端部區域
[0044]10 樞軸
[0045]11角度傳感器單元
[0046]12杠桿設備
[0047]13第一杠桿臂
[0048]14第二杠桿臂
[0049]15第一杠桿臂的第一端部區域
[0050]16第一杠桿臂的第二端部區域
[0051]17第二杠桿臂的第一端部區域
[0052]18第二杠桿臂的第二端部區域
[0053]19 第一軸
[0054]20 第二軸
[0055]21第三軸
[0056]22控制裝置
[0057]23 靠背
[0058]24座椅部件
[0059]25零點位置
[0060]26第一位置[0061 ]27第二位置
[0062]28施力方向
[0063]29固定軸承
[0064]30浮動軸承
[0065]31 第一搖桿(rocker)
[0066]32第二搖桿
[0067]33數據接口
[0068]34 支承板(retaining plate)
[0069]35螺紋連接件
[0070]35，板
[0071]36插接連接件
[0072]37插接連接件
[0073]38 翼(wing)
[0074]39 凹槽
[0075]40連接元件
[0076]41 線纜
[0077]42金屬連接板
[0078]43外殼(envelope)
[0079]44第二剪刀部件的第一端部區域
[0080]45第二剪刀部件的第二端部區域[0081 ]46第一剪刀部件的第二端部區域
[0082]47第一部分
【具體實施方式】
[0083]在這方面上，圖1示出了車輛座椅2，該車輛座椅2包括靠背25和座椅部件24。其中，該座椅部件24設置在上車輛座椅部件4的頂部。上車輛座椅部件4通過剪刀式動作框架6與下車輛座椅部件3連接;其中，該剪刀式動作框架6具有第一搖桿31和第二搖桿32。該下車輛座椅部件3優選地與車輛的車身(本例中并未示出)剛性連接。
[0084]可以看出，該測量裝置I設置在第一剪刀部件6的第一搖桿31上。
[0085]圖2A和圖2B為根據特別優選的實施例的測量裝置I的詳細視圖。
[0086]如圖2A和圖2B可以清楚地看出，該測量裝置I包括角度傳感器單元11;其中，該角度傳感器單兀11通過第三軸21與杠桿設備12連接。在本例中，該杠桿設備12包括第一杠桿臂13和第二杠桿臂14;其中，該第一杠桿臂13的第一端部區域通過連接件35(尤其是螺紋連接件35和板35’)與下車輛座椅部件3(本例中并未示出)樞接。
[0087]第二杠桿臂14的第一端部區域通過第二軸20與第一杠桿臂13的第二端部區域16鉸接;而第二杠桿臂通過第三軸21可與角度傳感器單元11在第二杠桿臂14的第二端部區域18中連接。
[0088]第二杠桿臂14的第二端部區域18在本例中形式為卡接插接連接件36;通過該連接件可實現特別簡單的組裝以及拆卸。
[0089]可以看出，該角度傳感器單元11包括兩個翼38;其中，每一翼上均開設有凹槽39。支承板34的連接元件40可插入至該凹槽39內，且凹槽39構造成使得一旦連接元件40已經插入凹槽39內，則該連接元件40在該凹槽39中可旋轉，并由此使該連接元件40與凹槽39剛性連接。這也分別促進了測量裝置I的安裝以及移除。
[0090]該角度傳感器單元11也可以僅通過支承板34很容易地與第一剪刀部件6連接。此外，該支承板34還包括數據接口 33;其中，該數據接口 33可用于將測量數據從角度傳感器單元11傳輸至控制裝置22中(本例中并未示出)。該數據接口例如可能是USB接口、LAN連接或藍牙連接。支承板34優選地已經固定在第一剪刀部件6上，由此使角度傳感器單元11可以簡單地安裝在第一剪刀部件6上，或從第一剪刀部件6上移除。
[0091]圖3示出了安裝時的測量裝置I。為清楚起見，并未示出第一剪刀部件6;相反，僅示出了連接板42，其中，該連接板42與第一剪刀部件6連接，并且在該連接板42上設置有支承板34。此外，圖3示出，在本實施例中，數據可通過線纜41從測量裝置1(尤其是角度傳感器單元11)中引出。
[0092]圖4A、4B以及4C也示出了安裝時的測量裝置I的結構。這些附圖示出了整個座椅底座包括上車輛座椅部件4、下車輛座椅部件3、剪刀式動作框架5以及具有角度傳感器單元11和杠桿設備12的測量裝置I。其中，該杠桿設備設計成使得該杠桿設備可實現從車輛座椅縱向L跨度到車輛座椅垂直方向H的平面內的運動。第一軸19、第二軸20，以及第三軸21在本例中大體上垂直于該平面;即，這些軸在車輛座椅寬度方向B上延伸。
[0093]可以在側視圖中看到剪刀式動作框架5，并且該剪刀式動作框架5包括第一剪刀部件6以及第二剪刀部件7。其中，第一剪刀部件6和第二剪刀部件7通過旋轉軸連接。根據本發明，第一剪刀部件6在該第一剪刀部件6的第一端部區域9內通過樞軸10樞轉地固定在下車輛座椅部件上。該第一剪刀部件6由此優選地通過固定軸承29固定在下車輛座椅部件3上。根據圖4A，第二剪刀部件7的第一端部區域44也通過固定軸承29與上車輛座椅部件4連接。由于該固定軸承29的設置，使該第一剪刀部件6的第二端部區域46必須通過浮動軸承與上車輛座椅部件4連接，且第二剪刀部件7的第一端部區域45必須通過浮動軸承與上車輛座椅3連接。
[0094]在本例中，樞軸10被外殼43(例如形式為管)所包圍。金屬支承板34優選地與外殼43連接，并優選地通過焊接的方式與外殼43連接。這意味著，當上車輛座椅部件4偏轉時，該第一剪刀部件6繞樞軸10樞轉，且支承板相應地與該第一剪刀部件6—起樞轉。該樞轉運動可在圖4A-4C的對比中清楚地看到。
[0095]通過杠桿設備12與下車輛座椅部件3連接的角度傳感器單元11也可設置在該金屬支承板34上。角度傳感器單元11記錄的數據也可以通過數據接口 33傳輸至控制裝置22(本例中并未示出)。
[0096]其中，在圖4A中，該車輛座椅2處于零點位置25。這優選地意味著此時沒有力作用在車輛座椅2上，且車輛座椅底座設置成使在車輛座椅垂直方向H上，上彈簧行程(springtravel)等于下彈簧行程。為此，車輛座椅2優選地包括高度校平(leveling)單元(本例中并未示出)，該高度校平單元對車輛座椅進行校準，以使在沒有力作用在車輛座椅上時，該車輛座椅設置在零點位置25處。
[0097]如果，例如力28隨后在垂直方向(即車輛座椅垂直方向H)上作用在車輛座椅2上，則該車輛座椅將根據力28的方向使上車輛座椅部件4在車輛座椅垂直方向H上向下或向上偏轉。
[0098]圖4B示出了在車輛座椅垂直方向H上向上偏轉的上車輛座椅部件4;而圖4C則示出了向下偏轉的上車輛座椅部件4。
[0099]當與圖4A比較時，在圖4B中清楚地看出，該角度傳感器單元11以與第一剪刀部件6類似的方式繞樞軸10樞轉。圖4A的杠桿設備與圖4B的杠桿設備的比較中可以清楚地看出，通過樞轉該角度傳感器單元11，可使該角度傳感器單元11被杠桿設備12所驅動。在本例中，杠桿設備12的第二杠桿臂12大體上在圖4A的車輛座椅縱向L上延伸；而第二杠桿臂14偏離該方向，并在此時與車輛座椅縱向L成角度延伸。
[0100]當然，第二杠桿臂14也可以已經與車輛座椅縱向L成角度設置。
[0101]如圖4C所示，當在車輛座椅垂直方向H上施加向下的力28時，該角度傳感器單元11也可以以類似的方式進行驅動。然而，該第一剪刀部件6在本例中以相反的方向樞轉。相應地，第二杠桿臂14也以與車輛座椅縱向相反的方向偏轉。
[0102]根據角度傳感器單元11的驅動方向由此可以確定其在車輛座椅垂直方向H上是向上偏轉還是向下偏轉。通過角度傳感器單元記錄的數據，優選地可通過控制裝置確定上車輛座椅部件4是以何種方式相對下車輛座椅部件3偏轉的。更為優選地，通過使用這些值，該控制裝置也可以確定該偏轉的速度，以及確定作用在上車輛座椅部件4上的加速度。因此，可以確定偏轉程度、偏轉速度，以及偏轉加速度。
[0103]該控制裝置優選地使用這些值來表示偏轉程度、速度和加速度，以改變彈簧和/或阻尼器(本例中并未示出)的彈簧性質和/或阻尼性質，以防止遠至端部止動件的臨界偏轉，以及防止駕駛員偏轉運動發生突然的不想要的停止。此外，這可由此使駕駛員的駕駛體驗更舒適和安全。
[0104]
【申請人】保留請求保護申請文件中所公開的、對本發明相比現有技術具有新穎性來說所有關鍵特征的單個或組合的權利。
【主權項】
1.一種用于車輛座椅(2)的測量裝置(I);所述車輛座椅(2)具有下車輛座椅部件(3)、相對所述下車輛座椅部件(3)可移動的上車輛座椅部件(4)，以及剪刀式動作框架(5);所述剪刀式動作框架包括設置于所述上車輛座椅部件(4)和所述下車輛座椅部件(3)之間的至少一個第一剪刀部件(6)和至少一個第二剪刀部件(7);所述第一剪刀部件(6)和所述第二剪刀部件(7)通過旋轉軸(8)彼此互連;所述第一剪刀部件(6)的第一端部區域(9)通過樞軸(10)樞轉地固定在所述下車輛座椅部件(3)上； 其特征在于， 至少一個角度傳感器單元(11)在所述第一剪刀部件(6)的第一部分(47)中固定在所述第一剪刀部件(6)上，且所述角度傳感器單元(11)通過可移動的杠桿設備(12)與所述下車輛座椅部件(3)可移動連接；在所述上車輛座椅部件(4)進行高度調節時，所述杠桿設備(12)能夠驅動所述角度傳感器單元(11)。2.根據權利要求1所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述第一剪刀部件(6)的第一部分(47)大體上設置在所述樞軸(10)和所述旋轉軸(8)之間。3.根據權利要求1或2所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述杠桿設備(12)包括第一杠桿臂(13)和第二杠桿臂(14);所述第一杠桿臂(13)在第一端部區域(15)內通過第一軸(19)與所述下車輛座椅部件(3)樞接;所述第二杠桿臂(14)通過第二軸(20)與所述第一杠桿臂(13)的第二端部區域(16)樞接;所述第二杠桿臂(14)的第一端部區域(17)通過第三軸(21)與所述角度傳感器單元(11)樞接。4.根據權利要求1-3中任一項所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 當第一剪刀部件(6)樞轉時，所述角度傳感器單元(11)在弧形路徑上移動。5.根據權利要求1-4中任一項所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述角度傳感器單元(11)設置在所述第一剪刀部件(6)的第一端部區域(9)上，并靠近所述樞軸(10)。6.根據權利要求1-5中任一項所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述車輛座椅(2)的高度調節通過所述角度傳感器單元(11)的旋轉角度的變化進行測量;所述杠桿設備(12)能夠引起所述角度傳感器單元(11)的旋轉角度發生變化。7.根據權利要求1-5中任一項所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述測量裝置(I)與所述控制裝置(22)連接；由所述測量裝置(I)記錄的、包括彈簧偏轉和/或偏轉速度和/或偏轉加速度的變化的數據能傳輸至所述控制裝置(22)。8.根據權利要求7所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述控制裝置(22)能夠借助于記錄的數據控制所述彈簧系統的彈簧特性和/或所述阻尼設備的阻尼性能。9.根據權利要求1-8中任一項所述的測量裝置(I)， 其特征在于， 所述角度傳感器單元(11)包括霍爾效應傳感器。
【文檔編號】B60N2/50GK106064571SQ201610248699
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610248699.2, CN 106064571 A, CN 106064571A, CN 201610248699, CN-A-106064571, CN106064571 A, CN106064571A, CN201610248699, CN201610248699.2
【發明人】喬基姆·佩爾卡, 埃爾文·哈勒
【申請人】格拉默股份有限公司