專利名稱：具有變形元件的座椅，尤其是車輛座椅，以及用于激活座椅的變形元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種具有變形元件(deformation element)的座椅,尤其是車輛座椅，本發(fā)明還涉及ー種用于激活座椅的變形元件的方法。
背景技術(shù)：
對于車輛座椅的設(shè)計規(guī)定了許多要求。例如，車輛座椅應(yīng)當(dāng)尤其向車輛乘員提供 解除疲勞的舒適的座位。為此，有必要減弱來自車輛通過座椅傳遞給坐在該座椅上的人的振動。因此車輛座椅通常包含底座表面(seatface)的彈起支承(sprung support)和/或用于阻尼振動的泡沫墊子(foamcushion)。在這里,例如依靠彈性金屬絲的底座表面的彈起支承能夠在很大程度上阻止向坐的人傳遞高頻率振動；但是，與此同時，會發(fā)生大約4到7Hz范圍內(nèi)的低頻率共振，這對提供就座舒適存在不利影響。相反地，覆蓋在與座椅框架牢固連接的底座上的泡沫在低頻實現(xiàn)了良好的隔絕，但較高頻率振動的阻尼效果不佳。EP I 564 066 BI號專利文件因此提出了一種座椅，該座椅具有至少ー個變形元件、設(shè)置在該變形元件和該座椅覆蓋層之間的剛性支承板。為了在盡可能多的駕駛情況中和在大量各種不同的乘員解剖學(xué)中得到改善的阻尼性能(damping behavior)或減小傳遞的能力，通過可以通過控制自動調(diào)整變形元件，該控制裝置考慮生理因素和車輛、駕駛情況和/或座椅因素。這樣，可以將阻尼特性(damping characteristics)調(diào)整到駕駛情況和/或同時進(jìn)行的乘客。根據(jù)EP I 712 405 BI號專利文件，提供至少兩個變形元件，其允許傾斜運(yùn)動，這樣還防止疲勞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明ー種具有變形元件的座椅，尤其是車輛座椅，該變形元件具有在傳遞給坐的人的振動方面的ー種進(jìn)一歩改善的阻尼性能。本發(fā)明的另ー個目的是詳述用于激活座椅的變形元件的方法，其提供了振動阻尼的進(jìn)ー步改善。該目的通過以下技術(shù)方案中所述的裝置和方法實現(xiàn)ー種座椅，尤其是車輛座椅25，具有座椅框架29、底座表面31以及在座椅框架29與底座表面31之間起作用的至少ー個變形元件，至少ー個變形元件能夠自動激活，其中，能夠激活至少ー個變形元件為了主動地補(bǔ)償通過座椅框架29傳遞給坐在座椅上的人的振動。ー種激活座椅、尤其是車輛座椅25的變形元件的方法，變形元件在座椅的座椅框架29和底座表面31之間起作用，其中，激活變形元件以便主動地補(bǔ)充通過座椅框架29傳遞給坐在座椅上的人的振動。根據(jù)本發(fā)明的座椅，尤其是車輛座椅，包含座椅框架和底座表面(seatsurface)。座椅框架表示座椅的支承結(jié)構(gòu)，座椅框架例如包含外框架和金屬片盤(sheet-metal pan),金屬片盤牢固連接到外框架并且在金屬片盤上設(shè)置有座椅結(jié)構(gòu)(seat construction)的另外的元件。就車輛座椅而言，座椅框架經(jīng)由例如滑動和/或調(diào)整機(jī)構(gòu)連接到車輛。底座表面提供座椅和坐在座椅上的人之間的接觸，并且尤其包含座面(seat face)和座椅的靠背表面。底座表面可以由座椅覆蓋層的表面形成，底座表面此外包含坐墊。底座表面、座椅覆蓋層、坐墊和靠背可以是單獨或組合設(shè)計。
座椅進(jìn)一歩包含至少ー個變形元件，該變形元件在座椅框架和底座表面之間起作用。為此將變形元件設(shè)置為吸收坐的人施加在座椅上的力的至少一部分，尤其是重量和慣性力，并將這些カ傳遞給座椅的支承結(jié)構(gòu)，也就是傳遞至座椅框架內(nèi)。相反地，變形元件對人施加對應(yīng)的力。變形元件可以設(shè)置在底座表面的下方或者坐墊的下方，但是其還可以體現(xiàn)為例如坐墊，并且其本身可以形成底座表面或底座表面的一部分。可以自動激活至少ー個變形元件，尤其通過用于調(diào)整其形狀和/或體積的控制。以這種方式控制的變形元件的形狀和/或體積的調(diào)整因此引起底座表面形狀的調(diào)整和/或通過這種方式傳遞給坐的人的カ的調(diào)整?？梢酝ㄟ^電動伺服電機(jī)、形狀記憶元件或其它裝置以多種方式驅(qū)動變形元件，例如氣動、液壓。根據(jù)本發(fā)明，激活至少ー個變形元件從而主動地補(bǔ)償通過座椅框架傳遞給坐在座椅上的人的振動。在車輛座椅中，這樣的振動尤其由車輛的行進(jìn)過程中不規(guī)則的路面弓I起并且通過底盤傳遞給車輛，從那里它們被傳遞給連接到車輛的座椅框架。然而，這樣的振動還可以例如由發(fā)動機(jī)本身產(chǎn)生，或者由起動器(starter)產(chǎn)生以及由車輛的其它移動的部分產(chǎn)生，或者由車輪不平衡產(chǎn)生，并且傳遞給座椅框架。車輛的加速或制動運(yùn)動同樣會引起這樣的振動。由于為了主動地補(bǔ)償這樣的振動而激活至少一個變形元件，振動運(yùn)動以及因此的部分或?qū)嵸|(zhì)上完全中和的主動平衡(active balancing)是可以的。如果有的話，因此現(xiàn)在僅僅很小部分的振動被傳遞給坐在座椅上的人。因此本發(fā)明認(rèn)識到通過對變形元件的相應(yīng)的激活，可以主動地消除座椅框架傳遞給人的振動。由此獲得舒適的大幅提升?？梢栽谧谓Y(jié)構(gòu)的各個區(qū)域設(shè)置至少ー個變形元件，并且可以以各種方式體現(xiàn)該變形元件。因此，例如，變形元件可以設(shè)置在坐墊內(nèi)部或者坐墊下方或者座椅覆蓋層內(nèi)部或者座椅覆蓋層下方或者甚至在坐墊下方的支承板下方。變形元件還可以設(shè)置在靠背中。還可以在座椅的相同區(qū)域或者不同區(qū)域提供多個變形元件。至少ー個變形元件最好體現(xiàn)為坐墊。其向坐在座椅上的人提供直接接觸并且允許對振動的最大可能補(bǔ)償?shù)奶貏e有效的控制。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，至少ー個變形元件包含充流體墊子。具體地，變形元件可以體現(xiàn)為這樣的ー種墊子，例如體現(xiàn)為填充有液體或氣體的坐墊。這提供了特別簡單、便宜和有效設(shè)計的變形元件。此外，變形元件最好可以通過流體控制單元激活，流體控制單元控制墊子中的流體的壓カ和/或體積。根據(jù)本發(fā)明這是體現(xiàn)控制的簡單方式。有利地，流體控制單元可以整合到座椅中，也就是說，具體地設(shè)置在座椅的內(nèi)部或牢固地連接到座椅，例如在座面(seat face)下方或者在靠背中。這樣首先具有如下優(yōu)點流體控制單元和充流體墊子之間的連接管線(connecting line)需要僅具有相對短的長度，由此允許墊子中的流體的壓カ和/或體積的更加快速有效的控制。其次，這樣的設(shè)置便于維修并且例如如果出現(xiàn)缺陷還便于座椅、包括流體控制單元的更換。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，流體控制單元包含電機(jī)驅(qū)動，尤其是電動機(jī)驅(qū)動的液壓缸(fluid cylinder),其通過連接管線與充流體墊子流體連接。液壓缸的活塞的運(yùn)動用于調(diào)整氣缸中流體的體積，致使包含在連接管線中和墊子中的流體壓カ和/或體積因此被調(diào)整。對應(yīng)地，還可以使用電機(jī)驅(qū)動隔膜(diaphragm)。這是使充流體墊子變形的簡單和直接的方法，以便可以補(bǔ)償寬頻率范圍的振動。根據(jù)又ー優(yōu)選實施例，流體控制單元包含能夠增加足夠過量的壓カ的流體存貯器以及用于激活通向墊子的流體進(jìn)入口和來自墊子的流體排出ロ的閥門裝置。閥門裝置可以包含，例如，可激活的進(jìn)給閥和可激活的排出閥，或者，甚至例如可激活的多路閥，依靠多路閥可以將通向墊子的連接管線連接到進(jìn)入口或排出ロ?？梢酝ㄟ^電機(jī)驅(qū)動泵連續(xù)地或間隔一定時間地填充流體存貯器。閥門裝置的閥門有利地體現(xiàn)為電可激活的閥門，例如體現(xiàn)為電磁閥。可以用流體填充墊子，并且可以通過閥門的驅(qū)動再次排干墊子。為了實現(xiàn)小的支出，該實施例允許至少在有限的頻率范圍內(nèi)的振動的補(bǔ)償。流體控制單元可以包含多個液壓缸或流體存貯器以及閥門，使其可以激活ー個墊子或多個墊子。液壓缸或閥門的電機(jī)的控制可以包含在流體控制單元中并且其可以體現(xiàn)為 獨立控制，尤其體現(xiàn)為電子控制。根據(jù)優(yōu)選實施例，流體是氣體。這樣發(fā)揮了充氣體墊子僅由于氣體的可壓縮性而具有有利的阻尼特性的這樣的優(yōu)點。如果所使用的氣體是空氣，這是尤其有利的?？諝馐瞧毡檫m用的并且可以通過簡單方法對其進(jìn)行壓縮以形成壓縮空氣，而且可以將空氣用于激活墊子?；趤碜詨亥珎鞲衅鞯男盘枺冃卧€最好是可激活的，設(shè)置壓カ傳感器用以測量包含在墊子中的流體的壓力。由于坐在座椅上的人上增加的力的施加與流體的增加的壓カ有夫，這樣的壓カ傳感器允許例如當(dāng)振動運(yùn)動被傳遞時準(zhǔn)確測量在人上施加的力。壓力的動態(tài)記錄尤其有利，例如用具有分辨率達(dá)到大約50到IOOHz的頻率的傳感器。通過液壓缸或閥門的對應(yīng)的、壓カ控制的驅(qū)動，例如，流體可以從墊子中排出，以便抵消在壓カ中測定的變化。這是ー種阻止振動向人傳遞的簡單方式。根據(jù)另ー優(yōu)選實施例，基于來自設(shè)置為測量車輛加速度和座椅框架加速度的加速度傳感器的信號，變形元件是可激活的。具體地，設(shè)置在座椅框架上的加速度傳感器適于記錄根據(jù)本發(fā)明將要被補(bǔ)償?shù)恼駝?。因此在向坐在座椅上的人的可能的傳遞之前，這樣的記錄已經(jīng)發(fā)生。液壓缸的對應(yīng)的加速控制的驅(qū)動，比方說，或者閥門的對應(yīng)的加速控制的驅(qū)動用于抵消測量的振動加速度。由此可以在很大程度上補(bǔ)償振動并且可以避免振動向人的傳遞。由于車輛座椅通常剛性地連接到車輛并且大多數(shù)入侵振動位于低于20Hz的頻率范圍，車輛本身的振動記錄通常足以激活變形元件以便補(bǔ)償振動。這樣就有如下的優(yōu)點可以使用通常已經(jīng)在連同如ESP或安全氣囊這樣的其它系統(tǒng)設(shè)置于機(jī)動車輛中的加速度傳感器。在此情況下，垂直方向的加速度值尤其與變形元件的激活有夫。更優(yōu)選地，可以提供至少ー個用于記錄包含在墊子中的流體的壓カ的壓カ傳感器和至少ー個用于記錄車輛的加速度或座椅框架的加速度的加速度傳感器，評價來自壓カ傳感器和加速度傳感器的兩個信號，并將它們用于激活至少ー個變形元件。這樣，可以阻止座椅框架的振動向坐的人的幾乎全部傳遞。
除了根據(jù)本發(fā)明的主動補(bǔ)償振動以外，還可以為了可以調(diào)整、被動阻尼以及為按摩功能使用至少ー個變形元件，如已出版的EP I 564 066 BI號專利文件和已出版的EP I712 405 BI號專利文件中描述的那樣，所公開的內(nèi)容以參考引用的方式與本發(fā)明結(jié)合。在根據(jù)本發(fā)明用于激活座椅、尤其是車輛座椅的變形元件的方法中，激活變形元件以便主動地補(bǔ)償通過座椅框架傳遞給坐在座椅上的人的振動，其中，變形元件在座椅的座椅框架和底座表面之間起作用。這樣的主動平衡振動使得在很大程度上阻止任何對人的傳遞是可以的，由此獲得舒適的大幅提升。包含充流體墊子的變形元件最好以這樣的方式激活包含在墊子中的流體的壓カ相當(dāng)于靜態(tài)壓カ(static pressure)。靜態(tài)壓カ是需要平衡由坐的人靜態(tài)地施加在座椅對應(yīng)區(qū)域并且由此施加在變形元件上的力的壓カ，尤其是平衡由人施加的重 量。包含在墊子內(nèi)的流體的壓カ最好由液壓缸或閥門的驅(qū)動來控制，比方說，以這樣的方式壓カ是至少近似恒定的并且因此是等于靜態(tài)壓カ的。出于此目的，測量壓カ是尤其可以的，并且倘若出現(xiàn)偏離恒定壓カ值，可以起動液壓缸或閥門的驅(qū)動，以便抵消偏離。作為選擇地或另外地，例如，記錄來自車輛的加速度傳感器的信號并且為液壓缸或閥門的驅(qū)動對其進(jìn)行評價也是可以的。根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計的用于激活流體控制單元的電子控制裝置，例如液壓缸或閥門裝置，可以形成流體控制單元的一部分并且可以例如分配到座椅。然而，控制裝置還可以體現(xiàn)為車輛的中央電子控制裝置的一部分。


以下通過舉例的方式結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中圖I表示根據(jù)本發(fā)明的座椅的第一示例性實施例的流體控制單元和充流體墊子的圖示；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的座椅的第二示例性實施例的流體控制單元和充流體墊子的圖示；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的座椅的另一示例性實施例的用于激活多個充流體墊子的流體控制單元的符號表示；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的座椅的流體控制單元的象征性表示和示例性實施例；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于控制充流體墊子中的流體壓カ的控制方法。附圖標(biāo)記說明M電動機(jī)I流體控制單元2 氣缸3 活塞4氣缸內(nèi)腔5連桿機(jī)構(gòu)6 桿7 箭頭
8連接管線9,9 ‘墊子10連接管線11截止閥12氣動泵13 管路14，14 ‘壓縮空氣存貯器15多路閥16驅(qū)動器17 管路18節(jié)流閥19壓縮空氣連接件20壓カ控制閥21，21 ‘壓カ傳感器22，22 ‘墊子23，23 ‘截止閥24 坐墊25車輛座椅26 座面27 靠背28 頭靠29座椅框架30操作控制元件31底座表面
具體實施例方式如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的流體控制單元I可以體現(xiàn)為具有氣缸2的氣動控制單元(pneumatic control unit)。作為驅(qū)動器,活塞3的位置用于調(diào)整流體的體積，在這種情況下，存在于氣缸內(nèi)腔4中的空氣能夠可移動地設(shè)置在氣缸2中。活塞3通過連桿機(jī)構(gòu)(lever linkage) 5由電動機(jī)M驅(qū)動。在這里象征性繪制為桿6,其由電機(jī)M驅(qū)動，并且，例如，其能夠在箭頭7的方向上轉(zhuǎn)動。通過連接管線8,例如氣動軟管(pneumatic hose)將氣缸2連接到座椅的變形元件，圖I中，變形元件以墊子9象征性地示出。包含氣缸內(nèi)腔4、連接管線8和墊子9的子系統(tǒng)可以通過連接管線(connection line) 10用預(yù)先確定填充壓カp的壓縮空氣填充,可以通過截止閥(shutoff valve) 11將其關(guān)閉。通過電機(jī)M的驅(qū)動，調(diào)整存在于氣缸內(nèi)腔4中的空氣體積是可以的。如果，例如，將活塞3移動到圖I中表示的位置的右邊，空氣從氣缸內(nèi)腔4中轉(zhuǎn)移并且墊子9因此被更加密集地填充。如果墊子沒有受到任何負(fù)荷，墊子9的體積相應(yīng)地増加，以便墊子9的形狀或者包含這樣的墊子9的座椅的底座表面同樣得到調(diào)整。如果墊子9受到負(fù)荷或者以密集、的填充令其自然地建立増加的反壓カ這樣的方式設(shè)計，則墊子9的體積稍稍増加；另外增加的壓カ建立在包含氣缸內(nèi)腔4、連接管線8和墊子9的子系統(tǒng)中。相反地，活塞3向左邊的運(yùn)動用于減小墊子9內(nèi)部的體積或壓力。墊子9的體積和壓カ產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)整以及由此產(chǎn)生底座表面的運(yùn)動。因此通過底座表面對應(yīng)的抗衡運(yùn)動可以補(bǔ)償座椅的不需要的振動運(yùn)動。因此，通過電機(jī)M的驅(qū)動可以主動地調(diào)整墊子9的形狀和/或體積和/或其中主要的壓力。同時體積和壓カ改變的最大幅度由活塞3的運(yùn)動范圍預(yù)先確定，原則上可以以任何速度或頻率移動活塞。由此原則上可以發(fā)動，即控制任何速度的墊子9的體積和壓力變化。在這里，如果連接管線8的長度Is足夠短以至于允許活塞3向充分快的補(bǔ)償振動的墊子9的運(yùn)動的傳遞，這樣是有利的。如果連接管線8的體積實質(zhì)上小于墊子9的體積，以便將活塞3的運(yùn)動轉(zhuǎn)化為墊子9內(nèi)部的足夠的壓カ變化，這樣同樣是有利的。圖I所示的設(shè)置適于在墊子9內(nèi)部產(chǎn)生體積和壓カ變化，因此適于在頻率高達(dá)至少大約20Hz的情況下補(bǔ)償振動。
圖2示意性地表示氣動流體控制單元I的選擇性的設(shè)置。根據(jù)圖2，提供由電動機(jī)M驅(qū)動的氣動泵(pneumatic pump) 12,其通過管路13填充壓縮空氣存忙器(compressedair reservoir) 14。還提供多路閥15,如圖2中象征性地表示的那樣,可以通過驅(qū)動器16電驅(qū)動多路閥15。多路閥15 —方面通過連接管線8與充氣氣墊9連接。另ー方面，多路閥15用于連接連接管線8，要么通過管路17連接到壓縮空氣貯存器14，以便將氣墊9填充壓縮空氣，要么連接到可調(diào)整的節(jié)流閥(restriction valve) 18,以便空氣可以從氣墊9中排出。正如象征性地表示的那樣，除了電驅(qū)動的驅(qū)動器以外，如圖2中驅(qū)動電壓隨時間變化的圖表所示，例如可以以恒定的、但原則上在其兩個位置之間自由地可選擇的頻率轉(zhuǎn)換多路閥15，以產(chǎn)生墊子9內(nèi)部的對應(yīng)的體積和壓力改變。在這里控制的壓カ波動幅度可以通過壓縮空氣貯存器14內(nèi)主要的壓カ以及通過可調(diào)整的節(jié)流閥18預(yù)先確定。如圖2所示的設(shè)置僅包含簡單的氣動元件，因此是特別穩(wěn)健和便宜的。還可以將流體控制單元設(shè)計為激活多個充流體墊子9、9 ‘，如通過圖3中的象征性表示的示例所示的那樣。通過壓縮空氣連接件19以及通過兩個壓カ控制閥20、20‘以及通過對應(yīng)的管路(無附圖標(biāo)記)向兩個壓縮空氣貯存器14、14 ‘供應(yīng)壓縮空氣。在這里用于兩個壓縮空氣貯存器14、14 ‘的壓力控制閥20、20 ‘可以設(shè)定不同的壓力。將兩個壓縮空氣貯存器14、14 ‘連接到兩個多路閥15、15 ‘，多路閥15、15 ‘的驅(qū)動用于將兩個壓縮空氣貯存器14、14 ‘中的一個或另一個連接到各自的墊子9、9 ‘?？梢詫⒂糜跍y量連接管線
8、8 ‘內(nèi)部和墊子9、9 ‘內(nèi)部的壓カ的壓カ傳感器21、21 ‘設(shè)置在多路閥15、15 ‘和墊子9、9 ‘之間的連接線8、8 ‘上。多路閥15、15‘的驅(qū)動用于在兩個壓縮空氣貯存器14、14‘的壓力之間轉(zhuǎn)換墊子9、9 ‘內(nèi)部的壓力。由此可以實現(xiàn)墊子9、9 ‘的體積或壓力的對應(yīng)的改變。多路閥15、15 ‘尤其體現(xiàn)為快速轉(zhuǎn)換閥，從而能夠以對應(yīng)于將要被減弱的振動頻率的頻率激活墊子9、9 ‘，例如，從4到8Hz的范圍，尤其是從4到5Hz的范圍。因此壓カ傳感器21、21 ‘還可以體現(xiàn)為用于快速壓カ測量的動態(tài)壓カ傳感器。如圖3所示，可以將壓力控制閥20、20 ‘、壓縮空氣貯存器14、14 ‘、多路閥15、15 ‘和壓力傳感器21、21 ‘中的每ー個結(jié)合以形成一個標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械單元。圖3中進(jìn)ー步象征性說明的是座椅可以包含另外的充氣墊子22、22 ‘，其可以從ー個壓縮空氣貯存器14 ‘填充至恒定壓力，并且充氣墊子22、22 ‘中的每ー個可以被截止閥23、23 ‘關(guān)閉。圖4表示流體控制單元I的另ー示例性實施例，其設(shè)計為激活車輛座椅25的坐墊24。流體控制單元I包含氣動泵12，氣動泵12通過管路13連接到壓縮空氣貯存器14。多路閥15允許充空氣墊子9要么通過連接管線8連接到壓縮空氣貯存器14，要么通過節(jié)流閥(圖中未示出)排氣。設(shè)置在連接管線上的是壓カ傳感器21，壓カ傳感器21連同多路閥15可以形成標(biāo)準(zhǔn)單元。車輛座椅15的坐墊24包含四個充空氣墊子9，它們可以一起或相互獨立地被激活。車輛座椅25包含座面(seat face) 26、靠背27和頭靠28。操作控制元件30設(shè)置 在座椅框架29的一部分上。通過底座表面31提供與坐在車輛座椅25上的人的接觸，底座表面尤其由坐墊24的表面和座面26的其它區(qū)域和靠背27形成，當(dāng)坐著的時候，形成底座表面的這些部分與人接觸。因此可以將車輛座椅25構(gòu)建成如已出版的EP I 564 066 BI號專利文件或已出版的EP I 712 405 BI號專利文件中所描述的那樣，在這方面仍然以參考引用的方式與本發(fā)明結(jié)合。座面26尤其可以包含支撐在下側(cè)金屬片盤上的座椅框架29的一部分的結(jié)構(gòu)。因此可以將墊子9支承在泡沫塊上，例如，支撐在金屬片盤上的泡沫塊上。此外可以提供額外的支承板。例如，可以將流體控制單元I設(shè)置在座椅下方，或者在座椅橫檔之間，或者在靠背27中。當(dāng)人坐在車輛座椅25上時，人的重量的主要部分通過墊子9和下面的座椅結(jié)構(gòu)傳遞給座椅框架29。在靜止?fàn)顟B(tài)，即沒有任何振動的狀態(tài)，墊子9中的壓カ是需要吸收人的重量的壓力。如果由于車輛的振動運(yùn)動，連接到車輛的座椅框架29立刻開始進(jìn)行向上運(yùn)動，例如，墊子9中的壓カ增加，因為坐的人起初還不能模仿由于質(zhì)量慣性而產(chǎn)生的運(yùn)動，因此墊子9被壓縮；僅由于增加的壓力，墊子9能夠產(chǎn)生需要加速人向上的與慣性カ相反的額外的力。由于墊子9的壓縮而増加的壓カ由壓カ傳感器21檢測。于是電子控制(圖中未示出)將多路閥15轉(zhuǎn)換到墊子9通過可調(diào)整的節(jié)流閥排氣的位置(圖4中未示出)。墊子9中的壓カ由此降低，以便人不會遇到在垂直方向上増加的力。由座椅框架29進(jìn)行的振動運(yùn)動因此沒有傳遞給坐在座椅上的人。通過閥15的對應(yīng)的交替轉(zhuǎn)換，可以以這樣的方式激活墊子9 :座椅框架29的振動運(yùn)動通過坐墊24的體積和形狀的相反的改變而抵消。用于激活閥門或氣缸的控制方法如圖5中的簡化方塊圖所示。例如，通過設(shè)置在座椅橫檔上的加速度傳感器記錄尤其包括車輛的振動加速的加速度a(t)。此外動態(tài)壓カ傳感器記錄變形元件的充空氣墊子中的空氣的實際壓力(t)，該壓カ由坐的人施加在墊子上的重量和動カ產(chǎn)生。由于由重力產(chǎn)生的靜態(tài)壓力P1^是公知的并且可以被確定，例如，通過平均超出時間(averaging over time),因此實際動態(tài)壓力p動態(tài)(t)從時間t時測量的實際壓力Plff⑴得到P動態(tài)(t) = p墊子(t)_p靜態(tài)由此，使用運(yùn)算法則確定補(bǔ)償壓カ的設(shè)定點值p補(bǔ)償,設(shè)定。運(yùn)算法則考慮壓カ值的振動誘導(dǎo)波動與施加在坐的人上的力的振動誘導(dǎo)波動之間的相互關(guān)系。由于壓カ波動與振動誘導(dǎo)加速度相比通常稍有延遲，因此就預(yù)期控制而言額外的増加通過考慮由加速度傳感器獲得的測量值a(t)來實現(xiàn)。在得到的設(shè)定點值的基礎(chǔ)上激活多路閥或氣缸，以便墊子經(jīng)受額外的補(bǔ)償壓力Pws并且包含在墊子中的空氣量發(fā)生變化，以抵消動態(tài)壓力P動態(tài)(t)。于是在墊子中建立的壓カPlff,由下式得到P墊子=P靜態(tài)+P動態(tài)+P補(bǔ)償目的尤其是要實現(xiàn)P動態(tài)=_P補(bǔ)償在閉環(huán)控制系統(tǒng)的 情況下，該條件至少可以近似地滿足，甚至在動態(tài)條件下。如果條件完全滿足，墊子中的壓カ等于靜態(tài)壓力，以便產(chǎn)生的振動被完全消除，并且坐的人與座椅框架的振動幾乎完全隔絕。即使該條件僅近似地滿足，也可以實現(xiàn)振動的大量補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1.一種座椅，尤其是車輛座椅(25)，具有座椅框架(29)、底座表面(31)以及在座椅框架(29)與底座表面(31)之間起作用的至少ー個變形元件，至少ー個變形元件能夠自動激活， 其特征在干， 能夠激活至少ー個變形元件為了主動地補(bǔ)償通過座椅框架(29)傳遞給坐在座椅上的人的振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的座椅， 其特征在干， 至少ー個變形元件體現(xiàn)為坐墊(24)。
3.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的座椅， 其特征在干， 至少ー個變形元件包含充流體墊子(9，9 ‘)。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的座椅， 其特征在干， 整合到座椅中并控制包含在墊子(9，9 ‘)中的流體壓カ和/或體積的流體控制單元(I)能夠激活至少ー個變形元件。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的座椅， 其特征在干， 流體控制單元(I)包含通過連接管線(8)連接到充流體墊子(9，9 ‘)的電機(jī)驅(qū)動液壓缸或者電機(jī)驅(qū)動隔板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的座椅， 其特征在干， 流體控制單元(I)包含用于能夠加壓的流體存貯器和用于激活通向墊子(9，9 ‘)的流體進(jìn)入口和來自墊子(9，9 ‘)的流體排出ロ的閥門裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3到6中任一項權(quán)利要求所述的座椅， 其特征在干， 流體是空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求3到7中任一項權(quán)利要求所述的座椅 其特征在干， 基于來自設(shè)置為記錄包含在墊子(9，9 ‘)中的流體壓カ的壓カ傳感器(21，21’ )的信號能夠激活至少ー個變形元件。
9.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的座椅， 其特征在干， 基于來自設(shè)置為記錄車輛加速度或座椅框架(29)加速度的加速傳感器的信號能夠激活至少一個變形元件。
10.ー種激活座椅、尤其是車輛座椅(25)的變形元件的方法，變形元件在座椅的座椅框架(29)和底座表面(31)之間起作用， 其特征在干， 激活變形元件以便主動地補(bǔ)充通過座椅框架(29)傳遞給坐在座椅上的人的振動。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法， 其特征在干， 變形元件包含充流體墊子(9，9 ‘)，并且以包含在墊子(9，9 ‘)中的流體壓カ相當(dāng)于靜態(tài)壓カ這樣的方式激活變形元件。
全文摘要
一種根據(jù)本發(fā)明的座椅，尤其是車輛座椅(25)，包含座椅框架(29)、底座表面(31)以及在座椅框架(29)和底座表面(31)之間起作用的至少一個變形元件，至少一個變形元件能夠自動激活以便主動地補(bǔ)償通過座椅框架(29)傳遞給坐在座椅上的人的振動。本發(fā)明還涉及一種用于激活座椅、尤其是車輛座椅(25)的變形元件的方法，變形元件在座椅的座椅框架(29)和底座表面(31)之間起作用。
文檔編號B60N2/44GK102653253SQ20121005302
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者卡爾·邁克爾·西伯茲, 吉榮·萊姆 申請人:福特全球技術(shù)公司