一种具有可变后排座椅的汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经逐渐成为人们出行的重要方式，随之而来的是人们对汽车舒适性的要求越来越高。

汽车座椅是影响乘车舒适性的重要因素，大多数的小汽车都设计为五座的，分为驾驶员和副驾驶的两个前排座椅，以及后排的三位乘客座椅。由于受到汽车的结构和轴距的限制，后排座椅都比较紧凑，腿部空间较小，后排座椅的靠背的角度无法调整或者只能微调，长时间乘坐会非常不舒服。为解决上述问题，有些汽车制造商把轴距加长，以影响驾驶操控性为代价来增加后排座椅腿部空间，但是由于后排座椅椅背的角度问题，上述措施对乘客舒适性的改善并不明显。

由于后排座椅平时很少坐满三个人，经常只有一到两个人员乘坐，所以有些豪华车把后排设计为二人座，也有一些汽车厂商将后排中间座位设计的比较小，后背设置一个活动扶手台，上述改变虽然增加了后排人员的横向空间，但仍无法改善乘客腿脚部和背部的舒适性。

针对上述问题，有必要设计一种适用于小汽车的、能够提高乘客舒适性的汽车后排座椅。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有可变后排座椅的汽车，以提高后排乘客的舒适性。

本发明的具有可变后排座椅的汽车包括安装于汽车后排位置的后排座椅，关键在于，所述后排座椅中包括具有座椅姿态调节功能的可变座椅和位于可变座椅旁侧的固定式座椅，所述汽车后排设有第一导轨，所述第一导轨上活动安装有转动支撑装置，所述可变座椅固定于转动支撑装置上。

上述可变座椅可以沿第一导轨移动，从而使该座椅总成旁侧的空间增大，然后再通过转动支撑装置改变角度，使可变座椅倾斜于车身中轴线，此时即可通过椅背角度调节和座垫角度调节，将可变座椅变形为躺椅形式，乘客在躺椅上，腿脚和肩背可以伸展，从而将人体压力分散在腿和背部，提高了舒适性。

进一步地，所述第一导轨沿车身宽度方向延伸至固定式座椅的下方，且所述固定式座椅的座垫为可拆卸式座垫或可折叠式座垫。将可变座椅旁侧的固定式座椅的座垫设置为可拆卸式座垫或可折叠式座垫，这样在需要移动可变座椅而占用固定式座椅的空间时，可以将固定式座椅的座垫拆下或者折起，以避免与可变座椅发生干涉。

具体来说，所述后排座椅由位于一侧位置的所述可变座椅和位于中央位置的第一固定式座椅、位于另一侧位置的第二固定式座椅组成，所述第一导轨延伸至第一固定式座椅的下方，且所述第一固定式座椅的座垫为可拆卸式座垫或可折叠式座垫；所述转动支撑装置由活动架设于第一导轨上的底板、设置于底板顶面且沿车身长度方向延伸的第二导轨、活动架设于第二导轨上的顶板、设置于顶板上的转动机构组成；所述可变座椅固定于转动机构上；所述汽车后排位置在对应于可变座椅的位置下方设有用于支撑可变座椅后部位置的支撑块。

在将可变座椅转换成躺椅时，首先将第一固定式座椅的座垫取下或者向上折叠，以露出第一固定式座椅的座垫下方的第一导轨；然后将顶板向前移动，使顶板与底板大致对齐，此时可变座椅的位置已经避开了第一固定式座椅的椅背位置，因此可以沿第一导轨横向移动；待可变座椅移动到中部或者其它合适位置后，即可转动可变座椅，并调节其椅背的角度，使其转换为躺椅。为了减少可变座椅所占的空间，从而增大其椅背向后调节的角度，最好将其头枕降至最低处。

在将可变座椅转换成躺椅后，由于此时可变座椅的轴向是倾斜于汽车行进的方向，如果可变座椅为水平状态，那么在汽车刹车时，上面的乘客就容易因为惯性而从座椅上滚下，为解决这一问题，在本发明中，所述底板通过升降架活动架设于第一导轨上，所述升降架由前升降支架和后升降支架通过连杆连接而成，所述前升降支架和后升降支架均设有升降驱动机构，所述后升降支架为弹性支架。通过调节前升降支架、后升降支架的高度，以及乘客自身在躺椅上的重量分布，使可变座椅为前高后低的稍微倾斜状态，这样在汽车刹车时，因为后升降支架为弹性，所以受到惯性作用会更加倾斜，乘客不易从可变座椅上滚落，提高了安全性。将后升降支架设置为弹性支架，也可以在汽车启动、刹车时形成一定的缓冲，以提高乘客的舒适性。

进一步地，为保证安全性，本发明还设置了用于支撑升降架，并且避免升降架在汽车急刹车时向前倾倒，具体可以有以下两种方式：

1、所述第一固定式座椅的前方地板上设有沿车身长度方向延伸的第三导轨，所述第三导轨上安装有支撑组件，所述支撑组件由前支撑板和后支撑板通过转轴连接而成，前支撑板的底端活动架设于第三导轨上，后支撑板的底端固定于第三导轨上；所述支撑组件还设有用于驱动前支撑板的底端沿第三导轨移动的水平驱动机构。水平驱动机构驱动前支撑板的底端沿第三导轨向后移动时，即可使前支撑板和后支撑板的连接处逐渐升高，最终形成三角形的结构，此时后支撑板的顶端抵靠在前升降支架处或底板前下方，为升降架提供支撑。上述水平驱动机构可以由电机及一条沿车身长度方向延伸的驱动杆组成，电机的转轴与驱动杆通过齿轮、齿条配合，电机转动即带动驱动杆水平移动，驱动杆的端部通过套环或者限位槽与前支撑板的底端活动连接，从而驱动前支撑板的底端前支撑板的底端移动。

2、所述第一固定式座椅的前方地板上设有梯形柜，梯形柜的内部设有向后倾斜的升降板以及驱动升降板升降的垂直驱动机构。垂直驱动机构将升降板升起后，升降板的顶端抵靠在前升降支架处，为升降架提供支撑。上述垂直驱动机构可以由电机组成，电机的转轴与升降板通过齿轮、齿条配合，电机转动即带动升降板移动。

进一步地，所述第二固定式座椅的前方设有第三固定式座椅，所述第三固定式座椅的椅背上设有垂直的第四导轨，所述第四导轨上设有腿脚托盒，所述腿脚托盒由上下排列的五张板块依次通过水平铰链连接而成，最上方的板块的顶端与第三固定式座椅的椅背固定连接；最下方的板块活动架设于第四导轨上，并与托盒驱动机构相连。托盒驱动机构带动最下方的板块沿第四导轨向上移动时，可以使五张板块折叠成两端开口的盒体结构，可变座椅上的乘客可以把脚伸入到腿脚托盒内，以提高舒适性。托盒驱动机构带动最下方的板块沿第四导轨向下移动时，可以将五张板块拉平为紧贴第三固定式座椅椅背背面的平板，以减少占用的空间。托盒驱动机构为传动的垂直驱动机构，此处不再赘述。

进一步地，所述最下方的板块安装有顶块，所述顶块的顶部为平面，顶块的顶面与腿脚托盒的底板（即由上至下的第四张板块）相抵，可以形成稳定、有力的支撑，保证腿脚托盒的稳定性。

进一步地，所述可变座椅的靠背两侧设有开口方向朝向汽车前方的扶手槽，所述扶手槽内设有扶手，所述扶手由底部、顶部的两块硬质板及连接所述两块硬质板的弹性条构成，所述底部的硬质板通过转轴与可变座椅的靠背活动连接。在需要使用扶手时，可以将扶手从扶手槽内转出，扶手的上部的硬质板在手臂的压力下可向外向下折成直角状，以托住乘客手臂，提高舒适性；而在乘客移开手臂后，该上部的硬质板在弹性条的弹力作用下，迅速恢复至与底部硬质板紧贴的状态，以方便收回到扶手槽内。通过折叠可变形结构的扶手，可以减少扶手槽的宽度，从而减少占用椅背的宽度。

进一步地，所述可变座椅的座垫中设有伸缩式腿托及伸缩式脚托，在可变座椅转换为躺椅后，可以伸出腿托及脚托，以方便乘客放置腿脚，提高舒适性。上述伸缩式腿托及伸缩式脚托均为现有技术，此处不再赘述。

进一步地，所述第一固定式座椅、第二固定式座椅均设有用于检测座椅上方是否有人乘坐的传感器，所述传感器与设置于可变座椅上的控制器连接。上述控制器用于控制可变座椅的椅背角度、座垫角度、头枕高度、转动支撑装置、升降架、水平驱动机构、垂直驱动机构、托盒驱动机构等，控制器通过传感器可以检测出第二固定式座椅、第三固定式座椅上是否有人，从而决定采用合适的模式（例如说单人模式、双人模式、三人模式）来控制可变座椅的动作。

本发明的汽车可以在保持现有传统后排三人座椅功能的前提下，将后排座椅中的可变后排座椅转换为躺椅，从而提高后排乘客的舒适性。

附图说明

图1是汽车后排座椅的布置示意图。

图2是导轨与转动支撑装置的配合示意图。

图3是升降架、支撑组件及腿脚托盒的结构示意图。

图4是梯形柜及可变座椅的配合示意图。

图5是可变座椅变为躺椅时的示意图。

附图标记：1、可变座椅；2、第一固定式座椅；3、第二固定式座椅；4、腿托；5、脚托；6、第一导轨；7、升降架；8、底板；9、第二导轨；10、顶板；11、转动机构；12、支撑块；13、第三导轨；14、前支撑板；15、后支撑板；16、转轴；17、梯形柜；18、升降板；19、第三固定式座椅；20、第四导轨；21、腿脚托盒；22、顶块；23、扶手槽；24、扶手；25、压控开关；26、控制器；27、转轴。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种具有可变后排座椅的汽车，以提高后排乘客的舒适性。

本发明的具有可变后排座椅的汽车包括安装于汽车后排位置的后排座椅，在本实施例中，后排座椅是指在驾驶座和副驾驶座后的第二排或第二排后的任何一排座椅，如图1所示，后排座椅由位于一侧位置的可变座椅1和位于中央位置的第一固定式座椅2、位于另一侧位置的第二固定式座椅3组成，其中第一固定式座椅2、第二固定式座椅3是目前汽车常见的座椅，可以为连体式座椅，也可以为分体式座椅，且第一固定式座椅2的座垫为可拆卸式座垫或可折叠式座垫；上述可变座椅1具有座椅姿态调节功能（包括椅背角度调节功能和座垫角度调节功能等），可变座椅1的座垫中设有伸缩式腿托4及伸缩式脚托5，在可变座椅1转换为躺椅后，可以伸出腿托4及脚托5，以方便乘客放置腿脚，提高舒适性。上述座椅姿态调节功能、伸缩式腿托4及伸缩式脚托5均为现有技术，此处不再赘述。

如图2所示，汽车后排的地板上设有沿车身宽度方向延伸的第一导轨6，第一导轨6由可变座椅1的下方延伸至第一固定式座椅2的下方，第一导轨6优选为W导轨或高低轨，比较牢固。第一导轨6上活动安装有转动支撑装置，所述可变座椅1固定于转动支撑装置上。具体来说，所述转动支撑装置由通过升降架7活动架设于第一导轨6上的底板8、设置于底板8顶面且沿车身长度方向延伸的第二导轨9、活动架设于第二导轨9上的顶板10、设置于顶板10上的转动机构11组成，可变座椅1固定于转动机构11上。如图3所示，升降架7由前升降支架和后升降支架通过连杆连接而成，前升降支架和后升降支架均为由金属杆通过转轴连接而成的“X”形架，并设有升降驱动机构，所述后升降支架为弹性金属杆制成的弹性支架，前升降支架可以为弹性支架，也可以为非弹性支架。当然，前升降支架和后升降支架也可以为其它形状的支架，只要起到升降、支撑的功能即可。

汽车后排位置在对应于可变座椅1的位置下方设有用于支撑可变座椅1后部位置的支撑块12，该支撑块12用于在正常状态下（即可变座椅1未变形为躺椅时）顶板10后部的一个受力点，从而对可变座椅1的后部位置进行支撑。

通过调节前升降支架、后升降支架的高度，可以在可变座椅1变形为躺椅状态时，乘客在躺椅上的重量分布使可变座椅1呈前高后低的稍微倾斜状态，这样在汽车刹车时，因为后升降支架为弹性，所以受到惯性作用会更加倾斜，乘客不易从座椅上滚落，提高了安全性。将后升降支架设置为弹性支架，也可以在汽车启动、刹车时形成一定的缓冲，以提高乘客的舒适性。

另外，如图3所示，第一固定式座椅2的前方地板上设有沿车身长度方向延伸的第三导轨13，所述第三导轨13上安装有支撑组件，所述支撑组件由前支撑板14和后支撑板15通过转轴16连接而成，前支撑板14的底端活动架设于第三导轨13上，后支撑板15的底端固定于第三导轨13上；所述支撑组件还设有用于驱动前支撑板14的底端沿第三导轨13移动的水平驱动机构（图中未画出水平驱动机构）。水平驱动机构驱动前支撑板14的底端沿第三导轨13向后移动时，即可使前支撑板14和后支撑板15的连接处逐渐升高，最终形成三角形的结构，此时后支撑板15的顶端抵靠在前升降支架处，为升降架7或底板8前下方提供支撑，以避免升降架7在汽车急刹车时倾倒。上述水平驱动机构可以由电机及一条沿车身长度方向延伸的驱动杆组成，电机的转轴与驱动杆通过齿轮、齿条配合，电机转动即带动驱动杆水平移动，驱动杆的端部通过套环或者限位槽与前支撑板14的底端活动连接，从而驱动前支撑板14的底端前支撑板14的底端移动。

当然，还可以如下设置，同样实现支撑升降架7的作用：如图4所示，第一固定式座椅2的前方地板上设有梯形柜17，梯形柜17的内部设有向后倾斜的升降板18以及驱动升降板18升降的垂直驱动机构（图中未画出垂直驱动机构）。垂直驱动机构将升降板18升起后，升降板18的顶端抵靠在前升降支架处或底板8前下方，为升降架7提供支撑。上述垂直驱动机构可以由电机组成，电机的转轴与升降板18通过齿轮、齿条配合，电机转动即带动升降板18垂直移动。上述两种支撑升降架7的方案择一即可。

如图3所示，第二固定式座椅3的前方设有第三固定式座椅19，在本实施例中第三固定式座椅19对应的是驾驶位座椅，所述第三固定式座椅19的椅背上设有垂直的第四导轨20，所述第四导轨20上设有腿脚托盒21，所述腿脚托盒21由上下排列的五张板块依次通过水平铰链连接而成，最上方的板块的顶端与第三固定式座椅19的椅背固定连接；最下方的板块活动架设于第四导轨20上，并与托盒驱动机构相连。托盒驱动机构带动最下方的板块沿第四导轨20向上移动时，可以使五张板块折叠成两端开口的盒体结构，可变座椅1上的乘客可以把脚伸入到腿脚托盒21内，以提高舒适性和隐蔽性。托盒驱动机构带动最下方的板块沿第四导轨20向下移动时，可以将五张板块拉平为紧贴第三固定式座椅19椅背背面的平板，以减少占用的空间。托盒驱动机构为传动的垂直驱动机构，此处不再赘述。

最下方的板块安装有顶块22，所述顶块22的顶部为平面，顶块22的顶面与腿脚托盒21的底板8（即由上至下的第四张板块）相抵，可以形成稳定、有力的支撑，保证腿脚托盒21的稳定性。

如图1、4、5所示，可变座椅1的靠背两侧设有开口方向朝向汽车前方的扶手槽23，所述扶手槽23内设有扶手24，所述扶手24由底部、顶部的两块硬质板及连接所述两块硬质板的弹性条（如橡胶条）构成，所述底部的硬质板通过转轴27与可变座椅1的靠背活动连接。在需要使用扶手24时，可以将扶手24从扶手槽23内转出，扶手24的上部的硬质板在手臂的压力下可向外向下折成直角状，以托住乘客手臂，提高舒适性；而在乘客移开手臂后，该上部的硬质板在弹性条的弹力作用下，迅速恢复至与底部硬质板紧贴的状态，以方便收回到扶手槽23内。通过折叠可变形结构的扶手24，可以减少扶手槽23的宽度，从而减少占用椅背的宽度。

在本实施例中，为了提高自动化程度，第一固定式座椅2、第二固定式座椅3均设有用于检测座椅上方是否有人乘坐的传感器（例如说设置于座垫处的压力传感器，当压力传感器检测到座垫上方的压力超出预定范围时，即表示该座椅上有乘客乘坐），所述传感器与设置于可变座椅1椅背侧面的控制器26连接。在本实施例中，用于检测第一固定式座椅2上是否有乘客的传感器是设置于第二固定式座椅3座垫侧部的压控开关25，当第一固定式座椅2的座垫被折叠或者取下时，该压控开关25就会失去第一固定式座椅2的座垫的抵压，从而触发。

上述控制器26用于通过遥控或线控方式来控制可变座椅1的椅背角度、座垫角度、头枕高度、转动支撑装置、升降架7、水平驱动机构、垂直驱动机构、托盒驱动机构等，控制器26通过传感器可以检测出第一固定式座椅2、第二固定式座椅3上是否有人，从而决定采用合适的模式（例如说单人模式、双人模式、三人模式）来控制可变座椅1的动作，以提高乘客舒适性，具体方法如下：

上述可变座椅1可以沿第一导轨6沿车身宽度方向移动，从而使该座椅总成靠近车门的一侧空间增大，然后再通过转动支撑装置改变角度，使可变座椅1倾斜于车身中轴线，此时即可通过椅背角度调节，将可变座椅1变形为躺椅形式（如图5所示，），乘客在躺椅上，腿脚和肩背可以伸展，从而将人体压力分散在腿和背部，提高了舒适性。

当后排座椅只有一位乘客时，首先将第一固定式座椅2的座垫取下或者向上折叠（也可以设为由控制器26控制电动折叠），以露出第一固定式座椅2的座垫下方的第一导轨6；然后将顶板10向前移动，使顶板10与底板8大致对齐，此时可变座椅1的位置已经避开了第一固定式座椅2的椅背位置，因此可以沿第一导轨6横向移动；待可变座椅1移动到中部或者其它合适位置后，即可转动可变座椅1，并向后调节其椅背的角度，使可变座椅1变形为躺椅，同时伸出腿托4和脚托5以支撑乘客的腿部和脚部。当然，也可以不使用腿托4和脚托5，而直接将脚放在第二固定式座椅3的座垫上；或者将脚伸入到第三固定式座椅19椅背处的腿脚托盒21内。为了减少可变座椅1所占的空间，从而增大其椅背向后调节的角度，最好将其头枕降至最低处；同时为了提高稳定性，可以通过升降架7将可变座椅1的座垫调整为前高后低的模式。

当后排座椅有分别坐在可变座椅1和第二固定式座椅3上的两位乘客时，首先将第一固定式座椅2的座垫取下或者向上折叠（也可以设为由控制器26控制电动折叠），以露出第一固定式座椅2的座垫下方的第一导轨6；然后将顶板10向前移动，使顶板10与底板8大致对齐，此时可变座椅1的位置已经避开了第一固定式座椅2的椅背位置，因此可以沿第一导轨6横向移动；与上述单人模式不同的是，此时要注意的是要控制可变座椅1变为躺椅时不会触碰第二固定式座椅3上的乘客，因此必须升高升降架7，以使伸缩腿托4和伸缩脚托5与第二固定式座椅3上的乘客的腿部间隔一些空间，而不使用腿托4和脚托5而使用第三固定式座椅19椅背处的腿脚托盒21时，也必须升高升降架7，同时腿脚托盒21的升降也受到限制，下降时必须要和第二固定式座椅3上的乘客的腿部间隔一些空间。

当后排坐满三位乘客时，此时第一固定式座椅2的座垫无法移动，可变座椅1只能简单的前后小幅移动，以及通过升降架7的上下升降功能及自身的座椅姿态调节功能来调节可变座椅1的姿态，以提高舒适度。

为了保证安全，可变座椅1的安全带必须适当增大长度，以使可变座椅1变形为躺椅时，安全带仍能正常发挥作用。在不使用支撑组件和梯形柜的升降板时，也可以把第一固定式座椅2上的安全带插到可变座椅1座垫下面或第一导轨6前下方（如图4所示），也能够防止可变座椅1上的乘客在刹车时从座椅上滚落，从而增加安全性。

通过上述描述可知，可变座椅1不仅可以设置于后排一侧，还可以设置于后排的中间位置，只要通过移动可变座椅1的位置，使可变座椅1获得足够的空间来展开成为躺椅状态即可，此处不再赘述。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。