专利名称：一种具有悬臂梁结构的座椅腰托的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型是座椅内的一种部件，尤其是一种安装在座椅靠背内部、具有悬臂梁结构的腰部托起机构。
二背景技术：
腰托是座椅内的一种部件，它安装于座椅的靠背内部，乘坐者可通过调节腰托来调节靠背拱起的程度，以达到调整坐姿、减缓腰背部疲劳的效果，特别适用于汽车座椅、火车座椅、病人座椅等等。腰托现已被用于部分汽车座椅。
现有的用于汽车座椅的腰托，一般包括具有良好弹性的拱形元件和软轴拉线；拱形元件一端固定，另一端与软轴拉线的钢丝绳相联；当拉紧钢丝绳时，拱形元件拱起的高度就升高；当放松钢丝绳时，拱形元件拱起的高度就降低。乘坐者可通过拉紧或放松钢丝绳来调节拱形元件拱起的高度，进而调节了靠背拱起的程度，以达到乘坐舒适的效果。
上述技术具有以下缺点第一，由于拱形元件一端固定，另一端被软轴拉线的钢丝绳拉紧，拱形元件在拱起后刚性较大，弹性较差，缓冲只能依靠座椅的靠背材料，因此对靠背材料的要求较高。
第二，拱形元件必须预先制成拱起的形状，即在未被钢丝绳拉紧的状态时，拱形元件就具有轻微拱起的形状，以便在拉紧软轴拉线的钢丝绳时，能使拱形元件顺利地拱起。这使得座椅靠背无法采用内凹的形状，对乘坐舒适性产生不利影响。
三
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有腰托拱起后刚性过大、弹性差的问题，以及现有腰托的拱形元件必须预先制成拱起的形状、而导致座椅靠背无法采用内凹形状的问题。
本实用新型的技术方案描述如下本实用新型包括拱形板总成、支撑总成、基架总成。拱形板总成和支撑总成安装在基架总成上，基架总成安装于座椅靠背的钢架上。
拱形板总成包括悬臂梁和辅助板，悬臂梁的首端与辅助板的首端用铰链或其他方式相联接；悬臂梁的尾端与基架总成用铰链联接；辅助板的尾端由基架总成支撑，并可相对于基架总成平移。该拱形板总成拱起的原理为当悬臂梁绕着其尾端的铰链轴旋转时，悬臂梁的首端将带动辅助板的首端一起升高，并带动辅助板的尾端沿着基架总成平移，从而形成拱起的形状。
支撑总成包括支撑臂和控制机构，支撑臂直接或间接地安装在基架总成上，并支撑着悬臂梁的中间部位。支撑臂和控制机构有多种结构形式，支撑臂与悬臂梁可以用铰链联接，也可以不联接。控制机构由人手操纵或电动操纵，其运动将带动支撑臂运动。
在使用时，用人手或电动操纵支撑总成的控制机构，随着控制机构的运动，将带动支撑臂运动，进而带动悬臂梁绕着其尾端的铰链轴转动，悬臂梁的首端将带动辅助板的首端一起运动，并带动辅助板的尾端沿着基架总成平移，从而形成或调节拱起的形状。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益的效果第一，由于本实用新型的拱形板总成采用了悬臂梁的结构形式，而与悬臂梁相联的辅助板的尾端是自由平移的，因此整个腰托的弹性主要取决于悬臂梁的弹性；可以通过对悬臂梁的设计使腰托得到满意的弹性，使人乘坐更舒适；而且降低了对座椅靠背材料的要求，利于降低成本。
第二，由于拱形板总成的拱起依靠支撑臂的运动，悬臂梁与辅助板不需要预先拱起，相反可通过适当的调节，使悬臂梁与辅助板预先组成内凹的形状。从而使得座椅靠背在使用本实用新型的腰托时，可以采用内凹的形状，给乘坐人更多选择，使乘坐舒适性得到进一步提高。
四
根据拱形板总成的不可结构和支撑总成的不同结构，本实用新型有多种结构形式。
图1、图2为支撑总成采用电动操纵的滑块机构、悬臂梁与辅助板用铰链联接的实施例的示意图。
图3、图3-1、图3-2是图1的实施例的局部变形，其悬臂梁与辅助板采用弹性联接板联接。
图4、图4-1是图1的实施例的局部变形，其支撑总成采用手动软轴拉线操纵的滑块机构。
图5、图5-1为支撑总成的控制机构采用齿轮和螺纹传动机构，支撑臂与悬臂梁用铰链联接的实施例的示意图。
图6、6-1、6-2为将图5的实施例安装于座椅内的示意图。
五具体实施方式
根据拱形板总成的不同结构和支撑总成的不同结构，本实用新型有多种结构形式，现结合附图详细说明。
图1、图2为支撑总成采用电动操纵的滑块机构、悬臂梁与辅助板用铰链联接的实施例的示意图。其中图1为未拱起状态下的示意图，图2为腰托拱起时的示意图。
在图1中，零件1、2和3构成了基架总成。零件1为下支架，2为上支架，3为连接板。零件1、2分别与零件3焊接为一体，也可用铆钉或螺栓联为一体。
零件4、5、6以及联接铰链构成了拱形板总成。零件4为悬臂梁，零件5为辅助板。悬臂梁4具有首端41和尾端42，辅助板具有首端51和尾端52；41与51用铰链43联接，悬臂梁尾端42与下支架1用铰链44联结。辅助板的尾端52与上支架2的端面接触，并依靠零件6的拉力始终压在上支架2的端面上。零件6为回位弹簧，它联接着辅助板5与上支架2。
零件7——12构成了支撑总成。其中零件7为支撑臂，零件8——12构成了控制机构。支撑臂7为一滑块，零件8为导轨架，在导轨架8上设有槽81，支撑臂7可沿槽81滑动。导轨架8固定在连接板3上，在导轨架8上装有滑轮11。零件9为钢丝绳，钢丝绳9的一端联接着支撑臂7，另一端联接着电动机10的输出轴。滑轮11起支承钢丝绳的作用。电动机10固定在连接板3上，其启动开关可以设在座椅上或座椅附近的任何位置。零件12为回位弹簧。
图1所示的实施例的工作过程是这样的当乘坐人需要座椅靠背拱起时，只需启动电动机的开关，使电机输出轴按图1所示的逆时针方向旋转，通过钢丝绳9施加拉力，克服弹簧12的阻力，拉动支撑臂7沿着导轨架8的槽往外滑动，支撑臂7顶起悬臂梁4使之绕铰链44的轴转动，引起悬臂梁的首端41升高，并克服弹簧6的阻力，带动辅助板的首端51随之一起升高，拖动辅助板的尾端52沿着上支架2向下平移，实现拱形板总成的拱起。
拱起后的情形如图2所示。
当乘坐人需要降低座椅靠背的拱起高度时，只需启动电动机的开关，使电机输出轴按与图2所示相反的顺时针方向旋转，在回位弹簧12的拉力作用下，支撑臂7沿着导轨架8的槽退回；同时辅助板在回位弹簧6的拉力作用下，辅助板的尾端52沿着上支架2向上平移，带动悬臂梁和辅助板的首端41和51降低，拱形板总成拱起的高度降低。
如图1所示，拱形板总成在未拱起状态时呈内凹形状。
在本实施例中，悬臂梁拱起后，腰托的弹性取决于悬臂梁的弹性。而且由于拱起越高，支撑臂对悬臂梁的支撑点越靠近铰链44，则悬臂梁的弹性越高，这种弹性的变化规律适合乘坐者的舒适性要求。
图3是图1的实施例的局部变形，其悬臂梁与辅助板采用弹性联接板联接。图3-1、3-2为图3的局部细节的描述。
如图3所示，拱形板总成包括悬臂梁4、辅助板5、弹性联接板45、限位销钉14等。悬臂梁4与辅助板5之间用弹性联接板45联接，弹性联接板45分别与悬臂梁和辅助板的首端固联在一起，可以用铆接、焊接或螺栓联接。辅助板的尾端52与限位销钉14之间用铰链16联接，以便限位销钉14与辅助板尾端52之间可自由转动。
在上支架2内开有槽15，限位销钉14可在槽15内滑动。限位销钉14确保辅助板的尾端52始终贴合在上支架2的平面上。
图3的其余结构与图1一样。
图3-1为图3所述的限位销钉14与槽15、铰链16、辅助板尾端52的结构关系图。
图3-2为图3所述的腰托在拱起时的示意图。其拱起的工作过程与图1所述的实施例是类似的，不同的是，如图3-2所示，由于弹性联接板45的弹性变形，其拱起的最高部位是园弧状，而不是如图2所示的尖角状。这种园弧状在乘坐时更舒适。
在图3中，拱形板总成的回位不需要依靠回位弹簧，而是依靠弹性联接板45的弹力推动辅助板的尾端52与限位销钉14向上平移，带动悬臂梁和辅助板的首端降低，达到回位的目的。
在图3中，拱形板总成在未拱起状态时呈平直的形状，通过调整弹性联接板45的形状可使拱形板总成在未拱起状态时呈内凹形状。
图4、图4-1是图1的实施例的局部变形，其支撑总成采用手动软轴拉线操纵的滑块机构。其中图4为结构示意图，图4-1为除去拱形板总成和支撑臂后的局部视图。
在图4中，基架总成和拱形板总成的零件结构与图1是一样的。
零件7、8、16、17、18构成了支撑总成。
零件7为支撑臂，支撑臂7为一滑块，零件8为导轨架，在导轨架8上设有槽81，支撑臂7可沿槽81滑动。导轨架8固定在连接板3上。
16为软轴拉线，17为手柄，18为套筒。
软轴拉线16包括钢丝绳161，软管接头162，软管163。软管接头162与软管163固装为一体，钢丝绳161从软管163的孔中穿过。两个软管接头162分别支承在导轨架8与套筒18的孔中。
钢丝绳161两端分别联接着支撑臂7和手柄17的轴端。
手柄17的轴与套筒18螺纹联接，套筒18固定在连接板3上。
图4所示的实施例的工作过程是这样的当乘坐人需要调整座椅靠背拱起的高度时，只需旋动手柄17，由于手柄17的轴与套筒18螺纹联接，而套筒18被固定，迫使手柄在旋转的同时产生轴向移动，带动钢丝绳161运动，进而带动支撑臂在槽81内滑动，从而实现对拱形板总成拱起高度的调整。
本实施例有一个好处是，由于采用了软轴拉线，使得手柄和套筒可以安装在座椅内或座椅附近的任何位置，使对旋钮的操作更加方便。
图5、图5-1为支撑总成的控制机构采用齿轮和螺纹传动机构，支撑臂与悬臂梁用铰链联接的实施例的示意图。其中图5为结构示意图，图5-1为除去拱形板总成和支撑臂后的局部视图。
在图5中，基架总成和拱形板总成的零件结构与图1是一样的。
零件20、21、22、23等构成了支撑总成，其中20为支撑臂，21为螺母，22为主动齿轮，23为从动齿轮。
支撑臂20两端分别用铰链与悬臂梁4和螺母21联接，22和23为一对互相啮合的圆锥齿轮，从动齿轮23的输出轴端部231有外螺纹与螺母21相啮合。
在图5-1中可见，主动齿轮22与手动旋钮221用联接轴222联接，并支承在支承座223中。223固定在连接板3上。
从动齿轮23支承在其支承座232中，支承座232对从动齿轮23起支承和限位作用。
本实施例中的一对互相啮合的圆锥齿轮可以用其他机构如蜗轮蜗杆机构或螺旋齿轮机构代替。
本实施例的工作过程描述如下当乘坐人需要调整座椅靠背拱起的高度时，只需旋动手柄221，主动齿轮22随着手柄一起旋转，驱动从动齿轮23旋转，从动齿轮带动其输出轴一起旋转，由于输出轴在轴向被限位，输出轴端部的外螺纹驱动螺母21轴向移动，并带动支撑臂20运动，实现对拱形板总成的拱起高度的调整。
在调整拱起高度的过程中，弹簧6始终拉着辅助板使之压在上支架2上。
图6、6-1、6-2为将图5的实施例安装于座椅内的示意图。
其中图6为腰托未拱起时的情形，图6-1、6-2为腰托拱起时的情形。
如图6所示，61为座椅靠背内的钢架，腰托的上支架2和下支架1均固联在钢架61上。腰托的悬臂梁和辅助板呈内凹的形状，并与靠背材料62相贴合。
在腰托拱起时，如图6-1所示，随着腰托的拱形板总成的拱起，座椅的靠背相应地拱起。
图6-2为腰托拱起时座椅的外观示意图，221为手动旋钮。图中实线表示靠背已拱起时的情形，虚线表示靠背未拱起时的情形，未拱起时靠背呈内凹的形状。
在上述几个实施例中，本实用新型可以选用不同的拱形板总成和不同的支撑总成。各个实施例中的拱形板总成与支撑总成可以互相搭配，从而造成不同的腰托结构形式。在本实用新型描述的实施例之外还会有其它的结构形式，但所有的结构形式均有一个共同之处即拱形板总成包括悬臂梁和与悬臂梁相联接的支撑板，悬臂梁可以转动，辅助板的尾端可以平移；支撑总成的支撑臂支撑在悬臂梁的中间部位。
权利要求1.一种具有悬臂梁结构的座椅腰托，用于安装在座椅靠背内以调节靠背拱起的高度，它包括拱形板总成、支撑总成和基架总成，其特征是拱形板总成包括可以转动的悬臂梁和与悬臂梁相联接的辅助板，辅助板的尾端可以沿基架总成平移；支撑总成包括支撑臂和控制机构，支撑臂支撑在悬臂梁的中间部位。
2.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是悬臂梁与辅助板用铰链联接，也可以用弹性联接板联接。
3.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是由悬臂梁与辅助板联接而成的拱形板总成在未拱起时呈内凹的形状。
4.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的支撑臂可以用铰链与悬臂梁联接，也可以是不与悬臂梁联接的滑块。
5.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的控制机构是由滑轮支承的钢丝绳机构。
6.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的控制机构是软轴拉线机构。
7.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的控制机构是圆锥齿轮和螺纹传动机构。
8.根据权利要求1所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的控制机构可以是手动操纵的，也可以是电动操纵的。
9.根据权利要求7所述的座椅腰托，其特征是支撑总成的控制机构中的圆锥齿轮机构可以用蜗轮蜗杆机构或螺旋齿轮机构代替。
专利摘要一种具有悬臂梁结构的座椅腰托，用于安装在座椅靠背内以调节靠背拱起的高度，它包括拱形板总成、支撑总成和基架总成。拱形板总成包括可以转动的悬臂梁和与悬臂梁相联接的辅助板，辅助板的尾端可以沿基架总成平移；支撑总成包括支撑臂和控制机构，支撑臂支撑在悬臂梁的中间部位。在控制机构运动时，驱动支撑臂运动并引起悬臂梁转动，带动辅助板的尾端平移，从而实现对拱形板总成拱起高度的调节。
文档编号A47C7/40GK2669717SQ20032011436
公开日2005年1月12日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者吴长钰 申请人:吴长钰