专利名称：车用座椅的框架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于安装车用座椅的框架结构，详细地说，涉及一种可绝缘低频信号、振动特性优良的紧凑的车用座椅的框架结构。
背景技术：
以往，用于进行座椅高度调整的升降器和用于吸收输入到座椅上的振动的悬架组件是分别构成的。
在将这种具有两种功能的结构体一体组装的情况下，重量增大，导致成本增加，同时由于布局也大型化，悬架组件向轿车等低H·P(上弦与斜端杆结点、hip point)车上的设定困难。
而且，为了处理、解析生物体信号，10Hz以下的噪音将产生问题，所以有必要改进10Hz以下的振动特性。
本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种紧凑的车用座椅的框架结构，一体地构成升降器和悬架组件，可安装在轿车等低H·P车上，提高振动以及冲击吸收性，同时改进10Hz以下的振动特性，组合紊乱解析等，可综合地实现安全性和舒适性。
发明内容
为了上下上述的目的，本发明的车用座椅的框架结构的特征是，具备上下移动自如地安装在车体底部的框体，调整该框体的高度的升降器，以及用于吸收输入到车体上的振动的悬架组件，将该悬架组件一体地组装在所示升降器上。
而且，还具备转动自如地安装在车体底部上、同时经由第1连杆机构连结在所示框体上的扭力杆，以及连结在上述第1连杆机构上的操作机构，通过对该操作机构进行操作，经由上述第1连杆机构进行上述框体前端部的高度调整，同时经由第2连杆机构进行上述框体后端部的高度调整。
另外，上述悬架组件具备具有固定磁体和可动磁体的磁体组件。
图1表示本发明的车用座椅的框架结构，是框体位于最上端位置时的立体图。
图2为图1的框架结构的俯视图。
图3为图1的框架结构的侧视图。
图4为图1的框架结构的主视图。
图5表示设置在图1的框架结构上的升降器结构，是框体位于最上端位置时的立体图。
图6为图5的升降器结构的侧视图。
图7为图5的升降器结构的主视图。
图8为图5的升降器结构的俯视图。
图9为框体位于最下端位置时的升降器结构的立体图。
图10为图9的升降器结构的侧视图。
图11为图9的升降器结构的主视图。
图12为框体位于最下端位置时的升降器结构的立体图。
图13为图12的升降器结构的俯视图。
图14为图12的升降器结构的侧视图。
图15为图12的升降器结构的主视图。
图16为在本发明的车用座椅的框架结构上组装了由磁性流体减震器构成的悬架组件时的俯视图。
图17为图16的框架结构的侧视图。
图18为图16的框架结构的主视图。
图19为磁性流体减震器的纵向剖视图。
图20A为表示磁性流体减震器的动作原理的剖视图，示出了磁性流体在成为节流孔的流体流路中流动时的阻力小的情况。
图20B为表示磁性流体减震器的动作原理的剖视图，示出了磁性流体在成为节流孔的流体流路中流动时的阻力大的情况。
图21A表示升降器锁定装置，是升降器被锁定时的立体图。
图21B表示升降器锁定装置，是升降器被锁定时的其他立体图。
图22A表示升降器锁定装置，是升降器锁定被解除时的立体图。
图22B表示升降器锁定装置，是升降器锁定被解除时的其他立体图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。
图1至图4表示本发明的车用座椅的框架结构F，一体地构成升降器和悬架组件。
首先，参照图5至图11对升降器结构L加以说明。
升降器结构L安装在车辆的宽度方向上分开设置的一对座椅滑动装置2上。座椅滑动装置2的每一个具有安装在车体底盘上的下部滑道4，以及滑动自如地安装在下部滑道4上的上部滑块6，本发明的升降器结构L安装在上部滑块6上。
升降器结构L具有从上方观看为大致矩形的框体8，框体8由左右一对的侧架10，两端接合在侧架10的前端部上的前架12，以及两端接合在侧架10的后端部上的后架14构成。另外，图1至图4或者图5至图8表示框体8位于最上端位置时的框架结构F或者升降器结构L，图9至图11表示框体8位于最下端位置时的框架结构L。
上部滑块6的每一个上接合有折曲成L字形的撑架16，在撑架16上可自由转动地安装有扭力杆18的两端。而且，在撑架16内侧的扭力杆18上固定有菱形的前部升降器连杆20的长轴方向的一端，在升降器连杆20的短轴方向的一端上枢轴安装有连结前部升降器连杆20以及后述的后部升降器连杆的连结杆22的前端。另外，升降器连杆20的短轴方向的另一端枢轴安装在侧架10上。
而且，在一个(右侧)的前部升降器连杆20的长轴方向的另一端上枢轴安装有第1杠杆24的一端，第1杠杆24的另一端枢轴安装在第2杠杆26的一端上。而且，第2杠杆26的另一端固定在转动自如地安装在一个(右侧)的侧架10上的连结轴28的内端上，在连结轴28的外端上固定有升降器连杆30的一端。
连结杆22的后端枢轴安装在大致为三角形的后部升降器连杆32的一端上，后部升降器连杆32的另一端经由销33枢轴安装在接合于上部滑块6上的撑架34上。后部升降器连杆32的再一端经由销35枢轴安装在侧架10上，在销33和销35上枢轴安装有位于侧架10的外侧的连杆37的两端。
而且，在扭力杆18的一端(左侧端部)上固定有第1连杆36的一端，第1连杆36的另一端枢轴安装在第2连杆38的一端上。另外，第2连杆38的另一端枢轴安装在第3连杆40的一端上，同时，第3连杆40的另一端固定在旋转轴42的一端上。旋转轴42的这一端进而转动自如地安装在接合于上部滑块6上的L字形的撑架44上，旋转轴42的另一端转动自如地安装在L字形的撑架48上，该撑架48旋合在两端接合于左右一对的上部滑块6上的连结部件46上。
另外，旋转轴42上固定有左右一对的平行连杆50的一端，在平行连杆50的另一端上枢轴安装有与调整螺栓52旋合的调整螺母54的两端。而且，在调整螺栓52的前端上安装有调整旋钮56，调整螺栓52的后端转动自如地安装在连结部件46上。
以下对上述结构的升降器结构L的作用加以说明。
在就座在安装于升降器结构L上的座椅(未图示)上后进行体重调整的情况下，旋转设置在座椅的前端部下方的调整旋钮56，调整螺栓52与调整旋钮56一体地旋转，与调整螺栓52旋合的调整螺母54向车辆的前后方向移动。当调整螺母54向车辆的前后方向移动时，由于经由平行连杆50，旋转轴42旋转，所以经由第3、第2以及第1连杆40、38、36，扭力杆18扭转，产生与扭转量相对应的框体8的上抬力，进行体重调整。
以下，以体重较轻的人就座的情况为例，对根据体重差而变化的升降器结构L的操作力加以说明。
在就座在座椅上的人的体重较轻的情况下，框体8位于图5至图8中所示的靠近最上端位置，扭力杆18的扭转量较少。因此，框体8的上抬力较小，朝向最下端位置下推时的操作力较大。
在此，当将升降器连杆30的前端部下推规定量时，连结轴28向箭头A的方向旋转，经由第2以及第1杠杆26、24，位于右侧的前部升降器连杆20向箭头B的方向旋转。右侧的前部升降器连杆20的旋转经由扭力杆18也传递到位于左侧位置的前部升降器连杆20上，左右一对的前部升降器连杆20向相同的方向旋转。
其结果，由于连结杆22的前端上升，另一方面，与连结杆22的前端相反一侧的前部升降器连杆20的短轴侧端部下降，所以连结在该短轴侧端部上的侧架10的前端部下降规定的量。此时，扭力杆18根据侧架10的下降量施加使框体8的上抬力增大的方向的扭转，朝向最下端位置下推时的操作力和朝向最上端位置上推时的操作力均衡。
另外，由于随着连结杆22的前端上升而向后方移动，所以连结杆22的后端也向后方移动，后部升降器连杆32向箭头C的方向旋转。其结果，连结了销35的侧架10的后端也下降，框体8作为整体下降规定的量，保持在图5至图8所示的最上端位置和图9至图11所示的最下端位置的大致中间位置。
另一方面，在体重较重的人就座的情况下，框体8位于靠近图9至图11所示的最下端位置，扭力杆18的扭转量大。因此，框体8的上抬力也比较大，朝向最上端位置上推时的操作力大。
在这种情况下，当上推升降器连杆30的前端部规定量时，关联的部件进行与上述动作相反的动作，框体8作为整体上升规定的量，保持在最上端位置和最下端位置的大致中间位置。
在上述的实施方式中，通过适当地旋转调整旋钮56，对相互旋合的调整螺栓52和调整螺母54进行操作，经由平行连杆50、旋转轴42等连杆机构，在扭力杆18的一端上施加扭转，调整扭转量，进行体重调整。而且，适当地旋转升降控制杆30，经由连结轴28、多个杠杆24、26等连杆机构，在扭力杆18的另一端上施加扭转，同时经由前部升降器连杆20、连结杆22等连杆机构将升降控制杆30的操作力传递到框体8上，从而在使扭力杆18的弹簧力改变的同时，进行框体8的高度调整，吸收了就座在座椅上的人的个人差别。
另外，在上述的实施方式中，虽然是将用于安装框体8的撑架等安装在座椅滑动装置2的上部滑块6上，但也可以直接安装在车体的底盘上。
安装在上述的升降器结构F上的悬架组件S是由减震器和磁体组件构成的，以下，参照图1至图4对这种悬架组件S加以说明。
如上所述，左右一对的侧架10是其前端部和后端部通过前架12和后架14分别连结的，但设置在前架12和后架14之间的第1和第2中间框架60、62的两端也接合在一对侧架10的中间部。而且，第1和第2中间框架60、62的中间部通过连结部件64相互连结。另外，在第1和第2中间框架60、62的下方设置有两端接合在上部滑块6上的悬架组件S的支撑框架66。
在支撑框架66的后部上枢轴安装有减震器68的下端，减震器68的上端枢轴安装在扭力杆18上。而且，在连结部件64上，经由撑架70保持有可动磁体72的一端，可动磁体72的另一端保持在第2中间框架62上。该可动磁体72上下移动自如地安装在相互对峙的一对固定磁体74之间的空间中，固定磁体74保持在支撑框架66上。上述的磁体组件由可动磁体72和固定磁体74构成，实际上与设置在后述的磁性流体减震器82上的滑动部(可动磁体)100以及固定磁体86的结构相同。
而且，在第1中间框架60的大致中央，经由撑架67安装有朝上一侧的缓冲部件78，在各上部滑块6的后部上安装有朝下一侧的缓冲部件80，作为朝上一侧的缓冲部件78或者朝下一侧的缓冲部件80，例如使用橡胶等弹性材料。
在上述结构的悬架组件S中，在从外部输入了振动的情况下，虽然框体8相对于上部滑块6在上下方向上移动，但根据框体8相对于上部滑块6的离开距离，磁体组件72、74的弹性力以及扭力杆18的弹性力变化，吸收这一振动。
另外，在输入了超过磁体组件72、74的弹性力以及扭力杆18的弹性力的冲击的情况下，减震器68或者缓冲部件78、80起作用，吸收这一冲击。
如上所述，图1至图4表示框体8位于最上端位置时的框架结构F，而图12至图15表示框体8位于最下端位置时的框架结构F。
而且，也可以如图16至图18所示，由磁性流体减震器82构成悬架组件，以取代上述的减震器68以及磁体组件72、74。这种磁性流体减震器82是一种利用永久磁铁使磁性流体中的磁性粒子的动作变化，可使产生的衰减力可变的缓冲装置。
若详细说明，则这种磁性流体减震器82如图19所示，具备成为固定部的壳体84，固定在壳体84上并离开规定距离的一对固定磁体86，以及相对壳体84相对滑动自如地安装的可动部88。
在框体84的内部空间中以密闭的状态填充有磁性流体，磁性流体是采用界面活性剂使粒子分散在基础流体中的流体。磁性粒子在没有磁场的部位朝向全部自由的方向，但在磁场中，由于磁矩定向、凝集，形成组群或者使其生长，与磁场正交方向上的剪切应力增大，磁性流体的粘度上升。作为基础液，例如使用水、氟油、烃油，作为磁性粒子，例如使用铁氧体粒子、磁铁矿粒子等。
而且，在安装于壳体84上的固定磁体86上接合有由铁等强磁性体构成的轭架94，在轭架94的外表面中轴向中间部上形成有沿着与轴向正交的方向切开的规定宽度的槽部94a。该槽部94a成为漏磁场的产生部，是为了提高磁力线的密度而设置的。
可动部88具备活塞98，该活塞98经由具有头部96a的活塞杆96插入到壳体84中，活塞98具备向活塞杆96的周围突出的凸缘部98a以及与壳体84的侧壁平行地延伸的外筒部98b。而且，在外筒部98b的内侧设置有内筒部98c，在内筒部98c的内表面中轴向中间部上形成有沿着与轴向正交的方向切开的规定宽度的槽部98d。另外，在活塞杆96的前端部上设置有由永久磁铁构成的滑动部100，构成滑动部100的永久磁铁例如沿着轴向被磁化，配设在固定磁体86的内侧。即，滑动部100沿着轴向在固定磁体86内滑动，通过在构成滑动部100的可动磁体和固定磁体之间产生的反作用力或者吸引力产生规定的弹簧力，产生往返运动的衰减力。
在设置于活塞杆96上的凸缘状突出的头部96a上保持有螺旋弹簧102的一端，另一方面，螺旋弹簧102的另一端由凸缘状地形成在壳体84下端的弹簧座部84a支撑，使活塞杆96的头部96a向离开的方向依附。该头部96a保持在连结第1中间框架60a和第2中间框架62a的连结部件64a上，另一方面，壳体84保持在支撑框架66a上。
而且，在壳体84的上壁部的内外表面上设置有橡胶等缓冲部件104、106，在因大的振动输入等可动部88较大地位移了的情况下，头部96a或者活塞98抵接，防止产生触底或触顶。
在上述结构的磁性流体减震器82上，当因振动等的输入车体振动时，可动部88相对于壳体84相对地往返移动。其结果，通过螺旋弹簧102的弹簧特性而减轻了振动，同时通过滑动部100和固定磁体86之间的反作用力或吸引力发挥规定的弹簧力，由往返运动产生的结构衰减产生衰减力。
而且，在螺旋弹簧102向收缩方向动作的情况下，压缩由凸缘部98a和外筒部98b包围的室内的磁性流体，另一方面，在螺旋弹簧102向伸长的方向动作的情况下，压缩由凸缘部98a和外筒部98b隔出的相反一侧的室内的磁性流体。因此，磁性流体经由轭架94和活塞98的内筒部98c形成的流体流路在上述两个空间内移动，因磁性流体通过起节流孔功能的流体流路时的阻力产生规定的衰减力。
另外，如图20A和图20B所示，磁性流体中包含的磁性粒子在形成强的漏磁场产生部的轭架94的外表面上形成的槽部94a附近凝集，形成大的组群C，由于该组群C因在流体流路内流动的磁性流体而成为流动的阻力，所以因轭架94的外表面的槽部94a和形成在活塞98的内筒部98c的内表面上的槽部98d的相对位置，磁性流体通过流体流路中时的阻力变化。即，在图20A的状态下，磁性流体在成为节流孔的流体流路中流动时的阻力小，衰减力小，而在图20B的状态下，磁性流体不易通过流体流路，衰减力增大。
而且，在本发明的框架结构F中，设置有用于锁定升降器的锁定装置M，以下，参照图21A、21B以及图22A、22B对这种锁定装置M加以说明。
如这些图所示，锁定装置M具备安装在扭力杆18的一端上的被锁定部件110和与被锁定部件自由嵌合脱离的锁定部件112。
锁定部件112摆动自如地安装在一对侧架10的一个(右侧)上，在锁定部件112的另一端(自由端)上立设有销114。而且，由产行延伸的一对平板状部件构成的动作部件116枢轴安装在被锁定部件110上，在动作部件116的一个平板状部件上穿设有长孔116a，立设在锁定部件112上的销114松动地插入该长孔116a中。另外，在动作部件116的另一个平板状部件上一体地形成有销安装辅助板116b，立设在该销安装辅助板116b上的销118松动地插入穿设在折曲成V字形的第1操作杆120的一端上的长孔120a中。第1操作杆120的另一端枢轴安装在第2操作杆122的一端上，在第2操作杆122的另一端上安装有操作旋钮124。
图21A和图21B表示框体8位于最下端位置，锁定部件112嵌合在被锁定部件110上的状态。在该状态下，经由被锁定部件110，扭力杆18被锁定部件112锁定，所以也阻止了前部升降器连杆20的旋转，框体8保持在这一状态，悬架组件S不起作用。
在这种状态下，当使操作旋钮124向图21A所示的箭头D的方向旋转时，经由第1和第2操作杆120、122，动作部件116朝向前方摆动。在此，由于穿设在动作部件116上的长孔116a形成为朝向后方、距动作部件116的摆动中心的距离增大，所以随着动作部件116向前方的摆动，锁定部件112向箭头E的方向摆动。其结果，锁定部件112的前端(自由端)上升，如图22A和图22B所示，被锁定部件110的锁定部件112进行的锁定被解除，所以悬架组件S作为本来的悬架组件起起作用。
另外，设置在这种框架结构F上的悬架组件S可绝缘大致10Hz以下的低频信号(噪音)，能够作为车用的智能座椅框架结构使用。
若进一步详细说明，在人、物识别唤醒系统中，必须要只可靠地收集生物体信号，但在安装就座传感器，收集解析所必须的生物体信号(呼吸、心率、脉动等)的情况下成为最大障碍的是混入生物体信号中的噪音。
生物体信号中，呼吸数通常为15～20次/分钟，心率数通常为50～70次/分钟，作为频率，分别相当于0.25～0.33Hz，0.83～1.17Hz，作为脉动的解析所必需的频率带，为0.5～1.0Hz。另一方面，作为噪音，是由车辆自身的振动产生的振动噪音或由从传感器部分连接在检测装置上的配线(电缆)的振动产生的振动噪音，由于能够用低频滤波器对应于10Hz以上噪音，所以通过改进10Hz以下的频率带的振动特性，能够分离噪音，可靠地仅收集生物体信号。
而且，如图16或者图17中虚线所示，可在框体8上通过安装作动器126和由作动器126动作的振子128而构筑唤醒系统。即，在可靠地仅收集生物体信号的基础上，基于从生物体信号所获得的信息，判别驾车的人是否正在瞌睡，在有瞌睡运行的征兆的情况下，通过作动器126使振子128振动，可唤醒驾驶员。
另外，本发明的框架结构F如图1所示，在由后部框架14、第2中间框架62、左右一对侧架10所包围的空间中不配设构成框架结构F的所有部件，该空间位于乘员臀部的下方，所以在因车辆的碰撞等输入了冲击的情况下，乘员的臀部沉入该空间中，能够降低乘员的回弹。
本发明由于是如上所述构成的，所以能够起到以下所述的效果。
根据本发明，由于将悬架组件一体地组装在升降器上，所以能够提供也可用于车用智能座椅上的紧凑的框架结构。
而且，由于通过对操作机构进行操作，经由第1连杆机构进行框体前端部的高度调整，同时经由第2连杆机构进行框体后端部的高度调整，所以可使组装了悬架组件的升降器结构简单，并能够提供也可紧凑地安装在轿车等低H·P车上的框架结构。
另外，由于由具有固定磁体和可动磁体的磁体组件或者磁性流体减震器构成悬架组件，所以能够提供可改进10Hz以下的振动特性、同时可通过组合紊乱解析等而综合地实现安全性、舒适性的紧凑的车用座椅的框架结构。
权利要求
1.一种车用座椅的框架结构，其特征是，具备上下移动自如地安装在车体底盘上的框体，调整该框体的高度的升降器，以及用于吸收输入到框体上的振动的悬架组件，将该悬架组件一体地组装在上述升降器上。
2.如权利要求1所述的车用座椅的框架结构，还具备转动自如地安装在车体底盘上、同时经由第1连杆机构连结在上述框体上的扭力杆，以及连结在上述第1连杆机构上的操作机构，通过对该操作机构进行操作，经由上述第1连杆机构进行上述框体前端部的高度调整，同时经由第2连杆机构进行上述框体后端部的高度调整。
3.如权利要求1或2所述的车用座椅的框架结构，上述悬架组件具备具有固定磁体和可动磁体的磁体组件。
4.如权利要求1或2所述的车用座椅的框架结构，上述悬架组件具备磁性流体减震器。
全文摘要
本发明提供一种车用座椅的框架结构，将框体(10、12、14)上下移动自如地安装在车体底盘上，将用于吸收输入到框体(10、12、14)上的振动的悬架组件(S)一体地组装在调整框体(10、12、14)的高度的升降器上。而且，由磁体组件或者磁性流体减震器构成悬架组件(S)。
文档编号B60N2/54GK1638988SQ03804450
公开日2005年7月13日 申请日期2003年8月20日 优先权日2002年8月21日
发明者高田康秀, 坂本丰 申请人:株式会社三角工具加工