使乘客居中的人体工程支承装置和方法

专利名称：使乘客居中的人体工程支承装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于汽车座椅的人体工程支承件领域。
背景技术：
在机动车辆和其它运输车辆的座椅所用的人体工程支承件领域需要不断地提高用来提供人体工程支承件的部件的经济性及效率，同时增加乘客的舒适度和安全性。就人体工程支承件在收缩位置的总体积和前后深度而言，期望减小提供人体工程支承件所必需的部件包装尺寸。
对于运输车辆的座椅，最近安全行驶已经发展成包含用于在撞击期间提高安全性并降低对乘客的伤害的安全气囊和其它设计特征。这些中的诸如安全气囊的许多装置都依靠在撞击期间在断定有乘客位置上进行一定的伸展。最常见的是，所述装置在座椅中居中且垂直。从而，在装置方面，需要该装置能有助于在座椅的预知居中的位置乘客保持舒适。
乘客舒适性不仅包括在座椅中就座(时的舒适性)，而且包括进入和离开汽车或其它运输车辆(时的舒适行)。有利地使人体工程支承件在(乘客)进出期间收缩并且尽可能薄。

发明内容
根据上述需要和优点开发了本发明。本发明为用于汽车或其它运输车辆的座椅的人体工程支承件。在一个实施例中，本发明的人体工程支承件为一诸如侧面支垫的支垫。该侧面支垫组件包含一枢转支垫、一滑动杆以及一位于该枢转支垫与该滑动杆之间的操作杆。该支垫枢转地安装在安装杆上。该操作杆枢转地安装在该支垫上。滑动杆以这样的方式连接在安装杆上即，尽管可提供一定的弯曲但该滑动杆基本上是固定的。设置在支垫与滑动杆之间的操作杆枢转地连接在支垫的一部分上且与滑动杆滑动接合。
在本发明的一个实施例中，安装杆为垂直的并且适合于安装在座椅框架上。滑动杆水平安装，且同样可与座椅框架接合。
人体工程支承件从收缩位置经由可选择范围的中间位置移动至伸展位置是通过有时称为鲍顿拉索(Bowden cable)的牵引拉索来实现的。该鲍顿拉索具有一套管，该套管内同轴设置有在其内滑动的线丝(钢丝)。在鲍顿拉索的一个端部设有致动器。该致动器可为诸如手轮或操作杆的手动装置或者可为诸如电动机和传动组件的动力装置(power device)。在该牵引拉索另一端，套管固定地安装在一托架或其它连接件上，而出自该套管的端部开口的线丝连接在操作杆的一部分上。在一个实施例中，操作杆的线丝连接在其上的部分与该操作杆的枢转连接至支垫的部分基本相对。
在操作中，当人体工程支承件处于收缩位置时该致动器用来在牵引拉索上施加牵引力。该牵引力导致线丝拉动操作杆，从而操作杆的设置为沿水平滑动杆滑动的部分确实沿水平滑动杆滑动。由此，所述牵引力通过操作杆与支垫的枢转连接而使支垫伸展。操作杆到支垫的枢转连接沿着支垫水平长度基本上处于中间位置。
本发明的人体工程支承件可成对组合。所述支承件可设置在座椅底部上以用于大腿支承。所述支承件可设置成与任何已知种类的腰部支承件相组合。
下面参考附图详细说明本发明其它特征与优点以及本发明各种实施例的结构和操作。


包含于本说明书中且形成本说明书一部分的附解了本发明的实施例，且与说明一起用来解释本发明的原理，在附图中图1为处于收缩位置的本发明人体工程支承件的前部透视图；图2为处于伸展位置的本发明人体工程支承件的前部透视图；图3为本发明人体工程支承件的另一前部透视图；图4为本发明人体工程支承件的后部透视图；图5为本发明替代实施例的前部透视图；图6为本发明另一替代实施例的前部透视图；图7为本发明另一实施例的另一前部透视图；图8为处于收缩位置的本发明人体工程支承件的底视图；图9为处于伸展位置的本发明人体工程支承件的底视图；图10为一将被安装在扭杆上的自带致动器，其中该扭杆在座椅后部与座椅底部之间形成铰链；图11为折叠座椅，其表示了相对彼此移动的一座椅底部框架和一座椅底座。
具体实施例方式
现在参考附图，其中相同参考数字指示相同元件，图1、2、3和4示出本发明的使乘客居中的人体工程支承件组件的第一实施例。该组件通常包括一导引杆组件10，其用来在座椅框架中安装人体工程支承件组件；一腰部支承件组件20，其可选择性地定位以用于腰部支承；以及侧面支垫30，其用于进一步支承以及用于使座椅上的乘客居中。
导引杆组件10包含导引杆12、安装钩14和水平滑动杆16。安装钩14可为导引轨道(导引杆)12的弯曲部分或可为与导引轨道12组装在一起的附加线丝，该安装钩14用来将人体工程支承件组件钩入座椅框架上的安装件中。安装钩14可适应于各种座椅框架。水平滑动杆16具有双重功能。所述滑动杆在横向终端弯曲以便也可被用来在座椅框架上安装人体工程支承件组件。这些位于水平滑动杆16端部处的钩部也用来将所述水平滑动杆紧固于固定位置。本领域技术人员将注意到，水平滑动杆16包含一相对于由导引杆12限定的人体工程支承件的中心部平面的角度或两面角。所述角可改变或变平直以容纳各种其中可安装人体工程支承件组件的座椅背框架。通常，导引杆12和水平滑动杆16一旦安装就保持于固定位置不动，除非因承受负荷而轻微弯曲。如同下面将更充分说明的，水平滑动杆16将充当固定滑动件，一操作杆可倚靠该水平滑动杆推进以便伸展侧面支垫。
在所示实施例中，导引杆安装组件(导引杆组件)10补充有形式为线丝阵列18的用于座椅乘客的背部支承件。在所示实施例中，该线丝阵列18由组装在导引轨道12之间的水平线丝构成。水平线丝可具有卷曲。水平线丝阵列18也可具有稳定化的垂直连接元件19。
腰部支承件组件20包括一弓形压力表面22。该表面可由多个部件组装而成，但也可如所示出的为由模制塑料或压制金属制成的一体件。该组件20安装在导引轨道12上，从而可相对导引轨道12移动以便形成用于支承座椅上乘客的腰部脊柱的弓形。可通过各种方式实现所述相对运动，所有这些皆属于本发明的范围。在所示实施例中，弓形压力表面22在下部水平安装杆26处通过卡扣配合24安装，从而该弓形压力表面22可在该处枢转。顶部安装件为滑动件28，所述滑动件使得弓形压力表面22的上部可在导引轨道12上上下滑动。绕枢转安装件26的枢转运动和滑动安装件28沿导引轨道12的滑动运动的结合使得当该弓形压力表面的上端和下端在由导引轨道12限定的平面上滑动和/或枢转时，该弓形压力表面可被弯曲成弓形。
弓形压力表面致动器40通过鲍顿牵引拉索42连接至弓形压力表面。鲍顿拉索42由拉索套管44以及线丝46组成，线丝46滑动穿过套管44。该动力致动器(弓形压力表面致动器)40设置成向鲍顿拉索线丝46施加牵引力，以便使线丝46沿轴向滑动穿过鲍顿拉索套管44。在所述实施例中，致动器40由一电动机48和一含有施加牵引力所必须的部件的机壳(gear housing)50组成。在不脱离本发明的范围的前提下，可将各种已知的动力致动器传动系统与本发明的人体工程支承件组装在一起。在美国专利No.5,397,164、No.5,638,722、No.5,704,687和No.6,053,064中公开了这种致动系统，所述专利结合入本文以作参考。
鲍顿拉索套管44安装在弓形压力表面22的一个端部处。从连接在弓形压力服务件(弓形压力表面)22的另一相对端的鲍顿拉索线丝安装件54(图4)来看，该安装件52位于弓形压力表面22的相对端。通过致动器40所施加的牵引力产生的动态拉紧来将套管安装件52和线丝安装件54朝向彼此拉近，从而提供强制弓形压力表面22进入弓形位置以及进一步保持该位置以支承座椅上乘客的重量所必需的压力和牵引力。
侧面支垫侧面支垫组件30从较平靠的位置移动至伸展位置以便为座椅行的乘客提供更多的人体工程支承，并且另外为舒适和安全起见在对中位置偏压和支承座椅上的乘客。
实际的侧面支垫压力装置包括第一支垫鳍部(paddIe)32。在所述实施例中，该鳍部为一由中间线丝34补充的外围线丝32。在替代实施例中，支垫鳍部32也可为一带有压力表面的模制塑料部件。支垫外围线丝在枢转安装件36处枢转安装至导引轨道12。该枢转安装使得支垫外围杆(外围线丝)32可绕导引轨道12的垂直轴线枢转，从而该外围杆可在一紧靠水平滑动杆16的较平靠的位置和一支承用的较伸展的位置之间移动。在该侧面支垫外围杆32与该水平滑动杆16之间设置有操作杆38。操作杆38在枢转安装件39处枢转地安装在侧面支垫外围杆32的一体部(aspect)。枢转安装件39使得操作杆38可相对于侧面支垫外围杆32移动，还使得操作杆38可绕由安装该操作杆的侧面支垫外围线丝32的该体部所限定的垂直轴线枢转。操作杆38的枢转点可位于支垫上的任何位置，只要该操作杆38绕枢轴件(枢转安装件)39的转动能使该支垫伸展即可。在所述实施例中，枢轴件39处于杆32上的水平中间位置。(同样见图8和9)在拉紧状态下操作杆38还以滑动方式与水平滑动杆16相互作用。所述实施例示出，操作杆38为一成形杆。该成形杆包含一其尺寸可配合在水平导引杆(水平滑动杆)16的上、下体部之间的延伸部37。操作杆38同样具有滑动压力表面35，该压力表面设置为以滑动方式与水平滑动杆16相互作用。当向操作杆38施加拉紧力时，该操作杆将绕枢转点39转动并且在压力表面35处沿水平滑动杆16滑动。由于水平滑动杆16基本上处于固定位置，所以当向水平滑动杆施加压力时所述水平滑动杆将保持稳定。从而，操作杆38的处于枢转点39处的相对端将被向外偏压。通过其连接在侧面支垫外围杆32上的枢转连接件39，操作杆38将在施加在该操作杆38延伸部37上的压力增加时向外推侧面支垫外围杆32。
利用另一牵引拉索向操作杆38施加压力。用所述实施例中的钩将第二牵引拉索线丝66安装至操作杆38的延伸部37。致动器组件60致动侧面支垫。该致动器组件包括两个牵引拉索62，每一拉索均包括套管和线丝。设有两个用于致动两个侧面支垫30的牵引拉索62。如前述一样，致动器60可为任何已知种类的致动器。所述实施例包含电动机和位于壳体中的传动装置。
鲍顿拉索套管64固定在安装耳片72上。安装耳片72可枢转或固定地连接至导引轨道12。在任一情况下，该安装耳片都提供了固定的阻力点(fixed point of resistance)，可在该阻力点上通过鲍顿拉索套管64的端部来施加牵引力。
现在参考图1、2、8和9，在操作中，当施加牵引力以拉动鲍顿拉索线丝66进入鲍顿拉索套管64中时，线丝安装件74就在延伸部37处在操作杆38上施加向内的牵引力。这就向内—即朝向座椅和人体工程支承件组件的垂直中线—拉动该操作杆部分37。操作杆38的压力表面35相应地沿水平滑动杆16滑动，从而在枢转点39处将向外的伸展压力施加至侧面支垫外围线丝32。相对于操作杆38的其它尺寸，延伸部37的尺寸可变化以根据需要改变操作杆作用程度或任何部件的尺寸。
图5示出本发明的替代实施例。腰部支承件20和侧面支垫30的机械体部、联接、组装、安装和操作保持基本上等效于先前说明的实施例。腰部支承件致动器40也大体上等效于先前说明的实施例。然而，在图5所示的实施例中，设有两个独立的致动器60以用于致动侧面支垫30。即，与先前实施例中两个牵引拉索62都由单个致动器60来操作不同，(本实施例中)每个侧向牵引拉索62都连接到一个单独的致动器。
图6和图7示出本发明的手动致动的实施例。同样，腰部支承件和侧面支垫的部件、组件联接、安装和操作基本上等价于先前说明的实施例。同样，牵引拉索用于致动腰部支承件和侧面支垫。然而，在图6和图7所示的实施例中，使用手动致动器160、260(分别为操作杆和手轮)来施加牵引力。手动致动器可安装在任何适当位置，尽管通常安装在座椅底部框架的座椅靠背框架侧部上或者—某些情况下—安装在运动型多功能车的后部的第三排折叠座椅上，但该手动致动器可远离座椅安装，例如安装在地板上或者一凹部内。
侧面支垫和腰部支承件也可由自致动装置致动，例如在美国专利申请No.10/349,525中所说明的，所述专利被结合在此以作参考。
致动也可通过折叠座椅中的自带联接部(self-presenting linkage)来进行。在图10中示出一牵引模组，该模组与座椅底部和座椅背部之间的一铰链相联接。外壳140相对于扭杆或铰链销114移动。外壳中的滑轮170固定连接至扭杆或铰链销114，从而该滑轮170与该扭杆或铰链销一起转动。鲍顿拉索166具有一在其端部152安装至外壳140的钥孔槽(keyholeslot)176中的套管162，该钥孔槽176的宽度足以允许鲍顿拉索线丝172通过而不能使套管162通过。鲍顿拉索线丝172在钥孔174处固定在滑轮上。从而外壳140相对于扭杆114的转动将导致鲍顿拉索线丝172相对于鲍顿拉索套管162的移动，从而施加或释放牵引力。牵引力是沿箭头A所指示方向施加的。外壳安装成固定至座椅背部或座椅底部之一，而扭杆14安装成相对于座椅背部或座椅底部中的另一个固定。因此，将座椅向上折叠将使外壳和扭杆相对于彼此移动，从而施加牵引力。外壳和扭杆安装成将座椅向上折叠会使支垫伸展。
图11中示出一座椅，其中该座椅的底部包括位于座椅底座220上方的座椅底部框架210。所述框架和基部通过四(4)个枢转支腿230在各个角相连接，其中每个枢转支腿均在支腿232的顶部枢转地安装至框架的角上并在支腿234的底部枢转地安装至底座的角上。鲍顿拉索套管连接至座椅底部框架，而鲍顿拉索线丝242连接至座椅底座。从而，当一可收缩的座椅—如运动型多功能车后部的座椅—升起，并且座椅底部框架相对于座椅底座升起时，将在牵引拉索上施加牵引力。在图10和图11中，这些自带的致动联接向牵引拉索施加牵引力以用于致动人体工程支承件，继而以上述方式移动人体工程支承件。
考虑到上面所述的内容，可见实现并达到了本发明多个优点。
所选择和说明的实施例用于更好地解释本发明原理和其实际应用，从而使得本领域技术人员能够通过用于具体用途的各种实施例和变型来更好地利用本发明。
由于在不脱离本发明的范围的情况下，可对本文说明并图解的构造和方法进行各种变更，因此上面的说明中的以及由附图示出的内容应被解释为说明性的而非限制性的。从而，本发明的广度和范围不应由任何上述示例性实施例来限定，而是仅由下文附加的权利要求及其等效方案来确定。
权利要求
1.一种用于运输车辆的人体工程支承件，包括适于安装到座椅框架上的安装杆；枢转地连接在所述安装杆上的支垫，所述支垫具有收缩位置和伸展位置；连接在所述安装杆上的滑动杆；操作杆，该操作杆枢转地连接至所述支垫并且设置成滑动接合所述滑动杆，从而所述操作杆相对于所述滑动杆和所述支垫的移动会引起所述支垫在所述收缩位置与所述伸展位置之间的移动。
2.根据权利要求1所述的人体工程支承件，其特征在于，还包括牵引拉索，所述牵引拉索具有套管并且具有可在所述套管内沿轴向滑动的线丝，所述套管和所述线丝均具有第一端部和第二端部；所述套管和所述线丝的所述第一端部操作性地与致动器接合，以用于向所述牵引拉索施加牵引力；以及所述线丝的所述第二端部连接至所述操作杆，从而通过所述致动器施加到所述牵引拉索上的牵引力将移动所述操作杆以便伸展所述支垫。
3.根据权利要求2所述的人体工程支承件，其特征在于，所述致动器为动力致动器。
4.根据权利要求2所述的人体工程支承件，其特征在于，所述致动器为手动致动器。
5.根据权利要求2所述的人体工程支承件，其特征在于，所述致动器为折叠座椅上的自带联接部。
6.根据权利要求5所述的人体工程支承件，其特征在于，所述自带的致动器为座椅底部框架和座椅底座间的联接部。
7.根据权利要求5所述的人体工程支承件，其特征在于，所述自带的致动器为具有外壳和滑轮的牵引模组。
8.根据权利要求2所述的人体工程支承件，其特征在于，所述套管的所述第二端部安装在所述安装杆上。
9.根据权利要求1所述的人体工程支承件，其特征在于，所述支垫安装成大腿支承件。
10.根据权利要求1所述的人体工程支承件，其特征在于，所述支垫、所述操作杆和所述滑动杆为金属杆。
11.根据权利要求1所述的人体工程支承件，其特征在于，所述支垫为座椅背部的侧面支垫。
12.根据权利要求1所述的人体工程支承件，其特征在于，所述支垫为座椅背部的侧面支垫与所述座椅背部的相对侧上的第二侧向支承件的组合。
13.根据权利要求12所述的人体工程支承件，其特征在于，所述侧向支承件与腰部支承件结合。
14.根据权利要求13所述的人体工程支承件，其特征在于，所述腰部支承件为弓形压力表面。一种人体工程支承件用的支垫的组装方法，包括将支垫枢转地连接至安装杆，所述安装杆适于安装在座椅框架中；在所述安装杆上固定地连接滑动杆；在所述支垫与所述滑动杆之间设置操作杆；以及将牵引拉索操作性地接合所述操作杆，从而所述拉索上的牵引力可使所述操作杆移动以便使所述支垫伸展。
全文摘要
一种用于汽车座椅的人体工程支承件包含位于安装杆(14)上的枢转支垫(30)。该支垫后面为一滑动杆(16)。在该支垫(30)与滑动杆(16)之间设置有一操作杆(38)。该操作杆(38)枢转地连接至支垫的一中间位置(39)且操作杆与滑动杆(16)滑动接合。牵引拉索(62)具有一安装至安装杆(14)的支架上的套管(64)和一连接至操作杆(38)上的线丝(66)。牵引拉索上的牵引力移动操作杆，从而使支垫伸展。
文档编号B60N2/66GK1845835SQ200480025332
公开日2006年10月11日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月3日
发明者R·麦克米伦 申请人:L&P 产权管理公司