用于座椅的底网支撑机构以及其座椅结构的制作方法

专利名称：用于座椅的底网支撑机构以及其座椅结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于座垫的底网支撑机构，该座垫用在通过伸展跨过座椅框架上的缓冲构件而形成的座椅结构中，以及涉及包含用于座垫的底网支撑机构的座椅结构，并且尤其涉及适合用于诸如飞机、火车、轮船、铲车、机动车等等之类的运输机械的座垫的底网支撑机构，以及包含用于座垫的该底网支撑机构的座椅结构。
2、背景技术在专利文献1到5中公开了通过跨过座椅框架伸展诸如立体编织织物(三维网构件)之类的缓冲构件而形成的座椅结构。当以该方式跨过座椅框架伸展而形成缓冲构件时，为了提高底部接触的防止能力、振动吸收性、冲击吸收性，由诸如立体编织织物、两维布料等等之类的布料制成的底网经由弹性构件提供在上述缓冲构件以下。在所有专利文献1到5中，包括扭力杆、连接该扭力杆并且由作为支点的扭力杆旋转支撑的臂和由臂支撑的支撑框架的扭力杆单元放置在座垫后部，并且通过将底网的后端连接到支撑框架上而弹性支撑底网。指出底网的前端固定到构成座椅框架的前部框架上。
(专利文献1)日本专利申请公开2004-347577(专利文献2)日本专利申请公开2003-182427(专利文献3)日本专利申请公开2004-188164(专利文献4)日本专利申请公开2004-141545(专利文献5)国际专利出版WO2004/007238A1在专利文献1到5中公开的技术中，通过由扭力杆弹性支撑底网，能够获得如上所述振动吸收性的提高而不为用户带来异物的感觉，尽管如下事实与一般用在现有技术中作为车座等的缓冲构件的氨基甲酸乙酯材料相比通过使用更薄的材料，与使用氨基甲酸乙酯相比臀点(H.P.)下降大约10mm。然而，在所有上述技术中，扭力杆放置在座垫后部，并且底网的前端固定。特别地，在向后和向上倾斜侧上放置连接扭力杆的臂和支撑框架的结构振动吸收性优良，但由于在向后和向上倾斜方向上拉动底网的后端，当坐入时给出从后部推动屁股或骨盆的感觉，或者给出所谓的坐在吊床上的感觉。那么，通过采取诸如在屁股下放氨基甲酸乙酯材料的相对措施来消除坐在吊床上的感觉，该氨基甲酸乙酯材料具有大约20mm的厚度并且通过将毛毡浸入氨基甲酸乙酯内提高正面刚性。执行在座垫前部沉积另一种氨基甲酸乙酯材料并且同时沉积辅助网用来防止在底网下屁股的向前位移，但是也需要在前部氨基甲酸乙酯和辅助网之间放置另一个网或塑料板等等，以便因为由扭力杆从后部上推的力作用而确保支撑表面在身体压力分布中没有波动(具有连续支撑感觉的表面)。而且，由于前端固定，在踏板操作时接收腿部的力，并且其反力被感知为碰撞在座椅前端上的感觉。而且，由于在座椅前部处使用的氨基甲酸乙酯材料具有相对硬的弹性感觉，有时缺少冲程(stroke)感觉。

发明内容
在考虑以上问题的基础上获得本发明，本发明的目的在于提供一种座垫的底网支撑机构以及一种座椅结构，该座椅结构不仅仅能够提高当坐入时的冲程感，而且能够进一步改进振动吸收性，同时维持臀点低于传统座椅结构大约10mm，以便进一步提高坐上的感觉、坐入舒适性和驾乘舒适性，并且能够防止由组合诸如立体编织织物和氨基甲酸乙酯之类的不同材料引起的异物的感觉。
为了解决以上问题，在权利要求1中描述的发明提供一种座垫的底网支撑机构，其支撑放在通过伸展跨过座椅框架而提供的座垫缓冲构件以下的底网，该底网支撑机构包括第一扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的后部处提供这些臂，以及第二扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的前部处提供所述臂，其中底网在第一扭力杆单元的支撑框架和第二扭力杆单元的支撑框架之间伸展。
如权利要求2所述的本发明提供一种用于根据权利要求1的座垫的底网支撑机构，其中提供第一扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更高。
如权利要求3所述的本发明提供一种用于根据权利要求1的座垫的底网支撑机构，其中提供第二扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更低。
如权利要求4所述的本发明提供一种用于根据权利要求2的座垫的底网支撑机构，其中向上伸出的结合支架安装到第一扭力杆单元的支撑框架上，底网的后端在支撑框架以下通过并且围绕支撑框架伸展，并且在后端处提供的被结合部分与结合支架相结合。
如权利要求5所述的本发明提供一种用于根据权利要求3的座垫的底网支撑机构，其中向下伸出的结合支架安装到第二扭力杆单元的支撑框架上，底网的前端在支撑框架以上通过并且围绕支撑框架伸展，并且在前端处提供的被结合部分与结合支架相结合。
如权利要求6所述的本发明提供一种用于根据权利要求1的座垫的底网支撑机构，其中在第二扭力杆单元中臂的枢轴转动范围设定为相对于未装载状态围绕扭力杆分别在前部和后部40°角度或更低。
在权利要求7中描述的发明提供一种座椅结构，其具有通过伸展跨过座椅框架而提供的座垫的缓冲构件，和放置在座垫的缓冲构件以下的底网，包括第一扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的后部处提供这些臂，以及第二扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的前部处提供所述臂，其中底网围绕第一扭力杆单元的支撑框架和第二扭力杆单元的支撑框架伸展。
如权利要求8所述的本发明提供一种根据权利要求7的座椅结构，其中提供第一扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更高。
如权利要求9所述的本发明提供一种根据权利要求7的座椅结构，其中提供第二扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更低。
如权利要求10所述的本发明提供一种根据权利要求8的座椅结构，其中向上伸出的结合支架安装到第一扭力杆单元的支撑框架上，底网的后端在支撑框架以下通过并且围绕支撑框架伸展，并且在后端处提供的被结合部分与结合支架相结合。
如权利要求11所述的本发明提供一种根据权利要求9的座椅结构，其中向下伸出的结合支架安装到第二扭力杆单元的支撑框架上，底网的前端在支撑框架以上通过并且围绕支撑框架伸展，并且在前端处提供的被结合部分与结合支架相结合。
如权利要求12所述的本发明提供一种根据权利要求7的座椅结构，其中在第二扭力杆单元中臂的枢轴转动范围设定为相对于未装载状态围绕扭力杆分别在前部和后部40°角度或更低。
如权利要求13所述的本发明提供一种根据权利要求7的座椅结构，其中在冲击过程中当等于或大于预定极限的载荷向后放置在座椅靠背上时，座椅框架的侧部框架弹性变形，第一扭力杆单元的支撑框架在更低的向前倾斜方向上相对位移，底网的张力下降，并且阻尼率增加。
如权利要求14所述的本发明提供一种根据权利要求13的座椅结构，其中提供控制在向后倾斜方向上第二扭力杆单元的臂的枢轴转动范围的制动器构件，并且在冲击过程中底网的张力变松之后当第二扭力杆单元的臂在制动器构件上邻接时，该制动器构件变形或者移位进一步向后移动臂的控制位置，以便进一步降低底网的张力。
如权利要求15所述的本发明提供一种根据权利要求7的座椅结构，进一步包括在第一扭力杆单元和第二扭力杆单元之间在底网以下提供的辅助弹性机构，以便与底网一起支撑载荷。
如权利要求16所述的本发明提供一种根据权利要求15的座椅结构，其中辅助弹性机构包括放置在底网以下的辅助网，和将该辅助网弹性支撑到座椅框架的侧部框架上的卷簧。
如权利要求17所述的本发明提供一种根据权利要求15的座椅结构，其中形成辅助弹性机构包括放置在底网以下的气垫并且具有多个分隔的凸出部分。


图1是示出根据本发明一种实施例的座椅结构的视图；图2是沿图1中线A-A截取的截面箭头图；图3是用于解释根据上述实施例在踏板操作过程中座椅结构的功能的示意图；图4是用于解释根据上述实施例在冲击过程中座椅结构的功能的示意图；图5是解释在上述实施例中结合底网的方法的视图；图6A和图6B是示出底网的结合方法的优选实例的视图；图7A和图7B是示出传统底网的结合方法的视图；图8是示出根据本发明另一实施例的座椅结构的视图；图9是沿图8中线A-A截取的截面箭头图；图10是示出根据本发明再一实施例的座椅结构的视图；图11是沿图10中线A-A截取的截面箭头图；图12是示出根据本发明再一实施例的座椅结构的视图；图13是沿图12中线A-A截取的截面箭头图；图14是示出在测试实例中振动传送系数测量的结果的视图；图15是示出3Hz到10Hz每1Hz在不同激发频率的激发下在座垫的缓冲构件的坐骨节点以下的压力波动的比较数据的视图；
图16是在6Hz和10Hz激发下相应于第三腰椎的部分处座椅靠背的缓冲构件的压力波动的比较数据的视图；图17是示出测试对象的脉冲波肌肉疲劳程度的图表；图18是示出从图17中疲劳曲线确定的疲劳程度的波动的图表；图19是坐在座椅结构上的测试对象的脑电波，该座椅结构具有根据本发明实施例的可变弹簧常数，示出从测量开始到30分钟后的时间的数据；图20是示出在测量开始之后30分钟到60分钟获取的数据的图表，其是图19的图表的继续；图21是坐在座椅结构上的测试对象的脑电波，该座椅结构具有公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯，示出从测量开始到30分钟后的时间的数据；以及图22是示出在测量开始之后30分钟到60分钟获取的数据的图表，其是图21的图表的继续。
具体实施例方式
此后，将详细基于附图中示出的实施例进一步解释本发明。图1和2是示出根据本发明一实施例的座椅结构10的视图。该座椅结构10包括座椅框架20和靠背框架30。座椅框架20包括与前部框架(未示出)一起以预定距离放置的侧部框架21和22。放置用于座垫40的缓冲构件以便通过伸展跨过这些框架而覆盖侧部框架21、22等。靠背框架30包括以预定距离放置的侧部框架31和32以及用于形成本实施例最硬部分的顶部框架33，并且放置用于座椅靠背50的缓冲构件伸展跨过这些侧部框架31、32等，以便覆盖侧部框架31和32等。
能够使用如下的结构作为座垫或用于座椅靠背的缓冲构件50该结构为敷设有薄的氨基甲酸乙酯材料的两维布料(编织织物、烤炉(oven)织物、网等等)，但是优选使用立体编织织物(三维网构件)。立体编织织物尽管薄但具有高的复原能力和适中的弹性。因此，当载荷集中在一点时其显示出软弹簧特征，但是在以预定大小正面接触处正面刚性高，并且具有显示硬弹簧特征的特征。例如，在使用具有对应于人凸出骨头的30mm直径的压板的载荷挠度特征中，软弹簧特征起作用，并且在使用具有98mm直径的压板的载荷挠度特征中，具有高正面刚性和高线性度的弹簧特征起作用。立体编织织物具有如下的弹簧特征该弹簧特征具有接近用直径30mm和直径98mm的压板测量人屁股肌肉的情况的倾向。因此，当立体编织织物用作座垫的缓冲构件40或座椅靠背的缓冲构件50时，放置具有接近人肌肉特征的具有高正面刚性的层，这使得能够有效分散外部力而没有由局部凹陷引起的异物的感觉。
立体编织织物是具有立体感的三维结构的织物，其包括彼此分开放置的一对打底(ground)编织织物以及通过在该对打底编织织物之间往复而将两者连接的多个连接纱。打底编织织物中之一形成为平面编织结构(细网眼)，其例如通过在纵行和横列方向上连接来自双绞单丝的纱而制成，并且另一打底编织织物形成为具有蜂窝形(六边形)网眼的针脚结构，其例如由来自双绞短纤维的纱制成。不用说该编织结构可以是任意的，并且能够采用除细网眼结构或蜂窝形结构之外的其它编织结构，并且组合也是任意的，例如对两种织物来说均采用细网眼结构。该连接纱是在一对打底编织织物之间编织的纱，以便维持在一个打底编织织物和另一个打底编织织物之间的预定距离，并且用于为立体编织织物给出预定刚性。形成打底编织织物的打底纱的厚度从如下范围中选择其能够为立体编织织物提供必要的腰强度，而不引起任何装配困难。
作为打底纱或连接纱的材料，能够列举诸如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造丝等之类的合成纤维或再生纤维，以及诸如羊毛、蚕丝、棉之类的天然纤维。这些材料能够单独使用，或者任意组合使用。优选地，能够使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等等之类的热塑聚酯树脂，诸如尼龙6、尼龙66等等之类的聚酰胺树脂，聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)，或者通过组合这些树脂中两种或多种而获得的树脂。而且，聚酯序列树脂由于良好的再循环能力而合适。打底纱或连接纱的形状不进行限定并且能够采用圆形截面纱、修改的横截面纱等等。
连接纱可以在存在于前面层和后面层中的打底编织织物中形成环形状针脚，或者也可以采用通过插入系统在位于前面层和后面层上的打底编织织物上伸展的结构，但是通过彼此在相反方向上倾斜、在交叉(X形)中或在构架(truss)中、编织织物的前面层和后面层与至少两个连接纱的连接是优选的，以便改进立体编织织物的形状稳定性。
指出能够通过具有两个相对行针床的编织机来编织立体编织织物。作为这种编织机，能够列举双拉歇尔编织机、双圆形编织机、具有V床的纬编织机等等。为了获得在尺寸稳定性方面良好的立体编织织物，优选使用双拉歇尔编织机。
底网60放置在座垫的缓冲构件40下。底网60在座椅框架20上弹性伸展，以便执行在坐入过程中提高冲程感觉的功能、防止底部接触的功能或者吸收振动的功能。形成底网60的材料不进行限制，能够使用两维布料(编织织物、机织织物、网形式等等)，后者也能够使用上述立体编织织物(三维网构件)。
底网60由座垫的底网支撑机构支撑，该座垫提供有放置在座垫后部的第一扭力杆单元70和布置在座垫前部的第二扭力杆单元80。应当指出座垫的后部指代组成座椅框架20的侧部框架21和22的后端附近，或者组成后部框架30的侧部框架31和32的下端附近，并且座垫前部指代组成座椅框架20的侧部框架21和22的前端附近。
具体地说，第一扭力杆单元70包括扭力杆(此后称为“后部扭力杆”)71，其两端由在座椅框架20的侧部框架21和22的后端附近提供的安装金属配件21a和22a支撑；臂(此后称为“后部臂”)72和73，其分别连接后部扭力杆71的两端；以及支撑框架(此后称为“后部支撑框架”)74，类似于上述后部扭力杆71，其沿着座椅宽度方向在两个后部臂72和73之间提供。作为如上形成的结果，后部臂72和73以及后部支撑框架74围绕作为支点的后部扭力杆71在前部和后部枢轴转动，并且当由于枢轴转动而扭转时，由于后部扭力杆71的弹力它们趋于返回初始状态。
第二扭力杆单元80包括扭力杆(此后称为“前部扭力杆”)81，其两端由在座椅框架20的侧部框架21和22的前端附近提供的安装金属配件21b和22b支撑；臂(此后称为“前部臂”)82和83，其分别连接后部扭力杆81的两端；以及支撑框架(此后称为“前部支撑框架”)84，类似于上述后部扭力杆81，其沿着座垫宽度方向在两个前部臂82和83之间提供。在本实施例中，提供前部臂82和83以便在用作支点的前部扭力杆81以上伸出，围绕作为支点的前部扭力杆81在前部和后部枢轴转动，并且当由于枢轴转动而扭转时，由于前部扭力杆81的弹力它们趋于返回初始状态。
底网60，其后端61连接到第一扭力杆70的后部支撑框架74上，同时其前端62连接到第二扭力杆80的前部支撑框架84上，该底网60以如下方式提供由于后部扭力杆71和前部扭力杆81的相应弹力当载荷施加到底网60上时被向前和向后拉动。
这里，当人坐入时，载荷从底网60上侧施加载荷。对于该载荷的施加方向，在第一扭力杆单元70中，提供用作旋转移动的支点的后部扭力杆71，以便位置比后部支撑框架74更高，并且在第二扭力杆单元80中，提供用作旋转移动的支点的前部扭力杆81，以便位置比前部支撑框架84更低。因此，其设定使得当在人的坐入动作或踏板操作过程中载荷波动产生或输入振动时，连接到前部扭力杆81的前部臂82和83比连接到后部扭力杆71的后部臂72和73更可移动。通过如上设定，前部臂82和83对于载荷波动更加灵敏，并且特别地，提高高频振动吸收。然而，前部臂82和83的更高灵敏度基于以上扭力杆、臂和支撑框架的布置的差别。也就是说，由于布置的差别前部臂82和83的灵敏度生来更高。因此，假定前部臂82和83的长度与后部臂72和73的长度一样，前部臂82和83的灵敏度变得太高，并且因此前部臂82和83紧靠用作前部臂82和83的制动器的环型框架21d和22d(将在后面描述)太快，容易引起底部接触的感觉。因此，前部臂82和83的长度优选设定范围为后部臂72和73的长度的90％到60％，更优选从80％到70％。
如图2和5所示，在第一扭力杆单元70中，提供结合支架(后部结合支架)75在后部支撑框架74上向上伸出，底网60的后端61在后部支撑框架74之下通过后被向后拉动，并且由在后端61提供的基本U形板构件构成的被结合部分61a与后部结合支架75相结合，使得固定底网60的后端61，以便从下部围绕后部支撑框架74卷绕。在第二扭力杆单元80中，提供结合支架(前部结合支架)85在前部支撑框架84上向下伸出，底网60的前端62在前部支撑框架84之上通过后被向前拉动，并且由在前端提供的基本U形板构件构成的被结合部分62a与前部结合支架85相结合，使得固定底网60的前端62，以便从上部围绕前部支撑框架84卷绕。通过如上构造，当载荷从上部施加到底网60上时，底网60移位以便卷绕放置在前部的第二扭力杆单元80的前部支撑框架84，并且至于放置在后部的第一扭力杆单元70的后部支撑框架74，底网60移位以便从后部支撑框架74剥离。在底网60的后端61附近，力的大的分量在从后部支撑框架74剥离底网60的方向上抵靠后部支撑框架74作用，该方向处于重力的方向上，由于来自上部的载荷，并且在旋转臂72和73的水平方向上的分力的功能较小。然而，由于在坐入时的载荷围绕在坐骨节点以下的点作用，从相应于坐骨节点以下的点的位置到前部支撑框架84的距离比到后部支撑框架74的距离更长。因此，至于前部支撑框架84，当入座时，在水平方向上拉动前部支撑框架84的力的分量，换句话说，在向后倾斜方向上旋转前臂82和83的力分量极大地作用。因此，在后部臂72、73和前部臂82、83的分力之间产生振幅的差别。而且，当完全按压踏板时，如图3所示，膝盖在延伸方向上位移并且屁股升高。此时，由于底网60伴随屁股向上移位，第二扭力杆单元80的臂82和83易于在与膝盖的移动方向几乎相同的方向上枢轴转动。
在如上列举的专利文献1到5中布置的扭力杆单元的支撑框架中，如图7A和7B所示，在底网的后端从上部或者从支撑框架以下卷绕支撑框架之后，底网后端被朝向底网前端拉动，并且两个位置在从后端朝向前端侧的位置处重叠。换句话说，连接底网后端附近以便在支撑框架被插入的状态下形成圆柱。因此，当没有载荷施加时，其处在如图7A所示的状态，但是当施加载荷时，力偶作用于产生由图7B中所示箭头示出方向上的挠矩。因此，感知到底网向下移位的感觉，这产生异物的感觉。而且，当施加载荷时，连接到为圆柱形状的支撑框架上的底网沿着支撑框架的周表面旋转，产生摩擦。因此，当使得在底网和支撑框架之间的连接结构类似于传统结构时，如果，首先，传统结构用在前部支撑框架84侧部，一部分载荷由该摩擦接收，其消除了用于围绕前部扭力杆81旋转前部支撑框架84和前部臂82、83的力，这导致降低灵敏度。如果，其次，传统结构用在后部支撑框架74侧部，用于从后部支撑框架74剥离底网60的在重力方向上的力变弱，并且由于底网60的后端在向后向上倾斜方向上被拉动，坐在吊床上的感觉，其是好像从后部推动屁股或骨盆的感觉。从而，通过如上所述提供结合支架75和85优选执行底网60的后端62和前端61连接到相应支撑框架74和84上。
在图2中，仅仅一板状物件用作如图6A详细示出的结合支架75或85。然而，在图5中，如图6B详细所示连接基本U形的结合支架75或85。能够使用两者作为结合支架75和85。在如图6A所示的板的情况下，由于前端62(或后端61)通过缝纫线66仅仅连接到由基本U形的板构件制成的被结合部分62a(或被结合部分61a)上，施加到底网60上的载荷由被结合部分62a(61a)和缝纫线66的强度支撑。因此，当立体编织织物用作底网60时，与缝纫线66连接的位置由于载荷而移位，产生不期望的底网的拉伸，并且也出现耐用性问题。因此，如图6B所示，通过使用为基本U形的结合支架75或85，优选构造底网的端部使得通过缝纫线66连接到前端62(或后端61)上的被结合部分62a(或被结合部分61a)插入基本U形的结合支架75或85的内部并连接。通过采取该结构，当施加载荷时，插入基本U形的结合支架75或85的部分在旋转方向上移位，并且在被结合部分62a(61a)的内表面和基本U形的结合支架75或85的一个壁部之间以及在被插入部分的上端附近的外表面和基本U形的结合支架75或85的另一壁部之间产生摩擦。因此，由于在旋转方向上插入基本U形的结合支架75或85的部分的移位和上述摩擦而使得施加到底网60的载荷转化为形状改变，因此能够消除施加到缝纫线66的连接部分上的力并且能够抑制底网60的不必要的拉伸。
在底网60下提供与底网60一起用于支撑载荷的辅助弹性机构。本实施例的该辅助弹性机构包括辅助网90和卷簧91。具体地说，辅助网90具有从中心近旁到底网60的前部附近延伸的尺寸并且经由卷簧91伸展跨过座椅框架20的侧部框架21和22。作为辅助网90，能够使用上述的两维布料或立体编织织物。辅助网90尤其执行稳固支撑体重和防止与后部扭力杆71底部接触的功能。由于在相应于从中心近旁到底网60附近的位置处提供辅助网90，并且当人坐入时，辅助网90的位置比相应于坐骨节点以下的点的位置稍微更向前移位，并且辅助网90也具有防止当坐入时屁股向前移位并且维持平稳坐入姿势的功能。
根据本实施例，由于在组成第一扭力杆单元70的后部臂72、73和后部支撑框架74与用作它们的支点的后部扭力杆71之间的位置关系；以及在组成第二扭力杆单元80的前部臂82、83和前部支撑框架84与用作它们的支点的前部扭力杆81之间的位置关系如上设定，并且由于底网60的力分量如上作用，当载荷经由座垫的缓冲构件40施加到底网60上时移动的容易度不同。当坐入时，主要地第二扭力杆单元80的前臂82、83和前部支撑框架84使用前部扭力杆81作为支点抵靠前部扭力杆81的弹力在向后倾斜方向上移动。换句话说，当坐入时，前部臂82和83有效冲程，并且位移量大。因此，当坐入时，在股骨后侧和屁股处主要感知的冲程感增加，使得提高坐上的感觉。而且，由于其构造成使得前部臂82和83如上所述有效冲程，并且同时，底网60的张力总是作用在前部扭力杆81上，即使当具有大约30mm厚度的薄的立体编织织物或薄的氨基甲酸乙酯材料等等用作座垫的缓冲构件40时，尽管放置前部支撑框架84也没有碰撞的感觉。由于第二扭力杆单元80以此方式工作，比第一扭力杆单元70的后部臂72、73和支撑框架74在操作中更加有效，并且通过放置在后部的第一扭力杆单元70的上推力较小，表面刚性提高，并且在坐骨节点以下通过底网60的屁股的支撑更均匀，使得传统放置用来补充连续性感觉的不足的网、塑料板等等变得不必要。
在坐入移动已经完成之后的静态坐入状态中，最重的载荷施加到在坐骨节点以下附近，但是如上所述，由于第一扭力杆单元70的后部臂72和73比第二扭力杆单元80的前部臂82和83更难于移动，因此能够稳固地支撑由人重量引起的载荷，由于第一扭力杆单元70的后部扭力杆71的弹力功能而不会接触底部。另外，此时，辅助网90和卷簧91的弹力以辅助方式作用以便抑制屁股向前偏移并且稳定坐入姿势。
第一扭力杆单元70的后部扭力杆71、第二扭力杆单元80的前部扭力杆81和支撑辅助网90的卷簧91的相应弹力协同作用于在驾驶过程中经由车体地板输入的振动。对于高频振动，前部扭力杆81的弹力主要作用并且卷簧91的弹力同时以辅助方式作用，并且对于围绕共振点的低频振动，后部扭力杆71的弹力和前部扭力杆81的弹力连续对齐作用，这降低弹簧常数，并且由于张力结构的松散而阻尼率增加，该张力结构包括底网60和以预定张力约束到座椅框架20上的座垫缓冲构件，使得阻尼产生。卷簧91的弹力也以补充方式作用。由于后部扭力杆71和前部扭力杆81经由底网60形成连续的连接弹簧结构，弹簧常数取决于是否一个主要地作用或者两者一起作用而从k到k/2改变，并且阻尼率跟随该改变变化。通过如上不时地改变阻尼率，在高频区域中的振动传送系数特征尤其提高，并且消除车体的不同机械元件振动的感觉并且缓解不舒服的感觉。
当输入冲击时，如图4所示，大的载荷在后部施加到座椅靠背上，并且座垫的侧部框架的后部附近向下弹性变形。此时，提供有与底网60的后端结合的后部支撑框架74的第一扭力杆单元70在更低的向后倾斜方向上位移。第二扭力杆单元80的臂82、83和支撑框架84通过由腿部推动而从向前倾斜的状态返回到向后倾斜的状态。因此，底网60暂时变松，阻尼率增加，并且冲击力也减轻。这里，考虑诸如交通事故之类的更大冲击力。在该情况下，座垫的上述侧部框架的弹性变形部分承受塑性变形。由此，底网60进一步向下被推动。那么，由于力，前部臂82和83紧靠在制动器上，该制动器放在第二扭力杆单元80的前部臂82、83的向后倾斜侧上并且限制前部臂82和83的枢轴转动范围。而且，通过制动器的变形或位移，前部臂82和83的控制位置进一步向后移动，使得底网60进一步变松，这导致阻尼率进一步增加。本实施例的结构也包括如上抵靠人体减轻冲击力的功能。前部臂82和83由图1中的环型框架21d和22d围绕，在本实施例中，在环型框架21d和22d之外放在臂82和83的向后倾斜侧上的部分作用为制动器，以便控制在向后倾斜侧上枢轴转动的范围，并且放在臂82和83的向前倾斜侧上的部分作用为制动器，以便控制枢轴转动到向前倾斜方向上的范围。紧靠制动器的前部臂82和83的枢轴转动范围优选设定为分别在向前倾斜和向后倾斜方向上围绕前部扭力杆81最大40°的范围，并且优选在25°到35°的范围内。通过该设定，当如上施加大于预定极限的载荷时通过紧靠制动器能够执行如上所述冲击吸收的功能。
图8和9是示出本发明的另一实施例的视图。在本实施例中，第一调节弹簧131和132的第一侧端与支撑放置在座垫后部的第一扭力杆70的后部扭力杆71的金属配件21a和22a相结合，并且相应的其它端部结合在底网60的两个后端侧附近。而且，第二调节弹簧133、134的第一侧端与支撑放置在座垫前部的第二扭力杆80的前部扭力杆81的金属配件21b、22b相结合，并且其它端部与底网60的前端两侧附近相结合。其它构造与前面描述图1和2中示出的实施例一样。
在本实施例中，通过如上提供第一和第二调节弹簧131到134，除了后部扭力杆71和前部扭力杆81的弹力之外，调节弹簧131到134的弹力作用。因此，与在图1和2所示的实施例示出的座椅结构相比能够实现具有强烈弹性感觉的结构，使得能够更稳固地支撑体重。当输入振动时，由于这些调节弹簧131到134与后部扭力杆71和前部扭力杆81一起作用，能够通过简单结构执行弹性感觉或阻尼特性的调节。也能够制造使得第一和第二调节弹簧131到134仅仅放置在座椅前部或后部的结构。而且，在本实施例中，放置第一和第二调节弹簧131到134中的两件，但是放置的弹簧的数量不作限定。也能够使放置的第一调节弹簧131、132的数量不同于第二调节弹簧133、134的数量。
图10和11是示出本发明再一实施例的视图。在本实施例中，组成座垫的底网支撑机构并且支撑底网60的第一扭力杆70和第二扭力杆80的结构与上述实施例中一样。因此，提供有第一扭力杆70和第二扭力杆80的座垫的底网支撑机构改进坐上的感觉和坐入舒适性，并且类似于以上实施例提高振动吸收性。
然而，在本实施例中，辅助弹性机构不像以上实施例一样由辅助网90和卷簧91构成，而是包括气垫100而不是辅助网90。气垫100包括多个(在本实施例中为两个)分隔的凸出部分101和102，以及在这些凸出部分101和102的边缘部分处整体固定的挠性板103，该挠性板103固定在底网60的后表面上，并且在相应于从靠近中心到底网60的前部的附近的位置处提供。凸出部分101和102通过加工的立体编织织物形成为近似圆柱形状，并且具有进气口的气囊101a和102a布置在凸出部分的内部。泵(未示出)连接到在气囊101a和102a中提供的进气口上，使得注入的空气量能够调节。而且，在凸出部分101和102以下，提供固定到座椅框架20上的辅助板105，使得当底网60向下移动时凸出部分101、102邻接并且显示出预定弹力。
通过该结构，类似于在上述实施例中的辅助弹性机构，执行特别是与后部扭力杆71一起稳固地支撑体重并且防止底部接触的功能，并且由于当人坐入时气垫100比相应于在坐骨节点以下的点的位置稍微进一步向前放置，在坐入过程中显示出防止屁股向前位移和维持稳定坐入姿势的功能。优选在小位移的高频振动的情况下设定气垫100不在辅助板105上邻接。由此能够经由辅助板105抑制振动的传送。
应当指出在图10和11中的符号110指示距离底网60一定距离向下提供的后部辅助网，其放在相应于从靠近中心到后部在底网60上的区域的位置处，并且符号111指示弹性支撑后部辅助网的卷簧。提供这些来进一步抑制当施加大载荷时底部接触的感觉，因为施加到相应于从靠近中心到后部在底网60上的区域的位置的载荷大。如果具有小弹簧常数的构件用作后部辅助网110，在座垫处的阻尼性能增加，而如果使用具有大弹簧常数的构件，在座垫处弹性的感觉增加。因此，通过后部辅助网110能够调节阻尼性能和整个座垫的弹簧特征。符号120指示腰部支撑，其在由靠背框架30支撑的座椅靠背的底网36的后表面上提供，以便能够邻接从骨盆到腰椎的区域。腰部支撑120使用与上述气垫100相同的结构，并且提供有两个凸出部分121和122，其内结合有气囊121a和122a，以及与凸出部分结合成整体的挠性板123。由于其包括挠性板123，与传统公知腰部支撑相比，由于挠性板，凸出部分作用为具有更大曲率的碰撞感，这给出具有高线性的弹簧特征。因此，变得能够不使用大力以第三和第四腰椎作为中心而跟随脊骨曲率的改变。由此，能够支撑腰椎和骨盆而没有异物的感觉。由于具有高线性的弹簧特征，也具有减小振动传送到腰部的功能。换句话说，腰部支撑120不仅具有支撑和调节腰部的作用，而且由于线性弹簧特征具有吸收高频振动的功能。能够构造气囊121a和122a不连接到泵上，使得空气能够在所有时间进入和外出，并且在这种情况下能够利用由气囊121a和122a中的空气流动引起的阻尼功能。
图12和13是示出本发明另一实施例的视图。本实施例特征在于在图10和11中示出的气垫100构造为覆盖有布料材料108，该布料材料108通过将端部连接到底网60上而提供，换句话说，气垫100插入袋形布料材料108中。当人坐入或者输入振动时，通过张力改变而改变由底网60和布料材料108围绕的范围(区域)，并且与它们接触的气垫100的形状改变使得气垫100的弹性作用。在图10和11示出的实施例中，辅助板105布置在气垫100以下，以便让气垫100的弹性作用。然而，在本实施例中，通过布置这种布料材料108，辅助板105提供给座椅框架20变得不必要，这有助于结构的简化和座椅框架20的重量减少。
同时在图1、2、8和9，跨过靠背框架30伸展诸如立体编织织物等之类的座椅靠背50的缓冲构件的结构示出作为靠背部分的结构，在图10和11中，座椅靠背36的底网弹性经由如上所述的卷簧35布置在靠背框架30上，并且布置座椅靠背50的缓冲构件以便覆盖它。而且，上述腰部支撑120提供在座椅靠背36的底网的背面侧上。由于为座垫提供上述底网支撑机构是本发明的特征，在这些图中示出的座椅靠背的结构仅仅是实例，并且靠背的结构当然不限定于这些。在图10和11示出的实施例中，也能够提供如图8和9所示用于调节的弹簧。
(测试实例)测量根据图10和11示出的本发明实施例的座椅结构的振动传送系数(在图14中称为“可变的弹簧常数前部和后部扭力杆”)。指出对于在实例中使用的座垫结构来说两维布料材料用作底网60，立体编织织物用作座垫的缓冲构件40，并且底网60以小于5％的拉伸率伸展跨过座椅框架20。作为对比，也测量如下结构的振动传送系数。这些为具有与图10和11所示相同结构的座椅结构，除了没有提供在图10和11所示座椅结构中的第二扭力杆单元80，并且底网60的前部固定地结合到在座椅框架20的侧部框架21、22的前端之间伸展的前部框架上，换句话说，仅仅在座椅后部提供有扭力杆单元(第一扭力杆单元)的座椅结构(在图14中称为“固定的弹簧常数后部扭力杆”)；相反，仅仅在座椅前部提供有扭力杆单元(第二扭力杆单元)的座椅结构(在图14中称为“固定的弹簧常数前部扭力杆”)；并且根本没有提供扭力杆单元而是厚度90mm的高密度、高弹性氨基甲酸乙酯泡沫(在图14中称为“完全泡沫氨基甲酸乙酯”)的传统公知的座椅结构。
振动传送系数如下进行测量。上述各个座椅结构安装到振动器的平台上，并且同时，加速传感器安装在相应于在座垫缓冲构件的坐骨节点以下位置的附近，58Kg体重的日本男性坐入各个座椅结构，并且在具有1mm的单向振幅(垂直峰值到峰值振幅2mm)以及振动频率在180秒中从0.5Hz到15Hz的正弦波的状况下给出振动。结果在图14中示出。
由于完全泡沫氨基甲酸乙酯具有超过5Hz的共振点，并且共振点的振动传送系数低到1.7Hz，在8Hz或更大的高频区域中完全泡沫氨基甲酸乙酯的振动吸收性特征示出最差值。另一方面，在座垫后部提供扭力杆单元的结构(在图14中称为“固定的弹簧常数后部扭力杆”)与完全泡沫氨基甲酸乙酯相比较示出其共振点朝向更低频率侧移动一点，并且在共振点处振动传送系数增加，使得弹簧特征的感觉变强。因此，示出在高频区的振动吸收性比完全泡沫氨基甲酸乙酯更大提高。
而且，在座椅前部提供有扭力杆单元(第二扭力杆单元)的座椅结构(在图14中称为“固定的弹簧常数前部扭力杆”)，示出与在座垫后部提供扭力杆单元的结构(在图14中称为“固定的弹簧常数后部扭力杆”)相比，其共振点朝向更低频率侧移动更多，并且在共振点处的振动传送系数增加。这是因为布置在座椅前部的第二扭力杆单元的操作效率比布置在座垫后部的情况更良好，并且由于底网60自身的扩张和收缩引起的衰减变小，使得弹簧特征的感觉变强，并且因此，在高频区的振动吸收性进一步提高。
另一方面，在根据本发明实施例的座椅结构“可变的弹簧常数前部和后部扭力杆”中，因为由于前部扭力杆81和后部扭力杆71的串联连接在靠近共振点的地点处作用的弹簧常数为k/2，与在座椅前部提供有扭力杆单元的座椅结构(在图14中，“固定的弹簧常数前部扭力杆”)相比阻尼率升高并且在共振点处的振动传送系数降低，示出在由前部扭力杆和后部扭力杆产生的共振特征之间的中间共振特征。同时，在高频区域，灵敏地反作用的前部扭力杆81的特征保持支配位置，并且变得变得与在座椅前部提供有扭力杆单元的座椅结构(在图14中“固定的弹簧常数前部扭力杆”)近乎一样的振动吸收性。换句话说，根据本发明实施例的座椅结构能够在座椅前部仅仅提供有扭力杆的结构的高频区域中维持良好的振动吸收性，并且同时，能够降低共振点的振动传送系数，示出在图14所示座椅结构当中最良好的振动特征。
下面，对于根据本发明的实施例的“可变的弹簧常数前部和后部扭力杆”的座椅结构(在图15和16中称为“前部和后部扭力杆类型”)以及对于传统公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯(在图15和16中称为“完全泡沫类型”)比较在坐骨节点和第三腰椎以下的点处的相应压力波动。使用包括靠近共振点5Hz的从3Hz到10Hz每1Hz的不同激发频率测量在坐骨节点以下点处的压力波动，并且结果在图15中示出。对于第三腰椎的压力波动来说，在内脏共振点的6Hz处的激发以及拍背(backslap)发生的10Hz处的激发进行比较并且结果在图16中示出。两个结果示出1秒的压力波动数值。
从图15中发现根据本发明实施例的“可变的弹簧常数前部和后部扭力杆”的座椅结构，例如，在3Hz处61g/cm2到62g/cm2，在4Hz处62g/cm2到65g/cm2，在5Hz处50g/cm2到54g/cm2，在7Hz处74g/cm2到76g/cm2，在8Hz处68g/cm2到71g/cm2。然而，传统公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅结构波动，例如在3Hz处101g/cm2到105g/cm2，在4Hz处99g/cm2到103g/cm2，在5Hz处83g/cm2到89g/cm2，在7Hz处106g/cm2到109g/cm2，在8Hz处105g/cm2到110g/cm2。换句话说，在传统公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯的情况下，在共振点附近在9Hz和5Hz处在80g/cm2到90g/cm2的范围中的波动示出最低，并且在其它频率处，压力波动示出在低频和高频处大约100g/cm2或更大的高数值，然而在根据本发明实施例的座椅结构的情况下发现从低频到高频测量的频率根本没有数据超过80g/cm2，并且根据本发明实施例的座椅机构示出比完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅结构更加低的压力值。而且，波动的宽度小，波形的角变圆，并且在高频处的噪音分量在根据本发明实施例的座椅结构的侧部上极大地降低。换句话说，波形转化为具有基本固定圆形的正弦波，并且路表面的表面被良好察觉。这是因为在包括在座垫缓冲构件(本发明的座垫构件和支撑缓冲构件的框架比完全泡沫氨基甲酸乙酯和需要支撑完全泡沫氨基甲酸乙酯的框架更轻)的弹簧以下的系统当中质量的差别，并且发现由于压力值小，压力波动的宽度也小，并且即使在根据本发明实施例的座椅结构的侧部上的共振点附近波形的角也变圆。振动不以被人察觉不舒服的方式传送，并且驾乘舒适性良好。另外，在图16中在第三腰椎中示出完全相同的趋势，也即，在6Hz或10Hz处，压力值小，压力波动的宽度也小，并且在根据本发明实施例的座椅结构的侧部上波形的角变圆。因此根据本发明实施例的座椅结构与传统泡沫氨基甲酸乙酯泡沫相比提供良好的驾乘舒适性。
下面，通过将根据本发明实施例的“可变的弹簧常数前部和后部扭力杆”的座椅结构和“完全泡沫氨基甲酸乙酯”的座椅结构安装在振动器平台上而执行运动疲劳实验。测试者坐入，并且振动施加有任意波，包括由实际驾驶路面收集的不规则垂直振动。测试者为没有腰痛的29岁健康日本男性，168cm高和85kg重。另外，比较在相同测试者坐在工作椅上执行诸如操作计算机的键盘或鼠标之类的轻工作的状态下积累的疲劳程度(比较测试实例1)，以及在测试者后背接触座椅靠背缓冲构件的表面的放松姿势下、在使用伸展跨过框架的立体编织织物作为座垫和座椅靠背的缓冲构件、由Delta Tooling Co.Ltd.制造的座椅结构上、没有振动的静止坐入状态测量的疲劳程度(比较测试实例2)。比较测试实例1示出疲劳容易积累的状态的典型实例，并且比较测试实例2示出疲劳不容易积累的状态的典型实例。结果在图17中示出。
应当指出疲劳程度(脉冲波肌肉疲劳程度)通过本申请人在日本专利申请No.2003-363902中提出的装置来进行计算。执行该装置使得通过光学指尖脉冲波测量计测量指尖体积脉冲波，检测获得的指尖体积脉冲波在时间序列数据中初始波形的每个周期的峰值，从获得的每个峰值计算每个预定时间范围内在上限侧上峰值和在下限侧上峰值之间的差值。该差值作为功率值，通过相对上述预定时间以预定重叠率(lap rate)滑动计算该梯度预定次数而确定在预定时间范围中相对时间轴的功率值的梯度，通过完全处理功率值梯度而计算积分值，并且该积分值作为疲劳程度。由于该积分值被认为和疲劳的传感器评测具有相关性，其用作脉冲波肌肉疲劳程度。
图17清楚示出根据本发明实施例的可变弹簧常数形式的座椅结构比完全泡沫氨基甲酸乙酯的情况更难于积累疲劳。完全泡沫氨基甲酸乙酯的情况示出类似于比较测试实例1的趋势，该比较测试实例1是容易积累疲劳的典型实例，而根据本发明实施例的可变弹簧常数座椅结构的情况示出类似于比较测试实例2的趋势，该比较测试实例2是不容易积累疲劳的典型实例，并且在完全泡沫氨基甲酸乙酯的情况中，疲劳以根据本发明实施例的可变弹簧常数座椅结构的速率两倍前进。
图18示出通过使用从图17获得的疲劳曲线而获得的视图，并且通过最小平二乘方方法展开在时间轴上疲劳曲线的梯度。通过总是相同节奏运转的振动器的休息消除疲劳而返回初始状态的动态平衡的吵闹(振动)从该疲劳曲线的梯度曲线(此后称为变体曲线)的波动中定量。示出变体曲线的波动越大，越可能在相对坐在座椅上产生的疲劳从疲劳中恢复的方向上改变头脑和身体状况，并且示出变体曲线的波动越小，头脑和身体的状况对疲劳的相应性越差。(查阅“使用指尖体积脉冲波的变化的疲劳程度评测方法的研究”汽车技术协会SpringTime Scientific Lecture Meeting(2005年5月18日)(Naoki Ochiai，Etsunori Fujita，Yumi Ogura，Koji Murata，Tsutomu Kamei，Shigehiko Kaneko))。
从图18中清楚发现类似于作为不容易积累疲劳的典型实例的比较测试实例2，根据本发明实施例的可变弹簧常数的座椅结构是具有极大波动变体曲线的座椅结构，并且能够支撑人处在易于允许头脑和身体应付疲劳的状态。同时，在完全泡沫氨基甲酸乙酯的情况中，其为如下的座椅结构其具有很少波动的变体曲线并且与根据本发明实施例的座椅结构相比不易于操作人体能力来应付疲劳。在图18中，发现如图17清楚所示容易积累疲劳的比较测试实例1中的变体曲线的波动大。这是因为由于测量在静态坐入状态下进行而没有在比较测试实例1中的振动，即使当与坐上根据本发明实施例的座椅结构的情况的测量结果相比时也看到应付疲劳的能力高。同时由于在测试者执行轻工作时进行测量，其初始显示高程度的疲劳，疲劳的积累速率远大于根据本发明实施例的座椅结构的情况。然而，在根据本发明实施例的座椅结构的情况中，尽管由于激发输入振动刺激，据说疲劳积累速率低，并且座椅结构能够以接近静态坐入状态的方式处理高疲劳。
图19和20是通过让上述测试者坐在的根据本发明实施例的可变弹簧常数的座椅结构上而采用的数据，上述座椅结构提供在类似于以上的振动器上，并且通过安装的简化的脑电图仪收集太塔(θ)波、阿尔发(α)波和贝塔(β)波。图19示出从开始到30分钟后的测量数据，并且图20示出在测量开始之后从30分钟到60分钟。图21和22示出完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅结构类似实验的结果，并且图21示出从开始到30分钟后的测量数据并且图22示出在测量开始之后从30分钟到60分钟。
在图21和22示出的完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅结构的情况中，β节奏的分布率增加，并且其波动大，这意味着测试者示出放松注意力的趋势。相反，在图19和20示出的根据本发明实施例的座椅结构，β节奏的分布率稳定，其波动小，这示出测试者坐在放松状态中。
在图19和20示出的根据本发明实施例的座椅结构中，在任意时间段收集一些θ节奏、α节奏和β节奏脑波中一些。同时，在图21和22中，如在图中符号“a”到“j”所示，存在某些时间段没有脑波被收集。这是由于所谓的人为因素的产生；换句话说，由于在颈部、肩膀等等中的肌肉应力引起的肌电作用为噪音并且脑波埋在噪音中，使得脑波不能被收集。由此原因，据说具有由完全泡沫氨基甲酸乙酯组成的座椅结构的座椅经常使用肌肉力量来启动身体移动并且容易产生肌肉应力，换句话说，其为容易产生疲劳的座椅。另一方面，在根据本发明实施例的座椅结构中，不能看到这种人为因素并且测试者发现能够坐在更放松状态中。
根据本发明，该结构包括放置在座椅后部的第一扭力杆单元以及放置在座椅前部的第二扭力杆单元，并且底网在第一扭力杆单元的支撑框架和第二扭力杆单元的支撑框架之间伸展。放置在座椅前部的第二扭力杆单元的臂和支撑框架围绕用作支点的扭力杆向前枢轴转动，并且由于该运动的方向与在踏板操作过程中膝盖的运动方向相一致，在坐入时冲程感觉增加，在踏板操作等过程中在座垫前端处的碰撞感减小，并且坐入感觉和坐入舒适性提高。尽管通过布置第二扭力杆单元获得柔软的坐的感觉，类似于传统方式，由于位于座椅后部的第一扭力杆单元，以相当硬和安全的弹簧常数稳固接收坐入的人的载荷，使得能够获得稳定的坐入舒适性。而且，由于第一扭力杆单元和第二扭力杆单元两者均作用于在驾驶过程中输入的振动，固有的频率比传统技术朝向更低的频率侧移动，并且获得高的振动吸收性。
优选为在座椅后部的第一扭力杆单元提供作为支点的扭力杆，以便位于比经由臂支撑的支撑框架更高，并且为在座椅前部的第二扭力杆单元提供作为支点的扭力杆，以便位于比经由臂支撑的支撑框架更低。优选组成底网的立体编织织物等在第二扭力杆单元的支撑框架上通过并且与提供以便从支撑框架向下伸出的结合支架相结合，并且通过第一扭力杆单元的支撑框架下侧，以便与提供以便从支撑框架向上伸出的结合支架相结合。通过如此构造，其中作为支点的扭力杆向下放置的第二扭力杆单元的支撑框架和臂比其中作为支点的扭力杆向上放置的第一扭力杆单元的支撑框架和臂更容易移位。更具体地说，依赖于放置在座椅前部和后部的各个扭力杆单元的布置并且依赖于将底网缠绕到它们上的方式获得如下的效果。其意味着在其中扭力杆向下放置的第二扭力杆单元和其中扭力杆向上放置的第一扭力杆单元之间产生对载荷的增加和减小灵敏度的差别。也即，在类似第二扭力杆单元布置的情况下，当施加载荷(体重)时，由于底网位移以便卷绕支撑框架，在水平方向上载荷的分量容易作用，并且在载荷波动时，第二扭力杆单元的扭力杆和臂(支撑框架)比底网自身的拉伸更容易位移。这来自底网张力的弹簧常数大于扭力杆的弹簧常数。然而，在第一扭力杆单元中，当人坐入时，底网向下波动的量大，好像在从支撑框架剥离的方向上底网自身极大移位。因此，底网的向下位移与底网自身的拉伸相比相对大。载荷不容易作用为水平分量，并且第一扭力杆单元的扭力杆和臂(支撑框架)难于位移。
从而，第二扭力杆单元主要作用在小载荷波动的情况下。然而，在大载荷波动的情况下，不仅仅第二扭力杆单元而且第一扭力杆单元额外地工作，并且两个扭力杆串联放置，使得1/2的弹簧常数起作用。换句话说，第一扭力杆单元和第二扭力杆单元进行连接使得经由底网的力的传送效率不同，并且在共振点附近大的位移的情况中，两个扭力杆一起作用。此时，由于它们作用为串联连接的弹簧，组合弹簧常数变得比各个扭力杆的单个弹簧常数更小。因此，由于共振点的固有频率降低并且作为张紧结构的底网变松，阻尼率变大，相位延迟发生，并且共振峰值降低。因此，依赖于输入振动的大小，根据第一扭力杆单元和第二扭力杆单元中各个扭力杆中之一的弹力主要作用或者两个扭力杆均作用，弹簧常数时刻改变。因此，阻尼率连续改变。也即，由于弹簧常数在共振点处变为1/2，阻尼率为，以便降低共振峰值。另一方面，在高频振动的情况下，放置在座椅前部的第二扭力杆单元的弹簧常数k作用并且由于相位延迟吸收振动。这比两个扭力杆单元一起工作的情况变得更稳固和更小阻尼弹簧作用。在高频振动的情况下，由于振动在反相中吸收，小的阻尼率优选。当仅仅第二扭力杆单元主要作用时阻尼小的原因在于在与第二扭力杆单元相结合的底网的前端附近中，第二扭力杆单元的臂和支撑框架的位移方向与膝盖的移动方向相一致，并且因此底网的拉伸小，并且扭力杆的弹性有效作用。这是因为由于经由关节的腿部的连接机构，当垂直振动输入屁股或腿部时，其转化为在前部和后部的振动。
权利要求
1.一种座垫的底网支撑机构，其支撑放在通过伸展跨过座椅框架而提供的座垫缓冲构件以下的底网，包括第一扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的后部提供这些臂；以及第二扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的前部处提供所述臂，其中底网在所述第一扭力杆单元的支撑框架和第二扭力杆单元的所述支撑框架之间伸展。
2.如权利要求1所述座垫的底网支撑机构，其中提供所述第一扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更高。
3.如权利要求1所述座垫的底网支撑机构，其中提供所述第二扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更低。
4.如权利要求2所述座垫的底网支撑机构，其中向上伸出的结合支架安装到所述第一扭力杆单元的支撑框架上，所述底网的后端在支撑框架以下通过并且围绕支撑框架伸展，并且在后端处提供的被结合部分与所述结合支架相结合。
5.如权利要求3所述座垫的底网支撑机构，其中向下伸出的结合支架安装到所述第二扭力杆单元的支撑框架上，所述底网的前端在支撑框架以上通过并且围绕支撑框架伸展，并且在前端处提供的被结合部分与所述结合支架相结合。
6.如权利要求1的座垫的底网支撑机构，其中在所述第二扭力杆单元中臂的枢轴转动范围设定为相对于未装载状态围绕扭力杆分别在前部和后部40°角度或更低。
7.一种座椅结构，其具有通过伸展跨过座椅框架而提供的座垫的缓冲构件，和放置在座垫的缓冲构件以下的底网，包括第一扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的后部处提供这些臂；以及第二扭力杆单元，其包括扭力杆、连接该扭力杆的臂和由臂支撑的支撑框架，并且围绕用作支点的所述扭力杆在前部和后部枢轴转动地在座垫的前部处提供所述臂，其中底网围绕所述第一扭力杆单元的支撑框架和所述第二扭力杆单元的支撑框架伸展。
8.如权利要求7所述的座椅结构，其中提供所述第一扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更高。
9.如权利要求7所述的座椅结构，其中提供所述第二扭力杆单元使得用作支点的扭力杆位于比由臂支撑的支撑框架更低。
10.如权利要求8所述的座椅结构，其中向上伸出的结合支架安装到所述第一扭力杆单元的支撑框架上，所述底网的后端在支撑框架以下通过并且围绕支撑框架伸展，并且在后端处提供的被结合部分与所述结合支架相结合。
11.如权利要求9所述的座椅结构，其中向下伸出的结合支架安装到所述第二扭力杆单元的支撑框架上，所述底网的前端在支撑框架以上通过并且围绕支撑框架伸展，并且在前端处提供的被结合部分与所述结合支架相结合。
12.如权利要求7所述的座椅结构，其中所述第二扭力杆单元的臂的枢轴转动范围设定为相对于未装载状态围绕扭力杆分别在前部和后部40°角度或更低。
13.如权利要求7所述的座椅结构，其中在冲击过程中当等于或大于预定极限的载荷向后放在座椅靠背上时，座椅框架的侧部框架弹性变形，所述第一扭力杆单元的支撑框架在更低的向前倾斜方向上相对位移，底网的张力下降，并且阻尼率增加。
14.如权利要求13所述的座椅结构，其中提供控制在向后倾斜方向上所述第二扭力杆单元的臂的枢轴转动范围的制动器构件，并且在冲击过程中所述底网的张力变松之后当第二扭力杆单元的臂在制动器构件上邻接时，该制动器构件变形或者移位进一步向后移动臂的控制位置，以便进一步降低所述底网的张力。
15.如权利要求7所述的座椅结构，进一步包括在所述第一扭力杆单元和第二扭力杆单元之间在所述底网以下提供的辅助弹性机构，以便与底网一起支撑载荷。
16.如权利要求15所述的座椅结构，其中所述辅助弹性机构包括放置在底网以下的辅助网，和将该辅助网弹性支撑到座椅框架的侧部框架上的卷簧。
17.如权利要求15所述的座椅结构，其中形成所述辅助弹性机构包括放置在底网以下的气垫并且具有多个分隔的凸出部分。
全文摘要
为了提高坐入舒适性和振动吸收性，提供包括放置在座垫后部的第一扭力杆单元70和放置在座垫前部的第二扭力杆单元80以及在第一扭力杆单元70的后部支撑框架74和在第二扭力杆单元80的前部支撑框架84之间伸展的底网60的结构。由于放置在座垫前部的第二扭力杆单元80的前部扭力杆81的弹力，在坐入时冲程感提高。由于放置在座垫后部的第一扭力杆单元70的后部扭力杆71的弹力，类似于传统结构，能够充分接收坐入人的载荷并且能够获得稳定的坐入舒适性。由于第一扭力杆单元70和第二扭力杆单元80两者一起作用于在驾驶过程中输入的振动，振动吸收性比以往更大提高。
文档编号B60N2/68GK1880122SQ20061009166
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月9日 优先权日2005年6月13日
发明者藤田悦则, 川崎诚司, 高田康秀 申请人:株式会社三角工具加工