负荷响应型座椅/床的制作方法

文档序号:3933676阅读:233来源:国知局
专利名称:负荷响应型座椅/床的制作方法
负荷响应型座椅/床
本发明涉及坐具,例如但不限于机动车坐具、沙龙坐具、医用和牙科检查用座椅或 可调式床、办公坐具、儿童安全坐具、厅堂坐具、游戏座椅和医院床。确切地说,本发明提供 一种用于提供负荷响应型座椅/床的模块化系统,它让使用者在就位于座椅或床中时感到 更加安全舒适。
为简单起见,本文所用的术语“座椅”应被解释为包含各种各样的上述的坐具和床具。
例如在汽车领域内已经知道了模块化座椅。汽车座椅主要以单座形式构成,它们 有骨架件和垫件。显然,现有技术中的骨架件和垫件并未被认为相互成为一个整体。可以 拿出现有技术中的许多例子来说明这种情况。杰克逊(US2006125304)示出了一种垫件,它 能够被加入骨架件中,因此,杰克逊没有提供成一个整体的解决方案。
斯蒂尔等人(W003018353)示出一种骨架件,其焦点在于折叠能力。斯蒂尔等人示 出了座椅骨架被认为相对于垫件骨架是独立的并且就非整体而言与杰克逊相似。希格等人 (DE10358720)再次示出这种基本原理,在这里,焦点集中在折叠骨架件,这与也将垫件作为 用于形成完整座椅的整体结构的整体解决方案不同。
现有技术所示的非整体方案一般导致座椅的尺寸过大,此时,整个座椅在运输工 具中占据很大的地方,这是因为这两个构件被认为是独立的。这进一步由杰克逊示出,在这 里,过去仅关注骨架舒适性的做法造成需要附加单元来帮助使用者进行座椅调整。
尤其在汽车领域,对薄而轻且让使用者感到舒适的坐具的需求越来越引起重点关 注。例如座椅尺寸决定舱室空间,进而决定运输工具的容许形状、乘坐空间、尺寸和重量和 进而运输工具的空气动力学和总体的燃油效率。
本发明试图通过提供一种整体式座椅结构来应对该问题,其中,对该骨架件和使 用者舒适性加以考虑并且在单个紧凑轻型的构造中加以解决。
本发明还试图提供一种模块化座椅部,它主动响应于负荷并且能以紧凑轻型的结 构来实现。
根据本发明,提供一种用于座椅的支撑部段,它包括完全或部分被不定形的包套 饰物所罩的负荷响应型骨架,该骨架包括多个可独立操作的负荷响应子系统,这些子系统 共同容许该支撑部段对局部负荷区域做出响应和反应,以给乘坐者提供出色的支撑和舒适 性。
该支撑部段可以以座椅靠背和/或椅座的整体或一部分的形式来实现。
根据本发明的座椅可包括整体式的靠背和椅座,该靠背和椅座都包括一个或多个 支撑部段。
包套饰物可以包含一种或多种材料,其选自吸能材料、封装的流体和泡沫材料。许 多不同材料可被层叠以提供包套饰物。例如层叠片可包含包覆至少一个泡沫材料层的外覆 罩和流体/胶填充层。流体/胶填充层可选地包括通过一个或多个阀被控制流体连通的两 个或更多的区段,阀允许流体/胶在任何一个或多个区段受力时在区段之间重新分配。可 选地,这个阀或这些阀设计成对于流体在任何两个区段之间的每个流动方向具有不同的开启压力要求。
泡沫材料层可包含泡沫材料,它是高密度泡沫材料或阻燃泡沫材料。
所包覆的层可以被压缩。封装的流体可选地至少部分是气态的并且例如可以包含氧气。
外覆罩最好被构造成在与包覆罩接触的表面上具有低摩擦表面。
一个或多个所述子系统最好包括位置调节机构,位置调节机构包括布置成驱动 丝杠绕丝杠中心轴线转动的驱动机构;与丝杠啮合的带齿驱动机构,其中丝杠的转动造成 带齿驱动机构的直线运动;与带齿驱动机构啮合的第一齿轮,其中带齿驱动机构的直线运 动造成第一齿轮转动;与第一齿轮啮合的第二齿轮,第一齿轮在第一方向的转动造成第二 齿轮在相反方向转动;与第二齿轮啮合的齿条,该齿条与带齿驱动机构平行对准布置并且 可转动安装以容许绕齿条直线轴线的转动,第二齿轮的转动导致第一和第二齿轮以及带齿 驱动机构沿齿条长度的直线移动。
该机构或许还包括第三齿轮,第三齿轮与该齿条啮合且在自由转动的同时相对于 第二齿轮是位置固定的。这三个齿轮最好装在壳体内,该壳体适于不限制齿轮系相对于齿 条的直线运动。
可选地,齿条的转动遇到偏压机构的阻力。
有利的是,本发明的两个机构可通过负荷响应联动机构相联接,其传递所施加的 负荷变化给一个或两个机构,由此调节该齿轮和带齿驱动机构的直线位置。
负荷响应联动机构最好响应于非对称负荷以便彼此独立地调节每个位置调节机 构的位置。负荷响应联动机构有利地包括弹性变形材料。在特定实施例中,负荷响应联动 机构可至少部分包含弹性材料的板或杆,其含有多个切制槽,在受力下可使所述切制槽压 缩闭合和拉伸张开。可选地,负荷响应联动机构至少部分包含弹簧。
在一个特别有用的应用中,在椅座的支承骨架中实现配对连接的机构,该支承骨 架包含基本上与齿条平行延伸的一对支撑件和在这对支撑件之间延伸的横板件,支撑件和 横板件共同包围所述配对机构。横板件最好至少部分由弹性变形材料构成。
这些支撑件最好被固定就位并且这些横板弹性联接至该支撑件。弹性联接最好是 回弹性联接,其允许该板件在该装置不受力时相对于支撑件返回其中立位置。
在优选的实施例中,这些横板件被包覆在弹性覆罩中,该覆罩具有可与横板件滑 动作用的低摩擦表面。最好加垫包套饰物层包围该弹性层。
支撑骨架被有效地用作汽车座椅靠背。
靠背有利地通过至少一个齿轮机构连接至椅座,该齿轮机构设计成允许调节靠背 平面和椅座平面之间的角度。在一个实施例中,该齿轮机构包括致动器,致动器设计成操作 第一伞齿轮,第一伞齿轮与在一个与第一伞齿轮平面基本垂直的平面内定向的第二伞齿轮 啮合,第二伞齿轮操作其上装有带齿驱动螺母的丝杠,带齿驱动螺母设计成当第二伞齿轮 转动时沿丝杠直线移动,第三齿轮与该带齿驱动螺母的齿啮合并可被操作以使丝杠相对于 可转动安装在椅座内的输出轴倾转,由此使座椅靠背相对于椅座倾转。
在优选实施例中,第三齿轮通过一系列附加啮合齿轮与该输出轴连接,该系列中 的最后一个齿轮被固定安装在输出轴上。
靠背和椅座部之间的连接对本发明并不是关键点,它可以包括永久固定联接、可拆固定联接和/或活动联接中的任何一个。在当前所述的实施例中,椅座和靠背是活动联 接如枢转联接的,由此,靠背可相对于椅座以转动方式运动,允许靠背倾转。至少一个回转 致动器促使靠背转动运动,该至少一个回转致动器可大部分安置在椅座或靠背中,或者该 致动器可以外置。
这个或每个回转致动器可被构造成能实现靠背绕至少一个轴线转动。靠背和/或 椅座可选地进一步包括至少一个线性致动器。这个或每个线性致动器可被用来增减靠背和 椅座之间的直线距离,例如(但不限于)通过与靠背无关地前后移动椅座或与椅座无关地 上下移动靠背。于是,模块化的整体式椅座可被设计成能实现椅座相对于靠背和/或靠背 相对于椅座的转动运动和直线运动。
设于椅座和/或靠背内的线性致动器和回转致动器可被布置成能同时操作,允许 靠背和/或椅座以直线运动和/或回转运动的组合形式彼此相对运动。线性致动器和回转 致动器的任何组合可被加入靠背和/或椅座中或者与靠背和/或椅座相关联。
另外,具有第一直线轴线的线性致动器可大致靠近靠背或椅座的一侧布置,具有 第二直线轴线的另一个线性致动器大致靠近靠背或椅座的相反侧布置,每个线性致动器可 被操作来相互无关地实现沿其自身轴线的直线运动。线性致动器可在一端或两端被枢转安 装。利用这样的配置,可以使靠背或椅座大致沿第一或第二轴线移动,这取决于哪个线性致 动器正被操作和/或每个线性致动器的相对速度。
整体式座椅可以与支撑结构相联接,例如但不限于运输工具主体或座椅支撑骨 架。连接的本质对本发明并不是关键点并且可以包含永久固定联接、可拆固定联接和/或 活动联接中的任何一种方式。连接可以直接在靠背和椅座之一或两者之间完成。整体式座 椅也可与之相关地具有至少一个操作机构,其能操作以允许整体式座椅直线运动和/或转 动。该操作机构与座椅的连接本质对本发明而言也不是关键点的并且可以包括永久固定联 接、可拆固定联接和/或活动联接中的任何一种方式。
该操作机构可被永久固定、可拆固定和/或活动联接到至少一个支撑结构,例如 但不限于运输工具主体或框架或支座。整体式座椅能够被安装到适当的操作机构以及该至 少一个支撑结构上。
合适的操作机构在现有技术中是已知的并且调整其以便根据本发明来使用是在 本领域技术人员的能力范围内。可在现有技术中得到提供单独运动或运动组合的操作机构 的各种例子。来自汽车行业的一个简单而有用的例子(无限制意味)是常被用来前后移动 汽车座椅的滑轨机构。有助于使靠背相对于椅座或者使椅座相对于底座倾转的机构以及帮 助调节靠背的腰部支撑部段的位置和靠背部和椅座部两者上下运动的机构也是已知的。
座椅最好配设有至少一个或多个操作机构,其设计成能使整体式座椅和/或靠背 和/或椅座部在大范围的维度上移动,其中的一些或所有的维度选自直线前后;直线上 下;俯仰倾斜和翻转(能实现左右倾转或前后倾转)和/或摇摆。该配置可被布置成允许 这些运动的任何组合形式同时进行或单独进行。
该操作机构可有利地以在椅座部和靠背部之间的连接的形式来实现,其允许单独 的运动或运动组合被转换给靠背和椅座部之一或两者,允许它们彼此相对重新定位以及在 单次调整中重新定位整个整体式座椅。椅座部和/或靠背部可以可选地与该操作机构脱 离,以实现椅座部或靠背部的独立运动。
可选地,靠背通过操作机构被直接安装至支撑结构并且能经受转动运动和/或直 线运动。因此,靠背能被安装至支撑结构,而椅座随后被安装至靠背。或者,椅座能被安装 至支撑结构。在另一可选方式中,椅座和靠背都被直接安装至支撑结构。
该支撑结构的特点是可以有至少一个致动器,该致动器可以是回转致动器、线性 致动器或两者的组合。回转致动器最好包括输出轴,输出轴能够完全或部分地形成安装件, 靠背和/或椅座部和/或整体式座椅可联接至该安装件。该联接可以是固定联接、转动联 接、滑动联接和/或可拆联接中的任何一种形式(无限制意味)。该输出轴可以可选地提供 两个安装件,第一安装件可安装至椅座,第二安装件可安装至靠背。
多个支撑结构中的每一个可按照任何组合方式包括一个或多个线性致动器或回 转致动器。理想的是,多个回转致动器同轴布置并与安装件共享一个转动轴线。在此布置 结构中,当至少一个回转致动器在支撑结构内显著转动时,则靠背和/或椅座转动。
在线性致动器也与支撑结构相结合的情况下,则线性致动器和回转致动器可被同 时操作或独立操作。在设有两个或更多支撑结构且每个构件有至少一个线性致动器的情况 下,最好每个构件中的线性致动器能以不同的速度和/或在不同的时间作动。一般但不限 于,线性致动器能够以在每一端有一个合适的枢转点为特征。这些枢转点在现有技术中是 众所周知的并且包括(但不限于)球座型杆端接头或其它这样的多轴联轴器或接头。
座椅最好设计成具有完全或部分地在椅座部内实现的至少一个回转致动器和完 全或部分地在靠背部内实现的至少一个线性致动器。
在椅座部或靠背部中的回转致动器的输出轴可方便地与在靠背部或椅座部中的 回转致动器的输出轴同轴布置。与椅座相关的回转致动器的输出轴可选地安装至与支撑结 构相关的回转致动器的输出轴的第一安装件上,靠背内的回转致动器可以安装至与支撑结 构相关的回转致动器的输出轴的第二安装件。如上所述,所有的联接可选地是永久固定联 接、可拆固定联接和/或活动联接。
在上述的布置结构中,在椅座和/或靠背内的回转致动器可被构造成与至少一个 支撑结构的回转致动器的回转输入的运动反向地转动或在相同方向上转动。这允许以下配 置靠背和椅座能彼此独立且与支撑结构的回转致动器的输入无关地转动,或者随着回转 致动器的输入进行复合运动。
椅座和/或靠背的对转能力容许椅座和/或靠背独立转动并容许它们都能与支撑 结构的回转输出轴或者回转致动器的轴的转动无关地保持位置。
在另一个替代方式中,可以在支撑结构、椅座部和/或靠背部中完全或部分地实 现线性致动器。与椅座、靠背和支撑结构相关的多个线性致动器可被构造成独立伸缩、统一 伸缩或分组伸缩。例如整体式座椅的多个区段可包括多个线性致动器,其能作为一组统一 动作,但与不同区段中的其它致动器或其它组致动器无关。
可选地,整体式座椅可包含有一个或多个气囊。气囊可以可选地被加入到靠背、椅 座和支撑结构的任何一个或任何组合当中。
如上所述,靠背和/或椅座部例如(但不限于)可包含多个区段,这些区段可包括 头撑、腰部支撑、臀部支撑和大腿支撑。
上述的安装件可包含各种各样的不同配置、尺寸和/或长度。最有利的是(但不 限于),它们共同包括各种各样的不同直径和不同长度。
不同的长度和直径允许椅座和靠背被安装到这些构件上。椅座部和/或靠背部的回转致动器安装到输出轴的这种布置形式获得与输出轴和构件的转动相反的或一致的独立转动运动。因此该至少一个输出轴能通过传动路径的转动而转动,传动路径包括但不限于至少一个丝杠和至少一个齿轮或齿轴。
丝杠的使用允许回转致动器如此自锁,S卩,它将不需要持续动力就能保持一个位置。人们也将理解,该壳体和/或至少一个齿轮或者轴或滑座能被加入并能与至少一个蓄能系统相互作用。蓄能系统可以包括许多配置中的任何一种,例如(但不限于)包括弹簧。
本申请人的同未结案的国际专利申请号PCT/GB2010/000250示出在蓄能系统中使用许多弹簧,蓄能系统可被加入根据本发明制造的座椅中。例如,回转致动器可包含至少一个机械类型或其它类型的弹簧,由此,在第一方向的运动允许能量被回收储蓄起来以便应用(施用)在第二方向上。该布置结构可被设计成允许在回转致动器的运动周期的任何点和期望的多点组合中回收、储蓄和使用。能够使这样的布置结构自锁以及储蓄来自一个方向的能量以用于要在相反方向施用的能量。
支撑部段可以与另一个物体相联接,联接可被设计成容许相对物体在三个正交线性维度中的任何一个或多个上运动,第一维度平行于物体平面。另外,支撑部段可以联接到另一个物体上,该联接被设计成允许围绕三个正交轴线中的任何一个或多个相对于物体转动,第一轴线平行于物体平面。
该物体有利地是另一个支撑部段,其可选地与不同的座椅区段相关。或者,该物体是与其中实现了该支撑部段的椅座或靠背无关的支撑结构,例如但不限于,该支撑结构选自运输工具主体,安装支架或者未实现上述的支撑部段的椅座部。
该连接有利地包括至少一个回转致动器,其设计成允许在靠背平面或椅座平面和物体平面之间的角度的调节。本文进一步详细描述适用的回转致动器的例子。
回转致动器的一个例子包括齿轮箱,其具有被构造用于驱动第一伞齿轮的致动器,第一伞齿轮与定向在一个基本垂直于第一伞齿轮平面的平面内的第二伞齿轮啮合,第二伞齿轮操作装有带齿传动螺母的丝杠,带齿驱动螺母设计用于当第二伞齿轮转动时沿丝杠直线移动,第三齿轮与该带齿驱动螺母的齿啮合并且可被操作用于使丝杠相对于可转动安装在物体内的输出轴倾转。第三齿轮可有利地通过一系列附加啮合齿轮联接至该输出轴,该系列中的最后一个齿轮固定安装在输出轴上。
在另一个例子中,回转致动器的输出轴用作用于已描述的线性位置调节机构的驱动机构的一部分。
回转致动器可选地包含有弹性机构,其用于在回转致动器在第一方向转动时储蓄能量并在回转致动器在与第一方向相反的方向转动时释放能量。无限制意味地,该机构可以包括机械弹簧。
用于区段移动的性致动器可选地由以下部分组成用于驱动一驱动杆转动的驱动机构,设计成随驱动杆转动而转动的丝杠,沿轴向对准且与丝杠螺纹啮合的活塞杆,将活塞杆保持在相对于丝杠轴线的固定转动位置的机构,由此,该丝杠和活塞杆之一相对于该丝杠和活塞杆中的另一个的轴向转动导致沿丝杠轴线的活塞杆和丝杠的相对位置的调节。将活塞杆保持在固定位置上的所述机构可有利地包括在驱动杆内的至少一个纵向凹槽,活塞的至少一个周向延伸凸起滑动接合到该纵向凹槽中。
该活塞杆最好而非必要地通过马达驱动的第一齿轮滑动安装,第一齿轮与安装于 驱动杆上的第二齿轮啮合,由此在马达作动下,迫使驱动杆转动并造成丝杠转动。在另一个 有用但非必要的可选方案中,线性致动器包括转动安装在轴上的安装孔。该安装孔可有利 地安装在回转致动器的输出轴上。
骨架优选包含一个或多个开孔,经过调节的空气可穿过所述开孔在座椅内被输送 至椅座。座椅最好将还包含于该开孔相连的总管和管道,管道也与位于座椅外且例如在装 有座椅的车体内的空调系统相连。最理想的是设有多个开孔和管道分支系统,其将经过调 节的空气送往每个所述开孔。此外,一个或多个风扇可设置在管道中以帮助经过调节的空 气被抽吸和循环至座椅。
骨架可包括通过一个或多个横板件相连的多个支撑件,横板件和支撑件之间的连 接由套住支撑件的柱杆的横板件套环部构成,柱杆和套环通过轴承相互连接。套环部最好 在其最外表面上包括低摩擦覆层。还有利的是,该柱杆是空心的,允许流体和/或经过调节 的空气循环流过座椅。
可选地,空心柱杆进一步包括加强筋以加强该支撑结构。
根据本发明的座椅或椅座部最好包括用于调节区段刚性和/或区段所对应的负 荷范围的调节机构。
实施了本发明的椅座可选地具有骨架,骨架包括通过一个或多个横板件连接的多 个支撑件,在横板件的朝外表面上设有包套饰物且弹动板被弹性偏压到横板件的朝内表面 上。椅座将可选地进一步包括用于调节椅座的高度和/或方位的至少一个机构,该机构被 骨架和用于将该机构所施加的负荷通过弹动板传递给横板件的传递板包围。该机构最好是 两用的升降和倾斜机构。
该机构可有利地包括抬升凸轮。
弹动板可有利地包括固定在支撑件上的由弹性变形材料构成的弧形段。
包含一个或多个支撑部段的座椅可进一步包括用于将座椅的一个或多个部件锁 定就位的锁定机构。
在一个优选实施例中,锁定机构包括安装在轴承中的丝杠,该丝杠被致动器驱动 并与驱动齿条啮合,驱动齿条上装有锁销,该锁销在丝杠操作下被迫沿丝杠轴向移动,由此 与一个构件接合或分离以便锁定或解锁。
在替代优选实施例中,锁定机构包括安装在轴承内的丝杠,丝杠被致动器驱动并 与螺纹套环啮合,套环上有多个锁销,锁销在丝杠操作下被迫沿丝杠轴线轴向运动,由此与 一个或多个构件接合或分离以便锁定或解锁。
该锁定机构可有利地被用来将靠背锁定到椅座上。
通过适当选择联接部件和操作部件的材料和参数调整,由如上所述相互连接的上 述模块化座椅支撑部段构成的座椅可设计用于为使用者提供最佳舒适性和支撑以及在应 对座椅负荷条件的出乎意料的突然变化时提供更强的保护,这种突然变化出现在例如装有 座椅的运输工具被卷入到撞击中时。
另外,根据本发明所描述的整体式座椅结构容许实现超薄型座椅,它又产生更大 的舱室空间和更轻的运输工具重量,进而又允许运输工具外观设计优化的灵活性及有助于 运输工具整体尺寸的总体缩小(如果需要)。这种运输工具的设计灵活性提高的优点允许运输工具被优化,从而与现有已知的运输车辆设计相比,不仅减少由使用中的运输工具产 生的污染(和对环境的破坏),而且减少否则会在运输工具的工业化制造和配送中产生的 环境污染。
现在将参照附图来仅举例描述本发明的一些实施例,其中


图1示出靠背放平折叠时的靠背和椅座的平面图,
图2示出典型的回转致动器的侧视图,
图3示出适用于直线运动的回转致动器的侧视图,
图4示出线性致动器的侧视图,
图5A示出一个部件的侧视图,
图5B是带有线性致动器的双向作用部件的侧视图,
图6示出折叠靠背的前视图,
图7示出包括通风、加热和冷却装置的靠背的前视图,
图8A示出靠背的俯视图,
图SB示出靠背骨架和舒适系统的特写图,
图9A示出本发明椅座的前视图,
图9B更具体示出图9A的椅座,
图1OA示出用在本发明中的锁定机构的第一实施例,
图1OB示出用在本发明中的锁定机构的第二实施例,
图11示出图9A和图9B的椅座的局剖平面图,
图12示出图9A和图9B的椅座的平面图。
图1示出整体式座椅I的一个实施例,它由椅座部3和靠背部2构成。椅座部3 和靠背部2是模块化结构并且可以相互独立地与其它椅座部或靠背部配置结构结合使用。 该图以平面图示出椅座3和靠背2,此时靠背2相对于椅座3倾斜。
图2示出回转致动器6,但可以使用任何合适类型的回转致动器。该特定形式的回 转致动器来自申请人的同未结案的国际专利申请号PCT/GB2010/000250。回转致动器6包 括壳体36,在壳体中装有回转致动器的内部工作部件。该壳体装有安装至齿轮10的致动 器8,并且一般但不限于,致动器8是电马达,但它也可以是手动致动器。齿轮10在此情况 下(但不限于)是伞齿轮,它与另一个伞齿轮12啮合,伞齿轮12又如此安装在丝杠34上, 即,致动器8的转动导致齿轮10、12和丝杠34转动。该丝杠可安装在至少一个轴承26上。
致动器8能处于任何角度并能直接安装至丝杠34上,无需任何齿轮。或者(如图 所示),致动器8可通过至少一个齿轮与丝杠34联接。在使用超过一个的齿轮的情况下,齿 轮能具有不同的尺寸。齿轮12也能与丝杠34相结合。带齿滑座32与丝杠34啮合,在这 里,该带齿滑座还与齿端轴30啮合,从而丝杠的转动使滑座32沿其轴线在第一或第二方向 移动,这取决于马达8的转动方向。滑座的直线运动通过滑座32和轴30之间的啮合关系 被转换为轴30的转动运动。轴30被安装或结合到齿轮14上,在这里,轴30和齿轮14通 过轴承28、16可自由转动地保持就位在壳体内。
齿轮14在此情况下(但不限于)布置成与齿轮22啮合。齿轮22与轴18结合或 安装至轴18上并在壳体内保持就位于固定位置,但可通过轴承20、24自由转动。当马达8 转动且带齿滑座32如上所述直线运动时,所引起的轴30转动使齿轮14转动并通过其与齿轮22的啮合关系也使齿轮22转动,齿轮22又使输出轴18转动。
输出轴18能够是至齿轴30的延长部。在这样的实施例(未示出)中,回转致动 器将起到如上所述的作用,但以具有两个输出轴为特点,致动器8的转动经丝杠和齿轴和/ 或齿轮将使输出轴18以及至轴30的输出轴延长部转动。人们将会理解,轴30和18将在 相反的两个方向转动,但这能通过在齿轮14、22之间加入与它们处于哨合配置的另一个齿 轮来应对。在此情况下,两个轴30和18都将自锁。
在一个替代实施例中,图2中的回转致动器8可具有单个输出轴,单个输出轴是至 轴30的延长部。在这样的配置中,人们将会理解不需要齿轮22、14以及轴和轴承20、24和 18。
回转致动器6的至少一个输出轴18具有两个安装件,即第一安装件124和第二安 装件122 (如图5所示)。第一和第二安装件124、122的布置凭借以其自身的回转致动器6 安装至输出轴18并因此获得与轴18和至少一个安装件124、122的转动相反或一致的独立 转动运动的能力改善了靠背和/或椅座。
输出轴18能通过传动路径转动,该传动路径在此情况下包括(但不限于)丝杠和 至少一个齿轮或齿轴。丝杠的使用允许回转致动器6如此自锁,它将保持位置而无需持续 的动力。如上所述,壳体36和/或齿轮、轴或滑座32可布置成包含蓄能系统和/或与蓄能 系统相互作用,该蓄能系统例如基本上由弹簧构成。
图3示出回转致动器的第二实施例。在此实施例中,回转致动器40的工作方式大 致与第一实施例的工作方式相同,关于第一实施例描述的所有的功能和/或特征(可选或 替代地)也可被用在这个实施例中。但已经使回转致动器40适应于直线运动,如现在将描 述的那样。
回转致动器40具有壳体54,该壳体允许将零部件保持在其中并允许一个或多个 齿轮、齿轴和/或丝杠如针对第一实施例所述的那样操作。致动器40 —般由马达64如电 马达驱动,但或者可以是手动系统。致动器64带有(固定或可拆地)安装至马达64的齿 轮箱68。齿轮箱68的输出轴与齿轮70接合。
齿轮70与齿轮72啮合,马达64的转动导致齿轮箱68转动和齿轮70、72转动。齿 轮72与丝杠62接合,此时丝杠62可通过至少一个轴承60被保持在壳体内。该丝杠与带 齿滑座66啮合,带齿滑座与滑座齿轮58接合。马达64的转动通过其与齿轮72的关系使 丝杠62转动,造成滑座66和齿轮58沿丝杠62长度直线移动。
滑座齿轮58啮合齿轮56,齿轮56接合位于至少一个轴承74上的轴76。齿轮56 啮合齿轮50,齿轮50接合位于至少一个轴承52上的轴78。所有轴承由壳体54保持和/ 或保持在壳体54内。壳体54以在齿轮50和44之间有间隙48为特点,间隙被用来安放可 转动安装的齿条例如170、154、136或182,齿轮50和44借此啮合。可在图6中看到至少一 个齿条154的例子。
该齿条可设计成包括双面齿,其啮合齿轮50和44。齿轮44接合位于一个或多个 轴承46上的轴42。因此,当马达64转动并使滑座66和滑座齿轮58沿丝杠62的轴线直 线运动时,滑座66因其与齿轮56的啮合关系而使齿轮56转动,齿轮56又使齿轮50转动。 当齿轮50转动时,壳体54将沿齿条154的轴线直线移动。当壳体54沿着齿条154的轴线 直线移动时,齿轮44因其与齿条154的啮合关系而转动,并且通过壳体和齿轮50、44之间的关系保持与齿条154的啮合关系。
图4示出线性致动器80。该线性致动器的形式不重要,但可被有效应用于本发明 的一种配置是如在同未结案的国际专利申请号PCT/GB2010/000261中所述的申请人自己 的线性致动器。线性致动器80可包含有自己的壳体或被加入支撑结构像运输工具、框架或 支座中,该支撑结构起到壳体的作用。在所示的实施例中,致动器80有自己的壳体。
该壳体能与回转致动器6的至少一个输出轴接合并且可进一步适应于固定地、可 拆地和/或活动地安装到回转致动器6的输出轴的至少其中所述一个安装件122、124(见 图5)上。
线性致动器80以活塞杆106为特点,该活塞杆可安装至整体式座椅上,可选地安 装至椅座部或靠背部之一或两者上。活塞杆106与丝杠82啮合,丝杠安装或结合至驱动杆 90。活塞有至少一个凸起88,该凸起在此配置中接合位于内驱动杆92里的槽86。驱动杆 92位于轴承84上。线性致动器80以电马达102为特点,但也可以使用手动致动器。马达 102安装至齿轮104上,从而当致动器102转动时,齿轮104转动。齿轮104与驱动杆92上 的对应齿轮相啮合,因此,驱动杆92将因马达102转动而转动。
驱动杆92的转动又使丝杠82转动,并且通过其与活塞106的啮合关系,使活塞 106伸出,其中凸起88保持活塞106处于正确的方位。
线性致动器的安装可方便地通过多轴接头如杆端接头来实现。
图5示出支撑结构120,它在所示的例子中以支座的形式构成。回转致动器6与支 座126接合而形成支撑结构120。如图所示,支座126绕其周边配设有多个小孔,允许支座 安装在适当的位置。在一个可选方案中,支座可包含至少一个线性致动器80。如上所述,该 支座可被加入支撑结构例如运输工具壳体、座椅骨架或其它周围结构中。
支座126允许输出轴(18,30)在不同的位置输出。按照已关于其它轴描述的如上 方式,输出轴18、30的特点是具有安装件124和122。在优选配置中,安装件124大于安装 件122。任一安装件能限定出内孔。线性致动器80能安装至轴18和安装件124上。如图 所示,轴18具有两个线性致动器80,它们能联接至整体式座椅或者椅座或靠背,像针对第 二轴30所示的致动器80。
线性致动器允许椅座或整体式座椅或靠背直线运动,而回转致动器容许线性致动 器转动运动,因此,椅座或整体式座椅或靠背能够与相应部件的转动输入和线性输入相关 地运动。
图6示出靠背2的第一实施例,图7、图8和图9示出另一个实施例。也能理解, 所有的实施例包含由模块化部件所构成的总成,这些模块化部件可在实施例之间互换,从 而作为替代实施方式提供数量众多的进一步设计变型,这没有超出本文要求保护的发明范围。
图6以前视图示出靠背,但没有任何织物例如罩套或垫子或其它与舒适性相关的 细节,这将在之后描述。
靠背的特点是具有一对致动器6。通常,它们是回转致动器且相互同轴对准布置。 致动器包括输出轴,输出轴允许回转致动器联接至座椅部或直接连接至支撑结构例如运输 工具壳体、框架或支座上。
一个或两个致动器6的转动使靠背围绕相关输出轴的轴线转动,在所示的例子中,其是同轴对准的致动器共有轴线。如图所示,这些致动器6与如后所述的靠背骨架188、 132相结合。如图所示,靠背可具有至少一个区段且每个区段有至少一个骨架。在如图所示 的有利实施例中,靠背2的特点是每个区段有两个骨架,即下区段的骨架132、188和上区段 的骨架150、166。
回转致动器6的操作使靠背2的至少一个区段(最好是所有区段)围绕输出轴的 轴线转动。如图所示的回转致动器6能够按照固定的、一体的、可拆的和/或活动的关系相 互联接,从而形成第一回转单元130。第一回转单元130按照固定的、一体的、可拆的和/或 活动的关系与一个或两个骨架132、188相联接。回转单元130可被构造成包含已针对回转 致动器6描述的任何或所有的功能和特征及配置。例如单元130可包含多个输出轴,输出 轴联接或结合至支撑结构例如椅座、运输工具壳体、框架和/或支座上。
骨架132和188均位于可操作的连板134中,连板由至少一种材料构成并具有挠 曲能力和/或反作用能力。多种材料均可被用在连板的不同区域上并在那些区域单独提供 不同的挠曲能力和/或反作用。最好两个板134被加入一个部段中。以后将更具体描述优 选的板形结构134。
板134包含如图所示的多个槽138和184,但槽的数量并不重要。板134进一步包 含下覆套186。该覆套最好有低摩擦表面。可选的是,覆套的特点是具有箔或其它高度抛光 面。
在覆套下方是横向件,横向件按照固定的、一体的、可拆的和/或活动的关系与一 个或多个回转致动器40联接。如上所述,这些回转致动器40能沿各自的齿条136、182直 线移动。当回转致动器在第一和第二方向上直线移动时,与之相连的横向件在第一和第二 方向上移动。
横向件和回转致动器40之间的连接最好是挠性杆,其分别穿过槽136、184来定 位。横向件最好根据结构、材料选择或两者来设计。最理想的是横向件具有回弹性,即它具 有在不受力时能回复到的中立形状。
在整体式座椅中,每个骨架和/或区段包含有一个或多个齿条。
更有利但不受限地,该齿条可转动安装在骨架上并能绕其轴线转动。在一个实施 例中,至少一个轴承位于该齿条的每端上以允许摩擦转动。弹动件最好与可转动安装结构 相关并能阻止或帮助齿条绕其轴线转动。例如弹动件可以是机械弹簧(在现有技术中知道 了机械弹簧的许多适用的替代方式并可由技术人员来选择)。
在一个合适的布置中,弹簧一端陷留在骨架中且另一端安装到齿条上。因此,如果 齿条从没有转动负荷施加于弹簧的中心位置起转动且齿条随后在第一或第二方向上移动, 则弹簧抵抗该转动。但如果齿条在第一或第二方向上移动并开始重新回到其中立的中心位 置,则弹簧帮助齿条的返回转动。
一般,所述至少一个板134能如上所述且如以下将进一步详述地挠曲。但为了 理解横向件和齿条操作某些板的方式,将描述这些操作。一般但不限于,至少一个横向件 176 (大致靠近靠背下部)用作腰部支撑。腰部支撑一般将承受由具有靠背的座椅的乘坐者 所施加的负荷的主要部分。
在使用中,当施加负荷时,横向件将承受负荷并开始在第一方向挠曲,通过所述至 少一个挠性杆和进而回转致动器40分担并传递该负荷到至少一个板和至少一个弹动件。
当施加负荷且负荷总体增大时,作为包括至少一个横向件、将其安装至该至少一 个回转致动器的至少一个挠性杆和该至少一个齿条及其上述的至少一个弹动件在内的总 成的一部分的所述至少一个板在第一方向上挠曲。
该板的挠曲允许横向件在第一方向挠曲。横向件的挠曲通过也将在第一方向上挠 曲的挠性杆施加负荷到所述至少一个回转致动器40中。回转致动器40通过板承受负荷, 该板将负荷传递给致动器壳体。施加于回转致动器的负荷使致动器在第一方向移动,施加 转动力给齿条136和/或182。转动力将使该齿条在第一方向上移动,该移动受到至少一个 弹动件的阻力。
在靠背的多个区段内重复上述构件组合,由此提供一个完整的弹动靠背系统。这 提供了一种靠背,它能对施加于靠背的负荷的变化做出反应。另外,在未均匀施加负荷情况 下,多个靠背区段响应于局部负荷,而不是作用于靠背上的平均负荷。
有利地(但非必要)如此设计靠背,所施加的负荷将导致组装好的靠背大体在第 一方向上移动以便由此吸收负荷,并且由弹动系统所提供的、结合到第二方向的靠背运动 中的响应负荷被设计为以在第二方向回传的相等的力或增大的力反抗该负荷。靠背弹动系 统优选设计成在第一方向上作动(即更快速挠曲)并在第二方向上放缓(即返回其中立位 置)。有各种方式来完成此目的并且在以下的论述中将详加描述。
人们将会理解致动器40的作动有助于座椅的弹动本质且必然促成部件之间的相 对转动。致动器40安装在挠性杆上,挠性杆穿过槽138来定位。因而当板移动时,回转致 动器和进而挠性杆的相对位置关于该板和槽改变。因而为实现回转致动器40的操作导致 横向件直线运动,须允许回转致动器40相对于所述至少一个板运动。如上所述,这通过加 入齿条而得到帮助,齿条有转动能力且是弹动的并且用于帮助该板的挠曲并帮助由靠背弹 动系统提供响应负荷。
图6还示出,每个骨架132、188能够用作用于支撑结构120的骨架并且如图5所 示至少包含线性致动器和回转致动器。支撑结构120安装到至少一个上骨架和至少一个下 骨架。在此情况下,该支撑结构分别用所示的靠背的上骨架150和166和下骨架132和188 被包围起来。
这两个支撑结构120同轴安置。有利的是,这些线性致动器在此情况下通过转动 安装件144被安装到支撑结构120的回转致动器上。转动件144容许回转致动器绕其轴线 转动。也如图所示,回转致动器40针对线性致动器马达采用了不同的方位。在此配置中, 马达排成一线,而不是如图5所示地处于90度。阅读本文的技术人员将会认识到,马达可 安置在许多合适的替代方位中的任何一个方位上。
转动件144容许支撑结构120位于其上而相对骨架转动。在此情况下,在上区段 形成骨架。上区段在此情况下包括两个骨架区段150和166。因此,回转致动器40能绕转 动安装件144的轴线转动的能力意味着骨架区段150、166能绕部件144的轴线转动。
支撑结构和骨架如上所述能彼此相对转动的能力允许骨架区段如150、166以及 132和188挠曲。挠曲性与以针对靠背区段所描述的弹动系统同时工作。骨架区段的挠曲 程度可通过适当选择材料、形状等来设计。对于运输车辆座椅,选择材料和设计从而构造骨 架区段以只在例如高速撞击时会发生的高负荷情况下挠曲是合适的。可以在阅读本文的技 术人员能力范围内选择合适材料并调节发明思想的设计参数,以使座椅适应于期望的负荷情况。
所述至少一个部件120能部分围绕至少一个部件144转动,因此,部件120的线性 致动器将保持固定不动,就是说不会转动。还相关的是,至少一个部件144能以弹动件为特 点,其能具有与安装在至少一个齿条上的弹动件一样的功能和特征,因此将不会复述这些 功能和特征。一般,弹动件和靠背挠曲以及靠背弹动部件共同给乘坐者提供舒适性和撞击 保护。
在此情况下且如图所示,该上靠背部由两个支撑结构120和骨架区段166、150来 表示。当这些部件转动操作时,相关的上靠背部绕支撑结构120的轴线在第一和第二方向 上转动。当线性致动器工作时,该区段能够离开或靠近由骨架区段132、188表示的相关的 下靠背部。因此,支撑结构120的线性致动器的操作能使上区段在相应的第一和第二直线 方向上移动。
该上靠背部能以具有与所述下靠背部相同的所有功能和特征为特点。由此,所有 的靠背弹动部件例如板156(134)、槽160(138)和164(184)和横向件162(176)以及齿条 154(136)和170(182)和回转致动器40和盖148(186)都按照与关于下靠背部所述的相同 部件一样的方式工作(为免除怀疑,已在上文中在括号内给出至少一个下靠背弹动部件标 记且它们有相同的名称)。
图7示出靠背的另一实施例,如上所述,来自图6或图7的所有的功能和特征能根 据需要被用在至少一个靠背2中。如图所示的图7的靠背不带罩套和/或垫。包覆饰物的 特征如本专利以下所述。
在此情况下,该靠背具有两个骨架区段132、188并只有一个靠背区段,由此,所述 骨架是连续的。靠背在此情况下具有两个板134、156。这两个板都具有与已针对其它靠背 区段强调过的相同的功能和特征。图7示出了板134、156内的开孔198的其它特征。另外, 靠背具有总管212和管道210。靠背还具有输送管道200和另一输送管道204。人们将会 认识到靠背可包含多个标准模块和许多已述部件。在每个管道内有至少一个风扇,在管道 200的情况下,风扇192位于该管道内,而在管道204的情况下,设有风扇194。
有利地(但不限于),管道可按照分支布置形式设置,每个输送管道有至少一个输 送分支,如图所示,管道200具有分支202,管道204具有分支196。
管道210可连接至空调系统例如带座机动车的空调系统。管道允许经过调节的空 气(热风或冷风和/或经过滤的空气)进入总管。此实施例中的总管包括电马达,其安装 至具有至少一个孔的缸。电马达使缸转动,从而孔对准至少其中一个所述管道204、200。
管道210能够是多通路管道,因此能输送不同类型的经过调节的空气至总管,例 如热风和冷风。缸接受多通路输送的空气并通过转动和通过孔与通路及管道的对准来供应 空气给管道200、204,例如供应暖风给一个管道200,供应冷风给另一个管道204。
以管道200为例,一旦输送,空气将通过风扇192被增压和/或循环。风扇将帮助 空气沿管道抽升并随后通过分支管道202分布,它在这里经孔离开。一旦空气离开这些孔, 则空气将进入垫材料并扩散开,从而乘坐者在至少一个区域内被加热或冷却。在此情况下, 该至少一个区域是上板156,但是每个板能具有多个区域,一般每个板将以具有至少两个区 域为特点。每个区域能通过总管和通路管道例如200和204接收经过不同的调节空气(如 暖风、冷风、加香味的空气、加湿空气、过滤空气)。例如在一个区域内的空气可被加热和加香味,另一个区域内的空气被冷却并被除去微粒如花粉。
对于第二管道204同样如此。一旦输送,空气将通过风扇194被增压和/或循环。 风扇将帮助空气沿管道抽升并随后经分支管道196分配,在此将经过孔离开。
一旦空气离开这些孔,它将进入垫材并扩散,从而乘坐者在至少一个区域内被加热或冷却。在此情况下,该区域是下板134。
管道200和204以及分支196和202最好包括弹性材料如橡胶变体。管道和分支安装至板,例如通过粘合剂如胶。靠背可包括加热器件208并能安装至该板和结合在靠背的覆罩布料和/或垫材中。还清楚的是,风扇192、196能在没有空气或经过调节的空气经总管212流入情况下工作。在此情况下,管道200、204能保持打开,未被总管212和管道210 关闭,因此当风扇工作时,它们将使吸入空气在室温和运输工具空气温度下环绕管道200、 204循环。在运输工具情况下,来自运输工具的空气管道能安置在通往管道200、204的开口附近,从而风扇运行将抽吸在运输工具内循环的空气。
图8A示出靠背的平面图,图SB包含靠背骨架的放大图,从而能看到并有效地参照细节。在此视图中示出至少一个板156,但该图和在此所述的功能和特征可被用于被加入本发明的模块化座椅布置的任何板中。
该平面图示出具有弹动区段的板。所示的板具有四个弹动区段220A、220B、222A 和222B。这些弹动区段一般是成型区段且一般但不限于将呈V型,但任何合适形状将是允许的。
该视图也示出上述的回转致动器40。已关于回转致动器描述了第一连接。另外, 可使用第二连接,第二连接已安装(安装方式也不受限制)。在此实施例中,第二连接224 安装到回转致动器40并且是弹动连接。该连接的材料可被选择为只对预定负荷情况做出反应(即挠曲)。
连接224与块体226A和226B相连,其材料又被选择为只对预定负荷情况做出反应(即挠曲)。在此情况下但不限于,块体将呈橡胶形式。一般,连接224穿过块体226A、 226B。与分支202在一起示出了上述的管道200。
对本领域技术人员清楚的是,连接224能越过管道但不会进入管道,因此管道能与分支如202成一体件,或者不与分支成一体件。管道最好具有成形区段,其在此例子中 (但不限于)类似于η形截面构成,这允许连接224经过管道有效路径,但不会进入管道。
靠背最好包覆在一层或多层包覆饰物中。这些层可包含具有选自以下特性的材料的任何组合缓冲,吸能和可变形。最外侧布料层提供美观外观和舒适手感。在此情况下, 靠背区段具有外布料242,其一般包裹整个靠背。在外布料之下是至少一个泡沫材料层214 和封闭的流体(如填充胶)层216,最后在此实施例中,也设有一层高密度泡沫材料218。
在优选例子中,胶处于密封单元中,密封单元包围至少一个区段。密封单元可包含一个或多个阀或阀状件。第一区段的阀状件能允许胶或其它流体进入至少另一个、第二区段,这取决于施加在第一区段上的压力大小。一般但不限于,每个区段能以具有能在第一方向打开的至少一个阀或阀状件和/或能在第二方向打开的至少一个阀或阀状件和/或能在第一或第二方向上打开的至少 一个阀或阀状件为特点。
一般但不限于,该至少一个区段的至少一个阀或阀件能在第一和/或第二方向具有不同的打开压力要求。一般但不限于,至少一个第一阀或阀件能够在第一和/或第二方向上相对于在同一至少一个区段内的至少一个第二阀或阀件具有不同的打开压力要求。
图SB示出如上所述具有至少一个弹动区段222B的至少一个靠背区段的至少一个 板156。该板具有至少一个套环240,套环能被永久或可拆和/或活动地安装或结合到至 少一个骨架区段132。在至少一个骨架区段和至少一个套环之间,一般但不限于设有轴承 238。一般但不限于,轴承是尼龙或者其它这样的滑动轴承。一般但不限于,套环活动安装 至骨架,该运动围绕骨架轴线并在轴承238帮助下是低摩擦的。
围绕套环240的外表面,一般有外罩244,这是要允许贴靠布罩242内表面的低摩 擦表面并阻止任何润滑剂接触布料。该至少一个骨架区段且在此情况下但不限于是132能 以具有几个内部构件为特点,它们能帮助该至少一个骨架区段提高强度和/或具有设计挠 曲性和/或其它特征和功能如通风和/或接线外绝缘套管和/或其它这样的方面。这表明 内部多用途布局允许骨架尽量结构紧凑且空间高效利用。
在此情况下但不限于,示出三个不同的内部部件,第一部件是上中心单元232。上 中心单元位于内部空间的上方和下方并且将骨架永久或可拆地结合或安装到加强筋234、 230,一般但不限于在加强筋234的任一侧使用两个加强筋230。一般但不限于,这些中心部 件被永久或可拆地相互安装和/或相互结合。由部件232提供的所述连接容许力被有效传 递给至少一个加强筋234和230。这些加强筋随后能够提高骨架的强度和/或如上所述被 设计成容许骨架在某些情况下和/或负荷下并且在某些方向上承受那些负荷而挠曲。
分别由至少一个加强筋和上中心部件230、234和232产生的槽容许经过调节或其 它处理的可压缩流体或不可压缩流体经骨架内分布,这可被用于许多不同应用。经过调节 的空气一般在整个骨架内分布并通过至少一个孔流出骨架。每个槽能输送经过调节的空气 给至少一个区域,一般每个槽输送空气给不同区域。所述至少一个槽和至少一个孔能与所 述至少一个分支如202相连,足以允许压缩流体或不可压缩流体流动。可以让不同类型的 压缩流体或不可压缩流体在不同的槽中或在相同的槽的不同区段中,在此,一般每个槽能 以具有流体分隔件为特点,其将至少一个槽的至少一个区段与同一槽的至少另一个区段分 隔开。
另外,不可压缩流体能够是阻燃泡沫材料或者其它这样的阻燃材料,因此在运输 工具或者座椅或其它类似物品着火的情况下,不可压缩流体能离开至少一个通道和/或至 少一个骨架区段以灭火或者限制火。
就可压缩流体类而言,情况也是如此,惰性气体能够定位在所述至少一个槽和/ 或骨架中并在一定条件下离开骨架。
另外,不可压缩流体能被加压或以其它方式处理以给该至少一个骨架增加强度和 /或不同性能。此外,可压缩流体能是氧气,因而氧气能通过至少一个通道来循环流动并经 过骨架中的至少一个开孔离开至少一个分支如202和/或经该开口进入至少一个分支如 202。如此输送氧气的能力能够在富氧气氛中包裹乘坐者,该气氛例如能提高司机反应或者 允许老年乘坐者或活动不便的乘坐者放弃套戴氧气面罩。其它的可压缩流体能够按照此方 式被输送,包含那些能够对乘坐者起到兴奋剂作用或弛缓剂作用的流体。该方法还能被用 到其它形式的给药中,包括在要被乘坐者吸入的可压缩流体中布放颗粒。
参见图8A和图SB,所述至少一个板已经在图6中关于靠背能挠曲的能力描述了, 其所有的功能和特征能够是被添加至本文所述功能和特征的所有功能和特征的补充。如上所述,覆罩如214、216、242和218能够安放在所述至少一个板上方,因此,图6所示的横向 件将定位在至少一个所述的覆罩且一般是所有的上述覆罩的下面。
因此,当乘坐者对覆罩施压时,他们将对至少一个板和至少一个横向件施压。如上 所述,该压力能够使横向件和/或板根据设计和/或材料特性以及其它靠背弹动部件的相 对挠曲能力和性能而挠曲。在此情况下且除了上述内容外,当至少一个板开始挠曲时,成形 槽例如220A、220B、222A和222B将大体进一步张开或闭合,于是它们将在其各自的第一方 向移动。一般,成形槽220A和222A将闭合,但槽222B、220B将张开,这取决于整体压力和 其设计,当压力被释放时,它们将在第二方向运动,这意味着一个内槽张开和外槽闭合。因 此,至少一个成形槽的相对刚性或挠曲将直接影响所述至少一个板和所有其它靠背弹动部 件的运动。
在进一步检查下,当压力被施加至覆罩时,所述至少两个内槽220A和222A将闭 合且它首先张开至少一个对应的外成形槽220B和222B。但当压力增大且内槽进一步闭合 时,外槽将进一步张开,因为至少一个套环240将开始绕至少一个骨架轴线滑动转动,在其 各自第一方向运动,当压力被释放时,套环将在第二方向运动。因此,弹动动作是多重的,首 先是内成形槽,其次是外成形槽,第三是套环和外成形槽之间的关系,最后是套环和至少一 个骨架之间的关系。所有这些能够就挠曲能力和性能而言被操控,取决于期望的输出并与 其它靠背弹动部件相关。
另外,回转致动器之间的连接224能具有挠曲性能和特性,就像块体226A和226B。 因此当内成形槽变形时,大体闭合且至少一个板开始挠曲并形成总体弯曲形状,从而块体 轴线相对于板的曲率和其本身以及内槽和外槽和其它靠背弹动部件的挠曲性能和特性移动。
因此,当乘坐者对覆罩施加压力时,压力被施加到靠背弹动部件和上述部件,即内 槽和外槽、块体和连接件224将在其各自第一方向移动,而横向件和板将移动且一般但不 限于与所有上述部件的特性和性能相关地形成弯曲。当减小来自乘坐者的压力时,这些部 件将与上述所有部件的特性和性能相关地在第二方向运动。
每个部件能够以具有不同的性能和/或特性为特点,这不仅在第一和第二方向 上,而且与每个方向上关于压力和完成的运动相关的限制条件。因此且单纯举例而言,如果 组合部件的整体移动为X,则在一半X时,性能和特性将改变,并且例如所有部件的整体挠 曲能够变小(部件响应加强),和/或在一半X时,响应可与所加压力相关地改变,做法是, 如果施加更大压力,无论是否与总移动量结合,部件的响应可能变得更强硬,但在同一点在 第一方向移动,对于较低压力的响应可变得不太强硬并且可观测到更大的挠曲。一般但不 限于,这就在第二方向上的所有情况而言也是如此,但第二和第一方向的能力和性能能够 是不同的。
一般,该系统的各部件就刚性而言能够通过简单调节手段被改变。对于本领域任 何技术人员,连接224可具有螺纹,其能够被拧紧或拧松以改变连接张紧程度,因此改变整 个靠背对所加压力的响应。在其它情况下,可使用不同的块体和/或横向件和/或板和/ 或轴承如238。也可以将气压调节能力和/或液压调节能力加入靠背弹动部件且与靠背的 所有其它部件(只要相关)相关地被加入。最显而易见的位置将会是用气缸或液压缸代替 该连接224。通常,任何缸(气缸或液压缸)能够就响应而言被调节。
也可以想到,一般至少一个流体层或胶层216具有多个孔,不可压缩流体和/或可 压缩流体能够流过这些孔。一般但不限于,在所述至少一个层216之上和之下的至少一个 泡沫材料层将一般以具有用于相同目的的多个对应孔为特点。但是,一般但不限于,最靠近 外覆面242的至少一个泡沫材料层将不具有任何孔,从而不可压缩流体和/或可压缩流体 将扩散到较大面积上并大致均匀分布于整个相关区域。
所述部件的能在遇到不同压力和在第一或第二方向的不同移动点做出不同反应 的能力允许其特性和性能如此改变,即在高压过程中,能非常快速地(短时间内)发生的远 距移动方案意味着靠背能够以设计这样的特性和性能为特点,由此,(若椅座和/或靠背安 装至运输工具或运输工具内)乘坐者在撞击情况下能被大致置中并最佳支撑,无论撞击矢 量(方向)和冲击力如何。
单纯举例而言,如果乘坐者定位至靠背的第一侧且靠背安装在运输工具中,在运 输工具牵涉到撞击的情况下,在靠背第一侧的部件将遇到比在靠背第二侧的部件更高的压 力。如果第一和第二侧的特性和性能允许在第一方向运动过程中在第一方向上在压力较高 下缓慢移动,但在较低压力下快速移动,则在第一方向运动期间,乘坐者将会更好地支撑和 移向中心和/或关于靠背被置中。另外,如果至少一个部件具有在吸收较高压力的一侧更 快速回复的性能,则第一侧将比第二侧更快速返回(在第二方向移动),因此,乘坐者将会 被更多地支撑且将被进一步移向中心和/或关于靠背被置中。
当然,本领域任何技术人员将确信能关于每个部件和所有部件如何相互做出反应 且关于乘坐者和对乘坐者的期望影响来采用的性能和特性的多种组合,我们在此没有描述 所有这些组合,但该例子清楚表明靠背系统的能力。
图9A是至少一个椅座3的前视图和第二视图。至少一个靠背的所有功能和特征 也能出现在该椅座上。鉴于此,只在需要时对特征和功能加以详述。椅座一般但不限于具 有覆罩304,由此,覆罩304能够由至少一层泡沫材料、至少一层高密度泡沫材料和该区段 所含的至少一层胶或流体状物质构成。
覆罩304也能够以外布罩例如适于椅座使用的材料为特点。一般但不限于,布料 能够包围椅座部并被永久或可拆安装或结合到骨架。覆罩304位于至少一个板306上,由 此,至少一层覆罩能被永久或可拆安装或结合到所述至少一个板。至少一个板306能够以 许多具有不同的性能和特性的区段为特点和/或多个板能够被用在椅座中。
在至少一个板306下面是至少一个弹性板308,由此,该弹性板被可拆或永久地安 装和/或结合到所述至少一个椅座骨架或椅座骨架区段中。在该至少一个弹性板308下 面,可选地设有至少一个传递板302。一般,可选设的传递板只在某些类型的机构被安置到 机构空间300中时才使用。该传递板容许机构的力和运动被传递给椅座和/或靠背和/或 整体式座椅I。一般但不限于,该传递板只在使用凸轮或基于凸轮的机构并且传递板(虽然 未示出)能够被永久或可拆地安装或结合到所述至少一个椅座骨架中时才使用。
机构空间300如上所述一般但不限于是这样的空间,在此,基于凸轮的机构能够 如此定位,它们能够移动整体式座椅或者椅座或座椅和靠背。对本领域技术人员显而易见 的是,其它类型的机构能被定位在该空间内,因此该空间不局限于使用凸轮机构,任何合适 机构能够就位在该空间里。
本领域普通技术人员也将理解,如果没有机构将定位在该空间内,则座椅的整体进深能被缩小,因为不再需要该空间。一般但不限于,所述至少一个覆罩304、至少一个板 306和至少一个弹性板308将更多地位于骨架的整体高度内,大致靠近前骨架杆312。如将 认识到的那样,这将显著减小座椅整体进深。
该至少一个空间也能够以具有可选的至少一个下传递板310为特点。一般,下传 递板具有与上传递板相同的所有功能和特征并且因为关于凸轮机构的相同援引被采用。凸 轮或任何其它这样的机构能够被锁定到上方或下方,这取决于升降要求和/或如果整体式 座椅I正被升起或只是椅座正被升起。在其最基本形式中,机构能够使用至少一个下板310 作为其安装于之上的底座,或作为传递板。
在第一种情况下,底部能够具有任何抬升机构,其被永久或可拆和/或活动地被 安装或加入,并且一般但不限于利用凸轮机构,当至少一个凸轮在第一方向转动时,椅座和 /或整体式座椅抬升,而此时凸轮机构保持固定至底板上。不过,凸轮机构也可以被永久或 可拆和/或活动地安装或结合到至少一个顶板302。在此情况下,一般当CAM机构在第二方 向转动时,椅座和/或整体式座椅抬升。顶板或底板被用作底座和/或传递板的能力实现 了椅座可独立于靠背运动或与靠背一起运动,这取决于椅座是与靠背分开还是连接上。
一般,所述至少一个顶板和底板302、310能够以具有至少一个轮廓和/或至少一 个导轨为特点,其一般但不限于包含敞开或闭合的槽,其能够根据需要来构型。
图9B示出椅座3的特写。所述至少一个骨架322被示出并且如图所示能够是空心 的。骨架能够以类似地用于至少一个靠背骨架的两用加强筋为特点。至少一个加强筋330 能够被永久或可拆地安装或结合到该至少一个骨架。所述至少一个加强筋给至少一个骨架 增加强度和挠曲性能和特性。该至少一个加强筋容许形成至少一个槽,该槽具有与关于图 SB的靠背槽所描述的槽相同的所有功能和特征。与上述的至少一个槽相似,该槽能够用作 管道并容许压缩流体和/或不可压缩流体流过其中。任一种类型的流体能够经过至少一个 孔并通过座椅通风系统的部分流出骨架,在这里,经过调节的或未经调节的空气能够被输 送至座椅的不同区域或用于上述的不同目的,例如允许氧气或其它气体或含颗粒气体被输 送至乘坐者。
加强筋也能够被用于容纳其它物件例如锚固点328。锚固点328被永久或可拆地 安装或结合到所述至少一个骨架和/或至少一个加强筋。锚固点也被永久或活动地安装或 结合到所述至少一个弹性板302。一般,这种关系形成用于座椅的第一悬架或弹动系统。该 至少一个板306 —般但不限于形成座椅的第二悬架或弹动系统。该板具有弹动部段例如成 形件,其具有至少一个弯曲和/或曲率半径和/或至少一个叉状片簧布置结构。该整体弯 曲和/或较紧的曲率半径和/或叉状片簧被永久或可拆安装或结合到套环324。套环具有 与套环240相同的所有功能和特征。套环围绕至少一个骨架322定位并被永久或可拆或活 动地安装或结合到骨架。一般,该套环活动安装到骨架。
该图也更详细示出覆罩区段304,覆罩304包含至少一个布料外覆罩318、至少一 层高密度泡沫材料314和至少一个胶或流体区段316和至少一个泡沫材料层320。能够利 用泡沫材料、高密度泡沫材料和/或胶或流体区段的任何组合,因此,它类似于靠背覆罩。
至少一个板306和套环324以及至少一个弹性板302和锚固点328都能由至少一 种材料制造,并且能够是至少两种材料的复合材料。该材料能够但不限于具有挠曲性能和 能力,其具有整体挠曲性能和能力与材料和/或设计特性和/或与其它所述至少一个部件的各自挠曲性能和能力的相对关系和相互作用相关。
以形成座椅弹动部件的第一和第二悬架系统为例,能够示出当乘坐者增大作于覆 罩304的压力时,覆罩将吸收一些压力并接着传递压力至该至少一个板306。随着压力增 大,所述至少一个板306将开始挠曲,一般弯曲部分和/或曲率半径部分或叉状部分将开始 在第一方向运动并总体增大其弯曲或曲率。当压力增大时,板306将与弹性板302更大程 度地相互作用,因此弹性板302将在第一方向移动并将开始大体形成弯曲。随着压力进一 步增大,至少一个板的相关区段将开始在第一方向进一步移动,结果,套环将开始在第一方 向运动并绕至少一个骨架的轴线转动。至少一个板302也将进一步在第一方向移动,因此, 相关区段的整体挠曲将增大并增大锚固点传递至该至少一个骨架的压力。
当压力被释放时,形成整个座椅弹动系统的第一和第二悬架系统将在第二方向运 动。第一和第二方向的特性能够是不同的,不仅就每个独立部件而言,也就每个其它部件而 言。因此,座椅弹动系统能够如此设计,该系统根据期望的用途和安全性来定制。
在介绍例子之前,该图也示出了座椅弹动系统的另一个部件即弹簧联接326。弹簧 联接的材料能够但不限于具有挠曲性能和能力,其整体挠曲性能和能力与材料和/或设计 特性相关。
该弹簧联接能被永久或可拆地安装或结合到至少一个锚固点328和至少一个板 302上。因此,当弹性板302和进而联接326在第一方向移动时,联接326将运动传递给锚 固点328。该联接的挠曲能力和性能能是这样的,该联接最初不会将该板的运动或力传递给 至少一个锚固点。另外,该至少一个板可以是这样的,其特点是有至少两个且一般但不限于 几个凸耳,每个凸耳既能本身连接和/或与单独锚固点连接,也能本身连接和/或与单独联 接相连。
每个所述凸耳和每个所述独立锚固点和联接的性能和特性能够与至少另一个各 凸耳和/或锚固点和/或联接不同或者相同。联接326是第二悬架系统的一部分,因而是 整体座椅弹动部件的一部分。
一般,这些椅座弹动部件能够如此布置,其性能和特性允许乘坐者按照定制方式 来支撑和/或重新就位在座椅中。关于定制,所述性能和特性能够是这样的,单纯举例而 言,对于活动能力差的、相比于另一侧更倾向于靠朝向椅座一侧就位并由此对椅座一侧施 加了比对另一侧更高的压力的使用者,能够具有更居中的、支撑性和/或正确的姿势,该姿 势是通过改变至少一个椅座弹动部件的至少其中一个所述性能和特性而施加于使用者的。 一般,至少一个椅座弹动部件的改变将呈现在他们更靠近的一侧上的更大刚性的部件和在 相反侧的较低刚性的部件上。一般,实际结果是乘坐者将在座椅中被居中就位,有更均匀的 压力且更好的支撑和/或正确姿势。
就重新就位来说,这是可能在座椅已定位在运输工具中且运输工具牵涉到事故且 一般是碰撞时出现。无论撞击矢量如何且无论乘坐者位于座椅中何处,除非已经在最佳中 心位置,否则椅座弹动部件的性能和特性能够被配置成它们具有不同的挠曲率,这取决于 它们在第一和/或第二方向的移动距离以及压力大小和压力增大速度。
因此且单纯举例而言,如果乘坐者与一侧相比更偏向另一侧且撞击或冲击发生在 运输工具上,则压力将在座椅的一个区域内与在其它区域内相比增大。在此情况下,在一般 与乘坐者偏压向的那侧相反的一侧上的至少其中一个所述弹动部件将与一般在乘坐者被偏压向的同一侧上的弹动部件相比在第一方向以更低的压力更快速地挠曲,于是,乘坐者 将被大致重新就位在座椅中心。在第二方向上,椅座弹动部件的两侧能够彼此同样快速地 挠曲,于是保持乘坐者居中就座。
当然这些是例子,但本领域技术人员将会理解,至少一个所述椅座弹动部件的挠 曲性能被改变以影响乘坐者,以期允许它们有更好的支撑和更安全的座椅。
其它例子是这样的,能朝向椅座弹动部件的前面比后面更挠曲和/或座椅的任何 一个区域能够比其它区域或多或少地更挠曲。
此外,如果套环324相对于骨架是活动的,则轴承和/或润滑能够位于套环和骨架 之间。
图1OA示出一个简单的锁定机构350。该简单的锁定机构包括马达344,马达适当 地连接至丝杠340,丝杠又保持在轴承332、338中。丝杠与驱动齿条螺母342啮合,其具有 包括端部336的锁销。该系统能够通过轴承和马达安装在骨架中。该系统如此工作,马达 转动,丝杠也转动,并且借助其与驱动齿条螺母的啮合布置结构,驱动齿条螺母沿丝杠轴线 移动,由此,端部336前进且一般进入需要保持就位的总成和/或部件中。一般,该安装容 许驱动齿条螺母保持在正确位置上而没有转动。
图1OB示出一个简单的双向锁定装置360。该简单的锁定装置具有马达370,马达 能够连接至丝杠372,丝杠以轴承368和362来保持定位。该丝杠与锁定臂364啮合,锁定 臂的特点是有至少一个后锁定件366。所有这些一般但不限于安装至底座374。当马达在 第一方向转动时,该至少一个丝杠在第一方向转动,因此通过啮合关系使臂364在第一方 向移动,一般穿过第一骨架进至第二骨架,以将第一骨架锁定到第二骨架上。当马达在第二 方向转动时,臂364回撤且一般移出第二骨架以使第一和第二骨架脱开,但将允许臂364停 留并保持第一骨架。另外,该至少一个后锁定件366将接合一个构件,该构件一般被永久或 可拆地安装或结合至上传递板或下传递板,因此第一骨架锁定至该传递板。
图11示出椅座3的平面图。为清楚起见,该椅座的平面图已分为两张图,即本图 和图12。在此图中,椅座如图所示具有至少一个骨架。一般,所述至少一个骨架具有至少一 个部件。在此情况下但不限于地,该骨架具有四个部件,即分别是外侧件322和380以及后 侧件和前侧件376和312。部件380、376和312能够以具有与关于图9B的骨架件322所述 的那些加强筋相同的加强筋为特点。
如该图所示,如上所述地安装有至少一个板306。一般但不限于,该板能够处于几 个独立区段内或者一个主区段内,在这里,每个区段能够以不同的挠曲性能和特性为特点。 在此剖示出所述至少一个板,从而能够更清楚地看到板下的方方面面。
如图所示,至少一个双向锁定机构360能在骨架边界里定位。先前已经描述了双 向锁定机构。在此情况下,双向锁定机构将与靠背(未示出)接合,由此,靠背骨架将具有 延伸部,其将接合双向锁定机构。因此当双向锁定机构在第一方向前移时,锁定臂364(如 图1OB所示)将穿过第一骨架,第一骨架在此情况下将是靠背的至少一个骨架如132和/ 或188 (见图6),并进入第二骨架,第二骨架在此情况下将是一般与380和322有关的椅座 骨架,因而靠背将被固定至椅座。
当双向锁定机构在第二方向回撤时,锁定臂将从座椅骨架抽出,但保持在靠背骨 架内。当锁定臂回撤时,后锁定机构366(见图10B)将接合下传递板310上的至少一个合适的部件,于是靠背将被保持于下传递板。这意味着,一旦靠背保留在传递板且与椅座分开, 则椅座能独立于靠背运动。一般,两个双向锁定机构按照如图所示的椅座骨架边界来定位, 一般它们定位于椅座的相反侧并大致同轴。
一般,靠背骨架将穿过后侧骨架376,由此,靠背骨架可进一步通过至少一个锁定 单元且一般是两个锁定单元被锁定就位。当靠背接合椅座时,这些锁定单元和区段336前 移进入靠背骨架,都施加压力给靠背骨架并锁定就位,从而它随椅座移动。一般如果锁定机 构回撤,则端部区段回撤且解锁并解压该靠背,从而椅座能独立于靠背移动。
椅座骨架也能以具有至少一个支撑结构120为特点,由此,所述至少一个且一般 是两个部件定位在椅座骨架的前侧和/或后侧。视图示出在椅座骨架后侧的这两个支撑结 构,其分别包含在椅座380、322内的线性致动器区段。一般,该至少一个支撑结构被永久或 可拆地安装和/或结合到椅座骨架中。支撑结构一般具有如上所述的两种区段,即线性致 动器区段和回转致动器区段。在此情况下,回转致动器区段是同轴定位的并且它们能够被 永久或可拆地安装或结合到骨架或运输工具或支座或位于该骨架和/或运输工具内的支 撑结构并且一般这是通过至少一个支撑结构回转致动器输出轴来实现的。
所述的靠背能够联接至上述的椅座并且如上所述的靠背具有自己的转动能力。因 此,椅座能够被安装到骨架、运输工具或支座或其它支撑结构上,从而椅座的至少一个转动 件的转动(如在此所示)将导致靠背和椅座绕至少一个支撑结构120的输出轴轴线转动。 还清楚的是,该线性致动器的延长部将不仅使椅座直线移动,也使靠背(如果其连接至椅 座)直线移动。至少一个支撑结构120的线性致动器和回转致动器能够同时或者单独地以 相同或不同的相关速度来操作。还清楚的是,椅座支撑结构能够使椅座直线移动和转动,此 时靠背联接或者没有联接至椅座。
骨架376的后侧部分可以至少一个锁定装置350为特点。锁定装置一般被内装在 骨架中。两个锁定装置如图所示,当靠背通过上述座椅骨架定位且正关于锁定件360被锁 定就位时,这两个锁定装置也可以操作,因此锁定机构366(如图1OA所示)将在第一方向 前移并用于进一步保持该靠背。
图12示出椅座3的另一平面图,该平面图示出在两侧有多个凸耳的至少一个板 310。该图示出总管384和连接382,它们与图7的总管212和连接210相同并具有相同的 功能和特征。将不会再次详述功能和特征的细节,因为已描述过了。不过,一般该总管能供 应经过调节的或未经调节的压缩流体和不可压缩流体到至少一个椅座的至少一个管道和/ 或区域或接续的区域。一般,相同的总管能被用于椅座和靠背并供应不同的或相同的经过 调节的或未经调节的压缩流体和不可压缩流体给每个或至少一个区域和其中的管道。
在此情况下,该总管供应椅座的至少一个区域。一般,椅座具有至少四个区域,但 在此情况下椅座如图所示具有两个区域。左侧区域394和右侧区域396能够接纳所供应的 流体,由此并类似于关于每个区域的靠背风扇392、388,使流体环绕该区域循环流动。所述 至少一个板能够以具有至少一个孔386为特点,并且一般以每个区域有多个孔为特点。因 此,流体能够流出这些孔和覆罩304至乘坐者。一般但不限于,紧接在覆罩318下方的所述 至少一个垫层一般但不限于314将不具有孔,因此在该区域范围里扩散该流体,但在314下 的垫层例如316和320 —般但不限于确实具有与板上的孔对准的多个孔,以允许流体更容 易到达外覆罩318。
座椅也能以具有至少一个加热器件390为特点,加热器件能够保持到板310上或 被装在304的覆罩层如图9A和9B的314,316和320之间或之内。
椅座和靠背都能够以具有上述的至少一个胶或流体区段为特点,在是靠背的情况 下,其是216并在316中。每个胶或流体区段能够以有至少一个区段为特点,并且一般具有 多个区段。每个所述至少一个区段具有以至少一个阀或阀件为特点的能力。
所述至少一个阀或阀件具有根据在该区段内或在至少一个相邻区段内的胶或流 体的压力开启的能力,于是,当在至少一个区段内的流体或胶达到一定压力时,该至少一个 阀或阀件可打开或保持关闭,因此流体或胶可流到至少另一个区段或保留在至少一个区段 中。另外,当已经达到某个压力且在阀或阀件被打开情况下,则阀或阀件将关闭并因此保持 一些胶或流体或者不保持胶或流体。每个所述至少一个阀或阀件能够与不同情况相关地打 开和/或保持关闭,所述情况可包括温度和压力以及压力增减速度。
仅作为举例而无任何限制意味地,在至少一个区段216和/或316中可以有许多 区段。每个区段能以具有至少三个阀为特点,由此,流体或胶能够进入和离开不同的区段至 其它区段。因此,如果以靠近椅座和/或靠背侧的所述至少一个第一区段为例,则与第一区 段邻接的至少一个第二区段能够在其所受压力增大时使流体或胶流入至少一个第一区段。
一般,这出现在例如当运输工具开始转弯且乘坐者压力朝椅座和/或靠背侧增大 时。当乘坐者因转弯力而增大压力时,该至少一个第二区段的至少一个阀能够打开并传送 胶或流体至至少一个第一区段。在至少一个第一区段内的增加的流体或胶进而增强了支撑 可由第一区段在椅座和/或靠背侧提供给乘坐者的支撑,因此能帮助保持乘坐者大致居中 就位在椅座和/或靠背中。
就碰撞而言情况也是如此,此时,力作用于乘坐者,因而施加于至少一个区段且一 般至少两个区段的压力根据撞击方向和负荷大小而改变。在此情况下,所述至少两个区段 和其中的至少一个阀或阀件能够如此布置,即乘坐者被支撑且能够大致居中就座在至少一 个椅座或靠背中。
一般但不限于,所述至少两个区段和其中的至少一个阀或阀件能够如此布置,乘 坐者的姿势也大体被调整,以提供最佳支撑和最大安全保护。
对于另一例子,一般但不限于老年乘坐者和活动能力差的乘坐者也能得益于流体 和/或胶的使用。在传统民用型椅子中使用该椅座和/或靠背时,当乘坐者因医疗状况增 大压力时,所述至少一个第二区段和至少一个阀能够打开并传送胶或流体至所述至少一个 第一区段。在至少一个第一区段中的流体或胶的增多增大了能够由第一区段提供给乘坐者 的支撑,因此有助于保持他们相对于椅座和/或靠背置中就位并在最需要的时候增强压力 舒缓。
这就姿势而言也是如此,此时由乘坐者如何就座和/或其身体体型和/或任何条 件例如活动性差决定的、由乘坐者所施加的压力能够被如此利用,即施加于至少一个区段 且一般至少两个区段和其中的至少一个阀或阀件的压力能够如此布置,乘坐者以总体更好 的姿势被支撑和/或总体居中就位在至少一个椅座或靠背中。所述至少一个区段和/或其 中的至少一个阀或阀件能够针对任何乘坐者或使用要求来定制。还优选的是,所述至少一 个区段和/或其中的至少阀或阀件能够被设计,并且乘坐者影响和/或倾向被完全或部分 结合到椅座和/或靠背弹动部件。
另外,椅座和/或靠背弹动部件的性能和特性且尤其是关于挠曲的性能和特性可 以完全或部分地是不同的和/或其中的至少一个部件能够不同于其中的至少另一个部件。 但是,靠背弹动部件和椅座弹动部件以及至少一个区段的胶和/或流体性能和特性且尤其 是关于挠曲的性能和特性和/或流体或胶的相关于压力的运动能够被协调。一般,协调是 要优化乘坐者支撑并增强提供给乘坐者的安全保护。
单纯举例而言,一般椅座和靠背弹动部件和/或包括其至少一个阀或阀件的至少 一个流体或胶区段能够如此布置,即它们的性能和特性容许乘坐者以恰到好处的方式支撑 和/或重新就位在椅座和/或靠背和进而整体式座椅中。
关于定制,该性能和特性能够是这样的,单纯举例来说,活动能力差的、更偏向椅 座和/或靠背的一侧就位并由此在椅座和/或靠背的所述一侧施加比另一侧更高的压力的 使用者能具有更居中的、支撑性和/或正确的姿势,该姿势是通过改变至少一个椅座弹动 部件和/或靠背部件和/或包含至少一个阀或阀件的至少一个流体或胶区段的至少其中一 个性能和特性来赋予使用者的。
一般,至少一个椅座弹动部件和/或靠背部件和/或包括至少一个阀或阀件的至 少一个流体或胶区段的改变将呈现为在乘坐者所更倾向的一侧的刚性较高部件和/或高 压支承值和在相反侧的刚性较低部件和/或低压支承值。
一般实际结果是乘坐者将在椅座和/或靠背内居中就位,具有更均匀的压力分布 和更好的支撑和/或修正姿势。
就重新就位而言,这可能在椅座和/或靠背定位在运输工具中且运输工具牵涉到 事故且一般是碰撞时发生。无论撞击矢量和碰撞程度如何以及无论乘坐者就位于椅座和/ 或靠背何处,至少一个椅座弹动部件和/或靠背部件和/或包含其至少一个阀或阀件的至 少一个流体或胶区段的性能和特性能够被如此设计,它们具有不同的挠曲率和/或阀开和 /或闭压力,这取决于它们在第一和/或第二方向的移动距离和/或其中的流体或胶的体积 以及压力大小和/或压力增大速度。
因此并单纯举例而言,如果乘坐者已处于最佳位置,他们将被保持在最佳位置上, 但如果乘坐者相对一侧歪向另一侧并可能在运输工具上出现磕碰或冲撞,则在椅座和/或 靠背的一个区域内的压力增大超过在其它区域内。
在此情况下,一般在乘坐者被偏压的相反侧的椅座弹动部件和/或靠背部件中的 至少一个将更快速地在第一方向挠曲,其压力小于一般乘坐者被偏压向的一侧的弹动部 件,和/或在乘坐者所偏压向的相反侧的至少一个流体或胶区段不从乘坐者所偏压向的那 侧的至少另一个流体或胶区段接受任何流体或胶,但在偏压侧的至少一个流体或胶区段可 能开启至少一个阀以允许一些流体或胶流到同一侧的至少另一个流体或胶区段,于是,乘 坐者将被大致重新就位在椅座和/或靠背的中心。在第二方向上,椅座和/或靠背弹动部 件的两面都能彼此同样快速地挠曲和/或在两面上的至少一个流体或胶区段可以打开至 少一个阀和均匀分布流体和/或胶并由此保持乘坐者居中落座。
当然这些是例子,但本领域任何技术人员将会理解,椅座和/或靠背弹动部件和/ 或至少一个流体或胶区段中的至少一个的挠曲性能可改变以允许它们用更好的支撑和更 安全的椅座和/或靠背影响乘坐者。其它例子是这样的,朝向椅座前面和/或靠背弹动部 件的下部分和/或包含至少一个阀和/或阀件至少一个流体或胶区段能够比后侧区段和/或上侧区段挠曲得更多和/或与其在不同的压力下打开和闭合,和/或椅座和/或靠背的 任何区域和/或至少一个流体或胶区段的至少一个阀或阀件能相比于另一个区域和/或在 任何其它流体或胶区段内的任何其它阀和/或阀件或多或少地挠曲和/或在不同的压力下 启闭。
人们将会进一步理解,椅座和/或靠背的至少一个骨架能够具有挠曲性能和特 性,其能够与椅座和/或靠背弹动部件和/或该至少一个胶或流体区段和其至少一个值相 协调。这意味着就挠曲而言的以上例子将包含由靠背和椅座骨架提供的挠曲,共同的结果 是乘坐者的优化安全性、支撑和舒适性。
本发明利用了源于如其它Corcost专利且包含齿轮箱专利的现有技术。对本领域 技术人员也是清楚的是,本文所述的座椅的形成不只局限于汽车领域,座椅组成还可被用 在用于任何领域的任何座椅,例如医用椅、牙科、沙龙椅和任何其它合适的椅子应用。
权利要求
1.一种用于座椅的支撑部段,包括完全或部分被不定形的包套饰物包覆的负荷响应型骨架,该骨架包括多个可独立操作的负荷响应型子系统,这些子系统共同允许该支撑部段对负荷局部区做出响应和反应,以给乘坐者提供出色的支撑和舒适性。
2.—种座椅,包括根据权利要求1所述的一个或多个支撑部段,该支撑部段以整个座椅靠背和/或椅座或者其一部分的形式来实现。
3.根据权利要求2所述的座椅,其中,该支撑部段以座椅靠背的腰部支撑形式来实现。
4.根据权利要求1至3之一所述的座椅,其中,该座椅包括整体式的靠背和椅座,该靠背和椅座都包括一个或多个支撑部段。
5.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,该包套饰物包括一种或多种材料,选自吸能材料、封装的流体和泡沫材料。
6.根据权利要求5所述的支撑部段或座椅,其中,多种不同材料被层叠以提供该包套饰物。
7.根据权利要求6所述的支撑部段或座椅,其中,该层叠品包括包覆至少一个泡沫材料层的外覆罩和流体/胶填充层。
8.根据权利要求5至7之一所述的支撑部段或座椅,其中,该流体/胶填充层包括通过一个或多个阀来控制流体连通的两个或更多区段,所述阀允许所述流体/胶在任何一个或多个区段受力时重新分配。
9.根据权利要求8所述的支撑部段或座椅,其中,这个阀或这些阀被设计成对于在任何两个区段之间的每个流体流动方向具有不同的开启压力要求。
10.根据权利要求5至9之一所述的支撑部段或座椅,其中,包括是高密度泡沫材料的泡沫材料。
11.根据权利要求5至10之一所述的支撑部段或座椅,其中,包括阻燃泡沫材料。
12.根据权利要求5至11之一所述的支撑部段或座椅,其中,在一个或多个所述包覆罩中被加压。
13.根据权利要求5至12之一所述的支撑部段或座椅,其中,该含装的流体是至少部分气态的。
14.根据权利要求13所述的支撑部段或座椅,其中,该气体包含氧气。
15.根据权利要求7至14之一所述的支撑部段或座椅,其中,该覆罩被设计成在与该包覆罩接触的表面上具有低摩擦表面。
16.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,一个或多个所述子系统包括位置调节机构,该位置调节机构包括布置成驱动丝杠绕丝杠中心轴线转动的一驱动机构;与该丝杠啮合的一带齿驱动机构,该丝杠的转动造成该带齿驱动机构的直线运动;与该带齿驱动机构独立啮合的第一齿轮,该带齿驱动机构的直线运动造成第一齿轮的转动;与第一齿轮啮合的第二齿轮,第一齿轮在第一方向的转动造成第二齿轮在相反方向转动;与第二齿轮啮合的齿条,该齿条与该带齿驱动机构平行对准布置并且可转动安装以允许绕该齿条的直线轴线的转动,第二齿轮的转动导致第一和第二齿轮以及该带齿驱动机构沿该齿条的长度的直线移动。
17.根据权利要求16所述的支撑部段或座椅,其中,该位置调节机构还包括第三齿轮,第三齿轮与该齿条啮合并且在自由转动的情况下相对于第二齿轮被固定就位。
18.根据权利要求17所述的支撑部段或座椅,其中,该位置调节机构的这三个齿轮装在壳体内,该壳体适于不限制齿轮系相对于该齿条直线运动。
19.根据权利要求16至18之一所述的支撑部段或座椅,其中,该位置调节机构内的齿条的转动受到偏压机构的阻力。
20.根据权利要求16至19之一所述的支撑部段或座椅,其中,用于该位置调节机构的驱动机构包括驱动轴,该驱动轴是回转致动器的输出轴。
21.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,包括一对相同的子系统,这对子系统通过负荷响应联动机构相联接,该联动机构将所加负荷的变化传递给一个或两个子系统以调节子系统的直线位置。
22.根据权利要求21所述的支撑部段或座椅,其中,该负荷响应联动机构对非对称负荷做出响应,以与另一个子系统无关地调节每个子系统的位置。
23.根据权利要求21或22所述的支撑部段或座椅,其中,该负荷响应联动机构包括弹性变形材料。
24.根据权利要求21至23之一所述的支撑部段或座椅,其中,该负荷响应联动机构至少部分包括柔性材料的板或杆,该板或杆带有多个切制槽,在受力下能使所述切制槽受压闭合或受拉张开。
25.根据权利要求23或24所述的支撑部段或座椅,其中,该负荷响应联动机构至少部分包括弹簧。
26.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,该骨架包括基本上平行布置的一对支撑件和在所述支撑件之间延伸的至少一个横板件,该支撑件和该横板件共同包围这些子系统。
27.根据权利要求26所述的支撑部段或座椅,其中,该至少一个横板件至少部分由弹性变形材料构成。
28.根据权利要求26或27所述的支撑部段或座椅,其中,这些支撑件被固定就位且该横板件被可变形地联接到该支撑件。
29.根据权利要求28所述的支撑部段或座椅,其中,可变形的联接是弹性变形联接,它允许该横板件在装置不受力时相对于该支撑件返回中立位置。
30.根据权利要求26至29之一所述的支撑部段或座椅,其中,所述横板件被包在软套中,该软套具有可滑动地与该横板件相互作用的低摩擦表面。
31.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,支撑部段被联接至另一个物体上,该联接被设计成允许在三个相互正交的直线维度的任何一个或多个上相对于该物体运动,第一维度平行于该物体的平面。
32.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,支撑部段被联接到与另一个物体相连的又一物体上,该联接被设计成容许绕三个正交轴线中的任何一个或多个相对于该物体转动,第一轴线平行于该物体的平面。
33.根据权利要求31或32所述的支撑部段或座椅,其中,该物体是另一个支撑部段。
34.根据权利要求32所述的支撑部段或座椅,其中,该物体是相对于初次提到的支撑部段在独立的座椅区段内实现的支撑部段,并且在两个座椅区段之间形成该联接。
35.根据权利要求31或32所述的支撑部段或座椅,其中,该物体是与在其中形成了该支撑部段的椅座或靠背无关的支撑结构。
36.根据权利要求36所述的支撑部段或座椅,其中,该支撑结构选自运输工具主体、安装框架或者未形成如上所要求保护的支撑部段的座椅部分。
37.根据权利要求31至36之一所述的支撑部段或座椅,其中,该联接包括至少一个回转致动器,其设计成允许调节在靠背或椅座的平面和物体平面之间的角度。
38.根据权利要求37所述的支撑部段或座椅,其中,该回转致动器包括齿轮箱,该齿轮箱具有设计用来驱动第一伞齿轮的致动器,第一伞齿轮与定向在基本垂直于第一伞齿轮平面的平面内的第二伞齿轮啮合,第二齿轮操作装有带齿驱动螺母的丝杠,该带齿驱动螺母设计成当第二伞齿轮转动时沿丝杠直线移动,第三齿轮与带齿驱动螺母的齿啮合并且可操作用于使该丝杠相对于可转动安装在该物体内的输出轴倾转。
39.根据权利要求38所述的支撑部段或座椅,其中,第三齿轮通过一组相互啮合齿轮与输出轴联接,该组当中的最后齿轮固定安装在输出轴上。
40.根据权利要求38或39所述的支撑部段或座椅,其中,还包括线性位置调节机构,其中该回转致动器的输出轴用作该线性位置调节机构的驱动机构的一部分。
41.根据权利要求37至40之一所述的支撑部段或座椅,其中,该回转致动器带有弹性机构,该弹性机构用于在该回转致动器在第一方向转动时蓄能并且在该回转致动器在与第一方向相反的方向转动时释能。
42.根据权利要求41所述的支撑部段或座椅,其中,该弹性机构包括机械弹簧。
43.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,该支撑部段或座椅可通过线性致动器直线运动,该线性致动器包括驱动一个驱动杆转动的驱动机构,设计成随驱动杆转动而转动的丝杠,轴向对准且与该丝杠的螺纹啮合的活塞杆,以及用于将该活塞杆保持在相对该丝杠轴线的固定转动位置上的机构,由此,该丝杠和该活塞杆中的一个相对于该丝杠和该活塞杆中的另一个的轴向转动导致沿丝杠轴线的该活塞杆和该丝杠的相对位置的调节。
44.根据权利要求43所述的支撑部段或座椅,其中,用于将该活塞杆保持在固定位置上的所述机构包括在该驱动杆内的至少一个纵向凹槽,该活塞的至少一个周向延伸的凸起滑动插入该纵向凹槽。
45.根据权利要求43或44所述的支撑部段或座椅,其中,该活塞杆可通过被马达驱动的第一齿轮滑动地安装,第一齿轮与安装到该驱动杆上的第二齿轮啮合,由此在马达驱动时,使该驱动杆转动并驱动该丝杠转动。
46.根据权利要求43至45之一所述的支撑部段或座椅,其中,该线性致动器包括可转动安装在轴上的安装孔。
47.根据权利要求46所述的支撑部段或座椅,其中,该安装孔被安装在回转致动器的输出轴上。
48.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,该骨架带有一个或多个孔,经过调节的空气可经过该孔从在座椅内被输送至椅座。
49.根据权利要求48所述的支撑部段或座椅,其中,还包括总管和与该孔相连的管道,管道也与位于座椅外的空调系统相连。
50.根据权利要求49所述的支撑部段或座椅,其中,包括多个孔和管道分支系统,其输送经过调节的空气至每个所述多个孔。
51.根据权利要求49或51所述的支撑部段或座椅,其中,一个或多个风扇设置在该管道内以帮助将经过调节的空气抽吸循环至座椅。
52.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,该骨架包括通过一个或多个横板件相连的多个支撑件,其中在横板件和该支撑件之间的联接由该横板件的、围绕该支撑件的柱杆的套环部构成,该柱杆和该套环通过轴承可转动联接。
53.根据权利要求52所述的支撑部段或座椅,其中,该套环部在其最外表面上包括低摩擦覆罩。
54.根据权利要求52或53所述的支撑部段或座椅,其中,该柱杆是空心的,允许流体和/或经过调节的空气循环流过座椅。
55.根据权利要求54所述的支撑部段或座椅,其中,还包括伸入空心柱杆内以加强该支撑结构的加强筋。
56.根据前述权利要求之一所述的支撑部段或座椅,其中,包括用于调节该区段的刚性和/或区段做出反应的负荷范围的调节机构。
57.根据权利要求1所述的支撑部段,它形成整个椅座或其一部分,其中,骨架包括通过一个或多个横板件相连的多个支撑件,包套饰物设置在该横板件的朝外表面上,弹动板被弹性偏压到该横板件的朝内表面上。
58.根据权利要求31至36之一所述的支撑部段或椅座,其中,还包括至少一个用于调节椅座的高度和/或方位的机构,该机构被骨架和用于将由该机构所施加的负荷通过该弹动板传递给该横板件的传递板包围。
59.根据权利要求58所述的支撑部段或椅座,其中,该机构是两用升降倾斜机构。
60.根据权利要求58或59所述的支撑部段或椅座,其中,该机构包括升降凸轮。
61.根据权利要求57至60之一所述的支撑部段或椅座,其中,该支撑件包括空心柱杆,允许流体和/或经过调节的空气循环流过座椅。
62.根据权利要求61所述的支撑部段或椅座,其中,还包括伸入空心柱杆内以加强该支撑结构的加强筋.
63.根据权利要求57至62之一所述的支撑部段或椅座,其中,该弹动板包括被固定至支撑件上的由弹性变形材料构成的拱形段。
64.—种座椅,包括根据前述权利要求之一所述的一个或多个支撑部段,还包括用于将该座椅的一个或多个部件锁定就位的锁定机构。
65.根据权利要求64所述的座椅,其中,该锁定机构包括安装在轴承中的丝杠,该丝杠被致动器驱动并与驱动齿条啮合,该驱动齿条上装有锁销,在丝杠驱动下使所述锁销沿丝杠轴线轴向移动,由此接合或脱离部件以锁定或解锁。
66.根据权利要求64所述的座椅,其中,该锁定机构包括安装在轴承内的丝杠,该丝杠被致动器驱动并与螺纹套啮合,该套上装有多个锁销,在丝杠驱动下使所述锁销沿丝杠轴线轴向移动,由此接合或脱离一个或多个部件以便锁定或解锁。
67.根据权利要求64至67之一所述的座椅,其中,该锁定机构将靠背锁定到椅座上。
全文摘要
一种用于座椅(2)的支撑部段,包括完全或部分被不定形的包套饰物包覆的负荷响应型骨架,该骨架包括多个可独立操作的负荷响应型子系统,这些子系统共同允许该支撑部段对负荷局部区做出响应和反应,以给乘坐者提供出色的支撑和舒适性。支撑部段可作为整个座椅靠背和/或椅座或其一部分来实现。
文档编号B60N2/50GK103038097SQ201080067131
公开日2013年4月10日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年3月31日
发明者S·科克伦 申请人:康卡斯特有限公司
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