CN100493951C - 轮廓高度不大的座椅悬架 - Google Patents

Abstract

一种轮廓高度不大的座椅悬架，所述座椅悬架具有适合于安装在汽车上的下框架和定位在下框架上方用于支撑其上的座垫和靠背的上框架。一个基本上完全可折叠的剪刀式联动机构相互连接在下框架和上框架之间，使下框架和上框架能够彼此相对地基本上平行地移动。在上框架和下框架之间设置一个偏置装置，偏置装置具有迫使上框架离开下框架的预载荷力。第一调节结构定位在上框架内，用于有选择地允许上框架相对于下框架前后调节。第二调节结构定位在下框架和上框架之间，用于通过按照座椅中的乘坐者的重量把施加在一个调节板上的水平作用力转变为影响偏置装置的预载荷力的垂直作用力，有选择地允许对偏置装置的调节。本发明的改进在于：将调节按钮定位在座椅的前方，并且使所述调节按钮与上框架一起移动，与上框架相对于下框架的前后调节无关。

Description

轮廓高度不大的座椅悬架

技术领域

[0001]本发明广义地说涉及汽车座椅悬架组件，更加具体地说，本发明涉及一种座椅前后调节结构和一种座椅乘坐者重量补偿调节结构，二者联合起来可以提供具有轮廓高度不大的汽车座椅悬架。

背景技术

[0002]众所周知，汽车，尤其是大型载重汽车，设有能够缓冲极重负荷的剪刀型悬架，这与通常较平稳乘坐轿车碰到的情况不同。为了使驾驶人员免受由于汽车振动引起的疲劳和不舒服，通常的做法是，提供座椅悬架系统，其中加入各种不同的弹簧装置，弹簧装置可以保护驾驶人员不受振动影响，其代价是消耗座椅下面的相当大的物理空间。这对于可以按照座椅乘坐者的重量调节的弹簧悬架系统尤其适用。某些这样的座椅包括滑动装置，滑动装置能够相对于汽车地板前后或纵向调节座椅。当座椅设有两个上述的调节结构的时候，座椅必须在汽车地板上方相当大的距离定位它的座椅框架才能容纳下这两个调节结构。此外，在悬架中使用的剪刀式联动结构的部分折叠还要占据安装座椅的距离。通常，这个距离变得很大，以至于在汽车地板和汽车顶板之间具有相当小的空间限制的某些汽车中不允许使用。因此仍然期望提供一种座椅悬架，它可以加入座椅乘坐者重量补偿调节结构和座椅前后调节结构这两者，它们与一个基本上完全可折叠的剪刀式联动结构一起可以保证座椅有一个相对来说不大的轮廓高度。

[0003]在1998年6月16日颁发的美国专利No.5765802和1999年2月16日颁发的美国专利No.5871198中公开了一种这样的座椅悬架，这两个专利都转交给本申请的受让人。在这些专利中，座椅悬架包括与基本上完全可折叠的剪刀式联动结构组合在一起的一个前后调节结构和一个重量补偿调节结构。虽然这些专利的设计已经表现得令人满意，但还能进行改进，以进一步提高性能，便于调节和节省座椅悬架的成本。例如，在上述的专利中，重量补偿调节结构定位在座椅的左侧，因此在座椅向前调节时接近已经向后移动的调节按钮有时很困难，座椅乘坐者够不着所述的调节按钮。但是，向座椅前部移调节按钮则要求重量补偿调节结构允许调节按钮与座椅前后调节结构一起前后移动。

发明内容

[0004]本发明的一个主要目的是提供一种悬架结构，它的结构简单并且成本相当便宜，同时还可以满足厂家的与日俱增的在紧凑性和舒适性方面的要求。

[0005]本发明还有一个目的是提供一种合适的悬架单元，它会减小经过驾驶人员的座椅从汽车传送到驾驶人员的冲击和振动。

[0006]本发明下一个目的是提供一种具有可调节的预载荷因而可以适应座椅乘坐者的重量的座椅悬架。

[0007]本发明另一个目的是提供一种利用具有滑动通道的剪刀式联动结构的座椅悬架，所述滑动通道用作座椅纵向调节的导轨。

[0008]本发明下一个目的是提供一种具有基本上完全可折叠的剪刀式联动结构的座椅悬架。

[0009]本发明还有一个目的是提供一种具有重量补偿调节结构的座椅悬架，所述的重量补偿调节结构总是可以接近的，与座椅的纵向调节无关。

[0010]按照本发明的一个方面，轮廓高度不大的座椅悬架包括适合于安装在汽车上的下框架和定位在下框架上方用于支撑其上的座垫和靠背的上框架。一个基本上完全可折叠的剪刀式联动结构相互连接在下框架和上框架之间，使下框架和上框架能够彼此相对地基本上平行地移动。在上框架和下框架之间设置一个偏置装置，偏置装置具有迫使上框架离开下框架的预载荷力。第一调节结构定位在上框架内，并且有选择地允许上框架相对于下框架前后调节。第二调节结构定位在下框架和上框架之间，并且通过按照座椅乘坐者的重量把施加在一个调节条上的水平作用力转变为影响偏置装置的预载荷力的垂直作用力，有选择地允许对偏置装置进行调节。调节条有一个与其啮合的凸轮，水平作用力可滑动地移动所述调节条，并且在垂直方向对于偏置装置的弹性元件进行凸轮控制。本发明的改进在于：第二调节结构的调节按钮定位在座椅的前方，并且允许调节按钮与上框架一起移动，与上框架相对于下框架的前后调节无关。

[0011]本发明的各种其它目的、特征、和优点从下面结合附图的详细描述中将变得显而易见。

附图说明

[0012]附图表示的是实施本发明的当前考虑的最佳方式。在附图中：

[0013]图1是使用本发明的座椅悬架的汽车座椅的透视图，其中表示出一个座椅前后调节结构和一个重量补偿调节结构；

[0014]图2是图1的座椅悬架的分解透视图；

[0015]图3是图1的座椅悬架的底视图，所述座椅悬架是组装好的形式，其中除去了基板的一些部分；

[0016]图4是沿图3的4-4线取的剖面图，其中表示初始设置(setting)中的重量补偿调节结构；

[0017]图4A是类似于图4的视图，表示座椅支撑框架的向前调节以及调节按钮和重量补偿调节结构的连杆随之移动的方式；

[0018]图5是类似于图4的视图，表示在随后的设置中的重量补偿调节结构；

[0019]图6是沿图3的6-6线取的剖面图，表示在图4的设置中的重量补偿调节结构；

[0020]图7是类似于图6的视图，表示在图5的设置中的重量补偿调节结构；

[0021]图8是座椅悬架的剪刀式联动结构的分解视图；

[0022]图9是图8的透视图，处在组装好的状态；

[0023]图10是座椅靠背的分解图。

具体实施方式

[0024]现在参照附图1，其中表示一个实施本发明的汽车座椅悬架，所述汽车座椅悬架总体用标号10代表，并且结合到汽车座椅12的基部或底部，所述汽车座椅锚定到汽车的地板14上。众所周知，汽车座椅12包括一个座垫16和靠背18，所述靠背18或者是固定式的，或者相对于座垫16可进行转动调节。提供第一调节结构20以便相对于汽车地板14纵向调节汽车座椅12的位置。提供第二调节结构22，以便按照座椅乘坐者的重量改变汽车座椅12的弹性悬架(suspension)。如下面将要描述的，汽车座椅12的部件安排可以得到对于这种悬架的购买者来说期望的轮廓高度相对不大的座椅。

[0025]现在参照附图2的分解图，汽车座椅悬架10包括：上框架24、下框架26、和插在上框架24和下框架26之间的基本上完全可折叠的剪刀式联动结构28。第一调节结构20按照传统方式定位在上框架24内并且包括一对调节通道组件30。第二调节结构22定位在上框架24和下框架26之间，并且包括悬架弹簧32、由凸轮随动部件34和凸轮(cam)36确定的凸轮组件33、调节条38、重量调节臂组件40、具有通孔42的圆筒形耦合部件41、U形叉杆销43、和固定到重量调节按钮46的一个长杆44。

[0026]上框架24是大体U形的钢管状结构，用于支撑其上的座垫。管状结构24的前部包括一个横向支撑条48和一对滑动通道50，滑动通道50在支撑条48和管状结构24的前部之间并且在其对应的下表面上延伸。滑动通道50的两个端部确定了下面将要描述的剪刀式联动结构28的部件向前和向后的移动限制。将图中表示的具有凹槽53(图3)的连杆夹持托架52焊接到管状结构24的前部。管状结构24的后部包括一个下凹的平面安装托架54，托架54具有一对空间上分开的直立的安装壁56，它们通过一个后交叉支柱58相互连接。如下面将要说明的，安装壁56便于座椅后框架60(图10)与之可转动的固定。座椅后框架60具有一个支撑57，用于支撑一个泡沫靠背59，在靠背59上塞入覆盖物61以形成座椅靠背18。空间上分开的滑动通道组件30在其相对的侧面上固定到安装托架54的下表面上，并且通过在图3中的连接导线62按可操作方式结合在一起。

[0027]现在参照附图2和3，每个上框架通道组件30都包括一个细长的调节通道64，调节通道64的横截面是C形的，调节通道64有一个下壁，所述的下壁沿它的长度方向形成有多个凹槽66。每个调节通道64还有利用对齐的圆形开口形成的一个前耳68和一个后耳70。横截面为U形的梳齿(comb)72具有一个利用多个齿状物74形成的下壁，梳齿72还有一个前片76和一个后片78。每个调节通道64相对于它的梳齿72并排放置，以使梳齿72的齿状物74可以容纳在调节通道64的凹槽66中，在前耳68和后耳70中形成的开口与在前片76和后片78中形成的孔对齐。在每个调节通道组件30上，一个细长的释放连杆80穿过对齐的开口和孔伸出。在汽车座椅12左侧的释放连杆80包括一个延伸部分82，延伸部分82延伸超过汽车座椅12的前端并且终止在一个手柄84内，手柄84可以在座椅12左前角的外部接近座椅乘坐者。每个释放连杆80的前端包括一个与其固定在一起的U形转动通道86，U形转动通道86邻接梳齿72上的前片76。如从图3可见的，每个释放连杆80的后端突出出来，超过后片78，并且容纳在携带连接导线62的导线细孔88中。扭力闩锁弹簧90(图2)围绕释放连杆80的前部，并且扭力闩锁弹簧90插在调节通道64的前耳68和梳齿72的前片76之间。确定每个扭力闩锁弹簧90的位置，以便在正常的条件下将每个梳齿72的齿状物74保持在它的对应的调节通道64的凹槽66中。

[0028]现在回到图2，下框架26是大体H形状的钢基板92，钢基板92具有弯曲的侧边边缘94，侧边边缘94形成相对的侧边通道96。可以使用在基板92的角中形成的孔98来容纳从汽车地板14向上延伸的短柱(未示出)，可使螺母(未示出)与短柱螺纹连接，以便相对于汽车地板14固定基板92。基板92具有一对安装分段100，安装分段100携带合适的紧固件102以便能够连接到剪刀式联动结构28的一部分上。基板92还设有一个中央开口104(图6)，中央开口104容纳用于利用悬架上部结构(suspension superstructure)固定基板92的螺母106。

[0029]现在参照附图2、8、9，通过剪刀式联动结构28平行地连接上框架24和下框架26，一个在另一个的上面，所述的剪刀式联动结构28由一对内部联动结构108、110和一对外部联动结构112、114形成。内部联动结构108、110由弯曲的侧边部分和弯曲的前、后部分120、122分别形成，弯曲的侧边部分是大体长方形的内臂组件116，内臂组件116具有钢支撑板118。图3表示：在内臂组件116的一个侧边上，加固管124在对应的前、后部分120、122之间延伸。在另一个侧边上，一个内臂加固片126从板118开始向上突出，在对应的前和后部分120、122内形成一对对齐的开口128(图2)，以便容纳重量补偿调节结构22的长杆44。突起130(图3)从板118开始向上延伸，并且具有一个与开口对齐的孔。突起130携带一个可以转动的轴承131，杆44可以穿过所述的轴承。圆筒形的耦合部件41和U形叉杆销43也从板118开始向下延伸。在132处，切下板118的一个后角区，以便容纳重量调节臂组件40的一个部分。内部联动结构108具有一个与其和加固管124焊接在一起的耦合螺母134，并且横向延伸穿过联动结构108而且延伸在联动结构108的外部。相对的内部联动结构110具有一个与其和内臂加固片126焊接在一起的耦合螺母136，并且横向延伸穿过联动结构110而且延伸在联动结构110的外部。内部联动结构108、110的前端携带销138，用于在上框架24的前部可以安装可滑动地容纳在滑动通道50内的第一对滑块140。内部联动结构108、110的后端具有焊接到内部联动结构的内表面上的孔和螺母(在图2的位置111处只能看见一个)，以便容纳在基板92的安装分段100中的紧固件102。

[0030]外部联动结构112、114在后端通过一个传动轴142结合在一起。外部联动结构112、114的后端设有销钉144，用于安装可滑动地容纳在上框架24的调节通道组件30中的调节块146。外部联动结构112、114的前端设有销钉148，用于安装第二对滑块150，第二对滑块150可滑动地容纳在下框架26上的侧边通道96中。每个外部联动结构112、114的中间部分按照可操作的方式通过螺栓152连接到每个内部联动结构108、110的中间部分，所述的螺栓152螺纹连接到耦合螺母134、136之一内。

[0031]图2-7表示的是独特的重量补偿调节结构22。圆筒形耦合部件41和U形叉杆销43从形成的内臂板118的下侧开始向下延伸。耦合部件41穿过一个带有切口的孔154与板118在下面接触，所述的孔154是由调节条38远端上的一个连续壁形成的。孔154的周边尺寸大于耦合部件41的直径，所以耦合部件41与壁156是分开的。调节条38的近端接合到重量调节臂组件40上。更加具体地说，重量调节臂组件40具有一对分隔开的臂158，它们通过铆钉159固定在一起，并且确定了一对分叉的支柱160，在这对分叉的支柱160之间可转动地安装一个U形螺母162。在两个臂158之间接纳调节条38的近端，并且通过U形叉杆销164和扁销166固定所述的调节条38的近端，以使在调节条38和分隔开的臂158之间的相对移动存在自由度。臂158具有两个对齐的孔，用于接纳U形叉杆销43，以使臂158可以在上面转动。耦合部件41还要穿过凸轮36、凸轮随动部件34、和弹簧32的至少一部分。确定凸轮36的方向，使其定向在调节条38上的带有切口的孔154内，以使凸轮36的凸台与孔154中的切口对齐，以便阻止凸轮36相对于调节条38的转动。凸轮36具有一个空腔，因此可以确保凸轮36和耦合部件41之间的相对移动。凸轮36包含一系列倾斜的楔形件或斜面168，它们可以与在凸轮随动部件34上的互补的倾斜表面170啮合。唇状突起172从凸轮随动部件34的基板开始向外延伸，用于密封围绕凸轮随动部件34的弹簧32的小或上端(small or upper end)。弹簧32包括一个大或下端(large or lower end)，下端坐落在基板92上。弹簧32以预先确定的可以迫使上框架24离开下框架26的预载荷力进行安装。通过耦合通孔42插入一个止块或紧固件174，所述的止块或紧固件174具有一个螺纹端，所述螺纹端容纳在螺母106内，螺母106装配在基板92内，从而将剪刀式联动结构28、调节条38、重量调节臂组件40、凸轮36、凸轮随动部件34、弹簧32、和基板92保持(hold)在一起。将紧固件174拧入螺母106内，拧入的距离用于设定座垫16和基板92之间的最大距离。应该认识到，紧固件174穿过弹簧32的中轴线，抵消弹簧的负荷压力，以使较轻的部件可以处于悬架中(in the suspension)。通过补偿所述的负荷，这些重量轻的部件仍旧保持平直并且仍旧可以起作用。使用紧固件174便于基板92不被置于弯曲的负荷中(not placing the base plate 92 in a bendingload)。

[0032]调节器螺栓176具有与U形螺母162的内螺纹啮合的外螺纹，并且具有与轴承131配合的前端。调节器螺栓176具有一个内六角形178(图4A)，内六角形178用于配合接纳长杆44的六边形周边。因此，转动杆44将要相对于U形螺母162转动调节器螺栓176，并且当进行前后调节时，还将允许长杆44通过调节器螺栓176自由滑动。防松螺母180拧到调节器螺栓176的后端，用作U形螺母162的行程限制装置。通过使杆44穿过在内臂组件116的对应的前和后部120、122中的开口以及在突起130内的孔，可以将长杆44装入调节器螺栓176内。如在图4中清晰可见，用机械的方法，借助于防松螺母182将重量补偿按钮46紧固到长杆44的前端，从而可以传送转动移动。长杆44插入在管状结构24的前部的托架52中形成的孔内。定位垫片184和弹簧销钉186，以使所述定位垫片184和弹簧销钉186可以紧固按钮46，相对于座椅的管状结构24就位。将一个重量调节螺母188固定到长杆44上，所述重量调节螺母188具有一个延伸部分190和一个臂状重量调节指示器192，所述延伸部分190伸入托架52上的对齐的凹槽内。

[0033]借助于上述结构，可以将内部联动结构108、110和外部联动结构112、114彼此分隔开，以使当剪刀式联动结构28基本上完全折叠的时候第一对滑块140与第二对滑块150处在几乎相同的水平。在这个位置，通过在座垫16上施加重负荷使弹簧32受到压缩，使弹簧的各个圈彼此紧紧地压在一起。按照特定方式安排联动结构108-114以及弹簧32将产生一个附加的间隙，这个间隙可以按照高度极小的轮廓放置座椅12。

[0034]在使用中，让我们假定：期望改变座椅12的前后位置，从图4的向后位置改变到图4A的向前位置。抓紧手柄84，克服弹簧90的偏置力，在座椅12的左前侧升高并转动延伸部分82和释放连杆80，通过连接导线62将这个转动移动转换到座椅12的右侧。这样的转动使齿状物74在梳齿72上移动，与调节通道64上的凹槽66脱开，允许调节块146在调节通道64中滑动并允许第一对滑块140在前上通道50中滑动。一旦到达期望的滑动位置，则释放手柄84，闩锁弹簧90将要转动，并且返回每个释放连杆80，从而使齿状物74再一次啮合凹槽66，借此锁紧所述座椅12就位。通过这种结构，可以相对于连接到下框架26的剪刀式联动结构28有选择地前后调节用于固定座垫16的上框架24。

[0035]作为本发明的一个特征，重量补偿调节结构22的长杆44当进行前后调节的时候(图4A)可以自由地滑动通过调节器螺栓176的内部178。这将允许调节按钮46与安装座垫16的上框架24的前边缘一起移动，因此，所述按钮46对于座椅乘坐者来说总是容易接近的，与座椅的前后位置无关。

[0036]现在假定：期望根据座椅乘坐者的重量改变在悬架弹簧32上的预载荷力，从图6的较低设定变到图7的较高设定。按照常规的方式转动在座椅12的右前边缘外部的调节按钮46。当按照这样的方式转动调节按钮46以增加预载荷时，长杆44的转动将使调节器螺栓176转动，并且使U形螺母162朝向防松螺母180的方向移动。U形螺母162的移动使调节臂158中转动，并且通过U形叉杆销43向调节条38施加一个水平力。调节条38的移动使凸轮36相对于凸轮随动部件34移动，使凸轮随动部件34升高超过凸轮36，并且增加了弹簧32的压缩力或预载荷，导致较硬的乘坐感觉。

[0037]要说明的是，当按钮46转动时，本发明提供重量补偿调节的相关指示。具体来说，按钮46和螺母188的转动使臂状指示器192相对于在托架52上形成的凹槽53移动。通过凹槽53看见的指示器192的表面区域的大小为座椅乘坐者给出了重量补偿调节大小的可见指示。

[0038]虽然参照优选实施例已经描述了本发明，但本领域的普通技术人员应该认识到，在不偏离本发明的构思的条件下还可以进行某些替换、改变、或省略。因此，以上的描述只为举例说明，不应该被认为是对于下述权利要求书提出的本发明的范围的限制。

Claims (9)

1.一种座椅悬架，所述座椅悬架具有适合于安装在汽车上的下框架和定位在下框架上方用于支撑其上的座垫和靠背的上框架，一个基本上完全可折叠的剪刀式联动结构相互连接在下框架和上框架之间，使下框架和上框架能够彼此相对地基本上平行地移动，在上框架和下框架之间设置的一个支承装置，支承装置具有迫使上框架离开下框架的支承力，第一调节结构定位在上框架内，用于有选择地允许上框架相对于下框架前后调节，第二调节结构定位在下框架和上框架之间，第二调节结构包括调节条和与调节条啮合的凸轮，其中作用在调节条上的水平作用力可滑动地移动调节条，并通过与调节条啮合的凸轮在垂直方向调节支承装置的弹性元件，以按照座垫乘坐者的身体重量通过把施加在调节条上的水平作用力转变为影响支承装置的预载荷力的垂直作用力而有选择地允许支承装置的调节，其中：

第二调节结构构造并设置成使得调节按钮在座垫的前方从上框架开始向前延伸，并且使所述调节按钮与上框架一起移动，与上框架相对于下框架的前后调节无关。

2.权利要求1所述的座椅悬架，其中，第二调节结构定位在下框架和剪刀式联动结构之间，弹性元件靠紧下框架设置，凸轮设置在所述弹性元件上方并靠紧所述弹性元件，一个凸轮随动部件与凸轮啮合，调节条与凸轮不可转动地啮合，一个重量调节臂组件与调节条连接并且进行安装以便可在剪刀式联动结构上转动，一个耦合部件从剪刀式联动结构上悬挂并且突出穿过调节条、凸轮、凸轮随动部件和至少一部分弹性元件，一个紧固件将耦合部件接合到下框架上，以及一个可转动的调节连杆在调节按钮和重量调节臂组件之间延伸。

3.权利要求2所述的座椅悬架，其中：剪刀式联动结构携带一个可转动的轴承，所述调节连杆穿过所述轴承。

4.权利要求3所述的座椅悬架，其中：重量调节臂组件包括一对分叉的支柱，在它们之间可转动地安装一个U形螺母，U形螺母具有可与在可转动的轴承上安装的调节器螺栓上的外螺纹啮合的内螺纹，调节器螺栓具有一个内六角形，用于配合接纳调节连杆的六边形周边，从而，调节连杆的转动使调节器螺栓相对于U形螺母进行转动，并且允许当进行前后调节时调节连杆同时穿过内六角形滑动。

5.权利要求4所述的座椅悬架，其中：调节条连接到分叉的支柱上，分叉的支柱可枢轴转动地固定到剪刀式联动结构的支撑板上，因此，调节连杆的转动使调节器螺栓转动，引起U形螺母的移动和分叉的支柱的转动，从而向调节条施加水平作用力，借此，调节条的移动使凸轮相对于凸轮随动部件移动以改变弹性元件的压缩状态，并且为座垫的乘坐者提供期望的乘坐缓冲。

6.权利要求2所述的座椅悬架，其中：上框架包括一个托架，用于引导固定到调节连杆上的重量调节指示器。

7.权利要求6所述的座椅悬架，其中：所述的托架包括用于形成重量调节指示器的一个凹槽，其中，调节连杆的转动使重量调节指示器相对于凹槽移动，通过凹槽看见的重量调节指示器的表面面积的大小为座垫乘坐者形成乘坐者重量补偿调节大小的可见指示。

8.权利要求1所述的座椅悬架，其中：座椅靠背枢轴转动地安装到上框架。

9.权利要求2所述的座椅悬架，其中：紧固件穿过弹性元件的中轴并且抵消弹性元件的负荷压力，因此允许较轻的部件处在悬架中并可以保持悬架笔直。

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