CN100519263C - 用于汽车和飞机的自适应充气座垫和靠垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自适应座垫和靠垫，它分为结构基本相同的一个座垫(1)和一个靠垫(2)。许多辐板(6、7)通过粘合或焊接被置于一种气密外套(3)的上表皮(4)和下表皮(5)之间。第一种辐板(6)是单层结构，第二种辐板(7)是双层结构并且在辐板(7)之间每一对都有一个空腔(10)。外套(3)内的空间充满了压力为p1的压缩空气，空腔(10)可以根据需要用压力为p2的压缩空气来加压，其中p2＞p1。因而座垫或靠垫(1、2)的柔软度和厚度可以改变。由于双辐板(7)的数目和布置以及可能的组合，垫子(1、2)可以通过由坐着的人以压缩空气p2进行选择性的加压来匹配即时的舒适性要求。

Description

用于汽车和飞机的自适应充气座垫和靠垫
技术领域
本发明涉及一种用于汽车和飞机的自适应充气座垫和靠垫。
背景技术
充气座垫和靠垫本身是已知的。通常它们包括许多并排布置的空气管，这些空气管可以通过一个共同的阀充气和放气，这种充气座垫和靠垫的设计和结构与已知的空气床垫相类似。一种自适应方案是在单个管子中设有不同空气压力，因此形状和柔软度可以在一个有限的范围内改变。实际的应用时，这种垫子还设有一个布套。然而，这些管子的基本结构仍然是可见的，并且主要对一个垫子而言，它们也可以被感觉到。
发明内容
本发明的任务是创造一种在大范围内自适应的座垫和靠垫；在座椅的舒适性方面满足非常高的要求；与传统的泡沫垫子相比可以很显著地减轻重量；并且在它们的制造过程中，也可以很容易地考虑到现有的座椅套结构。
该任务通过一种用于汽车和飞机的自适应充气座垫和靠垫来实现，它包括能够连接的一个座垫和一个靠垫；
座垫和靠垫都包括下列特征：
一个充满了压缩空气的气密外套，该外套分为一层上表皮和一层下表皮；
有多个辐板，所述辐板布置在上表皮和下表皮之间并将它们相互连接；
辐板中的第一种是单辐板而第二种是双辐板，因此在每双辐板的两块辐板之间有至少一个空腔形成，并且该至少一个空腔相对其周围气密封闭，除了一个让压缩空气进出的孔；
外套的内部能够充满压力为p1的压缩空气；并且
空腔能够以空气压力p2>p1加压。
本发明可以参考附图作更详细的说明。
附图说明
图示为：
图1第一实施例的透视图；
图2第一实施例的一部分的纵向剖面图；
图3a、b图2在非工作状态和工作状态时的一个细节图；
图4a、b图3a、b的一个变型方案；
图5在第二实施例中与图3a、b相同的细节图；
图6涉及图3a、b所示细节的一个生产步骤；
图7根据本发明的辐板的一种分割；
图8第一实施例的剖面图；
图9第二实施例的透视图；
图10第三实施例的透视图；以及
图11第四实施例的透视图。
具体实施方式
图1展示了一种本发明所述的座垫和靠垫的第一实施例的一个透视图，这是一种简单实施方式，例如一种公共交通工具。垫子分为一个座垫1和一个靠垫2。它们可以是单独的或者集成的单元。任何可以使用的座椅外套已经被拿掉。所以座椅真实的结构也没有被展示，因为是现有技术，不是本发明的主题内容。
图2展示了座垫1的一个剖面图AA并且图解了上述座垫1的结构：它包括一个由一层上表皮4和一层下表皮5构成的外套3。两类辐板，即单辐板6和双辐板7，在上表皮4和下表皮5之间伸展。当双辐板7的数量增加时，自适应的程度也增加，这将参考图3和图4作进一步的说明。
辐板6、7通过粘合或焊接与上表皮4和下表皮5连接。外套3和辐板6、7都是由气密材料制成，例如一种厚度合适的塑料薄片或一种包有塑料层的织物。考虑到安全性，最好使用一种不燃的和/或带有阻燃表层的织物。
在图2所示的剖面图中，座垫和靠垫1、2通过一条带子，最好是纺织带8相连接。
在本发明的上下文中，图2、3、4和5所示的设计都适用于垫子1和2。
如图所示，单辐板6沿着一条镶边9与上表皮4和下表皮5连接。对于双辐板7有两个实施例，如图3和图4中所示；而图2中所示的视图与图3的一致。在这个第一实施例中，一侧的辐板7如单辐板6中描述的那样与外套3相连。第二块辐板7再沿着两条镶边9与第一块辐板7相连。由此形成的一个空腔10相对座垫1剩余的内部气密。在这两个变型实施例中，压缩空气的供给和放气通过一个安置在座垫1内部的软管进行，上述软管包括位于每一对辐板上的或位于挑选出来的辐板对上的一个分支。当然，对每个空腔10也可以有它自己的压缩空气供给。另一个给双辐板供给空气的方法将参考图6作更详细的说明。
图5展示了双辐板71的另一种形式。双辐板7沿着两条镶边9再一次互相连接，因而形成了两个空腔10。包含三个或更多空腔的辐板7也符合本发明构思。
在垫子1的内部，空气压力是p1。空气经过进气管供给至双辐板7之间的空间中，该进气管将在下面作详细的描述。如果它们的压力p2超过了p1，辐板7会变弯并且它们的形状会从图3a、图4a和图5a展示的那样变成图3b、图4b和图5b所示的那样。换句话说，辐板7之间形成的空腔10的高度由于过剩压力Δp＝p2-p1而减少。这样，座垫1的形状可以被改变。如果双辐板7首先是布置在座垫1的后部，那么它的倾角可以被改变。更多的变型方案在描述图8的上下文中有说明。
图3和图4展示了连接辐板7和外套3的不同的可选方案。在图3中，一侧的辐板7都各自沿着两条镶边9与上下表皮4、5相连。稍微低于第一块辐板的第二块辐板7再沿着两条镶边9与上述的第一块辐板7相连。
图4展示了第二种变型方案。在此变型方案中，两块辐板7都以相同的方式各自沿着一条镶边9与上下表皮相连。
从制造的观点来看，图3所示的第一种变型方案稍微简单点，但是图4所示的第二种变型方案提供了更多的自适应可能性。
图6展示了图3所示第一种变型方案中的双辐板7的生产过程中的一个步骤。用于辐板7的材料被切成应有的尺寸，其中用于第一块辐板7的材料比第二块辐板7的材料窄两条镶边9。之后，两层材料被放置成一块置于另一块之上并且沿着内侧的镶边9粘合或焊接在一起。因为切得比较大，在纵向的每一侧都有一条镶边9空出，接着就分别与上表皮4和下表皮5焊接或粘合在一起。
如图6所示，在辐板7上分别切出一块长条11。这两个长条11也在交界处互相连接，因而形成一个空气通道12。一种撑挡元件13可以放置在这个空气通道12中，其中上述撑挡元件在即使是弯曲时也可以保持空气通道畅通。
对于图4所示的第二种变型方案，用于辐板7的下脚料有着相同的图样，然而，它们不在纵向的侧边处相连。
如果制造一块横穿过整个座垫的辐板以使得只是局部自适应，也就是用两块辐板7来制造，那么可按图7所示进行，在这里，下脚料分别包括两块长条11，每一块都用于形成空气通道12，下脚料的每一侧各有一块长条。穿过辐板7的下脚料例如且通常是插入了两条焊缝或粘合接缝14，这就将下脚料分成了三个区域：在外侧和邻接空气通道12处，也就是在边界区域15，辐板7的自适应如同迄今为止所描述的那样。在焊缝或粘合接缝14间产生了一个中间区域16，在该区域16只有两块辐板6并排布置着，该中间区域16不具有自适应性。
图8展示了座垫1的一个剖面图BB(按照图1)和一块双辐板的一个顶视图。辐板6、7基本上与上表皮4和下表皮5跨过座垫1的整个宽度互相连接，而外套3只有在边界区域17是自由的。这也是座垫1中发生压力补偿的地方。空气通道12最好也布置在这些边界区域17，其中上述空气通道12在座垫的后部区域脱离了座垫1并且在靠垫的下部区域脱离了靠垫2，然后与一个压缩空气控制系统相连。用于垫子1、2的压缩空气的入口也布置在上述区域。
根据本发明，依靠对辐板7进行适当的分组和组合可以通过使用压缩空气使座垫1的每个区域自适应。
参考图2到7，上面涉及座垫1的描述当然也同样适用于靠垫2。在靠垫2上，乘客腰部的区域最好是但不是唯一地在考虑自适应时所关心的。必须要记住的是，腰部区域的准确位置根据乘客的身材而不同。一个充气控制系统以对辐板7进行组合、分组和局部化为任务。这样的一个控制系统的设计不在本申请所描述发明的范围内。
图9展示了座垫1和靠垫2的一个第二实施例，其中的透视图与图1中的相一致。图9所示的实施例与图1所示的相比具有更复杂的轮廓线。这些轮廓线可以通过辐板6、7和外套3被分割的方法来产生，而不会对图2至7所示结构的技术要点产生任何的影响。此外，双辐板7的自适应效果可以很容易被垫子1、2的厚度和双辐板7的设计所影响。
图10展示了座垫1形状的一个第三实施例。为了进一步改善人和工程效果，辐板6、7在臀部区域基本上布置为同心椭圆的形式。因此，座垫可以被设计成一个盆形18。当然，椭圆状的气囊也在椭圆状的辐板6、7之间形成了。这些气囊可以分开供给压缩空气，要么单独供给要么成组供给，这使得在臀部区域可以选择垫子1的硬度。如果以同心椭圆状形式布置的辐板6、7整个或部分被设计成双辐板7那样，盆形的部分18就可变和可调。
图11展示了也是座垫1形状的一个第四实施例。为了得到一个符合人机工程学的形状，几个U形的辐板6、7集成在垫子上臀部和大腿的区域。该U形基本上与一个坐着的人接触座垫的区域一致。如果U形的辐板6、7被设计成双辐板7那样，以这种方法，座垫1上被人占据的与座垫接触的区域可以以一种简单的方式设计成具有自适应性。
在给定的座椅框架或座椅外套中固定座垫1和靠垫2最好是通过两根或更多的粘合型封口胶条，该封口胶条可以粘附在下表皮5和座椅框架上。其他联接垫子1、2的方式，例如通过夹子或钮扣也在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种用于汽车和飞机的自适应充气座垫和靠垫(1，2)，其特征在于，
它包括能够连接的一个座垫(1)和一个靠垫(2)；
座垫(1)和靠垫(2)都包括下列特征：
一个充满了压缩空气的气密外套(3)，该外套(3)分为一层上表皮(4)和一层下表皮(5)；
有多个辐板(6、7)，所述辐板布置在上表皮(4)和下表皮(5)之间并将它们相互连接；
辐板(6、7)中的第一种是单辐板(6)而第二种是双辐板(7)，因此在每双辐板(7)的两块辐板之间有至少一个空腔(10)形成，并且该至少一个空腔(10)相对其周围气密封闭，除了一个让压缩空气进出的孔；
外套的内部能够充满压力为p1的压缩空气；并且
空腔(10)能够以空气压力p2>p1加压。
2.根据权利要求1所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，双辐板(7)以这样的方式设计：
所述双辐板(7)的第一块辐板沿着两条镶边(9)与所述双辐板(7)的第二块辐板相连，其中上述第一块辐板的宽度比上述第二块辐板的宽度要窄与上述两条镶边(9)的宽度一致的一个量；
所述双辐板(7)的第二块辐板沿着两条镶边(9)既与上表皮(4)又与下表皮(5)相连；并且
每双辐板(7)的两块辐板的窄边沿着一条镶边(9)互相连接，因此所述双辐板(7)之间的空腔(10)依靠沿着镶边(9)的连接被封闭。
3.根据权利要求1所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，一块双辐板(7)的下脚料被设计成相同大小；每双辐板(7)的两块辐板沿着每一个镶边(9)互相直接邻接的辐板与上表皮(4)和下表皮(5)相连接；并且每双辐板(7)的两块辐板的窄边都沿着一条镶边(9)互相连接，因此在每双辐板(7)的两块辐板之间的空腔(10)依靠沿着镶边(9)的连接被封闭。
4.根据权利要求2或3所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，双辐板(7)沿着两条镶边(9)至少再相互连接一次，因此形成了至少两个空腔(10)。
5.根据权利要求2或3所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，在用于双辐板(7)的下脚料上至少在一端切出长条块(11)，该长条块(11)依靠它们边界的互相连接形成了用于给空腔(10)填充压缩空气的空气通道(12)。
6.根据权利要求5所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，防止空气通道由于弯曲而被封闭的撑挡元件(13)被插入空气通道(12)中。
7.根据权利要求2或3所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，在挑选出来的成对的双辐板(7)中，横向于上述双辐板(7)的纵向延伸部分分别设有两个焊接或粘合的位置，该焊接或粘合的位置沿着整个辐板的高度延伸，因而各自确定了空腔(10)的两个边界区域(15)和一个中间区域(16)，其中边界区域(15)填充压缩空气，而中间区域(16)与任何压缩空气供给源隔开。
8.根据权利要求2所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，辐板(6、7)和分为上下表皮(4、5)的外套(3)之间的所有连接通过粘合产生。
9.根据权利要求2所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，辐板(6、7)和分为上下表皮(4、5)的外套(3)之间的所有连接通过焊接来产生的。
10.根据权利要求1所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，双辐板(7)之间的每一个空腔(10)单独地供给压缩空气。
11.根据权利要求1所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，双辐板(7)之间的空腔(10)有选择地组合在一起并且因此一起供给压缩空气。
12.根据权利要求5所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，用于外套(3)、辐板(6、7)和用于空气通道(12)的下脚料(11)的材料包括塑料。
13.根据权利要求5所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，用于外套(3)、辐板(6、7)和用于空气通道(12)的下脚料(11)的材料包括一种包有塑料层的纺织材料。
14.根据权利要求1所述的充气座垫和靠垫，其特征在于，座垫(1)和靠垫(2)通过粘合型封口胶条与座椅框架固定，该封口胶条通过粘合方式与座椅框架以及座垫和靠垫固定。
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