CN101108593B - 汽车座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车座椅(1)，包括与汽车相连的底座框(2)，通过同步装置(6)强制性与底座框(2)活动连接的座椅框(4)及靠背框(5)，在靠背框(5)相对底座框(2)运动时，座椅框(4)相对底座框(2)和/或靠背框(5)绕轴线做强制性旋转运动。根据本发明，同步装置(6)设计成让座椅框(4)在靠背框(5)相对底座框(2)运动过程中做不成比例的绕轴运动。

Description

汽车座椅

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的汽车座椅，包括与汽车相连的底座框，通过同步装置强制性与底座框活动连接的座椅框及靠背框，在靠背框相对底座框运动时，座椅框相对底座框和/或靠背框绕轴线做强制性旋转运动。

背景技术

现有的汽车座椅包括座椅框和靠背框，靠背框与座椅框相连，为了让驾驶人员坐着舒服安全，靠背框和座椅框上各放一个软垫。座椅框设计成可更换地安装在机动车内，以适应不同体格的驾驶人员。靠背框设置成可以相对座椅框绕轴转动，从而允许调整倾斜角度，尤其是相对于垂直方向的角度调整。

DE 199 27 508 A1揭露了一种汽车驾驶座，所描述的驾驶座包括可以固定在汽车底板上的底座框和安装在底座框上的座椅部分，所述的座椅部分有座椅表面和靠背，如果发生事故，座椅部分受到驾驶人员施加在座椅上的力可以使之绕垂直于行驶方向的轴转动。为了使车辆在受到后面的外来冲击时，因驾驶员施加给座位上的内力使靠背变得更陡，从而避免或减少因更陡的靠背引起的所谓的斜坡效应，DE 19927 508 A1提议把轴设在座椅表面的上方，在行驶方向上座椅部分前端变低后段提高，这样当汽车后面受到冲击时，汽车的力或加速度会超过给定值。

DE 35 41 299 C2描述了一种汽车座椅包括靠背和坐垫，以及靠背垫，当坐在座椅上的人从原来垂直坐姿变成后倾坐姿时，靠背垫向后倾斜，同时把坐垫往前推，靠背垫子和坐垫通过可以在固定导槽上移动的共同旋转轴相连。

EP 0229 625揭露了一种公交车座椅，包括固定在底板上的座椅框架和刚硬的座椅外壳，所述外壳由座椅部分和后背部分组成，且通过可旋转的支撑件连接在座椅框上，可以在后者的帮助下从坐姿转化到躺姿。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车座椅，允许更好地调节座椅表面和靠背表面。

该目的通过权利要求1的特征实现。

本发明的关键点包括，在本说明书描述的这种汽车座椅上，设计同步装置，用来让座椅框在靠背框相对底座框运动时做非比例性旋转运动。结果，靠背框相对底座框的绕轴旋转运动导致座椅框相对靠背框以绕轴旋转运动的方式做强制性相对运动。这允许座椅框和靠背框可以朝对人体相当有利的方向调整，这由人体脊柱结构和骨骼的其他部分结构决定。已知的车辆座椅中，靠背框的倾斜是真正可调且不影响座椅框的调整。通过对比，同步装置将座椅框的调整和靠背框的倾斜调整相耦合，并在两个调整运动过程中建立非比例关系的调整，有利于照顾到用户脊柱的弯曲和臀部位置。

座椅框以可绕轴旋转的方式与底座框相连，座椅框的虚枢轴线设置在距离座椅框一段距离的地方，远离底座框的区域，最好在座椅框的座椅表面上方，尤其是设置在固定位置。结果，可以实现座椅框和与之相连的座椅表面的舒适定位。座椅框通过导杆、滑动轴承、旋转铰链或其组合与底座框相连，把座椅框进行绕轴旋转的枢轴线设置在距离座椅框一段距离的地方，并与后者不相交。因此不是实枢轴线而仅仅是非实枢轴线，也就是，用绕公共法线旋转方法定义的虚枢轴线。安装在汽车上的汽车座椅的虚枢轴线最好设置在座椅表面上。尤其是，枢轴线的方向基本保持水平，并垂直汽车的行驶方向，位于大约使用者坐在车上时的臀部所在位置。座椅框可以进行特别有利的倾斜，因而可以让臀部和大腿连接的位置可以很舒服地放在座椅表面。

靠背框的枢轴线方向基本与座椅框的枢轴线平行并与靠背框相交。当靠背框调整的结果导致座椅框发生强制性绕轴旋转运动，则靠背会发生自动纠正绕轴旋转运动。

在本发明的一个实施例中，同步装置的第一个控制面设置在座椅框上，最好是凸起形状，第二个控制面设置在靠背框上，最好是凸起形状，这些控制面设计用于在座椅框和靠背框之间传递强制性运动。通过把控制面设置成彼此相对并相互接触的方式，即实现了容易制作、功能可靠、经济实惠的同步装置。这里，凸起的控制面用于在座椅框和靠背框之间传送力和运动，其中由于控制面的凸起形状，可以避免底座框和靠背框之间的静态超定(overdetermination)。这种静态超定可能发生在使用控制杆进行力传送过程中，可以导致对同步装置的干扰。在本发明一个较佳实施例中，底座框和靠背框的控制面以这样的方式设置成相互关联，座椅框相对底座框进行相对运动时，控制面进行单纯滚动。在控制面之间发生单纯的滚动过程中，至少几乎没有滑动，最好没有滑动，并且当两控制面进行相对运动时，相对控制面的表面速度与另外一个控制面的表面速度相同，这样控制面之间至少基本没有摩擦力，因而不发生磨蚀。

本发明的另一个实施例，座椅框在靠背框背面的前方区域，有弧形的延长导孔，它通过定位销固定在底座框上，在底座框上，在靠背框背面的后方区域，有滑动表面，形状与座椅框对应，有些部分以圆柱筒的形式，在滑动表面上座椅框可以被同步装置强行移动。座椅框前方区域的延长导孔，最好做成导槽或开口并于侧面闭合的方式，确保座椅框的绕轴旋转运动受到固定在底座框上的定位销和长形孔槽的闭合端区域之间的活动连接的限制。因此即使座椅框加速度很高，例如可能发生汽车撞上阻碍物，就可保证底座框上的座椅框的可靠导向。关于座椅框后面部分的滑动导槽，尤其重要的是在座椅框这个点上受到的因使用人员体重产生的最大载荷，导致在座椅框和底座框的连接处有很高的表面压力，除非提供合适的大滑动支承表面。由于圆柱筒式的滑动表面，可以确保在座椅框和底座框上实现低表面压力的大面积滑行支承。虚枢轴线，最好设置在座椅表面上，由弧形延长导孔和圆柱筒式的滑动导轨的配合决定，其圆环的中心至少设置在同心上。同步装置预防座椅框从底座框上可能举起来，凸轮形式的控制面作为座椅框的保持向下的装置，确保即使是发生撞击产生很高的加速度的情况下也能确保座椅框和靠背框之间形状匹配的连接。

本发明的另一个实施例中，同步装置设计用于座椅框和靠背框在同一个方向的绕轴旋转运动。在座椅框和靠背框进行同向绕轴旋转运动时，座椅框进行顺时针方向运动，导致靠背框同样做顺时针绕轴旋转运动，反之亦然。因而实现靠背相对座椅框的解剖定位。

本发明的另一个实施例中，靠背框有调节装置，设置在同步装置上，设计用于靠背框独立于座椅框位置进行倾斜调整。靠背框相对垂直方向独立于同步装置的倾斜调整允许根据用户要求对汽车座椅进行个性化调整。较佳地，调节装置设计成枢轴线平行于同步装置的枢轴线，最好是同心，因而可以不考虑同步装置实现的在座椅框和靠背框之间的强制性链接。跟其他汽车座椅的可能性调节一样，调节装置可以手动进行或/和以外力辅助方式，特别是用气体弹簧或电动的方式。

本发明的另一个实施例中，靠背框设置有形状调节装置，最好强制性与同步装置连接，用于改变与靠背框相连的靠背垫子的外形。随着靠背框位置的改变和座椅框倾斜角度的关联改变，汽车座椅的用户采取不同坐姿需要不同的脊柱支撑。为了满足这些不同的需求，靠背框与形状调节装置相连，使之可以改变靠背的外形，如改变靠背与座椅表面相毗连处较低的区域的弯曲程度，从靠背上多弯一点或少弯一点来实现对用户腰部区域更多或更少的支撑。由于形状调节装置和同步装置之间最好进行强制性联结，靠背框相对垂直方向的每个倾斜角度都是预先设定的形状或靠背形状，以便在后背笔直的情况下提供合适的压型或弯曲，也就是靠背几乎平行于垂直方向，因此确保对腰椎有很好的支撑作用。通过对比，在靠背相对垂直方向严重倾斜时，靠背几乎没有压型，以便坐着的时候特别舒服。

在本发明的另一个实施例中，形状调节装置包括两个曲形定形棒，沿着靠背框的侧面部位延伸，与靠背框枢接，上述的定形棒最好通过连接杆强制性连接，能在侧面部位之间绕轴旋转。靠背的局部弯曲可以通过定形棒来实现，在每个情况下都以倒着的问号的形式弯曲，因而在与座椅框相毗连的区域有更大的弯曲，在距离座椅框较远的区域设计多个较小的弯曲。定形棒平行于靠背框的侧面部位延伸，也就是，平行于靠背框的垂直延伸的框架部分，并且可绕轴旋转地连接到靠背框上。这里，定形棒的枢轴线基本平行于定形棒弯曲较小的部分，因而当定形棒绕轴旋转时形状几乎没有改变。通过对比，当形状调节装置进行绕轴旋转运动时，与座椅框相毗连的区域内的定形棒的大弯区域绕轴旋转，进而改变靠背的压型。这里，定形棒绕轴反向运转，并通过连接杆在水平方向以运动学方式相互关联，从而确保靠背的压型均匀及定形棒的操作简单化。

附图说明

从权利要求以及参照附图对本发明的较佳实施例的描述中，本发明的更多优点和特征将会呈现。附图中：

图1显示的是本发明第一个实施例的汽车座椅透视示意图，

图2显示如图1所示的汽车座椅的侧面示意图，

图3显示的是本发明第二个实施例的汽车座椅侧面示意图，上述汽车座椅带有形状调节装置。

标号说明：

1  汽车座椅

2  底座框

3  行驶方向(水平方向)

4  座椅框

5  靠背框

6  同步装置

7  枢轴线(靠背框)

8  枢轴线(调节装置)

9  较低压杆(靠背框)

10 控制凸轮(靠背框)

11 控制凸轮(座椅框)

12 外表面(座椅框)

13 支撑面(底座框)

14 导孔(座椅框)

15 导销(底座框)

16 枢轴线(座椅框)

17 调节装置

18 垂直方向

19 形状调节装置

20 侧面部位

21 定形棒

22 连接杆

23 控制杆

24 绕轴旋轴槽

25 支撑面(座椅框)

26 支撑面(底座框)

具体实施方式

图1和2显示的一种汽车座椅1，包括与汽车的底板(未显示)相连的底座框2。底座框2以纵向可移动的方式连接在安装在车上的导轨上(未显示)，定位装置(同样未显示)一旦不起作用，就可以沿着汽车行驶方向3移进和后退，该行驶方向基本处于水平方向。座椅框4和靠背框5分别直接与底座框2可转动地相连，上述的座椅框和靠背框保持和支撑座位垫子(未显示)，并能将坐在车上的驾驶员的重力传送到车子的导轨上。

座椅框4和靠背框5通过同步装置6强制性相连，以便靠背框5相对底座框2运动时，座椅框4会绕着水平轴线7发生强制性的绕轴旋转运动，水平轴线7的方向与行驶方向3直交，尽管座椅框4和靠背框5分别直接与底座框相连接。为了运动关联和强制性同步，两个向下的凸起的控制凸轮10用来做固定在靠背框较低压杆9上的控制面，并与两个控制凸轮11相结合形成整体的座椅框4上的控制面，上述控制凸轮的外表面12，13能够在彼此的表面上滚动。靠背框5上的水平方向的枢轴线7与调节装置17相关联，调节装置17可以对靠背框5进行马达驱动的倾斜调整，该调整独立于绕枢轴线8的同步装置6，和靠背框5的侧面部位20。调节装置因而可以不考虑同步装置6的强制性运动，以便确保靠背框5可以根据每个用户进行特别有利的倾斜调整。

如图2所示，在设置在靠背框5的后面区域，座椅框4有可以在相应面上滑动的凸起支撑面25，也就是，以绕轴旋转运动的方式在底座框2上的凹入支撑面26。在远离靠背框5的前方区域，座椅框4有闭合的导孔14，该导孔有弧形的弯曲面，用于与固定在底座框2上的定位销15配合。导孔14的弯曲面中心、支撑面25的中心凸起、支撑面26的中心凹入，也可以描述成滑动表面，滑动表面的部分形状是圆柱筒式，设置成同心结构，定义座椅框4的枢轴线16。当汽车座椅1安装在车子内部正确位置时，虚枢轴线16方向与靠背框5和调节装置17的枢轴线7和8平行，并位于座椅框4的上方，也在座椅表面垫子表面的上方(未显示)。枢轴线16并不是一条实际的轴线而只是一条由底座框2和座椅框4之间的滑动支撑14，15，25，26定义的线，因此也被称为虚枢轴线16。实际上支撑面25和导孔14的半径R1和R2是不同的，不会影响枢轴线16的作用，因为曲面的同心度可确保绕枢轴转动。

靠背框5的凸起的控制凸轮10设计用于在座椅框4的类似凸起控制凸轮11上滚动，并被配置用于在座椅框4和靠背框5进行非比例运动的传递。当靠背框5相对枢轴线16移动某个角度时，座椅框4就会绕枢轴线7发生强制性绕轴旋转运动。然而，座椅框4的绕轴旋转角度取决于座椅框4和靠背框5的相对位置，并随着靠背框5相对座椅框4或相对垂直方向18的角度范围而改变。因此，在整个角度范围座椅框4和靠背框5之间的运动传递并不均匀，但靠背框5相对垂直方向18的倾斜角度会按照预先定义的、更合适的非线性功能，相对于座椅框4的座椅表面倾斜角度发生改变，也就是，两者在运动过程中的倾斜角度是不成比例的，这可在行使方向的基础上确定。靠背框5相对座椅框4的特别有利、自动或自主的在解剖学上的合适倾斜角度调整可以在座椅框4的调整过程中实现。在该实施例中，座椅框4和靠背框5进行同向绕轴旋转运动。在本发明未图示的另外一个实施案例中，靠背框相对底座框可以反向绕轴旋转运动。也可以想象靠背框不能调整超过底座框的某个角度位置，因而能够避免调整到不利的靠背位置。

如图3所示，靠背框5可以连接到形状调节装置19上，在本发明的一个实施例中，形状调节装置19强制性连接与同步装置6相连，用于改变与靠背框5相连的靠背垫子的压型。形状调节装置19包括两个弯曲定形棒21，沿着靠背框5的侧面部位20延伸，并与靠背框5的上端部的导孔23可旋转相连。定形棒21用来改变靠背垫子的压型，汽车座椅1做好后是看不见的。在朝向座椅框4的末端区域，定形棒21与牢牢连接在底座框2的控制杆23可轴向旋转相连。

通过合适的设计方式，当靠背框5的倾斜角度相对垂直方向改变时，定形棒21可能被靠背框5相对底座框2的位置变化驱动，因此靠背垫子的压型发生改变，靠背垫子的压型由定形棒21决定。在这种情况下，定形棒21可以通过控制杆23以这样的方式驱动，当靠背框5从上端位置绕轴旋转到倾斜的位置时，有相当一部分的形状变得更小。也可构思定形棒21的反向驱动。对于定形棒21的可靠同步运动而言，可以设置与枢轴线7，8平行的水平延伸的连接杆22(未显示)，上述连接杆带有沿右侧角度向下伸出的延长部分，这些延长部分固定在绕轴旋转的导杆上。绕轴旋转的导杆可以以可旋转的方式连接在靠背框5上，用于给连接杆起稳定的导向作用，因而也为定形棒21起稳定的导向作用。绕轴旋转的导杆(未显示)可机动驱动，以便根据靠背框5的倾斜程度控制定形棒21做必要运动，因而允许用户根据靠背框5的倾斜程度设置靠背垫子的压型。

本申请文件中揭露的所有特征都是本发明关键的保护点，因为他们每个独立具有新颖性或与之前的技术相结合具有新颖性。

Claims (8)

1.一种汽车座椅(1)，包括与汽车相连的底座框(2)，通过同步装置(6)强制性与底座框(2)活动连接的座椅框(4)及靠背框(5)，在靠背框(5)相对底座框(2)运动时，座椅框(4)相对底座框(2)和/或靠背框(5)绕轴线做强制性旋转运动，其特征在于，同步装置(6)设计成让座椅框(4)在靠背框(5)相对底座框(2)运动过程中做不成比例的绕轴运动，其中座椅框(4)以可绕轴旋转的方式与底座框(2)相连，座椅框(4)的虚枢轴线(16)设置在远离底座框(2)的区域内、距离座椅框(4)一段距离的地方，所述同步装置(6)有设置在座椅框(4)上、凸起形状的第一控制面(11)，以及设置在靠背框(5)上、凸起形状的第二控制面(10)，这些控制面设计用于座椅框(4)和靠背框(5)之间的强制运动的传动。

2.根据前面任一项权利要求所述的汽车座椅，其特征在于，靠背框(5)的枢轴线(7)方向与座椅框(4)的枢轴线平行(16)，并与靠背框(5)相交。

3.根据权利要求2所述的汽车座椅，其特征在于，座椅框(4)和靠背框(5)的控制面(10，11)相对于彼此如下设置：在座椅框(4)相对于底座框(2)发生相对运动时，控制面(10，11)发生滚动。

4.根据权利要求3所述的汽车座椅，其特征在于，在靠背框(5)背面的前方区域，座椅框(4)带有弧形的延长导孔(14)，延长导孔(14)靠定位销(15)固定在底座框(2)上，在座椅框(4)上，在朝向靠背框(5)的后方区域，有滑动表面(13)，该滑动表面(13)是第一控制面(11)的外表面，其部分形状是圆柱筒的形式，通过滑动表面，座椅框(4)可以被同步装置(6)强行移动。

5.根据权利要求4所述的汽车座椅，其特征在于，同步装置(6)设计成让座椅框(4)和靠背框(5)绕轴同向旋转。

6.根据权利要求4所述的汽车座椅，其特征在于，靠背框(5)有调节装置(17)，设置在同步装置(6)上，设计用于独立于座椅框(4)的位置、对靠背框(5)进行倾斜调整。

7.根据权利要求6所述的汽车座椅，其特征在于，靠背框(5)设置有形状调节装置(19)，强制连接到同步装置(6)上，用于改变连在靠背框(5)上的靠背垫子的压型。

8.根据权利要求7所述的汽车座椅，其特征在于，形状调节装置(19)包括两个弯曲的定形棒(21)，沿着靠背框(5)的侧面部位(20)延伸，并且与牢牢连接在底座框的控制杆可轴向旋转地相连，所述定形棒均与连接杆强制性连接，以便可以在侧面部位(20)之间转动。

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