CN108608901A - 可充气的支撑囊组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可充气的支撑囊组件。提供一种具有可充气的囊的交通工具座椅，该可充气的囊具有后表面和与后表面相反的支撑表面。子组件包括具有空气管道的座椅气候控制系统。空气管道通道形成在可充气的囊中并从后表面延伸到支撑表面。空气管道通道与空气管道协作，以将气候控制空气供应到就坐表面。

Description

可充气的支撑囊组件

技术领域

各种实施方案涉及用于座椅靠背的胸部区域的气囊组件。

背景

在就坐位置中，人的脊椎的胸部区域支撑人的上半身质量的很大一部分。

概述

根据至少一个实施方案，交通工具座椅组件设置有座椅框架。具有至少一个可充气的囊的可充气支撑系统被安装成在至少一个囊的后表面处邻近座椅框架。垫子邻近可充气的囊的支撑表面定位，该支撑表面与后表面间隔开并且相反。座椅组件包括具有空气管道的座椅气候控制系统。空气管道通道形成为穿过该至少一个可充气的囊，并从后表面延伸到支撑表面。通道与空气管道协作，以将空气供应到垫子表面。

根据另一个实施方案，座椅框架进一步被界定为座椅靠背框架，并且该至少一个可充气的囊被定向在座椅靠背框架的胸部区域内。

根据另一个实施方案，座椅靠背设置有就坐表面，并且该至少一个可充气的囊界定相对于接触表面后倾以提供支撑的支撑表面，并且该至少一个可充气的囊是楔形的，使得在充气过程中，该支撑系统相对于就坐表面在向上且向前的方向上充气。

根据另一个实施方案，座椅组件包括安装到座椅框架并具有空气通路开口的空气管道支架。空气管道从空气管道支架延伸穿过通道。

根据另一个实施方案，垫子将空气从座椅气候控制系统传导到就坐表面。

根据另一个实施方案，空气管道具有大于通道长度的长度，使得空气管道延伸超过至少一个可充气的囊的支撑表面。

根据另一个实施方案，座椅组件包括设置在垫子和可充气支撑系统之间的分配层。该分配层与空气管道和就坐表面流体连通。

根据另一个实施方案，座椅组件包括至少三个可充气的囊，其中，不具有通道的第一囊和第二囊定位在具有通道的一个可充气的囊的相反侧(opposite sides)上。

根据至少一个实施方案，提供一种具有可充气的囊的交通工具座椅的子组件，该可充气的囊具有后表面和与后表面相反的支撑表面。该子组件包括具有空气管道的座椅气候控制系统。空气管道通道形成在可充气的囊中，并从后表面延伸到支撑表面。空气管道通道与空气管道协作，以将气候控制空气供应到就坐表面。

根据另一个实施方案，交通工具座椅组件包括至少三个可充气的囊，其中不具有通道的第一囊和第二囊定位在具有通道的可充气的囊的相反侧上。

根据至少一个实施方案，用于座椅的气囊组件设置有具有支撑表面和后表面的至少一个气囊。通道被界定在气囊中，并且被确定尺寸为用以接纳空气管道。通道从该后表面延伸到支撑表面。

根据另一个实施方案，通道大致为矩形形状。

根据另一个实施方案，该矩形形状通道的宽度尺寸大于囊的长度尺寸。

根据另一个实施方案，该至少一个气囊包括中央区域和从中央区域的相反侧延伸的一对横向区域。该对横向区域以非零角度定向以横向倾斜。通道的横向宽度大于中央区域宽度。

根据另一个实施方案，该非零角度被进一步界定为在十五度到四十五度的范围中的角度。

根据另一个实施方案，该对横向气囊区域还相对于中央区域的支撑表面以第二非零角度定向以向前倾斜。

附图简述

图1是根据实施方案的具有可充气的囊支撑系统的座椅组件的分解图；

图2是图1的可充气的囊支撑系统中的一个气囊的详细前视图；

图3是图1的座椅组件的侧视横截面图；

图4是图1的座椅组件的可充气的囊支撑系统的前正视图；

图5是图1的座椅组件的俯视截面图，示出了可充气的囊支撑系统中的一个气囊；以及

图6是图1的座椅组件的可选的侧视示意图。

详细描述

根据需要，在本文中公开了本发明的详细实施方案；然而应理解的是，所公开的实施方案仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种替代形式来实施。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为代表用于教导本领域中的技术人员以各种方式运用本发明。

而且，除了另有明确的说明之处之外，本公开中的所有数值量应理解为由词语“约”修饰，表明描述本发明的更宽泛的范围。在所陈述的数值限度内的实践通常是优选的。同样，除非清楚地陈述为相反，针对与本发明有关的给定的目的，合适的或优选的一组或一类材料的描述意味着该组或该类中的任何两种或更多种材料的混合物可以是同样合适的或优选的。

普遍认为，对脊椎的胸部区域的支撑可降低受力并且支撑多达上身质量的三分之一。通过增加对上半身质量的支撑，减少了整个脊柱和骨盆区域中肌肉、椎骨和椎间盘上的负荷。减小的负荷减少了身体的这些区域的疲乏。用于家具和运输市场的目前流行的舒适的靠背支撑技术专注于背部的腰部(下部)区域以提供疲劳的缓解。随着主要的劳动密集型劳动力转变为使用电脑的办公桌工人，我们看到了下背痛的增加。这推动了对设计成防止疲劳和由此产生的不适的座椅支撑系统的位置进行改进的需求。通过将支撑从完全位于腰部的区域转变成现在包括脊椎的胸部区域，负荷也被转移至脊柱的更刚性的部分，并且将致使下背痛减少。

办公室用或家用座椅家具的舒适的座椅系统或舒适的交通工具座椅系统(例如，在汽车、火车、越野车辆或飞机座椅中的座椅系统)沿着使用者的脊椎的胸部区域在T1到T12椎骨之间提供支撑压力，并且在腰部区域提供较小支撑。在T1椎骨以上的区域是颈部区域；并且在T12椎骨以下的区域是腰部、骶骨和尾骨区域。

当使用者就坐时，支撑结构沿着座椅靠背的胸部区域定位。支撑结构可以用于各种座椅系统中。在下文中示出并描述了一些示例性座椅系统和部件。

影响主观舒适度的四个主要因素：1)压力整体的平整度；2)压力变化的充足度；3)对于宽范围的人体尺寸产生均匀的压力的能力；以及4)致动方面的人体工程学适宜性/控制适宜性。

胸部区域舒适的座椅系统设计专注于满足主观舒适因素。通过支撑胸部区域，使用者的负荷从腰部区域转移到胸部区域，从而降低肌肉、肌腱和椎骨中的压力和疲劳。

设计特征对于宽范围的人体尺寸允许均匀压力，该均匀压力可以通过使压力的程度可调节来适应。

现在参考图1，座椅组件被图示并由数字10总体地标记。座椅组件10可以是例如用于汽车或飞机的交通工具座椅，或者可以是可以得益于可调节姿势系统的任何座椅组件。座椅组件10具有枢转地安装到座椅底部14的座椅靠背12。座椅组件10包括座椅框架16。座椅框架16可以由冲压的金属部件形成，并且可以包括线垫悬架(wire mat suspension)。

座椅组件10还被图示为具有安装在框架16上的空气运送系统(air routingsystem)18和可充气支撑系统20。可充气支撑系统20具有作为胸部支撑系统的囊的阵列，囊的阵列中的每个囊可以是可调节的，并且囊的阵列可以单独地或共同地充气，从而在座椅中的不同位置处提供支撑，所述座椅用于容纳不同尺寸和身材的个体乘员。如图1所示，可充气支撑系统20定位在座椅靠背12中，然而可充气支撑系统20也可以定位在座椅底部14中。

根据一个实施方案，可充气胸部支撑系统20是座椅靠背12中的动力气动系统，其向胸椎和后胸腔(图3和图5)提供支撑，并且在肩胛骨之间提供支撑，如图3和图4所示，并且支撑乘员以达到适当的中立就坐姿势。支撑系统20可以以如在图6中描绘的楔形构型来设定形状，以当乘员在标准的就坐位置或驾驶位置中就坐时，在向前和向上的方向上(图3和图6中的箭头S)为从胸椎骨T1到胸椎骨T12(图1、图3和图5)的胸部区域提供支撑。可充气支撑系统20设置有在图1中图示的多个支撑囊28、30、32、34、36。支撑囊28、30、32、34、36是可单独调节的，以对于多样化的姿势和乘员尺寸实现最佳的支撑状态。尽管图示了五个支撑囊，但是可以使用任何数量或构型的支撑囊。

可充气支撑系统20包括用于向阀(valves)23提供加压空气源的压缩机22。阀23由控制器24控制。阀23与囊28、30、32、34、36中的每一个流体连通，用于控制压力和充气。控制器24可以如2014年12月4日提交的美国专利申请14/560,436中所描述的那样操作，该美国专利申请被公布为US 2015/0352979，其全部内容通过引用并入本文。控制器24允许单独地调节囊28、30、32、34、36中的每一个的压力，这由乘员的选择或预定的压力设定来指定。可充气支撑系统20安装到座椅靠背12的框架16上的线垫悬架上。

界定就坐表面42的座椅垫子40设置在可充气支撑系统20之上。座椅垫子40可以界定就坐表面，该就坐表面支撑位于座椅靠背12或座椅底部14上的乘员。垫子40的与就坐表面42相反的后表面44安装成邻近在可充气支撑系统20。座椅垫子40的就坐表面42被诸如织物或皮革的座椅装饰物覆盖。

空气运送系统18也设置在座椅组件10中。空气运送系统18可以设置在座椅靠背12或座椅底部14中。空气运送系统18为座椅组件10提供通气和气候控制。空气运送系统18包括安装在座椅框架16上的具有管道开口52的支架48。经由座椅靠背12或座椅底部14中的未示出的空气通路在管道开口52处提供用于提供通气和气候控制的空气。空气运送系统18可以包括控制器、风扇、阀和用于控制加热的和冷却的空气的供应的其它部件。

空气通路管道(air passage duct)56连接到管道开口52，以将空气分配到垫子40的后表面44。垫子40可以是透气的，以允许空气分配到就坐表面42。后表面44还可以包括用于将空气分配和传导到就坐表面42的层。在一个实施方案中，该层可以具有从该层延伸到就坐表面42的多个空气通路。

可充气的囊支撑系统20中的至少一个气囊包括延伸穿过气囊的空气管道通道(air duct tunnel)60。空气管道通道60的尺寸被确定为用以接纳空气通路管道56。在图2中更详细地示出了空气管道通道60。

可充气支撑系统20定向在乘员的背部的胸部区域中。换言之，可充气支撑系统20被确定尺寸成具有对于平均尺寸的乘客位于肩胛骨之间且位于T1和T12椎骨之间的多个气囊28、30、32、34。可充气支撑系统20还可以包括下囊36，其定向在乘员的背部的腰部区域中，例如，L2和L3椎骨。

座椅靠背12具有如图1中描绘的就坐表面42。图3图示了座椅靠背12的简化示意性截面图。可充气支撑系统20设置有在座椅靠背12内的多个支撑表面26(图3)。可充气支撑系统20的支撑表面26相对于座椅靠背12的就坐表面42后倾，使得为支撑囊28、30、32、34、36充气会在向上且向前的方向S上提供支撑，如图3和图6所示。支撑囊28、30、32、34、36沿后表面62由座椅框架16支撑。

在图4中还图示了从座椅靠背12移除的可充气支撑系统20。可充气支撑系统20包括一列竖立的中央气囊区域50，每个中央气囊区域50位于支撑囊28、30、32、34、36中的一个中，用于支撑如图3所描绘的胸椎和腰椎。该列竖直的中央气囊区域50纵向地布置在座椅靠背12内，或在图4所示的环境中沿座椅靠背12大致上下布置。每个中央气囊区域50具有例如约一百毫米的长度L。另外，每个中央气囊区域50具有例如约六十毫米的宽度W。

如图4所示，第一气囊28具有与中央囊区域50的宽度W相同的上部宽度54，例如为六十毫米。第一气囊28向外呈锥形，配合在乘员的肩胛骨之间。第一气囊28由多边形的单个气囊区域提供。气囊30、32、34、36设置在第一囊28下面，并且气囊30、32、34、36中的每个具有由多个区域界定的复杂形状，以向乘员的椎骨和肋骨提供支撑。

例如，如图2中更详细地示出的，第二气囊30具有从中央气囊区域50的相反侧(opposed sides)延伸的一对横向气囊区域58，用于支撑乘员的胸部区域中的肋骨。每个横向气囊区域58相对于中央气囊区域50成角度，以横向地倾斜成使得每个气囊30、32以及34适当地配合在胸部区域内。根据一个实施方案，该对横向囊区域58的偏移角A在十五度到四十五度的范围内。在另一个实施方案中，横向囊区域58例如以大约三十度的偏移角度A延伸。该对横向气囊区域58中的每一个具有例如约三十五毫米的上部宽度，和五十二毫米的下部宽度，从而将横向囊区域界定为不规则的四边形形状，例如，梯形。

第二气囊30包括界定从后表面62延伸到支撑表面26的开口的通道60。通道60的尺寸被确定为用以接纳空气管道56，并且通道60像空气管道56那样是大致矩形的。然而，通道60可以是对应于空气管道的形状的任何合适的形状。在一个实施方案中，通道的横向宽度尺寸B在约110mm至115mm的范围内，且长度C在40mm至50mm的范围内。如图2所示，通道60位于中央囊区域50的中央。通道60的宽度尺寸B大于中央囊区域50的宽度W，使得通道也延伸到横向囊区域58。通道60的宽度尺寸B大于中央囊区域50的长度L。

通道60具有大致等于气囊30的厚度的厚度。因此，通道60不会抑制气囊30在通道区域中的充气。囊30的支撑表面26大致与定位在具有通道60的囊30的相反侧上的囊28、34的支撑表面共面。

再次参考图4，第三气囊32纵向地设置在第二气囊30的下面。第三气囊32也具有一对横向气囊区域72，其类似于第一对横向气囊区域58以角度A从第三气囊32的相反侧延伸。横向气囊区域72延伸一宽度，该宽度沿上表面展开至约五十二毫米。

继续参考图4，第四气囊34纵向地设置在第三气囊32的下面并且具有横向气囊区域74。类似地，第五气囊36纵向地设置在第四气囊34的下面，具有横向气囊区域78。横向气囊区域74、78也从中央囊区域50以角度A偏移，并且具有增加的宽度以向乘员提供舒适和支撑。例如，横向气囊区域74沿上表面从中央囊区域50延伸大约为六十九毫米的宽度，而横向气囊区域78延伸大于六十九毫米的距离。

图5图示了第二气囊30的第二对横向气囊区域58相对于中央囊状区域50以前后角(fore-aft angle)D定向和枢转，以提供用于支撑胸部区域中的肋骨的凹的支撑表面26。气囊32、34、36类似地成角度，以在偏转状态下提供凹面。第二对横向气囊区域58相对于第三中央囊区域50的偏移的角度可以在十五度到四十五度的范围内。当乘员坐在座椅组件10中时，他/她的重量向后压进座椅靠背12中，从而引起泡沫和悬架系统向后偏转到代表由乘员的位置和尺寸所施加的力的程度。当这种情况发生时，所描述的侧囊36、38、42、44于是定位在凹形位置中，从而将乘员包裹在支撑气动系统20中。空气管道56可以具有即使横向区域偏转也足够从后表面62延伸到支撑表面26的长度，如图5所示。

尽管上文描述了各种实施方案，但是其不意味着这些实施方案描述了本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词语是描述性的而不是限制的词语，以及应理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种变化。此外，各种实现实施方案的特征可组合以形成本发明的另外的实施方案。

Claims (20)

1.一种交通工具座椅组件，包括：

座椅框架；

可充气支撑系统，其具有至少一个可充气的囊，所述可充气支撑系统被安装成在所述至少一个囊的后表面处邻近所述座椅框架；

垫子，其定位成邻近所述可充气的囊的支撑表面，所述支撑表面与所述后表面间隔开并且在所述后表面的反面；

座椅气候控制系统，其具有空气管道；以及

空气管道通道，其形成为穿过所述至少一个可充气的囊并且从所述后表面延伸到所述支撑表面，所述通道与所述空气管道协作以将空气供应到垫子表面。

2.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述座椅框架进一步被界定为座椅靠背框架，并且所述至少一个可充气的囊被定向在所述座椅靠背框架的胸部区域内。

3.根据权利要求2所述的座椅组件，其中，所述座椅靠背设置有就坐表面；且

其中，所述至少一个可充气的囊界定相对于所述接触表面后倾以提供支撑的所述支撑表面，并且所述至少一个可充气的囊是楔形的，使得在充气过程中，所述支撑系统相对于所述就坐表面在向上且向前的方向上充气。

4.根据权利要求1所述的座椅组件，还包括空气管道支架，所述空气管道支架安装到所述座椅框架并且具有空气通路开口，其中，所述空气管道从所述空气管道支架延伸穿过所述通道。

5.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述垫子将空气从所述座椅气候控制系统传导到就坐表面。

6.根据权利要求1所述的座椅组件，其中，所述空气管道具有大于通道长度的长度，使得所述空气管道延伸超过所述至少一个可充气的囊的所述支撑表面。

7.根据权利要求1所述的座椅组件，还包括设置在所述垫子和所述可充气支撑系统之间的分配层，所述分配层与所述空气管道和就坐表面流体连通。

8.根据权利要求1所述的座椅组件，进一步，所述座椅组件包括至少三个可充气的囊，其中，不具有通道的第一囊和第二囊定位在具有所述通道的一个可充气的囊的相反侧上。

9.一种交通工具座椅的子组件，包括：

可充气的囊，其具有后表面和支撑表面，所述支撑表面在所述后表面的反面；

座椅气候控制系统，其具有空气管道；以及

空气管道通道，其形成在所述可充气的囊中，并从所述后表面延伸到所述支撑表面，

其中，所述空气管道通道与所述空气管道协作，以将气候控制空气供应到就坐表面。

10.根据权利要求9所述的交通工具座椅的子组件，还包括垫子，其中，垫子后表面定位成邻近所述可充气的囊的所述支撑表面，其中，所述空气管道与所述垫子流体连通。

11.根据权利要求9所述的交通工具座椅的子组件，其中，所述通道具有大致矩形形状的开口。

12.根据权利要求9所述的交通工具座椅的子组件，进一步，所述交通工具座椅的子组件包括至少三个可充气的囊，其中，不具有通道的第一囊和第二囊定位在具有所述通道的可充气的囊的相反侧上。

13.一种用于座椅的气囊组件，包括：

至少一个气囊，其具有支撑表面和后表面；以及

通道，其被界定在所述气囊中，并且被确定尺寸为用以接纳空气管道，所述通道从所述表面延伸到所述支撑表面。

14.根据权利要求13所述的气囊组件，其中，所述通道为大致矩形形状。

15.根据权利要求14所述的气囊组件，其中，所述矩形形状的通道的宽度尺寸大于所述囊的长度尺寸。

16.根据权利要求13所述的气囊组件，进一步，所述气囊组件包括至少三个气囊，其中，不具有通道的第一囊和第二囊定位在具有所述通道的一个气囊的相反侧上。

17.根据权利要求13所述的气囊组件，其中，所述至少一个气囊包括中央区域和从所述中央区域的相反侧延伸的一对横向区域，其中，所述一对横向区域以非零角度定向以横向地倾斜，

其中，所述通道的横向宽度大于中央区域宽度。

18.根据权利要求17所述的气囊组件，其中，所述非零角度被进一步界定为在十五度到四十五度的范围中的角度。

19.根据权利要求17所述的气囊组件，其中，所述一对横向气囊区域还相对于所述中央区域的所述支撑表面以第二非零角度定向以向前倾斜。

20.一种座椅组件，包括座椅靠背和根据权利要求13所述的气囊，所述气囊定向在所述座椅靠背的胸部区域内。