CN111497709A - 座椅装置 - Google Patents

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Abstract

一种座椅装置，包括就坐有落座者的座椅衬垫，以及构造为支撑所述落座者的上身的座椅靠背。所述座椅靠背包括座椅靠背框架，放置在所述座椅靠背框架的前面的座椅靠背垫，以及覆盖所述座椅靠背垫的表面的座椅靠背罩。多个拉伸气囊在对应于所述落座者的腰部的位置处设置在所述座椅靠背的一部分中，而且所述拉伸气囊被构造为膨胀并且向接近所述落座者的方向挤压所述座椅靠背的表面。所述拉伸气囊放置为在所述座椅靠背的厚度方向上彼此重叠，使得所述座椅靠背垫夹在所述拉伸气囊之间。

Description

座椅装置
技术领域
本说明书公开了一种座椅装置，其包括就坐有落座者的座椅衬垫，以及构造为支撑落座者的上身的座椅靠背。
背景技术
分别包括就坐有落座者的座椅衬垫和构造为支撑落座者的上身的座椅靠背的座椅装置已经广为人知。一些座椅装置被构造为使得座椅靠背的表面形状是能够变形的，使得座椅靠背遵循落座者的体格，或者给予落座者适度的刺激。
例如，日本未审查专利申请公开第2017-013763号(JP 2017-013763 A)公开了一种座椅装置，所述座椅装置设置于车辆中，并且构造为使得可膨胀的和可收缩的气囊被放置在座椅靠背的如下部分中：所述部分构造为支撑落座者的腰部。在JP 2017-013763 A中，气体被引入到气囊中，使得座椅靠背的表面局部地向前突出。随着气囊由于气体的引入而膨胀，座椅靠背的表面被局部地向前挤压。通过在JP 2017-013763 A中描述的技术，座椅靠背的表面形状能够在一定程度上自由地变形。
发明内容
然而，在JP 2017-013763 A的技术中，多个气囊被分散地放置，使得气囊在它们的厚度方向上没有彼此重叠。在该情况下，座椅靠背的向前的挤压冲程取决于气囊膨胀时的厚度。于是，自然需要使用大气囊来保证大冲程。然而，在增加气囊的尺寸的情况下，直到气囊完全膨胀可能花费较长的注入时间，并且最后，直到座椅靠背变形可能花费较长的时间。而且，在使用大气囊的情况下，需要大空间来安装气囊。
鉴于此，本说明书公开了一种座椅装置，所述座椅装置在保证足够的变形冲程的同时能够减少用于气囊的安装空间或者空气注入时间。
在本说明书中公开的座椅装置为包括座椅衬垫和座椅靠背的座椅装置。所述座椅衬垫构造为使得落座者就坐在所述座椅衬垫中。所述座椅靠背被构造为支撑所述落座者的上身。所述座椅靠背包括座椅靠背框架、放置在所述座椅靠背框架的前面的座椅靠背垫以及构造为覆盖所述座椅靠背垫的表面的座椅靠背罩。多个拉伸气囊在对应于所述落座者的腰部的位置处设置在所述座椅靠背的一部分中，而且所述拉伸气囊被构造为膨胀并且向接近所述落座者的方向挤压所述座椅靠背的表面。所述拉伸气囊放置为在所述座椅靠背的厚度方向上彼此重叠，使得所述座椅靠背垫夹在所述拉伸气囊之间。
因为拉伸气囊放置为在厚度方向上彼此重叠，所以甚至当每个拉伸气囊较小时也能够保证足够的变形冲程。由于拉伸气囊具有较小的尺寸，所以能够减小拉伸气囊的空气注入时间以及安装空间。结果，在保证了足够的变形冲程的同时，能够减小安装空间和空气注入时间。
而且，所述拉伸气囊还可以设置在对应于所述落座者的肩膀的位置处。
通过这样的构造，除了腰部还能够使肩膀周围的肌肉伸直，由此使得能够进一步改进落座者的舒适性。
而且，一个以上的疲劳消除气囊可以进一步设置在对应于所述腰部的所述位置处，所述一个以上的疲劳消除气囊可以小于所述拉伸气囊。至少一个所述拉伸气囊可以布置在所述疲劳消除气囊的前面侧。
所述疲劳消除气囊可以布置在所述座椅靠背垫与罩垫之间。容纳有所述疲劳消除气囊的凹陷部可以形成在所述座椅靠背垫的所述表面上。
通过在本说明书中公开的座椅装置，在保证了足够的变形冲程的同时，能够减小安装空间和空气注入时间。而且，由于座椅靠背垫设置在沿厚度方向彼此重叠的拉伸气囊之间，所以能够防止拉伸气囊之间的摩擦。
附图说明
将在下文中参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业方面的重要性，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1为设置在座椅装置中的座椅的立体图；
图2为座椅的剖视图；
图3为在拉伸气囊膨胀的状态下的座椅的剖视图；
图4为沿着图3中的线A-A剖切的剖视图；
图5为涉及对气囊进行膨胀-收缩控制的方框图；
图6为图示出针对每个挤压位置的头部移动量的图表；
图7为图示出针对每个挤压位置的肩膀移动量的图表；
图8为膨胀的气囊的示意性剖视图；以及
图9为描述图8的气囊的各个尺寸的视图。
具体实施方式
参照附图，接下来描述座椅装置10的构造。图1为设置在座椅装置10中的座椅12的立体图。而且，图2为座椅12的剖视图，并且图3为拉伸气囊30f、30b(稍后描述)膨胀时的剖视图。而且，图4为沿着图3中的线A-A剖切的剖视图。
座椅装置10为用于一个人的座椅装置，并且被用作设置在车厢的前部中的驾驶员座椅或者前部乘员座椅。座椅装置10的座椅12包括：就坐有落座者的座椅衬垫14；构造为支撑落座者的上身的座椅靠背16；以及构造为支撑落座者的头部的头枕17。座椅衬垫14被构造为使得座垫22被放在大致水平设置的衬垫框架(未示出)上，并且座垫22的表面被衬垫罩18覆盖。而且，由聚氨酯泡沫板等制成的罩垫20布置在座垫22与衬垫罩18之间。衬垫罩18由薄片材料(例如，布、合成革、天然皮革等)制成。若干沟槽形成在衬垫罩18的表面上。通过从座垫22侧将衬垫罩18下垂(拉动)而形成所述沟槽。座垫22由具有适度的弹性的材料(例如，软的聚氨酯泡沫材料等)制成。
沿前后方向延伸的滑轨(未示出)固定在衬垫框架下方。衬垫框架可滑动地附接至滑轨。当衬垫框架滑动时，整个座椅12能够沿前后方向滑动。
座椅靠背16包括：从座椅衬垫14的后端立起的后框架(未示出)；放置在后框架的前面的座椅靠背垫28；以及覆盖座椅靠背垫28的表面的座椅靠背罩24。而且，由聚氨酯泡沫材料等制成的薄片罩垫26也设置在座椅靠背垫28与座椅靠背罩24之间。座椅靠背垫28由具有座椅靠背垫28随着气囊(稍后描述)的膨胀和收缩而能够变形的程度的弹性的材料(例如，软的聚氨酯泡沫材料等)制成。类似于衬垫罩18，座椅靠背罩24也由薄片材料(例如，布、合成革、天然皮革等)制成。而且，在座椅靠背罩24的表面上也形成有一些沟槽。通过从座椅靠背垫28侧将座椅靠背罩24下垂(拉动)而形成所述沟槽。
后框架的底端连接至沿宽度方向延伸的摆动轴29。包括后框架的座椅靠背16能够围绕摆动轴29沿前后方向摆动(斜倚)。构造为支撑落座者的头部的头枕17连接至座椅靠背16的上端。头枕17的构造能够采用传统的构造，并且因此，在本文中不详细描述头枕17的构造。
在座椅靠背16中，对应于落座者的腰部的部分，更具体地，稍微低于座椅靠背16的中间高度的位置处的部分，设置有多个气囊。气囊包括相对小的疲劳消除气囊(refreshment airbags)32和拉伸气囊30f、30b。气囊32、30f、30b在其中填充有空气时膨胀，并且由此，座椅靠背16的表面局部地朝向接近落座者的方向突出。
疲劳消除气囊32膨胀以消除落座者的疲劳。在本实施例中，六个疲劳消除气囊以具有三行和两列的布置放置。如图4所示，每个疲劳消除气囊32布置在座椅靠背垫28与罩垫26之间。当疲劳消除气囊32以预定周期重复膨胀和收缩使得座椅靠背16的表面以预定周期局部前进和后退时，使落座者深呼吸。因此，使落座者消除疲劳。
拉伸气囊30f、30b被构造为使落座者后背伸直。在本实施例中，作为拉伸气囊，设置有前侧拉伸气囊30f和后侧拉伸气囊30b。注意到的是，在前侧拉伸气囊30f和后侧拉伸气囊30b不彼此区分的情况下，省略下标字母，并且只将它们称作“拉伸气囊30”。如从图4明白易懂的，前侧拉伸气囊30f布置在座椅靠背罩24与罩垫26之间，并且前侧拉伸气囊30f具有在宽度方向上加长的大致矩形形状。后侧拉伸气囊30b布置在座椅靠背垫28的后侧并且布置在后侧拉伸气囊30b沿厚度方向与前侧拉伸气囊30f重叠的位置处。从另外的观点，一个拉伸气囊30设置在座椅靠背垫28在厚度方向上的任一侧。注意到的是，类似于前侧拉伸气囊30f，后侧拉伸气囊30b具有在宽度方向上细长的大致矩形形状。当拉伸气囊30膨胀使得座椅靠背16局部向前突出时，使落座者的后背伸直。因此，给予落座者拉伸效果。注意到的是，如从图1和图4明白易懂的，拉伸气囊30比疲劳消除气囊32宽，使得拉伸气囊30具有大容量。
图5为涉及对气囊进行膨胀-收缩控制的方框图。如图5所示并且也如上所述，座椅装置10设置有气囊30f、30b、32。气囊30f、30b、32与泵34经由管38连通。根据来自控制器42的指令，泵34向气囊30f、30b、32供应空气，或者从气囊30f、30b、32回收空气。诸如电磁阀的阀36设置在泵34与每个气囊30f、30b、32之间。当阀36适当地打开和关闭时，能够在气囊30f、30b、32之间切换与泵34连通的气囊。
气囊30f、30b、32设置有相应的压力传感器40，所述压力传感器40构造为检测气囊30f、30b、32的内压。由压力传感器40检测到的检测压力被传输至控制器42。控制器42基于检测压力判定气囊30f、30b、32的膨胀量。
例如，控制器42为由包括CPU和存储器的微型计算机等组成的控制装置。当判定需要疲劳消除或者拉伸时，控制器42打开气囊30f、30b、32中的对应的一个的阀36，并且控制器42对泵34进行驱动使得气囊30f、30b、32中的所述对应的一个膨胀和收缩。更具体地，当需要疲劳消除时，控制器42打开对应于疲劳消除气囊32的阀36。而且，为了疲劳消除气囊32以预定周期膨胀和收缩，控制器42根据由压力传感器40检测到的压力使泵34以预定周期重复空气的供应和回收。
而且，当需要拉伸时，控制器42打开对应于拉伸气囊30的阀36。并且，控制器42使泵34向拉伸气囊30发送空气，直到由压力传感器40检测到的压力达到预定目标值。当检测压力达到目标值时，控制器42关闭对应的阀36并且气密地关闭拉伸气囊30。当两个拉伸气囊30f、30b二者达到目标压力从而进入完全膨胀状态时，控制器42停止泵34的驱动。此后，当在该状态下经过了给定时期(例如几秒)时，控制器42再次打开对应于拉伸气囊30的阀36并且对泵34进行驱动，使得泵34从拉伸气囊30回收空气。当拉伸气囊30完全收缩并且变得扁平时，结束拉伸操作。
可以基于来自落座者的指示判定，或者可以由上级控制装置或控制器42侧自动判定是否需要这样的疲劳消除和拉伸操作。例如，上级控制装置或控制器42可以基于连续乘坐时间等判定是否需要疲劳消除或拉伸。而且，可以在车辆中设置构造为检测落座者的状态的传感器，例如，脉搏传感器、体温计、构造为检测落座者的表情的光学传感器(照相机等)等，并且上级控制装置或控制器42可以基于来自这些传感器的检测判定是否需要疲劳消除或者拉伸。
同时，从目前做出的描述明白易懂的，在本实施例中，落座者的腰部附近被座椅靠背16挤压，使得落座者拉伸。这样挤压腰部附近的原因是为了限制落座者的头部或肩膀移动。这将参照图6和图7进行描述。图6为图示出针对每个挤压位置的头部移动量的图表，而图7为图示出针对每个挤压位置的肩膀移动量的图表。
为了使落座者拉伸来改进血流，伸直所谓的最长肌的肌肉是有效的。最长肌是从颈根附近向股骨附近延伸的大肌肉。因此，为了伸直最长肌，挤压落座者的胸部附近以及落座者的腰部附近是有效的。然而，在使落座者在落座者就坐的状态下拉伸时，期望将落座者的头部或肩膀的移动限制得尽可能小。特别地，在落座者为驾驶员的情况下，头部或肩膀的移动大大地影响视野或手柄操作。于是，需要将头部或肩膀的移动限制得尽可能小。
在此，如图6所示，当为了拉伸而挤压胸部时，头部大幅地移动。类似地，如图7所示，当挤压胸部时，肩膀大幅地移动。同时，当挤压腰部或者骨盆的附近时，能够将头部和肩膀的移动限制得小。然而，由于骨盆的附近位于接近最长肌的底端，所以即使当挤压骨盆的附近时也难以获得充分的拉伸效果。鉴于此，在本实施例中，为了限制头部和肩膀的移动并且为了获得充分的拉伸效果，挤压腰部的附近。
同时，上述最长肌通常位于人体的后背的表面的深侧大约若干厘米处。为了挤压最长肌，座椅靠背16的表面应当比在疲劳消除操作中更大幅地变形。换言之，为了执行拉伸操作，座椅靠背16的表面的变形冲程应当大。在本实施例中，为了保证大变形冲程，两个拉伸气囊30f、30b放置为在厚度方向上彼此重叠。通过这样的构造，在减小了拉伸气囊30f、30b的尺寸并且缩短了膨胀所需的时间的同时，能够保证大变形冲程。将参照图8和图9进行描述。
图8为给定的气囊50a、50b膨胀时的示意性剖视图，而图9为图示出气囊50a、50b的大概尺寸的视图。如在图8和图9的左侧示出的，当具有短边2a和长边2b的气囊50a膨胀时，气囊50a的厚度，即，气囊50a的变形冲程为H。在该情况下，为了获得相同的厚度H，理论上，如图8、图9的右侧所示，气囊50a的一半尺寸的两个气囊50b应当在厚度方向上一个放置在另一个上。即，在两个气囊彼此重叠放置的情况下，能够将获得相同的变形冲程H所需的气囊的尺寸减小到气囊50a的一半，使得能够将气囊的安装空间限制得小。
而且，气囊的最大容量通常由如下的公式1表示。在公式1中，A指示气囊的短边尺寸，而B指示气囊的长边尺寸。如从公式1明白易懂的，当气囊的尺寸为n倍时，气囊的最大容量为n3倍。换言之，当气囊的尺寸为1/2时，使气囊膨胀所需的空气体积，最终，使空气注入时间被减少至1/8。结果，在两个气囊放置为彼此重叠的情况下，相比于放置一个气囊的情况，能够大幅地减少使气囊膨胀所需的空气注入时间。
V＝0.33×A×B2-0.11×A3…公式1
如从以上描述明白易懂的，当两个拉伸气囊30f、30b像本实施例那样沿厚度方向彼此重叠地放置时，能够保证大的变形冲程，能够减小用于气囊30f、30b的安装空间，并且能够减少空气填充时间。
注意到的是，如上所述，在本实施例中，两个拉伸气囊30f、30b分别设置在座椅靠背垫28在厚度方向上的两侧。通过这样的构造，能够防止两个拉伸气囊30f、30b之间的摩擦，由此使得能够限制拉伸气囊30f、30b的劣化。而且，在本实施例中，前侧拉伸气囊30f布置在疲劳消除气囊32的前面侧(在靠近落座者的位置)。这防止了疲劳消除气囊32在拉伸操作后位移。即，在疲劳消除气囊32放置在具有大膨胀量的前侧拉伸气囊30f的前方的情况下，放置在前侧拉伸气囊30f的前面的疲劳消除气囊32的位置可以随着前侧拉伸气囊30f的膨胀而位移。当疲劳消除气囊32的位置位移时，难以在疲劳消除操作时挤压适当的位置，由此导致不能获得充分的疲劳消除效果。鉴于此，在本实施例中，前侧拉伸气囊30f放置在疲劳消除气囊32的前方。而且，在本实施例中，为了防止疲劳消除气囊32随着后侧拉伸气囊30b的膨胀的位移，如图4所示，容纳有疲劳消除气囊32的凹陷部33形成在座椅靠背垫28的表面上。
注意到的是，上述构造为示例。如果在座椅靠背垫28夹在两个拉伸气囊30之间的情况下构造为局部地挤压座椅靠背16的表面的拉伸气囊30放置为在厚度方向上彼此重叠，则可以适当地改变其他构造。例如，在上述描述中，两个拉伸气囊30被放置为彼此重叠，但可以将三个以上的拉伸气囊30放置为彼此重叠。而且，可以适当地改变拉伸气囊30和疲劳消除气囊32的位置、数量以及形状。而且，可以将拉伸气囊30设置在其他部分，例如，除了对应于腰部的部分以外，还可以设置在对应于肩膀的部分。因此，例如，为了伸直落座者的肩胛骨周围的肌肉，可以将拉伸气囊30设置在由图1中的附图标记54指示的部分中。甚至在该情况下，拉伸气囊30也被放置为在厚度方向上彼此重叠，以便将座椅靠背垫28夹在其间。通过这样的构造，能够使肩膀周围的肌肉伸直，由此使得能够进一步改进落座者的舒适性。而且，作为示例，以上描述涉及设置在车辆中的座椅装置，但本说明书公开的技术可以应用于其他座椅装置。

Claims (4)

1.一种座椅装置，其特征在于包括：
座椅衬垫，其构造为使得落座者就坐在所述座椅衬垫中；以及
座椅靠背，其构造为支撑所述落座者的上身，其中：
所述座椅靠背包括座椅靠背框架，放置在所述座椅靠背框架的前面的座椅靠背垫，以及构造为覆盖所述座椅靠背垫的表面的座椅靠背罩；
多个拉伸气囊在对应于所述落座者的腰部的位置处设置在所述座椅靠背的一部分中，所述拉伸气囊被构造为膨胀并且向接近所述落座者的方向挤压所述座椅靠背的表面；并且
所述拉伸气囊放置为在所述座椅靠背的厚度方向上彼此重叠，使得所述座椅靠背垫夹在所述拉伸气囊之间。
2.根据权利要求1所述的座椅装置，其特征在于，所述拉伸气囊还设置在对应于所述落座者的肩膀的位置处。
3.根据权利要求1或2所述的座椅装置，其特征在于：
一个以上的疲劳消除气囊进一步设置在对应于所述腰部的所述位置处，所述一个以上的疲劳消除气囊小于所述拉伸气囊；并且
至少一个所述拉伸气囊布置在所述疲劳消除气囊的前面侧。
4.根据权利要求3所述的座椅装置，其特征在于：
所述疲劳消除气囊布置在所述座椅靠背垫与罩垫之间；并且
容纳有所述疲劳消除气囊的凹陷部形成在所述座椅靠背垫的所述表面上。
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