CN112277747B - 具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，包括腰部支撑系统和腰部按摩系统；腰部支撑系统包括壳体组件、座体组件和连接组件，壳体组件与座体组件之间设有升降驱动机构，座体组件与连接组件之间设有弹性元件；腰部按摩系统包括两组安装在壳体组件内的按摩机构，以及用于驱动两组按摩机构动作的按摩驱动机构，按摩机构上设置有按摩组件；腰部按摩系统未启动状态下，按摩组件位于壳体组件内，腰部按摩系统启动后，在按摩驱动机构的驱动作用下，按摩组件能够沿座椅靠背的厚度方向向外伸出。本发明的有益效果是：能够突破靠背设计空间受限的技术障碍，赋予腰部支撑结构具有按摩功能，可显著地提升腰部支撑的舒适性。

Description

具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成

技术领域

本发明属于汽车座椅技术领域，具体涉及一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成。

背景技术

随着汽车科技的发展，消费者对于汽车座椅的乘坐舒适性要求越来越高，而评价座椅是否舒适的一个重要标准就是可否有效缓解驾驶疲劳。在传统座椅设计中，通常仅包括有座垫和靠背，座垫由座盆支撑，靠背由靠背骨架支撑，这样的座椅结构并没有充分考虑对人体的支撑性能，致使人体腰部处于悬空姿态，驾乘人员久坐后容易产生腰部疲惫。

为缓解驾乘人员的腰部疲惫感，在现有设计中，很多座椅靠背内置有腰部支撑结构，诸如：海绵体支撑、气囊支撑、一体式腰托支撑等，但是这些支撑结构大多为固定式安装结构，仅能对腰部起到简单的支撑，舒适性亟需进一步优化升级。同时，由于座椅靠背的设计空间有限和受碰撞安全性的限制，如何在腰部支撑结构上集成设置一种能够进行腰部按摩、揉捏的按摩装置，以缓解驾乘人员久坐产生的疲惫感，也是研发设计人员一直在思索的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，能够突破靠背设计空间受限的技术障碍，赋予腰部支撑结构具有按摩功能，可显著地提升腰部支撑的舒适性。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其关键在于：包括腰部支撑系统和集成在腰部支撑系统内的腰部按摩系统；

所述腰部支撑系统包括依次连接的壳体组件、座体组件和连接组件，其中连接组件用于与座椅靠背固定连接，壳体组件与座体组件之间设有升降驱动机构，用于驱动壳体组件相对于座椅靠背上下滑动，座体组件与连接组件之间设有弹性元件，在该弹性元件的作用下，所述壳体组件被弹性地支撑在座椅靠背上；

所述腰部按摩系统包括两组安装在所述壳体组件内的按摩机构，以及用于驱动两组按摩机构动作的按摩驱动机构，所述按摩机构上设置有按摩组件；所述腰部按摩系统未启动状态下，按摩组件位于壳体组件内，腰部按摩系统启动后，在所述按摩驱动机构的驱动作用下，按摩组件能够沿座椅靠背的厚度方向向前伸出壳体组件。

采用上述结构，腰部支撑总成安装在座椅靠背内后，腰部支撑系统的壳体组件用于托住驾乘人员的腰部，对用户的腰部起到支撑作用，在升降驱动机构的驱动下，壳体组件即可相对于驾乘人员的背部上下移动，这样可以使壳体组件调节至最佳的腰部支撑位置，满足不同体型的用户使用。用户的腰部支撑在壳体组件上时，按摩驱动机构驱动按摩组件动作即可实现腰部按摩，若在该按摩过程中升降驱动机构同时带动壳体组件上下移动，还可以实现行走的、多区域的按摩。赋予了按摩功能的腰部支撑系统，在按摩功能未使用时，按摩组件可以收置在壳体组件内，不与驾乘人员的腰部接触，能够确保座椅的安全性不受按摩组件的影响。同时，用户的腰部支撑在壳体组件上后，壳体组件可绕着连接组件向后转动一定角度，并且此时弹性元件提供有一定的弹性辅助支撑力，可显著地提升对腰部支撑的舒适性。

作为优选：所述壳体组件包括扣合安装的面板和后盖，其中所述面板的前侧中部具有沿竖直方向成型的条形凹槽，并在对应条形凹槽的两侧对称设有弧面，所述弧面上设有与按摩组件相适应的安装孔，所述后盖内固定安装有支架条，两组所述按摩机构均通过齿轮箱安装在支架条的两端。采用上述结构，以便于装配，并且面板两侧的弧面分别托住用户的两侧腰部位置，具有更优的舒适性。

作为优选：所述座体组件包括支撑部件和固定安装在支撑部件上的导向部件，所述面板内侧固定安装有均与导向部件滑动连接的两根导向柱，所述升降驱动机构包括依次动力连接的第二电机、第二减速器和丝杆，其中第二电机和第二减速器固定在后盖上，丝杆转动安装在面板的内侧，丝杆上螺纹套装有螺母座，螺母座固定安装在所述导向部件上。采用上述结构，第二电机工作即可驱动壳体组件相对于导向部件上下运动，即实现腰部支撑系统的上下升降功能。

作为优选：所述连接组件包括连接轴和固定安装在连接轴中部的角度限位座，所述支撑部件的下端通过转动销转动连接在所述角度限位座上，其中，角度限位座上设有第一限位片和第二限位片，所述支撑部件的转动角度被限制在第一限位片和第二限位片之间。采用上述结构，以便于实现壳体组件的转动装配，并且能够合理限制壳体组件向后转动的角度。

作为优选：所述支撑部件的前侧边缘上设有向两端外凸的翻边，所述第一限位片与支撑部件的后侧对应，第二限位片与所述翻边的后侧对应。采用上述结构，结构设计合理，转动角度的限位设计可靠，当支撑部件的后侧与第一限位片接触即可限制壳体组件向后转动，当翻边的后侧与第二限位片接触即可壳体组件向前转动。

作为优选：所述按摩机构包括转动安装在齿轮箱内的转动轮，转动轮的中部螺纹连接有螺杆，所述按摩组件固定连接在螺杆的上端，按摩组件与齿轮箱之间设置有弹簧，弹簧的下端与齿轮箱固定连接，上端与按摩组件摩擦抵接。采用上述结构，在腰部按摩系统未启动状态下，弹簧处于高度压缩状态，按摩组件与齿轮箱之间具有最小间距，此时按摩组件远离驾乘人员的腰部位置，不发生接触，能够确保座椅的安全性不受按摩组件的影响。当用户使用按摩功能时，按摩驱动机构驱动转动轮转动，由于弹簧支撑在按摩组件与齿轮箱之间，此时转动轮的转动会带动螺杆做升降运动，从而使按摩组件上升至驾乘人员的腰部位置，待按摩组件上升至腰部位置后，螺杆不再进一步上升，而是随着转动轮同步转动，按摩组件此时则开始做转动运动，从而实现对用户腰部的按摩。腰部按摩系统关闭时，按摩驱动机构反向运动则可使按摩组件重新离开驾乘人员的腰部位置。

作为优选：所述按摩驱动机构包括依次动力连接的第一电机、第一减速器和转轴，其中转轴的两端均转动安装在所述齿轮箱内，并设置有与所述转动轮啮合的齿轮，该齿轮和转动轮均为斜齿轮。采用上述结构，第一电机工作即可驱动转动轮转动。

作为优选：所述螺杆的下端穿过转动轮并固定安装有限位片，所述按摩组件的下侧固设有摩擦片，所述齿轮箱的上侧表面设有环形凸缘，所述弹簧为宝塔型弹簧，宝塔型弹簧的大径端固定在环形凸缘内侧，小径端摩擦抵接在摩擦片的下侧。采用上述结构，在螺杆上升至最高位置时，限位片抵接在转动轮下端，能够保证螺杆不再进一步上升，从而带动按摩组件做转动运动。在螺杆升降过程中，摩擦片相对于弹簧的小径端静止，两者之间不发生摩擦运动，在按摩组件做转动运动时，摩擦片相对于弹簧的小径端摩擦运动。

作为优选：所述按摩组件包括支撑盘、固定安装在支撑盘上的第一按摩头，以及转动安装在支撑盘上的第二按摩头，第一按摩头和第二按摩头的外端均为弧面构造，且第一按摩头的外端超过第二按摩头的外端。采用上述结构，在对应驾乘人员进行腰部按摩时，按摩组件随螺杆同步转动，仅能公转的第一按摩头和既能公转又能自转的第二按摩头即可对腰部进行按摩、揉捏，可充分缓解驾乘人员久坐的腰部疲惫感。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、未使用按摩功能时，用户的腰部支撑在壳体组件的面板上，能够起到腰部支撑的作用，并且通过升降驱动机构还可以调整面板的使用高度，不仅提升腰部支撑的舒适性，而且还满足了不同体型的用户使用。

2、腰部按摩系统集成在腰部支撑系统内后，按摩功能未使用状态下，按摩头收置在腰部支撑系统内，避免了按摩头一直与驾乘人员的腰部接触，在汽车发生碰撞时降低了腰部受伤的风险，有利于保证座椅的乘坐安全性。

3、按摩组件的升降结构设计巧妙，在使用按摩功能时，第一电机先驱动按摩组件上升至驾乘人员的腰部位置，然后再驱动按摩组件同步转动，即可实现对驾乘人员腰部的进行按摩、揉捏、推拿等操作，以起到促进血液循环，缓解肌肉疲劳等作用。

4、按摩组件原地转动可实现腰部的定点按摩和揉捏，按摩驱动机构和升降驱动机构同时工作则可实现对腰部的行走按摩和揉捏。

5、按摩组件的升降和转动均由按摩驱动机构完成驱动，充分缩减了腰部支撑总成的零部件数量，突破了靠背设计空间受限的技术障碍，实现了薄型化、紧凑化结构设计，确保腰部支撑系统能够集成装配在腰部支撑系统内，赋予腰部支撑结构具有按摩功能。

6、腰部支撑总成结构设计合理，支撑强度高，支撑可靠性好，产品的装配易于实现。

7、用户的腰部支撑在壳体组件的面板上后，壳体组件可绕着连接组件向后转动一定倾角，并且此时弹性元件提供有一定的弹性辅助支撑力，显著地提升了对壳体组件支撑的舒适性，使腰部支撑总成更具高级感，对于中高端车型具有极高的市场应用前景。

附图说明

图1为腰部支撑总成的结构示意图(前侧视角)；

图2为腰部支撑总成的结构示意图(后侧视角)；

图3为腰部支撑总成的分解结构示意图；

图4为反应按摩驱动机构与按摩机构传动关系的结构示意图；

图5为腰部支撑总成在按摩机构位置的剖视图

图6为反应腰部支撑系统安装结构的分解结构示意图；

图7为腰部支撑总成应用在座椅靠背上的使用状态参考图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其结构包括腰部支撑系统A和集成设置在腰部支撑系统A内的腰部按摩系统B。

再如图3和6所示，腰部支撑系统A涉及的主要部件有：壳体组件1、座体组件7、连接组件6、升降驱动机构5和弹性元件8，这五个部件进一步的装配关系为：座体组件7转动装配在连接组件6上，壳体组件1可升降的安装在座体组件7上，升降驱动机构5设置在壳体组件1与座体组件7之间，能够驱动壳体组件1升降运动，弹性元件8安装在座体组件7与连接组件6之间。

进一步的，连接组件6由连接轴6a和固定安装在连接轴6a中部的角度限位座6b组成，其中连接轴6a用于固定安装在图7所示的座椅靠背9内，座体组件7由支撑部件7a和固定在支撑部件7a上端的导向部件7b构成，其中支撑部件7a的下端通过转动销6c转动连接在角度限位座6b上，本实施例中，弹性元件8优选使用扭转弹簧，扭转弹簧的中部套装在转动销6c上，两端分别支撑在支撑部件7a和连接轴6a的后侧，用户的腰部支撑在壳体组件1上后，支撑部件7a可绕着转动销6c向后转动一定角度，即壳体组件1能够向后转动一定角度，在该转动过程中扭转弹簧提供有一定的弹性辅助支撑力，这样能够显著地提升腰部支撑系统A对腰部支撑的舒适性。

再如图6所示，为合理设置壳体组件1向后转动的角度，以确保座椅的安全性和可靠性，角度限位座6b上设有第一限位片6b1和第二限位片6b2，支撑部件7a呈壳体状结构，其前侧的边缘上设有向两端外凸的翻边7a1，支撑部件7a与角度限位座6b转动连接后，第一限位片6b1与支撑部件7a的后侧对应，第二限位片6b2与翻边7a1的后侧对应，支撑部件7a的转动角度因此被限制在第一限位片6b1和第二限位片6b2之间，具体为：当支撑部件7a的后侧与第一限位片6b1接触即可限制腰部支撑系统A向后转动，当翻边7a1的后侧与第二限位片6b2接触即可腰部支撑系统A向前转动。

如图6所示，壳体组件1包括扣合安装的面板1b和后盖1c，面板1b的前侧中部具有沿竖直方向成型的条形凹槽1b1，并在对应条形凹槽1b1的两侧对称设有弧面1b2，腰部按摩系统B的按摩功能未启用时，此种结构形式的面板1b两侧的弧面1b2分别托住用户的两侧腰部，可起到腰部支撑的作用，即：提供了一种腰托。

面板1b作为腰托使用时，其支撑高度可进行自动调节，能够满足不同体型的用户使用。面板1b实现高度调节的结构如下：

如图3和6所示，后盖1c对应座体组件7的位置设有避让缺口1c1，面板1b对应避让缺口1c1上下两端的位置均固设有连接片1e，两块连接片1e之间安装有导向柱1f，导向部件7b的两侧设有导向孔7b1，两根导向柱1f滑动安装在导向部件7b的导向孔7b1内，升降驱动机构5包括依次动力连接的第二电机5a、第二减速器5b和丝杆5c，其中第二电机5a和第二减速器5b固定在壳体组件1的下端，丝杆5c转动安装在壳体组件1内，丝杆5c上螺纹套装有螺母座5d，螺母座5d固定安装在导向部件7b上，本发明提供的腰部支撑总成应用在座椅靠背9上后，第二电机5a工作即可驱动面板1b相对于导向部件7b上下移动，即壳体组件1相对于座椅靠背9上下移动，从而面板1b支撑高度的自动调节。

再如图3至5所示，腰部按摩系统B涉及的主要部件有：两组按摩机构2和按摩驱动机构3，其中，按摩驱动机构3用于驱动两组按摩机构2执行动作，上述后盖1c内固定安装有支架条1d，两组按摩机构2均通过齿轮箱1a安装在支架条1d的两端，按摩机构2包括转动安装在齿轮箱1a内的转动轮2a，转动轮2a的中部螺纹连接有螺杆2b，螺杆2b的上端安装有按摩组件2c，按摩组件2c的下侧固设有摩擦片2f，摩擦片2f与齿轮箱1a之间设有弹簧2d，齿轮箱1a的上侧表面设有环形凸缘1a1，本实施例中弹簧2d采用宝塔型弹簧，宝塔型弹簧的大径端固定连接在环形凸缘1a1内侧，小径端摩擦抵接在摩擦片2f的下侧，螺杆2b的下端穿过转动轮2a并固定安装有限位片2e。

再如图4所示，按摩驱动机构3包括依次动力连接的第一电机3a、第一减速器3b和转轴3c，转轴3c上固定套装有与转动轮2a啮合的齿轮3d，该齿轮3d和转动轮2a均为斜齿轮，转轴3c靠近齿轮3d的位置通过轴承3e转动装配在齿轮箱1a内，第一电机3a经第一减速器3b、转轴3c和齿轮3d即可动转动轮2a转动，转动轮2a刚开始转动时，弹簧2d上端与摩擦片2f之间的摩擦力较大，弹簧2d起到限制螺杆2b转动的作用，螺杆2b被迫沿转动轮2a的轴向向上移动，当螺杆2b下端的限位片2e抵在齿轮箱1a的下端后，螺杆2b不再进一步上升，此时弹簧2d上端与摩擦片2f之间是摩擦运动，螺杆2b和按摩组件2c随着转动轮2a同步转动，按摩组件2c则可以实现按摩的旋转运动。

进一步的，按摩组件2c包括支撑盘2c1、固定安装在支撑盘2c1上的第一按摩头2c2，以及转动安装在支撑盘2c1上的第二按摩头2c3，第一按摩头2c2和第二按摩头2c3的外端均为弧面构造，且第一按摩头2c2的外端超过第二按摩头2c3的外端。面板1b的弧面1b2上设有与按摩组件2c相适应的安装孔1b3，在按摩驱动机构3的驱动下，第一按摩头2c2和第二按摩头2c3能够从该安装孔1b3露出，以对用户的腰部进行按摩。

再如图7所示，本发明提供的腰部支撑总成具有以下功能：

功能一：腰部按摩系统B的按摩功能未启用时，第一按摩头2c2和第二按摩头2c3完全收置在面板1b的安装孔1b3内，此时面板1b可作为单独的腰托使用，在升降驱动机构5的驱动下，腰托能够相对于驾乘人员的背部上下移动，从而使得面板1b能够调节至最佳的腰部支撑位置，进而提升支撑的舒适性，同时这样也满足了不同体型的用户使用。

功能二：作为腰托使用时，用户的腰部支撑在面板1b上后，支撑部件7a可绕着转动销6c向后转动一定角度，即腰托能够向后转动一定角度，在该转动过程中弹性元件8提供有一定的弹性辅助支撑力，能够显著地提升腰部支撑系统A对腰部支撑的舒适性。

功能三：腰部按摩系统B的按摩功能启用后，第一电机3a的输出动力依次经第一减速器3b、转轴3c和齿轮3d驱动转动轮2a转动，此时在弹簧2d的作用下，螺杆2b先相对于转动轮2a沿轴向向上移动，即先驱动第一按摩头2c2和第二按摩头2c3上升，当螺杆2b下端的限位片2e抵在齿轮箱1a的下端后，螺杆2b不再进一步上升，然后按摩组件2c、螺杆2b和转动轮2a三者同步转动，此时第一按摩头2c2和第二按摩头2c3与驾乘人员的腰部抵接，在按摩组件2c转动过程中，第一按摩头2c2相对于螺杆2b中心线公转，第二按摩头2c3相对于螺杆2b的中心线既有公转又有自转，从而实现对腰部进行按摩、揉捏等操作，可充分缓解驾乘人员久坐的腰部疲惫感。按摩功能使用完毕后，第一电机3a反转即可将第一按摩头2c2和第二按摩头2c3重新收置在面板1b的安装孔1b3内，以确保乘坐的安全性。

功能四：在按摩功能启用的同时将升降驱动机构5打开，此时按摩组件2c会随着壳体组件1同步上下移动，从而能够实现行走的、多区域的腰部按摩和揉捏。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：包括腰部支撑系统(A)和集成在腰部支撑系统(A)内的腰部按摩系统(B)；

所述腰部支撑系统(A)包括依次连接的壳体组件(1)、座体组件(7)和连接组件(6)，其中连接组件(6)用于与座椅靠背固定连接，壳体组件(1)与座体组件(7)之间设有升降驱动机构(5)，用于驱动壳体组件(1)相对于座椅靠背上下滑动，座体组件(7)与连接组件(6)之间设有弹性元件(8)，在该弹性元件(8)的作用下，所述壳体组件(1)被弹性地支撑在座椅靠背上；

所述腰部按摩系统(B)包括两组安装在所述壳体组件(1)内的按摩机构(2)，以及用于驱动两组按摩机构(2)动作的按摩驱动机构(3)，所述按摩机构(2)上设置有按摩组件(2c)；所述腰部按摩系统(B)未启动状态下，按摩组件(2c)位于壳体组件(1)内，腰部按摩系统(B)启动后，在所述按摩驱动机构(3)的驱动作用下，按摩组件(2c)能够沿座椅靠背的厚度方向向前伸出壳体组件(1)；

所述壳体组件(1)包括扣合安装的面板(1b)和后盖(1c)，所述后盖(1c)内固定安装有支架条(1d)，两组所述按摩机构(2)均通过齿轮箱(1a)安装在支架条(1d)的两端；所述按摩机构(2)包括转动安装在齿轮箱(1a)内的转动轮(2a)，转动轮(2a)的中部螺纹连接有螺杆(2b)，所述按摩组件(2c)固定连接在螺杆(2b)的上端，按摩组件(2c)与齿轮箱(1a)之间设置有弹簧(2d)，弹簧(2d)的下端与齿轮箱(1a)固定连接，上端与按摩组件(2c)摩擦抵接；所述螺杆(2b)的下端穿过转动轮(2a)并固定安装有限位片(2e)，所述按摩组件(2c)的下侧固设有摩擦片(2f)，所述齿轮箱(1a)的上侧表面设有环形凸缘(1a1)，所述弹簧(2d)为宝塔型弹簧，宝塔型弹簧的大径端固定在环形凸缘(1a1)内侧，小径端摩擦抵接在摩擦片(2f)的下侧。

2.根据权利要求1所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述面板(1b)的前侧中部具有沿竖直方向成型的条形凹槽(1b1)，并在对应条形凹槽(1b1)的两侧对称设有弧面(1b2)，所述弧面(1b2)上设有与按摩组件(2c)相适应的安装孔(1b3)。

3.根据权利要求2所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述座体组件(7)包括支撑部件(7a)和固定安装在支撑部件(7a)上的导向部件(7b)，所述面板(1b)内侧固定安装有均与导向部件(7b)滑动连接的两根导向柱(1f)，所述升降驱动机构(5)包括依次动力连接的第二电机(5a)、第二减速器(5b)和丝杆(5c)，其中第二电机(5a)和第二减速器(5b)固定在后盖(1c)上，丝杆(5c)转动安装在面板(1b)的内侧，丝杆(5c)上螺纹套装有螺母座(5d)，螺母座(5d)固定安装在所述导向部件(7b)上。

4.根据权利要求3所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述连接组件(6)包括连接轴(6a)和固定安装在连接轴(6a)中部的角度限位座(6b)，所述支撑部件(7a)的下端通过转动销(6c)转动连接在所述角度限位座(6b)上，其中，角度限位座(6b)上设有第一限位片(6b1)和第二限位片(6b2)，所述支撑部件(7a)的转动角度被限制在第一限位片(6b1)和第二限位片(6b2)之间。

5.根据权利要求1所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述按摩驱动机构(3)包括依次动力连接的第一电机(3a)、第一减速器(3b)和转轴(3c)，其中转轴(3c)的两端均转动安装在所述齿轮箱(1a)内，并设置有与所述转动轮(2a)啮合的齿轮(3d)，该齿轮(3d)和转动轮(2a)均为斜齿轮。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述按摩组件(2c)包括支撑盘(2c1)、固定安装在支撑盘(2c1)上的第一按摩头(2c2)，以及转动安装在支撑盘(2c1)上的第二按摩头(2c3)，第一按摩头(2c2)和第二按摩头(2c3)的外端均为弧面构造，且第一按摩头(2c2)的外端超过第二按摩头(2c3)的外端。

7.根据权利要求4所述的具有按摩功能的汽车座椅腰部支撑总成，其特征在于：所述支撑部件(7a)的前侧边缘上设有向两端外凸的翻边(7a1)，所述第一限位片(6b1)与支撑部件(7a)的后侧对应，第二限位片(6b2)与所述翻边(7a1)的后侧对应。

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