CN112533791A - 车辆座椅的可调节腰部支撑 - Google Patents

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Abstract

一种车辆座椅的腰部支撑装置允许垂直和前后地调节被施加在乘坐在车辆座椅上的操作者背部的支撑或力。该腰部支撑装置包括腰部面板，所述腰部面板弹性地柔韧地附接到座椅框架和/或座椅壳体以允许腰部面板相对于座椅靠背的前后移动，该腰部面板被布置成抵靠座椅靠背，以及凸轮元件，所述凸轮元件具有一种抵靠所述腰部面板以朝座椅靠背施加力到腰部面板的凸轮表面，所述凸轮元件支撑在座椅框架和/或所述座椅壳体上，以便相对于腰部面板以及相对于座椅壳体和/或座椅框架移动，所述凸轮元件被构造成基于凸轮元件的移动改变被施加到座椅靠背的力。

Description

车辆座椅的可调节腰部支撑
背景技术
本发明通常涉及车辆座椅。更具体地，本发明涉及一种车辆座椅的腰部支撑。
驾驶会给身体带来其他情况下不存在的力，例如加速和减速以及侧向力和全身振动。这些力可增加脊柱上的负荷，从而导致疲劳和疼痛。旨在帮助保持脊柱的“S”形状的腰部支撑对于车辆操作者很重要，不仅是为了舒适，而且因为已经证明适当的腰部支撑可以减少肌肉活动，降低韧带上的张力并降低了椎间盘的压力。行业中通常采用在车辆中提供腰部座椅的不同方法。例如，机械式和气动式(充气袋)通常用于提供腰部支撑。这些支撑可被手动地或电子地激活，从而将支撑轻柔地推入到下背部的腰部区域。
提供腰部支撑的一种常见问题是车辆操作者的尺寸和形状不同。老年个体往往具有与年轻人不同的脊柱弯曲度。此外，一些车辆操作者存在背部疾病或状况。期望具有一种可调节的腰部支撑，其允许该支撑适应多种类型的操作者。
发明内容
本发明涉及一种车辆座椅的腰部支撑装置，其允许垂直和前后地调节被施加在乘坐在车辆座椅上的操作者背部的支撑或力。在一方面，所述腰部支撑装置包括腰部面板，所述腰部面板弹性地柔韧地附接到座椅框架和/或座椅壳体以允许腰部面板相对于座椅靠背的前后移动，所述腰部面板被布置成抵靠座椅靠背，以及凸轮元件，所述凸轮元件具有一种抵靠所述腰部面板以朝座椅靠背施加力到腰部面板的凸轮表面，所述凸轮元件支撑在座椅框架和/或所述座椅壳体上，以便相对于腰部面板以及相对于座椅壳体和/或座椅框架移动，所述凸轮元件被构造成基于凸轮元件的移动改变被施加到座椅靠背的力。
在某些方面，凸轮元件安装在轴上，所述轴被枢转地和旋转地支撑在座椅壳体和/或座椅框架上。安装在所述轴自由端的手柄可在座椅壳体外部接近，以便由操作者手动地致动，以使所述轴枢转和旋转，并且因此移动所述凸轮元件。在另一方面，调节元件将所述轴保持在不同的角位置，这因此使所述凸轮元件在沿面板的不同垂直位置处保持与所述腰部面板接触。
附图说明
在所附的权利要求中阐明了表征本发明的新颖特征。然而，将通过参考结合附图进行的以下详细描述最好地理解本发明的优选实施例，连同进一步的目的和伴随的优点，其中：
图1是一种朝结合本发明的腰部支撑装置的车辆座椅前部的局部切除的后透视图。
图2是移除某些座椅结构的车辆座椅的后透视图。
图3是朝车辆座椅的靠背的前透视图，其示出了本发明的腰部支撑装置的腰部面板和凸轮元件。
图4是一种示出了腰部支撑装置的手柄的后透视图，其中该装置隐藏在车辆座椅的座椅壳体后面。
图5是图1-4中的腰部支撑装置的凸轮元件的放大侧视图。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解，现在将参考附图中所示以及在以下的书面说明书中描述的实施例。需要理解的是，因此并不旨在限制本发明的范围。需要进一步理解的是，本发明包括对所示出实施例的任何替代和修改，并且包括本发明所属领域的技术人员通常会想到的本发明原理的进一步应用。
图1-2示出了一种类型的腰部支撑装置10。装置10被示出安装到形成车辆座椅的一部分的座椅壳体12和/或座椅框架16。装置10包括腰部面板14，所述腰部面板14通过紧固件17或其它合适的方法安装到座椅壳体12的内框架16。在一个实施例中，腰部面板14具有用紧固件17附接到内框架16的两个支腿20，使得腰部面板悬臂在座椅靠背13后面的框架上，操作者在乘坐时抵靠所述座椅靠背13。腰部面板可以成形为图1所示的通常矩形形状，或者成形为适用于施加压力靠在乘坐在座椅上的操作者的腰部区域上或为乘坐在座椅上的操作者的腰部区域提供支撑的任何其他形状。腰部面板14，特别地支腿20，可以由坚固但具有一定柔性从而随操作者的移动而弯曲的材料制成。例如，面板可以由低密度聚乙烯(LDPE)制成。然而，只要实现本发明的目的，本发明就考虑用于腰部面板14的其他合适的形状和材料。特别地，支腿20的材料必须弹性地柔韧，以允许调节腰部面板14，如本文所述，但必须足够地坚硬以支撑乘坐在座椅上的操作者的背部。
装置10进一步包括附接到轴24的凸轮元件22，所述轴被布置成横向地延伸跨过座椅壳体12。由被安装到座椅壳体12的枢轴安装部25枢转地支撑该轴24的一端24a。在一个实施例中，枢轴安装部25是限定开口25b的板25a，轴24的端部24a延伸通过所述开口25b。开口25b的尺寸被确定以允许轴24枢转到通常垂直平面中的不同角位置，并且绕该轴的轴线旋转。该通常垂直平面基本平行于腰部面板14的平面。可通过锁定垫圈、弹性衬套或在开口25b处定位在板25a的任一侧上的类似元件将轴的端部24a保持在在开口内的适当位置。轴的相对端24b包括附连在其上用于使该轴枢转和旋转的手柄26。如图4所示，轴24的长度足以允许操作者在座椅壳体12的侧面接近手柄26。
轴的端部24b延伸通过在被安装到座椅壳体12的引导元件28中的通常垂直狭槽28a。狭槽28a的长度允许轴24在座椅壳体的相对侧绕枢轴安装部25枢转。狭槽的长度限制了该轴的上下移动，但足够长以允许对腰部面板14的位置进行有意义的调节，如本文所述。
凸轮元件22安装在轴24上，使得凸轮表面23接触腰部面板14。凸轮元件被固定到该轴，使得凸轮元件在轴枢转时与该轴一起平移，并且在轴旋转时可与该轴一起旋转。因此，如图5所示，凸轮元件22包括具有孔27a的内部框架27，该轴延伸通过所述孔27a。紧定螺钉30延伸通过该框架以与该轴接合，从而将凸轮元件固定在其上。凸轮元件22可以为通常方形或矩形，并且在一方面被安装在相对于该轴的偏心位置，如图5所示。当将凸轮元件22旋转到不同位置时，将凸轮元件22安装在偏心位置允许凸轮元件22在腰部面板14上施加不同的压力。当旋转凸轮元件时，凸轮表面23的不同部分23a-23e可以接触腰部面板。由于凸轮元件的旋转轴线偏移，不同表面部分23a-23e与通过该孔23a的旋转轴线处于不同的径向距离。在不同的径向距离处与凸轮表面的不同部分23a-23e接触将使腰部面板移动到不同的前后位置。乘坐在座椅中的操作者可以经由手柄26旋转该轴24，从而使凸轮元件22旋转以改变接触腰部面板14的表面部分23a-23e，从而在腰部面板上施加不同的压力。可以意识到的是，腰部面板根据由凸轮元件施加的压力而在支腿20附近偏转。凸轮元件具有不同的形状，例如椭圆形或欧拉螺旋的一段，其可以提供在不需要将凸轮元件安装在偏移位置的情况下改变施加在腰部面板上的压力量的能力。因此，使凸轮元件22成形，使得当其与腰部面板14接触时，其在腰部面板14上施加压力，从而为操作者提供腰部支撑。
该装置进一步包括腰部调节框架30，其包括板30a，所述板30a通过适当的方式(诸如传统紧固件)安装到座椅壳体12的靠背，如图2最佳地示出。轴24延伸通过在调节框架30的端部凸缘31中的开口或狭槽31a，其中狭槽通常被水平地布置在前后方向，以容纳该轴24绕枢轴安装部25的枢转。板30a包括轴保持元件35，其包括向内弯曲以抵靠轴24从而限制轴的枢转运动的一对叉头35a、35b。板30a进一步限定扩展开口38，凸轮元件22延伸通过所述扩展开口用于接触腰部面板14(图2未示出)。如图2所示，开口38可能有点弧形弯曲，从而容纳凸轮元件在以枢轴安装部25为中心的圆弧中的移动。
腰部调节框架30的板30a进一步包括调节元件40，其被构造成将轴24保持在用户可选择的多个位置之一。特别地，调节元件40包括多个凹槽，所述凹槽被布置在一种在轴的枢转过程中与该轴的不同角位置对应的弧形中。每个凹槽41的尺寸被确定以接收该轴24并将该轴保持在离散的角位置。轴保持元件35的叉头35a、35b被构造为弹簧元件，通过向后拉动手柄26，所述弹簧元件可远离座椅壳体12沿后部方向弹性地偏转。通过向后拉动该轴，该轴可以跃过凹槽41之间的脊部42，以允许该轴被重新定位在凹槽41之一内。叉头35a、35b向后偏转，但这些叉头施加一种恢复力，以帮助将该轴保持在选定凹槽内并与调节元件40接触。因此，调节元件40提供了用于调节凸轮元件22相对于座椅壳体12的高度的机构。操作者可因此调节其背部上的位置，在所述位置由腰部面板14施加最大的压力。
当操作者乘坐在具有本发明装置10的座椅中时，操作者可以通过拉动手柄26调节腰部支撑的高度，所述手柄26将该轴24移出凹槽41，这然后允许操作者将该轴移动到与腰部支撑的期望高度最好地对应的通道。当释放手柄时，该轴将返回到其在通道中的偏置位置。操作者也可以旋转该手柄，所述手柄进而将使该轴和凸轮元件旋转，从而增加或降低(根据使凸轮元件旋转的方式)放置在腰部面板上的压力。操作者可以通过旋转手柄来选择腰部面板上的期望压力量。
本领域技术人员将会理解的是，可以在不背离本发明精神的情况下对所示出的实施例进行多种改变和修改。旨在由所附权利要求涵盖所有这种修改和改变。例如，将腰部面板14、枢轴安装部25、引导元件28以及调节框架30描述为被安装到座椅壳体12或到座椅框架16。然而，可以保持这些元件的功能的任何方式将这些元件安装到座椅壳体12或座椅框架16。此外，虽然本发明涉及一种车辆座椅，但腰部支撑装置可结合到常规座椅中，例如办公椅等。
在进一步替代方案中，可以通过被附接到该轴的锁定元件完成杆的垂直调节，其中锁定元件与调节框架30中的一个或多个凹槽41接合。在该替代方案中，支撑调节框架(特别地调节元件40)的板30a可以与该轴偏移，其中锁定元件从该轴延伸以接合这些凹槽。
在另一替代方案中，可以垂直地引导凸轮元件，例如通过从座椅壳体或座椅框架垂直延伸或沿腰部面板垂直延伸的垂直条带。

Claims (18)

1.一种座椅的腰部支撑装置，所述座椅具有座椅靠背以及安装到座椅框架的座椅壳体，所述座椅靠背和座椅壳体被构造成在操作者的背部抵靠座椅靠背时接收操作者，所述腰部支撑装置包括：
腰部面板，所述腰部面板弹性地柔韧地附接到座椅框架和/或座椅壳体以允许腰部面板相对于座椅靠背的前后移动，所述腰部面板被布置成抵靠座椅靠背；以及
凸轮元件，所述凸轮元件具有抵靠所述腰部面板以朝座椅靠背施加力到腰部面板的凸轮表面，所述凸轮元件支撑在座椅框架和/或所述座椅壳体上，以便相对于腰部面板以及相对于座椅壳体和/或座椅框架移动，所述凸轮元件被构造成基于凸轮元件的移动改变被施加到座椅靠背的力。
2.根据权利要求1所述的腰部支撑装置，进一步包括：
横向地延伸跨过座椅壳体和/或座椅框架的细长轴，所述轴的一端枢转地支撑在座椅壳体和/或座椅框架上，从而沿通常垂直的平面相对于所述座椅壳体和/或座椅框架旋转，并且操作者可接近所述轴的相对端从而手动地枢转所述细长轴，
其中，所述凸轮元件在所述一端和所述相对端之间被紧固到所述细长轴，以便在轴枢转时移动，由此，所述在枢转所述轴时，凸轮元件在腰部面板上的不同的通常垂直位置施加力。
3.根据权利要求2所述的腰部支撑装置，进一步包括被安装到所述轴的所述相对端的手柄，用于由操作者手动地接合以使所述轴枢转。
4.根据权利要求2或3所述的腰部支撑装置，进一步包括被安装到座椅靠背和/或座椅框架并被构造成接收所述轴的相对端的腰部调节框架，所述腰部调节框架包括多个凹槽，其尺寸被确定以在其中接收所述轴，其中，所述多个凹槽通道通常垂直地间隔以在不同的角位置接收所述轴。
5.根据权利要求4所述的腰部支撑装置，进一步包括支撑在座椅壳体和/或座椅框架上的保持元件，其包括至少一个弹性地偏转的叉头，所述至少一个叉头被布置成在所述一端和所述相对端之间接合所述轴，以朝所述腰部调节框架对所述轴施加弹簧力，从而将所述轴可释放地保持在所述多个凹槽之一内。
6.根据权利要求5所述的腰部支撑装置，其中，所述腰部调节框架和所述保持元件为被安装在座椅壳体和/或座椅框架上的共用板的一部分。
7.根据权利要求6所述的腰部支撑装置，其中，所述板限定开口，所述凸轮元件延伸通过所述开口用于与所述腰部面板接触。
8.根据权利要求2-7所述的腰部支撑装置，其特征在于：
所述轴的所述一端旋转地支撑在座椅壳体和/或座椅框架上，以绕所述轴的纵轴线旋转；以及
所述凸轮元件的所述凸轮表面包括与所述轴处于不同径向距离的不同部分，
由此，所述轴的旋转使紧固在其上的所述凸轮元件旋转，使得所述凸轮表面的所述不同部分抵靠腰部面板，从而因此改变被施加到腰部面板的力。
9.根据权利要求1-8所述的腰部支撑装置，其中，所述腰部面板包括至少一个弹性地柔韧的支腿，其连接到所述腰部面板以及连接到座椅壳体和/或座椅框架。
10.一种座椅，包括：
座椅靠背以及安装到座椅框架的座椅壳体，所述座椅靠背和座椅壳体被构造成在操作者的背部抵靠座椅靠背时接收操作者；
以及腰部支撑装置，其包括：
腰部面板，所述腰部面板弹性地柔韧地附接到座椅框架和/或座椅壳体以允许腰部面板相对于座椅靠背的前后移动，所述腰部面板被布置成抵靠座椅靠背；以及
凸轮元件，所述凸轮元件具有抵靠所述腰部面板以朝座椅靠背施加力到腰部面板的凸轮表面，所述凸轮元件支撑在座椅框架和/或所述座椅壳体上，以便相对于腰部面板以及相对于座椅壳体和/或座椅框架移动，所述凸轮元件被构造成基于凸轮元件的移动改变被施加到座椅靠背的力。
11.根据权利要求10所述的腰部支撑装置，进一步包括：
横向地延伸跨过座椅壳体和/或座椅框架的细长轴，所述轴的一端枢转地支撑在座椅壳体和/或座椅框架上，从而沿通常垂直的平面相对于所述座椅壳体和/或座椅框架旋转，并且操作者可接近所述轴的相对端从而手动地枢转所述细长轴，
其中，所述凸轮元件在所述一端和所述相对端之间被紧固到所述细长轴，以便在轴枢转时移动，由此，所述凸轮元件在枢转所述轴时在腰部面板上的不同的通常垂直位置施加力。
12.根据权利要求11所述的腰部支撑装置，进一步包括被安装到所述轴的所述相对端的手柄，用于由操作者手动地接合以使所述轴枢转。
13.根据权利要求11或12所述的腰部支撑装置，进一步包括被安装到座椅靠背和/或座椅框架并被构造成接收所述轴的相对端的腰部调节框架，所述腰部调节框架包括多个凹槽，其尺寸被确定以在其中接收所述轴，其中，所述多个凹槽通道通常垂直地间隔以在不同的角位置接收所述轴。
14.根据权利要求13所述的腰部支撑装置，进一步包括支撑在座椅壳体和/或座椅框架上的保持元件，其包括至少一个弹性地偏转的叉头，所述至少一个叉头被布置成在所述一端和所述相对端之间接合所述轴，以朝所述腰部调节框架对所述轴施加弹簧力，从而将所述轴可释放地保持在所述多个凹槽之一内。
15.根据权利要求14所述的腰部支撑装置，其中，所述腰部调节框架和所述保持元件为被安装在座椅壳体和/或座椅框架上的共用板的一部分。
16.根据权利要求15所述的腰部支撑装置，其中，所述共用板限定开口，所述凸轮元件延伸通过所述开口用于与所述腰部面板接触。
17.根据权利要求11-16所述的腰部支撑装置，其中：
所述轴的所述一端旋转地支撑在座椅壳体和/或座椅框架上，以绕所述轴的纵轴线旋转；以及
所述凸轮元件的所述凸轮表面包括与所述轴处于不同径向距离的不同部分，
由此，所述轴的旋转使紧固在其上的所述凸轮元件旋转，使得所述凸轮表面的所述不同部分抵靠腰部面板，从而因此改变被施加到腰部面板的力。
18.根据权利要求10-17所述的腰部支撑装置，其中，所述腰部面板包括至少一个弹性地柔韧的支腿，其连接到所述腰部面板以及连接到座椅壳体和/或座椅框架。
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