CN113619462B - 用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，包括靠背，所述靠背内由前至后依次设有前支撑板和按摩装置，前支撑板的上端与靠背转动连接，下端与靠背之间连接有弹性组件，所述前支撑板上设有过孔，所述按摩装置在对应过孔的位置设有按摩头，按摩装置启动后，所述按摩头沿靠背厚度方向穿过所述过孔，并作用于用户的腰部区域。本发明的有益效果是：兼具腰部按摩和弹性自适应支撑双重作用，舒适性得到了显著提升。

Description

用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统

技术领域

本发明涉及汽车座椅，具体涉及一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统。

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。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，兼具腰部按摩和弹性自适应支撑双重作用，舒适性得到了显著提升。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，包括靠背，所述靠背内由前至后依次设有前支撑板和按摩装置，其关键在于：所述前支撑板的上端与靠背转动连接，下端与靠背之间连接有弹性组件，所述前支撑板上设有过孔，所述按摩装置在对应过孔的位置设有按摩头，按摩装置启动后，所述按摩头沿靠背厚度方向穿过所述过孔，并作用于用户的腰部区域。

采用上述结构，前支撑板的下端由弹性组件悬挂支撑在靠背内，并且前支撑板的上端能够相对于靠背转动，因此，用户腰部支撑在前支撑板上时，前支撑板能够随人体背部的推力或自重进行适应性浮动，从而形成一种弹性支撑，具有更优异的舒适性。同时，用户的腰部支撑在前支撑板上时，按摩装置的按摩头动作即可实现腰部按摩，尤其是在按摩功能未使用时，按摩头回收至前支撑板的后侧区域，按摩头不与用户腰部接触，能够确保座椅的安全性不受按摩头的影响。

作为优选：所述按摩装置包括支撑体、与支撑体转动配合的转轴，以及驱动转轴转动的第一电机，所述按摩头通过升降组件升降安装在支撑体上，所述升降组件与支撑体之间安装有弹性元件，弹性元件对升降组件施加有向上移动的推力，所述支撑体内转动安装有升降驱动轮组和按摩驱动轮，升降驱动轮组和按摩驱动轮均与所述转轴动力连接；所述升降驱动轮组与升降组件之间连接有牵引绳，升降驱动轮组朝卷收牵引绳的方向转动，能够迫使升降组件克服弹性元件的阻力向下移动；所述按摩驱动轮与按摩头同轴连接，用于带动按摩头转动。

采用上述结构，升降驱动轮组正反转即可实现按摩头的升降，按摩驱动轮带动按摩头转动即可实现按摩装置的腰部按摩功能。

作为优选：所述升降驱动轮组包括同轴安装的单向轴承和升降驱动轮，其中，升降驱动轮与所述转轴动力连接，牵引绳一端连接在单向轴承上。

采用上述结构，将单向轴承和弹性元件通过牵引绳巧妙的结合起来，按摩头上升由弹性元件实现，下降由单向轴承卷收牵引绳实现，具有结构设计合理、产品可行性高的技术优势。通过单向轴承，还保证了按摩头的按摩旋转和升降运动共用同一个驱动轴。

作为优选：所述支撑体内转动设置有装配轴，所述升降驱动轮固定套装在装配轴的上部，所述单向轴承的内圈固定套装在装配轴的下部，所述单向轴承的外圈固定套装有装配环，所述牵引绳一端固定连接在装配环上。采用上述结构，以便于装配。

作为优选：所述升降组件包括托盘、固定装配在托盘下端的一级导向柱，以及滑动套装在一级导向柱上的二级导向柱，所述支撑体上设有一级升降通道，所述二级导向柱滑动安装在一级升降通道内。

采用上述结构，按摩头通过两级滑动收折的方式装配在支撑体内，按摩头收折状态下按摩装置的厚度尺寸更薄，使得按摩装置更容易集成装配至座椅靠背内。

作为优选：所述一级导向柱内部具有安装孔，所述牵引绳一端固定在安装孔内，所述支撑体在对应一级升降通道下端的位置设有导向轮，所述牵引绳滑动支撑在导向轮上。

采用上述结构，有助于装配牵引绳，并能保证牵引绳运动的流畅性。

作为优选：所述靠背的中部横置有第一支撑杆，第一支撑杆上转动安装有沿靠背高度方向向下延伸的第二支撑杆，所述按摩装置包括托块和Z向驱动机构，其中，托块滑动连接在第二支撑杆上，Z向驱动机构用于驱动托块沿靠背高度方向滑动。采用上述结构，在Z向驱动机构的驱动下，按摩装置即可相对于用户的背部上下移动，不仅可以使按摩装置调节至最佳的腰部支撑位置，满足不同体型的用户使用，而且在该按摩过程中按摩装置上下移动，还可以实现行走的、多区域的按摩。

作为优选：所述前支撑板具有弹性，其上端可转动地挂接在第一支撑杆上，所述托块位于前支撑板的后侧。采用上述结构，既能够保证按摩装置的上下移动，又能够进一步提升舒适性。

作为优选：还包括拉索和控制该拉索运动的拉索电机，其中，所述拉索支撑在所述第二支撑杆的后侧，所述拉索电机工作能够驱动第二支撑杆的下端沿靠背厚度方向运动。采用上述结构，能够实现按摩装置和前支撑板在靠背厚度方向的调节。

作为优选：所述弹性组件包括分布在靠背宽度方向两端的第一拉簧和第二拉簧，其中第一拉簧连接在拉索末端与靠背之间，第二拉簧的一端固定挂接在靠背上，另一端滑动挂接在拉索上。采用上述结构，既能保证拉索电机驱动拉索运动，又能保证拉索的两端被弹簧悬挂在靠背上，具有结构设计合理、可靠性高的技术优势。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在弹性组件的作用下，前支撑板能够随人体背部的推力或自重进行适应性浮动，形成一种弹性支撑，相对于传统的座椅腰托支撑结构而言，座椅的舒适性得到了显著提升，富有高级感。

2、按摩装置集成在腰部舒适性支撑系统内后，在按摩功能未启用状态下，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、将单向轴承和弹性元件通过牵引绳巧妙的结合起来，按摩头的上升由弹性元件驱动实现，下降由单向轴承卷收牵引绳实现，具有结构设计巧妙、产品可行性高的技术优势。

4、按摩头和升降组件通过两级升降结构滑动装配在支撑体上，能够使收折状态下的按摩装置厚度尺寸更薄，从而确保按摩装置更容易集成装配在座椅靠背内。

5、由于单向轴承的应用，能够保证按摩头的升降功能和旋转功能共用一根驱动转轴，有效地简化了按摩装置的结构设计。

6、第一支撑杆和前支撑板均为弹性构件，能够对用户腰部形成柔性支撑，舒适性更好。

附图说明

图1为实施例中座椅靠背及其内部布局的结构示意图；

图2为靠背内部的结构示意图(前侧视角)；

图3为靠背内部的结构示意图(后侧视角)；

图4为按摩装置的整体性分解结构示意图；

图5为按摩组件位置的局部分解结构示意图；

图6为按摩组件位置的局部剖视图(按摩头上升状态)；

图7为按摩组件位置的局部剖视图(按摩头收回状态)；

图8为升降驱动轮组、装配轴以及装配环的分解结构示意图；

图9为反映Z向驱动机构装配结构的示意图。

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至3所示，一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，靠背1内部安装有前支撑板2和按摩装置3，靠背1的中部横置有第一支撑杆1a，前支撑板2的上部后侧可转动地连接在第一支撑杆1a上，前支撑板2的下部与靠背1之间连接有弹性组件4，弹性组件4包括分布在靠背1宽度方向两端的第一拉簧4a和第二拉簧4b，也就是说，前支撑板2的下部两端分别通过第一拉簧4a和第二拉簧4b挂装在靠背1内，用户腰部支撑在前支撑板2上后，由于第一拉簧4a和第二拉簧4b的设置，在承受人体背部的推力或自重时，前支撑板2能够进行适应性弹性浮动，舒适性更好。

在本实施例中，为保证舒适性，前支撑板2和第一支撑杆1a均具有适量的弹性。

再如图3所示，按摩装置3包括位于前支撑板2后侧的托块34，托块34能够起到腰托的支撑作用，上述第一支撑杆1a上转动连接有两根沿靠背1高度方向向下延伸的第二支撑杆1b，按摩装置3的托块34滑动连接在第二支撑杆1b上，按摩装置3上设有Z向驱动机构35，用于驱动托块34沿靠背1高度方向滑动，在Z向驱动机构35的驱动下，按摩装置3即可相对于用户的背部上下移动，从而使托块34调节至最佳的腰部支撑位置。

Z向驱动机构35驱动托块34沿靠背1高度方向升降运动的具体结构如下：

请参图9，Z向驱动机构35包括丝杆35a、螺纹套装在丝杆35a上的螺母套35b以及驱动螺母套35b转动的电机35c，两根上述第二支撑杆1b的下端之间横置有第三支撑杆1c，丝杆35a上下两端分别连接在第一支撑杆1a上和第三支撑杆1c上，电机35c固定在托块34的后侧，基于该结构设置，电机35c工作即可驱动托块34沿靠背高度方向移动，从而实现按摩装置3的Z向调节。

本实施例提供的舒适性支撑系统还可以进行X向调节，具体为：

请参图2和图3，靠背1左侧固定安装有拉索电机6，拉索电机6上连接有拉索5，拉索5的末端连接在靠背1右侧，所述第二支撑杆1b的后侧支撑在拉索5上，基于该结构设置，拉索电机6工作即可带动拉索5收缩或释放，从而使按摩装置3和前支撑板2沿靠背厚度方向运动，进而实现舒适性支撑系统在靠背厚度方向的位置调节，即：X向调节。在本实施例中，拉索电机6为现有成熟部件，其工作原理此处不再进一步赘述。

上述第一拉簧4a连接在拉索5末端与靠背1之间，第二拉簧4b的一端固定挂接在靠背1上，另一端通过活动导套7滑动挂接在拉索5上，如此设计，既能保证拉索电机6驱动拉索5运动，又能保证按摩装置3和前支撑板2被弹性组件4悬挂在靠背上，具有结构设计合理、可靠性高的技术优势。

如图4至8所示，按摩装置3包括两组按摩组件A、一根转轴31、一组第一电机32，托块34的后侧设有支座341，按摩组件A、转轴31和第一电机32均安装在托块34与支座341之间，按摩组件A包括支撑体33、按摩头3a、升降组件3b、弹性元件3e、升降驱动轮组3c和按摩驱动轮3d，在本实施中，支撑体33由上壳体331和下壳体332扣合组成，按摩头3a通过升降组件3b升降安装在支撑体33上，弹性元件3e为压簧，其安装在升降组件3b与支撑体33之间，在没有外力时，弹性元件3e推动升降组件3b向上移动，以实现按摩头3a的上升动作。

支撑体33内转动设置有装配轴3g，升降驱动轮组3c包括同轴设置的单向轴承3c1和升降驱动轮3c2，其中，升降驱动轮3c2固定套装在装配轴3g的上部，单向轴承3c1的内圈a固定套装在装配轴3g的下部，单向轴承3c1的外圈b固定套装有装配环3h，装配环3h与升降组件3b之间连接有牵引绳3f。

按摩驱动轮3d转动安装在支撑体33内，按摩头3a中部设有向下延伸的连接柱3a1，连接柱3a1可上下滑动地装配在按摩驱动轮3d的轴向上，连接柱3a1既能沿按摩驱动轮3d的轴向上下移动，又能随按摩驱动轮3d同步转动，所述转轴31也转动安装在支撑体33内，且转轴31上设有蜗杆31a和斜齿31b，升降驱动轮3c2为蜗轮，其与蜗杆31a啮合，按摩驱动轮3d为斜齿轮，其与斜齿31b啮合。

再如图2所示，前支撑板2上设有过孔2a，按摩装置3启动后，在弹性元件3e的推动作用下，按摩头3a沿靠背1的厚度方向向前穿出过孔2a，第一电机32驱动转轴31转动，然后依次经过斜齿31b→按摩驱动轮3d→连接柱3a1便可带动按摩头3a持续不断地转动，从而对用户腰部实现按摩。

按摩结束后，请参图5、图6，第一电机32反向工作能够驱动升降驱动轮组3c反向转动，由于单向轴承3c1的设置，在该反向转动过程中，装配环3h卷收牵引绳3f，牵引绳3f迫使升降组件3b克服弹性元件3e的阻力向下滑动，从而使按摩头3a收回靠背内部。用户需要再次使用腰部功能时，第一电机32正向工作带动转轴31转动，转轴31带动升降驱动轮组3c朝与卷收牵引绳相反的方向转动，使得单向轴承3c1的自锁力被释放，即牵引绳3f的保持力被释放，此时，弹性元件3e的推力即可驱动升降组件3b上升，从而使按摩头3a上升至用户腰部位置。

在本实施中，升降组件3b具体结构如下：

请参图5、图6，升降组件3b包括托盘3b1、固定装配在托盘3b1下端的一级导向柱3b2，以及滑动套装在一级导向柱3b2上的二级导向柱3b3，支撑体33上设有一级升降通道33a，二级导向柱3b3滑动安装在一级升降通道33a内，按摩头3a通过两级滑动收折的方式装配在支撑体33内，按摩头3a收折状态下按摩装置3的厚度尺寸更薄，使得按摩装置3更容易集成装配至座椅靠背1内。

为方便安装牵引绳3f，一级导向柱3b2内部具有安装孔3b21，牵引绳3f远离装配环3h的一端穿过一级升降通道33a后，再固定连接在安装孔3b21内，支撑体33在对应一级升降通道33a下端的位置设有导向轮3i，牵引绳3f滑动支撑在导向轮3i上。

请参图6，按摩头3a中部下侧的连接柱3a1)向下贯穿托盘3b1)，连接柱3a1)在对应托盘3b1下侧的位置套设有锁帽c，如此布局，既能够保证按摩头3a随托盘3b1同步上下移动，也能够保证按摩头3a相对于托盘3b1转动，进而实现升降、按摩两不误。

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 (9)

1.一种用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，包括靠背（1），所述靠背（1）内由前至后依次设有前支撑板（2）和按摩装置（3），其特征在于：所述前支撑板（2）的上端与靠背（1）转动连接，下端与靠背（1）之间连接有弹性组件（4），所述前支撑板（2）上设有过孔（2a），所述按摩装置（3）在对应过孔（2a）的位置设有按摩头（3a），按摩装置（3）启动后，所述按摩头（3a）沿靠背（1）厚度方向穿过所述过孔（2a），并作用于用户的腰部区域；所述前支撑板（2）具有弹性；

所述按摩装置（3）包括支撑体（33）、与支撑体（33）转动配合的转轴（31），以及驱动转轴（31）转动的第一电机（32），所述按摩头（3a）通过升降组件（3b）升降安装在支撑体（33）上，所述升降组件（3b）与支撑体（33）之间安装有弹性元件（3e），弹性元件（3e）对升降组件（3b）施加有向上移动的推力，所述支撑体（33）内转动安装有升降驱动轮组（3c）和按摩驱动轮（3d），升降驱动轮组（3c）和按摩驱动轮（3d）均与所述转轴（31）动力连接；

所述升降驱动轮组（3c）与升降组件（3b）之间连接有牵引绳（3f），升降驱动轮组（3c）朝卷收牵引绳（3f）的方向转动，能够迫使升降组件（3b）克服弹性元件（3e）的阻力向下移动；

所述按摩驱动轮（3d）与按摩头（3a）同轴连接，用于带动按摩头（3a）转动。

2.根据权利要求1所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述升降驱动轮组（3c）包括同轴安装的单向轴承（3c1）和升降驱动轮（3c2），其中，升降驱动轮（3c2）与所述转轴（31）动力连接，牵引绳（3f）一端连接在单向轴承（3c1）上。

3.根据权利要求2所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述支撑体（33）内转动设置有装配轴（3g），所述升降驱动轮（3c2）固定套装在装配轴（3g）的上部，所述单向轴承（3c1）的内圈（a）固定套装在装配轴（3g）的下部，所述单向轴承（3c1）的外圈（b）固定套装有装配环（3h），所述牵引绳（3f）一端固定连接在装配环（3h）上。

4.根据权利要求1所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述升降组件（3b）包括托盘（3b1）、固定装配在托盘（3b1）下端的一级导向柱（3b2），以及滑动套装在一级导向柱（3b2）上的二级导向柱（3b3），所述支撑体（33）上设有一级升降通道（33a），所述二级导向柱（3b3）滑动安装在一级升降通道（33a）内。

5.根据权利要求4所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述一级导向柱（3b2）内部具有安装孔（3b21），所述牵引绳（3f）一端固定在安装孔（3b21）内，所述支撑体（33）在对应一级升降通道（33a）下端的位置设有导向轮（3i），所述牵引绳（3f）滑动支撑在导向轮（3i）上。

6.根据权利要求1所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述靠背（1）的中部横置有第一支撑杆（1a），第一支撑杆（1a）上转动安装有沿靠背（1）高度方向向下延伸的第二支撑杆（1b），所述按摩装置（3）包括托块（34）和Z向驱动机构（35），其中，托块（34）滑动连接在第二支撑杆（1b）上，Z向驱动机构（35）用于驱动托块（34）沿靠背（1）高度方向滑动。

7.根据权利要求6所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述前支撑板（2）上端可转动地挂接在第一支撑杆（1a）上，所述托块（34）位于前支撑板（2）的后侧。

8.根据权利要求6所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：还包括拉索（5）和控制该拉索（5）运动的拉索电机（6），其中，所述拉索（5）支撑在所述第二支撑杆（1b）的后侧，所述拉索电机（6）工作能够驱动第二支撑杆（1b）的下端沿靠背（1）厚度方向运动。

9.根据权利要求8所述的用于汽车座椅的腰部舒适性支撑系统，其特征在于：所述弹性组件（4）包括分布在靠背（1）宽度方向两端的第一拉簧（4a）和第二拉簧（4b），其中第一拉簧（4a）连接在拉索（5）末端与靠背（1）之间，第二拉簧（4b）的一端固定挂接在靠背（1）上，另一端滑动挂接在拉索（5）上。