CN218008956U - 带有传感器的气动腰托 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开一种带有传感器的气动腰托。设有传感器，两组气动装置对称设置在传感器两侧，所述气动装置由上下排列的至少两个腰部气袋构成；传感器与控制器连接，控制器控制气泵和气阀装置，气泵通过气阀装置和通气管路与腰部气袋连接。本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，两组气动装置的腰部气袋对应于腰椎两侧的腰部区域，腰部区域由气袋托起，随着身体的微动对腰部气袋各部分的压力会变化，气袋内的气体会随着身体压力的变化而流动，流向受压力较小的位置，而此位置也正是悬空的位置，真正起到了腰托的作用。气袋不与腰椎直接接触，保持了脊柱原有自然弯曲姿态，不会造成背部、腹部，甚至大腿部肌肉收紧，腰椎承压的状态得到了实质的缓解。

Description

带有传感器的气动腰托

技术领域

本发明创造涉及腰托装置，特别涉及一种用于汽车座椅的对人体腰部起支撑作用的带有传感器的气动腰托。

背景技术

汽车已经成为人们的代步工具，驾驶员或乘客在长期的坐姿过程中，腰部易悬空，使得腰部不舒服，因此开发了在汽车座椅靠背(9)上安装气动腰托。但是现有的气动腰托，只是若干气袋与气泵连接，如图1所示由两个横向排布的气袋(20)组成，使用时，气泵向气袋内充气，达到支撑腰部的作用，气袋充气后，气袋横向排布，整个气袋横向贯穿两侧腰部和脊柱。如图2所示，鼓起的气袋只是在中部将脊柱顶起，而对两侧的腰部支撑作用很小。存在的问题是：①气袋通过发泡顶起腰椎，使得腰椎前倾，带动腹部向前方挺起，引导腰椎以上的胸椎更加向后靠在靠背上，虽然相对地减轻腰椎部位原有的负荷；但此时相应剩余的上肢身体重力落在了被顶起的腰椎部位，确切的说，是顶在腰椎的椎骨尖部(如图3所示)，而气袋充满气后，整体的气袋具有一定的硬度，在汽车行驶处于高频微颠簸状态下椎骨尖部很快就会感到硬点，不舒服，甚至长时间顶起有诱发腰间盘突出的风险；②随着腰椎前倾和胸椎后靠，脊柱原有自然弯曲姿态也发生了改变，会造成背部、腹部，甚至大腿部肌肉收紧，相当于腰椎的角度改变增加了身体其它部位的负荷。腰椎承压的状态没有得到实质的缓解；③气袋凸起顶在腰椎两侧的局部部位，在长时间汽车行驶颠簸状态中容易感到不适；④现有腰托位置固定，盲控、不能根据坐姿自动选择相应范围的腰托；⑤人有高矮，坐在椅上后，腰部的位置不定，所以不同身高的人需要根据实际情况或实际坐姿调节腰托的支撑位置，现有座椅腰托不能根据实际情况调节。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明创造提供一种可根据乘客实际需要调整腰托部位的带有传感器的气动腰托。

本发明创造采用的技术方案是：带有传感器的气动腰托，设有传感器，两组气动装置对称设置在传感器两侧，所述气动装置由上下排列的至少两个腰部气袋构成；传感器与控制器连接，控制器控制气泵和气阀装置，气泵通过气阀装置和通气管路与腰部气袋连接。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，所述气动装置由两个上下排列的上腰部气袋和下腰部气袋构成。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，所述传感器上至少设有3个感应触点，感应触点与控制器连接。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，设置在传感器上的任意相邻的两个感应触点之间的距离为5-15cm。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，设有传感器气袋，传感器安装在传感器气袋上，传感器气袋通过通气管路与气阀装置连接。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，所述气阀装置包括气阀Ⅰ和气阀Ⅱ；气泵通过气阀Ⅰ和通气管路与传感器气袋连通，传感器气袋通过通气管路与下腰部气袋连通；气泵通过气阀Ⅱ和通气管路与上腰部气袋连通。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，设有消音装置，消音装置设置在气泵和气阀装置之间。

优选的，上述的带有传感器的气动腰托，所述消音装置是，消音袋内设有消音材料；消音袋两端分别密封连通通气管路。

本发明创造的有益效果是：

1、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，对称设置了两组气动装置，两组气动装置的腰部气袋对应于腰椎两侧的腰部区域，腰部区域由气袋托起，随着身体的微动对腰部气袋各部分的压力会变化，气袋内的气体会随着身体压力的变化而流动，流向受压力较小的位置，而此位置也正是悬空的位置，真正起到了腰托的作用。

2、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，对称设置的两组气动装置不与腰椎接触，因此气袋不会顶起腰椎，这样，腰托在工作时，不会顶在腰椎的椎骨尖部，即使在汽车行驶处于高频微颠簸状态下腰椎也不会感到不舒服。

3、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，气袋不与腰椎直接接触，保持了脊柱原有自然弯曲姿态，不会造成背部、腹部，甚至大腿部肌肉收紧，腰椎承压的状态得到了实质的缓解。

4、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，腰部气袋置于腰椎两侧的腰部区域，使腰部有依托，而且随着身体的微动，气体在气袋内受压流向压力小的区域，而压力越小说明悬空也大，对此部位起到支撑的作用，在长时间汽车行驶颠簸状态中不会对腰部肌肉软组织造成损伤。

5、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，设置了传感器，可根据人体的不同坐姿自动选择不同气袋的充放气，适应相应范围的腰部支撑。

6、本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，设置了消音装置，有效的消除了气泵产生的噪音。

附图说明

图1是现有气动腰托的结构示意图。

图2是现有气动腰托与人体位置侧视示意图。

图3是现有气动腰托与人体脊柱位置侧视放大示意图。

图4是本发明创造带有传感器的气动腰托的结构示意图。

图5是本发明创造带有传感器的气动腰托中消音装置结构示意图。

图6是本发明创造带有传感器的气动腰托与汽车座椅安装示意图。

图7是本发明创造带有传感器的气动腰托在人体正常坐姿状态时传感器与人体位置侧视示意图。

图8是本发明创造带有传感器的气动腰托在人体正常坐姿状态时气袋与人体位置侧视示意图。

图9是本发明创造带有传感器的气动腰托在人体斜躺坐姿状态时传感器与人体位置侧视示意图。

图10是本发明创造带有传感器的气动腰托在人体斜躺坐姿状态时气袋与人体位置侧视示意图。

图11是本发明创造带有传感器的气动腰托与人体位置后视示意图。

图12是本发明创造带有传感器的气动腰托的作用示意图。

其中，1-传感器；2-气动装置；3-气泵；4-气阀装置；5-通气管路；6-传感器气袋；7-消音装置；8-控制器；9-汽车座椅靠背。

具体实施方式

实施例

如图4和图5所示，带有传感器的气动腰托，包括传感器(1)，两组气动装置(2)、气泵(3)、气阀装置(4)、通气管路(5)、传感器气袋(6)、消音装置(7)和控制器(8)。

传感器(1)用于感知人体的坐姿。传感器(1)与控制器(8)连接。传感器的长度一般设置成相当于常人人体的腰部至肩部的长度范围内。优选的，所述传感器(1)上至少设有3个感应触点(11)，感应触点(11)与控制器(8)连接。优选的，设置在传感器(1)上的任意相邻的两个感应触点(11)之间的距离为5-15cm。

作为示例性，在本实施例中，传感器(1)上设置4个感应触点(11)，每个感应触点(11)与控制器(8)连接。设置在传感器(1)上的任意相邻的两个感应触点(11)之间的距离为10cm。

两组气动装置(2)对称设置在传感器(1)两侧，所述气动装置(2)由上下排列的至少两个腰部气袋构成。

作为示例性，在本实施例中，每组气动装置(2)由两个上下排列的上腰部气袋(21)和下腰部气袋(22)构成。

控制器(8)连有开关，控制器(8)控制气泵(3)和气阀装置(4)，气泵(3)通过气阀装置(4)和通气管路(5)与腰部气袋连接。

优选的，在本实施例中，设有传感器气袋(6)，传感器(1)安装在传感器气袋(6)上，传感器气袋(6)通过通气管路(5)与气阀装置(4)连接。

优选的，在本实施例中，所述气阀装置(4)包括气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)；气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)的进气、排气由控制器(8)控制；气泵(3)通过气阀Ⅰ(41)和通气管路(5)与传感器气袋(6)连通，传感器气袋(6)通过通气管路(5)与下腰部气袋(22)连通；气泵(3)通过气阀Ⅱ(42)和通气管路(5)与上腰部气袋(21)连通。本发明的创新点在于，当任意相邻的至少3个感应触点(11)同时被人体压住，感应触点(11)将信号传输给控制器，控制器(8)控制气阀Ⅰ(41)的进气口打开，气阀Ⅱ(42)的进气口关闭，控制器(8)控制气泵(3)向下腰部气袋(22)充气，而上腰部气袋(21)不充气。当仅有任意一个，或任意相邻二个感应触点(11)被人体压住，感应触点(11)将信号传输给控制器(8)，控制器(8)控制气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)的进气口全打开，气泵(3)同时向上腰部气袋(21)和下腰部气袋(22)充气。

优选的，在本实施例中，设有消音装置(7)，消音装置(7)设置在气泵(3)和气阀装置(4)之间。

优选的，在本实施例中，消音装置(7)是，消音袋(71)内设有消音材料(72)；消音袋(71)两端分别密封连通通气管路(5)。

本实施例带有传感器的气动腰托的工作过程是：

如图6所示，将带有传感器的气动腰托安装在汽车座椅的靠背上。乘员坐在汽车座椅上后，通过开关开启控制器(8)。

1)如图7和图8所示，当乘客或司机坐在汽车座椅上，处于正常坐姿，也就是后背全靠在座椅靠背上，此种坐姿，腰下部区域悬空面积较小，只需一个气袋鼓起即可。如图7所示，设此时后背与传感器接触的长度为H，当H≥20cm，后背与传感器上的至少3个相邻的感应触点同时接触时，感应触点(11)感应到压力后，感应触点(11)将信号传输给控制器，控制器控制气阀Ⅰ(41)的进气口打开，气阀Ⅱ(42)的进气口关闭，控制器控制气泵工作，气泵依次向传感器气袋(6)和下腰部气袋(22)充气，如图8所示，下腰部气袋(22)鼓起，将腰部下部区域托起。此时的气袋如图(8)所示，贯通整个腰部上下方向范围，不同身高的乘客，腰部都会通过气袋内气体的自适应平衡得到有效的托起；相比之下现有的气动腰托，如图2所示的横向排布的气袋(20)，其托起的范围只局限在有限的固定的小长度内，不能适应不同身高乘客的智能化腰托需要，只能通过增加横向腰托的数量，而且是需要乘客手动自己来调节不同气袋的鼓起达到各自的腰托需要，即盲控。

2)如图9和图10所示，当司机或乘员(尤其是后排)经过长时间的坐姿产生疲劳，上身就会下滑，处于斜躺状态，此种坐姿，腰下部区域悬空面积较大，需要二个气袋鼓起。如图9所示，设此时后背与传感器接触的长度为h，通过实际测量和统计，h长度在20cm以内，当后背与传感器上的一个、或任意相邻两个感应触点接触时，感应触点(11)感应到压力后，感应触点(11)将信号传输给控制器，控制器控制气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)的进气口全打开，气泵依次向传感器气袋(6)、下腰部气袋(22)和上腰部气袋(21)充气，如图10所示，下腰部气袋(22)和上腰部气袋(21)同时鼓起，将腰部悬空区域托起。

3)当传感器上的感应触点均没有感知压力时，感应触点(11)将信号传输给控制器，控制器控制气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)的泄气口全打开，传感器气袋(6)、下腰部气袋(22)和上腰部气袋(21)泄气。

4)传感器(1)安装在传感器气袋(6)上，传感器的长度一般设置成相当于常人人体的腰部至肩部的长度范围内，传感器气袋(6)的长度大于传感器(1)，宽度很窄介于两侧腰部气袋(2)之间，该结构使得气袋在充气状态下，在长度方向通过压力调整自动达到内部气体的流动和平衡；在横向只会产生微小的鼓起，不会顶起脊柱，其作用是托起传感器(1)，使其能更准确地感应后背与靠背的接触状态。

如图11-图12所示，本发明创造提供的带有传感器的气动腰托，两组气动装置的腰部气袋对应于腰椎两侧的腰部区域，腰部区域由气袋托起，随着身体的微动对腰部气袋各部分的压力会变化，气袋内的气体会随着身体压力的变化而流动，流向受压力较小的位置，而此位置也正是悬空的位置，真正起到了腰托的作用。对称设置的两组气动装置不与腰椎接触，因此气袋不会顶起腰椎，这样，腰托在工作时，不会顶在腰椎的椎骨尖部，即使在汽车行驶处于高频微颠簸状态下腰椎也不会感到不舒服。气袋不与腰椎直接接触，保持了脊柱原有自然弯曲姿态，不会造成背部、腹部，甚至大腿部肌肉收紧，腰椎承压的状态得到了实质的缓解。腰部气袋置于腰椎两侧的腰部区域，使腰部有依托，而且随着身体的微动，气体在气袋内受压流向压力小的区域，而压力越小说明悬空也大，对此部位起到支撑的作用，在长时间汽车行驶颠簸状态中不会对腰部肌肉软组织造成损伤。设置了传感器，可根据人体的不同坐姿自动选择不同气袋的充放气，适应相应范围的腰部支撑。

Claims (8)

1.带有传感器的气动腰托，其特征在于，设有传感器(1)，两组气动装置(2)对称设置在传感器(1)两侧，所述气动装置(2)由上下排列的至少两个腰部气袋构成；传感器(1)与控制器(8)连接，控制器(8)控制气泵(3)和气阀装置(4)，气泵(3)通过气阀装置(4)和通气管路(5)与腰部气袋连接。

2.根据权利要求1所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，所述气动装置(2)由两个上下排列的上腰部气袋(21)和下腰部气袋(22)构成。

3.根据权利要求2所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，所述传感器(1)上至少设有3个感应触点(11)，感应触点(11)与控制器(8)连接。

4.根据权利要求3所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，设置在传感器(1)上的任意相邻的两个感应触点(11)之间的距离为5-15cm。

5.根据权利要求3所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，设有传感器气袋(6)，传感器(1)安装在传感器气袋(6)上，传感器气袋(6)通过通气管路(5)与气阀装置(4)连接。

6.根据权利要求5所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，所述气阀装置(4)包括气阀Ⅰ(41)和气阀Ⅱ(42)；气泵(3)通过气阀Ⅰ(41)和通气管路(5)与传感器气袋(6)连通，传感器气袋(6)通过通气管路(5)与下腰部气袋(22)连通；气泵(3)通过气阀Ⅱ(42)和通气管路(5)与上腰部气袋(21)连通。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，设有消音装置(7)，消音装置(7)设置在气泵(3)和气阀装置(4)之间。

8.根据权利要求7所述的带有传感器的气动腰托，其特征在于，所述消音装置(7)是，消音袋(71)内设有消音材料(72)；消音袋(71)两端分别密封连通通气管路(5)。

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