JP2006516903A - ランバーサポート用のマッサージ装置および方法 - Google Patents

Abstract

種々のシートフレームに取付け可能な人間工学的支持装置は、アンカーと取付部とを備える静止部（５２）を有する。取付部は、該静止部をさまざまなシートフレームに固定するように適合する。動作部（５４）が、静止部のアンカーと動作可能に係合することにより、シートのフレームによって画定される平面の内外を移動することができる。動作部は、平滑な基準レベル（６４）を有する圧力面を有する。基準レベルに、シートに着席する人に対しマッサージ効果を与える凸状部（６２）がある。少なくとも１つのアクチュエータが、作動リンク機構のみによって動作部に係合する。

Description

（関連出願の相互参照）
なし。
（連邦政府支援研究または開発に関する供述書）
該当なし。
（付属物）
該当なし。

発明の分野
本発明は、シート、特に自動車用シートのための人間工学的支持装置の分野である。

先行技術
本技術分野において、シート、特にシートに着席する人にマッサージタイプの効果を与える自動車用シートのための人間工学的支持装置が知られている。たとえば、参照により開示内容が本明細書に援用されるものとする米国特許出願第０９／５３６，４２５号明細書を参照のこと。典型的には、かかる先行技術によるマッサージシステムは、シートに着席する人の支持されるべき骨格の一部、たとえば腰椎に向かってかつそこから離れるように移動する動作部を有する。この動作部は、脊柱をさまざまな程度で支持するように種々の選択可能な位置になることができる面を有する。ランバーサポートの移動部すなわち動作部は、典型的には、実質的に平らな位置からランバーサポートを提供する実質的に湾曲した位置まで移動可能な湾曲すなわちアーチ形面である。

先行技術による装置はまた、静止部も必要とする。たとえば、移動しないガイドレールがアンカーを提供し、動作部はそれに沿ってその選択可能な位置の範囲を通して摺動しまたは他の方法で移動することができる。

代替設計は、リンク機構の端部でまたは溝を通して伸長しまたは後退するプッシュパドル型支持装置を有する。たとえば、参照により開示内容が本明細書に援用されたものとする米国特許出願第０９／７９８，６５７号明細書を参照のこと。さらに他の選択には、支持面をシートに着席する人の脊柱に近づくようにまたはそこから離れるように移動させるために固定部品との関係において締付されまたは弛緩されることが可能なストラップ装置がある。たとえば、参照により開示内容が本明細書に援用されたものとする米国特許第５，７６９，４９０号明細書を参照のこと。一般に、これらのシステムはすべて、移動部すなわち動作部と、動作部が取り付けられる何らかのタイプのアンカーであって、動作部がシートに着席する人の体重の負荷を支持するようにそれに対して移動することができるアンカーを有する静止部とを有する。

シート用の人間工学的支持装置は、作動リンク機構を有する。しばしばこれらリンク機構は、ボーデンケーブル等の牽引ケーブルである。ボーデンケーブルは、ワイヤを収容する導管から構成され、ワイヤは、導管（「スリーブ」または「シース」）を通して軸方向に摺動することによりランバーサポートの動作部に牽引力を与えまたは解除する。牽引により、動作部はその支持位置に移動し、牽引の解除により、動作部はその支持位置から移動する。たとえば、アーチ形タイプの人間工学的支持装置では、ボーデンケーブルスリーブは、動作部のアーチ形圧力面の一端に取り付けられ、ボーデンケーブルワイヤは、動作圧力面の他端に取り付けられる。それにより、ワイヤに対する牽引によって、アーチ形面の２つの端部が互いに向かって引っ張られ、シートに着席する人を支持するアーチがもたらされる。引張が解除されることにより、アーチ形圧力面がその平坦位置に戻ることができる。代替的な作動リンク機構は、ロッド、ワイヤ、ラック・ピニオン装置、加圧構成、偏心輪等を含んでもよい。たとえば、引用により開示内容が本明細書に援用されるものとする米国特許第５，４９８，０６３号明細書を参照のこと。

先行技術によるランバーサポートのなかには、ある範囲の動きを通して自動的に循環するものがあった。たとえば、参照により開示内容が本明細書内に援用されるものとする米国特許第６，００７，１５１号明細書を参照のこと。

マッサージシステムとして本技術分野において既知のランバーサポートの種類では、圧力面または動作部を、ローラを有することによって変更する。ローラは、シートに着席する人に対しマッサージタイプの感触を与えることが意図されている。したがって、動作部は、ローラ自体のアレイを支持するとともに、ローラを取り付ける軸またはピンのアレイを支持することが必要である。先行技術におけるローラアレイは、重く、高価でかつ扱い難い場合がある。さらに、ローラが存在することによってシートに着席する人に与えられる追加の快適性は、第一にランバーサポートの動作部の移動によって提供される快適性よりわずかに優れているのみであることが多い。シートの構成によっては、経験的証拠により、乗客の快適性を犠牲にすることなくローラ回転を無くすことができることが分かっている。

ローラアレイを有する重くかつ扱い難い動作部が存在するために、先行技術では、アクチュエータを堅固に取り付けることが必要であった。アクチュエータは、手動である場合があるが、より典型的には、マッサージシステムのための電気モータである。アクチュエータは、一般に、ハウジング内のギアアセンブリと動作可能に係合する電気モータを有する。ギアアセンブリは、典型的には、１つのリンク機構部、たとえばボーデンケーブルのワイヤのためのシートまたはマウントを有し、ハウジングは、リンク機構の別の部分、たとえばボーデンケーブル導管のためのシートまたはマウントを有する。ローラのアレイを支持するために動作部部品の重いゲージが必要であるため、先行技術によるマッサージシステムにおいて動作部を移動させるためにはより大きいモータおよびアクチュエータが必要である。さらに、アクチュエータおよびモータを、人間工学的支持装置の静止部またはアンカー部に堅固に取り付けなければならない。堅固な取付けには、さらなる重量および費用がかさむブラケットが必要である。

シートを組み立てる人は、装置全体の「パッケージサイズ」を、人間工学的支持ユニット全体としての最も広く、高くかつ厚い寸法であると考える。家具および自動車用シート業界では、総パッケージサイズおよび重量と、人間工学的支持装置の費用と、を低減することが引き続き必要とされている。加熱および冷却ダクト等、シートにおける快適性を急増させるシステムでは、ランバーサポート等の従来の人間工学的装置をより小さくかつ軽くするべきであることが必要である。先行技術によるマッサージシステムは、２つの主な理由のために大きく、重くかつ高価であった。ローラのアレイを支持するために大きく重い動作部が必要であり、モータおよびアクチュエータをユニットの静止部に保持するために重い取付ブラケットが使用されていた。業界では、マッサージ機能付きランバーサポートの動作部におけるローラアレイの重量、サイズおよび費用を低減し、特にアクチュエータをランバーサポートの静止部に直接取り付けられている状態から取り外すことにより、全体としてのユニットの幅、厚さおよび重量を低減することが必要とされている。

発明の概要
本発明は、ランバーサポート等のマッサージ機能付き人間工学的支持装置であって、先行技術によるマッサージ機能付きランバーサポートより小さく、薄く、軽くかつ経済的である人間工学的支持装置である。本発明は、ローラなしでマッサージの触覚効果を与える。それを、平滑ではなく、上に一体的な起伏、うね、または隆起がある動作部または圧力面を使用することにより行う。これらの表面変化を、プラスチックにおける成形または金属における打抜きにより動作部の圧力面に与えてもよい。

本発明のマッサージ機能付きランバーサポートは、さらに、アクチュエータを人間工学的支持装置の静止部に直接取り付ける必要をなくすことにより、サイズ、重量および費用を低減する。本発明では、アクチュエータギアボックスおよびモータは、ボーデンケーブル等の作動リンク機構のみにより、ランバーサポートの静止および／または動作部に接続される。それにより、取付ブラケットの重量およびサイズが低減する。代りに、アクチュエータを、任意のシートフレームに直接取り付けることができる。したがって、任意のシートフレームに取り付けるために容易にカスタマイズ可能であるというさらなる利点が得られる。さらに、成形された表面変化を有する圧力面を移動させるために必要なアクチュエータおよびモータのサイズおよび動力は、従来のマッサージ機能付きランバーサポートに必要とされるほど大きくはない。

本発明のさらなる特徴および利点と、本発明のさまざまな実施形態の構造および動作と、について、添付図面を参照して以下詳細に説明する。

明細書に組み込まれかつ明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の実施形態を例示し、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。

好ましい実施形態の詳細な説明
添付図面においては、同様の参照数字は同様の要素を示す。図１は、従来のマッサージ機能付きランバーサポートを示す。従来のサポートは、静止部１０を有する。図示する実施形態では、これは、一対のガイドレールである。動作部１２は、アーチ形圧力面である。従来のアーチ形圧力面は、ローラ１４のアレイを支持する。アクチュエータ１６が、動作部１２を上下にかつ内外に移動させる。従来のアクチュエータ１６の一方または両方は、ブラケット１８により静止部１０上に保持されていた。

図２は、先行技術によるマッサージ機能付きランバーサポートのアーチ形圧力面の斜視図である。図示するように、アーチ形圧力面１２は、ローラ１４のアレイを支持していた。ローラ１４の各々を、軸またはピン２０によって支持しなければならなかった。軸およびピンを、リベット、溶接部等２２によってアーチ形圧力面１２に固定しなければならなかった。この構造は、重く、複雑であり、高価であり、かつ扱い難い。このサイズ、重量および費用により、従来装置は、大型な高級車の類以外の自動車用シートには実現不可能である。

ここで、本発明のマッサージシステム装置のそれぞれ正面図、斜視図および側面図である図３、図４および図５を参照すると、マッサージシステムを、静止部に対していかなる費用のかかる変更も必要とすることなく、既存の静止部５２に取り付けることができる。同じ原理は、プッシュパドルまたはテンションストラップ型ランバーサポートの場合の既存の静止部にもあてはまる。図示する実施形態ではガイドレールである静止部５２は、先行技術において既知である取付け技術に従って任意のシートフレーム（図示せず）に取り付けられる。

動作部５４は、シートに着席する人に対し所望の触覚効果を与える波、うね、起伏または隆起を有する織目加工された非平滑面を有する。動作部５４は、「平滑」である基準レベルを有する圧力面を有する。すなわち、圧力面の基準レベルは、先行技術のマッサージ機能のない例における圧力面のようであり、それは、基準位置にある場合、実質的に平坦であり、アーチ形の位置にある場合、連続した変化しないすなわち「平滑な」経路に沿って曲線をなす。本発明の波、うねまたは他の実施形態は、基準レベルから上昇しまたは下降する。平滑な輪郭の基準レベルからの変化を、まとめて「凸状部（ｃｏｎｖｅｘｉｔｉｅｓ）」と呼ぶことにする。ランバーサポートの動作部の圧力面が内外にまたは上下に移動する際に、シートに着席する人に対してマッサージ効果を与えるのは、これらの凸状部である。

プッシュパドル型支持装置は、輪郭を変化させないが支持するために伸長または後退する圧力面基準レベルを有する。テンションストラップは、使用時に輪郭を、時に凹状から平坦にまたは平坦から凸状に変化させる圧力面を有する。いずれの場合も、本発明の凸状部をそれら圧力面の基準レベルに付加することにより、先行技術より進歩してマッサージ効果を達成することができる。

動作部５４の他の態様、すなわちその静止部５２およびアクチュエータ５６Ａおよび５６Ｂとの相互作用もまた、先行技術に従うままである。すなわち、本発明の図示するアーチ形圧力面実施形態では、アーチ形圧力面５４は、静止ガイドレール５２に係合する摺動取付部を有する。さらに、アーチ形圧力面５４へのボーデンケーブル取付部により、ボーデンケーブル６０を通して、先行技術において既知の方法に従って牽引力が与えられかつ解除される。同様に、図示しない他の実施形態では、動作部たとえばプッシュパドルまたはテンションストラップの、静止部たとえばプッシュパドルリンク機構またはストラップアンカーおよび締付具との相互作用は、変更されず、先行技術によって示されるようなままである。本発明を、空気圧系統を同様に増大させるために適用してもよい。たとえば、参照により開示内容が本明細書に援用されたものとする米国特許第５，６３７，０７６号明細書を参照のこと。

シートに着席する人に面しかつかかる人に作用する圧力面は、本発明の装置および方法による新規な表面特性を有する。アーチ形圧力面５４の表面は非平滑であり、その上に重なる詰めものまたはクッションと相互作用し、それを通して圧力面がシートに着席する人に対し触覚効果を与える。アーチ形圧力面が、限定なしに波、起伏、隆起、うね、半円柱状突起、凸状部等を含む任意の考えられる表面特性を有する、ということは本発明の範囲内である。図示する実施形態では、アーチ状圧力面に単純な半円柱状「隆起」がある。かかる表面特性は、人間工学的支持装置の動作部が起動されると、マッサージシステムにおける先行技術によるローラと同じ効果を有する方法で、シートに着席する人に対して移動する。すなわち、アーチ状圧力面の調整に伴い、アーチ形圧力面の内外動作に対して直交する「隆起」の何らかの必要な移動がある。また、より直接的には、アクチュエータ５６Ａまたは５６Ｂが静止部５２上でアーチ状圧力面４３全体を上下に移動させるに従い、隆起はアーチ状圧力面とともに実質的に垂直方向に移動する。表面の凸状部の移動により、シートに着席する人に対しマッサージのような快適性が与えられる。これは、圧力面が静止し続ける場合と、特に圧力面が上下および内外に移動する場合と、の両方にあてはまる。

実施形態によっては、圧力面が、ユーザが制御する設定に従う周期で自動的に内外に移動することができるようにする、先行技術において既知の循環技術（先に引用した米国特許第６，００７，１５１号明細書におけるように）を追加することにより、シートに着席する人に対する刺激効果を維持してもよい。

アーチ形圧力面５４の表面起伏の大きさおよび間隔は、多種多様の値のうちの任意のものであってもよい。好ましい範囲は、大きさ（深さ）と間隔（距離間隔）とがともに３〜１５ｍｍである。隆起または起伏の深さおよび距離間隔を変更することにより、本発明のシステムを、家具または自動車用シートに係らずさまざまなシートに、アーチ形圧力面の上に配置されるクッションおよび／または詰め物の厚さに対するさまざまな顧客パラメータ、または顧客によって要求されるマッサージ効果の量に対してカスタマイズ可能とすることができる。表面変化の形状は、広範囲の形状のうちの任意のものであってもよく、それでもなお本発明の範囲内にある。範囲が広いことにより、さらに、選択される触覚効果と、人間工学的支持装置が取り付けられるシートの他の部品との互換性と、に対する顧客の選択肢が増加する。したがって、非平滑表面変化には、さまざまな、先端が切り取られた、一様のまたは変化する大きさおよび間隔の半球形状、半円柱形状、任意の平行四辺形、正弦波状パターン、起伏、うねまたは波、もしくは実質的に任意の他の非平滑パターンまたは外形が含まれてもよい。

圧力面にかかる表面変化を打ち抜く（出す）かまたは成形することにより、先行技術によるローラマッサージユニットと実質的に等価なまたは略等価な快適性レベル、腰椎疲労軽減および触覚効果が達成される一方で、マッサージユニットの重量、サイズおよび費用が大幅に低減する。これは、ランバーサポートの動作部が本明細書で示すようにアーチ形圧力面であるか、もしくは別法としてプッシュパドルまたはテンションストラップ型支持装置であるかにかかわらず当てはまる。ローラピンおよび軸を動作圧力面にリベット留めし、ローラを軸に取り付け、軸の端部に蓋をすることによりローラがそこから抜けないようにするための重量、コスト、組立時間および費用がすべて節約される。単一の打抜き金属または成形プラスチックユニットは、先行技術によるローラアレイの製造されたアセンブリより実質的に軽量である。本発明の打ち抜かれた（出された）または成形された可変圧力面は深さを有するが、その静止部と作動リンク機構とに対する動作的係合はより単純でかつより簡素化されており、それによりユニット全体、すなわち「パッケージ」の全体深さに関して空間が節約される。

図６は、本発明の可変圧力面の１つのあり得る実施形態の略断面図である。そこでは、半円６２が、圧力面の他の部分は平坦な基準面６４から打ち抜かれ（出され）または成形された半球状隆起の断面を示す。

重量、空間および費用を節約する本発明の他の態様は、アクチュエータ用の取付ブラケットをなくすことである。ローラアレイを支持するために必要な重い圧力面を不要にすることにより、本発明は、より小型でかつより安価なアクチュエータおよびギアボックスを作動させるために、より小型で、より動力が小さく、より安価な電気モータを使用することが可能になる。さらに、必要な動力が低減することにより、先行技術によるマッサージユニットにおいてアクチュエータが重いブラケット（図１の１８）を用いてそれらの支持装置の静止部に取り付けられるようにする追加の剛性が必要でなくなる。当業者には、本発明の新規な圧力面によってアクチュエータに対する動力および剛性要求が変化しなかった場合であっても、ブラケットをなくすことにより、依然として、本システムの人間工学的支持装置のパッケージサイズの低減とその取付けの柔軟性とが達成されることが理解されるであろう。

図示する実施形態では、アクチュエータ５６Ａおよび５６Ｂは、ボーデンケーブル５８および６０により人間工学的支持装置の静止部５２および動作部５４と動作可能に係合される。これら牽引ケーブルは、牽引用ワイヤを、スリーブまたは導管を通して移動させ、それは、電気モータによって駆動されるアクチュエータギアボックスによって作動される。ワイヤをスリーブ内に引き込むことにより、動作部５４を静止部５２に対して移動させるために人間工学的支持ユニットに対して牽引力が与えられる。ほとんどの構成において、ボーデンケーブルに対する牽引により、動作部が、圧力面をアーチ形に曲げ、締め付け、またはシートに着席する人または支持装置に向かって延出させ、スリーブ内でワイヤが弛緩することにより、動作部をより平坦な基準位置に戻すための張力が低減する。

ボーデンケーブル５８および６０等の作動リンク機構によって実行される人間工学的支持ユニットの別の一般的な動きは、支持ユニットの動作部全体を上昇させるかまたは下降させることである。図示する実施形態では、ボーデンケーブルは、アーチ形圧力面５４を静止ガイドレール５２上で上方または下方に上昇させる。

支持ユニットの静止部５２からアクチュエータ取付けを解除することによって得られる利点には、さまざまなシートフレームにユニットを取り付けるための適合性が増大することと、「パッケージ化」サイズが大幅に低減することと、取付ブラケットの追加された部分を除去することにより重量およびコストが節約されることが含まれる。シートの周縁におけるシートフレームと、それに取り付けられる装置とは、一般に「パッケージ化」内にあるようにはみなされないため、ボーデンケーブル５８および６０等の適合可能な作動リンク機構によって連結される独立したアクチュエータを有する人間工学的支持ユニットにより、本発明の人間工学的支持システムをはるかに小型の「パッケージ」として売買することができる。

上述したことに鑑みて、本発明のいくつかの利点が達成され得られることが分かる。

本発明の原理とその実際的な適用を最もよく説明することにより、当業者が、企図された特定の用途に適するよう、発明を種々の実施形態および種々の変更態様で最もよく利用することができるように、実施形態を選択し説明した。

本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明し例示した構成および方法において、種々の変更態様を作成することができるため、上述した説明に含まれるかまたは添付図面に示されるすべての内容は、限定するものとしてではなく例示するものとして解釈されるべきであることが意図されている。たとえば、プッシュパドル型支持装置またはテンションストラップ型支持装置は、本発明を採用することができる。このため、本発明の広さおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、本明細書に添付される特許請求の範囲とそれらの等価物とによってのみ規定されるべきである。

先行技術によるマッサージ機能付きランバーサポートの正面図である。 ローラアレイを有する先行技術による装置のアーチ形圧力面の正面斜視図である。 本マッサージシステムの正面図である。 マッサージシステムの斜視図である。 マッサージシステムの側面図である。 本マッサージシステムの圧力面の断面図である。

Claims (12)

1. 種々のシートフレームに取付け可能な人間工学的支持装置であって、
   アンカーと取付部とを有する静止部（５２）であって、該取付部が該静止部をさまざまなシートフレームに固定するように適合可能である、静止部（５２）と、
   前記静止部の前記アンカーと動作可能に係合することにより、前記シートフレームによって画定される平面の内外を移動することができ、基準レベルを有する圧力面を有し、かつ該基準レベルにおいて一体的な凸状部を有する動作部（５４）と、
   作動リンク機構（６０）のみによって前記動作部に係合する少なくとも１つのアクチュエータと、
   を具備することを特徴とする人間工学的支持装置。
2. 少なくとも１つの第２のアクチュエータと、少なくとも１つの第２の作動リンク機構（５８）と、をさらに具備し、各アクチュエータが、１つのリンク機構のみによって前記動作部と係合し、該アクチュエータのうちの一方が該動作部の内外の動きを作動させ、該アクチュエータの他方が該動作部の上下の動きを作動させる、
   請求項１に記載のシート用の人間工学的支持装置。
3. 前記作動リンク機構が、ボーデンケーブル（６０）である、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
4. 前記動作部が、アーチ形圧力面である、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
5. 前記動作部が、プッシュパドルである、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
6. 前記動作部が、テンションストラップである、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
7. 前記動作部が、空気圧装置である、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
8. 前記アーチ形圧力面が、打抜き金属である、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
9. 前記アーチ形圧力面が、成形プラスチックである、
   先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
10. 前記少なくとも１つのアクチュエータが、電気モータによって駆動される、
    先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
11. 前記動作部の前記基準レベルが平滑であり、該基準レベルに取り付けられる別々に製造される凸状部をさらに具備する、
    先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。
12. 前記静止部が、少なくとも２つのガイドロッド（５２）であり、該ガイドロッドが、シートのフレームに該ガイドロッドを取り付けるように適合可能な取付部を有し、
    前記圧力面が上部および下部ロッド取付部も有し、該ロッド取付部が該ガイドロッドに係合し、少なくとも１つの該上部または下部ロッド取付部が該ガイドロッドに沿って摺動可能であり、
    スリーブと該スリーブを通して軸方向に摺動するように配置されたワイヤとを有する牽引ケーブル（６０）であって、該スリーブが該圧力面の上部または下部に係合する第１端を有し、該ワイヤが該圧力面の該上部または該下部の他方に係合する第１端を有する、牽引ケーブル（６０）と、
    前記牽引ケーブルの前記スリーブの第２端と前記ワイヤの第２端とに動作可能に係合することにより該牽引ケーブルを介して該圧力面に対する牽引力を与えまたは解除する、アクチュエータと、
    を具備し、
    前記牽引力を与えることにより、前記圧力面がガイドロッドによって画定される平面から外側にアーチ形に曲がる、
    先行する請求項のいずれかに記載の人間工学的支持装置。

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