JP2018507766A - 座席のランバーサポートの段階的調節システム及びその方法 - Google Patents

座席のランバーサポートの段階的調節システム及びその方法 Download PDF

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Abstract

【課題】エアバッグのうちの一つを制御して膨張させると、隣接するその他のエアバッグがこれに対応して気体を放出する座席のランバーサポートの段階的調節システムを発明することで、隆起部位を直線的に摺動させるという効果を達成し、従来技術にある課題を改善することにある。【解決手段】本発明は、座席の背凭れ表面に呈する隆起部位を直線的に摺動させることで、座席の快適性を向上させる座席のランバーサポートの段階的調節システムを提供している。人体の腰部に相対する背凭れ内の位置にエアバッグの群を設け、前記エアバッグの群は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグからなり、各前記エアバッグは、それぞれ制御モジュールの気体分配弁操作を受けて飽和具合を調節し、前記制御モジュールは、いずれかのエアバッグが膨張した時、隣接するその他のエアバッグがこれに対応して気体放出するように制御することが可能な複数の調節ボタンを包含し、且ついずれかの調節ボタンが制御した前記エアバッグの群にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することが可能なタイマーユニットを信号接続しており、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術と異なり、ランバーサポートの隆起部位が直線的に摺動する効果を達している。【選択図】図１

Description

本発明は、座席のランバーサポートの段階的調節システム、特に、座席の背凭れのランバーサポート表面を制御して隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈することが可能な段階的調節システムであって、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術とは異なり、当該システムの気体分配弁、エアポンプ、タイマーユニット及び制御モジュールによって複数のエアバッグの群を制御して順次膨縮するものに関するものである。
人体が座席の背凭れのランバーサポート表面に寄りかかる際の快適性をより向上させるため、従来技術では、背凭れのスポンジクッション体に機械式プッシュロッド或いはカム装置が埋設され、デュアルモータを用いて二軸方向の直線的制御を行い、突出箇所を任意の場所に容易に停止させることで、背凭れの表面の曲率に対してランバーサポートの調節を段階的に行っており、その調節の効果及び範囲は良好で、クッション体の曲率によって人体腰部に適合する需要態様に変化している。例えば、自動車シートの背凭れのクッション体に用いれば、自動車用シートの背凭れの表面の曲率を任意に変化させることで、ユーザが求めるランバーサポート効果に調節することができる。
しかし、上述した座席の背凭れのスポンジクッション体に機械式プッシュロッド或いはカム装置を埋設するという技術は、機械式の調節機構の体積が大きくて比較的に重く、設置空間を多く占めるため、自動車シートの設置には望ましくなく、クッション体表面にかかる圧力が不均一となるといった問題も引き起こし、ユーザに不快感を感じさせてしまう。また、この突出箇所は、剛性支持体であって、柔軟な材料を被覆したとしても緩衝性が欠如し、快適ではなく、自動車に事故が発生した場合、搭乗者に対して不当な集中圧が発生し、使用上、とても危険なものとなってしまう。
そこで、特許文献１、２のように、背凭れのクッション体内に複数のエアバッグを設置し、エアバッグの膨縮によって背凭れのランバーサポート表面の曲率を調節するという技術が発生し、適切な緩衝効果を有することから、現在及び今後の主流となるものであって、その構造は、通常、複数のエアバッグをクッション体と背凭れにある支持フレームとの間に収容することで、複数のエアバッグがそれぞれ気体分配弁によって、気体を放出したり、エアポンプの気体供給を受けたりすることができる。しかし、上述した、気体分配弁によって各エアバッグの膨縮を制御するという技術は、機械式の二軸方向の直線的制御構成が欠如しているため、背凭れの表面の隆起高さの調節といった簡単な調節しかできず、ランバーサポートを段階的に調節するという効果に達成し難いものとなっている。
また、本発明の研究開発過程において、各エアバッグをそれぞれ一つのボタンによって制御することを試みたが、この方法では一般的な制御システムと変わらず、依然として段階的に調節するという効果に達成し難い。これらのことを鑑み、エアバッグのうちの一つを制御して膨張させると、隣接するその他のエアバッグがこれに対応して気体を放出する座席のランバーサポートの段階的調節システムを発明することで、隆起部位を直線的に摺動させるという効果を達成し、上述した従来技術にある課題を改善している。
台湾特許公告第Ｉ３２７９０１号 台湾実用新案公告第Ｍ３５７９１５号
本発明の目的は、座席のランバーサポートの段階的調節システム、特に、動作タイミングメモリに合わせ、座席の背凭れのランバーサポート表面を制御して隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈することが可能な段階的調節システムを提供し、機械式の二軸方向の直線的制御構成が欠如しているため、単一のエアバッグの膨縮を制御して背凭れの表面の隆起高さを調節するといった簡単な調節しかできず、ランバーサポートを段階的に調節する機能に達成し難いという周知の座席のエアバッグ膨縮技術を克服することで、座席の快適性を向上させることにある。
上述した目的に達成するため、本発明に係る座席のランバーサポートの段階的調節システムは、人体の腰部に相対する背凭れ内の位置にエアバッグの群を設け、前記エアバッグの群は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグからなり、各前記エアバッグは、それぞれ気体分配弁によりエアポンプの気体供給を受けて各前記エアバッグの飽和具合を調節し、前記気体分配弁及び前記エアポンプは、それぞれ制御モジュールの操作を受け、前記制御モジュールは、これらエアバッグのうちの一つの膨張を制御することが可能な第一調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のいずれか一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第二調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のもう一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第三調節ボタンと、すべてのエアバッグの収縮を制御することが可能な第四調節ボタンとを包含し、且ついずれかの調節ボタンが制御した前記エアバッグの群にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することが可能なタイマーユニットを信号接続し、段階的ランバーサポート調節効果を達している。
上述した構造から、ユーザが座席上に腰掛けると、その背部は背凭れの表面に凭れることとなる。この時、ユーザが前記第一調節ボタンを操作すると、前記気体分配弁を介し、前記エアバッグの群のうちの一つが前記エアポンプの気体供給を受けて膨張するように制御し、前記背凭れの表面は、膨張した前記エアバッグの支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持している。次に、ユーザが前記第二調節ボタン或いは前記第三調節ボタンを操作すると、前記気体分配弁を介し、膨張した前記エアバッグから前記エアバッグの群のいずれか一方にある各前記エアバッグを順次気体放出したり、気体供給したりするように制御し、前記エアバッグの群にある各前記エアバッグを膨張した前記エアバッグからそのいずれか一方に向かって順次膨縮させ、重合し合う隣接したこれらエアバッグのうちの一つが気体放出し、もう一つが気体供給するという作用を形成し、前記背凭れの表面に上述した、順次膨縮する各前記エアバッグの支持及びリリースを受けて隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈し、これにより、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術と異なり、前記エアバッグの群を段階的に調節することで、ユーザの腰部に対して支持効果を発生させている。
さらにいうと、本発明は、前記エアバッグの群において、少なくとも三つが上下に配列し且つ局部が重合する配置を呈することで、支持効果を段階的に調節するという目的を達成する以外に、前記タイマーユニットは、いずれかの調節ボタンの操作によって前記気体分配弁が制御する各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することができるため、前記タイマーユニットを介し、各前記エアバッグに対してタイムポイントで気体供給及び気体放出する精確なタイミングを制御することにより、上下の調節に違和感を感じさないシステム全体の段階的で円滑な調節効果を実現し、ユーザ自身が前記エアバッグの膨縮を調節することで、腰部に対する前記エアバッグの群の支持効果を精確に制御することを提供するだけでなく、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションして段階的な調節効果を達成することもできる。また、前記エアバッグは、剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有し、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正し、使用上の利便性及び実用性を向上させている。各素子の実施について、以下においてさらに説明する。
実施の際、前記少なくとも三つのエアバッグは、前記背凭れ内で上から下へと順次配列するように設置し、且つ上方の前記エアバッグの底部が下方の前記エアバッグの頂部外側に重合している。
実施の際、前記背凭れは、人体が寄りかかるためのクッション体を内設し、前記エアバッグの群は、人体の腰部に相対する前記クッション体の背面位置に位置している。
実施の際、前記エアバッグの群は、後方に、各前記エアバッグを固定するように支持するための背板を設け、前記背板は、前記背凭れにある支持フレームの前側に取り付けられている。
実施の際、前記気体分配弁は、前記エアポンプの気体供給を受けることが可能な主流路と、それぞれ前記主流路に連通する複数の分岐流路とを内設し、前記複数の分岐流路は、前記エアバッグに連通することが可能な気体供給通路と、外部に連通する気体放出通路とにそれぞれ接続し、且つ各前記分岐流路は、逆止弁と、前記気体供給通路が前記分岐流路と連通するか或いは前記気体放出通路と連通するかを選択することが可能な電磁弁棒とをそれぞれ内設している。
実施の際、前記タイマーユニットは、いずれかの調節ボタンの操作によって前記気体分配弁が制御した各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録した後、前記制御モジュールが次の操作の際、前記タイマーユニットに記録した気体供給時間及び気体放出時間によって、各前記エアバッグが順次膨縮するように制御している。
実施の際、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンは、前記制御モジュールの両側に設けられ、前記第二調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの上方に設けられ、前記第三調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの下方に設けられている。
実施の際、前記制御モジュールは、ケーシングを包含し、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンが前記ケーシングの外部に設置している。
実施の際、前記制御モジュールは、タッチスクリーン装置内に組み込まれ、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンを画像として前記タッチスクリーン装置上に表示している。
実施の際、前記タイマーユニットは、前記気体分配弁又は前記エアポンプの回路基板上に設置、或いは前記制御モジュールと結合している。
従来技術に比べ、本発明は、前記エアバッグの群において、上下に配列する前記少なくとも三つのエアバッグの局部が重合する配置を呈し、前記タイマーユニットとともに前記制御モジュールの各前記調節ボタンを利用して異なるタイミング制御を実施することで、システム全体の円滑な調節効果を実現し、上下の調節に違和感を感じさせず、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションし、且つ前記エアバッグは、剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有するため、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正することができ、使用上の利便性及び実用性を向上させている。
本発明に係る好ましい実施例を示す斜視図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す斜視分解図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す断面図である。 図２にある気体分配弁を示す断面図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す機能ブロック図である。 図１にある制御モジュールを示す平面図である。 図３にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図７にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図８にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図９にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 エアバッグの群がすべての気体を放出する動作を示す模式図である。
以下において、本発明に係る技術的手段に基づき、図面を参照しつつ本発明に適する実施方法を例示する。
図１乃至図３を参照すると、本発明に係る好ましい実施例が図示されており、これら図面から分かるとおり、本発明に係る座席のランバーサポートの段階的調節システムは、人体の腰部に相対する座席１の背凭れ１１の位置にエアバッグの群２を内設し、前記エアバッグの群２は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグによって構成している。図面にある前記座席１は、自動車シート、マッサージチェアー或いは一般の座席のいずれかとすることができる。前記背凭れ１１の表面１２は、人が寄りかかるために用い、前記複数のエアバッグは、前記背凭れ１１内で上から下へと順次配列し、且つ上方の前記エアバッグの底部が下方の前記エアバッグの頂部外側に重合している。この実施例で示すエアバッグは、前記背凭れ１１内で縦方向に定位する第一エアバッグ２１、第二エアバッグ２２及び第三エアバッグ２３を包括し、前記第一エアバッグ２１が前記エアバッグの群２の上部に位置し、前記第三エアバッグ２３が前記エアバッグの群２の下部に位置し、前記第二エアバッグ２２が前記エアバッグの群２の中間に位置している。
前記背凭れ１１は、人体が寄りかかるための緩衝用スポンジ或いは発泡材であるクッション体１３を内設し、前記クッション体１３は、前記座席１の前記背凭れ１１の前方に配置し、前記エアバッグの群２が人体の腰部に相対する前記クッション体１３の背面位置に位置している。モジュラー生産し易くするため、前記エアバッグの群２は、後方に、前記エアバッグの群２を固定するように支持するための背板３を設け、前記エアバッグの群２が前記座席１の前記背凭れ１１内部に設置し易くしている。前記座席１を自動車シートとした場合、前記座席１の前記背凭れ１１は、その中に、弾性を備えた支持フレーム１４が設けられており、取り付ける際、前記背板３を前記支持フレーム１４の前側に固定することができ、これにより、前記エアバッグの群２が定位され、且つ前記エアバッグの群２が気体供給された際の逆方向支持力を提供し、さらに、取り付け易くするように、前記クッション体１３の背面を前記エアバッグの群２の前側に係合し、前記エアバッグの群２が前記クッション体１３と前記支持フレーム１４との間に位置している。
また、人体背部にある脊椎は、腰部箇所において、略前方に湾曲する曲線となっているため、本発明を実施する際、前記エアバッグの群２は、人体の腰部に相対する前記クッション体１３の背面位置に設置し、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３が気体供給されると、前記クッション体１３を隔てて前記背凭れ１１の前記表面１２に向かって前方に隆起し、人体の腰部に対して支持作用を発生させている。
図２及び図４にあるように、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３は、それぞれ気体分配弁４を介してエアポンプ５の気体供給を受けることで、各前記エアバッグの飽和具合を調節している。前記気体分配弁４は、前記背板３の後方或いは前記背凭れ１１内の前記支持フレーム１４上に設けることができ、且つ前記気体分配弁４は、前記エアポンプ５の気体供給を受けることが可能な主流路４１と、前記主流路４１に連通する複数の分岐流路４２とを内設し、各前記分岐流路４２は、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３に連通して気体供給することが可能な気体供給通路４３と、外部に連通する気体放出通路４４とをそれぞれ設け、且つ各前記分岐流路４２は、逆止弁４２１と、電磁石の駆動を利用する電磁弁棒４５とをそれぞれ内設し、前記電磁弁棒４５が作動するか否かによって、前記気体供給通路４３が前記分岐流路４２と連通するか或いは前記気体放出通路４４と連通するかを選択することができる。前記主流路４１は、安全リリーフ弁４６をさらに設け、前記主流路４１の内圧が大きくなると、前記安全リリーフ弁４６は、安全リリーフの動作を行っている。前記エアポンプ５は、前記背板３の側部或いは前記背凭れ１１内の前記支持フレーム１４上に設けることができ、且つ前記エアポンプ５は、管体６１を介して前記主流路４１に接続し、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３は、これらに対応する気体供給通路４３との間で、管体６２を介してそれぞれ接続し合っている。
前記第一エアバッグ２１に対して気体供給を行いたい場合、前記エアポンプ５の稼働を起動させ、高圧の気体を前記主流路４１から前記分岐流路４２及び気体供給通路４３に入り込ませ、空気が前記第一エアバッグ２１内に入り込むことでこれを膨張させ、必要な大きさまで膨張させると、前記エアポンプ５の稼働を停止し、前記逆止弁４２１の逆止め作用によって前記第一エアバッグ２１を膨張状態に保持し、支持効果を提供している。膨張状態を呈した前記第一エアバッグ２１に対して気体放出を行いたい場合、前記気体分配弁４で前記電磁弁棒４５を制御して前記気体供給通路４３と前記分岐流路４２との間の連通状態を遮断させると同時に、前記気体供給通路４３を前記気体放出通路４４と連通させ、前記第一エアバッグ２１内にある空気を前記気体供給通路４３に逆方向で通過させ、前記気体放出通路４４によって外気に放出している。なお、前記気体分配弁４が制御する前記第二エアバッグ２２と前記第三エアバッグ２３との気体供給及び気体放出の方法は、上述したことと同じであるため、これ以上繰り返し言及しない。
図５及び図６にあるように、前記気体分配弁４及び前記エアポンプ５は、制御モジュール７の操作を受けて前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグに対し、それぞれ気体供給し、前記制御モジュール７は、第一調節ボタン７１、第二調節ボタン７２、第三調節ボタン７３及び第四調節ボタン７４を包含し、タイマーユニット８を信号接続している。図面において、前記制御モジュール７は、ケーシング７５を包含し、各前記調節ボタンは、前記ケーシング７５上に設置することで、ユーザに操作し易い独立操作インターフェイスを提供している。前記タイマーユニット８は、前記気体分配弁４或いは前記エアポンプ５の回路基板上に設置することができ、いずれかの調節ボタンが制御した前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録するために用いており、前記タイマーユニット８は、前記制御モジュール７の前記ケーシング７５内に結合することもできる。
図７にあるように、上述した前記制御モジュール７は、実際に実施される際、座席にある既存の操作制御システムと結合することもできる。前記座席１を自動車シートとした場合、先端的な自動車は、車内にあるタッチスクリーン装置によって前記座席１の前後、高低、背凭れ傾斜角などの調節を操作することができるため、図示されているとおり、前記制御モジュール７は、タッチスクリーン装置７６内に組み込まれ、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４を画像として前記タッチスクリーン装置７６上に表示し、前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグに対して制御、調節するという目的を達成している。
また、前記制御モジュール７を前記タッチスクリーン装置７６上に設置する方法として、前記タッチスクリーン装置７６のマルチタッチ機能を利用することもでき、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸で、上下左右の操作を形成し、例えば、図７にある前記第一調節ボタン７１を押圧するという操作モードを、指先で左にスライドするという操作モードにすることもできる。
図６にあるように、実際に各調節ボタンを配置すると、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４は、前記制御モジュール７の両側に設けられ、前記第二調節ボタン７２は、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４の上方に設けられ、前記第三調節ボタン７３は、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４の下方に設け、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４を上下左右などの四方向に調節することが可能な形態にし、各前記調節ボタンによって各エアバッグを順次、気体供給したり、気体放出したりする動作を制御し、ユーザが感覚的に操作することができる。同じように、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸によってなる前記第一調節ボタン７１乃至前記第四調節ボタン７４は、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸を実体的に操作する物理的なロッドとすることもできる。
ユーザが前記座席１に腰掛けると、その背部は、前記背凭れ１１の前記表面１２に寄りかかり、ユーザが最初に前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３或いは前記第四調節ボタン７４を押圧すると、各前記エアバッグが膨張した状態ではないため、何も動作を感じることができない。図７のように、本発明は、前記第一調節ボタン７１を押圧しなければならないように設定されており、前記気体分配弁４を介し、前記エアバッグの群２の中間にある前記第二エアバッグ２２に気体供給して膨張するように制御し、前記背凭れ１１の表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第二エアバッグ２２の支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持している。この時、前記タイマーユニット８は、気体供給を停止した時間を記録し、これにより、この後開始する各エアバッグの気体供給時間を決定している。気体供給された前記第二エアバッグ２２が膨張して全圧状態に呈した場合、ユーザが依然前記第一調節ボタン７１を継続的に押圧すると、前記制御モジュール７は、気体供給の動作を自動的に停止させている。また、前記制御モジュール７は、設定時間を予め設定することもでき、前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が前記設定時間に達すると、気体供給を停止させている。
図８にあるように、この時、ユーザが前記第二調節ボタン７２を押圧した場合、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小すると同時に、前記第一エアバッグ２１が気体供給されて膨張し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第一エアバッグ２１の支持を受けて隆起形態を呈し、前記クッション体１３表面の隆起部位は、前記第二エアバッグ２２の位置から、前記第一エアバッグ２１の位置まで徐々に上に向かって変位することで形成し、前記第一エアバッグ２１が飽和状態になるまで、或いはユーザが押圧を停止するまで、さらに或いは前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が設定時間になるまで膨張している。
これに対して、図９、図１０にあるように、前記第三調節ボタン７３を押圧した場合、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小し、且つ前記第三エアバッグ２３が図１０のように気体供給され、前記第三エアバッグ２３が飽和状態になるまで、或いはユーザが押圧を停止するまで、さらに或いは前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が設定時間になるまで膨張している。
上述した図８にある過程において、ユーザが前記第二調節ボタン７２を押圧した場合、前記クッション体１３の表面に隆起した部位が前記第二エアバッグ２２の位置から前記第一エアバッグ２１の位置まで上に向かって変位し、その後、前記第三調節ボタン７３を押圧すると、図９のように、前記第一エアバッグ２１が気体放出して縮小し、且つ前記第二エアバッグ２２が気体供給され、前記第二エアバッグ２２が全圧状態まで膨張した時、前記第三調節ボタン７３を継続的に押圧すると、図１０のように、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小し、且つ前記第三エアバッグ２３が気体供給されて膨張し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第三エアバッグ２３の支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持しており、前記第三エアバッグ２３が全圧状態まで膨張した時、前記第三調節ボタン７３を押圧し続けると、何の動作も起きなくなる。この時、前記第二調節ボタン７２を再度押圧した場合、前記エアバッグの群２が前記第三エアバッグ２３、前記第二エアバッグ２２及び前記第一エアバッグ２１の順番で順次収縮動作を発生させている。上述した各エアバッグの調節は、押圧し続けた状態を例示したに過ぎず、この押圧し続けた状態の例では、調節過程において、ユーザが快適と感じる程度に各エアバッグが達すれば、調節ボタンの押圧をやめることで随時停止することができ、上述したタイマーユニットによって現況の状態を記録し、これにより、前記制御モジュール７が次の動作を行う時、前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間及び気体放出時間から各エアバックを順次膨縮するように制御している。
上述したことから分かるとおり、本発明は、前記制御モジュール７、前記気体分配弁４及び前記タイマーユニット８により、前記エアバッグの群２にあるエアバッグのいずれか一つから、そのうちの一方或いはもう一方に向かって気体供給及び気体放出を順次行い、隣接するエアバッグを気体放出させて縮小させ且つもう一つのエアバッグに気体供給して膨張させるという作用を制御し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、上述した、順次膨縮した前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３の支持及びリリースを受けて隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈し、ユーザの腰部に対して段階的に調節することができる支持効果を発生させている。そして、前記エアバッグの群２は、前記背凭れ１１の前記表面１２に呈する隆起部位の上下移動の調節に対して極めて円滑で、違和感を感じさせず、ランバーサポートの段階的調節を実現し、支持曲率を人間工学的ニーズに符合させることで、前記背凭れ１１の構成は、ユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正するために用いるものとすることができる。
また、上述したユーザがいずれかの調節ボタンを介し、前記エアバッグの群２にあるいずれかのエアバッグ、例えば前記第三エアバッグ２３に対して気体供給或いは気体放出を行った後、調節ボタンの押圧を止めると、前記タイマーユニット８は、次の動作の開始ポイントとして、前記調節ボタンの押圧時間を記録しており、例えば、前回の操作で、前記第三エアバッグ２３に気体供給し始め、前記第二エアバッグ２２を気体放出させ始めたところまで調節していた場合、この時、前記第一調節ボタン７１を押圧すると、前記第三エアバッグ２３に対して継続的に気体供給し、前記第二調節ボタン７２或いは前記第三エアバッグ２３を押圧すると、前記第三エアバッグ２３を開始ポイントとして気体供給、気体放出の動作を行っており、前記第四調節ボタン７４を押圧すると、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３が同時に気体放出されている。このことから、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４は、少なくとも三つのエアバッグの順次膨縮を制御することができ、且つ前記タイマーユニット８を利用して気体供給時間及び気体放出時間を記録することから、順序を間違えることなく、三つ或いは三つ以上のエアバッグを精確に制御することができる。
さらにいうと、図７乃至図１１において、前記タイマーユニット８は、いずれかの調節ボタン（７１〜７４）が制御した前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグ（２１〜２３）の気体供給時間或いは気体放出時間を記録することができ、前記制御モジュール７が次の動作を行う際、前記タイマーユニット８によって記録された気体供給時間及び気体放出時間のタイムポイントから各エアバッグの順次膨縮を制御し始め、記録及びタイミング制御によって段階的調節という作用を達成し、ワンボタンリカバリの機能を実現している。これにより、本発明は、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術と異なり、複数のエアバッグ局部が重合する配置を用い、前記気体分配弁４と結合して異なる膨縮時間の各エアバックに対し、前記制御モジュール７及び前記タイマーユニット８によって異なるタイミング制御を実施することで、上下の調節に違和感を感じさないシステム全体の段階的で円滑な調節効果を実現している。ユーザ自身による各エアバッグに対する段階的な膨縮の調節により、腰部及び背部に対する前記エアバッグの群２の支持効果を精確に制御し、背部のランバーサポートの段階的な調節支持作用を実現することで、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションし、さらに、前記エアバッグの群２は、剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有し、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正し、使用上の利便性及び実用性を向上させている。
１ 座席
１１ 背凭れ
１２ 表面
１３ クッション体
１４ 支持フレーム
２ エアバッグの群
２１ 第一エアバッグ
２２ 第二エアバッグ
２３ 第三エアバッグ
３ 背板
４ 気体分配弁
４１ 主流路
４２ 分岐流路
４２１ 逆止弁
４３ 気体供給通路
４４ 気体放出通路
４５ 電磁弁棒
４６ 安全リリーフ弁
５ エアポンプ
６１ 管体
６２ 管体
７ 制御モジュール
７１ 第一調節ボタン
７２ 第二調節ボタン
７３ 第三調節ボタン
７４ 第四調節ボタン
７５ ケーシング
７６ タッチスクリーン装置
８ タイマーユニット
本発明は、座席のランバーサポートの段階的調節システム及びその方法、特に、座席の背凭れのランバーサポート表面を制御して隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈することが可能な段階的調節システムであって、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術とは異なり、当該システムの気体分配弁、エアポンプ、タイマーユニット及び制御モジュールによって複数のエアバッグの群を制御して順次膨縮するものに関するものである。
人体が座席の背凭れのランバーサポート表面に寄りかかる際の快適性をより向上させるため、従来技術では、背凭れのスポンジクッション体に機械式プッシュロッド或いはカム装置が埋設され、デュアルモータを用いて二軸方向の直線的制御を行い、突出箇所を任意の場所に容易に停止させることで、背凭れの表面の曲率に対してランバーサポートの調節を段階的に行っており、その調節の効果及び範囲は良好で、クッション体の曲率によって人体腰部に適合する需要態様に変化している。例えば、自動車シートの背凭れのクッション体に用いれば、自動車用シートの背凭れの表面の曲率を任意に変化させることで、ユーザが求めるランバーサポート効果に調節することができる。
しかし、上述した座席の背凭れのスポンジクッション体に機械式プッシュロッド或いはカム装置を埋設するという技術は、機械式の調節機構の体積が大きくて比較的に重く、設置空間を多く占めるため、自動車シートの設置には望ましくなく、クッション体表面にかかる圧力が不均一となるといった問題も引き起こし、ユーザに不快感を感じさせてしまう。また、この突出箇所は、剛性支持体であって、柔軟な材料を被覆したとしても緩衝性が欠如し、快適ではなく、自動車に事故が発生した場合、搭乗者に対して不当な集中圧が発生し、使用上、とても危険なものとなってしまう。
そこで、特許文献１、２のように、背凭れのクッション体内に複数のエアバッグを設置し、エアバッグの膨縮によって背凭れのランバーサポート表面の曲率を調節するという技術が発生し、適切な緩衝効果を有することから、現在及び今後の主流となるものであって、その構造は、通常、複数のエアバッグをクッション体と背凭れにある支持フレームとの間に収容することで、複数のエアバッグがそれぞれ気体分配弁によって、気体を放出したり、エアポンプの気体供給を受けたりすることができる。しかし、上述した、気体分配弁によって各エアバッグの膨縮を制御するという技術は、機械式の二軸方向の直線的制御構成が欠如しているため、背凭れの表面の隆起高さの調節といった簡単な調節しかできず、ランバーサポートを段階的に調節するという効果に達成し難いものとなっている。
また、本発明の研究開発過程において、各エアバッグをそれぞれ一つのボタンによって制御することを試みたが、この方法では一般的な制御システムと変わらず、依然として段階的に調節するという効果に達成し難い。これらのことを鑑み、エアバッグのうちの一つを制御して膨張させると、隣接するその他のエアバッグがこれに対応して気体を放出する座席のランバーサポートの段階的調節システム及びその方法を発明することで、隆起部位を直線的に摺動させるという効果を達成し、上述した従来技術にある課題を改善している。
台湾特許公告第Ｉ３２７９０１号 台湾実用新案公告第Ｍ３５７９１５号
本発明の目的は、座席のランバーサポートの段階的調節システム及びその方法、特に、動作タイミングメモリに合わせ、座席の背凭れのランバーサポート表面を制御して隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈することが可能な段階的調節システムを提供し、機械式の二軸方向の直線的制御構成が欠如しているため、単一のエアバッグの膨縮を制御して背凭れの表面の隆起高さを調節するといった簡単な調節しかできず、ランバーサポートを段階的に調節する機能に達成し難いという周知の座席のエアバッグ膨縮技術を克服することで、座席の快適性を向上させることにある。
上述した目的に達成するため、本発明に係る座席のランバーサポートの段階的調節システムは、人体の腰部に相対する背凭れ内の位置にエアバッグの群を設け、前記エアバッグの群は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグからなり、各前記エアバッグは、それぞれ気体分配弁によりエアポンプの気体供給を受けて各前記エアバッグの飽和具合を調節し、前記気体分配弁及び前記エアポンプは、それぞれ制御モジュールの操作を受け、前記制御モジュールは、これらエアバッグのうちの一つの膨張を制御することが可能な第一調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のいずれか一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第二調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のもう一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第三調節ボタンと、これらすべてのエアバッグの収縮を制御することが可能な第四調節ボタンとを包含し、且つ前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンが制御した前記エアバッグの群にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することが可能なタイマーユニットを信号接続し、段階的ランバーサポート調節効果を達している。
上述した構造から、ユーザが座席上に腰掛けると、その背部は背凭れの表面に凭れることとなる。この時、ユーザが前記第一調節ボタンを操作すると、前記気体分配弁を介し、前記エアバッグの群のうちの一つが前記エアポンプの気体供給を受けて膨張するように制御し、前記背凭れの表面は、膨張した前記エアバッグの支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持している。次に、ユーザが前記第二調節ボタン或いは前記第三調節ボタンを操作すると、前記気体分配弁を介し、膨張した前記エアバッグから前記エアバッグの群のいずれか一方にある各前記エアバッグを順次気体放出したり、気体供給したりするように制御し、前記エアバッグの群にある各前記エアバッグを膨張した前記エアバッグからそのいずれか一方に向かって順次膨縮させ、重合し合う隣接したこれらエアバッグのうちの一つが気体放出し、もう一つが気体供給するという作用を形成し、前記背凭れの表面に上述した、順次膨縮する各前記エアバッグの支持及びリリースを受けて隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈し、これにより、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術と異なり、前記エアバッグの群を段階的に調節することで、ユーザの腰部に対して支持効果を発生させている。
さらにいうと、本発明は、前記エアバッグの群において、少なくとも三つが上下に配列し且つ局部が重合する配置を呈することで、支持効果を段階的に調節するという目的を達成する以外に、前記タイマーユニットは、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンの操作によって前記気体分配弁が制御する各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することができるため、前記タイマーユニットを介し、各前記エアバッグに対してタイムポイントで気体供給及び気体放出する精確なタイミングを制御することにより、上下の調節に違和感を感じさないシステム全体の段階的で円滑な調節効果を実現し、ユーザ自身が前記エアバッグの膨縮を調節することで、腰部に対する前記エアバッグの群の支持効果を精確に制御することを提供するだけでなく、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションして段階的な調節効果を達成することもできる。また、前記エアバッグは、剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有し、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正し、使用上の利便性及び実用性を向上させている。各素子の実施について、以下においてさらに説明する。
実施の際、前記少なくとも三つのエアバッグは、前記背凭れ内で上から下へと順次配列するように設置し、且つ上方に位置するこれらエアバッグのうちの一つの底部が下方に位置するこれらエアバッグのうちのもう一つの頂部外側に重合している。
実施の際、前記背凭れは、人体が寄りかかるためのクッション体を内設し、前記エアバッグの群は、人体の腰部に相対する前記クッション体の背面位置に位置している。
実施の際、前記エアバッグの群は、後方に、各前記エアバッグを固定するように支持するための背板を設け、前記背板は、前記背凭れにある支持フレームの前側に取り付けられている。
実施の際、前記気体分配弁は、前記エアポンプの気体供給を受けることが可能な主流路と、それぞれ前記主流路に連通する複数の分岐流路とを内設し、前記複数の分岐流路は、前記エアバッグに連通することが可能な気体供給通路と、外部に連通する気体放出通路とにそれぞれ接続し、且つ各前記分岐流路は、逆止弁と、前記気体供給通路が前記分岐流路と連通するか或いは前記気体放出通路と連通するかを選択することが可能な電磁弁棒とをそれぞれ内設している。
実施の際、前記タイマーユニットは、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンの操作によって前記気体分配弁が制御した各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録した後、前記制御モジュールが次の操作の際、前記タイマーユニットに記録した気体供給時間及び気体放出時間によって、各前記エアバッグが順次膨縮するように制御している。
実施の際、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンは、前記制御モジュールの両側に設けられ、前記第二調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの上方に設けられ、前記第三調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの下方に設けられている。
実施の際、前記制御モジュールは、ケーシングを包含し、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンが前記ケーシングの外部に設置している。
実施の際、前記制御モジュールは、タッチスクリーン装置内に組み込まれ、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンを画像として前記タッチスクリーン装置上に表示している。
実施の際、前記タイマーユニットは、前記気体分配弁又は前記エアポンプの回路基板上に設置、或いは前記制御モジュールと結合している。
その一方で、本発明は、座席上に設けた少なくとも二つのエアバッグを制御するために用い、これらエアバッグが順次配列するように設置し且つその局部が重合し、これらエアバッグの気体供給状態によって前記座席のランバーサポート支持位置を決定する、座席のランバーサポート支持位置を段階的に調節する方法をさらに提供し、
現在すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つに接続する部分の気体分配弁を制御し、前記すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つと接続する部分を閉鎖することで、前記エアバッグ内にある高圧空気を保持し、さらに、気体供給されたいこれらエアバッグのうちのもう一つと接続する部分の前記気体分配弁を制御し、開放に転換することで、気体供給されたいこれらエアバッグのうちのもう一つがエアポンプで供給される前記高圧空気を受ける気体供給ステップと、
気体供給されているこれらエアバッグのうちの一つが所定の膨張具合に達すると、前記気体供給ステップにおいて前記気体分配弁が閉鎖している部分を制御して開放に転換することで、前記気体供給ステップを実施する以前に、すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つを気体放出し、前記座席の前記ランバーサポート支持位置が変更する位置変更ステップと、を包含している。
実施例において、前記位置変更ステップは、気体供給されたいこれらエアバッグのうちの一つが前記高圧空気を受けるときの緩衝時間を計測し、前記緩衝時間が終了すると、前記気体供給ステップにおいて前記気体分配弁が閉鎖している部分を開放に転換するサブステップを包含している。
従来技術に比べ、本発明は、前記エアバッグの群において、上下に配列する前記少なくとも三つのエアバッグの局部が重合する配置を呈し、前記タイマーユニットとともに前記制御モジュールの各前記調節ボタンを利用して異なるタイミング制御を実施し、すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つは、気体供給されているこれらエアバッグのうちのもう一つが所定の膨張具合に達しなければ、すぐに気体放出されることなく、現況状態を保持することから、システム全体の円滑な調節効果を実現し、上下の調節に違和感を感じさせず、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションし、且つ各前記エアバッグは、いずれも剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有するため、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正することができ、使用上の利便性及び実用性を向上させている。
本発明に係る好ましい実施例を示す斜視図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す斜視分解図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す断面図である。 図２にある気体分配弁を示す断面図である。 本発明に係る好ましい実施例を示す機能ブロック図である。 図１にある制御モジュールを示す平面図である。 図３にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図７にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図８にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 図９にあるエアバッグの群の次の動作を示す模式図である。 エアバッグの群がすべての気体を放出する動作を示す模式図である。 エアバッグの気体供給を示す波形図である。 本発明に係る方法を示す模式図である。 本発明のもう一つの実施例に係る方法を示す模式図である。
以下において、本発明に係る技術的手段に基づき、図面を参照しつつ本発明に適する実施方法を例示する。
図１乃至図３を参照すると、本発明に係る好ましい実施例が図示されており、これら図面から分かるとおり、本発明に係る座席のランバーサポートの段階的調節システムは、人体の腰部に相対する座席１の背凭れ１１の位置にエアバッグの群２を内設し、前記エアバッグの群２は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグによって構成している。図面にある前記座席１は、自動車シート、マッサージチェアー或いは一般の座席のいずれかとすることができる。前記背凭れ１１の表面１２は、人が寄りかかるために用い、前記複数のエアバッグは、前記背凭れ１１内で上から下へと順次配列し、且つ上方に位置するこれらエアバッグのうちの一つの底部が下方に位置するこれらエアバッグのうちのもう一つの頂部外側に重合している。この実施例で示すこれらエアバッグは、前記背凭れ１１内で縦方向に定位する第一エアバッグ２１、第二エアバッグ２２及び第三エアバッグ２３を包括し、前記第一エアバッグ２１が前記エアバッグの群２の上部に位置し、前記第三エアバッグ２３が前記エアバッグの群２の下部に位置し、前記第二エアバッグ２２が前記エアバッグの群２の中間に位置している。
前記背凭れ１１は、人体が寄りかかるための緩衝用スポンジ或いは発泡材であるクッション体１３を内設し、前記クッション体１３は、前記座席１の前記背凭れ１１の前方に配置し、前記エアバッグの群２が人体の腰部に相対する前記クッション体１３の背面位置に位置している。モジュラー生産し易くするため、前記エアバッグの群２は、後方に、前記エアバッグの群２を固定するように支持するための背板３を設け、前記エアバッグの群２が前記座席１の前記背凭れ１１内部に設置し易くしている。前記座席１を自動車シートとした場合、前記座席１の前記背凭れ１１は、その中に、弾性を備えた支持フレーム１４が設けられており、取り付ける際、前記背板３を前記支持フレーム１４の前側に固定することができ、これにより、前記エアバッグの群２が定位され、且つ前記エアバッグの群２が気体供給された際の逆方向支持力を提供し、さらに、取り付け易くするように、前記クッション体１３の背面を前記エアバッグの群２の前側に係合し、前記エアバッグの群２が前記クッション体１３と前記支持フレーム１４との間に位置している。
また、人体背部にある脊椎は、腰部箇所において、略前方に湾曲する曲線となっているため、本発明を実施する際、前記エアバッグの群２は、人体の腰部に相対する前記クッション体１３の背面位置に設置し、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３が気体供給されると、前記クッション体１３を隔てて前記背凭れ１１の前記表面１２に向かって前方に隆起し、人体の腰部に対して支持作用を発生させている。
図２及び図４にあるように、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３は、それぞれ気体分配弁４を介してエアポンプ５の気体供給を受けることで、各前記エアバッグ２１、２２、２３の飽和具合を調節している。前記気体分配弁４は、前記背板３の後方或いは前記背凭れ１１内の前記支持フレーム１４上に設けることができ、且つ前記気体分配弁４は、前記エアポンプ５の気体供給を受けることが可能な主流路４１と、前記主流路４１に連通する複数の分岐流路４２とを内設し、各前記分岐流路４２は、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３に連通して気体供給することが可能な気体供給通路４３と、外部に連通する気体放出通路４４とをそれぞれ設け、且つ各前記分岐流路４２は、逆止弁４２１と、電磁石の駆動を利用する電磁弁棒４５とをそれぞれ内設し、前記電磁弁棒４５が作動するか否かによって、前記気体供給通路４３が前記分岐流路４２と連通するか或いは前記気体放出通路４４と連通するかを選択することができる。前記主流路４１は、安全リリーフ弁４６をさらに設け、前記主流路４１の内圧が大きくなると、前記安全リリーフ弁４６は、安全リリーフの動作を行っている。前記エアポンプ５は、前記背板３の側部或いは前記背凭れ１１内の前記支持フレーム１４上に設けることができ、且つ前記エアポンプ５は、管体６１を介して前記主流路４１に接続し、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３は、これらに対応する気体供給通路４３との間で、管体６２を介してそれぞれ接続し合っている。
前記第一エアバッグ２１に対して気体供給を行いたい場合、前記エアポンプ５の稼働を起動させ、高圧の気体を前記主流路４１から前記分岐流路４２及び気体供給通路４３に入り込ませ、空気が前記第一エアバッグ２１内に入り込むことでこれを膨張させ、必要な大きさまで膨張させると、前記エアポンプ５の稼働を停止し、前記逆止弁４２１の逆止め作用によって前記第一エアバッグ２１を膨張状態に保持し、支持効果を提供している。膨張状態を呈した前記第一エアバッグ２１に対して気体放出を行いたい場合、前記気体分配弁４で前記電磁弁棒４５を制御して前記気体供給通路４３と前記分岐流路４２との間の連通状態を遮断させると同時に、前記気体供給通路４３を前記気体放出通路４４と連通させ、前記第一エアバッグ２１内にある空気を前記気体供給通路４３に逆方向で通過させ、前記気体放出通路４４によって外気に放出している。なお、前記気体分配弁４が制御する前記第二エアバッグ２２と前記第三エアバッグ２３との気体供給及び気体放出の方法は、上述したことと同じであるため、これ以上繰り返し言及しない。
図５及び図６にあるように、前記気体分配弁４及び前記エアポンプ５は、制御モジュール７の操作を受けて前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグに対し、それぞれ気体供給し、前記制御モジュール７は、第一調節ボタン７１、第二調節ボタン７２、第三調節ボタン７３及び第四調節ボタン７４を包含し、タイマーユニット８を信号接続している。図面において、前記制御モジュール７は、ケーシング７５を包含し、各前記調節ボタン７１、７２、７３、７４は、前記ケーシング７５上に設置することで、ユーザに操作し易い独立操作インターフェイスを提供している。前記タイマーユニット８は、前記気体分配弁４或いは前記エアポンプ５の回路基板上に設置することができ、いずれかの調節ボタン、即ち、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４が制御した前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録するために用いており、前記タイマーユニット８は、前記制御モジュール７の前記ケーシング７５内に結合することもできる。また、前記制御モジュール７上にある前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４が操作を受けると、前記制御モジュール７は、一つのタイムポイント内につき一つの信号７７を発生している。また、各前記信号７７は、位置を上に変位したり、下に変位したりするといった調節動作をそれぞれ表し、且つ各前記信号７７が表す前記調節動作は、いずれも相違している。
図７にあるように、前記制御モジュール７は、実際に実施される際、座席にある既存の操作制御システムと結合することもできる。前記座席１を自動車シートとした場合、先端的な自動車は、車内にあるタッチスクリーン装置によって前記座席１の前後、高低、背凭れ傾斜角などの調節を操作することができるため、図示されているとおり、前記制御モジュール７は、タッチスクリーン装置７６内に組み込まれ、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４を画像として前記タッチスクリーン装置７６上に表示し、前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグに対して制御、調節するという目的を達成している。
また、前記制御モジュール７を前記タッチスクリーン装置７６上に設置する方法として、前記タッチスクリーン装置７６のマルチタッチ機能を利用することもでき、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸で、上下左右の操作を形成し、例えば、図７にある前記第一調節ボタン７１を押圧するという操作モードを、指先で左にスライドするという操作モードにすることもできる。
図６にあるように、実際に各前記調節ボタンを配置すると、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４は、前記制御モジュール７の両側に設けられ、前記第二調節ボタン７２は、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４の上方に設けられ、前記第三調節ボタン７３は、前記第一調節ボタン７１及び前記第四調節ボタン７４の下方に設け、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４を上下左右などの四方向に調節することが可能な形態にし、各前記調節ボタン７１、７２、７３、７４の操作によって各前記エアバッグを順次、気体供給したり、気体放出したりする動作を制御し、ユーザが感覚的に操作することができる。同じように、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸によってなる前記第一調節ボタン７１乃至前記第四調節ボタン７４は、水平方向のＸ軸及び垂直方向のＹ軸を実体的に操作する物理的なロッドとすることもできる。
ユーザが前記座席１に腰掛けると、その背部は、前記背凭れ１１の前記表面１２に寄りかかり、ユーザが最初に前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３或いは前記第四調節ボタン７４を押圧すると、各前記エアバッグが膨張した状態ではないため、何も動作を感じることができない。図７のように、本発明は、前記第一調節ボタン７１を押圧しなければならないように設定されており、前記気体分配弁４を介し、前記エアバッグの群２の中間にある前記第二エアバッグ２２に気体供給して膨張するように制御し、前記背凭れ１１の表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第二エアバッグ２２の支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持している。この時、前記タイマーユニット８は、気体供給を停止した時間を記録し、これにより、この後開始する各エアバッグの気体供給時間を決定している。気体供給された前記第二エアバッグ２２が膨張して全圧状態に呈した場合、ユーザが依然前記第一調節ボタン７１を継続的に押圧すると、前記制御モジュール７は、気体供給の動作を自動的に停止させている。また、前記制御モジュール７は、設定時間を予め設定することもでき、前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が前記設定時間に達すると、気体供給を停止させている。
図８にあるように、この時、ユーザが前記第二調節ボタン７２を押圧した場合、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小すると同時に、前記第一エアバッグ２１が気体供給されて膨張し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第一エアバッグ２１の支持を受けて隆起形態を呈し、前記クッション体１３表面の隆起部位は、前記第二エアバッグ２２の位置から、前記第一エアバッグ２１の位置まで徐々に上に向かって変位することで形成し、前記第一エアバッグ２１が飽和状態になるまで、或いはユーザが押圧を停止するまで、さらに或いは前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が設定時間になるまで膨張している。
これに対して、図９、図１０にあるように、前記第三調節ボタン７３を押圧した場合、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小し、且つ前記第三エアバッグ２３が図１０のように気体供給され、前記第三エアバッグ２３が飽和状態になるまで、或いはユーザが押圧を停止するまで、さらに或いは前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間が設定時間になるまで膨張している。
上述した図８にある過程において、ユーザが前記第二調節ボタン７２を押圧した場合、前記クッション体１３の表面に隆起した部位が前記第二エアバッグ２２の位置から前記第一エアバッグ２１の位置まで上に向かって変位し、その後、前記第三調節ボタン７３を押圧すると、図９のように、前記第一エアバッグ２１が気体放出して縮小し、且つ前記第二エアバッグ２２が気体供給され、前記第二エアバッグ２２が全圧状態まで膨張した時、前記第三調節ボタン７３を継続的に押圧すると、図１０のように、前記第二エアバッグ２２が気体放出して縮小し、且つ前記第三エアバッグ２３が気体供給されて膨張し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、膨張した前記第三エアバッグ２３の支持を受けて隆起形態を呈することで、ユーザの腰部を支持しており、前記第三エアバッグ２３が全圧状態まで膨張した時、前記第三調節ボタン７３を押圧し続けると、何の動作も起きなくなる。この時、前記第二調節ボタン７２を再度押圧した場合、前記エアバッグの群２が前記第三エアバッグ２３、前記第二エアバッグ２２及び前記第一エアバッグ２１の順番で順次収縮動作を発生させている。上述した各エアバッグの調節は、押圧し続けた状態を例示したに過ぎず、調節過程において、ユーザが快適と感じる程度に各エアバッグが達すれば、調節ボタンの押圧をやめることで随時停止することができ、前記タイマーユニット８によって現況の状態を記録し、これにより、前記制御モジュール７が次の動作を行う時、前記タイマーユニット８が記録した気体供給時間及び気体放出時間から各エアバックを順次膨縮するように制御している。
上述したことから分かるとおり、本発明は、前記制御モジュール７、前記気体分配弁４及び前記タイマーユニット８により、前記エアバッグの群２にあるエアバッグのいずれか一つから、そのうちの一方或いはもう一方に向かって気体供給及び気体放出を順次行い、隣接するエアバッグを気体放出させて縮小させ且つもう一つのエアバッグに気体供給して膨張させるという作用を制御し、前記背凭れ１１の前記表面１２は、前記クッション体１３を介し、順次膨縮した前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３の支持及びリリースを受けて隆起部位を直線的に摺動させる態様を呈し、ユーザの腰部に対して段階的に調節することができる支持効果を発生させている。そして、前記エアバッグの群２は、前記背凭れ１１の前記表面１２に呈する隆起部位の上下移動の調節に対して極めて円滑で、違和感を感じさせず、ランバーサポートの段階的調節を実現し、支持曲率を人間工学的ニーズに符合させることで、前記背凭れ１１の構成は、ユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正するために用いるものとすることができる。
また、上述したユーザがいずれかの調節ボタン、即ち、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４を介し、前記エアバッグの群２にあるいずれかのエアバッグ、例えば前記第三エアバッグ２３に対して気体供給或いは気体放出を行った後、調節ボタンの押圧を止めると、前記タイマーユニット８は、次の動作の開始ポイントとして、押圧を受けたいずれかの前記調節ボタンの押圧時間を記録しており、例えば、前回の操作で、前記第三エアバッグ２３に気体供給し始め、前記第二エアバッグ２２を気体放出させ始めたところまで調節していた場合、この時、前記第一調節ボタン７１を押圧すると、前記第三エアバッグ２３に対して継続的に気体供給し、前記第二調節ボタン７２或いは前記第三エアバッグ２３を押圧すると、前記第三エアバッグ２３を開始ポイントとして気体供給、気体放出の動作を行っており、前記第四調節ボタン７４を押圧すると、前記第一エアバッグ２１、前記第二エアバッグ２２及び前記第三エアバッグ２３が同時に気体放出されている。このことから、前記第一調節ボタン７１、前記第二調節ボタン７２、前記第三調節ボタン７３及び前記第四調節ボタン７４は、少なくとも三つのエアバッグの順次膨縮を制御することができ、且つ前記タイマーユニット８を利用して気体供給時間及び気体放出時間を記録することから、順序を間違えることなく、三つ或いは三つ以上の前記エアバッグを精確に制御することができる。
さらにいうと、図７乃至図１１において、前記タイマーユニット８は、いずれかの調節ボタン（７１、７２、７３、７４）が制御した前記エアバッグの群２にある各前記エアバッグ（２１、２２、２３）の気体供給時間或いは気体放出時間を記録することができ、前記制御モジュール７が次の動作を行う際、前記タイマーユニット８によって記録された気体供給時間及び気体放出時間のタイムポイントから各エアバッグの順次膨縮を制御し始め、記録及びタイミング制御によって段階的調節という作用を達成し、ワンボタンリカバリの機能を実現している。
次に、本発明に係る前記座席のランバーサポートの段階的調節システムは、実際、前記座席１０上に設置する少なくとも二つのエアバッグ２１、２２にさらに応用することができ、なお、ここでは、前記第一エアバッグ２１及び前記第二エアバッグ２２によって例示するものであって、これらの配置に関する説明は上述しているため、これ以上繰り返し言及しない。また、前記気体分配弁４は、実際、各前記エアバッグ２１、２２をそれぞれ制御するために用いることを包含している。前記座席のランバーサポートの段階的調節システムが起動を受けて実施を開始すると、前記座席のランバーサポートの段階的調節システムは、これらエアバッグのうちの一つである前記エアバッグ２２に対して気体供給を行い、前記エアバッグ２２が膨張することで、前記座席１０の局部は、図７のように、前記エアバッグ２２の膨張を受けてランバーサポート支持位置１０１を形成し、前記エアバッグ２２の気体供給の状態は、図１２にある波形３０のとおりである。前記座席のランバーサポートの段階的調節システムを制御して前記ランバーサポート支持位置１０１を変更したい場合、本発明に係る方法を実施する。図１３にあるように、前記方法は、
現在すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つである前記エアバッグ２２に接続する部分の気体分配弁４を制御し、前記エアバッグ２２と接続する部分を閉鎖することで、前記エアバッグ２２内にある高圧空気を保持し、さらに、気体供給されたいこれらエアバッグのうちのもう一つである前記エアバッグ２１と接続する部分の前記気体分配弁４を制御し、開放に転換することで、気体供給されたいこれらエアバッグのうちのもう一つである前記エアバッグ２１がエアポンプ５で供給される前記高圧空気を受ける気体供給ステップＳ２０と、
気体供給されているこれらエアバッグのうちの一つである前記エアバッグ２１が所定の膨張具合に達すると、前記気体供給ステップＳ２０において前記気体分配弁４が閉鎖している部分を開放に転換することで、前記気体供給ステップＳ２０を実施する以前に、すでに気体供給されたこれらエアバッグのうちの一つである前記エアバッグ２２を気体放出し、前記座席１０の前記ランバーサポート支持位置１０１が変更する位置変更ステップＳ２１と、を包含している。
詳細にいうと、本発明に係る前記方法の実施過程は、図１２で示されている区間４０のとおりであって、前記気体分配弁４が前記制御モジュール７から発せられた前記信号７７を取得すると、前記気体分配弁４は、前記信号７７が表す前記調節動作が前記ランバーサポート支持位置１０１を上に変位させることであると判断し、現在すでに気体供給された前記エアバッグ２２に接続する部分の気体分配弁４を閉鎖することで、前記エアバッグ２２内に包含する前記高圧空気を保持し、つまり、前記エアバッグ２２は、前記気体供給ステップＳ２０において、気体供給も気体放出も行わないこととなっている。これと同時に、前記気体分配弁４は、前記調節動作に基づき、気体供給するもう一つの前記エアバッグ２１を決定し、前記エアバッグ２１と接続する部分の前記気体分配弁４を閉鎖から開放に転換することで、気体供給されたい前記エアバッグ２１に前記高圧空気が送り込まれ、前記エアバッグ２１が気体供給され、前記エアバッグ２１の気体供給の状態は、図１２にある波形３１のとおりである。
その後、前記位置変更ステップＳ２１になると、まず、前記気体分配弁４は、前記気体供給ステップＳ２０の設定を維持し、前記エアバッグ２２を気体供給も気体放出も行わない状態に維持し、前記エアバッグ２１は、継続的に気体供給して徐々に膨張させている。前記エアバッグ２１が前記所定の膨張具合に達すると、前記気体分配弁４は、すぐさま、気体供給も気体放出も行わない前記エアバッグ２２の気体放出を開始している。これと同時に、もう一つの前記エアバッグ２１は、前記エアバッグ２１が所定の態様に達するまで、継続的に気体供給している。これにより、前記座席１０上に形成した前記ランバーサポート支持位置１０１は、図８のように、前記エアバッグ２２の膨張位置から前記エアバッグ２１の膨張位置まで変更している。
さらにいうと、本発明で述べている前記所定の膨張具合は、前記気体分配弁４を利用してこれらエアバッグ２１、２２の空気圧を検出し、これらエアバッグ２１、２２の状態を判断することができる。これ以外に、本発明に係る前記気体分配弁４は、各前記エアバッグ２１、２２に対して気体供給時間５０を設定することができ、前記気体供給時間５０の経過を算出ことにより、これらエアバッグ２１、２２の気体供給状況を決定している。このため、実施例において、前記位置変更ステップＳ２１は、図１４のように、気体供給されたいこれらエアバッグのうちの一つである前記エアバッグ２２が前記高圧空気を受けるときの緩衝時間５１を計測し、前記緩衝時間５１が終了すると、前記気体供給ステップＳ２０において前記気体分配弁４が閉鎖している部分を開放に転換するサブステップＳ２１１を包含している。具体的にいうと、前記緩衝時間５１は、前記気体供給時間５０のうちの一区間とすることができ、前記緩衝時間５１の開始ポイントは、即ち前記気体供給時間５０の開始ポイントである。例えば、前記気体供給時間５０が１０秒の場合、前記緩衝時間５１は１．５秒とすることができ、本発明がここで例示する前記緩衝時間５１は、１．５秒であるが、これに限定するものではなく、前記緩衝時間５１の長さは、実施の際のニーズに基づいて調整することができる。また、前記気体分配弁４は、気体供給されたい前記エアバッグ２１に接続する部分を制御して開放に転換すると、これと同時に前記緩衝時間５１の計測を開始している。前記緩衝時間５１が終了する以前、前記エアバッグ２２は、気体供給も気体放出も行わない状態に維持し、前記エアバッグ２１は、継続的に気体供給している。前記緩衝時間５１が終了すると、前記気体分配弁４は、すぐさま、前記エアバッグ２２に接続する部分を閉鎖から開放に転換し、前記エアバッグ２２は、前記位置変更ステップＳ２１が完了するまで、気体放出を行っている。
なお、ここでは、前記ランバーサポート支持位置１０１を上に変位させる実施例のみ説明を行ったが、前記ランバーサポート支持位置１０１を下に変位させる実施方法は、上述したことによって一義的に知り得ることから、これ以上繰り返し言及しない。
これにより、本発明は、単一エアバッグの膨縮しか制御することができない従来技術と異なり、複数のエアバッグ局部が重合する配置を用い、前記気体分配弁４と結合して異なる膨縮時間の各エアバックに対し、前記制御モジュール７及び前記タイマーユニット８によって異なるタイミング制御を実施することで、上下の調節に違和感を感じさないシステム全体の段階的で円滑な調節効果を実現している。ユーザ自身による各エアバッグに対する段階的な膨縮の調節により、腰部及び背部に対する前記エアバッグの群２の支持効果を精確に制御し、背部のランバーサポートの段階的な調節支持作用を実現することで、機械的なランバーサポートの機能をシミュレーションし、さらに、前記エアバッグの群２は、剛性材質ではないため、緩衝性及び柔軟性の特性を有し、ユーザが寄りかかった際の快適性をより向上させ、且つユーザが座った際の姿勢及び脊椎を矯正し、使用上の利便性及び実用性を向上させている。
１ 座席
１１ 背凭れ
１０１ ランバーサポート支持位置
１２ 表面
１３ クッション体
１４ 支持フレーム
２ エアバッグの群
２１ 第一エアバッグ
２２ 第二エアバッグ
２３ 第三エアバッグ
３ 背板
３０ 波形
３１ 波形
４ 気体分配弁
４１ 主流路
４２ 分岐流路
４２１ 逆止弁
４３ 気体供給通路
４４ 気体放出通路
４５ 電磁弁棒
４６ 安全リリーフ弁
４０ 区間
５ エアポンプ
５０ 気体供給時間
５１ 緩衝時間
６１ 管体
６２ 管体
７ 制御モジュール
７１ 第一調節ボタン
７２ 第二調節ボタン
７３ 第三調節ボタン
７４ 第四調節ボタン
７５ ケーシング
７６ タッチスクリーン装置
７７ 信号
８ タイマーユニット

Claims (10)

  1. 人体の腰部に相対する背凭れ内の位置にエアバッグの群を設け、前記エアバッグの群は、上下に配列し且つ局部が重合する少なくとも三つのエアバッグからなり、各前記エアバッグは、それぞれ気体分配弁によりエアポンプの気体供給を受けて各前記エアバッグの飽和具合を調節し、前記気体分配弁及び前記エアポンプは、それぞれ制御モジュールの操作を受け、前記制御モジュールは、これらエアバッグのうちの一つの膨張を制御することが可能な第一調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のいずれか一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第二調節ボタンと、膨張したいずれかの前記エアバッグから前記エアバッグの群のもう一方に向かって順次膨縮することを制御することが可能な第三調節ボタンと、すべてのエアバッグの収縮を制御することが可能な第四調節ボタンとを包含し、且ついずれかの調節ボタンが制御した前記エアバッグの群にある各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録することが可能なタイマーユニットを信号接続することを特徴とする、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  2. 前記少なくとも三つのエアバッグは、前記背凭れ内で上から下へと順次配列するように設置し、且つ上方の前記エアバッグの底部が下方の前記エアバッグの頂部外側に重合することを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  3. 前記背凭れは、人体が寄りかかるためのクッション体を内設し、前記エアバッグの群は、人体の腰部に相対する前記クッション体の背面位置に位置することを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  4. 前記エアバッグの群は、後方に、各前記エアバッグを固定するように指示するための背板を設け、前記背板は、前記背凭れにある支持フレームの前側に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  5. 前記気体分配弁は、前記エアポンプの気体供給を受けることが可能な主流路と、それぞれ前記主流路に連通する複数の分岐流路とを内設し、前記複数の分岐流路は、前記エアバッグに連通することが可能な気体供給通路と、外部に連通する気体放出通路とにそれぞれ接続し、且つ各前記分岐流路は、逆止弁と、前記気体供給通路が前記分岐流路と連通するか或いは前記気体放出通路と連通するかを選択することが可能な電磁弁棒とをそれぞれ内設することを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  6. 前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンは、前記制御モジュールの両側に設けられ、前記第二調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの上方に設けられ、前記第三調節ボタンは、前記第一調節ボタン及び前記第四調節ボタンの下方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  7. 前記制御モジュールは、ケーシングを包含し、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンが前記ケーシングの外部に設置することを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  8. 前記制御モジュールは、タッチスクリーン装置内に組み込まれ、前記第一調節ボタン、前記第二調節ボタン、前記第三調節ボタン及び前記第四調節ボタンを画像として前記タッチスクリーン装置上に表示することを特徴とする請求項１に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  9. 前記タイマーユニットは、いずれかの調節ボタンの操作によって前記気体分配弁が制御した各前記エアバッグの気体供給時間或いは気体放出時間を記録した後、前記制御モジュールが次の操作の際、前記タイマーユニットに記録した気体供給時間及び気体放出時間によって、各前記エアバッグが順次膨縮するように制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
  10. 前記タイマーユニットは、前記気体分配弁又は前記エアポンプの回路基板上に設置、或いは前記制御モジュールと結合することを特徴とする請求項９に記載の、座席のランバーサポートの段階的調節システム。
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