JP3593131B2 - 調節可能腰支持具 - Google Patents

Description

本発明はシート、椅子などの背もたれで用いるに適した腰支持具（lumbar support）に関する。本発明は、具体的には、乗物用シートで用いるに適切であり、そして本明細書の以下に例となる使用を詳細に参照して本発明を説明するのが便利であろう。これに関して、言葉「乗物」は航空機、水上輸送用乗物および陸上乗物などを含む全種類の乗物を包含すると理解されるべきである。
乗物のシート、特に乗物の運転者が占めるシートで調節可能腰支持具が用いられることはよく知られている。そのような調節可能支持具は多様な形態を取り、そしてまたその調節を達成する様式も幅広く多様である。このような調節は、一般に、この調節でその支持具の有効長および／またはそれの堅さが変化し、それによって、その乗物シートの使用者によってかかる圧力に応答してその支持具が後方に湾曲する度合に影響を与えるような様式である。即ち、このような支持具は、この支持具の有効長を調節するレベルに応じてその乗物シート占有者に比較的平らか或は深く湾曲した支持を与え得る。
この上に示した種類の調節は時として前後位置調節と呼ばれており、これは通常使用状態下で調節中にその支持具が移動する方向を反映している。
腰支持具の有効長を調節するには駆動手段が必要であり、これは動力駆動（例えば電気）または手動であってもよい。両方の場合とも作動器が必要であり、そしてそれは一般にシートのフレームまたは他の支持構造物に取り付けられていて駆動連結、例えば可撓性ケーブルなどを通してその腰支持具に連結されている。その作動器と腰支持具を個別に取り付けると、不便さが加わり、そして腰支持具アセンブリの設置で費用がかかる。
現在入手可能な如き腰支持具が直面している別の問題は、その腰支持具を調節して深く湾曲した状態から比較的平らな状態にする時に相対的に大きな力をかける必要があると言った問題である。その腰支持具を平らにするにつれて要する力の大きさが増す。
本発明の１つの目的は、腰支持具をシートのフレームに取り付ける前の腰支持具に腰支持具の調節を与える駆動手段の少なくとも一部を取り付けることで改良した腰支持具アセンブリを提供することにある。本発明のさらなる目的は、腰支持具を調節して比較的平らな状態にする時に要する力を最小限にすることで改良した腰支持具を提供することにある。
本発明に従い、相対的に動き得る部分が２つ備わっている可撓性バンド、即ち帯様部材が備わっておりそして上記部分２つを相互連結していて該部分を該バンドの縦方向に相対的に動かすことでこのバンドの有効長を長くするか或は短くするように作動し得る駆動手段が備わっていることを特徴とする腰支持具アセンブリを提供する。上記バンド部分２つ各々を細長くしそしてこのバンドが有する末端部の間の実質的に中央に位置するバンド領域でそのバンド部分を重ならせるのが好適である。その重なり度合を変化させると該バンドの有効長全体が変化するように配置する。このバンド部分２つを相互連結している駆動手段に回転可能カムを含めるのが更に好適であり、このカムは、このカムの回転位置に応じて上記重なりが変化するように上記部分２つと相互作用する。このカムは、該腰支持部アセンブリの一体部分になるように該バンドに取り付けた電気モーターで駆動可能である。
本発明の好適な態様では、該バンドの前面全体に渡って一連の突起部を与え、そして隣接する突起部を、該バンドの縦方向において、間隔を置いて位置させる。１つの形態において、該バンドの各末端部に隣接する突起部の深さは、該バンドの縦方向中点近くに位置する突起物の深さより浅い。各突起部は外側表面を有していてこの外側表面が該バンドの支持前面、即ち本腰支持具の使用者が深く湾曲した支持を受けるか或は比較的平らな支持を受けるかを左右する表面の一部を形成する。各突起部の外側表面は、好適には、該バンドを横切る方向に凸型湾曲している。
この上のパラグラフおよび本明細書の以下の節で言及する突起部の「深さ」は、該突起部がこの突起部が位置しているバンド主要本体から外側に向かって伸びている度合である。１つの特別の配置において、突起部連続物の中心領域の各側に存在する突起部はその中心領域から離れる方向に次第に深さが浅くなっている。他の配置も使用可能である。この中心領域は単一の突起部で作られていてもよいが、通常２個以上の突起部で形成させる。
本発明の最後に説明する面の特徴は、該突起部前面の組み合わせ効果が形成する支持表面を該バンド主要本体の前方に位置させることである。これが、該バンドを調節してより平らな形態にする時に張力を受ける主要本体である。この主要本体の前方に支持表面を位置させ、そして中心ゾーンに位置する前方の突起部が末端部に位置する突起部よりも大きくなるように支持表面を形作ることにより、該バンドの主要本体にかかる張力を最小限にする。これは、該バンドの主要本体が比較的深く湾曲した形態を有する一方で該支持表面が比較的平らな形態（端から端に至る）を有することによる。
本明細書の以下の節で添付図を参照して本発明の態様を詳細に説明する。しかしながら、本図は単にどのようにすれば本発明を実施することができるかを説明するものであり、その結果として、示す如きいろいろな特徴の特定形態および配置は本発明を制限するものとして理解されるべきでない。
本図において、
図１は、本発明に従う腰支持具を取り付けたシートを例示する図式的図である。
図２は、図１の線II−IIに沿って取った断面図であり、湾曲した形態ではなく平らな形態の腰支持具バンドを示している。
図３は、本発明に従う１つの形態の調節可能腰支持具を示す図式的平面図である。
図４は、図３と同様な図であるが、異なる調節位置にある腰支持を示している。
図５は、図４と同様な図であるが、更に別の調節位置にある腰支持を示している。
図６は、図２の線VI−VIに沿って取った断面図である。
図７は、図２の腰支持具の一部を示す透視図である。
図８は、図７と同様な図であるが、反対側から腰支持具を示しており、ここでは説明を便利にする目的で特定部分をその図から省いた。
本発明が提供する種類の腰支持具には可撓性帯様部材、即ちバンド１が備わっている（図１）。使用時、バンド１は、図１に図式的に示すように、シートの背もたれ５のフレーム４に備わっている側部材２と３の間に横方向配列しており、そしてバンド１の向かい合う末端部は適切な任意様式で側部材２および３に取り付け可能である。
図２で最も良く分かるように、バンド１に２つの部分６と７を含めることが本発明に従う腰支持具の特徴である。図２はバンド１が直線的に伸びていることを示しているが、より正確に示すと、例えば図３に図式的に示すように、バンド１は湾曲しているとして示すことができるであろう。説明を便利にする目的で図２の直線形態を採用した。
使用時、バンド部分６および７の各々に備わっている外側末端部８をフレーム部材２および３の各々に取り付ける（図３、４および５）。２つの部分６および７の内側末端部は、本図に示す特別な配置で重なっており、そして本図の図３、４および５において、上記末端部をそれぞれ参照番号９および10で識別する。図４において、末端部９と10の間の重なり度合を距離「L1」で示し、そして図５では、その距離が短く「L2」になっている。図４と５を比較することにより、末端部９と10の間の重なり度合が小さくなるにつれてバンド１がより深く湾曲することが分かる。逆に、図３に示すように、バンド１は、その重なり度合が増して最大重なり状態に向かうにつれて平らになる。
駆動手段（これの少なくとも一部はバンド１に取り付けられているか或はバンド１と一体成形されている）を通して、重なり度合を調節する。この駆動手段の実質的に全体でバンド１の一部を形成させ、その結果として、このバンドと駆動手段を包装し、輸送し、そして最終使用場所で単一の腰支持具アセンブリとして組み立てることができるようにするのが好適である。いろいろな形態の駆動手段を採用することができる。本明細書の以下に記述する特別な実施例において、この駆動手段の作動器は電気モーターの形態であり、そしてモーターとバンド１の間の駆動連結でモーターの回転運動をバンド部分６および７の相対直線運動に変換する。この相対直線運動により、この上で述べた重なり度合が変化する。
バンド１に取り付けられているか或はそれで支えられている回転カム、並びにバンド部分６および７の少なくとも１つに取り付けられているか或はそれと一緒に一体成形されたカム従動子を上記駆動手段に含めるのが好適である。この示す特別な配置では、バンド部分６および７の各々に個別のカム従動子を与えるが、カム従動子を１個用いることも可能である。例として、バンド部分６および７の１つにカム従動子を与えるか或はそれに連結させ、そしてもう１つに与えないことも可能である。バンド部分６および７がバンド１の縦方向に相対直線運動するように動くのを限定する目的でガイド手段を与えてもよい。
図２および６から８で示す特別な実施例では、図２に線12で示す回転軸を有する円盤11でカムを形成させ、そして円盤11の向かい合う側各々に２つのカミング（camming）部材13および14を与える。本図に示す特別なカミング部材13および14は各々筒状横座の形態であり、これは、円盤11の個々の側面15および16から軸方向に突き出ていて円盤軸12に関して中心が異なるように位置する。好適には、上記２つの横座13および14に、円盤軸12の直径方向の向かい合う側にそれらの個々の軸を持たせる。この円盤11は、適切なプラスチック材料から成形可能であるか或は他の様式で成形可能であり、そして横座13および14は円盤11の本体と一緒に一体成形可能である（示していない）。
カミング部材13および14に筒状横座の形態を取らせる必要はないと理解されるべきである。各カミング部材、またはカム従動子を１個用いる場合のカミング部材には、個々の要求に適合させるように所望に応じて如何なる周囲形状を持たせることも可能である。例として、関連するバンド部分の応答速度が上記カムの回転位置に従って変化するようにその形状を選択してもよい。これに関して、「応答速度」は、上記カムの移動単位に応答して腰支持具の有効長が変化する速度を意味し、そしてこのカムの動きは回転運動または直線運動であってもよい。ある状況下では、該支持具が深く湾曲した時、即ち「フルオフ（full−off）」状態またはそれに近い状態の時の応答速度を比較的速くするのが望ましい一方、該支持具が「フルオン（full−on）」の状態、即ち比較的平らな状態か或はそれに近い状態の時の応答速度を比較的遅くするのが望ましい可能性がある。
本図に示す特別な配置を再び参照して、バンド部分６および７各々の内側末端部にカム従動子を与える。１つの特別な形態のカム従動子を図８に示し、そしてこれはバンド部分７のカム従動子である。バンド部分６にも同じ型のカム従動子を与え、そしてこれは図２で部分的に見ることができる。
図８で最も良く分かるように、バンド部分７のカム従動子には、バンド部分７の下側表面に形成させた凹部（recess）17が備わっている。この凹部17は、バンド１の縦軸に対して横方向に伸びているスロットの形態であり、そしてこれの幅は横座14の直径と実質的に同じである。横座14が凹部17の長さ方向に滑ることができそして円盤11が完全に１回転する間に横座14が凹部17の１つの末端部に隣接した位置からもう１つの末端部に隣接した位置に動くような配置にする。円盤11と横座14の中心は異なることから、円盤11が完全に１回転動く時、横座14は凹部17の側面18および19を交互に押し付ける。
バンド部分６の末端部９にもバンド部分７の凹部17に相当する凹部20が備わっており（図２）、横座13は、円盤11の回転中、凹部20の側面21および22を押し付ける。横座13および14の各々と個々の凹部20および17の側面との相互作用により、バンド１の有効長の調節がもたらされる。
この示す配置では、電気モーター23（図７）、ウォーム（worm）、およびモーター23と円盤11の間のウォームホイール（wheel）連結により、円盤11の回転を調節する。別の種類の連結も採用可能であり、これにはギア連結が含まれる。円盤11に取り付けたか或はそれと一緒に一体成形した歯付きリム24でウォームホイールを形成させ、そして上記モーターで駆動するように協力ウォーム25をモーター23に連結させる。
望まれる協力かみ合いが得られるように上記ウォームとウォームホイールをハウジング26内に保持させる。ハウジング26は中空円形セクション27を含み、これには円盤11が入っていて上記円盤が示す半径方向の動きを制限しているが、円盤11はハウジング26に関して回転可能である。円盤11の中心決めガイドまたはベアリングとして機能する湾曲リブ28および29をハウジングセクション27の個々の向かい合う側に与えるのが好適である。このリブ28および29は半径方向に向かって外側に湾曲しており、これは、歯付きリム24に備わっている半径方向の内側表面30および31それぞれの直径に対して実質的に相補的である。リブ28および29が表面30および31にかみ合って、円盤軸12が実質的に半径方向に変動しないように保持する配置になっており、その結果として、ベアリングなどを用いて円盤11をその中心部分で支える必要はない。中心を持たない他のベアリング配置も採用可能であると理解されるであろう。
図７で最も良く分かるように、ウォーム25をハウジング26のブロックセクション32に回転可能様式で取り付ける。歯付きリム24の輪郭の変動を補う必要に応じてウォーム25が「浮く（float）」ことができるように強制的にウォーム25を歯付きリム24に弾性的にかみ合わせるのが好適である。この示す特別な配置では、これをプランジャーベアリング33で達成し、これにはウォーム25の軸延長部34が回転可能様式で入っており、そしてこれは一般に円盤11に関して円盤11の半径方向に動き得る。示すように、圧縮スプリング35で強制的にベアリング33を円盤11の方向に弾性的に向けてもよいが、これは必ずしも必要でない。
バンド１の縦軸に対して実質的に平行である相対移動線にバンド部分６および７の末端部９および10を保持する目的で好適にはガイド手段を与える。この示す配置では、ハウジングセクション27の向かい合う側壁37および38各々の内側表面に適切な幅および方向を有するスロット36を形成することでガイド手段を与える（図６）。滑って末端部９および10の各々を受け取るように、スロット36の各々を配置する。
本図に示す特別な構造が有する別の特徴は、バンド１の前側に輪郭突起部（profile projections）39を与えることである。この示す特別な配置では、ハウジング壁38に取り付けたか或は一体成形した一体式連続物として突起部39を成形する（図６）。この連続物中の各突起部39は一体式ウエブ40を通して隣接する突起部39に連結しており（図２）、このウエブ40は、本明細書の以下に記述するように、ある程度ちょうつがい様式で働き、そしてこの上に示したように、ウエブ40の少なくともいくらかは壁38の一部を形成し得る。実用では、ウエブ40の全部がちょうつがい様式で働くとは限らない。本支持具は、ハウジング26の横方向範囲に渡って比較的堅く、その結果として、このちょうつがい効果は、ハウジング26の向かい合う側を越えて伸びるバンド１の一部に制限され得る。
各突起部39は適切な如何なる形状もしくは形態を有していてもよい。この示す特別な配置では、各々が、バンド１の縦軸に対して横方向に伸びる縦軸を有するリブの形態である。また、各突起部の前面41は、図６で最も良く見られるように、それの縦軸方向に凸型に湾曲している。横方向で各突起部39と隣接する突起部39は間隔を置いて位置している結果として突起部連続物は柔軟性を示し、それにより、この突起部連続物は部分６および７が形成するバンド１主要本体が示す湾曲率の変化に容易に適合し得る。
各突起部39は各々バンド１主要本体の総体平面（図３に線42で示す）から前方に伸びている。図３中の線43は、突起部39の前面41を含む平面を表し、そして上記表面41が一緒になって示す効果は、本腰支持具が有する前方の有効表面、即ち支持表面を形成する効果である。従って、この支持表面はまた線43でも表され、そしてこの表面は、関連シートの使用者が受ける支持の性質を決定する表面である。即ち、その使用者は、表面43の端から端に至る形態に従って、深く湾曲した支持または比較的平らな支持を受けることになる。
表面43は、バンド１の総体平面42に関して前方に位置していることから、本腰支持具を平らにする時に要する力はそうでない時よりも小さい。即ち、面42が比較的深く湾曲したままであっても表面43の端から端に至る形態を比較的平らにすることができ、そして表面43の形態はバンド１が面42内で受ける縦方向張力が変化することで変化する。
必ずしも全ての突起部39が同じ度合で面42から前方に伸びている必要はない。図３から５に示す特別な例において、突起部連続物の各末端部に位置する突起部39が前方に伸びている度合は、この連続物の中心領域に位置する突起部のそれよりも小さい。中心領域の各側に位置する突起部が前方に伸びる度合を次第に小さくしてその中心領域から離れる方向に向かって小さくするのが好適である。
図２に示す特別な配置において、突起部連続物の中心領域は、線CRの範囲の間に入る突起部39の群である。上記群の範囲内に入る各突起部39は、実質的に同じ距離だけ面42から前方に伸びている。このCR群の向かい合う末端部各々の直ぐ隣に位置する２つの突起部39が前方に伸びている度合は、上記群の範囲内に入る突起部39に比べて小さく、そしてこの連続物の向かい合う末端部各々に位置する最後の２つの突起部39が前方に伸びている度合は更に小さい。群CRの範囲内に入る突起部39の数は図２に示す数より多いか或は少なくてもよくそして群CRの各末端部を越えて位置する突起部39の数も図２に示す数と同じでなくてもよいと理解されるべきである。
突起部39が前方に伸びている度合を変化させることは、面42を後方に比較的深く湾曲させながら表面43に比較的平らな構造を持たせることができる補助になるが、このような変化は必ずしも必要でない。望まれるならば、突起部連続物の各突起部39が面42から前方に伸びる距離を実質的に同じにしてもよい。
貯蔵、輸送および取り付けが便利で比較的コンパクトな腰支持具アセンブリを本発明が与えることはこの上で行った説明から明らかであろう。本支持具を調節して比較的平らな状態にするに要する力が従来技術の腰支持具で要する力よりも小さいことにより、本アセンブリは更に改良されている。
添付請求の範囲で定義する如き本発明の精神および範囲から逸脱しない限りこの上に記述した構造および部分の配置に種々の変更、修飾および／または追加を導入することは可能である。

Claims (21)

1. シート背もたれと一緒に用いるに適した調節可能腰支持具であって、可撓性バンドが備わっており、この可撓性バンドはこのバンドの２つの両端部の間を伸びている縦軸を有していて、上記端部各々は上記背もたれの２つの側面のそれぞれに取り付け可能であり、上記バンドには２つの別個の部分が備わっており、この２つの部分は上記バンドの有効長を変化させるように上記縦軸の方向に相対移動可能であり、上記部分の各々が外側端と内側端とを有し、該外側端の各々が、該バンドの該２つの両端部の１つをそれぞれ形成しており、該内側端の各々が、該２つの両端部の間にあり、そして他の 内側端と縦に重なり、
   該内側端の重なりの度合いを増加又は減少させるため に、上記２つの内側端を相互連結していて上記内側端の相対移動を起こさせて、該部分の相対運動を起させるように作動し得る駆動手段が備わっており、該駆動手段がカムを有し、該カムが、該バンドに対して横に延びている軸の回りに該バンドに対して回転可能であり、該部分の各々に作用して、上記有効長さが該部分に対する該カムの回転位置に従って変化することを特徴とする調節可能腰支持具。
2. 上記内側端が末端部の間の実質的に中央で 重なっている請求の範囲第１項記載の調節可能腰支持具。
3. 上記軸の回りを回転するように位置している円盤が上記カムに備わっており、そして上記円盤と一緒に動くように上記円盤にカミング部材が少なくとも１個取り付けられており、ここで、上記カミング部材は、上記円盤の回転軸から半径方向の外側に位置しており、そしてこれが上記バンド部分の１つに備わっているカム従動子と協力して働き、その結果として、該バンド部分の上記相対移動が上記円盤の回転に応答して起こる請求の範囲第１項又は第２項記載の調節可能腰支持具。
4. 上記カミング部材が上記円盤の２つの向かい合う側各々に備わっておりそして各々が上記バンド部分の各々の上記カム従動子と協力して働く請求の範囲第３項記載の調節可能腰支持具。
5. 上記２つのカミング部材が該円盤回転軸の直径方向の向かい合う側に位置している請求の範囲第４項記載の調節可能腰支持具。
6. 上記カムがウォームおよびウォームホイール駆動連結を通して回転する請求の範囲第１から５項いずれか１項記載の調節可能腰支持具。
7. 上記カムの上にウォームの歯が円形配列していることで上記カムが上記ウォームホイールを形成している請求の範囲第６項記載の調節可能腰支持具。
8. 上記ウォームが、このウォームが有する回転軸を横切る方向であって該ウォームホイールの回転軸から実質的に半径方向にある路に沿って動き得るように取り付けられており、そして弾性手段が、上記路に沿って動く上記ウォームが１つの方向に行くのを阻止しそして上記路に沿って動く該ウォームが上記１つの方向とは反対の方向に行くようにしていることで、上記ウォームが該ウォームホイールと協力的にかみ合う請求の範囲第６または７項記載の調節可能腰支持具。
9. 上記バンドにハウジングが取り付けられておりそして上記駆動手段の少なくとも一部が上記ハウジング内に入っている請求の範囲６から８のいずれか１つ に記載の調節可能腰支持具。
10. 請求の範囲９項記載の調節可能腰支持具であって、上記カムが上記ハウジング内に入っており、上記ハウジング内に位置するベアリング手段で上記カムがそれの回転軸の回りを回転するように取り付けられており、そして上記ベアリング手段が、該カムの半径方向外側に面する表面を少なくとも１つ含み、この表面が、該カムの、半径方向内側に向かってベアリングに面する表面に滑る様式でかみ合う調節可能腰支持具。
11. 上記半径方向内側に向かって面する表面が該カムの半径方向外側周囲に隣接する表面である請求の範囲10項記載の調節可能腰支持具。
12. 請求の範囲９から11項いずれか１項記載の調節可能腰支持具であって、上記ウォームが上記ハウジングに入っている調節可能腰支持具。
13. 上記駆動手段に連結していて上記駆動手段を作動させるように作動し得る作動器を含む請求の範囲９から12のいずれか１項記載の調節可能腰支持具。
14. 上記作動器が電気モーターである請求の範囲13項記載の調節可能腰支持具。
15. 請求の範囲13または14項記載の調節可能腰支持具であって、上記作動器が上記ハウジングに取り付けられている調節可能腰支持具。
16. 上記バンドにこのバンドの縦方向に離間している突起部連続物が備わっており、上記突起部は各々が、この突起部の基部からこれの外側表面に向かって前方方向に伸びており、そしてここで、上記外側表面各々が該バンド前面の各部分を形成している請求の範囲１ から15のいずれか１項記載の調節可能腰支持具。
17. 上記連続物の各末端部に位置する各突起部が、上記基部と上記外側表面の間の最大深さを有し、 この連続物の中央の領域での他の上記突起部の少なくとも１つが有する相当する深さよりも短い請求の範囲16項記載の調節可能腰支持具。
18. 上記連続物の連続した突起物の相当する 深さが、中心領域から上記連続物の各末端部での各突起 物へ、次第に小さくなっている請求の範囲１７項記載の調節可能腰支持具。
19. 上記中心領域内に上記突起部が少なくとも２つ位置している請求の範囲18項記載の調節可能腰支持具。
20. 上記突起部各々が、該バンドの縦軸を横切る方向に伸びている縦軸を有するリブである請求の範囲16から19項いずれか１項記載の調節可能腰支持具。
21. 上記外側表面各々が上記個々のリブの縦方向に凸型に湾曲しており、そしてこの湾曲の先端が該リブの縦方向で実質的に中央にある請求の範囲20項記載の調節可能腰支持具。

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