NO175089B

NO175089B - Lumbar support device for use in a seat

Info

Publication number: NO175089B
Application number: NO904853A
Authority: NO
Inventors: Seiji Hara; Akihiko Yatsushiro
Original assignee: Shiroki Corp
Priority date: 1990-11-08
Filing date: 1990-11-08
Publication date: 1994-05-24
Also published as: NO904853L; NO904853D0; NO175089C

Description

Oppfinnelsen angår en lumbalstøtteanordning for bruk i et sete. The invention relates to a lumbar support device for use in a seat.

Denne type anordning brukes for å presse en sittende bilpassasjers lendeparti ved hjelp av en lendeplate. Når trykk-kraften av lendeplaten økes, økes hårdheten i seteryggen. For å endre putehårdheten i seteryggen til et ønsket nivå, må derfor trykk-kraften av lendeplaten reguleres. This type of device is used to press a seated car passenger's lower back by means of a lumbar plate. When the compressive force of the lumbar plate is increased, the hardness of the seat back is increased. In order to change the cushion hardness in the seat back to a desired level, the pressure force of the lumbar plate must therefore be regulated.

JP 55-49 viser en anordning som er i stand til å regulere trykk-kraften av en lendeplate. Ifølge denne anordning er spoleområdet av en torsjonsfjær dreibart understøttet i et horisontalt plan, med en ende av torsjonsf3æren radialt utstrakt slik at den koples til lendeplaten, mens den andre ende også er utstrakt til å ligge an mot en kam. En hevearm er festet på kammen for å rotere denne. Ved justering dreies hevearmen for å rotere kammen. Følgelig blir den andre enden på torsjonsfjæren, som holdes i kontakt med kammen, skjøvet av denne, og som et resultat endres trykk-kraften av lendeplaten som er koplet til denne ende. JP 55-49 shows a device which is able to regulate the pressure force of a lumbar plate. According to this device, the coil area of a torsion spring is rotatably supported in a horizontal plane, with one end of the torsion spring radially extended so that it connects to the lumbar plate, while the other end is also extended to rest against a cam. A lifting arm is attached to the cam to rotate it. When adjusting, the lift arm is turned to rotate the cam. Accordingly, the other end of the torsion spring, which is held in contact with the cam, is pushed by the latter, and as a result the compressive force of the lumbar plate connected to this end is changed.

I alminnelighet vil en slik justering utføres når bilpassasjeren er i sittende stilling, dvs at lende-understøt-telsesanordningen justeres under det forhold at lendeplaten presser mot bilpassasjeren. I den konvensjonelle anordning er, for å få en stor justering av anordningen, er det nødvendig å ha en stor dreining av torsjonsfjæren. Mengden av skifting av den andre ende på torsjonsfjæren som følge av rotasjonen av kammen kan imidlertid ikke gjøres så stor som ønsket. For å øke mengden av dreining av torsjonsfjæren som er proporsjonal med mengden av kammens rotasjon, er spoledelen, dvs. dreiesenteret, av torsjonsfjæren plassert nær kammen. Når mengden og forskyvning av torsjonsfjæren skal økes, må imidlertid kammen gi en stor trykk-kraft som virker på torsjonsfjæren. Her er kraften av kammen som virker mot torsjonsfjæren proporsjonal med kraften for styring av hevearmen, og hvis hevearmen er lang, vil kraften for styring av hevearmen avta på grunn av hevearmprinsippet. Tatt i betraktn-ing problemet med konstruksjon av setet, kan imidlertid ikke hevearmen gjøres så lang som ønskelig. Ved konvensjonelle anordninger kreves derfor en stor styringskraft når den skal justeres med passasjeren i sittende stilling. Videre tillater den konvensjonelle anordning bare trinnvis justering, og ikke finj ustering. In general, such an adjustment will be carried out when the car passenger is in a sitting position, i.e. the lumbar support device is adjusted under the condition that the lumbar plate presses against the car passenger. In the conventional device, in order to obtain a large adjustment of the device, it is necessary to have a large rotation of the torsion spring. However, the amount of displacement of the other end of the torsion spring due to the rotation of the cam cannot be made as large as desired. To increase the amount of rotation of the torsion spring which is proportional to the amount of rotation of the cam, the coil portion, i.e. the center of rotation, of the torsion spring is located close to the cam. When the amount and displacement of the torsion spring is to be increased, however, the cam must provide a large compressive force that acts on the torsion spring. Here, the force of the cam acting against the torsion spring is proportional to the force for steering the lift arm, and if the lift arm is long, the force for steering the lift arm will decrease due to the lift arm principle. Considering the problem with the construction of the seat, however, the lifting arm cannot be made as long as desired. With conventional devices, a large steering force is therefore required when it is to be adjusted with the passenger in a sitting position. Furthermore, the conventional device only allows incremental adjustment, and not fine-tuning.

Et mål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en lende-støtteanordning som bare krever en liten styringskraft. An aim of the present invention is to produce a lumbar support device which only requires a small steering force.

Et annet mål med oppfinnelsen er å frembringe en lende-støtteanordning som tillater lineær justering, dvs finjustering. Another aim of the invention is to produce a lumbar support device which allows linear adjustment, i.e. fine adjustment.

For å nå disse mål frembringer den foreliggende oppfinnelse en lende-støtteanordning omfattende et håndtak som styres under justering, et tannhjulsegment som er understøttet av en av de to siderammene på en seterygg, roterbart i et vertikalt plan i rett vinkel med seteryggen, et tannhjulsdrev som blir holdt i kontakt med tannhjulsegmentet som er roterbart i et vertikalt plan i rett vinkel med seteryggen, en bremsemekanisme på en sideramme av seteryggen for å overføre styringskraften fra håndtaket til tannhjulsdrevet, hvilket omfatter et skaft som håndtaket er festet på, og som overfører et dreiemoment fra håndtaket til tannhjulsdrevet, og hindrer overføring av dreiemoment fra tannhjulsdrevet, og en torsjonsstang hvis sentrale området er tilkoplet en lendeplate, er bøyd i form av en sveiv, hvis ene ende er låst til en tannløs del av tannhjulsegmentet, og hvis andre ende er låst til den andre sideramme. Andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå fra den følgende beskrivelse av en utførelse, under henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser et oppriss av en utførelse av foreliggende oppfinnelse, figur 2 viser et detaljriss tatt i retning av pilen A på figur 1, figur 3 viser et forstørret riss av en mekanisme som er vist til venstre på figur 1, figur 4 er et detaljriss tatt i retning av pilen B på figur 1, figur 5 er et eksplosjonsriss i perspektiv av på bremsemekanisme vist på figur 1 og figur 6 og 7 viser riss som forklarer virkemåten for bremsemekanismen på figur 5. To achieve these objectives, the present invention provides a lumbar support device comprising a handle which is controlled during adjustment, a gear segment which is supported by one of the two side frames of a seat back, rotatable in a vertical plane at right angles to the seat back, a gear drive which is held in contact with the gear segment which is rotatable in a vertical plane at right angles to the seat back, a braking mechanism on a side frame of the seat back for transmitting the steering force from the handle to the gear drive, which comprises a shaft to which the handle is attached, and which transmits a torque from the handle to the gear drive, preventing the transmission of torque from the gear drive, and a torsion bar, the central area of which is connected to a lumbar plate, is bent in the form of a crank, one end of which is locked to a toothless part of the gear segment, and the other end of which is locked to the other side frame. Other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following description of an embodiment, with reference to the drawings, where Figure 1 shows an elevation of an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a detailed view taken in the direction of arrow A on Figure 1, Figure 3 shows an enlarged view of a mechanism shown on the left in Figure 1, Figure 4 is a detailed view taken in the direction of arrow B in Figure 1, Figure 5 is an exploded perspective view of the brake mechanism shown in Figure 1 and Figures 6 and 7 show drawings that explain the operation of the brake mechanism in Figure 5.

På figur 1 til 4 er en brakett 12 festet til en av to siderammer 10 og 11 ved hjelp av bolter og muttere. En bremsemekanisme 16 er festet via braketten 12 til siderammen 10. Et håndtak 14 er festet til en ende av et håndtaksskaft 13 på bremsemekanismen 16, og et tannhjulsdrev 15 er understøttet ved den andre ende på håndtaksskaftet 13, roterbart i et vertikalt plan i rett vinkel med seteryggen. Bremsemekanismen 16 er konstruert slik at et dreiemoment fra håndtaket 14 blir overført til tannhjulsdrevet 15, og roterer dette, men et dreiemoment fra tannhjulsdrevet 15 blir blokkert, og hindrer rotasjon av tannhjulsdrevet 15. In Figures 1 to 4, a bracket 12 is attached to one of two side frames 10 and 11 by means of bolts and nuts. A brake mechanism 16 is attached via the bracket 12 to the side frame 10. A handle 14 is attached to one end of a handle shaft 13 of the brake mechanism 16, and a gear drive 15 is supported at the other end of the handle shaft 13, rotatable in a vertical plane at right angles with the seat back. The brake mechanism 16 is constructed so that a torque from the handle 14 is transferred to the gear drive 15, and rotates this, but a torque from the gear drive 15 is blocked, preventing rotation of the gear drive 15.

Bremsemekanismen 16 skal nå beskrives under henvisning til figur 5 til 7. I bremsemekanismen 16 er en torsjonsf jaer 18 anbrakt i et bremsehus 17 som er festet til braketten 12 slik at torsjonsfjæren 18 blir holdt i trykk-kontakt med den indre overflate i bremsehuset 17. Begge endeområdene på torsjonsfjæren 18 er bøyd innover slik at de definerer kroker 18a og 18b. En kjerne 19 er dreibart anbrakt inne i torsjonsfjæren 18. Denne kjerne 19 er enhetlig festet til håndtaksskaftet 13. Tannhjulsdrevet 15 og en stoppeflate 20 som er integrert med dette er dreibart understøttet av den andre ende på håndtaksskaftet 13, hvis ene ende er utstyrt med håndtaket 14. Kjernen 19 er utformet med et spor 19a i hvilket krokene 18a og 18b av torsjonsfjæren 18 er plassert. Et sperrehakeområde 20a av stoppeflaten 20 er anbrakt mellom krokene 18a og 18b av torsjonsf jæren 18 i et rom som er definert ved sporet 19a av kjernen 19. The brake mechanism 16 will now be described with reference to figures 5 to 7. In the brake mechanism 16, a torsion spring 18 is placed in a brake housing 17 which is attached to the bracket 12 so that the torsion spring 18 is kept in pressure contact with the inner surface of the brake housing 17. Both end regions of the torsion spring 18 are bent inwards so that they define hooks 18a and 18b. A core 19 is rotatably located inside the torsion spring 18. This core 19 is integrally attached to the handle shaft 13. The gear drive 15 and a stop surface 20 which is integrated with this is rotatably supported by the other end of the handle shaft 13, one end of which is equipped with the handle 14. The core 19 is designed with a groove 19a in which the hooks 18a and 18b of the torsion spring 18 are placed. A detent area 20a of the stop surface 20 is placed between the hooks 18a and 18b of the torsion spring 18 in a space defined by the groove 19a of the core 19.

Som vist på figur 6, når et dreiemoment blir tilført fra tannhjulsdrevet 15, vil derfor sperrehakeområdet 20a skyve på krokene 18a og 19b av torsjonsf jæren 18, slik at den ytre diameter av torsjonsf jæren 18 blir utvidet, og dermed øker trykk-kontakten mellom torsjonsfjæren 18 og bremsehuset 17, slik at friksjonskraften mellom dem øker, og hindrer rotasjon av tannhjulsdrevet 15. På den annen side, som vist på figur 17, når et dreiemoment blir tilført fra håndtaket 13, vil krokene 18a og 18b av torsjonsf jæren 18 motta en kraft som virker i en slik retning at den reduserer den ytre diameter fra kantområdet 19b eller 19c på kammen 19, og derfor vil trykk-kontakten avta, friksjonskraften avtar, skaftet 13 blir roterbart, og tannhjulsdrevet 15 kan således bli rotert via torsjonsf jæren 18 og sperrehakeområdet 20a. As shown in Figure 6, when a torque is supplied from the gear drive 15, the detent area 20a will therefore push on the hooks 18a and 19b of the torsion spring 18, so that the outer diameter of the torsion spring 18 is expanded, thus increasing the pressure contact between the torsion spring 18 and the brake housing 17, so that the frictional force between them increases, preventing rotation of the gear drive 15. On the other hand, as shown in Figure 17, when a torque is supplied from the handle 13, the hooks 18a and 18b of the torsion spring 18 will receive a force which acts in such a direction that it reduces the outer diameter from the edge area 19b or 19c of the cam 19, and therefore the pressure contact will decrease, the friction force decreases, the shaft 13 becomes rotatable, and the gear drive 15 can thus be rotated via the torsion spring 18 and detent area 20a.

På figur 1 til 4 er et tannhjul segment 21 understøttet av siderammen 10, roterbart i et vertikalt plan i rett vinkel med seteryggen. I den spesielle utførelse er tannhjulsegmentet 21 roterbart understøttet via en pinne 22 ved braketten 12, og i kontakt med tannhjulsdrevet 15. In Figures 1 to 4, a gear segment 21 is supported by the side frame 10, rotatable in a vertical plane at right angles to the seat back. In the particular embodiment, the gear segment 21 is rotatably supported via a pin 22 at the bracket 12, and in contact with the gear drive 15.

Tannhjulsegmentet 21, som har et område med tenner og et motsatt område uten tenner, har en åpning 21a utformet i det tannløse område. En stopperplate 25 med en i hovedsak U-formet tverrsnittsform for å definere et spor er montert og festet i åpningen 21a. The gear segment 21, which has an area with teeth and an opposite area without teeth, has an opening 21a formed in the toothless area. A stopper plate 25 having a substantially U-shaped cross-sectional shape for defining a groove is mounted and fixed in the opening 21a.

En ende 26a på en torsjonsstang 26 er bøyd til en i hovedsak U-form, og denne U-formede enden er ført inn i sporet i stopperplaten 25. En pinne 28 er festet til stopperplaten 25 for å hindre at enden 26a på torsjonsstangen 26 kommer ut av sporet i stopperplaten 25. Et sentralt område av torsjonsstangen 26 er bøyd til en sveivform, som lendeplaten 27 som er koplet til. Den andre ende 26b på torsjonsstangen 26 går inn i et spor 24a i en brakett 24 som er festet til siderammen 11, og låst i et forskjøvet hull 24b. En stopperplate 29 er festet til braketten 24 for å hindre at torsjonsstangen 26 kommer ut av braketten 24. Sporet 24a i braketten 24 ligger praktisk talt på den aksiale linje for pinnen 22. An end 26a of a torsion bar 26 is bent into a substantially U-shape, and this U-shaped end is inserted into the groove in the stopper plate 25. A pin 28 is attached to the stopper plate 25 to prevent the end 26a of the torsion bar 26 from coming out of the slot in the stopper plate 25. A central area of the torsion bar 26 is bent into a crank shape, like the lumbar plate 27 to which it is connected. The other end 26b of the torsion bar 26 enters a slot 24a in a bracket 24 which is attached to the side frame 11, and locked in an offset hole 24b. A stop plate 29 is attached to the bracket 24 to prevent the torsion bar 26 from coming out of the bracket 24. The groove 24a in the bracket 24 lies practically on the axial line of the pin 22.

Det forskjøvne hull 24b i braketten 24 er boret i en slik stilling at lendeplaten 27 fra begynnelsen gis en trykk-kraft, eller et dreiemoment er påtrykt torsjonsstangen 26 ved montering. The displaced hole 24b in the bracket 24 is drilled in such a position that the lumbar plate 27 is given a compressive force from the beginning, or a torque is applied to the torsion bar 26 during assembly.

Virkemåten for ovennevnte anordning ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives. Siden den fjerne ende 26b av torsjonsstangen 26 er låst i det forskjøvne hull 24b, vil lendeplaten 27 alltid motta en kraft som virker til å presse ryggen til en bilpassasjer fra torsjonsstangen 26. I denne tilstand, når håndtaket 14 roteres, vil tannhjulsdrevet 15 roteres ved hjelp av bremsemekanismen 16. Ved rotering av tannhjulsdrevet 15, vil tannhjulsegmentet 21 rotere rundt pinnen 22. Ved rotasjon av tannhjulsegmentet 21, blir stillingen til den ende 26a av torsjonsstangen 26 som er låst i det tannløse område av tannhjulsegmentet 21 endret, og derfor blir trykk-kraften av lendeplaten 27 som er koplet til det sentrale område av torsjonsstangen 26 endret. Lendestøtteanordningen blir således regulert. The operation of the above-mentioned device according to the invention will now be described. Since the far end 26b of the torsion bar 26 is locked in the offset hole 24b, the lumbar plate 27 will always receive a force that acts to press the back of a car passenger from the torsion bar 26. In this condition, when the handle 14 is rotated, the gear drive 15 will be rotated at by means of the brake mechanism 16. When rotating the gear drive 15, the gear segment 21 will rotate around the pin 22. When rotating the gear segment 21, the position of the end 26a of the torsion bar 26 which is locked in the toothless area of the gear segment 21 is changed, and therefore pressure is changed - the force of the lumbar plate 27 which is connected to the central area of the torsion bar 26 changed. The lumbar support device is thus regulated.

I den beskrevne anordning, ved å rotere håndtaket 14, roteres tannhjulsdrevet 15 og tannhjulsegmentet 21, slik at trykk-kraften fra lendeplaten 27 som virker til å presse mot ryggen til bilpassasjeren blir øket eller redusert. Derfor, ved passende valg av girforhold mellom tannhjulsdrevet 15 og tannhjulsegmentet 21 og/eller festestillingen til en ende 26a av torsjonsstangen 21 på tannhjulsegmentet 21, blir styringskraften redusert. Videre, ved å øke antallet tenner i tannhjulsegmentet 21, blir det justerbare område av trykk-kraften på lendeplaten 27 utvidet. In the described device, by rotating the handle 14, the gear drive 15 and the gear segment 21 are rotated, so that the pressure force from the lumbar plate 27 which acts to press against the back of the car passenger is increased or decreased. Therefore, by appropriate selection of the gear ratio between the gear drive 15 and the gear segment 21 and/or the attachment position of an end 26a of the torsion bar 21 on the gear segment 21, the steering force is reduced. Furthermore, by increasing the number of teeth in the gear segment 21, the adjustable range of the pressure force on the lumbar plate 27 is expanded.

Ved å modifisere kombinasjonen av tannhjulsdrevet 15 og tannhjulsegmentet 21 kan man oppnå lineær trinnløs justering eller finjustering. By modifying the combination of the gear drive 15 and the gear segment 21, stepless linear adjustment or fine adjustment can be achieved.

Som beskrevet ovenfor, frembringer den foreliggende oppfinnelse en lende-støtteanordning som krever bare en liten styringskraft og som tillater finjustering. As described above, the present invention provides a lumbar support device which requires only a small steering force and which allows fine adjustment.

Claims

1. Lumbar support device for use in a seat, CHARACTERIZED BY a handle (14) which is rotated during adjustment, a gear segment (21) which is rotatably supported on one of two side frames (10, 11) of a seat back, rotatable in a vertical plane in at right angles to the seat back, a gear drive (15) which is held in contact with the gear segment (21) and which is rotatable in a vertical plane at right angles to the seat back, a brake mechanism (16) arranged on a side frame (10, 11) to transmit steering power from the handle (14) to the gear drive (15), comprising a handle shaft (13) to which the handle (14) is attached, and which transfers a torque from the handle (14) to the gear drive (15), and which prevents transmission of a torque from the gear drive (15), and a torsion bar (26), whose central area to which the lumbar plate (27) is attached, is bent into a crank shape, one end of which is locked to the toothless area of the gear segment (21) and if other end is locked to the other side frame.

2. Device according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT a first bracket (12) is attached to one side frame (10) of the seat back, another bracket (24) is attached to the other side frame (11), that the brake mechanism (16) and the gear segment are supported by the first bracket (12), and that the other end of the torsion bar (26) is supported by the second bracket (24).

3. Device according to claim 2, CHARACTERIZED IN THAT the brake mechanism (16) comprises a brake housing (17) attached to the first bracket (12), a torsion spring (18) which is placed in the brake housing (17) so that it is in pressure contact with the inner surface of the brake housing, and whose ends are bent inwards to form hooks (18a, 19a), a core (19) which is attached to the handle shaft (13), formed with a groove (19a) in which the hooks of the torsion spring is located, and which is rotatably located inside the torsion spring, and a stopper plate (25) which is rotatable together with the gear drive (15), and which has a detent area (20a) located between the hooks of the torsion spring in an area defined by a groove in the core .

4. Device according to claim 2 or 3, CHARACTERIZED IN THAT the other end of the torsion bar (26) is held in a slot, and is locked in an offset hole (24b) in the second bracket (24).

5. Device according to claim 4, CHARACTERIZED IN THAT the gear segment (21) is rotatably supported, via a pin (22), by the first bracket, and that the groove in the second bracket lies axially in line with the pin (22).