СПИНКА СИДЕНЬЯ Российский патент 1994 года по МПК B60N2/00 

Изобретение относится к спинкам сидений и разработано, в частности специально для использования в автомобильных сидениях.

Известна спинка сиденья, содержащая раму, набивку, установленную на раме и подпружиненную конструкцию для удержания набивки, включающую в себя полосовой опорный элемент, размещенный в нижней части сиденья, закрепленный к раме посредством соединительных элементов и образованный из двух частей.

Недостатком известного устройства является недостаточное удобство использования.

Целью изобретения является создание спинки, которая может обеспечить опору для поясницы с широкой зоной охвата, а также предусматривает дополнительную возможность автоматического приспособления к различным конструкциям туловища людей за счет поперечного ограничения, создаваемого этой спинкой.

В целом, использование поясничной опоры с очень высокими боковинами для достижения эффективного поперечного ограничения в сидении, например автомобиля, соответствует в точности познаниям из функциональной анатомии. Поперечное ограничение туловища с помощью усилия, прикладываемого на высоком уровне, то есть уровне плеч или подмышек, неудовлетворительно для строения тела. Из-за формы спины и перемещений, которые верхние конечности должны быть способны выполнять свободно, строение тела не выносит присутствия ограничительных элементов, которые препятствуют боковым перемещениям верхней части туловища на уровне плечи-лопатки. Также трудно обеспечить толерантное ограничение для нижней части спины, на уровне таза и ягодиц. Помимо этого трудно приспособить сиденье для различных размеров туловища, такое устройство было бы совершенно бесполезно с точки зрения динамической эффективности, поскольку оно будет работать слишком плохо в том случае, когда поперечная опора уже образована подушкой сиденья.

Настоящее изобретение поэтому предлагает использование поясничной опоры, имеющей форму бабочки или песочных часов, то есть опору центральная часть которой не очень глубока, а боковины значительно глубже.

Цель изобретения достигается за счет использования системы поясничной опоры, которая может поворачиваться самопроизвольно в результате воздействия давления, прикладываемого спинами различных пользователей сидений, спины которых имеют самые различные радиусы кривизны. Кроме того, может быть достигнут очень благоприятный эффект с точки зрения комфорта благодаря особой конструкции частей поясничной опоры и ее набивки, и, кроме того, эта конструкция очень дешева, так что она может быть использована даже в более дешевых транспортных средствах.

На фиг. 1 показан вид в аксонометрии с задней стороны спинки сиденья автомобиля; на фиг. 2,3,4 - схематические примеры вертикального вида на сиденье сзади некоторых возможных ситуаций при использовании сиденья по первому из предлагаемых вариантов; на фиг. 5,6,7 - то же, вид в плане; на фиг. 8,9,10 - схематические примеры вертикального вида на сиденье сзади некоторых возможных ситуаций при использовании сиденья по второму из предлагаемых вариантов; на фиг. 11, 12, 13 - то же, вид в плане; на фиг. 14 - вертикальный вид на сиденье сзади по третьему из предлагаемых вариантов; на фиг. 15 - то же, по четвертому из предлагаемых вариантов; на фиг. 16 - то же, по пятому из предлагаемых вариантов; на фиг. 17 - вид по стрелке А на фиг. 16; на фиг. 18 - вертикальный вид на сиденье сзади по шестому из предлагаемых вариантов; на фиг. 19, 20, 21 - то же, вид в плане в трех рабочих положениях; на фиг. 22 - вид по стрелке Б на фиг. 18; на фиг. 23 - вертикальный вид на сиденье сзади по седьмому из предлагаемых вариантов выполнения изобретения; на фиг. 24,25,26 - то же, вид в плане в трех возможных вариантах исполнения.

На чертежах сиденья автомобиля обозначено в целом позицией S и включает в себя сиденье или "подушку" С, спинку В, расположенную вертикально, и подголовник Н в верхней части спинки. Согласно широко известным решениям, спинка В образована, по существу, тремя элементами, а именно: рамой 1, обычно выполняемой из трубчатого металла, образующей жесткий каркас спинки и предназначенной для присоединения у ее нижнего конца (известными, но не показанными средствами) к подушке С так, чтобы обеспечивалась возможность шарнирного регулирования наклона вперед и назад, а также снабженной опорными элементами для подголовника Н, которые позволяют осуществлять избирательную регулировку положения последних; набивку 2 из пористого материала (например, мягкого полиуретана), который покрывает наружную часть рамы 1 и, в свою очередь, имеет наружное покрытие из ткани, натуральной кожи, искусственной кожи или им подобного материала, и пружинный узел, установленный между рамой 1 и набивкой 2, чтобы служить упругой опорой для набивки 2 на раме 1. Одна или более подвижных поперечин 3 могут быть установлены между рамой 1 и набивкой 2, причем их положение может избирательно изменяться путем приведения в действие регулировочного устройства 4, чтобы избирательно изменять вертикальный профиль спинки В и добиваться таким образом лучшего соответствия со спиной сидящего в сиденье. Основная отличительная особенность спинки согласно изобретению заключается в наличии полосового опорного элемента 5, имеющего в целом дугообразную форму, обращенную своей вогнутой частью к передней стороне сиденья, причем опорный элемент расположен поперек рамы 1 в таком положении, чтобы образовывать опору в поясничной зоне спины сидящего. Таким образом, элемент 5 расположен приблизительно посередине (несколько ниже середины) вертикального размера спинки В. Положение элемента 5, таким образом, соответствует высоте расположения поясницы сидящего в сиденье. Кроме того, элемент 5 имеет форму бабочки или песочных часов в том смысле, что он включает в себя центральную часть, которая выполнена не очень глубокой, но глубина постепенно увеличивается в направлении концов 6, которые обращены к боковым сторонам рамы 1.

Каждый из концов 6 элемента 5 упруго установлен на раме 1, например с помощью группы пружин. Например, такая опорная группа может включать в себя центральную пружину 7, расположенную горизонтально, и пару пружин 8, 9, одна из которых расположена выше центральной пружины, а другая - ниже ее в виде U-образной конфигурации, и эти пружины сходятся в направлении точки крепления центральной пружины 7 к элементу 5, обычно в соответствии с тем, как кронштейн выступает из задней поверхности элемента 5. Три пружины 7, 8, 9, противолежащие концы которых выступают из элемента 5, фиксированы на раме 1 (более точно - на одной из двух трубчатых стоек рамы), и поэтому действуют вдоль, по существу, горизонтальной результирующей, которая совпадает с основной или главной осью элемента 5. Использование опорной системы описанного типа не следует, однако, считать особо важной для реализации изобретения. В частности, для упрощения общей конструкции сидения может быть использована только одна пружина 8 для каждого конца элемента 5 (фиг. 2-7). Поясничный опорный элемент 5 предпочтительно образован двумя симметричными деталями 10, 11, соединенными с помощью шарниров 12, расположенных соосно с центральной вертикальной осью, проходящей в центральной вертикальной плоскости сиденья. Это означает, что при приложении усилия давления спины сидящего две детали 10, 11 имеют тенденцию изгибаться относительно оси шарнира 2 так, что элемент 5 (и часть набивки 2, расположенной на нем, а поэтому сиденье В в целом) очень точно соответствует антропометрическим характеристикам сидящего.

Это показано на фиг. 2-7, которые изображают схематично положения, занимаемые двумя деталями 10 и 11 элемента 5, когда сиденье S занимает небольшой человек (фиг. 2 и 5), человек средних габаритов (фиг. 3 и 6) и человек крупных размеров (фиг. 4 и 7) соответственно. Можно заметить, что центp поясничной опоры 5, имеющей форму бабочки, образует различные углы в соответствии с различными размерами сидящего. Благодаря элементу 5, который даже может быть единственным опорным элементом в спинке, возможно обеспечивать адекватную опору для поясницы сидящего, и таким образом создать превосходный комфорт, обеспечивая очень хорошее суммарное вертикальное ограничение спине относительно поперечных усилий, которые возникают при перемещениях транспортного средства в результате поперечных ускорений (например на поворотах). Это достигается с помощью простой конструкции спинки, которая проявляет себя как очень хорошо автоматизированный узел. Поясничный опорный элемент 5 предпочтительно выполняется из особо жесткого материала в том смысле, что в отличии от пружин, используемых в пружинной конструкции сидений, производимых в настоящее время, этот элемент (или образующие его детали) не могут упруго деформироваться в значительной степени. С этой целью детали 10 и 11 могут быть выпрессованы из листового металла или отлиты из жесткой пластмассы. Набивка 2 предпочтительно имеет две выемки (канавки) 13, которые также симметричны и расположены в ее задней поверхности, которая повернута в сторону элемента 5 для облегчения установки элемента 5 в собранном положении и его удержания в этом положении при использовании.

В показанных на фиг. 8-11 вариантах осуществления каждый конец 6 полосового элемента закреплен на раме 1 посредством двух, по существу, нерастяжимых элементов, показанных на большинстве чертежей в виде двух деталей из железного стержня или проволоки 14. Это означает, что расстояние концов 6 элемента 5 от боковых стоек рамы 1, по существу, фиксировано. Каждая из двух симметричных деталей 10 и 11, образующих элемент 5, однако, может поворачиваться в основном вокруг приблизительно вертикальной оси или геометрического места оси, соответствующего оси вертикального рычага рамы 1, к которой деталь присоединена. Это шарнирное перемещение очевидно включает в себя изменение расстояния между обращенными друг к другу внутренними концами деталей 10 и 11. Таким образом, эти детали могут перемещаться друг относительно друга, соответственно изменяя профиль элемента 5 (и части набивки, расположенной на ней, а следовательно, и сиденья в целом) так, что оно точно соответствует антропологическим характеристикам сидящего.

Это показано на фиг. 8-13, которые изображают схематично положения, занимаемые двумя деталями 10 и 11 элемента 5, когда сиденье S занято человеком с небольшими габаритами (фиг. 8-11), человеком средних габаритов (фиг. 9-12) и крупногабаритным человеком (фиг. 10-13) соответственно. Можно видеть, что поясничная опора 5, имеющая форму бабочки, обеспечивает различные профили в различных условиях в зависимости от габаритов сидящего. Благодаря элементу 5, который даже может быть единственной опорой в сиденьи, обеспечивается возможность образования соответствующей поясничной опоры, и поэтому - превосходного комфорта, а также очень хорошее суммарное вертикальное ограничение спине от воздействия поперечных усилий, которые возникают во время перемещений транспортного средства, вызванных поперечными ускорениями (например на поворотах). Как уже указывалось, поясничный опорный элемент 5 предпочтительно выполняется из материала, который является жестким в том смысле, что в отличии от пружин, используемых в пружинных конструкциях сидений, производимых в настоящее время, детали 10, 11 выполнены из жесткого материала, например прессованного листового материала или жесткого, литого, упругого материала. Различные конструктивные решения могут быть использованы для соединения этих двух элементов деталей 10, 11 между собой.

В целом, следует шарнирно соединить между собой детали 10 и 11 так, чтобы они могли изгибаться как единое целое при приложении усилия спины сидящего, а их обращенные друг к другу внутренние концы одновременно раздвигались под действием усилия, прикладываемого сидящим, откидывающимся на спинку. Таким образом, элемент 5 может быть открыт, если сидящий имеет широкую спину, или, с другой стороны, может быть закрыт, если сидящий имеет узкую талию. Другими словами, элемент 5 как целое должен обладать двойной способностью для перемещения или регулировки профиля, представляемой большей или меньшей вогнутостью профиля, определяемой совместно с двумя деталями 10, 11 (относительный наклон) и большим или меньшим разделением (относительный зазор) этих деталей, чтобы лучше сопрягаться с широкими или узкими спинами.

К такой способности перемещения может оказаться целесообразным добавить возможность поворотного перемещения относительно горизонтальной оси так, чтобы элемент 5 мог соответствовать позвоночникам с кривизной поясниц, находящихся на разной высоте.

Это может быть достигнуто в соответствии с различными решениями, изображенными на фиг. 14-22. Например, в решении по фиг. 14, которое представляет собой очень простую конструкцию, этот результат достигается с помощью того, что две детали из проволоки или стержня 14, которые служат опорой деталей 10,11, взаимосвязаны и проходят через соответствующие направляющие отверстия 15 в двух деталях 10, 11 так, чтобы образовывать единую стяжку, которая удерживает элемент 5 на раме 1. Этот узел имеет возможность расширения в продольном направлении за счет наличия пружины 16, установленной в одной из деталей 10, 11 (предпочтительно на противолежащей набивке стороне). Вариант по фиг. 15, по существу, аналогичен только что описанному решению. В этом случае две проволоки или стержни 14 не связаны между собой. Стяжка 17 с двумя соответствующими пружинами 18 расположена между двумя деталями 10, 11 и проходит через отверстия 15. Каждая из пружин 18 сжата под действием уширенного торца 19 стяжки 17 и соответствующим фланцем 20 соответствующей детали 10, 11, в которой выполнено отверстие 20. Естественно, пружины 16, 18, могут быть с успехом заменены другими эквивалентными элементами, например, резиновым кольцом 21, которое соединяет два внутренних конца деталей 10, 11 упруго в соответствии с решением, которое будет приведено полнее ниже. Показанные на фиг. 14 и 15 решения обеспечивают возможность автоматического регулирования профиля спинки, то есть только под действием давления, прикладываемого к спинке спиной сидящего в сиденьи, под действием следующих перемещений: раздвигания деталей 10, 11; увеличения или уменьшения вогнутости между двумя деталями 10, 11; шарнирного поворота элемента 5 как единого целого относительно горизонтальной оси, образуемой стяжками 17 так, чтобы осуществлять поворотное перемещение, которое вызывает регулировку спинки для лиц с различной кривизной поясницы. Если, как это часто случается, сидящий имеет поперечную кривизну спины, эта ориентировка могла быть асимметричной. В этом случае хорошее последующее ограничение может быть достигнуто даже для лиц, имеющих определенную асимметрию таза, крестца спины, скрученную поясницу и подобные деформации. Дальнейшее развитие изобретения, к которому, в частности, относятся фиг. 16-22, предусмотрено для использования принудительной системы регулирования элемента 5. Практически, это кинематический механизм, который может перемещать две детали 10 и 11 друг относительно друга, увеличивая или уменьшая расстояние между ними так, чтобы обеспечивать наилучшую регулировку для спин различной ширины. В варианте по
фиг. 16 предполагается, что стяжка 17, на которой установлены пружины 18, будет выполнять роль исполнительного вала, который может поворачиваться относительно главной оси (которая расположена горизонтально, поперек сиденья S). Это достигается путем принудительного приведения в действие ручки 22, выступающей с одной стороны сиденья S. Фактически, эта ручная операция может быт заменена автоматической операцией, например, с помощью электродвигателя, который может поворачивать стяжку 17.

Не играет роли, какое решение используется для приведения в действие вала - два кулачка или аналогичные эксцентриковые корпуса 23 могут быть установлены на каждом конце и в результате поворота вала 17 (фиг. 17), эти средства заставят детали 10, 11 перемещаться на расстояние, которое может регулироваться избирательно с помощью ручки. Более выдвинутое положение, занимаемое пластинами 10, 11, показано схематично пунктирными линиями на фиг. 17. В варианте, показанном на фиг. 18 и 19, две поперечные стойки рамы 1 соединены горизонтальной поперечиной 24, которая проходит между ними подобно перемычке. Отверстия 25, через которые проходят тяги 26, предусмотрены в поперечине 24. Тяги 26 работают как тянущие тросики, действующие между поперечиной 24 (которая, по существу, является жесткой) и деталями 10, 11 так, чтобы изменять принудительно их ориентацию. Натяжение, прикладываемое к тягам 26, заставляет детали 10 и 11 открываться так, чтобы постепенно расширять профиль спинки. Практически, когда проволоки 26 вытянуты, детали 10, 11 раскрыты так, чтобы уменьшить поперечное ограничение сиденья. В этом варианте осуществления опорные стержни или проволоки 14 могут предпочтительно иметь профиль Г-образных пружин, чтобы выполнять двойную роль опоры элемента 5 и создания усилия смещения деталей 10, 11 друг к другу. Таким образом, когда тяги 26 освобождены, стержни 14 имеют тенденцию автоматически возвращать детали 10, 11 в их замкнутое положение (фигура 26). Вышеописанное также в основном справедливо для вариантов выполнения по фиг. 19-21, где тяги 26 натянуты шарнирным рычагом 27, который поворачивает горизонтальный вал с двумя скобами 28, с которыми тяги соединены. В этом варианте поперечина 24 может быть исключена, поскольку скобы 28 могут быть расположены непосредственно за точками, в которых тяги 26 соединены с деталями 10, 11 без необходимости создавать усилие смещения отверстий 25 в поперечине 24 варианта выполнения по фиг. 11 и 12. На фиг. 21 и 22 детали 10 и 11 показаны в замкнутом или закрытом положении схематично пунктирными линиями. Вариант осуществления по фиг. 23-26 предназначен для использования в рабочей системе, которая включает в себя сочетание элементов альтернативного решения с некоторыми особенностями, описанными выше. В частности, этот дополнительный вариант имеет целью упростить механизм перемещения полосовой поясничной опоры 5. Вкратце, этот вариант основан на использовании единственной тяги 29, показанной более ясно на фиг. 25. Тяга 29 закреплена у первого конца 30 в фиксированной точке на вертикальной стойке рамы 1 (например, стойка с правой стороны сиденья на фиг. 23-26), проходит в основном вокруг задней части деталей 10, 11, например, по направляющим 31 (которые могут также присутствовать в других вариантах выполнения), выступая из задних поверхностей деталей 10, 11 для образования петли вокруг противолежащей стойки 1, и ее оставшийся участок 32 затем возвращается в направлении натяжного элемента 33. Практически, когда тяга 29 вытягивается натяжителем 33, ее передний участок перемещает полосовой элемент 5 вперед (это показано сплошной линией на фиг. 26). Когда стяжка освобождается в большей или меньшей степени, передний участок соответственно провисает, облегчая обратное перемещение полосового элемента (как показано пунктирной линией на фиг. 26).

Этот вариант предусматривает сохранение шарнира, расположенного центрально между деталями 10, 11 (как представлено в варианте осуществления с упругим кольцом 21), полностью свободным, чтобы элемент сохранял его способность для саморегулирования в соответствии с формой спины сидящего. (56) Авторское свидетельство СССР N 816813, кл. В 60 N 1/00, 1979.

Использование: относится к спинкам сидений транспортных средств преимущественно автомобильных. Сущность: пружинная конструкция спинки сиденья включает в себя полосовой элемент для обеспечения опоры пояснице спины сидящего, имеющий в целом бабочкообразную форму и образованный по меньшей мере двумя деталями, соединенными друг с другом шарнирно с возможностью приспособления под спину сидящего. 20 з. п. ф-лы, 26 ил.

1. СПИНКА СИДЕНЬЯ, содержащая раму, набивку, установленную на раме, и подпружиненную конструкцию для удержания набивки, включающую в себя полосовой опорный элемент, размещенный в нижней части сиденья, прикрепленный к раме посредством соединительных элементов и образованный из двух частей, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в целом бабочкообразную форму с центральным участком и двумя противоположно расположенными концами, высота которых возрастает по мере удаления от центрального участка, а части, образующие опорный элемент, соединены между собой шарнирно. 2. Спинка по п. 1, отличающаяся тем, что части, образующие опорный элемент, соединены между собой посредством вертикального шарнира, ось которого расположена в вертикальной плоскости симметрии спинки. 3. Спинка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что набивка выполнена с углублением для размещения опорного элемента. 4. Спинка по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что части, образующие опорный элемент, выполнены из жесткого материала. 5. Спинка по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что опорный элемент снабжен приспособлениями для изменения расстояния между обращенными к центру торцами образующих его частей. 6. Спинка по пп. 4 и 5, отличающаяся тем, что части, образующие опорный элемент, соединены с рамой с возможностью поворота относительно горизонтальной оси. 7. Спинка по п. 5, отличающаяся тем, что соединительные элементы имеют постоянную длину. 8. Спинка по пп. 5 и 7, отличающаяся тем, что соединительные элементы выполнены нитеобразными и расположены горизонтально. 9. Спинка по пп. 5 - 8, отличающаяся тем, что приспособления для изменения расстояния между обращенными к центру торцами частей, образующих опорный элемент, выполнены эластично удлиняемыми. 10. Спинка по п. 8, отличающаяся тем, что соединительные элементы связаны между собой посредством по меньшей мере одной пружины. 11. Спинка по п. 5, отличающаяся тем, что приспособление для изменения расстояния между обращенными к центру торцами частей, образующих опорный элемент, выполнено в виде стяжки, противолежащие концы которой обращены к соответствующим частям, а между каждым из концов стяжки и соответствующей частью размещен упругий элемент. 12. Спинка по п. 9, отличающаяся тем, что приспособление для изменения расстояния между обращенными к центру торцами частей, образующих опорный элемент, имеет форму кольца. 13. Спинка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена регулировочным механизмом для изменения наклона опорного элемента и расстояния между частями, образующими опорный элемент. 14. Спинка по п. 13, отличающаяся тем, что регулировочный элемент содержит поворотный эксцентрик, взаимодействующий с частями, образующими опорный элемент. 15. Спинка по пп. 11 и 13, отличающаяся тем, что эксцентрик жестко прикреплен к стяжке. 16. Спинка по п. 13, отличающаяся тем, что части, образующие опорный элемент, соединены с рамой посредством тяговых элементов. 17. Спинка по п. 16, отличающаяся тем, что каждая из двух частей, образующих опорный элемент, соединена с отдельным тяговым элементом. 18. Спинка по пп. 16 и 17, отличающаяся тем, что она снабжена приводным валом со скобками, соединенным с тяговыми элементами. 19. Спинка по пп. 16 - 18, отличающаяся тем, что рама выполнена с отверстиями, сквозь которые пропущены тяговые элементы. 20. Спинка по п. 16, отличающаяся тем, что части, образующие опорный элемент, соединены с рамой посредством единого тягового элемента, часть которого огибает опорный элемент. 21. Спинка по пп. 1 и 5, отличающаяся тем, что соединительные элементы выполнены в виде Г-образных пружин.

Приоритет по пунктам:
28.09.89 по пп. 1, 6, 21;
11.04.90 по пп. 6 - 20, 21.