專利名稱：用于座椅的底網支撐機構以及其座椅結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于座墊的底網支撐機構，該座墊用在通過伸展跨過座椅框架上的緩沖構件而形成的座椅結構中，以及涉及包含用于座墊的底網支撐機構的座椅結構，并且尤其涉及適合用于諸如飛機、火車、輪船、鏟車、機動車等等之類的運輸機械的座墊的底網支撐機構，以及包含用于座墊的該底網支撐機構的座椅結構。
2、背景技術在專利文獻1到5中公開了通過跨過座椅框架伸展諸如立體編織織物(三維網構件)之類的緩沖構件而形成的座椅結構。當以該方式跨過座椅框架伸展而形成緩沖構件時，為了提高底部接觸的防止能力、振動吸收性、沖擊吸收性，由諸如立體編織織物、兩維布料等等之類的布料制成的底網經由彈性構件提供在上述緩沖構件以下。在所有專利文獻1到5中，包括扭力桿、連接該扭力桿并且由作為支點的扭力桿旋轉支撐的臂和由臂支撐的支撐框架的扭力桿單元放置在座墊后部，并且通過將底網的后端連接到支撐框架上而彈性支撐底網。指出底網的前端固定到構成座椅框架的前部框架上。
(專利文獻1)日本專利申請公開2004-347577(專利文獻2)日本專利申請公開2003-182427(專利文獻3)日本專利申請公開2004-188164(專利文獻4)日本專利申請公開2004-141545(專利文獻5)國際專利出版WO2004/007238A1在專利文獻1到5中公開的技術中，通過由扭力桿彈性支撐底網，能夠獲得如上所述振動吸收性的提高而不為用戶帶來異物的感覺，盡管如下事實與一般用在現(xiàn)有技術中作為車座等的緩沖構件的氨基甲酸乙酯材料相比通過使用更薄的材料，與使用氨基甲酸乙酯相比臀點(H.P.)下降大約10mm。然而，在所有上述技術中，扭力桿放置在座墊后部，并且底網的前端固定。特別地，在向后和向上傾斜側上放置連接扭力桿的臂和支撐框架的結構振動吸收性優(yōu)良，但由于在向后和向上傾斜方向上拉動底網的后端，當坐入時給出從后部推動屁股或骨盆的感覺，或者給出所謂的坐在吊床上的感覺。那么，通過采取諸如在屁股下放氨基甲酸乙酯材料的相對措施來消除坐在吊床上的感覺，該氨基甲酸乙酯材料具有大約20mm的厚度并且通過將毛氈浸入氨基甲酸乙酯內提高正面剛性。執(zhí)行在座墊前部沉積另一種氨基甲酸乙酯材料并且同時沉積輔助網用來防止在底網下屁股的向前位移，但是也需要在前部氨基甲酸乙酯和輔助網之間放置另一個網或塑料板等等，以便因為由扭力桿從后部上推的力作用而確保支撐表面在身體壓力分布中沒有波動(具有連續(xù)支撐感覺的表面)。而且，由于前端固定，在踏板操作時接收腿部的力，并且其反力被感知為碰撞在座椅前端上的感覺。而且，由于在座椅前部處使用的氨基甲酸乙酯材料具有相對硬的彈性感覺，有時缺少沖程(stroke)感覺。

發(fā)明內容
在考慮以上問題的基礎上獲得本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種座墊的底網支撐機構以及一種座椅結構，該座椅結構不僅僅能夠提高當坐入時的沖程感，而且能夠進一步改進振動吸收性，同時維持臀點低于傳統(tǒng)座椅結構大約10mm，以便進一步提高坐上的感覺、坐入舒適性和駕乘舒適性，并且能夠防止由組合諸如立體編織織物和氨基甲酸乙酯之類的不同材料引起的異物的感覺。
為了解決以上問題，在權利要求1中描述的發(fā)明提供一種座墊的底網支撐機構，其支撐放在通過伸展跨過座椅框架而提供的座墊緩沖構件以下的底網，該底網支撐機構包括第一扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的后部處提供這些臂，以及第二扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的前部處提供所述臂，其中底網在第一扭力桿單元的支撐框架和第二扭力桿單元的支撐框架之間伸展。
如權利要求2所述的本發(fā)明提供一種用于根據權利要求1的座墊的底網支撐機構，其中提供第一扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更高。
如權利要求3所述的本發(fā)明提供一種用于根據權利要求1的座墊的底網支撐機構，其中提供第二扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更低。
如權利要求4所述的本發(fā)明提供一種用于根據權利要求2的座墊的底網支撐機構，其中向上伸出的結合支架安裝到第一扭力桿單元的支撐框架上，底網的后端在支撐框架以下通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在后端處提供的被結合部分與結合支架相結合。
如權利要求5所述的本發(fā)明提供一種用于根據權利要求3的座墊的底網支撐機構，其中向下伸出的結合支架安裝到第二扭力桿單元的支撐框架上，底網的前端在支撐框架以上通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在前端處提供的被結合部分與結合支架相結合。
如權利要求6所述的本發(fā)明提供一種用于根據權利要求1的座墊的底網支撐機構，其中在第二扭力桿單元中臂的樞軸轉動范圍設定為相對于未裝載狀態(tài)圍繞扭力桿分別在前部和后部40°角度或更低。
在權利要求7中描述的發(fā)明提供一種座椅結構，其具有通過伸展跨過座椅框架而提供的座墊的緩沖構件，和放置在座墊的緩沖構件以下的底網，包括第一扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的后部處提供這些臂，以及第二扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的前部處提供所述臂，其中底網圍繞第一扭力桿單元的支撐框架和第二扭力桿單元的支撐框架伸展。
如權利要求8所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求7的座椅結構，其中提供第一扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更高。
如權利要求9所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求7的座椅結構，其中提供第二扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更低。
如權利要求10所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求8的座椅結構，其中向上伸出的結合支架安裝到第一扭力桿單元的支撐框架上，底網的后端在支撐框架以下通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在后端處提供的被結合部分與結合支架相結合。
如權利要求11所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求9的座椅結構，其中向下伸出的結合支架安裝到第二扭力桿單元的支撐框架上，底網的前端在支撐框架以上通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在前端處提供的被結合部分與結合支架相結合。
如權利要求12所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求7的座椅結構，其中在第二扭力桿單元中臂的樞軸轉動范圍設定為相對于未裝載狀態(tài)圍繞扭力桿分別在前部和后部40°角度或更低。
如權利要求13所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求7的座椅結構，其中在沖擊過程中當?shù)扔诨虼笥陬A定極限的載荷向后放置在座椅靠背上時，座椅框架的側部框架彈性變形，第一扭力桿單元的支撐框架在更低的向前傾斜方向上相對位移，底網的張力下降，并且阻尼率增加。
如權利要求14所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求13的座椅結構，其中提供控制在向后傾斜方向上第二扭力桿單元的臂的樞軸轉動范圍的制動器構件，并且在沖擊過程中底網的張力變松之后當?shù)诙ちU單元的臂在制動器構件上鄰接時，該制動器構件變形或者移位進一步向后移動臂的控制位置，以便進一步降低底網的張力。
如權利要求15所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求7的座椅結構，進一步包括在第一扭力桿單元和第二扭力桿單元之間在底網以下提供的輔助彈性機構，以便與底網一起支撐載荷。
如權利要求16所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求15的座椅結構，其中輔助彈性機構包括放置在底網以下的輔助網，和將該輔助網彈性支撐到座椅框架的側部框架上的卷簧。
如權利要求17所述的本發(fā)明提供一種根據權利要求15的座椅結構，其中形成輔助彈性機構包括放置在底網以下的氣墊并且具有多個分隔的凸出部分。


圖1是示出根據本發(fā)明一種實施例的座椅結構的視圖；圖2是沿圖1中線A-A截取的截面箭頭圖；圖3是用于解釋根據上述實施例在踏板操作過程中座椅結構的功能的示意圖；圖4是用于解釋根據上述實施例在沖擊過程中座椅結構的功能的示意圖；圖5是解釋在上述實施例中結合底網的方法的視圖；圖6A和圖6B是示出底網的結合方法的優(yōu)選實例的視圖；圖7A和圖7B是示出傳統(tǒng)底網的結合方法的視圖；圖8是示出根據本發(fā)明另一實施例的座椅結構的視圖；圖9是沿圖8中線A-A截取的截面箭頭圖；圖10是示出根據本發(fā)明再一實施例的座椅結構的視圖；圖11是沿圖10中線A-A截取的截面箭頭圖；圖12是示出根據本發(fā)明再一實施例的座椅結構的視圖；圖13是沿圖12中線A-A截取的截面箭頭圖；圖14是示出在測試實例中振動傳送系數(shù)測量的結果的視圖；圖15是示出3Hz到10Hz每1Hz在不同激發(fā)頻率的激發(fā)下在座墊的緩沖構件的坐骨節(jié)點以下的壓力波動的比較數(shù)據的視圖；
圖16是在6Hz和10Hz激發(fā)下相應于第三腰椎的部分處座椅靠背的緩沖構件的壓力波動的比較數(shù)據的視圖；圖17是示出測試對象的脈沖波肌肉疲勞程度的圖表；圖18是示出從圖17中疲勞曲線確定的疲勞程度的波動的圖表；圖19是坐在座椅結構上的測試對象的腦電波，該座椅結構具有根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)，示出從測量開始到30分鐘后的時間的數(shù)據；圖20是示出在測量開始之后30分鐘到60分鐘獲取的數(shù)據的圖表，其是圖19的圖表的繼續(xù)；圖21是坐在座椅結構上的測試對象的腦電波，該座椅結構具有公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯，示出從測量開始到30分鐘后的時間的數(shù)據；以及圖22是示出在測量開始之后30分鐘到60分鐘獲取的數(shù)據的圖表，其是圖21的圖表的繼續(xù)。
具體實施例方式
此后，將詳細基于附圖中示出的實施例進一步解釋本發(fā)明。圖1和2是示出根據本發(fā)明一實施例的座椅結構10的視圖。該座椅結構10包括座椅框架20和靠背框架30。座椅框架20包括與前部框架(未示出)一起以預定距離放置的側部框架21和22。放置用于座墊40的緩沖構件以便通過伸展跨過這些框架而覆蓋側部框架21、22等?？勘晨蚣?0包括以預定距離放置的側部框架31和32以及用于形成本實施例最硬部分的頂部框架33，并且放置用于座椅靠背50的緩沖構件伸展跨過這些側部框架31、32等，以便覆蓋側部框架31和32等。
能夠使用如下的結構作為座墊或用于座椅靠背的緩沖構件50該結構為敷設有薄的氨基甲酸乙酯材料的兩維布料(編織織物、烤爐(oven)織物、網等等)，但是優(yōu)選使用立體編織織物(三維網構件)。立體編織織物盡管薄但具有高的復原能力和適中的彈性。因此，當載荷集中在一點時其顯示出軟彈簧特征，但是在以預定大小正面接觸處正面剛性高，并且具有顯示硬彈簧特征的特征。例如，在使用具有對應于人凸出骨頭的30mm直徑的壓板的載荷撓度特征中，軟彈簧特征起作用，并且在使用具有98mm直徑的壓板的載荷撓度特征中，具有高正面剛性和高線性度的彈簧特征起作用。立體編織織物具有如下的彈簧特征該彈簧特征具有接近用直徑30mm和直徑98mm的壓板測量人屁股肌肉的情況的傾向。因此，當立體編織織物用作座墊的緩沖構件40或座椅靠背的緩沖構件50時，放置具有接近人肌肉特征的具有高正面剛性的層，這使得能夠有效分散外部力而沒有由局部凹陷引起的異物的感覺。
立體編織織物是具有立體感的三維結構的織物，其包括彼此分開放置的一對打底(ground)編織織物以及通過在該對打底編織織物之間往復而將兩者連接的多個連接紗。打底編織織物中之一形成為平面編織結構(細網眼)，其例如通過在縱行和橫列方向上連接來自雙絞單絲的紗而制成，并且另一打底編織織物形成為具有蜂窩形(六邊形)網眼的針腳結構，其例如由來自雙絞短纖維的紗制成。不用說該編織結構可以是任意的，并且能夠采用除細網眼結構或蜂窩形結構之外的其它編織結構，并且組合也是任意的，例如對兩種織物來說均采用細網眼結構。該連接紗是在一對打底編織織物之間編織的紗，以便維持在一個打底編織織物和另一個打底編織織物之間的預定距離，并且用于為立體編織織物給出預定剛性。形成打底編織織物的打底紗的厚度從如下范圍中選擇其能夠為立體編織織物提供必要的腰強度，而不引起任何裝配困難。
作為打底紗或連接紗的材料，能夠列舉諸如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造絲等之類的合成纖維或再生纖維，以及諸如羊毛、蠶絲、棉之類的天然纖維。這些材料能夠單獨使用，或者任意組合使用。優(yōu)選地，能夠使用諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等等之類的熱塑聚酯樹脂，諸如尼龍6、尼龍66等等之類的聚酰胺樹脂，聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)，或者通過組合這些樹脂中兩種或多種而獲得的樹脂。而且，聚酯序列樹脂由于良好的再循環(huán)能力而合適。打底紗或連接紗的形狀不進行限定并且能夠采用圓形截面紗、修改的橫截面紗等等。
連接紗可以在存在于前面層和后面層中的打底編織織物中形成環(huán)形狀針腳，或者也可以采用通過插入系統(tǒng)在位于前面層和后面層上的打底編織織物上伸展的結構，但是通過彼此在相反方向上傾斜、在交叉(X形)中或在構架(truss)中、編織織物的前面層和后面層與至少兩個連接紗的連接是優(yōu)選的，以便改進立體編織織物的形狀穩(wěn)定性。
指出能夠通過具有兩個相對行針床的編織機來編織立體編織織物。作為這種編織機，能夠列舉雙拉歇爾編織機、雙圓形編織機、具有V床的緯編織機等等。為了獲得在尺寸穩(wěn)定性方面良好的立體編織織物，優(yōu)選使用雙拉歇爾編織機。
底網60放置在座墊的緩沖構件40下。底網60在座椅框架20上彈性伸展，以便執(zhí)行在坐入過程中提高沖程感覺的功能、防止底部接觸的功能或者吸收振動的功能。形成底網60的材料不進行限制，能夠使用兩維布料(編織織物、機織織物、網形式等等)，后者也能夠使用上述立體編織織物(三維網構件)。
底網60由座墊的底網支撐機構支撐，該座墊提供有放置在座墊后部的第一扭力桿單元70和布置在座墊前部的第二扭力桿單元80。應當指出座墊的后部指代組成座椅框架20的側部框架21和22的后端附近，或者組成后部框架30的側部框架31和32的下端附近，并且座墊前部指代組成座椅框架20的側部框架21和22的前端附近。
具體地說，第一扭力桿單元70包括扭力桿(此后稱為“后部扭力桿”)71，其兩端由在座椅框架20的側部框架21和22的后端附近提供的安裝金屬配件21a和22a支撐；臂(此后稱為“后部臂”)72和73，其分別連接后部扭力桿71的兩端；以及支撐框架(此后稱為“后部支撐框架”)74，類似于上述后部扭力桿71，其沿著座椅寬度方向在兩個后部臂72和73之間提供。作為如上形成的結果，后部臂72和73以及后部支撐框架74圍繞作為支點的后部扭力桿71在前部和后部樞軸轉動，并且當由于樞軸轉動而扭轉時，由于后部扭力桿71的彈力它們趨于返回初始狀態(tài)。
第二扭力桿單元80包括扭力桿(此后稱為“前部扭力桿”)81，其兩端由在座椅框架20的側部框架21和22的前端附近提供的安裝金屬配件21b和22b支撐；臂(此后稱為“前部臂”)82和83，其分別連接后部扭力桿81的兩端；以及支撐框架(此后稱為“前部支撐框架”)84，類似于上述后部扭力桿81，其沿著座墊寬度方向在兩個前部臂82和83之間提供。在本實施例中，提供前部臂82和83以便在用作支點的前部扭力桿81以上伸出，圍繞作為支點的前部扭力桿81在前部和后部樞軸轉動，并且當由于樞軸轉動而扭轉時，由于前部扭力桿81的彈力它們趨于返回初始狀態(tài)。
底網60，其后端61連接到第一扭力桿70的后部支撐框架74上，同時其前端62連接到第二扭力桿80的前部支撐框架84上，該底網60以如下方式提供由于后部扭力桿71和前部扭力桿81的相應彈力當載荷施加到底網60上時被向前和向后拉動。
這里，當人坐入時，載荷從底網60上側施加載荷。對于該載荷的施加方向，在第一扭力桿單元70中，提供用作旋轉移動的支點的后部扭力桿71，以便位置比后部支撐框架74更高，并且在第二扭力桿單元80中，提供用作旋轉移動的支點的前部扭力桿81，以便位置比前部支撐框架84更低。因此，其設定使得當在人的坐入動作或踏板操作過程中載荷波動產生或輸入振動時，連接到前部扭力桿81的前部臂82和83比連接到后部扭力桿71的后部臂72和73更可移動。通過如上設定，前部臂82和83對于載荷波動更加靈敏，并且特別地，提高高頻振動吸收。然而，前部臂82和83的更高靈敏度基于以上扭力桿、臂和支撐框架的布置的差別。也就是說，由于布置的差別前部臂82和83的靈敏度生來更高。因此，假定前部臂82和83的長度與后部臂72和73的長度一樣，前部臂82和83的靈敏度變得太高，并且因此前部臂82和83緊靠用作前部臂82和83的制動器的環(huán)型框架21d和22d(將在后面描述)太快，容易引起底部接觸的感覺。因此，前部臂82和83的長度優(yōu)選設定范圍為后部臂72和73的長度的90％到60％，更優(yōu)選從80％到70％。
如圖2和5所示，在第一扭力桿單元70中，提供結合支架(后部結合支架)75在后部支撐框架74上向上伸出，底網60的后端61在后部支撐框架74之下通過后被向后拉動，并且由在后端61提供的基本U形板構件構成的被結合部分61a與后部結合支架75相結合，使得固定底網60的后端61，以便從下部圍繞后部支撐框架74卷繞。在第二扭力桿單元80中，提供結合支架(前部結合支架)85在前部支撐框架84上向下伸出，底網60的前端62在前部支撐框架84之上通過后被向前拉動，并且由在前端提供的基本U形板構件構成的被結合部分62a與前部結合支架85相結合，使得固定底網60的前端62，以便從上部圍繞前部支撐框架84卷繞。通過如上構造，當載荷從上部施加到底網60上時，底網60移位以便卷繞放置在前部的第二扭力桿單元80的前部支撐框架84，并且至于放置在后部的第一扭力桿單元70的后部支撐框架74，底網60移位以便從后部支撐框架74剝離。在底網60的后端61附近，力的大的分量在從后部支撐框架74剝離底網60的方向上抵靠后部支撐框架74作用，該方向處于重力的方向上，由于來自上部的載荷，并且在旋轉臂72和73的水平方向上的分力的功能較小。然而，由于在坐入時的載荷圍繞在坐骨節(jié)點以下的點作用，從相應于坐骨節(jié)點以下的點的位置到前部支撐框架84的距離比到后部支撐框架74的距離更長。因此，至于前部支撐框架84，當入座時，在水平方向上拉動前部支撐框架84的力的分量，換句話說，在向后傾斜方向上旋轉前臂82和83的力分量極大地作用。因此，在后部臂72、73和前部臂82、83的分力之間產生振幅的差別。而且，當完全按壓踏板時，如圖3所示，膝蓋在延伸方向上位移并且屁股升高。此時，由于底網60伴隨屁股向上移位，第二扭力桿單元80的臂82和83易于在與膝蓋的移動方向幾乎相同的方向上樞軸轉動。
在如上列舉的專利文獻1到5中布置的扭力桿單元的支撐框架中，如圖7A和7B所示，在底網的后端從上部或者從支撐框架以下卷繞支撐框架之后，底網后端被朝向底網前端拉動，并且兩個位置在從后端朝向前端側的位置處重疊。換句話說，連接底網后端附近以便在支撐框架被插入的狀態(tài)下形成圓柱。因此，當沒有載荷施加時，其處在如圖7A所示的狀態(tài)，但是當施加載荷時，力偶作用于產生由圖7B中所示箭頭示出方向上的撓矩。因此，感知到底網向下移位的感覺，這產生異物的感覺。而且，當施加載荷時，連接到為圓柱形狀的支撐框架上的底網沿著支撐框架的周表面旋轉，產生摩擦。因此，當使得在底網和支撐框架之間的連接結構類似于傳統(tǒng)結構時，如果，首先，傳統(tǒng)結構用在前部支撐框架84側部，一部分載荷由該摩擦接收，其消除了用于圍繞前部扭力桿81旋轉前部支撐框架84和前部臂82、83的力，這導致降低靈敏度。如果，其次，傳統(tǒng)結構用在后部支撐框架74側部，用于從后部支撐框架74剝離底網60的在重力方向上的力變弱，并且由于底網60的后端在向后向上傾斜方向上被拉動，坐在吊床上的感覺，其是好像從后部推動屁股或骨盆的感覺。從而，通過如上所述提供結合支架75和85優(yōu)選執(zhí)行底網60的后端62和前端61連接到相應支撐框架74和84上。
在圖2中，僅僅一板狀物件用作如圖6A詳細示出的結合支架75或85。然而，在圖5中，如圖6B詳細所示連接基本U形的結合支架75或85。能夠使用兩者作為結合支架75和85。在如圖6A所示的板的情況下，由于前端62(或后端61)通過縫紉線66僅僅連接到由基本U形的板構件制成的被結合部分62a(或被結合部分61a)上，施加到底網60上的載荷由被結合部分62a(61a)和縫紉線66的強度支撐。因此，當立體編織織物用作底網60時，與縫紉線66連接的位置由于載荷而移位，產生不期望的底網的拉伸，并且也出現(xiàn)耐用性問題。因此，如圖6B所示，通過使用為基本U形的結合支架75或85，優(yōu)選構造底網的端部使得通過縫紉線66連接到前端62(或后端61)上的被結合部分62a(或被結合部分61a)插入基本U形的結合支架75或85的內部并連接。通過采取該結構，當施加載荷時，插入基本U形的結合支架75或85的部分在旋轉方向上移位，并且在被結合部分62a(61a)的內表面和基本U形的結合支架75或85的一個壁部之間以及在被插入部分的上端附近的外表面和基本U形的結合支架75或85的另一壁部之間產生摩擦。因此，由于在旋轉方向上插入基本U形的結合支架75或85的部分的移位和上述摩擦而使得施加到底網60的載荷轉化為形狀改變，因此能夠消除施加到縫紉線66的連接部分上的力并且能夠抑制底網60的不必要的拉伸。
在底網60下提供與底網60一起用于支撐載荷的輔助彈性機構。本實施例的該輔助彈性機構包括輔助網90和卷簧91。具體地說，輔助網90具有從中心近旁到底網60的前部附近延伸的尺寸并且經由卷簧91伸展跨過座椅框架20的側部框架21和22。作為輔助網90，能夠使用上述的兩維布料或立體編織織物。輔助網90尤其執(zhí)行穩(wěn)固支撐體重和防止與后部扭力桿71底部接觸的功能。由于在相應于從中心近旁到底網60附近的位置處提供輔助網90，并且當人坐入時，輔助網90的位置比相應于坐骨節(jié)點以下的點的位置稍微更向前移位，并且輔助網90也具有防止當坐入時屁股向前移位并且維持平穩(wěn)坐入姿勢的功能。
根據本實施例，由于在組成第一扭力桿單元70的后部臂72、73和后部支撐框架74與用作它們的支點的后部扭力桿71之間的位置關系；以及在組成第二扭力桿單元80的前部臂82、83和前部支撐框架84與用作它們的支點的前部扭力桿81之間的位置關系如上設定，并且由于底網60的力分量如上作用，當載荷經由座墊的緩沖構件40施加到底網60上時移動的容易度不同。當坐入時，主要地第二扭力桿單元80的前臂82、83和前部支撐框架84使用前部扭力桿81作為支點抵靠前部扭力桿81的彈力在向后傾斜方向上移動。換句話說，當坐入時，前部臂82和83有效沖程，并且位移量大。因此，當坐入時，在股骨后側和屁股處主要感知的沖程感增加，使得提高坐上的感覺。而且，由于其構造成使得前部臂82和83如上所述有效沖程，并且同時，底網60的張力總是作用在前部扭力桿81上，即使當具有大約30mm厚度的薄的立體編織織物或薄的氨基甲酸乙酯材料等等用作座墊的緩沖構件40時，盡管放置前部支撐框架84也沒有碰撞的感覺。由于第二扭力桿單元80以此方式工作，比第一扭力桿單元70的后部臂72、73和支撐框架74在操作中更加有效，并且通過放置在后部的第一扭力桿單元70的上推力較小，表面剛性提高，并且在坐骨節(jié)點以下通過底網60的屁股的支撐更均勻，使得傳統(tǒng)放置用來補充連續(xù)性感覺的不足的網、塑料板等等變得不必要。
在坐入移動已經完成之后的靜態(tài)坐入狀態(tài)中，最重的載荷施加到在坐骨節(jié)點以下附近，但是如上所述，由于第一扭力桿單元70的后部臂72和73比第二扭力桿單元80的前部臂82和83更難于移動，因此能夠穩(wěn)固地支撐由人重量引起的載荷，由于第一扭力桿單元70的后部扭力桿71的彈力功能而不會接觸底部。另外，此時，輔助網90和卷簧91的彈力以輔助方式作用以便抑制屁股向前偏移并且穩(wěn)定坐入姿勢。
第一扭力桿單元70的后部扭力桿71、第二扭力桿單元80的前部扭力桿81和支撐輔助網90的卷簧91的相應彈力協(xié)同作用于在駕駛過程中經由車體地板輸入的振動。對于高頻振動，前部扭力桿81的彈力主要作用并且卷簧91的彈力同時以輔助方式作用，并且對于圍繞共振點的低頻振動，后部扭力桿71的彈力和前部扭力桿81的彈力連續(xù)對齊作用，這降低彈簧常數(shù)，并且由于張力結構的松散而阻尼率增加，該張力結構包括底網60和以預定張力約束到座椅框架20上的座墊緩沖構件，使得阻尼產生。卷簧91的彈力也以補充方式作用。由于后部扭力桿71和前部扭力桿81經由底網60形成連續(xù)的連接彈簧結構，彈簧常數(shù)取決于是否一個主要地作用或者兩者一起作用而從k到k/2改變，并且阻尼率跟隨該改變變化。通過如上不時地改變阻尼率，在高頻區(qū)域中的振動傳送系數(shù)特征尤其提高，并且消除車體的不同機械元件振動的感覺并且緩解不舒服的感覺。
當輸入沖擊時，如圖4所示，大的載荷在后部施加到座椅靠背上，并且座墊的側部框架的后部附近向下彈性變形。此時，提供有與底網60的后端結合的后部支撐框架74的第一扭力桿單元70在更低的向后傾斜方向上位移。第二扭力桿單元80的臂82、83和支撐框架84通過由腿部推動而從向前傾斜的狀態(tài)返回到向后傾斜的狀態(tài)。因此，底網60暫時變松，阻尼率增加，并且沖擊力也減輕。這里，考慮諸如交通事故之類的更大沖擊力。在該情況下，座墊的上述側部框架的彈性變形部分承受塑性變形。由此，底網60進一步向下被推動。那么，由于力，前部臂82和83緊靠在制動器上，該制動器放在第二扭力桿單元80的前部臂82、83的向后傾斜側上并且限制前部臂82和83的樞軸轉動范圍。而且，通過制動器的變形或位移，前部臂82和83的控制位置進一步向后移動，使得底網60進一步變松，這導致阻尼率進一步增加。本實施例的結構也包括如上抵靠人體減輕沖擊力的功能。前部臂82和83由圖1中的環(huán)型框架21d和22d圍繞，在本實施例中，在環(huán)型框架21d和22d之外放在臂82和83的向后傾斜側上的部分作用為制動器，以便控制在向后傾斜側上樞軸轉動的范圍，并且放在臂82和83的向前傾斜側上的部分作用為制動器，以便控制樞軸轉動到向前傾斜方向上的范圍。緊靠制動器的前部臂82和83的樞軸轉動范圍優(yōu)選設定為分別在向前傾斜和向后傾斜方向上圍繞前部扭力桿81最大40°的范圍，并且優(yōu)選在25°到35°的范圍內。通過該設定，當如上施加大于預定極限的載荷時通過緊靠制動器能夠執(zhí)行如上所述沖擊吸收的功能。
圖8和9是示出本發(fā)明的另一實施例的視圖。在本實施例中，第一調節(jié)彈簧131和132的第一側端與支撐放置在座墊后部的第一扭力桿70的后部扭力桿71的金屬配件21a和22a相結合，并且相應的其它端部結合在底網60的兩個后端側附近。而且，第二調節(jié)彈簧133、134的第一側端與支撐放置在座墊前部的第二扭力桿80的前部扭力桿81的金屬配件21b、22b相結合，并且其它端部與底網60的前端兩側附近相結合。其它構造與前面描述圖1和2中示出的實施例一樣。
在本實施例中，通過如上提供第一和第二調節(jié)彈簧131到134，除了后部扭力桿71和前部扭力桿81的彈力之外，調節(jié)彈簧131到134的彈力作用。因此，與在圖1和2所示的實施例示出的座椅結構相比能夠實現(xiàn)具有強烈彈性感覺的結構，使得能夠更穩(wěn)固地支撐體重。當輸入振動時，由于這些調節(jié)彈簧131到134與后部扭力桿71和前部扭力桿81一起作用，能夠通過簡單結構執(zhí)行彈性感覺或阻尼特性的調節(jié)。也能夠制造使得第一和第二調節(jié)彈簧131到134僅僅放置在座椅前部或后部的結構。而且，在本實施例中，放置第一和第二調節(jié)彈簧131到134中的兩件，但是放置的彈簧的數(shù)量不作限定。也能夠使放置的第一調節(jié)彈簧131、132的數(shù)量不同于第二調節(jié)彈簧133、134的數(shù)量。
圖10和11是示出本發(fā)明再一實施例的視圖。在本實施例中，組成座墊的底網支撐機構并且支撐底網60的第一扭力桿70和第二扭力桿80的結構與上述實施例中一樣。因此，提供有第一扭力桿70和第二扭力桿80的座墊的底網支撐機構改進坐上的感覺和坐入舒適性，并且類似于以上實施例提高振動吸收性。
然而，在本實施例中，輔助彈性機構不像以上實施例一樣由輔助網90和卷簧91構成，而是包括氣墊100而不是輔助網90。氣墊100包括多個(在本實施例中為兩個)分隔的凸出部分101和102，以及在這些凸出部分101和102的邊緣部分處整體固定的撓性板103，該撓性板103固定在底網60的后表面上，并且在相應于從靠近中心到底網60的前部的附近的位置處提供。凸出部分101和102通過加工的立體編織織物形成為近似圓柱形狀，并且具有進氣口的氣囊101a和102a布置在凸出部分的內部。泵(未示出)連接到在氣囊101a和102a中提供的進氣口上，使得注入的空氣量能夠調節(jié)。而且，在凸出部分101和102以下，提供固定到座椅框架20上的輔助板105，使得當?shù)拙W60向下移動時凸出部分101、102鄰接并且顯示出預定彈力。
通過該結構，類似于在上述實施例中的輔助彈性機構，執(zhí)行特別是與后部扭力桿71一起穩(wěn)固地支撐體重并且防止底部接觸的功能，并且由于當人坐入時氣墊100比相應于在坐骨節(jié)點以下的點的位置稍微進一步向前放置，在坐入過程中顯示出防止屁股向前位移和維持穩(wěn)定坐入姿勢的功能。優(yōu)選在小位移的高頻振動的情況下設定氣墊100不在輔助板105上鄰接。由此能夠經由輔助板105抑制振動的傳送。
應當指出在圖10和11中的符號110指示距離底網60一定距離向下提供的后部輔助網，其放在相應于從靠近中心到后部在底網60上的區(qū)域的位置處，并且符號111指示彈性支撐后部輔助網的卷簧。提供這些來進一步抑制當施加大載荷時底部接觸的感覺，因為施加到相應于從靠近中心到后部在底網60上的區(qū)域的位置的載荷大。如果具有小彈簧常數(shù)的構件用作后部輔助網110，在座墊處的阻尼性能增加，而如果使用具有大彈簧常數(shù)的構件，在座墊處彈性的感覺增加。因此，通過后部輔助網110能夠調節(jié)阻尼性能和整個座墊的彈簧特征。符號120指示腰部支撐，其在由靠背框架30支撐的座椅靠背的底網36的后表面上提供，以便能夠鄰接從骨盆到腰椎的區(qū)域。腰部支撐120使用與上述氣墊100相同的結構，并且提供有兩個凸出部分121和122，其內結合有氣囊121a和122a，以及與凸出部分結合成整體的撓性板123。由于其包括撓性板123，與傳統(tǒng)公知腰部支撐相比，由于撓性板，凸出部分作用為具有更大曲率的碰撞感，這給出具有高線性的彈簧特征。因此，變得能夠不使用大力以第三和第四腰椎作為中心而跟隨脊骨曲率的改變。由此，能夠支撐腰椎和骨盆而沒有異物的感覺。由于具有高線性的彈簧特征，也具有減小振動傳送到腰部的功能。換句話說，腰部支撐120不僅具有支撐和調節(jié)腰部的作用，而且由于線性彈簧特征具有吸收高頻振動的功能。能夠構造氣囊121a和122a不連接到泵上，使得空氣能夠在所有時間進入和外出，并且在這種情況下能夠利用由氣囊121a和122a中的空氣流動引起的阻尼功能。
圖12和13是示出本發(fā)明另一實施例的視圖。本實施例特征在于在圖10和11中示出的氣墊100構造為覆蓋有布料材料108，該布料材料108通過將端部連接到底網60上而提供，換句話說，氣墊100插入袋形布料材料108中。當人坐入或者輸入振動時，通過張力改變而改變由底網60和布料材料108圍繞的范圍(區(qū)域)，并且與它們接觸的氣墊100的形狀改變使得氣墊100的彈性作用。在圖10和11示出的實施例中，輔助板105布置在氣墊100以下，以便讓氣墊100的彈性作用。然而，在本實施例中，通過布置這種布料材料108，輔助板105提供給座椅框架20變得不必要，這有助于結構的簡化和座椅框架20的重量減少。
同時在圖1、2、8和9，跨過靠背框架30伸展諸如立體編織織物等之類的座椅靠背50的緩沖構件的結構示出作為靠背部分的結構，在圖10和11中，座椅靠背36的底網彈性經由如上所述的卷簧35布置在靠背框架30上，并且布置座椅靠背50的緩沖構件以便覆蓋它。而且，上述腰部支撐120提供在座椅靠背36的底網的背面?zhèn)壬?。由于為座墊提供上述底網支撐機構是本發(fā)明的特征，在這些圖中示出的座椅靠背的結構僅僅是實例，并且靠背的結構當然不限定于這些。在圖10和11示出的實施例中，也能夠提供如圖8和9所示用于調節(jié)的彈簧。
(測試實例)測量根據圖10和11示出的本發(fā)明實施例的座椅結構的振動傳送系數(shù)(在圖14中稱為“可變的彈簧常數(shù)前部和后部扭力桿”)。指出對于在實例中使用的座墊結構來說兩維布料材料用作底網60，立體編織織物用作座墊的緩沖構件40，并且底網60以小于5％的拉伸率伸展跨過座椅框架20。作為對比，也測量如下結構的振動傳送系數(shù)。這些為具有與圖10和11所示相同結構的座椅結構，除了沒有提供在圖10和11所示座椅結構中的第二扭力桿單元80，并且底網60的前部固定地結合到在座椅框架20的側部框架21、22的前端之間伸展的前部框架上，換句話說，僅僅在座椅后部提供有扭力桿單元(第一扭力桿單元)的座椅結構(在圖14中稱為“固定的彈簧常數(shù)后部扭力桿”)；相反，僅僅在座椅前部提供有扭力桿單元(第二扭力桿單元)的座椅結構(在圖14中稱為“固定的彈簧常數(shù)前部扭力桿”)；并且根本沒有提供扭力桿單元而是厚度90mm的高密度、高彈性氨基甲酸乙酯泡沫(在圖14中稱為“完全泡沫氨基甲酸乙酯”)的傳統(tǒng)公知的座椅結構。
振動傳送系數(shù)如下進行測量。上述各個座椅結構安裝到振動器的平臺上，并且同時，加速傳感器安裝在相應于在座墊緩沖構件的坐骨節(jié)點以下位置的附近，58Kg體重的日本男性坐入各個座椅結構，并且在具有1mm的單向振幅(垂直峰值到峰值振幅2mm)以及振動頻率在180秒中從0.5Hz到15Hz的正弦波的狀況下給出振動。結果在圖14中示出。
由于完全泡沫氨基甲酸乙酯具有超過5Hz的共振點，并且共振點的振動傳送系數(shù)低到1.7Hz，在8Hz或更大的高頻區(qū)域中完全泡沫氨基甲酸乙酯的振動吸收性特征示出最差值。另一方面，在座墊后部提供扭力桿單元的結構(在圖14中稱為“固定的彈簧常數(shù)后部扭力桿”)與完全泡沫氨基甲酸乙酯相比較示出其共振點朝向更低頻率側移動一點，并且在共振點處振動傳送系數(shù)增加，使得彈簧特征的感覺變強。因此，示出在高頻區(qū)的振動吸收性比完全泡沫氨基甲酸乙酯更大提高。
而且，在座椅前部提供有扭力桿單元(第二扭力桿單元)的座椅結構(在圖14中稱為“固定的彈簧常數(shù)前部扭力桿”)，示出與在座墊后部提供扭力桿單元的結構(在圖14中稱為“固定的彈簧常數(shù)后部扭力桿”)相比，其共振點朝向更低頻率側移動更多，并且在共振點處的振動傳送系數(shù)增加。這是因為布置在座椅前部的第二扭力桿單元的操作效率比布置在座墊后部的情況更良好，并且由于底網60自身的擴張和收縮引起的衰減變小，使得彈簧特征的感覺變強，并且因此，在高頻區(qū)的振動吸收性進一步提高。
另一方面，在根據本發(fā)明實施例的座椅結構“可變的彈簧常數(shù)前部和后部扭力桿”中，因為由于前部扭力桿81和后部扭力桿71的串聯(lián)連接在靠近共振點的地點處作用的彈簧常數(shù)為k/2，與在座椅前部提供有扭力桿單元的座椅結構(在圖14中，“固定的彈簧常數(shù)前部扭力桿”)相比阻尼率升高并且在共振點處的振動傳送系數(shù)降低，示出在由前部扭力桿和后部扭力桿產生的共振特征之間的中間共振特征。同時，在高頻區(qū)域，靈敏地反作用的前部扭力桿81的特征保持支配位置，并且變得變得與在座椅前部提供有扭力桿單元的座椅結構(在圖14中“固定的彈簧常數(shù)前部扭力桿”)近乎一樣的振動吸收性。換句話說，根據本發(fā)明實施例的座椅結構能夠在座椅前部僅僅提供有扭力桿的結構的高頻區(qū)域中維持良好的振動吸收性，并且同時，能夠降低共振點的振動傳送系數(shù)，示出在圖14所示座椅結構當中最良好的振動特征。
下面，對于根據本發(fā)明的實施例的“可變的彈簧常數(shù)前部和后部扭力桿”的座椅結構(在圖15和16中稱為“前部和后部扭力桿類型”)以及對于傳統(tǒng)公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯(在圖15和16中稱為“完全泡沫類型”)比較在坐骨節(jié)點和第三腰椎以下的點處的相應壓力波動。使用包括靠近共振點5Hz的從3Hz到10Hz每1Hz的不同激發(fā)頻率測量在坐骨節(jié)點以下點處的壓力波動，并且結果在圖15中示出。對于第三腰椎的壓力波動來說，在內臟共振點的6Hz處的激發(fā)以及拍背(backslap)發(fā)生的10Hz處的激發(fā)進行比較并且結果在圖16中示出。兩個結果示出1秒的壓力波動數(shù)值。
從圖15中發(fā)現(xiàn)根據本發(fā)明實施例的“可變的彈簧常數(shù)前部和后部扭力桿”的座椅結構，例如，在3Hz處61g/cm2到62g/cm2，在4Hz處62g/cm2到65g/cm2，在5Hz處50g/cm2到54g/cm2，在7Hz處74g/cm2到76g/cm2，在8Hz處68g/cm2到71g/cm2。然而，傳統(tǒng)公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅結構波動，例如在3Hz處101g/cm2到105g/cm2，在4Hz處99g/cm2到103g/cm2，在5Hz處83g/cm2到89g/cm2，在7Hz處106g/cm2到109g/cm2，在8Hz處105g/cm2到110g/cm2。換句話說，在傳統(tǒng)公知的完全泡沫氨基甲酸乙酯的情況下，在共振點附近在9Hz和5Hz處在80g/cm2到90g/cm2的范圍中的波動示出最低，并且在其它頻率處，壓力波動示出在低頻和高頻處大約100g/cm2或更大的高數(shù)值，然而在根據本發(fā)明實施例的座椅結構的情況下發(fā)現(xiàn)從低頻到高頻測量的頻率根本沒有數(shù)據超過80g/cm2，并且根據本發(fā)明實施例的座椅機構示出比完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅結構更加低的壓力值。而且，波動的寬度小，波形的角變圓，并且在高頻處的噪音分量在根據本發(fā)明實施例的座椅結構的側部上極大地降低。換句話說，波形轉化為具有基本固定圓形的正弦波，并且路表面的表面被良好察覺。這是因為在包括在座墊緩沖構件(本發(fā)明的座墊構件和支撐緩沖構件的框架比完全泡沫氨基甲酸乙酯和需要支撐完全泡沫氨基甲酸乙酯的框架更輕)的彈簧以下的系統(tǒng)當中質量的差別，并且發(fā)現(xiàn)由于壓力值小，壓力波動的寬度也小，并且即使在根據本發(fā)明實施例的座椅結構的側部上的共振點附近波形的角也變圓。振動不以被人察覺不舒服的方式傳送，并且駕乘舒適性良好。另外，在圖16中在第三腰椎中示出完全相同的趨勢，也即，在6Hz或10Hz處，壓力值小，壓力波動的寬度也小，并且在根據本發(fā)明實施例的座椅結構的側部上波形的角變圓。因此根據本發(fā)明實施例的座椅結構與傳統(tǒng)泡沫氨基甲酸乙酯泡沫相比提供良好的駕乘舒適性。
下面，通過將根據本發(fā)明實施例的“可變的彈簧常數(shù)前部和后部扭力桿”的座椅結構和“完全泡沫氨基甲酸乙酯”的座椅結構安裝在振動器平臺上而執(zhí)行運動疲勞實驗。測試者坐入，并且振動施加有任意波，包括由實際駕駛路面收集的不規(guī)則垂直振動。測試者為沒有腰痛的29歲健康日本男性，168cm高和85kg重。另外，比較在相同測試者坐在工作椅上執(zhí)行諸如操作計算機的鍵盤或鼠標之類的輕工作的狀態(tài)下積累的疲勞程度(比較測試實例1)，以及在測試者后背接觸座椅靠背緩沖構件的表面的放松姿勢下、在使用伸展跨過框架的立體編織織物作為座墊和座椅靠背的緩沖構件、由Delta Tooling Co.Ltd.制造的座椅結構上、沒有振動的靜止坐入狀態(tài)測量的疲勞程度(比較測試實例2)。比較測試實例1示出疲勞容易積累的狀態(tài)的典型實例，并且比較測試實例2示出疲勞不容易積累的狀態(tài)的典型實例。結果在圖17中示出。
應當指出疲勞程度(脈沖波肌肉疲勞程度)通過本申請人在日本專利申請No.2003-363902中提出的裝置來進行計算。執(zhí)行該裝置使得通過光學指尖脈沖波測量計測量指尖體積脈沖波，檢測獲得的指尖體積脈沖波在時間序列數(shù)據中初始波形的每個周期的峰值，從獲得的每個峰值計算每個預定時間范圍內在上限側上峰值和在下限側上峰值之間的差值。該差值作為功率值，通過相對上述預定時間以預定重疊率(lap rate)滑動計算該梯度預定次數(shù)而確定在預定時間范圍中相對時間軸的功率值的梯度，通過完全處理功率值梯度而計算積分值，并且該積分值作為疲勞程度。由于該積分值被認為和疲勞的傳感器評測具有相關性，其用作脈沖波肌肉疲勞程度。
圖17清楚示出根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)形式的座椅結構比完全泡沫氨基甲酸乙酯的情況更難于積累疲勞。完全泡沫氨基甲酸乙酯的情況示出類似于比較測試實例1的趨勢，該比較測試實例1是容易積累疲勞的典型實例，而根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)座椅結構的情況示出類似于比較測試實例2的趨勢，該比較測試實例2是不容易積累疲勞的典型實例，并且在完全泡沫氨基甲酸乙酯的情況中，疲勞以根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)座椅結構的速率兩倍前進。
圖18示出通過使用從圖17獲得的疲勞曲線而獲得的視圖，并且通過最小平二乘方方法展開在時間軸上疲勞曲線的梯度。通過總是相同節(jié)奏運轉的振動器的休息消除疲勞而返回初始狀態(tài)的動態(tài)平衡的吵鬧(振動)從該疲勞曲線的梯度曲線(此后稱為變體曲線)的波動中定量。示出變體曲線的波動越大，越可能在相對坐在座椅上產生的疲勞從疲勞中恢復的方向上改變頭腦和身體狀況，并且示出變體曲線的波動越小，頭腦和身體的狀況對疲勞的相應性越差。(查閱“使用指尖體積脈沖波的變化的疲勞程度評測方法的研究”汽車技術協(xié)會SpringTime Scientific Lecture Meeting(2005年5月18日)(Naoki Ochiai，Etsunori Fujita，Yumi Ogura，Koji Murata，Tsutomu Kamei，Shigehiko Kaneko))。
從圖18中清楚發(fā)現(xiàn)類似于作為不容易積累疲勞的典型實例的比較測試實例2，根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)的座椅結構是具有極大波動變體曲線的座椅結構，并且能夠支撐人處在易于允許頭腦和身體應付疲勞的狀態(tài)。同時，在完全泡沫氨基甲酸乙酯的情況中，其為如下的座椅結構其具有很少波動的變體曲線并且與根據本發(fā)明實施例的座椅結構相比不易于操作人體能力來應付疲勞。在圖18中，發(fā)現(xiàn)如圖17清楚所示容易積累疲勞的比較測試實例1中的變體曲線的波動大。這是因為由于測量在靜態(tài)坐入狀態(tài)下進行而沒有在比較測試實例1中的振動，即使當與坐上根據本發(fā)明實施例的座椅結構的情況的測量結果相比時也看到應付疲勞的能力高。同時由于在測試者執(zhí)行輕工作時進行測量，其初始顯示高程度的疲勞，疲勞的積累速率遠大于根據本發(fā)明實施例的座椅結構的情況。然而，在根據本發(fā)明實施例的座椅結構的情況中，盡管由于激發(fā)輸入振動刺激，據說疲勞積累速率低，并且座椅結構能夠以接近靜態(tài)坐入狀態(tài)的方式處理高疲勞。
圖19和20是通過讓上述測試者坐在的根據本發(fā)明實施例的可變彈簧常數(shù)的座椅結構上而采用的數(shù)據，上述座椅結構提供在類似于以上的振動器上，并且通過安裝的簡化的腦電圖儀收集太塔(θ)波、阿爾發(fā)(α)波和貝塔(β)波。圖19示出從開始到30分鐘后的測量數(shù)據，并且圖20示出在測量開始之后從30分鐘到60分鐘。圖21和22示出完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅結構類似實驗的結果，并且圖21示出從開始到30分鐘后的測量數(shù)據并且圖22示出在測量開始之后從30分鐘到60分鐘。
在圖21和22示出的完全泡沫氨基甲酸乙酯的座椅結構的情況中，β節(jié)奏的分布率增加，并且其波動大，這意味著測試者示出放松注意力的趨勢。相反，在圖19和20示出的根據本發(fā)明實施例的座椅結構，β節(jié)奏的分布率穩(wěn)定，其波動小，這示出測試者坐在放松狀態(tài)中。
在圖19和20示出的根據本發(fā)明實施例的座椅結構中，在任意時間段收集一些θ節(jié)奏、α節(jié)奏和β節(jié)奏腦波中一些。同時，在圖21和22中，如在圖中符號“a”到“j”所示，存在某些時間段沒有腦波被收集。這是由于所謂的人為因素的產生；換句話說，由于在頸部、肩膀等等中的肌肉應力引起的肌電作用為噪音并且腦波埋在噪音中，使得腦波不能被收集。由此原因，據說具有由完全泡沫氨基甲酸乙酯組成的座椅結構的座椅經常使用肌肉力量來啟動身體移動并且容易產生肌肉應力，換句話說，其為容易產生疲勞的座椅。另一方面，在根據本發(fā)明實施例的座椅結構中，不能看到這種人為因素并且測試者發(fā)現(xiàn)能夠坐在更放松狀態(tài)中。
根據本發(fā)明，該結構包括放置在座椅后部的第一扭力桿單元以及放置在座椅前部的第二扭力桿單元，并且底網在第一扭力桿單元的支撐框架和第二扭力桿單元的支撐框架之間伸展。放置在座椅前部的第二扭力桿單元的臂和支撐框架圍繞用作支點的扭力桿向前樞軸轉動，并且由于該運動的方向與在踏板操作過程中膝蓋的運動方向相一致，在坐入時沖程感覺增加，在踏板操作等過程中在座墊前端處的碰撞感減小，并且坐入感覺和坐入舒適性提高。盡管通過布置第二扭力桿單元獲得柔軟的坐的感覺，類似于傳統(tǒng)方式，由于位于座椅后部的第一扭力桿單元，以相當硬和安全的彈簧常數(shù)穩(wěn)固接收坐入的人的載荷，使得能夠獲得穩(wěn)定的坐入舒適性。而且，由于第一扭力桿單元和第二扭力桿單元兩者均作用于在駕駛過程中輸入的振動，固有的頻率比傳統(tǒng)技術朝向更低的頻率側移動，并且獲得高的振動吸收性。
優(yōu)選為在座椅后部的第一扭力桿單元提供作為支點的扭力桿，以便位于比經由臂支撐的支撐框架更高，并且為在座椅前部的第二扭力桿單元提供作為支點的扭力桿，以便位于比經由臂支撐的支撐框架更低。優(yōu)選組成底網的立體編織織物等在第二扭力桿單元的支撐框架上通過并且與提供以便從支撐框架向下伸出的結合支架相結合，并且通過第一扭力桿單元的支撐框架下側，以便與提供以便從支撐框架向上伸出的結合支架相結合。通過如此構造，其中作為支點的扭力桿向下放置的第二扭力桿單元的支撐框架和臂比其中作為支點的扭力桿向上放置的第一扭力桿單元的支撐框架和臂更容易移位。更具體地說，依賴于放置在座椅前部和后部的各個扭力桿單元的布置并且依賴于將底網纏繞到它們上的方式獲得如下的效果。其意味著在其中扭力桿向下放置的第二扭力桿單元和其中扭力桿向上放置的第一扭力桿單元之間產生對載荷的增加和減小靈敏度的差別。也即，在類似第二扭力桿單元布置的情況下，當施加載荷(體重)時，由于底網位移以便卷繞支撐框架，在水平方向上載荷的分量容易作用，并且在載荷波動時，第二扭力桿單元的扭力桿和臂(支撐框架)比底網自身的拉伸更容易位移。這來自底網張力的彈簧常數(shù)大于扭力桿的彈簧常數(shù)。然而，在第一扭力桿單元中，當人坐入時，底網向下波動的量大，好像在從支撐框架剝離的方向上底網自身極大移位。因此，底網的向下位移與底網自身的拉伸相比相對大。載荷不容易作用為水平分量，并且第一扭力桿單元的扭力桿和臂(支撐框架)難于位移。
從而，第二扭力桿單元主要作用在小載荷波動的情況下。然而，在大載荷波動的情況下，不僅僅第二扭力桿單元而且第一扭力桿單元額外地工作，并且兩個扭力桿串聯(lián)放置，使得1/2的彈簧常數(shù)起作用。換句話說，第一扭力桿單元和第二扭力桿單元進行連接使得經由底網的力的傳送效率不同，并且在共振點附近大的位移的情況中，兩個扭力桿一起作用。此時，由于它們作用為串聯(lián)連接的彈簧，組合彈簧常數(shù)變得比各個扭力桿的單個彈簧常數(shù)更小。因此，由于共振點的固有頻率降低并且作為張緊結構的底網變松，阻尼率變大，相位延遲發(fā)生，并且共振峰值降低。因此，依賴于輸入振動的大小，根據第一扭力桿單元和第二扭力桿單元中各個扭力桿中之一的彈力主要作用或者兩個扭力桿均作用，彈簧常數(shù)時刻改變。因此，阻尼率連續(xù)改變。也即，由于彈簧常數(shù)在共振點處變?yōu)?/2，阻尼率為，以便降低共振峰值。另一方面，在高頻振動的情況下，放置在座椅前部的第二扭力桿單元的彈簧常數(shù)k作用并且由于相位延遲吸收振動。這比兩個扭力桿單元一起工作的情況變得更穩(wěn)固和更小阻尼彈簧作用。在高頻振動的情況下，由于振動在反相中吸收，小的阻尼率優(yōu)選。當僅僅第二扭力桿單元主要作用時阻尼小的原因在于在與第二扭力桿單元相結合的底網的前端附近中，第二扭力桿單元的臂和支撐框架的位移方向與膝蓋的移動方向相一致，并且因此底網的拉伸小，并且扭力桿的彈性有效作用。這是因為由于經由關節(jié)的腿部的連接機構，當垂直振動輸入屁股或腿部時，其轉化為在前部和后部的振動。
權利要求
1.一種座墊的底網支撐機構，其支撐放在通過伸展跨過座椅框架而提供的座墊緩沖構件以下的底網，包括第一扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的后部提供這些臂；以及第二扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的前部處提供所述臂，其中底網在所述第一扭力桿單元的支撐框架和第二扭力桿單元的所述支撐框架之間伸展。
2.如權利要求1所述座墊的底網支撐機構，其中提供所述第一扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更高。
3.如權利要求1所述座墊的底網支撐機構，其中提供所述第二扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更低。
4.如權利要求2所述座墊的底網支撐機構，其中向上伸出的結合支架安裝到所述第一扭力桿單元的支撐框架上，所述底網的后端在支撐框架以下通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在后端處提供的被結合部分與所述結合支架相結合。
5.如權利要求3所述座墊的底網支撐機構，其中向下伸出的結合支架安裝到所述第二扭力桿單元的支撐框架上，所述底網的前端在支撐框架以上通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在前端處提供的被結合部分與所述結合支架相結合。
6.如權利要求1的座墊的底網支撐機構，其中在所述第二扭力桿單元中臂的樞軸轉動范圍設定為相對于未裝載狀態(tài)圍繞扭力桿分別在前部和后部40°角度或更低。
7.一種座椅結構，其具有通過伸展跨過座椅框架而提供的座墊的緩沖構件，和放置在座墊的緩沖構件以下的底網，包括第一扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的后部處提供這些臂；以及第二扭力桿單元，其包括扭力桿、連接該扭力桿的臂和由臂支撐的支撐框架，并且圍繞用作支點的所述扭力桿在前部和后部樞軸轉動地在座墊的前部處提供所述臂，其中底網圍繞所述第一扭力桿單元的支撐框架和所述第二扭力桿單元的支撐框架伸展。
8.如權利要求7所述的座椅結構，其中提供所述第一扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更高。
9.如權利要求7所述的座椅結構，其中提供所述第二扭力桿單元使得用作支點的扭力桿位于比由臂支撐的支撐框架更低。
10.如權利要求8所述的座椅結構，其中向上伸出的結合支架安裝到所述第一扭力桿單元的支撐框架上，所述底網的后端在支撐框架以下通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在后端處提供的被結合部分與所述結合支架相結合。
11.如權利要求9所述的座椅結構，其中向下伸出的結合支架安裝到所述第二扭力桿單元的支撐框架上，所述底網的前端在支撐框架以上通過并且圍繞支撐框架伸展，并且在前端處提供的被結合部分與所述結合支架相結合。
12.如權利要求7所述的座椅結構，其中所述第二扭力桿單元的臂的樞軸轉動范圍設定為相對于未裝載狀態(tài)圍繞扭力桿分別在前部和后部40°角度或更低。
13.如權利要求7所述的座椅結構，其中在沖擊過程中當?shù)扔诨虼笥陬A定極限的載荷向后放在座椅靠背上時，座椅框架的側部框架彈性變形，所述第一扭力桿單元的支撐框架在更低的向前傾斜方向上相對位移，底網的張力下降，并且阻尼率增加。
14.如權利要求13所述的座椅結構，其中提供控制在向后傾斜方向上所述第二扭力桿單元的臂的樞軸轉動范圍的制動器構件，并且在沖擊過程中所述底網的張力變松之后當?shù)诙ちU單元的臂在制動器構件上鄰接時，該制動器構件變形或者移位進一步向后移動臂的控制位置，以便進一步降低所述底網的張力。
15.如權利要求7所述的座椅結構，進一步包括在所述第一扭力桿單元和第二扭力桿單元之間在所述底網以下提供的輔助彈性機構，以便與底網一起支撐載荷。
16.如權利要求15所述的座椅結構，其中所述輔助彈性機構包括放置在底網以下的輔助網，和將該輔助網彈性支撐到座椅框架的側部框架上的卷簧。
17.如權利要求15所述的座椅結構，其中形成所述輔助彈性機構包括放置在底網以下的氣墊并且具有多個分隔的凸出部分。
全文摘要
為了提高坐入舒適性和振動吸收性，提供包括放置在座墊后部的第一扭力桿單元70和放置在座墊前部的第二扭力桿單元80以及在第一扭力桿單元70的后部支撐框架74和在第二扭力桿單元80的前部支撐框架84之間伸展的底網60的結構。由于放置在座墊前部的第二扭力桿單元80的前部扭力桿81的彈力，在坐入時沖程感提高。由于放置在座墊后部的第一扭力桿單元70的后部扭力桿71的彈力，類似于傳統(tǒng)結構，能夠充分接收坐入人的載荷并且能夠獲得穩(wěn)定的坐入舒適性。由于第一扭力桿單元70和第二扭力桿單元80兩者一起作用于在駕駛過程中輸入的振動，振動吸收性比以往更大提高。
文檔編號B60N2/68GK1880122SQ20061009166
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權日2005年6月13日
發(fā)明者藤田悅則, 川崎誠司, 高田康秀 申請人:株式會社三角工具加工