车辆座椅装置转让专利

申请号 : CN201480004543.9

文献号 : CN104968526B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 竹内荣司加藤康之功刀晃辉

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

车辆座椅装置(1)包括:座位部分(7);座椅靠背(8),座椅靠背(8)被布置在座位部分(7)的后侧上;座位部分支撑机构(9),座位部分支撑机构(9)支撑座位部分(7),以使得座位部分(7)的左侧和右侧能够在车辆座椅装置(1)的竖直方向上相对于彼此移动;以及座位部分恢复力产生机构(40),座位部分恢复力产生机构(40)在座位部分(7)旋转时产生使座位部分(7)返回到原始位置的恢复力。

权利要求 :

1.一种车辆座椅装置,其特征在于包括:

座位部分(7);

座椅靠背(8),所述座椅靠背(8)被布置到所述座位部分(7)的后面;

座位部分支撑部分,所述座位部分支撑部分支撑所述座位部分(7),使得所述座位部分(7)的左侧和右侧能够在所述车辆座椅装置的竖直方向上彼此相对移动;

座位部分恢复力产生机构(40),所述座位部分恢复力产生机构(40)在所述座位部分(7)移动时产生使所述座位部分(7)返回到原始位置的恢复力;

座椅靠背支撑部分,所述座椅靠背支撑部分支撑所述座椅靠背(8),使得所述座椅靠背(8)的左侧和右侧能够在所述车辆座椅装置的竖直方向上彼此相对移动;以及座椅靠背恢复力产生机构(50),所述座椅靠背恢复力产生机构(50)在所述座椅靠背(8)移动时产生使所述座椅靠背(8)返回到原始位置的恢复力,并且所述车辆座椅装置还包括:

移动方向限制部分,当从上方观察时,所述移动方向限制部分使所述座位部分(7)和所述座椅靠背(8)在彼此相反的方向上旋转,其中所述座椅靠背支撑部分支撑所述座椅靠背(8),使得所述座椅靠背(8)的所述左侧和所述右侧在所述车辆座椅装置的纵向方向上彼此相对移动。

2.根据权利要求1所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座位部分恢复力产生机构(40)是被连接到所述座位部分(7)和支撑所述座位部分(7)的非移动部分的弹性部件。

3.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座位部分支撑部分在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑所述座位部分(7)。

4.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座位部分支撑部分支撑所述座位部分(7),使得所述座位部分(7)的所述左侧和所述右侧在所述车辆座椅装置的纵向方向上彼此相对移动。

5.根据权利要求4所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座位部分支撑部分在车辆的横摆方向上可旋转地支撑所述座位部分(7)。

6.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:从所述座位部分支撑部分延伸的所述座位部分(7)的旋转轴线在所述车辆座椅装置的纵向方向上在后部比在前部高。

7.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:从所述座位部分支撑部分延伸的所述座位部分(7)的旋转轴线通过就座在所述车辆座椅装置中的乘员的胸部附近的区域。

8.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座椅靠背恢复力产生机构(50)是被连接到所述座椅靠背(8)和支撑所述座椅靠背(8)的非移动部件的弹性部件。

9.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座椅靠背支撑部分在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑所述座椅靠背(8)。

10.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:所述座椅靠背支撑部分在车辆的横摆方向上可旋转地支撑所述座椅靠背(8)。

11.根据权利要求1或2所述的车辆座椅装置,其特征在于:根据所述座椅靠背支撑部分的所述座椅靠背(8)的旋转轴线通过就座在所述车辆座椅装置中的乘员的胸部附近的区域。

说明书 :

车辆座椅装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包含座位部分和座椅靠背的车辆座椅装置。

背景技术

[0002] 第2003-516267号(JP 2003-516267 A)PCT申请案的公开日文翻译描述了相关车辆座椅装置。JP 2003-516267 A中所描述的技术使得车辆座椅的框架结构能够由提升元件在相互隔离的两个平面内以球形方式调整。
[0003] 然而,JP 2003-516267 A中所描述的技术仅考虑作用在围绕曲线驾驶时的乘员上的横向负荷。且,在JP 2003-516267 A中所描述的技术的情况下,提升元件由驱动马达驱动,因此,车辆座椅不能够根据乘员的意图来移动。因此,关于改进转向操作性和在转弯时维持乘员的姿势的能力等,存在改进的空间。
[0004] 因此,本说明书的申请人已在较早提交的PCT申请案(PCT/JP2011/068326)中提出一种在转弯时能够使乘员较容易维持姿势的车辆座椅装置。
[0005] 也就是说,已知人的多数移动可通过在腰部区域(即,下背部)处开始且在各方向上移动腰部区域来较容易且有效地执行。举例来说,在跑动的情况下,人能够容易通过使腰部区域弯曲且旋转并在相反方向上移动骨盆和肩胛骨(肩胛)来快速跑动。且,例如,在空手道中,可通过使腰部区域弯曲且扭转并在相反方向上移动骨盆和肩胛骨来向冲拳递送速度和力量。
[0006] 然而,驾驶员就座于固定到车辆的座椅中,因此腰部区域被固定。因此,驾驶员必须在其腰部区域(腰部区域是自然移动的开始点)被固定的情况下执行驾驶操作。
[0007] 举例来说,当执行转向操作时,驾驶员不能够在将腰部区域作为开始点的情况下在相反方向上移动骨盆和肩胛骨,因此方向盘必须仅使用手臂的力量来转动。然而,与腰部区域的躯干肌相比,臂肌具有较小耐力,因此,当仅使用手臂的力量来转动方向盘时,手臂将容易变得疲劳。此外,不同于在腰部区域处开始的自然移动,手臂以腰部区域被固定的不自然的姿势移动,因此肩部和颈部也将容易变得疲劳。
[0008] 此外,当腰部区域被固定时躯干肌不能够有效地被使用(即,不能够产生大量的力量),因此横向刚度变得极低。因此,驾驶员被迫依赖于座椅的侧支撑件以抵抗在车辆转弯的方向上朝向外部作用的横向力,这导致座椅的重量和尺寸的增大。
[0009] 而且,当腰部区域继续被固定一延长的时间段时,腰部区域的躯干肌变得极衰弱,这导致背痛。出租车驾驶员的三种主要疾病是下背痛、痔疮和胃溃疡,但这些疾病的诱因据说是因驾驶车辆延长的时间段而引起的躯干肌的肌肉衰弱。
[0010] 在这种情形下,在较早提交的PCT申请案(PCT/JP2011/068326)中,该问题通过使车辆座椅装置的座位部分可移动来解决。
[0011] 然而,当使车辆座椅装置的座位部分可移动时,能够容易维持乘员在转弯期间的姿势,但是在完成转弯之后,已被移动的座位部分可能没有返回到原始位置,因此乘员的姿势可能没有返回到原始状态。

发明内容

[0012] 因此,本发明提供一种车辆座椅装置,该车辆座椅装置能够在转弯期间容易维持乘员的姿势,且接着在完成转弯之后使乘员的姿势返回到原始状态。
[0013] 本发明的一个方面涉及一种车辆座椅装置,该车辆座椅装置包括:座位部分;座椅靠背,座椅靠背被布置到座位部分的后面;座位部分支撑部分,该座位部分支撑部分支撑该座位部分,以使得座位部分的左侧和右侧能够在车辆座椅装置的竖直方向上相对于彼此移动;以及座位部分恢复力产生机构,该座位部分恢复力产生机构在座位部分移动时产生使座位部分返回到原始位置的恢复力。
[0014] 根据本发明的该方面的车辆座椅装置,乘员的骨盆的左侧和右侧能够通过在向左方向和向右方向上弯曲腰椎而在车辆座椅装置的竖直方向上相对于彼此而移动。因此,乘员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和在转弯时可良好地维持的姿势,因此乘员维持姿势的能力能够被改进。此外,在执行转向操作且车辆已转弯之后,所移动的座位部分能够通过由座位部分恢复力产生机构产生的恢复力而返回到其原始位置。因此,乘员的姿势能够返回到转向操作之前的原始状态。
[0015] 座位部分恢复力产生机构可为连接到座位部分和支撑该座位部分的非移动部分的弹性部件。
[0016] 这使得将座位部分返回到其原始位置的恢复力能够容易由简单结构产生。
[0017] 座位部分支撑部分可在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑座位部分。
[0018] 以这种方式在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑座位部分使乘员的骨盆能够在执行转向操作时自然地移动。因此,使用躯干肌来移动骨盆的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0019] 座位部分支撑部分可支撑该座位部分,以使得该座位部分的左侧和右侧在车辆座椅装置的纵向方向上相对于彼此而移动。
[0020] 这使乘员能够通过扭转腰椎而使骨盆的左侧和右侧在车辆座椅装置的纵向方向上相对于彼此而移动。因此,乘员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势,因此能够进一步改进乘员维持其姿势的能力。
[0021] 座位部分支撑部分可在车辆的横摆方向上可旋转地支撑该座位部分。
[0022] 以这种方式在车辆的横摆方向上可旋转地支撑座位部分使乘员的骨盆能够在转向操作得以执行时自然地移动。因此,使用躯干肌来移动骨盆的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0023] 从座位部分支撑部分延伸的座位部分的旋转轴线可在车辆座椅装置的纵向方向上在后部比在前部高。
[0024] 人的腰椎向后部倾斜,因此设置座位部分的旋转轴线以使得在车辆座椅装置的纵向方向上后部比前部高使腰椎能够容易弯曲和扭转。因此,乘员的转向操作性能够被进一步改进。
[0025] 从座位部分支撑部分延伸的座位部分的旋转轴线可通过就座于车辆座椅装置中的乘员的胸部附近的区域。
[0026] 骨盆通常主要将腰椎作为中心轴线而移动,因此使座位部分的旋转轴线通过乘员的胸部附近的区域使腰椎能够更容易弯曲和扭转。因此,乘员的转向操作性能够被更进一步改进。
[0027] 上述车辆座椅装置还可包含:座椅靠背支撑部分,该座椅靠背支撑部分支撑座椅靠背,以使得座椅靠背的左侧和右侧能够在车辆座椅装置的竖直方向上相对于彼此而移动;以及座椅靠背恢复力产生机构,该座椅靠背恢复力产生机构在座椅靠背移动时产生使座椅靠背返回到原始位置的恢复力。
[0028] 这能够通过在向左方向和向右方向上弯曲腰椎而使乘员的肩胛骨的左侧和右侧在车辆座椅装置的竖直方向上相对于彼此而移动。因此,乘员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势,因此乘员维持其姿势的能力能够被改进。此外,在执行转向操作且车辆已转弯之后,所移动的座椅靠背能够通过由座椅靠背恢复力产生机构产生的恢复力而返回到其原始位置。因此,乘员的姿势能够返回到转向操作之前的原始状态。
[0029] 座椅靠背恢复力产生机构可为连接到座椅靠背和支撑该座椅靠背的非移动部件的弹性部件。
[0030] 这使得将座椅靠背返回到其原始位置的恢复力能够容易由简单结构产生。
[0031] 座椅靠背支撑部分可在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑座椅靠背。
[0032] 以这种方式在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑座椅靠背使乘员的肩胛骨能够在转向操作得以执行时自然地移动。因此,使用躯干肌来移动肩胛骨的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0033] 上述车辆座椅装置还可包含移动方向限制部分,当从上方观察时,该移动方向限制部分使座位部分和座椅靠背在相反方向上旋转。座椅靠背支撑部分可支撑座椅靠背,以使得座椅靠背的左侧和右侧在车辆座椅装置的纵向方向上相对于彼此而移动。
[0034] 这使乘员能够通过扭转腰椎而使肩胛骨的左侧和右侧在车辆座椅装置的纵向方向上相对于彼此而移动。因此,乘员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势。此外,乘员始终能够在横摆方向上在相反方向上旋转骨盆和肩胛骨。从骨盆和肩部的角动量守恒定理的观点来看,该姿势变成最佳移动,因此乘员的转向操作性能够被进一步改进。
[0035] 座椅靠背支撑部分可在车辆的横摆方向上可旋转地支撑座椅靠背。
[0036] 以这种方式在车辆的横摆方向上可旋转地支撑座椅靠背使乘员的肩胛骨能够在转向操作得以执行时自然地移动。因此,使用躯干肌来移动肩胛骨的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0037] 根据座椅靠背支撑部分的座椅靠背的旋转轴线可通过就座于车辆座椅装置中的乘员的胸部附近的区域。
[0038] 肩胛骨通常主要将胸椎或腰椎作为中心轴线而移动,因此使座椅靠背的旋转轴线通过乘员的胸部附近的区域使腰椎能够更容易弯曲和扭转。因此,乘员的转向操作性能够被更进一步改进。
[0039] 上述结构能够在转弯期间容易维持乘员的姿势,且接着在完成转弯之后使乘员的姿势返回到原始状态。

附图说明

[0040] 将在下文参照附图来描述本发明的示范性实施例的特征、优点和技术与工业意义,其中相似数字表示相似元件,且其中:
[0041] 图1A是驾驶员的平面图,该平面图说明驾驶员的躯干在车辆向右转弯时应移动的方式;
[0042] 图1B是驾驶员的后视图,该后视图说明驾驶员的躯干在车辆向右转弯时应移动的方式;
[0043] 图2A是驾驶员的平面图,该平面图说明驾驶员的躯干在车辆向左转弯时应移动的方式;
[0044] 图2B是驾驶员的后视图,该后视图说明驾驶员的躯干在车辆向左转弯时应移动的方式;
[0045] 图3是示意性示出根据本发明的第一实例实施例的车辆座椅装置的侧视图;
[0046] 图4是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的前视图;
[0047] 图5是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的平面图;
[0048] 图6是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的透视图;
[0049] 图7是示出座位部分恢复力产生机构的构造实例的框架格式的视图;
[0050] 图8是示出座位部分恢复力产生机构的另一构造实例的框架格式的视图;
[0051] 图9是示出座位部分恢复力产生机构的再一构造实例的框架格式的视图;
[0052] 图10是示出座位部分恢复力产生机构的又一构造实例的框架格式的视图;
[0053] 图11是示出图10所示的盘簧的恢复力与座位部分的旋转角之间的关系的视图;
[0054] 图12是示出杆簧相对于连接部件的连接结构的框架格式的视图;
[0055] 图13是沿着图12所示的线XIII-XIII截取的截面图;
[0056] 图14是示出杆簧相对于连接部件的另一连接结构的框架格式的视图;
[0057] 图15是沿着图14所示的线XV-XV截取的截面图;
[0058] 图16是杆簧相对于连接部件的再一连接结构的框架格式的视图;
[0059] 图17是旋转式阻尼器的结构的框架格式的视图;
[0060] 图18是示意性示出车辆座椅装置的侧视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转;
[0061] 图19是示意性示出车辆座椅装置的前视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转;
[0062] 图20是示意性示出车辆座椅装置的平面图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转;
[0063] 图21是示意性示出车辆座椅装置的侧视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转;
[0064] 图22是示意性示出车辆座椅装置的前视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转;
[0065] 图23是示意性示出车辆座椅装置的平面图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转;
[0066] 图24是人的上身的骨架的侧视图;
[0067] 图25A是人的上身的后视图;
[0068] 图25B是人的上身的另一后视图;
[0069] 图26A是说明肌肉在横向方向上的支撑反应力的视图;
[0070] 图26B是说明肌肉在横向方向上的支撑反应力的另一视图;以及
[0071] 图27是示意性示出根据本发明的第二实例实施例的车辆座椅装置的侧视图。

具体实施方式

[0072] 下文中,将参照附图来描述根据本发明的车辆座椅装置的实例实施例。在附图中,将以相似参考数字表示相似和对应的元件,且将省略冗余的描述。
[0073] 根据实例实施例的车辆座椅装置是安装在车辆中的驾驶员座椅,车辆的驾驶员可坐在该座椅中。因此,根据实例实施例的车辆座椅装置的纵向(前后)、竖直(上下)和横向(左右)方向与车辆的纵向、竖直和横向方向相同。因此,在实例实施例的描述中的竖直、横向和纵向方向是指车辆与车辆座椅装置两者的方向。在实例实施例中,描述驾驶员座椅的车辆座椅装置,但车辆座椅装置还可用于除驾驶员座椅之外的座椅,例如,乘客座椅。
[0074] 首先,在描述根据实例实施例的车辆座椅装置之前,将参照图1和图2来描述驾驶员执行转向操作时的驾驶员的理想移动。图1A是驾驶员的平面图,该平面图说明驾驶员的躯干在车辆向右转弯时应移动的方式,且图1B是驾驶员的后视图,该后视图说明驾驶员的躯干在车辆向右转弯时应移动的方式。图2A是驾驶员的平面图,该平面图说明驾驶员的躯干在车辆向左转弯时应移动的方式,且图2B是驾驶员的后视图,该后视图说明驾驶员的躯干在车辆向左转弯时应移动的方式。
[0075] 正在试图使车辆转弯的驾驶员执行转向操作,该转向操作涉及使用连接到肩部的手臂而在转弯的方向上转向。在该转向操作中,驾驶员在车辆的侧倾方向上旋转其肩部(旋转移动),从而相对于在转弯方向上处于外侧(即,处于与转弯方向相反的方向的一侧上)的肩部,将在转弯方向上处于内侧(即,处于与转弯方向相同的方向的一侧上)的肩部在车辆座椅装置的竖直方向上相对向下移动。同时,驾驶员在车辆的横摆方向上旋转其肩部,从而相对于在转弯方向上处于外侧的肩部,将在转弯方向上处于内侧的肩部在车辆座椅装置的纵向方向上相对向后移动。驾驶员接着维持该姿势直到车辆完成转弯为止。此处,肩部是指身体的从肩胛骨到肩部的部分。
[0076] 然而,考虑到骨盆和肩部的角动量守恒定理,可容易由正在试图采取图1所示的姿势将车辆向右转弯的驾驶员和正在试图采取图2所示的姿势将车辆向左转弯的驾驶员执行转向操作,且可维持这些姿势。
[0077] 图1A和图1B所示的姿势是腰椎弯曲的姿势,且在车辆的转弯方向上处于内侧的肩部与骨盆之间的距离比在车辆的转弯方向上处于外侧的肩部与骨盆之间的距离短。该姿势是骨盆和肩部将腰椎作为轴线在车辆的侧倾方向上在相反方向上移动的姿势,且鉴于侧倾方向上的骨盆和肩部的角动量守恒定理是最佳姿势。侧倾方向上的骨盆和肩部的角动量守恒定理可在下文由表达式(1)表达,其中侧倾方向上的惯性矩是Ir,且角速度是ω。
[0078] Irω=常数...(1)
[0079] 图1B和图2B所示的姿势是腰椎扭转且骨盆和肩部在相反方向上旋转的姿势。该姿势是骨盆和肩部将腰椎作为轴线在车辆的横摆方向上在相反方向上移动的姿势,且鉴于横摆方向上的骨盆和肩部的角动量守恒定理是最佳姿势。横摆方向上的骨盆和肩部的角动量守恒定理可在下文由表达式(2)表达,其中横摆方向上的惯性矩是Iy,且角速度是ω。
[0080] Iyω=常数...(2)
[0081] 因此,在根据实例实施例的车辆座椅装置的情况下,通过使驾驶员的骨盆和肩胛骨能够旋转(移动),在车辆转弯时,驾驶员能够采取图1和图2所示的姿势。
[0082] 现将详细描述根据实例实施例的车辆座椅装置。
[0083] [第一实例实施例]
[0084] 图3是示意性示出根据本发明的第一实例实施例的车辆座椅装置的侧视图。图4是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的前视图。图5是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的平面图。图6是示意性示出根据第一实例实施例的车辆座椅装置的透视图。在附图中,省略例如缓冲材料等部件,以便于理解车辆座椅装置的结构。
[0085] 如图3到图6所示,在根据该实例实施例的车辆座椅装置1的情况下,座椅框架3被安装到轨道2(轨道2被固定到车辆的地板F)以便能够在车辆的纵向方向上滑动。
[0086] 座椅框架3包含:第一座椅框架部分4,第一座椅框架部分4可滑动地安装到轨道2且被布置成实质上平行于车辆的地板F;以及第二座椅框架部分5,第二座椅框架部分5从第一座椅框架部分4笔直地竖立,且头枕6被安装到第二座椅框架部分5。第二座椅框架部分5由倾角调节机构可倾斜地安装到第一座椅框架部分4。
[0087] 可旋转地支撑座位部分7的座位部分支撑机构9被安装到第一座椅框架部分4,且可旋转地支撑座椅靠背8的座椅靠背支撑机构12被安装到第二座椅框架部分5。
[0088] 座位部分7是主要供放置驾驶员的骨盆和股骨的部分。在附图中,座位部分7被绘制为平板形状,但座位部分7的形状不受特定限制。从人机工程和工业观点来看,可使用各种设计中的任一种。
[0089] 座位部分支撑机构9被安装到座位部分支撑机构安装部分4a,其中座位部分支撑机构安装部分4a从第一座椅框架部分4的尖端,在车辆座椅装置1上向前和向上延伸。为了可旋转地支撑座位部分7,该座位部分支撑机构9包含:推力轴承10,推力轴承10被固定到第一座椅框架部分4;以及推力轴11,推力轴11被固定到座位部分7且可旋转地连接到推力轴承10。根据座位部分支撑机构9的座位部分7的旋转轴线A与推力轴11的旋转轴线对准。座位部分7和座位部分支撑机构9的推力轴11是旋转部分(移动部分),且第一座椅框架部分4和座位部分支撑机构9的推力轴承10是非旋转部分(非移动部分)。此处,旋转部分是指座位部分7以及与座位部分7一起旋转(移动)的部分,且非旋转部分是指不与座位部分7一起旋转(移动)的部分。
[0090] 旋转轴线A被设置成在车辆座椅装置1的纵向方向上在后部比在前部高,且通过就座于车辆座椅装置1中的驾驶员的腰部区域附近的区域。因此,座位部分7和处于座位部分7上的驾驶员的骨盆能够绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转。腰部区域是指身体的、包含腰椎和围绕腰椎的躯干肌等的部分,且腰部区域附近的区域是指腰部区域和围绕腰部区域的部分。
[0091] 举例来说,座位部分7的旋转轴线A可通过设置座位部分支撑机构安装部分4a的倾斜角来设置,其中,座位部分支撑机构9被安装到座位部分支撑机构安装部分4a。且,旋转轴线A可通过将座位部分支撑机构9安装在座位部分支撑机构安装部分4a在横向方向上的中央部分中而通过驾驶员的椎骨(腰椎)。
[0092] 座位部分恢复力产生机构40被安装到座位部分7,其中座位部分恢复力产生机构40在座位部分7旋转时产生用于使座位部分7返回到其原始位置的恢复力。座位部分恢复力产生机构40的具体结构不受特定限制。举例来说,座位部分恢复力产生机构40可由弹性部件形成,该弹性部件连接到作为旋转部分的座位部分7或推力轴11和作为非旋转部分的第一座椅框架部分4或推力轴承10。且,该弹性部件可例如为弹簧,且该弹簧可例如为盘簧、杆簧、板簧、扭杆或平面螺旋弹簧。
[0093] 此处,将参照图7和图15来描述座位部分恢复力产生机构40和座椅靠背恢复力产生机构50的具体构造实例。图7到图10是示出座位部分恢复力产生机构的构造实例的框架格式的视图。
[0094] 图7所示的座位部分恢复力产生机构40A是其中作为弹性部件的杆簧连接到作为旋转部分的座位部分7和作为非旋转部分的第一座椅框架部分4的机构。
[0095] 更具体来说,图7所示的座位部分7包含:前框架部分7a,前框架部分7a连接到座位部分支撑机构9的推力轴11且在车辆宽度方向上延伸;一对侧框架部分7b,所述侧框架部分7b从前框架部分7a的两端在车辆纵向方向上延伸;以及后框架部分7c,所述后框架部分7c连接到该对侧框架部分7b中的每一个的后端。后框架部分7c相对于座位部分7的旋转中心以同心方式弯曲。
[0096] 座位部分恢复力产生机构40A包含:连接部件41,连接部件41被固定到第一座椅框架部分4;以及多个杆簧42,所述杆簧42由弹性钢丝等制成。连接部件41被布置在座位部分7的旋转中心处或附近。杆簧42在一个端部处连接到连接部件41,且在另一端部处连接到该对侧框架部分7b和该后框架部分7c。杆簧42的截面形状不受特定限制。举例来说,杆簧42可具有角形横截面、圆形横截面、椭圆形横截面或卵形横截面。
[0097] 举例来说,杆簧42中的每一个可通过图12到图16所示的装置而连接到连接部件41。图12是示出杆簧相对于连接部件的连接结构的框架格式的视图。图13是沿着图12所示的线XIII-XIII截取的截面图。图14是示出杆簧相对于连接部件的另一连接结构的框架格式的视图。图15是沿着图14所示的线XV-XV截取的截面图。图16是杆簧相对于连接部件的再一连接结构的框架格式的视图。
[0098] 图12和图13所示的连接部件41A包含:螺栓45,螺栓45螺接到第一座椅框架部分4;以及多个垫片46,螺栓45穿过垫片46而插入。且,杆簧42通过将螺栓45拧到第一座椅框架部分4而固定到连接构件41A,其中杆簧42夹在垫片46之间。当使用连接构件41A时,杆簧42中的每一个的中央部分可呈U形弯曲,且该U形弯曲部分可被固定到连接部件41A。
[0099] 图14和图15所示的连接部件41B包含:轴套47,轴套47被固定到第一座椅框架部分4,且其中形成了通孔,而杆簧42被插入到通孔中。且,杆簧42通过将杆簧42插入到轴套47的通孔中而连接到连接部件41B。在这种状况下,杆簧42能够相对于轴套47而滑动,且因此能够使座位部分7平稳地旋转。
[0100] 图16所示的连接部件41C包含:菱形或长方形弯曲方向限制框架48,弯曲方向限制框架48被固定到第一座椅框架部分4且从第一座椅框架部分4突起;以及多个弯曲方向限制销49,所述弯曲方向限制销49被固定到第一座椅框架部分4且从第一座椅框架部分4突起。且,弯曲方向限制销49被布置在弯曲方向限制框架48的顶部附近。且,杆簧42沿着弯曲方向限制框架48的侧面布置在弯曲方向限制框架48与弯曲方向限制销49之间,且杆簧42被钩在弯曲方向限制框架48和弯曲方向限制销49上。在这种状况下,防止杆簧42滑落的杆簧保持部件(例如,盖,未示出)被附接到第一座椅框架部分4。
[0101] 杆簧42可通过各种构件而连接到侧框架部分7b和后框架部分7c。举例来说,杆簧42中的每一个的另一端部可呈U形弯回,且该U形弯回部分可被钩在侧框架部分7b和后框架部分7c上。且,杆簧42的防滑机构(未示出)被附接到侧框架部分7b和后框架部分7c,以使得杆簧42被钩到侧框架部分7b和后框架部分7c上的位置将不移动。
[0102] 通过以这种方式构造座位部分恢复力产生机构40A,杆簧42相对于座位部分7的旋转中心以径向方式布置,因此,当座位部分7从通常位置旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力通过座位部分7的旋转方向上的杆簧42的弯曲刚度而产生。因此,所旋转的座位部分7将自然返回到其原始旋转位置。
[0103] 而且,通过将杆簧42连接到相对于座位部分7的旋转中心以同心方式弯曲的后框架部分7c,杆簧42能够呈相同长度,因此杆簧42的制造成本能够降低。
[0104] 此外,通过将多个杆簧42连接到连接部件41和座位部分7的框架,这些杆簧42还能够用作座位部分7的缓冲器,因此重量能够减轻。
[0105] 图8所示的座位部分恢复力产生机构40B是其中作为弹性部件的杆簧连接到作为旋转部分的座位部分7和作为非旋转部分的第一座椅框架部分4的机构。
[0106] 更具体来说,图8所示的座位部分7包含:前框架部分7a,前框架部分7a连接到座位部分支撑机构9的推力轴11且在车辆宽度方向上延伸;一对侧框架部分7b,所述侧框架部分7b从前框架部分7a的两端在车辆纵向方向上延伸;以及后框架部分7c,后框架部分7c连接到该对侧框架部分7b中的每一个的后端。后框架部分7c相对于座位部分7的旋转中心以同心方式弯曲。
[0107] 座位部分恢复力产生机构40B包含:一对连接部件43,所述连接部件43被固定到第一座椅框架部分4;以及一对杆簧42,所述杆簧42由弹性钢丝等制成。该对连接部件43被布置在将座位部分7的旋转中心夹在中间且相对于该旋转中心偏移的位置中。杆簧42在一个端部处连接到连接部件43,且在另一端部处连接到后框架部分7c。杆簧42与该对连接部件43之间的连接以及杆簧42与后框架部分7c之间的连接与图7所示的座位部分恢复力产生机构40A中的相同,因此描述将被省略。
[0108] 通过以这种方式构造座位部分恢复力产生机构40B,当座位部分7从通常位置旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力通过座位部分7的旋转方向上的杆簧42的弯曲刚度而产生。因此,所旋转的座位部分7将自然返回到其原始旋转位置。此外,杆簧42未相对于座位部分7的旋转中心以径向方式布置,因此当座位部分7从通常位置旋转时,除在垂直方向上以外的力(即,在压缩方向或延伸方向上的力)将作用在杆簧42上。因此,杆簧42中所产生的恢复力变得大于图7所示的座位部分恢复力产生机构40A中所产生的恢复力。
[0109] 而且,通过将杆簧42连接到相对于座位部分7的旋转中心以同心方式弯曲的后框架部分7c,杆簧42能够呈相同长度,因此杆簧42的制造成本能够降低。
[0110] 此外,通过将该对杆簧42连接到连接部件41和座位部分7的框架,该对杆簧42还能够用作座位部分7的缓冲器,因此重量能够减轻。
[0111] 图9所示的座位部分恢复力产生机构40C是其中作为弹性部件的杆簧连接到作为旋转部分的座位部分7和作为非旋转部分的第一座椅框架部分4的机构。
[0112] 更具体来说,图9所示的座位部分7包含:前框架部分7a,前框架部分7a连接到座位部分支撑机构9的推力轴11且在车辆宽度方向上延伸;一对侧框架部分7b,所述侧框架部分7b从前框架部分7a的两端在车辆纵向方向上延伸;以及后框架部分7d,后框架部分7d连接到该对侧框架部分7b中的每一个的后端且在车辆宽度方向上延伸。
[0113] 座位部分恢复力产生机构40C包含:一对连接部件41,所述连接部件41被固定到第一座椅框架部分4;以及一对杆簧42,所述杆簧42由弹性钢丝等制成。该对连接部件41被布置在将座位部分7的旋转中心夹在中间且相对于该旋转中心偏移的位置中。杆簧42在一个端部处连接到连接部件41,且在另一端部处连接到后框架部分7d。杆簧42与连接部件41之间的连接以及杆簧42与后框架部分7d之间的连接与图7所示的座位部分恢复力产生机构40A中的相同,因此描述将被省略。
[0114] 通过以这种方式构造座位部分恢复力产生机构40C,当座位部分7从通常位置旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力通过座位部分7的旋转方向上的杆簧42的弯曲刚度而产生。因此,所旋转的座位部分7将自然返回到其原始旋转位置。此外,杆簧42未相对于座位部分7的旋转中心以径向方式布置,因此当座位部分7从通常位置旋转时,除在垂直方向上以外的力(即,在压缩方向或延伸方向上的力)将作用在杆簧42上。因此,杆簧42中所产生的恢复力变得大于图7所示的座位部分恢复力产生机构40A中所产生的恢复力。
[0115] 而且,通过将该对杆簧42连接到连接部件41和座位部分7的框架,该对杆簧42还能够用作座位部分7的缓冲器,因此重量能够减轻。
[0116] 图10所示的座位部分恢复力产生机构40D是其中作为弹性部件的杆簧连接到作为旋转部分的推力轴11和作为非旋转部分的推力轴承10的机构。
[0117] 更具体来说,图10所示的座位部分恢复力产生机构40D包含盘簧44,盘簧44连接到推力轴承10和推力轴11。
[0118] 盘簧44被装配在推力轴11上。盘簧44的一个端部44a被固定到推力轴承10,且另一端部44b被固定到推力轴11。
[0119] 通过以这种方式构造座位部分恢复力产生机构40D,当座位部分7从通常位置旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力由在径向方向上变形的盘簧44(如平面螺旋弹簧)产生。因此,所旋转的座位部分7将自然返回到其原始旋转位置。此时,如图11所示,盘簧44中所产生的恢复力根据座位部分7的旋转角而增大,因此所产生的恢复力将是相同的,而无关于座位部分7旋转的方向。
[0120] 而且,用于抑制旋转部分在旋转方向上的移动的阻尼机构60可被安装在旋转部分与非旋转部分之间。各种熟知的阻尼机构(阻尼器)中的任一种可用作阻尼机构60。举例来说,还可使用图17所示的旋转式阻尼器。图17所示的旋转式阻尼器61通过油的粘性阻力而抑制推力轴11相对于推力轴承10的旋转移动。阻尼机构的位置、数量和硬度等可酌情设置,且可根据阻尼机构的位置、数量和硬度等来调整座位部分恢复力产生机构的恢复力。
[0121] 图18是示意性示出车辆座椅装置的侧视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转。图19是示意性示出车辆座椅装置的前视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转。图20是示意性示出车辆座椅装置的平面图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向右旋转。图21是示意性示出车辆座椅装置的侧视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转。图22是示意性示出车辆座椅装置的前视图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转。图23是示意性示出车辆座椅装置的平面图,其中当从前方观察时,座位部分支撑机构的旋转轴向左旋转。
[0122] 如图18到图20所示,当座位部分支撑机构9的推力轴11在从前方观察车辆座椅装置1时绕旋转轴线A向右(顺时针)旋转时,座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0123] 也就是说,通过座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上旋转,座位部分7处于其中座位部分7的右侧已相对于座位部分7的左侧在车辆座椅装置1的竖直方向上相对向上移动的姿势。因此,就座于座位部分7上的驾驶员的骨盆将绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中骨盆的右侧已相对于骨盆的左侧在驾驶员的竖直方向上相对向上移动的姿势。在该实例实施例中,座位部分7和骨盆以这种方式绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的顺时针旋转。该顺时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置1时的座位部分7的旋转方向,如图19所示。
[0124] 而且,通过座位部分7绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上旋转,座位部分7处于其中座位部分7的右侧已相对于座位部分7的左侧在车辆座椅装置1的纵向方向上相对向前移动的姿势。因此,就座于座位部分7上的驾驶员的骨盆将绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中骨盆的右侧已相对于骨盆的左侧在驾驶员的纵向方向上相对向前移动的姿势。在该实例实施例中,座位部分7和骨盆以这种方式绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上的旋转将被称为横摆方向上的逆时针旋转。该逆时针旋转是指在从上方观察车辆座椅装置1时的座位部分7的旋转方向,如图20所示。
[0125] 以这种方式,当座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力在座位部分恢复力产生机构40中产生。更具体来说,座位部分恢复力产生机构40产生试图使座位部分7在与座位部分7的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座位部分7在侧倾方向上逆时针且在横摆方向上顺时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴11绕旋转轴线A向左(逆时针)旋转,且座位部分7在侧倾方向上逆时针且在横摆方向上顺时针旋转,以使得通过由座位部分恢复力产生机构40产生的恢复力,所旋转的座位部分7返回到其原始位置。
[0126] 另一方面,如图21到图23所示,当座位部分支撑机构9的推力轴11在从前方观察车辆座椅装置1时绕旋转轴线A向左(逆时针)旋转时,座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0127] 也就是说,通过座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上旋转,座位部分7处于其中座位部分7的左侧已相对于座位部分7的右侧在车辆座椅装置1的竖直方向上相对向上移动的姿势。因此,就座于座位部分7上的驾驶员的骨盆将绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中骨盆的左侧已相对于骨盆的右侧在驾驶员的竖直方向上相对向上移动的姿势。在该实例实施例中,座位部分7和骨盆以这种方式绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的逆时针旋转。该逆时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置1时的座位部分7的旋转方向,如图22所示。
[0128] 而且,通过座位部分7绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上旋转,座位部分7处于其中座位部分7的左侧已相对于座位部分7的右侧在车辆座椅装置1的纵向方向上相对向前移动的姿势。因此,就座于座位部分7上的驾驶员的骨盆将绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中骨盆的左侧已相对于骨盆的右侧在驾驶员的纵向方向上相对向前移动的姿势。在该实例实施例中,座位部分7和骨盆以这种方式绕旋转轴线A在车辆的横摆方向上的旋转将被称为横摆方向上的顺时针旋转。该顺时针旋转是指在从上方观察车辆座椅装置1时的座位部分7的旋转方向,如图23所示。
[0129] 以这种方式,当座位部分7绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转时,使座位部分7返回到其原始位置的恢复力在座位部分恢复力产生机构40中产生。更具体来说,座位部分恢复力产生机构40产生试图使座位部分7在与座位部分7的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座位部分7在侧倾方向上顺时针且在横摆方向上逆时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴11绕旋转轴线A向右(顺时针)旋转,且座位部分7在侧倾方向上顺时针且在横摆方向上逆时针旋转,以使得通过由座位部分恢复力产生机构40产生的恢复力,所旋转的座位部分7返回到其原始位置。
[0130] 此处,将参照图24来描述座位部分7的旋转轴线A的设置角度。图24是人的上身的骨架的侧视图。如图24所示,脊椎是由经由椎间盘而连接在一起的多个椎骨形成,且在从侧面观察时,呈S形弯曲。形成脊椎的一部分的腰椎由在骨盆的骶骨(也称为“骶椎”)上方连接的五根椎骨形成,且在从骨盆的骶骨向后倾斜的同时向上延伸。形成腰椎的这些椎骨从上往下被称为L1到L5。且,腰椎能够由椎间盘弯曲和扭转,其中椎间盘连接一起形成腰椎的椎骨。因此,扭转腰椎的最容易的移动是其中穿过椎间盘且与椎间盘的表面正交的轴线是旋转轴线的移动。
[0131] 当驾驶员处于就座于车辆座椅装置1中的姿势时,与腰椎的椎间盘的表面正交的轴线相对于竖直线V的倾斜角θ1是约45°。然而,当旋转轴线A相对于竖直线V的倾斜角小时,驾驶员的腿远离旋转轴线A,因此驾驶员的腿(尤其是膝盖区域)可由于座位部分7的旋转而摆动。因此,如果旋转轴线A相对于竖直线V的倾斜角增大且座位部分7和骨盆的摆动(旋转)在侧倾方向上比在横摆方向上大,那么将较容易执行转向操作且在转弯期间将较容易维持姿势。
[0132] 因此,旋转轴线A相对于竖直线V的倾斜角θ1优选相对于竖直线V设置在60°±15°的范围内。也就是说,该倾斜角θ1可被设置在等于或大于45°到等于或小于75°的范围内。在这种状况下,该倾斜角θ1还可被设置在等于或大于50°到等于或小于70°的范围内,或还可被设置在等于或大于55°到等于或小于65°的范围内。
[0133] 此外,为了较容易扭转腰椎,旋转轴线A可被设置成例如通过形成腰椎的椎骨L4或L5。
[0134] 而且,座位部分限制机构(未图示)被附接到车辆座椅装置1,其中座位部分限制机构限制根据座位部分支撑机构9的座位部分7的旋转角范围,以使得驾驶员将不会由于座位部分7旋转而从座位部分7掉落。座位部分限制机构可被附接在各个位置中的任一个处,例如,座位部分支撑机构9、第一座椅框架部分4或地板F。根据座位部分限制机构的座位部分7的旋转角限制范围可被设置成向左与向右等于或小于10°。举例来说,在这种状况下,座位部分7的旋转角限制范围可能够向左与向右以梯级例如2.5°、5°、10°等改变,或座位部分7的旋转角限制范围可能够线性改变。
[0135] 如图3到图6所示,座椅靠背8被布置在座位部分7的后侧上,且主要被设计为供驾驶员的肩胛骨倚靠。在附图中,座椅靠背8被绘制为平板形状,但座椅靠背8的形状不受特定限制。从人机工程和工业观点来看,可使用各种设计中的任一种。
[0136] 为了可旋转地支撑座椅靠背8,座椅靠背支撑机构12包含:推力轴承13,推力轴承13被固定到第二座椅框架部分5;以及推力轴14,推力轴14被固定到座椅靠背8且可旋转地连接到推力轴承13。且,根据座椅靠背支撑机构12的座椅靠背8的旋转轴线B与推力轴14的旋转轴线对准。座椅靠背8和座椅靠背支撑机构12的推力轴14是旋转部分,且第二座椅框架部分5和座椅靠背支撑机构12的推力轴承13是非旋转部分。此处,旋转部分是指座椅靠背8以及与座椅靠背8一起旋转(移动)的部分,且非旋转部分是指不与座椅靠背8一起旋转(移动)的部分。
[0137] 座椅靠背8的旋转轴线B被设置成平行(水平)于车辆座椅装置1的纵向方向,且通过就座于车辆座椅装置1中的驾驶员的胸部附近的区域。因此,座椅靠背8与倚靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨两者能够绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转。胸部是指身体的包含胸椎和围绕胸椎的肌肉等的身体的部分,且胸部附近的区域是指胸部和围绕胸部的区域。
[0138] 座椅靠背8的旋转轴线B的高度能够通过座椅靠背支撑机构12的相对于第二座椅框架部分5的安装位置来调整。在这种状况下,如附图所示,在车辆座椅装置1的竖直方向上延伸的滑轨15被安装到第二座椅框架部分5,且座椅靠背8能够经由滑轨15而安装到第二座椅框架部分5,以便能够在车辆座椅装置1的竖直方向上滑动。因此,对应于驾驶员的体格的差异,肩胛骨能够倚靠在座椅靠背8上,因此旋转轴线B能够容易设置成使得旋转轴线B通过就座于车辆座椅装置1中的驾驶员的胸部附近的区域。且,通过将座椅靠背支撑机构12安装在第二座椅框架部分5在横向方向上的中央部分中,旋转轴线B能够通过驾驶员的椎骨(胸椎)。当滑轨15被提供时,它(即,滑轨15)也可为非旋转部分。
[0139] 座椅靠背恢复力产生机构50被安装到座椅靠背8,其中座椅靠背恢复力产生机构50在座椅靠背8旋转时产生用于使座椅靠背8返回到其原始位置的恢复力。座椅靠背恢复力产生机构50的具体结构不受特定限制。举例来说,座椅靠背恢复力产生机构50可为弹性部件,该弹性部件连接到作为旋转部分的座椅靠背8或推力轴14和作为非旋转部分的第二座椅框架部分5或推力轴承13。且,该弹性部件可例如为弹簧,且该弹簧可例如为盘簧、杆簧、板簧、扭杆或平面螺旋弹簧。
[0140] 座椅靠背恢复力产生机构50的具体结构不受特定限制。举例来说,它可与座位部分恢复力产生机构40的结构相同。也就是说,在图7到图17中,第一座椅框架部分4可为第二座椅框架部分5,座位部分7可为座椅靠背8,座位部分支撑机构9可为座椅靠背支撑机构22,且座位部分恢复力产生机构40可为座椅靠背恢复力产生机构50。
[0141] 如图18到图20所示,当座椅靠背支撑机构12的推力轴14在从前方观察车辆座椅装置1时绕旋转轴线B向左旋转时,座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0142] 也就是说,通过座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的右侧已相对于座椅靠背8的左侧在车辆座椅装置1的竖直方向上相对向下移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的右侧已相对于肩胛骨的左侧在驾驶员的竖直方向上相对向下移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的逆时针旋转。该逆时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置1时的座椅靠背8的旋转方向,如图19所示。
[0143] 以这种方式,当座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转时,使座椅靠背8返回到其原始位置的恢复力在座椅靠背恢复力产生机构50中产生。更具体来说,座椅靠背恢复力产生机构50产生试图使座椅靠背8在与座椅靠背8的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座椅靠背8在侧倾方向上顺时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴14绕旋转轴线B向右旋转,且座椅靠背8在侧倾方向上顺时针旋转,以使得通过由座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力,将旋转的座椅靠背8返回到其原始位置。
[0144] 另一方面,如图21到图23所示,当座椅靠背支撑机构12的推力轴14在从前方观察车辆座椅装置1时绕旋转轴线B向右旋转时,座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0145] 也就是说,通过座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的左侧已相对于座椅靠背8的右侧在车辆座椅装置1的竖直方向上相对向下移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的左侧已相对于肩胛骨的右侧在驾驶员的竖直方向上相对向下移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的顺时针旋转。该顺时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置1时的座椅靠背8的旋转方向,如图22所示。
[0146] 以这种方式,当座椅靠背8绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上旋转时,使座椅靠背8返回到其原始位置的恢复力在座椅靠背恢复力产生机构50中产生。更具体来说,座椅靠背恢复力产生机构50产生试图使座椅靠背8在与座椅靠背8的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座椅靠背8在侧倾方向上逆时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴14绕旋转轴线B向左旋转,且座椅靠背8在侧倾方向上逆时针旋转,以使得通过由座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力,所旋转的座椅靠背8返回到其原始位置。
[0147] 而且,车辆座椅装置1还可设置有座椅靠背限制机构(未示出),其中座椅靠背限制机构限制根据座椅靠背支撑机构12的座椅靠背8的旋转角范围。座椅靠背限制机构可被附接在各种位置中的任一个处,例如,座椅靠背支撑机构12、第二座椅框架部分5或地板F。根据座椅靠背限制机构的座椅靠背8的旋转角限制范围可被设置成向左与向右等于或小于10°。举例来说,在这种状况下,座椅靠背8的旋转角限制范围可能够向左与向右以梯级例如
2.5°、5°、10°等改变,或座椅靠背8的旋转角限制范围可能够线性改变。
[0148] 接着,将描述车辆座椅装置1的操作。
[0149] 如上所述,为了转动方向盘,执行转向操作的驾驶员相对于在转弯方向上处于外侧的肩部,将在转弯方向上处于内侧的肩部在车辆座椅装置1的竖直方向上相对向下移动,且相对于在转弯方向上处于外侧的肩部,将在转弯方向上处于内侧的肩部在车辆座椅装置1的纵向方向上相对向后移动。此时,从骨盆和肩部的角动量守恒定理的观点来看,通过弯曲腰椎来使骨盆与在车辆的转弯方向上处于内侧的肩部之间的距离比骨盆与在车辆的转弯方向上处于外侧的肩部之间的距离短并通过扭转腰椎而使骨盆在与肩部相反的方向上旋转,转向操作能够较容易被执行。这是因为人的移动首先在腰部区域处产生,且是人根据经验而获得的自然移动。
[0150] 在根据该实例实施例的车辆座椅装置1中,座位部分7和座椅靠背8被可旋转地支撑,因此执行转向操作的驾驶员能够有意识或无意识地采取这种自然且不费力的姿势。
[0151] 此外,在执行转向操作且车辆已转弯之后,已旋转的座位部分7和座椅靠背8通过由座位部分恢复力产生机构40和座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力而返回到其原始位置。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,即使驾驶员没有有意识地挺直其姿势,驾驶员也能够自然返回到挺直姿势。
[0152] 此处,将详细描述其中执行转向操作且使车辆转弯的情形。正在试图将车辆向右转弯的驾驶员有意识或无意识地试图在相反方向上转动骨盆和肩部。也就是说,驾驶员试图通过使用躯干肌来弯曲腰椎,而在侧倾方向上顺时针旋转骨盆,且在侧倾方向上逆时针旋转肩部。且,驾驶员试图通过使用躯干肌来扭转腰部区域而在横摆方向上逆时针旋转骨盆。接着,如图18到图20所示,座位部分7通过骨盆的移动而在侧倾方向上顺时针旋转(参见图19)且在横摆方向上逆时针旋转(参见图20),且座椅靠背8通过遵循肩部的移动的肩胛骨的移动而在侧倾方向上逆时针旋转(参见图19)。因此,驾驶员的姿势变为图1所示的姿势,因此根据骨盆和肩部的角动量守恒定理,驾驶员能够容易执行将车辆向右转弯的转向操作。试图将车辆向右转弯的驾驶员可刚好在执行转动方向盘的转向操作之前、与转向操作同时或在转向操作之后在相反方向上移动骨盆和肩部。
[0153] 此外,驾驶员能够维持图1所示的姿势,直到完成将车辆向右转弯为止。
[0154] 另一方面,正在试图将车辆向左转弯的驾驶员有意识或无意识地试图在相反方向上转动骨盆和肩部。也就是说,驾驶员试图通过使用躯干肌来弯曲腰椎而在侧倾方向上逆时针旋转骨盆且在侧倾方向上顺时针旋转肩部。且,驾驶员试图通过使用躯干肌来扭转腰部区域而在横摆方向上顺时针旋转骨盆。接着,如图21到图23所示,座位部分7通过骨盆的移动而在侧倾方向上逆时针旋转(参见图22)且在横摆方向上顺时针旋转(参见图23),且座椅靠背8通过肩胛骨的移动而在侧倾方向上顺时针旋转(参见图22)。因此,驾驶员的姿势变为图2所示的姿势,因此根据骨盆和肩部的角动量守恒定理,驾驶员能够容易执行将车辆向左转弯的转向操作。试图将车辆向左转弯的驾驶员可刚好在执行转动方向盘的转向操作之前、与转向操作同时或在转向操作之后在相反方向上移动骨盆和肩部。
[0155] 此外,驾驶员能够维持图2所示的姿势,直到完成将车辆向左转弯为止。
[0156] 此处,将参照图25A、图25B、图26A和图26B来描述在使车辆转弯时驾驶员采取图2所示的姿势时的机械考虑事项。图25A和图25B是人的上身的后视图。图26A和图26B是说明肌肉在横向方向上的支撑反应力的视图。图25A和图26A是其中脊椎笔直延伸的状态的视图,且图25B和图26B是其中盆骨在车辆的侧倾方向上旋转以使得脊椎呈S形弯曲的状态的视图。
[0157] 躯干肌充当用于相对于外力支撑身体的支撑弹簧。当骨盆被固定时,骨盆和肩部平行,且脊椎笔直延伸,如图25A所示,因此躯干肌不过多充当相对于横向方向的支撑弹簧,且人体在横向方向上的刚度减小,如图26A所示。这是由于肌肉的以下特性:肌肉仅在收缩方向上工作。因此,当有时(当车辆转弯时)横向力F作用在驾驶员上时,驾驶员不能够以自身的肌肉力抵抗该横向力F。因此,支撑已接收到横向力F的驾驶员的大的侧支撑变得必要。
[0158] 相对于这种情况,当骨盆旋转时,驾驶员的脊椎呈S形弯曲,以使得骨盆与一侧的肩部之间的距离减小,且骨盆与另一侧的肩部之间的距离增大,如图25B所示。当一侧的躯干肌施加的支撑弹簧的力是K',另一侧的躯干肌施加的支撑弹簧的力是K,且腰椎相对于竖直线的旋转角是θ时,力(K'+K)sinθ通过躯干肌在横向方向上作为支撑弹簧而作用在驾驶员上。因此,相对于横向力F的支撑反应力显著增大,且人体在横向方向上的刚度增大。因此,即使在没有大的侧支撑的情况下,驾驶员也能够以其肌肉力抵抗该横向力F。
[0159] 不仅在肩胛骨与骨盆之间的距离在左侧和右侧改变的状况下,而且在当从上方观察时骨盆和肩胛骨在相反方向上旋转的状况下,通过躯干肌的扭转,驾驶员在横向方向上的刚度将增大。
[0160] 如上所述,根据该实例实施例的车辆座椅装置1,座位部分7由座位部分支撑机构9可旋转地保持,因此驾驶员的骨盆的左侧和右侧能够通过在向左方向和向右方向上弯曲腰椎而在车辆座椅装置1的竖直方向上相对于彼此而移动。因此,驾驶员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势,因此驾驶员维持其姿势的能力能够被改进。类似地,座椅靠背8由座椅靠背支撑机构12可旋转地保持,因此驾驶员的肩胛骨的左侧和右侧能够通过在向左方向和向右方向上弯曲腰椎而在车辆座椅装置1的竖直方向上相对于彼此而移动。因此,驾驶员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势,因此驾驶员的转向操作性能够被进一步改进。
[0161] 此外,在执行转向操作且车辆已转弯之后,已旋转的座位部分7和座椅靠背8通过由座位部分恢复力产生机构40和座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力而返回到其原始位置。因此,乘员的姿势能够返回到转向操作之前的原始状态。
[0162] 而且,由座位部分支撑机构9绕旋转轴线A在车辆的侧倾方向和横摆方向上可旋转地支撑座位部分7使驾驶员的骨盆能够在转向操作被执行时自然移动。因此,使用躯干肌来移动骨盆的腰部区域的移动能够被平稳地执行。类似地,由座椅靠背支撑机构12绕旋转轴线B在车辆的侧倾方向上可旋转地支撑座椅靠背8使驾驶员的肩胛骨能够在转向操作被执行时自然移动。因此,使用躯干肌来移动肩胛骨的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0163] 而且,座位部分7的旋转轴线A被设置成在车辆座椅装置1的纵向方向上在后部比在前部高,且通过就座于车辆座椅装置1中的驾驶员的腰部区域附近的区域,因此腰部区域能够容易弯曲和扭转。因此,驾驶员的转向操作性能够被进一步改进。类似地,座椅靠背8的旋转轴线B被设置成通过就座于车辆座椅装置1中的驾驶员的胸部附近的区域,因此,腰椎能够更容易弯曲和扭转。因此,驾驶员的转向操作性能够被更进一步改进。
[0164] [第二实例实施例]
[0165] 接着,将描述本发明的第二实例实施例。根据第二实例实施例的车辆座椅装置基本上与根据第一实例实施例的车辆座椅装置相同,但可旋转地支撑座椅靠背的座椅靠背支撑机构不同于根据第一实例实施例的车辆座椅装置的座椅靠背支撑机构。因此,下文中将仅描述第二实例实施例的车辆座椅装置的、与第一实例实施例的车辆座椅装置不同的部分。将省略与根据第一实例实施例的车辆座椅装置相同的部分的描述。
[0166] 图27是示意性示出根据第二实例实施例的车辆座椅装置的侧视图。如图27所示,根据第二实例实施例的车辆座椅装置21具备可旋转地支撑座椅靠背8的座椅靠背支撑机构22。
[0167] 为了可旋转地支撑座椅靠背8,该座椅靠背支撑机构22包含:推力轴承23,推力轴承23被固定到第二座椅框架部分5;以及推力轴24,推力轴24被固定到座椅靠背8且可旋转地连接到推力轴承23。因此,根据座椅靠背支撑机构22的座椅靠背8的旋转轴线C与推力轴24的旋转轴线对准。
[0168] 座椅靠背8的旋转轴线C被设置成在车辆座椅装置21的纵向方向上在后部比在前部高,且通过就座于车辆座椅装置21中的驾驶员的胸部附近的区域。因此,座椅靠背8与倚靠在座椅靠背8上的肩胛骨两者能够绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转。
[0169] 座椅靠背8的旋转轴线C的设置能够通过座椅靠背支撑机构22的相对于第二座椅框架部分5的安装位置和座椅靠背支撑机构22的相对于第二座椅框架部分5的安装角度来调整。在这种状况下,如附图所示,在车辆座椅装置21的竖直方向上延伸的滑轨15被安装到第二座椅框架部分5,且座椅靠背8能够经由滑轨15而安装到第二座椅框架部分5,以便能够在车辆座椅装置21的竖直方向上滑动。因此,对应于驾驶员的体格的差异,肩胛骨能够倚靠在座椅靠背8上,因此旋转轴线C能够容易设置为使得旋转轴线C通过就座于车辆座椅装置21中的驾驶员的胸部附近的区域。且,旋转轴线C能够通过将座椅靠背支撑机构22安装在第二座椅框架部分5在横向方向上的中央部分中而通过驾驶员的椎骨(胸椎)。
[0170] 旋转轴线C相对于竖直线V的倾斜角θ2不受特定限制。也就是说,旋转轴线C可指向正交于就座于车辆座椅装置21中的驾驶员的腰椎或胸椎的椎间盘的方向,或旋转轴线C可指向平行于旋转轴线A的方向。
[0171] 而且,当座椅靠背支撑机构22的推力轴24在从前方观察车辆座椅装置21时绕旋转轴线C向左旋转时,座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0172] 也就是说,通过座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的右侧已相对于座椅靠背8的左侧在车辆座椅装置21的竖直方向上相对向下移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的右侧已相对于肩胛骨的左侧在驾驶员的竖直方向上相对向下移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的逆时针旋转。该逆时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置21时座椅靠背8的旋转方向。
[0173] 而且,通过座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的右侧已相对于座椅靠背8的左侧在车辆座椅装置21的纵向方向上相对向后移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的右侧已相对于肩胛骨的左侧在驾驶员的纵向方向上相对向后移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上的旋转将被称为横摆方向上的顺时针旋转。该顺时针旋转是指在从上方观察车辆座椅装置21时的座椅靠背8的旋转方向。
[0174] 以这种方式,当座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转时,使座椅靠背8返回到其原始位置的恢复力在座椅靠背恢复力产生机构50中产生。更具体来说,座椅靠背恢复力产生机构50产生试图使座椅靠背8在与座椅靠背8的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座椅靠背8在侧倾方向上顺时针且在横摆方向上逆时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴24绕旋转轴线C向右旋转,且座椅靠背8在侧倾方向上顺时针且在横摆方向上逆时针旋转,以使得通过由座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力,所旋转的座椅靠背8返回到其原始位置。
[0175] 另一方面,当座椅靠背支撑机构22的推力轴24在从前方观察车辆座椅装置21时绕旋转轴线C向右旋转时,座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转,且采取例如下文所述姿势的姿势。
[0176] 也就是说,通过座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的左侧已相对于座椅靠背8的右侧在车辆座椅装置21的竖直方向上相对向下移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的左侧已相对于肩胛骨的右侧在驾驶员的竖直方向上相对向下移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向上的旋转将被称为侧倾方向上的顺时针旋转。该顺时针旋转是指在从前方观察车辆座椅装置21时的座椅靠背8的旋转方向。
[0177] 而且,通过座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上旋转,座椅靠背8处于其中座椅靠背8的左侧已相对于座椅靠背8的右侧在车辆座椅装置21的纵向方向上相对向前移动的姿势。因此,坐靠在座椅靠背8上的驾驶员的肩胛骨将绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上旋转,以使得驾驶员将处于其中肩胛骨的左侧已相对于肩胛骨的右侧在驾驶员的纵向方向上相对向前移动的姿势。在该实例实施例中,座椅靠背8和肩胛骨以这种方式绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上的旋转将被称为横摆方向上的逆时针旋转。该逆时针旋转是指在从上方观察车辆座椅装置21时的座椅靠背8的旋转方向。
[0178] 以这种方式,当座椅靠背8绕旋转轴线C在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转时,使座椅靠背8返回到其原始位置的恢复力在座椅靠背恢复力产生机构50中产生。更具体来说,座椅靠背恢复力产生机构50产生试图使座椅靠背8在与座椅靠背8的旋转方向相反的方向上旋转的恢复力,即,试图使座椅靠背8在侧倾方向上逆时针且在横摆方向上顺时针旋转的恢复力。因此,在执行转向操作且车辆已转弯之后,推力轴24绕旋转轴线C向左旋转,且座椅靠背8在侧倾方向上逆时针且在横摆方向上顺时针旋转,以使得通过由座椅靠背恢复力产生机构50产生的恢复力,所旋转的座椅靠背8返回到其原始位置。
[0179] 而且,车辆座椅装置21优选具备移动方向限制机构(未示出),其中移动方向限制机构限制座位部分支撑机构9和座椅靠背支撑机构22的移动,以使得当从上方观察时,座位部分7和座椅靠背8在彼此相反的方向上旋转。在当从上方观察时座位部分7和座椅靠背8在相同方向上旋转时,驾驶员可能不能够移动骨盆。因此,优选在车辆座椅装置21中提供移动方向限制机构,以使得从角动量守恒定理的观点来看,驾驶员的骨盆和肩部最优地移动。且,当移动方向限制机构被提供在车辆座椅装置21中时,座位部分7和驾驶员的骨盆绕旋转轴线A在横摆方向上的旋转方向与座椅靠背8和驾驶员的肩胛骨绕旋转轴线C在横摆方向上的旋转方向相反。因此,移动方向限制机构充当移动方向限制部分。移动方向限制机构可例如容易使用齿轮或金属线等形成。
[0180] 如上所述,在根据该实例实施例的车辆座椅装置21的情况下,驾驶员能够通过在横向方向上弯曲腰椎而将肩胛骨的左侧和右侧在车辆座椅装置21的纵向方向上相对于彼此来移动。因此,驾驶员能够有意识或无意识地采取使转向操作能够容易被执行的姿势和可在转弯时良好地维持的姿势。
[0181] 此外,当从上方观察时,座位部分7和座椅靠背8在彼此相反的方向上旋转,因此,驾驶员始终能够在横摆方向上在相反方向上移动骨盆和肩部。从骨盆和肩部的角动量守恒定理的观点来看,该姿势变成最佳移动,因此驾驶员的转向操作性能够被进一步改进。
[0182] 而且,由座椅靠背支撑机构22绕旋转轴线C在车辆的横摆方向上可旋转地支撑座椅靠背8使驾驶员的肩胛骨能够在转向操作被执行时自然移动。因此,使用躯干肌来移动肩胛骨的腰部区域的移动能够被平稳地执行。
[0183] 到目前为止,已描述本发明的实例实施例,但本发明不限于这些实例实施例。举例来说,在上述实例实施例中,座位部分7与座椅靠背8两者被描述为旋转部分,但结构也可使得座位部分7和座椅靠背8中仅一个是旋转部分。举例来说,结构可使得仅座位部分7是旋转部分,且座椅靠背8不是旋转部分。
[0184] 而且,在上述实例实施例中,座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构是由推力轴承和推力轴形成,且座位部分和座椅靠背是由座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构以悬臂方式支撑。然而,替代地,只要座位部分和座椅靠背能够被可旋转地支撑,任何构件可用作座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构的结构以及座位部分和座椅靠背的支撑结构。
[0185] 而且,在上述实例实施例中,座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构被附接到座椅框架,但座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构可被附接到任何位置。举例来说,座位部分支撑机构和座椅靠背支撑机构可被直接附接到车辆的地板等。
[0186] 此外,在上述实例实施例中,车辆的纵向方向和横向方向与车辆座椅装置的纵向方向和横向方向相同,因此座位部分和座椅靠背在车辆的侧倾方向和横摆方向上旋转,但车辆座椅装置的相对于车辆的旋转方向取决于车辆座椅装置的相对于车辆的布置而改变。举例来说,当车辆座椅装置被布置成面对车辆的车辆宽度方向时,车辆座椅装置的纵向方向变成车辆的横向方向,且车辆座椅装置的横向方向变成车辆的纵向方向。在这种状况下,座位部分和座椅靠背的左侧和右侧可通过在车辆的俯仰方向上旋转座位部分和座椅靠背而在车辆座椅装置的竖直方向上移动,且座位部分和座椅靠背的左侧和右侧可通过在车辆的横摆方向上旋转座位部分和座椅靠背而在车辆座椅装置的纵向方向上移动。
[0187] 而且,在上述实例实施例中,座位部分和座椅靠背的左侧和右侧的相对移动是通过座位部分和座椅靠背的旋转来执行的,但只要座位部分和座椅靠背的左侧和右侧能够相对于彼此而移动,该相对移动可通过任何方式来执行。举例来说,座位部分和座椅靠背可被划分为左侧和右侧,且所划分的座位部分和座椅靠背中的每一个的左侧和右侧可被支撑,以便能够在车辆座椅装置的竖直方向和纵向方向上移动。因此,座位部分和座椅靠背的左侧和右侧能够在车辆座椅装置的竖直方向和纵向方向上相对于彼此而移动,而不使座位部分和座椅靠背旋转。
[0188] 而且,在第二实例实施例中,座位部分和座椅靠背在侧倾方向与横摆方向两者上旋转,但结构还可使得座位部分和座椅靠背仅在侧倾方向或横摆方向上旋转。