[发明专利]一种坐垫支撑簧结构及汽车座椅坐垫

说明书

一种坐垫支撑簧结构及汽车座椅坐垫，包括安装在坐垫骨架中的若干根弹簧钢丝。所述弹簧钢丝具有多道弯折，所述弹簧钢丝在对应人体臀部下方位置的弯折密度最大，并向远离该位置的方向弯折密度逐渐减小。若干根所述弹簧钢丝按照坐垫的左右方向并排安装，位于中间的弹簧钢丝的直径和材料的弹性模量小于位于左右外侧的弹簧钢丝。本结构中，弹簧钢丝通过折弯方式来增加钢丝的总长度，以减小整体刚度系数和增大变形量。折弯次数越多即密度越大，钢丝可变形长度越长，刚度系数越小；反之折弯的次数越少即密度越小，钢丝可变形长度越小，刚度系数越大。通过这样设置，实现与人体载荷分布规律一致的刚度系数变化，提升座椅的静态和动态舒适性。

技术领域

本发明涉及座椅坐垫的弹性支撑结构。

背景技术

通常汽车座椅坐垫至上而下由面料、聚氨酯泡沫、支撑簧和金属骨架四部分组成。支撑簧是重要的安全部件，在正常行车和碰撞事故发生时，分别承受人体的静态载荷和冲击载荷。它也是关键的舒适性部件，它随聚氨酯泡沫一起变形，能增大人体乘坐的下陷量，进而增大人体与坐垫的接触面积，以减小平均压强，提升静态舒适性。同时它还具有一定弹性，可有效吸收由车体传来的振动，提升行车过程中的动态舒适性。支撑簧还是重要的固定部件，通常座椅的线束、风扇等都会固定在此之上。

现有汽车座椅的支持簧在前后方向上不同位置的刚度系数是相同的，与乘坐时人体载荷在臀部区域最大、并逐渐向前减弱的实际情况不符。同时，支持簧在左右方向上不同位置的刚度系数也是相同的，这不利于车辆在变道和转弯过程中，座椅对人体重心的保持。

因此在满足安全性的条件下，寻求一种新的可变刚度系数的坐垫支撑簧结构，来提升座椅的静态和动态舒适性是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种坐垫支撑簧结构及汽车座椅坐垫，根据坐垫在使用过程中各个位置的不同的受力情况，来合理设计支撑簧的刚度系数分布，提升座椅的静态和动态舒适性。

为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

一种坐垫支撑簧结构，包括安装在坐垫骨架中的若干根弹簧钢丝。所述弹簧钢丝具有多道弯折，所述弹簧钢丝在对应人体臀部下方位置的弯折密度最大，并向远离该位置的方向弯折密度逐渐减小。本结构中，所述弹簧钢丝是实现支撑簧各区域刚度系数变化的部件。弹簧钢丝通过折弯方式来增加钢丝的总长度，以减小整体刚度系数和增大变形量。折弯次数越多即密度越大，钢丝可变形长度越长，刚度系数越小；反之折弯的次数越少即密度越小，钢丝可变形长度越小，刚度系数越大。通过这样设置，钢丝折弯次数逐渐增加，到人体臀部下方达到最大，实现刚度系数变化，且刚度系数变化规律与人体载荷分布规律一致。

进一步地，所述弹簧钢丝按照坐垫的前后方向安装在坐垫骨架中，从前往后所述弹簧钢丝折的弯次密度逐渐增加，到对应人体臀部下方的位置达到最大，即刚度系数达到最小，这样前后方向布置，更能达到刚度系数变化规律与人体载荷分布规律的一致性。

由于弹簧钢丝的直径和型号也能影响刚度系数，进一步地，若干根所述弹簧钢丝按照坐垫的左右方向并排安装，位于中间的弹簧钢丝的直径和材料的弹性模量小于位于左右外侧的弹簧钢丝，由此实现刚度系数由外侧向中间逐渐减小的目的。

对于所述弹簧钢丝的弯折形式，从保证刚度系数变化和工艺实现方便的角度出发，最好的是正反回形弯折。

进一步地，在前后方向上，所述支撑簧结构在整体上呈两头高、中间低的船型。

进一步地，所述弹簧钢丝之间由连接件连接，形成一个整体。较好地，所述连接件为塑料板，在弹簧钢丝之间间隔设置若干块。这样在弹簧钢丝之间设计若干塑料板，当弹簧钢丝变形时，塑料板使得钢丝与钢丝之间产生合适的拉拽作用，使得所有弹簧钢丝组成为一个整体。

进一步地，所述塑料板上设计有不同尺寸的固定孔，如不同尺寸的圆形孔、条形孔和螺钉孔等，可满足线束、风扇等部件的固定需求。