本公開總體上涉及用于測試舒適度的裝置，并且更具體地涉及用于模擬可在其上擱置物體的襯墊的裝置。

背景技術(shù)：

用于測試座墊或其他支撐結(jié)構(gòu)的舒適度的當(dāng)前裝置和方法通常需要每種所需輪廓和堅(jiān)實(shí)度的昂貴原型。此外，這些裝置也可能配備得不完善而不能提供準(zhǔn)確的壓力和偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。因此，本文提供了具有可變輪廓和堅(jiān)實(shí)度的支撐表面的襯墊模塊。此外，襯墊模塊可操作以提供可用于評估被測試的支撐表面的舒適性的數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種襯墊模塊，其包括雙動(dòng)式氣缸的陣列，每個(gè)氣缸具有活塞桿并構(gòu)造成接收用于將活塞桿移動(dòng)到選定位置的加壓空氣。供應(yīng)到每個(gè)氣缸的加壓空氣是可變的，并且活塞桿共同限定具有可變輪廓和堅(jiān)實(shí)度的支撐表面，并且在該支撐表面上放置物體以評估支撐表面的舒適性。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種襯墊模塊，其包括安裝歧管和固定板。氣動(dòng)組件陣列聯(lián)接到并設(shè)置在安裝歧管和固定板之間。每個(gè)氣動(dòng)組件包括氣缸，氣缸具有活塞桿并被構(gòu)造成接收用于將活塞桿移動(dòng)到選定位置的加壓空氣。供應(yīng)到每個(gè)氣缸的加壓空氣是可變的，并且活塞桿共同限定具有可變輪廓和堅(jiān)實(shí)度的支撐表面，并且在該支撐表面上放置物體以評估支撐表面的舒適性。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種方法，包括以下步驟：提供雙動(dòng)氣缸的陣列，每個(gè)氣缸具有活塞桿；向每個(gè)氣缸供應(yīng)用以將相應(yīng)的活塞桿移動(dòng)到選定位置的加壓空氣，其中活塞桿共同限定具有可變輪廓和堅(jiān)實(shí)度的支撐表面；并將物體放置在支撐表面上以評估其舒適性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究以下說明書、權(quán)利要求書和附圖后將理解和理解本公開的這些和其它方面、目的和特征。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出了襯墊模塊的一個(gè)實(shí)施例；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的氣動(dòng)組件的分解圖；

圖3根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了被接合到安裝歧管和固定板的圖2所示的氣動(dòng)組件；和

圖4示出了包括用于模擬座椅、座椅靠背和一個(gè)或多個(gè)扶手的多個(gè)襯墊模塊的座椅總成的一個(gè)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

根據(jù)需要，這里公開了本公開的詳細(xì)實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例僅僅是可以以各種和替代形式實(shí)施的本公開的示例。附圖不一定是詳細(xì)設(shè)計(jì)，并且一些示意圖可以被夸大或最小化以示出功能概況。因此，本文公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅是作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式應(yīng)用本公開的代表性基礎(chǔ)。

如本文所使用的，當(dāng)術(shù)語“和/或”用于兩個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目的列表中時(shí)，表示可以單獨(dú)使用所列項(xiàng)目中的任何一個(gè)，或者所列出項(xiàng)目中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合。例如，如果組合物被描述為包含組分a、b和/或c，則組合物可以單獨(dú)包含a；單獨(dú)包含b；單獨(dú)包含c；a和b的組合；a和c的組合；b和c的組合；或a、b和c的組合。

參考圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了襯墊模塊10。襯墊模塊10包括緊密封裝的氣動(dòng)組件12的陣列，該陣列聯(lián)接到并大體設(shè)置在安裝歧管14和固定板16之間。每個(gè)氣動(dòng)組件12可以具有類似的尺寸和大小，并且包括線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿18。在操作中，每個(gè)氣動(dòng)組件12利用空氣壓力，經(jīng)由向外沖程或向內(nèi)沖程將其相應(yīng)的活塞桿18移動(dòng)到選定的位置。加壓空氣通過壓力控制的空氣供應(yīng)源20供應(yīng)到每個(gè)氣動(dòng)組件12?？刂破?1可以操作壓力控制的空氣供應(yīng)源20和如本文所述的每個(gè)氣動(dòng)組件12的某些部件，以響應(yīng)于經(jīng)由用戶輸入裝置22接收的命令調(diào)節(jié)其中的空氣壓力。給定氣動(dòng)組件12中的空氣壓力可以是獨(dú)立調(diào)節(jié)的，并且是可變的，從而使得相應(yīng)的活塞桿18能夠移動(dòng)到所選擇的位置，并且相對于反作用力呈現(xiàn)出可測定的阻力。對于本文所述的實(shí)施例，活塞桿18共同地限定具有可變輪廓和堅(jiān)實(shí)度的支撐表面，并且在其上擱置物體以評估支撐表面的舒適性。

參考圖2，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了氣動(dòng)組件12的分解圖。氣動(dòng)組件12包括雙動(dòng)氣缸23，其至少部分地容納活塞桿18，活塞桿18被示出為在中間位置延伸?；钊麠U18包括密封構(gòu)件24，密封構(gòu)件24構(gòu)造成將氣缸23的內(nèi)部分隔成第一和第二空氣室c1、c2。氣缸23包括設(shè)置在底端26處以允許加壓空氣進(jìn)入第一隔室c1的第一進(jìn)氣口25和設(shè)置在頂端28處以允許加壓空氣進(jìn)入第二隔室c2的第二進(jìn)氣口27。假設(shè)活塞桿18沒有完全伸出，當(dāng)加壓空氣僅經(jīng)由第一進(jìn)氣口25供給到第一隔室c1時(shí)，第一隔室c1內(nèi)的相應(yīng)的空氣壓力使得活塞桿18在大致由箭頭30指定的方向上進(jìn)行向外沖程。相反地，并且假設(shè)活塞桿18沒有完全縮回，當(dāng)加壓空氣僅經(jīng)由第二進(jìn)氣口27供給到第二隔室c2時(shí)，第二隔室c2內(nèi)的相應(yīng)空氣壓力使得活塞桿18在大致由箭頭32指定的方向上進(jìn)行向內(nèi)沖程。因此，活塞桿18的選定位置以及其對施加到活塞桿18的尖端部分34的力f的相對阻力可以通過調(diào)節(jié)氣缸23的第一和第二隔室c1、c2其中一個(gè)或兩者中的空氣壓力來確定。對于本實(shí)施例，活塞桿18可以通過氣缸23的螺紋頸部33延伸或縮回。

繼續(xù)參考圖2，氣動(dòng)組件12還可以包括可操作地聯(lián)接到氣缸23上的位置傳感器35(諸如磁性位置傳感器)。位置傳感器35可以通信地聯(lián)結(jié)到控制器21并且可操作地傳輸位置數(shù)據(jù)到控制器21，位置數(shù)據(jù)包括當(dāng)前活塞桿18的位置。在所示實(shí)施例中，位置傳感器35包括可在通道31內(nèi)移動(dòng)的磁體29。磁體29與活塞桿18磁耦合并且被配置成沿著活塞桿18移動(dòng)從而能夠使位置傳感器35將活塞桿18的當(dāng)前位置中繼到控制器21。

另外，歧管36可以可操作地聯(lián)接到與磁性位置傳感器35相對的氣缸23，并且包括靠近氣缸23設(shè)置的第一板構(gòu)件38和與第一板構(gòu)件38平行布置并且設(shè)置在氣缸23的遠(yuǎn)端的第二板構(gòu)件40。在本實(shí)施例中，第一和第二板構(gòu)件38、40的尺寸和大小類似并延伸大體上氣缸23的長度。第一和第二板構(gòu)件38、40中的每一個(gè)包括與氣缸23的第一進(jìn)氣口25對準(zhǔn)的第一通孔42。第一和第二板構(gòu)件38、40中的每一個(gè)還包括與氣缸23的第二進(jìn)氣口27對準(zhǔn)的第二通孔44。

對于本實(shí)施例，第一板構(gòu)件38的表面45限定多個(gè)通道46a、48a、50a、52a，并面對限定多個(gè)互補(bǔ)通道46b、48b、50b、52b的第二板構(gòu)件40的表面54，使得當(dāng)?shù)谝缓偷诙鍢?gòu)件38、40鄰接接觸時(shí)，第一空氣通道由通道46a和46b限定，第二空氣通道由通道48a和48b限定，第三空氣通道由通道50a和50b限定，第四空氣通道由通道52a和52b限定。

為了將歧管36組裝到氣缸23中，第一和第二板構(gòu)件38、40被壓在一起，使得第一板構(gòu)件38的表面45與第二板構(gòu)件40的表面54鄰接接觸。然后，歧管36相對于氣動(dòng)氣缸23定位，使得第一和第二板構(gòu)件38、40的第一和第二通孔42、44與氣缸23的第一和第二進(jìn)氣口25、27對準(zhǔn)并且經(jīng)由一對對接螺栓56可移除地聯(lián)接到氣缸23，螺栓56的其中一個(gè)穿過第一和第二板構(gòu)件38、40的第一通孔42插入并接合到氣缸23的第一進(jìn)氣口25，螺栓56的另一個(gè)插入第一和第二板構(gòu)件38、40的第二通孔44并接合到氣缸23的第二進(jìn)氣口27。

另外，一對連接構(gòu)件58經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)給口60聯(lián)接到歧管36，其中一個(gè)連接構(gòu)件可插入地接合到由通道46a和46b限定的開口，另一個(gè)可插入地接合到由通道48a和48b限定的開口。在操作中，從壓力控制的空氣供應(yīng)源20接收的加壓空氣通過相應(yīng)的連接構(gòu)件58被供給到第一和/或第二空氣通道，并且最終被輸送到形成在第二板構(gòu)件40的表面66中的對應(yīng)的端口62、64。另外一組端口(以端口68和70示出)也形成在表面66中并連接到第三和第四空氣通道中的一個(gè)。在所示實(shí)施例中，通過端口68供給的加壓空氣進(jìn)入第三空氣通道，并且最終經(jīng)由第一和第二板構(gòu)件38、40的通孔42和氣缸23的第一進(jìn)氣口25被傳送到氣缸23的第一隔室c1。相反，通過端口70供給的加壓空氣進(jìn)入第四空氣通道，并且最終經(jīng)由第一和第二板構(gòu)件38、40的通孔44和氣缸23的第二進(jìn)氣口27被輸送到氣缸23的第二隔室c2。

進(jìn)一步參考圖2，壓力傳感器72(諸如壓力換能器)聯(lián)接到歧管36并且被配置為監(jiān)測其中的空氣壓力，并且通過延伸來監(jiān)測氣缸23內(nèi)的氣壓?；蛘邠Q句話說，壓力傳感器72可以是可操作的以監(jiān)測由活塞桿18施加的堅(jiān)實(shí)度。壓力傳感器72可以通信地聯(lián)結(jié)到控制器21，并且可操作以將氣壓數(shù)據(jù)傳送到控制器21。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)物體擱置在襯墊模塊10的支撐表面上時(shí)，每個(gè)氣動(dòng)組件12的壓力傳感器72測量其對應(yīng)的氣缸23內(nèi)的空氣壓力的變化，并且測量值被發(fā)送到控制器21以產(chǎn)生壓力圖。同樣，當(dāng)物體擱置在襯墊模塊10上時(shí)，每個(gè)氣動(dòng)組件12的位置傳感器35測量其相應(yīng)的活塞桿18的當(dāng)前位置，并且測量值被發(fā)送到控制器21以產(chǎn)生輪廓圖。

對于本實(shí)施例，壓力傳感器72位于連接到第三空氣通道的中間部分并且由通過第二板構(gòu)件40形成的通孔74和形成在第一板構(gòu)件38的表面45中的凹槽76限定的空腔內(nèi)。在這種構(gòu)造中，壓力傳感器72可操作以直接監(jiān)測第三空氣通道內(nèi)的空氣壓力，并且通過延伸也可以監(jiān)視氣缸23的第一隔室c1內(nèi)的空氣壓力。壓力傳感器72可以通過聯(lián)結(jié)到第二板構(gòu)件40的表面66的背板78保持在適當(dāng)位置。背板78還可以構(gòu)造來支撐閥80，閥80可操作地連接到第二板構(gòu)件40的表面66并且與端口62、64、68和70連通。

在操作中，閥80可以可操作地聯(lián)接到控制器21，并且可操作以調(diào)節(jié)氣缸23的第一和第二隔室c1、c2中的每個(gè)內(nèi)部的空氣壓力。例如，閥80可以被操作以允許或防止從第一和第二空氣通道之一接收的加壓空氣經(jīng)由第三空氣通道進(jìn)入氣缸23的第一隔室c1。閥80也可以被操作以允許或者防止從第一和第二空氣通道中的另一個(gè)接收的加壓空氣經(jīng)由第四空氣通道進(jìn)入氣缸23的第二隔室c2。因此，通過調(diào)節(jié)每個(gè)氣缸23內(nèi)部的空氣壓力直到相應(yīng)的活塞桿18移動(dòng)到選定位置來實(shí)現(xiàn)支撐表面的輪廓的形成。應(yīng)當(dāng)理解，所指定的活塞桿18的選定位置可以與其他活塞桿18相同或不同。通過將至少多個(gè)活塞桿18移動(dòng)到不同的位置，可以得到非線性輪廓。此外，通過調(diào)節(jié)每個(gè)氣缸23內(nèi)的空氣壓力的量，當(dāng)物體擱置在襯墊模塊10上時(shí)，支撐表面的一些部分可以提供比其他部分更大的支撐。

參考圖3，氣動(dòng)組件12可以通過將每個(gè)連接構(gòu)件58插入到安裝歧管14的相應(yīng)通孔82中而安裝到安裝歧管14上，使得氣動(dòng)組件12相對于安裝歧管14大體直立地設(shè)置。為防止空氣泄漏，連接構(gòu)件58被密封到安裝歧管14上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，安裝歧管的通孔82相互連接。以這種方式，來自壓力控制的空氣供應(yīng)源20的加壓空氣可以經(jīng)由單個(gè)管線輸送到安裝歧管14，并隨后分配到每個(gè)氣動(dòng)組件12。

一旦氣動(dòng)組件12已經(jīng)固定到安裝歧管14上，固定板16與安裝歧管14豎直對準(zhǔn)，使得氣缸23的活塞桿18和頸部33可以被接收穿過固定板16的相應(yīng)的通孔84。結(jié)果，固定板16將抵靠氣缸23的頂端28擱置，并且可以使用與氣缸23頸部33接合的機(jī)械緊固件86可拆卸地固定在氣缸23的頂端28。雖然未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，其他氣動(dòng)組件可以類似地安裝在安裝歧管14和固定板16之間。

參考圖4，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了座椅總成88，并且其通常用作進(jìn)行各種與坐在座椅總成88中測試對象的舒適性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)的測試臺。因此，可以設(shè)想，座椅總成88可以采用與在乘客車輛(但不限于機(jī)動(dòng)車、船、火車、飛機(jī)等)中存在的方式類似的方式來確定尺寸和大小。如圖所示，座椅總成88通常包括一個(gè)或多個(gè)襯墊模塊，示例性地示出為襯墊模塊10a、10b、10c和10d。在本實(shí)施例中，襯墊模塊10a和10b分別配置為裝配在座椅90和座椅靠背92中。座椅90和座椅靠背92可以各自由擱置在地面96上方的框架構(gòu)件94支撐，并且座椅90和座椅靠背92中的每個(gè)都可以是本領(lǐng)域已知的可調(diào)節(jié)的。襯墊模塊10c和10d各自位于座椅90的一側(cè)，并且各自設(shè)置在框架構(gòu)件94的相應(yīng)平臺98上。座椅總成88可以可選地包括腳踏平臺100，腳踏平臺100可相對于座椅90進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。在操作中，每個(gè)襯墊模塊10a-10d可以可操作地聯(lián)接到壓力控制的空氣供應(yīng)源20，并且被獨(dú)立地控制，使得每個(gè)襯墊模塊10a-10d的支撐表面可以是各種輪廓，并且可以在某些區(qū)域提供比其他區(qū)域更多的支撐。

為了描述和定義本發(fā)明的教導(dǎo)，應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“大體上”和“近似地”在本文中用于表示可歸因于任何定量比較、值、測量或其他表述的不確定性的固有程度。術(shù)語“大體上”和“近似地”在本文中也用于表示在不引起所討論的主題的基本功能改變的前提下，定量表述可以與所述參考值不同的程度。

應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的構(gòu)思的情況下，可以對上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行變化和修改，并且還應(yīng)當(dāng)理解，這些構(gòu)思旨在被所附權(quán)利要求書涵蓋，除非這些權(quán)利要求以他們的語言明確做出了其它聲明。