Pneumatic massage device, seat and massage method

Abstract

The invention concerns a massage device (2) for a seat (4), in particular for a vehicle seat, comprising at least one air cushion (6), wherein the at least one air cushion (6) has an air inlet (8) so as to allow individual filling thereof with air via an air supply system (10), wherein the air supply system (10) comprises a first valve (12) and at least one second valve (14) as well as a supply line (16), wherein the first valve (12) and the second valve (14) are switched in series in the supply line (16), wherein each second valve (14) is connected to a respective air inlet (8) of an air cushion (6), wherein the first valve (12) is configured for a first switching frequency and the second valve (14) is configured for a second switching frequency which is lower than the first switching frequency. The invention further concerns a vehicle seat and a massage method.

Description

Pneumatic Massage device, Seat and Massage Method

[0001] The present invention relates to a massage device, in particular for a seat, and to a seat with such a massage device and to a massage method.

[0002] According to the prior art, electro-pneumatic massage systems, e.g. for vehicle seats, are known. Such a device comprises at least one air cushion, an air supply system, which in particular comprises a pneumatic pump, as well as a valve and a valve control unit to control the supply of air to and the discharge of air from the air cushion. Such a massage system is known e.g. from DE 100 63 478 A1. Such a massage system may be combined with a lumbar support system.

[0003] Furthermore, DE 10 2011 079 712 A1 discloses a pneumatic device for generating and transmitting pressure vibrations to the human body via an air cushion. It is provided with a pressure generator, a pressure line between the pressure generator and the air cushion, and a control unit. US 5 155 685 A describes a seat with a seat-shaping device that is controlled based on an assessment of the occupant's build. JP 2005-168 953 A discloses a device that enables the cyclical pressurization of air cushions for the treatment of an occupant.

[0004] A massage device for a seat, in particular for a vehicle seat, is known from DE 10 2019 113 629 A1, which comprises at least one air cushion, wherein the at least one air cushion has an air inlet to be individually filled with air via an air supply system, wherein a vibration generator is arranged between the air supply system and the air cushion and is fluidically connected to the air cushion in order to apply a pressure vibration to the air cushion. Another massage device is known from WO 2020 / 233 868 A1.

[0005] In the known systems, the muscles of the user (occupant) of the seat are stimulated by stretching, pulling and pressing in order to increase the physical comfort of the user and counteract the development of tensions during long periods of seat use.

[0006] It is the object of the present invention to provide an alternative solution for generating a massage. In particular, the device is intended to be suitable for generating a tapping massage with an intermediate frequency.

[0007] It is a further object of the present invention to provide a method for such a massage.

[0008] The object of the present invention is achieved by the features of claim 1 with respect to the massage device, and by the features of claim 15 with respect to the seat and by the features of claim 18 with respect to the method. Expedient embodiments result from the respective dependent claims.

[0009] The massage device according to the present invention usable for a seat, in particular a vehicle seat, comprises at least one air cushion, wherein the at least one air cushion has an air inlet so as to allow individual filling thereof with air via an air supply system,

[0010] wherein the air supply system comprises a first valve and at least one second valve as well as a supply line, wherein the first valve and the second valve are switched in series in the supply line, wherein each second valve is connected to a respective air inlet of an air cushion,

[0011] wherein the first valve is configured for a first switching frequency and the second valve is configured for a second switching frequency which is lower than the first switching frequency.

[0012] The massage device might be provided with a plurality of second valves, wherein each of the second valves is associated with one individual air cushion, such that the filling of the individual air cushion can be controlled by the switching of the respective second valve.

[0013] The first valve is provided with a first inlet and a first outlet, wherein for filling the air cushions compressed air flows through the first valve from the first inlet to the first outlet. If air can flow through the first valve from the first inlet to the first outlet, the first valve is called open.

[0014] The second valve is provided with a first inlet and a first outlet, wherein for filling the air cushion compressed air flows through the second valve from the first inlet to the first outlet. If air can flow through the second valve from the first inlet to the first outlet, the second valve is called open.

[0015] According to one embodiment, the first valve is an electromagnetic valve. The first valve might be provided with a first valve control unit.

[0016] According to one embodiment, the first valve is a 3 / 2-way valve, in particular electromagnetic 3 / 2-way valve, having a first inlet, a first outlet and a second outlet, wherein the first inlet and the first outlet are connected to in a first switching position and the first outlet and the second outlet are connected in a second switching position, wherein the first switching position is an open position. The first inlet may be connected to the pump or a compressed air supply, the first outlet may be connected with the one or more second valves and the second outlet may be an outlet of the device, thus to ambient air, or may be connected to an outlet of the device, thus to ambient air. Thus, the 3 / 2-way valve does not have a pressure holding position. If the valve is in the first switching position, it is called open.

[0017] According to one embodiment, the first valve is a normally open valve. A normally open valve is open, if the valve is unpowered, and closed, if the valve is switched ON, thus powered. Such a normally open valve allows for filling the air cushions. In the case of the 3 / 2-way valve as described above, the first valve is in particular in the first switching position, if the valve is switched OFF and in the second switching position, if the valve is switched ON.

[0018] According to one embodiment, the second valve is a shape memory alloy (SMA) valve. If a plurality of air cushions is provided, each of the air cushions is in particular connected to an individual second valve for inflating and deflating the air cushion. Through such in inflation and deflation a massage can be provided, which has typically a frequency of 1 Hz or less. The present massage device may be additionally configured as a lumbar support device, or may be configured for individual contour adaptation of the seat. However, the pressure level in each air cushion might be either kept by constant or pulsed supply of compressed air, in particular if providing a massage using the first valve or the second valve may be provided additionally by a pressure holding function.

[0019] According to one embodiment, the massage device further comprises a pump. Alternatively, the massage device can be provided with an inlet for compressed air. If the massage device comprises a pump, the pump and the first valve may form a supply unit, in particular the supply unit may be provided with a casing, in which the pump and the first valve are accommodated.

[0020] According to one embodiment, the massage device comprises only one first valve which is connected to a plurality of second valves, the second valves being switched in parallel, wherein each of the second valves being connected to the air inlet of one of the air cushions. Such an embodiment allows for a cost efficient implementation of the massage device.

[0021] According to one embodiment, the switching frequency of the first valve is between 1 to 10 Hz, in particular 2.6 to 4 Hz.

[0022] According to one embodiment, the first valve has a first switching mode for inflation of the air cushions and a massage switching mode for opening and closing at the first frequency. For applying a massage with one or more air cushions, when the first valve is in massage switching mode, the second valves of those air cushions are in general open. The term “in general open” includes, that a valve is constantly completely or partially open or is repeatedly switched to open. Optionally the first valve further has a further switching mode for deflation of the supply line to the second valves and / or the air cushions.

[0023] According to one embodiment, the first valve is further connected to an outlet allowing a deflation of the air cushions, in particular by the second outlet of the first valve and / or wherein the second valves are connected to an outlet in particular by the second outlets of the second valves allowing a deflation of the air cushions. The outlet (s) may be provided with a silencer.

[0024] According to one embodiment, the second valves may be provided as a valve system, wherein the second valves are arranged, in particular in a common valve casing. The valve system might be provided with a second valve control unit, which is common for the second valves and configured for controlling the second valves.

[0025] According to one embodiment, the first valve and the second valve (s) are provided as a valve unit, wherein the valve unit has an inlet for compressed air and outlet (s) for connecting each of the outlet (s) to an air cushion. The valve unit is preferably provided with a casing accommodating the first valve and the second valve (s) . Optionally, the valve unit further comprises a further outlet allowing a deflation of the air cushions to the ambient air. The further outlet might be provided with a silencer.

[0026] According to one embodiment, some or all the air cushions may be attached to a first support for positioning the air cushions.

[0027] According to one embodiment, the some or all the air cushions as well as the second valves may be to a second support, in particular a support plate, optionally wherein the second valves are mounted to the second support as well.

[0028] According to a further aspect of the invention a seat is provided, comprising a massage device as described above.

[0029] According to one embodiment, the massage device is integrated in a backrest and / or a seating surface of the seat.

[0030] According to one embodiment, at least the air cushions are arranged in at least one, in particular at least two, in particular at least four rows.

[0031] According to a further aspect of the invention a massage method is provided in particular using the massage device or the seat as described above. The method comprises:

[0032] -Inflating the at least one air cushion through the first valve and the second valve assigned to the at least one air cushion,

[0033] -switching the first valve at the first frequency for applying a vibration to the at least one air cushion, wherein the second valve assigned to the at least one air cushion allows a passage for air from the first valve to the air cushion.

[0034] According to one embodiment, the method further comprises inflating the air cushions to individually different filling levels, prior to applying the vibration by switching the first valve at the first frequency.

[0035] According to one embodiment, the method comprises applying the vibration by switching the first valve only to selected air cushions by closing the second valves of the other air cushions.

[0036] According to one embodiment, the method further comprising switching a pump to on.

[0037] According to one embodiment, the method further comprising switching the first valve at the first frequency for applying a vibration to the at least one air cushion and switching the at least one second valve at a second frequency lower than the first frequency parallelly or subsequently.

[0038] In the following, the present invention will be explained in more detail also with respect to further features and advantages on the basis of the description of embodiments and with reference to the enclosed drawings. The following figures show, each in a schematic diagram:

[0039] Fig. 1          a diagram of a massage device according to one embodiment,

[0040] Fig. 2          a diagram of a massage device according to a further embodiment,

[0041] Fig. 3          a diagram of a massage device according to a further embodiment,

[0042] Fig. 4          a seat, and

[0043] Fig. 5          a massage device according to an embodiment.

[0044] Fig. 1 shows a schematic circuit diagram of a first massage device 2. In the embodiment shown, the massage device 2 comprises three air cushions 6, each with an air inlet 8. The air cushions 6 are connected to a joint air supply system 10 comprising in particular a pump 18. Each supply line 16 between the pump 18 and the air cushions 6 has a first valve 12 and a second valve 14 arranged therein. The second valves 14 are in particular configured as SMA valve for controlling an air supply to the respective air cushion. The first valve 12 is in particular configured as electromagnetic valve. The massage device 2 is provided only with a single first valve 12, which is connected all the second valves 14, thus the supply line 16 splits after the first valve 12 and before the second valves 14. The first valve 12 as well as the second valves 14 are shown in open position, thus when a flow passage from the pump 18 through the first valve 12, in the direction from the first inlet 12a to the first outlet 12, and through the second valve 14, in the direction of the from the first inlet 14a to the first outlet 14a, to the air cushion for inflation is possible.

[0045] The air cushions 6 may, as shown, be composed single chamber air cushions or may be provided with two or more chambers.

[0046] Fig. 2 shows a circuit diagram of a massage device according to an alternative embodiment. The massage device 2 comprises three air cushions 6 which are each provided with an air inlet 8. The massage device is further provided with a supply unit 22. The supply unit 22 comprises a pump 18 and a first valve 12. The supply unit 22 is connected to the second valves 14 which are part of a valve system 15. The valve system 15 is provided with a second valve 14 for each of the air cushions 6.The valve system 15 might be provided with a second valve control unit common for all the second valves 14. The massage device 2 is further provided with the silencer 20, which is connected to an air outlet of the supply unit 22, in particular to an air outlet of the first valve 12, the second outlet 12c. Such an silencer 20 reduces the noise of the massage device in particular when used in a seat, in particular in a vehicle seat. In this embodiment, the first valve 12 is shown in an open position, while the second valves 14 are not open.

[0047] Fig. 3 shows a circuit diagram of a massage device 2 according to a third embodiment. The massage device is shown as well with three air cushions 6 in this embodiment, each provided with an air inlet 8. The air cushions 6 are connected to an air supply system 10 comprising a pump 18. In this embodiment, the first valve 12 and the second valves 14 are provided as a valve unit 26, wherein the valve unit 26 has an inlet 26a for compressed air and three outlets 26b for connecting each of the outlets 26b to an air inlet 8 of the air cushion 6 via supply lines 16. The inlet 26a of the valve unit is connected with the inlet 12a of the first valve 12. The first valve 12 is further connected to the second valves 14 switched in parallel. And each first outlet 14a of a second valve 14 is connected to a respective outlet 26b of the valve unit 26. The respective second outlet’s 12c, 14c might be connected to a common further outlet 26c or a plurality of further outlets 26c optionally for further connection with an exhaust line or with a silencer 20 as shown with fig. 2. The valve unit 26 might be provided with a control unit common for the first valve and second valves or with individual control units.

[0048] Fig. 4 shows an embodiment of a seat 4, in particular a vehicle seat. The seat 4 comprises air cushions 6 arranged in two rows in the backrest of the seat. The air cushions 6 are part of a massage device 2 according to the present invention. In particular a vibration might be applied to the air cushions 6 by switching the first valve.

[0049] Fig. 5 shows a massage device 2, which is configured for being mounted in the backrest of a car seat 4 as shown in Fig. 3 for example. The massage device 2 comprises two rows of air cushions 6. In particular, each row of air cushions comprises five air cushions 6. Each row of air cushions may be connected with a first support 30 holding the row of air cushions in a predetermined position. The massage device 2 is further provided with a valve system 15. The valve system 15 comprises a number of second valves 14 equal to the number of air cushions. The valve system 15 is connected to each of the air cushions 6 via a supply line 16. The valve system 15 as well as the air cushions 6 respectively the first support 30 may be arranged on a second support 32 for mounting such a massage device into the backrest of the car seat. The second support 32 may comprise a support plate.

[0050] The massage device further comprises a supply unit 22 comprising a pump 18 and a first valve 12, wherein the first valve 12 and the pump 18 are arranged in a casing 24.The first valve 12 is connected via a supply line 16 to the valve system 15. The first valve 12 is further connected to a silencer 20 being connected to a different outlet of the first valve 12.

[0051] The massage device 2 can be used as follows: The individual air cushions 6 are inflated with the pump 18 through the first valve 12 to the same or individually different filling levels. For some or all the air cushions the air supply is kept in general open through the second valves 14 and the first valve 12 is switched at a first frequency. The switching induces a vibration to the air cushions by the vibration air current through the second valves 14 and the supply lines 16. Some or all of the second valves 14 may be switched additionally at a common second frequency or individually distinct second frequencies, which applies an intermitting vibration on the respective air cushion. Air might be discharged either via an other switching position of the first valve 12 and / or the second valve (s) 14. To reduce the noise of the system the outlet of the first valve 12 to the atmosphere is provided with a silencer 20.

[0052] The present invention has been described herein in an illustrative manner, and it is to be understood that the terminology which has been used is intended to be in the nature of words of description rather than of limitation. Many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. The present invention may be practiced otherwise than as specifically described within the scope of the appended claims. The subject matter of all combinations of independent and dependent claims, both single and multiple dependent, is herein expressly contemplated.

[0053] List of reference numerals

[0054] 2 massage device

[0055] 4 seat

[0056] 6 air cushions

[0057] 8 air inlet

[0058] 10 air supply system

[0059] 12 first valve

[0060] 14 second valve

[0061] 15 valve system

[0062] 16 supply line

[0063] 18 pump

[0064] 20 silencer

[0065] 22 supply unit

[0066] 24 Casing

[0067] 26 valve unit

[0068] 30 first support

[0069] 32 second support

Claims

1.A massage device (2) for a seat (4) , in particular for a vehicle seat, comprising at least one air cushion (6) , wherein the at least one air cushion (6) has an air inlet (8) so as to allow individual filling thereof with air via an air supply system (10) ,wherein the air supply system (10) comprises a first valve (12) and at least one second valve (14) as well as a supply line (16) , wherein the first valve (12) and the second valve (14) are switched in series in the supply line (16) , wherein each second valve (14) is connected to a respective air inlet (8) of an air cushion (6) , wherein the first valve (12) is configured for a first switching frequency and the second valve (14) is configured for a second switching frequency which is lower than the first switching frequency.2.The massage device (2) according to claim 1, wherein the first valve (12) is an electromagnetic valve.3.The massage device (2) according to claim 1, wherein the first valve is a 3 / 2-way valve having a first inlet (12a) , a first outlet (12b) and a second outlet (12c) , wherein the first inlet (12a) and the first outlet (12b) are connected in a first switching position and the first outlet (12b) and the second outlet (12c) are connected in a second switching position, wherein the first switching position is an open position.4.The massage device (2) according to claim 3, wherein the first valve (12) is a normally open valve.5.The massage device (2) according to claim 1, wherein the first valve (12) is an electromagnetic valve, which is a normally open valve.6.The massage device (2) according to one of the preceding claims, wherein the second valve (14) is a shape memory alloy (SMA) valve.7.The massage device (2) according to one of the preceding claims, further comprising a pump.8.The massage device (2) according to one of the preceding claims, comprising only one first valve (12) which is connected to a plurality of second valves (14) , the second valves (14) being switched in parallel.9.The massage device (2) according to one of the preceding claims, wherein the switching frequency of the first valve is between 2.6 to 4 Hz.10.The massage device (2) according to one of the preceding claims, wherein the first valve (12) has a first switching mode for inflation of the air cushions and a massage switching mode for opening and closing at the first frequency.11.The massage device (2) according to one of the preceding claims, wherein the first valve (12) is further connected to an outlet, allowing a deflation of the air cushions and / or wherein the second valves (14) are connected to an outlet, allowing a deflation of the air cushions.12.The massage device (2) according to claim 11, wherein the outlet is provided with a silencer (20) .13.The massage device (2) according to one of the preceding claims, the second valves (14) may be provided as a valve system (15) , wherein the second valves (14) are arranged, in particular in a common, valve casing.14.The massage device (2) according to one of the preceding claims, the first valve (12) and the second valve (s) (14) are provided as a valve unit (26) , wherein the valve unit (26) has an inlet (26a) for compressed air and outlet (s) (26b) for connecting each of the outlet (s) (26b) to an air cushion (6) .15.A seat (4) , in particular a vehicle seat, comprising a massage device (2) according to one of the preceding claims.16.The seat (4) according to claim 15, wherein the massage device (2) is integrated in a backrest and / or a seating surface of the seat (4) .17.The seat (4) according to claim 15, wherein at least the air cushions (6) are arranged in at least one, in particular at least two, in particular at least four rows.18.A Massage method with the massage device of claim 1, comprising:- Inflating the at least one air cushion (6) through the first valve (12) and the second valve (14) assigned to the at least one air cushion (6) ,- switching the first valve (12) at the first frequency for applying a vibration to the at least one air cushion (6) wherein the second valve (14) assigned to the at least one air cushion (6) allows a passage for air from the first valve (12) to the air cushion (6) .19.The method according to claim 18, further comprising switching a pump to ON.20.The method according to claim 18 or 19, further comprising switching the first valve (12) at the first frequency for applying a vibration to the at least one air cushion and switching the second valve (14) assigned to the air cushion (6) at a second frequency lower than the first frequency parallelly or subsequently.

Images