交通工具座椅的枢轴接合组件的制作方法

专利名称：交通工具座椅的枢轴接合组件的制作方法
交通工具座椅的枢轴接合组件
背景技术：
本发明大致上涉及枢轴4妄合组件(pivot joint assembly )，例如那些用 于交通工具座椅框架的枢轴接合组件。通常，交通工具座椅包括安装在座 椅垫或座椅底部上的座椅靠背。座椅靠背枢轴转动地安装在座椅底部上， 以将座椅靠背调整到关于座椅底部所期望的倾角。座椅底部通常被安装在 交通工具底板上，以使座椅相对于底板的位置可调。通常，座椅包括连接 在底板和座椅底部之间用于在前后方向上调整座椅底部的安装组件。
安装组件也可被设置为调整座椅底部相对于交通工具底板的垂直高 度。为完成此操作，安装组件可包括连接到座椅底部的上框架组件，以及 连接到交通工具底板的下框架组件。上框架组件通过一对连杆连接到下框 架组件，这对连杆枢轴转动地连接到上框架组件和下框架组件。连杆及下 框架和上框架组件形成四杆连接机构。提升机构被连接在上框架组件和下 框架组件之间。通常的提升机构为线性电力螺杆传动单元，其包括圆柱及 可螺紋地与圓柱啮合的臂。圓柱或臂的旋转，比如通过电动马达的旋转， 引起臂相对于圓柱延伸或回缩。为移动座椅底部，通过操作提升机构来使 上框架组件绕枢轴连杆枢轴转动。连杆被定向以使上框架组件可在连杆转 动时向上和向下寿多动。
通常，上框架组件包括一对沿着座椅的左手边和右手边延伸的側托 架。托架由前杠和后杠彼此间隔开。杠是实心或管状的。杠枢轴转动地连 接到侧托架。连杆的端部固定地连接到杠。连杆的另一端部枢轴转动地连 接到下框架组件。当上框架组件被提升机构移动时，前杠和后杠相对于托 架枢轴转动。在过去，前杠和后杠端部到侧托架的枢轴连接是通过被插入 贯通相应侧托架而形成的孔的小直径形状末端部分提供的。小直径部分的收窄界定了杠端部中的肩，其紧靠着托架内侧。星形锁固垫圈(star lock washer)被插入到小直径部分的从侧托架的外侧轻微地朝外延伸的端部上。 星形锁固垫圈防止杠端部被拔出孔外，但允许枢轴连接。代替使用星形锁 固垫圈，为人所知的是，对在托架外侧上的小直径部分的末端进行锤击， 从而形成打扁成蘑菇形的或铆钉形的头部部分。虽然这些类型的连接提供 了必要的枢轴接合件，但通常它们并未在托架和杠之间提供足够的横向支 撑，这造成托架容易在关于杠长度的轴向上产生不期望的运动。因此，上 座椅框架可能横向摇动或轻微移动。
在座椅框架组件行业外，也为人所知的是，通过以下方式形成管和平 板或构件之间的非枢轴连接对管的两部分进行锻压以形成径向向外延伸 的凸缘(bead),从而将托架限制(trap)在其间。这样的方法在序号为 6,823,575的美国专利中有描述，其已被作为参考于此并入。虽然此方法可 提供充分支撑以使板大体上被防止产生不期望的运动，但此种已知的锻压 方法不允许管与板间的枢轴连接。

发明内容
本发明涉及一种枢轴接合组件，且特定地涉及包括大致上界定一圓柱 状外表面的杠的枢轴接合组件。所述杠具有从圆柱状外表面向外延伸的第 一凸缘和第二凸缘。第一凸缘和第二凸缘沿着杠的长度彼此间隔开。第一 凸缘和第二凸缘中的至少一个是从圓柱外表面向外延伸的整体形成的部 分。所述组件进一步包括具有相对的第一侧和第二侧的安装构件。安装构 件具有形成于其中的孔。所述杠被设置在孔中，以使安装构件被置于第一 凸缘和第二凸缘之间，使得所述杠相对于安装构件转动。
当根据附图阅读时，通过以下对优选实施方式的详细描述，本发明的 各种目标和优势对于本领域技术人员将变得明显。


图1是交通工具座椅框架的透视图。图2是图1中的座椅框架的框架组件的扩大的透视图，其展示了枢轴 接合组件。
图3是图1中座椅框架的一部分的立面侧视图。
图4是类似于图3的立面侧视图，其展示了移动到升起位置的座椅底 部框架。
图5是沿着图2中的5-5线所获得的贯穿枢轴接合件之一的截面图。
图6是展示了图5中枢轴接合件的构成的橫截面图。
图7是轴衬(bushing)在安装到图5中的枢轴接合组件的托架上之前 的透视图。
图8是图7中的轴衬被安装到托架上时的橫截面图。
具体实施例方式
现在参考绘图，在图1中展示了交通工具座椅框架，大致上用10标 出。座椅框架10包括座椅靠背框架12和座椅底部框架，大致上用14标 出。为形成完整的交通工具座椅，框架12和框架14被用衬垫和外部装饰 覆盖层(未展示出)所覆盖。座椅靠背框架12通过示意性地用16标出的 后仰才几构(recliner mechanism )枢轴转动地安装到座椅底部框架14，以调 整座椅靠背框架12到所预期的关于座椅底部框架14的倾角。后仰机构16 可通过手柄17手工操作或可包括马达驱动单元(未展示出)而用电力操 作。座椅框架IO进一步包括安装框架组件18,其将座椅底部框架14安装 到座椅框架10安装在其中的交通工具的底板。如下文所述，安装框架组 件18可一皮设置为向前和向后以及在大致垂直方向上移动座椅框架10。
如图2至图4所最佳地展示，座椅底部框架14包括上框架组件20。 安装框架组件18包括下框架组件22。如下文所讨论，上框架组件20被可 移动地相对地安装到下框架組件22,以调整座椅框架iO相对于交通工具 底板的高度。如图2所示，上框架组件20包括一对侧托架24，其在前后 方向沿着座椅底部框架14的横向侧面(lateral side )延伸。侧托架24可由任何合适的材料制成，比如钢，并可由沖压件形成。上框架组件18进一
步包括在侧托架24间延伸的前杠26和后杠28。在一个实施方式中，杠 26和杠28的每端均通过大致上用30标出的枢轴接合件连接于侧托架24。 枢轴接合件30的增大的截面图被展示于图5。如下文所述，枢轴接合件 30允许杠26和杠28相对于侧4乇架26转动。在一个实施方式中，杠26和 杠28为圓柱形管状的，因此具有中空的内部。杠26和杠28可由任何合 适的材料比如钢制成。座椅底部框架14可进一步包括连接到上框架组件 20的座椅底板(seatpan) 32和弹簧丝平台33，用以大致上界定座椅底部 框架14的前部和中心部分。
如图1，图3和图4所示，上框架组件20和下框架组件22通过一对 前连杆34和一对后连杆36连接到一起。前连杆34大致上彼此间隔开， 且邻近于侧托架24。类似地，后连杆36大致上彼此间隔开，且邻近于侧 托架24。每个前连杆34包括第一端38,其可为刚性地连接到前杠26。每 个前连杆34具有第二端40，其枢轴转动地连接到下框架组件22。类似地， 每个后连杆36包括第一端42，其可为刚性地连接到后杠28。每个后连杆 36具有第二端44,其枢轴转动地连接到下框架组件22。第一端38和第一 端42可通过任何合适的方式连接到杠26和杠28，比如焊接、粘结、摩擦 配合或通过紧固件。可选地，第一端38和第一端42可被枢轴转动地连接 到杠26和杠28。第二端40和第二端44可通过任何连接例如通过铆钉、 星形垫圈或锤击处理过的端部(peened end)枢轴转动地连接到侧托架24。
如图3和图4所示，安装框架组件18包括一对下轨道50和一对上轨 道52，它们界定了一对轨道組件，分别连接到相应的一对侧托架24上。 下轨道50适合于通过底板托架54刚性地连接到交通工具底板。上轨道52 刚性地连接到相应的侧托架24。上轨道52可滑动地安装到对应的下轨道 54上，以提供座椅框架10相对于交通工具底板的前后调整。锁定机构(未 展示出)连接到轨道50和轨道52之间，以可选择地相对于下轨道50将 上轨道52锁定。
为调整座椅框架IO相对于底板的垂直高度，可用到大致地用60标出 的提升机构。应理解所展示及描述的提升机构60只是提升结构的一个适
8合的例子，且可使用能相对于下框架组件22移动上框架组件20的任何类 型的机构。提升机构60可以是仅安装于座椅框架10—侧的单个单元，或 可以包4舌两个分离的组成部分，每个部分位于座^"框架10的一侧。如图3 和图4所展示的示意性的提升机构60包括驱动单元62、圓柱63 (在图3 和图4中用截面表示)，以及螺杆64。圓柱63的第一端66枢轴转动地连 接到第二连杆36中其中一个的延伸部分67。圆柱63的第二端69与螺杆 64的第一端68螺紋地啮合。螺杆64的第二端70与驱动单元62啮合，以 在驱动单元62被启动时做旋转运动。驱动单元62可包括电力马达，其可 操作地连接到螺杆64的第二端70，以选择性地转动螺杆64。驱动单元62 枢轴转动地连4^到第一连杆34中其中一个的延伸部分74。
现在将描述提升机构60用以调整座椅底部框架14 (及与之连接的座 椅靠背框架12)相对于底板的垂直高度的操作。在图3中，座椅底部框架 14被展示为位于较低的位置。为大致上向上移动座椅底部框架M，驱动 单元62的马达被启动以使螺杆64按着所预期的转动方向转动。处于与圓 柱63的螺紋啮合中的螺杆64的转动引起提升机构60在长度上扩张，以 使螺杆64从圓柱63向外延伸，如图4所示。提升机构60的扩张引起前 部连杆34和后部连杆36绕它们和下框架组件22的枢轴转动连接处以逆 时针方向转动，如图3和图4所示。连杆34和连杆36的枢轴转动引起上 框架组件20向上和向前(向左)运动，如图3和图4所示。连杆34和连 杆36、上框架构件20和下框架构件22大致上作为 一对四杆连接机构运行。
图5展示了枢轴接合件30的一个实施方式的放大的截面图。为描述 性目的，前杠26和侧托架24之间的枢轴接合件连接将关于图5进行描述， 但应理解，此枢轴连接可以是任何的枢轴接合件30。如上文所讨论，枢轴 接合件30可以在杠的端部和上框架构件20的相应部分之间的枢轴连接点 形成。如图5所示，上框架构件20的侧托架24的支撑枢轴接合件30的 部分大致上被界定为包括通孔80的垂直定向的平的金属沖压部分。在一 个实施方式中，环绕着孔80的边缘的是轴衬82。如下文所述，轴衬82为 枢轴接合件30提供了减小摩擦性的接触。枢轴接合件30包括杠26的末 端部分，其被具有中空内部92的管界定。如果需要，杠26在整体长度上将形成管状。杠26包括第一凸缘94和第二凸缘96。凸缘94和凸缘96优 选地为圓周的环状结构，径向地从杠26的圓柱外表面98向外延伸。凸缘 94可以通过径向地向外锻压管90的一部分形成，如下文所释。侧托架24 被置于第一凸缘94和第二凸缘96之间。任选的垫圈100也可被置于上框 架构件20和第二凸缘96之间。任选的垫圈100可用在枢轴接合件30的 构造中，以帮助防止轴衬82的损伤，如下文所述。
枢轴接合件30提供了杠26绕由杠26的长度界定的轴线A的旋转运 动。所需要的是枢轴接合件30被形成为，尽管允许旋转运动，但侧托 架24相对于杠26的^黄向运动，即大致地用箭头102标出的4黄向运动则3皮 最小化。上框架构件20的这种横向运动可引起底部框架14的上框架构件 20相对于底板的非预期的摇晃或横向松弛。凸缘94和96可具有径向延伸 的表面104和径向延伸的表面106，它们大致上位于一个与轴线A垂直的 平面中。表面104和表面106分别直接接触且啮合轴衬82的表面和垫圈 100的表面，以协助提供枢轴接合件30的横向稳定性。
现在将关于图6解释形成枢轴接合件30的一种方法。第一凸缘94可 由锻压操作形成。例如，第一凸缘94可大致地通过以下操作而形成轴 向地压杠26的末端部分(比如通过一件工具或沖压机)，以及限制(confine ) 杠26的末端部分的壁中除了将要形成环或凸缘94的位置之外的各处，以 使杠26的部分被轴向向外挤压。这样合适的锻压方法被描述并展示于序 号为6,338,191的美国专利中，且于此作为参考并入。在第一凸缘94形成 后，杠26被置于模具(die) 110中以固定杠26。模具110可以具有轮廓 表面(contoured surface ) 112，其形成于模具110的端部，且具有凸缘94 的相应的轮廓表面。随后侧托架24被通过孔80置于杠26的端部上，以 靠着凸缘94的表面104。侧托架24优选地包括轴衬82，原因将于下文解 释。然后垫圈100优选地被放置在杠26的端部上，邻近于侧托架24。沖 压机120被放置为邻近于杠26的端部。如图6所示，沖压机120可包括 形成于其中的用以接收杠26端部的内孔122。然后，沖压机120朝着模具 110前进，这使杠26中由虚线126表示的一部分径向向外凸起，以形成第 二凸缘96。冲压机120的连续运动将形成凸缘96的顶着垫圈100的表面
10106。冲压机120可包括与凸缘96的所需形状相对应的轮廓表面122,以 协助它的形成。如果需要，在形成第一凸缘94和第二凸缘96的过程中， 一圓柱状外形的工具件(未展示)可被插入到杠26的内部92,以防止径 向向内形成凸起部分，从而径向地向外挤压杠26的部分。
第一凸缘94和第二凸缘96的形成界定了表面104和表面106之间的 间隙。在一个优选的实施方式中，此间隙具有基本上与带有轴衬82和垫 圈100的侧托架24的宽度相同的尺寸，以形成紧配合。此紧配合帮助减 少侧托架24相对于杠26的横向运动。但是，侧托架24、轴衬82和塾圈 100不应纟皮过度地压缩而阻碍杠26相对于侧托架24的枢轴转动。轴衬82 提供了凸缘94的表面104及凸缘96的表面106和侧托架24及垫圈100 间的减小摩擦的接触。因此，轴衬82的外表面130和132将在杠26相对 于侧托架24枢轴转动的过程中滑过凸缘94的表面104和垫圈100。可选 地，侧托架24的接触部分可以相对于轴村82的表面130和表面312滑动。
轴衬82可以是，在枢轴接合件按上述方法装配后有助于允许杠26相 对于托架24枢轴转动的任意固体、液体或软膏。合适的轴衬82的例子包 括非固态润滑物，比如油脂，或形成于侧托架的邻近于孔80的相邻表面 的涂层。例如，轴衬82可以是减小摩擦性的涂层或含氟聚合物比如聚四 氟乙烯(PTFE)，比如那些商用的由杜邦公司(DuPont Company )生产的 商标为特氟隆(Teflon)的产品。此涂层可以涂在邻近于孔80的边缘周围， 如图5关于展示出的轴衬82的截面形状所示。由孔80界定的边缘的圓柱 状表面部分可包括也可不包括轴衬材料。
合适的轴村82的另外一个例子是，以轴衬82的形状(如图5所展示) 形成的固体索环(solid grommet )。这种索环展示于图7和图8中，大致地 用140标出。索环140被放置在侧托架24的孔80中。在一个优选的实施 方式中，索环包括管状部分142、向外延伸的环状第一法兰144和向外延 伸的环状第二法兰，在其形成时在图8中用虚线146代表。图7展示了索 环140在最终装配到侧托架24上之前的形状。图8展示了将索环140安 装到侧托架24上的装配方法。为了装配，管状部分142^皮设置为贯通孔 80，直到第一法兰144邻接于侧托架24，如图8所示。然后第二法兰146
ii通过向外弯曲或形成该管状部分的端部且顶着侧托架24而形成。因此，
第一法兰144界定了设置于第一凸缘94和侧托架24间的第一轴衬，而第 二法兰146界定了设置于托架24和第二凸缘96之间的第二轴村。注意， 任选的垫圈100可以^皮放置于轴衬82和侧托架第二凸缘96之间。索环140 可包括一个或多个切口 ，在图7中大致地用虚线149标出，以协助此构成。 索环140可由任何材料制成，比如聚合物或抛光的金属，其具有相对低的 摩擦系数，以允许杠26相对于侧托架24的转动，甚至是在受到由枢轴连 接30的构成而产生的压缩载荷时也是如此。优选地，索环140的摩擦系 数比侧托架24的材料以及杠26的外表面的摩擦系数低。如果需要，索环 140上可包括具有低摩擦系数的涂层。可能需要索环140被设置有相对宽 的法兰(径向方向)以减小枢轴接合件30横向摆动或运动的可能性。
垫圈100在枢轴接合件30中为可选的包含物。垫圈100的目的之一 是保护轴衬82在第二凸缘96的锻压操作中免受过度碾压或形变。当轴衬 82为固体物，比如为上述索环140,且其由比形成杠26和/或侧托架24的 材料更柔软材料形成时，包含垫圈100特别有用。垫圈100帮助吸收一些 形成第二凸缘96时的锻压操作中的压缩力，以使所有这些力不被直接地 传导至轴村82。
虽然杠26和杠28被描述及展示为管状形状以使管的一部分被径向地 向外扩大，且被折叠以形成凸缘94和凸缘96,应理解杠26在结构上可为 实心或部分环形。因此，杠26和杠28在枢轴4妻合件30处的端部可以是 实心的，且第 一 凸缘94和/或第二凸缘96通过径向地向外锻压杠的外表面 的一部分而形成。也应理解，代替通过锻压形成凸缘94和凸缘96，其两 者中的任何一个凸缘可通过将分离的工件比如垫圈，连接到杠26和杠28 的外表面而形成。例如，第一凸缘94可由焊接在杠26上的垫圈(未展示 出)来界定。垫圈界定径向向外延伸的肩部。然后第二凸缘96可通过如 上所述的锻压操作形成，其中轴衬被置于其间。
根据专利法规的条款，本发明的原理和模式已被以它的优选实施方式 解释和阐述。但是，应理解除，本发明可以通过不同于已特定地解释和图
释的其他形式实践，而不背离本发明的精神或范围。
1权利要求
1.一种枢轴接合组件，其包括杠，其整体上界定圆柱状外表面，所述杠具有从所述圆柱状外表面向外延伸的第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘和第二凸缘沿着所述杠的长度彼此间隔开，其中所述第一凸缘和所述第二凸缘中的至少一个为从所述圆柱状外表面向外延伸的整体形成的部分；安装构件，其具有相对的第一侧和第二侧，所述安装构件具有形成于其中的孔，其中所述杠被置于所述孔中以使所述安装构件被置于所述第一凸缘和第二凸缘之间，且其中所述杠相对于所述安装构件转动。
2. 如权利要求1所述的組件，其中所述第一凸缘和所述第二凸缘中的所述至少 一个通过锻压操作形成于所述杠上。
3. 如权利要求2所述的组件，其中所述杠的形状为管状。
4. 如权利要求1所述的组件，其包括设置在所述第一凸缘和所述安装构件的所述第一侧之间的第一轴衬，以及设置在所述第二凸缘和所述安装构件的所述第二侧之间的第二轴衬。
5. 如权利要求4所述的組件，其中所述第一轴衬和所述第二轴衬由金属制成。
6. 如权利要求4所述的组件，其中所述第一轴衬和所述第二轴衬由聚合物制成。
7. 如权利要求4所述的组件，其中所述第一轴衬和所述第二轴衬被界定为设置在所述第一凸缘和第二凸缘之间的润滑物。
8. 如权利要求4所述的组件，其中所迷第一轴衬和所述第二轴村由固体材料制成，且各自包括具有低摩擦系数的涂层以允许所述杠相对于所述安装构件转动。
9. 如权利要求8所述的组件，其中所述涂层包括聚四氟乙烯(PTFE )。
10. 如权利要求4所述的组件，其中所述第一轴衬和所述第二轴衬被 界定为应用于所述安装构件上的涂层。
11. 如权利要求l所述的组件，其中所述第一轴村和所述第二轴衬由 设置于所述孔内的索环的径向延伸的法兰界定。
12. 如权利要求11所述的组件，其中所述索环包括设置于所述孔中的圓柱状部分，且其中所述索环包括从所述圓柱状部分的第 一端径向向外 延伸的第一环状法兰，以使所述第一环状法兰界定所述第一轴衬，且其中 所述索环包括从所述圓柱状部分的第二端径向向外延伸的第二环状法兰， 以使所述第二环状法兰界定所述第二轴衬。
13. 如权利要求11所述的组件，其中所述法兰具有涂覆在其上的低 摩擦系数的材料。
14. 如权利要求l所述的组件，其中所述组件进一步包括设置在所述 第二轴衬和所述第二凸缘之间的垫圈，以使所述垫圈吸收一部分锻压力以 帮助防止所述第二轴衬形变。
15. 如权利要求13所述的组件，其中所述垫圈由金属制成。
16. —种交通工具座椅框架组件，其包括 座椅靠背框架组件；以及座椅底部框架组件，所述座椅底部框架组件包括第一框架组件，所述第一框架组件包括一对侧托架，其界定所述座椅框架的横向侧面；以及第 一杠和第二杠，所述第 一杠和第二杠在所述侧托架之间延 伸，并连接到所述侧托架；第二框架组件，其中所述第一框架组件和所述第二框架组件中的 一个适合于连接到所述座椅靠背，而所述第一框架组件和所述第二框架组 件中的另 一个连接到交通工具的底板；第一连杆，其枢轴转动地连接到所述第二框架构件和所述第一杠；第二连杆，其枢轴转动地连接到所述第二框架构件和所述第二杠；其中所述第一杠与所述侧托架中的一个形成枢轴接合件以使所述第 一杠界定圓柱状外表面，所述第一杠具有从所迷圆柱状外表面向外延伸的 第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘和所述第二凸缘沿着所述第一杠的长 度彼此间隔开，其中所述第 一 凸缘和所述第二凸缘中的至少 一个通过锻压 形成于所述第一杠上，以使所述第一杠的一部分向外扩张以形成所述第一 凸缘和所述第二凸缘中的所述一个，且其中所述侧托架中的所述一个界定 第 一侧和第二侧，并包括形成于其中的孔，其中所述杠被设置在所述孔中， 所述枢轴接合件进一步包括设置于所述第一凸缘和所述安装构件的所述 第一侧之间的第一轴衬，以及设置于所述第二凸缘和所述安装构件的所述 第二侧之间的第二轴衬，其中所述第一凸缘和所述第二凸缘中的所述一个 的形成沿着所述第 一杠的长度相对于所述第 一 紧固所述侧托架中的所述 一个，且其中所述第一轴衬和所述第二轴衬允许所述第一杠相对于所述安 装构件转动。
17. 如权利要求16所述的组件，其中所述枢轴接合件进一步包括设 置于所述第二轴衬和所述第二凸缘之间的垫圈，以使所述垫圈吸收一部分 锻压力以帮助防止所述第二轴衬形变。
18. 如权利要求16所述的组件，其中所述第一轴衬和所述第二轴衬 由设置于所述孔中的索环的径向延伸的法兰界定。
19. 如权利要求18所述的组件，其中所述索环包括设置于所述孔中 的圓柱状部分，且其中所述索环包括从所述圓柱状部分的第 一端向外径向 延伸的第一环状法兰，以使所述第一环状法兰界定所述第一轴衬，且其中 所述索环包括从所述圓柱状部分的第二端向外径向延伸的第二环状法兰， 以使所述第二环状法兰界定所述第二轴村。
全文摘要
本发明涉及一种用于交通工具座椅的枢轴接合组件，其包括大致地界定圆柱状外表面的杠。所述杠具有从圆柱状外表面径向地向外延伸的第一凸缘和第二凸缘。第一凸缘和第二凸缘沿着所述杠的长度彼此间隔开。第一凸缘和第二凸缘中的至少一个为由圆柱状外表面径向地向外延伸的整体形成的部分。所述组件进一步包括具有相对的第一侧和第二侧的安装构件。该安装构件具有形成于其中的孔。所述杠被设置在该孔内，使得安装构件被设置在第一凸缘和第二凸缘之间，以使所述杠相对于安装构件旋转。
文档编号B60N2/22GK101549657SQ20091011786
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月14日
发明者凯文·福达拉, 大卫·J·阿卜杜拉, 文森特·艾达格纳 申请人:李尔公司