具有电磁闭锁释放机构的车辆头部约束件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有电磁闭锁释放机构的车辆头部约束件。具体地，本发明提供了一种头部约束组件，包括锁定机构，其被电磁致动并且可在锁定位置与未锁定位置之间选择性地移动，从而允许头部约束件在竖直位置与折叠位置之间移动。锁定位置包括第一锁定构件与第二锁定构件的啮合，从而防止头部约束件相对于头部约束件的底座位置转动，并且未锁定位置包括第一锁定构件从第二锁定构件的脱离，从而允许头部约束件相对于底座位置的转动。电磁铁可操作地连接至头部约束件并且被定位成将磁力施加在第二锁定构件上，从而在电磁铁处于通电条件下促使第二锁定构件逼向未锁定位置。
【专利说明】具有电磁闭锁释放机构的车辆头部约束件
[0001]相关申请的引用
[0002]本专利申请要求于2013年3月14日提交的美国临时申请第61/782，808号的优先权，通过引用将其全部内部结合在此。
【技术领域】
[0003]本文中公开的主题涉及车辆头部约束件(车辆头部限制件，vehicle headrestraint),并且更具体地,涉及具有电磁释放机构的车辆头部约束件。
【背景技术】
[0004]诸如汽车的许多车辆包括在乘客的座椅靠背顶部上并且在接近乘客头部的位置处的头枕或者头部约束件。通常，为了舒服，头部约束件加有衬垫，高度可调整，并且大多数通常装饰有与座椅的靠背相同的材料。尽管头部约束件提供有关舒适度和安全性的期望功能，然而，头部约束件的向上突起会部分阻挡车辆乘客的视线。例如，与后座相关联的头部约束件会降低驾驶员在车辆向后移动过程中的能见度。这种情形对于驾驶员来说是不期望的。如上所述，某些头部约束件是可调整的(例如，可转动的、可转移的)和/或可拆除的，但是，通常，调整需要与头部约束件的手动相互作用。对于已就座的驾驶员而言，该调整比较麻烦或者是不可能的。仅就当前的头部约束件而言，存在一些缺点。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，头部约束组件(头部约束件组件，head restraintassembly)包括可安装至车辆座椅的底座部分(base port1n)。还包括可操作地稱接至底座部分并且绕第一轴相对于底座部分可选择地转动以在竖直位置(直立位置)与折叠位置之间移动的头部约束件。进一步包括锁定机构，该锁定机构包括相对于底座部分安装的第一锁定构件和相对于头部约束件可转动地安装以在锁定位置与未锁定位置之间移动的第二锁定构件，其中，锁定位置包括第一锁定构件与第二锁定构件的哨合(engagement),从而防止头部约束件相对于底座部分的转动，并且其中，未锁定位置包括第一锁定构件从第二锁定构件的脱离(disengagement),以允许头部约束件相对于底座部分的转动。进一步包括电磁铁，该电磁铁可操作地连接至头部约束件并且被定位成将磁力施加在第二锁定构件上，从而在电磁铁处于通电条件下促使第二锁定构件朝向未锁定位置。
[0006]根据本发明的另一方面，设置在头部约束件的内部部分中的锁定机构包括安装在头部约束件内的第一锁定构件。还包括安装在头部约束件内并且可绕轴在锁定位置与未锁定位置之间转动的第二锁定构件，其中，锁定位置包括第一锁定构件与第二锁定构件的啮合，从而防止头部约束件相对于底座部分的转动，并且其中，未锁定位置包括第一锁定构件从第二锁定构件的脱离，以允许头部约束件相对于底座部分的转动。进一步包括由第二锁定构件界定的凹槽和由第一锁定构件界定的突起(protuberance)。进一步包括设置在凹槽内的第一停止表面和第二停止表面，其中，第一构件的突起在凹槽内，并且在第二锁定构件处于锁定位置时与第一停止表面和第二停止表面同时接触，其中，第一构件的突起在第二锁定构件处于未锁定位置时相对于凹槽定位在外部。还包括安装在头部约束件内并且被定位成将磁力施加在第二锁定构件上的电磁铁，从而促使第二锁定构件在电磁铁处于通电条件下时逼向未锁定位置，其中，第二锁定构件包括在第二锁定构件处于未锁定位置时与电磁铁的相应段(整流子片，segment)对齐的第一突起和第二突起。
[0007]结合附图从下列描述中，这些和其他优点以及特征将变得更为显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]根据本说明书的结论，在权利要求中部分指出并且明确要求保护被视为本发明的主题。结合附图从以下详细描述中，本发明的上述和其他特征以及优点是显而易见的，其中:
[0009]图1是头部约束组件的立体分解图；
[0010]图2是头部约束组件的正面仰视图；
[0011]图3是头部约束组件的示意性部分分割图；
[0012]图4是头部约束组件处于铅直锁定位置时的侧面截面图；
[0013]图5是头部约束组件处于铅直未锁定位置时的侧面截面图；
[0014]图6是头部约束件处于折叠位置时的侧视图；以及
[0015]图7是头部约束组件的锁定机构的示意性截面侧视图。
[0016]例如通过参考附图，详细描述对本发明的实施方式以及优点和特征进行了解释。
【具体实施方式】
[0017]参考附图，示意性地描述了头部约束组件10。头部约束组件10包括可安装至车辆座椅(未不出)，并且更具体地，安装至车辆座椅的座椅靠背的上部分的底座部分14。在描述的实施方式中，如本领域技术人员所理解的，底座部分14包括安装、或者可安装至车辆座椅的座椅靠背顶部的两个柱构件(post member) 18。柱构件18中的每一个均包括相应的细长的笔直部分22。笔直部分22中的每一个延伸到形成于座椅靠背的顶部的相应孔中，以将头部约束组件10附接至车辆座椅。底座部分14还包括与两个柱构件18相互连接的横向构件(横梁)26。
[0018]头部约束组件10进一步包括相对于底座部分14安装的头部约束件30。在所描述的实施方式中，头部约束件30包括向头部约束件30提供刚性结构的塑料框架34。头部约束件30还包括相对于框架34安装以用于在其间移动的衬垫(未示出)和头部约束件衬套(未示出)。头部约束件衬垫由软泡沫材料或者类似材料构成，从而在车辆座椅的乘客头部与头部约束件框架34之间提供衬垫。头部约束件衬套覆盖衬垫和框架的至少一部分以增强头部约束件的美感。示例性的衬套材料包括布、乙烯基树脂、皮革等。在要求保护的本发明的范围内，可采用其他框架构造。
[0019]框架34相对于底座部分14可转动地安装，使得框架34 (和头部约束件30的其余部分，包括衬垫和衬套)相对于底座部分14可绕第一轴线Al选择性地转动，因此，也相对于车辆座椅的座椅靠背部分可选择性地转动。更具体地，头部约束件30相对于底座部分14安装并且可相对于底座部分14绕第一轴线Al选择性地转动，以在竖直位置(图2-5)与折叠位置(图6)之间移动。
[0020]锁定机构38包括相对于底座部分14安装的第一锁定构件42，并且更具体地，其安装至横向构件26。锁定机构38还包括相对于头部约束件框架34可转动安装的第二锁定构件46,以在锁定位置(图4)与未锁定位置(图5)之间移动。轴衬(bushing) 48延伸穿过第二锁定构件46中的孔以可转动地支撑第二锁定构件46 ;第二锁定构件46可绕第二轴线A2 (图7)在锁定位置与未锁定位置之间转动；轴线A2与轴衬48共同延伸。杆49延伸穿过轴衬48中的孔以相对于框架34支撑轴衬48。
[0021]图示出了头部约束组件10中的对应于锁定机构38定位其中的一般定位的孔。应当认识到，塑料等的衬套层设置在孔上方以将锁定机构38封闭在头部约束组件10内。
[0022]当第二锁定构件46处于锁定位置时，其与第一锁定构件42啮合，使得第一锁定构件42与第二锁定构件46的相互作用防止头部约束件30相对于底座部分14的转动。当第二锁定构件46处于未锁定位置时,其从第一锁定构件42脱离,使得第一锁定构件和第二锁定构件并不限制头部约束件30相对于底座部分14的转动。
[0023]电磁铁50可操作地连接至头部约束件30并且被定位，使得在电磁铁50通电时，电磁铁50将磁力施加在第二锁定构件46上，以促使第二锁定构件46逼向未锁定位置。电磁铁50包括环绕铁磁芯58的铜线线圈54。芯58通常为U型，具有延伸穿过线圈54并且具有相对的端部64、66的第一段62。芯58还包括从第一段62的端部64、66中的相应一个延伸向第二锁定构件46的第二段70和第三段74。
[0024]第二锁定构件46包括第一突起78和第二突起82，其在第二锁定构件46处于未锁定位置时分别与芯58的第二段70和第三段74对齐。更具体地，当第二锁定构件46处于锁定位置时(图4)，突起78、82分别与段70、74对齐。当电磁铁50通电时，S卩，当电流流过线圈54时，电磁铁将磁力施加在第二构件46上以将突起78、82拖拽至接近并且对齐段70、74，从而将第二锁定构件46转动到未锁定位置(图5)。
[0025]第二锁定构件46界定凹槽90，并且第一锁定构件42界定突起94。具体地，参考图7，凹槽90包括第一停止表面98和第二停止表面102。第一锁定构件42的突起94在凹槽90的内部，并且在第二锁定构件46处于锁定位置时与第一停止表面98和第二停止表面102同时接触(图4和图7)。第一锁定构件42的突起94在第二锁定构件46处于未锁定位置时并不在凹槽90内延伸。当突起94处于凹槽90内部时，突起94与停止表面98、102之间的相互作用防止头部约束件30相对于底座部分14的转动。第一停止表面98和第二停止表面102彼此大致平行。
[0026]第一锁定构件42的突起94包括平行于彼此的第一表面106和第二表面108。在第二锁定构件46处于锁定位置时第一表面106与第一停止表面98接触,并且在第二锁定构件46处于锁定位置时第二表面108与第二停止表面102接触。
[0027]第一停止表面98是圆形段(环形段)，即，具有第一中心点114的圆形110的弧形(弧)。第二停止表面102是圆形段，S卩，具有第二中心点122的圆形118的弧形。轴线A2和第一中心点114形成在约3度与约5度之间的夹角126。S卩，如果第一条线130从第一停止表面98上的点被拖拽至轴线A2，并且第二条线132从第一停止表面98上的点被拖拽至第一中心点114，则第一条线130和第二条线132之间将形成在约3度与约5度之间的夹角126。在所描述的实施方式中，夹角126为3.829度。
[0028]轴线A2和第二中心点122形成在约3度与约5度之间的夹角136。S卩，如果第一条线140从第二停止表面102上的点被拖拽至轴线A2，并且第二条线142从第二停止表面102上的点被拖拽至第二中心点122，则第一条线140和第二条线142之间将形成在约3度与约5度之间的夹角136。在所描述的实施方式中，夹角136为3.908度。
[0029]参考图1、图4、图5以及图7，绝缘构件143将线圈54与包括芯58的其他部件分开。安装至框架34的杆49经由支架(托架)144支撑绝缘构件143和线圈54。扭簧148绕杆49盘绕，并且与第二锁定构件46和框架34可操作地相互连接，使得弹簧148使第二锁定构件46偏置于其锁定位置。其他扭簧152与框架34和底座部分14可操作地相互连接，从而扭簧152使头部约束件30偏置于其折叠位置。
[0030]因此，如图4所示，当头部约束件30处于竖直位置并且电磁铁50不通电时，弹簧148将第二锁定构件46维持在锁定位置，并且头部约束件30由于突起94的表面与凹槽90之间的相互作用而不饶轴线Al转动。当车辆用户希望头部约束件30移动至折叠位置时(图6)，用户可能致使电流流入线圈54，从而产生磁场并且由此致使第二锁定构件46克服弹簧148的偏压并且绕轴线A2转动至未锁定位置(图5)。当突起94位于凹槽90外部时，没有办法防止头部约束件30绕轴线Al转动，并且弹簧152致使头部约束件30绕轴线Al转动至折叠位置。
[0031]当车辆用户希望头部约束件30从折叠位置向后移动至竖直位置时，用户可将头部约束件30向后手动转动到竖直位置；在电磁铁不通电的情况下，弹簧148将第二锁定构件42自动移动到锁定位置，使得头部约束件30将保持在竖直位置。
[0032]线圈54经由从线圈54延伸穿过一个或者两个柱构件18并且穿过车辆座椅的座椅靠背部分的导线(缆线，wire)与诸如车辆的电池的电能源电连通。车辆用户可手动操作控制从电池流到线圈54的电流的开关，或者例如，经由无线秘钥协议可远程控制从电池流到线圈54的电流的开关。此外，经由被配置为从用户接收语音命令以将电磁铁激活为通电条件的音响检测系统支持的语音命令可控制线圈54。而且，线圈54可被配置为检测乘客是否就座在头部约束件30连接到其上的座椅上。这通过座椅和/或座椅靠背中的一个或者多个传感器来实现。在座椅为空的情况下，线圈54可被通电以释放控制头部约束件30的位置的闩锁。
[0033]尽管已经仅结合限定数目的实施方式详细地描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明并不限于这样的公开的实施方式。相反，本发明可以被变形为整合上述未描述的任何数目的变形、变更、替换或者等同布置，但是必须在本发明的精神和范围内。此外，尽管已经描述了本发明的各种实施方式，但是应当理解的是，本发明的各个方面可仅包括所描述的实施方式中的一些。因此，本发明并不被视为受上述描述的限制，而是仅受所附权利要求的范围限制。
【权利要求】
1.一种头部约束组件，包括: 底座部分，可安装至车辆座椅； 头部约束件，可操作地耦接至所述底座部分并且可相对于所述底座部分绕第一轴线选择性地转动以在竖直位置与折叠位置之间移动； 锁定机构，包括相对于所述底座部分安装的第一锁定构件和相对于所述头部约束件可转动安装以在锁定位置与未锁定位置之间移动的第二锁定构件，其中，所述锁定位置包括所述第一锁定构件与所述第二锁定构件的啮合，从而防止所述头部约束件相对于所述底座部分的转动，并且其中，所述未锁定位置包括所述第一锁定构件从所述第二锁定构件的脱离，从而允许所述头部约束件相对于所述底座部分的转动；以及 电磁铁，可操作地连接至所述头部约束件并且被定位成将磁力施加在所述第二锁定构件上，从而当所述电磁铁处于通电条件时促使所述第二锁定构件逼向所述未锁定位置。
2.根据权利要求1所述的头部约束组件，进一步包括使所述第二锁定构件偏置向所述锁定位置的第一弹簧。
3.根据权利要求1所述的头部约束组件，其中，所述电磁铁包括环绕铁磁芯的导线线圈。
4.根据权利要求3所述的头部约束组件，其中，所述芯通常为U形。
5.根据权利要求4所述的头部约束组件，其中，所述芯包括延伸穿过所述线圈并且具有相对的端部的第一段，并且其中，所述芯包括从所述第一段的所述端部中的各个朝向所述第二锁定构件延伸的第二段和第三段。
6.根据权利要求5所述的头部约束组件，其中，所述第二锁定构件可绕第二轴线在所述锁定位置与所述未锁定位置之间选择性地转动。
7.根据权利要求5所述的头部约束组件，进一步包括: 凹槽，由所述第二锁定构件界定； 突起，由所述第一锁定构件界定； 设置在所述凹槽内的第一停止表面和第二停止表面； 其中，所述第一锁定构件的所述突起位于所述凹槽的内部，并且当所述第二锁定构件处于所述锁定位置时，与所述第一停止表面和所述第二停止表面同时接触；并且 其中，当所述第二锁定构件处于所述未锁定位置时，所述第一锁定构件的所述突起相对于所述凹槽定位在外部。
8.根据权利要求7所述的头部约束组件，其中，所述第一锁定构件的所述突起包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面被定位成基本上彼此平行，并且其中，所述第一停止表面是具有第一中心的弧形，所述第一中心成角度地偏移于所述第二轴线约3度到5度，并且其中，所述第二停止表面是具有第二中心的弧形，所述第二中心成角度地偏移于所述第二轴线约3度到约5度。
9.根据权利要求1所述的头部约束组件，其中，所述电磁铁由用户手动激活成所述通电条件。
10.根据权利要求1所述的头部约束组件，其中，所述电磁铁与设置在所述车辆座椅中的传感器操作连通，所述传感器被构造成确定乘客是否在所述车辆座椅中，所述电磁铁被构造成一旦检测到所述车辆座椅上没有乘客就座则被激活成所述通电条件。
【文档编号】B60N2/48GK104071051SQ201410096624
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】克里斯托弗·詹姆斯·弗雷德里克松, 埃莱亚萨·费莉佩·布斯塔曼特 申请人:温泽机械和制模2009有限责任公司