专利名称：座垫高度调节组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于调节座垫高度的座椅调节组件。
自动座椅包括多个用于调节座椅的相对位置的调节装置，以便满足乘客对舒适性的特殊要求。调节装置通常包括手动和/或电动机构，该机构能使座椅靠背倾斜、前后移动座垫、升高或降低座垫、使座垫倾斜、调节腰部支承物和/或调节头靠的相对位置。
在现有技术中已经提出了多种升高、降低和倾斜座垫的装置。例如，美国专利NOs.4653807、5123622和5765840就公开了这样的装置。现有技术的装置包括复杂的连接机构、绳缆、伺服机构、棘轮和棘爪以及其它部件。此外，许多现有技术的装置还包括用于保证合适的升高或倾斜运动范围和保证升高的座垫能支承乘客重量的附加部件。
因此，需要一种座垫调节机构，该调节机构的结构相对简单、采用的零件数最少，同时还保证有合适的运动范围并能够支承乘客的重量。
一种调节座垫的相对位置的自动座椅调节组件。该调节组件包括至少一个用于支承座垫前端的前安装支架和至少一个用于支承座垫后端的后安装支架。至少一个前座椅支架可运动地安装到该前安装支架上，并用于安装座垫的前端。该前座椅支架可在使座垫处于放下方向的第一位置和使座垫处于升起方向的第二位置之间运动。至少一个后座椅支架可运动地安装到该后安装支架上，并用于安装座垫的后端。该后座椅支架可在使座垫处于放下方向的第一位置和使座垫处于升起方向的第二位置之间运动。至少一个驱动板使前后安装支架中的一个与相应的前后座椅支架相互连接。一个驱动臂有第一和第二端头，驱动臂的第一端头安装在驱动板上，并可在驱动和非驱动位置之间运动，以便使相应的前后座椅支架在第一和第二位置之间运动，从而使座垫在放下方向和升起方向之间运动。一凸轮与驱动臂的第二端头相连，以便可选择地在驱动和非驱动位置之间移动驱动臂，从而移动前后座椅支架以及座垫。
因此，本发明结构相对简单，主要包括一组用于座垫前后端的连接件，以便使座垫的一端或两端运动。本发明的调节组件不包括任何用于限定运动范围或用于支承乘客总重量的附加部件。
通过下面结合附图的详细说明，可以更好地理解本发明的其它优点，附图中
图1是包括本发明的座椅调节组件的自动座椅的示意图；图2是该调节组件的透视图；图3是该调节组件的局部剖侧视图；图4是该调节组件与座椅的其它相关部件一起的分解图；图5是安装在座椅的座椅导轨上的调节组件的局部剖侧视图，该调节组件处于放下位置；以及图6是安装在座椅导轨上的调节组件的局部剖侧视图，该调节组件处于升起位置。
参考附图，在这些视图中，同样的标号表示同样或相应的部件，在图1中，自动座椅总体以10表示。
座椅10包括座垫12和枢轴安装在该座垫12上的座椅靠背14。座垫12有前端16和后端18，并由一些已知的部件(未示出)组成，例如座位底板、泡沫垫和装饰覆盖材料。座垫12以已知方式安装在座椅升降器20上。
本发明的座垫12包括一个如图1示意表示的座椅调节组件，其总体以22表示。该调节组件22用于在放下位置和升起位置之间调节座垫12的相对位置，而与座椅靠背14无关。图中所示仅仅是座垫12的后端18升高到升起位置。由下面的说明可知，座垫12的前端16也可以与后端18一起升高或独立于后端18而升高。可以由于多种原因而希望使座垫12的前端16和/或后端18升高。例如，升高后端18可以使乘客向前移，升高前端16可以使乘客向后移，升高前端16和后端18可以使乘客升高，对它们进行组合能使乘客随意倾斜。因此，座垫12可以调节成用于保持乘客的最佳就座位置。
参考图2至6，下面更详细地介绍调节组件22。调节组件22包括至少一个用于支承座垫12前端16的前安装支架24和至少一个用于支承座垫12后端18的后安装支架26。在该优选实施例中，该至少一个前安装支架24包括一对前安装支架24，该至少一个后安装支架26包括一对后安装支架24。
如图4所示，该对前安装支架24和该对后安装支架26固定在座垫12的相对侧，以便足够支承座垫12。另外，该对前安装支架24和该对后安装支架26相互间隔足够距离，以便分别安装在座垫12的前端16和后端18。优选是，前后安装支架24、26以铆接或其它方式固定安装在座椅导轨机构28、30上，该座椅导轨机构28、30再安装在座位升降器20上。座椅导轨机构28、30可以是任何合适的结构，可以手动或电动调节，这在座椅导轨领域是公知的。这一类型的座椅导轨机构28、30包括下导轨件28和可滑动地布置在该下导轨件28上的上导轨件30。增量调节杆32与布置于上导轨件30和下导轨件28之间的锁定棘爪34相连。该锁定棘爪34使上导轨件30固定在下导轨件28上，从而将座椅10锚固在固定位置。为了使座椅10前后运动，乘客驱动调节杆32，该调节杆32使锁定棘爪34脱开锁定配合，并使上导轨件30从下导轨件28上松开。这一类型的调节装置包括其相关部件都是座椅导轨领域所公知的，并不形成本发明权利要求的一部分。
通常，座垫12的座位底板固定安装在座椅导轨28、30的上导轨件30上。座位底板通常由金属或硬塑料制成，并形成座垫12自身的底部。这样，座垫12就可以随着座椅导轨28、30的运动一起前后运动。调节组件22优选是安装在座位底板和上导轨件30之间，这样，该调节组件22可以选择性地使座位底板在座椅导轨28、30上面向上运动。应当知道，调节组件22可以安装在座椅10内的其它位置，例如座椅导轨28、30和座位升降器20之间。
由前述详细说明可知，本发明的调节组件22是模块结构，这样，该调节组件22可以安装在座椅10的任意合适部分。换句话说，调节组件22与座垫12自身和座椅导轨28、30都无关，且不干涉其它部件的工作。安装人员只需要找出几个用于安装该调节组件22的安装点。该安装点在前后安装支架24和26上找出。
至少一个前座椅支架36可移动地安装在前安装支架24上，用于安装座垫12的前端16。类似的，至少一个后座椅支架38可移动地安装在后安装支架26上，用于安装座垫12的后端18。前后座椅支架36、38可在使座垫12处于放下方向的第一位置和使座垫12处于升起方向的第二位置之间运动。在优选实施例中，该至少一个前座椅支架36包括一对前座椅支架36，该至少一个后座椅支架38包括一对后座椅支架38。参考前面所述的前后安装支架24和26的安装位置，前后座椅支架36和38安装在座垫12的相对侧并充分间隔开。
如前所述，前后座椅支架36、38中的一个或两个可以相互独立地升高座垫12或共同升高座垫12。为了举例说明，图示并在下面详细说明的实施例所揭示的只有后座椅支架38使座垫12上下运动。该实施例举例表示了所要求的调节组件22的功能。应当知道，类似的调节组件也可以安装在前座椅支架36上，它既可以与后座椅支架38共同使用，也可以取代后座椅支架38。
因此，在优选实施例中，前座椅支架36独立于后座椅支架38而工作，它只随座垫12的运动而运动。连接件39使前安装支架24和前座椅支架36彼此互连，从而提供足够的相对运动。前座椅支架36直接安装在座垫12前端16的座位底板上。前座椅支架36随座垫12后端18的任何运动而运动和旋转。如下面所述，后座椅支架38使座位底板和座垫12的后端18运动。
至少一个驱动板40使前后安装支架24、26中的一个与相应的前后座椅支架36、38相互连接。如上所述，在优选实施例中，驱动板40枢轴安装于一个后安装支架26和相应的后座椅支架38之间。更优选是，该至少一个驱动板40包括一对驱动板40，该对驱动板40使各后安装支架26与相应的后座椅支架38相互连接。一个连接杆42使在座垫12两侧的各驱动板40相互连接，这样，各驱动板40和后座椅支架38一起向上和向下运动。
驱动臂44有第一端46和第二端48。其第一端46安装在一个驱动板40上，并可在驱动位置和非驱动位置之间运动，以便使相应的前后座椅支架36、38在第一位置和第二位置之间运动，从而使座垫12在放下方向和升起方向之间运动。再有，如参照优选实施例所述，该相应的前后座椅支架36、38是后座椅支架38。如图所示，有单个驱动臂44安装在座垫12的内侧或外侧的一个驱动板40上。应当知道，也可以有一对驱动臂44，每个驱动臂安装在一个驱动板40上，这也不脱离本发明的范围。如果采用驱动臂的话，各个驱动板40以及相应驱动臂44都以基本相同的方式工作，因此，下面只详细介绍一个驱动板40和驱动臂44。
参考图3至图6，驱动板40包括第一枢轴销50，该第一枢轴销50使驱动板40可旋转地安装到后安装支架26上并限制驱动臂44朝至少一个位置的运动。特别是，驱动臂44朝非驱动位置的运动使驱动板40绕第一枢轴销50旋转并使后座椅支架38朝第一位置运动，以便放低座垫12，直到驱动臂44与从后安装支架26上伸出的第一枢轴销50配合。因此，第一枢轴销50作为座垫12向下运动的限位挡块。优选是，第一枢轴销50是连接杆42的整体延伸部分。应当知道，第一枢轴销50和杆42也可以是可分离的部件，它们可以装在驱动板40上的相同位置，也可以装在驱动板40上的不同位置。
驱动板40还包括第二枢轴销52，该第二枢轴销使驱动板40可旋转地安装在后座椅支架38上，并可在低于第一枢轴销50的第一位置和高于第一枢轴销50的第二位置之间运动。驱动板40还包括第三枢轴销54，该第三枢轴销54使驱动板40可旋转地安装在驱动臂44上，在座垫运动的过程中，该第三枢轴销54保持在第一枢轴销50和第二枢轴销52的下面。枢轴销50、52、54的相对位置和运动将参考下面的操作部分详细介绍。该第一枢轴销50、第二枢轴销52和第三枢轴销54优选是基本构成三角形结构。
凸轮56与驱动臂44的第二端48相连，以便可选择地使驱动臂44在驱动和非驱动位置之间运动，从而使前后座椅支架36、38和座垫12运动。凸轮56优选是枢轴安装在驱动臂44的第二端48上的扇形齿轮56。
驱动器安装架58也安装在座椅导轨28、30的上导轨30上，优选是在前后安装支架24和26之间。驱动器安装架58有轴60，该轴60使安装架58与扇形齿轮56相互连接，从而可旋转地将扇形齿轮56支承在安装架58上，并限制驱动臂44朝至少一个位置的运动。特别是，驱动臂44朝驱动位置的运动使驱动板40绕第一枢轴销50旋转，并使后座椅支架38朝用于升高座垫12的第二位置运动，直到驱动臂44与驱动器安装架58的轴60配合。因此，轴60作为座垫12向上运动的定位挡块。
如图所示，尤其如图4清楚所示，驱动机构62安装在驱动器安装架58上并有带有链轮66的输入轴64，该链轮66与扇形齿轮56相配合，以便使扇形齿轮56枢轴运动。轴64和链轮66最好是手动驱动机构62的一部分。手动驱动机构62有安装在离合器(未标出)上的手持驱动器(未示出)。应当知道，手动驱动机构62可以是任意合适结构，也可由任意合适结构的电动驱动机构代替。
如图2、3、5、6所示，扇形齿轮56包括多个齿70，并在扇形齿轮56的各周边有尺寸过大的外侧齿72，这样，链轮66不会与扇形齿轮56脱开。这样又产生了一对额外的挡块，该挡块与前述挡块即轴60和第一枢轴销50共同工作。
复位弹簧74连接于一个前安装支架24和一个驱动板40之间，以便持续地将相应的驱动板40和驱动臂44压向驱动位置。因此，复位弹簧74帮助升起座垫12的后端18。复位弹簧74优选是安装在座垫12的与扇形齿轮56相对的一侧。
如图5和6所示，链轮66的运动在放下位置与升起位置之间改变座垫12后端18的位置。当扇形齿轮56在第一位置时(图5)，驱动臂44向座垫12的后端18伸出，这使驱动板40向下转动。如上所述，连接杆42与各驱动板40相互连接，这样，两个驱动板40和后座椅支架38都共同运动，这同样升高座垫12的两侧。还如前所述，扇形齿轮56向第一位置的运动和驱动板40的向后运动受到第一枢轴销50的限制。扇形齿轮56向第一位置的运动也受到扇形齿轮56周边的、尺寸过大的外侧齿72的限制。链轮66不能越过尺寸过大的齿72。这些措施帮助保证链轮66不会与扇形齿轮56脱开，座垫12将保持在最小的合适高度。驱动板40的向下运动拖动后座椅支架38与座位底板和座垫12后端18一起向下运动。类似的，前座椅支架36也如图示随座垫12前端16的任何运动而向下运动。
然后，扇形齿轮56可以通过链轮66而向第二位置驱动(图6)，这将把驱动板40拉向座垫12的前端16。连接杆42再保证两驱动板40共同运动。扇形齿轮56朝第二位置的运动也通过驱动臂44与驱动器安装架58的轴60的配合而受到限制。扇形齿轮56朝第二位置的运动也受到扇形齿轮56周边的、对向的尺寸过大的齿72的限制。驱动臂44拉动相应的驱动板40，这使驱动板40向上转动。该转动再将后座椅支架38与座位底板和座垫12后端18一起向上推。需要时，前座椅支架36也将随座垫12前端16的运动而上下、前后运动。如图2所示，复位弹簧74帮助座垫12的后端18向上运动。
应当知道，如上所述，前座椅支架36可以以与后座椅支架38类似的方式与扇形齿轮56相连。换句话说，连接件39中的一个可以由一个类似的驱动板40取代，一个类似的驱动臂44可以使相应的前座椅支架36的驱动板40与扇形齿轮56相互连接。此外，可以用类似的连接杆42将两个前座椅支架36相互连接在一起。而且，可以有第二驱动器安装架、驱动机构和链轮，以便使第二扇形齿轮运动。这样，前后座椅支架36、38可以以平行升高的方式一起向上和向下运动，从而均匀提升座垫12的前端16和后端18。而且，与后驱动板40相互连接的驱动臂44可以省略，这样，只可以驱动座垫12的前端16。
已经对本发明以举例的方式进行了介绍，应当知道，所用的术语是为了进行说明，而不是作为限定。显然，本领域技术人员可以根据上述内容对本发明进行多种变化和改变。因此，应当知道，在附加的权利要求的范围内，本发明可以以不同于专门介绍的实施例的方式实施。
权利要求
1．一种用于调节座垫的相对位置的自动座椅调节组件，所述调节组件包括至少一个用于支承座垫前端的前安装支架；至少一个用于支承座垫后端的后安装支架；至少一个前座椅支架，该前座椅支架可运动地安装到所述前安装支架上，并用于安装座垫的前端，所述前座椅支架可在使座垫处于放下方向的第一位置和使座垫处于升起方向的第二位置之间运动；至少一个后座椅支架，该后座椅支架可运动地安装到所述后安装支架上，并用于安装座垫的后端，所述后座椅支架可在使座垫处于放下方向的第一位置和使座垫处于升起方向的第二位置之间运动；至少一个驱动板，该驱动板使所述前后安装支架中的一个与相应的前后座椅支架相互连接；一个驱动臂，该驱动臂有第一和第二端头，驱动臂的所述第一端头安装在所述驱动板上，并可在驱动和非驱动位置之间运动，以便使所述相应的前后座椅支架在所述第一和第二位置之间运动，从而使座垫在所述放下方向和升起方向之间运动；以及一凸轮，该凸轮与所述驱动臂的所述第二端头相连，以便可选择地在所述驱动和非驱动位置之间移动所述驱动臂，从而使所述前后座椅支架以及座垫运动。
2．根据权利要求1所述的组件，其中所述凸轮是枢轴安装在所述驱动臂的所述第二端上的扇形齿轮。
3．根据权利要求2所述的组件，还包括一驱动器安装架，该驱动器安装架有一轴，该轴使所述安装架与所述扇形齿轮相互连接，以便可旋转地将所述扇形齿轮支承在所述安装架上，该轴还限制所述驱动臂朝至少一个所述位置的所述运动。
4．根据权利要求3所述的组件，还包括一驱动机构，该驱动机构安装在所述驱动器安装架上，并有一带有链轮的输入轴，该链轮与所述扇形齿轮相配合，以便使所述扇形齿轮进行枢轴运动。
5．根据权利要求4所述的组件，其中所述扇形齿轮包括多个齿，同时在所述扇形齿轮的各端有一尺寸过大的外齿，这样，所述链轮不能与所述扇形齿轮脱开。
6．根据权利要求1所述的组件，其中所述驱动板包括一第一枢轴销，该第一枢轴销使所述驱动板可旋转地安装在所述前后安装支架中的一个上，并限制所述驱动臂朝至少一个所述位置的所述运动。
7．根据权利要求6所述的组件，其中所述驱动板还包括一第二枢轴销，该第二枢轴销使所述驱动板可旋转地安装在所述相应的前后座椅支架上，并可在位于所述第一枢轴销下面的第一位置和位于所述第一枢轴销上面的第二位置之间运动。
8．根据权利要求7所述的组件，其中所述驱动板还包括一第三枢轴销，该第三枢轴销使所述驱动板可旋转地安装在所述驱动臂上，同时所述第三枢轴销保持在所述第一和第二枢轴销的下面。
9．根据权利要求8所述的组件，还包括一驱动器安装架，该驱动器安装架有一轴，该轴使所述安装架与所述凸轮相互连接，以便可旋转地将所述凸轮支承在所述安装架上，该轴还限制所述驱动臂朝至少一个所述位置的所述运动。
10．根据权利要求9所述的组件，其中所述第一、第二和第三枢轴销基本构成一三角形结构，这样，所述驱动臂朝所述驱动位置的运动使所述驱动板绕所述第一枢轴销旋转，并使所述相应的前后座椅支架朝所述第二位置运动，从而升高座垫，直到所述驱动臂与所述驱动器安装架的所述轴配合；所述驱动臂朝所述非驱动位置的运动使所述驱动板绕所述第一枢轴销旋转，并使所述相应的前后座椅支架朝所述第一位置运动，从而降低座垫，直到所述驱动臂与从所述前后安装支架之一伸出的所述第一枢轴销配合。
11．根据权利要求10所述的组件，其中所述驱动板枢轴安装在所述后安装支架和所述后座椅支架之间。
12．根据权利要求8所述的组件，其中所述至少一个前安装支架包括一对前安装支架，所述至少一个后安装支架包括一对后安装支架。
13．根据权利要求12所述的组件，还包括一座椅导轨机构，所述一对前安装支架和一对后安装支架都安装在座椅导轨机构上。
14．根据权利要求12所述的组件，其中所述至少一个前座椅支架包括一对前座椅支架，所述至少一个后座椅支架包括一对后座椅支架。
15．根据权利要求14所述的组件，还包括一连接件，该连接件使各个所述前安装支架与所述前座椅支架相互连接。
16．根据权利要求15所述的组件，其中所述至少一个驱动板包括一对驱动板，该对驱动板使各个所述后安装支架与所述后座椅支架相互连接。
17．根据权利要求16所述的组件，还包括一连接杆，该连接杆使各个所述驱动板相互连接，这样，各所述驱动板和所述后座椅支架共同向上和向下运动。
18．根据权利要求17所述的组件，还包括一复位弹簧，该复位弹簧连接在一个所述前安装支架和一个所述驱动板之间，以便持续地将所述相应的驱动板和所述驱动臂压向所述驱动位置，从而有助于所述座垫的升高。
全文摘要
一种自动座椅调节组件(22)用于升高和降低座垫(12)。该调节组件包括一对支承座垫(12)前端(16)的前安装支架(24)和一对支承座垫(12)后端(18)的后安装支架(26)。一对前座椅支架(36)可旋转地安装在前安装支架(24)上,并固定在座垫(12)的前端(16)上。类似的,一对后座椅支架(38)可旋转地安装在后安装支架(26)上,并固定在座垫(12)的后端(18)上。前后座椅支架可在使座垫处于放下方向的第一位置和使座垫处于升起方向的第二位置之间运动。一对驱动板(40)使后安装支架(26)与相应的后座椅支架(38)相互连接。驱动臂(44)安装在一个驱动板(40)上,并可在驱动位置和非驱动位置之间运动,以便使后座椅支架(38)在第一和第二位置之间运动,从而使座垫(12)在放下方向和升起方向之间运动。扇形齿轮(56)与驱动臂(44)的另一端相连,以便可选择地使驱动臂(44)在驱动位置和非驱动位置之间运动,从而移动后座椅支架(38)和座垫(12)。
文档编号B60N2/18GK1323267SQ99812103
公开日2001年11月21日 申请日期1999年10月13日 优先权日1998年10月13日
发明者凯瑟琳·A·德福斯, 彼得·P·齐米斯三世, 斯蒂芬·P·托卡茨, 迈克尔·P·莫德列斯基 申请人:麦格纳座椅系统公司