相关申请的交叉引用
本申请是2015年9月15日提交的名称为“头枕倾斜机构”的美国申请no.14/854,197的部分延续申请，该申请要于求2015年2月10日提交的名称为“头枕倾斜机构”的美国临时申请no.62/114,166和于2014年9月26日提交的名称为“头枕倾斜机构”的美国临时申请no.62/055,771的权益。美国申请no.14/854,197、no.62/114,166和no.62/055,771的教导通过引用整体并入本文。
关于联邦资助研究或开发的声明
不适用。
本发明的实施例涉及头枕机构，特别涉及在倾斜座椅装置上使用的头枕机构。
背景技术：
传统的躺椅通常包括将椅子移动到三个基本位置的机构，所述三个基本位置为：关闭位置，搁脚板缩回并且背部大致直立；“电视位置”，搁脚板伸出且背部大致直立；和倾斜位置，搁脚板伸出且背部处于倾斜位置。
可以增加这些传统躺椅的使用者的舒适性的一个特征是可动头枕。可动头枕的特征结构允许椅子背部的头部部分相对于背部的其余部分枢转。这可以增加人的舒适度，特别是在倾斜位置，因为头枕的转动提供了对使用者的头部的支承并且可以被调节到最舒适位置。
虽然已经提供了可动头枕，但还是期望提供一种简化结构，所述简化结构能够安装在任何类型的椅子上，同时仍然提供用于增强椅子使用者的舒适度所需的调整。另一舒适辅助特征是腰部支承。也希望针对椅子提供可调节的腰部支承。
技术实现要素：
本发明公开了一种简化的头枕倾斜机构，其可操作成使得椅子背部的头枕部分在大致与椅子背部成一直线的关闭位置和头枕相对于椅子背部枢转的打开位置之间移动。在另一个实施例中，提供了一种简化的可调节的腰部支承机构，其可操作成使腰部推杆在与椅子背部成一直线的缩回位置和腰部推杆相对于椅子背部枢转以提供额外的腰部支承的伸出位置之间移动。
另一实施例涉及一种用于安装在椅子上的可翻转的可调节腰部支承和头枕倾斜机构。侧支架联接到背部框架的每一侧，并且背部支架可枢转地联接到每个侧支架。致动器可枢转地联接到背部框架并且具有可伸缩的轴。在致动器的轴朝向背部框架的上端延伸的第一取向中，头枕背部插入件能在背部支架之间连接到背部支架，使得致动器的轴的伸出和缩回使头枕背部插入件转动。在致动器的轴朝向背部框架的下端延伸的第二取向中，腰部推杆能在背部支架之间连接到背部支架，使得致动器的轴的伸出和缩回使腰部推杆转动。
本发明的另外的目的、优点和新颖特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将通过本领域技术人员阅读以下内容变得显而易见，或者可通过实践本发明来得知。
附图说明
以下参考附图详细描述本发明，其中：
图1是根据本发明的实施例的处于关闭位置的示例性头枕倾斜机构的立体图，为了清楚起见仅示出了椅子框架的一部分；
图2是从不同角度的与图1类似的立体图；
图3是与图1类似的立体图，其中机构处于打开位置，并且背部框架立柱被移除以显示枢转点；
图4是与图3类似的立体图，但示出了处于释放状态的释放机构；
图5是示出了马达滑动铰链、马达滑动支架和凸轮的关系的放大视图；
图6是示出了使用不同马达的实施例的立体图；
图7是从不同角度的与图6类似的视图；
图8是根据本发明的不同实施例的处于关闭位置的示例性头枕倾斜机构的立体图，为了清楚仅显示椅子框架的一部分；
图8a是图8的一部分的放大视图，从而显示结构的具体细节；
图9是图8的头枕倾斜机构的立体图，为了清楚起见去除了另外的部件；
图10是图8的头枕倾斜机构的立体图，其被示出处于打开或倾斜位置；
图11是图10的头枕倾斜机构的视图，其示出为从不同角度的立体图；
图12是根据本发明的不同实施例的处于关闭位置的示例性头枕倾斜机构的一侧的立体视图，为了清楚起见仅示出了椅子框架的一部分；
图13是从不同的角度示出的图12的头枕倾斜机构的视图，为了清楚起见多个部分示出为“透视”的；
图14是图13的侧视图；
图15是根据本发明的不同实施例的处于关闭位置的示例性头枕倾斜机构的立体视图，为了清楚起见仅示出了椅子框架的一部分；
图16是根据本发明的不同实施例的处于关闭位置的示例性可调节的腰部支承机构的立体视图，为了清楚起见仅示出了椅子框架的一部分；
图16a是图16的部分放大视图，从而显示结构的具体细节；
图17是图16的可调节的腰部支承机构的立体视图，为了清楚起见去除了另外的部件；
图18是图16的机构的立体视图，其示出处于伸出位置；和
图19是图18的机构的视图，其以从不同角度的立体视图示出。
具体实施方式
本发明的实施例总体上涉及用在躺椅或其它家具上的可动头枕或头部倾斜机构。首先参照图1，示出了示例性头枕倾斜机构10，所述头枕倾斜机构10使椅子的头部部分在图1和2所示的关闭位置和图3所示的打开位置之间移动。机构10通过将其安装到背部框架立柱12而被安装到椅子中，所述背部框架立柱12形成椅子背部的框架。为了清楚起见，在图中仅示出了一个背部框架立柱12，但是在实践中，可以存在第二背部框架立柱，从而支承椅子背部的另一侧。虽然仅示出了椅子框架的一部分，但是本领域的技术人员将容易理解，背部框架立柱12仅形成整个椅子框架的一部分。机构10通过背部立柱间隔块14被安装到背部框架立柱。块14刚性地固定到背部框架立柱12的内表面。然后，背部支架16例如通过螺钉或螺栓——尽管其它附接方法也是有效的——刚性地固定到背部立柱间隔块14。背部支架16向前且向上地延伸。止挡件18在背部支架16的下端处形成在背部支架16中或联接到背部支架16。头枕倾斜件20在枢轴22处枢转地联接到背部支架16的上端(如在图3中所示)。头枕倾斜件20如所示出的成形为具有向上延伸的腿部24和向内延伸的腿部26。如图所示，具有两个头枕倾斜件20，其中一个头枕倾斜件是另一个的镜像。顶部连接管28联接到每个向内延伸的腿部26以将两个头枕倾斜件20固定在一起。连接管28沿着其长度可包括多个间隔开的孔，从而允许其上附接有机构10的椅子背部的宽度的改变。背部插入件30联接在头枕倾斜件20的向上延伸的腿部24之间。背部插入件30是刚性框架，所述刚性框架在实践中终饰有支承件、衬垫和覆盖件。
底部支架32联接到背部框架立柱12且与背部支架16向下地间隔开。如图所示，机构10包括两个底部支架32，每个底部支架32是另一个的镜像。底部连接管34刚性地固定到每个底部支架32并形成用于头枕倾斜机构10的下支柱。更特别地，连接叉/叉形头36例如通过螺栓、铆钉或焊接件联接到连接管34。马达40的轴38然后枢转地联接到连接叉36。图中所示的马达也可以是能够实现下述的运动的任何其它类型的马达、线性致动器或气弹簧。马达40的上端在枢轴44处枢转地联接到马达滑动铰链42的后部区域。马达滑动铰链42具有带有定位凹口46的上表面，如在图5中最佳地示出。此外，马达滑动铰链42包括向上延伸的保持指形件48。保持指形件48操作成防止机构的几何形状进入过心(over-center)状态并将止动销54保持在期望的区域中。马达滑动铰链42的前部区域在枢轴52处枢转地联接到马达滑动支架50。马达滑动支架50大致为l形。l的一条腿枢转地联接到马达滑动铰链42。l的另一条腿通过连接管28刚性地固定到头枕倾斜件20的相邻的向内的腿部26。止动销54刚性地固定到马达滑动支架50。止动销54定位成与马达滑动铰链42中的凹口46对应。
向内的腿部26中的至少一个(或顶部连接管28)通过拉伸弹簧/牵引簧56连接到底部支架32中的至少一个(或底部连接管34或背部框架立柱12)上。弹簧56将机构10偏压到图1中所示的关闭位置。马达40的规格被设计成克服该弹簧力以使机构10从关闭位置移动到打开位置。更具体地，如果使用者希望将机构从图1的关闭位置移动到图3的打开位置，他或她将使马达40接合。虽然未示出，马达40可操作地连接到可由用户操作的开关或控制器。用于马达40的控制器可以和与椅子相关联的其它控制器分离或与之结合。马达的轴38伸出，使得克服弹簧56的偏置力并在枢轴44处引起向上的力。该向上的力使马达滑动铰链42向上移动。当马达滑动铰链42向上移动时，止动销54由于马达滑动铰链42和枢轴52的向上的力而向后且向上地转动。该运动也引起马达滑动支架50的相应运动。马达滑动支架50的转动操作成使得头枕倾斜件20围绕枢轴22转动。因此，马达40用于提供头枕倾斜件20相对于背部框架立柱12的角位置的选择性调整。为了将头枕倾斜件移动到关闭位置，使用马达控制器以使轴38缩回，并且弹簧56操作成使头枕倾斜件20向关闭位置拉动，直到头枕倾斜件20抵接止动件18。
机构10的另一特征是释放结构。当头枕倾斜件20移动到关闭位置时，(多个)物体可能已经在背部插入件30后移动就位。如果存在物体，则马达40、马达滑动铰链42和马达滑动支架50的枢转联接配合成以允许马达40持续操作，而不对头枕倾斜件20的转动施加持续的力。更具体地，如果在背部插入件30后方有物体，则物体将操作成阻止头枕倾斜件20的运动，有效地防止围绕枢轴22的转动。马达40可以继续操作，向下移动枢轴44。在头枕倾斜件20被阻止移动时，马达滑动支架50将保持在适当位置。仍然允许马达滑动铰链42移动以围绕枢轴52枢转。这有效地使马达滑动铰链42远离止动销54移动，如在图4中示出的。作用在背部插入件30后方的物体上的唯一保持力由弹簧56施加。
以上已经在“框架内框架”环境中描述了所述机构10。换句话说，背部插入件30嵌在背部框架立柱12内或背部框架立柱12之间。机构10也可以用于其中背部框架立柱12仅延伸到枢轴22区域附近的环境中，其中背部插入件构造成基本跨安置该背部插入件的椅子的宽度延伸。
示出了使用不同马达40a的机构10的实施例在图6和图7中示出。连接叉36a不同于连接叉36地构造以容纳马达40a。机构10的其余构件是相同的。如上所述，在机构10中也可使用其它马达、气弹簧或线性致动器。如本领域技术人员将理解的，每个不同的马达、气弹簧或致动器在安装布置中可能需要进行轻微的修改。
示出稍微不同构型的机构10的不同实施例在图8-11中示出。首先参照图8，机构10还是安装在背部框架立柱12和背部插入件78之间。更具体地，马达支架60例如通过螺栓、粘合剂或螺钉联接到框架立柱12，尽管当然也可以使用其它附接装置。支架60从框架立柱12向内延伸，并且具有向上延伸的突出部，所述突出部在枢轴66处联接到马达64的连接叉62。马达64的相对端具有延伸轴68，所述延伸轴在枢轴72处枢转地联接到马达滑动铰链70。马达滑动铰链70如图所示地成形并且具有如图8a中最佳地看到的保持凹口82(与图1-5的保持凹口46相似)以及保持指形件84(与图1-5的保持指形件48相似)。马达滑动铰链70在枢轴76处枢转地联接到背部支架74。虽然未示出，可以利用螺栓、铆钉或其它枢转连接机构实现枢转联接。在该枢转联接附近，凸轮80固定到背部支架74。凸轮80大致搁靠在保持凹口82内。背部支架74的上端固定地联接到背部插入件78，使得背部支架74的运动引起背部插入件78的移动。如在图9中最佳地示出的，背部支架74在枢轴88处枢转地联接到侧支架86。需要注意到，侧支架86具有与枢轴88间隔开的未使用的孔。在此位置且以此几何形状设置两个孔允许侧支架86可互换地作为左侧支架或右侧支架使用。继续参照图9，定位止动件92联接到背部支架74并朝向侧支架86向外地伸出。在关闭位置，止动件92搁靠在侧支架86中的凹口94内。如图9中最佳地示出的，侧支架86和背部支架74用于将背部框架立柱12在与马达64相对的一侧上枢转地联接到背部插入件78。弹簧96从背部支架74延伸到与背部框架立柱12联接的安装突片98。图8-11中所示的机构10基本与以上关于图1-5描述的操作类似地操作，包括马达的操作和弹簧复位、保持指形件的使用以及释放操作。
图12-14示出了上面关于图8-11描述的机构类似的机构10，但显示了“拆分-背部”构型。图12-14的机构10具有许多与图8-11中所描述的部件相同的部件。然而，在该构型中，背部框架被拆分成下背部框架立柱100和上头枕框架102。马达支架60联接到下背部框架立柱100。不同于背部支架74联接到背部插入件78，背部支架74经由间隔块104联接到上头枕框架102。该实施例示出了采用“拆分-背部”构型的机构10的使用，其与图8-11的“框架内框架”构型相对。该机构的主要操作保持不变，但为家具制造商提供了另外的款式选择。
图15示出了如参照图8-14示出且描述的机构10的基础，但是示出了使用不同的马达110(其与以上参照图6和7示出且描述的马达相同)。图15示出了可以使用多个不同马达，而同时保留机构的大部分。如所示出的，使用不同的马达支架112，从而将马达110安装到背部框架立柱12。另外，取决于马达的轴的配置，马达110和马达滑动铰链70之间的联接可稍微不同。
图16-19示出了以(与图8-11相比)相反的构型显示的机构10的使用，以提供机动化的、可调节的腰部支承件，而不是头枕倾斜件。机构10以可颠倒/翻转的方式允许制造商仅储存一个提供可调节的头枕倾斜件或可调节的腰部支承件的机构10，这仅需要在组装方面的微小改变。如图16所示，机构10同样安装到背部框架立柱12。不同于相对端被安装到背部插入件(例如图8-11中的背部插入件78)，该机构安装到腰部推杆200。如可以看出的，机构10与图8中所示的定向相反，从而提供可调节的腰部支承件，而不是头枕倾斜件。
更具体地，马达支架60例如通过螺栓、粘合剂或螺钉联接到框架立柱12，尽管当然可以使用其它附接装置。支架60从框架立柱12向内延伸，并且具有向下延伸的突出部，向下延伸的突出部在枢轴66处联接到马达64的连接叉62。马达64的相对端具有延伸轴68，所述延伸轴68在枢轴72处枢转地联接到马达滑动铰链70。马达滑动铰链70如所示出的成形，并具有如在图16a中最佳示出的保持凹口82、和保持指形件84。马达滑动铰链70在枢轴76处枢转地联接到背部支架74。虽然未示出，可以利用螺栓、铆钉或其它枢转附接装置实现枢转联接。在该枢转联接处，凸轮80固定到背部支架74。凸轮80通常搁靠在保持凹口82内。背部支架74的下端固定地联接到腰部推杆200，使得背部支架74的运动引起腰部推杆200的运动。如在图16中最佳地示出的，背部支架74在枢轴88处枢转地联接到侧支架86。需要注意到的是，侧支架86具有与枢轴88间隔开的未使用的孔。在此位置且以此几何形状设置两个孔允许侧支架86可互换地作为左侧支架或右侧支架使用。继续参照图17，定位止动件92联接到背部支架74并朝向侧支架86向外伸出。在关闭位置，止动件92搁靠在侧支架86中的凹口94内。如图18中最佳地示出的，侧支架86和背部支架74在与马达64相对的一侧用于将背部框架立柱12枢转地联接到腰部推杆200。弹簧96从背部支架74延伸到与背部框架立柱连接的安装突片98。
图16-19中所示的机构10基本与以上关于图1-5描述的操作类似地操作，包括马达的操作和弹簧复位、保持指形件的使用以及释放操作，除了机构10被倒置以使得腰部推杆200伸出和缩回(与背部插入件相对)。更具体地，马达64的规格被设计成克服弹簧96的力以使机构10从关闭位置移动到伸出位置。如果使用者希望将机构从图16的关闭位置移动到图18的打开位置，他或她将马达64接合。虽然未示出，马达64可操作地连接到可由使用者操作的开关或控制器。马达64的控制器可以和与椅子相关联的其它控制器分离或与其结合。马达的轴68伸出，使得克服弹簧96的偏压力并在枢轴72处产生向下的力。该向下的力使滑动铰链70抵靠凸轮80移动，从而使背部支架74转动。背部支架74的转动操作成使腰部推杆200转动或延伸。因此，马达64用于提供腰部推杆200相对于背部框架立柱12的角位置的选择性调整。为了将头枕倾斜件移动到关闭位置，使用马达控制器来使轴68缩回，并且弹簧96操作成将腰部推杆200拉至关闭位置。
如果上面关于图1-15描述的释放特征在可调节的腰部构型中是不需要的，马达轴68可直接联接到背部支架74。在该构型中，马达64使腰部推杆200主动地伸出和缩回。如果马达轴68以这种方式直接联接到背部支架74，可省去弹簧96和安装突片98。
由前述可以看出，本发明适配成实现上文所阐述的所有目的、目标以及其它优点，这是显而易见的且是结构固有的。应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可以在不参考其它特征和子组合的情况下使用。这是由权利要求书可想到的并且在权利要求的范围内。由于在不脱离本发明的范围的情况下可以对本发明制造出许多可能的实施例，应当理解，这里所阐述或附图中示出的所有内容将被解释为说明性的而不是限制性的。