专利名称：按高度锁定头枕、特别是汽车座位头枕的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按高度锁定头枕、特别是汽车座位头枕的装置，这种头枕包括至少一根与固定在所述汽车座位结构上的套筒啮合的支柱。
汽车工业使用的头枕一般包括安装在两根支柱的顶端上的头枕靠垫，而该两根支柱的另一端插入座位靠背里。当这些头枕可按高度进行调整时，这些支柱通常被安装成可在固定于座位骨架上的套筒里滑动。而这些支柱包含有与可收缩的凸齿配合的锁定切口，使用者可操纵凸齿，使头枕的高度在一定数量的可能位置之一上被锁定。
汽车头枕显然应该确保乘客的舒适，但更应该确保使用者的安全。特别是，当汽车背后被撞时，使用者的躯干将被重重地推压在座位靠背上，这样，在没有头枕时，他的头将猛烈后仰。从而常常会造成人身伤害，并导致颈椎骨断裂。
此外，在前面碰撞的情况下，在座位靠背快速前倾招致的离心力的作用下，头枕会向上移动。这可能导致头枕射出。
最后，在连锁碰撞的情况下，前碰撞紧接着后碰撞。这样，上面提到的后果将一起产生。
现在，只要头枕足够高，或更具体地说位于最佳的调整位置上，或者该位置为最佳时。这种安全功能就能适当地满足，困难在于，如果头枕稍微低一些，使用者的头会因向后和略微向下敲打头枕而朝着座位靠背向下推动头枕，从而使它失效。因此，在头枕受到一个猛烈向上或向下的力的时候，将头枕支柱牢牢地固定在它们的安装套筒里是非常重要的。
此外，再回到头枕的舒适功能问题，头枕必须能方便地进行高度调整。具体地说，希望使用者不必为了调整而施加一个象用向下作用的撞击来向下推动头枕那么大的力，或者施加一个在万一发生碰撞时头枕能够经受而不致破坏它的调整设定那么大的力。
最后，应该注意，为了力的对称和在按高度进行调整时防止头枕被夹死，在座位上的使用者必须用双手进行调整。这意味着任何需要使用诸如按钮之类的调整零件的系统并非一定可取。
本发明的目的是消除这些缺陷。具体地说，本发明的目的是提供一种用来安装和锁定一定高度的头枕、特别是汽车座位头枕的装置，它在万一发生向下作用的撞击时能有效地锁定头枕，同时又允许座位上的使用者不需要很大的力就能方便地调整头枕。
因此，本发明的对象是一种按高度锁定座位头枕、特别是汽车座位头枕的装置，所述头枕包括至少一根与固定在所述座位结构上的套筒啮合的支柱，其中，所述装置包括至少一个位于所述套筒的壳体里的并可接纳和夹紧所述支柱的环，所述环和所述壳体具有互相配合的靠模表面，当所述环因所述支柱而经受预定方向的力时收紧或放松对所述支柱的夹紧。
通过采用适当形状的表面，在万一发生碰撞而有一个向下和/或向后的力作用在头枕上时，可使对支柱的夹紧收紧，在使用者试图进行调整从而对头枕施加一个向前的预定的力时，可放松对支柱的夹紧，而由于前碰撞产生的惯性含有一个向前的极大的力作用时又可收紧对支柱的夹紧。
具体地说，所述靠模表面可被制成使环对支柱夹紧的收紧随向下作用在支柱上的力而变化。
这样，所述环和所述壳体可包括互补的靠模表面，它们被制成在有一个大致垂直的力作用而使该夹紧被收紧后，在又施加一个大致水平的力时能放松对支柱的夹紧。
这种布置可防止任何夹死，而这种夹死会阻止头枕在受到一个垂直方向的非常大的力作用后恢复到原先位置。
通常，可设想设计一种有限强度的构件，以便在万一受到一个超过预定值的力时能使环对支柱的夹紧收紧。
这样，按照本发明的构件只有在发生猛烈的、足以锁定头枕的碰撞的情况下才开始起作用，也就是说只有在施加比使用者试图调整头枕所施加的力大许多的力的情况下才开始起作用。
更具体地说，所述环可大致沿其至少一条母线分开，而所述壳体的所述表面的一部分可大致是一截头圆锥形，并向顶部张开，而且被设计成与所述环的表面的也是截头圆锥形的一部分互相配合，从而当环经受一向下作用的力时能收紧所述环。
这样，一向下作用在头枕上的撞击将使环的锥形部分与套筒的锥形部分接触，并因而使环收紧。
在本发明的一个具体实施例里，所述环是具有大致垂直轴线的大致圆柱形结构，所述壳体也是具有大致垂直轴线的大致圆柱形结构，但在座位的前后方向上略长，这样，当在前后方向之一上受力作用时，环可在所述壳体里向前或向后移动，环和壳体的形状使得这种移动能使对所述支柱的夹紧收紧或放松。
这种布置既可增加本发明头枕的安全性，又可增加它的使用方便性。
根据本发明的一个具体实施例，所述环大致沿其至少一条母线分开，而所述壳体相应敞开，所述环在其裂缝的至少一侧有一翼片，该翼片位于所述壳体的开口内并具有与所述壳体的开口表面配合的表面，以便根据环在壳体里的位置在较大或较小程度上收紧环对支柱的夹紧。
应该明白，与壳体的表面配合的翼片表面可使环根据头枕支柱施加在环上的力在较大或较小程度上收紧。
较佳的是，按照本发明的装置包括复位构件，它能在所述支柱上施加一个大致向后的力。
这样，当使用者为了调整头枕而向前拉动头枕时，可使头枕向后恢复到其正常工作位置，并使其自动进行。这个稳定的正常工作位置可以调整，或是为了锁定支柱，而这个锁定只是在发生碰撞时变得更加有力，或是为了允许支柱滑动，而该支柱只有在发生碰撞是被锁定。
在一个具体实施例里，所述复位构件包括一安装在所述套筒上并让所述支柱通过的固定塞，所述固定塞具有向后推压支柱的弹性切片。
在另一个具体实施例里，所述复位构件包括一让所述支柱通过的复位垫圈，以及可向后推压所述垫圈的弹性构件。
更具体地说，所述弹性构件可包括至少一个将所述垫圈连接在所述套筒上的弹性薄片。
然而，较佳的是，所述弹性构件包括至少一个U形弹簧，弹簧分支的端部固定在所述垫圈上，弹簧分支一般沿着倚靠在座位结构上的支柱的轴线方向向下延伸，而弹簧的中心部分倚靠在所述支柱上。
这样，所述支柱较佳的是在其端部附近包括一可接纳所述中心部分的切口，并提供能把所述中心部分向后推出所述切口的分离构件。
除了所希望的作用在支柱上的向前的力，这种布置还提供了一种防抽出结构，它可在座位上的人向上猛拉头枕或在发生猛烈的正面碰撞时防止头枕从座位上抽出。当支柱大约到达它的移动终端时，U形弹簧的中心部分与该切口啮合，从而阻止它的移动，或根据该实施例形成一使用者可感觉到的切口。
在这种移动应该受到阻止的情况下，所述分离构件较佳的是包括一按钮，该按钮可从座位的前面或后面并经过座位覆盖物进行启动，该按钮被制成可推动所述U形弹簧上的分支。
这样，至少对于知道怎样从座位覆盖物下发现该按钮的使用者来说就可卸下头枕。
在一个具体实施例里，所述按钮与套筒弹性连接，并包括将套筒扣接在座位结构上的构件。
这样，在该实施例里，该按钮允许头枕及其支承套筒被卸下。
也在一具体实施例里，所述按钮通过弹性竖板连接在一安装所述环的块体上。
较佳的是预先为所述按钮设置一凸块，它被设计成当启动按钮而所述支柱在应有位置上时该凸块能碰到所述支柱，从而防止当支柱装在套筒里时套筒被夹在不适当的位置。
现在，通过非限制性的例子并参考附后的概略的附图来描述本发明的一些具体实施例，其中
图1是按照本发明的一装置的立体分解图，它用来将头枕安装在一座位上，特别是一汽车座位上；图2是该装置上的套筒的局部的轴向剖视图；图3是沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图；图4是放置在套筒里的、处于正常工作位置的上述环的放大的轴向剖视图；图5是类似于图4的视图，此时，头枕受到向下的撞击；图6是按照本发明的装置的横剖视图，它位于正常的工作位置；图7是类似于图6的视图，此时，头枕被拉向汽车的前方；图8是类似于图6和7的视图，此时，头枕受到从汽车前部向后的撞击；图9是按照本发明另一实施例的一装置的立体图；图10是显示图9中的装置工作的局部的侧视剖视图；图11至13是显示图6中的环的各种形状的剖视图；图14a和14b是描述本发明另一实施例工作的轴向剖视的概略视图。
如图1所示，按照本发明的装置一般包括一套筒1，它被设计成可以任何适当方式由汽车座位靠背上的骨架2接纳。再提供一可安装在套筒1的一壳体里的环3，并将一固定塞4安装在套筒1的顶部。
首先可看到，图1只显示了套筒1的各内表面。然而，只有这些表面对于本发明才是真正重要的，套筒的外部形状只为了可固定在骨架上。此外，座位骨架在这里被描绘成U型，但它也可是管型的。
从套筒1的底部起，它包括一用来固定在座位骨架2上的部分10、一引导头枕支柱的管型部分11、一放环壳体12以及一用来与座位骨架连接的部分13，它与本发明无关。壳体12包括一大致圆柱形部分14，它的底端部是一截头圆锥形表面15，该表面的顶部向外张开，且该表面可作为一靠模。
顺便说一下，壳体12在它的侧表面上沿着母线向前敞开，以便形成一与装置的所有轴线平行的细长开口16。在开口16边缘处的表面17形成一两面体，如下面将要看到的，它们的夹角与轴线平行，而它们的平面也形成一靠模。
最后，横向对着套筒12的纵向看，套筒12是带有一细长底座的大致圆柱形结构。开口16形成于壳体12上的远离其轴线的的一端上。
环2大致是圆柱形的。在与靠模表面15对应的一部分内，它有另一个靠模表面18，一附带部分，它也是截头圆锥形的，并在顶部向外张开。环3沿着它的一条母线裂开，该裂缝的边缘(在静止时分开)延伸出两翼片19，当环3位于壳体里时，翼片19抵压在套筒的表面17上。
固定塞4的外部被制成可固定在套筒1顶部的形状。它的内表面大致是圆柱形的，而在它的侧壁上形成有一向内突出的弹性切片20。
当组装上述组件时，套筒1固定在骨架2上，而壳体12上的开口16朝向汽车的前面。环3位于壳体12里，而固定塞4安装在套筒1里，且切片朝向汽车的前面。最后，将头枕支柱(未画出)安装在套筒1里，并让其通过环3和固定塞4。环3紧裹着支柱，而固定塞4上的切片20将其后推。
在正常位置时，这些力是平衡的，具体地说，即翼片19作用在表面17上的力和切片20作用在支柱上的力是平衡的，这样，横向位于壳体12里的环3相对汽车的前后(纵向)方向位于中间位置。从垂直方向看，环3位于表面15和18完全不接触的位置上。
当有一力垂直向下作用在头枕上时，支柱向下驱动环3，如图5所示。在这个运动里，靠模表面18与靠模表面15接触，并使其受压。这样，环3趋向合拢并更用力夹住支柱，从而防止支柱进入套筒1。
当使用者(例如坐在座位上)从其脖子后面用双手抓住头枕并向前拉它时，如图7所示，支柱向前带动环3，从而使翼片19(它趋向于使表面17形成的、面向前张开的两面体有更多的空间)分离，并使环3张开。由此放松对支柱的夹紧，使用者就可容易地向上或向下滑动头枕。
在观看图14时将看到，而且这是很重要的，即在向前作用的一个更猛烈的力、特别是万一前面碰撞的情况下，将使环3对支柱的夹紧再收紧。所发生的情况是，一旦壳体12和翼片19的收敛的前表面互相接触，它们将相对施力，从而使环的直径缩小。
最后，当碰撞向后作用在头枕上时，支柱将带动环3向壳体12的后部移动，如图8所示。在这个运动中，靠模表面17使翼片19受推而紧靠在一起，这意味着环3趋向合拢并收紧对支柱的夹紧，从而防止支柱的任何垂直移动。
因此，本发明可具有以下的功能一方面，万一受到向下的碰撞，可锁定头枕，另一方面，万一受到向后的碰撞，也可锁定头枕，最后，用一个前拉动作即可使它松开。然而，应该看到，这三个作用虽然是以互补方式作用在同一部件上，但它们是独立的，因此本发明并不限于它们的组合。
图9和10显示了另一实施例，其中，套筒30被限制成一块体31，以便安装环32，块体31一方面在底部支承一锁定件33，另一方面在顶部支承一复位垫圈34。块体31和环32具有与套筒12和环3相同的类型和性能，因此不再详细描述。
锁定件33包括一U形弹簧35和一按钮36。
按钮36基本上是由一板块组成，它与两弹性竖板37的自由端连接。弹性竖板37的另一端与块体31连接，从而使弹性竖板自块体向下延伸；特别是，它们可与块体31模制成一个单件。按钮36相对于竖板37向汽车的后部突出。
复位垫圈34在这里是通过三个弹性薄片38安装在块体31上的，顺便说一下，复位垫圈34也可以是一套管，或是一垫圈或套管的一部分。薄片38和垫圈34与块体31预先模制成一个单件，如果合适的话，还可与竖板37和按钮36模制成一个单件。
垫圈34还具有两个突座39，以便接纳U形弹簧35分支的自由端。然后这些分支向下弯曲，分别形成很宽的V形，它们的顶点40面向汽车的前部，而它们本身正好位于竖板37上。因此，V形结构的下部41面向下并向着汽车的后部。下部41具有面向竖板37的下端，这样，当推动按钮36时，趋向于打开由U形弹簧的分支形成的V形结构。
U形弹簧35分支的下端由一大致水平的、向后的U形开口连接，因此，它们的中心部分42成为U形弹簧35的中心部分。这样，中心部分42基本上位于上述顶点40的下面。
将上述组件安装在护套43(例如一管子)里，而护套43固定在座位骨架上。
通过使头枕上的支柱44进入复位垫圈34、再进入环32、最后位于按钮36和弹簧35的中心部分42之间来固定头枕。然后，由U形弹簧35的各分支形成的V形结构的顶点40在此位置上抵顶在护套43的前壁上。
这样，当头枕定位时，通过抵顶护套43的顶点40的收缩，弹簧35分支的上部对垫圈34、从而对支柱44施加一个朝向汽车后部的力。这个力如上面所述的实施例一样与环32施加的力是平衡的。
在这个位置上的弹性薄片38(图10中未画出)较佳的是也施加一个相同方向的力。然而，这个力可以忽略不计。相反地，如果这个力足够大并在所有时间里是不变的，可以省去弹簧35，在这种情况下，它将不能实现现在将要描述的功能。
支柱44的底端有一切口45，它与弹簧的中心部分42平行并在中心部分一侧。切口45的底部有一急弯侧面，顶部有一倾斜侧面。支柱44的底端是圆的或锥形的或截头圆锥形的。
这样，当为了固定而将头枕放入时，支柱44的下端向前推动弹簧35的下部。弹簧的中心部分42沿着支柱的表面滑动，并与切口45啮合，然后，由于切口上的向上倾斜的表面又离开切口。
另一方面，当尝试或企图突然抽出头枕时，中心部分42与切口45啮合，并且由于切口底部的急弯侧面而使其不能再出来。因此，必须推压按钮36，以使弹簧35变形而与切口45脱离，从而可抽出头枕。
一个在顶部和底部都具有倾斜侧面的切口将允许在不执行特殊操作的情况下抽出头枕，但应该让使用者知道，当他抬高头枕时，他将接近最高位置。顺便说一下，最好在支柱上有一系列这种切口，而将弹簧中心部分42作为凸齿，以便对头枕定位。
按钮36向汽车的后部突出，这样，当套筒30不动时，按钮36从护套43的下端突出。由此，在安装按钮时可利用它来锁定护套。一旦头枕取出，可通过推压按钮36取出套筒30。
最后，还可看到，在按钮36的中部附近、在弹簧中心部分42的同一侧有凸块46。当试图启动按钮而支柱44仍在原处时，该凸块46将碰到支柱，从而防止按钮与护套43脱离锁定关系。这样，就不可能在未预先取出头枕的情况下与套筒30分离。同样地，它不可能引导头枕支柱进入未被套筒夹住的护套。
十分清楚，至今所描述的靠模形状是没有任何限制的。作为例子，图11至13显示了三种会是适用的环和相应壳体的形状。
在图11所示的实施例里，翼片47不象图6所示的那样向外岔开，而是收敛，壳体48在这里是向后部49敞开。因此，就先前所述的汽车的前部和后部来说，它的操作是相反的。
从横剖视图上看，壳体48在这里也向前部50缩小，这意味着，不管头枕是先前或向后运动，都将使支柱锁定。当然，在所有情况下，各种形状可前后交换，这取决于在万一有一个从一侧或另一侧的冲撞发生时是否想获得锁定。
图12和13显示了类似于图11所示的操作方案。翼片51和52分别是与壳体上的对应的靠模表面形状配合的两面体。支柱的向前或向后运动都将使它们收紧它们的夹持，从而使支柱在所示的位置上保持平衡。
在图14a和14b里，截头圆锥形的轴向靠模15和18由V形靠模53和54代替。该实施例具有两个较特殊的特征。
首先，壳体的前(根据具体情况也可是“后”)制动块55由于厚度较薄而具有有限的强度。如图7所示，由使用者施加的、使环滑动直至环的外表面与壳体的内表面在前面接触的正常力可具有的唯一后果是使环敞开。相反，当施加一个使制动块55断裂的较大的力时，将使环再向前移动，从而使对支柱的夹持又收紧。
这里的环和壳体还分别具有互相面对的表面56和57，它们向上向前倾斜。当在头枕上施加一向下的力而头枕由各配合的靠模表面锁定时，就可使头枕不能恢复到它的升起位置。然后当使用者作一动作向前拉动头枕时，通过靠模表面56和57的配合，使头枕放松，从而向上驱动该环。
权利要求
1．一种按高度锁定座位头枕、特别是汽车座位头枕的装置，所述头枕包括至少一根与固定在所述座位结构(2)上的套筒(1；30)啮合的支柱，其特征在于，所述装置包括至少一个位于所述套筒的一壳体(12)里并接纳和夹紧所述支柱的环(3；32)，所述环和所述壳体具有互相配合的靠模表面(15,17,18,19)，当所述环通过所述支柱经受预定方向的力时，所述环收紧或放松对所述支柱的夹紧。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述靠模表面被制成使环对支柱夹紧的收紧随向下作用在支柱上的力而变化。
3．如权利要求1至2之一所述的装置，其特征在于，所述环沿其至少一条母线分开，而所述壳体的所述表面的一部分(15)一截头圆锥形，并向顶部张开，它被设计成与所述环的表面的也是截头圆锥形的一部分(18)互相配合，当环经受一向下作用的力时所述环收紧。
4．如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述环是具有垂直轴线的圆柱形结构，所述壳体也是具有垂直轴线的圆柱形结构，但在座位的前后方向上略长，当在前后方向之一上施力时，环在所述壳体里向前或向后移动，环和壳体的形状使得这种移动能使对所述支柱的夹紧收紧或放松。
5．如权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述环沿其至少一条母线分开，而所述壳体相应敞开，所述环在其裂缝的至少一侧有一翼片(19)，该翼片位于所述壳体的开口内并具有与所述壳体的开口表面(17)配合的表面，根据环在壳体里的位置在较大或较小程度上收紧环对支柱的夹紧。
6．如权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于，还包括复位构件(20)，它在所述支柱上施加一个向后的力。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述复位构件包括一安装在所述套筒上并让所述支柱通过的固定塞(4)，所述固定塞具有向后推压支柱的弹性切片(20)。
8．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述复位构件包括一让所述支柱通过的复位垫圈(34)，以及可向后推压所述垫圈的弹性构件(35；38)。
9．如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述弹性构件包括至少一个将所述垫圈连接在所述套筒上的弹性薄片(38)。
10．如权利要求8至9之一所述的装置，其特征在于，所述弹性构件包括至少一个U形弹簧(35)，弹簧分支的端部固定在所述垫圈上，弹簧分支一般沿着倚靠在座位结构上的支柱的轴线方向向下延伸，而弹簧的中心部分(42)倚靠在所述支柱上。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述支柱在其端部附近包括一可接纳所述中心部分的切口(45)，并提供能把所述中心部分向后推出所述切口的分离构件(36)。
12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分离构件包括一按钮，该按钮可通过座位覆盖物从座位的前面或后面进行启动，并制成可推动所述U形弹簧的分支。
13．如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述按钮与套筒弹性连接，并包括将套筒扣接在座位结构上的构件。
14．如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述按钮通过弹性竖板(37)连接在一安装所述环(32)的块体(31)上。
15．如权利要求13至14之一所述的装置，其特征在于，所述按钮包括一凸块(46)，当启动按钮而所述支柱在应有位置上时该凸块能碰到所述支柱，从而防止当支柱装在套筒里时套筒被夹在不适当位置。
16．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述环和所述壳体包括互补的靠模表面(56,57)，在受到一个垂直的力而使对支柱的夹紧被收紧后，在又施加一个水平的力时能放松对支柱的夹紧。
17．如权利要求1至16之一所述的装置，其特征在于，还包括一种强度有限的构件(55)，它被设计成在有一个超过预定值的力时使环对支柱的夹紧收紧。
全文摘要
本发明涉及一种按高度锁定头枕、特别是汽车座位头枕的装置,所述头枕包括至少一根与固定在所述座位结构(2)上的套筒(1;30)啮合的支柱。按照本发明,该装置包括至少一个安装在所述套筒的一壳体(12)里的环(3;32),以接纳和夹紧所述支柱,所述环和所述壳体具有互相配合的靠模表面(15,17,18,19),以便当所述环在所述支柱的作用下经受一预定方向的力的时候收紧或放松对所述支柱的夹紧。
文档编号A47C7/38GK1218438SQ9719466
公开日1999年6月2日 申请日期1997年4月15日 优先权日1996年4月18日
发明者菲利普·多兰德, 弗朗索瓦·莱加尔, 奥利维亚·德拉热, 达米安·帕特 申请人:汽车设计研究中心