专利名称：具有凸轮驱动自定位头部限制器的车座组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车的车座组件，更具体来说，涉及响应于椅背相对于座垫的枢转运动自动连续调节头部限制器的角位的机构。
背景技术：
汽车包括用于支承车内乘员的车座组件。车座组件包括一个座垫和一个椅背，椅背一般借助斜躺机构可摆动地安装在座垫上。椅背可在多个斜躺坐位和向前折叠的平位之间摆动。车座组件通常也包括一个连接于椅背用于支承就坐乘员头部的头部限制器。一般来说，不管椅背位置如何，头部限制器的高度或摆动位移可通过手动或机动来调节。
人们仍需要提供一种响应于椅背的摆动调节自动连续调节头部限制器的角位的机构。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供一种车座组件，它包括一个在前、后部之间延伸的座垫；一个椅背，该椅背具有一个前表面，该前表面用于支承在所述座垫上就坐的乘员的背部，并在一个上部和一个下部之间延伸，所述下部在工作中连接于所述座垫的所述后部，以便在多个斜躺就坐位置之间相对于所述座垫摆动；一个头部限制器，该头部限制器具有一个用于支承在所述座垫上就坐的乘员的头部的前表面，所述头部限制器旋转连接于所述椅背的所述上部，以便在多个倾斜的头部支承位置之间相对于所述椅背运动；以及一个在工作中使所述头部限制器和所述椅背互相连接的机构，该机构响应于所述椅背向所述斜躺就坐位置之一的摆动调节，提供所述头部限制器向所述头部支承位置之一的自动连续的摆动。
对照以下附图参阅下面的详细描述将更好地理解本发明的其它优点。
图1是车座组件的侧视图，椅背处于竖直的坐位上；图2是按照本发明的车座组件的立体图；图3是车座组件的侧视图，椅背处于充分斜躺的坐位上；图4是用于调节头部限制器的机构的放大侧视图，椅背处于充分斜躺的坐位上；图5是车座组件的侧视图，垫子已从椅背和座垫框架取下；图6是用于调节头部限制器的机构的放大侧视图，椅背处于竖直的座位上；图7是车座组件的部分分解立体图；图8是图7的车座组件的机构的部分分解立体图；图9是车座组件的侧视图，椅背处于向前折叠的平位上；图10是车座组件的头部限制器的部分分解立体图；图11是车座组件的头部限制器的立体前视图；图12是头部限制器的立体后视图；图13是头部限制器的部分的立体前视图；以及图14是头部限制器的侧视图。
具体实施例方式
现在参阅附图，附图中相同或相应的零件在若干图中使用相同的附图标记，图1公开了一种用于汽车中的车座组件10。车座组件10包括一个基本水平的座垫组件12和一个椅背组件14。座垫组件12包括一个座垫框架16，它支承一个包封在一个布、皮革、乙烯树脂或类似材料的装饰罩20内的弹性的多孔泡沫成形垫18，便支承车座组件10内的乘员。同样，椅背组件14包括一个椅背框架22，它支承一个包封在装饰罩26内的弹性的多孔泡沫成形垫24，这是本专业技术人员所公知的。座垫组件12具有相对的、间隔开来的前、后部28，30和一个顶部支承面32。椅背组件14具有相对的、间隔开来的上、下部34，36和一个用于支承车座组件10内的乘员的背部。
现在参阅图2，椅背框架22的下部36工作中通过一个斜躺机构40旋转连接在座垫框架16的后部30上，上述斜躺机构具有第一枢轴线41和第二枢轴线43。斜躺机构在多个斜躺的就坐位置之间提供椅背组件14围绕第二枢轴线43的摆动，所述多个斜躺就坐位置基本在一个图1和2所示的竖直位置和图3所示的充分斜躺位置之间限定。斜躺机构40还提供在一个斜躺就坐位置和一个向前折叠的平位之间的摆动，上述向前折叠的平位覆盖座垫组件12，如图10所示，这是本专业普通技术人员所公知的。1996年9月24日发布的美国专利第5,558,403号公开了一种斜躺机构的实例，该专利全文在本说明书中用作参考。
车座组件10还包括一个头部限制器组件42，它在工作中连接于椅背框架22的上部34，用于支承在车座组件10就坐的乘员的头部。现在参阅图10-14，头部限制器组件42包括通过一对转环48、50旋转连接于椅背框架22的一对间隔开来的头部限制器柱44，46，所述转环用于提供头部限制器组件42在多个倾斜的头部支承位置和一个向前折叠的存放位置之间的相对于椅背组件14的摆动，所述多个倾斜的头部支承位置间隔开来并相对于椅背组件14的前表面38倾斜，所述存放位置基本垂直于椅背组件14的前表面38，这将在下文中详述。每根柱44，46从端部至端部基本呈弓形。但是，柱44，46显然也可以是直的。头部限制器组件42还包括一个头部限制器外壳52。外壳52包括一对相隔开来的、由弓形中间板58相互连接的中空环套54，56。柱44，46可滑动地装在各自的中空环套54，56内，以便使外壳52可沿柱44，46滑动，提供头部限制器组件42相对于在车座组件10就坐的乘员的高度和位置调节。一个锁定机构60可松开地在各个可调位置上锁定外壳52与柱44，46。锁定机构60包括多个在至少一个柱44上形成的间隔开来的凹口62，以便接纳装在一个环套54内的一个弹簧偏压按钮64。一弹簧66压缩在按钮64和环套54之间，以便迫使按钮64进入与柱44上的一个凹口62的锁定接合，如图14所示。在操作中，为了调节头部限制器组件42，操作者抵抗弹簧66的力压下按钮64，以便使按钮64从凹口62脱开，从而使外壳52可沿柱44，46垂向自由滑动，直至按钮64进入下一个凹口62，从而将头部限制器锁定在需要的调节位置上。
现在再次参阅图2，车座组件10还包括一个使头部限制器组件42和椅背组件14在工作中互连的机构70，以便响应于椅背组件14向一个斜躺就坐位置的摆动调节，提供头部限制器组件42向一个头部支承位置的自动连续摆动调节。机构70还响应于椅背组件14从一个斜躺就坐位置向着向前折叠的平位的摆动，提供头部限制器组件42向着向前折叠的存放位置的自动的摆动。
机构70包括一个凸轮板72，该凸轮板相邻于椅背框架22固定在座垫框架16上。凸轮板72包括一个远端，该远端上形成弯曲的凸轮槽74。凸轮槽74在第一和第二端部76，78之间延伸，如图4所示。凸轮槽74包括由在第一和第二端部76，78之间延伸的间隔开来的平行侧缘75，77限定的预定的弯曲轮廓。在推荐实施例中的凸轮槽74基本呈S形或正弦曲线形，但是，也可以是为了控制头部限制器组件42的摆动所需要的任何形状或结构。机构70还包括一个摇臂80，该摇臂具有一个以枢轴83旋转连接于椅背框架22上的第一端部82和一个连接于凸轮板72的相反的第二端部84。一个滚轮86以枢轴87可转动地装在摇臂80的第二端部84上，并在侧缘75，77之间接纳在或罩在凸轮槽74内，以便在第一和第二端部76，78之间在凸轮槽内转动或滑动。
现在参阅图3，机构70还包括一个从头部限制器柱44，46向外延伸的杆臂88，用于控制头部限制器组件42通过转环48，50围绕椅背组件14的摆动。最后，机构70还包括一根控制杆90，该控制杆在第一端部92和相反的第二端部94之间纵向延伸。第一端部92以枢轴93旋转连接于摇臂80的第二端部84，相邻于且与滚轮86向后侧向间隔开来，如图4和6所示。第二端部94旋转连接于杆臂88的远端。因此，如图2和5所示，控制杆90沿椅背组件14在座垫组件12上的凸轮板72和头部限制器组件42上的杆臂88之间延伸。
在操作中，头部限制器组件42相对于椅背组件14的角位是椅背组件14相对于座垫组件12的角位的函数。也就是说，当椅背组件14从图2和5所示的竖直就坐位置(沿图中顺时针方向)摆动倾斜至(向着图3所示的充分斜躺位置的)一个斜躺位置时，最初需要使头部限制器组件42(沿图中逆时针方向)相对于椅背摆动，更靠近乘员的头部以便进一步支承头部。
具体来说，当调节椅背组件14时，即，例如从图2和5所示的竖直就坐位置向图3所示的充分斜躺位置向后摆时，凸轮板72和连接于椅背组件14且随其运动的摇臂80迫使滚轮86沿凸轮槽74从第一端部76向第二端部78运行。如图4所示，凸轮槽74基本呈S形或正弦曲线形，因而当滚轮86沿凸轮槽74运行时，凸轮槽74首先在控制杆90上拉动以便转动杆臂88，使头部限制器组件42逆时针方向摆动。由于滚轮86和控制杆90的第一端部92固定在摇臂80上，因而凸轮槽74可控制控制杆90的运动，因此，控制杆臂88的运动。更具体来说，斜躺机构40的枢轴线43和装在固定的凸轮槽74内的滚轮86之间的径向距离R1的变化迫使滚轮86在椅背组件14的摇动过程中在控制杆90上进行推动或拉动，径向距离R1也可以被凸轮槽74的形状和曲率改变。例如，向着或接近于枢轴线43延伸的弯曲轮廓将缩短径向距离R1，拉动控制杆90，使头部限制器组件42向着椅背组件14的前表面38摆动，即，沿图中逆时针方向摆动。当椅背组件14趋近充分斜躺的位置时，凸轮槽74的曲线或斜度改变以增大径向距离R1，从而推动控制杆90和杆臂88，顺时针方向摆动头部限制器组件42，以便当椅背组件14基本与座垫组件12在一平面上时，基本与椅背组件14的前表面38齐平地对准。当椅背组件14从充分斜躺的位置返回到竖直的就坐位置时出现相反的运动。因此，机构70响应于椅背组件14的摆动，自动连续地调节头部限制器组件42相对于椅背的位置，使该位置最佳化。
另外，当椅背组件14摆至图9所示的向前折叠的平位时，滚轮86停止或保持与凸轮槽74的抵靠状态，当控制杆90的第一端部92和椅背组件14的上部34之间的距离增大时，杆臂88被拉动，使头部限制器组件42沿图中逆时针方向摆动，直至头部限制器组件42放置得基本垂直于椅背组件14的前表面38。这就使头部限制器组件42能够跃过在车座组件10前面的任何障碍，而这种障碍可以是车辆设置如车辆的仪表板或另一个座位。
头部限制器组件42响应于椅背组件14的摆动获得的摆动量和方向可以通过改变凸轮槽74和凸轮板72的轮廓、控制杆90和/或杆臂88而设置得适应于特定的就坐应用场合的需求。
上面已经按照说明的方式对本发明进行了描述，所使用的术语显然是想进行描述而非限定。
按照上面的描述可以对本发明进行许多修改和变化，因而本发明显然可以按照以不同于上面的具体描述的方式来实施而并不超出权利要求书的范围。
权利要求
1.一种车座组件，它包括一个在前、后部之间延伸的座垫；一个椅背，该椅背具有一个前表面，该前表面用于支承在所述座垫上就坐的乘员的背部，并在一个上部和一个下部之间延伸，所述下部在工作中连接于所述座垫的所述后部，以便在多个斜躺就坐位置之间相对于所述座垫摆动；一个头部限制器，该头部限制器具有一个用于支承在所述座垫上就坐的乘员的头部的前表面，所述头部限制器旋转连接于所述椅背的所述上部，以便在多个倾斜的头部支承位置之间相对于所述椅背运动；以及一个在工作中使所述头部限制器和所述椅背互相连接的机构，该机构响应于所述椅背向所述斜躺就坐位置之一的摆动调节，提供所述头部限制器向所述头部支承位置之一的自动连续的摆动。
2.如权利要求1所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个凸轮板，该凸轮板固定在所述座垫上，具有在凸轮板上形成的凸轮槽，在工作中与所述头部限制器相互连接，以便响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动，控制所述头部限制器在所述多个头部支承位置之间的所述摆动。
3.如权利要求2所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一根在第一端部和第二端部之间延伸的控制杆，所述第一端部旋转连接于所述头部限制器，所述第二端部连接于所述凸轮槽，以便响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动，迫使所述头部限制器在所述多个头部支承位置之间的运动。
4.如权利要求3所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个在第一端部和第二端部之间延伸的摇臂，摇臂的第一端部旋转连接于所述椅背，摇臂的第二端部可滑动地连接于所述凸轮槽，以便使所述摇臂可响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动围绕所述第一端部转动。
5.如权利要求4所述的车座组件，其特征在于所述控制杆的第一端部旋转连接于所述摇臂，从而使所述头部限制器响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动，通过所述摇臂围绕所述摇臂第一端部且沿所述凸轮槽的转动而在所述多个头部支承位置之间运动。
6.如权利要求5所述的车座组件，其特征在于还包括一个可转动地连接于所述摇臂的所述第二端部的滚轮，所述滚轮适于与所述凸轮槽滚动接合，以便在所述椅背的所述运动中，在所述摇臂转动时引导所述摇臂的所述第二端部的运动。
7.如权利要求6所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个杆臂，该杆臂从所述头部限制器延伸，并具有旋转连接于所述控制杆的所述第一端部的远端，以便使所述头部限制器响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动而在所述多个头部支承位置之间运动。
8.如权利要求7所述的车座组件，其特征在于所述凸轮槽包括由间隔开来的侧缘限定的一个预定的弯曲轮廓，以便响应于所述椅背的所述摆动调节，有选择地控制所述头部限制器在所述多个倾斜的头部支承位置之间的运动。
9.如权利要求8所述的车座组件，其特征在于所述凸轮槽包括一个邻接端部，用于阻挡所述滚轮和摇臂的运动，并迫使所述头部限制器响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置和一个覆盖所述座垫的向前折叠的平位之间的摆动，在所述倾斜的头部支承位置之一和一个由基本垂直于所述椅背的所述前表面的所述头部限制器的所述前表面限定的向前折叠的存放位置之间摆动。
10.一种车座组件，它包括一个在前、后部之间延伸的座垫；一个椅背，该椅背具有一个用于支承在所述座垫上就坐的乘员的背部的前表面，所述椅背在一个上部和一个下部之间延伸，所述下部在工作中连接于所述座垫的所述后部，以便在至少一个斜躺就坐位置和一个覆盖所述座垫的向前折叠的平位之间相对于所述座垫摆动；一个头部限制器，该头部限制器具有一个支承在所述座垫上就坐的乘员的头部的前表面，所述头部限制器旋转连接于所述椅背的所述上部，以便在至少一个头部支承位置和一个由基本垂直于所述椅背的所述前表面的所述头部限制器的所述前表面限定的向前折叠的存放位置之间相对于所述椅背运动；以及一个在工作中使所述头部限制器和所述椅背在相连接的机构，用于提供所述头部限制器响应于所述椅背在所述斜躺就坐位置和所述向前折叠的平位之间的摆动调节，在头部支承位置和所述向前折叠的存放位置之间的自动摆动。
11.如权利要求10所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个凸轮板，该凸轮板固定在所述座垫上，具有在凸轮板上形成的凸轮槽，且在工作中与所述头部限制器相互连接，以便响应于所述椅背在所述斜躺就坐位置和所述向前折叠的平位之间的运动，控制所述头部限制器在所述头部支承位置和所述向前折叠的存放位置之间的所述摆动。
12.如权利要求11所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个在第一端部和第二端部之间延伸的控制杆，该第一端部旋转连接于所述头部限制器，该第二端部连接于所述凸轮槽，以便响应于所述椅背在所述斜躺就坐位置和所述向前折叠的平位之间的运动，迫使所述头部限制器在所述头部支承位置和所述向前折叠的存放位置之间运动。
13.如权利要求12所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个在第一端部和第二端部之间延伸的摇臂，摇臂的第一端部旋转连接于所述椅背，摇臂的第二端部可滑动地连接于所述凸轮槽，以便使所述摇臂可响应于所述椅背在多个斜躺就坐位置之间的运动围绕所述第一端部转动。
14.如权利要求13所述的车座组件，其特征在于所述控制杆的所述第二端旋转连接于所述摇臂，因而所述头部限制器响应于所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的运动，通过所述摇臂围绕所述摇臂第一端部的转动而在多个头部支承位置之间运动。
15.如权利要求14所述的车座组件，其特征在于还包括一个可转动地连接于所述摇臂的所述第二端部的滚轮，所述滚轮适于与所述凸轮槽滚动接合，以便在所述椅背在所述多个斜躺就坐位置之间的所述运动中，在所述摇臂转动时引导所述摇臂的所述第二端部的运动。
16.如权利要求15所述的车座组件，其特征在于所述机构包括一个杆臂，该杆臂从所述头部限制器延伸，并具有一个旋转连接于所述控制杆的所述第一端部的远端，以便响应于所述椅背在所述斜躺就坐位置和所述向前折叠的平位之间的运动，使所述头部限制器在所述头部支承位置和所述向前折叠的存放位置之间运动。
17.如权利要求16所述的车座组件，其特征在于所述凸轮槽包括由间隔开来的侧缘限定的一个预定的弯曲轮廓，以便响应于所述椅背在所述斜躺就坐位置之间的所述摆动调节，有选择地控制所述头部限制器在所述多个倾斜的头部支承位置之间的运动。
全文摘要
一种车座组件(10)包括具有前、后部的座垫(12)和具有上、下部的椅背(14)。椅背(14)下部连接于座垫(12)的后部以便在多个斜躺就坐位置和一个向前折叠的平位之间相对于座垫(12)摆动。椅背(14)还包括支承坐在车座组件(10)上的乘员的背部的前表面。具有支承坐在车座组件(10)上的乘员的头部的头部限制器(42)旋转连接于椅背(14)，可在多个倾斜的头部支承位置和一个由基本垂直于椅背前表面的头部限制器前表面限定的向前折叠的存放位置之间相对于椅背运动。车座组件(10)还包括在工作中相互连接头部限制器(42)和椅背(14)的机构，以便响应于椅背向一个斜躺就坐位置的摆动调节，提供头部限制器向一头部支承位置的自动连续摆动调节。该机构还响应于椅背(14)在一个斜躺就坐位置和向前折叠位置之间的摆动调节，提供头部限制器(42)在一个头部支承位置和存放位置之间的自动连续摆动。
文档编号B60N2/34GK1522209SQ02804401
公开日2004年8月18日 申请日期2002年1月31日 优先权日2001年1月31日
发明者史蒂文·J·里德, 卡尔·J·霍尔达姆夫, 路易斯·W·斯莫茨, W 斯莫茨, J 霍尔达姆夫, 史蒂文 J 里德 申请人:因蒂尔汽车公司