座椅靠背调节系统的制作方法

本公开涉及一种用于交通工具的座椅的座椅靠背调节系统。

背景

交通工具座椅通常配备有调节系统，用于调节座椅靠背的角度，以适应乘坐人期望的位置。这些座椅靠背调节系统中的一些座椅靠背调节系统是机动的，而另一些是手动的。一些座椅靠背调节系统在整个特定的调节范围内仅为座椅靠背提供几个离散的位置。相反，其他调节系统(尤其是机动调节系统)可以在整个调节范围内提供连续调节。在这种情况下，一个或多个齿轮可以与马达相互作用，以将座椅靠背移动到期望的位置，并且当到达期望的位置时，齿轮与马达的相互作用关闭，将座椅靠背保持在其位置。

每当座椅靠背受到由交通工具乘坐人施加的标准力或由标准交通工具运动产生的标准力时，相互作用的齿轮齿的强度可以足以将座椅靠背保持在期望位置；然而，如果发生极高的加速度或减速度(其可能发生在迎面或追尾碰撞时)，情况可能就不是这样了。交通工具碰撞对座椅靠背产生的合力可能导致齿轮齿的机械故障(剪切、张力等)，导致座椅靠背从期望位置移动。仅仅增加齿轮齿材料的强度不是一个好的解决方案。非常坚固的材料难以制造出座椅靠背调节系统中的齿轮齿所需的精度(例如，很贵)。仅仅增加齿的尺寸也不是一个好的解决方案，因为它不提供座椅靠背调节系统所期望的精细定位。因此，需要一种具有成本效益的座椅靠背调节系统，该系统便于座椅靠背的精细定位，并且具有当座椅靠背受到高的力时将座椅靠背保持在其位置所需的强度。

概述

本文公开的实施例可以包括用于交通工具座椅的座椅靠背调节系统，该座椅靠背调节系统包括被配置为附接到交通工具的支撑结构的框架构件。齿条装置可以可移动地附接到框架构件，并且齿条装置可以包括具有多个调节齿的调节齿条。齿条装置还可以包括锁定齿条，该锁定齿条相对于调节齿条不可移动并且具有多个锁定齿。驱动装置可以包括至少一个齿轮，该齿轮具有与调节齿相互啮合的齿轮齿，并且是可操作的，以相对于框架构件移动齿条装置。锁定装置可包括至少一个锁定元件，当交通工具经历至少预定负加速度时，该锁定元件是可操作的，以接合锁定齿并阻止齿条装置相对于框架构件的运动。

本文公开的实施例可以包括用于交通工具座椅的座椅靠背调节系统，该座椅靠背调节系统包括被配置为附接到交通工具的支撑结构的框架构件。齿条装置可以可移动地附接到框架构件，并且包括调节齿条和锁定齿条，调节齿条具有第一机械强度，锁定齿条具有大于第一机械强度的第二机械强度。驱动装置可包括至少一个齿轮，该齿轮与调节齿条相互啮合，并且是可操作的，以相对于框架构件移动齿条装置。锁定装置可以包括至少一个锁定元件，该锁定元件在交通工具经历预定负加速度之前与锁定齿条分开地定位，并且当交通工具经历至少预定负加速度时是可操作的，以接合锁定齿条，使得齿条装置相对于框架构件的运动被阻止。

本文公开的实施例可以包括用于交通工具座椅的座椅靠背调节系统，该座椅靠背调节系统包括被配置为附接到交通工具的支撑结构的框架构件。齿条装置可以可移动地附接到框架构件，并且包括具有多个具有第一剪切强度的调节齿的调节齿条，和具有多个具有第二剪切强度的锁定齿的锁定齿条，第二剪切强度大于第一剪切强度。调节齿条可以附接到锁定齿条，使得调节齿条和锁定齿条可以相对于框架构件一起移动，并且相对于彼此不可移动。驱动装置可以包括至少一个齿轮，该齿轮具有与调节齿相互啮合的齿轮齿，并且是可操作的，以相对于框架构件移动齿条装置。锁定装置可以包括至少一个锁定元件，当座椅受到至少预定力时，该锁定元件是可操作的以接合锁定齿并阻止齿条装置相对于框架构件的运动。

附图说明

图1示出了根据本文所述的实施例的用于附接到座椅靠背框架的交通工具的座椅靠背调节系统；

图2示出了图1所示的座椅靠背调节系统和座椅靠背框架的不同方面；

图3示出了从座椅靠背框架移除的座椅靠背调节系统；

图4示出了交通工具碰撞前图3所示的座椅靠背调节系统的一部分；

图5示出了交通工具碰撞后图4所示的座椅靠背调节系统；

图6示出了在图3中示出的座椅靠背系统的附加特征；

图7示出了根据本文所述的实施例的用于交通工具的座椅靠背调节系统；

图8示出了在图7中示出的座椅靠背调节系统的一部分的细节图；以及

图9示出了在图7中示出的座椅靠背系统的附加细节。

详细描述

根据需要，本发明的详细实施例在本文被公开；但是，应理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，本发明可以以各种各样的以及可替代的形式实施。附图不必是按比例的；一些特征可能被放大或最小化，以示出特定构件的细节。因此，本文中所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式实施本发明的代表性基础。

图1示出了根据本文所述的实施例的用于交通工具座椅的座椅靠背调节系统10。座椅靠背调节系统10连接到座椅靠背12的框架。更具体地说，座椅靠背调节系统10的撞击杆14由闩锁钩16接合，闩锁钩16形成座椅闩锁18的一部分。当座椅靠背12安装在交通工具中时，座椅靠背12可相对于座椅底部绕轴线20枢转。座椅靠背调节系统10包括框架构件22，该框架构件22被配置为附接到交通工具的支撑结构，例如，比如座椅框架或交通工具主体。座椅靠背调节系统10还包括驱动装置24，该驱动装置24包括马达26和齿轮28，参见图3。

座椅靠背调节系统10还包括齿条装置30，齿条装置30包括调节齿条32和锁定齿条34，并且该齿条装置30在图1中部分示意性地示出，即齿条32、34上的齿未详细示出。除了上述元件之外，图2还示出了帽36，如下文更详细描述的，帽36是锁定装置38的一部分。图3示出了从座椅靠背12移除的座椅靠背调节系统10。如图3所示，调节齿条32包括多个调节齿40，并且锁定齿条34包括多个锁定齿42。在图3所示的实施例中，调节齿40沿第一方向定向，如图所示大致向下，而锁定齿42沿第二方向定向，第二方向大致垂直于第一方向。调节齿40和锁定齿42的其它定向也是可以考虑的，但是图3所示的布置有助于分离齿40、42和它们相应的齿条32、34的两种功能。

齿条装置30可移动地附接到框架构件22；更具体地，调节齿条32附接到锁定齿条34，因此它们可以相对于框架构件22一起移动，但是它们相对于彼此不可移动。齿轮28包括多个齿轮齿44，齿轮齿44与调节齿40相互啮合，使得驱动装置24是可操作的，以相对于框架构件22移动齿条装置30。调节齿条32在其长度的至少一部分上是弧形的，如图1示出的曲线轴线46所示。这有助于当座椅靠背12被调节齿条32调节时座椅靠背12的弧形运动。弧形运动平行于可枢转地附接到座椅底部的座椅靠背的运动，例如常见于交通工具座椅中。通过允许座椅靠背12有更大的角行程，调节齿条34的弧形形状提供了优于线性齿条(linearracks)的优点。

在图3所示的实施例中，调节齿条32由聚合物材料制成，这允许调节齿40被模制为具有用于精细调节座椅靠背12所期望的精确几何形状。在其他实施例中，调节齿条可以由其他材料制成，例如使用聚合物包覆模具(polymericover-mold)的金属材料，或者有效提供期望功能的任何其他材料。通过具有调节齿条，例如由聚合物材料模制的调节齿条32，有助于产生精确的调节齿40。这也便于制造具有上述弧形结构的调节齿条32。

调节齿条32具有第一机械强度，并且锁定齿条34具有大于第一机械强度的第二机械强度。在图3所示的实施例中，锁定齿条34由金属材料制成，但是在其他实施例中，锁定齿条34可以由提供期望功能的不同材料制成。更具体地，调节齿条32上的调节齿40具有第一剪切强度，并且锁定齿条34上的锁定齿42具有大于第一剪切强度的第二剪切强度。如下文更详细描述的，这允许两个齿条32、34各自被配置为有效地执行其期望的功能——分别是调节和锁定。

图4示出了锁定装置38的帽36被移除了的座椅靠背调节系统10的顶视图。在该视图中，锁定元件48、50是可见的。锁定元件48、50是锁定装置38的一部分，并且当交通工具经历至少预定的负加速度时，锁定元件48、50是可操作的，以接合锁定齿40并阻止齿条装置30相对于框架构件22的运动。如图4所示，座椅靠背调节系统10不会受到高的力，并且实际上，座椅靠背调节系统10处于可以采用驱动装置24的位置，以将座椅靠背12调节到期望位置。座椅靠背12在调节过程中的运动由图1所示的方向箭头52指示。同样如图1所示，座椅靠背12仅在座椅靠背12一侧通过框架构件22附接到交通工具主体或其他支撑结构。因此，在大的负加速度的情况下，例如正面碰撞过程中可能会遇到的情况，座椅靠背12将受到大的力，并且因为它仅在一侧锚定，所以它将有扭曲的趋势。这在图5中示出。

在图5中，示出了在交通工具经历大的负加速度之后的座椅靠背调节系统10，其继而使座椅靠背12在向前的方向上受到大的力。在图5所示的实施例中，锁定齿条34包括第一组54锁定齿40和与第一组54相对定位的第二组56锁定齿40。锁定元件48包括第一齿58，第一齿58定位成当交通工具经历至少预定负加速度时，接合第一组54的锁定齿40中的至少一个。类似地，锁定元件50包括第二齿60，第二齿60定位成当交通工具经历至少预定负加速度时，接合第二组56的锁定齿40中的至少一个。

换句话说，相应锁定元件48、50的齿58、60可以定位成使得它们仅在锁定齿条34至少有最小位移时接合锁定齿40。最小位移可以被定义为与交通工具的预定负加速度一致。如图5所示，锁定元件48包括另一个齿62，并且锁定元件50包括另一个齿64，齿62和64定位成在座椅靠背12沿反方向扭曲的情况下接合锁定齿40。齿58、60、62、64中的每一个都是锁定元件齿，其被配置为在交通工具经历至少预定负加速度的情况下接合锁定齿条34的锁定齿40。

随着齿58、60与锁定齿条34的锁定齿40接合，齿条装置30相对于框架构件22的运动被阻止，并且因此相对于框架构件22所附接的支撑结构的运动被阻止。在图4和5所示的实施例中，锁定元件48、50在交通工具经历预定负加速度之前(见图4)与锁定齿条34分开地定位，但是在交通工具经历至少预定负加速度之后(见图5)与锁定齿条34接合。如上所述，预定负加速度可以与座椅靠背12上的预定力相关联，其然后可以用于多种计算来适当地配置座椅靠背调节系统10的各种元件的尺寸和位置。

图6示出了座椅靠背调节系统10，其具有与齿条装置30相关联的附加特征。特别地，两件式塑料盖66位于锁定齿条34的锁定齿40上。塑料盖66是易碎的(即，容易破裂的)，使得当交通工具经历至少预定的负加速度从而使座椅靠背12受到至少预定的力时，易碎的盖部分66破裂，以便于锁定齿40和锁定元件齿58、60之间的接合，如图5所示。在交通工具经历大的负加速度之前，盖66被定位成保持锁定齿40和锁定元件齿58、60、62、64之间的分离。当座椅靠背12被调节时，盖60还可以有助于齿条装置30的安静的运动(quietmovement)。

图7示出了根据本文描述的实施例的座椅靠背调节系统68。座椅靠背调节系统68包括框架构件70，该框架构件70被配置为附接到交通工具的支撑结构，例如座椅框架或交通工具主体的一部分。座椅靠背调节系统68还包括齿条装置72，齿条装置72包括调节齿条74和锁定齿条78，调节齿条74具有调节齿76，锁定齿条78具有沿着锁定齿条78的顶部和底部定位的锁定齿80，见图8。类似于调节齿条32，调节齿条74在其长度的至少一部分上是弧形的，这有利于枢转座椅靠背的更大运动范围。

座椅靠背调节系统68还包括锁定装置82，锁定装置82包括撞击杆84。在图7中，撞击杆84被显示在三个不同的位置：中立位置、中间位置以及向前和向后位置，在这些位置上，撞击杆84分别被标以撇(′)和双撇(″)符号。座椅靠背调节系统68包括驱动装置86，驱动装置86包括马达88和齿轮90。齿轮90具有齿轮齿92，齿轮齿92被配置为与调节齿76相互啮合，以相对于框架构件70移动齿条装置72。这在图8中更详细地示出。

撞击杆84通过偏置元件94朝向中立位置设置，在该实施例中，偏置元件94是拉伸弹簧。撞击杆84可枢转地附接到框架构件70，并且具有高重心，象征性地以96表示。由于这种配置，当交通工具经历至少预定的负加速度时，撞击杆84将移动到向前位置84′。此外，当交通工具经历至少预定的正加速度时，撞击杆84将移动到向后位置84″。在任一情况下，撞击杆84上的锁定元件将与锁定齿80接合，以阻止齿条装置72相对于框架构件70的运动。这将结合图8和图9进行更详细的解释和显示。

可以以多种方式中的任何一种来实现撞击杆84的高重心，包括向撞击杆84的上部添加材料；对撞击杆加工以使其在上部处更厚；由不同的材料制成撞击杆，其中更致密的材料位于顶部附近；或者任何其他有效定位重心及其期望位置的方式。如图7所示，撞击杆84包括两端98、100和连接到框架构件70并位于两端98、100之间的枢转连接件102。如图8所示，撞击杆84包括定位于靠近撞击杆84的下端100处的锁定元件104。在图8所示的实施例中，锁定元件104是被配置为接合至少一个锁定齿80的销。这在图9中更详细地示出。

当交通工具经历至少预定的正加速度时，弹簧94将撞击杆84保持在其中立位置的趋势被克服，并且撞击杆移动到由84″表示的其向后位置。这在图9中示出，其中还示出撞击杆84″具有两个锁定元件或销104″，每个锁定元件或销与锁定齿条78上的锁定齿80接合。在该位置，齿条装置72被阻止相对于框架构件70移动。类似于座椅靠背调节系统10，座椅靠背调节系统68的锁定齿条78可以由金属材料制成，比如，例如钢，而调节齿条74可以由聚合物材料制成。这允许调节齿76被廉价地制造，但是仍然被制成舒适调节所需的精细精度。类似地，由钢制成锁定齿条78提供了必要的强度，以在碰撞事件中阻止座椅靠背的运动。通过分离调节功能和锁定功能，并配置相应的动力传动系元件——它们的尺寸、形状、材料特性等——允许根据需要执行两种功能，而不牺牲任何一种功能的性能。

虽然以上描述了示例性实施例，但是不意图这些实施例描述本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且应理解，可做出各种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种实施的实施例的特征可被组合以形成本发明的另外的实施例。