CN102015365A - 交通工具座椅的主动式头枕系统的连接 - Google Patents

Abstract

一种具有主动式头枕系统的交通工具座椅装备有座背构架，座背构架具有一对侧面构件。转子在侧面构件之间横向地延伸，同时一对侧向端每个枢轴地连接侧面构件中的一个。头枕杆从转子延伸，用于支撑头枕。致动器安装到座背构架，用于致动转子。套管安装到构架、转子或致动器。铆钉安装到套管以及构架、转子和致动器中的另一个。铆钉预先加载套管，以最小化连接处的无意中的移动。用于装配交通工具座椅的一种方法被提供，其中套管预先装配到铆钉。用于装配交通工具座椅的另一种方法被提供，其中铆钉预先加载套管，以最小化连接处的无意中的移动。

Description

交通工具座椅的主动式头枕系统的连接

背景

技术领域

本发明的实施方案涉及交通工具座椅的主动式头枕系统(active headrestraint system)。

背景技术

交通工具座椅设置有可移动的头枕，用于响应于冲击情况而移动到冲击位置。具有可移动的头枕的交通工具座椅的一个例子在2006年5月18日公布的美国专利公布号2006/0103190A1中公开。

附图说明

图1是根据本发明的实施方案的交通工具座椅的透视图；

图2是图1交通工具座椅的正视图；

图3是图1交通工具座椅的一部分的放大透视图；

图4是图1交通工具座椅的一部分的不完整的侧面图；

图5是穿过用于图1交通工具座椅的主动式头枕系统的紧固件组件截取的局部的截面视图；

图6是根据本发明的另一个实施方案的紧固件的侧面图；

图7是根据本发明的又一个实施方案的紧固件的侧面图；

图8是图5紧固件组件的套管的侧面图；和

图9是图8示出的处在安装位置上的套管的截面视图。

具体实施方式

按要求，本发明具体的实施方案在此公开；然而，需要清楚的是，公开的实施方案仅仅是本发明的示范，而本发明可在不同的且可选择的形式下实施。图不必按比例绘制；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的明确的结构和功能细节不能理解为限制，而仅仅是用于权利要求的代表性基础和/或是用于教本领域的技术人员多方面地使用本发明的代表性基础。

现在参考图1和2，交通工具座椅根据本发明的实施方案被举例说明，而且通常用数字10标记。交通工具座椅包括座椅垫12，该座椅垫12适合于安装在交通工具的内部，例如汽车、飞机、水上工具或类似交通工具，用于使使用者坐在上面。座背14也安装在交通工具中，用于支撑使用者的后背。座背14可直接地安装到交通工具或连接到座椅垫12。虽然图1描述的是单人座椅10，但是本发明考虑任何座椅配置，例如长座椅、折叠式座椅(split frame seat)、前排座椅、后排座椅或类似座椅。

座椅垫12和座背14由合适且已知的材料以及加工方法来制造。例如，座椅垫12使用结构构架、用于缓冲的泡沫和罩。

在描述中，不同的实施方案、操作参数和实施方案的部件用方向性的语言描述，例如“上面”、“下面”、“上部”、“下部”以及类似含义的词语指定在附图中展示的方向或在技术领域被理解。这样的方向性术语用于相关的描述和清晰，而不是为了限制任何实施方案或部件的方位或将任何实施方案限定到特定方向或方位。

座背14从座椅垫12延伸。座椅10还包括延伸到座背14上面的头枕16，用于支撑靠在头枕16上的使用者的头部。

为了描述内部部件而移去罩和衬垫来示出的座背14包括构架18，用于为座背14提供结构支持。座背14可包括腰部支撑装置20，用于给使用者提供腰部支撑。腰部装置20可以是主动式头枕系统22的输入。例如，腰部装置20能连接到可致动装置，例如联动装置24。当收到对于腰部装置20的冲击时，例如超过预先设定的力的使用者的身体，腰部装置20可致动联动装置24。联动装置24的输出可以是头枕16，以使头枕16相对于座背14向前和向上移动，如图1弓形箭头所示。腰部装置20和主动式头枕系统22只通过实例的方式阐明。在本发明的范围和精神内，本发明考虑任何主动式头枕系统的使用。虽然机械的主动式头枕系统被举例说明，其中使用机械输入力来致动头枕16，但是本发明考虑响应于信号，例如探测到当前的或即将发生的冲击而致动的主动式头枕。描述的主动式头枕系统22是一个合适的例子，而且在美国序列号11/538,485的申请中做了进一步详细解释，此申请在2006年10月4号由Mladen Humer等人提交；该申请的公开内容在此通过引用整体并入。

联动装置24的输出包括转子26，其具有跨越构架18延伸的横杆28。横杆28连接到联动装置24，用于相对于构架18移动。头枕16由转子26支撑，而且被转子26致动。现在参考图1-4，联动装置24被进一步详细地描述。联动装置24可以是四杆装置，像在图1-4的实施方案中所示的四杆连接装置(four-bar link mechanism)。联动装置24包括下连杆34，该下连杆34被枢轴地连接到构架18的下横向杆38。一对耦合连杆42各自连接到下连杆34。耦合连杆42在座椅构架18内向上延伸。在一个实施方案中，腰部装置20安装到耦合连杆42。每个耦合连杆42的上端在绕轴线47(图3)的枢轴连接(pivotal connection)46处枢轴地连接到上连杆44。枢轴连接46可由铆钉组件(rivet assembly)提供，这将在下面讨论。每个上连杆44被枢轴地连接到构架18的侧面构件48的上面区域。上连杆44的枢轴连接50可由铆钉组件提供，这将在下面讨论。

连杆34、42、44和构架18共同提供四杆装置，像四杆联动装置24，用于主动式头枕装置22的致动。

如实施方案所示，延伸弹簧52一端连接到相应的侧面构件48的中间区域。如图3所示，延伸弹簧52的上端延伸穿过上连杆44的孔54，其偏离了枢轴连接50，用于将联动装置24推到设计位置，这在图1-4中举例说明。

横杆28侧向地延伸跨越构架18，而且与两个上连杆44枢轴地连接，用于绕一轴线56(图3)枢轴转动，其通过线性地设置在上连杆44和耦合连杆42的枢轴连接46与由上连杆44和构架18提供的枢轴连接50之间的连杆而偏移。横杆28互相连接联动装置24的两个侧向面，用于统一致动。

一对接受器58从横杆28向上延伸，而且延伸穿过构架18的上横向杆60。接受器58在其中接收一对杆62，这对杆62将头枕16支撑在座背14上方。接受器58每个与上横向杆60合作，用于相对于上横向杆60的线性移动和相对于上横向杆60绕转子56枢轴转动。

在冲击情况下，座背14可收到使用者靠在座背14上的力。头枕装置22将头枕16从设计位置致动到致动位置，以使头枕16相对于座背14定位得更高而且更接近使用者的头部，目的是减少使用者的伤害。对头枕装置22的输入力在图1、3和4中用箭头F来表明。这个力F可例如当交通工具冲击另一个物体因此使座椅10向使用者加速时产生。这样的冲击情况可由例如向后冲击的冲击产生。同样，冲击情况可由向前冲击产生，其中使用者从座椅安全带或其它装置弹回到座椅内。如果使用者的力F超过预先设定的力，以克服延伸弹簧52的偏置，那么主动式头枕装置22就会启动。

诸如主动式头枕装置22的主动式头枕装置在安装进座椅构架例如座椅构架18之前预先装配很常见。主动式头枕系统22与座椅构架18的主要连接是在枢轴连接50处。在现有技术中，为了减少摩擦，通常利用肩式螺栓(shoulder bolt)来完成与上连杆44中的套管的这个连接。为了紧固肩式螺栓，要求在侧面构件48的另一侧使用螺母。所以，螺母通常焊接或打桩固定到座椅构架18，当肩式螺栓被安装时，螺母要求与肩式螺栓对齐。为了简化主动式头枕装置22与座椅构架18的装配，可以使用一对铆钉组件50。铆钉组件50通常共线对齐，以便上连杆44绕一共同的枢转轴64枢转，如图2所示。通过用铆钉组件50来替换肩式螺栓和螺母，降低了重量和成本。此外，铆钉组件50比肩式螺栓和螺母更紧凑，因而优化了包装。

铆钉组件50也可替换主动式头枕系统22中的任何紧固件连接。例如，枢轴连接46可由铆钉组件46提供。如果下连杆34由冲压构件(stampedmember)而不是成形线(formed wire)提供，那么铆钉组件能用于枢轴连接。

现在参考图5，用于主动式头枕系统22的枢轴连接之一的铆钉组件50被更详细地举例说明。枢轴连接只通过实例方式示出，因为铆钉组件50可用于主动式头枕系统22的任何枢轴连接。如实例所示，通过上连杆44设置了孔66。一套管68装在孔66内。套管68由聚合材料形成。此外，套管68包括凸缘70、72，用于将套管68保持在上连杆44上，而且将上连杆44与铆钉组件50和侧面构件48隔离开，以便在这个连接处减少嘎嘎声或任何讨厌的声音。

在图5描述的铆钉组件50是具有顶部74的断柱肩式铆钉(break-stemshoulder)，顶部74具有扩大的直径，其靠近孔66接合套管68。肩部76从顶部74延伸穿过套管68。具有减小的直径的套筒78延伸穿过孔80和侧面构件48。套筒78具有可变形的远端部分82，该远端部分82在侧面构件48的外侧上从套筒78延伸。柱84延伸穿过铆钉组件50，而且被连接到可变形的部分82。在安装之前，可变形的部分82具有与套筒78的直径相等的直径。一旦安装，柱84向内侧平移，用于从顶部74延伸，因而使可变形的部分82变形而且将上连杆44紧固到侧面构件48。柱84由铆钉枪或类似物平移，铆钉枪或类似物将柱84平移到图5的右侧，然后通过剪切操作或通过施加到柱84的张力折断柱84。

铆钉组件50在张力下安装，因而预先加载了套管68。换句话说，铆钉组件50的张力挤压上连杆44，而且因此套管68紧靠侧面构件48。该预先加载使在枢轴连接处无意中的移动最小化。此外，聚合套管68阻止金属与金属接触。进一步地，套管68处于压缩下，因而在枢轴连接50处引起干涉，这使无意中的枢轴移动最小化。预先加载不能消除所有枢轴移动，因为当使用者坐下而且靠在致动器的目标上时，有些移动可能发生。通过实例的方式，五百磅的张力施加在铆钉组件50以可控且可预测的充分地预先加载套管68的方式使铆钉组件50变形。讨厌的声音，例如嗡嗡声、吱吱声和嘎嘎声，能通过最小化无意中的移动并阻止金属与金属接触而被避免。

虽然铆钉组件50在图5中被描述，用于上连杆44和侧面构件48之间的枢轴连接，但是本发明考虑在主动式头枕系统22中的其它枢轴连接。作为另一个例子，铆钉组件50也能在上连杆44和耦合连杆42的枢轴连接46处使用。在这个例子中，预先加载使耦合连杆42压紧安装到上连杆44的套管68。尽管铆钉组件50在主动式头枕系统22的环境下被阐明和描述，但是本发明考虑铆钉组件50能在任何座椅连接处使用，其中要求小角度的枢轴转动范围，无意中的移动被最小化，或者紧凑的包装(例如螺母的消除)是有优势的。一个这样的例子是对座椅构架安装缆索。本发明也考虑使用铆钉组件50用于其它汽车连接，例如在像手套箱的小部件上的铰链。

在现有技术中，对于主动式头枕系统的枢轴连接，在构架的侧面构件上焊接支架是很常见的。支架提供均匀厚度，而且有利于螺母与肩式螺栓的对齐。所以，为了替换现有技术中的肩式螺栓组件，举例说明了铆钉组件50连接到支架，该支架由数字48指明而且从相应的侧面构件延伸。然而，通过使用铆钉组件50，支架(图5中的48)能从构架18移走，以使铆钉组件50直接地连接到如图1-5所示的侧面构件48。

现参考图6，根据本发明的另一个实施方案，举例说明另一种铆钉86。铆钉86是一种三叉铆钉(trifurcated rivet)，其具有带有从其延伸的套筒90的顶部88。套筒90具有多条狭槽92，狭槽92形成通过套筒90的在构架18的侧面构件48外侧的侧向面中。柱94延伸穿过顶部88和套筒90，而且在它的远端有放大的直径。因为狭槽92提供的薄弱部分，柱94的平移引起套筒90的狭槽区域弯曲和扩大，从而为铆钉86提供第二顶部，而且将上连杆44紧固到侧面构件48。狭槽92被设计来以期望的紧凑连接和预先加载的特性提供可预测且可控的变形。

图7举例说明另一种铆钉96，其具有顶部98、肩部99和套筒100。肩部99可由聚合材料形成，来充当套管，而且肩部99可包括凸缘101和槽102。套管99可在装配到相关的座椅部件之前预先装配或插入模制到铆钉96上，用于保持套管99。槽102允许肩部99变形，以创造第二凸缘来将套管99保持到相关孔。可选择地，肩部99可与铆钉96整体地形成，这排除了凸缘101和槽102特征。套筒100相对于肩部99厚度减少。柱104具有延伸穿过铆钉96的自由端和相对于套筒100的直径具有放大的直径的固定端。一旦安装，柱104被平移以进一步从顶部98延伸自由端。在这平移中，柱104的固定端扩大了套筒100，从而将套筒100锁定到构架侧面构件48的外侧。变形的套筒100充当第二顶部，以使上连杆44被保持而且枢轴地连接到侧面构件48。套筒100也能包括狭槽92，用于弱化套筒并控制套筒100的变形。

现在参考图8，举例说明安装前的套管68。套管68具有从凸缘70延伸的套筒106。套筒106具有大小被设置成容纳在上连杆44的孔66内的外径。槽108设置在套筒106内。一旦套管68安装到孔66内，套筒106的远端部分变形，以使它接合上连杆44的外侧，从而在图9的安装方位上提供所示的第二凸缘72。

这里公开的各种铆钉组件减少部件的数量，而且简化主动式头枕系统安装到座椅构架的装配操作。在装配前，套管68能安装在座椅构架里或安装到铆钉组件。所以，当主动式头枕系统22安装到座椅构架18时，孔66、80对齐，然后安装铆钉组件50。铆钉组件50允许简化的紧固操作，这提供主动式头枕系统22相对于座椅构架18的充分的枢轴连接。此外，当相关的枢轴连接处在设计位置时，铆钉组件50最小化无意中的移动。

尽管本发明的实施方案被举例说明和描述，但并不表明这些实施方案阐明和描述了本发明的所有可能形式。更确切地说，在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，而且需明白的是，在不超出本发明的范固和精神的情况下，可做不同的改变。

Claims (20)

1.一种具有主动式头枕系统的交通工具座椅，包括：

座背构架，其用于支撑使用者的后背，所述座背构架具有至少一个横向构件，和从所述至少一个横向构件延伸的侧向地间隔开的一对侧面构件；

转子，其在所述一对侧面构件之间横向地延伸，所述转子具有一对侧向端，每个侧向端枢轴地连接到所述座背构架，所述转子具有从所述转子直立延伸且延伸出所述座背构架的至少一个头枕杆；

头枕，其安装到所述至少一个头枕杆，用于支撑使用者的头部；

致动器，其可操作地连接到所述座背构架，并可操作地连接到所述转子，用于响应于冲击情况而使所述转子从设计位置枢轴转动到致动位置，因此将所述头枕从设计位置致动到致动位置，其中，所述致动器与所述座背构架的连接和所述致动器与所述转子的连接中的至少一个是枢轴连接；

至少一个套管，其在所述枢轴连接中的一个处安装到所述座背构架、所述转子和所述致动器中的第一个；以及

至少一个铆钉，其在与所述套管的所述枢轴连接处安装到所述座背构架、所述转子和所述致动器中的第二个，所述铆钉延伸穿过所述套管，用于共同地限定所述枢轴连接；

其中，所述铆钉预先加载所述套管，从而当所述致动器处在所述设计位置时，最小化在所述枢轴连接处的无意中的移动。

2.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述套管还包括：

凸缘，其具有超过在相应的座背构架、所述转子和所述致动器中形成的孔的直径的直径，用于邻接靠近所述孔；以及

套筒，其从所述凸缘延伸穿过所述孔，所述套筒具有可变形的远端部分，以使在穿过所述孔安装了所述套筒之后，所述远端部分变形而提供第二凸缘，因此将所述套管保持到所述孔；

其中，所述铆钉延伸穿过所述套管的所述套筒。

3.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述套管由聚合材料形成。

4.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述致动器还包括联动装置，所述套管安装到穿过所述联动装置中的第一连杆形成的第一孔，而且所述铆钉安装到所述套管和穿过所述联动装置中的第二连杆形成的第二孔。

5.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述致动器还包括联动装置，所述套管安装到穿过所述联动装置中的连杆形成的第一孔，而且所述铆钉安装到所述套管和穿过所述座背构架形成的第二孔。

6.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述套管安装到穿过所述座背构架、所述转子和所述致动器中的相应的第一个形成的第一孔，而且所述铆钉安装到所述套管和穿过所述座背构架、所述转子和所述致动器中的相应的第二个形成的第二孔。

7.如权利要求6所述的交通工具座椅，其中，所述铆钉还包括：

顶部，其具有超过所述第二孔的直径的直径，用于邻接靠近所述第二孔；

套筒，其从所述顶部延伸，所述套筒的大小设置成延伸穿过所述第二孔和所述第一孔，同时可变形的远端部分延伸穿过所述侧面构件；以及

柱，其具有安装到所述套筒的所述远端部分的固定端和延伸穿过所述套筒和所述顶部的自由端，以使在穿过相应的侧面构件中的所述孔安装所述套筒之后，所述柱的自由端离开所述顶部的平移引起所述固定端朝所述顶部的平移，因此使所述套筒的所述远端部分变形，以提供第二顶部，用于将所述座背构架、所述转子和所述致动器中的所述第一个连接到所述座背构架、所述转子和所述致动器中的所述第二个。

8.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，所述铆钉套筒的所述远端部分包括多个狭槽，所述多个狭槽弱化所述套筒，用于装配中的弯曲。

9.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，所述铆钉还被限定为三叉铆钉。

10.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，各个铆钉的所述套筒的所述远端部分具有减少的厚度，用于装配中的扩大。

11.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，各个铆钉还被限定为肩式铆钉。

12.如权利要求7所述的交通工具座椅，其中，各个铆钉还被限定为断柱式铆钉。

13.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述转子的所述侧向端各自还包括枢轴地连接到相应的侧面构件的连杆；

其中，所述转子还包括枢轴地连接到偏离所述铆钉的各个连杆的横杆；并且

其中，所述致动器被连接到所述连杆，用于致动所述转子和所述头枕。

14.如权利要求13所述的交通工具座椅，其中，所述致动器还包括联动装置。

15.如权利要求1所述的交通工具座椅，其中，所述至少一个铆钉还包括一对铆钉，各个铆钉侧向地延伸穿过所述侧面构件中的一个，所述一对铆钉通常是共线的，以提供共同的枢转轴；并且

其中，所述转子侧向端各个枢轴地连接到相应的铆钉，以使所述转子相对于所述座背构架枢轴转动。

16.如权利要求15所述的交通工具座椅，还包括一对支架，各个支架安装到所述一对侧面构件中的一个，各个支架具有形成穿过其中的孔，用于接收相应的铆钉。

17.一种用于装配具有主动式头枕系统的交通工具座椅的方法，包括：

提供具有至少一个横向构件和侧向地间隔开的一对侧面构件的座背构架；

提供具有转子、安装到所述转子的头枕和致动器的主动式头枕系统，所述转子相对于所述座背构架枢轴转动；

将套管装配到铆钉上；

将装配的套管和铆钉安装到所述主动式头枕系统，以提供所述主动式头枕系统的枢轴连接；以及

在将所述套管和铆钉安装到所述主动头枕系统之后，将所述主动式头枕系统安装到所述座背构架。

18.如权利要求17所述的方法，还包括：预先加载所述套管，以便当所述主动式头枕系统处在设计位置时，最小化在所述枢轴连接处的无意中的移动。

19.一种具有主动式头枕系统的通过一种方法装配而成的交通工具座椅，所述方法包括以下步骤：

提供具有至少一个横向构件和侧向地间隔开的一对侧面构件的座背构架；

提供具有转子、安装到所述转子的头枕和致动器的主动式头枕系统，所述转子相对于所述座背构架枢轴转动；

将套管装配到铆钉上；

将所述套管和铆钉安装到所述主动头枕系统，以提供所述主动式头枕系统的枢轴连接；以及

预先加载所述套管，以便当所述主动式头枕系统处在设计位置时，最小化在枢轴连接中的无意中的移动。

20.如权利要求19所述的通过一种方法装配而成的交通工具座椅，其中，所述套管和铆钉在安装到所述主动式头枕系统之前被装配。

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