CN106028871B - 无级竖直可调节下拉式扶手机构 - Google Patents

Abstract

一种车辆座椅，具有底部框架、连接到该框架的座椅靠背和能够向上和向下运动的扶手。该扶手包括将扶手连接到框架的座椅支架和竖直可变调节机构。该机构具有布置在扶手中的控制件、通过控制件致动到接合和脱离位置的锁定件、布置在大致竖直方向上的齿条、以及充当齿轮并具有两个旋转状态的单向轴承。第一旋转状态是锁定状态，其中，锁定件被接合，并且防止单向轴承的旋转，从而防止齿条和扶手向下运动。第二旋转状态是自由状态，其中，锁定件处于接合位置并且力在向上的方向上施加，单向轴承可以旋转，允许齿条和扶手向上运动。

Description

无级竖直可调节下拉式扶手机构

技术领域

本发明涉及一种用于车辆座椅的改进的、可伸缩的扶手，该扶手舒适且方便地布置用于牢固地支撑用户的手臂，但可以使用简单机构移动到无数的竖直位置。更具体地，本发明涉及用于与家具和客运车辆(诸如飞机、火车和公共汽车)一起使用的竖直可调节扶手。

背景技术

商务飞机座椅中使用的典型下拉式扶手具有允许扶手的大致竖直运动和定位的机构。多数机构包括触摸闩锁型锁定装置。非常常见的是，所用的触摸闩锁是M锁式的。授予Murphy的美国专利编号5795025显示了M锁式的触摸闩锁。

扶手的一个不太常见的类型采用了四连杆机构。这种四连杆机构允许通过以大致圆形和向下的运动摆动扶手而对手臂进行竖直调整。

当M锁式触摸闩锁装置用于将扶手锁定在上位时，扶手通常仅具有两个位置，完全上位或完全下位。扶手通常需要轻微的进一步向上移动来解锁，然后扶手可以自由地下拉。这样的设计在功能上是有效的，但也有缺点。

缺点包括锁定机构在它接合和脱离时的噪声，以及扶手完全下拉时的噪声。扶手没有调节超出完全上位和完全下位的能力。此外，该扶手脱离锁定的稍微向上运动需要在成品座垫中的间隙，或者如果期望零间隙的话则需要使用非常柔软的泡沫。两种选择都不是可以完全接受的，选择间隙是不雅观的，而在为零间隙选择软泡沫时，皮革和泡沫在压缩点过早地变得永久磨损。

因此，需要一种降低或消除与调节扶手关联的噪声的下拉扶手，其可调节到任何竖直位置，并且座垫中不需要任何间隙。

进一步的考虑涉及任何这样的可伸缩扶手组件的坚固性，无论是一般的耐撞性方面，还是能够在伸出位置支撑用户的手臂和/或上身重量方面。因此，任何这样的改进的可伸缩飞机座椅扶手需要遵守联邦航空管理局关于耐撞性的法规和规章，并且典型地能够以高强度的材料形成。同时，任何这种改进的可伸缩扶手组件应该是相对轻的且体积不大，以便最大限度地提高飞机的燃料效率和飞机内可用的有限座椅空间。然而，这样的担忧可能与使得扶手充分容易和简单伸缩的普遍愿望冲突，这也必须得到解决。

发明内容

本发明解决了所有这些缺点。通过使用一系列齿轮和轴承，我们发明了一种机构，该机构允许扶手无级竖直可调，消除了锁定噪声，并且不需要座垫中的间隙。

因此，本发明的一个实施例可以包括车辆座椅，其包括具有背面和侧面的座椅底部框架、连接到所述座椅底部框架的背面的座椅靠背，和连接到座椅底部框架的扶手，该扶手能够竖直、向上和向下运动。扶手可包括将扶手连接到座椅底部框架的座椅支架和竖直可变调节机构。该机构可具有布置在所述扶手中的控制件、通过控制件致动到接合位置和脱离位置的锁定件、布置在大致竖直方向上的齿条、以及充当齿条的齿轮并具有至少第一旋转状态和第二旋转状态的单向轴承。

单向轴承的第一旋转状态可以是锁定件在其中处于接合位置并防止单向轴承旋转的锁定状态。这防止了齿条向下运动，从而防止扶手向下运动。单向轴承的第二旋转状态可以是自由状态，其中锁定件处于接合位置并且力在向上的方向上施加，单向轴承可以旋转，允许齿条向上运动，从而允许扶手向上运动。

在另一示例中，单向轴承具有第三旋转状态，其中，当所述锁定件处于允许单向轴承转动的脱离位置时，允许齿条向下运动，从而允许扶手向下运动。此外，当控制件没有被致动时，锁定件处于接合位置，而当控制件被致动时，该锁定件处于脱离位置。

此外，该扶手可包括连接到所述座椅支架并且具有导轨引导件的横板，以及在扶手内布置在竖直方向上并与导轨引导件滑动连接的导轨。导轨与齿条布置大致对齐，并且所述单向轴承和锁定件布置在横板上。

在又一例子中，控制件可以是蝶形机构并且布置在覆盖该扶手的织物下。蝶形机构可具有框架、枢转地连接至框架并具有第一臂和第二臂的桨片，以及设置在第二臂上并且在所述框架内的滑动构件。第一臂的枢转位移可以枢转桨片并且移位所述第二臂，而滑动构件可在竖直方向上由所述第二臂移位。

车辆座椅的另一实例可以是其中座椅支架还包括与齿条滑动连接的导轨引导件，并且单向轴承和锁定件布置在座椅支架上。此外，座椅可以包括将扶手连接到座椅底部框架并且具有第二导轨引导件的第二座椅支架，以及扶手内的导轨，该导轨布置为大致与齿条对齐，并与第二导轨引导件滑动连接。齿条还可以只在一段上具有齿。

用于车辆座椅的扶手的竖直可变扶手调节机构的例子可具有布置在所述扶手中的控制件、通过控制件致动到接合和脱离位置的锁定件、布置在大致竖直方向上的齿条、以及充当齿条的齿轮并具有至少第一旋转状态和第二旋转状态的单向轴承。单向轴承的第一旋转状态是锁定状态，其中锁定件处于接合位置，并防止单向轴承转动，从而防止齿条向下移动，这防止了扶手竖直向下运动。单向轴承的第二旋转状态是自由状态，其中锁定件处于接合位置并且力在向上的方向上施加，单向轴承可以旋转，允许齿条向上运动，从而允许扶手向上运动。

上述机构可以是其中单向轴承具有第三旋转状态，其中，当所述锁定件处于允许单向轴承转动的脱离位置时，允许齿条向下运动，从而允许扶手向下运动。

控制件可以是蝶形机构，具有框架、枢转地连接至框架并具有第一臂和第二臂的桨片，以及设置在第二臂上并且在所述框架内的滑动构件。第一臂的枢转位移可以枢转桨片并且移位所述第二臂，而滑动构件在竖直方向上由所述第二臂移位。

该机构还可以包括仅在一段上具有齿的齿条，并且单向轴承还具有将单向轴承同步到所述齿的摩擦止动件。在一个示例中，摩擦止动件具有构造为可释放地接合的球棘爪和凹坑。

本发明的另一方面可以是将水平力转换成竖直力的控制机构。这包括框架、枢转地连接至框架并具有第一臂和第二臂的桨片，以及设置在第二臂上并且在所述框架内的滑动构件。第一臂的枢转位移可以枢转桨片并且移位所述第二臂，而滑动构件在竖直方向上由所述第二臂移位。该桨片可以是大致“L”形的。另外，弹性构件可被布置在桨片与框架之间，并且一旦枢转位移被除去，桨片就返回到静止位置。

为了解决这些不足，如上所述，在一个示例中，控制件的致动不产生噪声或仅产生一点噪声，并且锁定件从单向轴承只轻微脱开。导轨和齿条可以设计成平滑且几乎安静地运行。单向轴承通常可以安静地运行，并且在扶手在向上方向上移动时可以几乎不发出任何噪声。另外，蝶形机构布置在扶手的织物下，并且座垫中不需要任何间隙。即使在最紧绷的织物的情况下，这也足以使蝶形机构的桨片向内致动。

附图说明

本发明特别地在所附权利要求中进行描述。本发明的上述和其他方面可通过结合附图参考下面的说明而被更好地理解，其中，在不同附图中的相似的标记指示相似的元件和特征。附图不是按照比例尺绘制的，重点是为了说明本发明的原理。

仅通过举例而非限定的方式，附图描绘了根据本发明的一个或多个实施方式。在附图中，相似的参考标记指示相似的元件和特征。

图1是本发明的软垫飞机座椅的正视图。

图2是本发明的飞机座椅的部分剖开的透视顶左侧视图；

图3是本发明的右侧扶手的外侧的部分剖开；

图4是本发明的右侧扶手的外侧的部分剖开的透视顶左侧视图；

图5是本发明的右侧扶手的座椅侧的部分剖开；

图6是本发明的右侧扶手的座椅侧的部分剖开的透视顶右侧视图；

图7是用于左侧扶手的无级可变调节机构的外侧的侧视图；

图8是单向轴承的一个例子的横截面视图；

图9A是蝶形机构的前左透视图；

图9B是蝶形机构的顶前右透视图；

图9C是蝶形机构的底前右透视图；

图9D是示出滑动构件的位移的沿线I-I和II-II的部分剖切；

图10是无级可变调节机构的另一示例的外侧的部分侧视图；

图11是无级可变调节机构的又一示例的外侧的侧视图；以及

图12是图11的又一示例的部分相对侧视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，许多具体细节通过示例进行阐述，以便提供相关教导的全面理解。然而，本领域技术人员应该显而易见的是，本发明的教导可在没有这些细节的情况下实施。在其他情况下，为了避免本教导的不必要模糊，公知的方法、过程、部件和/或电路以不涉及细节的相对高的层次进行描述。

本发明的一个实施例将参考图1-7在下面进行描述。

图1和图2示出了车辆座椅10，其包括座椅底部框架12和座椅靠背框架14。座椅底部框架12在底侧上被附连到座椅支撑件16，所述座椅支撑件16被固定到机体18的底板。座椅靠背框架14可枢转地附连到座椅底部框架12的一端。座椅底部框架12和所述座椅靠背框架14分别具有大致正方形和矩形的配置，并且可以由铝、轻型钢、合金、强轻质塑料或复合材料制成。座椅底座20位于在座椅底部框架12的顶侧，并且被加软垫并填充以与乘客或用户接触。座椅底座20通常盖住座椅底部框架12。座椅靠背框架14也被加软垫以形成座椅靠背22。座椅靠背22可从直立位置枢转到倾斜位置，然后再返回。

车辆座椅10也设有一对扶手100。两个扶手都通常固定到座椅底部框架12。在任一扶手100的外表面上的可以是用户操作座椅倾斜和/或枢转控制件(未示出)。当座椅倾斜和/或枢转控制件被致动时，座椅靠背22和/或所述座椅底座20能够分别倾斜或旋转。

现在转向图3-7，扶手100的示例的细节被示出。扶手100包括框架102，其可以是所述扶手100除下面描述的机构之外的全部。框架102可以包括为扶手100提供其形状、软垫形式、强度和其他控制的结构构件，所述控制包括座椅倾斜和/或枢转控制。这些结构和控制的具体细节在本领域是公知的。

在扶手100的另一部分可以是一个或多个座椅支架104。座椅支架的一端104A接合座椅底部框架12。这种接合可以是永久地固定，或如在美国专利编号8376462(通过引用并入本文)中描述的那样。座椅支架的另一端104B通过与横板106接合而附连到扶手100。

横板106可以包括一个或多个导轨引导件108(参见图5和6)，以引导一个或多个布置在扶手100和框架102中的导轨110。导轨110可在导轨引导件108内自由地滑动,并且引导件108和导轨110允许扶手相对于座椅底部框架12沿竖直方向移动。在框架102和导轨110竖直、向上和向下平移时，座椅支架104和横板106保持静止。无级可变调节机构200可以解锁以允许扶手100放下，并允许扶手100在任何时间仅通过扶住扶手100的任何位置并拉起到所需位置而自由地升起。

无级可变调节机构200可包括控制件202、单向轴承204、齿条206和锁定件208。转到单向轴承204，它通常具有两个旋转方向。旋转可以是在第一“锁定”的方向，或第二“自由”方向。

图8描绘了单向轴承300的一个示例。这里，外壁302包围斜坡304、滚珠306和内壁308。在轴承300沿“锁定”方向转动时，滚珠306沿斜坡304向上移动，并且当它们到达斜坡304的顶部时，滚珠306现在摩擦锁定在内壁与外壁308、302之间。轴承300现在是“锁定”的，因而外壁和内壁302、308必须沿相同方向转动。当在“自由”方向上转动时，滚珠306沿斜坡304向下移动，并且内壁和外壁308、302脱开，外壁302可在第二方向上不受阻碍地转动。需要注意的是，内壁308可以是轴或接合到轴或轴线。

需要注意的是，有能够执行上述功能的单向轴承的许多不同例子，并且上述单向轴承仅是一个例子。可以在本发明中使用任何合适的单向轴承。

再回到本示例中，单向轴承204可典型地安装在横板106上，并且可以作为用于齿条206的齿轮。齿条206可在竖直地延伸并且在长度和取向上类似于导轨110。齿条206可被附连到扶手100和框架102，并可以被用来确定扶手的竖直位置。单向轴承204另一部分可以由锁定件208接合。锁定件208可以在接合与脱离位置之间由控制件202致动。在一个例子中，锁定件208可以用弹性构件212弹簧加载，弹性构件212偏压锁定件208以接触单向轴承204。当用户致动控制件202时，锁定件208被迫使与单向轴承204脱离接触，并且当控制件202被释放时，弹性构件212将锁定件208返回到接合位置.

在接触无级可变调节机构200的操作的一个例子中，缺省条件是，当控制装置202静止时，锁定件208可以接合单向轴承204，并且单向轴承204接合齿条206。在此位置，扶手100在其竖直位置被固定，因而不能向下移动。扶手100(其可以包括通过用户使用扶手而提供的重量)的向下力使单向轴承204在“锁定”方向上旋转，并且锁定件208防止单向旋转轴承204的旋转。防止单向轴承204的旋转阻止齿条206移动，从而使扶手100不能向下运动。

在下一状态中，用户致动控制件202。在本实施例中，控制件202可以是“蝶形机构”，它可以布置在扶手100的织物112下(见图2)。将蝶形机构布置在织物112下可导致没有视觉上可辨别的在织物112之外的或穿过织物112的控制件。用户可以感觉机构202以致动它们。用户可以挤压机构202的桨片，以将锁定件208从单向轴承204脱离。这允许单向轴承204在第一或“锁定”方向旋转，进一步允许齿条206移动。随着齿条206被允许向下移动，扶手100向下移动。脱开机构202将锁定件208放置回到与单向轴承204接触，停止其转动，并阻止齿条206和因此的扶手100的任何进一步向下运动。

第三个状态是所述扶手100的升起。这里，机构202不需要被致动，并且锁定件208可以保持与单向轴承204接合。用户可在扶手100上施加向上力F。这可以简单地通过在扶手100上的任意位置拉动而完成。向上的力可导致单向轴承204的相对旋转，并允许轴承204自由转动，即使锁定件208接合。自由转动也允许齿条206自由运动，允许扶手100向上移动，以响应于用户的尝试。当用户已经将扶手100升到其期望的位置时，用户停止向上运动，这可以通过释放扶手100并且扶手100的重量反转单向轴承204的旋转。这种反向旋转现在将沿锁定方向转动单向轴承204，而扶手100可保留在原地。通过这个示例，用户可以调整扶手100的高度到沿齿条206的任何竖直位置。

在一个示例中，齿条206可沿其整个长度具有齿210，如图7所示。在另一示例中，齿条206可仅沿某一段214具有齿210(参见图5)。这个段214可以是在用户为了舒适而通常调整扶手100的高度的小范围内。通常情况下，该范围可以在1至4英寸之间、2至4英寸、1至3英寸，并且在一个示例中，段214可以是3英寸。一旦经过了齿条206中的齿210，扶手100可自由地上下移动。

现在转到图9A-9D，可以用作控制件202的蝶形机构400的一个示例被示出并在下面详细描述。该机构400由枢转地连接到框架404的一个或多个桨片402组成。该桨片402可以是大致“L”形的。滑动构件406搁置在桨片402顶侧上。当桨片402向内移动时，滑动构件406可以向上移动。当桨片402被释放时，一个或多个弹性构件408将桨片402移位回到它们的静止位置。当桨片402处于它们的静止位置时，滑动构件406也返回到其静止位置。控制线410可连接到滑动构件406，并且在滑动构件406向上位移时，张力可以施加到该线410。张力可以作用在锁定件208上，以将它移位并从单向轴承204脱离。

图9D示出了蝶形机构400如何操作的一个例子。图的左侧示出了桨片402和静止的滑动构件406。该图的右侧示出了被致动时的蝶形机构400。在压力P施加(由用户)到桨片402的第一臂414时，该桨片围绕铰链点412枢转。这使得桨片402的第二臂416移位，这反过来将滑动构件406在竖直方向上向上移位。另外，在本示例中，第二臂416的位移压缩弹性元件408，因此，当压力P被释放时，弹性部件恢复到其未压缩状态，并且将桨片402返回到其静止位置。蝶形机构400因此允许水平压力被转换为控制线410上的竖直张力。另一种描述是桨片402的旋转可以通过迫使滑动构件406向上而转换为线性竖直运动。在一个实例中，桨片420大致为“L”形，由此第一和第二臂414、416可以以直角或非直角相交，并且可以被认为是竖直和水平臂。

图10示出了无级可变调节机构500的又一个例子。这里，如以上类似地描述的，齿条506可只沿着特定段514具有齿510。此外，摩擦止动件516被包括在单向轴承504上。摩擦止动件516允许齿条506与单向轴承504的锁定齿轮518之间的同步。如果没有摩擦锁516，锁定齿轮518可以沿单向轴承504的释放方向旋转，移出与齿条506的同步，并在与齿条506重新接合时导致与齿510的卡塞。在一个示例中，球棘爪516可接合加工成锁定齿轮518的凹坑520。因此，摩擦锁516可以使得单向轴承504与齿条506的齿510同步。随着齿510从单向轴承504接合和脱离，棘爪516和凹坑520接合和脱离，以便锁定齿轮518可以相应地旋转。

图11和12示出了无级可变调节机构700的又一示例。在此，横板被除去，因而该机制可以被精简。如图所示，座椅支架604可包括导轨引导件608以引导具有齿710的齿条706。单向轴承704可安装在座椅支架604上，并且可以作为用于齿条706的齿轮。齿条706可以竖直地延伸，并允许扶手相对于座椅底部框架沿竖直方向移动。齿条706可被附连到扶手和框架，并可以被用来确定扶手的竖直位置。单向轴承704另一部分可以由锁定件708接合。锁定件708可以在接合与脱离位置之间由控制件702致动。

在又一示例中，扶手可以具有另一座椅支架604，其也可以具有导轨引导件608以引导分离的导轨610。导轨610可在竖直地延伸并且在长度和取向上类似于齿条706。

如所理解的，如上所述，无级竖直可调节扶手的示例可以与家具和客运车辆(诸如飞机、火车和公共汽车)一起使用。在一个例子中，无级竖直可调节扶手可用在用于商用喷气式飞机的飞机座椅中。这些座椅可以附连到飞机的机身18，并且必须符合由美国联邦航空管理局(FAA)规定的严格的安全标准。此外，虽然上面的实施例描述了单个扶手，车辆座椅可以具有多个扶手，并且本发明可以在每个扶手中使用。

尽管前面已经描述了被认为是最佳方式的和/或其他示例，应当理解的是，各种修改可以在其中做出，并且本文公开的主题可以以各种形式和示例来实现，并且该教导可在众多的应用中得到应用，其中只有一些已在本文中描述。下面的权利要求旨在要求落在本教导的真正范围内的任何和所有应用、修改和变化。

Claims (15)

1.一种车辆座椅，包括：

具有背面和侧面的座椅底部框架；

连接到所述座椅底部框架的背面的座椅靠背；和

连接到座椅底部框架的侧面的扶手，该扶手能够竖直、向上和向下运动，所述扶手包括：

将所述扶手连接到座椅底部框架的座椅支架；和

竖直可变调节机构，包括：

布置在所述扶手中的控制件；

通过所述控制件致动到接合位置和脱离位置的锁定件；

布置在大致竖直方向上的齿条；以及

充当所述齿条的齿轮并具有至少第一旋转状态和第二旋转状态的单向轴承，

其中，所述单向轴承的第一旋转状态是锁定状态，在该锁定状态中，所述锁定件处于接合位置，并防止所述单向轴承转动，这防止所述齿条向下运动，从而防止所述扶手向下运动，

其中，所述单向轴承的第二旋转状态是自由状态，在该自由状态中，所述锁定件处于接合位置并且力在向上的方向上施加，所述单向轴承能够旋转，允许所述齿条向上运动，从而允许所述扶手向上运动,并且

其中，所述控制件和锁定件被接合和脱离以允许和防止单向轴承在大致竖直方向中的任意点旋转。

2.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述单向轴承具有第三旋转状态，在该第三旋转状态中，当所述锁定件处于允许单向轴承转动的脱离位置时，允许所述齿条向下运动，从而允许所述扶手向下运动。

3.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，当所述控制件没有被致动时，所述锁定件处于接合位置，而当所述控制件被致动时，该锁定件处于脱离位置。

4.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述扶手还包括：

连接到所述座椅支架并且具有导轨引导件的横板；以及

在所述扶手内的导轨，其布置在竖直方向上并与所述导轨引导件滑动连接；

其中，所述导轨与齿条大致对齐地布置，并且

其中，所述单向轴承和锁定件布置在该横板上。

5.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述控制件是蝶形机构并且布置在覆盖该扶手的织物下。

6.根据权利要求5所述的车辆座椅，其中，所述蝶形机构包括：

框架；

枢转地连接至所述框架并且包括第一臂和第二臂的桨片；以及

设置在所述第二臂上并且在所述框架内的滑动构件；

其中，所述第一臂的枢转位移枢转该桨片并且移位所述第二臂，并且

其中，所述滑动构件在竖直方向上由所述第二臂移位。

7.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述座椅支架还包括与齿条滑动连接的导轨引导件；

其中，所述单向轴承和锁定件布置在该座椅支架上。

8.根据权利要求7所述的车辆座椅，还包括：

将所述扶手连接到座椅底部框架并且具有第二导轨引导件的第二座椅支架；以及

在所述扶手内的导轨，其布置为大致与齿条对齐，并与所述第二导轨引导件滑动连接。

9.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述齿条只在一段上具有齿。

10.用于车辆座椅的扶手的竖直可变扶手调节机构，包括：

布置在所述扶手中的控制件；

通过所述控制件致动到接合和脱离位置的锁定件；

布置在大致竖直方向上的齿条；以及

充当所述齿条的齿轮并具有至少第一旋转状态和第二旋转状态的单向轴承，

其中，所述单向轴承的第一旋转状态是锁定状态，在该锁定状态中，所述锁定件处于接合位置，并防止所述单向轴承转动，从而防止所述齿条向下运动，这防止所述扶手竖直向下运动，

其中，所述单向轴承的第二旋转状态是自由状态，在该自由状态中，所述锁定件处于接合位置并且力在向上的方向上施加，所述单向轴承能够旋转，允许所述齿条向上运动，从而允许所述扶手竖直向上运动,并且

其中，所述控制件和锁定件被接合和脱离以允许和防止单向轴承在大致竖直方向中的任意点旋转。

11.根据权利要求10所述的机构，其中，所述单向轴承具有第三旋转状态，在该第三旋转状态中，当所述锁定件处于允许单向轴承转动的脱离位置时，允许所述齿条向下运动，从而允许所述扶手竖直向下运动。

12.根据权利要求10所述的机构，其中，所述控制件是蝶形机构，并且包括：

框架；

枢转地连接至所述框架并且包括第一臂和第二臂的桨片；以及

设置在所述第二臂上并且在所述框架内的滑动构件；

其中，所述第一臂的枢转位移枢转该桨片并且移位所述第二臂，并且

其中，所述滑动构件在竖直方向上由所述第二臂移位。

13.根据权利要求10所述的机构，其中，所述齿条只在一段上具有齿。

14.根据权利要求13所述的机构，其中，所述单向轴承还包括将该单向轴承同步到所述齿的摩擦止动件。

15.根据权利要求14所述的机构，其中，所述摩擦止动件具有构造为可释放地接合的球棘爪和凹坑。