CN107433887A - 向下弹、向上推动的座椅靠背驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种向下弹、向上推动的座椅靠背驱动系统。座椅靠背驱动组件包括下部支架、可枢转地安装到下部支架的座椅靠背和可枢转地安装到座椅靠背的锁定凸轮。当锁定凸轮接合下部支架时，锁定凸轮将座椅靠背保持在直立位置中。当锁定凸轮从下部支架脱离时，偏置弹簧使座椅靠背移动到折叠位置。座椅靠背驱动组件还包括齿轮，该齿轮可枢转地安装到下部支架并具有一组齿轮齿。机动化的小齿轮接合齿轮并由电动马达驱动。

Description

向下弹、向上推动的座椅靠背驱动系统
技术领域
在至少一个方面中，本发明涉及用于降低座椅靠背的方法和系统。
背景
成功的汽车交通工具设计需要考虑许多不同的设计目标。组成汽车的部件通常必须满足从强度和耐久性到风格和舒适性的标准。此外，与易于安装性所结合的增加的功能性也是重要的交通工具设计特性。
现有技术教导了一种汽车座椅，其包括座椅衬垫和可枢转地安装到座椅衬垫的靠背，使得靠背可以相对于座椅衬垫以选定的角度倾斜以用于舒适性。为了改善座椅舒适性，头枕通常界定在靠背的上部部分上，例如通过使用一对柱支撑靠背顶部的衬垫，该一对柱可滑动地容纳在界定在靠背框架的上部部分中的互补导向件中。在一些交通工具座椅设计中，单独的释放致动器被部署以允许座椅靠背定位在折叠位置中。在这样的设计中，交通工具乘员可以使座椅靠背定位在设计的直立位置和折叠位置之间的中间位置中。在后排座椅应用中，空间是极为珍贵的，使得中间定位不受欢迎。
因此，需要改进的座椅靠背设计，其具有用于折叠和升起座椅靠背的改进的机构。
概述
本发明通过提供具有向下弹、向上推动功能(spring down,power upfunctionality)的座椅靠背驱动组件来解决现有技术的一个或多个问题。座椅靠背驱动组件包括下部支架，可枢转地安装到下部支架的座椅靠背框架和可枢转地安装到座椅靠背的锁定凸轮。当锁定凸轮接合下部支架时，锁定凸轮将座椅靠背框架保持在直立位置中。当锁定凸轮从下部支架脱离时，偏置弹簧将座椅靠背框架移动到折叠位置。座椅靠背驱动组件还包括齿轮。齿轮可枢转地安装到下部支架。齿轮具有一组齿轮齿、第一致动构件和第二致动构件。座椅靠背驱动组件还包括机动化的小齿轮(motorized pinion)，该机动化的小齿轮具有接合该组齿轮齿的外周齿(peripheral teeth)。典型地，机动化的小齿轮通过围绕第一方向旋转使得第一致动构件接触锁定凸轮，导致锁定凸轮枢转并脱离下部支架，从而启动座椅靠背框架以移动到折叠位置，将座椅靠背框架定位在折叠位置中。类似地，机动化的小齿轮通过沿第二方向旋转使得第二致动构件接触座椅靠背框架，导致座椅靠背框架枢转到直立位置，将座椅靠背框架定位在直立位置中。
在另一个实施方案中，提供了一种座椅靠背驱动组件。座椅靠背框架组件包括具有第一支架侧和第二支架侧的下部支架、可枢转地安装到第一支架侧的座椅靠背框架、可枢转地安装到座椅靠背框架的座椅底部框架、以及可枢转地安装到座椅靠背框架的锁定凸轮。当锁定凸轮接合下部支架时，锁定凸轮将座椅靠背框架保持在直立位置中。偏置弹簧使座椅底部框架向前移动，使得当锁定凸轮从下部支架脱离时，座椅靠背框架移动到折叠位置。扇形齿轮具有第一齿轮侧和第二齿轮侧。扇形齿轮在第二支架侧处可枢转地安装到下部支架。扇形齿轮包括沿着外部的部分的一组齿轮齿、第一销和第二销。第一销和第二销从第一齿轮侧延伸。座椅靠背驱动组件还包括小齿轮和电动马达，该小齿轮具有接合该组齿轮齿的外周齿，电动马达使小齿轮旋转。典型地，通过小齿轮围绕第一方向的旋转，小齿轮使座椅靠背框架定位在折叠位置中，小齿轮围绕第一方向的旋转导致扇形齿轮在与第一方向相反的方向上移动，使得第一销接触锁定凸轮，导致锁定凸轮枢转并脱离下部支架，从而启动座椅靠背框架以移动到折叠位置。类似地，通过小齿轮在第二方向上的旋转，小齿轮使座椅靠背框架定位在直立位置中，小齿轮在第二方向上的旋转导致扇形齿轮在与第二方向相反的方向上旋转，使得第二销接触座椅靠背框架，从而导致座椅靠背框架枢转到直立位置。
有利地，座椅靠背驱动组件可以定位在第二后排和第三后排中，具有快速装载地板货运(fast load floor cargo)构造和向上推动构造。本文阐述的座椅靠背驱动组件允许座椅靠背向前和向下弹入到货运位置。本文中的实施方案的马达释放在没有单独的释放致动器的情况下解锁。
附图简述
图1是具有向下弹、向上推动功能的座椅靠背驱动组件的侧视图；
图2提供了具有向下弹、向上推动功能的座椅靠背驱动组件的透视图；
图3提供了具有向下弹、向上推动功能的座椅靠背驱动组件的透视图；
图4A是示出具有向下弹、向上推动功能的座椅靠背驱动组件的示意性流程图；以及
图4B是图4A的接续部分。
详细描述
现将详细地参考本发明的目前优选的组成、实施方案和方法，其构成发明人现已知的实践本发明的最佳方式。附图不一定是按比例的。然而，应理解，所公开的实施方案仅是可以按各种形式和可选形式实施的本发明的示例。因此，本文所公开的具体细节不应被理解为限制性的，而仅作为用于本发明的任何方面的代表性基础，和/或作为用于教导本领域技术人员以各种方式利用本发明的代表性基础。
除了在例子中、或者以其它方式明确表明的地方之外，本说明书中表示材料或反应条件和/或使用条件的量的所有数值量应理解为由词“大约(about)”修饰以描述本发明的最宽泛范围。在所陈述的数值限度内的实践通常是优选的。还应理解，本发明并不局限于以下所描述的具体实施方案和方法，因为具体的部件和/或条件无疑可以变化。另外，本文所使用的术语仅用于描述本发明的特定实施方案的目的并且无论如何不意在是限制性的。
还必须注意的是，当在说明书和所附权利要求书中使用时，除非上下文清楚地指明与之不同，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示物。例如，以单数形式提及一部件意在包括多个部件。
参考图1、图2和图3，示意性地示出了具有向下弹、向上推动功能的座椅靠背驱动组件。图1是座椅靠背驱动组件的侧视图。图2和图3提供了座椅靠背驱动组件的透视图。座椅靠背驱动系统10包括具有第一支架侧14和第二支架侧16的下部支架12。座椅靠背框架18可枢转地安装到第一支架侧14。锁定凸轮20可枢转地安装到座椅靠背框架18。锁定凸轮20由平坦的金属板形成并围绕枢转杆21枢转。当锁定凸轮在下部支架的止动边缘22处接合下部支架12时，锁定凸轮20将座椅靠背框架18保持在直立位置中。当锁定凸轮20从下部支架12脱离时，偏置弹簧26用于将座椅靠背框架18移动到折叠位置。座椅靠背驱动系统10还包括具有第一齿轮侧32和第二齿轮侧34的扇形齿轮30。
扇形齿轮30经由枢转杆36在第二支架侧16处围绕枢转杆36可枢转地安装到下部支架12。第一齿轮侧32面向第二支架侧16。扇形齿轮30沿着外边缘40的一部分具有一组齿轮齿38。扇形齿轮30包括第一致动构件42(例如从扇形齿轮30延伸的突出部或销)以及第二致动构件44(例如从扇形齿轮30延伸的突出部或销)。第一销42和第二销44从第一齿轮侧32延伸。在改进中，第一销42靠近该组齿轮齿的第一端部定位，并且第二销44靠近该组齿轮齿的第二端部定位。通常，第一销42和第二销44从枢转点偏移。第一销42和第二销44之间的间隔可以是0.5英寸至3英寸。小齿轮50具有接合该组齿轮齿38的外周齿52。因此，小齿轮50的旋转引起扇形齿轮30的反向旋转。
仍然参考图1、图2和图3，座椅底部框架60也可枢转地附接到座椅靠背框架18。座椅底部框架60包括从附接区域向外延伸到支架27、27'的框架臂62、64。横向构件66使框架臂62、64的端部附接在一起。框架臂62、64和横向构件66共同地形成座椅底部框架区域，衬垫放置在该座椅底部框架区域上并且交通工具乘员将就坐在该座椅底部框架区域上。支腿68、70可枢转地连接到框架臂62、64的端部。支腿68、70的底部附接到交通工具的地板。
仍然参考图1、图2和图3，座椅靠背框架组件被示为具有一对偏置弹簧26。当锁定凸轮20从下部支架12脱离时，偏置弹簧26用于向前和向下拉动座椅底部，从而导致座椅靠背框架18和支腿68、70枢转到折叠位置。电动马达72邻近下部支架12附接在座椅底部框架60下方。马达驱动杆从电动马达72延伸穿过下部支架12的开口。小齿轮50附接到马达驱动杆的端部，使得小齿轮50可以顺时针或逆时针方向被驱动，以按照使用者(例如，交通工具乘员)的指定升高或降低座椅靠背框架18。
参考图4A-图4B，示意性地示出了座椅靠背驱动组件的操作。首先，当座椅靠背定位在设计位置(即直立位置)中时，扇形齿轮30定位在预备位置Pr处。当在该位置处时，第一销42可以在距离锁定凸轮20从0英寸至3英寸的距离处。此外，如果第一销42接触锁定凸轮20，则它不会施加足够的压力以使锁定凸轮20从下部支架12脱离。步骤a)至步骤d)描绘了使用者(例如通过致动开关)将座椅靠背框架18初始定位到折叠位置的情形。在这种情形下，小齿轮50绕第一方向d1旋转，这导致扇形齿轮30沿相反方向d1'旋转。第一方向d1在顺时针/逆时针指向上与方向d1'相反，即如果d1是顺时针方向，则d1'是逆时针方向，并且反之亦然。在沿方向d1'旋转期间，第一销42接触锁定凸轮20，使得如下面的步骤a)和步骤b)所示的，锁定凸轮绕方向r1转动，并且脱离下部支架12。如步骤c)和步骤d)所示，由于由偏置弹簧26提供的力(即，向下弹)，该脱离启动座椅靠背18以移动到折叠位置P1。
仍然参考图4A-图4B，步骤e)至步骤i)描绘了使用者(例如通过致动开关)使座椅靠背框架18初始定位到折叠位置的情况。在这种情形下，小齿轮50围绕第二方向d2旋转，第二方向d2在顺时针/逆时针指向上与方向d1相反，如步骤e)和步骤f)中所示的。例如，如果方向d1是顺时针，则方向d2将是逆时针，或者如果方向d1是逆时针，则方向d2将是顺时针，并且反之亦然。小齿轮50绕方向d2的运动导致扇形齿轮30在顺时针/逆时针指向上沿相反的方向d2'枢转。例如，如果方向d1是顺时针，则方向d2将是逆时针，或者如果方向d1是逆时针，则方向d2将是顺时针，并且反之亦然。在扇形齿轮30的这种枢转期间，如步骤g)和步骤h)中所示，第二销44接触座椅靠背框架18并将座椅靠背框架18推动到直立位置P2。在步骤i)中，小齿轮50继续沿着方向d2旋转，并且扇形齿轮30沿相反方向d2'旋转，直到扇形齿轮30定位在预备位置Pr处。
虽然上面描述了示例性实施方案，但是不旨在这些实施方案描述本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词句是描述性的而不是限制的词句，以及应理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可做出各种变化。此外，各种实现实施方案和变型的特征可组合以形成本发明的另外的实施方案。

Claims (20)

1.一种座椅靠背驱动组件，包括：
下部支架；
座椅靠背框架，其可枢转地安装到所述下部支架；
锁定构件，其可枢转地安装到所述座椅靠背框架，当锁定构件接合所述下部支架时，所述锁定构件将所述座椅靠背框架保持在直立位置中；
偏置弹簧，当所述锁定构件从所述下部支架脱离时，所述偏置弹簧将所述座椅靠背框架移动到折叠位置；
齿轮，所述齿轮可枢转地安装到所述下部支架，所述齿轮具有一组齿轮齿、第一致动构件和第二致动构件；和
小齿轮，其具有与所述一组齿轮齿接合的外周齿，所述小齿轮通过围绕第一方向旋转使得所述第一致动构件接触所述锁定构件导致所述锁定构件枢转并脱离所述下部支架从而启动所述座椅靠背框架以移动到所述折叠位置，而将所述座椅靠背框架定位在所述折叠位置中，所述小齿轮通过在第二方向上旋转使得所述第二致动构件接触所述座椅靠背框架导致所述座椅靠背框架枢转到所述直立位置，而将所述座椅靠背框架定位在所述直立位置中。
2.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，其中：
所述下部支架具有第一支架侧和第二支架侧；
所述座椅靠背框架可枢转地安装到所述第一支架侧；
所述锁定构件是锁定凸轮；
所述齿轮是具有第一齿轮侧和第二齿轮侧的扇形齿轮，并且所述扇形齿轮在所述第二支架侧处安装到所述下部支架；
所述一组齿轮齿沿着所述扇形齿轮的外部的一部分；并且
所述第一致动构件和所述第二致动构件是销。
3.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，还包括使所述小齿轮旋转的电动马达。
4.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，还包括座椅底部框架，所述座椅底部框架通过所述偏置弹簧偏置，使得所述座椅靠背框架通过从所述偏置弹簧施加的力移动到所述折叠位置。
5.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，其中所述第一方向在顺时针/逆时针指向上与所述第二方向相反。
6.根据权利要求2所述的座椅靠背驱动组件，其中所述第一销靠近所述一组齿轮齿的第一端部定位，并且所述第二销靠近所述一组齿轮齿的第二端部定位。
7.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架定位在所述直立位置中时，所述齿轮定位在预备位置处。
8.根据权利要求2所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架定位在所述直立位置中时，所述第一销在距所述锁定凸轮0英寸至3英寸的距离处。
9.根据权利要求1所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架待被定位在所述折叠位置中时，所述小齿轮的旋转使所述齿轮在顺时针/逆时针指向上沿与所述第一方向相反的方向移动。
10.根据权利要求9所述的座椅靠背驱动组件，其中所述第一致动构件接触所述锁定构件，使所述锁定构件枢转并脱离所述下部支架。
11.根据权利要求10所述的座椅靠背驱动组件，其中在所述锁定凸轮脱离所述下部支架之后，所述座椅靠背框架由于由所述偏置弹簧提供的力而移动到所述折叠位置。
12.根据权利要求9所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架待被定位在所述直立位置中时，所述小齿轮的旋转使所述齿轮在顺时针/逆时针指向上沿与所述第二方向相反的方向移动。
13.根据权利要求12所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架待从所述折叠位置定位在所述直立位置中时，所述小齿轮围绕在顺时针/逆时针指向上与所述第一方向相反的第二方向旋转。
14.根据权利要求12所述的座椅靠背驱动组件，其中所述小齿轮围绕所述第二方向的旋转使所述齿轮在顺时针/逆时针指向上沿相反的方向旋转，使得所述第二销接触所述座椅靠背框架并将所述座椅靠背框架推动到所述直立位置。
15.根据权利要求14所述的座椅靠背驱动组件，其中所述小齿轮沿着所述第二方向继续旋转，直到所述齿轮定位在预备位置处。
16.一种座椅靠背驱动组件，包括：
下部支架，其具有第一支架侧和第二支架侧；
座椅靠背框架，其可枢转地安装到所述第一支架侧；
座椅底部框架，其可枢转地安装到所述下部支架；
锁定凸轮，其可枢转地安装到所述座椅靠背框架，当所述锁定凸轮接合所述下部支架时，所述锁定凸轮将所述座椅靠背框架保持在直立位置中；
偏置弹簧，其使所述座椅底部框架向前移动，使得当所述锁定凸轮从所述下部支架脱离时，所述座椅靠背框架移动到折叠位置；
扇形齿轮，其具有第一齿轮侧和第二齿轮侧，所述扇形齿轮在所述第二支架侧处可枢转地安装到所述下部支架，所述扇形齿轮具有沿外部的一部分的一组齿轮齿、第一销以及第二销，所述第一销和所述第二销从所述第一齿轮侧延伸；和
小齿轮，其具有接合所述一组齿轮齿的外周齿；和
电动马达，其使所述小齿轮旋转，通过所述小齿轮围绕第一方向的旋转，所述小齿轮将所述座椅靠背框架定位在所述折叠位置中，所述小齿轮围绕第一方向的旋转使所述扇形齿轮沿与所述第一方向相反的方向移动，使得所述第一销接触所述锁定凸轮，导致所述锁定凸轮枢转并脱离所述下部支架，从而启动所述座椅靠背框架以移动到所述折叠位置，通过所述小齿轮在第二方向上的旋转，所述小齿轮将所述座椅靠背框架定位在所述直立位置中，所述小齿轮在第二方向上的旋转使所述扇形齿轮在与所述第二方向相反的方向上旋转，使得所述第二销接触所述座椅靠背框架，导致所述座椅靠背框架枢转到所述直立位置。
17.根据权利要求16所述的座椅靠背驱动组件，其中所述第一销靠近所述一组齿轮齿的第一端部定位，并且所述第二销靠近所述一组齿轮齿的第二端部定位。
18.根据权利要求16所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述座椅靠背框架定位于所述直立位置中时，所述扇形齿轮定位在预备位置处。
19.根据权利要求16所述的座椅靠背驱动组件，其中当所述小齿轮沿所述第一方向旋转时，所述第一销接触所述锁定凸轮，使所述锁定凸轮枢转并脱离所述下部支架，从而由于所述偏置弹簧提供的力导致所述座椅靠背框架移动到所述折叠位置。
20.根据权利要求16所述的座椅靠背驱动组件，其中所述小齿轮围绕所述第二方向的旋转使所述第二销接触所述座椅靠背框架并将所述座椅靠背框架推动到所述直立位置。
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