CN114228588B - 用于座椅的可多级伸缩的腿托 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于座椅的可多级伸缩的腿托。该腿托包括单电机组件、底架组件、套在底架组件上的传动系统和套在第一外框组件上的至少一个末端外框组件。传动系统包括连接支架、内部移动组件和第一外框组件，底架组件、内部移动组件和第一外框组件通过第一层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动，内部移动组件、第一外框组件和第一末端外框组件通过最末层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动。第一层齿轮齿条组和最末层齿轮齿条组均包括彼此啮合的上游齿条、中间齿轮和下游齿条。该腿托利用单个电机实现了多级伸缩机构的翻转和延伸，消除了使用多个电机所带来的结构复杂性增大和成本增加。

Description

用于座椅的可多级伸缩的腿托

技术领域

本公开总体上涉及座椅领域，更具体地涉及用于座椅的可多级伸缩的腿托。

背景技术

随着车辆的普及，用户对于车辆座椅的舒适性要求越来越高。作为提升车辆座椅舒适性的重要组成部分，腿托的使用越来越频繁。乘坐者能够根据自身需求伸展腿托、并将小腿放置在腿托上，以缓解乘坐时间过长所带来的小腿酸胀感；当不需要使用时，可以将腿托收缩放置在座椅前侧，以节约空间。

现有的腿托设计可以采用单级伸缩机构或者多级伸缩机构。单级伸缩机构结构简单、部件数量少，但能够实现的延伸行程较短。目前，越来越多的设计倾向于采用多级伸缩机构来实现更长的延伸行程，从而更大提升腿托的适应性和舒适度。然而，多级伸缩机构需要采用多个电机进行驱动，增加了结构复杂性并且增大了制造成本。另外，多级伸缩机构由于部件数量增加，组装也较为复杂。

此外，现有的腿托在翻转时和座椅坐垫之间的间隙减小，从而容易导致腿托和座椅坐垫之间的面套发生褶皱。这不仅影响乘坐者的舒适度，也影响了座椅的美观。

发明内容

本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的用于座椅的可多级伸缩的腿托。

本公开的第一方面涉及一种用于座椅的可多级伸缩的腿托，所述腿托包括：

单电机组件，所述单电机组件固定至座椅的坐垫；

底架组件，所述底架组件在其后端部处枢转连接至坐垫，并且能够在单电机组件的驱动下绕第一枢轴相对于坐垫枢转；和

套在底架组件上的传动系统，所述传动系统包括连接支架、内部移动组件和第一外框组件，所述连接支架在其后端部处与座椅的坐垫相连、并且能够绕不同于第一枢轴的第二枢轴相对于坐垫枢转，而在其前端部枢转地连接至内部移动组件，底架组件、内部移动组件和第一外框组件通过第一层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；和

末端外框组件，内部移动组件、第一外框组件和末端外框组件通过第二层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动，所述第二层齿轮齿条组为最末层齿轮齿条组，第一外框组件为末端外框组件前一级的外框组件；

其中，第一层齿轮齿条组和第二层齿轮齿条组均包括彼此啮合的上游齿条、中间齿轮和下游齿条，第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在底架组件上，第一层齿轮齿条组的中间齿轮和第二层齿轮齿条组的上游齿条固定在内部移动组件上，第一层齿轮齿条组的下游齿条和第二层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第一外框组件上，并且第二层齿轮齿条组的下游齿条固定在末端外框组件上。

本公开的第二方面涉及一种用于座椅的可多级伸缩的腿托，所述腿托包括：

单电机组件，所述单电机组件固定至座椅的坐垫；

底架组件，所述底架组件在其后端部处枢转连接至坐垫，并且能够在单电机组件的驱动下绕第一枢轴相对于坐垫枢转；和

套在底架组件上的传动系统，所述传动系统包括连接支架、内部移动组件和第一外框组件，所述连接支架在其后端部处与座椅的坐垫相连、并且能够绕不同于第一枢轴的第二枢轴相对于坐垫枢转，而在其前端部枢转地连接至内部移动组件，底架组件、内部移动组件和第一外框组件通过第一层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；

其中，所述腿托包括n级外框组件，其中，n为大于等于3的整数，所述n级外框组件包括依次相套的所述第一外框组件、第二外框组件至第n外框组件，第二外框组件至第(n-1)外框组件的形状和所述第一外框组件的形状相同，第n外框组件为末端外框组件；其中，内部移动组件、第一外框组件和第二外框组件通过第二层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；其中，第(m-2)外框组件、第(m-1)外框组件和第m外框组件通过第m层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向移动，m为大于等于3且小于等于n的任意整数；

其中，第一层齿轮齿条组至第n层齿轮齿条组均包括彼此啮合的上游齿条、中间齿轮和下游齿条，第n层齿轮齿条组为最末层齿轮齿条组，其中，第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在底架组件上，第一层齿轮齿条组的中间齿轮固定在内部移动组件上，第一层齿轮齿条组的下游齿条固定在第一外框组件上，其中，第二层齿轮齿条组的上游齿条固定在内部移动组件上，第二层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第一外框组件上，第二层齿轮齿条组的下游齿条固定在第二外框组件上，其中，第m层齿轮齿条组的上游齿条固定在第(m-2)外框组件上，第m层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第(m-1)外框组件上，第m层齿轮齿条组的下游齿条固定在第m外框组件上。

在一些实施例中，单电机组件包括单个电机，所述单个电机通过同步杆和调角器与底架组件连接，所述单个电机通过支撑架固定在坐垫上，并且调角器的固定部通过耳状连接件固定在坐垫上。

在一些实施例中，底架组件包括两个纵向延伸的侧板、以及连接所述两个侧板的横向延伸的多根连接杆，每个侧板在其后端部固定至调角器的转动部，并且第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在所述多根连接杆中的至少一些连接杆的下方。

在一些实施例中，每个侧板设有限位钩，并且每个耳状连接件设有周向间隔开的两个限位突起，其中，限位钩钩在耳状连接件上、并且被限制成在两个限位突起之间枢转。

在一些实施例中，内部移动组件包括底部架和从底部架的横向两端向前伸出的两个侧部架，底部架枢转地连接至连接支架的前端部，并且内部移动组件的每个侧部架在其后侧部分可旋转地支撑第一层齿轮齿条组的中间齿轮、而在其前侧部分固定第二层齿轮齿条组的上游齿条。

在一些实施例中，彼此配合的第一滑轨和第一滑块中的一者设置在底架组件的所述多根连接杆中的至少一些连接杆上，另一者设置在内部移动组件的底部架上。

在一些实施例中，所述多根连接杆中的所述至少一些连接杆设有向下凹陷部，并且第一滑轨和第一滑块中的所述一者设置在所述向下凹陷部上。

在一些实施例中，第一外框组件包括横向间隔开的两个侧部架、以及连接两个侧部架的罩板，其中，第一外框组件的每个侧部架在其后侧部分固定第一层齿轮齿条组的下游齿条、而在其前侧部分可旋转地支撑第二层齿轮齿条组的中间齿轮。

在一些实施例中，罩板包括顶板以及从顶板的横向两端向下伸出的两块侧板，并且罩板的两个侧板分别连接至第一外框组件的两个侧部架。

在一些实施例中，彼此配合的第二滑轨和第二滑块中的一者设置在底架组件的侧板上，另一者设置在第一外框组件的罩板的侧板上。

在一些实施例中，末端外框组件包括顶板、从顶板的横向两端向下伸出的两块侧板、以及从相应侧板的下端向内伸出且平行于顶板的两块底板，其中，两块底板彼此横向间隔开，并且每块底板固定最末层齿轮齿条组的下游齿条。

在一些实施例中，彼此配合的第三滑轨和第三滑块中的一者设置在末端外框组件的侧板上，另一者设置在末端外框组件前一级的外框组件的罩板的侧板上。

在一些实施例中，第一枢轴在坐垫上的位置和第二枢轴在坐垫上的位置在前后方向和/或上下方向上彼此偏移。

在一些实施例中，第一枢轴在坐垫上的位置位于第二枢轴在坐垫上的位置的前上方。

在一些实施例中，腿托被构造成在多个位置之间切换，所述多个位置包括初始位置和翻转延伸位置，其中，在初始位置，腿托处于大致竖直向下的方向上或与竖直向下方向形成较小夹角，并且腿托的纵向总长度最短；在翻转延伸位置，腿托从初始位置相对于坐垫向上枢转，并且腿托的纵向总长度相对于初始位置增大。

在一些实施例中，所述单电机组件被构造成唯一的动力源来驱动腿托在初始位置和翻转延伸位置之间切换。

在一些实施例中，在初始位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置；而在翻转延伸位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠前位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠前位置。

在一些实施例中，所述多个位置还包括纯延伸位置，在纯延伸位置，腿托与竖直向下方向形成的夹角与初始位置相同，并且腿托的纵向总长度相对于初始位置增大。

在一些实施例中，坐垫的后侧部分的向上抬升带动连接支架和内部移动组件相对于底架组件纵向向前移动，从而使腿托从初始位置切换至纯延伸位置。

在一些实施例中，在初始位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置；而在纯延伸位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置。

本公开的主题技术的其它特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从所述描述显而易见，或者可以通过实践本公开的主题技术来学习。通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本公开的主题技术的优点。

应当理解，前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的主题技术的进一步说明。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：

图1A-1B分别示出根据本公开实施例的腿托和坐垫的安装状态立体图(罩板被移除)和拆卸状态立体图；

图2A-2C分别示出图1的腿托的组装状态立体图、分解状态正面立体图和分解状态背面立体图；

图3A和3B分别示出图1的腿托的单电机组件和底架组件的组装状态立体图和分解状态立体图；

图4A-4C分别示出图1的腿托的传动系统的组装状态立体图、移除部分罩板的组装状态立体图、和移除部分罩板且从中间剖切的分解状态立体图，图4D示出图1的腿托的各组件之间的移动状态示意图；

图5A和5B分别示出图1的腿托的末端外框组件的组装状态立体图和分解状态立体图；

图6A和6B示出图1的腿托的底架组件和传动系统之间的组装关系；

图7A和7B示出图1的腿托的传动系统和末端外框组件之间的组装关系；

图8A-8C分别示出图1的腿托处于初始位置的立体图、剖视图和线条示意图；

图9A-9C分别示出图1的腿托分别处于翻转延伸位置的立体图、剖视图和线条示意图；

图10A-10D分别示出图1的腿托分别处于纯延伸位置的立体图、剖视图、线条示意图和原理示意图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开内容更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行改变。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在X和Y之间”和“在大约X和Y之间”应当解释为包括X和Y。本说明书使用的用辞“在大约X和Y之间”的意思是“在大约X和大约Y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约X至Y”的意思是“从大约X至大约Y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“联接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接联接”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

在本说明书中，将腿托长度伸缩的方向定义为纵向方向，将平行于腿托的顶表面且垂直于纵向方向的方向定义为横向方向。另外，根据就坐于座椅坐垫上的乘坐者定义前后方向、左右方向和上下方向。

图1A-1B分别示出根据本公开实施例的腿托9和座椅坐垫5的安装状态立体图和拆卸状态立体图。如图所示，腿托9安装在座椅坐垫5的前端部分处，并且可以相对于座椅坐垫5延伸和/或枢转，以满足乘坐者的不同坐姿需求。

图2A-2C分别示出腿托9的组装状态立体图、分解状态正面立体图和分解状态背面立体图。如图所示，腿托9包括单电机组件1、以及依次可伸缩地相连的底架组件2、传动系统3和末端外框组件4。单电机组件1用于驱动底架组件2枢转。底架组件2在其后端部处枢转连接至座椅坐垫5。传动系统3套在底架组件2上，并且可相对于底架组件2纵向伸缩。末端外框组件4套在传动系统3上，并且可相对于传动系统3纵向伸缩。

腿托9可以在多个位置(包括初始位置、翻转延伸位置、纯延伸位置等)之间切换。在不同的位置中，底架组件2相对于竖直向下方向的夹角、以及底架组件2、传动系统3和末端外框组件4之间的纵向相对位置各不相同。如图8A-8C所示，在初始位置，腿托9处于大致竖直向下的方向上、或与竖直向下方向成较小的夹角(比如0度到20度，又比如15度左右)，此时，腿托9的传动系统3处于其相对于底架组件2的较靠后位置、并且末端外框组件4处于其相对于传动系统3的较靠后位置，由此腿托9的纵向总长度最短。如图9A-9C所示，在翻转延伸位置，腿托9从初始位置相对于座椅坐垫5向上枢转、同时与竖直向下方向成较大的夹角(比如50-80度，又比如68度左右)，此时，传动系统3处于其相对于底架组件2的较靠前位置(即位于较靠后位置的前方)、并且末端外框组件4处于其相对于传动系统3的较靠前位置(即处于较靠后位置的前方)，由此腿托9向上抬升、且纵向总长度相对于初始位置增大，从而稳定地支承乘坐者的腿部。如图10A-10D所示，在纯延伸位置，腿托9与竖直向下方向形成的夹角与初始位置相同，此时，传动系统3相对于底架组件2处于较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置、和/或末端外框组件4相对于传动系统3处于较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置，由此腿托9的纵向总长度相对于初始位置增大、但小于翻转延伸位置的纵向总长度，从而消除腿托9和座椅坐垫5之间的面套褶皱。

图3A和3B分别示出腿托9的单电机组件1和底架组件2的组装状态立体图和分解状态立体图。底架组件2在其后端部处与座椅的座椅坐垫5相连，并且能够在单电机组件10的驱动下绕枢轴相对于座椅坐垫5枢转。底架组件2支承传动系统3、并且允许传动系统3在其上移动。

如图所示，单电机组件1包括单个电机10。电机10通过支承架11固定在座椅坐垫5的前端部分上。支承架11呈大致U形，并且电机10固定在U形的底部、而U形的两端固定至座椅坐垫5的前端部分。单电机组件1还包括位于电机10横向两侧的两个调角器12，并且电机10通过同步杆13连接至两个调角器12。每个调角器12包括静止部和可相对于静止部旋转的转动部。每个调角器12的静止部通过耳状连接件14固定至座椅坐垫5的前端部分，而每个调角器12的转动部在其中心处固定至同步杆13、而在其周缘处固定至底架组件2的侧板21(下文将详述)。操作时，电机10驱动同步杆13转动，继而带动位于同步杆13两端处的调角器12的转动部和底架组件2的侧板21转动，由此将底架组件2枢转至所需的角度。

底架组件2包括两个纵向延伸的侧板21、以及连接两个侧板21的多根横向延伸的连接杆22(图中示出为三根)。每个侧板21呈伸长状，并且在其后侧部分向下弯折一定的角度。每个侧板21的后端部设有通孔21T，以接收和固定至调角器12的转动部。每个侧板21在通孔21T附近设有L形的限位钩21H，耳状连接件14沿其周缘设有周向间隔开的限位突起14P。在侧板21安装至调角器12时，限位钩21H钩在耳状连接件14上，并且只能在两个限位突起14P之间枢转，从而限制底架组件2以及整个腿托9的枢转角度。每个侧板21在其横向外表面上设有滑轨23，以供传动系统3在其上移动。滑轨23可以通过螺钉等紧固件固定至侧板21的横向外表面。

多个连接杆22沿纵向彼此间隔开，并且每个连接杆22的两端通过螺钉等紧固件固定至两个侧板21。多个连接杆22在其下表面设有一对滑轨24，以供传动系统3在其上移动。该对滑轨24可以通过螺钉等紧固件固定至多个连接杆22的下表面。在一些实施例中，多个连接杆22中的每一个设有两个对称的向下凹陷部22C，并且该对滑轨24通过螺钉等紧固件固定在向下凹陷部22C的下表面上。在一些实施例中，该对滑轨24仅固定在多个连接杆22中的一些连接杆中(例如最前方的连接杆22不用于固定滑轨24)。

图4A-4C分别示出腿托9的传动系统3的组装状态立体图、移除部分罩板的组装状态立体图、和移除部分罩板且从中间剖切的分解状态立体图。如图所示，传动系统3包括彼此相连的连接支架30、内部移动组件31和第一外框组件32。连接支架30可以呈大致板状。连接支架30在其后端部枢转地连接至座椅坐垫5的前端部分，而前端部枢转地连接至内部移动组件31。连接支架30在座椅坐垫5上的枢轴位置和底架组件2在座椅坐垫5上的枢轴位置在前后方向和/或上下方向上彼此偏移，例如，连接支架30在座椅坐垫5上的枢轴位置位于底架组件2在座椅坐垫5上的枢轴位置的前上方，参见图8C。

内部移动组件31和第一外框组件32能够通过左右两侧的两个第一层齿轮齿条组33相对于底架组件2纵向往复移动。每个第一层齿轮齿条组33包括彼此啮合的上游齿条331、中间齿轮332和下游齿条333，并且上游齿条331和下游齿条333位于中间齿轮332的径向两侧。上游齿条331固定在底架组件2上(例如固定在底架组件2的连接杆22的下表面上，并且位于滑轨24的横向外侧)，中间齿轮332可旋转地支撑在内部移动组件31上，而下游齿条333固定在第一外框组件32上。中间齿轮332在上游齿条331上的转动带动下游齿条333相对于中间齿轮332移动、以及中间齿轮332相对于上游齿条331移动，由此带动第一外框组件32相对于内部移动组件31的移动、以及内部移动组件31相对于底架组件2的移动，如图4D示意性所示。类似的，末端外框组件4能够通过左右两侧的两个第二层齿轮齿条组或最末层齿轮齿条组34相对于内部移动组件31和第一外框组件32纵向往复移动。每个最末层齿轮齿条组34包括彼此啮合的上游齿条341、中间齿轮342和下游齿条343，并且上游齿条341和下游齿条343位于中间齿轮342的径向两侧。上游齿条341固定在内部移动组件31上，中间齿轮342可旋转地支撑在第一外框组件32上，而下游齿条343固定在末端外框组件4上。中间齿轮342在上游齿条341上的转动带动下游齿条343相对于中间齿轮341、以及中间齿轮341相对于上游齿条341移动，由此带动末端外框组件4相对于第一外框组件32的移动、以及第一外框组件32相对于内部移动组件31的移动，亦如图4D示意性所示。因此，通过第一层齿轮齿条组33和最末层齿轮齿条组34的作用，末端外框组件4相对于第一外框组件32、第一外框组件32相对于内部移动组件31、以及内部移动组件31相对于底架组件2能够发生同步的相对移动(例如伸出或缩回)。

内部移动组件31包括底部架311和从底部架311的横向两端向前伸出的两个侧部架312。底部架311枢转地连接至连接支架30的前端部。底部架311在与连接支架30的连接部的横向两侧设有一对滑块314，以和底架组件2的一对滑轨24可移动地配合在一起。每个侧部架312在其后侧部分可旋转地支撑第一层齿轮齿条组33的中间齿轮332，而在其前侧部分固定最末层齿轮齿条组34的上游齿条341。

第一外框组件32包括横向间隔开的两个侧部架321、以及连接两个侧部架321的罩板322。每个侧部架321在其后侧部分固定第一层齿轮齿条组33的下游齿条333，而在其前侧部分可旋转地支撑最末层齿轮齿条组34的中间齿轮342。罩板322的横截面呈大致U形，并且包括顶板322T、以及从顶板322T的横向两端向下伸出的两块侧板322S。顶板322T用于遮蔽和保护整个传动系统3。每个侧板322S连接至相应一侧的侧部架321。每个侧板322S在其内表面上设有滑块323，以和底架组件2的一对滑轨23中的相应一个可移动地配合在一起。每个侧板322S在其外表面上设有滑轨324，以和末端外框组件4的一对滑块44(下文将详述)中的相应一个可移动地配合在一起。

图5A和5B分别示出腿托9的末端外框组件4的组装状态立体图和分解状态立体图。如图所示，末端外框组件4包括顶板41、从顶板41的横向两端向下伸出的两块侧板42、以及从相应侧板42的下端向内伸出且平行于顶板41的两块底板43。每块侧板42的内表面设有滑块44，以和第一外框组件32的一对滑轨324中的相应一个可移动地配合在一起。两块底板43彼此横向间隔开，并且每块底板43在其上表面上固定最末层齿轮齿条组34的下游齿条343。

下面参照图6A和6B描述底架组件2和传动系统3之间的组装关系。底架组件2被接收在传动系统3的内部。如图所示，第一层齿轮齿条组33的上游齿条331固定在底架组件2的连接杆22的下表面上，中间齿轮332可旋转地支撑在传动系统3的内部移动组件31的侧部架312的后部部分上，而下游齿条333固定在传动系统3的第一外框组件32的侧部架321的后部部分上。第一组相匹配的滑轨24和滑块314分别固定在底架组件2的连接杆22的下表面上和传动系统3的内部移动组件31的底部架311上，以引导内部移动组件31相对于底架组件2的相对移动。第二组相匹配的滑轨23和滑块323分别固定在底架组件2的侧板21上和传动系统3的第一外框组件32的侧板322S上，以引导第一外框组件32相对于底架组件2的相对移动。

下面参照图7A和7B描述传动系统3和末端外框组件4之间的组装关系。传动系统3被接收在末端外框组件4的内部。如图所示，最末层齿轮齿条组34的上游齿条341固定在传动系统3的内部移动组件31的侧部架312的前部部分上，中间齿轮342可旋转地支撑在传动系统3的第一外框组件32的侧部架321的前部部分上，而下游齿条343固定在末端外框组件4的底板43上。第三组相匹配的滑轨324和滑块44分别固定在传动系统3的第一外框组件32的侧板322S上和末端外框组件4的侧板42上，以引导末端外框组件4相对于第一外框组件32的相对移动。

需要注意的是，每组匹配的滑轨和滑块在各自部件上的位置可以互换。

根据上述实施例的腿托9包括两级外框组件，即第一外框组件32和末端外框组件4。在一些实施例中，腿托9可以包括大于两级的更多级外框组件。例如，在存在三级外框组件(即包括第一外框组件32、第二外框组件和末端外框组件4)的情况下，第二外框组件套在第一外框组件32上，并且末端外框组件4套在第二外框组件上，第二外框组件的形状和第一外框组件32的形状大致相同。内部移动组件31、第一外框组件32和第二外框组件通过第二层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动，并且第一外框组件32、第二外框组件和末端外框组件4通过最末层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动。所述第二层齿轮齿条组包括设置在内部移动组件31上的上游齿条、设置在第一外框组件32上的中间齿轮、以及设置在第二外框组件上的下游齿条。所述最末层齿轮齿条组包括设置在第一外框组件32上的上游齿条、设置在第二外框组件上的中间齿轮、以及设置在末端外框组件4上的下游齿条。

类似的，在存在n级(n为大于等于3的整数)外框组件的情况下，所述n级外框组件包括依次相套的第一外框组件32至第n外框组件，并且第二至第(n-1)外框组件的形状和第一外框组件32的形状大致相同，第n外框组件为末端外框组件4。在m为大于等于3且小于等于n的任意整数的情况下，第m外框组件套在第(m-1)外框组件上，第(m-2)外框组件、第(m-1)外框组件和第m外框组件通过第m层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向移动，第m层齿轮齿条组包括设置在第(m-2)外框组件上的上游齿条、设置在第(m-1)外框组件上的中间齿轮、以及设置在第m外框组件上的下游齿条。第(n-2)外框组件、第(n-1)外框组件和末端外框组件4通过最末层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动。所述最末层齿轮齿条组包括设置在第(n-2)外框组件上的上游齿条、设置在第(n-1)外框组件上的中间齿轮、以及设置在末端外框组件4上的下游齿条。

图8A、8B和8C分别示出腿托9处于初始位置的立体图、剖视图和线条示意图，而图9A、9B和9C分别示出腿托9处于翻转延伸位置的立体图、剖视图和线条示意图。下面描述腿托9从初始位置转换到翻转延伸位置的操作过程。单电机组件1的电机10驱动同步杆13转动，继而带动位于同步杆13两端处的调角器12的转动部和底架组件2的侧板21转动，由此使整个底架组件2向上枢转。底架组件2的向上枢转带动套在其上的传动系统3的连接支架30向上枢转。由于连接支架30在座椅坐垫5上的枢轴位置和底架组件2在座椅坐垫5上的枢轴位置在前后方向和/或上下方向上彼此偏移，两者的同时枢转导致内部移动组件31相对于底架组件2纵向向前移动。由此，内部移动组件31上的中间齿轮332在底架组件2上的上游齿条331上发生转动，由此带动中间齿轮332相对于上游齿条331纵向向前移动，并且带动第一外框组件32上的下游齿条333相对于中间齿轮332纵向向前移动。因此，第一外框组件32相对于内部移动组件31纵向向前移动。当第一层齿轮齿条组33的中间齿轮332行进至上游齿条331的前端、并且下游齿条333行进至其后端接触中间齿轮332，传动系统3处于其相对于底架组件2的较靠前位置。

与此同时，第一外框组件32相对于内部移动组件31的纵向向前移动，这导致第一外框组件32上的中间齿轮342在内部移动组件31上的上游齿条341上发生转动，由此带动中间齿轮342相对于上游齿条341纵向向前移动，并且带动末端外框组件4上的下游齿条343相对于中间齿轮342纵向向前移动。因此，末端外框组件4相对于第一外框组件32纵向向前移动。当最末层齿轮齿条组34的中间齿轮342行进至上游齿条341的前端、并且下游齿条343行进至其后端接触中间齿轮342，末端外框组件4处于其相对于传动系统3的较靠前位置。

内部移动组件31相对于底架组件2的纵向向前移动、第一外框组件32相对于内部移动组件31的纵向向前移动、以及末端外框组件4相对于第一外框组件32的纵向向前移动，这导致腿托9的纵向总长度伸长，另加上整个腿托9的向上抬升，由此稳定地支撑住乘坐者的腿部。

腿托9从翻转延伸位置转换到初始位置的操作过程与上述描述过程完全相反，将不再赘述。

图10A、10B、10C和10D分别示出腿托9分别处于纯延伸位置的立体图、剖视图、线条示意图和原理示意图。下面描述腿托9从初始位置转换到纯延伸位置的操作过程。座椅坐垫5的后侧部分的向上抬升带动连接支架30和内部移动组件31相对于底架组件2纵向向前移动。由此，内部移动组件31上的中间齿轮332在底架组件2上的上游齿条331上发生转动，由此带动中间齿轮332相对于上游齿条331纵向向前移动，并且带动第一外框组件32上的下游齿条333相对于中间齿轮332纵向向前移动。因此，第一外框组件32相对于内部移动组件31纵向向前移动。通常，第一层齿轮齿条组33的中间齿轮332行进至上游齿条331的中间部分、并且下游齿条333行进至其中间部分接触中间齿轮332，传动系统3相对于底架组件2处于较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置。

与此同时，第一外框组件32相对于内部移动组件31的纵向向前移动，这导致第一外框组件32上的中间齿轮342在内部移动组件31上的上游齿条341上发生转动，由此带动中间齿轮342相对于上游齿条341纵向向前移动，并且带动末端外框组件4上的下游齿条343相对于中间齿轮342纵向向前移动。因此，末端外框组件4相对于第一外框组件32纵向向前移动。通常，最末层齿轮齿条组34的中间齿轮342行进至上游齿条341的中间部分、并且下游齿条343行进至其中间部分接触中间齿轮342，末端外框组件4相对于传动系统3处于较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置。

内部移动组件31相对于底架组件2的纵向向前移动、第一外框组件32相对于内部移动组件31的纵向向前移动、以及末端外框组件4相对于第一外框组件32的纵向向前移动，这导致腿托9的纵向总长度适当伸长，从而消除座椅坐垫5的后侧部分的向上抬升所带来的腿托9和座椅坐垫5之间的面套褶皱。

腿托9从纯延伸位置转换到初始位置的操作过程与上述描述过程完全相反，将不再赘述。

根据本公开实施例的腿托利用单个电机作为唯一枢转动力源，实现了多级伸缩机构的翻转和延伸，消除了使用多个电机所带来的结构复杂性增大和成本增加。

根据本公开实施例的腿托利用多层齿轮齿条组(不局限于2层齿轮齿条结构)的结合来驱动多级伸缩机构，放大延伸行程。实际操作中，可通过增加层数无限放大行程，最终行程L＝(n+1)*l，其中，l为齿条驱动长度，n为齿轮齿条组的层数。

根据本公开实施例的腿托能够与座椅坐垫的后提升功能联动。座椅坐垫的后提升驱动腿托延伸，从而有效消除一体式面套腿托转角处的褶皱。

根据本公开实施例的腿托结构简单，组装方便，一体性好，外观精致。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由所附的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。

Claims (21)

1.一种用于座椅的可多级伸缩的腿托，其特征在于，所述腿托包括：

单电机组件，所述单电机组件固定至座椅的坐垫；

底架组件，所述底架组件在其后端部处枢转连接至坐垫，并且能够在单电机组件的驱动下绕第一枢轴相对于坐垫枢转；和

套在底架组件上的传动系统，所述传动系统包括连接支架、内部移动组件和第一外框组件，所述连接支架在其后端部处与座椅的坐垫相连、并且能够绕不同于第一枢轴的第二枢轴相对于坐垫枢转，而在其前端部枢转地连接至内部移动组件，底架组件、内部移动组件和第一外框组件通过第一层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；和

末端外框组件，内部移动组件、第一外框组件和末端外框组件通过第二层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动，所述第二层齿轮齿条组为最末层齿轮齿条组，第一外框组件为末端外框组件前一级的外框组件；

其中，第一层齿轮齿条组和第二层齿轮齿条组均包括彼此啮合的上游齿条、中间齿轮和下游齿条，第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在底架组件上，第一层齿轮齿条组的中间齿轮和第二层齿轮齿条组的上游齿条固定在内部移动组件上，第一层齿轮齿条组的下游齿条和第二层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第一外框组件上，并且第二层齿轮齿条组的下游齿条固定在末端外框组件上。

2.一种用于座椅的可多级伸缩的腿托，其特征在于，所述腿托包括：

单电机组件，所述单电机组件固定至座椅的坐垫；

底架组件，所述底架组件在其后端部处枢转连接至坐垫，并且能够在单电机组件的驱动下绕第一枢轴相对于坐垫枢转；和

套在底架组件上的传动系统，所述传动系统包括连接支架、内部移动组件和第一外框组件，所述连接支架在其后端部处与座椅的坐垫相连、并且能够绕不同于第一枢轴的第二枢轴相对于坐垫枢转，而在其前端部枢转地连接至内部移动组件，底架组件、内部移动组件和第一外框组件通过第一层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；

其中，所述腿托包括n级外框组件，其中，n为大于等于3的整数，所述n级外框组件包括依次相套的所述第一外框组件、第二外框组件至第n外框组件，第二外框组件至第(n-1)外框组件的形状和所述第一外框组件的形状相同，第n外框组件为末端外框组件；其中，内部移动组件、第一外框组件和第二外框组件通过第二层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向往复移动；其中，第(m-2)外框组件、第(m-1)外框组件和第m外框组件通过第m层齿轮齿条组彼此相连、并且能够相对于彼此纵向移动，m为大于等于3且小于等于n的任意整数；

其中，第一层齿轮齿条组至第n层齿轮齿条组均包括彼此啮合的上游齿条、中间齿轮和下游齿条，第n层齿轮齿条组为最末层齿轮齿条组，其中，第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在底架组件上，第一层齿轮齿条组的中间齿轮固定在内部移动组件上，第一层齿轮齿条组的下游齿条固定在第一外框组件上，其中，第二层齿轮齿条组的上游齿条固定在内部移动组件上，第二层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第一外框组件上，第二层齿轮齿条组的下游齿条固定在第二外框组件上，其中，第m层齿轮齿条组的上游齿条固定在第(m-2)外框组件上，第m层齿轮齿条组的中间齿轮固定在第(m-1)外框组件上，第m层齿轮齿条组的下游齿条固定在第m外框组件上。

3.根据权利要求1或2所述的腿托，其特征在于，单电机组件包括单个电机，所述单个电机通过同步杆和调角器与底架组件连接，所述单个电机通过支撑架固定在坐垫上，并且调角器的固定部通过耳状连接件固定在坐垫上。

4.根据权利要求3所述的腿托，其特征在于，底架组件包括纵向延伸的两个侧板、以及连接所述两个侧板的横向延伸的多根连接杆，所述两个侧板中的每个侧板在其后端部固定至调角器的转动部，并且第一层齿轮齿条组的上游齿条固定在所述多根连接杆中的至少一些连接杆的下方。

5.根据权利要求4所述的腿托，其特征在于，每个侧板设有限位钩，并且每个耳状连接件设有周向间隔开的两个限位突起，其中，限位钩钩在耳状连接件上、并且被限制成在两个限位突起之间枢转。

6.根据权利要求4所述的腿托，其特征在于，内部移动组件包括底部架和从底部架的横向两端向前伸出的两个侧部架，底部架枢转地连接至连接支架的前端部，并且内部移动组件的每个侧部架在其后侧部分可旋转地支撑第一层齿轮齿条组的中间齿轮、而在其前侧部分固定第二层齿轮齿条组的上游齿条。

7.根据权利要求6所述的腿托，其特征在于，彼此配合的第一滑轨和第一滑块中的一者设置在底架组件的所述多根连接杆中的至少一些连接杆上，另一者设置在内部移动组件的底部架上。

8.根据权利要求7所述的腿托，其特征在于，所述多根连接杆中的所述至少一些连接杆设有向下凹陷部，并且第一滑轨和第一滑块中的所述一者设置在所述向下凹陷部上。

9.根据权利要求6所述的腿托，其特征在于，第一外框组件包括横向间隔开的两个侧部架、以及连接两个侧部架的罩板，其中，第一外框组件的每个侧部架在其后侧部分固定第一层齿轮齿条组的下游齿条、而在其前侧部分可旋转地支撑第二层齿轮齿条组的中间齿轮。

10.根据权利要求9所述的腿托，其特征在于，罩板包括顶板以及从顶板的横向两端向下伸出的两块侧板，并且罩板的两个侧板分别连接至第一外框组件的两个侧部架。

11.根据权利要求10所述的腿托，其特征在于，彼此配合的第二滑轨和第二滑块中的一者设置在底架组件的侧板上，另一者设置在第一外框组件的罩板的侧板上。

12.根据权利要求9所述的腿托，其特征在于，末端外框组件包括顶板、从顶板的横向两端向下伸出的两块侧板、以及从相应侧板的下端向内伸出且平行于顶板的两块底板，其中，两块底板彼此横向间隔开，并且每块底板固定最末层齿轮齿条组的下游齿条。

13.根据权利要求12所述的腿托，其特征在于，彼此配合的第三滑轨和第三滑块中的一者设置在末端外框组件的侧板上，另一者设置在末端外框组件前一级的外框组件的罩板的侧板上。

14.根据权利要求1或2所述的腿托，其特征在于，第一枢轴在坐垫上的位置和第二枢轴在坐垫上的位置在前后方向和/或上下方向上彼此偏移。

15.根据权利要求14所述的腿托，其特征在于，第一枢轴在坐垫上的位置位于第二枢轴在坐垫上的位置的前上方。

16.根据权利要求1或2所述的腿托，其特征在于，腿托被构造成在多个位置之间切换，所述多个位置包括初始位置和翻转延伸位置，其中，在初始位置，腿托处于大致竖直向下的方向上或与竖直向下方向形成较小夹角，并且腿托的纵向总长度最短；在翻转延伸位置，腿托从初始位置相对于坐垫向上枢转，并且腿托的纵向总长度相对于初始位置增大。

17.根据权利要求16所述的腿托，其特征在于，所述单电机组件被构造成唯一的动力源来驱动腿托在初始位置和翻转延伸位置之间切换。

18.根据权利要求17所述的腿托，其特征在于，在初始位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置；而在翻转延伸位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠前位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠前位置。

19.根据权利要求16所述的腿托，其特征在于，所述多个位置还包括纯延伸位置，在纯延伸位置，腿托与竖直向下方向形成的夹角与初始位置相同，并且腿托的纵向总长度相对于初始位置增大。

20.根据权利要求19所述的腿托，其特征在于，坐垫的后侧部分的向上抬升带动连接支架和内部移动组件相对于底架组件纵向向前移动，从而使腿托从初始位置切换至纯延伸位置。

21.根据权利要求19所述的腿托，其特征在于，在初始位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置；而在纯延伸位置，传动系统处于其相对于底架组件的较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置、并且末端外框组件处于其相对于传动系统的较靠后位置和较靠前位置之间的中间位置。

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