CN117898566A - 具有选择性自动摇摆能力的座椅机构 - Google Patents

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D·普尔瑟
T·迪格斯
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Abstract

本发明提供了一种用于座椅单元的机构，当锁定致动器处于第一位置时，该机构允许后仰机构在摇座组件上自由地摇摆，而当锁定致动器处于第二位置时，该机构通过摇摆致动器提供自动摇摆运动。

Description

具有选择性自动摇摆能力的座椅机构
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年10月17日提交的、名称为“Chair Mechanism withSelective Auto-Rocking Capability(具有选择性自动摇摆能力的座椅机构)”的美国临时申请No.63/416,797的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文的方面涉及一种座椅和一种用于座椅的机构，其允许手动摇摆和机动化摇摆。
背景技术
本发明广泛地涉及一种运动装潢家具，其设计为支承处于基本就座位置的使用者的身体。运动装潢家具包括躺椅、倾斜椅、沙发、双人沙发、分段沙发、剧场座椅、传统椅子和具有可移动座位部分的椅子，这些家具在此通常被称为“躺椅”。此外，本文所公开的方面涉及提供摇摆运动的摇椅-躺椅。更具体地说，本发明涉及一种摇椅-躺椅，其允许使用者手动地摇摆椅子或者接合一机构以提供动力摇摆运动。
存在通常提供三个基本位置的躺椅：正常的非后仰的就座位置，其中座部大致水平并且靠背大致竖直；部分后仰位置，通常称为“TV”位置，其中脚凳被伸展且座部和靠背设置在稍微后仰的位置，但是靠背仍然充分直立以允许从躺椅舒适地观看电视；以及完全后仰位置，其中靠背朝着水平方向枢转成使得其与座部成钝角关系，以便躺下或睡觉。另外，存在具有摇摆基座的躺椅，所述摇摆基座允许使用者摇动躺椅的座部和靠背。然而，希望提供一种为这种摇摆运动提供动力的机构，使得使用者不需要提供摇摆运动所需的能量。
附图说明
下面参考附图详细描述本文的各个方面的示例，其中：
图1示出了根据本文的方面的处于收拢位置的摇摆-后仰机构的透视图；
图2示出了根据本文的方面的类似于图1的透视图，但被示出为使得扶手安装板从视图中被隐藏；
图3示出了根据本文的方面的放大的局部截面图，其被示出为使得某些部件被隐藏以显露结构的细节；
图4是根据本文的方面的类似于图3的截面图的放大透视图，但被示出为使得安装支架也被隐藏以显露结构的细节；
图5是根据本文的方面的类似于图4的视图，但被示出为使得一个侧板也被隐藏以显露结构的细节；以及
图6是根据本文的方面的锁定板的放大侧视图。
具体实施方式
本文具体描述了本发明的主题以满足法定要求。然而，描述本身并不旨在限制本公开的范围。相反，发明人已经预期到，结合其它当前或未来的技术，所要求保护或公开的主题也可以以其它方式来实施，以包括不同的步骤或类似于本文中描述的步骤的组合。
图1-5示出了处于收拢位置的座椅机构10。座椅机构10被示出为不具有成品座位、脚凳、扶手、支腿和靠背。本领域技术人员将认识到，在制造成品座椅时可以实现不同的饰面和外观。座椅机构10包括摇摆-后仰机构12和自动摇摆组件14。摇摆-后仰机构12被示出为具有马达(例如线性致动器)16的动力单元，该马达可操作以使机构12在收拢位置、TV位置和完全后仰位置之间移动。这种机构是本领域已知的。马达16通过横跨在机构12的各侧之间的后马达管18联接到机构12。后马达管18直接地或通过一系列连杆间接地联接到座部板20和靠背支架22。在一个方面，机构12通过位于机构12的每侧上的扶手安装板24联接到座椅的扶手。前底盘管26和后底盘管28在扶手安装板24之间延伸。在一些方面，前底盘管26和后底盘管28刚性地联接到扶手安装板24。如图2中最佳地示出，前底盘管26和后底盘管28支承分别固定地联接到前底盘管26和后底盘管28的下凸轮板30。下凸轮板30又在机构12的每一侧上支承摇摆凸轮32。摇摆凸轮32是图中用34表示的摇座组件的一部分。摇座组件34支承机构12的其余部分，并使用弹簧36，该弹簧允许使用者利用他们的腿或身体运动来使座部和座椅靠背摇摆，而扶手安装板24、前底盘管26、后底盘管28和下凸轮板30保持固定不动。机构12和摇座组件34可以是提供摇椅和躺椅功能的多种现有的动力机构或手动机构中的任何一种。
继续参照图2和3，在一个方面，自动摇摆组件14包括通过支架40枢转地联接到后马达管18的摇摆致动器38。在一些方面，支架40焊接到后马达管18。致动器38可操作以伸出和缩回轴42。轴42的外端具有接收保持销44的通孔。如图1和2所示，保持销44延伸穿过轴42的端部并穿过安装支架48中的一对间隔开的竖向槽46。在一些方面，保持销44可以利用联接到保持销44的外端的螺母和垫圈(未示出)保持在竖向槽46内，但是也可以使用其它附接机构。安装支架48的上部部分例如通过焊接刚性地联接到后底盘管28。在一些方面，安装支架48包括固定地联接到底板52的两个侧板50(具有形成在其中的槽46)。
自动摇摆组件14还包括锁定致动器54，其通过支架56枢转地联接到前底盘管26。在一些方面，支架56焊接到前底盘管26。如图3所示，锁定致动器54可操作以使轴58伸出和缩回。如图3和5所示，轴58的端部联接到一对间隔开的锁定板60上并位于它们之间。锁定板60还通过顶部支架62和底部支架64彼此固定联接。在一些方面，顶部支架62和底部支架64螺栓连接到锁定板60。锁定板60间隔开以装配在安装支架48的侧板50之间。在一些方面，每个锁定板60的邻近侧板50的面可以由用作轴承表面的材料制成，从而允许锁定板60相对于侧板50滑动，如下面进一步描述的。另外，在一些方面，致动器负载分配器块66例如通过带肩螺栓68(但可使用其它附接机构)而联接在锁定板60之间。块66具有轴58延伸穿过其中的上通孔69。块66用于稳定轴58，并在锁定致动器54作用于锁定板60上时分配来自锁定致动器的载荷。
如图6所示，在一些方面，每个锁定板60包括倾斜的上表面70和倾斜的下表面72。上表面70和下表面72都朝向锁定缺口74倾斜。在一些方面，上表面70的长度比下表面72的长度短。另外，在一些方面，上表面70(相对于竖向方向)的角度α不同于下表面72(相对于竖向方向)的角度β。在一些方面，缺口74具有与保持销44的曲率匹配的半径。
自动摇摆组件14能选择性地操作成允许手动摇摆运动(由使用者提供动力)或自动摇摆运动(由摇摆致动器38提供动力)。为了允许手动摇摆运动，锁定致动器54被接合以将轴58缩回到第一状态或第一位置，这使锁定板60远离保持销44移动。在该位置，允许保持销44在安装支架48上的竖向槽46内竖向地上下移动，其中轴42被允许自由地移动。在该位置，摇摆-后仰机构12像其它摇摆-后仰机构一样工作，其中摇摆运动由使用者提供动力。为了切换到自动摇摆运动，锁定致动器54被接合以使轴58伸出到第二状态或第二位置，这使得锁定板60朝向保持销44移动。上表面70和下表面72将保持销44引导到锁定缺口74中。在保持销44通过锁定板60被保持就位的情况下，摇摆致动器38可循环以反复地使轴42伸出和缩回。在保持销44保持就位的情况下，摇摆致动器38的另一端在后马达管18上施加力，该力使座部板20和靠背支架22随着摇摆致动器38的轴42伸出和缩回而摇摆。这种循环运动可以继续，直到使用者停止运动(例如利用使摇摆致动器38停止的按钮)。在一些方面，摇摆致动器38和锁定致动器54都由控制盒和用户可操作的按钮或控制器控制。
在一些方面，当使用者指示希望切换至自动摇摆运动时，控制箱可被编程为在致动器54被接合以移动锁定板60之前将保持销44定位在与缺口74对准的位置。这允许锁定板60更好地“捕获/锁位”保持销44。此外，在一些方面，控制箱可被编程为当致动器54使锁定板60朝向保持销44移动时使保持销44略微摆动，以允许保持销44在缺口74上适当地居中而没有束缚。此外，在自动摇摆模式中，为了重现手动摇摆运动，控制箱可被编程为在轴42的运动的上终点和下终点暂停致动器38。
利用自动摇摆组件14，允许使用者手动地摇摆座椅或者允许摇摆致动器38为使用者提供摇摆运动以提供更好的用户体验。
本公开的各方面是为了说明而非限制而被描述的。在不脱离本发明范围的情况下，本领域技术人员将清楚替代方面。本领域技术人员可以开发实现上述改进的替代手段而不脱离本公开的范围。
应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可以在不参考其它特征和子组合的情况下使用，并且在权利要求的范围内是可预期的。并非在各个附图中列出的所有步骤都需要以所描述的特定顺序来执行。

Claims (19)

1.一种用于座椅单元的机构，所述座椅单元具有一对间隔开的扶手、座部和靠背，所述机构包括：
固定底座，其被构造成联接在一对扶手之间；
摇座组件，所述摇座组件被支承在所述固定底座的一部分上；
后仰机构，所述后仰机构联接到所述摇座组件，所述后仰机构被构造成支承所述座椅单元的所述座部和所述靠背；以及
自动摇摆组件，所述自动摇摆组件具有联接到所述固定底座的第一部分和联接到所述后仰机构的第二部分，所述自动摇摆组件包括摇摆致动器，所述自动摇摆组件具有允许所述后仰机构在所述摇座组件上自由摇摆的第一状态以及其中所述摇摆致动器使所述后仰机构在所述摇座组件上执行动力摇摆运动的第二状态。
2.根据权利要求1所述的机构，其中，所述摇摆致动器具有联接到所述后仰机构的一部分的第一端和选择性地联接到所述固定底座的一部分的第二端，其中，当所述摇摆致动器的第二端联接到所述固定底座并且所述摇摆致动器被启动时，所述摇摆致动器使所述后仰机构在所述摇座组件上执行动力摇摆运动。
3.根据权利要求2所述的机构，其中，所述后仰机构包括横管，所述摇摆致动器的第一端联接到所述横管。
4.根据权利要求2所述的机构，其中，所述摇摆致动器的第二端包括位于可伸缩的轴的端部上的销，机动化的所述机构还包括：
联接到所述固定底座的安装支架，所述安装支架具有间隔开的侧部，所述侧部中的至少一个具有槽，其中所述摇摆致动器的所述销位于所述槽内；以及
其中在所述第一状态中，所述销在所述槽内自由地行进，而在所述第二状态中，所述销被锁位在所述槽内，使得所述摇摆致动器的操作使所述后仰机构通过所述摇座组件相对于所述固定底座运动。
5.根据权利要求4所述的机构，还包括：
锁定致动器，其具有联接到所述固定底座的第一端和具有可伸缩的轴的第二端；以及
至少一个锁定板，所述锁定板联接到所述锁定致动器的轴，所述锁定板具有缺口以在所述锁定致动器的轴伸出时接收所述摇摆致动器上的所述销，所述缺口使所述销锁位，使得所述销不能在所述槽内自由移动。
6.根据权利要求5所述的机构，其中，所述锁定板具有远离所述缺口向上延伸的第一倾斜表面和远离所述缺口向下延伸的第二倾斜表面。
7.根据权利要求6所述的机构，其中，一对锁定板联接到所述锁定致动器的轴，所述一对所述锁定板滑动地接收在所述安装支架内。
8.根据权利要求7所述的机构，其中，锁定致动器能选择性地操作成使得所述一对锁定板运动至与所述摇摆致动器的销接合。
9.根据权利要求8所述的机构，其中，所述第一倾斜表面相对于竖向线的角度不同于所述第二倾斜表面相对于竖向线的角度。
10.根据权利要求9所述的机构，其中，所述第一倾斜表面具有第一长度，所述第二倾斜表面具有第二长度，其中所述第二长度比所述第一长度长。
11.根据权利要求10所述的机构，其中，所述销是圆柱形的，其中所述缺口的半径与圆柱形的所述销的半径相对应。
12.一种用于座椅单元的机动化的机构，所述座椅单元具有一对间隔开的扶手、座部和靠背，所述机构包括：
固定底座；
摇座组件，所述摇座组件被支承在所述固定底座的一部分上；
后仰机构，所述后仰机构联接到所述摇座组件，所述后仰机构被构造成支承所述座椅单元的所述座部和所述靠背；以及
自动摇摆组件，其包括：
锁定致动器，其联接到所述固定底座且具有可伸缩的轴；以及
摇摆致动器，其联接到所述后仰机构的一部分，所述摇摆致动器具有可伸缩的轴，
其中，在锁定致动器的轴处于第一位置时，锁定致动器与摇摆致动器脱开，从而允许后仰机构在摇座组件上自由地摇摆，而在锁定致动器的轴处于第二位置时，锁定致动器与摇摆致动器接合，使得摇摆致动器的轴的伸出和缩回使所述后仰机构在所述摇座组件上执行动力摇摆运动。
13.根据权利要求12所述的机构，其中，所述摇摆致动器包括在所述摇摆致动器的轴的端部上的销，其中当所述锁定致动器的轴处于所述第二位置时，所述锁定致动器与所述摇摆致动器的销接合以限制所述销的运动。
14.根据权利要求13所述的机构，还包括联接到所述固定底座的安装支架，所述安装支架具有间隔开的侧部，所述侧部中的至少一个具有槽，其中所述摇摆致动器的所述销位于所述槽内；其中，当所述锁定致动器处于所述第一位置时，所述销在所述槽内自由地行进，而当所述锁定致动器处于所述第二位置时，所述锁定致动器将所述销锁位在所述槽内，使得所述摇摆致动器的操作使所述后仰机构通过所述摇座组件相对于所述固定底座运动。
15.根据权利要求14所述的机构，还包括至少一个锁定板，所述锁定板联接到所述锁定致动器的轴，所述锁定板具有缺口以在所述锁定致动器处于所述第二位置时接收所述摇摆致动器上的销，所述缺口使所述销锁位，使得所述销不能在所述槽内自由移动。
16.根据权利要求15所述的机构，其中，一对锁定板联接到所述锁定致动器的轴，所述一对锁定板滑动地接收在所述安装支架内。
17.根据权利要求16所述的机构，其中，每个锁定板具有远离缺口向上延伸的第一倾斜表面和远离缺口向下延伸的第二倾斜表面。
18.根据权利要求17所述的机构，其中，所述第一倾斜表面具有第一长度，所述第二倾斜表面具有第二长度，其中所述第二长度比所述第一长度长。
19.根据权利要求12所述的机构，其中，当所述锁定致动器处于所述第一位置时，所述后仰机构能相对于所述固定底座自由运动，当所述锁定致动器处于所述第二位置时，所述后仰机构仅通过接合所述摇摆致动器而能相对于所述固定底座运动。
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