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CN111806698A - 转动靠背倾斜机构 - Google Patents

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CN111806698A
CN111806698A CN201911192352.0A CN201911192352A CN111806698A CN 111806698 A CN111806698 A CN 111806698A CN 201911192352 A CN201911192352 A CN 201911192352A CN 111806698 A CN111806698 A CN 111806698A
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Abstract

一种座椅倾斜机构，包括：可附接到第一座椅组件部件的第一轴和可附接到第二座椅组件部件的第二轴。所述第一轴具有限定捕获槽的开环槽和内部环形空间。控制环具有设置在所述环形空间中的第一端。所述第二轴与控制环的第二端接合。具有多个释放凹部的第一套环围绕开槽环可转动地设置。分别保持在捕获槽内的第一轴承在第一套环下方。在所述第一套环的第一转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽对齐以使第一部件和第二部件可转动地脱离。在第二转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽不对齐，以可转动地接合第一座椅组件部件和第二座椅组件部件。

Description

转动靠背倾斜机构
背景技术
诸如飞机乘客座椅之类的车辆座椅通常配备有从竖直位置枢转到倾斜位置的靠背。靠背通常可枢转地安装在固定到飞机地板的座椅组件框架构件之间。通常能够控制靠背的倾斜角度，以使乘客以及在向后相邻的一排座椅中进出座椅的乘客感到舒适、方便和安全。商用飞机的空间有限。为了经济上的可行性，相应地限制了座位排之间的空间以及靠背的正常运动范围。向后倾斜运动的程度受后排座椅的位置以及要求给后座乘客留有足够的空间进入和离开自己的座椅以及使用餐盘所限制。靠背的向前运动的程度通常限于为了这样的位置，在该位置中为了起飞、滑行和着陆(TTOL)目的以及为了就餐服务而使靠背处于完全竖直位置。
乘客座椅通常被设计成在正常情况下防止靠背移动超出其相应的TTOL竖直位置。但是，还必须采取措施应对异常的情况，在这种情况下，巨大的G力载荷可能将乘客向前推向其正前方的靠背。在这种情况下，必须允许靠背以受控方式朝着座椅底部向前移动，称为“突破”，从而以最大程度地减少或降低在紧急减速或撞击事件中可能撞向靠背的乘客受到的伤害。美国对飞机部件的监管要求规定座椅结构必须给乘客使其在轻微的着陆事故中避免严重受伤的合理的机会。对于可能发生头部与座椅或其他结构接触的乘客座椅，必须提供某种类型的保护，以使所谓的“头部受伤标准”(HIC)不超过预定阈值。靠背的移动与乘客的撞击相协调可以有利地耗散能量，从而改善HIC相关的性能，并保护座椅不受损害。
在正常使用条件下的靠背倾斜通常由位于扶手或其他位置的按钮致动器机构控制，以致动远程倾斜锁定装置以允许靠背从竖直位置重新定位到倾斜位置。飞机乘客座椅通常还装有可定位的后托盘桌，以供在向后相邻座椅中的乘客使用。当靠背倾斜和竖直时，期望托盘桌不会升降。因此，在靠背和托盘桌的安装布置中需要许多性能要求或期望。
需要改进的靠背安装机构以促进多种功能，包括倾斜控制、突破特征和可定位的托盘桌安装。
发明内容
为了实现前述和其他优点，本文中公开的发明方面旨在一种座椅倾斜机构，包括附接到第一座椅组件部件的第一轴、控制环、附接到第二座椅组件部件的第二轴、围绕开槽环可转动地设置的第一套环和在第一套环下方分别保持在捕获槽内的多个第一轴承，其中，所述第一轴具有限定捕获槽的开槽环和内部环形空间，所述控制环的第一端设置在所述环形空间中，所述第二轴与控制环的第二端接合，所述第一套环具有多个释放凹部。在第一套环的第一转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽对齐以使第一部件和第二部件可转动地脱离，并且在第一套环的第二转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽不对齐，以使第一座椅组件部件和第二座椅组件部件可转动地接合。
在一些实施例中，在第一套环的第一转动位置中，第一轴承从捕获槽朝向控制环部分地偏移；并且，在第一套环的第二转动位置中，第一轴承能够从捕获槽朝向第一套环部分地偏移。
在一些实施例中，第一轴包括中心轴，并且内部环形空间限定在所述中心轴与开槽环之间。
在一些实施例中，中心轴具有延伸到开槽环之外并且被内轴容纳的纵向端。
在一些实施例中，第二套环围绕第二轴的端部可转动地布置。在第二套环的第一转动位置中，第二轴与控制环的第二端不可转动地接合；并且在第二套环的第二转动位置中，第二轴与控制环的第二端可转动地脱离。
在一些实施例中，多个第二轴承在第二套环下方分别保持在第二轴的端部中的捕获孔内。在第二套环的第一转动位置中，第二轴承从捕获孔朝向控制环部分地偏移；并且，在第二套环的第二转动位置中，第二轴承能够从捕获孔朝向第二套环部分地偏移。
在一些实施例中，手动控制装置接合第一套环并且可操作以使第一套环在第一套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动；以及自动释放装置接合第二套环并且可操作以使第二套环在第二套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动。
在一些实施例中，自动释放装置包括在触发臂上的惯性质量，触发臂能够通过惯性力移动，以将第二套环移动到第二转动位置。
在一些实施例中，可附接到第一座椅组件部件的支撑臂可枢转地安装在第二轴上。
在一些实施例中，控制环具有螺旋凹槽，当第一套环处于第一转动位置时，通过克服弹簧的力，第一轴承可以抵抗弹簧的力在螺旋凹槽中移动，从而允许第二座椅组件部件相对于第一座椅组件部件转动。
在另一方面，本文中公开的发明构思旨在一种乘客座椅组件，包括框架构件、靠背和靠背倾斜机构。所述靠背倾斜机构包括附接到框架构件的第一轴、控制环、附接到靠背的第二轴、围绕开槽环可转动地设置的第一套环和在第一套环下方分别保持在捕获槽内的多个第一轴承，其中，所述第一轴具有限定捕获槽的开槽环和内部环形空间，所述控制环的第一端设置在环形空间中，所述第二轴与控制环的第二端接合，所述第一套环具有多个释放凹部。在第一套环的第一转动位置中，多个释放凹部与捕获槽对齐以使框架构件和靠背可转动地脱离，并且在第一套环的第二转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽不对齐，以使框架构件和靠背可转动地接合。
在一些实施例中，在第一套环的第一转动位置中，第一轴承从捕获槽朝向控制环部分地偏移；并且，在第一套环的第二转动位置中，第一轴承能够从捕获槽朝向第一套环部分地偏移。
在一些实施例中，第一轴包括中心轴，并且内部环形空间限定在所述中心轴与开槽环之间。
在一些实施例中，中心轴具有延伸到开槽环之外并且被内轴容纳的纵向端。
在一些实施例中，第二套环围绕第二轴的端部可转动地设置。在第二套环的第一转动位置中，第二轴与控制环的第二端不可转动地接合。在第二套环的第二转动位置中，第二轴与控制环的第二端可转动地脱离。
在一些实施例中，多个第二轴承在第二套环下方分别保持在第二轴的端部中的捕获孔内。在第二套环的第一转动位置中，第二轴承从捕获孔朝向控制环部分地偏移；并且，在第二套环的第二转动位置中，第二轴承能够从捕获孔朝向第二套环部分地偏移。
在一些实施例中，手动控制装置接合第一套环并且可操作以使第一套环在第一套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动；以及自动释放装置接合第二套环并且可操作以使第二套环在第二套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动。
在一些实施例中，自动释放装置包括在触发臂上的惯性质量，所述触发臂能够通过惯性力移动以将第二套环移动到第二转动位置。
在一些实施例中，可附接到桌子的桌子支撑臂可枢转地安装在第二轴上。
在一些实施例中，控制环具有螺旋凹槽，当第一套环处于第一转动位置中时，通过克服弹簧的竖直力，第一轴承可以抵抗弹簧的力在螺旋凹槽中移动，从而允许靠背相对于框架构件转动到竖直位置。
发明构思的实施例可以包括上面的方面、特征和配置中的一个或更多个或者任意组合。
附图说明
当考虑到下面的详细描述时，可以更好地理解本文公开的发明构思的实施方式。这样的描述参考了所包括的附图，这些附图不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，其中一些特征可能被夸大，并且一些特征可以被省略或可以被示意性地表示。附图中相似的附图标记可以表示并指代相同或相似的元件、特征或功能。在这些附图中：
图1是包括根据本公开的多功能转动锁定机构的乘客座椅组件的前视图；
图2是根据本公开的转动锁定机构的透视图；
图3是图2的转动锁定机构的另一透视图；
图4是图3的转动锁定机构的分解透视图；
图5是在转动锁定机构的局部组件中示出的转动锁定机构的内轴和外轴的透视图；
图6是转动锁定机构的控制环的透视图，其示出了若干单独用途的轴承以用于说明其各自功能；
图7是转动锁定机构的手动倾斜套环的放大透视图；
图8是示出用于说明手动倾斜特性的转动锁定机构的若干部件的侧视图；
图9是转动锁定机构的自动释放套环的放大透视图；
图10是转动锁定机构的内轴的放大侧视图；
图11是示出用于说明自动释放套环和自动释放装置的锁定位置的转动锁定机构的若干部件的侧视图；
图12是图11的部件的侧视图，其示出用于说明自动释放套环和自动释放装置的释放位置；
图13是示出用于说明桌子支撑臂的第一位置的转动锁定机构的若干部件的透视图；以及
图14是示出用于说明桌子支撑臂的第二位置的转动锁定机构的若干部件的透视图。
具体实施方式
以下参考示出了示例性实施例的附图来描述本发明构思。然而，本发明构思可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于这里阐述的代表性实施例。
根据本公开的多功能转动锁定机构能够用作如图1所示的飞机乘客座椅组件的座椅倾斜机构。转动锁定机构被示出为安装在称为固定框架构件32的第一座椅组件部件和称为枢转靠背34的第二座椅组件部件之间。座椅组件的靠背34可以通过几种模式在转动锁定机构的控制下绕水平枢转轴线枢转。
在例如由乘客的手动控制下，转动锁定机构允许靠背34手动倾斜。在使用手动致动的倾斜控制装置时，使用者能够将靠背34的倾斜角调节到竖直位置、部分倾斜位置和最大倾斜位置。手动超越控制特征允许通过在靠背34上施加的力(例如，由经过的乘务员)克服倾斜设定，以将靠背34返回到竖直位置，例如用于滑行起飞和着陆操作。在后座乘客撞击靠背的情况下，手动超越控制特征还可以用作突破特征。通过允许倾斜的靠背在力的作用下恢复到竖直状态，通过靠背返回竖直状态时的能量消耗可以避免或至少减轻对后座乘客的伤害。
进一步的突破特征有利于自动惯性释放，以允许靠背在诸如快速飞机减速和撞击的紧急情况下向前枢转。进一步的突破特征旨在通常防止靠背34朝向座椅底板向前枢转超过竖直位置，同时如果由于减速或冲击而产生足够的惯性力则允许该运动。自动惯性释放特征由乘客座椅组件上的惯性力激活，该惯性力可在后座乘客在靠背上施加力之前施加。因此，通过该特征，当乘客从后面撞击靠背时或当乘客从后面撞击靠背之前，靠背可以被释放以向前枢转。
方便地，转动机构还通过可转动地接合桌子支撑臂来支撑托盘桌。因此，当多功能转动锁定机构被安装在如图1所示的飞机乘客座椅组件的枢转靠背34和固定框架构件32之间时，所述多功能转动锁定机构促进了在乘客座椅组件中使用的多种功能。
参照图2-3，多功能转动锁定机构的非限制性示例大体上以附图标记20示出。如图4的分解透视图所示，转动锁定机构的部件中的一些部件沿枢转轴线22对齐，该枢转轴线限定了转动轴线，在由转动锁定机构20促动的枢转接头中围绕该转动轴线发生相对运动。而摩擦机构20的每个部件可以被描述为具有独立的轴线，为方便起见，枢转轴线22在多个其他附图中被引用，并应理解摩擦机构的部件的相应的轴线在组装时对齐。因此，在这些描述中，枢转轴线22用作参考线。枢转轴线22在沿该轴线截取的视图中以横线示出。
诸如径向向外的术语是指背离枢转轴线22的特征。诸如圆周的术语是指围绕枢转轴线间隔或延伸的特征。诸如纵向的术语是指沿枢转轴线22延伸或平行于该枢转轴线延伸的特征。在组装机构中沿枢转轴线对齐的一些部件在图4以偏移的方式示出，用于说明它们相对于与其相关联或安装在其上的其他部件的近似纵向位置的目的。
在转动锁定机构20的第一纵向端24处的第一轴被称为外轴26。在转动锁定机构20的第二纵向端28处的第二轴被称为内轴30。在使用中，转动锁定机构20在相对的纵向端处连接到相应的结构，在这些结构之间可控制地允许相对枢转运动。在图1的示例中，外轴26连接至固定框架构件32，而内轴30连接至枢转靠背34。外轴26包括纵向延伸的圆柱形中心轴36，开槽环38同心地围绕该中心轴36，所述圆柱形中心轴和开槽环被连接到通常是平面的并且垂直于枢转轴线22的基板40。基板40具有安装孔42，外轴26使用诸如如图所示的螺栓44之类的紧固件能够通过所述安装孔被不可转动地附接到固定结构，例如图1的框架构件32。在中心轴36与开槽环38之间限定了内部环形空间35。开槽环从基板40到与基板40相对的开槽环38的纵向端46同心地围绕中心轴36。中心轴36纵向延伸到开槽环38之外以接合转动锁定机构20的某些其他部件。限定在中心轴36的纵向端50附近的周向锁定槽48在组装机构中容纳锁环52以将某些部件保持在中心轴36上。
与1图的示例一致，其中外轴26连接到固定框架构件32，在这些描述中，外轴用作固定的参考框架，而内轴30可控制地允许相对于外轴26部分地转动。控制环56的第一纵向端54被容纳在外轴的中心轴36和槽形环38之间的环形空间35中。控制环56在环形空间35内抵接基板40。从控制环56的第一端延伸出的第一端突出部58(图3-5)被基板40中的相应的周向弓形槽60(图3、5)容纳。槽60相对于第一端突出部58的较小圆周尺寸的弓形长度允许控制环56在与图1的示例中的靠背34可用的倾斜范围相对应的有限的倾斜范围内相对于外轴26枢转。
如上所述，转动锁定机构20同时具有手动控制的倾斜特征和超越控制特征，通过这些特征可以调节靠背34的倾斜位置，还具有自动释放特征，其允许靠背在这些紧急情况下向前枢转。下文将在自动释放特征之前描述手动倾斜特征和超越控制特征。
在手动控制下，控制环56与内轴30不可转动地接合，并且控制环56相对于外轴26的部分转动对应于靠背34的倾斜角的调节。内轴30相对于外轴26的转动通过使用称为手动倾斜套环62的第一套环有选择地控制。手动倾斜套环62(图4)的部分转动锁定和解锁控制环56，以用于在倾斜范围内相对于外轴26部分转动。
如图5所示，线性且纵向延伸的倾斜轴承捕获槽64围绕控制环56在周向上均匀地间隔开。每个捕获槽64在其朝向基板40的第一端处和朝向开环槽38的纵向端46的第二端处封闭。每个捕获槽64通过开槽环38限定，从而允许每个槽64内的相应的称为倾斜轴承70的第一轴承从槽朝向控制环56径向向内部分地偏移或从槽向手动倾斜套环62径向向外部分地偏移。倾斜轴承70的尺寸设计成在任一部分偏移位置中部分地保持在捕获槽内。在所示示例中，倾斜轴承70在所示示例中被示为球轴承。
每个倾斜轴承70通过相应的线性偏置弹簧72在手动倾斜套环62下方径向地捕获在相应的捕获槽64中，该线性偏置弹簧将倾斜轴承70持续压向槽的第二端。在倾斜轴承70保持在捕获槽64的第二端的情况下，手动倾斜套环62的转动位置根据倾斜轴承70是否向内按压以接合控制环56或是否被允许向外偏移以使控制环56脱离来确定控制环56是否能够相对于开槽环38转动。参考图1的枢转靠背34，这些特征涉及手动倾斜控制。
为了说明的目的，图6示出了在没有外环的情况下与控制环56接合的多个倾斜轴承70。控制环56具有与倾斜轴承70和开槽环38的捕获槽64一一对应的倾斜控制凹槽76。倾斜控制凹槽76围绕控制环56的外部在周向上均匀地间隔开。每个倾斜控制凹槽76具有用于容纳相应的倾斜轴承70并与控制环56相对于外轴26的分度的枢转位置相对应的多个分度位置。在所示的示例中，每个倾斜控制凹槽76具有分别对应于控制环56相对于外轴26增加转动的位置的第一分度位置81、第二分度位置82和第三分度位置83。在图1的示例中，分度位置81-83分别对应于靠背34相对于座椅组件的框架构件32的竖直位置、部分倾斜位置和最大倾斜位置。
在组装的转动锁定机构20(图3)中，手动倾斜套环62抵接外轴26的基板40并围绕开槽环38。如图7所示，手动倾斜套环62具有用于抵接基板40的第一端。手动倾斜套环62的第一端具有枢转限制间隙86，所述枢转限制间隙中的每个都容纳从基板40延伸的相应的止动突出部88(图2、4)。手动倾斜套环62在由止动突出部88与枢转限制间隙86的相对周向端的接合所限定的转动范围内围绕开槽环38枢转。手动倾斜套环62能够在倾斜锁定位置和倾斜解锁位置之间枢转。
手动倾斜套环62的第二端具有与倾斜轴承70和外轴26的开槽环38的捕获槽64一一对应的倾斜凹部90。如图8所示，倾斜凹部90围绕手动倾斜套环62的内部在周向上均匀地间隔开并且由径向向内面向的锁定表面92隔开，在手动倾斜套环62处于称为倾斜锁定位置的第一转动位置时，所述锁定表面与倾斜轴承70接合。倾斜凹部90具有通向锁定表面92的倾斜边缘，以促进倾斜轴承的平滑过渡。
图8示出了在没有外轴26的情况下的控制环56、倾斜轴承70和手动倾斜套环62。在组装的转动锁定机构20中，外轴的开槽环38径向地定位在控制环56和手动倾斜套环62之间，其中捕获槽64保持倾斜轴承70。在图8所示的手动倾斜套环62的倾斜锁定位置中，锁定表面92与开槽环38的捕获槽64对齐，并向内挤压倾斜轴承70，从而使所述倾斜轴承径向地向内偏移并与控制环56的倾斜控制凹槽76接合。只要倾斜轴承70通过手动倾斜套环62并且在捕获槽64的第二端通过线性偏置弹簧72保持向内偏移，每个倾斜轴承70在第一分度位置81、第二分度位置82或第三分度位置83处接合相应的倾斜控制凹槽76。
在手动倾斜套环62的称为倾斜解锁位置的第二转动位置中，倾斜凹部90与开槽环38的捕获槽64对齐，从而允许倾斜轴承70径向地向外偏移到倾斜凹部90中并且从控制环56的倾斜控制凹槽76中脱出。这使倾斜轴承70与控制环56脱离，并允许控制环56在倾斜范围内相对于外轴26转动。当控制环56转动时，控制环56的控制凹槽的分度位置与倾斜轴承选择性地对齐。例如，从靠背34的竖直位置开始，控制凹槽76的第一分度位置81与倾斜轴承70对齐。在控制环56转动第一倾斜增量91(图6)时，第二分度位置82与倾斜轴承70对齐，并且靠背34从竖直位置移动到部分倾斜位置。在控制环56转动第二倾斜增量92(图8)时，第三分度位置83与倾斜轴承70对齐，并且靠背34从部分倾斜位置移动到最大倾斜位置。在图6中被表示为第一增量91和第二增量92的控制环56的这些转动分别与通过第一倾斜步骤93从第一分度位置81和第二倾斜步骤94到第三分度位置83的倾斜轴承70相对于控制环56的重新定位相关联。只要将手动倾斜套环62保持在倾斜解锁位置，靠背34就能够通过反转控制环56的运动从最大倾斜位置返回到部分倾斜位置或竖直位置。
手动倾斜套环62朝向倾斜锁定位置偏置以稳定使用。这将靠背34保持在任何选择的倾斜或竖直位置。乘客可以感觉到靠背34的调节是直接从竖直位置到最大倾斜位置，而没有在部分倾斜位置处停止。当手动倾斜套环62返回到倾斜锁定位置时，控制环56落入一个位置，在该位置中，控制凹槽的分度位置之一与相应的倾斜控制轴承对齐，并且靠背34锁定在其相应的倾斜位置中。
虽然使手动倾斜套环62枢转的各种其他方式都在这些描述的范围内，但是移位支撑件106从所示的手动倾斜套环62(图7)径向向外延伸，用于在倾斜锁定位置和倾斜解锁位置之间枢转套环。图8示出了倾斜控制装置108的特定示例，该倾斜控制装置通过移位支撑件106接合手动倾斜套环62。倾斜控制装置包括鲍登缆线110，所述鲍登缆线的第一端与手动倾斜套环62和外轴26接合(图2)，第二端与手动致动杠杆装置112(图6)接合。在鲍登缆线的第一端处，柔性内部缆线114接合移位支撑件106，而外部缆线壳体116接合与外轴26的基板40连接的固定支撑件118。在鲍登缆线110的第二端处，杠杆装置112用于通过按钮120的手动致动来将机械力传递到第一端，所述按钮摇动杠杆并使内部缆线114相对于缆线壳体116移动。当内部缆线114相对于鲍登缆线的第二端处的缆线壳体被拉动时，手动倾斜套环62相对于外轴26从倾斜锁定位置转动到倾斜解锁位置。手动倾斜套环62通过弹簧122朝向倾斜锁定位置偏置，所述弹簧围绕在移位支撑件106和固定支撑件118之间的内部缆线114，将靠背34保持在任何选择的倾斜或竖直位置。
如上所述，在倾斜轴承70保持在捕获槽64的第二端处的情况下，手动倾斜套环62的手动控制转动位置确定控制环56是否能够相对于外轴26转动。然而，能够克服将倾斜轴承70压向外轴的纵向端的线性偏置弹簧72。这涉及手动超越控制特征，该手动超越控制特征允许通过力克服倾斜设定，以在不使用倾斜控制装置108的情况下将靠背34返回至竖直位置。
每个倾斜控制凹槽76(图6)具有使多个分度位置互连的凹槽部分，所述多个分度位置中的每个限定了朝着控制环56的第二纵向端55的其对应的控制凹槽的末端。线性第一凹槽部分101沿纵向延伸并在第一分度位置81处终止。螺旋第二凹槽部分102沿纵向和周向延伸并终止于第二分度位置82处。与螺旋第二凹槽部分102类似，螺旋第三凹槽部分103沿纵向和圆周方向延伸并终止于第三分度位置83。每个凹槽部分的朝向控制环56的第一端54的端部与每个相邻的凹槽部分相连，从而允许相关的倾斜轴承70在控制凹槽内在分度位置之间行进，任何此类行进的纵向分量都会影响将倾斜轴承70持续压向分度位置的线性偏置弹簧72的长度。相对于外轴26的开槽环38，由于每个倾斜轴承70被捕获在相应的捕获槽64(图5)中，因此每个倾角轴承70能够线性地、特别是纵向地行进。倾斜轴承70在螺旋第二凹槽部分和螺旋第三凹槽部分内的行进对应于控制环56相对于外轴26的枢转运动。
螺旋凹槽部分和弹簧偏置的倾斜轴承70促进了手动超越控制特征，通过该手动超越控制特征能够通过例如施加在图1中的靠背34上的力以使靠背34返回到竖直位置来克服倾斜设定。从靠背34的最大倾斜位置开始，控制凹槽76的第三分度位置83(图6)与倾斜轴承70对齐。通过靠背34上的朝向部分倾斜位置的足够的力，施加到控制环56的足够扭矩导致在控制环56转动第一竖直转动增量95以使第二分度位置82与倾斜轴承70对齐时线性弹簧72被克服。在靠背34上的朝向竖直位置施加持续或附加的力时，控制环56能够进一步转动第二竖直增量96以使第一分度位置81与倾斜轴承70对齐。
这些手动超驰调节是在手动倾斜套环62处于图8的倾斜锁定位置时发生的。手动倾斜套环62的锁定表面与开槽环38的捕获槽64对齐，并向内按压倾斜轴承70，从而使倾斜轴承70径向地向内偏移，并接合控制环56的倾斜控制凹槽76。在图6中被称为第一竖直增量95和第二竖直增量96的控制环56的转动分别与通过沿螺旋第三凹槽部分103的运动97和沿螺旋第二凹槽部分102的运动98的倾斜轴承70相对于控制环56的重新定位相关联。与靠背34的竖直相关联的竖直增量95和96处于与靠背34的倾斜相关联的倾斜增量91和92的转动方向相反的转动方向。
为了促进竖直增量，施加到靠背34的力被转换成围绕枢转轴线22的扭矩，并且该扭矩通过螺旋凹槽部分103和102被转换成在倾斜轴承70上的线性力，以克服线性偏置弹簧72。然而，线性第一凹槽部分101纵向延伸，因此当靠背34到达竖直位置时，超过图6中的第二竖直增量96的转动被阻止。此外，螺旋第二凹槽部分102和螺旋第三凹槽部分103分别从第二分度位置82和第三分度位置83沿共同的方向周向延伸，以仅促进扭矩向倾斜轴承70和线性偏置弹簧72上的力的单向转换。因此，超越控制特征用于响应于靠背34上的竖直力而允许控制环56相对于外轴26竖直转动，同时防止反向转动并防止在不使用倾斜控制装置108的情况下靠背34从任意给定倾斜设定进一步倾斜。通过在外轴的底板40中的相应槽60中的控制环56的第一端突出部58进一步防止超出倾斜范围的运动。
倾斜控制凹槽76具有弧形壁，该弧形壁适应倾斜轴承70的半径，并且当手动倾斜套环62处于倾斜解锁位置时弧形壁促进第一倾斜步骤93和第二倾斜步骤94，并且当手动倾斜套环62处于倾斜锁定位置时，促进沿着螺旋凹槽部分的超越控制竖直运动97和98。
无论经过的空乘员准备被占据的或者未占据的座椅组件以供使用，还是由后座乘客撞击座椅而施加的力，手动超越控制特征都允许在不使用倾斜控制装置108的情况下使靠背返回到竖直状态，通过该手动超越控制特征，能够通过力来克服倾斜设定。通过允许倾斜的靠背在力的作用下恢复到竖直状态，超越控制特征还用作突破特征，以防止或减少靠背在返回竖直状态时通过能量消耗对后座乘客造成的伤害。
在多功能转动锁定机构20的上述手动倾斜和手动超越控制功能中，控制环56被认为与内轴30不可转动地接合。因此，由于允许控制环56围绕枢转轴线22相对于外轴26部分地转动，内轴30随控制环56转动。在图1的示例中，这对应于与内轴30连接的靠背34，该靠背相对于与外轴26连接的框架构件32枢转。转动锁定机构20进一步具有自动突破释放功能，该自动突破释放功能允许靠背34在紧急情况下不管控制环56的位置如何而向前枢转。
特别地，称为自动释放套环130的第二套环的位置确定控制环56是否能够相对于内轴30转动。在倾斜控制凹槽76的环和控制环56的第二端55之间限定锁定槽口78(图6)的环。锁定槽口78以与称为自动释放轴承80的第二轴承一一对应的方式围绕控制环56的外部在周向上均匀地间隔开。释放轴承80在所示示例中显示为球轴承。
内轴30具有纵向延伸的圆柱体132，该圆柱体具有用于附接到枢转结构(例如图1的靠背34)的第一端134，和在其附近限定捕获孔138的环的第二端136。从第一端134径向向外延伸的安装板140具有安装孔，内轴30使用诸如如图所示的螺栓之类的紧固件能够通过所述安装孔被不可转动地附接到枢转结构，例如图1的枢转靠背34。
捕获孔138以与自动释放轴承80和锁定槽口78一一对应的方式在周向上均匀地间隔开，所述自动释放轴承和锁定槽口在径向上位于自动释放套环130的下方。穿过圆柱体132的第二端136限定每个捕获孔，从而允许每个捕获孔138中的相应的释放轴承80从孔朝向控制环56径向地向内偏移，或从孔朝向手动倾斜套环62径向地向外偏移。释放轴承80的尺寸设计为在任一偏移位置中部分地保持在捕获孔138中。自动释放套环130的转动位置根据释放轴承80是否被向内挤压以接合控制环56或被允许向外偏移以与控制环56脱离而确定控制环56是否能够相对于内轴30转动。
在组装的转动锁定机构20(图3)中，自动释放套环130定位为在纵向上邻近手动倾斜套环62。控制环56的第二端55(图6)容纳在内轴30的圆柱体132的第二端136内，所述第二端抵接外轴26的开槽环38的纵向端，如图5所示。释放套环130可枢转地安装在围绕捕获孔138的圆柱体的第二端上。释放套环130具有与释放轴承80和捕获孔138一一对应的释放凹部142。释放凹部142围绕释放套环130的内部在周向上均匀地间隔开，并且由径向向内面向的锁定表面144隔开，当释放套环130处于如图11所示的锁定位置时，该锁定表面与释放轴承80接合。释放凹部142具有通向锁定表面144的倾斜壁，以促进释放轴承80的过渡。
在自动释放套环130的锁定位置中(图11)，锁定表面与内轴30的捕获孔138对齐，并向内按压释放轴承80，从而使释放轴承径向向内偏移并接合控制环56的锁定槽口78(图6)。只要释放轴承80接合控制环56，内轴30和控制环56就不可转动地接合。
自动释放套环130能够从锁定位置(图11)枢转到释放位置(图12)。在释放套环130的释放位置，释放凹部142与内轴30的捕获孔138对齐，从而允许释放轴承80径向向外偏移到释放凹部142中，并从控制环56的锁定槽口78脱出。这将释放轴承80与控制环56脱离，并允许控制环56在有限的释放转动范围内相对于内轴30转动。
从控制环56的第二端55纵向延伸的第二端突出部59(图3-5)通过与内轴30接合来限制释放转动范围。第二端突出部59中的每个由在内轴30的第二端136内的环形唇部148中限定的相应的弓形轨道146(图10)容纳。轨道146的弓形长度相对于第二端突出部59的尺寸允许在通过自动释放套环130将控制环56从内轴30释放时，控制环56在与靠背34可用的枢转范围相对应的释放转动范围内相对于内轴30枢转。这些自动释放特征允许靠背在诸如快速飞机减速和撞击之类的紧急情况下向前枢转，从而防止或减少了乘客用足够的力从后面撞击靠背34以造成严重受伤的可能性。在至少一个实施例中，通过第二端突出部59与轨道146的接合而预先确定的释放转动范围允许靠背34向前移动超过竖直位置，但是阻止靠背在突破条件下到达座椅组件的座椅底板。
虽然使自动释放套环130枢转的各种其他方式都在这些描述的范围内，但是移位突出部150(图9)从自动释放套环130径向向外延伸，以用于使套环在锁定位置(图11)和释放位置(图12)之间枢转。图2和图11-12示出了通过移位突出部150接合释放套环130的自动释放装置152的特定示例。自动释放装置152包括共同定位自动释放套环130的第一连杆154和第二连杆156。
一对平行的铰链板158从内轴30的圆柱体的外部径向延伸。第一连杆154在其第一端枢转地安装到铰链板158之间的内轴30。第一连杆154的第二端枢转地附接到第二连杆156的第一端。触发臂160从第一连杆154的第一端延伸。第二连杆156的第二端枢转地附接到自动释放套环130的移位突出部150。当自动释放套环130处于锁定位置时，触发臂160从第一连杆154径向延伸。触发臂160的运动使第一连杆154径向地向外拉动第二连杆156的第一端，使第二连杆将移位突出部150和自动释放套环130拉到释放位置。在所示的实施例中，惯性质量162安装在触发臂160上，使得惯性力能够促使自动释放套环130的释放。特别地，在诸如快速飞机减速和撞击之类的紧急情况下，当惯性质量162相对于内轴30向前运动时，自动释放装置152使自动释放套环130从锁定位置枢转到释放位置。这可以在后座乘客向靠背施加力之前进行。因此，通过该特征，当乘客从后面撞击靠背时或当乘客从后面撞击靠背之前，靠背可以被释放以向前枢转。
转动锁定机构20包括扭力弹簧166，该扭力弹簧相对于外轴26将内轴30持续地偏置到与图1示例中的靠背34的竖直位置相对应的相对枢转位置。扭力弹簧的第一端具有径向向内延伸的段168(图3)，该段特别是通过使用如图3所示的缆线带170或其他紧固件不可转动地接合外轴26。扭力弹簧166的第二端具有径向向外延伸的段172，该段通过从内轴30的第一端134纵向延伸的止动突出部174(图2)与内轴30接合。扭力弹簧166具有同心地定位在中心轴36内的螺旋线圈。当手动倾斜套环62允许时，扭力弹簧166使靠背34返回或辅助其到竖直位置。
内部衬套176(图4)具有同心地定位在中心轴36的内圆柱壁和扭力弹簧166的螺旋线圈之间的圆柱体，以促进线圈的变形并在转动锁定机构20工作时保护中心轴36。内部衬套176具有环形唇部178，该环形唇部从圆柱体延伸并枢转地接合内轴30，从而有助于保持内轴30和外轴26的对齐。
组件衬套180保持内轴30与外轴26对齐和组装。在内轴30的第一端134内的环形唇部182容纳并接合组件衬套180。组件衬套180容纳中心轴36的纵向端50，并有助于保持内轴30和外轴26的对齐，同时允许内轴30随着转动锁定机构20的操作而枢转。中心轴36的周向锁定凹槽48以足够的公差纵向延伸超出组件衬套180，以允许锁环52卡入已组装的机构(图2)中的锁定凹槽48中，从而将组件衬套180和其他部件卡住，同时允许上述的枢转运动。
多功能转动锁定机构20进一步用作第三座椅组件部件的枢转支座，例如在图1的示例中靠背34后面的桌子。在图13中示出了被称为桌子支撑臂184的支撑臂，该支撑臂处于与图1的示例中的靠背34后面的桌子的展开相对应的第一枢转位置中。图14示出了处于与桌子的收起相对应的第二枢转位置中的桌子支撑臂。如图4所示，臂184包括径向延伸以支撑桌子的线性部分186。安装钩188连接到线性部分以接合内轴30的圆柱体的外部。接合齿190从安装钩的末端径向地向内延伸。
穿过中心轴36限定周向延伸的第一接合槽37(图13)，并且穿过内轴30的圆柱体限定周向延伸的第二接合槽31(图5)。第一接合槽37是外轴26的特征，因此，在图1的示例中，第一接合槽37与座椅组件的框架构32固定。第一接合槽37的前端限制桌子支撑臂的最大展开角度。当靠背34倾斜并朝竖直方向返回时，第二接合槽31与内轴30一起枢转。通过在桌子支撑臂返回竖直状态时接合齿190，第二接合槽31的后端限制桌子支撑臂可用的枢转范围，以对应于靠背34的当前倾斜角度。该特征阻止在靠背34返回其竖直期间桌子支撑臂经过所述靠背。
虽然前面的描述仅通过示例的方式提供了本发明的实施例，但是可以预见，其他实施例可以执行相似的功能和/或实现相似的结果。任何和所有这样的等同实施例和示例都在本发明的范围内，并且旨在由所附权利要求书覆盖。

Claims (20)

1.一种座椅倾斜机构，包括：
可附接到第一座椅组件部件的第一轴，所述第一轴具有限定捕获槽的开槽环和内部环形空间；
控制环，其第一端设置在所述环形空间中；
可附接到第二座椅组件部件的第二轴，所述第二轴与控制环的第二端接合；
围绕所述开槽环可转动地设置的第一套环，所述第一套环具有多个释放凹部；以及
在所述第一套环下方分别保持在捕获槽内的多个第一轴承，
其中：
在所述第一套环的第一转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽对齐，以使所述第一部件和第二部件可转动地脱离；并且
在所述第一套环的第二转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽不对齐，以使所述第一座椅组件部件和第二座椅组件部件可转动地接合。
2.根据权利要求1所述的座椅倾斜机构，其中，在所述第一套环的第一转动位置中，所述第一轴承从捕获槽朝向控制环部分地偏移；并且，在所述第一套环的第二转动位置中，所述第一轴承能够从捕获槽朝向第一套环部分地偏移。
3.根据权利要求1所述的座椅倾斜机构，其中，所述第一轴包括中心轴，并且所述内部环形空间限定在中心轴与开槽环之间。
4.根据权利要求3所述的座椅倾斜机构，其中，所述中心轴具有延伸到开槽环之外并且被内轴容纳的纵向端部。
5.根据权利要求1所述的座椅倾斜机构，还包括第二套环，所述第二套环围绕第二轴的端部可转动地设置，其中：
在所述第二套环的第一转动位置中，所述第二轴与控制环的第二端不可转动地接合；并且
在所述第二套环的第二转动位置中，所述第二轴与控制环的第二端可转动地脱离。
6.根据权利要求5所述的座椅倾斜机构，还包括多个第二轴承，所述多个第二轴承在第二套环下方分别保持在第二轴的端部中的捕获孔内，其中，在所述第二套环的第一转动位置中，所述第二轴承从捕获孔朝向控制环部分地偏移；并且，在所述第二套环的第二转动位置中，所述第二轴承能够从捕获孔朝向第二套环部分地偏移。
7.根据权利要求5所述的座椅倾斜机构，还包括手动控制装置，所述手动控制装置接合第一套环并且可操作以使第一套环在所述第一套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动；以及自动释放装置，所述自动释放装置接合第二套环并且可操作以使第二套环在所述第二套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动。
8.根据权利要求7所述的座椅倾斜机构，其中，所述自动释放装置包括在触发臂上的惯性质量，所述触发臂能够通过惯性力移动，以将所述第二套环移动到第二转动位置。
9.根据权利要求1所述的座椅倾斜机构，还包括可附接到所述第一座椅组件部件的支撑臂，所述支撑臂可枢转地安装在第二轴上。
10.根据权利要求1所述的座椅倾斜机构，其中，所述控制环具有螺旋凹槽，当所述第一套环处于所述第一转动位置时，通过克服弹簧的力，所述第一轴承能够抵抗弹簧的力在所述螺旋凹槽中移动，从而允许所述第二座椅组件部件相对于第一座椅组件部件转动。
11.一种乘客座椅组件，包括：
框架构件；
靠背；和
靠背倾斜机构，包括：
附接到框架构件的第一轴，所述第一轴具有限定捕获槽的开槽环和内部环形空间；
控制环，其第一端设置在所述环形空间中；
附接到所述靠背的第二轴，所述第二轴与控制环的第二端接合；
围绕所述开槽环可转动地设置的第一套环，所述第一套环具有多个释放凹部；以及
在所述第一套环下方分别保持在捕获槽内的多个第一轴承，
其中：
在所述第一套环的第一转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽对齐，以使所述框架构件和靠背可转动地脱离；并且
在所述第一套环的第二转动位置中，所述多个释放凹部与捕获槽不对齐，以使所述框架构件件和靠背可转动地接合。
12.根据权利要求11所述的乘客座椅组件，其中，在所述第一套环的第一转动位置中，所述第一轴承从捕获槽朝向控制环部分地偏移；并且，在所述第一套环的第二转动位置中，所述第一轴承能够从捕获槽朝向第一套环部分地偏移。
13.根据权利要求11所述的乘客座椅组件，其中，所述第一轴包括中心轴，并且所述内部环形空间限定在中心轴和开槽环之间。
14.根据权利要求13所述的乘客座椅组件，其中，所述中心轴具有延伸到开槽环之外并且被内轴容纳的纵向端。
15.根据权利要求11所述的乘客座椅组件，还包括第二套环，所述第二套环围绕第二轴的端部可转动地设置，其中：
在所述第二套环的第一转动位置中，所述第二轴与控制环的第二端不可转动地接合；并且
在所述第二套环的第二转动位置中，所述第二轴与控制环的第二端可转动地脱离。
16.根据权利要求15所述的乘客座椅组件，还包括多个第二轴承，所述多个第二轴承在第二套环下方分别保持在第二轴的端部中的捕获孔内，其中，在所述第二套环的第一转动位置中，所述第二轴承从捕获孔朝向控制环部分地偏移；并且，在所述第二套环的第二转动位置中，所述第二轴承能够从捕获孔朝向第二套环部分地偏移。
17.根据权利要求15所述的乘客座椅组件，还包括手动控制装置和自动释放装置，所述手动控制装置接合第一套环并且可操作以使第一套环在所述第一套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动；所述自动释放装置接合第二套环并且可操作以使第二套环在所述第二套环的第一转动位置和第二转动位置之间移动。
18.根据权利要求17所述的乘客座椅组件，其中，所述自动释放装置包括固定到触发臂的惯性质量，所述触发臂能够通过惯性力移动，以将第二套环移动到第二转动位置。
19.根据权利要求11所述的乘客座椅组件，还包括可附接到桌子的桌子支撑臂，所述支撑臂可枢转地安装在第二轴上。
20.根据权利要求11所述的乘客座椅组件，其中，所述控制环具有螺旋凹槽，当所述第一套环处于第一转动位置中时，通过克服弹簧的竖直力，所述第一轴承能够抵抗弹簧的力在螺旋凹槽中移动，从而允许所述靠背相对于框架构件转动到竖直位置。
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