本專利申請要求于2015年12月4日提交的美國臨時申請第62/263，226號的優先權，通過引證將其全部內容接合于本文中。

技術領域

本文中公開的主題涉及頭枕(head restraints)，并且更具體地，涉及棘齒式車輛頭枕組件。

背景技術：

諸如汽車的許多車輛包括在乘坐者的座椅頂部上且在乘坐者的頭部附近的位置中的頭靠部或頭枕。頭枕通常為了舒適是加墊子的、高度可調節的，并且大部分通常由與座椅的其余部分相同的材料制成。當汽車行駛時，適當調節的頭靠部可以減少碰撞事件中的受傷風險。遺憾的是，頭枕的調節常常是麻煩的并且可能使乘坐者放棄進行合適的調節。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，頭枕組件包括包含橫向構件的基座。還包括具有殼體的頭枕。進一步包括至少部分地由殼體限定的內部腔體。還進一步包括布置在內部腔體內的鎖定機構組件，該鎖定機構組件包括第一鎖定構件和第二鎖定構件，第一鎖定構件包括多個齒并且第二鎖定構件包括單個鎖定齒，其中多個齒和單個鎖定齒彼此能接合并且相對于彼此在第一方向和第二方向上能選擇性地旋轉。還包括具有第一支腿和第二支腿的框架，第一鎖定構件和第二鎖定構件布置成接近于第一支腿和第二支腿中一個的內邊緣。進一步包括與第二鎖定構件接合的致動器臂，致動器臂的致動需要通過偏壓多個齒和單個鎖定齒脫離接合而選擇性地允許第二鎖定構件相對于第一鎖定構件在第二方向上旋轉，其中在第一方向上旋轉不需要多個齒和單個鎖定齒的分離。

根據本發明的另一方面，頭枕組件包括包含橫向構件的基部。還包括具有殼體的頭枕。進一步包括至少部分地由殼體限定的內部腔體。還進一步包括布置在內部腔體內的鎖定機構組件，鎖定機構組件包括第一鎖定構件和第二鎖定構件，第一鎖定構件包括多個齒并且第二鎖定構件包括單個鎖定齒，其中多個齒和單個鎖定齒彼此能接合。還包括與第二鎖定構件接合的致動器臂，致動器臂的致動需要通過偏壓多個齒和單個鎖定齒脫離接合而選擇性地允許第二鎖定構件相對于第一鎖定構件在第二方向上旋轉，其中在第一方向上旋轉不需要多個齒和單個鎖定齒的分離。進一步包括圍繞基部的橫向構件卷繞并且與鎖定機構組件接合以在第二方向上偏壓頭枕的扭簧。

附圖說明

具體指出了被視為本發明的主題并且在本所附權利要求中明確要求保護本主題。本發明的前述和其它特征和優勢將通過以下結合附圖的詳細描述清晰可見，附圖中：

圖1是頭枕組件的前立體圖；

圖2是頭枕組件的后立體圖；

圖3是移去蓋的頭枕組件的后立體圖，其示出了位于其內部腔體內的頭枕組件的各個部件；

圖4是頭枕組件的部分剖切的側視圖，其示出了鎖定機構組件；

圖5是移去蓋和殼體的頭枕組件的側視局部截面圖；

圖6是移去蓋和殼體的鎖定機構的前立體圖；

圖7是預組裝狀態下的框架和基部的后立體圖；以及

圖8是組裝狀態下的框架和基部的截面圖。

詳細的描述參考附圖通過舉例的方式說明了本發明的實施方式，以及優點和特征。

具體實施方式

參照圖1和圖2，頭枕組件10是示意性地描繪的。頭枕組件10包括基部14(也可以稱為“支架”)，該基部可安裝至車輛座椅(未示出)，并且更具體地，可安裝至車輛座椅的座椅靠背的上部。在所示實施方式中，基部14由單塊金屬形成并且包括安裝或可安裝至車輛座椅的座椅靠背的頂部的兩個平行的立柱部分18，如本領域技術人員所述理解的。立柱部分18中的每個均包括相應的細長直線部分22。直線部分22中的每個均延伸至形成在座椅靠背的頂部的相應的孔中以將頭枕組件10附接至車輛座椅。

參照圖3，示出了移去蓋41(圖1和圖2)的頭枕組件10，以示出頭枕組件10的內部腔體12以及部分地或完全地布置在其中的部件。如示出的，基部14還包括將兩個立柱部分18相互連接的橫向構件部分26。當基部14被連接至車輛座椅時，立柱部分18通常是豎直的，并且橫向構件部分26通常是水平的。橫向構件部分26包括區段30、32、34。當基部14連接至直立的車輛座椅時，區段30、32中的每個均在基本上垂直于軸線A1方向上從立柱部分18中的相應一個的上端延伸。區段34基本上平行于軸線A1延伸以將區段30、32相互連接。應理解可以包括更多或更少的區段以形成橫向構件部分26的替換實施方式。

如至少圖1和圖2所示，頭枕組件10還包括可操作地連接至基部14的頭枕40。在所描繪的實施方式中，頭枕40包括為頭枕40提供剛性結構的殼體44(圖3)。頭枕40還包括蓋41，該蓋相對于殼體44安裝以便與其一起運動。頭部保護墊子由軟泡沫或類似的材料組成以在車輛座椅的人類乘坐者的頭部與頭枕殼體44之間設置墊子。頭部保護蓋覆蓋墊子和殼體的至少一部分以提高頭枕的美感。示例性蓋材料包括織物、乙烯樹脂、皮革等。

殼體44由外殼48組成。在一些實施方式中，外殼48是單塊結構。外殼48至少部分地限定其之間的內部腔體12，如以上提到的。外殼48可以由許多預期材料形成。在一個實施方式中，外殼48由塑料形成。兩個開孔由蓋41和/或外殼48限定并且均被配置為接收區段30、32中的一個。基部的區段30、32延伸穿過開孔中的相應一個以進入內部腔體12。區段34延伸穿過由固定至殼體44的保持部件80部分地限定的相應的開孔，如以下詳細描述的。保持部件80可以固定至外殼48，如所示的。與保持部件80和橫向構件部分26的精確的結構布置無關，保持部件80允許外殼48相對于區段34的軸線A1的旋轉運動。

參照圖4至圖6，鎖定機構組件100選擇性地將頭枕40與基部14鎖定，從而防止頭枕40相對于基部14圍繞軸線A1旋轉。鎖定機構100被配置為使得車輛用戶或乘坐者可以調節頭枕40相對于基部14(和座椅的座椅靠背)的旋轉(即，角度)位置以優化舒適度。更具體地，鎖定機構組件100將頭枕40選擇性地鎖定在多個不同的旋轉位置中的任一個處。

鎖定機構組件100包括第一鎖定構件104(可以稱為“鎖定板”或“下部鎖定棘輪”)和第二鎖定構件108(可以稱為“鎖定桿”或“上部鎖定棘輪”)。第一鎖定構件104限定多個齒112。第二鎖定構件108限定單個鎖定齒116。

如上所述，第一鎖定構件104相對于橫向構件部分26的區段34可旋轉地安裝，使得第一鎖定構件104選擇性地圍繞軸線A1可旋轉。更具體地，第一鎖定構件104限定一圓孔130(圖6)，橫向構件部分26延伸穿過該圓孔。在其默認位置(圍繞軸線A1)，第一鎖定構件104被布置為使得單個鎖定齒116與多個齒112接觸，并且因此與多個齒接合。

鎖定構件104、108被布置為使得，在包括殼體44的頭枕40相對于基部14圍繞軸線A1在向前方向138上旋轉時，第二鎖定構件108橫過第一鎖定構件104滑動，并且，更具體地，單個鎖定齒116滑動橫過多個齒112。齒112、116在向前方向138不自鎖(圖1)；也就是說，齒112、116不防止頭枕40在向前方向上圍繞軸線A1旋轉。當第二鎖定構件108橫過第一鎖定構件104滑動時，隨著齒116在齒112的相應的一個上橫移，多個齒112迫使單個鎖定齒116向上(如在附圖中觀察到的)并遠離第一鎖定構件104，直至殼體44的進一步旋轉使得齒116擱置在齒112之間的相應的空間中。由齒112所引起的齒116的向上運動(在殼體44圍繞軸線A1的旋轉過程中)致使第二鎖定構件108圍繞軸線A1樞轉。

齒112、116圍繞軸線A1在向后旋轉方向142上自鎖。也就是說，施加于頭枕40上的促使頭枕圍繞軸線A1在向后方向142上旋轉的力不會導致頭枕40的旋轉，這是因為齒112、116將被鎖定并防止這樣的運動。然而，如上所述，當力被施加于頭枕40上促使頭枕40在第一旋轉方向138上圍繞軸線A1旋轉時，齒116將橫過齒112滑動，從而允許頭枕40在向前方向138上旋轉。

參照圖3和圖5至圖7，框架90布置在頭枕組件10的內部腔體12內?？蚣?0沿著其外周大致為U形，其具有向下延伸的支腿92、94的并且可操作地耦接至殼體44。在所示實施方式中，框架90利用多個機械緊固件耦接至前部外殼48。為了提高可用于框架90與前部外殼48之間的連接的表面面積，提供有框架90的前面89。在所示實施方式中，前面89位于接近于框架90的上部區域，但應理解，中間區域和下部區域也可以是用于前面89的位置。這個附加的表面面積提高了整個組件的結構完整性。

支腿92終止于第一端部區域96并且支腿94終止于第二端部區域98。每個端部區域96、98被插入保持部件80的間隙91中?？蚣?0和保持部件80在圖7中被示出為處于預組裝狀態并且圖8中被示出為處于組裝狀態。如所示的，框架90和保持部件80結合以形成保持橫向構件部分26的區段34的橫向構件開孔93。襯套95布置在端部區域96、98與區段34之間以使端部區域96、98與橫向構件26隔離。這在框架90由鋼形成的實施方式中尤其有利。另外，該布置便于容易的組裝。

至少一個扭簧174圍繞橫向構件部分26纏繞并且可操作地耦接至鎖定機構100以保持對頭枕40的向后偏壓；也就是說，彈簧174在向后旋轉方向142上推動頭枕40。在所示實施方式中，包括單個彈簧174。單個彈簧可以如下地使用：基于將鎖定構件104、108并且更具體地第一鎖定構件104定位在橫向構件區段34的位置處，即，在框架90的內表面處，如以下論述的。

框架90還在每個向下延伸的支腿92、94中限定銷接收開孔99。銷162延伸穿過開孔99并且穿過第二鎖定構件108中的孔，從而提供使第二鎖定構件108繞其旋轉的軸線，以用于與第一鎖定構件104分離。另外，向前止動銷170可操作地耦接至第一鎖定構件104。向前止動銷170延伸穿過第一鎖定構件104的開孔并且穿過框架90的支腿中的一個中的狹槽171(圖7)。向前止動銷170可以壓配合至第一鎖定構件104并且在狹槽171內行進以在銷170與狹槽171的前端接觸時限制頭枕40的向前運動。除了起到向前止動元件的作用之外，向前止動銷170通過其與彈簧174之間的相互作用而固定該彈簧。第一鎖定構件104上的止動表面214迫使第二鎖定構件108在頭枕40的最向后的位置處重新接合鎖定齒112。這些特征限定了頭枕行進的最向前和最向后的位置。

如在圖3、圖5和圖6中最佳示出的，致動器臂178被設置成便于鎖定機構組件100的操作。致動器臂178是通過多個連接區段形成的連桿。在一個實施方式中，連接區段由塑料形成。第一連接區段180可操作地耦接至第二鎖定構件108。第一連接區段180與第二鎖定構件108之間的耦接關系可以任意合適的方式完成。例如，銷、螺釘等可以插入穿過部件或者可以形成螺紋關系。與精確的耦接無關，第一連接區段180在其第一端182處接合。第一連接區段180在第二端184處可操作地耦接至連接件186，該連接件耦接至殼體44和/或框架90。盡管以上描述為第一連接區段180與連接件186之間的耦接關系，但在一個示例性實施方式中，部件彼此一體地形成。一個或多個鉸接部分188存在于一些實施方式中以允許總體連桿(即，致動器臂178)在操作過程中的彎曲。在由單個一體形成的結構形成的實施方式中，在與致動器臂178的其余部分相比時，致動器臂178的鉸接部分188是具有較小的截面面積的網狀部分(web portion)。網狀部分便于總體連桿的彎曲，如上所述。

連接件186還耦接至第二連接構件190，或者與第二連桿構件一體形成。第二連接構件190包括第一區段192和第二區段194。第一區段192耦接至連接件186并且以與第一連接構件180相對平行的方式基本豎直定向。第二區段194從第一區段192基本水平延伸。致動器臂178在鎖定位置與解鎖位置之間選擇性地操縱以使第二鎖定構件108運動，從而鎖定和解鎖鎖定機構組件100。

致動器臂178由于耦接至連接件186的扭簧196而向著鎖定位置偏壓。在鎖定位置中，第二鎖定構件108自由地擱置在保持齒112和116的接合的位置下。當致動器臂178處于解鎖位置中時，第一連接構件180推動第二鎖定構件108圍繞銷162旋轉使得齒116不與齒112接觸。因此，當致動器臂178處于解鎖位置中時，齒112、116不干擾頭枕40圍繞軸線A1在向前方向138或在向后方向142上的旋轉。

如上所述，第一鎖定構件104和第二鎖定構件108布置成非常接近于框架90的向下延伸的支腿92或94中的一個的內邊緣。在一些實施方式中，鎖定構件104、108與框架90的內邊緣鄰接。雖然鎖定構件104、108被示出為與支腿94的內邊緣非常接近，但應理解，鎖定構件可以可替換地與支腿92非常接近。接近于框架90的邊緣的定位允許使用單個彈簧174。

頭枕40包括用戶在頭枕40的蓋之外可接近的按鈕204。按鈕204可操作地耦接至推桿208，即，與致動器臂178的第二連接構件194的第二區段194接觸。在按鈕204被按下時，其使推桿208抵靠致動器臂178移動使得致動器臂178克服彈簧196的偏壓并且移動至解鎖位置。一旦按鈕204被釋放，彈簧196就使致動器臂178返回至鎖定位置。如上所述，致動器臂178可被配置為在用按鈕204致動致動器臂178的過程中稍微彎曲。具體地，存在便于期望量的彎曲的沿著制動器臂的一個或多個區域。活動鉸接件或其他柔性構件包括在構造為彎曲的每個位置處。因此，在頭枕40的正常操作過程中，利用釋放的按鈕204，車輛用戶可以通過使頭枕圍繞軸線A1在向前方向138上旋轉來調節頭枕40的位置；在用戶停止旋轉頭枕時，頭枕40將保持在其所處于的任何位置，這是因為彈簧174將在向后方向142上推動頭枕40，然而，齒112、116將防止頭枕的向后運動。齒112、116在頭枕40圍繞軸線A1向前或向后可旋轉地調節時提供增加的制動。為了使頭枕向后移動，車輛用戶可以按下按鈕204，從而移去齒112、116之間的接觸，并且彈簧174將使頭枕40返回至其完全直立位置。

雖然已經結合僅有限數量的實施方式詳細地描述了本發明，但應當容易理解的是本發明不限于這種公開的實施方式。相反地，可以修改本發明以結合迄今尚未描述但符合本發明的精神和范圍的任何數量的變化、改變、替換、或等效布置。此外，雖然已經描述了本發明的各種實施方式，但應當理解的是本發明的各方面可以僅包括一些所描述的實施方式。因此，本發明不應被視為限于前面的描述，而是僅由所附的權利要求的范圍限定。