腳凳裝置的製作方法
2023-10-10 21:08:19 1
專利名稱：腳凳裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種腳凳裝置(ottoman device)，其腳凳主體可伸出到座椅的前方，或收在座椅內。
背景技術：
根據2000-201772A中公開的一種已知腳凳裝置，通過轉動位於座椅下方的螺釘而使螺母在座椅的前後方向上移動，並且通過搖動一個與螺母聯接的主連杆以及包含一連杆裝置的轉動連杆，腳凳主體的姿態在收納狀態和展開狀態之間進行調整。
由於腳凳裝置具有螺釘，以便調整和支撐腳凳主體的位置，座椅下方需要設置大的空間，以便容納腳凳主體。然而，如果空間是有限的，並且需要減小從車輛地板到座椅表面的距離，則難以將這樣的腳凳裝置容納在座椅下方。
此外，腳凳裝置具有這樣一種結構，其中兩個轉動連杆以及主連杆支撐沿腳凳主體的前方或下方施加給腳凳主體的一過大的外力。在這樣的情況下，螺母與螺釘接合，以便不在座椅的前後方向上移動，然而，因為主連杆連接到螺母上從而是可轉動的，當外力沿向前的方向施加到腳凳主體上時，僅通過利用連杆的剛性，就可支撐腳凳的主體並且保持腳凳主體的姿態。這是因為所有的連杆彼此可轉動地聯接而不鎖定在特定部分上。因此，為了確保腳凳主體的支撐強度，每個連杆基本上需要加厚。
此外，為了將腳凳主體展開到上方位置，需要設置更長的轉動連杆，並且需要縮短轉動連杆之間的間隙。因此，更難以保持腳凳主體的姿態。
因此需要提供一種腳凳裝置，其可恰當地確保腳凳主體的支撐強度。
JP06-031967Y中公開的另一種腳凳裝置藉助於一種四連杆機構而將一個容納在座椅下方的腳凳主體向前方展開。具體地，腳凳裝置包括一個具有一壓縮彈簧的機械鎖定裝置(一軸杆鎖定裝置)，腳凳主體的頂端部通過該壓縮彈簧而連接到一座墊的底部。當機械鎖定裝置藉助於一釋放杆(一個操縱部分)而解鎖時，腳凳主體向座椅前方搖動和展開。另一方面，當腳凳裝置處於展開狀態並且由釋放杆解鎖時，腳凳主體被搖動並容納在座椅下方。
在該結構中，因為當腳凳主體的位置從收納狀態變成展開狀態時，該腳凳主體轉動，隨著鎖定裝置的杆的展開，壓縮彈簧伸長，而偏壓力(彈簧力)變得越來越小。
另一方面，如JP06-031967Y的圖2和圖5中所示，比較當腳凳主體處於展開狀態時與當腳凳主體處於收納狀態時，轉動中心A1(轉動中心B1)與壓縮彈簧的作用方向之間的角度，這些角度幾乎相同，或者展開狀態時的角度比收納狀態時的角度小。
此外，為了通過利用壓縮彈簧的偏壓力而升起腳凳主體(以展開腳凳主體)，當腳凳主體處於展開狀態時，由偏壓力在轉動中心(A1或B1)的附近產生的扭矩設定為等於或大於腳凳主體的重力矩。
這樣，當人力收納腳凳主體時，隨著壓縮彈簧被壓縮，偏壓力變得越來越大，從而需要大的操作力來收納腳凳主體。
發明內容
根據本發明的一個方面，一種腳凳裝置包括一個轉動連杆，其可轉動地支撐在一座椅的前端，以便支撐一腳凳主體，根據該轉動連杆朝第一方向及第二方向轉動，該腳凳主體展開到座椅的前方或收納在座椅內，其特徵在於所述腳凳裝置進一步包括一個用於阻止或允許該轉動連杆轉動的鎖定裝置，該鎖定裝置在該轉動連杆的轉動中心處安裝到該轉動連杆上。
通過下面參考附圖進行的詳細描述，本發明的上述和其它特徵以及特點將更加明顯。
圖1是示出了根據本發明第一實施例的腳凳裝置的側視圖；圖2是示出了根據本發明第一實施例的腳凳裝置的另一側視圖；圖3是圖2中示出的腳凳裝置沿III-III線的截面圖；圖4是示出了第一實施例的腳凳裝置的俯視圖；圖5是示出了第一實施例的腳凳裝置的傾斜立體圖；圖6是車輛座椅裝置的示意圖；圖7示出了展開角、偏壓力以及扭矩之間的關係曲線；圖8是示出了根據本發明第二實施例的腳凳裝置的側視圖；圖9是示出了根據本發明第二實施例的腳凳裝置的另一側視圖；圖10是圖8中示出的腳凳裝置沿X-X線的截面圖；以及圖11示出了展開角、偏壓力以及扭矩之間的關係曲線。
具體實施例方式
(第一實施例)下面根據附圖描述本發明的第一實施例。圖6示出一個側視圖，其示意性地示出了一個應用了本發明的車輛座椅裝置1。具體地，車輛座椅裝置1可作為一個座椅安裝在諸如汽車的車輛上。
如圖6所示，車輛座椅裝置1包括一座墊2以及腳凳裝置3。具體地，座墊2上形成有一容納空間2a，以便從前底部朝後向展開，而腳凳裝置3由與容納空間2a相對應的座墊2以隨後說明的方式支撐。
當腳凳裝置3位於如圖6所示的收納狀態時，腳凳裝置3定位成恰好容置在空間2a中。另一方面，當腳凳裝置3處於展開狀態時，腳凳裝置3展開於座墊2的前方。
圖1示出了處於展開狀態的腳凳裝置3的側視圖。圖2示出處於收納狀態的腳凳裝置3的側視圖。每個側視圖均是沿車輛座椅裝置1前方的左側觀察而得到的。如圖1和圖2所示，車輛座椅裝置1包括位於座墊2前端的座椅支架4，以便支撐座墊2。圖3示出了沿圖2中的III-III線的腳凳裝置的橫截面。圖4示出了處於展開狀態的腳凳裝置的俯視圖。如圖3和圖4所示，一安裝託架5和一安裝託架6在座椅寬度方向(圖3中左右方向)上成對地固定於座椅支架4上。如圖4所示，腳凳裝置3包括一個腳凳主體10、一對連杆裝置11以及一對拉伸螺旋彈簧12。具體地，當腳凳主體10處於展開狀態時，其用作擱腳板。設置在左手邊的連杆裝置11連接到安裝託架5上，而設置在右手邊的另一連杆裝置11連接到安裝託架6上，以便支持腳凳主體10。拉伸螺旋彈簧12均用作偏壓裝置(biasing means)。
更具體地，設置在車輛座椅裝置1前方的左手邊(圖4中設置在上方)的連杆裝置11包括一個主轉動連杆13、一個設置在左手邊上的副轉動連杆15、一個設置在左手邊的第一搖杆16以及一個設置在左手邊的第二搖杆17。具體地，主轉動連杆13用作第一轉動連杆，其藉助於鎖定裝置21而由安裝託架5支撐，而副轉動連杆15用作第二轉動連杆，其由安裝託架5可轉動地支撐。鎖定裝置21用於允許和阻止(鎖定和解鎖)主轉動連杆13相對於安裝託架5的轉動。
位於車輛座椅裝置1前方的右手邊(圖4中設置在下方)的連杆裝置11具有與設置在左側的連杆相同的結構和動態性能。具體地，設置在朝向車輛座椅裝置前方的右邊的連杆裝置11包括代替主轉動連杆13的一主轉動連杆14。主轉動連杆14用作一個由安裝託架6轉動支撐的第一轉動連杆。
主轉動連杆13和14包括一個沿座椅寬度方向上延伸的相同的轉動中心O1，並且分別設置在安裝託架5和6的一側(圖1中的左上方)。
除了主轉動連杆13形成為模製到鎖定裝置21之外，主轉動連杆13和14形成為相同的形狀。
由於除了主轉動連杆13和14之外，每個連杆裝置11形成為相同的形狀，下面將僅說明設置在左手側上的連杆裝置11的結構。設置在右手側的連杆裝置11的部件標記在括弧內。
副轉動連杆15具有一個沿座椅寬度方向上延伸的轉動中心O2，並且在圖1中由位於其右下端的安裝託架5(6)支撐。第一搖杆16包括第一端部16a以及第二端部16b，主轉動連杆13(14)包括一個第一端部13a(14a)以及中間部分13b(14b)，而支撐託架18包括一個第一端部18a以及一個第二端部18b(如圖5所示)。第一搖杆16的第一端部16a由主轉動連杆13(14)的第一端部13a(14a)可轉動地支撐，而第一搖杆16的第二端部16b由支撐託架18的第一端部18a(圖5中示出了第一端部18a)可轉動地支撐，支撐託架18固定於腳凳主體10。
第二搖杆17包括一個第一端部17a(圖1中的右下方)、一個第二端部17b(圖1中的左上方)以及一個中間部分17c。
第二搖杆17的第一端部17a由副轉動連杆15的第一端部15a可轉動地支撐，第二搖杆17的第二端部17b由支撐託架18的第二端部18b(圖5中示出了第二端部18b)支撐，而第二搖杆17的中間部分17c可轉動地連接到主轉動連杆13(14)的中間部分13b(14b)。
具體地，腳凳主體10由連杆裝置11而聯接到座椅的前端(安裝託架5和6)，連杆裝置11包括一個所謂的X-臂型的機構，以便在收納狀態和展開狀態之間調整腳凳主體10的致動。
例如，當腳凳主體10處於如圖1所示的展開狀態，並且副轉動連杆15朝一個方向(圖1中的逆時針方向)轉動時，主轉動連杆13(14)藉助於第二搖杆17而也朝相同的方向(圖1中的逆時針方向)轉動。然後，第一搖杆16的第二端部16b和第二搖杆17的第二端部17b以第一搖杆16和第二搖杆17摺疊的方式朝座椅後方運動。因此，如圖2所示，由第一和第二搖杆16和17支撐的腳凳主體10收納在容納空間2a內。
另一方面，當腳凳主體10處於如圖2所示的收納狀態，並且副轉動連杆15朝另一方向(圖2中的順時針方向)轉動時，主轉動連杆13(14)藉助於第二搖杆17也朝相同方向(圖2中的順時針方向)轉動。然後，第一搖杆16的第二端部16b以及第二搖杆17的第二端部17b以第一搖杆16和第二搖杆17展開的方式朝座椅前方運動。因此，由第一和第二搖杆16和17支撐的腳凳主體10展開到座椅的前方。
鎖定裝置21包括一個公知的鎖定/解鎖機構，該機構用於調整和保持主轉動連杆13相對於安裝託架5的轉角。
在本實施例中，將用於調整和保持座椅的後背相對於座墊的角度的多用途鎖定/解鎖機構(所謂的倚靠機構)用作鎖定裝置21。下面概略地說明鎖定裝置21的結構。鎖定裝置21包括一個外圓筒部分、一個內圓筒部分以及一個鎖定件。具體地，外圓筒部分形成為具有底部並連接到安裝託架5的圓筒形，以便與轉動中心O1同軸，內圓筒部分也形成為具有底部、由外圓筒部分支撐並且連接到主轉動連杆13的圓筒形。鎖定件允許和阻止外圓筒部分和內圓筒部分的相對轉動。圖5示出了腳凳裝置3的傾斜立體圖。如圖5所示，安裝託架5支撐一個與鎖定裝置21的鎖定件接合的釋放杆25。更具體地，通過隨著釋放杆25朝一個方向或另一方向轉動而對鎖定件進行致動，鎖定裝置21允許和阻止外圓筒部分和內圓筒部分之間的相對轉動，換言之，安裝託架5與主轉動連杆13之間的相對轉動。鎖定件基本上由一偏壓件(未示出)沿阻止相對轉動的方向偏壓。
如圖5所示，在座椅前端的左側(車輛座椅裝置1的前方左側)設置有一個操縱杆23。具體地，操縱杆23藉助於傳送線纜24而連接到釋放杆25，並且由此結構，當操作操縱杆23時，操縱杆23的操作力藉助於傳送線纜24而傳送，隨後釋放杆25朝一個方向轉動。另一方面，當釋放操縱杆23時，釋放杆25朝另一方向轉動，以便回復到其初始位置。具體地，當操縱操縱杆23時，藉助於鎖定裝置21，允許主轉動連杆13相對於安裝託架5的轉動，以便將腳凳主體10調整到適當位置。另一方面，當釋放操縱杆23時，藉助於鎖定裝置21，阻止主轉動連杆13相對於安裝託架5的轉動，以便將腳凳主體10保持在適當位置。
與鎖定裝置21的內圓筒件聯接的主轉動連杆13及主轉動連杆14也連接到扭轉杆22，以便與之形成為一體，扭轉杆22形成為圓柱形，並且以其軸線沿座椅寬度方向延伸的方式延伸。扭轉杆22的軸線的位置與轉動中心O1不相同，換言之，扭轉杆22的軸線位置在軸向上偏離轉動中心O1。
主轉動連杆13的轉動通過扭轉杆22而傳遞到主轉動連杆14，以便例如一起轉動主轉動連杆13和主轉動連杆14。此外，當通過鎖定裝置21控制主轉動連杆13不轉動時，連接到主轉動連杆13的鎖定裝置21也阻止了主轉動連杆14的轉動。具體地，在本實施例中，在主轉動連杆13上設置了單個的鎖定裝置，其可允許和阻止主轉動連杆13和主轉動連杆14二者的轉動。此外，藉助於由簡單剛性體製成的扭轉杆22，將主轉動連杆13的轉動傳遞到了主轉動連杆14。
在安裝託架5和安裝託架6與左副轉動連杆15和右副轉動連杆15之間設置有一對螺旋彈簧12，其設置為該對螺旋彈簧12對該腳凳主體10施加偏壓力(彈簧力)使得腳凳主體10朝座椅前方展開。具體地，如圖4和圖5所示，安裝託架5的一端形成有一溝槽5a，而安裝託架6的一端形成有一溝槽6a。在安裝託架5與安裝託架6之間設置有一座椅接合杆2，該座椅接合杆26的一端與溝槽5a接合，座椅接合杆26的另一端與溝槽6a接合。左和右副轉動連杆15之間設置有一個連杆接合杆27，連杆接合杆27的一端聯接到一個設置在左手邊的副轉動連杆15，連杆接合杆27的另一端聯接到設置在右手邊的另一副轉動連杆15。如圖4所示，連杆接合杆27形成為近似C形，以便朝座椅前方突出，而每個螺旋彈簧12以如下方式設置在連杆接合杆27與座椅接合杆26之間螺旋彈簧12的一端(彈簧鉤12a)與座椅接合杆26接合，而螺旋彈簧12的另一端(彈簧鉤12b)與連杆接合杆27接合。螺旋彈簧12設置成沿座椅寬度方向大致對稱。由於設置螺旋彈簧12是為了施加偏壓力，使其沿軸向方向拉伸，並且如圖1和圖2所示，收納狀態下的螺旋彈簧12均展開到其最大長度，而在圖2中，隨著副轉動連杆15朝順時針方向轉動，其長度逐漸縮短。這些螺旋彈簧12由其偏壓力而可協助腳凳主體10的展開。
如圖1和圖2所示，假設螺旋彈簧12的偏壓力是「P」，偏壓力P的作用點(彈簧鉤12b和連杆接合杆27之間的接合點)與轉動中心O2之間的距離是「L」，連接轉動中心O2和腳凳主體10前端的直線相對於腳凳主體10的收納狀態的角度是「α」，而連接轉動中心O2和偏壓力P的作用點的直線與偏壓力P的作用線(連接彈簧鉤12a和彈簧鉤12b的直線)之間的角度是「θ」。
由於當腳凳主體10收納在座椅下方時，隨著副轉動連杆15沿圖1中的逆時針方向轉動，螺旋彈簧12被拉伸而逐漸被拉長，隨著副轉動連杆15朝逆時針方向轉動，換言之，隨著展開角度α的變小，偏壓力P單調增加。具體地，如圖1所示，當腳凳主體10處於展開狀態時，此時展開角α變成最大值(α)，偏壓力P變成最小值P2。另一方面，如圖2所示，當腳凳主體10處於收納狀態，此時展開角α變成零度時，偏壓力P變成最大值P1。
在本實施例中，偏壓力P的作用點、作用線等以如下方式設定當腳凳裝置處於展開角α為最大值(α)的展開狀態時，角度θ變成最大值θ2；當腳凳裝置處於展開角α為零度的收納狀態時，角度θ變成最小值θ1，而從展開狀態到收納狀態角度θ單調地減小。在這種情況下，通過下列公式可以獲得副轉動連杆15基於偏壓力P的扭矩T。
T＝P*L*sinθ因此，可以通過下列公式獲得處於收納狀態的扭矩T1以及處於展開狀態的扭矩T2。
T1＝P1*L*sinθ1T2＝P2*L*sinθ2
(0＜sinθ1＜sinθ2≤1)隨著展開角α的減小，偏壓力P單調地增加而角度θ(sinθ)單調地減小，根據這些值，如圖7中所示，扭矩T的變動總體上可以限制成均衡收納腳凳主體10所需要的操作力(扭矩T)。
下面說明腳凳裝置3的操作。當腳凳主體10位於圖2所示的收納狀態，並且通過操縱操縱杆23而由傳送線纜24操作釋放杆25朝一個方向轉動時，鎖定裝置21允許主轉動連杆13相對於安裝託架5轉動。然後，螺旋彈簧12協助副轉動連杆15朝一個方向(圖2中的順時針方向)轉動。隨著副轉動連杆15的轉動，構成連杆裝置11的主轉動連杆13、主轉動連杆14、第一搖杆16以及第二搖杆17轉動，其結果是，腳凳主體10朝座椅前方自動地展開。如上所述，隨著由連杆裝置11的致動(副轉動連杆15的轉動)引起的主轉動連杆13的轉動，主轉動連杆14也由扭轉杆22的作用而轉動。
當釋放操縱杆23時，釋放杆25藉助於傳送線纜24而朝另一方向轉動(回復到其初始位置)，然後鎖定裝置21阻止主轉動連杆13相對於安裝託架的轉動。然後，腳凳主體10保持在展開狀態。如上所述，隨著主轉動連杆14的轉動，主轉動連杆13也由扭轉杆22的作用而轉動。
另一方面，當腳凳主體10處於如圖1所示的展開狀態，並且通過操縱操縱杆23而通過傳送線纜24使得釋放杆25朝一個方向轉動時，鎖定裝置21允許主轉動連杆13相對於安裝託架5轉動。此時，當將腳凳主體10壓向下後方時，副轉動連杆15抵制螺旋彈簧12的偏壓力而朝另一方向(圖1中的逆時針方向)轉動。隨著該操作的進行，腳凳主體10容納在座椅前端部分的底部內。由此結構，將腳凳主體10收納在座椅下方所需要的操作力(扭矩T)總體上是均衡的。另外，如上所述，通過釋放操縱杆23，腳凳主體10保持在收納狀態。
根據第一實施例，獲得以下效果。
在第一實施例中，當將腳凳主體10收納在座椅下方時，隨著副轉動連杆朝另一方向轉動，螺旋彈簧12的偏壓力P單調地增加。另一方面，儘管偏壓力P隨著副轉動連杆15朝另一方向的轉動而單調地增加，由於連接副轉動連杆15的轉動中心O2和偏壓力P的作用點的直線與偏壓力P的作用線之間的角度θ(sinθ)單調地減小，用於使副轉動連杆15朝一個方向轉動的扭矩T的增加受到限制。因此，將腳凳主體10收納在座椅下方所需要的操作力(扭矩T)總體上是均衡的。
在第一實施例中，由於副轉動連杆15藉助於螺旋彈簧12而偏壓，以便朝座椅前方伸展，腳凳主體10可以自動展開。
(第二實施例)根據
本發明的第二實施例。第二實施例中，使用扭簧(扭轉螺旋彈簧)以取代第一實施例中的一對拉伸螺旋彈簧12。其餘部分與第一實施例相同，在此忽略對其的說明。
圖8示出了處於展開狀態的腳凳裝置30的側視圖。圖9示出了處於收納狀態的腳凳裝置30的側視圖。每個側視圖均是從車輛前方的左側觀察的。如圖1和圖2所示，車輛座椅裝置1包括一個位於座墊2的前端的座椅支架4，以便支撐座墊2。圖10示出了圖8中示出的腳凳裝置30沿X-X線的截面圖。如圖10所示，一個安裝託架31和一個安裝託架32固定到座椅支架4，使得在座椅寬度方向上(圖10中的左右方向)成對。此外，腳凳裝置30包括一個腳凳主體10；起第一實施例中的連杆裝置11作用的一對連杆裝置33；以及一個起偏壓裝置作用的扭簧37。
更具體地，設置在車輛座椅裝置1的前方左手邊(設置在與圖8紙面正交的方向上的前側)的連杆裝置33包括一個主轉動連杆34，其藉助於鎖定裝置21由安裝託架31支撐；一個副轉動連杆36，其由安裝託架31可轉動地支撐；一個設置在左手邊的第一搖杆16；以及一個設置在左手邊的第二搖杆17。位於車輛座椅裝置1的前方右手邊(設置在與圖8正交方向上的後部)的連杆裝置33具有與設置在左側的連杆裝置相同的結構和動力特性。具體地，設置在車輛座椅裝置前方右手邊上的連杆裝置33包括一個主轉動連杆35以取代主轉動連杆34。主轉動連杆35由安裝託架32可轉動地支撐。
主轉動連杆34在其一端部(圖8中的左上部分)由一安裝託架31支撐，並且主轉動連杆35在其一端部(圖8中的左上部分)由安裝託架32支撐，並且主轉動連杆34和35均包括一個轉動中心O1。具體地，除了鎖定裝置21接合到主轉動連杆34之外，主轉動連杆34形成為與主轉動連杆35相同的形狀。
具有轉動中心O2的副轉動連杆36在其一端部(圖8中的安裝託架31(32)的右下部分)由安裝託架31(32)支撐。形成在副轉動連杆36底面上的導引表面36a是平坦的，並且沿副轉動連杆36的縱向延伸，從而扭簧37的一端沿導引表面36a運動。
主轉動連杆34和35、副轉動連杆36與第一和第二搖杆16和17之間的結構與第一實施例相同。
與鎖定裝置21的內圓筒件連接的主轉動連杆34和主轉動連杆35也連接到一扭轉杆38，使得與其成為一體，扭轉杆38形成為圓柱形，並且以其軸線——該軸線與轉動中心O1相同——沿座椅寬度方向上延伸的方式延伸。如圖10所示，扭簧37設置在位於左手邊的安裝託架32與位於右手邊的副轉動連杆36之間。扭簧37將偏壓力施加到腳凳主體10上，使得腳凳主體10朝座椅前方展開。如圖10所示，扭轉杆38設置成穿過扭簧37的螺旋部分37c。
具體地，安裝託架32的一端形成有一溝槽32a，而設置在扭簧37一端的彈簧鉤37a與溝槽32a接合。另一方面，扭簧37另一端的彈簧鉤37b以彈簧鉤37b壓接在副轉動連杆36的導引表面36a上的方式與副轉動連杆36接合。更具體地，如圖10所示，扭簧37設置成在座椅寬度方向上延伸，並且定位成與扭轉杆38同軸，扭簧37的一端(彈簧鉤37a)以及扭簧37的另一端(彈簧鉤37b)在座椅寬度方向上隔開，並且以如上所述的方式接合。扭簧37沿其周向施加偏壓力，以使副轉動連杆36朝一個方向(圖8中的順時針方向)轉動。如圖8和圖9所示，當腳凳主體10處於收納狀態時，扭簧37收得最緊，而當腳凳主體10處於展開狀態時，扭簧37最鬆弛。當腳凳主體10朝座椅前方展開時，隨著副轉動連杆36朝一個方向轉動，扭簧37逐漸鬆開，以便由其偏壓力協助腳凳主體10的展開。
如圖8和圖9所示，假設扭簧37的偏壓力是「P」，偏壓力P的作用點(彈簧鉤37b和副轉動連杆36之間的接合點)與轉動中心O2之間的距離是「L」，連接轉動中心O2和腳凳主體10的前端的直線相對於腳凳主體10的收納狀態的角度是「α」，而與連接轉動中心O2和偏壓力P的作用點的直線正交的直線與偏壓力P的作用線(沿轉動中心O1的周向，換言之，即與連接彈簧鉤37b的接合位置和轉動中心O1的直線正交的直線)之間的角度是「θ」。
由於當將腳凳主體10容納在座椅下方時，隨著副轉動連杆36沿圖8中逆時針方向轉動，扭簧37逐步扭緊，隨著副轉動連杆36沿逆時針方向轉動，換言之即隨著展開角α的減小，偏壓力P單調地增加。特別地，如圖8所示，當腳凳主體10處於展開角α是最大值(α)的展開狀態時，偏壓力P變成最小值P2。另一方面，如圖9所示，當腳凳主體10處於展開角α為零度的收納狀態時，偏壓力P變成最大值P1。此時，如圖8和圖9所示，角度θ在角度θ2與角度θ1之間的範圍內輕微地變化。
本實施例中，偏壓力P的作用點、作用線等設置為當腳凳裝置處於展開角度α為最大值(α)的展開狀態時，長度L變成最大值L2；而當腳凳裝置處於展開角度α為零度的收納狀態時，長度L變成最小值L1，並且從展開狀態到收納狀態角度θ單調地減小。
在該情況下，可以由以下公式而獲得副轉動連杆36基於偏壓力P的扭矩T。
T＝P*L*cosθ
因此，通過以下公式獲得處於收納狀態的扭矩T1和處於最大展開狀態的扭矩T2。
T1＝P1*L1*cosθ1T2＝P2*L2*cosθ2(L1＞L2)隨著展開角度α的減小，偏壓力P單調地增加並且控制扭矩T的距離L單調地減小，而基於這些值，如圖11所示，扭矩T的變化總體上受到限制，使得收納腳凳主體10所需要的操作力(扭矩T)均衡。
下面說明腳凳裝置30的操作。當腳凳主體10處於圖9所示的收納狀態，並且通過操縱操縱杆23而通過傳送線纜24操作釋放杆25使其朝一個方向轉動時，鎖定裝置21允許主轉動連杆34相對於安裝託架31轉動。然後，扭簧37協助副轉動連杆36朝一個方向(圖9中的順時針方向)轉動。隨著副轉動連杆36的轉動，扭簧37釋放，並且扭簧37的彈簧鉤37b沿副轉動連杆36朝副轉動連杆36的前端運動。此外，構成連杆裝置33的主轉動連杆34、主轉動連杆35、第一搖杆16以及第二搖杆17轉動，其結果是，腳凳主體10朝座椅前方自動展開。如上所述，隨著由連杆裝置33的致動(副轉動連杆36的轉動)引起的主轉動連杆34的轉動，主轉動連杆35也通過扭轉杆38而轉動。
當釋放操縱杆23時，釋放杆25藉助於傳送線纜24而朝另一方向轉動(回復到其初始位置)，然後鎖定裝置21阻止主轉動連杆31相對於安裝託架31的轉動。然後，腳凳主體10保持在展開狀態。如上所述，隨著主轉動連杆34的轉動，主轉動連杆35也藉助於扭轉杆38轉動。
另一方面，當腳凳主體10處於如圖8所示的展開狀態，並且通過操縱操縱杆23而經過傳送線纜24使得釋放杆25朝一個方向轉動時，鎖定裝置21允許主轉動連杆34相對於安裝託架31轉動。此時，當腳凳主體10被壓向後下方時，副轉動連杆36抵抗扭簧37的偏壓力而朝另一方向(圖8中的逆時針方向)轉動。隨著副轉動連杆36的轉動，扭簧37被張緊，而扭簧37的彈簧鉤37b沿副轉動連杆36而朝副轉動連杆36的後端(朝轉動中心O2)運動。隨著該動作，腳凳主體10容納在座椅前端部的底部之內。由此結構，如上所述，使腳凳主體10回復到座椅下方所需要的操作力(扭矩T)總體上是均衡的。另外，如上所述，通過釋放操縱杆23可將腳凳主體10保持在收納狀態。
在第二實施例中，由於副轉動連杆15藉助於扭簧37而偏壓，以朝座椅的前方展開，腳凳主體10可自動展開。
在第二實施例中，當將腳凳主體10收納在座椅下方時，隨著輔助連杆36朝另一方向轉動，扭簧37的偏壓力P單調地增加。
另一方面，儘管隨著副轉動連杆36朝另一方向轉動，偏壓力P單調地增加，由於副轉動連杆36的轉動中心O2與偏壓力P的作用點之間的距離L單調地減小，用於使副轉動連杆36朝一個方向轉動的扭矩T的增加受到了限制。因此，將腳凳主體10收納在座椅下方所需要的操作力(扭矩T)總體上是均衡的。
因此，第二實施例獲得了與第一實施例大致相同的效果。第一和第二實施例可以如以下方式改動。
在第一實施例中，使用了拉伸螺旋彈簧12，然而，可以替代地使用壓縮螺旋彈簧，只要其對腳凳主體10施加偏壓力使得展開到座椅前方即可。
在第一實施例中，設置有兩個螺旋彈簧12，然而可以設置一單個的螺旋彈簧12，或者可選地設置三個或更多的螺旋彈簧。在第二實施例中，扭簧37的彈簧鉤37a與副轉動連杆36(導引表面36a)接合，而彈簧鉤37b也可與安裝託架31接合，只要其對腳凳主體10施加偏壓力使其展開到座椅前方即可。
在第一實施例中，螺旋彈簧12對副轉動連杆15施加偏壓力，然而，螺旋彈簧12也可以對主轉動連杆13和14施加偏壓力。在第二實施例中，扭簧37對副轉動連杆36施加偏壓力；然而，扭簧37也可以對主轉動連杆34和35施加偏壓力。
在第一實施例和第二實施例中，處於收納狀態下的偏壓力P可以設為負值。具體地，隨著腳凳主體10朝收納狀態轉換，螺旋彈簧(12，37)可以翻轉(turn over)以設定一個用於保持收納狀態的力。在該情況下，儘管腳凳主體10需要人工展開，但是減少了由於誤操作操縱杆23而使得腳凳主體10朝一個錯誤方向運動的可能性。
在第一實施例和第二實施例中，通過利用螺旋彈簧12或扭簧37的偏壓力，腳凳主體10可由一個較小的操作力而展開。
在第一實施例和第二實施例中，鎖定裝置可以設置在主轉動連杆14(安裝託架6)和主轉動連杆35(安裝託架32)上，而不設置在主轉動連杆13(安裝託架5)或者主轉動連杆34(安裝託架31)上。
在第一實施例和第二實施例中，鎖定裝置21可以設置在一個副轉動連杆15上或一個副轉動連杆36上。
在這種情況下，一個副轉動連杆15藉助於扭轉杆而一體地連接到另一副轉動連杆15上，而一個副轉動連杆36藉助於一扭轉杆而一體地連接到另一副轉動連杆36上。
在第一實施例和第二實施例中，操作力(鎖定釋放操作力)例如可以電傳送至鎖定裝置21(釋放杆25)。在第一實施例和第二實施例中，可使用另一類型的鎖定裝置21。
在第一實施例和第二實施例中，連杆裝置11和連杆裝置33均包括一個X-臂型機構，然而，也可以使用另一類型的機構。本發明可應用於另一種座椅例如火車座椅。
根據本發明，鎖定裝置可以阻止或允許轉動連杆的轉動，其與2000-201772A中公開的腳凳裝置不同，其中連杆均可轉動地進行連接。
具體地，因為腳凳主體由安裝於轉動連杆的轉動中心的鎖定裝置支撐，相對於2000-201772A中公開的腳凳主體的支撐位置，支撐位置設定得靠前。
因此，即使當腳凳主體處於展開狀態而對腳凳主體施加外力時，在腳凳主體由鎖定裝置控制的一個位置與外力之間的距離變得比2000-201772A中公開的腳凳主體中的距離短。因此，減小了在轉動連杆上產生的扭矩。
因此，在本發明中，可適當地確保轉動連杆對腳凳主體的支撐強度。
本發明中，因為轉動連杆在座椅寬度方向上成對設置，可進一步確保轉動連杆對腳凳主體的支撐強度。
此外，根據本發明，在一個轉動連杆上設置鎖定裝置，以便阻止和允許其轉動，而主轉動連杆的轉動藉助於由簡單剛體製成的扭轉杆而傳送到主轉動連杆。這樣，減少了部件數量。
在本發明中，由於腳凳主體是基於偏壓裝置來展開的，所以其可以自動地或用很小的操作力即可展開。
在本發明中，由於由扭轉杆連接的一對轉動連杆位於連杆裝置內最靠內的位置，可以簡化連杆裝置的安裝，或者簡化腳凳裝置的安裝。
根據本發明，當將腳凳主體收納在座位中時，隨著轉動連杆朝另一方向轉動，偏壓裝置所施加的偏壓力單調地增加。
另一方面，儘管隨著轉動連杆朝另一方向轉動，偏壓力單調地增加，但用於將轉動連杆朝一個方向轉動的扭矩T的增加受到限制。因此，容納腳凳主體10所需要的操作力總體上進一步得以均衡。
權利要求
1.一種腳凳裝置(3，30)，包括一個第一轉動連杆(13，14，34，35)，其可轉動地支撐在一座椅的前端，以支撐一腳凳主體(10)，根據該第一轉動連杆朝第一方向及第二方向的轉動，該腳凳主體展開到該座椅的前方或收納在該座椅內，其特徵在於所述腳凳裝置進一步包括一個用於阻止或允許該第一轉動連杆轉動的鎖定裝置(21)，該鎖定裝置在該第一轉動連杆的轉動中心處安裝到該第一轉動連杆上。
2.如權利要求1所述的腳凳裝置，其中在該座椅寬度方向上成對設置有兩個該第一轉動連杆，該鎖定裝置設置到該第一轉動連杆的其中之一上，並設置有一扭轉杆(22)以將一個第一轉動連杆連接到另一個第一轉動連杆。
3.如權利要求2所述的腳凳裝置，其進一步包括一個偏壓裝置(12，37)，用於將腳凳主體偏壓到座椅的前方。
4.如權利要求2或3所述的腳凳裝置，其進一步包括連杆裝置(11，33)，該連杆裝置包含該對第一轉動連杆，與該扭轉杆連接的該對第一轉動連杆位於該連杆裝置的最內側位置。
5.如權利要求1所述的腳凳裝置，其進一步包括一個偏壓裝置(12，37)，該偏壓裝置設置為其一端與該座椅的前端接合，而該偏壓裝置的另一端與一第二轉動連杆(15，36)接合，以便將偏壓力施加到該第二轉動連杆上使得該腳凳主體展開到該座椅的前方，其中該偏壓裝置施加的偏壓力設定為當將腳凳主體收納在座椅內時，隨著該第二轉動連杆沿該第二方向轉動，該偏壓力單調地增加，將該偏壓裝置安裝為用於隨著該第二轉動連杆沿該第二方向的轉動而減小使該第二轉動連杆沿第一方向轉動的扭矩的增加。
6.如權利要求5所述的腳凳裝置，其中該偏壓裝置包括一個沿該偏壓裝置的軸向產生偏壓力的螺旋彈簧，並且該偏壓裝置安裝為隨著該第二轉動連杆沿該第二方向的轉動，連接該第二轉動連杆的轉動中心和偏壓力的作用點的直線與該偏壓力的作用線之間的角度單調地減小。
7.如權利要求5所述的腳凳裝置，其中，該偏壓裝置包括一個沿偏壓裝置的周向產生偏壓力的螺旋彈簧，並且該偏壓裝置安裝為隨著該第二轉動連杆沿該第二方向的轉動，該第二轉動連杆的轉動中心與該偏壓力的作用點之間的距離單調地減小。
全文摘要
本發明公開了一種腳凳裝置(3，30)，其包括一個轉動連杆(15，36)，該轉動連杆可轉動地支撐在一座椅的前端，以支撐一腳凳主體(10)，根據該轉動連杆朝第一方向及第二方向的轉動，該腳凳主體展開到座椅的前方或收納在座椅內，其特徵在於所述腳凳裝置進一步包括一個用於阻止或允許該轉動連杆轉動的鎖定裝置，該鎖定裝置在該轉動連杆的轉動中心處安裝到該轉動連杆。
文檔編號B60N3/00GK1806720SQ20061000690
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月19日 優先權日2005年1月19日
發明者辻英一郎, 山田幸史, 石島崇弘 申請人:愛信精機株式會社, 豐田自動車株式會社