具有人体工程学睡眠垫的飞机座椅的制作方法

相关专利申请的交叉引用

本申请是2018年8月23日提交的题为“aircraftseatwithergonomicsleepcomforter”的美国申请no.16/110,177的延续，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术：

飞机座椅，例如飞机经济舱中的飞机座椅由于倾斜范围有限和缺乏支撑而可能无法为飞机乘客提供舒适的睡眠姿势。例如，这种不适感可能会妨碍乘客在航班上睡觉。

技术实现要素：

在一个方面中，本文公开的发明构思涉及一种飞机座椅，该飞机座椅包括座板部分、联接至所述座板部分的靠背部分以及睡眠垫，所述睡眠垫包括构造成在靠背部分和座板部分上延伸的柔性体，该柔性体能够在邻近靠背部分和座板部分的收回位置和与座板部分的至少一部分和靠背部分的至少一部分间隔开的伸展位置之间移动。

在另一方面中，本文公开的发明构思涉及用于飞机座椅的睡眠垫。睡眠垫包括柔性体和柔性体张紧机构。柔性体联接到飞机座椅，以便在飞机座椅的靠背部分和飞机座椅的座板部分之间的飞机座椅的座位区域上延伸。柔性体能够在收回位置和伸展位置之间移动。柔性体张紧机构包括致动器，该致动器可操作地联接至辊以驱动所述辊的旋转。所述辊联接至所述柔性体。柔性体张紧机构构造成使柔性体在收回位置和伸展位置之间移动。

在另一方面中，本文公开的发明构思涉及用于飞机座椅的睡眠垫。睡眠垫包括柔性体、柔性体张紧机构和柔性体返回机构。柔性体联接到飞机座椅，以便在飞机座椅的靠背部分和飞机座椅的座板部分之间的飞机座椅的座位区域上延伸。柔性体能够在收回位置和伸展位置之间移动。柔性体张紧机构包括可操作地联接到辊的致动器。所述辊联接到柔性体的一端。柔性体张紧机构构造成使柔性体在收回位置和伸展位置之间移动。柔性体返回机构联接到柔性体。柔性体返回机构包括偏压构件，该偏压构件构造成将柔性体朝向收回位置偏压。

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。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放大并且一些特征可能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。在附图中：

图1是根据本文公开的发明构思的具有多个座位单元的用于飞机的座位装置的透视图。

图2是根据本文公开的发明构思的图1的座位单元的睡眠垫的透视图。

图3是根据本文公开的发明构思的图2的睡眠垫的柔性体返回机构的透视图。

图4是根据本文公开的发明构思的图2的睡眠垫的柔性体张紧机构的透视图。

图5是根据本文公开的发明构思的图4的柔性体张紧机构的分解图。

图6是根据本文公开的发明构思的图4的柔性体张紧机构的棘轮组件的侧视图。

图7是根据本文公开的发明构思的包括处于收回位置的睡眠垫的飞机座椅的侧视图。

图8是根据本文公开的发明构思的包括处于伸展位置中的睡眠垫的图7的飞机座椅的侧视图。

图9是根据本文公开的发明构思的电动化的柔性体张紧机构的示意图。

具体实施方式

在详细解释本文公开的发明概念的至少一个实施例之前，应理解的是本发明构思不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置、或步骤、或方法的细节的应用。在本发明构思的实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以为了提供对发明构思的更透彻的理解。然而，对于受益于本公开的本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文公开的发明构思。在其他示例中，可能不会详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使本公开复杂化。本文公开的发明构思能够具有其他实施例，或者能够以各种方式被实践或执行。同样，应当理解，本文采用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。

如本文所用，在附图标记后的字母旨在表示特征或元件的实施例，该实施例可以类似于但不必与带有相同附图标记(例如，1，1a，1b)的前述元件或特征相同。这样的速记符号仅出于方便的目的而使用，并且不应被解释为以任何方式限制本文所公开的发明构思，除非明确地相反地指出。

此外，除非明确相反地指出，否则“或”是指包含性的或而非排他性的或。例如，下列条件中的任一者均满足条件a或b：a为真(或存在)且b为假(或不存在)，a为假(或不存在)且b为真(或存在)，以及a和b都为真(或存在)。

另外，使用“一”或“一个”来描述本发明构思的实施例的元件和部件。这样做仅仅是为了方便起见并给出本发明构思的一般含义，并且“一”和“一个”旨在包括一个或至少一个，并且单数形式也包括复数形式，除非明确表示另外的意思。

最后，如本文所用，对“一个实施例”或“一些实施例”的任何引用是指结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性包括在本文公开的发明构思的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方中的短语“在一些实施例中”的出现不一定全部都指同一实施例，并且所公开的发明构思的实施例可以包括在本文明确描述或固有存在的一个或多个特征，或者两个或更多个这种特征的任何组合或子组合，以及在本公开中可能不一定要明确描述或固有存在的任何其他特征。

广泛地，本文公开的发明构思的实施例涉及一种飞机座椅组件10，该飞机座椅组件包括飞机座椅24和睡眠垫20。该睡眠垫20联接到飞机座椅24并在飞机座椅24的座位区域上延伸，以便提高使用者的舒适度。睡眠垫20能够在收回位置和伸展位置之间移动，在收回位置中，睡眠垫20搁置在飞机座椅24上或邻近飞机座椅24，在伸展位置中，睡眠垫20被张紧以便延伸远离飞机座椅24或与所述飞机座椅间隔开。在收回位置和伸展位置之间有多个位置可用，以利于无极的位置调节(例如，尤其以适应乘客的喜好和舒适性)。在一些实施例中，睡眠垫20包括柔性体32和柔性体张紧机构36，该柔性体张紧机构包括用于向柔性体32施加张力的棘轮机构40。在其他实施例中，睡眠垫包括柔性体和向柔性体施加张力的电动化的柔性体张紧机构。

图1示出了根据一个实施例的布置在飞机48内的飞机座位布置44。飞机座位布置44包括三个飞机座椅52。每个飞机座椅52包括固定地联接到飞机48的至少地板表面的框架64。飞机座椅52包括由框架64支撑的座板部分72和靠背部分68。靠背部分68相对于座板部分72成角度。靠背部分68和座板部分72共同限定座位区域66。如图1所示，座板部分72大致平行于飞机48的地板表面延伸并固定在适当的位置。靠背部分68包括头枕76并且可枢转地联接框架64，使得飞机座椅52能够在直立或滑行-起飞和降落(ttol)位置(例如，图1右侧的座椅52)和倾斜位置(例如，图1左侧的座椅52)之间移动。在一些实施例中，在ttol位置，靠背部分68相对于座板部分72成大约90至110度的角度。在一个实施例中，在ttol位置，靠背部分68相对于座板部分72成大约103度的角度。在一些实施例中，在倾斜位置，靠背部分68相对于座板部分72成大约110至130度的角度。在一个实施例中，在倾斜位置靠背部分68相对于座板部分72成大约120度的角度。

继续参考图1，睡眠垫20联接到飞机座椅52并且在座位区域66上延伸。更具体地，睡眠垫20的第一端22在邻近头枕76的靠背部分68上或在其附近联接到飞机座椅52，睡眠垫20的第二端26邻近于座板部分72联接到飞机座椅52的框架64。睡眠垫20能够在收回位置(例如，图1中所示的中间的座椅52)和伸展位置(例如，图1中所示的左侧座椅52)之间移动。

参照图2至图4，睡眠垫20包括柔性体32、柔性体张紧机构36和柔性体返回机构80。在所示的实施例中，柔性体32具有分层的构造并且包括织物层84、阻燃层88、泡沫层92和尼龙层96。织物层84形成使用者接触表面或背离座位区域66的外表面。尼龙层96形成座椅接触表面并面向座位区域66。织物层84可以是提供舒适表面以用于使用者支撑的任何织物或材料，例如航空级织物。泡沫层92可以是增强由睡眠垫20提供的支撑和舒适性的任何垫子、衬垫或泡沫。尼龙层96可以是尼龙或能够在张力下承受负荷的任何其他类似材料。在一个实施例中，这种类型的构造使得睡眠垫20的厚度t1在大约0.5英寸至2.5英寸之间。

在其他实施例中，可以改变睡眠垫20的分层构造以增加额外的层、去除层或以替代的其他材料代替其他层。例如，除了或代替上述的其他层，睡眠垫20可以包括两个或更多个泡沫层或两个或更多个尼龙层。

在一个实施例中，飞机座椅52可以包括可调节的大腿支撑部100，该可调节的大腿支撑部邻近座板部分72可枢转地联接到框架64。可调节的大腿支撑部100可以由使用者致动以在启用位置(例如，图7)和非启用位置之间移动，在所述非启用位置中可调节的大腿支撑部100在座板部分72下方枢转。

参照图3，柔性体返回机构80包括：杆104(例如，细长构件)，其安装在飞机座椅52的框架64上；以及一对可伸展的联接构件108，其支撑在杆104上并且被偏压构件112(例如，诸如恒定转矩弹簧的弹簧)偏压到收回位置。如图3所示，杆104邻近靠背部分68和座板部分72的相交部(例如，在靠背部分68和座板部分72的接合处或其附近)安装在框架64上。可伸展的联接构件108(例如，经由钩-环紧固件、卡扣紧固件、整体结构等)联接至柔性体32并且能够在收回的息止位置和伸展位置之间移动。在操作中，偏压构件112用于将柔性体32拉向座位区域66和/或与所述座位区域接触和/或邻近所述座位区域。

参照图4至图6，示出了根据一个实施例的柔性体张紧机构36。柔性体张紧机构36包括可旋转地支撑在一对夹具120之间的辊116。辊116联接至柔性体32，以便在辊116旋转时使柔性体32绕着辊116卷绕和解绕。夹具120将柔性体张紧机构36联接至飞机座椅52。棘轮机构40联接至或者替代地形成为夹具120中的一个或两个的一部分。棘轮机构40包括：壳体124，该壳体具有盖板130；可枢转地支撑在壳体124上的致动器128；支撑在壳体124内的枢转连杆132；支撑在壳体124内的棘轮棘爪136；支撑在壳体124内的棘轮齿轮140；以及支撑在壳体124内的锁定棘爪144。致动器128被偏压(例如，通过诸如片簧的弹簧)至空档位置并且包括位于枢轴销146一侧的使用者接合杆148以及位于枢轴销146的相对侧上的操作臂152。枢转连杆132支撑在枢轴销146上并且包括锁定棘爪接合端156和棘轮棘爪接合端160，所述锁定棘爪接合端和棘轮棘爪接合端设置在枢轴销146的相对两侧。棘轮棘爪136包括联接端164和棘轮端168，该棘轮端具有能够与棘轮齿轮140接合的锁定突起172。锁定棘爪144包括设置在枢轴销150的一侧上的锁定突起176和连杆接合表面180。锁定棘爪144被朝向棘轮齿轮140偏压。棘轮齿轮140包括能够与棘轮棘爪136和锁定棘爪144接合的多个齿184。每个齿184均包括凸轮表面188和锁定表面192。

继续参照图4至图6，致动器128经由在枢转连杆132的锁定棘爪接合端156上的浮动销连接158而联接到枢转连杆132。枢转连杆132还经由棘轮棘爪136和枢转连杆132之间的浮动销连接而在枢转连杆132的棘轮棘爪接合端160上联接到棘轮棘爪136。以此方式，致动器128可操作地联接到棘轮棘爪136。

枢转连杆132也可以经由在锁定棘爪接合端156与锁定棘爪144的连杆接合表面180之间的使用者致动接触而与锁定棘爪144接合。如图6所示，锁定棘爪144和棘轮棘爪136经由齿184的锁定表面192与锁定棘爪144的锁定突起176和棘轮棘爪136的锁定突起172之间的接触而选择性地接合棘轮齿轮140。棘轮齿轮140固定地联接至辊116并且能够绕枢转销146旋转，使得棘轮齿轮140的旋转引起辊116的旋转。

在操作中，致动器128能够由使用者移动以在张紧方向(相对于图4顺时针地)枢转，以使辊116在缩短方向上旋转，从而经由柔性体32绕辊116卷绕而有效缩短柔性体32。也就是说，缩短了柔性体32在座位区域66上延伸的长度或有效长度，并且在柔性体32中产生了张力。致动器128还能够沿释放方向(相对于图4逆时针地)运动，以允许辊116沿延长方向旋转，从而经由从辊116上解绕柔性体32来使柔性体32延长。即，柔性体32的有效长度被延长并且柔性体32中的张力被释放。致动器128经由使用者沿着抵抗致动器128的中性偏压的任一方向施加至使用者接合杆148的力而移动。

在柔性体32朝着伸展位置移动的过程中，使用者沿张紧方向移动致动器128。致动器128绕枢轴销146枢转，以沿图6所示的顺时针方向使操作臂152移位。由于致动器128和枢转连杆132之间的浮动销连接，该旋转使得枢转连杆132绕枢转销146沿顺时针方向旋转(例如，使得锁定棘爪接合端156相对于图6所示的位置向上移动并且棘轮棘爪接合端160相对于图6所示的位置向下移动)。枢转连杆132的该运动使棘轮棘爪136沿顺时针方向运动。棘轮棘爪136的锁定突起172和棘轮齿轮140的齿184的接合引起棘轮齿轮140沿缩短方向的对应旋转。当棘轮齿轮140旋转时，沿缩短方向的旋转使得锁定棘爪144在齿184上凸轮式行进以允许棘轮齿轮140旋转。这样，沿张紧方向施加在致动器128上的力驱动棘轮机构40，从而使得辊116沿缩短方向旋转。这继而导致柔性体32围绕辊116卷绕，以缩短柔性体32的有效长度，从而在柔性体32中产生张力。当致动器128达到极限(例如，物理限定的运动极限或由用户限定的极限)时，锁定棘爪144的锁定突起176将接合齿的锁定表面192中的一个锁定表面，以防止棘轮齿轮140(因此防止辊116)沿延长方向旋转。

柔性体返回机构80的偏压力用于将柔性体32拉向收回位置。该力也经由柔性体32和辊116之间的连接而作用于辊116上。这样，辊116具有扭矩(所述扭矩由柔性体返回机构80经由柔性体32提供)，所述扭矩使辊116沿着延长方向旋转。为了在柔性体32向伸展位置运动期间中断该旋转，将锁定棘爪144偏压到锁定位置，在该锁定位置中，锁定棘爪144的锁定突起176与棘轮齿轮140的齿接合，以防止棘轮齿轮140在延长方向上旋转。当致动器128被释放并返回到空档位置时，棘轮齿轮140和辊116经由锁定棘爪144和齿184的接合而保持在同一旋转位置，而棘轮棘爪136的锁定突起172随着致动器128返回到空档位置在齿184的凸轮表面188上凸轮式行进。使用者然后如上所述选择性地且渐进地致动致动器128以张紧柔性体32，以获得在收回位置(图7)和伸展位置(图8)之间的一系列位置，以允许使用者基于使用者的偏好将柔性体32张紧到期望的水平。

当使用者沿释放方向致动致动器128时，致动器128绕枢轴销146枢转，以使枢转连杆132的操作臂152相对于图6沿逆时针方向移位。该运动使锁定棘爪接合端156接合锁定棘爪144的连杆接合表面180，从而迫使锁定棘爪144远离棘轮齿轮140并与所述棘轮齿轮140脱离接合。同时，枢转连杆132的运动使棘轮棘爪136沿逆时针方向移位。该运动导致棘轮棘爪136接合销196并在所述销上凸轮旋转，以释放棘轮棘爪136和棘轮齿轮140之间的接合。在锁定棘爪144和棘轮棘爪136从棘轮齿轮140脱离的情况下，棘轮齿轮140和辊116自由旋转。由于柔性体32被柔性体返回机构80偏压到收回位置，因此棘轮齿轮140和辊116将在延长方向上旋转。然后，致动器128可以返回到空档位置。

在一个实施例中，棘轮机构40包括释放按钮300。释放按钮300可以联接至飞机座椅24(图7)。在另一实施例中，释放按钮300可以联接至致动器128、壳体124或夹具120。释放按钮300可操作地联接至棘轮机构40以允许辊116自由旋转。例如，释放按钮300的致动可以使锁定棘爪144和棘轮棘爪136与棘轮齿轮140脱离，以允许辊116自由旋转。除了能够沿着释放方向移动的致动器128之外可以包括释放按钮300，或者替代地可以在致动器不能够沿着释放方向移动的情况下包括所述释放按钮，使得释放按钮300是唯一的释放机构。

参照图9，示出了柔性体张紧机构的替代实施例。在该实施例中，柔性体张紧机构36a包括马达200，例如电动伺服马达或步进马达，以实现辊116的旋转。在该实施例中，柔性体张紧机构36a还包括用户界面204(例如，包括虚拟按钮、按钮、开关、旋钮等的触摸屏)，所述用户界面接收用户输入并将该输入提供给控制器208。控制器208至少包括存储软件指令的存储器212和用于执行存储在存储器212中的基于软件的指令的处理器216。在一个示例中，控制器208接收用户输入以确定存储在存储器212中的一组指令，以在处理器216中执行从而将输出信号提供给马达200。该输出信号例如可以是使得马达200在张紧方向上旋转辊116的信号，或者是使得马达200在释放方向上旋转的信号。马达200可以经由例如棘轮机构联接至辊116，以基于由柔性体返回机构80所提供的偏压来防止旋转。在另一个实施例中，马达200可以在每次连续旋转之后保持在锁定位置，使得不需要棘轮机构40。

如以上实施例中所述，睡眠垫20充当可调节的靠背支撑件以增强使用者舒适度。使用者可以操作柔性体张紧机构36以使柔性体32在收回位置和伸展位置之间渐进地移动，在该收回位置中，柔性体32保持与座位区域66接触，在该伸展位置中，柔性体32处于张紧状态并且可以以舒适的姿势支撑使用者。

基于前述内容，应该清楚的是，睡眠垫20可以整体地结合到飞机座椅中或者可以被改装到现有的飞机座椅上。

应理解的是，根据本文公开的发明构思的方法的实施方式可包括本文描述的步骤中的一个或多个。此外，可以以任何期望的顺序执行这样的步骤，并且可以彼此同时地执行两个或更多个步骤。本文公开的步骤中的两个或更多个步骤可以组合在单个步骤中，并且在一些实施例中，一个或多个步骤可以作为两个或更多个子步骤来执行。此外，除了本文公开的一个或多个步骤之外或代替于本文公开的一个或多个步骤，可以执行其他步骤或子步骤。

从上面的描述中，显而易见的是本文公开的发明构思非常适于实现所述目的并且获得本文提及的优点以及在本文公开的发明构思中固有的优点。尽管已经出于本公开的目的描述了本文公开的发明构思的当前优选实施例，但是应当理解，可以进行许多改变，这些改变将很容易向本领域技术人员表明，并且可以在本文公开和要求保护的发明构思的广泛的范围和覆盖范围内实现。