本发明总的涉及用于调整躺椅靠背位置的装置的领域，更为具体地说是涉及一种改良型的液压定位器，它能对液压油体积的变化连续地自补偿，并能在该装置需要维修或更换之前视觉地指示出剩留在贮备区间内液压油的数量。 液压定位器用于射椅上已有很长的时间，躺椅靠背的相对位置可以在直立和倾斜位置之间以一个连续可调整的角度固定。这种装置特别在飞机乘客座椅上有着广泛的用途。这种类型的基本型式的液压定位器具有一个汽缸，该气缸有一个充满液压油的活塞腔;一个在活塞腔内能往复移动的活塞;和一个固定在活塞上并从汽缸地一端穿出的活塞杆。汽缸固定在躺椅的固定底座上，而活塞杆的自由端连接在躺椅的可作枢转的靠背上。活塞上的一个阀门使液压油可以穿过活塞流动，但是该阀门通常是关闭的，将活塞相对于汽缸的一个位置锁定，从而使靠背相对于座椅的固定底座的一个给定的位置固定。如果需要重新调整靠背的位置，液压定位器的阀门就可以通过一个释放传动装置被打开，这种传动装置在颁发给本申请人的美国专利4515034中作了描述，它容许液压油穿过活塞流动，这时的活塞可以自由活动。当躺椅被安置在一个新位置上之后，传动机构就被脱开，阀门又恢复至其通常的关闭位置，再次将座椅的靠背锁定。
目前的液压定位器性能良好，成功地用于它们原先预定的用途上，最显著地是客机的座椅上。这些定位器的更为广泛的应用，例如，用在地面运输的坐椅上，则还需要某些改进。在定位器的日常使用中，液压油在该装置的运行期间内逐渐损失。在某些现有技术定位器中，一定备用容积的液压油被提供以备补充从贮存室中损失的油量。一个这种现有技术液压定位器的例子在与本申请人共有的美国专利3860098中有叙述，其中，一个在可动密封器下面的排泄孔只在定位器完全伸展的情况下才露出在外以便将贮存室中的液压油补充给活塞腔。在座椅靠背被完全扶直时才发生完全伸展的情况。为了保证定期的补充，客机的座椅靠背在每次航班之间都被推成完全直立的状态，作为内部整理例行工序的一部分。
对液压油热膨胀和收缩的补偿在地面运输的应用中具有特别的重要意义，其中液压定位器可能会受到由于当地气候和季节变化所引起的大幅度的温度变化。处在低温下的液压油的收缩会在活塞腔内产生一个真空空间，而这个真空空间又使活塞有一定程度的自由移动。一般的液压装置能锁住以便在靠背被扶直时能校正这种情况。这一点没有做到就使得靠背在液压定位器被锁住后仍处于松弛的状态。还希望能对活塞腔有效容积的变化做出连续地补偿，这种变化发生在活塞的冲程中当活塞杆在活塞腔内来回地进出时。当活塞杆抽出时，活塞腔的有效容积增加了从活塞腔中抽出的那段活塞杆的体积。这种状况也会在活塞腔内产生一个真空空间，除非从液压油的贮存室获得补充予以补偿，否则很可能同样地造成靠背的松弛状态。现有技术装置的这些特征对于在专业服务人员经常性地将靠背恢复到直立位置的应用中以及操作温度的范围不太大时并无显著的影响。而私人车辆的车主就不一定会经常规律性地将座椅扶直到完全直立的状态以补充从活塞腔内失去的液压油。
现有技术液压定位器缺少一种对剩留在装置内的液压油的简易指示器。一个给定装置的使用寿命在贮存室内的液压油用尽和大量的液压油从活塞腔内失去后就终止了。在这种情况下，补充就不再发生，造成靠背由于活塞腔内日渐增大的空隙而更趋严重的松弛。在现行装置中，服务人员得不到预先的报警，以便能在运行性能严重恶化之前预防性地将该装置替换。
目前在地面运输应用中的趋向是使用气压弹簧。这种装置的造价低，但是由于高压缩气体充气的漏失，它们的使用寿命不长。液压定位器比气压弹簧的装置具有很多优点。然而，液压定位器在这种用途中的较广应用要求一种低造价的液压定位器，它能对由于活塞杆的移动而造成的活塞腔容积的变化，对由于热膨胀或收缩引起的液压油体积的变化，和对该装置整个使用期间液压同的损失都能够连续地自补偿，而无需使该装置成完全伸长状态才可补充液压油。液压定位器还需要有一个能外部视觉地指出备用液压油的剩余量的装置，使得有可能对接近用尽的装置做出预防性的更换。
为满足上述要求，本发明的目的是提出一种改进的液压定位器。本发明包括一个限定一个活塞腔的汽缸;一个在活塞腔内往复运动的活塞，活塞腔的一端由一个能轴向移动的密封垫或密封盖所封闭;一根穿过密封盖并被连接以便与活塞一起在一个伸长的和一个压缩的状态之间移动的活塞杆;活塞腔内的液压油，以及一个在活塞上的阀门，可驱动地使液压油能穿过活塞腔内的活塞。阀门平时是关闭着的以便锁住活塞，活塞杆不能使其相对于汽缸活动。一个外部复位弹簧将活塞杆推向其伸长的状态。该液压装置具有一个特有的超控力，这个力，当在张力下相对于汽缸施加在活塞杆上时，可以借助于通过活塞传送给液压油的压力迫使阀门打开，使液压油从活塞流过而不必要驱动阀门释放机构。这一特点使机组服务人员不需揿压客机上每个座位上的释放按钮就能将靠背推向直立位置。
在第一种改进中，一个固定在汽缸上的止动元件在活塞腔内限制活塞的冲程，并在止动元件和将活塞隔开的密封盖之间限定了一个贮存室区间。贮存室在任何时间和活塞与活塞相对于汽缸的任何位置都与活塞腔是相连通的。能移动的密封盖不断地由一个可以装在汽缸的内部但必须在液压油室之外的第二弹簧推压在活塞腔内的液压油上。外部复位弹簧的力通过一个与内部弹簧同轴的套筒也施加在密封盖上，并加入到内弹簧的力中，这样两个弹簧配合在一起将密封盖压紧在贮存区间内的液压油上。密封盖可以在汽缸内轴向地在弹簧与液压油之间来回移动以便补偿：a）液压油的热膨胀或收缩;b）该装置使用期间液压油的损失;和c）活塞杆进出活塞腔而引起的活塞腔容积的变化。
作用在密封盖上的内部弹簧的力最好能大于液压定位器的特有的超控力。这一特征可以在活塞杆和活塞随阀门闭合被拉向伸长状态时，在靠背未启动定位器的释放机构被扶直时，防止在活塞腔内形成一个真空。内部弹簧和阀门的相对的力被选择以使阀门在密封盖抗衡着内部弹簧移动之前被打开，因为活塞腔内的液压油是由移动的活塞推向密封盖的。阀门的打开可以使活塞移动而不需移动密封盖。
这一改进的另一优点是当阀门打开时，内部弹簧协助复位弹簧使定位器伸长。这种情况所以发生是因为内弹簧与复位弹簧相配合对液压油加压，这个压力在阀门被打开以便驱动活塞和活塞杆伸长时配合作用在活塞上。
在第二种改进中，一个在汽缸外面的指示器元件与密封盖一起移动。指示器元件和汽缸的一个端头之间的间距提供了一眼就能看出的密封盖和止动元件之间的间距的视觉指示，这个指示直接代表着剩留在汽缸内备用油的量。
这些改进对于液压定位器的目前各种用途都是有利的，特别是更为适用于汽车上或其它类似的应用中，因为在那里由于操作条件的大幅度的变化，该装置必须能自动校正补偿，而不需要工作人员经常关心。这些优点都能在一种简单和廉价的液压定位器中获得，这种定位器完全可以有利地与目前应用在汽车上的气压弹簧定位器相竞争。气压弹簧装置的使用寿命比较短，因为高压缩的气体充气很容易通过渗漏而损失。
本发明这些及其它的优点通过下述结合附图对较优实施例的详细描述，可以更为明了。
图1是根据本发明改良的一个液压定位器的透视图;
图2是图1中的液压定位器的轴向分解透视图;
图3是图1中的液压定位器的纵向剖面图;
图4是图3中液压定位器的球座阀在其平时关闭状态下的放大局部视图;
图5是如图4中一样的视图，显示球座阀被驱动至其开启状态;
图6是图1的液压定位器的纵向视图，以部分剖面显示和说明液压油贮存器处于相对排空的情况（由在指示器凸缘和汽缸端头之间的减小的间隔所示）。
参看附图，图1显示本发明的液压定位器10，它包括一个汽缸12，一根活塞杆16，和一个复位弹簧18。在汽缸自由端处的安装接头片14固定在躺椅的一个活动部分上，而活塞杆16的自由端由适当的金属安装构件紧固在座椅的一个固定部分上。这种定位器在躺椅上的用途是已知的，这里不需再予叙述。
再看图3，汽缸12有一个液密的封闭端22，其上焊有一个U形元件以形成两个安装接头片14，接头片上开有小孔以备接纳一个适当的安装接合件。一个密封垫或密封盖24包括一个带有一个轴向钻孔28的盖体26，钻孔的大小使其与活塞杆16的外径成紧配合。盖体26的内外都刻有槽沟以分别接纳一个内密封圈29和两个外密封圈33、35，用以分别在盖体26和活塞杆16之间及盖体26和汽缸12的壁之间形成一个液体密封。密封盖24可以相对于活塞杆16和汽缸12的壁轴向移动，同时与这两个元件维持液体密封。带有活塞密封环31的活塞30固定在活塞杆16的内端并与活塞杆一起在活塞腔32内作往复运动。一个止动环34被环锻在汽缸12的活塞腔32内位于活塞30和密封盖24之间以界定一个贮存室36。止动环34将活塞30和贮存室36隔开，但仍旧是相通的容许液压油38在活塞腔32和贮存器36之间连续沟通和自由流动。活塞30包括一个由标号40表示的阀组件，它控制着液压油在活塞腔32内从活塞30的一边流向另一边。阀40通常是关闭的，以防止液压油在活塞腔的两边32a和32b之间流动，从而将活塞30和活塞杆16锁定在汽缸12内的一些任意选定的位置。
现在对阀40的操作参照图4和5予以说明。活塞杆16是一根空心的管，其内装有一根推杆42，其端头部分20具有较小的直径。端头部分20的尖端从活塞杆的自由端处伸出。推杆42的直径大大地小于活塞杆16的内径以限定一个内圆筒形空间44，该空间在靠近活塞杆16的自由端处由一个复合型密封环46所关闭。一个安装在活塞杆16的自由端上的带螺纹尾端件48具有外螺槽52，其上可以安装一个驱动装置（未显示）用以将推杆的突出尖端20朝着图3-5中的右方推入活塞杆内。推杆42的这种驱动使阀40打开。球阀40包括一个通常由一个弹簧58将其压紧在一个阀座56上的球54，弹簧58支承在一个轴向开口60内的一个由膨胀圈63固定的环62上。轴向开口60是打开的，允许液压油从活塞腔的一侧32b流入至活塞杆的内圆筒形空间44内。在活塞杆上的一个径向开口64使空间44与活塞腔32的一侧32a连通。开口64、空间44和开口60之间的连通通常由坐落在球座56上的球54所关闭，这一情况显示在图4中。
当推杆42启动时，推杆42的内端顶着弹簧58的压力将球54从球座56脱开，如图5所示。球54离开球座的移动打开阀40，使活塞腔32的两侧32a和32b之间的液压油沟通。此时活塞30可以轴向地沿着汽缸12在止动环34与汽缸端头22之间移动。
活塞杆16由外复位弹簧18推压成一个相对于汽缸12的伸展状态。螺旋弹簧18安装在两个端头支承件66和68之间。支承件66由弹簧18的力轴向地定位在一个螺帽73上，而另一个支承件68被弹簧18压紧在一个套筒70上，套筒穿过汽缸12的一个端头塞72上的中心孔，顶靠在密封盖24上，将密封盖紧压在充满的贮存室36的液压油上。一个内螺旋弹簧74被压缩在端头塞72和密封盖24之间，处在套筒70和汽缸12之间的径向空间之内。内弹簧也将密封盖24紧压在贮存室36内的液压油上。因此，外复位弹簧18和内弹簧74的力结合在一起压在密封盖24上，将密封盖压向止动环34。在本装置的初始状态，那时备用补充的液压油容纳在贮备区间36内，密封盖24由于大致上不可压的液压油38基本上被固定，被阻止朝向止动环34移动。密封盖24通过相应的离开或朝着止动环的轴向移动，对应于液压油的热膨胀或收缩分别使贮备区间36和活塞腔32的连合容积随着在这两个空间内的液压油由于温度变化的胀缩而增大或减小。与此相同，当液压油38随着定位器10在使用期限内逐渐损失时，密封盖24朝向止动环34移动，补偿了液压油的这种损失并防止活塞腔32内形成空隙。最后，可移动的密封盖24还补偿了当活塞杆16随着活塞30在止动环34和端头塞22之间移动造成的活塞腔32有效容积的变化。当活塞杆进入活塞腔时，活塞杆的体积从活塞腔32置换出相同容量的液压油38流入贮备区间36。贮存室36由于密封盖24从止动环34移开也相应地增大了。当活塞杆从活塞腔32内抽出时产生与此相反的过程，造成密封盖24在弹簧18和74的联合压力下朝向止动环34移动。
从上述中可以了解到液压定位器10对液压油38的热膨胀或收缩，对液压油38从活塞腔32的漏失，和由于活塞杆16的移动造成的活塞腔容积的变化都能连续地自补偿。这种补偿是随着液压油在贮存室36和活塞腔32之间的交流而出现的，这种交流在弹簧18和74作用在可移动的密封盖24上的推动下对于活塞腔32内活塞30的任何相对的位置都存在液压油的互相沟通。
当阀40打开时，内弹簧74的力将活塞腔一侧32a的液压油压向32b一侧。这样就有使32b一侧加压的作用和将活塞30推向图中左方的作用，因而使活塞杆16从汽缸12处伸出。内弹簧74的这一作用协助复位弹簧18的作用以抗衡倾向于压缩定位器10和驱使活塞杆16进入汽缸12的压力。
活塞杆16可以通过如前面所述的推动推杆42令阀40打开而使其从活塞杆16缩回至汽缸12内的压缩状态和活塞杆16的伸长状态之间的移动而脱开。但是，希望将靠背推回至直立的位置就能使定位器10在一个躺椅中回至伸长的状态。这一点在清理客机内部时是非常方便的，例如，当乘务人员走经过道时随手将靠背扶直而不需要为每一座椅按释放按钮。定位器10具有一个特有的超控力，超过这个力，球54即由液压油38的力从阀座56推开，从图4中的位置移至图5的开启位置，液压油38被活塞30所压缩，并压入开口64内顶住球54，以足够的力将球54顶住弹簧58推以打开阀40，如果弹簧的抗力足够的话使活塞杆延伸不能打开阀40，则特有的超控力就施加在定位器10上。由于阀40原先是关着的，抗力由活塞30和液压油38传送，将密封盖24对着内弹簧74推。弹簧74被选择以便在密封盖24上施加一个力，这个力大于定位器10的特有的超控力。这样就避免了在阀40打开之前，超控力推动密封盖24和压缩弹簧74，并在活塞腔32的空间32b中形成一个真空。
密封盖24的相对位置，特别是在密封盖24和止动环34之间的间距是由可动端部支承68的端部凸缘76和汽缸12的端部72之间的间距指示的。当密封盖24由于液压油38的损失趋近止动环34时，端部支承68和套筒70在复位弹簧18的推动下也随着密封盖24移动。因此，当贮存室36内的液压油被排出时，端部凸缘76就趋近于汽缸端部72，从而对剩留在装置内的贮备液压油的数量给出视觉的指示，依此给出液压定位器10的剩余使用年限。图6显示出一个贮存室36的液压油相对地耗尽的情况及随之发生的密封盖24朝着止动环34的位移，这一位移由指示器凸缘76和汽缸端部72之间的间隔的减少来指示。
虽然本发明的一个特定的实施例为了清晰和举例的目的而加以描述和说明，但应该理解到，对于业内一般技术人员在不偏离由权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下可对所描述的实施例进行许多变化，替换和改良。