专利名称：用于机动车辆座椅的调节设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车辆座椅的调节设备，所述调节设备包括电 动机、连接至所述电动机的传动装置、连接至所述传动装置和一个控制电 路的机械调节单元、至少一个与所述控制电路相连、用于检测所述机动车 辆的紧急情况的传感器。所述控制电#供了用于电动机的工作电压。
背景技术：
这种类型的调节设备是现有技术。除了装备有电动机的调节设备以夕卜， 还存在人工调节设备，然而本发明对此并不涉及。电动机是通过控制电路 以已知方式来控制的。控制电路同时具有工作电压电源或具有至少一个连 接到工作电压电源的端子。电动机通过工作开关来接通和断开，该工作开 关与控制电路相连并由乘客来操作。其结果是产生调节移动。这种类型调节设备的实例是用于头枕的调节设备，特别是用于大致在 X方向上，即朝向^J1的头部和后方对头枕进行的调节，或用于在Z方向 上，即对头枕的高度进行的调节，此外所述调节设备是用于靠背的调节设 备，特别是倾斜度调节设备，还有纵向调节设备、座椅倾斜度调节设备和 座椅深度调节设备。本发明特别涉及这种调节设备所述调节设备所占据的位置使得当车 辆遭遇事故时可以避免、或至少减轻对人体造成的伤害。这适用于例如对 头枕位置的调节，在发生事故时该头枕应处于相对于乘客头部的适宜位 置。前部碰撞和尾部撞击之间也存在区别；通过控制电路可检测到车辆遇 到何种碰撞，从而根据事故的类型，而将例如头枕的待调节部件调节至不 同位置。调节设备并不限于机动车辆座椅，还涉及机动车辆的这种部件该部 件与乘客相关联，并在发生事故时会影响到^1的安全，如在发生事故时 将方向盘拉向仪^的调节等。从现有技术已知多种设备，这些设备所使用的附加致动器仅仅在发生 事故时使用、而在正常工作时不使用。仅举例来说，读者可以参照以下文献US 6，659，548 Bl 、 US 2006/0260424 Al 、 DE 10 2005 059 693 Al 、 DE 10 2005 050 971 Al和DE 10 2005 050 223 Al。迄/令为止，所釆用的是迸发电 荷、预偏置弹簧等。然而这些部件需要逐个添加并需要一定费用。尤其是 它们存在事故后无法简单收回的缺陷。通常，它们会导致调节设备永久改 变，以致整个调节设备常常需要更换。由此产生了本发明；本发明的目的是设计这样的调节设备，使得当发 生碰撞传感器刚开始响应的较轻事故时，该调节设备仍保持备用状态，从 而因为致动器可以多次使用而不必更换例如整个机动车辆座椅、或采取复 杂的措施来更换致动器。其目标在于利用检测到突发事故和检测到事故 真实后果之间的短暂时间、即^J1相对于车辆座椅发生移动和车辆座椅发 生变形之间的时间，将调节设备置于特別适合于该事故的位置。这种位置 应理解为以可能达到的最佳方式支撑^J1的位置，例如使^的头部仅能 够相对于头枕做微小的相对移动。在确实危急的时刻，调节设备应当已经 调节在有利于接收^施加在其上的惯性力的位置处。发明内容本发明的目的是以这样的方式进一步jOJi述类型的调节设备，该方 式为使调节设备非常适于将其调节至事故状况；因此应使用这样的组成部 件，该组成部件在轻微事故后仍可使用、但在任何情况下都不需要完全更 换。对于上述类型的调节设备而言，这一目的的实现是由于控制电路除了 提供正常工作电压以外、还作为替代而提供为电动机供电的过电压，该正 常工作电压在传感器^Ml送任何信号的机动车辆的正常驾驶状况下施加， 而过电压则在传感器发送表示驾驶状况不再正常的信号后的驾驶状况下 向电动机施加，且过电压是正常工作电压值的至少150%,更具体地是正 常工作电压值的至少200%。
在这种调节设备中，使用现有的电动机在报警信号和乘客的实际事故 动作之间的短暂时间内实现调节设备可能达到的最佳调节、至少是比以往 更好的调节。根据本发明，发生事故时，电动机在显著高于正常驾驶状况 下的工作电压、即过电压下工作，调节速度因而显著增加。由于该过电压 作用于电动机并使其应变的时间4艮短、即可用的事故准备时间很短，所以 将该过电压选得极高。尽可能M地将其切断，具体而言，是在例如l秒 的指令期间后切断。在这l秒钟内，过度超负载不会使电动机受到热过载。然而其会导致调节设备的动作显著加速，并因此导致快得多的调节^^作。本发明特别适用于不需移动太大质量的调节i史备。必须移动大质量的 调节设备被理解为特指纵向调节设备，其不仅要使车辆座椅整体移位，通 常还^f絲客的体重移位。相对而言，头枕的调节设备需要应对的是小质 量。 一方面，头枕比整个车辆座椅要轻得多，另一方面它还可以构造为具 有较轻的重量。结果，头枕的电气致动所需的电动机动力比纵向调节所需 的要少得多。借助过电压，电动机以大幅高于正常状况的速度旋转。我们希望一旦 检测到事故状况时电动;l^度就能高出至少50%、优选是高出至少100%。 如果调节设备是轻质结构，则可显著节省质量。临界质量特指电动机的快 速旋转质量和第一减速齿轮的快速旋转质量。优选地将其装备为低转动惯 量。短轴型电动机由于具有低转动惯量而特别适合作为所述电动机。能够 在亳秒内达到其最大速度的短轴型电动机是7〉知的。过电压优选地由机动车辆的车载电气系统通过增加车上电压产生。为 此，可利用在本领域内早已乂^知的电路使电压倍增。如果通常的车上电压 是12伏，则过电压^艮容易达到48伏。发生事故时，为使电压倍增器不需 实际提供全部电力，电动机以抽头分流，最好是在电压倍增器的输出处设 有容量充足的电容器。该电容器存储充足的电荷，以在事故发生期间以充 足的电流强度来提供过电压。所需的电容器是标准组件。因此，可以低成 本来构建电压倍增器。在优选的实施例中，将极快速旋转电动机用作该电动机，该电动机具 有显著高于目前所用电动机的标称速度。目前，所用的电动机具有3,000 至4，000rpm的标称速度。如果使用的是以2倍速、特别是以3倍速至4
倍速旋转的电动机，则可利用更轻的电动机来节省重量。该电动机要求传 动装置的传动比更高，但由于釆用的是极高速旋转的减速齿轮，其转矩不 大因而无需高强度，这4吏得特别采用塑料齿轮成为可能，为此其质量可以 忽略不计。小型电动机可以相当轻易地被引入非常宽的工作范围中。它们 具有比目前所用的现有技术电动机更低的转动惯量。在特别优选开发的实施例中，电动机、传动装置和控制电#并在一 个单元中。它们优选地设置在一个共用壳体中。电动机可保持其壳体，并 设有附带壳体，该附带壳体封装电动机并还容纳传动装置和控制电路。然 而，电动机的壳体也可以构造为附带地容纳传动装置和控制电路。
通过回顾所附权利要求和以下对本发明实施例的非限制性说明，其它 特征和优点将变得更加清楚，该非限制性的说明是参照附图仅作为实例而给出的。在附图中图1:示出了具有电动机、传动装置和控制电路的电动机可调式头枕 的立体图，图2:示出了调节i殳备的驱动部件以与图l相似的方式加以利用时的 立体图，图3:示出了具有电动机的控制器的示意图。
具体实施方式
图l示出了电动机可调式头枕。它具有两根杆20，其分别形成倾斜部 22。在该倾斜部内，垫部24i殳置为沿x方向向前并同时沿z方向向上，从 而可使垫部更靠近^J1的头部(未图示)。垫部24通过机械支撑架(未图示)以已知方式支撑。调节设备具有电动机26和连接该电动机26的传动 装置28。作为^部件，该调节设备具有第一调节部件30，其在此构造 为心轴；以及第二调节部件32,其在紧急状况下构造为心轴螺母。当将心 轴30拧入心轴螺母32中时，下支撑座34和连接杆20的上横梁36之间的 距离将缩短。结果使垫部24沿指示的方向移动。
电动机26通过引线38连接至控制器40。控制器40经由连接引线连 接至机动车辆的车载电气系统42。进而，工作开关44与控制器40相连， 该开关允许用户在正常驾驶状况下起动正常调节功能。最后，传感器46 与控制器40相连。传感器46通过已知的方式构造为碰撞传感器46;传感 器46的使用如同其被用于启动气嚢那样。这里所指的是这样一种传感器 46，其会在一定加速度时发生响应，更确切地说其还会考虑一定的加速度 曲线。传感器46的其它可能性已在上文中进行了讨论。如图2所示，电动机26、传动装置28以及控制器40容纳在一个共用 壳体48中。传动装置28具有蜗杆50，所述蜗杆50设置在电动机的输出 轴上，并与蜗轮52喷合。特别地，蜗轮52由塑性材料制成；其它齿轮可 由相同方式来制造。传动装置28被设计为使得待移动的质量尽可能小。在 图2所示的实施例中，传动装置28中i殳有心轴螺母54，该心轴螺母相对 心轴30旋转；心轴螺母由电动机26驱动。结果，心轴30保持不旋转。这 也有助于使要移动的质量保持较小。电动机26具有其自己的马达壳体56。可以将马达壳体56与壳体48 至少部分地合并。如同现有技术中的情形，控制器40i殳计为仅用于电动机 26，而一定不向其它电动才几供电。结果，控制器40可构造得非常小。控制 器40可以通过总线(未图示)来起动。在所示的示例性实施方式中，控制 器40直接连接至马达壳体56。结果，其表面可用来冷却组成部件。控制器的电路图可参看图3。控制器40在42处连接至车载电气系统。 通过两个常开的工作开关44，特别是12伏的车栽电气系统的电压可根据 选择作用于上引线58或是下引线60,而将另一引线60或58保持接地。 如果继电器66的触点62、 64处在上方位置，可以对电动机26进行正常的 电压供给。在图3中，示出了这样的位置其中上触点62和下触点64均 不与引线58、 60连接。这种状况是继电器66无动作的情况；在这种状况 下，无电流流经继电器线圈。为了在正常工作状况下进行调节，致动两个 工作开关44中的一个，以使两条引线58、 60中一个处于12伏。接着，继 电器66的线圏通过二极管Dl或二极管D2接收到电压，使线圏激励并将 两个触点62、 64从无动作的位置向上移动；然后与两个引线58、 60接触。以下，将对出事故后的状况进行描述车载电气系统的电压如12伏施
加到电路68以使电压倍增；而永久地产生nxl2伏的输出电压。该电压通 过保护电阻Rl施加到充电电容器Cl并将其充电至nxl2伏。电容器Cl 具有数个法拉的电容值，例如2F。结果，nxl2伏的电压将永久地施加到 上触点62,并因此施加到电动机26。然而，电动机并不永久接地。在接地 线中接入快速开关Tl、更具体地说是由传感器46控制的半导体开关元件 或开关晶体管。该快速开关Tl比继电器66更迅速。如果传感器46因该 传感器46中示出的开关闭合而相应地做出响应，则开关T1切换为导通、 并将电动机26的下电极接地。结果，nxl2伏，如48伏，的电压施加到电 动机26;电动机26在强过载工作模式下运转并非常迅速地起动传动装置 28和其下游连接的部件。电容器Cl中的电荷设计为使得过电压仅^fsUfe加了很短的时间，例如1 秒、0.5秒或甚至仅有100亳秒。接着，存储在电容器C1中的电荷几乎用 尽，电容器被最大程度地放电，并使电动机26加快转速。标称电压和标称速度分别表示由电动机制造商所标示的电动机正常工 作的数值。
权利要求
1. 一种用于机动车辆座椅的调节设备，所述调节设备包括电动机(26)；连接至所述电动机(26)的传动装置(28)；连接至控制电路和所述传动装置(28)的机械调节单元；至少一个与所述控制电路相连的传感器(46)，用于检测所述机动车辆的紧急情况，并且所述控制电路为所述电动机(26)提供工作电压，其特征在于，所述控制电路除了提供所述正常工作电压以外、还作为替代提供为所述电动机(26)供电的过电压，所述正常工作电压在所述传感器(46)不发送任何信号的所述机动车辆的正常驾驶状况下施加，而所述过电压在所述传感器(46)发送表示所述机动车辆发生紧急情况的信号后的驾驶状况下施加到所述电动机(26)，且所述过电压是所述正常工作电压的值的至少150％，更具体地是所述正常工作电压的值的至少200％。
2. 根据权利要求1所述的调节设备，其特征在于，所述传感器(46) 是碰撞传感器(46),当所述机动车辆遭遇因事故导致变形而出现减速 时，所i^i撞传感器(46)对所述机动车辆的减速做出响应。
3. 根据权利要求1或2所述的调节设备，其特征在于，所述传感 器(46)是特别利用雷达或超声来工作的测距仪，或者所述传感器是感 测所述机动车辆所有车轮的滚动状况的ABS系统，或者所述传感器是 用于检测所述机动车辆地面轨迹的系统。
4. 根据前述任何一项权利要求所述的调节设备，其特征在于，所 述电动机(26)和/或所述传动装置(28)的转动惯量尽可能最低，特别 地，所述电动机(26)是短轴型电动机，并且/或者所述传动装置(28) 中使用的是低转动惯量的齿轮、优选的是塑料齿轮或轻金属齿轮。
5. 根据前述任何一项权利要求所述的调节设备，其特征在于，所 述控制电路包括工作开关(44)和切换设备(继电器66、开关Tl),所 述切换设备将通过所述工作开关(44)控制的所述正常工作电压或所述 过电压选择性地施加于所述电动机(26)。
6. 根据前述任何一项权利要求所述的调节设备，其特征在于，所 述控制电路包括用于增加所述电压的电路(68)，并且总是由所述过电 压充电的电容器优选地连接在所述组成部件的下游。
7. 根据权利要求6所述的调节设备，其特征在于，用于增加所述 电压的所述电路(68)设计为用于这样的功率，该功率小于所述电动机(26)在所述过电压下工作所需功率的20%。
8. 根据权利要求6或7所述的调节设备，其特征在于，所述电容 器(Cl)设计为使得存储在其中的所述电荷仅足以使所述电动机(26) 在所述过电压下工作仅1秒的最长时间，优选为仅0.1秒的最长时间。
9. 根据前述任何一项权利要求所述的调节设备，其特征在于，所 述调节设备是用于头枕的调节设备。
10. 根据前述任何一项权利要求所述的调节设备，其特征在于，所 述电动机(26)、所述传动装置(28)和所述控制电路容纳在一个共用 壳体(48)中。
全文摘要
一种用于机动车辆座椅的调节设备，包括电动机；连接至所述电动机的传动装置；连接至所述传动装置和控制电路的机械调节单元；至少一个与所述控制电路相连的传感器，用于检测所述机动车辆的紧急情况，并且所述控制电路为所述电动机提供工作电压，其中所述控制电路除了提供所述正常工作电压以外、还作为替代而提供为所述电动机供电的过电压，其中所述正常工作电压在所述传感器不发送任何信号的所述机动车辆的正常驾驶状况下施加，而所述过电压在所述传感器发送表示驾驶状况不再正常的信号后的驾驶状况下施加到所述电动机，且所述过电压是所述正常工作电压的值的至少150％，更具体地是所述正常工作电压的值的至少200％。
文档编号B60N2/42GK101396994SQ20081016681
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年9月27日
发明者布尔克哈德·贝克尔, 维尔弗里德·贝内克, 迈克尔·赖曼 申请人:C.劳勃.汉默斯坦两合有限公司