头枕系统和调节头枕的方法
【专利摘要】一种头枕系统包括头枕(16)、头枕(16)安装到的导向支架(25、26)、和耦接到头枕(16)和导向支架(25、26)的致动器(21-23)。致动器(21-23)配置为使头枕(16)相对于导向支架(25、26)移位。致动器(21-23)包括轴传动装置(22、23)和耦接到轴传动装置(22、23)的动力驱动装置(21)。轴传动装置(22、23)包括轴(22)和与轴(22)配合的轴螺母(23)。动力驱动装置(21)布置在限定于头枕(16)的外壳内的腔体(19)中。
【专利说明】头枕系统和调节头枕的方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方案涉及一种头枕系统，并且涉及一种调节头枕的方法。本发明的实施方案具体地涉及一种可以利用动力驱动装置进行调节以使其相对于座椅靠背移位的头枕。
【背景技术】
[0002]很多座椅都具有头枕。为了增强的舒适性或出于安全原因，头枕可以是可调节的。为了说明，可以提供使头枕相对于座椅靠背移位的调节机构。在一些应用中可以使用需要使用者将头枕推到期望位置的简单的机械机构。但是，在许多情况下，期望的是可以利用动力驱动装置来使头枕移位。
[0003]这种自动的头枕调节机构可以包括马达和传动装置。常规头枕调节机构通常已设计为使得最终驱动头枕移位的马达位于座椅靠背中。在这种配置中，必须在靠背中预留用于将马达以及可能的传动装置安装到靠背中的安装空间。这可能是不期望的。为了说明，随着在现代车辆座椅中集成的功能的数量越来越多，安装空间会变成问题。此外，在常规方法中，靠背的设计和安装到靠背的头枕的设计必须规定为使得可以保证用于头枕调节的驱动机构和会使用的头枕之间的互用性。为了说明部件的互换性，可能由此导致设计限制。将头枕附接到座椅可能需要用于将驱动机构耦接到头枕的专门的工作步骤。
【发明内容】
[0004]本领域需要改进的用于头枕的调节机构。特别地，本领域需要在调节机构的安装空间需求方面提供优点的头枕系统和方法。还需要使得可调节头枕能够容易地附接到座椅靠背、例如车辆座椅靠背的头枕系统和方法。
[0005]根据本发明的实施方案，提供了如独立权利要求所限定的头枕系统和调节头枕的方法。另外，提供了一种包括头枕系统的座椅。从属权利要求限定实施方案。
[0006]根据一个实施方案的头枕系统包括:头枕；导向支架，头枕安装到所述导向支架使得头枕可以相对于导向支架移位；和致动器。致动器耦接到头枕和导向支架。致动器配置为使头枕相对于导向支架移位。致动器包括轴传动装置和耦接到轴传动装置的动力驱动装置。轴传动装置包括轴和与轴配合的轴螺母。动力驱动装置布置在限定于头枕内部的腔体中。
[0007]通过利用致动器来使头枕相对于头枕支架移位，在动力驱动装置布置在头枕内的腔体中的情况下，可以减小座椅的靠背中头枕调节所需的安装空间。通过利用由动力驱动装置所驱动的轴传动装置，提供足够调节力、例如最大达到200N的调节力的致动器可以配置为具有小的结构空间，使得其能够安装在头枕内。
[0008]轴和轴螺母也可以布置在腔体中。整个致动器可以被头枕的外壳包围。
[0009]头枕和/或导向支架可以包括限定头枕相对于导向支架的行进路径的引导件。轴可以沿着由引导件限定的行进路径延伸。轴可以平行于由引导件限定的行进路径延伸。由此，可以容易地实现头枕相对于导向支架的平移移位。
[0010]轴的纵轴可以与引导件的纵轴平行。由此，可以容易地实现头枕相对于导向支架的线性移位。
[0011]致动器可以配置为产生头枕沿着引导件的平移移位。致动器可以配置为使得动力驱动装置的致动实现沿着轴纵轴的轴螺母与轴之间的相对移位，这反过来可以使头枕相对于导向支架移位。
[0012]头枕系统可以配置为使得对于头枕相对于导向支架沿着行进路径的任何位置，动力驱动装置、轴和轴螺母都可以位于腔体内。
[0013]轴可以是柔性的。轴可以配置为使得在将约250N的法向力施加到头枕上时轴仍然弹性变形。由此，可以降低破损的危险。轴可以是具有外螺纹的柔性杆或挠性杆。柔性杆可以具有包含一根金属丝或多根金属丝的金属芯。柔性杆可以具有外螺纹。柔性杆可以在其外表面上具有金属丝螺旋形物用于形成外螺纹。
[0014]轴可以是刚性杆。轴可以是安装为使得其可以绕垂直于轴纵轴的轴枢轴转动的刚性杆。
[0015]轴可以具有螺旋形外螺纹，而轴螺母可以具有与轴的螺旋形外螺纹配合的螺旋形内螺纹。
[0016]动力驱动装置可以附接到导向支架。
[0017]导向支架可以包括一对杆和在该一对杆之间延伸的横向构件。动力驱动装置可以附接到横向构件。动力驱动装置可以容纳在横向构件的凹部中。由此，可以获得在头枕内的紧凑空间中的稳固安装。
[0018]动力驱动装置可以包括马达、特别是电动马达。致动器可以具有在马达和轴传动装置之间耦接的至少一个蜗杆传动装置。致动器可以具有在马达和轴传动装置之间耦接的两级蜗杆传动装置。两级蜗杆传动装置的第一蜗杆传动装置的蜗杆可以以力矩校验的方式耦接到马达的输出轴。两级蜗杆传动装置的第二蜗杆传动装置的蜗轮可以以力矩校验的方式耦接到轴或轴螺母。
[0019]轴可以附接到头枕使得所述轴不绕其纵轴转动。动力驱动装置可以配置为转动地驱动轴螺母。
[0020]轴可以具有附接到头枕的至少一个附接安装件。头枕可以具有至少一个附接安装件与其附接的至少一个相配的附接特征。动力驱动装置可以配置为转动地驱动轴螺母。附接安装件和附接特征可以配置为使得轴可以绕垂直于轴纵轴的轴枢轴转动。附接安装件可以由成型到轴上的塑性材料形成。可以使用具有一个或几个整体形成的附接安装件的轴。
[0021]轴可以具有在轴的相反端处提供的两个附接安装件，该两个附接安装件分别附接到头枕。两个附接安装件可以由成型到轴上的塑性材料形成。
[0022]轴螺母可以附接到头枕使得所述轴螺母不绕其纵轴转动。动力驱动装置可以配置为转动地驱动轴。
[0023]端部止动件可以提供在轴的至少一端。由此，头枕的行进路径可以由致动器界定，而无需与致动器分开的单独的止动件。端部止动件可以提供在轴的两端。端部止动件可以与附接安装件整体形成，轴在该附接安装件处附接到头枕。端部止动件可以由成型到轴上的塑性材料形成。可以使用具有整体形成的端部止动件的轴。
[0024]可替代地或另外地，界定头枕相对于导向支架的行进路径的端部止动件可以形成在头枕罩上，例如在头枕的半壳体上。
[0025]导向支架可以具有用于将导向支架固定地附接到座椅靠背的靠背安装件。
[0026]根据另一实施方案，提供了一种包括靠背和根据任何方面或实施方案的头枕系统的座椅。头枕系统的导向支架可以附接到靠背。
[0027]座椅可以是车辆座椅。座椅可以是机动车座椅。座椅可以是汽车座椅。
[0028]根据一个实施方案的调节头枕的方法使用动力驱动装置。头枕安装为使得其可以相对于导向支架移位。该方法包括启动布置在限定于头枕外壳内的腔体中的动力驱动装置以驱动轴传动装置，轴传动装置包括轴和与轴配合的轴螺母，轴传动装置布置为在轴传动装置由动力驱动装置驱动时实现头枕与导向支架之间的相对移位。
[0029]该方法可以利用任一方面或任一实施方案的头枕系统来执行。
[0030]该方法的另外的特征和由此分别获得的效果对应于根据实施方案的头枕系统的特征。
[0031 ] 根据各个实施方案的装置和方法可以用于调节头枕。根据各个实施方案的装置和方法可以特别用于调节车辆座椅、特别是机动车座椅的头枕。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]根据以下参照附图对优选的或有利的实施方案的详细描述，本发明的另外的特征和优点会变得更容易理解。
[0033]图1为根据一个实施方案的座椅的不意图。
[0034]图2为根据一个实施方案的头枕系统的示意性横截面图。
[0035]图3为根据一个实施方案的头枕系统的立体图。
[0036]图4为图3的头枕系统的平面图。
[0037]图5为可以在图3的头枕系统中使用的致动器的立体图。
[0038]图6为可以在图3的头枕系统中使用的致动器的分解图。
[0039]图7为根据另一实施方案的头枕系统的立体图。
[0040]图8为图7的头枕系统的平面图。
[0041]图9为可以在图7的头枕系统中使用的致动器的立体图。
[0042]图10为可以在图7的头枕系统中使用的致动器的分解图。
[0043]图11为根据另一实施方案的头枕系统的立体图。
[0044]图12为图11的头枕系统的平面图。
[0045]图13为可以在图11的头枕系统中使用的致动器的立体图。
[0046]图14为可以在图11的头枕系统中使用的致动器的分解图。
[0047]图15为根据另一实施方案的头枕系统的不意性横截面图。
【具体实施方式】
[0048]现在会参照附图描述本发明的示例性实施方案。虽然会在具体应用领域、例如机动车座椅的情况下描述一些实施方案，但是实施方案并不限制于该应用领域。除非另外明确指出，各个实施方案的特征可以彼此结合。
[0049]在附图中，相同的附图标记表示相同的要素。
[0050]图1为根据一个实施方案的座椅I的意图。座椅I可以配置为车辆座椅。座椅I可以配置为机动车座椅。座椅I可以配置为汽车座椅。
[0051]座椅I通常包括座椅构件2、靠背3和头枕系统10。头枕系统10可以安装到靠背3。头枕系统10可以包括具有杆的导向支架13，所述杆具有安装到靠背3的下端。导向支架13的杆的下端可以附接到靠背3的框架4。
[0052]头枕系统10包括形成为支撑就坐者头部的头枕11。头枕11具有内部腔体19。头枕11的调节利用致动器12来执行。致动器12布置于在头枕11的内部形成的腔体19中。当致动器12被致动时，例如通过向其供电，致动器12使头枕11相对于导向支架13移位。导向支架13可以相对于靠背3的框架4保持静止。导向支架13可以布置为使得其在执行头枕11的高度调节时不相对于靠背3的框架4移位。
[0053]头枕11可以具有提供在头枕11之内的内部腔体的任何配置，使得头枕11可以容纳致动器12。为了说明，头枕11可以包括头枕罩16。头枕罩16可以由塑料形成。可以在头枕罩16周围提供织物罩15。织物罩15可以包含用于提高舒适性的填充材料。头枕罩16可以配置为限定头枕11的外形并且对头枕11提供结构刚性。头枕罩16可以配置为使得头枕罩16限定将致动器12容纳在其中的内部腔体19。
[0054]控制器6可以控制致动器12的操作。控制器6可以通过电连接件7耦接到致动器。控制器6可以控制电连接件7处施加的电压从而控制致动器的启动。电连接件7可以穿过在将头枕系统10安装到靠背3的导向支架13的杆中的内部腔体。该控制可以以不同的方式来执行。可以提供耦接到控制器6的用户界面5，以使得用户能够在用户动作的控制下实现头枕11的移位。可替代地或另外地，控制器6可以在识别出特定驾驶员时自动控制致动器12，从而将头枕11设置为适合于各个驾驶员的高度。适当的头枕高度的鉴别可以基于存储在车辆授权元件(车辆钥匙或对应的钥匙类元件)中的标识和存储关于各个标识的头枕11高度的查阅表来执行。如果需要的话，当从车辆授权元件中读取标识时，控制器6可以通过启动致动器12来自动设置头枕11的高度。控制器6可以包括存储头枕11的当前位置的存储器。可替代地或另外地，控制器6可以响应于紧急事件、例如碰撞来自动控制致动器12。
[0055]参照图2到图15，会详细地描述根据实施方案的头枕系统的配置。头枕系统可以如在实施方案的座椅I中的头枕系统10那样使用。
[0056]通常，头枕系统的致动器包括轴传动装置和驱动轴传动装置的动力驱动装置。轴传动装置包括轴和与其螺纹地配合的轴螺母。轴和轴螺母可以具有纵轴。轴和轴螺母中的一个可以安装为使得其可以绕其纵轴转动。轴和轴螺母中的另一个可以安装为使得其不可以绕其纵轴转动。致动器包括转动地驱动轴和轴螺母中可以绕其纵轴转动的那个的动力驱动装置。动力驱动装置以及轴和轴螺母中可以绕其纵轴转动的那个可以被支承在导向支架13上或头枕11上。轴和轴螺母中不可以绕其纵轴转动的另一个可以被支承在导向支架13或头枕11中的另一个上。当头枕移位时，轴和轴螺母中安装在头枕上的那个与头枕一起相对于导向支架以平移的方式移动。轴和轴螺母中安装到导向支架的另一个不以平移的方式移位，而是可以在动力驱动装置的作用下转动。
[0057]致动器可以包括马达和用于减速的齿轮箱。齿轮箱可以包括耦接在马达的输出轴与轴和轴螺母中可以绕其纵轴转动的那个之间的至少一个蜗杆传动装置。齿轮箱可以包括两级蜗杆传动装置，所述两级蜗杆传动装置具有在马达的输出轴与轴和轴螺母中可以绕其纵轴转动的那个之间耦接的第一蜗杆传动装置和第二蜗杆传动装置。这类配置使得能够利用小型致动器获得头枕系统调节所需的最大可以达到200N的力。这种致动器可以确定尺寸为使得其可以安装在头枕内部的腔体中。
[0058]轴可以是柔性的。轴可以配置为使得在将约250N的法向力施加到头枕上时轴仍然弹性变形。因此，可以降低破损的危险。轴可以是具有外螺纹的柔性杆或挠性杆。柔性杆可以具有包括一根金属丝或多根金属丝的金属芯。柔性杆可以具有外螺纹。柔性杆可以在其外表面上具有用于形成外螺纹的金属丝螺旋形物。可以使用轴的其他配置。为了说明，轴可以由具有高耐久性的塑性材料形成。为了进一步说明，轴可以形成为刚性杆。
[0059]图2为一个实施方案的头枕系统的示意性横截面图。横截面是在轴传动装置的轴在其中延伸并且垂直于头枕的横向中心平面的平面中取得的。致动器通常包括动力驱动装置21和轴传动装置。轴传动装置包括轴22和轴22延伸穿过的轴螺母23。轴螺母23可以具有内螺旋形螺纹。轴22可以具有相配的外螺旋形螺纹。轴22的外螺纹和轴螺母23的内螺纹可以螺纹地配合。
[0060]头枕系统可以配置为使得对于头枕在由致动器使其移位时相对于导向支架13可以具有的任何位置，具有动力驱动装置21、轴22和轴螺母23的致动器都保持位于头枕的腔体19中。
[0061]当头枕包括限定头枕外形的头枕罩时，头枕罩可以由多个壳体形成。壳体中的每一个都可以由塑料形成。壳体可以附接到彼此。为了说明，头枕罩可以包括第一半壳体17和第二半壳体18，两者结合形成头枕罩或头枕的另外的部件16。一旦组装了头枕系统，致动器就可以安装到半壳体17、18中的一个。半壳体中的另一个然后可以附接到那个半壳体。因而，致动器容纳在头枕内部的腔体中。头枕罩包括导向支架13的杆延伸穿过的凹部。
[0062]利用致动器，头枕11可以沿着例如可以是高度方向的方向9移位。头枕11可以相对于在安装状态下使头枕系统附接到靠背的导向支架13的杆移位。
[0063]参照图3到图6，会更详细地说明根据一个实施方案的头枕系统的配置。就配置或功能而言，与参照图1或图2说明的特征相对应的特征以相同的附图标记表示。图3示出了头枕系统的立体图。图4示出了头枕系统的平面图。
[0064]用于将头枕系统安装到座椅靠背的导向支架包括一对杆25。横向构件26可以在杆25之间延伸。导向支架具有第一引导件27。第一引导件27可以是导杆25的壁和/或可以包括在导杆25的壁上的另外的特征，例如凹部或凸部。头枕的部件16具有第二引导件28。第二引导件28可以是在头枕的部件16上形成的壁。第二引导件28可以包括在头枕的部件16的壁上的另外的特征，例如凹部或凸部，其可以配置为与第一引导件27相配。第一引导件27和第二引导件28可以彼此相配合。第一引导件27和第二引导件28可以限定头枕相对于导向支架的行进路径。第一引导件27和第二引导件28可以具有纵轴49，头枕可以沿着所述纵轴49相对于导向支架移位。
[0065]在图3到图6的头枕系统中，轴螺母23安装为使得其可以绕其纵轴48转动。轴22安装为使得其不能绕其纵轴48转动。轴螺母23和轴22的纵轴48与限定头枕的行进路径的引导件的纵轴49平行。
[0066]动力驱动装置21和轴螺母23安装到在安装状态下使头枕系统附接到靠背的杆25。动力驱动装置21和轴螺母23可以附接到横向构件26。横向构件26可以具有在其中布置有动力驱动装置21和轴螺母23的凹部29，例如切口。动力驱动装置21包括电动马达，并且可以包括在电动马达的输出轴和轴螺母23之间耦接的减速传动装置。
[0067]轴22附接到头枕的部件16。部件16可以是或可以包括头枕罩的半壳体。轴22可以在轴22的两端都附接到部件16。轴22可以具有在第一端处的第一附接安装件41和在相反的第二端处的第二附接安装件42。第一附接安装件41可以与部件16上相配的第一附接特征45配合。第二附接安装件42可以与部件16上相配的第二附接特征46配合。第一附接安装件41和相配的第一附接特征45可以配置为使得轴22的第一端可以绕垂直于轴的纵轴48的轴枢轴转动。第二附接安装件42和相配的第二附接特征46可以配置为使得轴22的第二端可以绕垂直于轴的纵轴48的另一个轴枢轴转动。轴22可以是柔性的，使得其可以在垂直于纵轴48施加的力下弯曲。
[0068]致动器可以包括一个止动件或多个止动件，以界定头枕相对于导向支架的行程。第一端部止动件43可以提供在轴22的第一端处。第一端部止动件43可以在第一端部止动件43抵接动力驱动装置21的外壳上的止动表面时，界定轴相对于动力驱动装置21的移动。与第一端部止动件43配合的止动表面还可以提供在横向构件26或另外的部件上。第一端部止动件43可以与第一附接安装件41整体地形成。第一端部止动件43和第一附接安装件41可以提供在附接到轴22的第一端的元件47上。第二端部止动件44可以提供在轴22的第二端处。第二端部止动件44可以界定在第二端部止动件44抵接在动力驱动装置21的外壳上的另一止动表面时轴相对于动力驱动装置21的移动。与第二端部止动件44配合的止动表面还可以提供在横向构件26或另外的部件上。第二端部止动件44可以与第二附接安装件42整体地形成。第二端部止动件44和第二附接安装件42可以提供在附接到轴22的第二端的元件上。
[0069]作为在轴上形成的一个端部止动件或几个端部止动件的替代或除此之外,一个端部止动件或几个端部止动件还可以形成在头枕罩16上，例如在半壳体17、18中的一个上。为了说明，头枕罩16可以具有用于抵接横向构件26和/或致动器的动力驱动装置的外壳37,38的内凸部或其他抵接特征。头枕相对于导向支架的行程可以通过在头枕罩16上提供的至少一个抵接特征与横向构件26和/或致动器的动力驱动装置的外壳37、38的抵接来界定。
[0070]附接安装件和/或端部止动件可以由塑性材料形成。附接安装件和/或端部止动件可以成型到轴上以与和轴整体形成的附接安装件和/或端部止动件一起形成轴。
[0071]在头枕系统的操作中，为动力驱动装置的马达供能。为了在第一方向上、例如向上调节头枕的高度，使马达的轴以第一转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴螺母23以第一方向转动。这使轴22相对于轴螺母23和动力驱动装置21以平移的方式在第一方向上、例如向上移位。轴22不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴22附接到头枕的部件16的情况下，轴22的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第一方向上以平移的方式移位。头枕可以在第一方向上线性地移位。头枕的移动可以继续直到马达停止或直到第二端部止动件44抵接对应的抵接表面。
[0072]为了在与第一方向相反的第二方向上、例如向下调节头枕的高度，使马达的输出轴以第二转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴螺母23以第二方向转动。这使轴22相对于轴螺母23和动力驱动装置21以平移的方式在第二方向上移位。轴22不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴22附接到头枕的部件16的情况下，轴22的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第二方向上以平移的方式移位。头枕可以在第二方向上线性地移位。头枕的移动可以继续直到马达停止或直到第一端部止动件42抵接对应的抵接表面。
[0073]如参照图1说明的，马达的致动器可以由电控制器控制。
[0074]图5和图6示出了可以在图3和图4的头枕系统中使用的致动器12的配置。图5示出了在移除动力驱动装置的外壳的第一壳体情况下的致动器。图6以分解图示出了致动器。就配置或功能而言，与参照图1到图4说明的特征相对应的特征以相同的附图标记表不。
[0075]致动器12通常包括马达31、轴22和在马达31的输出轴和轴22之间耦接的传动装置。马达可以是电动马达。马达可以特别地是直流马达。传动装置可以具有几个减速级。在图5和图6示出的实施例中，传动装置包括两级蜗杆传动装置，两级蜗杆传动装置的输出以力矩校验的方式耦接到轴螺母23。致动器12配置为使得其可以使轴螺母23绕该轴螺母的纵轴转动。在轴22安装为使得其不能绕其纵轴48转动的情况下，轴螺母23的转动使轴22以平移的方式移位。
[0076]致动器12配置为使得第一蜗杆传动装置的蜗杆32以转动固定的方式耦接到马达31的输出轴，即蜗杆32与马达31的输出轴共同转动。在一个实施方案中，蜗杆32可以整体地形成到马达31的输出轴上。第一蜗杆传动装置的蜗轮33与蜗杆32配合。
[0077]第二蜗杆传动装置的第二蜗杆34以转动固定的方式耦接到第一蜗杆传动装置的蜗轮33，即第二蜗杆34与第一蜗杆传动装置的蜗轮33共同转动。在一个实施方案中，第二蜗杆34和第一蜗杆传动装置的蜗轮33可以形成在共同的轴上。第二蜗轮35与第二蜗杆34配合。应理解的是，第一蜗杆传动装置的蜗杆32和蜗轮33提供转速降低，而第二蜗杆34和与其配合的第二蜗轮35提供进一步的转速降低。
[0078]第二蜗轮35以转动固定的方式耦接到轴螺母23。在一个实施方案中，第二蜗轮35可以形成到轴螺母23的外表面上。马达31的输出轴的转动运动使轴螺母23以与马达31的输出轴的转速相比降低的速度转动，转速降低通过两级蜗杆传动装置32-35来实现。力矩相应地增大。
[0079]轴螺母23具有与轴22的外螺纹配合的内螺纹。轴螺母23的转动实现轴螺母23和安装到杆25的动力驱动装置的其他部件与轴22之间的平移相对移位。
[0080]马达31、蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴螺母23被支承在具有外壳壳体37和38的外壳中。外壳壳体37和38限定可以在其中容纳蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴螺母23以使其可转动的凹部。外壳壳体37、38可以附接到彼此。外壳可以具有用于附接到导向支架13的附接特征39。为了说明，具有外壳壳体37、38的外壳可以利用螺丝、螺栓或其他附接装置附接到在杆25之间延伸的横向构件26。轴22的第一附接安装件41和第二附接安装件42可以与头枕的部件16上的相应附接特征相配合。
[0081]动力驱动装置的外壳的外壳壳体37、38可以通过焊缝附接到彼此。外壳壳体37、38可以通过由激光焊接形成的焊缝附接到彼此。外壳壳体37、38可以通过由超声波焊接形成的焊缝附接到彼此。因此，制造致动器12的方法可以包括通过激光焊接或通过超声波焊接将外壳壳体37、38附接到彼此。
[0082]致动器12确定尺寸为使得其可以完全容纳于在头枕内部形成的腔体19中。致动器12配置为使得在致动器12被致动时，具有马达31和两级蜗杆传动装置32-35的动力驱动装置、轴22和轴螺母23保持位于头枕内部的腔体19内。特别地，轴上的端部止动件43、44定位为使得在端部止动件所允许的头枕相对于导向支架的整个行程中，致动器12都保持位于腔体内。
[0083]连接器36和关联的电路板可以附接到马达31，以使得能够向马达31供电。如果限定连接销布置的连接器36和电路板提供为使其可连接到马达31，则头枕调节机构可以容易地适应于与不同的供电系统一起使用。这在头枕调节机构例如在使用不同类型的电源连接器的不同类型的汽车中使用时是有利的。连接器36和马达31可以配置为使得连接器36可以以可逆的方式附接到马达31，使得连接器36能够再次移除，而不损坏马达31或连接器36。
[0084]应理解的是，对于具有在马达和轴传动装置之间耦接的至少一个蜗杆传动装置的致动器，可以在小的安装空间中获得期望的减速。这有利于致动器在头枕内部的集成。致动器可以设计为通过根据指定的目标减速或力矩增加适当地选择减速传动装置来满足特殊的客户需要。
[0085]虽然参照图5和图6说明了致动器的配置，但是在其他实施方案中致动器可以具有另外的配置。为了说明，虽然图5和图6中示出了具有两级蜗杆传动装置的致动器12，但是致动器12还可以具有在马达和轴螺母23之间耦接的单级蜗杆传动装置或至少三个蜗杆传动装置。在另外的实施方案中，可替代的传动机构可以用于将马达的转动输出运动转换为线性运动。
[0086]参照图7到图10，会更详细地说明根据另一实施方案的头枕系统的配置。就配置或功能而言，与参照图1到图6解释的特征相对应的特征以相同的附图标记表示。图7示出了头枕系统的立体图。图8示出了头枕系统的平面图。
[0087]在图7到图10的头枕系统中，轴22安装为使得其可以绕其纵轴48转动。轴螺母23安装为使得其不能绕其纵轴48转动。轴螺母23和轴22的纵轴48与限定头枕的行进路径的方向的引导件的纵轴49平行。
[0088]动力驱动装置21和轴22安装到在安装状态下使头枕系统附接到靠背的杆25。动力驱动装置21和轴22可以附接到横向构件26。横向构件26可以具有在其中布置有动力驱动装置21和轴22的一部分的凹部29，例如切口。动力驱动装置21包括电动马达，并且可以包括在电动马达的输出轴和轴22之间耦接的减速传动装置。
[0089]轴螺母23附接到头枕的部件16。部件16可以是或可以包括头枕罩的半壳体。轴螺母23可以以转动固定的方式附接到部件16。附接特征52可以形成在头枕的部件16上以将轴螺母23固定在其转动位置。轴螺母23可以具有与附接特征52相配的外形。
[0090]致动器可以包括一个止动件或多个止动件，以界定头枕相对于导向支架的行程。端部止动件51可以提供在轴22的端部处。端部止动件51可以在端部止动件51抵接附接特征52上的止动表面时，界定轴螺母23相对于动力驱动装置21和轴22的移动。与端部止动件51配合的止动表面还可以提供在头枕的部件16上的其他地方。第二端部止动件可以由可以与动力驱动装置21的外壳相互作用的附接特征52的表面来提供。第二端部止动件可以在附接特征52的表面抵接动力驱动装置21的外壳上的止动表面时，界定轴螺母相对于动力驱动装置21和轴22的移动。与附接特征52的表面配合的止动表面还可以提供在横向构件26或另外的部件上。
[0091]在头枕系统的操作中，为动力驱动装置的马达供能。为了在第一方向上、例如向上调节头枕的高度，使马达的轴以第一转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴22以第一方向转动。这使轴螺母23相对于轴22和动力驱动装置21以平移的方式在第一方向上移位。轴螺母23不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴螺母23附接到头枕的部件16的情况下，轴螺母23的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第一方向上以平移的方式移位。头枕可以在第一方向上线性地移位。头枕的移动可以继续直到马达停止或直到端部止动件51抵接附接特征52上对应的抵接表面。
[0092]为了在与第一方向相反的第二方向上、例如向下调节头枕的高度，使马达的输出轴以第二转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴22以第二方向转动。这使轴螺母23相对于轴22和动力驱动装置21以平移的方式在第二方向上移位。轴螺母23不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴螺母23附接到头枕的部件16的情况下，轴螺母23的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第二方向上以平移的方式移位。头枕可以在第二方向上线性地移位。头枕的移位可以继续直到马达停止或直到附接特征52的表面抵接动力驱动装置21的外壳上对应的抵接表面。
[0093]如参照图1说明的，马达的致动可以由电控制器来控制。
[0094]图9和图10示出了可以在图7和图8的头枕系统中使用的致动器12的配置。图9示出了在移除动力驱动装置的外壳的第一壳体的情况下的致动器。图10以分解图示出了致动器。就配置或功能而言，与参照图1到图6说明的特征相对应的特征以相同的附图标记表不。
[0095]致动器12通常包括马达31、轴22和在马达31的输出轴和轴22之间耦接的减速传动装置。马达和减速传动装置可以如参照图5到图6说明地进行配置。在马达31的输出轴和轴22之间耦接的减速传动装置可以具有几个减速级。在图9和图10中示出的实施例中，传动装置包括两级蜗杆传动装置，两级蜗杆传动装置的输出以力矩校验的方式耦接到轴22。致动器12配置为使得其可以使轴22绕其纵轴48转动。在轴螺母23安装为使得其不能绕其纵轴48转动的情况下，轴22的转动使轴螺母23沿轴22以平移的方式移位。
[0096]致动器12配置为使得第二蜗轮35以转动固定的方式耦接到轴22。在一个实施方案中，第二蜗轮35可以形成到轴22的端部部分53的外表面上。端部部分53可以由塑料形成。马达31的输出轴的转动运动使轴22以与马达31的输出轴的转速相比降低的速度转动，减速通过两级蜗杆传动装置32-35来实现。力矩相应地增大。
[0097]轴螺母23具有与轴22的外螺纹配合的内螺纹。轴22的转动实现轴22和安装到杆25的动力驱动装置的其他部件与轴螺母23之间的平移相对移位。
[0098]马达31、蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴的端部部分53被支承在具有外壳壳体37和38的外壳中。外壳壳体37和38限定可以在其中容纳蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴的端部部分53以使其可转动的的凹部。外壳壳体37、38可以附接到彼此。外壳可以具有用于附接到导向支架13的附接特征39。动力驱动装置的外壳的外壳壳体37、38可以通过焊缝、例如通过由激光焊接或超声波焊接形成的焊缝附接到彼此。因此，制造致动器12的方法可以包括通过激光焊接或通过超声波焊接将外壳壳体37、38焊接到彼此。
[0099]同样地，图9和图10的致动器12确定尺寸为使得其能够完全容纳于在头枕内部形成的腔体19中。致动器12配置为使得在致动器12被致动时，具有马达31和两级蜗杆传动装置32-35的动力驱动装置、轴22和轴螺母23保持位于头枕内部的腔体19内。
[0100]如参照图5和图6说明的，可以使用致动器的其他特征和配置。
[0101]参照图11到图14，会更详细地说明根据另一实施方案的头枕系统的配置。就配置或功能而言，与参照图1到图10说明的特征相对应的特征以相同的附图标记表示。图11示出了头枕系统的立体图。图12示出了头枕系统的平面图。
[0102]在图11到图14的头枕系统中，轴螺母23安装为使得其可以绕其纵轴48转动。轴22安装为其不能绕其纵轴48转动。轴22可以安装到仅在头枕端部之一处的头枕部件16。轴螺母23和轴22的纵轴48与限定头枕行进路径的引导件的纵轴49平行。
[0103]动力驱动装置21和轴螺母23安装到在安装状态下使头枕系统附接到靠背的杆25。动力驱动装置21和轴螺母23可以附接到杆25。横向构件26可以具有其中布置有动力驱动装置21和轴螺母23的凹部，例如切口。动力驱动装置21包括电动马达，并且可以包括在电动马达的输出轴和轴螺母23之间耦接的减速传动装置。
[0104]轴22附接到头枕的部件16。部件16可以是或可以包括头枕罩的半壳体。轴22可以以转动固定的方式附接到部件16。轴22可以在轴22的端部处具有附接安装件61。相配的附接特征63可以形成在头枕的部件16上以将轴22固定在其转动位置。轴22的附接安装件61可以具有与附接特征63相配的外形。
[0105]致动器可以包括一个止动件或多个止动件，以界定头枕相对于导向支架的行程。端部止动件62可以提供在轴22的与提供附接安装件61的端部相反的端部处。端部止动件62不直接固定到部件16。端部止动件62可以在端部止动件62抵接动力驱动装置21的外壳上的止动表面时，界定轴22相对于动力驱动装置21和轴螺母23的移动。与端部止动件62配合的止动表面还可以提供在杆25上的其他地方。第二端部止动件可以由附接安装件61和/或由可以与动力驱动装置21的外壳相互作用的附接特征63的表面来提供。第二端部止动件可以在附接安装件61和/或附接特征63的表面抵接动力驱动装置21的外壳上的止动表面时，界定轴22相对于动力驱动装置21和轴螺母23的移动。与附接特征63的表面配合的止动表面还可以提供在横向构件26或另外的部件上。
[0106]在头枕系统的操作中，为动力驱动装置的马达供能。为了在第一方向上、例如向上调节头枕的高度，使马达的轴以第一转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴螺母23以第一方向转动。这使轴22相对于轴螺母23和动力驱动装置21以平移的方式在第一方向上移位。轴22不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴22附接到头枕的部件16的情况下，轴22的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第一方向上以平移的方式移位。头枕可以在第一方向上线性地移位。头枕的移动可以继续直到马达停止或直到端部止动件62抵接对应的抵接表面。
[0107]为了在与第一方向相反的第二方向上、例如向下调节头枕的高度，使马达的输出轴以第二转动方向转动。通过减速传动装置，马达的轴使轴螺母23以第二方向转动。这使轴22相对于轴螺母23和动力驱动装置21以平移的方式在第二方向上移位。轴22不绕其纵轴48转动。如果在移位期间在垂直于纵轴的方向上施加力，则轴22可能会由于其柔性而弯曲。在轴22附接到头枕的部件16时，轴22的移位使头枕相对于杆25移位。头枕可以在第二方向上以平移的方式移位。头枕可以在第二方向上线性地移位。头枕的移动可以继续直到马达停止或直到附接安装件61和/或附接特征63抵接对应的抵接表面。
[0108]如参照图1说明的，马达的致动可以由电控制器来控制。
[0109]图13和图14示出了在图11和图12的头枕系统中使用的致动器12的配置。图13示出了在移除了动力驱动装置的外壳的第一壳体的情况下的致动器。图14以分解图示出了致动器。就配置或功能而言，与参照图1到图10说明的特征相对应的特征以相同的附图标记表示。
[0110]致动器12通常包括马达31、轴22和在马达31的输出轴和轴螺母23之间耦接的减速传动装置。马达和传动装置可以如参照图5和图6说明地进行配置。在马达31的输出轴和轴22之间耦接的传动装置可以具有几个减速级。在图9和图10示出的实施例中，传动装置包括两级蜗杆传动装置，蜗杆传动装置的输出以力矩校验的方式耦接到轴螺母23。致动器12配置为使得其可以使轴螺母23绕其纵轴48转动。在轴22安装为使得其不能绕其纵轴48转动的情况下，轴螺母23的转动使轴22以平移的方式移位。
[0111]致动器12配置为使得第二蜗轮35以转动固定的方式耦接到轴螺母23。在一个实施方案中，第二蜗轮35可以形成到轴螺母23的外表面上。马达31的输出轴的转动运动使轴螺母23以减小的速度转动，减速通过两级蜗杆传动装置32-35来实现。力矩相应地增大。
[0112]轴螺母23具有与轴22的外螺纹配合的内螺纹。轴螺母23的转动实现轴螺母23和安装到杆25的动力驱动装置的其他部件与轴22之间的平移相对移位。
[0113]马达31、蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴螺母23被支承在具有外壳壳体37和38的外壳中。外壳壳体37和38限定可以在其中容纳蜗杆32、蜗轮33、第二蜗杆34、第二蜗轮35和轴螺母23以使其可转动的凹部。外壳壳体37、38可以附接到彼此。外壳可以具有用于附接到导向支架13的附接特征39。动力驱动装置的外壳的外壳壳体37、38可以通过焊缝、例如通过由激光焊接或超声波焊接形成的焊缝来附接到彼此。因此，制造致动器12的方法可以包括通过激光焊接或通过超声波焊接将外壳壳体37、38附接到彼此。
[0114]同样地，图13和图14的致动器12确定尺寸为使得其能够完全容纳于在头枕内部形成的腔体19中。致动器12配置为使得在致动器12被致动时，具有马达31和两级蜗杆传动装置32-35的动力驱动装置、轴22和轴螺母23保持位于头枕内部的腔体19内。
[0115]如参照图5和图6说明的，可以使用致动器的其他配置。
[0116]在另外的实施方案中可以实施各种修改。为了说明，虽然如图2到图14所说明的，动力驱动装置以及轴和轴螺母中可以转动地驱动的那个可以附接到杆25，但是可以使用其他配置。为了说明，动力驱动装置以及轴和轴螺母中可以转动地驱动的那个可以附接到头枕的部件16。在这种情况下，轴和轴螺母中安装为使得其不能绕其纵轴转动的另一个可以附接到杆15。
[0117]图15是穿过使用这种配置的另一实施方案的头枕系统的示意性横截面图。横截面在轴传动装置的轴在其中延伸并且垂直于头枕的横向中心面的平面中取得。致动器通常包括动力驱动装置21和轴传动装置。轴传动装置包括轴22和轴22延伸穿过的轴螺母23。轴螺母23可以具有内螺旋形螺纹。轴22可以具有相配的外螺旋形螺纹。轴22的外螺纹和轴螺母23的内螺纹可以螺纹地配合。
[0118]如图15中示出的，动力驱动装置21可以附接到头枕。动力驱动装置21可以安装到头枕罩的壳体。动力驱动装置可以配置为转动地驱动轴22。当头枕相对于导向支架13移位时，动力驱动装置21也相对于导向支架13移位。轴螺母23固定到导向支架13使得所述轴螺母23不能绕其纵轴转动。轴22的转动使轴22和与其附接的部件、包括动力驱动装置21和头枕相对于导向支架13移位。
[0119]在另一个实施例中，动力驱动装置21和可转动的轴螺母23可以附接到头枕罩。轴22可以固定到导向支架13使得所述轴22不能绕其纵轴转动。轴螺母23的转动使轴螺母23和与其附接的部件、包括动力驱动装置21和头枕相对于导向支架13移位。
[0120]虽然已经参照附图描述了本发明的实施方案，但是在其他实施方案中可以实施各种修改。为了说明，虽然已经描述了其中两级蜗杆传动装置在电动马达的转动输出轴和轴传动装置之间耦接的致动器，但是在其他实施方案中驱动机构可以包括仅一个或至少三个蜗杆传动装置级。在其他实施方案中，可以提供另外的减速机构。
[0121]在各种实施方案中的每一个中，轴和轴螺母中附接到头枕的部件的那个和头枕的部件上相应的附接特征可以配置为有利于附接。为了说明，可以以形状配合通过头枕的附接特征来保持轴或轴螺母上的附接安装件，使得轴或轴螺母能够通过在垂直于纵轴48的插入方向上简单地插入附接安装件来附接到头枕的部件。可替代地或另外地，轴或轴螺母上的附接安装件和/或头枕上的附接特征可以配置用于卡合配合，使得轴或轴螺母能够卡合到头枕上。
[0122]虽然已经描述了其中在高度方向上线性调节头枕的实施方案，但是可以实施其他调节。实施方案的调节机构还可以与位于头枕腔体之外的其他机构结合。为了说明，实施方案的头枕系统可以与用于使头枕向前枢轴转动、例如在意外事故中出于安全原因，或向后枢轴转动的机构结合。后一种机构可以具有仍存在于座椅靠背中的触发器。
[0123]虽然已经描述了其中一个端部止动件或几个端部止动件形成在轴上的实施方案，但是一个或几个端部止动件也可以形成在头枕罩16上，例如在半壳体17、18中的一个上，以限制头枕相对于导向支架的行程。端部止动件可以整体地形成在头枕罩16上。
[0124]应理解的是，使用实施方案的头枕系统和方法可以获得各种技术效果。致动器具有紧凑的结构，这使得其能够集成到头枕的内部腔体中。减速结构使得能够使用小型电动马达。可以实现低重量和便宜的结构。
[0125]一些实施方案的头枕系统提供了使得可调节头枕能够容易地与常规靠背集成的模块化结构。致动器可以容易地适应于各种调节速度和调节力。为了说明，马达的输出轴和轴传动装置之间的减速传动装置可以根据客户的需要来调节。可替代地或另外地，可以调整调节行程。这可以通过适当地定位致动器的端部止动件来容易地完成。在一些头枕系统中可以实现的头枕的一般行程可以是50_的等级。
[0126] 虽然已经在车辆座椅的头枕的高度调节的情况下描述了示例性实施方案，但是本发明的实施方案并不限于该特定应用领域。相反，可以有利地采用本发明的实施方案来调节各种座椅中的头枕。
【权利要求】
1.一种头枕系统，其包括: 头枕(11 ；16 ；17、18〉； 导向支架(13:25.26),所述头枕(11 ；16 ；17、18〉安装到所述导向支架使得所述头枕(11 ；16 ^17,18)可以相对于所述导向支架(13 ；25、26〉移位；和 致动器(12 -,21-23 31-394243),其耦接到所述头枕(11 ；16 ^17,18)和所述导向支架(13 ；25、26〉，所述致动器(12 ；21~23 ；31-39、22、23〉配置为使所述头枕(11 ；16 ；17、18〉相对于所述导向支架(13:25,26)移位，所述致动器(12 ；21~23 531-39,22,23)包括轴传动装置(22.23)和耦接到所述轴传动装置(22.23)的动力驱动装置(21:31-39)，所述轴传动装置(22,23)包括轴(22)和与所述轴(22)配合的轴螺母(23), 所述动力驱动装置(21:31-39)布置在限定于所述头枕(11 ； 16 ； 17、18)的外壳之内的腔体(19)中。
2.权利要求1所述的头枕系统， 其中所述轴(22)和所述轴螺母(23)布置在所述腔体(19)中。
3.权利要求1或权利要求2所述的头枕系统， 其中所述头枕(11:16:1738)和/或所述导向支架(13:2546)包括限定所述头枕(11 ；16 ；17、18〉相对于所述导向支架(13 ；25、26〉的行进路径的引导件(27.28), 其中所述轴(22)沿着由所述引导件(27.28)限定的行进路径延伸。
4.权利要求3所述的头枕系统， 其中所述轴(22)的纵轴(48)与所述引导件(27.28)的纵轴(49)平行。
5.权利要求3和4所述的头枕系统， 其中所述致动器(12 -,21-23 531-39,22,23)配置为实现所述头枕(11 ；16 ^17,18)沿着所述引导件(27,28)的平移移位。
6.权利要求3到5中任一项所述的头枕系统， 其中所述头枕系统配置为使得对于所述头枕(11 ；16 ；17、18〉相对于所述导向支架(13 ；25、26〉沿着行进路径的任何位置，所述动力驱动装置(21:31-39),所述轴(22)和所述轴螺母(23)都位于所述腔体(19)内。
7.前述权利要求中任一项所述的头枕系统， 其中所述动力驱动装置(21:31-39)被支承在所述导向支架(13 ；25、26〉上。
8.权利要求7所述的头枕系统， 其中所述导向支架(13 525,26)包括从所述头枕延伸的一对杆(25),和 其中所述动力驱动装置(21:31-39)附接到所述一对杆(25)。
9.前述权利要求中任一项所述的头枕系统， 其中所述动力驱动装置(21:31-39)包括马达(31),并且所述致动器(12:21-23:31-39,22,23)具有在所述马达(31)和所述轴传动装置(22.23)之间耦接的至少一个蜗杆传动装置(32-35)。
10.前述权利要求中任一项所述的头枕系统， 其中所述轴(22)具有附接到所述头枕(11 ；16 ；17、18〉的至少一个附接安装件〈41、42:61), 所述动力驱动装置(21:31-39)配置为转动地驱动所述轴螺母(23)。
11.权利要求10所述的头枕系统， 其中所述轴(22)具有在所述轴(22)的相反端处提供的两个附接安装件(4142),所述两个附接安装件(41.42)分别附接到所述头枕(11 ；16 ；17、18〉。
12.权利要求1到9中任一项所述的头枕系统， 其中所述轴螺母(23)附接到所述头枕(11:16:17.18),所述动力驱动装置(21 ；31-39)配置为转动地驱动所述轴(22)。
13.前述权利要求中任一项所述的头枕系统， 其中在所述轴(22)的至少一端提供有端部止动件〈43、44；51 561,62).,
14.前述权利要求中任一项所述的头枕系统， 其中所述轴(22)是柔性的。
15.权利要求14所述的头枕系统， 其中所述轴(22)是具有外螺纹的柔性杆，其中所述柔性杆具有包含一根金属丝或多根金属丝的金属芯。
16.—种座椅,其包括: 靠背⑶，和 根据前述权利要求中任一项所述的头枕系统(10),所述头枕系统(10)的导向支架(13^25,26)附接到所述靠背⑶。
17.—种调节头枕(11 ； 16 ； 17、18)的方法，所述头枕(11 ； 16 ； 17、18)安装为使得其可以相对于导向支架(13 ；25、26〉移位,所述方法包括: 启动布置在限定于所述头枕(11 ；16 ；17、18〉的外壳内的腔体(19)中的动力驱动装置(21:31-39)以驱动轴传动装置(22.23),所述轴传动装置(22.23)包括轴(22)和与所述轴(22)配合的轴螺母(23),所述轴传动装置(22.23)布置为在所述轴传动装置(22.23)由所述动力驱动装置(21:31-39)驱动时，实现所述头枕(11 ；16 ^17,18)与所述导向支架(13 ；.25、26)之间的相对移位。
【文档编号】B60N2/48GK104379400SQ201380031550
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】弗兰克·法尔斯特, 克劳泽·容克尔 申请人:舒克拉机械制造有限公司