專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)動(dòng)車(chē)的頭部保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)頭部保護(hù)系統(tǒng)，其包括具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)整頭枕高度和水平位置的頭枕。
背景技術(shù)：
可調(diào)式頭枕用于機(jī)動(dòng)車(chē)已有許多年。為了取得最佳效果，這種頭枕必須適當(dāng)調(diào)整。因?yàn)樵谑謩?dòng)調(diào)整頭枕的情況下，達(dá)到正確的調(diào)整比較困難，所以出現(xiàn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的頭枕。美國(guó)專(zhuān)利6,511,130公開(kāi)了一種可手動(dòng)也可通過(guò)電機(jī)的方式來(lái)調(diào)整的頭枕。然而，‘130號(hào)專(zhuān)利的安排非常復(fù)雜、成本高、而且重量大。
本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的頭部保護(hù)系統(tǒng)占用適度體積的包裝，具有適度的重量，并且復(fù)雜性低。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的頭部保護(hù)系統(tǒng)，包括多個(gè)從椅背中總體上垂直延伸的安裝桿，每個(gè)桿都有具有縱軸的下部基部和上部偏心部。頭枕承載在每個(gè)桿的偏心部。連接在每個(gè)安裝桿基部的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使桿伸縮，以升降頭枕。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使安裝桿關(guān)于其縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使偏心部和安裝的頭枕縱向移動(dòng)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最好包括一個(gè)高度控制橫檔，該橫檔具有用于頭枕安裝桿基部的安裝板，以及連結(jié)在高度控制橫檔上的線性執(zhí)行器。該執(zhí)行器使高度控制橫檔和安裝桿垂直移動(dòng)。該線性執(zhí)行器可以包括一個(gè)由電機(jī)提供動(dòng)力的導(dǎo)螺桿。
根據(jù)發(fā)明的另一方面，用于根據(jù)本發(fā)明的頭部保護(hù)系統(tǒng)的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)線性執(zhí)行器，其具有連結(jié)在每個(gè)安裝桿基部的一個(gè)獨(dú)立線性執(zhí)行器，線性執(zhí)行器受到控制，以使安裝桿橫向地向相反方向移動(dòng)。因?yàn)榘惭b桿通過(guò)安裝桿之間延伸的分度機(jī)構(gòu)在頭枕內(nèi)連接，線性執(zhí)行器產(chǎn)生的橫向移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致安裝桿同等、但反向地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使頭枕以不變的姿態(tài)向前或向后、在由安裝桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向所決定的方向上移動(dòng)。當(dāng)然，轉(zhuǎn)動(dòng)方向取決于安裝桿是否通過(guò)線性執(zhí)行器的作用相互靠近或遠(yuǎn)離。在一較佳實(shí)施例中，分度機(jī)構(gòu)包含多個(gè)在初級(jí)齒輪間嚙合的二級(jí)齒輪，該初級(jí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)性鎖死在每個(gè)安裝桿上。
根據(jù)發(fā)明的另一方面，用于操縱頭枕安裝系統(tǒng)第一和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器包括一個(gè)手動(dòng)控制器或一個(gè)微處理器控制器，該控制器具有至少一個(gè)用于測(cè)定車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的第一傳感器和用于測(cè)定乘客頭部相對(duì)于頭枕的位置的第二傳感器。在一具體實(shí)施例中，第二傳感器可以方便地安裝在頭枕自身內(nèi)部。
根據(jù)發(fā)明的另一方面，用于機(jī)動(dòng)車(chē)的座椅包括座椅框架、安裝在座椅框架上的座墊、安裝在座椅框架上的椅背、以及多個(gè)從椅背中總體上垂直伸出的安裝桿，每個(gè)安裝桿都有具有縱軸的下部基部和上部偏心部。頭枕安裝并承載在桿的偏心部。連接在每個(gè)安裝桿基部的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使桿伸縮，以升降頭枕。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使桿橫向移動(dòng)，以引起桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使桿的偏心部和安裝的頭枕縱向移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的座椅還包括一個(gè)用于測(cè)定乘客頭部相對(duì)于頭枕的位置的傳感器，以及一個(gè)用于操縱第一和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以調(diào)整頭枕位置確定頭枕和乘客頭部間預(yù)定空間關(guān)系的控制器。
根據(jù)發(fā)明的另一方面，提供一種用于調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)乘客頭枕的方法，其包括以下步驟啟動(dòng)位于頭枕內(nèi)的頭部距離傳感器，基于來(lái)自距離傳感器的信號(hào)啟動(dòng)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的豎直位置，以及基于來(lái)自距離傳感器的信號(hào)啟動(dòng)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的水平位置。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是車(chē)輛乘客頭枕可以手動(dòng)或自動(dòng)地精確調(diào)整，以達(dá)到所需的為車(chē)輛乘員提供強(qiáng)化保護(hù)的位置。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本頭枕調(diào)整系統(tǒng)用最小的成本和重量取得增強(qiáng)的功能。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本頭枕調(diào)整系統(tǒng)可以全部容納在車(chē)輛座椅中，而不需要外部的電子邏輯支持，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和目的對(duì)本說(shuō)明書(shū)的讀者來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的汽車(chē)座椅的示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的頭枕調(diào)整機(jī)構(gòu)的透視圖。
圖3為本頭枕調(diào)整系統(tǒng)的頂部或上部沿圖2中線3-3的方向得到的平面圖。
圖4為適用于根據(jù)本發(fā)明的頭枕調(diào)整系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，座椅10具有座墊13和椅背12，其裝有將頭枕20定位到安裝桿14上的頭枕調(diào)整機(jī)構(gòu)。圖1表示了一個(gè)這樣的桿14。
如圖2所示，安裝桿14對(duì)該頭枕調(diào)整機(jī)構(gòu)提供一個(gè)基礎(chǔ)。每個(gè)桿14具有一個(gè)基部14a，以及一個(gè)偏心部14b?；?4a在椅背12內(nèi)延伸。固定桿14的最低部分安裝在高度控制橫檔30上。桿14a通過(guò)桿軸襯40很容易安裝到高度控制橫檔30上，這樣的安裝使其可以在高度控制橫檔30的兩個(gè)部分內(nèi)的狹縫38中提供移動(dòng)。如以下詳述，狹縫38可使安裝桿14橫向移動(dòng)，從而推動(dòng)頭枕20的前后移動(dòng)。
安裝桿14的垂直定位通過(guò)升降電機(jī)26實(shí)現(xiàn)，該電機(jī)通過(guò)螺帽34驅(qū)動(dòng)導(dǎo)螺桿28，該螺帽安裝在高度控制橫檔30上。電機(jī)26安裝在電機(jī)安裝架24上，該電機(jī)安裝架在座椅框架側(cè)邊22之間延伸。電機(jī)26響應(yīng)來(lái)自控制器的指令轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)螺桿28就會(huì)在螺帽34內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，引起高度控制橫檔30向上或向下移動(dòng)，從而使安裝桿14和頭枕20按照指令向上或向下移動(dòng)。
系統(tǒng)控制器90(如圖4所示)通過(guò)高度控制傳感器42的方式讀取頭枕20的實(shí)際高度，該高度控制傳感器可以例如是裝配在電機(jī)26或?qū)輻U28上的多圈電位器。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明公開(kāi)之后可以認(rèn)識(shí)到其它類(lèi)型的位置傳感器，例如線性電位器或線性可調(diào)差動(dòng)變壓器，也可以用在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中。將測(cè)得的頭枕20的高度與傳感器18所測(cè)得的乘客頭部高度相比較。雖然占位傳感器18最好是電容式，但是本系統(tǒng)也可以利用所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的和本發(fā)明所提示的其它類(lèi)型的傳感器。
安裝桿14穿過(guò)桿軸承46總體上垂直地延伸，桿軸承安裝在座椅框架22的上部。連同安裝桿14的最低部分，穿過(guò)桿軸承46延伸的桿14中部可以響應(yīng)縱向調(diào)整機(jī)構(gòu)橫向位移。這種橫向移動(dòng)通過(guò)上角型板64上形成的狹縫72和下角型板68上形成的狹縫76得以完成?？v向電機(jī)54轉(zhuǎn)動(dòng)一組三錐齒輪52，以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)導(dǎo)螺桿58，該導(dǎo)螺桿被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入桿軸承46內(nèi)包著的螺帽內(nèi)。
當(dāng)電機(jī)54轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝桿14就會(huì)通過(guò)導(dǎo)螺桿58的作用相互靠近或相互遠(yuǎn)離。在安裝桿14相互靠近的情況中，頭枕20就會(huì)靠近乘客頭部。這種運(yùn)動(dòng)結(jié)果表示在圖3中，圖中可見(jiàn)，當(dāng)基部14a在上角型板64上形成的狹縫72中向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，偏心部14b由于它們?cè)陬^枕20內(nèi)的聯(lián)接而向前轉(zhuǎn)動(dòng)。在安裝桿14轉(zhuǎn)動(dòng)期間，轉(zhuǎn)動(dòng)性鎖死在桿14偏心部14b上的初級(jí)齒輪82會(huì)與偏心部14b一起轉(zhuǎn)動(dòng)，加在初級(jí)齒輪82之間的二級(jí)齒輪86確保每個(gè)安裝桿14的轉(zhuǎn)動(dòng)相等。此分度機(jī)構(gòu)使椅背和頭枕20之間維持所需的平行關(guān)系。
圖4中所示的控制器90，可以從操縱車(chē)輛座椅系統(tǒng)所普遍使用的一類(lèi)微處理器控制器，或者從所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知及本公開(kāi)所提示的其它類(lèi)型的控制器中選出。無(wú)論如何，控制器90調(diào)整頭枕20的操作可以通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)92或通過(guò)傳感器18所提供的反饋開(kāi)動(dòng)。傳感器18可以包括距離傳感器，例如安裝在頭枕20內(nèi)的電容型傳感器。其它可用于本發(fā)明的傳感器可以包括測(cè)量車(chē)輛參數(shù)、例如變速器選擇和感應(yīng)占位的傳感器?？傮w上，控制器90將使頭枕20只在座椅10被占用及車(chē)輛處于前進(jìn)檔時(shí)才進(jìn)行調(diào)整。另一方面，如果車(chē)輛處于后退檔，或駐停時(shí)，頭枕20可以位于其最低和最后位置，這樣可以提高駕駛員通過(guò)車(chē)輛后窗觀察周?chē)h(huán)境的能力。
圖4還表示，控制器90操縱多個(gè)執(zhí)行器94，這些執(zhí)行器包括由升降電機(jī)26和縱向電機(jī)54所驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器。
根據(jù)本發(fā)明的最后一個(gè)方面，提供一種用于調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)乘客頭枕的方法，其包括以下步驟啟動(dòng)位于頭枕內(nèi)的頭部距離傳感器，基于來(lái)自距離傳感器的信號(hào)啟動(dòng)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的豎直位置。本方法還包括步驟基于來(lái)自距離傳感器的信號(hào)啟動(dòng)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的水平位置。
盡管對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例已經(jīng)進(jìn)行了說(shuō)明和描述，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍會(huì)想到大量的變化和可選實(shí)施方式。因此，本發(fā)明應(yīng)僅被權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是包含多個(gè)從椅背中總體上垂直延伸的安裝桿，上述每個(gè)桿都有具有縱軸的下部基部和上部偏心部；承載在上述桿的上述偏心部上的頭枕；第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其連接到上述每個(gè)安裝桿的上述基部，用于使上述桿伸縮，以升降上述頭枕；以及第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使上述桿關(guān)于上述縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使上述偏心部和上述頭枕縱向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含高度控制橫檔，上述桿的上述基部安裝在其上；以及連結(jié)在上述高度控制橫檔上的線性執(zhí)行器，用于使高度控制橫檔和上述安裝桿垂直移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述線性執(zhí)行器包含由電機(jī)提供動(dòng)力的導(dǎo)螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含多個(gè)線性執(zhí)行器，其具有連結(jié)在上述每個(gè)安裝桿基部的一個(gè)獨(dú)立線性執(zhí)行器，上述線性執(zhí)行器受到控制，以使上述安裝桿橫向地向相反方向移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述每個(gè)線性執(zhí)行器包含由普通電機(jī)提供動(dòng)力的導(dǎo)螺桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是還包含在上述安裝桿之間延伸的分度機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述分度機(jī)構(gòu)包含一列齒輪，其包含轉(zhuǎn)動(dòng)性鎖死在上述每個(gè)安裝桿上的初級(jí)齒輪和多個(gè)與上述初級(jí)齒輪嚙合的二級(jí)齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是還包含用于操縱上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和上述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述控制器包含手動(dòng)控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述控制器包含具有至少一個(gè)用于測(cè)定車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的第一傳感器和用于測(cè)定乘客頭部相對(duì)于上述頭枕的位置的第二傳感器控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述第二傳感器包含電容型傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是上述第二傳感器包含包在上述頭枕內(nèi)部的電容型傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的頭部保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，如果裝有頭部保護(hù)系統(tǒng)的車(chē)輛處于駐?；虻管?chē)的狀態(tài)之一時(shí)，上述控制器使上述頭枕移動(dòng)到其最低和最后位置。
14.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的座椅，其特征是包含座椅框架；安裝在上述座椅框架上的座墊；安裝在上述座椅框架上的椅背；多個(gè)從上述椅背中總體上垂直伸出的安裝桿，上述每個(gè)安裝桿都有具有縱軸的下部基部和上部偏心部；安裝在上述桿的上述偏心部上的頭枕；連接在上述每個(gè)安裝桿的上述基部上的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于伸縮上述桿，以使上述頭枕升降；以及第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使上述桿關(guān)于上述縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使上述偏心部和上述頭枕縱向移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的座椅，其特征是還包含一個(gè)用于測(cè)定乘客頭部相對(duì)于上述頭枕的位置的傳感器，以及一個(gè)用于操縱上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和上述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以調(diào)整上述頭枕位置從而確定頭枕和乘客頭部間預(yù)定空間關(guān)系的控制器。
16.一種用于調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)乘客頭枕的方法，其特征是包含以下步驟啟動(dòng)位于上述頭枕內(nèi)的頭部距離傳感器；基于來(lái)自上述距離傳感器的信號(hào)啟動(dòng)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的豎直位置；以及基于來(lái)自上述距離傳感器的上述信號(hào)啟動(dòng)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以調(diào)整頭枕的水平位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征是上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在總體上垂直的方向上可伸縮地伸出多個(gè)頭枕安裝桿，上述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)引起上述安裝桿轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣偏心結(jié)合到上述頭枕安裝桿上使頭枕在水平方向上重新定位。
全文摘要
一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)座椅的頭部保護(hù)系統(tǒng)，包括承載在偏心安裝桿上的頭枕，該安裝桿可伸縮地從椅背中伸出，并關(guān)于其基部軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，以使頭枕不僅垂直、而且水平地重新定位。安裝在頭枕中的傳感器向系統(tǒng)控制器反饋乘員頭部的位置。
文檔編號(hào)B60N2/48GK101054070SQ20071008693
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者斯里尼瓦?！O達(dá)拉拉迦, 約瑟夫·瑪佐, 愛(ài)德華·伯萊 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司, Bgm工程公司