CN107921897B - 座椅部件调节驱动器，车辆座椅及座椅部件调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种座椅部件调节驱动器(1)，包括：壳体；电机(5)；以及传动装置(10)，该传动装置与所述电机(5)联接且包括至少三个蜗杆传动级(11～16)。第一蜗杆传动级(11，12)包括第一蜗杆(11)和与该第一蜗杆(11)啮合的第一蜗轮(12)。第三蜗杆传动级(15，16)包括第三蜗杆(15)和与该第三蜗杆(15)啮合的第三蜗轮(16)。所述第一蜗杆(11)支承于所述壳体内，使得所述第一蜗杆(11)可绕输入端旋转轴线转动。所述第三蜗轮(16)支承于所述壳体(2)内，使得所述第三蜗轮(16)可绕垂直于所述输入端旋转轴线的输出端旋转轴线转动。

Description

座椅部件调节驱动器，车辆座椅及座椅部件调节方法
技术领域
本发明实施方式涉及一种座椅部件调节驱动器以及座椅部件调节方法。本发明实施方式尤其涉及一种用于安装在车辆座椅的座椅部件内的驱动器。
背景技术
各式座椅均配有可调节部件。此类可调节部件例如为可调节头枕、座椅垫长度调节机构或可调节脚踏。此类可调节椅部件的目的在于获得更高的舒适度或出于安全方面的考虑。仅就说明目的而言，对于头枕调节，可采用能够将头枕前表面朝接近或远离座椅乘坐人员的方向移动以及/或者改变头枕高度的调节机构；对于座椅垫长度的调节，可采用能够将座椅垫长度在前后方向调节的调节机构；对于脚踏调节，可采用能够使脚踏从前座椅下方的收纳空间向外伸出或缩回该收纳空间内的调节机构。在某些情形中，可使用需要使用者自身将可调节座椅部件手动调节至所需位置的简单机械式机构。然而，在许多情况下，更希望能以自动方式移动头枕。
通过气动调节，可实现自动座椅部件调节机构。然而，此方式可能需要繁多的管件才能实现充气气囊的充气和放气。为了避免这些缺点，自动座椅部件调节机构可采用电机和机械传动装置。现有调节机构具有因结构庞大而需要例如在车辆座椅的靠背中预留较大安装空间的缺点。仅就说明目的而言，随着现代车辆座椅内集成的功能越来越多，安装空间可能成为一个问题。由于此类体积较大的驱动机构仅在车辆座椅的最终组装期间才能安装，因此与可将驱动器与待调节座椅部件相互集成的模块化技术相比，其可能导致成本的增加。
发明内容
本领域需要一种改进的座椅部件调节机构。本领域尤其需要一种在安装空间要求方面具有优势的座椅部件调节驱动器及方法。此外，还需要一种可使可调节座椅部件易于附接至座椅(例如车辆座椅)上的座椅部件调节驱动器和方法。
根据本发明实施方式，提供一种座椅部件调节驱动器，包括电机以及联接于该电机和所述驱动器输出端之间的传动装置。该传动装置包括至少三个蜗杆传动级。这一结构允许采用小尺寸电机，而且所述三个蜗杆传动级可以极紧凑的方式设置，从而降低安装空间要求。
根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器包括电机以及与该电机联接的传动装置。该座椅部件调节驱动器包括容纳所述传动装置的壳体。该传动装置包括至少三个蜗杆传动级。该至少三个蜗杆传动级的第一蜗杆传动级包括第一蜗杆以及与该第一蜗杆啮合的第一蜗轮。所述至少三个蜗杆传动级的第三蜗杆传动级包括第三蜗杆以及与该第三蜗杆啮合的第三蜗轮。所述第一蜗杆支承于所述壳体内，使得所述第一蜗杆可绕一输入端旋转轴线转动；所述第三蜗轮支承于所述壳体内，使得所述第三蜗轮可绕垂直于所述输入端旋转轴线的一输出端旋转轴线转动。
这一座椅部件调节驱动器具有延伸方向垂直于所述第一蜗杆的旋转轴线的输出端，该旋转轴线可由所述电机的输出轴限定。由于所述输入端旋转轴线可在平行于所述第三涡轮的方向上延伸，这一具有三个蜗杆传动级且具有延伸方向垂直于所述第一蜗杆的旋转轴线的输出端的构造可实现紧凑的驱动器设计。
所述第一蜗轮可绕平行于所述输出端旋转轴线的第一旋转轴线转动。这使得所述传动装置的各部件基本处在位于相对两端的所述第一蜗杆和所述第三蜗杆之间，其中所述第一蜗杆和所述第三蜗杆沿相互平行的旋转轴线延伸。
所述第三蜗轮和与所述第一蜗杆啮合的第一蜗轮的延伸方式使得该第一蜗轮和第三蜗轮的轴向端面彼此平行延伸。
所述第三蜗轮可相对于所述第一涡轮偏移。所述第三蜗轮可在平行于所述输出端旋转轴线的方向上相对于所述第一涡轮偏移。如此，可实现所述第一和第三涡轮的紧凑重叠设置。
所述壳体可包括台阶部分，该台阶部分支撑所述第三蜗轮，以使得其在平行于所述输出端旋转轴线的方向上相对于所述第一涡轮偏移。如此，可以简单方式实现所述偏移。
所述第三蜗轮可与所述第一涡轮至少部分重叠。这可减小所述座椅部件调节驱动器的横向尺寸。
所述至少三个蜗杆传动级的第二蜗杆传动级可包括以防扭方式与所述第一蜗轮连接的第二蜗杆以及与该第二蜗杆啮合的第二蜗轮，该第二蜗轮可绕平行于所述输入端旋转轴线的第二旋转轴线转动。与将所述第二旋转轴线设置为垂直于所述输入端旋转轴线的方式相比，将所述第二旋转轴线和所述输入端旋转轴线设置为相互平行的方式可使得所述传动装置的结构具有较小的宽度。
所述输出端旋转轴线可延伸于第一平面与第二平面之间，其中，所述第一平面包括所述输入端旋转轴线且平行于所述输出端旋转轴线延伸，所述第二平面包括所述第二旋转轴线且平行于所述输出端旋转轴线延伸。如此，必提供于所述第一蜗杆和第三蜗杆之间的所述空间可用于至少部分容纳所述第三蜗轮。
作为所述第一蜗轮和第二蜗杆的旋转轴线的所述第一旋转轴线可延伸于所述第一平面和第二平面之间。
所述第三蜗轮上附接有可自所述壳体外伸的轴。所述第三蜗轮可具有将所述轴容纳于其内的非圆形内表面。该非圆形内表面可以为多边形截面。
所述轴可具有形成于其外表面上的螺纹。该螺纹轴可通过对所述第三涡轮进行二次成型的方式形成。该轴的螺纹上可啮合轴螺母，以形成轴驱动件。该轴螺母可以以防止转动的方式固定。
所述轴的外周上可具有齿部。该轴上可通过二次成型或其他方式附接有副齿轮。该轴上可设有多个副齿轮。该一个或多个副齿轮可与至少一个齿条啮合。
所述壳体可包括供所述电机的电机壳体端面抵靠的外抵靠面。如此，由于所述电机无需完全容纳于用于支承所述传动装置的壳体内，因此可提高该电机的安装灵活性，并减小驱动器尺寸。
所述座椅部件调节驱动器可还包括将所述端面保持至抵靠所述壳体抵靠面的支架。该支架可包括金属支架。该支架可包括塑料支架。该支架可设置为例如通过钩接或卡合连接与所述壳体接合。
所述壳体可包括用于以可拆卸方式附接所述支架的附接构件。该附接构件可用于附接钩部，或者可包括卡合连接。如此，可提高所述座椅部件调节驱动器对各种不同座椅部件安装条件的适应性。
根据一种实施方式的座椅部件包括用于以可移动方式附接至座椅和根据本发明任何实施方式的座椅部件调节驱动器的外壳。所述座椅部件调节驱动器可安装于形成于所述外壳内的空腔中。
所述座椅部件可以为头枕。
所述座椅部件可以为车辆座椅的下部结构。该座椅部件可以为座板或脚踏。
根据一种实施方式的座椅包括座椅部件，该座椅部件包括外壳，该壳体以可移动方式安装且在其内形成空腔。所述座椅包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器，该座椅部件调节驱动器安装于所述空腔内，且用于使所述外壳相对于所述座椅移动。
所述座椅可包括根据一种实施方式的另一座椅部件调节驱动器。上述座椅部件调节驱动器和所述另一座椅部件调节驱动器用于使所述座椅部件在相互垂直的至少两个方向上移动。
所述座椅部件调节驱动器和所述另一座椅部件调节驱动器均可容纳于所述座椅部件的空腔内。
所述座椅部件可以为头枕。
所述座椅部件可以为车辆座椅的下部结构。该座椅部件可以为座板或脚踏。
所述座椅可以为车辆座椅。该座椅可以为机动车座椅。该座椅可以为汽车座椅。
所述座椅部件调节驱动器可用于在高度方向上调节所述头枕，而所述另一座椅部件调节驱动器可用于在前后方向上调节所述头枕。所述另一座椅部件调节驱动器可用于绕垂直于所述高度方向的转动轴线转动所述头枕。
根据另一实施方式，提供一种利用根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器调节座椅部件的方法。
所述座椅部件调节驱动器可设置于待调节座椅部件的空腔内。
根据本发明各实施方式的装置和方法可用于调节头枕或其他座椅部件。根据本发明各实施方式的装置和方法可用于调节车辆座椅，尤其机动车座椅的头枕或其他座椅部件。
根据本发明各实施方式的装置和方法提供一种具有紧凑尺寸的驱动器，该驱动器适于安装在头枕或座椅垫下部结构等座椅部件内，从降低安装空间要求。
附图说明
根据以下参考附图所作的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更加容易理解。附图中，类似附图标记表示类似部件。
图1为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器立体图。
图2为图1座椅部件调节驱动器的部分剖切立体图。
图3为图1座椅部件调节驱动器的部分剖切平面图。
图4为图1座椅部件调节驱动器的部分立体图。
图5为图1座椅部件调节驱动器的分解立体图。
图6为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器部分剖切截面图。
图7为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器旋转轴线设置方式立体图。
图8为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器旋转轴线设置方式平面图。
图9为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的部分剖切立体图。
图10为图9座椅部件调节驱动器的部分分解立体图。
图11为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器立体图。
图12为图11座椅部件调节驱动器的部分立体图。
图13为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的座椅示意图。
图14为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的头枕示意图。
图15为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的头枕示意图。
图16为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的头枕示意图。
图17为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的座椅示意图。
图18为所述座椅部件调节驱动器实施驱动后的图17座椅示意图。
图19为包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器的座椅示意图。
图20为所述座椅部件调节驱动器实施驱动后的图19座椅示意图。
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明例示实施方式进行描述。附图中，相同或类似附图标记表示相同或类似部件。
虽然以下以机动车座椅等具体应用领域为背景对某些实施方式进行了描述，但这些实施方式并不限于该应用领域。除非另有具有说明，否则各实施方式的特征可彼此组合。附图中，类似附图标记表示类似部件。
图1为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1的立体图。图2为将图1座椅部件调节驱动器1的第一外壳部分3移除后的立体图。图3为将图1座椅部件调节驱动器1的第一外壳部分3移除后的平面图。图4为图1座椅部件调节驱动器1的电机和传动装置的局部放大图。图5为图1座椅部件调节驱动器1的分解图。
座椅部件调节驱动器1可用于安装在车辆座椅头枕等可调节座椅部件以及/或者车辆座椅的座椅垫下方的座板内。
座椅部件调节驱动器1通常包括电机5。电机9的输出轴9与传动装置10的输入端联接。传动装置10可形成为三级蜗杆传动装置。传动装置10包括第一蜗杆传动级、第二蜗杆传动级以及第三蜗杆传动级。
所述第一蜗杆传动级包括第一蜗杆11以及与第一蜗杆11啮合的第一蜗轮12。第一蜗杆11可以防扭方式附接至电机5的输出轴9。第一蜗杆11可模制于输出轴9上。
所述第二蜗杆传动级包括第二蜗杆13以及与第二蜗杆13啮合的第二蜗轮14。第二蜗杆13以防扭方式联接至第一蜗轮12上。第二蜗杆13和第一蜗轮12可一体成型，以例如形成单一部件。第二蜗杆13和第一蜗轮12可模制为整体单元。
所述第三蜗杆传动级包括第三蜗杆15以及与第三蜗杆15啮合的第三蜗轮16。第三蜗杆15以防扭方式联接至第二蜗轮14。第三蜗杆15和第二蜗轮14可一体成型，以例如形成单一部件。第三蜗杆15和第二蜗轮14可可模制为整体单元。
第三蜗轮16可作为电动驱动器10的输出端。第三蜗轮16可附接至轴上。该轴的至少一部分可设有外齿部或外螺纹。仅就说明目的而言，在该轴上可通过二次成型或其他方式附接副齿轮，以实现通过齿条/副齿轮驱动件移动所述座椅部件。所述轴上可形成外螺纹，以实现通过轴驱动件移动所述座椅部件。此外，根据用于调节所述座椅部件的旋转直线运动转换机构的相应实施形式，还可采用其他构造。
第三蜗轮16可包括用于容纳所述轴的凹陷部17。可作为座椅部件调节驱动器1的输出端的该轴可插入凹陷部17内。凹陷部17可用于以防扭方式保持该轴。凹陷部17可具有非圆形截面。第三蜗轮16的内壁可具有用于以形状配合方式保持所述轴的多边形截面。
所述三级蜗杆传动装置可支承于壳体2内。壳体2可包括第一外壳部分3和第二外壳部分4。第一外壳部分3和第二外壳部分4可通过螺钉、栓钉、铆钉、超声波焊接、激光焊接或其他技术相互固定。第一外壳部分3和第二外壳部分4可例如通过模制方式由塑料材料制成。
电机5可按如下方式设置：电机5的输出轴9伸入壳体2内部，与此同时，电机5的电机壳体可伸出壳体2之外。如此，由于该壳体无需完全覆盖整个电机5，因此可进一步减小安装空间。
座椅部件调节驱动器1可包括将电机5保持于壳体2上的支架21。支架21可与所述电机的一个轴向端面相接合，该轴向端面与有输出轴9外伸的另一轴向端面相对。支架21可至少部分环绕电机5。支架21使得电机5抵靠设于壳体2上的外抵靠面7。
壳体2可包括用于将支架21附接至壳体2的附接构件22，23。附接构件22，23可包括用于容纳钩部的开孔及用于以卡合连接方式接合支架21的卡合联接件当中的任何一种或其任意组合。
支架21可包括金属丝，该金属丝形成为沿电机5的侧面和一个轴向端面延伸。支架21的两端可形成为具有钩状形状。支架21的钩状两端可用于与附接构件22，23接合，以将所述电机保持为抵靠壳体2的状态。
电机5可包括用于连接车辆电路板网络的连接件6。连接件6可以可拆卸方式联接至电机5的电机壳体，从而实现使得其可在不破坏连接件6和电机5的同时被移除。该构造使得座椅部件调节驱动器6易于适用于不同的车辆电路板网络。
如以下将进一步详述的，三级蜗杆传动装置10的蜗杆和涡轮设置方式可实现极为紧凑的设计。这在安装空间方面较为有利，其例如可使座椅部件调节驱动器2安装于待调节座椅部件的内部。
第一蜗杆11以可绕输入端旋转轴线旋转的方式支承于壳体2上。该输入端旋转轴线可由电机5的输出轴9限定。
第一蜗轮12和第二蜗杆13以可绕第一旋转轴线旋转的方式支承于壳体2上。该第一旋转轴线垂直于所述输入端旋转轴线。
第二蜗轮14和第三蜗杆15以可绕第二旋转轴线旋转的方式支承于壳体2上。该第二旋转轴线平行于所述输入端旋转轴线。该第二旋转轴线垂直于所述第一旋转轴线。
第三蜗轮13以可绕输出端旋转轴线旋转的方式支承于壳体2上。该输出端旋转轴线垂直于所述输入端旋转轴线，从而使得电机5可相对于由座椅部件调节驱动器1驱动的所述轴横向延伸。所述输出端旋转轴线可平行于作为第一蜗轮12和第二蜗杆13的旋转轴线的所述第一旋转轴线。这一构造使得所述三个蜗杆传动级可以非常紧凑的方式设置。
座椅部件调节驱动器1设置为使得作为所述第一蜗杆传动级的第一蜗杆11的旋转轴线的所述输入端旋转轴线与作为第二蜗轮14和第三蜗杆15的旋转轴线的所述第二旋转轴线彼此平行延伸。
座椅部件调节驱动器1设置为使得作为第一蜗轮12和第二蜗杆13的旋转轴线的所述第一旋转轴线与作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线彼此平行延伸。
座椅部件调节驱动器1设置为使得作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线沿垂直于所述输入端旋转轴线的方向延伸。
座椅部件调节驱动器1设置为使得作为第一蜗轮12和第二蜗杆13的旋转轴线的所述第一旋转轴线和作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线均设于作为第一蜗杆11的旋转轴线的所述输入端旋转轴线的同一侧。座椅部件调节驱动器1设置为使得作为第一蜗轮12和第二蜗杆13的旋转轴线的所述第一旋转轴线和作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线均设于作为第二蜗轮14和第三蜗杆15的旋转轴线的所述第二旋转轴线的同一侧。
所述三级蜗杆传动装置的各蜗杆和涡轮的旋转轴线设置方式使得所述座椅部件调节驱动器具有紧凑的设计。
图6为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1的部分剖切截面图。参考图6描述的该构造可用于根据本文所公开的任何实施方式的座椅部件调节驱动器中。
所述第三蜗杆传动级的第三蜗轮16和所述第一蜗杆传动级的第一蜗轮12设置为绕相互平行的旋转轴线旋转。壳体2可包括开孔32，附接至第三蜗轮16上或与其一体成型且限定出所述输出端旋转轴线的套筒18延伸贯穿该开孔32。壳体2可限定出第一蜗轮12的第一旋转轴线34，该第一旋转轴线平行于作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线。
所述壳体可将第一蜗轮12和第三蜗轮16支承为使得第三蜗轮16和第一蜗轮12可至少部分重叠。该壳体可限定出台阶部分，该台阶部分位于供第三蜗轮16旋转的第一壳体部分31以及供第一蜗轮12旋转的第二壳体部分33之间。该台阶部分的高度可在平行于所述输出端旋转轴线的方向限定出偏移量38。偏移量38可大于第一蜗轮12的高度，以保证第一蜗轮12和第三蜗轮16的轴向端面保持彼此隔开的状态。
所述输出端旋转轴线和所述第一旋转轴线之间的距离可小于第三蜗轮16的半径和第一蜗轮12的半径之和。因此，第一蜗轮12和第三蜗轮16设置为重叠关系。重叠量39可小于第三蜗轮16半径和第一蜗轮12半径当中较小的一个。
通过将第一蜗轮12和第三蜗轮16按参考图6所述的方式设为重叠关系，可进一步减小所述座椅部件调节驱动器的横向尺寸，其中，所述第一蜗轮和所述第三蜗轮均在平行于作为第一蜗杆11旋转轴线的所述输入端旋转轴线的平面内延伸。
图7和图8为可在根据任何一种实施方式的所述座椅部件调节驱动器内实施的旋转轴线设置方式的其他特征的示意图。为了描述的清晰性，图7和图8中仅示出了旋转轴线及其限定的平面。图7为立体图，图8为沿平行于该旋转轴线设置方式当中的输入端旋转轴线的方向所看到的平面图。
第一蜗杆11可绕输入端旋转轴线40旋转。第一蜗轮12和第二蜗杆13可绕第一旋转轴线41旋转。第二蜗轮14和第三蜗杆15可绕第二旋转轴线42旋转。第三蜗轮16可绕输出端旋转轴线43旋转。
如以上参考图1至图6所述，输入端旋转轴线40和第二旋转轴线42可相互平行。第一旋转轴线41和输出端旋转轴线43可相互平行。第一旋转轴线41可沿垂直于输入端旋转轴线40和第二旋转轴线42的方向延伸。输出端旋转轴线43可沿垂直于输入端旋转轴线40和第二旋转轴线42的方向延伸。
第一平面51定义为包括输入端旋转轴线40并平行于输出端旋转轴线43延伸。可以理解的是，第一平面51的设置方式仅取决于壳体2所限定的旋转轴线的设置方式。
第二平面52定义为包括第二旋转轴线42并平行于输出端旋转轴线43延伸。可以理解的是，第二平面52的设置方式仅取决于壳体2所限定的旋转轴线的设置方式。
第一旋转轴线41和输出端旋转轴线43可均设置于第一平面51和第二平面52之间的空间内。如此，第一蜗杆11和第三蜗杆15之间容纳第一蜗轮12和第二蜗杆13的空间还可用于容纳第三蜗轮16。
图9为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1将第一外壳部分3移除后的立体图。图10为图9座椅部件调节驱动器1的部分分解图。
座椅部件调节驱动器1包括壳体2、电机5以及传动装置10，该传动装置可采用以上参考图1至图8所述构造当中的任一个。
座椅部件调节驱动器1包括将电机5保持为抵靠于壳体2上的状态的支架21。支架21可用于使得电机5的电机壳体的轴向端面抵靠形成于壳体2上的外抵靠面7。
支架21可设置为通过卡合机构与壳体2接合。支架21可形成为塑料夹。支架21可包括侧壁24，25，该侧壁设置为沿所述电机壳体的侧面延伸。侧壁24，25可用于以卡合连接方式与所述壳体的配接凸起部21，22相接合。配接凸起部21，22之间可形成凹陷部，电机5的电机壳体可容纳于该凹陷部内。
图9和图10所示的座椅部件调节驱动器1的其他部件可采用以上参考图1至图8所述构造当中的任一个。具体而言，第三蜗轮16和第一蜗轮12可设置为至少部分重叠。作为替代或补充，如参考图7和图8所述，作为第三蜗轮16的旋转轴线的所述输出端旋转轴线和作为第一蜗轮12和第二蜗杆13的旋转轴线的所述第一旋转轴线可均设于第一平面51与第二平面52之间的空间，其中所述第一平面包括所述输入端旋转轴线且平行于所述输出端旋转轴线，所述第二平面包括所述第二旋转轴线且平行于所述输出端旋转轴线。
图11为根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1的立体图。图12为图11座椅部件调节驱动器1移除第一外壳部分3后的部分立体图。
座椅部件调节驱动器1包括壳体2、电机5以及传动装置10，该传动装置可具有参考图1至图8所述构造当中的任一个。
座椅部件调节驱动器1包括轴61。轴61以防扭方式联接至第三蜗轮16。轴61既可与第三蜗轮16一体成型，也可附接于其上。轴61可模制于第三蜗轮16上。轴16可自壳体2的至少一侧延伸。在一些实施方式中，轴16可分别自壳体2的相对两侧沿相对于电机5的输出轴9为横向的方向延伸。
沿轴61的至少部分长度上可设有外螺纹。该外螺纹可以为螺旋螺纹。座椅部件调节驱动器1可包括轴螺母，该轴螺母具有与轴61的外螺纹啮合的内螺纹。
作为替代或补充，沿轴61的至少部分长度上可设有齿部。该齿部可形成一个副齿轮，或两个副齿轮，或两个以上的副齿轮。座椅部件调节驱动器1可包括与轴61的该齿部啮合的至少一个齿条或其他开齿结构。
根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1可安装为与待调节座椅部件以可工作方式关联。座椅部件调节驱动器1可安装于所述待调节座椅部件所形成的空腔内。两个座椅部件调节驱动器1或两个以上的座椅部件调节驱动器1可安装于所述座椅部件内，以至少实现两个不同的运动过程。所述两个或两个以上的座椅部件调节驱动器1可被控制为实现沿两个或两个以上不同方向的协调调节过程，以及/或者允许所述两个或两个以上不同调节过程独立进行。
根据一种实施方式，所述内设座椅部件调节驱动器的座椅部件可以为头枕，或用于调节座椅垫长度的座板，或者其他座椅部件。
图13为根据一种实施方式的座椅71的示意图。
座椅71通常包括座椅部件72、靠背73和头枕系统。该头枕系统可安装于靠背73上。该头枕系统可包括具有纵向构件78的支架，该纵向构件例如为下端安装于靠背73的杆体。所述支架杆体的下端可附接至靠背73的框架74上。
所述头枕系统包括头枕80，从而可对乘坐人员的头部进行支撑。头枕80包括外壳81，该壳体形成内部空腔82。外壳81的外侧可设有装饰物和覆盖物83。头枕80的调节由根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1实施，该座椅部件调节驱动器包括三级蜗杆传动装置。座椅部件调节驱动器1设于形成于头枕80内部的空腔82内。座椅部件调节驱动器1与头枕80一体成型。当座椅部件调节驱动器1例如被所供应的电力驱动时，座椅部件调节驱动器1使头枕80的至少一部分相对于所述支架的纵向构件78移动。该支架的纵向构件78相对于靠背73的框架74保持不动。所述支架的纵向构件78可设置为其在座椅部件调节驱动器1被驱动时不相对于靠背73的框架74移动。
座椅部件调节驱动器1可构造为使得所述头枕的至少一部分沿对于所述支架的纵向构件78为横向的位移方向以及/或者沿纵向构件78的方向移动。座椅部件调节驱动器1设置为通过绕垂直于所述支架的纵向构件78的轴线转动头枕80的至少一部分的方式使其移动。
头枕80可具有任何构造，只要其可在头枕80内提供内部空腔82，从而使得头枕80可以容纳座椅部件调节驱动器1即可。仅就说明目的而言，头枕80可包括外壳81。外壳81可由塑料制成。织物覆盖物83可设置为包裹外壳81。织物覆盖物83可包括用于提高舒适度的衬垫材料。外壳81可设置为定义头枕80的外部形状并且为头枕80提供结构刚性。外壳81可构造为形成容纳座椅部件调节驱动器1的内部空腔82。
控制器76可对座椅部件调节驱动器1的操作进行控制。控制器76可通过电连接线77与座椅部件调节驱动器1相联接。控制器76可通过控制施加于电连接线77上的电压而控制座椅部件调节驱动器1的驱动。电连接线77可在将所述头枕系统安装于靠背73上的所述支架的杆体78的内部空腔内走线。所述控制可通过不同方式实施。
为了使使用者实现在该使用者所实施的动作的控制下对头枕80进行调整，可提供与控制器76联接的使用者接口75。作为替代或补充，控制器76可在特定驾驶人员被识别时，对座椅部件调节驱动器1进行自动控制，以将头枕80设置至适于该驾驶人员的构型(该头枕前表面的X方向位置或形状，以及/或者该头枕的Z方向位置或高度)。对适合的头枕构型的识别可根据存于车辆授权元件(车钥匙或相应钥匙类部件)内的识别信息以及存有各识别信息所对应的头枕80高度的查找表自动实施。在从所述车辆授权元件读取识别信息后，控制器76可根据需要，通过驱动座椅部件调节驱动器1，对头枕80的构型进行自动设置。控制器76可包括对头枕80的座椅部件调节驱动器1的当前位置进行存储的存储器。作为替代或补充，控制器76可在当碰撞等紧急事件发生时，对座椅部件调节驱动器1进行自动控制。
图14为实施为头枕80的座椅部件的详细视图。根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1设置于头枕80的内部空腔82内。座椅部件调节驱动器1可设置为实现头枕80在平行于所述支架的纵向构件78的方向上的运动91，从而实现Z方向上的调节或高度调节。
座椅部件调节驱动器1可安装于所述支架上，从而在沿所述高度方向调节头枕80的过程中保持不动。座椅部件调节驱动器1可包括自壳体2延伸而出的轴61。轴61可具有外螺纹。附接至外壳81上的轴螺母64可具有与轴61的外螺纹啮合的内螺纹。轴螺母64以防止转动的方式固定。在座椅部件调节驱动器1的驱动下，轴61发生转动。与轴61啮合的轴螺母64与外壳81一起沿轴61移动，从而实现头枕80的高度调节。
在另一种实施方式中，轴螺母64可安装于支架78上，以在沿所述高度方向调节头枕80的过程中保持不动。座椅部件调节驱动器1可附接至外壳81上，以随外壳81一起移动。自壳体2延伸而出的轴61可具有与轴螺母64啮合的外螺纹。轴螺母64以防止转动的方式固定。在座椅部件调节驱动器1的驱动下，轴61发生转动。如此，与轴螺母64啮合的座椅部件调节驱动器1与外壳81一起相对于轴螺母64移动，从而实现头枕80的高度调节。
图15为实施为头枕80的座椅部件的详细视图。根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1设置于头枕80的内部空腔82内。座椅部件调节驱动器1可设置为实现头枕80在平行于所述支架的纵向构件78的方向上的运动91，从而实现Z方向上的调节或高度调节。
座椅部件调节驱动器1可安装于所述支架上，从而在沿所述高度方向调节头枕80的过程中保持不动。座椅部件调节驱动器1可包括自壳体2延伸而出的轴61。轴61可具有设于轴61外表面上的副齿轮63，64。外壳81上附接有齿条86，87，该齿条具有与副齿轮63，64啮合的齿部。在座椅部件调节驱动器1的驱动下，轴61发生转动。与副齿轮63，64啮合的齿条86，87沿轴61与外壳81一起移动，从而实现头枕80的高度调节。
在另一种实施方式中，齿条86，87可安装于支架78上，以在沿所述高度方向调节头枕80的过程中保持不动。座椅部件调节驱动器1可附接至外壳81上，以随外壳81一起移动。自壳体2延伸而出的轴61可具有副齿轮63，64。轴螺母64以防止转动的方式固定。在座椅部件调节驱动器1的驱动下，轴61发生转动。通过副齿轮63，64与齿条86，87啮合的座椅部件调节驱动器1与外壳81一起相对于齿条86，87移动，以实现头枕80的高度调节。
作为使所述头枕以平移方式沿高度方向移动的所述座椅部件调节驱动器1的替代或附加特征，该头枕可包括安装于其内的另一座椅部件调节驱动器1，用于绕水平轴线转动该头枕，以及/或者使得该头枕在前后方向上移动。
图16为实施为头枕80的座椅部件的详细视图。根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1设置于头枕80的内部空腔82内。座椅部件调节驱动器1可设置为实现头枕80绕水平转动轴线85的旋转运动92。
座椅部件调节驱动器1可安装于所述支架上，从而在沿所述高度方向调节头枕80的过程中保持不动。座椅部件调节驱动器1可包括自壳体2延伸而出的轴61。轴61可具有设于轴61外表面上的一个或多个副齿轮63。
头枕80可安装为可绕转动轴线85转动。头枕80可以可转动方式悬挂于自所述座椅背部延伸而出的支架上。外壳81上可附接有弯曲齿条88。该弯曲齿条可具有与副齿轮63啮合的齿部。该齿部可设置于绕转动轴线85延伸的弧形部分上。
在座椅部件调节驱动器1的驱动下，轴61发生转动，从而使得与副齿轮63啮合的齿条88与外壳81一起绕转动轴线85转动。如此，可实现头枕80相对于转动轴线85的角度位置调节。
参考图14和图15所述的用于高度调节的座椅部件调节驱动器1可与参考图16所述的用于所述座椅部件角度位置调节的另一座椅部件调节驱动器1相结合。
所述三级蜗杆传动装置提供的自锁功能可在座椅部件调节驱动器1未被驱动时将头枕80锁定。如此，可减小外力所导致的不希望的变动。
座椅部件调节驱动器1可用于对其他不同的座椅部件或除上述之外的额外座椅部件进行调节。仅就说明目的而言，座椅部件调节驱动器1可用于调节座椅垫或脚踏的长度。为此目的，在如图17和图18所示的座椅垫长度调节情形，以及如图19和图20所示的脚踏调节情形中，座椅部件调节驱动器1可安装于所述座椅垫的下部结构内。
图17为根据一种实施方式的座椅71示意图，该座椅内设有用于实现座椅垫长度调节的座椅部件调节驱动器1。图18所示为座椅部件调节驱动器1对座椅垫长度进行调节后的座椅71。座椅71可以为车辆座椅，而且可设置为汽车座椅或其他机动车座椅。
车辆座椅71通常包括座椅72和靠背73。座椅72可包括为座椅72提供结构稳定性的结构件。该结构件可以为座板以及/或者座椅框架。座椅72包括座椅垫。该座椅垫可包括覆盖物105。覆盖物105可由织造或非织造织物制成。所述座椅垫可包括用于提高舒适度的弹性背衬103。弹性背衬103可以为装饰物。弹性背衬103可例如由泡沫材料或纤维材料制成，或包括泡沫材料或纤维材料。覆盖物105可在座椅垫长度调节装置延长或缩短座椅垫长度的过程中可逆变形。在座椅垫长度调节过程中，弹性背衬103可以弹性方式变形，以及/或者弹性背衬103的至少一部分可相对于覆盖物105移动。
车辆座椅71包括所述座椅垫长度调节装置，该装置通过与座椅垫联接而对座椅垫长度进行调节，且车辆座椅包括根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1。该座椅垫长度调节装置安装于形成在座椅72内的空腔中，而且可通过对座椅垫长度进行可逆调节而改变车辆座椅71的外部形状。如此，可调节供座椅乘坐人员放置大腿的座椅垫长度。
利用所述座椅垫长度调节装置，可以各种方式实现座椅垫长度调节。仅就说明目的而言，覆盖物105和弹性背衬103可在所述座椅垫长度调节装置的作用下发生弹性变形。作为替代或补充，弹性背衬103可在所述座椅垫长度调节装置的作用下在所述座椅内移动。作为替代或补充，弹性背衬103可具有至少两个可彼此相对移动的部分，而且座椅垫长度调节装置103可设置为使得弹性背衬103的这些部分当中的一个相对于弹性背衬103的这些部分当中的另一个移动。所述座椅垫长度调节装置可设置为对所述座椅垫的两个相对外缘之间的距离进行调节。
所述座椅垫长度调节装置通常包括支撑件102和可相对于支撑件102移动的调节件108。调节件108通过安装于支撑件102上而相对于支撑件102以平移方式移动。支撑件102可以为所述座板的一部分，或者可与该座板一体成型，或者可例如通过栓钉、螺钉或其他附接技术固定于座板上。
所述座椅垫长度调节装置包括电机5和传动装置10，该传动装置包括三级蜗杆传动装置。壳体2可固定于支撑件102上，或者与支撑件102一体成型。所述减速传动装置可具有与所述电机轴联接的输入端，并具有输出端。传动装置10可以为提供减速以及增大转矩功能的减速传动装置，举例而言，其可使输出端角速度相对于输入端角速度降低。
所述座椅垫长度调节装置包括旋转直线运动转换机构。该旋转直线运动转换机构可将所述减速传动装置输出轴的旋转运动转化为调节件108的平移移动。该运动转换机构可具有多种不同构造当中的一种。该运动转换机构可包括轴驱动件，该轴驱动件具有轴以及以该轴螺纹啮合的轴螺母。所述运动转换机构可包括齿条/副齿轮驱动件。
所述座椅垫上联接有调节件108。其中，可采用多种不同联接机构当中的任一个。调节件108的前部可容纳于所述座椅垫所形成的兜槽中，以形成将调节件108联接至所述座椅垫前端的联接结构106。作为替代或补充，调节件108可通过一种或多种形成联接结构106的附接技术附接至所述座椅垫前部，该附接技术例如为栓钉、螺钉、铆钉、粘合剂、焊接或其他技术。
在座椅部件调节驱动器1的电机的驱动下，调节件108相对于支撑件102移动。其中，调节件108相对于座椅72的后端并且/或者相对于靠背73移动。对于安装在车辆内的车辆座椅71，在调节件108相对于座板移动的同时，所述座板并不因所述座椅垫长度调节装置的电机的驱动而例如相对于车辆底板发生任何移动。
通过驱动所述座椅垫长度调节装置的电机，可以使座椅垫长度发生与电机轴旋转方向对应的增加量或减少量109。如图18所示，通过将所述电机控制为使得电机轴沿第一方向旋转，可使得所述座椅垫的长度发生增加量109。通过将所述电机操作为使得电机轴沿与所述第一方向相反的第二方向旋转，可减小所述座椅垫的长度。如此，可实现座椅72的形状的调节，尤其座椅垫长度的调节，以容纳具有不同体型尺寸、不同大腿长度或不同坐姿的乘坐人员。
如图18所示，在所述座椅垫长度调节装置的电机的驱动下，所述座椅垫的前端可向前移动距离109，从而改变该座椅垫的长度以及座椅72的外部形状。当所述电机驱动为使得其输出轴沿相反方向旋转时，所述座椅垫的前端可在所述座椅垫长度调节装置的驱动下向后移动。
控制器76可对座椅部件调节驱动器1的操作进行控制。控制器76可通过电连接线联接至座椅部件调节驱动器1。控制器76可通过控制施加于该电连接线上的电压，对座椅部件调节驱动器1的驱动作用进行控制。控制器76可控制所述电机的供应电压极性。上述控制可以以不同方式实施。为了使使用者实现在该使用者所实施的动作的控制下对座椅垫长度进行调整，可提供与控制器76联接的使用者接口75。作为替代或补充，控制器76可在特定驾驶人员被识别时，对座椅部件调节驱动器1进行自动控制，以将座椅垫长度设置于适合该驾驶人员的值。对适合的座椅垫长度的识别可根据存于车辆授权元件(车钥匙或相应钥匙类部件)内的识别信息以及存有各识别信息所对应的座椅垫长度的查找表自动实施。在从所述车辆授权元件读取识别信息后，控制器76可根据需要，通过驱动座椅部件调节驱动器1，对座椅垫长度的配置进行自动设置。控制器76可包括对所述座椅垫长度调节装置的座椅部件调节驱动器1的当前位置进行存储的存储器。作为替代或补充，控制器76可在当碰撞等紧急事件发生时，对座椅部件调节驱动器1进行自动控制。
图19为根据一种实施方式的座椅71的示意图，该座椅内设有用于脚踏调节的座椅部件调节驱动器1。图20所示为座椅部件调节驱动器1对座椅垫长度进行调节后的座椅71。座椅71可以为车辆座椅，而且可设置为汽车座椅或其他机动车座椅。
车辆座椅71包括座椅72和靠背73。车辆座椅71的底侧可以以可移动方式设有脚踏112。该脚踏可朝向车辆座椅71的后方，以为坐于车辆座椅71后方(如第二排座椅上)的乘坐人员提供可调节足部支撑件。
脚踏112可形成供根据一种实施方式的座椅部件调节驱动器1安装的空腔。座椅部件调节驱动器1可包括轴61，该轴与所述传动装置的第三蜗轮联接，且与轴螺母111啮合。或者，所述座椅部件调节驱动器可包括设于输出轴上且与齿条啮合的副齿轮。轴螺母111或齿条可附接至车辆座椅71的结构件113上，该结构件可以为车辆座椅71的框架、导轨或其他结构件。
通过驱动座椅部件调节驱动器1的电机，可以使脚踏112的位置发生与电机轴旋转方向对应的增加量或减少量109。如图20所示，通过将所述电机控制为使得电机轴沿第一方向旋转，可使得脚踏112向后移动，从而将该脚踏延长。通过将所述电机操作为使得电机轴沿与所述第一方向相反的第二方向旋转，可使脚踏112向前移动，从而使得该脚踏缩至收起位置。
控制器76可例如按照以上参考图17和图18所述方式当中的任何一种，对座椅部件调节驱动器1的操作进行控制。
虽然以上已参考附图对实施方式进行了描述，在其他实施方式还可实现替代或额外特征。仅就说明目的而言，虽然所述第三蜗杆传动级的第三蜗轮可形成传动装置10的输出端，但是还可在该第三蜗轮与传动装置10输出端之间添加额外传动级。虽然所述第一蜗杆传动级的第一蜗杆11可形成传动装置10的输入端，但是还可在所述电机输出轴和传动装置10输入端之间添加额外传动级。
在所有实施方式中，与所述第三蜗轮联接的轴可以为设有外螺纹或外齿部的柔性轴。该柔性轴可具有包括一条金属丝或多条金属丝的金属芯。该柔性轴可具有外螺纹。该柔性轴可通过在其外表面上设置的螺旋金属丝形成所述外螺纹。所述轴及第二轴(如有)也可以为刚性轴。
根据本发明实施方式，头枕、座椅垫、脚踏或其他座椅部件可通过容纳于该座椅部件内的座椅部件调节驱动器得到调节。该所述座椅部件调节驱动器可具有实施为三级蜗杆传动装置的减速传动装置。其中，所述第三蜗杆传动级的第三蜗轮的旋转运动由轴传动件，齿条/副齿轮机构或其他旋转直线运动转换机构转化为直线运动。
根据本发明实施方式的多种座椅部件调节驱动器可设置于同一座椅部件上或多个不同座椅部件上。仅就说明目的而言，根据本发明实施方式的座椅部件调节驱动器可安装于头枕，以及/或者脚踏，以及/或者座板中，以实现多项舒适度调节。
在本发明各种实施方式当中的每种实施方式中，所述旋转直线运动转换机构所实现的直线运动可通过膝关节或杠杆传动装置等各种方式转化为所述座椅部件的调节运动，但本发明不限于此。所述座椅部件调节驱动器可安装于座椅的各种不同部位。仅就说明目的而言，所述座椅部件调节驱动器可以以可在杠杆系统上移动的方式安装，或者可通过夹持件、铆钉或其它已知安装件固定于座椅部件外壳上，或者可固定于固定支架上。
可以理解的是，通过根据本发明实施方式的座椅部件调节驱动器，座椅部件及车辆座椅，可以实现各种不同技术效果。该座椅部件调节驱动器结构紧凑，因此可设于所述座椅部件的内部空腔内。所述三级蜗杆传动装置可采用小型电机，从而实现轻质的低成本结构。该三级蜗杆传动装置尤其可设置于小尺寸壳体内。
虽然以上以车辆座椅的头枕调节和座椅长度调节为背景对例示实施方式进行了描述，但是本发明实施方式并不限于这一具体应用领域。相反地，本发明实施方式可有利地用于对各种座椅的座椅部件进行调节。

Claims (12)

1.一种座椅部件调节驱动器，其特征在于，包括：
壳体(2)；
电机(5)；以及
传动装置(10)，所述传动装置与所述电机(5)联接且包括至少三个蜗杆传动级(11～16)，其中，
所述至少三个蜗杆传动级(11～16)的第一蜗杆传动级(11，12)包括第一蜗杆(11)和与所述第一蜗杆(11)啮合的第一蜗轮(12)，且
所述至少三个蜗杆传动级(11～16)的第三蜗杆传动级(15，16)包括第三蜗杆(15)和与所述第三蜗杆(15)啮合的第三蜗轮(16)；
所述第一蜗杆(11)支承于所述壳体(2)内，使得所述第一蜗杆(11)可绕一输入端旋转轴线(40)转动；所述第三蜗轮(16)支承于所述壳体(2)内，使得所述第三蜗轮(16)可绕垂直于所述输入端旋转轴线(40)的一输出端旋转轴线(43)转动；
所述第一蜗轮(12)可绕平行于所述输出端旋转轴线(43)的第一旋转轴线(41)转动；
所述至少三个蜗杆传动级(11～16)的第二蜗杆传动级(13，14)包括以防扭方式连接至所述第一蜗轮(12)的第二蜗杆(13)以及与所述第二蜗杆(13)啮合的第二蜗轮(14)，所述第二蜗轮(14)可绕平行于所述输入端旋转轴线(40)的第二旋转轴线(42)转动；
所述输出端旋转轴线(43)延伸于第一平面(51)与第二平面(52)之间，其中，
所述第一平面包括所述输入端旋转轴线(40)且平行于所述输出端旋转轴线(43)延伸，
所述第二平面包括所述第二旋转轴线(42)且平行于所述输出端旋转轴线(43)延伸。
2.根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述第三蜗轮(16)在平行于所述输出端旋转轴线(43)的方向上相对于所述第一蜗轮(12)偏移。
3.根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述第三蜗轮(16)与所述第一蜗轮(12)至少部分重叠。
4.根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述第三蜗轮(16)上联接有自所述壳体(2)外伸的轴(61)。
5.根据权利要求4所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述轴(61)的至少一部分上设置有螺纹和齿部(63，64)中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述壳体(2)包括供所述电机(5)的电机壳体的轴向端面抵靠的外抵靠面(7)。
7.根据权利要求6所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，还包括：
将所述轴向端面保持至抵靠所述抵靠面(7)的支架(21)。
8.根据权利要求7所述的座椅部件调节驱动器，其特征在于，
所述壳体(2)包括用于以可拆卸方式附接所述支架(21)的附接构件(22，23)。
9.一种座椅，其特征在于，包括：
座椅部件(80；102，108；112)，所述座椅部件包括以可拆卸方式安装且限定出空腔(82)的外壳；以及
根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器(1)，所述座椅部件调节驱动器安装于所述空腔(82)内，且用于使得所述外壳相对于所述座椅(71)移动。
10.根据权利要求9所述的座椅，其特征在于，所述座椅部件调节驱动器包括至少两个，用于使所述座椅部件(80)在相互垂直的至少两个方向上移动。
11.根据权利要求9所述的座椅，其特征在于，
所述座椅部件(80)为头枕。
12.一种座椅部件(80；102，108；112)的调节方法，其特征在于，包括利用根据权利要求1所述的座椅部件调节驱动器(1)对所述座椅部件(80；102，108；112)进行调节。
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