CN107949501A - 车辆头枕热调节器 - Google Patents

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Abstract

一种座椅头枕组件(16)包括具有芯底部(56)的芯部(54)。热调节装置(22)包括提供延伸到通风件(62)的流体通道(28)的壳体(26)。加热模块(36)和风扇(38)布置在流体通道中。热调节装置布置在芯底部下方。

Description

车辆头枕热调节器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年8月28日提交的美国临时申请No.62/211,459的优先权，该临时申请结合在此引作参考。
背景技术
本公开涉及一种车辆头枕热调节器。热调节器加热供气以将调节的空气提供给乘坐者的颈部区域。
车辆制造商已经越来越多地包括改进车辆乘坐者舒适性的特征。一个这样的特征已经通过车辆座椅的头枕向乘坐者的颈部区域提供加热的空气。在一种结构中，头枕的背面包括穿过具有美感的罩的大开口。供气被牵引穿过大开口以被PTC加热元件加热。加热的空气通过头枕的前向表面中的通风件输送。
头枕通风件紧邻乘坐者的头部定位。因为头枕被设计为在碰撞期间吸收来自乘坐者头部的撞击，所以期望以能够吸收撞击的方式组装热调节器。
发明内容
在一个示例性实施例中，座椅头枕组件包括具有芯底部的芯部。热调节装置包括提供延伸到通风件的流体通道的壳体。加热模块和风扇布置在流体通道中。热调节装置布置在芯底部下方。
在上述实施例的进一步实施例中，在通风件和热调节装置之间设置能够塌陷构件。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，能够塌陷构件由发泡垫圈提供。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，壳体包括提供流体通道的管。通风件和管相对于彼此能够伸缩地接收和能够塌陷以提供能够塌陷构件。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，衬垫构件附在芯部上布置。衬垫构件包括容腔。热调节装置布置在容腔中。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，保持器和具有美感的罩附在衬垫构件上布置以提供头枕底部和头部支承表面。柱从头枕底部延伸。通风件与通道连通，并且设置在头部支承表面中，其中具有美感的罩被捕获在保持器和通风件之间。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，孔在头枕底部中被设置并且与座椅头枕组件内的容腔流体连通。孔被配置为向热调节装置提供供气。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，通风件包括能够移动部分。电机连接到能够移动部分，并被配置为响应于电输入将能够移动部分在多个角位置之间定位。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，壳体包括配置成从容腔接收供气的相反的开口侧。风扇布置在相反的开口侧之间。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，具有美感的罩附在芯部上布置、并包含凹陷的凹口。通风件被布置在凹陷的凹口内并且与芯部间隔开。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，芯底部提供平面。加热模块和风扇布置在平面下方。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，流体通道构造成提供从风扇通过加热模块到由流体通道提供的流体出口的直线气流。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，加热模块是正温度系数加热元件。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，壳体包括相反的狭槽，狭槽构造成在流体通道内支撑正温度系数加热元件。
在另一个示例性实施例中，座椅空调系统包括头枕，头枕包括提供平面的芯部。在平面之上设置头部支承表面。在平面之下设置头枕中的通风件。热调节装置包括提供延伸到通风件的流体通道的壳体。加热模块和风扇布置在流体通道中。热调节装置布置在平面下方。在通风件和热调节装置之间提供能够塌陷构件。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，头枕包括提供头部支承表面的具有美感的罩和凹陷的凹口。通风件布置在凹陷的凹口内并与头部支承表面间隔开。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，还包括控制器和与控制器连通的输入部。控制器被配置成响应于输入部向热调节装置提供命令。命令被配置为在启动风扇之前预热加热模块预定的时间。
在上述任何一个实施例的进一步实施例中，加热模块是正温度系数加热元件。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，还包括控制器和与控制器连通的输入部。通风件包括能够移动部分。电机连接到能够移动部分。控制器被配置为响应于输入部向热调节装置提供命令。命令被配置成将能够移动部分在多个角位置之间定位。
在上述任何一个实施例的进一步的实施例中，流体通道构造成提供从风扇通过加热模块到通风件的直线气流。
附图说明
结合附图参考以下详细描述可以进一步理解本公开，在附图中：
图1A示意性地描绘了示例车辆座椅中的乘坐者。
图1B示意性地示出头枕内的热调节装置到支撑结构的附接。
图2是用于诸如头枕的座椅部分的示例热调节装置的示意图。
图3示出了一个示例头枕实施例。
图4是一个示例热调节装置实施例的分解图。
图5示意性地描绘了用于头枕的可调节通风件。
图6是通过通风件和保持器的剖视图。
图7是通过管和通风件的剖视图。
前面段落的实施例、示例和替代方案，权利要求书或以下描述和附图，包括它们的各个方面或各个单独特征中的任何，可以独立地或以任何组合方式进行。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。
具体实施方式
图1A示出了座椅10中的乘坐者20。座椅10包括底部12和靠背14。在示例中，头枕16通过柱18支撑在靠背14上。虽然在示例座椅10中示出分离的头枕16，应当理解，头枕16可与靠背14成一体，在这种情况下，柱18可以通过座椅靠背框架提供。
热调节装置22布置在座椅10的诸如头枕16的座椅部分中。热调节装置22构造成将调节的空气引导至乘坐者20的颈部区域24。颈部区域24也可包括乘坐者20的头部和上背部。在一个示例实施例中，热调节装置22被容纳于在小轿车中使用的座椅的头枕中。热调节装置22被固定到诸如柱18的支撑结构19或芯部54。
示例热调节装置22的示意图在图2中示出。热调节装置22包括提供通道28的壳体26。通道28将供气I从流体入口30通过布置在通道28中加热模块36连通到流体出口32。风扇38布置在通道28中以使流体移动通过壳体26。流体出口32将调节的空气C提供给乘坐者的颈部区域24。
诸如开关或触摸屏的输入设备42与加热模块36和风扇38连通以选择性地向颈部区域24提供一种或多种级别的未调节的空气或加热的调节的空气。附加的输入设备可被提供。电源46连接到热电模块36和风扇38并且由输入设备42操作。导线(未示出)可以通过柱18布线。控制器44基于来自输入设备42的输入控制加热模块36和风扇38的操作。控制器44可包括存储用于控制操作的计算机可读代码的处理器和非暂时性存储器。在各种示例中，控制器44集成在底部12、靠背14或风扇38内。
就硬件架构而言，该控制器可包括处理器、存储器以及经由本地接口连通地耦合的一个或多个输入和/或输出(I/O)装置接口。本地接口例如可包括但不限于一个或多个总线和/或其他有线或无线连接。本地接口可具有使能够连通的诸如控制器、缓存器(缓存)、驱动器、中继器和接收器的附加的元件，为简单起见，这些元件被省略了。此外，本地接口可包括地址、控制和/或数据连接，以使上述部件之间能够适当连通。
控制器可以是用于执行软件、尤其是存储在存储器中的软件的硬件设备。处理器可以是定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)，与控制器相关联的若干处理器中的辅助处理器，基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)或者大体上用于执行软件指令的任何设备。
存储器可以包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(诸如DRAM、SRAM、SDRAM、VRAM等的RAM))和/或非易失性存储器元件(例如，ROM等)中的任何一个或其组合。而且，存储器可以包含电子、磁性、光学和/或其他类型的存储介质。存储器也可具有分布式架构，其中各个部件彼此远离地定位，但是可由控制器访问。
存储器中的软件可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。体现为软件的系统部件也可被解释为源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包括要执行的一组指令的任何其他实体。当作为源程序构建时，程序经由编译器、汇编器、解释器等进行翻译，该编译器、汇编器或解释器等可被包含或不被包含在存储器中。
可耦合到系统I/O接口的输入/输出设备可包括输入设备，例如但不限于扫描仪、麦克风、摄像机、接近设备等。另外，输入/输出设备还可包括输出设备，例如但不限于显示器等。最后，输入/输出设备还可包括既作为输入又作为输出进行连通的设备，例如但不限于调制器/解调器(用于访问另一设备、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、网桥、路由器等。
当控制器处于操作中时，处理器可被配置为执行存储在存储器内的软件，将数据传送到存储器以及从存储器传送数据，并且大体上根据软件来控制计算设备的操作。存储器中的软件全部或部分被处理器读取，可能缓存在处理器内，然后执行。
在一个示例中，加热模块36包括自调节其温度的正温度系数(PTC)加热元件48。如果需要电阻加热元件，那么可使用脉宽调制(PWM)调制器通过控制PTC占空比来调节加热模块36。在一个示例中，控制器44可操作地耦合到电源46和开关42，并独立地控制由电源46供应到风扇38和PTC48的电力。在一个实施例中，控制器44被配置为响应于输入向加热模块36提供命令。例如，该命令被配置为当环境温度低于诸如32℉的预定值或者表示不期望的冷的温度的另一温度时在启动风扇38之前预热加热模块36预定的时间。否则，冷空气可能吹到乘坐者身上，造成热不适。当车辆被远程启动或车门被开锁或被打开时，预热可被开始。在各种实施例中，命令可被配置为在预热期间以低的预定速度启动风扇38预定的时间。
在PTC关闭的情况下，风扇38可被操作以提供通风模式，其中未调节的空气被引导到乘坐者身上。还应该理解，可在诸如基于Peltier的热电装置的热调节装置22中使用冷却装置。
参照图3，头枕16的芯部54被设计成在车辆碰撞事故中吸收来自乘坐者头部的撞击。芯部54被安装到柱18。在头枕已经被整合到靠背的座椅中，柱18可被省略。大体上为发泡的衬垫构件58绕芯部54缠绕，并且具有美感的罩60绕衬垫构件58布置。芯部54、衬垫构件58和具有美感的罩60一起形成安装到柱18的第一头部支承结构。衬垫构件58提供容腔68。壳体26布置在容腔68和具有美感的罩60内以允许供气I流到壳体26中。
如图2和图3所示，芯部54包括提供平面52的芯底部56。包括风扇38和PTC48的热调节装置22布置在芯底部56的平面52的下方并平行于芯底部的平面，这使得衬垫构件58能够更完全地覆盖芯部54的背面。另外，流体通道28提供了从风扇38通过加热模块36到流体出口32的直线气流。
调节的空气通风件62包括延伸穿过头枕16的头部支承表面64的颈部61。在示例中，通风面63连接至颈部61并在平面52之下提供流体出口32。如果需要的话，调节的空气通风件62也可以是单个整体件。保持器65被固定到调节的空气通风件62以在通风面63和保持器65之间捕获具有美感的罩60。在图6所示的示例中，颈部61上的突起67维持保持器65绕具有美感的罩60夹紧。
柱18设置在头枕16的底部66中。供气I通过邻接柱18的孔70进入底部66，以将供气I连通到容腔68。因此，头枕16的后部对车辆的后排乘坐者更具吸引力。这还允许将垫料放置在头枕的后部上，从而以不具有提供入口或出口的修整开口的方式提供防止后排乘坐者与头枕的后部碰撞的保护。
参考图3和4，更详细地示出了壳体26。在该示例中，可以是塑料的壳体26由多个部分构成，但是应该理解的是，壳体26可以由比所示的更少或更多数量的部件构成。壳体26包括彼此固定的第一壳体部分72和第二壳体部分74。第一壳体部分72的顶部包括接收风扇38的孔口。风扇38的底部提供风扇入口76，并且通过耳部75在柱79处固定到第一壳体部分72的底部。风扇38布置在其间的第一壳体部分72的相反侧80敞开以接收通过孔70进入容腔68的供气I。
风扇出口78邻接第二壳体部分74。调节的空气通风件62被容纳在第二壳体部分74中的开口中。加热元件48被容纳在第二壳体部分74中的相反的狭槽82中。第二壳体部分74和调节的空气通风件62绕加热模块36彼此固定。
管81安装到第二壳体部分72并接收颈部61，使得调节的空气通风件62能够在碰撞期间相对于管81向内能够伸缩地移动。在一个实施例中，在撞击期间，调节的空气通风件62与由芯部54的前表面57提供的平面59齐平地或在平面后移动。
柔性垫圈83提供能够塌陷构件以及能够移动调节的空气通风件62，能够塌陷构件布置在管81上的凸缘85、与保持器65之间。在一个示例中，垫圈83是粘附到凸缘85以及保持器65的厚发泡，以在头枕组装期间改进操作性。如图7中所示，在管81和调节的空气通风件62之间的诸如卡扣配合的联锁结构87处于装配位置。当调节的空气通风件62相对于管81滑动时，垫圈83吸收能量、同时塌陷。
为了便于头枕16的组装，保持器65可以充当切割模板，使得工作者能够使用保持器的开口作为引导件来在具有美感的罩60中切割出孔。然后可将调节的空气通风件62插入到开口中，将颈部61咬合到保持器65并将通风面63紧靠在具有美感的罩60上。
衬垫构件58和垫圈83比芯部54更柔顺。在一个示例中，芯部54的压缩刚度具有大于、并在一个示例中至少两倍于衬垫构件58的压缩刚度。衬垫构件58的压缩刚度大于、并在一个示例中至少两倍于垫圈83的压缩刚度。
在图5中所示的示例中，在头枕16中设置凹陷的凹口96，并且通风件62被设置在凹陷的凹口96中。以这种方式，通风件62可定位成较远离头部支承表面64。
通风件62可具有能够移动部分94，该能够移动部分允许通风件的百叶窗基于乘坐者喜好以期望的位置被定向。电机90连接到能够移动部分94，以响应于诸如开关92的电输入来定位能够移动的多个角位置，这是因为乘坐者可能难以调节百叶窗的角位置。如果需要的话，电机90也可以用于使百叶窗摆动。
热调节装置22以不妨碍芯部54的撞击吸收功能的方式结合到座椅中。热调节装置22可以独立于芯部54和/或衬垫构件58而紧固到柱18以形成第二负载路径。因此，热调节装置22可形成第二头部支承结构，该第二头部支承结构将乘坐者负载转移到柱18并在撞击期间容易地移开。以此方式，第二支撑结构可独立于第一支撑结构移动，第一支撑结构提供主要撞击吸收。此外，通过示例中的平移，能够塌陷构件(例如垫圈83和调节的空气通风件62)能够在撞击下移动大的距离，使得大部分的撞击被第一头部支承结构吸收。
还应该理解的是，尽管在所示实施例中公开了特定部件结构，但其他结构将从此受益。尽管显示，描述和要求了特定的步骤顺序，但应该理解的是，除非另有说明，步骤能够以单独或组合的任何顺序执行，并且仍将从本发明受益。
虽然不同示例具有图示中示出的特定部件，但是本发明的实施例不限于这些特定组合。可以使用来自其中一个示例的一些部件或结构与来自另一个示例的结构或部件的组合。
尽管已经公开了示例实施例，但是本领域的普通技术人员将认识到某些修改将落入权利要求的范围内。出于这个原因，应该研究以下权利要求以确定它们的真实范围和内容。

Claims (20)

1.一种座椅头枕组件，其包括：
包含芯底部的芯部；
热调节装置，热调节装置包含壳体，壳体提供延伸到通风件的流体通道，并且加热模块和风扇布置在流体通道中，其中，热调节装置布置在芯底部下方。
2.座椅头枕组件，其包括设置在通风件和热调节装置之间的能够塌陷构件。
3.根据权利要求2所述的座椅头枕组件，其中，能够塌陷构件由发泡垫圈提供。
4.根据权利要求2所述的座椅头枕组件，其中，壳体包含提供流体通道的管，通风件和管相对于彼此能够伸缩地接收和能够塌陷以提供能够塌陷构件。
5.根据权利要求1所述的座椅头枕组件，其包括附在芯部上布置的衬垫构件，衬垫构件包含容腔，并且热调节装置布置在容腔中。
6.根据权利要求5所述的座椅头枕组件，其包括保持器和具有美感的罩，具有美感的罩附在衬垫构件上布置以提供头枕底部和头部支承表面，柱从头枕底部延伸，并且通风件与通道连通并设置在头部支承表面中，其中具有美感的罩被捕获在保持器和通风件之间。
7.根据权利要求6所述的座椅头枕组件，其中，孔被设置在头枕底部中并与座椅头枕组件内的容腔流体连通，孔构造成向热调节装置提供供气。
8.根据权利要求6所述的座椅头枕组件，其中，通风件包含能够移动部分，并且电机连接到能够移动部分并被配置为响应于电输入将能够移动部分在多个角位置之间定位。
9.根据权利要求5所述的座椅头枕组件，其中，壳体包含相反的开口侧，相反的开口侧构造成从容腔接收供气，其中，风扇布置在相反的开口侧之间。
10.根据权利要求1所述的座椅头枕组件，其包括附在芯部上布置的具有美感的罩并包含凹陷的凹口，通风件被布置在凹陷的凹口中并与芯部间隔开。
11.根据权利要求1所述的座椅头枕组件，其中，芯底部提供平面，并且加热模块和风扇布置在平面下方。
12.根据权利要求11所述的座椅头枕组件，其中，流体通道构造成提供从风扇、通过加热模块到由流体通道提供的流体出口的直线气流。
13.根据权利要求1所述的座椅头枕组件，其中，加热模块是正温度系数加热元件。
14.根据权利要求13所述的座椅头枕组件，其中，壳体包括相反的狭槽，相反的狭槽构造成在流体通道内支撑正温度系数加热元件。
15.一种座椅空气调节系统，其包括：
头枕，头枕包含提供平面的芯部，头部支承表面设置在平面之上；
在平面之下设置的头枕中的通风件；
热调节装置，热调节装置包含壳体，壳体提供延伸至通风件的流体通道，并且加热模块和风扇布置在流体通道中，其中，热调节装置布置在平面下方；以及
设置在通风和热调节装置之间的能够塌陷构件。
16.根据权利要求15所述的座椅空气调节系统，其中，头枕包含提供头部支承表面的具有美感的罩和凹陷的凹口，通风件布置在凹陷的凹口内并与头部支承表面间隔开。
17.根据权利要求15所述的座椅空气调节系统，其包括控制器和与控制器连通的输入部，控制器被配置为响应于输入部向热调节装置提供命令，命令被配置为在启动风扇之前预热加热模块预定的时间。
18.根据权利要求17所述的座椅空气调节系统，其中，加热模块是正温度系数加热元件。
19.根据权利要求17所述的座椅空气调节系统，其包括控制器和与控制器连通的输入部，其中，通风件包括能够移动部分，并且电机连接到能够移动部分，控制器被配置成响应于输入部向热调节装置提供命令，命令被配置为将能够移动部分在多个角位置之间定位。
20.根据权利要求15所述的座椅空气调节系统，其中，流体通道被配置为提供从风扇通过加热模块到通风件的直线气流。
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