CN109455126A - 用于电动头枕的线性致动组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于头枕的线性致动组件，其具有固定部和构造成支撑用户的头部的可移动部。线性致动组件包括可固定地连接至头枕的固定部的定子、周向地围绕定子的转子、轴向地延伸穿过定子和转子的轴以及连接至轴的螺纹部且可固定地连接至头枕的可移动部的螺帽。轴固定地连接至转子。转子的旋转使螺帽沿着轴的螺纹部线性移动，由此使头枕的可移动部相对于头枕的固定部移动。

Description

用于电动头枕的线性致动组件

技术领域

本公开大致涉及线性致动组件，更具体地，涉及用于电动头枕的线性致动组件。

背景技术

椅子或座椅，例如汽车座椅，能够设有可调节的头枕，其允许相同的椅子或座椅适应不同尺寸的占有者。该调节能够由占有者手动地进行或者由马达进行。虽然电动调节提供了难以手动地达到的头枕位置的微调，但是，在马达运转时，使用马达能引入不需要的噪声及/或振动。

发明内容

本文公开了线性致动组件。在第一实施方式中，一种用于头枕的线性致动组件具有可移动部和固定部。所述线性致动组件包括可固定地连接至所述头枕的固定部的定子、周向地围绕所述定子的转子、轴向地延伸穿过所述定子和所述转子的轴以及连接至所述轴的螺纹部且可固定地连接至所述头枕的可移动部的螺帽。所述轴固定地连接至所述转子。所述转子的旋转使所述螺帽沿着所述轴的螺纹部线性移动，由此使所述头枕的可移动部相对于所述头枕的固定部移动。

所述转子能够驱动所述轴旋转，且不使用齿轮箱。所述转子的径向壁能够周向地围绕所述定子。所述轴能够连接至所述转子的壁，所述转子和所述轴能够一致地旋转。所述定子、所述转子、所述轴、所述螺帽以及所述转子的径向壁能够共轴对准。线性致动组件，能够包括与所述转子的壁相反的底座，所述底座能够固定地连接至所述定子。

在第二实施方式中，一种电动头枕，包括固定部、适于支撑占有者的头部的可移动部、第一马达以及固定地连接至所述可移动部的第一螺帽。所述第一马达具有固定地连接至所述固定部的第一定子、周向地围绕所述第一定子的第一转子以及轴向地延伸穿过所述第一定子且固定地连接至所述第一转子的第一轴。所述第一螺帽连接至所述第一轴的第一螺纹部。所述第一马达的第一转子的旋转使所述可移动部相对于所述固定部沿第一方向线性移动。

所述电动头枕能够包括第二马达和固定地连接至所述可移动部的第二螺帽。所述第二马达具有固定地连接至所述固定部的第二定子、周向地围绕所述第二定子的第二转子以及轴向地延伸穿过所述第二定子且固定地连接至所述第二转子的第二轴。所述第二螺帽连接至所述第二轴的第二螺纹部。所述第二马达的第二转子的旋转使所述可移动部相对于所述固定部沿第二方向线性移动。

所述第一方向和所述第二方向能够彼此大致垂直。所述第一马达或所述第二马达中的至少一个能够为无刷直流马达。所述第一转子能够驱动所述第一轴旋转且不使用齿轮箱，所述第二转子能够驱动所述第二轴旋转且不使用齿轮箱。所述第一定子、所述第一转子、所述第一轴以及所述第一螺帽能够共轴对准于第一轴线，所述第二定子、所述第二转子、所述第二轴以及所述第二螺帽能够共轴对准于第二轴线。所述第一轴线和所述第二轴线能够彼此大致垂直。所述固定部和所述可移动部能够彼此大致平行且沿所述第一方向分离。所述固定部能够连接至座椅的靠背，所述座椅的靠背能够大致沿所述第二方向延伸。

所述电动头枕能够包括从所述固定部的壁延伸出的第一支撑柱。所述第一支撑柱能够大致平行于所述第一轴且大致垂直于所述第二轴。所述电动头枕能够包括将所述可移动部连接至所述固定部的第二支撑柱。所述第二支撑柱大致垂直于所述第一轴且大致平行于所述第二轴。

在第三实施方式中，一种电动头枕，包括适于支撑占有者的头部的可移动部、具有中空的区域的固定部、可滑动地安装至所述固定部的中空的区域内的所述第一支撑柱的滑架、第一马达以及第二马达，其中，第一支撑柱在所述中空的区域内延伸。所述第一马达，具有固定地连接至所述固定部的第一定子、周向地围绕所述第一定子的第一转子、固定地连接至所述第一转子的第一轴以及固定地连接至所述滑架的第一连接器。所述第一连接器具有连接至所述第一轴的第一螺纹部的螺帽。所述第一马达的第一转子绕着所述第一定子的旋转使所述滑架沿着所述第一支撑柱在第一方向上线性移动。所述第二马达，具有固定地连接至所述滑架的第二定子、周向地围绕所述第二定子的第二转子、固定地连接至所述第二转子的第二轴以及固定地连接至所述可移动部的第二连接器。所述第二连接器具有连接至所述第二轴的第二螺纹部的第二螺帽。所述第二马达的第二转子绕着所述第二定子的旋转使所述固定部在第二方向上线性移动。

所述第一方向能够大致垂直于所述第二方向。所述第一马达或所述第二马达中的至少一个能够为无刷直流马达。所述电动头枕能够包括固定地连接至所述可移动部且可滑动地连接至所述滑架的第二支撑柱。

附图说明

通过结合附图而阅读以下的详细描述，可最佳地理解本公开。需要强调的是，根据普通的实践，附图的各种特征并不按照比例缩放。相反，为了清楚，各种特征的尺寸被随意地放大或缩小。

图1是汽车座椅的侧视透视图。

图2是用于汽车座椅的头枕的侧视平面图。

图3是沿着图2的线3-3的剖面后视平面图。

图4是线性致动组件的侧视平面图。

图5是线性致动组件的分解透视图。

图6是线性致动组件的截面图。

具体实施方式

图1-6示出了线性致动组件10，该线性致动组件10能够用于头枕12中，以提供头枕12的线性调节。如下所述，线性致动组件10使用围绕定子16的转子46，而不是使用围绕转子46的定子16，这允许转子46以1:1的驱动比例直接驱动头枕12的线性移动，且不使用齿轮箱。通过取消齿轮箱，从而改善了线性致动组件10的噪声、振动以及刺耳性。线性致动组件10还将无刷直流马达的使用扩展至头枕应用。

图1中示出了一种位于汽车22的内部20中的示范性汽车座椅18。虽然该示范性汽车座椅18位于汽车22的驾驶员侧24，但是，汽车座椅18也能够位于汽车22的其他位置，例如，位于中排或后排的乘客侧。汽车座椅18具有枢转地或固定地连接至座椅构件28的座椅靠背26。座椅构件28和座椅靠背26构造成舒适地支撑汽车22的占有者(未显示)。

头枕12从座椅靠背26大致竖直地延伸，并构造成支撑占有者的头部(未显示)。为了协助支撑占有者的头部，头枕12能够构造成沿至少一个方向提供头枕12的线性调节。例如，头枕12能够相对于座椅靠背26而被竖直地、水平地及/或侧向地移动，以适应不同尺寸的占有者的需求。由占有者手动地进行头枕12的调节，或者通过激活马达而进行头枕12的调节。在所示出的非限制性示例中，头枕12设有沿两个方向提供电动调节的两个线性致动组件10A、10B。其中一个线性致动组件10A沿竖直方向V提供头枕12的电动调节，并且，另一个线性致动组件10B沿水平方向H提供头枕12的电动调节。

如图2-3所示，头枕12的固定部30经由竖直的支撑柱32而固定地连接至座椅靠背26，头枕12的可移动部34相对于固定部30而可移动。固定部30和可移动部34能够具有所示的大致立方形的构造或者任何其他的合适构造。可移动部34能够加装衬垫，以在占有者的头部倚靠头枕12时提供舒适性。

头枕12的固定部30为中空，以允许固定部30容纳线性致动组件10、滑架36以及竖直的支撑柱32的一部分。竖直的支撑柱32彼此大致平行地延伸穿过头枕12的固定部30，进入汽车22(未显示)的座椅靠背26。固定部30能够设有孔38，该孔38延伸穿过底壁40，以允许竖直的支撑柱32延伸进入头枕12的固定部30。滑架36能够可滑动地连接至竖直的支撑柱32。

为了沿竖直方向V提供头枕12的可移动部34的调节，其中一个线性致动组件10A能够具有固定地直接连接至头枕12的固定部30的一端(例如，马达端)和经由连接器42而固定地连接至滑架36的另一端(例如，螺帽端)。另一线性致动组件10B能够具有固定地直接连接至滑架36的一端(例如，马达端)和经由连接器42而固定地连接至头枕12的可移动部34以沿水平方向H提供头枕12的可移动部34的调节的另一端(例如，螺帽端)。头枕12能够设有水平的支撑柱39，该水平的支撑柱39能够滑动进出各自的孔41，该孔41大致水平地延伸穿过滑架36，以提供额外的支撑并防止头枕12的固定部30绕着线性致动组件10B旋转。头枕12的固定部30能够设有孔44，该孔44允许连接器42和水平的支撑柱39延伸至固定部30之外，到达头枕12的可移动部34。

图4-6示出了线性致动组件10，该线性致动组件10是丝杠致动器。各线性致动组件10包括转子46、定子16、套管48、底座50、轴52、电线54以及连接器42。当线性致动组件10位于头枕12内时，底座50在头枕12的固定部30内固定地安装至头枕12的固定部30。

如图所示，底座50的主体56具有与转子46大致互补的盘状的构造。凸缘58能够从底座50的主体56延伸，这允许将电线54连接至底座50，且不妨碍底座50之下的转子46的旋转。第一孔60和第二孔62能够延伸穿过底座50的主体56。第一孔60能够居中，且第二孔62围绕第一孔60周向地分离。第二孔62能够容纳紧固件(未显示)，这能够用于将底座50安装至头枕12的固定部30。

线性致动组件10的转子46能够具有杯状的构造，该杯状构造具有沿着底壁66的外周边大致垂直地延伸的径向壁64。径向壁64能够包含永磁体(未标注)。底壁66能够具有盘状构造，该盘状构造具有延伸穿过底壁66的中心的孔68。转子46能够在与底壁66相反的一端具有开口70，这允许转子46接受并容纳定子16。

定子16能够包括孔72和线圈74，该孔72轴向地延伸穿过定子16的中心，多对线圈74能够交替地从电线54接收直流电。延伸穿过定子16的孔72的尺寸能够被定制，以容纳套管48，该套管48的尺寸也被定制，以容纳延伸穿过套管48和定子16的轴52。

套管48能够具有大致管状的构造，该大致管状的构造在一端具有唇缘76，以抵靠底座50。轴52能够具有细长的构造，该细长的构造具有螺纹部78，该螺纹部78延伸至底座50之外，并远离底座50。在所示的非限制性示例中，轴52还具有与螺纹部78相反的光滑部80，轴52在光滑部80延伸穿过套管48。轴52、底座50的第一孔60、套管48、转子46、定子16的孔72以及转子46的孔68能够共轴对准。两个夹具82能够用于将轴52紧固至套管48和转子46，使得转子46绕着定子16的旋转使轴52旋转。

在所示的非限制性示例中，连接器42具有大致T形的构造，由螺帽84和两个凸缘86构成。螺帽84能够具有细长的构造，该细长的构造具有从螺帽84大致垂直地延伸的凸缘86。凸缘86能够设有孔88，该孔88能够容纳紧固件(未显示)，这允许将连接器42固定地连接至滑架36或头枕12的可移动部34。

当线性致动组件10A、10B位于头枕12内时，线性致动组件10A的底座50能够在头枕12的固定部30内被安装至诸如平板的构件14，使得底座50和转子46设置在构件14和底壁40之间，且轴52朝着滑架36向上延伸穿过构件14中的孔(未显示)。构件14能够固定地安装至竖直的支撑柱32，使得构件14大致垂直于竖直的支撑柱32。线性致动组件10A的轴52大致平行于竖直的支撑柱32，并且，线性致动组件10A的连接器42固定地连接至滑架36。线性致动组件10B的底座50能够安装至头枕12的固定部30内的滑架36，使得底座50和转子46位于滑架36的远离可移动部34的一侧，且轴52大致水平地延伸穿过滑架36中的孔(未显示)和固定部30的孔44。轴52大致平行于水平的支撑柱39，并且，线性致动组件10B的连接器42固定地连接至头枕12的可移动部34。

当期望线性调节头枕12时，通过电线54发送直流电，以交替地激活定子16的多对线圈74，这由于转子46的永磁体和定子16的多对线圈74之间的互动而使转子46旋转。转子46的旋转进而使轴52旋转。由于底座50固定地连接至头枕12的固定部30且头枕12的可移动部34固定地连接至连接器42，因而连接器42的螺帽84沿着轴52的螺纹部78线性地移动。通过使用无刷直流马达以提供期望的线性调节，转子46以1:1的驱动比例直接驱动轴52旋转，且不使用齿轮箱，改善了头枕12的噪声、振动以及刺耳性。

虽然结合某些实施例描述了线性致动组件10，但是，应当理解的是，线性致动组件10不限于已公开的实施方式，但是，相反，旨在覆盖所附的权利要求的范围所包括的各种变形和同等配置，该范围被赋予最广泛的解释，以包括法律所允许的所有的这种变形和同等结构。

Claims (20)

1.一种用于头枕的线性致动组件，具有可移动部和固定部，所述线性致动组件包括：

定子，可固定地连接至所述头枕的固定部；

转子，周向地围绕所述定子；

轴，轴向地延伸穿过所述定子和所述转子，且固定地连接至所述转子；以及

螺帽，连接至所述轴的螺纹部，且可固定地连接至所述头枕的可移动部，其中，所述转子的旋转使所述螺帽沿着所述轴的螺纹部线性移动，由此使所述头枕的可移动部相对于所述头枕的固定部移动。

2.如权利要求1所述的线性致动组件，其中，所述转子驱动所述轴旋转，且不使用齿轮箱。

3.如权利要求1所述的线性致动组件，其中，所述转子的径向壁周向地围绕所述定子。

4.如权利要求3所述的线性致动组件，其中，所述轴连接至所述转子的壁，所述转子和所述轴一致地旋转。

5.如权利要求4所述的线性致动组件，其中，所述定子、所述转子、所述轴、所述螺帽以及所述转子的径向壁共轴对准。

6.如权利要求4所述的线性致动组件，还包括：

底座，与所述转子的壁相反，其中，所述底座固定地连接至所述定子。

7.一种电动头枕，包括：

固定部；

可移动部，适于支撑占有者的头部；

第一马达，具有固定地连接至所述固定部的第一定子、周向地围绕所述第一定子的第一转子以及轴向地延伸穿过所述第一定子且固定地连接至所述第一转子的第一轴；以及

第一螺帽，连接至所述第一轴的第一螺纹部且固定地连接至所述可移动部，其中，所述第一马达的第一转子的旋转使所述可移动部相对于所述固定部沿第一方向线性移动。

8.如权利要求7所述的电动头枕，还包括：

第二马达，包括固定地连接至所述固定部的第二定子、周向地围绕所述第二定子的第二转子以及轴向地延伸穿过所述第二定子且固定地连接至所述第二转子的第二轴；以及

第二螺帽，连接至所述第二轴的第二螺纹部且固定地连接至所述可移动部，其中，所述第二马达的第二转子的旋转使所述可移动部相对于所述固定部沿第二方向线性移动。

9.如权利要求8所述的电动头枕，其中，所述第一方向和所述第二方向彼此大致垂直。

10.如权利要求8所述的电动头枕，其中，所述第一马达或所述第二马达中的至少一个为无刷直流马达。

11.如权利要求8所述的电动头枕，其中，所述第一转子驱动所述第一轴旋转且不使用齿轮箱，所述第二转子驱动所述第二轴旋转且不使用齿轮箱。

12.如权利要求8所述的电动头枕，其中，所述第一定子、所述第一转子、所述第一轴以及所述第一螺帽共轴对准于第一轴线，所述第二定子、所述第二转子、所述第二轴以及所述第二螺帽共轴对准于第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线彼此大致垂直。

13.如权利要求8所述的电动头枕，其中，所述固定部和所述可移动部彼此大致平行且沿所述第一方向分离。

14.如权利要求13所述的电动头枕，其中，所述固定部连接至座椅的靠背，所述座椅的靠背大致沿所述第二方向延伸。

15.如权利要求8所述的电动头枕，还包括：

第一支撑柱，从所述固定部的壁延伸出，其中，所述第一支撑柱大致平行于所述第一轴且大致垂直于所述第二轴。

16.如权利要求15所述的电动头枕，还包括：

第二支撑柱，将所述可移动部连接至所述固定部，其中，所述第二支撑柱大致垂直于所述第一轴且大致平行于所述第二轴。

17.一种电动头枕，包括：

可移动部，适于支撑占有者的头部；

固定部，具有中空的区域，且第一支撑柱在所述中空的区域内延伸；

滑架，可滑动地安装至所述固定部的中空的区域内的所述第一支撑柱；

第一马达，具有固定地连接至所述固定部的第一定子、周向地围绕所述第一定子的第一转子、固定地连接至所述第一转子的第一轴以及固定地连接至所述滑架的第一连接器，所述第一连接器具有连接至所述第一轴的第一螺纹部的螺帽，其中，所述第一马达的第一转子绕着所述第一定子的旋转使所述滑架沿着所述第一支撑柱在第一方向上线性移动；以及

第二马达，具有固定地连接至所述滑架的第二定子、周向地围绕所述第二定子的第二转子、固定地连接至所述第二转子的第二轴以及固定地连接至所述可移动部的第二连接器，所述第二连接器具有连接至所述第二轴的第二螺纹部的第二螺帽，其中，所述第二马达的第二转子绕着所述第二定子的旋转使所述固定部在第二方向上线性移动。

18.如权利要求17所述的电动头枕，其中，所述第一方向大致垂直于所述第二方向。

19.如权利要求17所述的电动头枕，其中，所述第一马达或所述第二马达中的至少一个为无刷直流马达。

20.如权利要求17所述的电动头枕，还包括：

第二支撑柱，固定地连接至所述可移动部且可滑动地连接至所述滑架。