CN111516577A - 动力致动倾斜头枕组件及其自动展开方法 - Google Patents

动力致动倾斜头枕组件及其自动展开方法 Download PDF

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Abstract

一种动力致动倾斜头枕组件，包括可安装到车辆座椅的头枕。该组件还包括动力致动组件，该动力致动组件包括电机以调节头枕的旋转位置，该电机被编程为在头枕的手动调节期间以第一速度调节旋转位置并且在碰撞检测系统检测到即将发生的碰撞时以第二速度调节旋转位置，第二速度大于第一速度。

Description

动力致动倾斜头枕组件及其自动展开方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月5日提交的美国临时专利申请第62/801,287号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本文公开的主题涉及车辆头枕，且更具体地，涉及一种可自动展开的倾斜车辆头枕。
背景技术
许多车辆(诸如汽车)包括位于乘客座椅的顶部且在邻近于乘客头部的位置的头枕(也可称为头垫)。头枕通常起缓冲作用以用于舒适性，高度可调节，并且大多数都是用与座椅的其余部分相同的材料制成的。头枕的设计和组装需要考虑组装结构完整性。确保期望的结构完整性涉及到若干挑战。
移动头枕以将其重新定位到期望位置通常需要手动操纵头枕。期望不太繁琐的调节能力。另外，在车辆过度加速或减速事件期间，头枕的调节位置可能影响头枕的安全有效性。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种动力致动倾斜头枕组件。该组件包括可安装到车辆座椅的头枕。该组件还包括动力致动组件，该动力致动组件包括电机以调节头枕的旋转位置，该电机被编程为在头枕的手动调节期间以第一速度调节旋转位置并且在碰撞检测系统检测到即将发生的碰撞时以第二速度调节旋转位置，第二速度大于第一速度。
根据本发明的另一方面，提供了一种自动展开动力致动倾斜头枕组件的方法。该方法包括用碰撞检测系统监测车辆的周围环境。该方法还包括用碰撞检测系统确定即将发生的碰撞。该方法还包括用电机以致动速度自动调节可旋转的头枕，该致动速度大于电机的手动调节速度。
从以下结合附图的描述中，这些优点和特征及其他优点和特征将变得更显而易见。
附图说明
在说明书结束时，在权利要求书中具体指出并明确要求保护被视为本发明的主题。从以下结合附图进行的详细描述中，本发明的上述特征和优点及其他特征和优点是显而易见的，在附图中：
图1是处于第一位置的头枕的透视图；
图2是处于第二位置的头枕的透视图；
图3是头枕的侧正视图，其中，移除了罩的一部分；
图4是头枕的一部分的拆卸视图；
图5是在自动展开到第二位置之前处于第一位置的头枕的侧正视图；
图6是头枕的侧正视图，其示出了自动展开之后的头枕的第二位置；以及
图7是经过一段时间帧的碰撞检测系统的示意图。
具体实施方式参考附图通过实例说明了本发明的实施例及其优点和特征。
具体实施方式
参考图1和图2，示意性地描绘了头枕组件10。头枕组件10包括基部部分14，该基部部分可安装到车辆座椅(未示出)，且更具体地，可安装到车辆座椅的椅背的上部部分。在所示实施例中，基部部分14包括两个支柱构件18，该支柱构件被安装到或者可安装到车辆座椅的椅背的顶部，如本领域技术人员所理解的。每个支柱构件18延伸到在椅背的顶部中形成的相应的孔中，以将头枕组件10附接到车辆座椅。
现在参考图3至图6，头枕组件10还包括相对于基部部分14安装的头枕30。头枕30包括一个或多个框架构件32，该框架构件是对头枕30提供刚性结构且部分地包围许多部件的框架组件(或壳体)的一部分，如将在下面详细描述的(图3至图6)。头枕30还包括衬垫和头枕罩36，衬垫和头枕罩相对于框架组件安装以用于随着其移动。头枕衬垫由软泡沫材料或类似材料构成，以在车辆座椅的人类乘员的头部与框架组件之间提供缓冲。示例性罩材料包括布、乙烯树脂、皮革等。
基部部分14包括支柱构件18和连接支柱构件18的横构件部分20。横构件部分可包括多个段，如在图4的所示实施例中示出的。如将从本文的描述中认识到的，头枕30可根据期望由用户选择性地旋转或可围绕轴线A“倾斜”，其中，倾斜运动由电力驱动。特别地，头枕30可在第一位置(图1和图5)和第二位置(图2和图6)之间倾斜，并在由该第一位置和第二位置限定的旋转角度的范围内倾斜。在一些实施例中，第一位置与第二位置之间的运动的角度范围从大约25度到大约35度。在一个实施例中，第一位置与第二位置之间的运动的角度范围是大约28度。
头枕组件10的各种实施例包括其他类型的运动，经由电动调节或手动调节。例如，头枕30可以是可竖直调节的或不可竖直调节的。在可竖直调节的实施例中，与竖直保持特征选择性地接合和脱离的按钮可便于进行手动调节，诸如槽口、凸起等。可替代地，电机可被包括在以电动方式调节头枕30的椅背或头枕组件10中。
图3至图6示出了头枕组件10，其中，移除了罩36以示出各种部件，包括动力致动组件38。动力致动组件38包括电机安装结构，该电机安装结构操作地耦接到基部部分14的横构件部分20。电机40通过使电机40耦接到电机安装结构24而相对于基部部分14固定。横杆42连接两个侧框架构件32，并对头枕30提供围绕其旋转/倾斜的轴线A。T型螺母44也通过两个横向延伸的管或轴43连接侧框架构件32。T型螺母44还包括孔45，该孔带有与电机40的螺纹输出轴48螺纹接合的螺纹内表面。
动力致动组件38以电动方式使头枕30在一角度位置范围内倾斜。特别地，电机40经由T型螺母44的管或轴43操作地耦接到框架构件32，以将头枕30驱动到期望倾斜位置。特别地，电机40具有从其延伸的输出部。该输出部包括一体形成于其上的或与其耦接的螺纹输出轴48。T型螺母44与螺纹输出轴48接合，并且耦接或接合到侧框架构件32，如上所述。电机40驱动螺纹输出轴48的旋转以使T型螺母44沿着其平移，从而由于通过T型螺母44的平移驱动的螺纹输出轴48和框架构件32的相对角度定向而导致头枕30的倾斜运动。
在一些实施例中，电机40是直流可编程电机，诸如步进电机等，其带有计数器，该计数器基于来自用户的命令使头枕精确地定位到预设位置。例如，基于由动力致动组件38提供的电动致动，车辆中的用户可使用一个或多个预设头枕位置。有利地，需要最小努力来以电动方式使头枕30倾斜。虽然通过动力致动机构电气地进行倾斜调节，但头枕30在正常操作条件期间的调节被称为头枕30的“手动调节”。
现在参考图7，对头枕30的调节提供动力的可编程电机40是与碰撞检测系统100操作地通信(直接地或经由系统控制器间接地)的可编程电机。碰撞检测系统100被配置为经由传感器、雷达、成像装置或任何其他检测装置来检测即将发生的碰撞。在所示实施例中，碰撞检测系统100是后方碰撞检测系统，但应认识到，可使用前方和/或侧方检测系统作为后方碰撞检测系统的替代方案或者与后方碰撞检测系统结合使用。
在碰撞检测系统100检测到可能的车辆碰撞时，电机被致动以使头枕30从第一位置(图1和图5)自动展开到第二展开位置(图2和图6)。应认识到，第一位置可代表头枕30所处的任何起始位置。换句话说，第一位置并非必须代表头枕30的旋转位置的范围的极限旋转位置，尽管这可能是所考虑的第一位置。
以比在正常调节期间执行的或者在调节到编程的驾驶员优选位置期间执行的的调节运动更快的快速速度执行自动展开到第二展开位置。特别地，上述正常操作条件期间的调节涉及以第一电机速度进行的运动。然而，响应于检测到的即将发生的碰撞的快速展开以超过第一速度的第二速度出现。这种快速展开使头枕30在一时间段内移动到第二展开位置，该时间段允许头枕30在碰撞事件之前或与碰撞事件同时定位在第二展开位置，或者尽可能靠近第二展开位置。在一些实施例中，更快的第二速度实现了在大约1秒内沿车辆前后方向提供大约40毫米的运动的倾斜运动，而第一电机速度下的正常运动实现了大约10毫米的倾斜运动，其在大约1秒内沿车辆的前后方向提供大约10毫米的运动。头枕运动速度的示例仅是说明性的，并且应认识到，在各种应用中可使用其他速度。
电机40的可编程性质允许这种定制化。电机40被编程为响应于以由输入命令决定的速度来致动头枕30。具体地，与上述正常操作条件相关联的输入命令响应于以第一速度进行的运动，而与检测到的碰撞相关联的输入命令响应于以更快的第二速度进行的运动。
如果响应于由碰撞检测系统100检测到的感知威胁而没有出现实际碰撞，则头枕30可简单地以第一速度调节回到驾驶员优选位置，不需要像更复杂的头枕展开系统所需要的一样，手动重置头枕的内部部件或机构。
虽然已经仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但应容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。相反，本发明可修改以包含任何数量的变型、改变、替换，或之前未描述但与本发明的精神和范围相称的等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但应理解，本发明的方面可能仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不应被视为受到上述说明书的限制，而是仅由所附权利要求书的范围限制。

Claims (15)

1.一种动力致动倾斜头枕组件，包括：
头枕，能安装到车辆座椅；以及
动力致动组件，包括电机以调节所述头枕的旋转位置，所述电机被编程为在所述头枕的手动调节期间以第一速度调节所述旋转位置并且在碰撞检测系统检测到即将发生的碰撞时以第二速度调节所述旋转位置，所述第二速度大于所述第一速度。
2.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述动力致动组件在检测到即将发生的碰撞时以所述第二速度使所述头枕向前旋转。
3.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述头枕能在旋转位置范围内旋转，在检测到即将发生的碰撞时所述头枕移动到所述旋转位置范围的最向前位置。
4.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述碰撞检测系统是后方碰撞检测系统。
5.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述碰撞检测系统是前方碰撞检测系统。
6.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述电机是步进电机。
7.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，还包括：
一对侧框架构件，彼此横向地隔开并且通过横杆彼此连接，所述头枕能围绕所述横杆的轴线旋转；以及
螺纹输出轴，从所述电机延伸并且操作地耦接到所述一对侧框架构件，其中，所述螺纹输出轴的旋转使所述头枕旋转。
8.根据权利要求7所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述螺纹输出轴通过T型螺母操作地耦接到所述一对侧框架构件。
9.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，还包括基部组件，所述基部组件具有连接一对支柱构件的横构件部分，所述电机通过电机安装结构操作地耦接到所述横构件部分。
10.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述头枕能在25度到35度的范围内旋转。
11.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述电机的所述第一速度使所述头枕旋转，以使所述头枕以10毫米/秒的速度向前移动。
12.根据权利要求1所述的动力致动倾斜头枕组件，其中，所述电机的所述第二速度使所述头枕旋转，以使所述头枕以40毫米/秒的速度向前移动。
13.一种自动展开动力致动倾斜头枕组件的方法，包括以下步骤：
用碰撞检测系统监测车辆的周围环境；
用所述碰撞检测系统确定即将发生的碰撞；以及
用电机以致动速度自动调节能旋转的头枕，所述致动速度大于所述电机的手动调节速度。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：在展开之后以所述手动调节速度将所述头枕重置到期望可旋转位置。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，自动调节所述头枕的步骤包括：使从所述电机延伸的螺纹输出轴旋转，以使操作地耦接到所述头枕的一对侧框架构件的T型螺母平移。
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