可折叠头枕弹簧补偿器

技术领域

本发明指向汽车领域并具体地涉及用于与可折叠头枕一起使用的弹簧补偿器。

背景技术

消费者受益于他们车辆的多功能方面。具有第二和第三排座椅的车辆如果其乘坐区域可被转换为宽松的载货区域特别令人感兴趣。获取这种大载货区域是通过将座椅折叠至存储位置来实现的，其中每个折叠座椅的背侧用作货物区域的地板。

车辆的后排座椅是不需要头枕的，但几乎每个车辆制造商都包括了后排座椅头枕，因为它们为乘客提供了巨大的安全优势。头枕的问题在于它们的宽度比相连的座椅小。这种宽度差异导致折叠座椅所提供的地板在头枕两侧具有空间。另外，头枕的尺寸延长了座椅折叠时的长度，这会阻碍座椅紧凑嵌套或导致近乎连续的地板中分出大口袋区域。在许多情况下，头枕被实体移除以使得座椅能被适当折叠。

许多车辆制造商已经从需要移除头枕进化至允许头枕与座椅保持在一起的设计，利用次级折叠机构来减少空间需求，使得折叠座椅能被更好地嵌套。当头枕被折叠时，后排座椅可被折叠平整，无需对固定头枕补偿，这实现了更紧密的间隔。其结果是实现了更好的平整表面收储区域，可以使用更大的座椅或头枕。

对消费者友好的设计利用了扭簧，其使得座椅能被毫不费力地折叠和展开。头枕通过压缩扭簧折叠并且通常在座椅上的杆接合时被操作以将头枕从直立工作状态释放出来。头枕内侧的电缆接入座椅上座椅与拉杆相连位置的接线盒。当拉杆收回时，座椅上的电缆接合，转而继续拉动头枕电缆，使得该组件能折叠在鼓形凸轮(drum cam)的周围。扭簧辅助将该组件送回适于乘客乘坐的未折叠构造。

通过本发明解决的问题是，在某些条件下，扭簧不足以完成将头枕送回原始锁定位置的任务。该问题会因寒冷天气、车辆年限、制造过程中在缆线上过度涂覆、在安装过程中的不当或曲折走线、因灰尘或磨损而导致的摩擦，或可妨碍头枕从折叠位置返回至展开位置的类似问题。

虽然不当定位的头枕主要是导致不便，但是如果车辆发生碰撞，那么未正确定位的头枕可成为安全问题。头枕需要处于直立和锁定位置以作为安全装置工作；部分位移可导致头枕无法发挥其主要安全功能。头枕内侧的扭簧负责转动鼓形凸轮以将电缆拉回至初始位置使头枕能被锁定，其可受到寒冷天气、材料年限、走线及其组合的不利影响。已经发现在其他情况下完全发挥作用的头枕在温度降至-29摄氏度以下时不能正确锁定，原因是系统(头枕和座椅)中的电缆回收减慢。

使用更强力的扭簧并不是最佳选择，因为弹簧可能使座椅的折叠更加困难或导致座椅以意料之外的速率返回。更强力的扭簧不仅不足以解决该问题，使用更强力的弹簧还会过度压制弹簧，导致系统过早失灵。

本领域所需要的是可折叠头枕的管装弹簧补偿器，其支撑可调节头枕并辅助克服座椅系统需求以稳固地将头枕从收储位置送回至可锁定位置。

现有技术

DE29614978披露了带有可调节头枕的车辆座椅。

DE10200704163披露了用于车辆座椅的传动单元的两分段的耦接装置。耦接装置具有设置在一个分段处的端头配件。端头配件收缩以和设置在另一分段上的接收部分扣合连接。接收部分具有开口，该开口具有可逆变横截面。介质伸入开口中，通过该介质横截面得以改变。该申请还包括对用于将传动单元的两分段连接的方法的独立权利要求。

DE10339000A1披露了用于机动车辆的头枕高度调节装置，其具有间隔开的位移装置，该位移装置带有用于调节收纳支撑构件高度的驱动。至少两个收纳单元收纳相应的支撑构件。每个收纳单元包括用于调节收纳单元中相应支撑构件高度的位移装置。该位移装置是间隔开的。提供驱动来产生位移移动。驱动可与收纳单元在空间上分离。

DE102005006116A1披露了头枕的高度调节装置，其包括自锁定夹紧机构，该自锁定夹紧机构优选地接合于头枕的两根杆上以将头枕夹紧于所需高度位置。

公布号为2018/0326882的美国专利披露了用于折叠车辆座椅的电缆组件，该车辆座椅具有随着座椅靠背移动至折叠位置而折叠的折叠头枕。电缆将头枕折叠机构与静态部件互连，从而通过座椅靠背的移动移动电缆。该电缆组件包括通过调节器杆和保持器互连的第一和第二部分。调节器杆和保持器允许第一和第二电缆段在头枕与座椅靠背以允许收紧电缆组件中的松弛电缆的方式组装时互连。

JP2008238875披露了用于主动式头枕装置的电缆组件，其向前驱动头枕并在车辆后端碰撞或类似情况下保护乘坐者。电缆组件配有套帽和控制电缆。套帽配有头部构件和底部构件。头部构件配有顶壁部分、开口部分和具有成对狭缝和与成对头侧接合部分接合的成对底侧接合部分的侧壁部分，以及电缆插入孔。控制电缆配有外套和内电缆。外套固定至电缆插入孔。

DE19912399A1披露了带有纵向调节装置和头枕的车辆座椅。该车辆座椅具有座椅部分，带有靠背和纵向调节装置和头枕，纵向调节装置具有至少一对轨道，由底部轨道和一条相反的底部轨道组成，纵向调节装置可在纵向调节方向上位移并连接至座椅部分，头枕可相对于靠背调节高度。头枕通过鲍登(Bowden)电缆连接至地板轨道，从而使头枕在座椅轨道相对于地板轨道纵向位移时调节高度。

DE102008055987披露了用于车辆座椅的头枕，其具有底座部分、杆和头枕承载部分，其中底座部分被设置在撑杆上，而杆通过转移单元移动。提供转移装置用于通过转移单元的运行使杆相对于底座部分同时枢转。

DE102009003814A1披露了电缆连接装置，其包括分别连接至车辆座椅的第一机构和第二机构的第一电缆和第二电缆；并且各自包括内电缆元件和外电缆元件。电缆接收构件可接收第一电缆和第二电缆的端部。耦接机构可在电缆接收构件内将第一电缆的内电缆元件耦接至第二电缆的外电缆元件。识别实现装置能够检测耦接机构的耦接操作过程中第一电缆的内电缆构件与第二电缆的外电缆构件之间的耦接状态。

DE10024337A1披露了用于调节车辆头部保护装置的装置。

DE19940074A1披露了带有高度可调的电头枕的车辆座椅。座椅具有高度可调的电头枕和靠背中的两个引导保持器以及驱动马达，头枕在两个引导保持器中与导杆接合并可在收缩和展开位置之间移动，驱动马达与头枕接合以驱动其进出。驱动马达通过带有柔性力传导元件的力方向改变系统接合头枕。

DE19728618C1披露了用于座椅的头枕。该头枕具有延伸进入靠背中的导管中的支撑管。支撑管具有止动弹簧，该止动弹簧带有延伸进入导管中间隔凹陷中以将头枕保持在设定的垂直位置的侧面突起。止动弹簧可以是一端安装在导管中而另一端具有止动突起的板簧（leaf spring）。板簧处于锁定位置时可针对锁定弹簧启动的锁体的力在支撑管中调节。

DE102006019176A1披露了用于机动车辆座椅的靠背。该头枕具有来自至少一个使用位置的至少一个分区，该分区可朝向乘客的头部平移进入安全位置。提供靠背启动装置，其通过带有用于移动头枕的至少一部分的驱动手段的机械传动手段可操作地连接。根据该发明，传动手段具有与启动装置相关联的第一分段和与驱动装置相关联的第二分段，其可通过耦接装置可操作地彼此相连。该发明进一步涉及配备该靠背的车辆座椅和组装方法。

DE10304879A1披露了具有靠背和位于靠背上方安装在一对柱上的头枕的汽车乘客座椅。该靠背具有由柱支撑的底座分区，和通过底座分区支撑以便其可沿着设置在底座分区上的一对轨道进行相对平移的乘客接合接触分区。响应于适当的控制信号，如响应于施加的力而拉紧鲍登电缆，接触部分针对回弹弹簧的偏压在铰接状态下(underarticulation)移动远离底座部分。接触分区相对于底座分区的平移移动用于控制在接触分区相对于底座分区移动的整个范围中接触表面的倾斜。

DE102012012657A1披露了具有用于鲍登电缆耦接至耦接元件中的另一根鲍登电缆的耦接布置的车辆座椅，其中耦接元件的接收器形成为使得后一根鲍登电缆的耦接单元施加在耦接元件的接收器中以通过插入后一根鲍登电缆接收该元件。接收元件将耦接单元保持在耦接位置。

DE102004048910A1披露了用于碰撞启动的头枕的启动器。

DE102005006116A1披露了用于头枕的调节装置，包括自夹紧机构，其优选地接合在头枕的两根杆上以将头枕夹紧于所需高度位置。夹紧机构与优选地是鲍登电缆组件的形态的启动机构耦接以释放夹紧机构并允许对头枕进行高度调节。

DE102013010705A1披露了包括第一部件和第二部件的头枕。第一部件可操作地连接至鲍登电缆，其连接方式使得第一部件在发生事故的情况下相对于第二部件移动进入安全位置。

发明内容

本发明披露了对车辆头枕远程启动器的改进。具体而言，该改进与常规头枕/座椅扭簧组件组合运作。本发明的弹簧补偿器对常规头枕远程启动器因寒冷天气使用、车辆老化或其它启动器故障而常常承受的力缺失进行补偿。弹簧补偿器在头枕从收储位置返回时提供助力辅助向上拉动远程启动器电缆穿过座椅。将弹簧补偿器安装在头枕管内侧使得更小的扭簧可被用在头枕远程启动器中并减少启动器的应力。

本发明的一个目的是提供用于与可折叠头枕一起使用的弹簧补偿器，该弹簧补偿器集成进入头枕支撑管中并辅助克服头枕回位困难。

本发明的另一个目的是提供用于可折叠头枕的弹簧补偿器，其实现了设计简化并减少了远程启动器机构中的部件。

本发明的又一个目的在于减少电缆卷筒和后盖安装位置的力/应力。

本发明的再一个目的在于通过将系统分为两部分而中断了扭簧系统的摩擦链。

本发明的益处在于弹簧补偿器隐藏在头枕支撑管内。

本发明的另一个益处在于易于将弹簧补偿器组装在头枕组件内，无需强力扭簧。

本发明的又一个益处在于基于系统需求的弹簧设计(力)的多样性。

本发明的再一个益处在于可通过调整弹簧的力来实现座椅折叠机构的要求，减少了电缆卷筒和后盖安装位置的力/应力。

本发明的其它目的、益处和优点将通过结合任何附图的下文说明得以阐明，这些说明和附图是通过图示和例举的方式列出了本发明的某些具体实施方式。本发明所包含的任何附图均构成本说明书的一部分，包括本发明的示例性具体实施方式，并图示了本发明的各种物体和特征。

附图说明

图1是安装至座椅组件的可折叠头枕的图形视图；

图2是弹簧补偿器的平面图；

图3是部分插入固定头枕支撑管中的弹簧补偿器的平面图；

图4是插入头枕支撑管中的弹簧补偿器的放大图；

图5是弹簧补偿器引导套管和弹簧的立体图；

图6是引导套管的立体图；

图7是头枕支撑物内的弹簧补偿器的横截面侧视图；

图8是用于与柔性电缆一起使用的弹簧补偿器的图示；

图9是使用0.7112mm圆线的弹簧的三维参数的示例性计算页。

具体实施方式

需要理解的是，所披露的具体实施方式仅仅是本发明的示例，可以各种形式具现化。因此，本发明具体的功能和结构细节不应被解释为限制性，而是仅仅作为权利要求的基础并作为用于教导本领域技术人员以各种方式在几乎任何适当的详细结构中采用本发明的陈述基础。

参见图1，图示的是座椅组件100，其具有用于通过第一和第二支撑管106、108固定头枕104的座椅靠背102。第一支撑管106被构造和设置为套住当前弹簧补偿器以增强锁定机构释放件110的回弹，该锁定机构释放件110被图示为具有耦接至弹簧补偿器的电缆套112，其中大幅弯曲导致内部电缆的扭曲路径，使其易于受到摩擦诱导变量-包括寒冷天气操作-的影响。

参见附图，其描绘了弹簧补偿器10，其补充和改进用于可折叠头枕的远程启动器。弹簧补偿器10定位于附接至车辆座椅支撑框架的头枕支撑管内。头枕安装在座椅支撑框架的上边缘上方并可被折叠，使得座椅支撑框架能被放置在水平位置，同时头枕所需的空间间隔最小。远程启动器通常由释放机构组成，该释放机构可接近于座椅支撑框架的侧面边缘上，或安装至车辆座椅部分；该释放机构操作被套管套住并在耦接至头枕支撑管前沿着扭曲路径的柔性管。被套管套住的电缆致使电缆的移动受到限制，这在寒冷空气操作中特别显著。

总体参见附图，弹簧补偿器10包括具有与第二接头端16间隔开的第一接头端14的柔性电缆12。柔性电缆12与远程启动器110顺序耦接以折叠车辆座椅头枕104。弹簧补偿器10包括附接至柔性电缆12的引导套管20。引导套管20从与第二侧壁24间隔开的第一侧壁22通过外边缘26形成。外边缘26被构造和设置为在头枕支撑管106内滑动。引导套管20外边缘26包括复数个片28，用于接合头枕支撑管106的内表面114。片28减少了可摩擦接合头枕支撑管106的区域的量。在优选的具体实施方式中，引导套管20外边缘26上的片28在引导套管20的外边缘26和头枕支撑管106的内表面114之间提供约0.10mm的间隔。

引导套管20第一侧壁22包括突起30，突起30从第一侧壁22向外延伸并包括在第一和第二侧壁22、24之间提供孔的通路32。通路32允许接收柔性电缆12。在一个具体实施方式中，引导套管20由金属构造而成而电缆在电缆12的固定位置固定至通道。在优选的具体实施方式中，引导套管20由塑料构造而成，并采用固定至电缆12、沿着电缆12的长度定位的金属止动球34以防止线圈弹簧40被接合和被压缩时引导套管20移动。引导套管突起30具有用于固定至弹簧40第一端的外侧壁36；外侧壁36具有复数个肋条，其被构造和设置成固定至线圈弹簧40的第一端42。肋条38被设置成在线圈弹簧接合过程中减少弹簧噪音。线圈弹簧40的第二端44通过对端部接头16的弹簧偏压力被固定在适当位置。

在优选的具体实施方式中，弹簧补偿器10与可置于远程启动器110的扭曲路径中的被套管套住的电缆112并列。头枕从工作位置折叠至收储位置在收储移动过程中压缩线圈弹簧40。头枕从收储位置打开至工作位置受到线圈弹簧40的辅助，线圈弹簧40通过柔性电缆12提供力以辅助电缆在被套管套住的电缆外壳112内的移动以实现毫不费力的回弹至工作位置和锁定位置。图2描绘了头枕支撑管106的内管113。在优选的具体实施方式中，线圈弹簧40的线径为0.7112mm，有60个有效线圈。

可以实现对线径为0.7112mm、具有60个有效线圈的线圈弹簧的尺寸和循环载荷的计算。在该实施例中，线长为1037.7191mm，弹簧刚度为0.2857N/mm。线圈外径为6mm，节距为2.0478，节距角为7.0261度。估算的循环寿命为6326477.78次循环。虽然优选的具体实施方式采用了金属弹簧，但设想的是弹性体也可用于替代金属并被视为落入本发明的范围内。

弹簧补偿器10被同心插入支撑可调节头枕104的头枕支撑管106内以增强力或补偿在寒冷天气使用中通常会经受的力缺失。弹簧补偿器10被定位于头枕支撑管106内侧将在座椅和头枕从收储位置返回至乘客乘坐位置时辅助向上拉动电缆12穿过座椅。

将弹簧补偿器10集成在头枕支撑管106内侧辅助克服了座椅系统需求，益处包括：1)方便在头枕机构内组装(弹簧组装至电缆)；2)基于系统需求的弹簧设计(力)的多样性；3) 头枕管中的包装空间，用于容纳大电缆行程；4)实现设计简化并减少机构中的部件；5)减少电缆卷筒和后盖安装位置处的力/应力；6)通过头枕管隐藏或保护；7)“头枕再锁定系统末端”的弹簧系统将整个系统的摩擦链打断成两部分；8)可通过调节弹簧的力来实现座椅折叠机构的要求；和9)座椅折叠机构的要求对电缆卷筒的功率没有影响。

术语“耦接(couple)”被限定为连接，不一定是直接连接，也不一定是机械连接。在权利要求书和/或说明书中与术语“包括(comprise)”一起使用的“a”或“an”可表示为“一”，但也符合“一或一以上”或“至少一”的含义。

术语“包括(comprise)”(及“包括(comprise)”的任何时态，如"comprises"和"comprising")、“具有(have)”(及“具有”的任何时态，如"has"和"having")、“包括(include)”(及“包括(include)”的任何时态，如"includes"和"including")和“包含(contain)”(及“包含(contain)”的任何时态，如"contains"和"containing")是开放性连接动词。因此，“包括”、“具有”、“包括”或“包含”一个或一个以上步骤或元件的方法或装置拥有所述一个或一个以上步骤或元件，但不仅限于所述一个或一个以上步骤或元件。

需要理解的是，虽然例举了本发明的某一形态，但是其不局限于本发明所述和所示的具体形态或布置。对于本领域的技术人员而言，很明显可做出各种改变而不脱离本发明的范围，并且本发明不应被认为被限定在本发明所包括的说明书和任何附图/图片所示和所述的内容中。

本领域的技术人员将轻易理解本发明很好地适于实现目标并获取所提及的终端产品和优势，以及本发明的固有内容。本发明所述的具体实施方式、方法、过程和技术目前代表优选的具体实施方式，是出于举例之目的，并且不是为了限定范围。本领域的技术人员会对其进行改变和其他用途，但它们仍被涵盖在本发明的宗旨之内并受到权利要求书范围的限定。虽然本发明已经接合具体的优选具体实施方式进行了说明，但是应当理解的是，所主张的发明不应被不恰当地局限于这些具体实施方式。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的对所需模式进行各种改变以实现本发明仍落入权利要求书的范围内。