一种座椅电动头枕的制作方法

1.本发明涉及汽车座椅领域，特别涉及一种座椅电动头枕。


背景技术：

2.现在市场上所用的前后调节头枕核心结构大部分是手动调节，随着用户的使用体验要求日趋提高，手动头枕已经逐渐无法满足客户的需求。
3.传统高端车型上，电动头枕的调节功能是通过电机、减速器配合四连杆结构来实现的，但是这种结构的电动头枕结构复杂，成本高，不适用于消费级别的车辆使用。
4.对于电动方式的电动头枕装置，公开专利公报第kr2006
‑
0134430号中公开了通过马达驱动来与头枕相连接的螺旋杆前进及后退，一次调节头枕的前后方向位置的电动头枕装置。
5.但是，上述文献公开的结构存在如下问题，头枕的前后方向移动量仅依靠螺旋杆的长度，因此，无法确保能够满足搭乘人员的感性的头枕的前后方向移动量，为了确保充分的移动量，头枕的前后方向宽度需要增加，造成头枕体积增大。
6.为此，授权专利公报kr10
‑
1585850公开的电动头枕装置，其利用马达来自动调节头枕的上下方向移动及前后方向移动，利用以x字形态交替配置的一对连接部件来将维持头枕的前后方向宽度维持在恒定水平以下，并可充分确保头枕的前后方向移动量。但是上述结构与形成于头枕的内部的前后方向驱动部不同，用于体现头枕的上下方向移动的上下方向驱动部固定于椅背框架，因此用设置上下方向驱动部的空间需要单独形成在靠椅椅背上，这样造成椅背的尺寸会增加，从而不利于空间使用。
7.并且，上述结构存在如下问题：上下方向驱动部使锁定杆自身向上下方向移动并调节头枕的上下方向位置位置，因此，与前后方向驱动部相比，发生相对更大的负荷。因此，在上下方向驱动部可适用能够承受更大负荷的马达及具有更高强度的部件，从而导致生产成本的增加。
8.中国专利申请公布号cn108688540a公开的一种电动头枕装置，其包括锁定杆和头枕部，该锁定杆的下端部固定于椅背的上侧，头枕部设置在锁定杆的上端部；头枕部包括盖部件、可动板、盖托架、上部托架、下部托架、第一驱动部和第二驱动部，盖部件、可动板、盖托架、上部托架、下部托架、第一驱动部和第二驱动部形成于盖部件的内部；盖部件形成头枕部的外形面，使锁定杆贯通并延伸，可动板在盖部件的内部以能够向上下方向及前后方向移动的方式被支撑，盖托架配置于可动板的后方固定于锁定杆上，下部托架固定于上述盖托架的下端，上部托架配置预可动板与盖托架之间，通过连接部件以能够相对移动的方式与下部托架相连接；第一驱动部形成于上部托架上，用于是可动板向上下方向移动，第二驱动部形成于下部托架上，用于使可动板和上部托架向前后方向移动。其中，在该专利中，第二驱动部中的第二滑动部是依靠由一对连接臂或者一对连接杆构成的一套双连杆机构来驱动可动板和上部托架向前后方向移动。
9.上述公开的专利产品，主要通过电机驱动滑块，滑块连接一个三连杆机构，其中三
连杆机构中一个顶点固定，一个顶点驱动四连杆，整体结构涉及零件数量多，导致传动效率较低。


技术实现要素：

10.为了实现上述目的，本发明的一种座椅电动头枕，包括锁定杆和头枕部，该锁定杆的下端部固定于椅背的上侧，头枕部安装在锁定杆的上端部；其特征在于，所述头枕部包括：
11.一安装在锁定杆上的马达，所述马达通过一丝杆输出动力；
12.一滑块，所述滑块内设置有一与丝杆啮合的螺母；
13.一四连杆机构，所述马达通过与丝杆啮合的螺母以及与所述螺母连为一体的滑块通过所述四连杆结构驱动所述头枕部中的头枕支撑部件前后运动。
14.在本发明的一个优选实施例中，所述四连杆机构包括：
15.充当所述四连杆机构中的第一连杆的基座，所述基座安装在所述锁定杆上，所述马达安装在所述基座上；
16.充当所述四连杆机构中的第二连杆的联动板，所述头枕部中的头枕支撑部件安装在所述联动板上；
17.充当所述四连杆机构中的第三连杆的前连杆和充当所述四连杆机构中的第四连杆的后连杆，在所述后连杆上开设有一长条槽，所述前连杆的一端和后连杆的一端分别通过前下动轴和后下动轴铰接在所述基座上，所述前连杆的另一端和后连杆的另一端分别通过前上动轴和后上动轴铰接在所述联动板上，所述滑块滑动配置在所述后连杆的长条槽内。
18.在本发明的一个优选实施例中，所述前连杆和后连杆各为两根，两根前连杆和两根后连杆对称设置在所述丝杆轴线方向的左右两侧，所述滑块配置在两根后连杆之间，在所述滑块以所述螺母轴线为中心对称设置有两个滑动部，每一滑动部滑动配合在一根后连杆的长条槽内。
19.在本发明的一个优选实施例中，两根前连杆的一端通过前横臂连接起来，组成一u字型结构；两根后连杆的一端通过后横臂连接起来，组成一u字型结构。
20.在本发明的一个优选实施例中，所述基座具有相互连接的基座顶壁、基座后壁、基座左侧壁和基座右侧壁，所述基座顶壁、基座后壁、基座左侧壁和基座右侧壁围成一空间，所述马达、丝杆、滑块、两根前连杆、两根后连杆和所述联动板配置在该空间内，其中两根前连杆的一端通过一根前下动轴分别铰接在所述基座左侧壁和基座右侧壁上，两根后连杆的一端通过一根后下动轴分别铰接在所述基座左侧壁和基座右侧壁上；所述联动板从所述基座前侧的开口伸出和缩回。
21.在本发明的一个优选实施例中，所述联动板具有相互连接的联动板前壁、联动板左侧壁和联动板右侧壁，所述头枕部中的头枕支撑部件安装在所述联动板前壁上，所述联动板左侧壁和联动板右侧壁插入到所述空间内并分别位于基座左侧壁和基座右侧壁的内侧，两根前连杆的另一端通过一根前上动轴分别铰接在联动板左侧壁和联动板右侧壁；两根后连杆的另一端通过一根后上动轴分别铰接在联动板左侧壁和联动板右侧壁。
22.在本发明的一个优选实施例中，所述锁定杆分为左锁定杆和右锁定杆，所述基座
左侧壁和基座右侧壁分别通过铆钉锚固在所述左锁定杆和右锁定杆的上端部上，丛而使得头枕部安装在锁定杆的上端部上。
23.在本发明的一个优选实施例中，在所述左锁定杆和右锁定杆的上端部上各自安装有一摩擦座，在所述基座左侧壁和基座右侧壁上各自安装有一个固定座，所述固定座包纳对应的摩擦座并与所述的摩擦座摩擦接触。
24.在本发明的一个优选实施例中，在每一固定座上设置有至少一限位槽，在每一摩擦座上设置有一限位销，所述限位销插入对应的限位槽内，通过限位槽与限位销的配合，对所述头枕部的翻转角度进行限制。
25.在本发明的一个优选实施例中，所述四连杆机构包括：
26.充当第一连杆的固定板，在所述固定板上轴设有一电机安装板，所述马达安装在所述电机安装板上并跟随所述电机安装板翻转；
27.充当所述四连杆机构中的第二连杆的前运动板，所述头枕部中的头枕支撑部件安装在所述前运动板上；
28.充当所述四连杆机构中的第三连杆的前连杆，所述前连杆的一端通过前动轴铰接在所述电机安装板上，所述前连杆的另一端通过铆钉铰接在所述前运动板上；
29.充当所述四连杆机构中的第四连杆的后连杆，所述后连杆的一端通过铆钉铰接在所述电机安装板上，所述后连杆的另一端通过后动轴铰接在所述前运动板上；所述滑块与所述后连杆固定连接。
30.在本发明的一个优选实施例中，所述固定板具有相互连接的固定板底壁和固定板左侧壁、固定板右侧壁，所述固定板底壁的下表面与所述锁定杆的上端部焊接连接，在所述固定板底壁的上表面上固定有一对电机安装板铰接耳；所述电机安装板具有相互连接的电机安装板顶壁和电机安装板左侧壁、电机安装板右侧壁，所述前连杆为两个，两个前连杆对称设置在固定板左侧壁、固定板右侧壁之间并分别与固定板左侧壁的内侧面和固定板右侧壁的内侧面相贴，所述前动轴依次穿过固定板左侧壁、一个前连杆的一端、一个电机安装板铰接耳、电机安装板左侧壁、电机安装右侧壁、另一个电机安装板铰接耳、另一个前连杆的一端和固定板右侧壁，从而使得两个前连杆的一端分别铰接在固定板左侧壁、固定板右侧壁上，电机安装板左侧壁、电机安装右侧壁分别铰接在一对电机安装板铰接耳上，所述马达安装在所述机安装板顶壁上。
31.在本发明的一个优选实施例中，两根后连杆之间通过一支架板连接，在所述支架板中间位置开设有一滑块安装缺口，在所述滑块安装缺口的两侧分别设置有滑块安装左侧板和滑块安装右侧板，在所述滑块安装左侧板和滑块安装右侧板上各自开设有一轴孔；在所述滑块以所述螺母轴线为中心对称设置有左滑块轴和右滑块轴，所述滑块安装在所述滑块安装缺口内，所述左滑块轴插入所述滑块安装左侧板上的轴孔中，所述右滑块轴插入所述滑块安装右侧板上的轴孔中。
32.在本发明的一个优选实施例中，所述后连杆为两根，两根对称设置在固定板左侧壁、固定板右侧壁之间并分别与固定板左侧壁的内侧面和固定板右侧壁的内侧面相贴，两根后连杆的一端各自通过一个铆钉分别铰接的固定板左侧壁、固定板右侧壁上。
33.在本发明的一个优选实施例中，所述前运动板具有相互连接的前运动板前侧板和前运动板左侧板，前运动板右侧板，所述头枕部中的头枕支撑部件安装在所述前运动板前
侧板上，两根所述前连杆的另一端和两根所述后连杆的另一端分别插入到前运动板左侧板和前运动板右侧板内侧，前连杆通过铆钉与前运动板左侧板和前运动板右侧板铰接，后连杆通过依次穿过一根后连杆、前运动板左侧板、前运动板右侧板和另一根后连杆的后动轴与前运动板左侧板和前运动板右侧板铰接。
34.本发明的有益效果在于：
35.本发明所提供的一种四汽车座椅电动头枕，通过滑块和四连杆结构相结合的调节机构，用马达驱动头枕中的头枕支撑部件前后运动，达到通过较低的成本实现电动调节座椅头枕目的。其操作方法简单，所占空间小，装配简单，调节范围大，耐冲击强度更高。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
37.图1是本发明的总体构思图。
38.图2是本发明的实施方式一的零件爆炸图。
39.图3是本发明的实施方式一的基座结构示意图。
40.图4是本发明的实施方式一的第一后连杆结构示意图。
41.图5是本发明的实施方式一的第一后连杆与基座装配关系示意图。
42.图6是本发明的实施方式一的第一滑块结构示意图。
43.图7是本发明的实施方式一的第一滑块与第一后连杆装配关系示意图。
44.图8是本发明的实施方式一的第一前连杆结构示意图。
45.图9是本发明的实施方式一的第一前连杆与基座装配关系示意图。
46.图10是本发明的实施方式一的联动板结构示意图。
47.图11是本发明的实施方式一的联动板与基座装配关系示意图。
48.图12是本发明的实施方式一的结构剖视图。
49.图13是本发明的实施方式一的头枕部结构示意图。
50.图14是本发明的实施方式一的锁定杆与头枕部位置关系示意图。
51.图15是本发明的实施方式一的摩擦块结构示意图。
52.图16是本发明的实施方式一的摩擦块与头枕部装配示意图。
53.图17是本发明的实施方式一的固定块结构示意图。
54.图18是本发明的实施方式一的固定块与头枕部装配示意图。
55.图19是本发明的实施方式一的左侧视图。
56.图20是本发明的实施方式一的右侧视图。
57.图21是本发明的实施方式一的第一后连杆运动示意图。
58.图22是本发明的实施方式一的运动初始状态剖视图。
59.图23是本发明的实施方式一的运动过程状态剖视图。
60.图24是本发明的实施方式一的运动最终状态剖视图。
61.图25是本发明的实施方式一的初始状态的运动原理简图。
62.图26是本发明的实施方式一的最终状态的运动原理简图。
63.图27是本发明的实施方式二的零件爆炸图。
64.图28是本发明的实施方式二的固定板结构示意图。
65.图29是本发明的实施方式二的第二前连杆结构示意图。
66.图30是本发明的实施方式二的电机安装板结构示意图。
67.图31是本发明的实施方式二的电机安装板、第二前连杆和固定板的装配关系示意图。
68.图32是本发明的实施方式二的第二后连杆的结构示意图。
69.图33是本发明的实施方式二的第二后连杆、第二前连杆和固定板的装配关系示意图。
70.图34是本发明的实施方式二的前运动板的结构示意图。
71.图35是本发明的实施方式二的前运动板、第二后连杆、第二前连杆和固定板的装配关系示意图。
72.图36是本发明的实施方式二的第二滑块的结构示意图。
73.图37是本发明的实施方式二的马达结构示意图。
74.图38是本发明的实施方式二的后侧视图。
75.图39是本发明的实施方式二的右侧放大视图。
76.图40是本发明的实施方式二的左侧放大视图。
77.图41是本发明的实施方式二的前侧放大视图。
78.图42是本发明的实施方式二的剖面图。
79.图43是本发明的实施方式二的第二后连杆运动示意图。
80.图44是本发明的实施方式二的运动初始状态剖视图。
81.图45是本发明的实施方式二的运动过程状态剖视图。
82.图46是本发明的实施方式二的运动最终状态剖视图。
83.图47是本发明的实施方式二的初始状态的运动原理简图。
84.图48是本发明的实施方式二的最终状态的运动原理简图。
具体实施方式
85.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”“等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，纵向(x向)”“侧向(y向)”“垂向(z向)”为汽车领域空间坐标系术语，为本技术领域人员所熟知的专业术语，以上描述为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
86.以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
87.参考图1的一种座椅电动头枕，主要包括锁定杆100，设置在锁定杆100上方的头枕部200。头枕部200中设置有四连杆机构300，设置在四连杆机构300上的马达201和第一滑块202。马达201通过丝杆201a推动第一滑块202，从而带动四连杆机构300运动。
88.本发明的其中一种实施方式为：
89.参考图2，头枕部200由设置在最外层的基座331、设置在基座331内的第一后连杆305、联动板321、第一前连杆301、第一滑块202和马达201组成。第一后连杆305、联动板321和第一前连杆301通过后上动轴313、后下动轴314、前上动轴311、前下动轴312组装后安装
在基座331内；马达201设置在第一后连杆305的后方，通过驱动设置在第一后连杆305上的第一滑块202推动头枕部200向前伸展。锁定杆100由左锁定杆100b和右锁定杆100a组成，左锁定杆100b和右锁定杆100a分别通过活动铆接固定在头枕部200的两侧并向下延伸。两根锁定杆上还分别设置有摩擦座204和固定座203，使锁定杆100以可控的方式绕头枕部200转动。
90.参考图3至图9，基座331为一近似方形壳罩状的零件，由设置在顶部的基座顶壁331a、后方的基座后壁331b、左侧的基座左壁331c和右侧的基座右壁331d组成。第一后连杆305的侧部上课设有一长条槽305b。第一滑块202的前后侧面贯穿的上开设有一小孔，小孔内设置有第一螺母202a；第一滑块202的两侧设置有滑动部202b，两滑动部202b的位置以第一螺母202a的轴线中心对称。滑动部202b分别对应的安装在长条槽305b中，使得第一滑块202以活动的形式固定在第一后连杆305上，其活动行程受到长条槽305b的限制。两根第一后连杆305的下方通过第一后横臂305a相连，两根第一前连杆301的下方通过第一前横臂301a进行连接，都形成一u字型的结构。第一后连杆305的下部通过后下动轴314固定在基座331的后下方，第一后连杆305固定后可绕后下动轴314旋转；第一前连杆301的下部通过前下动轴312固定在基座331的前下方。
91.参考图10至图13，联动板321为一面罩状的零件，由设置在前部的联动板前壁321a、左侧的联动板左侧壁321b和右侧的联动板右侧壁321c组成。联动板左侧壁321b和联动板右侧壁321c插入到基座左侧壁331c和基座右侧壁331d的内侧。联动板左侧壁321b和联动板右侧壁321c上方前部通过前上动轴311与第一前连杆301的上端固定，其上方后部通过后上动轴313与第一后连杆305的上端固定。第一后连杆305和第一前连杆301均可绕其上部固定点进行旋转。整个四连杆机构300主要由第一前连杆301充当第三连杆，第一后连杆305充当第四连杆，联动板321充当第二连杆以及基座331充当第一连杆而成。马达201从设置在第一后连杆305和基座后壁331b之间，马达201上设置有向前伸出的丝杆201a，丝杆201a与第一螺母202a之间啮合相连。使得马达201通过驱动丝杆201a旋转，从而改变第一螺母202a在丝杆201a上的方位，进而驱使四连杆机构300运动。
92.参考图14至图18，两个固定座203分别设置在左锁定杆100b和右锁定杆100a的外侧，通过卡接的形式固定在基座左壁331c和基座右壁331d上，固定座203与锁定杆100之间还夹持有一摩擦座204。摩擦座204上设置有一限位销204a；同样的，固定座203上也设置有限位槽203a，限位销204a和限位槽203a之间结构相互配合，使得头枕部200相对于锁定杆100的旋转角度受到限制。
93.结合参考图19至图26，当马达201驱动丝杆201a开始旋转时，第一滑块202在丝杆运动原理下产生向前运动的趋势，推动第一后连杆305绕后下动轴314向前旋转(图21箭头为此时第一后连杆305的运动趋势)，第一后连杆305旋转的同时还带动联动板321向前伸出和第一前连杆301绕前下动轴312运动。同时参考图10，安装在联动板前壁321a上的头枕支撑部(图中未示出)随联动板321一同向前运动，从而实现座椅头枕沿x向伸出的目的。
94.本发明的另一种实施方式为：
95.参考图27，头枕部200由设置在上方的前运动板371、后方的第二后连杆351、下方的固定板381和前方的第二前连杆355共同组成。第二前连杆355和第二后连杆351都通过铰接的方式和固定板381及前运动板371连接。马达201通过电机安装板253设置在固定板381
上。马达201通过与设置在第二后连杆351上的第二滑块252相互配合，推动前运动板371向前运动。
96.第二锁定杆101通过焊接固定在固定板381的下方。
97.参考图28至图31，固定板381由设置在底部固定板底壁381a、设置在固定板底壁381a左侧的固定板左侧壁381b、设置在右侧的固定板右侧壁381c组成。在固定板底壁381a上还设置有一对向上翻起的电机安装板铰接耳381d。电机安装板353由电机安装板左侧壁353b、电机安装板右侧壁353c以及设置在中间相互连接的电机安装板顶壁353a组成。电机安装板253和一对第二前连杆355通过第二前动轴361固定在固定板381上。第二前动轴361分别依次穿过固定板左侧壁381b、一个第二前连杆355、一个电机安装板铰接耳381d、电机安装板左侧壁353b、电机安装板右侧壁353c、另一个电机安装板铰接耳381d、另一个第二前连杆355以及固定板右侧壁381c。使得两个第二前连杆355对称的设置在固定板左侧壁381b和固定板右侧壁381c之间，并紧贴固定板左侧壁381b和固定板右侧壁381c的内侧面。装配完成后，第二前连杆355和电机安装板263都可绕第二前动轴361进行旋转。
98.参考图32至图35，支架板351a设置在一对第二后连杆351之间，起到连接的作用使第二后连杆351在运动过程中保持同步。支架板351a上设置有一向前翻起的滑块安装左侧板351c和滑块安装右侧板351d；滑块安装左侧板351c和滑块安装右侧板351d都开设有一对侧向位置度同轴的轴孔351e。前运动板371由相互连接的前运动板前侧板371a、左侧的前运动板左侧板371b和右侧的前运动板右侧板371c组成。一对第二后连杆351的下端通过活动铆接的方式被固定在固定板381上并位于第二前连杆355的后方，其端部分别紧贴固定板右侧壁381c和固定板左侧壁381b的内侧面。前运动板371的后端通过第二后动轴362铰接在第二后连杆351的上端固定，其前端通过活动铆接的形式固定在第二前连杆355的上端。最终，固定板381、第二前连杆355、第二后连杆351和前运动板371共同构成四连杆机构300，其中固定板381充当第一连杆，前运动板371充当第二连杆，第二前连杆355充当第三连杆，第二后连杆351充当第四连杆。
99.参考图35至图41，第二滑块252由设置在中心的第二螺母252a和以第二螺母252a中心对称设置在第二滑块252两侧的左滑块轴252b和右滑块轴252c组成。第二螺母252a设置在一贯穿第二滑块252的通孔中。左滑块轴252b和右滑块轴252c分别插入滑块安装左侧板351c和滑块安装右侧板351d上的轴孔351e中，装配后第二滑块252可以绕滑块轴自由旋转。马达201通过紧固件被固定在电机安装板253上。
100.结合参考图42至图48，当马达201驱动丝杆201a开始旋转时，第二滑块252在丝杆运动原理下产生靠近马达201的运动趋势，随着两者之间距离逐渐减小，马达201和电机安装板253向前沿第二前动轴361旋转，第二滑块252也配合随之旋转，同步带动第二后连杆351沿其下固定点也向前旋转(图43箭头为此时第二后连杆351的运动趋势)。使得前运动板371被第二后连杆351推动向前移动，第二前连杆355被前运动板371带动绕第二前动轴361旋转。在整个运动过程中，前运动板371在整个运动过程中持续向前运动，安装在前运动板前侧板371a上的头枕支撑部(图中未示出)随前运动板371一同向前运动，从而实现座椅头枕沿x向伸出的目的。