CN103568871A - 包括机动可调部分的车座,机动车车辆的电控单元 - Google Patents

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Abstract

机动车车座(1)包括可调部分(1b)、固定部分(1a)以及可调机构(10)，可调机构包括具有转子(14)和定子(15)的行波压电电机(13)，定子包括与电控单元(16)相连的两个不同电源端子(15a、15b)，电控单元(16)适合于按照三种运行模式运行，该三种运行模式包括：锁定运行模式，其中不向电源端子供电；机动运行模式，其中向两个电源端子供给两个交流电压；以及自由运行模式，其中向一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。

Description

包括机动可调部分的车座,机动车车辆的电控单元
本发明涉及一种包括可调部分的车座，该可调部分能相对于固定部分移动。 
本发明尤其涉及一种机动车车座，其包括能相对于固定部分移动的可调部分和调整机构，该调整机构用于调整该可调部分相对于固定部分的位置。 
例如，该可调部分可以是座椅靠背、椅座或头枕。 
在一些应用中，需要使座椅的可调部分能够相对于固定部分快速移动，例如快速降低头枕、倾斜座椅靠背或滑动座椅，在这些机动化的应用中，涉及到用于释放可调部分的辅助机构。 
本发明的一个目标是省略这种辅助机构。 
为此目的，本发明提出一种上述类型的车座，其特征在于，所述调整机构包括： 
-第一机件，其用于与可调部分和固定部分之中一个相连； 
-第二机件，其用于与可调部分和固定部分之中另一个相连； 
-具有转子和定子的行波压电电机，其中转子驱动第一机件，定子与第二机件牢固连接，其中定子包括至少两个不同的电源端子； 
压电电机的至少两个电源端子与电控单元相连，该电控单元适于按照至少三种运行模式运行，该至少三种运行模式包括： 
-锁定运行模式，其中电控单元不向电源端子供电； 
-机动运行模式，其中电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及 
-自由运行模式，其中电控单元向至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。 
通过这些设置，电子供电单元能以三种运行模式运行：锁定运行模式、机动运行模式或自由运行模式。在锁定模式下，压电电机提供较强的保持转矩，其优点是能够使得座椅靠背相对椅座固定。在机动模式下，分别向行波压电电机的两个电源端子供给两个交流电源电压，例如相对彼此呈90°相移的交流电源电压，无需使用者费力便能使可移动部分机动化地移动。最后，在自由运行模式下，能够通过减小由仅向其中一个电源端子供应的交流电而产生的摩擦力矩，来实现可调部分相对于固定部分的移动。这样，比如通过重力或者手动，就能够实现可调部分的快速移动。 
在本发明的优选实施例中，可以采用以下一种或多种设置： 
-压电电机是旋转电机； 
-压电电机是直线电机； 
-行波压电电机的转子通过减速齿轮与第一机件相连； 
-座椅包括传感器，该传感器能够检测可调部分相对于固定部分的位置和/或速度； 
-固定部分是座椅靠背，可调部分是座椅的头枕； 
-固定部分是椅座，可调部分是座椅靠背；以及 
-固定部分是适合于附在车辆地板上的座椅导轨固定段，可调部分是平移地安装在座椅导轨固定段上的座椅导轨移动段。 
本发明的另一个目标是一种用于机动车车辆的电控单元，其适合与如上所述的车座的压电电机的至少两个电源端子相连，并且适于按照至少三种运行模式运行，该至少三种运行模式包括： 
-锁定运行模式，其中电控单元不向电源端子供电； 
-机动运行模式，其中电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及 
-自由运行模式，其中电控单元向至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。 
本发明的另一个目标是一种机动车车辆，其包括上述车座以及适合与该车座的压电电机的至少两个电源端子相连的电控单元，该电控单元适合于按照至少三种运行模式运行，该至少三种运行模式包括： 
-锁定运行模式，其中电控单元不向电源端子供电； 
-机动运行模式，其中电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及 
-自由运行模式，其中电控单元向其中至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。 
通过以下对本发明中作为非限制性示例提供的实施例的说明，并参照附图，本发明的其它特征和优点将显而易见。 
图中： 
-图1是根据本发明的一个实施例的机动车车辆的示意图； 
-图2是根据本发明的一个实施例的机动车车座的透视图； 
-图3是图2中的车座的调整机构沿着图2中的直线III-III做出的横向剖视图； 
-图4a是车座调整机构及电控单元在锁定运行模式下控制终端电源电压的示意图； 
-图4b是车座调整机构及电控单元在机动运行模式下控制终端电源电压的示意图； 
-图4c是车座调整机构及电控单元在自由运行模式下控制终端电源电压的示意图。 
不同图中相同参考号代表相同或相似项。 
首先，参照图1，图1阐释了根据本发明的一个实施例的机动车车辆100。它包括沿着水平面XY延伸的地板P，在该地板P上安装有车座1。 
座椅1包括朝着水平面XY的纵向X延伸的椅座2，以及大体上朝着垂直于水平面XY的垂直方向Z延伸的座椅靠背3。在此还界定出水平面XY的横向Y，其垂直于纵向X。 
在本说明的其余部分，术语“前”和“后”及其同义词的意思是代表在纵向X上车辆或车座的前和后。术语“顶”、“底”、“上”、“下”及其同义词是相对于纵轴Z而言的。 
在图1和图2中，座椅1可以包括相对于椅座2安装在座椅靠背3上部的头枕5。 
在本发明的一个实施例中，座椅靠背3和头枕5可以通过封装在座椅靠背3内的调整机构10相对彼此移动。 
这样，固定部分可包括座椅的靠背3，调整部分可包括座椅的头枕5。 
例如，头枕5包括填料6以及由两根竖杆7构成的支撑填料6的倒U形金属嵌入物8，竖杆7的自由端延伸到垫衬物6外由位于垫衬物6内的水平部分相连。 
然后，图2中所示的调整机构10可包括一个大体为矩形的且位于座椅靠背3体积内的外壳20，以及两个鞘23，这两个鞘在座椅靠背3的填料内从外壳上表面20a向座椅靠背3顶端3a沿纵轴Z垂直延伸并且容纳竖杆7。 
另外，调整机构10可包括： 
-第一机件11，其用于与可调部分1b和固定部分1a之中一个相连； 
-第二机件12，其用于与可调部分1b和固定部分1a之中另一个相连； 
-具有转子14和定子的行波压电电机13，转子14驱动第一机件11，定子与第二机件12牢固连接，其中定子包括至少两个不同的电源端子15a、15b。 
在图2和图3的实施例中，第一机件11可以连接至可调部分1b，意即连接至头枕5，并且可以包含竖杆7。 
第二机件12可以连接至固定部分1a即座椅靠背3，并且可以包含夕壳20。 
外壳20可容纳压电电机13，其牢固地附在所述电机的定子上。 
转子14可大体上绕纵轴X1运转，并且例如可以与减速齿轮30耦合，例如与所述减速齿轮30的输入件31耦合。 
减速齿轮30的输出件可以与一个或两个竖杆7耦合，例如通过齿轮齿条耦合。 
例如压电电机的公称转速可低于500转每分钟。最好选择公称转速约为200转每分钟的压电电机，例如为180转每分钟的压电电机。例如，压电电机13的最大转矩可大于1牛顿米。 
该转矩大于此类应用中通常已知的普通电机的转矩。对于给定的功率，转矩增大可降低转速，因此可能降低产生的噪音，至少在高频率下可降低噪音。 
参照图3，减速齿轮30置于压电电机13和第二机件12例如竖杆7之间。减速齿轮30的减速比最好大于或等于150。 
减速齿轮30可包括由双减速齿轮33组成的第一减速段。 
在所阐释的示例中，该第一减速段33显示为连续两个平行的齿轮组，小直径的第一齿轮51固定在输入件11上；轴X1的第一齿轮51驱动大直径的第二齿轮52，从而降低转速，例如减速比约为3。第二齿轮52以轴X2为中心，并且牢固地耦合到小直径的第三齿轮53，该第三齿轮53转而驱动直径更大的以轴X3为中心旋转的第四齿轮54。 
在这个实施例中，第四齿轮54可以构成减速齿轮的输出件，并且与设置在其中一根竖杆7的下表面内的齿轮齿条79啮合。 
例如，该减速级的减速比为3×3＝9。 
在一个变体中，可使用一条或两条带式减速单元替代如上所述的具有平行齿轮组的减速单元。 
在其它变体中，可用摆线减速器、行星式减速齿轮或任何其它减速机构代替双减速齿轮33，例如文献FR1154146中所述的减速机构。 
在一些供选择的实施例中，除了存在第一减速级外，减速齿轮30还可包括由上面提到的其中一种减速机构构成的第二减速段。 
车辆100还包括与压电电机的电源端子15a、15b相连的电控单元16。 
该电控单元16可以与压电电机13结合在一起，或者如图1所示放置在车内的其它位置。 
电控单元16尤其适合于按照至少三种运行模式运行，现根据图4a至4c对其进行说明。 
在被称为“锁定运行模式”的第一实施例中，例如图4a所示，电控单元16不向两个电源端子15a、15b供电。 
电控单元16也可以向两个电源端子15a、15b供给恒定电压16a、16b，例如零电压。 
压电电机13的较强保持转矩能够使可调部分1b相对于固定部分1a固定。 
在被称为“机动运行模式”的第二实施例中，例如图4b所示，电控单元16可以分别向两个电源端子15a、15b供给两个交流电压16a、16b。 
所示交流电压可方便地相对彼此移相。 
例如，所示交流电压可以是正弦电压。 
各电源电压的频率、电源和相移可由电控单元16，通过对压电电机13的速度和转矩进行调节来得到控制。 
电源端子15a、15b与定子的压电元件15c相连，该压电元件15c面向转子14环形地设置，因此相移交流电压可以在定子中产生预定形状的机械波，预定形状的机械波能够激励转子14作旋转运动。 
采用这种方式，电控单元16可以控制可调部分1b相对于固定部分1a的移动。 
最后，在被称为“自由运行模式”的第三实施例中，如图4c的示例中所示，电控单元16可以向一个电源端子15a供给交流电压16a，而不向其它电源端子15b供电。 
电控单元16也可以向其它电源端子15b供给恒定电压16b，例如零电压。 
仅向定子的其中一个电源端子供给交流电压，则该定子的压电元件15c中产生的静止的机械波不能激励转子14作旋转运动。 
另一方面，该机械波减小压电电机的保持转矩，并因此使可调部分1b能够相对固定部分1a自由移动。 
车座还能包括第一传感器17，该第一传感器17能够检测转子14的位置和/或速度。 
例如第一传感器17可以是霍尔效应传感器。 
电控单元16可以利用来自第一传感器17的信息控制压电电机13。 
作为一个变体，座椅可以包括第二传感器18，该第二传感器18能够检测可调部分1b的位置和/或速度。 
电控单元16可以利用来自第二传感器18的信息控制压电电机13，例如以便使可调部分1b在快速位移完成之后归位，该快速位移是在电控单元16处于自由运行模式时实现的。 
本发明可以采用任何类型的行波压电电机13，特别是旋转式或直线型的压电电机，且其可以包括一个或多个定子。 
在本发明的不同实施例中，固定部分1a和可调部分1b相对于图2和图3所述的固定部分和可调部分可有所不同。 
通常，铰链机构10可以使铰链如图4a至4c所述那样移动。 
这样，在本发明的一个实施例中，座椅靠背3包括被填料包围的的框架，且该框架可以通过水平轴上的铰链安装到座椅2上，以便可以调整座椅靠背3相对于椅座2的角度。这样，固定部分1a可包括椅座2，可调部分1b可包括座椅靠背3。 
在本发明的另一个实施例中，例如座椅2可以通过导轨4安装在地板P上，该导轨4适合于沿着纵向X滑动，以便调整座椅2相对于地板P的纵向位置。该导轨4能包括适合于附在车辆地板P上的固定段4a，以及平移地安装在固定段4a上的移动段4b。 
这样，固定部分1a可以包括固定段，可调部分1b可以包括移动段4b。 
在所有实施例中，座椅都可以包括如上所述的、用于调整可调部分相对于固定部分的位置的调整机构10。 

Claims (10)

1.机动车的车座(1)，其包括能相对于固定部分(1a)移动的可调部分(1b)和调整机构(10)，所述调整机构(10)用于调整所述可调部分相对于所述固定部分的位置，
所述车座的特征在于，所述调整机构包括：
-第一机件(11)，其用于与所述可调部分和所述固定部分之中一个相连；
-第二机件(12)，其用于与所述可调部分和所述固定部分之中另一个相连；
-具有转子(14)和定子的行波压电电机(13)，所述转子(14)驱动所述第一机件，所述定子与所述第二机件牢固连接，其中所述定子包括至少两个不同的电源端子(15a、15b)；
所述压电电机的至少两个电源端子与电控单元(16)相连，所述电控单元适于按照至少三种运行模式运行，所述至少三种运行模式包括：
-锁定运行模式，其中所述电控单元不向电源端子供电；
-机动运行模式，其中所述电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及
-自由运行模式，其中所述电控单元向其中至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。
2.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述压电电机(13)是旋转电机。
3.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述压电电机(13)是直线电机。
4.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述行波压电电机(13)的转子(14)通过减速齿轮(30)与所述第一机件(11)相连。
5.根据权利要求1所述的车座，其包括传感器(18)，所述传感器(18)能够检测所述可调部分(1b)相对于所述固定部分(1a)的位置和/或速度。
6.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述固定部分(1a)是座椅靠背(3)，所述可调部分(1b)是座椅的头枕(5)。
7.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述固定部分(1a)是椅座(2)，所述可调部分(1b)是座椅靠背(3)。
8.根据权利要求1所述的车座，其特征在于，所述固定部分(1a)是适合于附在车辆地板上的座椅导轨(4)固定段(4a)，所述可调部分(1b)是平移地安装在所述座椅导轨固定段上的座椅导轨移动段(4b)。
9.一种用于机动车车辆的电控单元(16)，其适合与根据权利要求1所述的车座(1)的压电电机(13)的至少两个电源端子(15a、15b)相连，并且适于按照至少三种运行模式运行，所述至少三种运行模式包括：
-锁定运行模式，其中所述电控单元不向电源端子供电；
-机动运行模式，其中所述电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及
-自由运行模式，其中所述电控单元向其中至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。
10.一种机动车车辆(100)，其包括根据权利要求1所述的车座(1)以及适合与所述车座的压电电机(13)的至少两个电源端子(15a、15b)相连的电控单元(16)，所述电控单元适合于按照至少三种运行模式运行，所述至少三种运行模式包括：
-锁定运行模式，其中所述电控单元不向电源端子供电；
-机动运行模式，其中所述电控单元分别向至少两个电源端子供给至少两个交流电压；以及
-自由运行模式，其中所述电控单元向其中至少一个电源端子供给交流电压，而不向其它电源端子供电。
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