CN1012277B - 调整汽车座椅的无隙减速机构 - Google Patents

Abstract

一种无隙减速机构，包括一带有内齿圈的固定法兰盘，内齿圈与一双行星齿轮的第一带齿部分啮合，另有一带有内齿圈的转动法兰盘，其内齿圈与所述双行星齿轮的第二带齿部分啮合。转动法兰盘由一环形件保持在固定法兰盘内自由转动。双行星齿轮由一具有弹性装置的中心行星齿轮保持件保持在减速机构内，并由一浮动弹性中间齿轮在一法兰盘的齿圈端对中。

Description

本发明所涉及的是一种无间隙减速机构，特别是用于调整汽车座椅各部件的减速机构。

可连续调整汽车座椅的机构大都采用通常只包含一单个行星齿轮的齿轮减速器。遗憾的是，这种机构的缺点是在控制系统中产生径向力，这些径向力是不平衡的，它们即不利于负载下的运行又会使齿隙增大。

本发明所述的是一种具有两相交齿轮系的减速机构。由于多个行星齿轮的作用，该减速机构的内作用力得到平衡。

这类减速机构是已知的，但重要的是使该减速机构无隙传动，这正是本发明的主题。

本发明的主要构思是，在保持实际制造公差的条件下，用弹性方法消除减速机构中不需要的齿隙。

普通减速机构包括两个法兰盘，一个称为固定法兰盘，另一个称为转动法兰盘，两个法兰盘上各有一内齿圈。两个内齿圈的齿数可以不同或相同。在两个法兰盘内至少装有四个行星齿轮。

每个行星齿轮上具有两个齿数通常不等的带齿部分，两带齿部分分别位于一柱形支撑件的各端，因而它们被称为双行星齿轮。

这些行星齿轮首先与两齿圈啮合，同时又在柱形支撑件的各端与一中心小齿轮啮合。两小齿轮之一做为一个用于输入机构的控制元件，另一个则保持自由转动。

最后还需要一个行星齿轮保持件，用于支持行星齿轮的柱形支撑 件。

由于制造和装配公差，这种减速机构自然会产生两法兰盘间的摆动间隙。

本发明的目的是用弹性方法消除这种摆动间隙。

通过一个枢轴连接，使转动法兰盘与固定法兰盘对中，从而消除了两法兰盘间的转动间隙。

根据本发明，其进一步解决方案是，行星齿轮上每个第二带齿部分的制造尺寸，相对公称尺寸均有一偏差，使得当行星齿轮被紧压靠在齿圈上时，可以保证两径向对置的行星齿轮的一带齿部分无间隙地靠紧固定法兰盘，而另外两个行星齿轮则使其另一端带齿部分与转动法兰盘无隙啮合。

行星齿轮在齿圈中的压紧作用可以由一个其材料或结构具有足够弹性的行星齿轮保持件来实现，或者由一个作用在行星齿轮的柱形支撑件上的弹性来实现。

因而可以理解：ⅰ）一个行星齿轮总是与一个齿圈无任何间隙地啮合而与另一个齿圈有隙啮合。ⅱ）两个径向对置的行星齿轮被紧压靠在一个法兰盘上，而另外两行星齿轮则被紧压靠在另一法兰盘上。这种布置可以使作用力平衡。人们可以想到，上述原理同样适用于六个或八个行星齿轮。

一个固定在一平面内具有三个自由度，据此，消除转动法兰盘的转动间隙是通过消除行星齿轮在三个自由度上的间隙来实现的。

第一自由度上的间隙（径向间隙）是由上述的压紧作用消除的。压紧作用是由行星齿轮保持件或弹簧来完成的。

第二自由度上的间隙（行星齿轮轴位置的角度间隙）的消除是利 用弹性方法阻止行星齿轮轴绕行星齿轮和与其配合的齿圈间的啮合点转动，这种作用是由行星齿轮保持件来完成的。通过材料选择或结构设计，行星齿轮保持件具有一定的弹性，以消除行星齿轮的间隙，同时，使行星齿轮的柱形支撑件周缘上保持有一定的压力。

最后，第三自由度上的间隙（轴向间隙）消除是通过消除行星齿轮绕其自身轴线的转动间隙来完成的。其方案是用一个弹性中间齿轮与行星齿轮无间隙啮合。

根据本发明，无隙减速机构，特别是用于调整汽车座椅各部件的减速机构，包括一个与座椅乘坐部分的框架刚性连接的固定法兰盘，其内表面具有一齿圈，一个具有第一和第二带齿部分的双行星齿轮，该第一带齿部分与上述齿圈啮合，另有一个与座椅靠背部分的框架刚性连接的转动法兰盘，其上有一内齿圈与上述双行星齿轮的第二带齿部分啮合。该转动法兰盘通过一环形件保持在固定法兰盘内自由转动，在此，双行星齿轮通过其柱形部分由一中心行星齿轮保持件保持在该减速机构中，该中心行星齿轮保持件具有一弹性装置，它使至少两个行星齿轮被紧压靠在固定法兰盘的齿部，同时至少两个行星齿轮也被紧压靠在转动法兰盘的齿部。用一浮动弹性中间齿轮使行星齿轮在法兰盘之一的齿圈一端对中，该中间齿轮使行星齿轮在绕其各自的中间柱形件转动时，实现无角度间隙连接，另有一受控制轴驱动的中间齿轮用于驱动双行星齿轮。这种布置使双行星齿轮在施于法兰盘齿圈上的力作用下允许其径向位移，而双行星齿轮的中间柱形件仍保持在各自的角位置上。

本发明的一些其他特征，将通过以下的详细叙述明显看出。

以下，将通过一些附图所示的非限定实施例说明本发明的实施方 案。其中：

图1是本发明无隙齿轮传动减速机构的径向剖视图;

图2是沿图1上Ⅱ-Ⅱ线截取的剖视图;

图3是沿图1上Ⅲ-Ⅲ线截取的剖视图;

图4是本发明减速机构的一特殊实施例的横向剖视图;

图5是沿图4上Ⅴ-Ⅴ线截取的剖视图;

图6是沿图上4上Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图;

图7、7a分别表示两不同实施例沿图4上Ⅶ-Ⅶ线截取的剖视图;

图8、9分别以平面图和沿平面图上A-A线截取的剖视图表示的本发明中心行星齿轮保持件的第一实施例;

图10、11分别以平面图和沿平面图上B-B线截取的剖视图表示的本发明中心行星齿轮保持件的第二实施例;

图12、13分别以平面图和沿平面图上C-C线截取的剖视图表示的本发明中心行星齿轮保持件的第三实施例。

首先参照图1，在此以径向剖视图表示了本发明无隙减速机构的一实施例，其中包括一外圈或固定法兰盘1，当该减速机构用于调整座椅靠背部分的倾斜度时，法兰盘1与座椅乘坐部分的框架连接。

如图1所示，固定法兰盘1的内周1a上有一通向外端的凹槽3a，应当注意，固定法兰盘1的中心处开有一孔4，其作用将在下文中予以说明，而转动法兰盘3的中心处有一轴5。

由图3可见，转动法兰盘3在其内表面形成一齿圈3b，同样，由图2可见，固定法兰盘1有一内齿圈1c。

转动法兰盘3由一卡环6（见图1）保持在固定法兰盘1内，但 在某些情况下，实施例也可有所变化，如图4所示。

同样，在某些情况下，也可以在固定法兰盘1和转动法兰盘3之间加入一个或几个球轴承或滚针轴承，以减少两法兰盘之间的摩擦。

由法兰盘1和置于其中的法兰盘3形成的内腔7，包含一位于中心处的中心行星齿轮保持件8，在本实施例中，该保持件8是由具有一定弹性的材料制成的，以便有效地使行星齿轮保持在各自的位置上。四个双行星齿轮10、11、12、13各有一柱形件，柱形件的一端为带齿部分10a、11a、12a、13a，另一端为带齿部分10b、11b、12b、13b。

根据本发明的另一特征，行星齿轮10、11、12、13的带齿部分的制造尺寸是这样的，其每个齿轮的第二带齿部分的尺寸相对公称尺寸有一偏差，带齿部分10a、11a、12a、13a与固定法兰盘1的齿圈1c啮合，而带齿部分10b、11b、12b、13b则与转动法兰盘3的齿圈3b啮合。

图3中还表示了一个浮动中间齿轮16与带齿部分10b、11b、12b、13b啮合。中间齿轮16是由具有一定弹性系数的材料制成的，它与四个行星齿轮10、11、12、13无隙啮合，从而消除了行星齿轮绕其自身转轴转动的间隙。

图2特别表示了对应于双行星齿轮10、11、12、13的带齿部分10a、11a、12a、13a与一控制小齿轮20啮合。控制小齿轮20安装在一轴21的端部，该轴使减速机构与一手动或机动控制件相连接，轴21穿过固定法兰盘1上的孔4。

如前所示，由于行星齿轮带齿部分的制造尺寸特征，行星齿轮应按下述方式安装，行星齿轮保持件8应对称地使两径向对置的行星齿 轮紧压靠在一个齿圈上，而另外两个行星齿轮则紧压靠在另一齿圈上。

因而，一方面，由于中心行星齿轮保持件8是由塑料制成的，故而使行星齿轮10、11、12、13的齿部与固定法兰盘1和转动法兰盘3的齿圈1c和3b能够良好地啮合，另一方面，行星齿轮10、11、12、13被保持为一体，从而避免了每个行星齿轮绕其与相应齿圈啮合点的转动。

行星齿轮10、11、12、13绕其支撑在中心行星齿轮保持件8上的自身轴线的转动间隙，是由中间齿轮16来消除的。中间齿轮16具有一定弹性，且与带齿部分10b、11b、12b、13b无隙啮合。

图4是本发明减速机构的一实施例的横向剖视图，如图示，行星齿轮保持件8的中心有一通孔，图1所示的驱动轴21由此通过。另外，在用该减速机构调整汽车座椅各部件的最佳实施方案中，螺柱25与椅背部分的框架相连，螺柱26与座椅乘坐部分框架相连。同样，图4中有一圆环27来代替图1中的卡环6，圆环27保持法兰盘1和3交叠，并允许法兰盘3相对法兰盘1转动。

图5是沿图4上Ⅴ-Ⅴ线截取的剖视图，其中表示了行星齿轮10、11、12、13以及固定法兰盘1中的控制小齿轮20的布置，如图示，行星齿轮11、13的带齿部分11a、13a与固定法兰盘1的齿圈1c无隙啮合，而行星齿轮10、12的带齿部分10a、12a与齿圈1c之间则存在着一定间隙。

图6是沿图4上Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图，其中表示了行星齿轮10、11、12、13和位于转动法兰盘3内的弹性中间齿轮16的布置。如图示，行星齿轮10、12的带齿部分10b、12b与 转动法兰盘3的齿圈3b无隙啮合，而在行星齿轮11、13的带齿部分11b、13b与齿圈3b之间则存在一定间隙。另外，弹性中间齿轮16与带齿部分10b、11b、12b、13b无隙啮合，从而消除了行星齿轮绕其自身轴线的转动间隙。

图7是沿图4上Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图，它表示了根据本发明的减速机构的中心行星齿轮保持件8的第一实施例。

图7中，中心行星齿轮保持件8上开有四个孔30、31、32、33，用于容纳行星齿轮10、11、12、13的柱形支撑件，还有一中心凹槽可放置弹簧34。弹簧34支承在行星齿轮的柱形支撑件上，使行星齿轮保持件8具有足够的弹性，以便保持施加在行星齿轮的柱形支撑件上的压力，从而防止其轴线摆动，该中心保持件是靠其位于转动法兰盘3内的外周缘导向，并且可以在法兰盘3和1之间保持平移运动。

图8和图9表示了图7中的中心行星齿轮保持件8。其中，用于容纳行星齿轮10、11、12、13的柱形支撑件的孔30、31、32、33具有椭圆形状，以便在保持行星齿轮各自角位置的条件下，允许行星齿轮向齿圈做径向位移。孔30、31、32、33在中心行星齿轮保持件8的中心处呈四叶式玖瑰形状。

与图7相同，图7a也是由图4沿Ⅶ-Ⅶ线截取的剖视图，表示了带有另一种中心行星齿轮保持件8的减速机构。

在图7a中，行星齿轮向齿圈的压紧作用以及这些行星齿轮轴的弹性保持作用，均仅由中心行星齿轮保持件来完成。

图10、11和图12、13分别表示了图7a的中心行星齿轮保持件8的两种结构。其中，中心行星齿轮保持件8所用的材料具有 一定的弹性，从而能够按照本发明的构思压紧行星齿轮，并对行星齿轮的柱形支撑件施加一定的压力，使这些行星齿轮的轴线可以保持在各自的角位置上。

在图10、11中，中心行星齿轮保持件8具有圣·安德鲁（St·Andrew′s）十字架形状，其分支8a、8b、8c、8d的各个端头均为板状部分8e，板状部分8e通常支承在法兰盘1和3的内壁上，中心孔8f使图4中的驱动轴21得以通过。

图12、13表示了可取代图10、11所示的圣·安德鲁（St·Andrew′s）十字架形状的中心行星齿轮保持件8的另一实施例。

另外，需要指出，按照与手轮-锁紧螺钉系统相同的原理，具有上述特征的减速机构也可以制成不可逆的，因而用于连接汽车座椅时，一般不需要附加锁止。

Claims (6)

1、一种用于调整汽车座椅的无隙减速机构，包括一个与椅座框架刚性连接的固定法兰盘(1)，其内具有齿圈(1c)，具有第一和第二带齿部分的双行星齿轮(10、11、12、13)，其第一带齿部分与所述齿圈(1c)啮合，另有一个与椅背框架刚性连接的转动法兰盘(3)，其上有内齿圈(3b)与双行星齿轮(10、11、12、13)的第二带齿部分啮合，转动法兰盘(3)通过一个环形件(6、27)保持在固定法兰盘(1)内自由转动，其特征为，双行星齿轮(10、11、12、13)通过其柱形部分由一个中心行星齿轮保持件(8)保持在该减速机构内，所述保持件(8)具有一弹性装置，由一弹性浮动中间齿轮(16)使行星齿轮(10、11、12、13)在法兰盘(1、3)之一的齿圈端对中，另有一受控制轴(21)驱动的中间齿轮(20)用于驱动双行星齿轮(10、11、12、13)，这种布置使所述双行星齿轮由施加在法兰盘(1、3)的力的作用下允许产生径向位移，而双行星齿轮(10、11、12、13)的中间柱形件仍保持在各自的角位置上，所述行星齿轮上每个第二带齿部分的制造尺寸，相对公称尺寸均有一偏差，使得当所述行星齿轮被紧压靠在法兰盘(1、3)的齿圈上时，两径向对置的行星齿轮的一带齿部分无间隙地作用于固定法兰盘(1)，而另外两个径向对置的另一带齿部分无间隙地作用于转动法兰盘(3)。

2、按照权利要求1所述的减速机构，其特征为，所述中心行星齿轮保持件（8）上加工有一用于使驱动轴（21）得以通过的中心孔（8f）以及用于容纳行星齿轮（10、11、12、13）的中部支撑件的孔。

3、按照权利要求1所述的减速机构，其特征为，所述中心行星齿轮保持件（8）上加工有椭圆形的孔，这些孔在中心行星齿轮保持件（8）的中心处形成四叶式玫瑰形状。

4、按照权利要求3所述的减速机构，其特征为，在所述中心孔内安装有一弹簧（34），以便向行星齿轮施加压力。

5、按照权利要求1所述的减速机构，其特征为，所述中心行星齿轮保持件（8）是由具有弹性特征的材料制成的。

6、按照权利要求1所述的减速机构，其特征为，所述中心行星齿轮保持件（8）在平面内具有圣·安德鲁（St·Andrew′s）十字架形状，其上有用于容纳双行星齿轮（10、11、12、13）的柱形支撑件的开口和每一端上都带有一弯曲的板状部分（8e）的分支（8a、8b、8c、8d）的端部。

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