CN101405164B - 用于车辆座椅铰接配件的壳体及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆座椅铰接配件的壳体及其装配方法。本发明的目的在于，这样设计用于铰接配件的壳体和用于装配这种配件的方法，使得齿元件具有明显超过铰接件壁厚的高度，其中铰接件和齿元件一起构成静态紧凑的壳体单元，所述壳体单元在具有灵活的可安装性、高的承载能力和高的精度的同时还具有明显减小的重量。所述目的这样实现，即壳体和齿元件分开通过精密冲裁制造，并且两个部件材料接合或形锁合地连接。

Description

用于车辆座椅铰接配件的壳体及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆座椅铰接配件的壳体，该壳体具有能与座椅靠背的支架牢固连接的第一铰接件、能与座椅面的支架牢固连接的第二铰接件、属于壳体的齿元件和将铰接件的边缘夹紧保持在一起的环，其中所述铰接件分别以其垂直折弯的、在端侧相互对接的边缘和对称于铰接轴(线)设置的、通过成型产生的压凹部构成壳体，所述齿元件的齿在至少一段圆弧上延伸并径向向内定向。
本发明还涉及一种用于车辆座椅铰接配件的壳体件的装配方法，其中铰接件和齿元件通过精密冲裁和成型特别是压凹和拉深基本达到其最终形状并在其尺寸方面相互匹配。
背景技术
座椅调整元件，例如铰接配件的固定和可摆动运动的铰接件众所周知通过成型和精密冲压或精密冲裁以对于最终使用目的非常高的尺寸精确性制造而成。
这些铰接件具有传递旋转运动的内、外齿，它们作为压出件与相应的铰接件做成一体(DE 32 44 399 C2、DE 28 34 492 C2、DE 32 27 222 C1)。
按照DE 32 44 399 C2的已知现有技术试图通过这样的方法为有效的啮合区保持对于将旋转运动和载荷从一个铰接件传递到另一个铰接件上所需的最小尺寸，即在精密冲裁时压入的面积区大于提供给压出用的面积区，使得多余的待压入的材料用来加宽各有效的啮合区超过原材料厚度。这使得齿宽略微加宽，超过原材料厚度，但是也造成压出和压入区之间的材料削弱，因此不能排除在突然受载时断裂。
此外不能使铰接件的有效厚度显著减小，因为压入的面积区始终保持限制在齿部区域上。
对于非常精密的啮合，如对于靠背的无级和无阶跃的调整绝对必要的那样，精密冲裁还有其技术局限。
就与冲裁板厚和材料质量相比圆角半径小的部件而言，精密冲裁的局限众所周知。根据经验定义精密冲裁的难度，将精密冲裁的难度分成难度级S1(容易)、S2(中等)、S3(困难)(见“Umformen und Feinschneiden”在Handbuch für Verfahren，Werkstoffe，Teilegestaltung，第154至165页，Hallwag AG出版社，1997，瑞士)。因此，难度主要通过冲裁线/切割线几何和板厚确定。此外，冲裁线几何分解成简单的几何基本形式，如圆角半径、孔径、槽宽和连板宽。由描述冲裁线的几何量和板厚的比值得出精密冲裁的难度，该精密冲裁的难度随着板厚的增加而提高。
这就是说，半径大的钝角部比半径小的锐角部可更好地进行精密冲裁。
此外，由EP 0 694 434 B1已知一种用于车辆座椅的铰链。这种铰链包括第一凸缘和第二凸缘，其中第一凸缘能与座椅靠背的支架牢固连接，第二凸缘能与座椅面支架牢固连接。两个凸缘共同构成一箱体，它(们)通过一个环夹紧保持在一起。
此外，第一凸缘配设有齿圈，该齿圈具有指向内的齿并能在环形工作面上相对于凸缘可自由旋转地滑动。
这种已知铰接配件比较耗费材料，因此重并且在安装时不特别方便。
发明内容
在现有技术下，本发明的目的是，这样设计用于铰接配件的壳体和用于装配这种配件的方法，使得齿元件具有明显超过铰接件壁厚的高度，其中铰接件和齿元件一起构成静态紧凑的壳体单元，该壳体单元在具有灵活的可安装性、高的承载能力和高的精度的同时，还具有明显减小的重量。
所述目的通过具有权利要求1所述特征的用于开头所述类型铰接配件的壳体和通过具有权利要求14所述特征的方法来实现。
按照本发明的铰接配件和方法的有利的实施形式可由从属权利要求中得到。
本发明方案的突出之处在于，提供一种用于铰接配件的紧凑的壳体，其齿元件得到至少为铰接件材料厚度1.7倍的齿宽。齿元件得到半径小的内齿，因此形成大的啮合面，通过该啮合面可以毫无问题地无阶跃和无级地传递摆动运动，但也可传递大的力矩。在这种情况下特别有利的是，可以应用具有不同高度和宽度的齿元件，因此可以提供适合于特殊或规定的载荷值的铰接配件。
此外，可以根据应用情况的不同相应地改变齿宽和齿元件的直径。
齿元件在外侧支承在第一铰接件的弯曲的边缘上，并在内侧在边缘上位于接纳部中，因此齿元件在X轴方向上可靠地固定在底面内。在Y方向上，齿元件与第一铰接件的边缘材料接合地(stoffschlüssig)沿边缘环绕地相连接，其中材料接合的连接大致位于齿元件齿高的中间。
齿元件和第一铰接件之间的材料接合的连接有利地通过激光焊接建立，但也可以用其它合适的焊接方法或者甚至是粘接。
齿元件也承担承载功能，这样，铰接件的壁厚可以显著减小，因此铰接件可以用较简单和较经济的模具精密冲裁和成型。减少了昂贵的多工位/多级制造工艺的应用。
与复杂得多的精密冲裁连同冷成型相比，铰接件在简单的精密冲裁过程中加工，并用高效的方法装配成用于铰接配件的完成的壳体。
进一步的优点和细节由下面参照附图的说明得到。
附图说明
下面应根据一实施例详细说明本发明。
附图示出：
图1以单个视图示出精密冲裁和冷成型的铰接件连同齿轮件的透视图，
图2以剖视图示出铰接件连同装入的齿元件的透视图，
图3以剖视图示出由第一和一第二铰接件组成的用于铰接配件的壳体，
图4示出形锁合(formschlüssig)接合的铰接配件的透视图，以及
图5a)至5d)示出形锁合连接的可能方案。
具体实施方式
图1以相互拆开的视图示出一作为壳体的半壳体的第一铰接件1和一具有共同铰接轴A的齿元件2。圆的、但并不固定为这种几何形状的第一铰接件1由一未示出的厚度d为4mm的下料通过精密冲裁和成型制成。该铰接件在完成状态下具有环形边缘3、用来接纳铰接轴A的中心孔4、与边缘3在内部直接邻接的用于齿元件2的环形的面接纳部5、与铰接轴A同心设置的用于形成环形内边缘的下沉部6以及四个压出的凹部7，所述凹部用来通过焊接固定在椅背的支架上。
第二铰接件8基本上具有与第一铰接件1全等的结构并构成第二个半壳体。
齿元件2具有与边缘3的内径相当的外径。在齿元件2的内侧9上切出例如半径为0.3mm的细齿10，该细齿在齿元件2的整个高度H上以及至少在元件2的一段圆弧上延伸。当然也可以在整个齿元件2内侧连续地配设齿。
在这种优选实施例中，齿元件2具有相对于第一铰接件1的厚度d约1.7倍的高度，因此尺寸大得多。根据选择的齿元件的高度和宽度，可以接收和传递相应大小的力矩。采用不同高度和宽度的不同齿元件2，可以装配出具有不同载荷极限的铰接配件。
图2示出装在第一铰接件1中的齿元件2。齿元件2在底侧位于第一铰接件1的紧邻边缘3的内壁11的、水平分布的面接纳部5中，并在外侧支承在边缘3的内壁11上，使得齿元件2垂直于铰接轴A固定。弯曲的环形边缘3在一定程度上构成用于齿元件2的支承座12。齿元件2相对于第一铰接件1的壁厚d具有显著加大的尺寸，这样，边缘3大致终止于齿元件2的中心平面ME内。边缘3便大致到达齿元件2的大致相当于其高度45％的高度处。
边缘3的内棱边13沿中心平面ME通过激光焊接与齿元件2材料接合地连接。当然，其它焊接连接或粘接也是合适的。外部的环形焊接连接14防止齿元件2在Y方向或铰接轴A的方向上松动。
图3示出由带有焊入的齿元件2的第一铰接件1和第二铰接件8组成的壳体15。结构相同的第二铰接件8以其外边缘3贴靠在第一铰接件1的边缘上。两个壳体件的边缘3被一夹紧环16环绕夹紧，该夹紧环将两个部件相互夹紧固定。
图4示出齿元件2和铰接件1的支承座12之间的形锁合连接。接纳部5分布在支承座12内侧上，这样确定所述接纳部的尺寸，使得它在齿元件2插入时得到压配合17。为了使齿元件2不能相对于支承座12旋转，在支承座12的垂直壁上，与铰接轴A同心分布地以规则的间距形成凸起18，它们在接合时无间隙地嵌入齿元件2的相应地位于圆周外侧上的凹槽19中。
图5a)至d)示出支承座12和齿元件2之间的形锁合连接的可能方案，其中，在图5a)中示出凸起18在齿元件2上的布置结构和与此相应的在支承座12中的凹槽19，在图5b)中示出图4的方案，在图5c)中示出形锁合连接20在支承座12和齿元件2圆周上的可供选择的布置结构，在图5d)中示出两个相互对齐的凹槽19的布置结构，这两个凹部构成用于接纳锁销21的接纳腔22。
在组装状态下和在载荷作用下，齿元件2分别支承在第一铰接件1和第二铰接件8的边缘3的内壁11上。在传递载荷时，力传入齿元件2内，使得对于焊接连接14来说，它不会受到剪切力。
在齿元件2和支承座12之间压配合的情况下，传入的力均匀分布在均布在圆周上的形锁合连接部位上，使得可靠地排除了压配合的松脱。
用本发明的方法可以装配用于车辆座椅铰接配件的壁厚d为4mm的壳体15。首先由冲裁带或板坯通过常规的精密冲裁和成型制造基本件1和8。与此分开地，同样通过精密冲裁制造齿元件2。
部件用简单的精密冲裁模具制造，该精密冲裁模具完全是已知的，因此不必再作说明。
通过将齿元件2装入相应地与齿元件的尺寸匹配的铰接件1中并将其与齿元件2焊接，或者将齿元件2压入铰接件1的接纳部5内，形成适合于组装的用于铰接配件的组件。通过为齿元件2选择一定的高度和宽度，可以装配出用于一定的载荷力矩的车辆座椅用铰接配件的壳体15。
附图标记表
1                               第一铰接件
2                               齿元件
3                               1和8的边缘
4                               孔
5                               接纳部
6                               下沉部
7                               凹部
8                               第二铰接件
9                               3的内侧
10                              细齿
11                              1的壁
12                              支承座
13                              3的内棱边
14                              焊接连接
15                              壳体
16                              夹紧环
17                              压配合
18                              凸起
19                              凹槽
20              形锁合连接
21              锁销
22              安装空间
A               铰接轴
FE              底面
H               2的高度
ME              中心平面

Claims (16)

1.一种用于车辆座椅铰接配件的壳体，其中壳体的第一铰接件、第二铰接件和齿元件通过精密冲裁达到最终形状，该壳体包括：
能与座椅靠背的支架牢固连接的第一铰接件(1)；
能与座椅面的支架牢固连接的第二铰接件(8)；
第一、第二铰接件(1，8)分别具有沿铰接轴(A)延伸的垂直边缘(3)，第一、第二铰接件(1，8)的所述垂直边缘在端侧限定对接表面并在垂直边缘内对称于铰接轴(A)形成压凹部，从而通过将第一、第二铰接件以对接的关系放置，由第一、第二铰接件共同限定出一个壳体；
通过精密冲裁制造出的齿元件(2)接纳在壳体内，所述齿元件包括在至少一段圆弧上延伸并径向向内定向的齿(10)；以及
将第一、第二铰接件(1，8)的边缘保持在一起的夹紧环(16)，第一、第二铰接件(1，8)的垂直边缘(3)的径向内侧设计成第一、第二铰接件上的、用于齿元件(2)的内部支承座(12)，齿元件(2)在该齿元件(2)的底面(FE)上被一环绕在第一铰接件(1)上的水平接纳部(5)可靠地保持，齿元件的底面(FE)面向第一铰接件的水平接纳部，水平接纳部紧邻第一铰接件的垂直边缘，由此水平接纳部形成在第一铰接件的壁内，第一铰接件中的所述接纳部紧邻第一铰接件的内部支承座，齿元件的外侧通过大致沿该齿元件的中心平面(ME)周向环绕在第一铰接件的垂直边缘的内棱边(13)上的材料接合的连接(14)，固定在该第一铰接件的垂直边缘(3)上，所述材料接合的连接使齿元件(2)基本沿铰接轴(A)的方向固定，其中齿元件提供承载功能，以致于第一、第二铰接件的壁厚减小到能通过精密冲裁以较简单、较经济的模具使第一、第二铰接件基本达到最终形状。
2.按权利要求1所述的壳体，其特征为：第一铰接件(1)的边缘(3)和齿元件(2)之间的材料接合的连接是焊接连接。
3.按权利要求2所述的壳体，其特征为：所述焊接连接是激光焊接连接。
4.按权利要求1所述的壳体，其特征为：第一铰接件(1)的边缘(3)和齿元件(2)之间的材料接合的连接是粘接。
5.按权利要求4所述的壳体，其特征为：所述粘接是金属粘接连接。
6.按权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征为：支承座的高度(H)大致相当于齿元件(2)高度的45％。
7.按权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征为：能将具有不同高度、宽度和直径的齿元件(2)装入第一铰接件(1)。
8.按权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征为：齿元件(2)具有封闭的环形的形状。
9.按权利要求8所述的壳体，其特征为：齿元件(2)具有椭圆形形状。
10.按权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征为：第一、第二铰接件(1、8)具有圆形或椭圆形造型。
11.一种用于车辆座椅铰接配件的壳体，其中壳体的第一铰接件、第二铰接件和齿元件通过精密冲裁达到最终形状，所述壳体包括：
能与座椅靠背的支架牢固连接的第一铰接件(1)；
能与座椅面的支架牢固连接的第二铰接件(8)；
第一、第二铰接件(1，8)分别具有沿铰接轴(A)延伸的垂直边缘(3)，第一、第二铰接件(1，8)的所述垂直边缘在端侧限定对接表面，并因此在垂直边缘内对称地形成压凹部，从而通过将第一、第二铰接件以对接的关系放置，由第一、第二铰接件共同限定出一个壳体；
通过精密冲裁制造出的齿元件(2)接纳在壳体内，所述齿元件包括在至少一段圆弧上延伸并径向向内定向的齿(10)，以及
将第一、第二铰接件(1，8)的边缘保持在一起的夹紧环(16)，第一、第二铰接件(1，8)的垂直边缘(3)的径向内侧设计成第一、第二铰接件上的、用于齿元件(2)的内部支承座(12)，齿元件(2)在该齿元件(2)的底面(FE)上被一设置在第一铰接件(1)中的水平接纳部(5)固定，齿元件的底面(FE)面向第一铰接件的水平接纳部，水平接纳部紧邻第一铰接件的垂直边缘，由此水平接纳部形成在第一铰接件的壁内，第一铰接件中的所述接纳部紧邻第一铰接件的内部支承座，所述接纳部的尺寸确定成，当齿元件放置在该接纳部中时，所述接纳部为齿元件提供压配合(17)，由此当齿元件放置在接纳部中时，所述接纳部提供齿元件与第一铰接件之间的压配合，其中在第一铰接件的内部支承座(12)中和齿元件(2)中设置至少一个形锁合的连接(20)，以防止齿元件(2)在接纳部(5)内绕铰接轴(A)旋转，其中齿元件提供承载功能，以致于第一、第二铰接件的壁厚减小到能通过精密冲裁以较简单、较经济的模具形成第一、第二铰接件。
12.按权利要求11所述的壳体，其特征为：支承座(12)和齿元件(2)之间的形锁合的连接(20)包括至少一个与铰接轴(A)同心地形成在齿元件(2)外侧上的凸起(18)，所述凸起与相应地设置在支承座(12)内的凹槽(19)相配，凸起(18)在齿元件(2)压入接纳部(5)内时无间隙地嵌入所述凹槽内。
13.按权利要求11所述的壳体，其特征为：支承座(12)和齿元件(2)之间的形锁合的连接(20)包括至少一个与铰接轴(A)同心地形成在齿元件(2)外侧上的凹槽(19)，所述凹槽与相应地形成在支承座(12)内侧上的凸起(18)相配，所述凸起在齿元件(2)压入接纳部(5)内时无间隙地嵌入凹槽(19)内。
14.按权利要求11所述的壳体，其特征为：支承座(12)和齿元件(2)之间的形锁合的连接(20)包括至少各一个在支承座(12)内侧和在齿元件(2)外侧上形成的凹槽(19)和一与该凹槽的尺寸相匹配的锁销(21)，其中在齿元件(2)压入接纳部(5)内时，凹槽(19)相互对齐地产生用于锁销(21)压入的接纳腔(22)。
15.按权利要求11至14中任一项所述的壳体，其特征为：在齿元件(2)和支承座(12)的周向上均布设置六个形锁合的连接(20)。
16.按权利要求11所述的壳体，其特征为：由齿元件(2)上的凸起(18)和支承座(12)中的凹槽(19)以及齿元件(2)中的凹槽(19)和支承座上的凸起(18)构成的形锁合连接(20)分别相互交替地均布设置在周向上。
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