CN102481868A - 用于车辆座椅的装配件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配件（10），特别是用于机动车辆座椅的装配件，包括：其上形成带齿环（17）的第一装配件部分（11）；其上形成与带齿环（17）啮合的带齿轮（16）的第二装配件部分（12），由此两个装配件部分（11、12）彼此传动连接。所述装配件还包括由用于驱动带齿轮（16）和带齿环（17）的相对滚动运动的驱动元件驱动的可转动安装的旋转偏心件，其中在该滚动运动过程中，带齿轮（16）的齿（16a）的齿面（16d）在接触点（K）处贴靠带齿环（17）的齿（17a）的齿面（17d）。在接触点（K）处彼此贴靠的带齿轮（16）和带齿环（17）的齿（16a、17a）的齿面（16d、17d）分别沿循相应对数螺旋的一部分的路径。

Description

用于车辆座椅的装配件

技术领域

本发明涉及一种具有如权利要求1的前序部分所述特征的用于车辆座椅的装配件。

背景技术

一种这样的装配件从DE4034843C2中得知，这种装配件用作靠背调节机构。彼此贴靠的带齿轮和带齿环的齿面根据渐开线装齿来构造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有引言中提到类型并具有替代装齿的装配件。此目的根据本发明通过具有权利要求1特征的装配件来实现。有利的构造是从属权利要求的主题。

由于带齿轮和带齿环的齿的齿面（这种齿面在接触点彼此贴靠）沿循对数螺旋的一部分的路径，因此接触点上的接触力能够在限定方向上几乎一致性地循环，并且具有限定有效的杠杆臂。齿顶和齿根尽可能轻微，即连续并差动地，相邻。对数螺旋的一部分能够在齿面区域内造成凹坑，即在多个部分内，越在径向内侧，齿具有越小宽度，而越在径向外侧，齿具有越大宽度。

在装配件中使用偏心行星齿轮系统使得车辆座椅靠背的倾斜度能够得到连续调节。与行星齿轮系统相比省略中央小齿轮导致叠加到配合部件的相对转动上的摇摆运动出现。包括例如通过弹簧撑开的两个楔形区段或镰刀状构件的偏心件在与滑动轴承相对一侧（例如内侧）优选地支承在另一配合部件的轴环上。

作为公知解决方案的替代，其中针对具有其他交界情况的其他齿轮应用开发和优化的任何基本几何形状直线、圆弧、摆线、次摆线或齿面形式（渐开线）在齿轮配合中根据真实情况尽可能好得到使用和调整，根据本发明的解决方案使得有可能在滚动运动过程中预先设定齿轮单元内的所需力的状况，从而由此确定针对相应情况所需的齿表面轮廓，并通过对所需单个几何形状部件排序逐步形成齿的总体轮廓。

在使用传统齿轮齿面形式时各种情况通常不总是理想和物理准确的这一事实的主要原因是特别需要可调节的齿轮单元，该齿轮单元除了通常的传递扭矩的任务之外还必须满足自锁以及在其空闲状态下在两个载荷方向上锁定并同时没有齿隙的需要。公知的齿轮单元以及为其开发的齿面形状通常在带齿轮和带齿环之间布置单个接触点或接触区域。这种滚动区域几乎总是接近偏心距延长部，即接近连接所述轴线的线。通过普通的齿轮配合，在空闲状态下的没有齿隙的状态通过朝着彼此改变轴线距离（即通过运动带齿轮和带齿环）、在大多数情况下通过偏心件内的弹簧加载系统来得到，在相应的状态下这也是有可能的。在极端的情况下，在公知的齿构造中，单个齿以其两个齿面在偏心延长部中贴靠。在轴线减小力和接触点几乎位于同一线的状态自然是相当不稳定的，并因此根据本发明得到避免。对于每个稳定位置，齿被构造成使得在没有齿隙的状态下，在接触点之间具有直角等级的角度。

附图说明

下文中参考附图所示的示例性实施例更加详细地描述本发明，附图中：

图1示出了经过示例性实施例的带齿轮和带齿环的径向切面，

图2示出了图1的放大截面图，

图3示出了经过所述示例性实施例的轴向切面，

图4示出了装配件的分解视图，

图5示出了车辆座椅的示意图，以及

图6示出了改进型装配件的分解视图。

具体实施方式

用于机动车辆的车辆座椅1具有座椅部分3和靠背4，靠背相对于座椅部分3的倾斜度能够调节。为了调节靠背4的倾斜度，水平布置在座椅部分3和靠背4之间的过渡区域中的驱动轴7例如通过手轮5手动转动，或者例如通过电马达以马达驱动方式转动。在车辆座椅1的两侧上面，驱动轴7接合在装配件10中，使其以随后描述的方式被转动固定住。驱动轴7限定柱面坐标系所采用的方向数据。

装配件10具有能够彼此相对转动的第一装配件部分11和第二装配件部分12。两个装配件部分11和12中的每个可大致内切成圆形盘形状。两个装配件部分11和12优选地至少在一些区域内包括可以硬化的金属，特别是钢。为了吸收轴向作用的力，即为了将装配件部分11和12轴向保持在一起，设置封闭环13。这种通过封闭环将部件保持在一起的方法例如在US 6799806 B2中有描述。封闭环13优选地包括金属，特别是钢，优选地不能被硬化。封闭环13具有大致平环的形状。

封闭环13（在本实例中在外边缘部分内）牢固连接到（例如焊接或卷边（至少部分在周向上））两个装配件部分11和12之一（在本实例中连接到第一装配件部分11）。通过径向面向内的端部部分，封闭环13径向向外地接合在两个装配件部分11和12的另一个上，任选地通过分开的滑动环的介入，而不妨碍两个装配件部分11和12的相对转动。此外，保护两个装配件部分11和12的彼此相对的内表面，防止外界物质以及杂质侵入和产生损害。

封闭环13和牢固与其连接的装配件部分11或12因此封闭能够相对于它们运动的两个装配件部分11和12中的另一个。从结构上看，两个装配件部分11和12（与封闭环13）由此一起形成盘形单元。

通过安装装配件10，第一装配件部分11例如牢固连接到靠背4的结构上，即相对于靠背部分被固定住。第二装配件部分12接着牢固连接到座椅部分3的结构上，即相对于座椅部分被固定住。但是，装配件11和12的对应关系（排布）也可以互换，即第一装配件部分11可相对于座椅部分固定，而第二装配件部分12相对于靠背固定。因此装配件1被定位在靠背4和座椅部分3之间的力流内。

装配件10是齿轮装配件的形式，其中第一装配件部分11和第二装配件部分12通过齿轮单元、更准确地说通过偏心行星齿轮系统彼此连接以便移动和固定就位，该系统在本实例中是自锁的，如DE4436101A1描述那样，该文献的相关披露明确结合于此。

为了形成齿轮单元，外部带齿轮16形成在第二装配件部分12上，并且内部带齿环17形成在第一装配件部分11上，带齿轮和带齿环彼此啮合。带齿轮16的外部装齿的顶圆直径比带齿环17的内部装齿的根圆直径小至少一个齿的深度。具有至少一个齿的带齿轮16和带齿环17的齿数的相应差别使得带齿环17在带齿轮16上滚动。带齿轮16和带齿环17优选地通过将装配件部分11和12从其初始材料同时冲切的单个冲压工艺形成。替代地，装配件部分11和12可通过大规模成形（优选为冷流成形或热流成形）制造成具有类似的几何形状和相同的功能。在本实例中，带齿轮16形成第二装配件部分12的径向外边缘，即第二装配件部分12径向向外与带齿轮16平齐。

两个装配件部分11和12之一（在本实例中第二装配件部分12）具有与带齿轮16同心的轴环19。轴环19可以轴环形式整体形成在所述装配件部分上（即形成一体），或者以分开套筒形式固定其上。驱动器21通过毂22可转动地支承在轴环19中。驱动器21优选地包括塑料材料。驱动器21的毂22对中地设置用于接收驱动轴7的孔口23。孔口23的轮廓被构造成与驱动轴7的轮廓匹配（在本实例中为花键轴的轮廓）。与其毂22相邻，驱动器21具有与毂22形成一体并具有大于毂22的直径的覆盖盘25。

以其弯曲的内表面支承在轴环19上的是两个楔形区段27，该区段通过其弯曲外表面贴靠两个装配件部分11和12中的另一个（在本实例中是第一装配件部分11）。为此，最后提到的装配件部分的容座覆盖有滑动轴承衬套28，该滑动轴承衬套优选地压入以便被转动地固定并且楔形驱动27的外表面。术语“支承”和“贴靠”不应该局限于装配件10的力流的限定方向，这是因为该方向取决于装配件10的安装。

驱动器21具有与毂22径向间隔的驱动器区段29，该区段与楔形区段27的窄小侧之间的间隙接合，并与覆盖盘25和毂22形成一体。楔形区段27的相互面向的宽侧各自通过材料伸出区段限定的相应凹口接收欧米伽弹簧35的相应倾斜端部指形件35a。弹簧35在周向上作用在楔形区段27上，特别是使其压迫分开，在用于楔形区段27的宽侧彼此接触和作用的操作过程中这是有可能的。

驱动器21通过被优选夹紧的固定环43轴向固定在设置有轴环19的装配部分的外侧。固定环43在轴向上沿着毂22的一部分延伸，使得毂22不直接贴靠轴环19的内侧，而是由于固定环43的插入而被支承在轴环19中（并且因此驱动器21被支承在第二装配件部分12上）。在设置滑动轴承衬套28的装配件部分（在本实例中为第一装配件部分11）的外侧上，密封环44设置在其径向最外边缘和覆盖盘25之间，这种密封环例如由橡胶或柔软塑性材料构成，并与覆盖盘25连接，特别是夹持在其上。密封环44还可由金属构成并牢固连接到（例如焊接到）第一装配件部分11上，覆盖盘25接着能够相对于密封环44运动。在两个装配件部分11和12之间的安装空间内，由塑料材料构成的分离环45任选地设置成内部密封。

楔形区段27（和弹簧35）限定偏心件，偏心件在偏心方向的延长部件将带齿轮16在接合部位压入到带齿环17内。在通过转动驱动轴7（（多次）转动）来实现驱动时，扭矩首先传递到驱动器21，并接着通过驱动器区段29传递到所限定的偏心件上，偏心件沿着滑动轴承衬套28滑动，改变偏心方向，因此改变带齿轮16在带齿环17中的接合部位，这本身造成摆动滚动运动，即具有叠加摆动运动的相对转动。因此，靠背4的倾斜度可以在多个使用位置之间连续调节。

为了改善动态操纵性能，如例如DE 19548 809 C1所披露的保持弹簧51也优选地设置成锁定元件，该文献的披露明确地结合于此。保持弹簧51在本实例中与装齿55协作，装齿55被构造成第一装配件部分11处的另一带齿环。优选地支承在滑动轴承衬套28的轴向突出部上的保持弹簧51每次将楔形区段27锁定在非驱动状态（通过贴靠端部指形件35a锁定弹簧35的保持弹簧51），并通过从动驱动器21被释放。

带齿轮16的每个齿16a在两侧上具有径向向内齿根16b、径向向外齿顶16c以及位于两侧上在两者之间的各自一个齿面16d。环绕齿顶16c的顶圆和被齿根16b内切的根圆是同心的，在本实例中相对于偏心件的容座，这种容座设置滑动轴承衬套28，因此限定带齿轮16的中心点M₁₆和径向取向（以柱面坐标）。

两个相邻齿根16b的路径例如来自于邻近所述一个齿面16d（连续和差动）的半径、根圆的弧形件或者切向靠近根圆的直线件以及邻近下一个齿面16d的镜像对称半径。齿根16b在与根圆的接触点处合并。齿顶16c的路径导致例如来自于邻近所述一个齿面16d（连续和差动）的半径、贴靠顶圆的部件和邻近另一个齿面16d的镜像对称半径。齿顶16c在其径向最外点处接触顶圆。

相应地，带齿环17的每个齿17a具有齿根17b、齿顶17c和两个齿面17d。被齿顶17c内切的顶圆和环绕齿根17b的根圆是同心的，在本实例中相对于轴环19，因此限定带齿环17的中心点M₁₇和径向取向（以柱面坐标）。齿根17b和齿顶17c的路径优选地对应于齿根16b和齿顶16c的路径。贴靠根圆的部件可以比带齿轮16的部件略微长。带齿轮16的齿顶16c的边缘的轨迹限定带齿轮16完整转动的范围。优选地，带齿环17的齿顶17c至少在多个部分中相对于该范围径向等距离经过。相邻齿17a的齿根17b在其与根圆的接触点（其径向最外点）处合并，因此限定它们所包含的齿基。齿顶17c在其径向最内点处接触顶圆。（偏心件的）偏心距e为带齿环17的中心点M₁₇和带齿轮16的中心点M₁₆之间的距离。

从齿16a和17a的精确构造得出，齿16a、17a是如何接触的，特别是沿着接触线和接触表面。在本实施例的螺旋装齿中，齿面16d和17d（随后各自位于一个接触点K处）彼此贴靠，即它们用于滚动运动，而齿顶16c、17c和齿根16b、17b可与此无关地进行构造。在装配件10被驱动时，也就是说在滚动运动过程中，接触点K不精确地位于偏心距e的延长部，而是相对于带齿轮16的中心点M₁₆，在偏心距e的延长部上位于10°到55°、特别是大约35° 到50°的第一角度α上。第一角度α取决于楔形区段27的形状，特别是楔形角度，以及滚动运动过程中的位置。相对于偏心距e的延长部，在与接触点K相对侧上出现另一接触点，使得带齿轮16得到支承，即通过三个点（偏心件和两个接触点）稳定。

在接触点K处，两个齿面16d和17d中的每个沿循优选为对数螺旋的一个区段的路径。下面，通过齿面16d的对数螺旋来说明，相应的说明适用于齿面17d的对数螺旋。在特殊情况下，两个对数螺旋彼此对应。

相对于渐进点O，所述对数螺旋按照如下公式（极坐标r，                                                

）运行

r = a e^k 

例如可以配置在带齿轮16的根圆内的渐进点O总体如图1表示成在偏心距e的延长部上相对于带齿轮16的中心点M₁₆处于一定角度，该角度不同于第一角度α。与参数a、k相结合，因此可以得到多种选择可能性。

参数a、k可以如下方式选择，即在接触点K处的接触力F的方向指向限定的方向。此限定的方向相对于连接带齿轮16的中心点M₁₆和接触点K的线处于第二角度β。第二角度β在接触点K沿着齿面16d运动时改变，齿16a的齿面16d的最后接触点处的接触力F的方向对应于下一个齿的齿面16d的第一接触点处的接触力F的方向。第二角度β可例如是90°到120°。第二角度β的变化优选地对应于带齿轮16的分割角γ，即2π除以齿16a的数量。有效杠杆臂垂直于接触力F的方向，即偏离连接中心点M₁₆和接触点K的线。

参数a、k另外可以如下方式选择，即渐进点O位于连接带齿轮16的中心点M₁₆和接触点K的直线上。那么k变成k = - tan β（代数符号，根据它考虑两个径向对称侧面16d）。

用作齿面16d的对数螺旋的部分的弧形长度优选地对应于带齿轮16的分割角γ（即2π除以齿16a的数量）。对数螺旋的角度那么例如以-γ/2 到 +γ/2的角度范围延伸，如图2所示。那么图2内的接触点K对应于

 = 0。但是也可以选择大于γ的弧形长度，例如2γ。

以上描述的参数a、k和角度和角度范围β，γ 和

的关系相应地适用于带齿环17的齿17a的齿面17d的对数螺旋。

根据对数螺旋的所述部分（即的角度范围）的选择，在带齿轮的齿面16d和/或带齿环17的齿面17d处可出现凹坑，从而形成（大致）梯形（燕尾形）的齿16a和/或17a。这样的形状有利于在较大第一角度α的区域内以高度稳定性（solidity）实现清楚牢固的接触，因为公知齿面形成的非常小的第一角度α会造成不希望的二次接触，这只能通过减小稳定性的齿宽度减小来避免。

根据本发明的装齿还可用于改进型装配件10’（具有偏心的反向轴承），其第一装配件部分11’设置带齿环17和轴环19，其第二装配件部分12’设置带齿轮16和用于偏心件的容座（设置滑动轴承衬套28）。它也可用于改进型装配件，其装配件部分设置径向伸出的凸缘，如例如DE 44 36 101 A1 或DE 199 38 666 A1所述。

附图标记列表

1       车辆座椅

3       座椅部分

4       靠背

5       手轮

7       驱动轴

10      装配件

11      第一装配件部分

12      第二装配件部分

13      封闭环

16      带齿轮

16a     齿

16b     齿根

16c     齿顶

16d     齿面

17      带齿环

17a     齿

17b     齿根

17c     齿顶

17d     齿面

19      轴环

21      驱动器

22      毂

23      孔口

25      覆盖盘

27      楔形区段

28      滑动轴承衬套

29      驱动器区段

35      弹簧

35a     端部指形件

43      固定环

44      密封环

45      分离环(separating ring)

α      第一角度

β      第二角度

e       偏心距

F       接触力

K       接触点

M₁₆      带齿轮的中心点

M₁₇      带齿环的中心点

O       对数螺旋的渐进点

r        对数螺旋的极坐标半径

    对数螺旋的极坐标角度

Claims (13)

1. 一种用于车辆座椅、特别是用于机动车辆座椅的装配件，包括：其上形成带齿环（17）的第一装配件部分（11）；其上形成与带齿环（17）啮合的带齿轮（16）的第二装配件部分（12），由此上述两个装配件部分（11、12）彼此传动连接；通过驱动器（21）驱动的可受到转动支承的周向偏心件（27），以便驱动带齿轮（16）和带齿环（17）的相对滚动运动，其中在该滚动运动过程中，带齿轮（16）的齿（16a）的齿面（16d）在至少一个接触点（K）处贴靠带齿环（17）的齿（17a）的齿面（17d），其特征在于，在接触点（K）处彼此贴靠的带齿轮（16）和带齿环（17）的齿（16a、17a）的齿面（16d、17d）分别沿循一个对数螺旋的一部分的路径。

2. 如权利要求1所述的装配件，其特征在于，至少一个齿面（16d、17d）的弧形长度至少对应于带齿轮（16）（或带齿环（17））的分割角（γ）。

3. 如前述权利要求中任一项所述的装配件，其特征在于，通过对数螺旋中的至少一个，渐进点（O）位于连接接触点（K）与带齿轮（16）或带齿环（17）的中心点（M₁₆，M₁₇）的直线上。

4. 如前述权利要求中任一项所述的装配件，其特征在于，带齿轮（16）和/或带齿环（17）的齿（16a，17a）在齿面（16d，17d）的一部分中在径向外侧具有比在径向内侧更大的宽度。

5. 如权利要求4所述的装配件，其特征在于，带齿轮（16）和/或带齿环（17）的齿（16a，17a）是大致梯形的。

6. 如前述权利要求中任一项所述的装配件，其特征在于，通过带齿轮（16）和带齿环（17）的齿（16a，17a）在接触点（K）彼此贴靠，带齿环（17）的齿（17a）的齿顶（17c）至少在多个部分中相对于带齿轮（16）完整转动过程中通过带齿轮（16）的齿顶（16c）的边缘轨迹限定的范围等距离运行。

7. 如前述权利要求中任一项所述的装配件，其特征在于，带齿轮（16）和带齿环（17）在两个接触点（K）处同时彼此贴靠。

8. 如前述权利要求中任一项所述的装配件，其特征在于，偏心距（e）被定义为带齿环（17）的中心点（M₁₆）和带齿轮（17）的中心点（M₁₇）之间的距离。

9. 如权利要求8所述的装配件，其特征在于，相对于带齿轮（16）的中心点（M₁₆），接触点（K）在偏心距（e）的延长部上处于第一角度（α）。

10. 如权利要求9所述的装配件，其特征在于，所述第一角度（α）为10°到55°，特别是35°到50°。

11. 如权利要求8-10中任一项所述的装配件，其特征在于，接触点（K）处的接触力（F）相对于连接带齿轮（16）的中心点（M₁₆）和接触点（K）的线处于第二角度（β）。

12. 如权利要求11所述的装配件，其特征在于，所述第二角度（β） 为70°到110°，特别是85°到95°。

13. 车辆座椅，特别是机动车辆座椅，包括座椅部分（3）和靠背（4），靠背的倾斜度能够通过根据前述权利要求中任一项所述的至少一个装配件（10）进行调节。

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