CN103826912A - 带曲柄的座椅调节装置 - Google Patents

Abstract

一种座椅调节装置，包括一可沿轴（A）摆动的曲柄（12）以及一小齿轮（14），小齿轮与设置在曲柄（12；12’）上且以轴（A）为中心的齿段（16）相互啮合，所述的曲柄（12）是通过一组由至少三块互相堆叠并且相互固定的金属薄板（18）组成的薄板组形成的。

Description

带曲柄的座椅调节装置

技术领域

本发明涉及一种座椅调节装置，其带有一可沿轴旋转的曲柄和一小齿轮，该小齿轮与曲柄上以旋转轴为中心的齿段相啮合。

背景技术

这种类型的座椅调节装置一般应用于机动车中对座椅靠背的倾斜度或者是座椅高度加以调节。例如在一种座椅高度调节装置上，可旋转的曲柄被安装在座椅的框架上，其中曲柄的一自由端以铰接的方式连接在一固定在汽车车身的部件上。小齿轮通过一电机或都一手动摇杆加以驱动，从而进一步通过曲柄上的齿段驱动曲柄作回转运动，从而可以改变座椅框架相对于车身固定部件的相对位置。当达到预期的座椅位置时，小齿轮可通过例如一自由轮止动器在预期位置上加以锁止，由此将曲柄和座椅框架锁定在预期位置处。

美国专利US4633556A公开了分别通过相互堆叠的薄片组形成的齿轮和凸轮，其可通过根据一定比例的薄片组加以冲压制成。为了减少边角料的损失，凸轮在齿轮的面积上加以冲压，从而使得相应形成的开口保留在齿轮中。

对于机动车的座椅调节，曲柄必须具有非常高的机械稳定性以及断裂强度，以此保障发生事故时在座椅上系着安全带的乘客的安全性。

基于此，目前通过上述现有技术中已知的座椅调节装置的曲柄都是通过一定比例厚度的薄板冲压制成的。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种具有更高断裂强度的座椅调节装置。

基于本发明一种解决方案是，所述的曲柄是通过一组由至少三块互相堆叠并且相互固定的金属薄板组成的薄板组形成的。

当车辆发生撞击时，由于作用于座椅上的惯性力会造成曲柄的断裂，这种断裂一般情况上会最先在曲柄上承受最大冲击载荷的地方形成细微的裂纹，然后迅速地扩散至整个曲柄。根据本发明的座椅调节装置，则会将所述裂纹的扩散仅仅限制于相应形成的薄板上，其他的薄板则不会受到影响并保持完好无损。由于所有的薄板都相互固定在一起，从而可以阻止所涉薄板上裂纹的扩散。通过这种方式，可以有效地抵消相当多的冲击力，从而避免引起曲柄完全损坏以及车辆座椅与底座地断裂。

进一步地，由于通过单一冲压工序制成的金属板厚度仅仅对应于单一薄板的厚度，因此可以在给定的冲压力前提下，应用具备更高强度的金属薄板，从而进一步地提高曲柄的机械强度，或者在不影响机械强度的前提下减小曲柄的整体厚度以及重量。

出乎意料的是，通过对多个金属薄板冲压形成曲柄的制造过程，并不会导致整体废料的增加，相反地，它可以减少废料所占的比例。基本上，这是基于这样的事实，由于较小的切削力，围绕冲压薄板并在冲压过程中用于固定坯料的夹持区域的面积将得以减小。

根据本发明的有效实施例以及进一步的描述被记载在本发明从属权利要求中。

在一个特别的有效实施方式中，曲柄由多个不同形状的金属薄板组合形成。通过这种方式可以达到以下效果，即在曲柄中受到最大载荷的区域使用全部数量的金属薄板，而在受较小载荷的区域则使用相对少量的金属薄板，从而可以减少原料的使用以及曲柄的重量。

另一种有效方式在于，可以将不同厚度的金属薄板和/或不同等级的金属薄板组合到一起。比如可以通过将较高强度的薄板和强度较低但延展性好的薄板组合到一起，从而提高了曲柄的整体强度，并且把脆性控制在可接受范围内。

附图说明

通过参考附图对示例性实施例的以下描述，提出本发明的进一步优点以及便利之处。

各图式如下：

图1：示出了根据本发明一种实施方式中座椅调节装置曲柄及小齿轮的透视图；

图2：示出了沿着图1的线II-II的截面；

图3：示出了装配有如图1所示曲柄及小齿轮的座椅调节装置的原理图；

图4：示出了根据图3的座椅高度调节装置处于另一设定位置时的草图；

图5：示出了一种金属薄板冲压位置排列示例图，此处通过一块由连续条状板材的坯料冲压出用于堆叠曲柄的金属薄板；

图6a-6d：示出了冲压工序的示意图例；

图7：示出了根据本发明另一种实施方式中座椅调节装置曲柄的透视图；

图8：示出了沿着图7的线VIII-VIII的截面；

图9：示出了图7中曲柄的平面示意图；

图10和图11：示出了根据本发明其他实施方式中座椅调节装置的细节透视图。

具体实施方式

图1示出了作为一种座椅调节装置10的基本部件：一曲柄12以及一小齿轮14，小齿轮14与曲柄12上的一齿段16啮合在一起。

曲柄12是通过多个（图中示例为5个）相互堆叠在一起的金属薄板18组成的，此处的实施例中，所有的金属薄板18具有相同的平面形状。曲柄12具有一外形接近圆形、但边缘呈波纹状的开口20，通过该开口可将曲柄12以抗扭的方式楔入到一轴22中（图3）。因此可通过开口20来定义一轴A，曲柄12可绕该轴转动。齿段16上形成有一以轴A为中心的圆弧。另外，曲柄12还具有一圆弧开头的凹槽24，该凹槽24同样以轴A为中心并且可由例如一挡块（图中未示出）穿过，从而可以限定曲柄12的转动范围。在齿段16的一端处，曲柄12在齿段16的径向上向外凸出形成有一延伸部26，在延伸部26中设置有一铰接开口28。

在图示中，小齿轮14同样是由多个相互堆叠在一起的金属薄板组成的，但这并不是理解本发明所必须的。

组成曲柄12的金属薄板18分别是通过分布在曲柄平面上的多个固定点30进行形状配合后相互填塞在一起的。图2示出了其中两个分布在延伸部26上的固定点30处的截面图。每一金属薄板18的一面在每一固定点30处都具有一被压入的凹陷，相应地在每一金属薄板18的另一面则具有一被压出的凸起32，该凸起32在压装过程中嵌入到相邻另一金属薄板18的凹陷中。通过这种方式，可将多个金属薄板集中组合在一个薄板组中。

图3和图4进一步阐述了座椅调节装置10的结构以及工作原理。

图3中示出了座椅框架34的一端以及机动车中车身固定部件36的一对应端。曲柄12以抗扭的方式楔入到一上述提及的轴22中，该轴22可旋转地设置在座椅框架34的两条椅腿中（在图3和图4中只有一条椅腿可见）。曲柄12的延伸部26通过铰接的方式与车身固定部件36连接在一起。图3中未示出的座椅框架34以及车身固定部件36的另外两端则通过一与曲柄12的结构和功能相似的控制杆连接在一起，但该控制杆上并不具备齿段。由此，曲柄12和控制杆组成一平行四边形连杆装置，从而实现如图4所示的座椅框架34相对于车身固定部件36的相对运动。

小齿轮14被可旋转地设置在座椅框架34上并可通过图中未示出的驱动单元，如一电动机或者一手动摇杆传动装置进行驱动。由于小齿轮14与齿段16相啮合，可通过转动小齿轮来驱使曲柄12绕着轴22所定义的轴线A进行摆动，从而调整座椅框架34相对于车身固定部件36的相对高度。在小齿轮34的传动系中设置有一自由轮止动器，在小齿轮未经驱动时，在相应的位置上对小齿轮进行自锁锁止，从而保证曲柄12所获得的角度位置保持不变。

图5中示出了如何为多个曲柄在节省原料的前提下从坯料38中冲压获得金属薄板18，其中坯料38是一连续条状的板材。在图中所示的实施例中，选择了相应的冲压位置，从而使得每两个曲柄上的齿段在坯料中以微小间距相对排列。

图6a至6d示出了冲压工序的示意图例。

图6a所示为两块金属薄板18的平面示意图，其中的齿段就是按照上述方法相对排列设置的。

图6b所示冲压压力机40的基本部件在图6a中沿B-B线的截面示意图。冲压装置包括一模具42以及一与模具42互补配套的切边冲头44，所述切边冲头44穿过一切削刀具46的对应开口。图6b中示出一引入的放置于模具42上的坯料38，此时切边冲头44及切削刀具46处于抬起状态。

在图6c中，切削刀具46被放下，从而将坯料38夹紧固定于模具42和切削刀具46之间。重要的是，坯料在沿着包围金属薄板18及其开口的切削线上被夹持于一个足够的宽度，从而保证了在切削过程中产生的切削力不会引起板材的变形，而是整齐干净地将其切断。这对于切断坯料上两个相对排列的金属薄板18的齿段16的连皮处也是特别重要的，因为由于齿形轮廓的缘故，此处单位面积上的切削力特别地高。

图6d示出了冲压步骤后的状态。此时切边冲头44被放下，从而使得其用于切削的凸出部分穿过模具42中的开口。相应地，冲压出的两块金属薄板18被向下抛出，而坯料38上的剩余部分则作为边角料保留在冲压装置中并随后随着坯料的传送一起被送出。

因为坯料38只需具有单一金属薄板18的厚度，因此在上述冲压工序中所产生的切削力较小。一方面，这就使得可以允许一具备特别高硬度和/或刚性的板形材料作为坯料38，从而可使曲柄12在整体厚度保持不变的前提下获得更好的强度。另一方面，由于较小的板材厚度，坯料38中切下金属薄板18后剩余的夹持在模具42和切削刀具46之间的片材面积可保持相对较小。如果将曲柄12从一块与上述薄板坯料相比厚5倍的板材上直接冲压制成，那么所产生的切削力，特别是在齿段16区域的切削力将会变得非常地大，这将直接导致需要明显增大两个齿段16之间的距离，以此保障模具42和切削刀具46上用以确定两个齿段间距离的连皮必须具备足够的稳定性，而且板材也能被紧密夹持，这样就不会引起板材的滑动变形，而是整齐干净地被切断。在这种情况下，必须明显地增大单个冲压位置之间的距离，从而使得冲压剩余所浪费的边角料总量与本发明中冲压制造曲柄相比，变得更多。

图7至图9所示为根据改进后实施方式的一种座椅调节装置10‘。该座椅调节装置具有另一种曲柄12‘，虽然这种曲柄也是由5块金属薄板18a、18b所组成，但此处并不是所有的金属薄板都具有相同的平面形状。只有金属薄板18a具有与曲柄12‘完全一致的全部外形轮廓，而金属薄板18b则嵌入金属薄板18a之间，并且只具备曲柄12‘的部分外形轮廓，特别是省去了延伸部26以及开口20的周边区域。这在图9中可以特别清晰地看到，阴影部分即为金属薄板18b的平面形状。通过对金属薄板18a和18b的组合可以在不会引起曲柄12‘的机械负载能力降低的前提下，节省曲柄的原料和重量。在曲柄上所承受特别大作用力的区域，特别是在齿段16的区域，可以通过上述5块金属薄板18a、18b的叠加加以强化。与此相反地，在开口20的波纹状边缘处对应于相同给定扭矩所产生的力可分布于轴22（图3）的整个外周，由此可通过此处的3块金属薄板18a达到足够的稳定性。这里的金属薄板18b仅仅是为了形成曲柄外周的狭窄边距，以此作为金属薄板18a间的垫片并稳定整个薄板组。

同样地在给定扭矩前提下，作用于延伸部26的铰接开口28内的力也相对较小，这是因为作用力分布在铰接开口28附近更多的面积上，而且，由于更长的杠杆臂也使力变得更小。

此处如图8所示的实施例中，在固定点30处借助于插入其中的销48将金属薄板18a和18b相互固定。在只存在金属薄板18a的位置处，如延伸部26处，金属薄板18a间可使用推进到销48中的间隔环50来保持其间距。销48可在压装过程中设置在金属薄板中的相应开口处，从而可使整个金属薄板组固定在一起。

图10所示为另一种改进的座椅调节装置10”，在该装置的曲柄中，金属薄板18的两边分别连接有其他形状的金属薄板18c，金属薄板18c在齿段16处的齿间空隙上作了相应地延伸处理，从而可以为小齿轮14提供轴向引导。

图11所示为另一种逆转原理下的座椅调节装置10”’，该装置中的曲柄具有一金属薄板18d，其两侧分别设置有“普通”的金属薄板18。金属薄板18d在相应的齿段区域作了凹进处理，即省去了相应的齿廓。小齿轮14由金属薄板14a和14b组成。至少一块金属薄板14b在小齿轮齿间空隙上作了相应地延伸并且伸入到座椅调节装置10”’的金属薄板18之间，从而为小齿轮14提供轴向引导。

Claims (7)

1.一种座椅调节装置，包括一可沿轴（A）摆动的曲柄（12；12’）以及一小齿轮（14），小齿轮（14）与设置在曲柄（12；12’）上且以轴（A）为中心的齿段（16）相互啮合，其特征在于，所述的曲柄（12；12’）是通过一组由至少三块互相堆叠并且相互固定的金属薄板（18；18a；18b）组成的薄板组形成的。

2.根据权利要求1所述的座椅调节装置，其特征在于，所述金属薄板（18a；18b）中的至少一块金属薄板（18b）只占据了曲柄（12’）平面形状的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的座椅调节装置，其特征在于，所述齿段（16）由具有第一平面形状的金属薄板（18）所形成，至少另一金属薄板（18c）具有一第二平面形状，并且在相对于具有第一平面形状的金属薄板（18）的齿段（16）处作了延伸处理，以提供小齿轮（14）的轴向引导。

4.根据权利要求1或2所述的座椅调节装置，其特征在于，所述齿段（16）由具有第一平面形状的金属薄板（18）所形成，至少另一金属薄板（18d）具有一第二平面形状，并且在相对于具有第一平面形状的金属薄板（18）的齿段（16）处作了凹进处理，所述小齿轮（14）通过一金属薄板组（14a；14b）形成，其中至少一金属薄板（14b）为小齿轮（14）提供轴向引导并且伸入到曲柄中所述金属薄板（18d）的凹进部分。

5.根据前述任一权利要求所述的座椅调节装置，其特征在于，所述金属薄板（18）具有可相互嵌合的凹陷和凸起（32），以形状配合的方式彼此锁定金属薄板。

6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的座椅调节装置，其特征在于，通过插入其中的销（48）以形状配合的方式锁定所述金属薄板（18a；18b）。

7.根据前述任一权利要求所述的座椅调节装置，其特征在于，在曲柄（12；12’）中的金属薄板（18；18a；18b）是由不同厚度的金属薄板和/或不同等级的板形材料相互组合在一起的。

Images