CN104520140A - 用于机动车辆中调节机构的主轴齿轮单元和车辆座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于机动车辆、特别是机动车辆座椅中的调节机构的主轴齿轮单元(10)，其包括具有第一壳体部(20)和第二壳体部(22)并且容纳齿轮单元元件(40、50、60、70)的壳体(15)。根据本发明，第一壳体部(20)包括第一凸缘段(23a)并且第二壳体部(22)包括第二凸缘段(23b)，第一凸缘段(23a)和第二凸缘段(23b)彼此互补以形成凸缘(23)的一部分，所述凸缘(23)由与两个壳体部分(20、22)形状配合连接的紧固元件(28)所包围。本发明还涉及具有所述主轴齿轮单元的车辆座椅。

Description

用于机动车辆中调节机构的主轴齿轮单元和车辆座椅
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于机动车辆中调节机构的主轴齿轮单元并且涉及具有这种主轴齿轮单元的车辆座椅。
背景技术
所论述类型的主轴齿轮单元特别地在由电动马达驱动的车辆座椅纵向调节器中使用或者用于机动车辆的电动开窗机构。作为电驱动的替代，主轴齿轮单元也可手动驱动，例如通过在上游连接的“步进式齿轮单元”或其它手动驱动装置驱动。
DE 103 62 040 B4公开了所论述类型的主轴齿轮单元。主轴齿轮单元包括壳体，其由通过铆接而连接到彼此的两个壳体部构成。铆接螺栓集成在两个壳体部之一内。然而，并非所有的壳体材料适合作为铆接材料。
DE 103 58 586 A1公开了用于连接齿轮单元壳体的两个壳体部的螺钉连接。由于必须被拧到两个壳体部之一内的附加的小螺钉，该解决方案在成本方面具有缺陷。在装配过程中的小螺钉供应是复杂的并且关于工艺顺序的故障是敏感的。螺钉连接在系列制造工艺中构成定时工艺步骤。此外，在小齿轮单元壳体的情况下，螺钉不能被同时旋拧。
发明内容
技术问题
本发明基于特别地通过壳体部的简单和成本有效的连接来改进在开头部分所提及类型的用于调节机构的主轴齿轮单元以及通过使用这种主轴齿轮单元改进车辆座椅的问题。
解决方案
根据本发明，该问题由具有权利要求1所述特征的主轴齿轮单元和如权利要求11中所述的车辆座椅来解决。
可单独使用或与彼此组合使用的有利改进是从属权利要求的主题。
由于下述事实，能够实现壳体部的简单、成本有效并且固定的连接，所述事实即：第一壳体部包括第一凸缘段并且第二壳体部包括第二凸缘段，第一凸缘段和第二凸缘段彼此互补以形成凸缘的一部分，并且凸缘由用于两个壳体部的形状配合连接的紧固元件所包围。
在装配期间，在第一步骤中，所述壳体部相对于彼此定位并且优选在空间中的至少一个方向上以形状配合的方式将一个插入到另一个内侧。特别地设计成半壳体的两个壳体部通过紧固元件紧固防止打开，所述紧固元件在两侧上被推动到壳体凸缘上，特别地被按压到壳体凸缘上。
第一凸缘段和第二凸缘段优选完整地形成所述凸缘。这特别地在主轴齿轮单元具有由恰好两个壳体部所构成壳体的情况下是有利的。然而，所述壳体也有可能由三个或更多壳体部构成。在此每个壳体部能够包括凸缘段并且所有的凸缘段一起形成凸缘。可替代地，三个或更多的壳体部中的仅仅两个壳体部具有凸缘段并且不具有凸缘段的其它壳体部不参与形成凸缘。
紧固元件优选是包围凸缘的锁定环。锁定环的圆筒形基本形状使得锁定环能够具有简单的设计并可以成本有效的方式制造。锁定环特别地由金属或塑料制成。
凸缘和锁定环之间的特别固定的连接是这样实现的，即凸缘具有底切部，锁定环的突出部接合到所述底切部内。凸缘的所述底切部、特别地在凸缘的外圆柱圆周表面内有利的是环绕式沟槽，并且锁定环的突出部包括至少一个径向向内指向的夹紧凸耳。多个夹紧凸耳或完整环绕的夹紧凸耳也能够设置在锁定环上。
本身已知的另一种紧固装置(例如螺钉连接)也能够设置在凸缘与锁定环之间。
如果锁定环和凸缘都具有圆形的基本形状，则锁定环的围绕其纵向轴线的角位置不必须在装配过程中相对于所述凸缘对齐。
主轴齿轮单元通常通过主轴齿轮单元的主轴螺母的内螺纹与主轴的外螺纹接合而与主轴相互作用以使得主轴螺母的旋转导致主轴齿轮单元与主轴之间的相对移动。
在根据本发明的主轴齿轮单元的优选实施例中，凸缘和紧固元件分段地包围主轴，即主轴凸出穿过凸缘和紧固元件，所述紧固元件被推动到凸缘上且其优选是锁定环。
具有在每种情况下由一个紧固元件包围的恰好两个凸缘的主轴齿轮单元能够以简单的方式生产并且所述主轴齿轮单元能够在装配流程过程中通过两个凸缘和两个紧固元件由主轴穿过而不费力地与主轴结合。
主轴齿轮单元优选紧固到调节机构的部件。为此目的，主轴齿轮单元的壳体能够安装在支承托架内。主轴有利地延伸穿过支承托架中的两个开口并且支承托架以此方式包围两个凸缘以使得紧固元件以形状配合的方式在轴向方向上紧固到凸缘上。在此支承托架优选是以U形方式弯曲的金属板，所述金属板具有两个分支，每个分支各具有用于主轴通过的孔。用于将支承托架紧固到调节机构的附加紧固段、特别地是成直角偏移的紧固段能够设置于分支的端部处。
根据本发明的主轴齿轮单元能够在机动车辆中使用用于驱动调节机构，所述调节机构本身已知例如用于机动车辆的开窗机构或用于车辆座椅、特别是机动车辆座椅。
根据本发明的主轴齿轮单元特别适于用在具有靠背和椅座部的车辆座椅中，特别是如果车辆座椅包括作为调节机构的座椅纵向调节器并且主轴齿轮单元用作座椅纵向调节器的驱动装置。为此目的，座椅纵向调节器具有固定到车辆的至少一个第一导轨以及连接到椅座部的第二导轨，其中所述第一导轨和所述第二导轨安装以可相互并相对于彼此移位，所述主轴齿轮单元连接到两个导轨中的一个并且主轴连接到两个导轨中的另一个。
当主轴齿轮单元连接到为固定到椅座部的方式的第二导轨并且主轴固定地连接到固定于车辆的导轨时，驱动主轴齿轮单元的电动马达能够与车辆座椅一起在纵向方向上移动。然而，还可以设想到主轴以可围绕主轴的纵向轴线旋转的方式连接到座椅结构或连接到第二导轨并且由主轴齿轮单元驱动，即旋转。在这种解决方案的情况下，主轴与主轴螺母相互作用，所述主轴螺母以不可旋转的方式连接到车辆结构或连接到第一导轨。在这种情况下，主轴螺母不是主轴齿轮单元的一部分。
主轴齿轮单元优选由电动马达驱动。然而，本身已知的其它驱动装置(例如，步进式系统)也可与主轴齿轮单元相结合。
可单独使用或与彼此组合使用的有利改进是从属权利要求的主题。
附图说明
下面参照附图中示出的有利示例性实施例对本发明进行更详细的说明。然而，本发明并不限于该示例性实施例。在附图中：
图1示出具有用于纵向调节的主轴齿轮单元的车辆座椅的示意图；
图2示出从现有技术已知的主轴齿轮单元的分解图；
图3示出在安装锁定环之前根据本发明的主轴齿轮单元的透视图；以及
图4示出对应于图3的在安装锁定环之后的视图。
具体实施方式
用于机动车辆的车辆座椅1具有椅座部3和靠背2，所述靠背2的倾斜度可相对于椅座部3调节。平行于彼此延伸并且固定到车辆的两个第一导轨5和固定到椅座部并且在每种情况下在第一导轨5中引导的两个第二导轨7被设置用于在车辆中纵向可调节地安装车辆座椅1。在车辆中，一对导轨5、7布置于隧道侧上而另一对导轨5、7布置于槛(sill)侧上。
车辆座椅1可通过电动马达以本身已知的方式沿纵向调节。为此目的，电动马达定位在连接到两个第二导轨7的横梁上，所述两个第二导轨7以固定到椅座部的方式安装。在车辆座椅1的至少一个座椅侧上，电动马达的输出轴优选通过另外的弹性轴连接到与主轴30相互作用的主轴齿轮单元10。电动马达的输出轴的旋转导致主轴齿轮单元10的一个主轴螺母40的旋转，由此导致主轴齿轮单元10与主轴30之间的相对移动。
主轴30以静止的方式布置于由第一导轨5和第二导轨7所形成的腔中并在在所述主轴30的两端部处由相应的主轴保持器保持，所述主轴保持器固定地连接到固定于车辆结构的第一导轨5上。主轴齿轮单元10固定地连接到第二导轨7，并且在当前情况下同样布置于由第一导轨5和第二导轨7所形成的所述腔中。由于主轴齿轮单元10与主轴30之间的相对移动，因此电动马达的通电导致第一导轨5与第二导轨7之间的相对移动并且因此导致车辆座椅1的纵向位移。
下面将更详细地论述主轴齿轮单元10。图1示出从现有技术已知的主轴齿轮单元10。
主轴齿轮单元10包括壳体15，所述壳体15由第一壳体部20和第二壳体部22构成并在内部容纳用于与主轴30相互作用的齿轮单元元件，将在下面更详细地描述所述齿轮单元元件。
在该示例中，两个壳体部20、22通过四个螺钉24连接到彼此。在每种情况下四个螺钉24的每个凸出穿过第二壳体部22中的一个通道孔并且通过所述螺钉的外螺纹拧到第一壳体部20的相应内螺纹中。
壳体15形成首先用于主轴螺母40其次用于蜗杆70的内部空间和支承区域，所述主轴螺母40和蜗杆70一起形成蜗杆齿轮单元级。主轴螺母40的旋转轴线限定轴向方向，在主轴齿轮单元用于车辆座椅纵向调节器的情况下，所述轴向方向通常大致定向在行进方向上。主轴螺母40的旋转轴线与主轴30的中心轴线相同并限定下面所用的方向性细节。
壳体15在轴向方向上连续地开口以接收主轴30，主轴30在图1和图2中只通过虚线以示意性的形式示出。主轴30具有沿其轴向延伸范围的外螺纹用于与主轴螺母40相互作用。为此目的，主轴螺母40具有与主轴30的外螺纹接合的内螺纹。主轴螺母40的外齿44与蜗杆70相互作用。
主轴螺母40具有在轴向方向上在外齿44两侧上的相应支承表面46，所述支承表面是圆柱形的并且具有外径，所述外径小于外齿44在齿最低点处的外径，即小于所述外齿44的内圆。扁平的止推垫圈50套到两个外支承表面46的每个上，所述止推垫圈50包括两个主表面，所述两个主表面通过止推垫圈的材料厚度彼此间隔开，每个主表面向外指向并垂直于轴向方向取向。两个主表面优选用滑动漆完全涂覆。
止推垫圈50具有突出部52，在所示的现有技术实施例中所述突出部52沿轴向突出，但也可沿径向形成。在安装状态下，所述轴向突出部52接合在所述外齿44的两个齿之间，其结果是获得止推垫圈50相对于外齿44的旋转固定。所述旋转固定能够具有少量的游隙，所述游隙例如能够通过适配突出部52的尺寸而调节。然而，止推垫圈50由于突出部52而基本上耦联到主轴螺母40的旋转移动。
在两个外支承表面46上，在每种情况下支承衬套60安置于邻近每个止推垫圈50背离外齿44的那一侧，所述支承衬套60具有环61和衬圈62，所述环61在其几何形状方面基本上对应于所述止推垫圈50，所述衬圈62具有更小的外径并背离所述外齿44。所述衬圈62的内径大致对应于相关联的支承表面46的外径。凸耳64在支承衬套60的衬圈62上在径向方向上突出。支承衬套60优选由金属制成。
用于接收支承衬套60的支承凹槽设置于第一壳体部20内。壳体15还具有接收所述凸耳64的凹部(在图2中未示出)，并且因此支承衬套60不能够相对于壳体15旋转。在示例性实施例的变型中，省却凸耳64和凹部。
此外，蜗杆70安装在壳体15内。所述蜗杆70的轴线与主轴螺母40和主轴30的轴线大致成直角延伸并从主轴螺母40和主轴30的轴线偏移。蜗杆70具有在其外圆周上的蜗杆齿72以及在其内部的用于接收驱动装置(特别地，弹性轴)的多边形容置部。蜗杆70优选通过在每个轴向端部处的滚珠轴承可旋转地安装在壳体15内。此外，类似于支承衬套60的支承衬套(在图1中未示出)能够被设置用于将蜗杆齿轮安装在壳体15内。
齿轮单元以本身已知的方式通过由橡胶或适合于降低噪音的相应材料制成的两个外壳90包围并且被容纳在基本上为U形的支承托架95内，在当前示例中，所述支承托架95紧固到车辆座椅纵向调节器的第二导轨7。
图3和图4示出了根据本发明的主轴齿轮单元，除非在下文对所述主轴齿轮单元有不同的描述，否则所述主轴齿轮单元的内部结构对应于先前所述的现有技术。
第一壳体部20和第二壳体部22以形状配合的方式彼此承靠。为此目的，两个壳体部20、22的触及接触表面具有相应的台阶25，并且因此两个壳体部20、22能够在结合方向上以插入式连接的方式定位到彼此上并且特别地以形状配合的方式相对于所述结合方向横向地连接到彼此。插入式连接将壳体部20、22在空间中的除了与结合方向相反的方向之外的所有方向上固定。
在用于主轴30的两个接收孔的区域中，在每种情况下，第一壳体部20具有第一凸缘段23a。第一凸缘段23a是台肩，所述台肩为圆的一段的形状并且在轴向方向上延伸，即在主轴30的方向上延伸。在每种情况下第二凸缘段23b以相应的方式设置于第二壳体部22上。当壳体部20、22以形状配合的方式彼此承靠时，第一凸缘段23a和第二凸缘段23b相互地彼此互补以形成圆形凸缘23，圆形凸缘23包围主轴30但不接触后者即主轴30。
为了将两个壳体部20、22固定以防止在结合方向的反方向上打开，至少一个紧固元件设置为锁定环28的形式，所述锁定环28以形状配合的方式包围凸缘23以使得两个壳体部也在结合方向的反方向上相对于彼此固定。
通过将壳体20、22安装到支承托架95内，锁定环28被固定以防止在轴向上从凸缘23释放。为此目的，凸缘23优选具有底切部，锁定环例如通过夹紧连接以形状配合的方式接合在所述底切部内。结果，增加了凸缘23和锁定环28之间的连接强度。凸缘23的底切部与锁定环28的夹紧几何形状优选以环绕的方式设置但是也可仅分段地形成。
在主轴30的方向上在壳体20、22的两侧上，优选设置恰好一个凸缘23和恰好一个锁定环25，其中在主轴齿轮单元10的准备好的装配状态下，所述凸缘23和所述锁定环25包围主轴30。
在主轴齿轮单元的装配过程中，两个锁定环28被供应并且被从两侧同时按压到两个凸缘23上。该装配过程能够通过简单的力-位移扫描装置进行监控。
在上面的说明书、权利要求书和附图中公开的特征对于以单独和组合的方式来以其各种改进实现本发明是很重要的。
附图标记清单
1 车辆座椅
2 靠背
3 椅座部
5 第一导轨
7 第二导轨
10 主轴齿轮单元
15 壳体
20 第一壳体部
22 第二壳体部
23 凸缘
23a 第一凸缘段
23b 第二凸缘段
24 螺钉
25 台阶
28 锁定环
30 主轴
40 主轴螺母
44 外齿
46 支承表面
50 止推垫圈
52 突出部
60 支承衬套
61 环
62 衬圈
64 凸耳
70 蜗杆
72 蜗杆齿
90 外壳
95 支承托架

Claims (15)

1.一种用于机动车辆中的调节机构的主轴齿轮单元(10)，其包括用于接收齿轮单元元件(40、50、60、70)的壳体(15)，所述壳体(15)包括第一壳体部(20)和第二壳体部(22)，其特征在于，所述第一壳体部(20)包括第一凸缘段(23a)以及所述第二壳体部(22)包括第二凸缘段(23b)，所述第一凸缘段(23a)和所述第二凸缘段(23b)彼此互补以形成凸缘(23)的一部分，并且所述凸缘(23)由用于两个壳体部(20、22)的形状配合连接的紧固元件(28)包围。
2.根据权利要求1所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述第一凸缘段(23a)和所述第二凸缘段(23b)完整地形成所述凸缘(23)。
3.根据权利要求1或2所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述紧固元件是包围所述凸缘(23)的锁定环(28)。
4.根据权利要求3所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述凸缘(23)具有底切部，所述锁定环(28)的突出部接合到所述底切部内。
5.根据权利要求4所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述凸缘(23)的所述底切部是环绕式沟槽，并且所述锁定环(28)的所述突出部包括至少一个夹紧凸耳。
6.根据权利要求2至5之一所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述锁定环(28)和所述凸缘(23)均具有圆形的基本形状。
7.根据权利要求1至6之一所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述主轴齿轮单元(10)通过所述主轴齿轮单元(10)的主轴螺母(40)的内螺纹与主轴(30)的外螺纹接合而与所述主轴(30)相互作用，以使得所述主轴螺母(40)的旋转导致所述主轴齿轮单元(10)与所述主轴(30)之间的相对移动。
8.根据权利要求7所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述凸缘(23)和所述紧固元件(28)分段地围绕所述主轴(30)。
9.根据权利要求8所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述主轴齿轮单元(10)具有恰好两个凸缘(23)，所述两个凸缘(23)在每种情况下都由一个紧固元件(28)包围，并且所述主轴(30)穿过所述两个凸缘(23)和两个紧固元件(28)。
10.根据权利要求9所述的主轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述主轴齿轮单元(10)的所述壳体(15)安装在支承托架(95)内，所述主轴(30)延伸穿过所述支承托架(95)中的两个开口并且所述支承托架(95)以此方式包围所述两个凸缘(23)以至于所述紧固元件(28)以形状配合的方式在轴向方向上紧固到所述凸缘(23)上。
11.一种车辆座椅(1)，其包括靠背(2)、椅座部(3)和根据权利要求1至10之一所述的主轴齿轮单元(10)。
12.根据权利要求11所述的车辆座椅(1)，其特征在于，所述车辆座椅(1)包括作为所述调节机构的座椅纵向调节器，并且所述主轴齿轮单元(10)用作所述座椅纵向调节器的驱动装置。
13.根据权利要求12所述的车辆座椅(1)，其特征在于，所述座椅纵向调节器具有固定到车辆的至少一个第一导轨(5)以及连接到所述椅座部(3)的第二导轨(7)，其中所述第一导轨(5)和所述第二导轨(7)安装成能够相互并相对于彼此位移，并且所述主轴齿轮单元(10)连接到所述两个导轨(5、7)中的一个而所述主轴(30)连接到所述两个导轨(5、7)中的另一个。
14.根据权利要求13所述的车辆座椅(1)，其特征在于，所述主轴齿轮单元(10)连接到所述第二导轨(7)而所述主轴(30)固定地连接到所述第一导轨(5)。
15.根据权利要求11至14之一所述的车辆座椅(1)，其特征在于，所述主轴齿轮单元(10)由电动马达驱动。
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