CN104968523A

CN104968523A - 用于机动车辆的调节机构的转轴齿轮单元与车辆座椅

Info

Publication number: CN104968523A
Application number: CN201480006504.2A
Authority: CN
Inventors: A·霍夫曼; D·巴尔扎尔
Original assignee: Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH and Co KG
Current assignee: Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH and Co KG
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-10-07
Also published as: DE102013207665A1; PL2951053T3; US20150360587A1; EP2951053B1; EP2951053A1; WO2014118222A1

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆中的调节机构的、特别是用于机动车辆座椅中的调节机构的转轴齿轮单元(10)，所述转轴齿轮单元包括：a)外壳(20、22)；b)用于与转轴(30)配合的转轴螺帽(40、140、240)，转轴螺帽(40、140、240)具有外齿(44、144、244)且转轴螺帽(40、140、240)具有用于将所述转轴螺帽(40、140、240)可旋转地安装在外壳(20、22)中的至少一个轴承表面(46、146、246)；c)止推垫圈(50、150、250)，其位于所述轴承表面(46、146、246)上，并包围所述轴承表面；以及d)蜗杆(70)，其可旋转地安装在外壳(20、22)，且具有蜗杆齿轮体(72)，所述蜗杆齿轮体与转轴螺帽(40、140、240)的外齿(44、144、244)啮合。根据本发明，止推垫圈(50、150、250)被推压到转轴螺帽(40、140、240)上。本发明还涉及一种特别用于驱动车辆座椅的长度调节器的座椅轨道的具有所述转轴齿轮单元的车辆座椅。

Description

用于机动车辆的调节机构的转轴齿轮单元与车辆座椅

技术领域

本发明涉及一种转轴齿轮单元，其用于机动车辆中的、特别是机动车辆座椅中的调节机构，所述转轴齿轮单元包括外壳；用于与转轴配合的转轴螺帽，其中转轴螺帽具有外齿且转轴螺帽具有用于将转轴螺帽可旋转地安装在外壳中的至少一个轴承表面；止推垫圈，其位于轴承表面上，并包围所述轴承表面；以及蜗杆，其可旋转地安装在外壳中且具有蜗杆齿轮体，所述蜗杆齿轮体与转轴螺帽的外齿啮合。

本发明还涉及一种车辆座椅。

背景技术

DE 10 2007 027 410 A1公开转轴齿轮单元。吸收轴向力的止推垫圈，其一方面在轴向方向抵靠转轴螺帽且就其旋转而言而固定连接，其替代地在轴向方向支撑于齿轮外壳的轴承套，而止推垫圈包括凸起，其接合转轴螺帽的对应凹部，且因此形成旋转锁定。旋转锁定防止止推垫圈与转轴螺帽之间的相对运动所产生的干扰。当安装转轴齿轮单元时，将止推垫圈的凸起装入转轴螺帽的凹部需要止推垫圈与对应转轴螺帽对齐，且因此需要额外的操作步骤。另外，就质量控制而言，由于损害及在通过止推垫圈的凸起安装齿轮单元期间于转轴螺帽上形成的碎屑，可能会出现问题。

DE 10 2005 001 333 A1公开具有止推垫圈的转轴齿轮单元，其中止推垫圈位于凸起上，但不会被推压所述凸起。

DE 10 2007 027 410 A1公开包括转轴螺帽的转轴齿轮单元，所述转轴螺帽包括两个轴承表面与设置在所述两个轴承表面之间的外齿。转轴螺帽的一个轴承表面以复杂的方式藉由五个垫圈进行安装。止推垫圈提供来安装第二轴承表面。垫圈和止推垫圈位于关联的轴承表面上的间隙，且不会被推压所述轴承表面。

发明内容

目的

本发明的目的是基于改进用于引言中提及类型的调节机构的转轴齿轮单元，特别是提供可简单安装的齿轮单元结构，其中至少一个止推垫圈是相对于转轴螺帽不可旋转地固定地连接，特别是止推垫圈不必具有凸起。

解决手段

根据本发明的目的通过具有权利要求1的特征的转轴齿轮单元以及具有权利要求15的特征的车辆座椅而实现。

可单独或互相组合地使用的有利的实施例构成从属权利要求的主题。

由于止推垫圈被推压到转轴螺帽上、特别是被推压到转轴螺帽的轴承表面的凸起上，因此止推垫圈在安装过程中可在没有位置定向和对齐的情况下被提供。此外，堆力垫圈可以是简单、平面的部件，且与具有凸起的常规止推垫圈相比较不复杂。此外，通过从外面推压，平坦表面被保证处于止推垫圈相对于轴承套的延伸表面上。

术语“推压”应理解为干涉配合(推压配合)，其中在接合过程之前，止推垫圈的孔口的最大尺寸总是小于止推垫圈所施加的转轴螺帽的几何形状的最小尺寸。本身已知且基于热膨胀原理的“收缩配合”也适合于通过下文术语“推压”来理解。

当至少一个轴承表面具有圆柱形外轮廓、所述圆柱形外轮廓的中心轴与转轴螺帽的旋转轴对齐时，可实现特别低的生产成本。然而，替代地，也可提供例如在DE 103 27654 A1中公开的椭圆形状的轴承表面。

轴承表面可包括除了用于安装转轴螺帽的外轮廓之外的另外部分，所述另外部分优选地相邻于外轮廓、例如沟槽或凸起(即径向阶梯部)沿轴向方向设置。

如果转轴螺帽仅包括两个轴承表面，外齿设置在所述两个轴承表面之间，则两个止推垫圈可沿不同方向被同时推压。转轴螺帽上的作用力接着相互地抵消。

将止推垫圈推到转轴螺帽可以特别简单的方式通过止推垫圈来实现，所述止推垫圈包括配置为具有一直径的中心孔的开口，其中所述直径稍大于用于转轴螺帽的旋转安装的外轮廓的外径。开口的直径优选地小于止推垫圈被推压其上的轴承表面的凸起的外径。优选地，直径的差异为0.05毫米至0.2毫米.

将止推垫圈推到轴承表面的外轮廓可以特别简单的方式通过将凸起配置在轴承表面与外齿之间的过渡区域中来实现。止推垫圈最初可简单地被推动到轴承盘上，直到止推垫圈最终到达凸起且被推动到所述凸起上。轴承表面远离外齿的端部的斜面通过止推垫圈由斜面置中及穿上来简化将止推垫圈推动到轴承表面上。

优选地，凸起至少部分地超出轴承表面的外轮廓地凸出。然而，凸起不需要具有圆形横截面，而是例如也可具有多边形或齿状结构。

通过将止推垫圈推压到转轴螺帽上，止推垫圈与转轴螺帽之间会产生非形状配合连接。替代的或额外的形状配合连接可实现，因为外齿的沿至少一个轴向方向的长度通过沿径向方向定向的前表面而限定在外齿的径向内部区域中，且外齿的处于外齿的径向外部区域中的至少一个固定端在止推垫圈方向上沿轴向方向超出前表面地凸出，以及所述至少一个固定端形状接合在止推垫圈的凹部中。

优选地，提供多个固定端，所述固定端均匀地分布在转轴螺帽的外周上，特别是外齿中的每个齿沿两个轴向方向中的每一个形成固定端。因此，两个止推垫圈具有相关凹部，所述相关凹部特别是通过将止推垫圈压到转轴螺帽而形成。凹部的形式可通过转轴螺帽的材料的强度大于止推垫圈的材料的强度而特别有效地实现。

呈处于转轴螺帽的轴承表面与外齿之间的过渡区域中的沟槽形式的凹部可接收可能在止推垫圈被推压时形成的碎屑材料。各沟槽优选地分别配置成相邻于转轴螺帽的两个前表面中的一个，特别是配置在各凸起中的一个与关联的前表面之间。

配置有根据本发明的特别是用于驱动纵向座椅调节器的座椅轨道和/或驱动高度调节器的转轴齿轮单元的车辆座椅具有成本优势且因此相对于传统车辆座椅具有较大的商业价值。

以特别具有成本效益的方式，止推垫圈可设计成平面冲压件。止推垫圈在这种情况下优选地设计成具有均匀的材料厚度且旋转对称，具有圆形外径及位于所述圆形外径中心的孔。所述孔的内径设计为用于轴承表面的凸起的简单压配合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出现有技术的转轴齿轮单元的爆炸视图，

图2示出本发明的转轴装置的第一实施例的转轴螺帽的立体图，

图3示出对应图2包括止推垫圈在安装期间被部分推动的转轴螺帽的示意图，

图4示出对应具有止推垫圈完全被推压其上的压图3的示意图，

图5示出第一实施例的转轴螺帽的一部分的侧视图，

图6示出通过图5的细节VI的区域的示意图，

图7示出第二实施例的转轴螺帽的立体图，

图8示出第二实施例的转轴螺帽的一部分的侧视图，以及

图9示出通过图5的细节IX的区域的示意图。

具体实施方式

图1示出现有技术的转轴齿轮单元10的展开图。

转轴齿轮单元10包括外壳，其由第一外壳部件20与第二外壳部件22组成。两个外壳部件20、22在这种情况下通过分别配置有自攻外螺纹的四个螺钉24而连接在一起。四个螺钉24中的每个穿过第二外壳部件22的一个相应的贯孔22a，且各自以其自攻外螺纹旋拧在第一外壳部件20的一个相应的柱状孔20中。

外壳20、22形成内部空间及轴承区域，所述内部空间及轴承区域一方面用于转轴螺帽40且另一方面用于蜗杆70，所述转轴螺帽和蜗杆一起形成蜗杆齿轮级。转轴螺帽40的旋转轴限定轴向方向，所述轴向方向大致频繁沿车辆的纵向座椅调节器的转轴齿轮单元的运动方向定向。外壳20、22沿轴向方向连续开口，以接收在图1中仅由虚线示意性地示出的转轴30。转轴30沿其轴向范围具有用于与转轴螺帽40配合的外螺纹。为此，转轴螺帽40具有与转轴60的外螺纹接合的内螺纹42。转轴螺帽的外齿44与蜗杆70的蜗杆齿轮体72配合。

沿轴向方向观察，转轴螺帽40在外齿44的两侧上分别具有轴承表面46，所述轴承表面基本上包括柱状外轮廓46d，所述轴承表面的外径在齿的最低点处小于外齿44的外径，亦即小于外齿44的内围。具有圆形开口50a的平面止推垫圈50定位在两个外轴承表面46中的每个上，所述止推垫圈包括通过止推垫圈的材料厚度而互相隔开的两个主表面，所述两个主表面分别面向外侧且垂直于轴向方向定向。两个主表面优选地完全涂有润滑漆，特别是涂有PTFE。

止推垫圈50具有凸起52，所述凸起轴向凸出但也可以径向配置。轴向凸起52在安装状态下接合于外齿44的两个齿之间，从而实现止推垫圈相对于外齿44的旋转锁定。所述旋转锁定可具有小程度间隙，所述小程度间隙例如通过适应凸起52的大小而调节。然而，原则上，止推垫圈50由于凸部52而耦合于转轴螺帽40的旋转运动。

轴承套60定位在两个外部轴承表面46上，分别靠近每个止推垫圈50的远离外齿44的主表面，所述轴承套包括环61，所述环通过其基本几何形状而基本上对应止推垫圈50，且所述轴承套具有背向外齿44的外径较小的筒状颈环62。颈环62的内径大致等于关联的轴承表面46的外径。凸块64沿径向方向从轴承套60的颈环62凸起。轴承套60优选地由金属轴承材料制成。

在第一外壳部件20和第二外壳部件22中分别配置有用于接收轴承套60的半圆轴承沟槽。外壳20、22具有接收凸块64的凹部，以使得轴承套60相对于外壳20、22不能旋转。

在转轴齿轮单元10的操作期间，不可旋转地连接到外壳20、22的轴承套60与不可旋转地连接到相对于外壳20、22旋转的转轴螺帽40的止推垫圈50之间发生相对旋转。由于轴向力，在这种情况下在轴承套60与止推垫圈50之间产生摩擦力，所述摩擦力通过适当材料配对而保持尽可能小。

此外，蜗杆70可旋转地安装在外壳20、22中。蜗杆70的轴线相对于转轴30和转轴螺帽40的轴线基本上成直角地延伸且偏置于所述转轴和转轴螺帽的轴线延伸。蜗杆70在其外圆周上具有蜗杆齿轮体72且在其内侧具有用于接收驱动轴、特别是弹性轴的多边型接收器。蜗杆70优选地通过其轴向端的每个上的滚珠轴承而分别可旋转地安装在外壳20、22中的一个特定轴承开口20b，22b中。第一轴承开口20b在这种情况下结合在第一外壳部件20中，以及第二轴承开口22b在这种情况下结合在第二外壳部件22中。另外，可提供图1中未示出的相似于轴承套60的轴承套，用于将螺杆齿轮安装在外壳20、22中。

齿轮单元以本身已知的方式通过橡胶或适于噪声抑制的对应材料制成的两个壳体90而包围，且容纳于基本上U形的角撑架95中，所述角撑架例如固定至或固定于车辆的纵向座椅调节器的轨道轮廓中。

根据本发明的转轴齿轮单元的第一示例实施例的转轴螺帽140在图2至6中示出，所述转轴螺帽的以下没有区别描述的结构对应如上所述的现有技术的转轴齿轮单元10。不同于现有技术的部件具有增加100的标号。

在基本结构与操作模式基本上对应现有技术的转轴螺帽40的转轴螺帽140具有用于与蜗杆70的蜗杆齿轮体72配合的外齿144。外齿144的处于径向内部区域中的沿两个方向的空间范围沿轴向方向通过一个相应的基本上平面前表面144b而限定，所述空间范围的直径稍微小于外齿144的端圆直径。在外齿144的径向外部区域中，所述外齿相应地稍微超出关联的前表面144b地凸出到沿轴向方向一侧。因此，外齿中的每个齿在两侧上具有超出关联的前表面144b地凸出的一个相应的固定端144a，所述固定端优选地具有十分之几毫米的轴向长度。

在外齿144的两侧上沿轴向方向观察，转轴螺帽140在每种情况下具有转轴表面146，所述转轴表面包括用于将转轴螺帽140旋转安装的外轮廓146d，所述转轴表面的基本几何形状为柱形，且所述转轴表面的外径在齿的最低点处小于外齿144的外径，亦即小于所述外齿144的内圆。

在通向前表面144b的过渡区域中，亦即在外轮廓144与前表面144b之间，轴承表面146在每种情况下包括外周凸起146a。轴承表面146的直径在凸起146a的区域中稍大于在外轮廓146d的区域中。

凸起146a的直径优选地比外轮廓146d的直径大0.05毫米至0.2毫米。

处于前表面144b与凸起146a之间的外周槽146b适于接收在下文描述的将止推垫圈150推压到凸起146a上的过程中产生的碎屑。

具有圆形开口150a的平面圆形止推垫圈150定位在两个外轴承表面146中的每个上，所述止推垫圈包括通过止推垫圈150的厚度而相互隔开的两个主表面，所述两个主表面在每种情况下面向外侧且垂直于轴向方向定向。圆形开口150a的中心点与圆形止推垫圈150的中心点相同。圆形开口150a的直径等于轴承表面146的外轮廓146d的直径或稍大一些。然而，圆形开口150a的直径至少在安装前比凸起146a的直径小，优选地小0.05毫米至0.02毫米。因此，在安装转轴齿轮单元10时，止推垫圈150可在轴承表面146的外轮廓146d上被推动而不会损坏所述表面。然而，接着在安装过程中，止推垫圈150可简单地压靠外轮廓146d。

因此，止推垫圈150在旋转锁定至转轴螺帽140的设计方面不同于如上描述现有技术的止推垫圈150。由于所描述的直径方面的差异，止推垫圈150通过止推垫圈150的开口150a以压配合定位在凸起146a上而耦合于转轴螺帽140的旋转运动。

每个轴承表面146的远离外齿144的一端具有斜面146c，所述斜面配置使得在转轴齿轮单元的安装期间，将止推垫圈150推动到轴承表面146上得以简化。

止推垫圈150设计成平面压印部件。止推垫圈的强度和/或硬度相对于凸起146a和外齿144的强度和/或硬度降低。在将两个止推垫圈150提供给两个轴承表面146之后，两个止推垫圈150沿相应地关联的前表面144方向朝向彼此被轴向地推动，且接着被推压到凸起146a上。止推垫圈150的较软材料在这种情况下被推动到较硬凸起146a上。外齿的固定端144a在这种情况下穿过止推垫圈150，优选地穿过足够远直到止推垫圈150的主表面平靠到外齿144的前表面144b。通过将固定端144a穿过止推垫圈150，形状配合驱动通过转轴螺帽140得以保证。

将止推垫圈150推压到凸起146a上会导致碎屑形成。由此产生的碎屑在沟槽中146b中被接收。

当然，止推垫圈150的供给可单独地在安装过程中发生，而无需位置定向。

根据本发明的转轴齿轮单元的第二示例实施例的转轴螺帽240在图7至9中示出，所述转轴螺帽的以下没有区别描述的结构对应如上所述的现有技术的主轴齿轮单元10。不同于现有技术的部件具有增加200的标号。

转轴螺帽240与止推垫圈250间的不可旋转连接仅以非形状配合的方式经由凸起246a与止推垫圈250之间的压配合而形成。止推垫圈250平靠到转轴螺帽240的前表面244b，在这种情况下平靠到外齿244的前表面244b。与第一示例实施例相反的是，以与固定端144a相同方式起作用的几合形状不会配置在转轴螺帽240上。

第二示例实施例的其余特征和安装步骤对应于第一示例实施例。因此，第二示例实施例的部件的标号相对于第一示例实施例增加100。因此，第一示例实施例与第二示例实施例的差异限定于固定端的存在或不存在。

具体地，内螺纹242、两个轴承表面246、沟槽246b、斜面246c、外轮廓246d以及在每种情况下两个止推垫圈250中的开口250a对应于第一示例实施例的被描述的部件。

在第二示例实施例的改型中，提供固定端但所述固定端不穿入止推垫圈250中。转轴螺帽240与止推垫圈250之间的不可旋转连接仅经由凸起246a与止推垫圈250之间的压配合以非形状配合方式形成。

在以上描述中、权利要求以及附图中公开的特征可独立地且结合地对于在各种实施方式中实施本发明而言有重要意义。

附图标记一览

10 转轴齿轮单元

20 第一外壳部件

20a 柱状孔

20b 第一轴承开口

22 第二外壳部件

22a 贯孔

22b 第二轴承开口

24 螺钉

30 转轴

40、140、240 转轴螺帽

42、142、242 内螺纹

44、144、244 外齿

46、146、246 轴承表面

46d、146d、246d 外轮廓

50、150、250 止推垫圈

50a、150a、250a 开口

52 凸起

60 轴承套

61 套环

62 环

64 凸块

70 蜗杆

72 蜗杆齿轮体

90 壳

95 角撑架

144a 固定端

144b、244b 前表面

146a、246a 凸起

146b、246b 沟槽

146c、246c 斜面

Claims

1.一种用于机动车辆中的调节机构、特别是机动车辆座椅中的调节机构的转轴齿轮单元(10)，包括：

a)外壳(20、22)，

b)用于与转轴(30)配合的转轴螺帽(40、140、240)，其中转轴螺帽(40、140、240)具有外齿(44、144、244)，且转轴螺帽(40、140、240)具有用于将转轴螺帽(40、140、240)可旋转地安装在外壳(20、22)中的至少一个轴承表面(46、146、246)，

c)止推垫圈(50、150、250)，其定位在轴承表面(46、146、246)上且包围所述轴承表面，以及

d)蜗杆(70)，其可旋转地安装在外壳(20、22)中，且具有蜗杆齿轮体(72)，所述蜗杆齿轮体与转轴螺帽(40、140、240)的外齿(44、144、244)啮合，

其特征在于，

止推垫圈(50、150、250)被推压到转轴螺帽(40、140、240)上。

2.根据权利要求1所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述至少一个轴承表面(46、146、246)具有用于将转轴螺帽(40、140、240)旋转安装在外壳(20、22)中的特别是圆柱状的外轮廓(46d、146d、246d)，且所述圆柱状外轮廓的中心轴与转轴螺帽(40、140、240)的旋转轴对齐。

3.根据权利要求1或2所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述至少一个轴承表面(46、146、246)包括用于将止推垫圈(50、150、250)不可旋转地安装的凸起(146a、246a)，止推垫圈(50、150、250)被推压到所述凸起上。

4.根据权利要求3所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述凸起(146a、246a)沿径向方向至少部分地超出外轮廓(46d、146d、246d)地凸出，以将转轴螺帽(40、140、240)可旋转地安装。

5.根据权利要求4所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述凸起(146a、246a)具有圆形横截面，且凸起(146a、246a)的直径比外轮廓(46d、146d、246d)的直径大0.05毫米至0.2毫米以将转轴螺帽(40、140、240)可旋转地安装。

6.根据权利要求1至5任一所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述转轴螺帽(40、140、240)包括两个特定轴承表面(46、146、246)，外齿(44、144、244)设置在所述两个特定轴承表面之间。

7.根据权利要求3至6任一所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，至少一个轴承表面(146，246)包括处于轴承表面(46、146、246)与外齿(144、244)之间的过渡区域中的凸起(146a、246a)。

8.根据权利要求1至7任一所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述外齿(144、244)的轴向长度在至少一个轴向方向中由沿径向方向定向的前表面(144b、244b)限定。

9.根据权利要求8所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述止推垫圈(50、150、250)抵靠前表面(144b、244b)。

10.根据权利要求8或9所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，至少一个固定端(144a)在止推垫圈(150)的方向上沿径向方向超出前表面(144b)地凸出。

11.根据权利要求10所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述至少一个固定端(144a)设置在外齿(144)的径向外部区域中。

12.根据权利要求10或11所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述至少一个固定端(144a)形状配合地接合在止推垫圈(50)的凹部中，且止推垫圈(50)的凹部特别是通过将止推垫圈(50)推压到转轴螺帽(140)上而形成。

13.根据权利要求1至12任一所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述转轴螺帽(140、240)的材料的强度大于止推垫圈(150、250)的材料的强度。

14.根据权利要求8至13任一所述的转轴齿轮单元(10)，其特征在于，所述转轴螺帽(140、240)邻近于前表面(144b、244b)、特别是在凸起(146a、246a)与前表面(144b、244b)之间具有用于接收在止推垫圈(150、250)被推压到转轴螺帽(140、240)上时产生的碎屑的外周槽(146b、246b)。

15.一种车辆座椅，其包括根据权利要求1至14任一所述的、特别是用于驱动车辆座椅的纵向座椅调节器的座椅轨道的转轴齿轮单元(10)。