CN1071213C - 产生尤其是汽车座椅旋转运动的双向作用手动传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双向作用的手动传动装置，用以产生一个旋转运动，它可特别有利地使用于汽车座椅调整系统。它的特点是分度精细和低噪声的工作方式。此传动装置的特征在于，在导引滑槽(K、Ka、Kb)两侧和导引滑槽以外连接弹簧区(Fa、Fb)，弹簧区在止动件(3a、3b)上施加一个与齿(30、30’、50、50’)的啮合方向为相反方向的力，其中，在沿传动方向加载的止动件(3a、3b)上作用的弹簧力没有起使啮合齿(30、30’、50、50’)分开的作用，而朝零位方向复位的未加载的止动件(3a、3b)在弹簧力作用下从相配齿(50、50’)上抬出。本发明另一种方案的特征在于内齿式传动轮(5’)，止动件(3a、3b)与传动轮的齿啮合，在这种情况下，止动件(3a、3b)支承在一个位于内齿(50’)里面的操纵杆(6)的轴(31’)上。

Description

产生尤其是汽车座椅旋转运动的双向作用手动传动装置
本发明涉及一种双向作用的手动传动装置，用以产生一个旋转运动，它可特别有利地使用于汽车座椅调整系统。它的特点是分度精细和低噪声的工作方式。
由DE3608858A1已知这种调整传动装置，它主要用作汽车座椅中座椅高度和靠背斜度调整的铰接配件。依此，一根与一个旋转铰链连接的轴支承在座椅骨架内。调整通过一个制有齿的调整轮和一根具有两个杠杆式拔杆的操纵臂来实现。两个盘簧在内应力状态下压靠在套筒的内表面上。设有传动齿的调整轮与此套筒连接，为调整轮配设操纵臂的杠杆式拨爪。反向设置的盘簧各以一个端部压靠在一根伸入套筒内的轴的端部上，并以另一个端部两侧有间隙地位于一个与调整轮连接的止挡附近。在操纵臂作回转运动时，按照旋转方向制动的盘簧通过止挡的阻挡而制动，所以沿一个方向的回转运动可以被转换。通过一个单独的弹簧和一个止挡可以这样接通两个拔爪，即，根据操纵臂的回转方向，使这一个或那一个拔爪与调整轮的一个传动齿啮合。
在这种铰接配件中，传动齿互相的距离如此之大，以致在接通时必须走过一个相当大的角向距离，以便补偿空行程。因此不可能分度精细地调整座椅。这种调整传动装置的另一个缺点在于，拔爪从调整轮的外轮廓伸出，并因而加大了结构的体积。因此用于此调整传动装置的外壳也必须相应地设计得比较大。
此外，还已知称为棘轮的传动装置，它的可回转的止动件制有比较细的齿。止动件的齿在一个弹簧的作用下与传动装置的相配齿保持持久地啮合。但是其缺点是传动装置复位时的空行程导致噪声，因为止动件和传动轮的齿互相滑动。
US-A-4903931公开了一种用于汽车座椅的手动传动装置，其中，一个通过操纵杆施加的调整力经由止动棘爪传递给一个齿形构件或与齿形构件连接的传动轴。此止动棘爪可回转地装在一个可绕传动轴回转的外壳内。为每个止动棘爪配设一个弹簧，弹簧使止动棘爪压靠在齿形构件上。为了在操纵杆上下运动时总是只有一个止动棘爪与齿形构件啮合，设有一个与转换把手连接的凸轮，它根据位置总是将一个止动棘爪从齿形构件压出。为了转换调整方向，转换把手必须手动地换向。
因此本发明的目的是改进一种用以产生旋转运动的双向作用式手动传动装置，这种传动装置在使用形状相配的连接件的情况下允许分度十分精细地进行调整，并与此同时避免噪声，尤其是避免了所谓的棘轮噪声。操纵杆明显的空行程实际上不存在。
另一方面应改进传动装置，使它的杠杆状的支承在操纵杆上的拨瓜不超出制有齿的调整轮，以获得一种紧凑的结构形式。
按本发明此目的通过权利要求1或2特征部分所述特征来达到。
本发明以下列基本思想为出发点，即，在传动装置(操纵杆)朝零位的复位阶段中，避免传动轮和止动件的齿的相互滑动，并因而避免与之相连的噪声，为做到这一点采取的措施是，在上述复位阶段期间将有关的止动件可靠地从相配齿上抬出。
按本发明，通过凸轮或类似物作用在止动件上的中央导引滑槽两侧设弹簧区。在此区内所设的弹簧，在止动件由于操纵杆朝滑槽止挡方向，亦即从操纵杆的零位离开地回转而回转时，与止动件的凸轮接触。
在这种情况下必须保证两个止动件能无阻碍地与和传动轴连接的传动轮的相配齿啮合。因此所设的弹簧应不在处于零位的止动件的凸轮上施加任何力，这种力将不利于止动件可靠的止动啮合。只有在操纵杆从零位起回转时，上述弹簧才在凸轮上施加一个沿径向方向的力，这一力比另一个弹簧按要求规定的力要大，这另一个弹簧沿反方向作用在可回转的止动件上。由此避免产生任何空行程。
不过还应保证止动件和传动轮的齿在传动加载时具有自锁性。为达到这一点，通常使由止动件传递的力矢量与齿的侧面之间有一个恰当的角度。因此在传动装置操纵时止动件不会被弹簧从相配齿中压出；此弹簧被止动件的凸轮向下压紧。只有在止动件上不再作用有传动力时，在滑槽区内的弹簧才会把有关的止动件从传动轮的齿中抬出。因此，通常往往存在的复位噪声便可以不再产生。
在本发明的范围内，设在传动轮圆周上的齿设计为内齿，以及止动件装在传动轮外轮廓的里面，无需设置在本发明的这种设计中必要的作用在止动件上的弹簧构件。采用止动件在传动轮外轮廓里面的结构，实现了一种紧凑的结构方式，以及是使所有的机械运动构件受保护的结构。在这种情况下，弹簧构件也作了有利的设置。
本发明可以特别有利地与手动的旋转传动装置结合使用，这种旋转传动装置从零位出发沿一个或另一个旋转方向只允许有一个有限的回转范围。与一种细齿相结合可以达到一种准无级和无噪声的调整。其中，对于传动轮可根据选择设外齿或设在一个环形区内加工的内齿。
下面借助于实施例和附图详细说明本发明。其中：
图1具有在外部的止动件的处于零位的传动装置示意图；
图1a图1所示传动装置受传动力加载时的原理图；
图1b图1所示传动装置在向零位的复位运动期间的原理图；
图2a带外壳盖的传动装置透视图；
图2b没有外壳盖的传动装置透视图；
图2c没有外壳盖的传动装置透视图；
图2d从小齿轮一侧看透视图；
图2e传动装置的主要零件的分解图；
图3具有滑槽和整体式弹簧的外壳板；
图4具有滑槽和两件式弹簧的外壳板；以及
图5具有在内部的止动件的处于零位的传动装置示意图。
图1示意表示传动装置前视图，此传动装置有在外面的止动件3a、3b，它们处于零位。止动件支承在操纵杆6上的回转轴31上。它们的自由端制有齿30，齿30可以与传动轮5的外齿50啮合。传动轮5与传动轴10刚性连接，传动轴10上还装有齿轮(小齿轮11)，在图2d中示意表示了此小齿轮。
在外壳板1’中加工有滑槽100，它由用于止动件3a、3b凸轮300a、300b的中央导引滑槽区K以及两端毗邻的弹性区Fa、Fb组成。在弹性区内设有弹簧构件4a、4b，它们可同样作用在凸轮300a、300b上。具有其自由臂4a和4b的弹簧4沿固定区40固定在这里没有表示的外壳盖上。
在传动装置的零位，止动件3a、3b的凸轮300a、300b准确地位于导引滑槽区K和与之毗邻的弹性区Fa、Fb之间的边界处。在此所谓的零位，凸轮300a、300b既不受滑槽K的影响，也不受弹簧臂4a、4b的影响。作用在止动件3a、3b上的一个公共的弹簧2，保证使它们的齿30与传动轮5的相配齿50啮合。由此保证在传动时不会出现空行程，也就是说，通过手柄60传入操纵杆6的每个操纵力，立即导致传动轮5的一个旋转运动。
为保证传动运动结束时传动装置或操纵杆6本身自动回到其零位，操纵杆6有一个从外壳板1’的边缘伸出的延长段，延长段上带有一个止挡61。此止挡61与一个最好设计为扭转弹簧的回位弹簧的弹簧臂13a、13b接触。
图1a表示在沿方向A的传动运动期间按图1所示传动装置的原理图。齿30、50设计为在它们受驱动力作用时具有自锁作用，也就是说，有关的止动件3b的齿30不会在弹簧臂4b作用下从传动轮5的相配齿50压出。在这一过程中止动件3a的凸轮300a被导入滑槽K，于是将其齿30从在零位时曾与之啮合的相配齿50上抬出。这样做避免了在传递传动力期间产生传动噪声。传动侧加载的止动件3b的凸轮300b将弹簧臂4b向下压紧，直至传动装置通过复位运动R朝其零位回移时为止。在传动侧没有加载的情况下，弹簧臂4b立即通过其在凸轮300b上的作用力将止动件3b从相配齿50上抬出。因此复位运动同样可以在不产生噪声的情况下进行(对此见图1b)。
在传动装置的回转运动沿反方向时(图中未表示)，止动件3a受传动侧加载，并在传动运动期间将弹簧臂4a向下压紧，在此期间止动件3b通过其凸轮300b被导入滑槽K并因而与相配齿50分开。传动装置朝其零位方向的复位运动，与已说明的方案一致，将导致止动件30从相配齿50抬出。在传动装置的尺寸设计方面应当注意，臂4a、4b的弹簧力应能克服力图将止动件压在传动轮上的弹簧2的对抗力。
传动装置的固定通过固定孔15例如在座椅骨架的侧板上实施，以便能手动地进行座椅调整。
图2a至2d表示按本发明的传动装置的各种透视图，由这些图还可看出与制动装置的共同工作。此无级作用的摩擦连接制动装置，虽然阻止了从动侧全部的扭矩传递，但是它的制动作用保存了传动侧的扭矩。在(例如由DE4120617已知的)制动装置外壳12内部装有相应的夹紧钳。从动侧小齿轮11与传动轴10固定连接。已经提及的盘簧形复位弹簧13支承在制动装置外壳12的外圆周上。它的自由端13a、13b不仅与操纵杆6的止挡61连接，它们还支承在另一个固定在外壳上的止挡62上。根据传动装置的回转方向，总是有弹簧臂13a、13b之一与止挡61连接，而另一个弹簧臂13a、13b与第二个止挡62连接。
图2b表示传动装置的传动侧前视图。由此图可以清楚看出操纵杆6的延长段和传动轮5。图2a表示用一个外壳盖1”封闭的传动装置。在外壳盖1”上通过螺钉连接装置在设计为两端弹簧臂4a、4b的弹簧中央将弹簧固定。
图3和4表示按本发明在滑槽100所在区内弹簧区结构的不同可能性。图3表示整体成形的弹簧4’，而按图4所示的实施例对每个弹簧区使用一个单独的弹簧4”。在两种情况下弹簧4’、4”都与外壳板1’连接。有利的做法是弹簧区设计为板簧。
图5表示另一种本发明的方案，但这一方案与图1的发明原理基本一致。主要差别在于传动轮5’具有内齿50’，止动件3a、3b的相配齿30’可与此内齿50’啮合。因此，止动件3a、3b在传动轮5’的外轮廓以内装在操纵杆6上。
此图表示传动装置处于其零位，在这一位置，齿30’、50’在弹簧2的弹簧力作用下互相啮合。与图1的方案不同，滑槽100a、100b互相没有直接连接。但它们同样有滑槽区Ka、Kb，滑槽区Ka、Kb可以作用在凸轮300a、300b上，使得在操纵杆6回转运动时，将未通过传动力加载的止动件3a、3b的齿30’从相配齿50’上抬出。与此相邻的区Fa、Fb具有弹簧臂4a、4b，在操纵杆返回其零位期间，弹簧臂4a、4b使相应的止动件3a、3b离开相配齿50’，所以不会产生复位噪声。滑槽100a、100b最好设计为在外壳盖中的凹槽(没有明确表示)。
后面介绍的这种按本发明的方案是具有突出优点的结构方案，这种方案将弹簧控制的止动件3a、3b与止动件3a、3b在传动轮5’相配齿50’内部的配置结合起来，既保证低噪声地工作，又能是一种紧凑的结构方式和将所有的机械运动构件装在外壳内部的受保护的结构。

Claims (8)

1．双向作用的手动传动装置，用以产生一个旋转运动，此旋转运动根据选择从一根可在有限角度范围回转的操纵杆(6)的零位出发沿一个或另一个方向进行，其中，传动轴(10)通过操纵杆(6)的旋转只是在操纵杆(6)从其零位离开的运动期间才进行，而在操纵杆(6)朝零位方向回转时不带动传动轴(10)，在这种情况下，此传动装置有以下结构：
-操纵杆(6)支承在传动轴(10)上，以及操纵杆(6)上装有可回转的止动件(3a、3b)，止动件制有齿(30)的自由端可与设在传动轮(5)圆周上的齿(50)啮合；
-为可回转的止动件(3a、3b)配设导引滑槽(K、Ka、Kb)，根据操纵杆(6)的回转方向，导引滑槽总是将未加载的那个止动件从传动轮(5)的齿(50)上抬起；以及
-制动装置与传动轴(10)连接成，尽管从动侧的扭矩传递被阻止，但是传动侧的扭矩传递抵消了此制动作用，
其特征为：导引滑槽(K、Ka、Kb)两侧和导引滑槽以外连接具有弹簧构件(4a、4b)的弹簧区(Fa、Fb)，弹簧构件在止动件(3a、3b)上施加一个与齿(30、50)的啮合方向为相反方向的力，其中，在沿传动方向加载的止动件(3a或3b)上作用的弹簧力没有起使啮合齿(30、50)分开的作用，而朝零位方向复位的未加载止动件(3a或3b)在弹簧力作用下从传动轮(5)的齿(50)上抬出。
2．双向作用的手动传动装置，用以产生一个旋转运动，此旋转运动根据选择从一根可在有限角度范围回转的操纵杆(6)的零位出发沿一个或另一个方向进行，其中，传动轴(10)通过操纵杆(6)的旋转只是在操纵杆(6)从其零位离开的运动期间才进行，而在操纵杆(6)朝零位方向回转时不带动传动轴(10)，在这种情况下，此传动装置有以下结构：
-操纵杆(6)支承在传动轴(10)上，以及操纵杆(6)上装有可回转的止动件(3a、3b)，止动件制有齿(30’)的自由端可与设在传动轮(5’)圆周上的齿(50’)啮合；
-为可回转的止动件(3a、3b)配设导引滑槽(K、Ka、Kb)，根据操纵杆(6)的回转方向，导引滑槽总是将未加载的那个止动件从传动轮(5’)的齿(50’)上抬起；以及
-制动装置与传动轴(10)连接成，尽管从动侧的扭矩传递被阻止，但是传动侧的扭矩传递抵消了此制动作用，
其特征为：设在传动轮(5’)圆周上的齿是内齿(50’)；以及，止动件(3a、3b)在由内齿构成的圆周的内部支承在操纵杆(6)轴(31’)上。
3．按照权利要求2所述的传动装置，其特征为：导引滑槽(K、Ka、Kb)两侧和导引滑槽以外连接具有弹簧构件(4a、4b)的弹簧区(Fa、Fb)，弹簧构件在止动件(3a、3b)上施加一个与齿(30’、50’)的啮合方向为相反方向的力，其中，在沿传动方向加载的止动件(3a或3b)上作用的弹簧力没有起使啮合齿(30’、50’)分开的作用，而朝零位方向复位的未加载止动件(3a或3b)在弹簧力作用下从传动轮(5’)的齿(50’)上抬出。
4．按照权利要求1或3所述的传动装置，其特征为：止动件(3a、3b)各有一个凸轮(300a、300b)或类似物，在操纵杆(6)的零位时它位于导引滑槽(K、Ka、Kb)与弹簧区(Fa、Fb)之间的边界处，以及，既与滑槽(100；100a、100b)也与在弹簧区(Fa、Fb)中的弹簧接触。
5．按照权利要求1或3所述的传动装置，其特征为：弹簧区(Fa、Fb)由整体式的成形弹簧(4、4’)构成。
6．按照权利要求5所述的传动装置，其特征为：成形弹簧(4,4’)在中部固定在外壳上。
7．按照权利要求1或3所述的传动装置，其特征为：两个弹簧区(Fa、Fb)由单独的弹簧构件(4”)构成。
8．按照权利要求1所述的传动装置，其特征为：齿(50)制在传动轮(5)的外圆周上，以及，止动件(3a、3b)支承在操纵杆(6)的一个外部轴(31)上。
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