CN113710534B - 具有内部动力驱动系统的长导轨组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆中使用的长导轨组件，该长导轨组件包括下部通道、倒U形上部通道、齿轮箱、齿条、小齿轮、驱动轴和马达。下部通道适于沿着车辆的底板纵向延伸。上部通道以可滑动的方式联接至下部通道。齿轮箱固定地紧固至上部通道并且容置在上部通道内。齿条固定地联接至下部通道并且包括在纵向方向上沿着齿条延伸的齿轮齿。小齿轮与齿轮齿啮合地接合。驱动轴将齿轮箱操作性地联接至小齿轮。马达操作性地联接至齿轮箱以供给动力、沿着下部通道驱动上部通道。

Description

具有内部动力驱动系统的长导轨组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月14日提交的并且标题为“Long Rail Assembly withInternal Power Driving System(具有内部动力驱动系统的长导轨组件)”的美国临时专利申请No.62/818,370的优先权和所有权益，该美国临时专利申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
本发明的背景
1.技术领域
本发明涉及在车辆内对座椅组件的位置进行调节的长导轨组件。
2.背景技术
如今，许多车辆都具有为座椅提供动力调节能力的系统。例如，车辆中的可调节座椅组件包含各种部件，这些部件利用马达产生的机械能并且使用机械能来移动座椅。这些系统包括变速箱、齿条、小齿轮和通常与车辆内部的底板集成在一起的其他机械部件。通常，进入车辆的灰尘或碎屑会聚集在底板上和这些系统内。灰尘和碎屑的堆积可能会导致这些系统效率降低或完全停止工作。期望具有一种能够进行动力调节的下述系统：在该系统中，这些机械部件大部分被保护而免受这种最终堆积的影响。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种用于在车辆中使用的长导轨组件，该长导轨组件包括下部通道、倒U形上部通道、齿轮箱、齿条、小齿轮、驱动轴和马达。下部通道适于沿着车辆的底板纵向延伸。上部通道以可滑动的方式联接至下部通道。齿轮箱固定地紧固至上部通道并且容置在上部通道内。齿条固定地联接至下部通道并且包括在纵向方向上沿着齿条延伸的齿轮齿。小齿轮与齿轮齿啮合地接合。驱动轴将齿轮箱操作性地联接至小齿轮。马达操作性地联接至齿轮箱以供给动力、沿着下部通道驱动上部通道。
根据另一实施方式，提供了一种用于在车辆中使用的长导轨组件，该长导轨组件包括下部通道、上部通道、多个齿轮、齿条、小齿轮、驱动轴和马达。下部通道适于沿着车辆的底板纵向延伸。下部通道包括相对的侧壁、在相对的侧壁之间延伸的底壁和顶壁。顶壁具有沿纵向方向延伸的长形开口。上部通道以可滑动的方式联接至下部通道。所述多个齿轮操作性地联接至上部通道。齿条固定地联接至下部通道的顶壁并且包括在纵向方向上沿着齿条延伸的齿轮齿。齿轮齿朝向下部通道的底壁定向。小齿轮与齿轮齿啮合地接合。驱动轴将所述多个齿轮操作性地联接至小齿轮。最后，马达操作性地联接至所述多个齿轮以供给动力、沿着下部通道驱动上部通道。
附图说明
本公开的优点将容易领会，因为在结合附图思考时通过参照以下详细描述，本公开的优点变得更好理解，在附图中：
图1是在车辆内部中的根据本发明的一个实施方式的长导轨组件和座椅组件的局部立体图；
图2是根据本发明的一个实施方式的长导轨组件的端视图；
图3是根据本发明的一个实施方式的长导轨组件的端视图；
图4是根据本发明的替代性实施方式的长导轨组件的部分透明立体图；
图5是根据本发明的一个实施方式的长导轨组件的内部动力驱动系统的部分透明立体图；以及
图6是根据本发明的一个实施方式的长导轨组件和马达的端视图。
具体实施方式
图1图示了具有多个长导轨组件10的车辆的内部11，所述长导轨组件10构造成根据本文中描述的实施方式将多个座椅组件12沿着车辆的底板30重新定位。每个座椅组件12包括座椅坐垫16和操作性地联接至座椅坐垫16的座椅靠背14，以用于将座椅乘员支承在大致直立的就坐位置中。每个座椅组件12还包括将座椅坐垫16支承在车辆底板30上方的安装结构件18。安装结构件18包括一对后腿22、24，并且还可以包括前腿20。
每个长导轨组件10包括适于固定地紧固至车辆底板30的一对U形下部通道26、26’和构造成沿着U形下部通道26、26’行进的多个导轨驱动组件28。座椅组件12的安装结构件18适于固定地紧固至导轨驱动组件28。座椅组件12可以沿着车辆底板30在多个前/后就坐位置之间调节。例如，座椅组件12可以通过使紧固至座椅组件12的导轨驱动组件28沿着U形下部通道26、26’滑动而从第一就坐位置31重新定位至第二就坐位置32。尽管按照内侧的长导轨组件的部件进行了描述，但是本发明包括由带撇号的相同的附图标记表示的外侧的长导轨组件的对应结构。关于用于在机动车辆中使用的长导轨组件的更多细节在申请人的于2019年11月19日提交的标题为“Removable Seat Used with a Long Rail Assembly(与长导轨组件一起使用的可移除座椅)”的共同未决的申请no.PCT/US19/62212、以及于2019年10月11日提交的标题为“Long Rail Assembly for Vehicle Seat Adjustment(用于车辆座椅调节的长导轨组件)”的共同未决的申请no.PCT/US19/55835中进行了充分阐述，上述的共同未决的申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
参考图2、图3、图4和图6，U形下部通道26包括相对的侧壁40、41、在相对的侧壁40、41之间延伸的顶壁42和底壁44。顶壁42包括沿纵向方向延伸的长形开口46。下部通道26的每个侧壁40、41的轮廓被弯曲成C形横截面以分别形成轨道48、49。下部通道26的底壁44构造成固定地附接至车辆底板30。
参照图2至图6，导轨驱动组件28包括以可滑动的方式联接至下部通道26的倒U形上部通道58。上部通道58包括一对相对的侧壁80、81和在相对的侧壁80、81之间延伸的顶壁82。导轨驱动组件28还包括从上部通道58的侧壁80、81突出的稳定滚动件64和用以使稳定滚动件64抵靠下部通道26的相应侧壁40、41偏置的扭力弹簧92。稳定滚动件64可以以一定角度从侧壁80、81突出以抵消长导轨组件10内的上部通道58与下部通道26之间的竖向和横向两者的公差变化。
导轨驱动组件28还包括操作性地联接至上部通道58的侧壁80、81的前轴60和后轴62以及联接至每个轴60、62的端部的相对的轮110。轮110构造成沿着下部通道26的轨道48、49行进。
参照图2和图5，导轨驱动组件28还包括固定地紧固至上部通道58并容置在上部通道58内的齿轮箱66。齿轮箱66包括竖向定向的蜗轮传动装置150，该蜗轮传动装置与齿轮箱壳体120内的蜗轮152啮合地接合。安装结构件122固定地附接至齿轮箱壳体120的外表面126，并且经由螺栓、铆钉、紧固件或焊接将齿轮箱66安装至上部通道58的顶壁82。在图3所示的替代性实施方式中，上部通道58的侧壁80、81可以延伸到下部通道26的顶壁42的高度上方。较高的上部通道58为水平定向的蜗轮传动装置151创造了足够的空间。在齿轮箱壳体120内，水平定向的蜗轮传动装置151与蜗轮152啮合地接合。蜗轮传动装置151的水平定向允许如下文将进一步进行讨论的替代性封装布置。
导轨驱动组件28还包括驱动轴68和小齿轮70。驱动轴68的第一端部130固定地联接至蜗轮152，并且驱动轴68的相反的第二端部132固定地联接至小齿轮70。驱动轴68通过上部通道58的侧壁80中的开口134从齿轮箱66中伸出。
参照图2至图6，长导轨组件10还包括固定地联接至下部通道26的顶壁42的齿条160。齿条160包括在纵向方向上沿着齿条160的长度延伸的多个大致等距间隔开的齿轮齿162。齿轮齿162朝向或面向下部通道26的底壁44定向。小齿轮70在竖向位置上定向成与齿条160的齿轮齿162啮合地接合。
齿轮箱66、齿条160和小齿轮70被封装在长导轨组件10内部，以使其免受可能积聚在车辆底板30上的任何灰尘和碎屑的影响。特别地，因为齿轮箱66安装在上部通道58内，所以上部通道58将防止任何灰尘或碎屑直接落入到齿轮箱66中。类似地，因为齿条160安装在下部通道26内并且齿条160的齿轮齿162面朝下，所以进入下部通道26的任何灰尘或碎屑不会沉积在齿轮齿162上。此外，因为齿轮箱66、齿条160和小齿轮70被提升到下部通道26的底壁44上方，所以它们不太可能聚集可能积聚在下部通道26中的任何灰尘或碎屑。
参照图4至图6，长导轨组件10还包括电动马达170。挠性轴180将马达170的输出轴172操作性地联接至蜗轮传动装置150。挠性轴180从输出轴172穿过上部通道58的顶壁82中的开口182和齿轮箱66中的开口184而延伸至竖向定向的蜗轮传动装置150。在图3的替代性实施方式中，挠性轴180从输出轴172穿过位于上部通道58的侧壁80、81中的任一者中的开口185和齿轮箱66中的开口187而延伸至水平定向的蜗轮传动装置151。这种替代性布置消除了挠性轴180中的一些弯曲，从而提高了马达170的效率和扭矩。在又一实施方式中，马达170的输出轴172可以通过上部通道中的开口185和齿轮箱66中的开口187直接延伸至水平定向的蜗轮传动装置151，从而完全消除对挠性轴180的需要。马达170可以安装在座椅组件12上的任何地方。例如，马达170可以安装至座椅坐垫16的底部。马达170优选地包括两个输出轴172，以允许单个马达170向导轨驱动组件28、28’两者提供动力。替代性地，每个导轨驱动组件28、28’可以由单独的马达170供给动力。
在操作中，当马达170被通电以沿第一旋转方向旋转时，输出轴172使挠性轴180旋转，从而导致蜗轮传动装置150、151旋转。蜗轮传动装置150、151的旋转通过其啮合接合而传递至蜗轮152。驱动轴68将蜗轮152的旋转传递至小齿轮70。小齿轮70沿着齿条160的旋转使导轨驱动组件28沿着下部通道26移位，从而使座椅组件12沿着长导轨组件10在第一方向上移动。使马达170的旋转方向反转，则会导致小齿轮70沿着齿条160在相反的方向上旋转，从而使导轨驱动组件28和对应的座椅组件12沿着下部通道26在相反的方向上移动。最后，马达170的脉宽调制可以在座椅组件12被占用时提供更舒适的调节速度，并且在座椅组件12未被占用时提供更快的调节速度。
已经以说明性的方式描述了本发明，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在具有描述性词语的性质，而不是限制性词语的性质。鉴于上述教示，本发明的许多改型和变型是可能的。因此，应当理解的是，在所附权利要求书的范围内，可以以不同于所具体描述的方式来实践本发明。

Claims (13)

1.一种用于在车辆中使用的长导轨组件，所述长导轨组件包括：
下部通道，所述下部通道适于沿着所述车辆的底板纵向延伸；
倒U形的上部通道，所述上部通道以可滑动的方式联接至所述下部通道；
齿轮箱，所述齿轮箱固定地紧固至所述上部通道并且容置在所述上部通道内；
齿条，所述齿条固定地联接至所述下部通道，其中，所述齿条包括在纵向方向上沿着所述齿条延伸的齿轮齿；
小齿轮，所述小齿轮与所述齿轮齿啮合地接合；
驱动轴，所述驱动轴将所述齿轮箱操作性地联接至所述小齿轮；以及
马达，所述马达操作性地联接至所述齿轮箱以供给动力、沿着所述下部通道驱动所述上部通道，
其中，所述下部通道包括相对的侧壁、在相对的所述侧壁之间延伸的底壁和顶壁，其中，所述顶壁具有沿纵向方向延伸的长形开口，并且其中，所述齿条固定地联接至所述下部通道的所述顶壁，并且所述齿轮齿朝向所述下部通道的所述底壁定向。
2.根据权利要求1所述的长导轨组件，其中，所述上部通道包括相对的侧壁和在相对的所述侧壁之间延伸的顶壁，并且所述齿轮箱紧固至所述上部通道的位于所述侧壁之间的所述顶壁。
3.根据权利要求1所述的长导轨组件，其中，所述齿轮箱包括壳体、蜗轮和蜗轮传动装置，其中，所述蜗轮与所述蜗轮传动装置啮合地接合，并且所述蜗轮和所述蜗轮传动装置容置在所述壳体内。
4.根据权利要求3所述的长导轨组件，其中，所述驱动轴将所述蜗轮操作性地联接至所述小齿轮。
5.根据权利要求4所述的长导轨组件，还包括挠性驱动轴，所述挠性驱动轴将所述马达操作性地联接至所述齿轮箱。
6.根据权利要求5所述的长导轨组件，其中，来自所述马达的旋转输出导致所述小齿轮沿着所述齿条的移位旋转，从而使所述上部通道沿着所述下部通道滑动。
7.一种用于在车辆中使用的长导轨组件，所述长导轨组件包括：
下部通道，所述下部通道适于沿着所述车辆的底板纵向延伸，其中，所述下部通道包括相对的侧壁、在相对的所述侧壁之间延伸的底壁和顶壁，其中，所述顶壁具有沿纵向方向延伸的长形开口；
上部通道，所述上部通道以可滑动的方式联接至所述下部通道；
多个齿轮，所述多个齿轮操作性地联接至所述上部通道；
齿条，所述齿条固定地联接至所述下部通道的所述顶壁，其中，所述齿条包括在纵向方向上沿着所述齿条延伸的齿轮齿，并且所述齿轮齿朝向所述下部通道的所述底壁定向；
小齿轮，所述小齿轮与所述齿轮齿啮合地接合；
驱动轴，所述驱动轴将所述多个齿轮操作性地联接至所述小齿轮；以及
马达，所述马达操作性地联接至所述多个齿轮以供给动力、沿着所述下部通道驱动所述上部通道。
8.根据权利要求7所述的长导轨组件，其中，所述多个齿轮容置在壳体内，并且所述壳体固定地紧固至所述上部通道。
9.根据权利要求8所述的长导轨组件，其中，所述上部通道包括相对的侧壁和在相对的所述侧壁之间延伸的顶壁，并且所述壳体紧固至所述上部通道的所述顶壁。
10.根据权利要求9所述的长导轨组件，还包括挠性驱动轴，所述挠性驱动轴将所述马达操作性地联接至所述多个齿轮。
11.根据权利要求10所述的长导轨组件，其中，所述多个齿轮包括与蜗轮传动装置啮合地接合的蜗轮。
12.根据权利要求11所述的长导轨组件，其中，所述驱动轴将所述蜗轮操作性地联接至所述小齿轮。
13.根据权利要求12所述的长导轨组件，其中，来自所述马达的旋转输出导致所述小齿轮沿着所述齿条的移位旋转，以使所述上部通道沿着所述下部通道滑动。
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