CN115923604A - 线性驱动器、座椅的纵向调节装置和机动车辆 - Google Patents

线性驱动器、座椅的纵向调节装置和机动车辆 Download PDF

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CN115923604A CN202210770478.7A CN202210770478A CN115923604A CN 115923604 A CN115923604 A CN 115923604A CN 202210770478 A CN202210770478 A CN 202210770478A CN 115923604 A CN115923604 A CN 115923604A
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Abstract

本发明涉及一种线性驱动器，具有：至少一个齿条，所述齿条沿着纵向轴线布置并具有多个齿；驱动轴，所述驱动轴横向于所述纵向轴线布置在横向轴线上；以及至少两个推进元件，各自具有至少一个推进齿，其中，所述至少两个推进元件可在行程轴线上线性移动，所述行程轴线横向于所述纵向轴线且横向于所述驱动轴取向，所述至少两个推进元件与所述驱动轴如此驱动耦合，使得所述至少两个推进元件在所述驱动轴的绕转过程中执行至少一个循环行程运动并且伸入和伸出所述至少一个齿条以在所述纵向轴线上产生推进力，以及所述至少两个推进元件伸入和伸出所述至少一个齿条是以相位偏移进行。

Description

线性驱动器、座椅的纵向调节装置和机动车辆
技术领域
本发明涉及一种线性驱动器、用于座椅的纵向调节装置和机动车辆。
背景技术
线性驱动器从现有技术中已知采用不同的设计方案并且广泛用作座椅纵向调节装置中，用于调节机动车辆中的座椅的位置。座椅纵向调节装置通常与固定在底盘上的下导轨和布置在该下导轨内的上导轨相互作用，其中，上导轨可以通过线性驱动器电动移动。在现有技术中，通过线性驱动器对上导轨的调节通常借助主轴进行，该主轴布置在上导轨内并且被支撑在其相应的第一端部和第二端部处。
这种座椅纵向调节装置例如从DE 36 40 197 A1、DE 42 08 948 C2、DE 196 42655 C2、DE 198 15 283 A1、DE 10 2004 013 009 A1和DE 10 2006 052 936 A1已知。
由于对除了座椅纵向调节装置中的调节功能外还必须确保事故保险的线性驱动器的高要求，这种线性驱动器具有不同的结构形式，这些不同的结构形式需要不同的制造方法和工艺。已经表明，无间隙的线性运动需要付出很大的努力才能实现，并且断裂负载的适配也需要付出很大的努力。还应该提到，座椅纵向调节装置该尽可能无噪声地调节机动车辆中的座椅，以提高舒适度。
发明内容
在此提出本发明。
本发明的目的是提出一种改进的线性驱动器，其以符合目的的方式改进现有技术中已知的线性驱动器。此外，线性驱动器应具有特别紧凑的结构形式并且能够实现尽可能无间隙的线性运动，同时断裂负载是可变的和可适配的。此外，线性驱动器应能够实现高的调节速度。
这些目的通过本发明的线性驱动器、座椅纵向调节装置和机动车辆来实现。
根据本发明的线性驱动器具有至少一个齿条，该齿条沿着纵向轴线布置并具有多个优选相同分布的齿。此外，根据本发明的线性驱动器具有：驱动轴，该驱动轴横向于纵向轴线布置在横向轴线上；和至少两个推进元件，该至少两个推进元件各自具有至少一个推进齿，其中，至少两个推进元件可以在行程轴线上线性移动，该行程轴线横向于纵向轴线且横向于驱动轴取向。至少两个推进元件还与驱动轴如此驱动耦合，使得至少两个推进元件在驱动轴的绕转过程中执行至少一个循环行程运动并且伸入和伸出至少一个齿条以在纵向轴线上产生推进力，并且其中，至少两个推进元件伸入和伸出至少一个齿条是以相位偏移进行。
在此以及在下文中，循环行程运动被理解为相应推进元件的运动过程，其中推进元件从起始点一次伸入齿条，并且一次完全伸出齿条并返回到起始点，反之亦然。相应推进元件可以在驱动轴的绕转期间执行一个或多个完整的周期或循环，其中，周期或循环的数量始终对应一个整数。
当相应推进元件或其至少一个推进齿伸入齿条时，齿和至少一个推进齿有效接触，由此在纵向轴线上产生推进力。为此目的，相应推进齿伸入齿条或齿条的两个齿之间的齿间隙，其中，推进齿和齿条的齿在所谓的摩擦表面上有效接触，由此产生推进力。为此，必要的是，至少齿和/或推进齿具有相应的摩擦表面，这些摩擦表面可以以楔形表面的方式构成。
此外，说明的是，结合本发明，相位偏移被理解为至少两个推进元件以驱动轴的不同旋转角度伸入和伸出齿条。
本发明基于的思想是提出一种线性驱动器，其驱动轴横向于齿条的纵向轴线布置，由此将所提出的线性驱动器用于座椅纵向调节装置是特别有利的，因为两个线性驱动器可以通过单个驱动器相互平行地操作，而不需要额外的变速器或传动装置。此外，所提出的线性驱动器可以具有特别紧凑的结构方式，并且还可以无间隙地构成并具有高的断裂负载。
此外，已证明特别有利的是，线性驱动器具有多于两个推进元件，其中，优选地设置有四个、六个或八个推进元件。还说明的是，推进元件的数量不必是偶数，它们的数量也没有上限。
根据本发明的线性驱动器的一个有利设计方案可以规定的是，至少两个推进元件的循环行程运动相对于驱动轴的绕转
Figure BDA0003723916450000031
的相位偏移为至少
Figure BDA0003723916450000032
进一步优选地至少
Figure BDA0003723916450000033
或
Figure BDA0003723916450000034
并且优选地小于或等于
Figure BDA0003723916450000035
优选地，相位偏移小于
Figure BDA0003723916450000036
尤其是
Figure BDA0003723916450000037
或
Figure BDA0003723916450000038
可以有利的是，相位偏移的相应分数(1/n)的数学倒数预给定待设置的推进元件的数量k，即k＝(n/i)，其中，数量i是在驱动轴的绕转
Figure BDA0003723916450000039
时的推进元件的循环行程运动的数量。例如，当推进元件之间的相位偏移应为
Figure BDA00037239164500000310
并且推进元件每个绕转执行一个完整的行程运动时，优选地设置有至少两个推进元件(n＝4)。
本发明的一个改进方案规定的是，至少两个推进元件中的一个的至少一个推进齿相比至少两个推进元件中的另一个的至少一个推进齿相对于驱动轴以偏移布置在纵向轴线上，和/或至少两个推进元件中的一个可以伸入和伸出的至少一个齿条的至少一个齿相比至少两个推进元件中的另一个可以伸入和伸出的至少一个齿条的至少一个齿以偏移布置在纵向轴线上。换句话说，能够实现的是，齿条和/或推进元件具有适配于相位偏移和由此产生的推进力的形状，以便尤其是使用大量相同或结构相同的构件，尤其是推进元件或齿条。
例如，在一个优选设计方案中，至少一个齿条和至少两个推进元件可以具有斜齿部，其中，斜齿部的齿以螺旋角α延伸。至少两个推进元件伸入和伸出齿条的相移通过斜齿部来实现。在该优选设计方案中，至少两个推进元件可以设计为相同或结构相同，并且可以具有与齿条对应的斜齿部，由此，一方面实现了相移，另一方面，可以通过线性接触从推进元件和齿条之间的表面接触进行声学优化。有利地针对斜齿轮产生以下关系式，其中，其中α是斜齿部的螺旋角，y是在至少两个推进元件之间的横向轴线上的距几何中心的距离，k是推进元件的数量，并且x是齿条的两个齿之间的距离，其中，以下适用：
Figure BDA00037239164500000311
另外，可以有利的是，推进元件的推进齿的斜齿部具有与齿条略微不同的螺旋角，其中，优选地，螺旋角差为1°≤Δα≤2°。
根据本发明的一个设计方案，还可以针对至少两个推进元件中的每一个设置有齿条，其中，相应齿条的齿在纵向轴线上具有对应于相位偏移的偏移。针对相应齿条的齿之间的偏移，可以在驱动轴的绕转
Figure BDA0003723916450000041
时驱动齿(i＝1)的循环行程运动的情况下优选地得出以下关系式，其中，Δx是偏移，x是齿条的两个齿之间的距离，并且k是推进元件的数量：
Figure BDA0003723916450000042
至少两个推进元件可以构成相同，由此可以提高相同部件的数量。
在本发明的一个设计方案中，也能够实现的是，至少两个推进元件中的一个的至少一个推进齿相比至少两个推进元件中的另一个的至少一个推进齿相对于驱动轴以偏移布置在纵向轴线上。在这种情况下，由于至少一个推进齿在纵向轴线上的位置，推进元件不是相同部件，而是具有不同形状。针对相应推进元件的推进齿之间的偏移，可以在驱动轴的绕转
Figure BDA0003723916450000043
时推进元件(i＝1)的循环行程运动的情况下优选地得出以下关系式，其中，Δx是偏移，x是齿条的两个齿之间的距离，并且k是推进元件的数量：
Figure BDA0003723916450000044
在此处，说明的是，推进元件的推进齿、齿条的齿可以偏移地布置和/或齿条和推进元件都可以具有斜齿部。因此，所有组合都是可能的。
本发明的一个改进方案规定的是，至少两个推进元件具有多于一个推进齿。可以例如有利的是，至少两个推进元件具有多个推进齿，例如两个、三个、四个或更多个推进齿，其中，相应推进齿不必具有完整的齿廓。通过相应推进元件上的多个推进齿，可以通过线性驱动器的更高重叠来提高断裂负载。
本发明的一个改进方案规定的是，至少两个推进元件横向于纵向轴线且彼此平行地布置。优选地，至少两个推进元件通过尽可能小的间隙彼此相邻地布置，其中，该间隙确保至少两个推进元件之间的无接触运动。
根据一个有利改进方案，至少两个推进元件各自具有凹槽，其中，在驱动轴和推进元件之间的耦合在凹槽中进行。优选地，凹槽穿过至少两个推进元件中的至少一个，优选地穿过至少两个推进元件。在该优选设计方案中，凹槽完全延伸通过推进元件，其中，凹槽可以构成为通孔或穿孔，或者构成为向外开口的槽。凹槽优选地构成两个侧表面，该两个侧表面构成为建立与驱动轴的滑动接触。优选地，两个侧表面布置在两个直径侧上。相应推进元件的至少一个推进齿可以优选地平行且间隔开地布置在背离两个侧表面的外侧上。
本发明的另一优选设计方案规定的是，驱动轴包括凸轮轴，并且凸轮轴与至少两个推进元件驱动耦合。凸轮轴与至少两个推进元件相互作用并且具有引导器件，通过该引导器件可以进行与相应推进元件的耦合。在一个优选设计方案中，凸轮轴针对至少两个推进元件中的每一个具有凸轮轴盘，其中，凸轮轴盘具有引导器件，该引导器件预给定在相应推进元件的驱动轴的绕转期间的循环行程运动。至少两个凸轮轴盘在横向轴线上彼此平行地布置，并且相应推进元件的偏转由相应凸轮轴盘的角位置预给定。
优选地，凸轮轴接触凹槽的侧表面中的至少一个并且在凸轮轴和至少一个推进元件之间形成驱动耦合。
根据本发明的一个改进方案已证明有利的是，至少两个凸轮轴盘围绕纵向轴线角度偏移地以角度β布置。优选地，该角度为0＜β＜360。例如，在具有四个推进元件的线性驱动器的设计方案中，该角度可以为约90°。
本发明的另一有利设计方案规定的是，凸轮轴盘围绕纵向轴线不对称地构成，其中，进一步优选地，凸轮轴盘围绕平面在纵向轴线上镜像对称地构成。
此外，已证明特别有利的是，至少一个凸轮轴盘如此设计，使得至少一个推进元件在凸轮轴以恒定的角速度围绕纵向轴线旋转时基本上以恒定的速度被压入和压出齿条。在上下文中，至少一个推进元件的基本上恒定的速度应理解为至少一个推进元件被压入齿条或从齿条被压出所在的两个拐点之间的近似恒定的速度。在两个拐点之间，优选地大于行程的80％，优选地大于行程的90％，速度应在平均值左右的±10％、更优选地±5％的公差内。在拐点处，推进元件相应地减速并然后再次加速。这种运动可以在X-Y图中描述为锯齿形，其中，在X轴上解析行程，在Y轴上解析绕转角。
还已证明有利的是，根据本发明的一个改进方案，凸轮轴盘的摩擦表面在绕转方向上以距纵向轴线的距离构成，并且该距离的变化在至少一个第一部段中在绕转方向上近似线性地增加并在至少一个第二部段中在绕转方向上线性地减少。因此，摩擦表面近似呈螺旋状伸展，其中，摩擦表面如此构成，使得两个直径侧之间的距离近似恒定，或近似对应于相应推进元件的凹槽的宽度。在该设计方案中，凸轮轴盘具有心形形状，其中，表面中心点在围绕纵向轴线旋转期间在位于纵向轴线上的平面内移动。
还已证明有利的是，至少一个第一部段和至少一个第二部段通过至少一个倒圆的过渡部连接。尤其优选的是，在过渡部中，摩擦表面的两个直径侧之间的距离略小于凹槽的宽度，由此可以防止凸轮轴盘在凹槽中卡住或倾斜。尤其优选的是，过渡部构成为过渡半径，其中，过渡半径大致对应于凹槽的宽度，优选地具有±10％的公差。
在本发明的一个改进方案中，第一部段和/或第二部段可以通过半圆延伸。通过这样设计凸轮轴盘，推进元件在凸轮轴围绕纵向轴线完全绕转时一次完全被压入齿条中并再次被压出，因此该运动对应于一个循环。
根据本发明的另一优选设计方案，凹槽的宽度如此选择，使得凸轮轴盘近似无间隙地被包围。在这里，至少一个接触元件的凹槽可以加衬有相应的器件，凸轮轴盘可以通过该器件以减小摩擦的方式接触凹槽或者可以在侧表面上滑动。例如，凸轮轴盘或凸轮轴盘的摩擦表面与凹槽的侧表面之间的摩擦可以通过选择相应的材料配对来减小，其中，也可以使用润滑剂来减少摩擦。
另外，已证明有利的是，凹槽的高度至少对应于凹槽的宽度。尤其优选的是，该高度大于凹槽的宽度，由此连接侧表面的至少一个横向表面不与凸轮轴盘接触。
此外，已证明有利的是，至少两个推进元件中的每一个的至少一个推进齿和/或齿条的齿对称地且对应地构成。
根据一个优选改进方案规定的是，设置有滑架。优选地，滑座包括一个或多个壳体部，其中，进一步优选地，驱动轴和/或至少两个推进齿以支承方式保持在滑座中。优选地，滑座包括收纳推进齿的壳体，该壳体可以由多个壳体部组成。为了以支承方式保持驱动轴，可以在滑座中设置至少一个轴承，该轴承可以例如构成为滑动轴承或滚动轴承。滑座可以与座椅纵向调节装置的上导轨牢固地耦合。
根据本发明的一个优选改进方案，滑座包括至少一个线性引导器件，至少两个推进元件由该线性引导器件在行程轴线上线性引导地保持。此外，在纵向轴线上通过线性引导器件在滑座和至少两个推进元件之间传递力。
根据一个优选改进方案，线性引导器件具有接触表面，其中，接触表面优选地是平坦的、凹入的或凸出的，并且相应推进元件在纵向轴线以及在横向轴线上以形状配合的方式支承在滑座内。因此，至少两个推进元件中的每一个只能在行程轴线上进行运动。
根据一个优选改进方案，设置有驱动器，其中，驱动器对驱动轴进行驱动。
优选地，驱动器是电驱动器，该电驱动器甚至更优选地通过变速器、尤其是行星齿轮变速器与驱动轴耦合。
本发明的另一方面涉及一种座椅纵向调节装置，该座椅纵向调节装置具有前述的线性驱动器。优选地，座椅纵向调节装置包括可固定在底盘上的下导轨和上导轨，其中，甚至更优选地，上导轨可以通过线性驱动器电动移动。下导轨可以在一个优选设计方案中还包括齿条，并且上导轨可以包括线性驱动器的其余部件，尤其是推进元件和驱动轴。
本发明的第三方面也是最后方面涉及一种机动车辆，该机动车辆具有至少一个座椅纵向调节装置。
附图说明
以下参照附图详细描述本发明的三个实施例。在附图中：
图1示出了具有线性驱动器的座椅纵向调节装置的大幅简化的立体图；
图2示出了根据图1的线性驱动器的放大立体图，该线性驱动器具有沿纵向轴线取向的齿条、四个推进元件、驱动轴和收纳推进元件的滑座；
图3示出了根据图1和图2的线性驱动器的简化图示，其中，为了更好地理解而隐藏了滑座；
图4示出了在横向于纵向轴线的平面中的剖视图；
图5示出了根据图3的线性驱动器的简化侧视图；
图6示出了根据第二实施例的线性驱动器的简化立体图，其中，为了更好地理解而隐藏了滑座；
图7示出了根据图6的线性驱动器的俯视图；
图8示出了在横向于纵向轴线的平面中的根据图6的具有滑座的线性驱动器的剖视图；
图9示出了根据第二实施例的线性驱动器的简化侧视图；
图10示出了根据第三实施例的线性驱动器的简化立体图，其中，为了更好地理解而隐藏了滑座；
图11示出了根据图10的线性驱动器的俯视图；
图12示出了在横向于纵向轴线的平面中的根据第三实施例的具有滑座的线性驱动器的剖视图；
图13示出了根据第三实施例的线性驱动器的简化侧视图；以及
图14示出了根据第三实施例的线性驱动器的不同推进元件的四个详细图示。
具体实施方式
以下，相同或功能相同的构件用相同的附图标记标识。为了清楚起见，并非所有相同或功能相同的部件在各个图中都标有附图标记。
图1示出了机动车辆3(未示出)的根据本发明的座椅纵向调节装置2，该座椅纵向调节装置2具有线性驱动器1，该线性驱动器1设置用于在纵向轴线X上调节机动车辆3的座椅(未示出)。
座椅纵向调节装置2可以具有下导轨(未示出)，其中，下导轨与底盘(未示出)连接，并且可以具有与座椅连接的上导轨(未示出)，其中，上导轨可以相对于下导轨在纵向轴线X上移动。
在图3至图13中的三个不同实施例中详细示出的线性驱动器1包括至少一个齿条10、驱动轴20以及至少两个推进元件30。
此外，线性驱动器1可以包括托架50，该托架50可以将推进元件30和驱动轴20以支承方式保持。滑座50可以由两个壳体部54、56形成，这两个壳体部54、56可以在垂直于纵向轴线X的平面中拼合。
至少一个齿条10沿着纵向轴线X布置并且具有多个齿15，该多个齿15在纵向轴线X上优选地等距地排列。齿15可以具有对称的齿廓，该齿廓具有构成在齿侧上的两个接触表面18，并且在齿之间可以构成有齿间隙16。
驱动轴20可以由驱动器60驱动，其中，在驱动器60和驱动轴20之间设置有变速器65，通过该变速器65可以进行期望的减速或增速。驱动轴20布置在垂直于纵向轴线X的横向轴线Y上，其中，横向轴线Y和纵向轴线X可以跨越平行于齿条10布置的平面。
在以下示例性描述的实施例中，线性驱动器1分别具有四个推进元件30。相应推进元件30包括至少一个推进齿35并且可在行程轴线Z上线性移动，该行程轴线Z横向于纵向轴线X并且横向于驱动轴20或横向轴线Y取向。
相应推进元件30可以由线性引导器件52在行程轴线Z上引导地保持在滑座50中，其中，这些线性引导器件52预给定相应推进元件30在横向轴线Y和纵向轴线X上的位置。线性引导器件52可以例如在前端部区域和/或后端部区域中的支承表面32上以支承方式呈V形或U形支撑相应推进元件30。
至少一个推进齿35构成为对应于齿条10的齿15并且可以具有对称的齿廓，该对称的齿廓具有构成在齿侧上的两个接触表面38。为了更好地理解，以下针对图中的四个推进元件30添加具有后缀a、b、c和d的附图标记，以便识别循环行程运动期间的不同运动。这些运动也在图4、图8、图12中借助箭头线表示。
从图3可以看出，推进元件30横向于纵向轴线X、即在横向轴线Y上彼此平行且并排或相邻地布置。
推进元件30与驱动轴20驱动耦合，由此驱动轴20的旋转运动导致或被转换成在行程轴线Z上的循环平移运动。在驱动轴20的绕转
Figure BDA0003723916450000091
过程中，相应推进元件30执行至少一个循环运动，并且在循环运动期间伸入和伸出至少一个齿条10以在纵向轴线X上产生推进力。这种循环行程运动可以例如描述为正弦曲线的完整周期，其中，相应推进元件30在循环行程运动中一次伸入齿条10或齿间隙16，一次完全伸出并返回到起始位置。不过，在本发明的意义内，也能够实现的是，相应推进元件30在绕转
Figure BDA0003723916450000101
期间执行多个循环行程运动。
至少两个推进元件30的循环行程运动以相位偏移
Figure BDA0003723916450000102
进行，由此推进元件30在驱动轴20的不同角位置处伸入或伸出齿条10。参照图4和图5可以看出，推进元件30a、30b、30c、30d在凸轮轴20的恒定转速时在不同时间点伸入和伸出齿间隙16。推进元件30a完全伸入并处于拐点。推进元件30d完全伸出并且也处于拐点。推进元件30b在伸出时处于循环行程运动中，并且推进元件30b在伸入齿条10时处于循环行程运动中。在图5中，这些运动借助箭头线表示。
在驱动轴20和相应推进元件30之间的驱动耦合通过引导器件进行，其中，引导器件可以与相应推进元件30有效接触。优选地，引导器件具有摩擦表面，该摩擦表面与推进元件30的相应摩擦表面相互作用，其中，驱动轴20的摩擦表面预给定推进元件30在垂直轴线Z上的位置。
为此，相应的摩擦面可以相互滑动，其中，推进元件30在滑动时偏转，以便伸入或伸出齿条。
参照图5，示出了在驱动轴20和相应推进元件30之间的耦合的示例性设计方案，其中，可以看出，驱动轴20包括凸轮轴，并且相应推进元件30具有凹槽40。
凸轮轴22可以由多个凸轮轴盘24形成，其中，优选地，每个推进元件30被分配一个凸轮轴盘24。相应凸轮轴盘24与驱动轴20抗旋转地并且围绕横向轴线Y以角度β相对于彼此旋转地布置。由此，可以在相应推进元件的循环行程运动中实现相位偏移。在各自具有推进元件30的所示实施例中，角度β可以是90°。
根据图3和图4中的图示，驱动轴20穿过凹槽40中的推进元件30并且可以由轴承58在侧部、优选地在推进元件30的两侧以支承方式支撑。
也参见图13，凹槽40可以以通孔或穿孔的方式构成。凹槽40在纵向轴线X上具有最大宽度B并且在行程轴线Z上具有高度H。凹槽40在纵向轴线X上由两个侧表面42、43包围并且在行程轴线Z上由两个纵向表面44、45包围。高度H优选地至少与宽度B一样大，其中，进一步优选地，高度H大于宽度B，即H≥B。
在驱动轴20或凸轮轴22和推进元件30之间的驱动耦合在凹槽40中通过在凸轮轴盘24的摩擦表面和凹槽40的纵向表面44、45之间的有效接触进行。通过在凸轮轴22和相应推进元件30之间的耦合，推进元件30可以被压入齿条10中并且再次被压出，而不必为此设置单独的复位器件。
为了压入，向面向齿条10的纵向表面44进行凸轮轴盘24的力施加，并且为了压出，向背离齿条10的纵向表面45进行力施加。
凸轮轴盘24如此设计，使得至少一个推进元件30在驱动轴20以恒定的角速度旋转时基本上以恒定的速度被压入和压出齿条10。由此，在行程轴线Z上产生相应推进元件30的尽可能线性或恒定的运动。
更具体地，凸轮轴盘24在图示的实施例中构成为心形并且具有第一部段26和第二部段27，该第一部段26和该第二部段27各自通过半圆延伸。第一部段26和第二部段27镜像对称地构成并且近似具有螺旋的走向。相应部段26、27的螺旋形走向如此选择，使得纵向轴线X和摩擦表面之间的距离在绕转方向上随着凸轮轴盘24的绕转角的增加而近似恒定地变化。在凸轮轴盘24的恒定旋转时，在第一部段26中，半径随着旋转而线性增加，并且在第二部段27中，半径线性减小。两个部段26、27的半径如此选择，使得摩擦表面16的两个直径侧之间的距离近似对应于凹槽25的宽度B。由此看出，当凸轮轴盘24旋转时，凸轮轴盘24的表面中心点在横向方向Y上正好平行于纵向轴线X移动。
在第一部段26和第二部段27之间分别构成有过渡部28，该过渡部28将螺旋形走向连接。过渡部28以过渡半径的方式构成，并且可以在优选和图示的实施例中近似对应于凹槽40的宽度B。为了避免凸轮轴盘24在凹槽40中的楔入或卡住，可以如此选择过渡部28，使得两个相对的沿直径构成的过渡部28之间的距离为凹槽40的宽度B的最小90％，优选大于95％。
为了在将相应推进元件30压入齿条10或其齿间隙16时产生相应的推进力，齿条10和推进元件30或推进齿35的相应接触表面18、38必须在纵向轴线X上以偏移相互接合，其中，偏移量ΔX与相位偏移
Figure BDA0003723916450000111
直接相关。
参见图3，根据图3至图6中的实施例，偏移ΔX由具有螺旋角α的斜齿部来实现。
推进齿35都构成相同并且也具有斜齿部，该斜齿部与齿条10的斜齿部对应。斜齿部的螺旋角α由推进元件30的尺寸和数量预给定，其中，y是至少两个推进元件30之间在横向轴线Y上距几何中心的距离，k是推进元件30的数量，并且x是在纵向轴线X上的齿条10的两个齿15之间的距离：
Figure BDA0003723916450000121
对于从斜齿部产生的相应推进元件30之间的偏移ΔX，产生以下关系式，其中，x是齿条10的两个齿15之间的距离，k是推进元件的数量或n是相位偏移的分数：
Figure BDA0003723916450000122
或
Figure BDA0003723916450000125
偏移ΔX与根据图3的相应齿15的横向轴线Y上的相应几何中心有关。
在根据图6至图9的第二实施例中，偏移ΔX由多个齿条10实现，其中，齿条10′、10″、10″′和10″″被分配给相应推进元件30，相应推进元件30可以伸入和伸出该齿条10′、10″、10″′和10″″。齿条10′、10″、10″′和10″″可以作为单独部件或作为整体构件单件式构成。
推进齿35和齿条10′、10″、10″′和10″″的齿15都具有直齿部。另外，线性驱动器1的结构和功能对应于第一实施例。
根据图7和图9，在纵向轴线X上的齿条10′、10″、10″′和10″″的齿15之间的偏移ΔX可以通过以下关系式来描述，其中，x是齿条10的两个齿15之间的距离，k是推进元件的数量或n是相位偏移的分数：
Figure BDA0003723916450000123
或
Figure BDA0003723916450000124
根据图10至图14的第三实施例的特征在于，从图11和图13可以看出，齿条10具有在横向轴线Y上连续的直齿部。偏移ΔX由不同设计的推进元件30实现，这些推进元件30在图中用附图标记30′、30″、30″′、30″″标识。
参照图14可以看出，从推进元件30′、30″、30″′、30″″到推进元件30′、30″、30″′、30″″在横向轴线Y上的推进齿35之间存在偏移。根据图14的在纵向轴线X上的推进元件30′、30″、30″″、30″″′的推进齿35之间的偏移ΔX可以通过以下关系式来描述，其中，x是齿条10的两个齿15之间的距离，k是推进元件30的数量或n是相位偏移的分数：
Figure BDA0003723916450000131
或
Figure BDA0003723916450000132
另外，根据第三实施例的线性驱动器1的结构对应于根据第一实施例的在前面详细描述的线性驱动器1。
在此处，为了完整起见，说明的是，这三个实施例之间的组合是可能的。
附图标记说明：
1 线性驱动器
2 座椅纵向调节装置
3 机动车辆
10 齿条
15 齿
16 齿间隙
18 接触表面
20 驱动轴
22 凸轮轴
24 凸轮轴盘
26 第一部段
27 第二部段
28 过渡部
30 推进元件
32 支承表面
35 推进齿
38 接触表面
40 凹槽
42 侧表面
43 侧表面
44 纵向表面
45 纵向表面
50 滑座
52 线性引导器件
54 壳体部
56 壳体部
58 轴承
60 驱动器
65 变速器
i 在驱动轴绕转时的推进元件的循环行程运动的数量
k 推进元件30的数量
n 相位偏移的分数
x 齿15/35之间的距离
y 距离
X 纵向轴线
Y 横向轴线
Z 行程轴线
ΔX 偏移
α 螺旋角
β 齿面角
Figure BDA0003723916450000141
绕转
Figure BDA0003723916450000142
相位偏移

Claims (26)

1.一种线性驱动器(1)，其具有：
-至少一个齿条(10)，所述齿条(10)沿着纵向轴线(X)布置并具有多个齿(15)；
-驱动轴(20)，所述驱动轴(20)横向于所述纵向轴线(X)布置在横向轴线(Y)上；以及
-至少两个推进元件(30)，所述至少两个推进元件(30)各自具有至少一个推进齿(35)，
-其中，所述至少两个推进元件(30)可以在行程轴线(Z)上线性移动，所述行程轴线(Z)横向于所述纵向轴线(X)且横向于所述驱动轴(20)取向，
-其中，所述至少两个推进元件(30)与所述驱动轴(20)如此驱动耦合，使得所述至少两个推进元件(30)在所述驱动轴(20)的绕转
Figure FDA0003723916440000014
过程中执行至少一个循环行程运动并且伸入和伸出所述至少一个齿条(10)以在所述纵向轴线(X)上产生推进力，以及
-其中，所述至少两个推进元件(30)伸入和伸出所述至少一个齿条(10)是以相位偏移
Figure FDA0003723916440000013
进行。
2.根据权利要求1所述的线性驱动器(1)，其特征在于，以下适用于所述至少两个推进元件(30)的循环行程运动相对于所述驱动轴(20)的绕转
Figure FDA0003723916440000011
的相位偏移
Figure FDA0003723916440000012
3.根据权利要求1所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个推进元件(30)中的一个的所述至少一个推进齿(35)相比所述至少两个推进元件(30)中的另一个的所述至少一个推进齿(35)相对于所述驱动轴(20)以偏移(ΔX)布置在所述纵向轴线(X)上，和/或所述至少两个推进元件(30)中的一个可以伸入和伸出的所述至少一个齿条(10)的所述至少一个齿(15)相比所述至少两个推进元件(30)中的另一个可以伸入和伸出的所述至少一个齿条(10)的所述至少一个齿(15)以偏移(ΔX)布置在所述纵向轴线(X)上。
4.根据权利要求1所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少一个齿条(10)和所述至少两个推进元件(30)具有呈螺旋角(α)的斜齿部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，针对所述至少两个推进元件(30)各自设置有齿条(10)，其中，所述相应齿条(10)的所述齿(15)在所述纵向轴线(X)上具有对应于所述相位偏移
Figure FDA0003723916440000021
的偏移(ΔX)。
6.根据权利要求1所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个推进元件(30)具有多于一个推进齿(35)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个推进元件(30)构成相同。
8.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个推进元件(30)横向于所述纵向轴线(X)且彼此平行且相邻地布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个推进元件(30)各自具有凹槽(40)，并且所述驱动轴(20)与所述相应推进元件(30)在所述凹槽(40)中驱动耦合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述驱动轴(20)包括凸轮轴(22)，并且所述驱动轴(20)通过所述凸轮轴(22)与所述至少两个推进元件(30)驱动耦合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述凸轮轴(22)包括至少两个凸轮轴盘(24)，所述凸轮轴盘(24)横向于所述纵向轴线(X)平行且间隔开地布置。
12.根据权利要求11所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个凸轮轴盘(24)围绕所述纵向轴线(X)角度偏移地以角度(β)布置。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个凸轮轴盘(24)围绕所述纵向轴线(X)不对称地构成。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少两个凸轮轴盘(24)如此设计，使得所述至少两个推进元件(30)在所述凸轮轴(20)以恒定的角速度旋转时基本上以恒定的速度被压入和压出所述齿条(10)。
15.根据权利要求11或12中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述凸轮轴盘(24)具有引导器件，所述引导器件预给定所述驱动轴(20)的绕转
Figure FDA0003723916440000031
期间的循环行程运动。
16.根据权利要求15所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述凸轮轴盘(24)上的所述引导器件在绕转方向上以距所述纵向轴线(X)的距离(A)构成，并且所述距离(A)的变化在至少一个第一部段(17)中在绕转方向上近似线性地增加并在至少一个第二部段(18)中在绕转方向上线性地减少。
17.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述至少一个第一部段(26)和所述至少一个第二部段(27)通过倒圆的过渡部(28)连接。
18.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述第一部段(26)通过第一半圆延伸，并且所述第二部段(27)通过第二半圆延伸。
19.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述凹槽(40)的宽度(B)如此选择，使得所述凸轮轴盘(24)近似无间隙地被包围。
20.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述凹槽(40)的高度(H)如此选择，使得所述凸轮轴盘(24)近似无接触。
21.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述相应推进齿(35)和/或所述齿(15)对称地且对应地构成。
22.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，设置有滑座(50)，并且所述驱动轴(20)和所述至少两个推进齿以支承方式保持在所述滑座(50)中。
23.根据权利要求22所述的线性驱动器(1)，其特征在于，所述滑座(50)具有至少一个线性引导器件(52)，所述至少两个推进元件(30)由所述线性引导器件(52)在所述行程轴线(Z)上线性引导。
24.根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)，其特征在于，设置有驱动器(60)，其中，所述驱动器(60)驱动所述驱动轴(20)。
25.一种座椅纵向调节装置(2)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的线性驱动器(1)。
26.一种机动车辆(3)，其具有根据权利要求1至24中任一项所述的线性驱动器(1)和根据权利要求25所述的座椅纵向调节装置(2)。
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