CN1239920A - 调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无级的、双向作用的调节装置，它具有一驱动元件(1)、一可通过驱动元件(1)的动作调节角度的从动元件(2)和一设置在驱动元件(1)与从动元件(2)之间并包括一固定装置的步进转换机构。固定装置在由于驱动元件(1)的动作而到达锁紧位置时锁住其旋转方向与驱动元件(1)相反的从动元件(2)的转动。无级的步进转换机构有一离合装置(5、6)和一制动装置(3、7)，离合装置在驱动元件(1)动作时可受力相配地与驱动元件(1)连接并与从动元件(2)连接，制动装置在驱动元件(1)停止时受力相配地锁住离合装置(5、6)。
Description
本发明涉及一如权利要求1的前序部分所述的双向作用的无级调节装置。
从DE 3608858A1已经知道有一种在车辆座椅中用于座椅高度调节和座椅靠背倾斜度调节的可调节的和可固定的步进转换机构，它有一用作支架的第一铰接臂和一用于调节的带齿的调节轮以及具有两个载体的操作臂，在铰接臂中支承一与第二铰接臂旋转地连接的轴。在轴与调节轮之间设置有两个螺旋弹簧，它们弹性地靠在一接纳套筒中并相反地布置，而且在两侧都有间隙地以一个端部区靠在轴上，以另一个端部区靠在与调节轮旋转地连接的挡块上。在操作臂通过一刚性地与操作臂连接的把手的来回摆动(“泵动”)而摆动时，挡块首先撞击在阻止轴沿同一旋转方向旋转的螺旋弹簧上，接着在继续摆动时，松开此螺旋弹簧并接着将进一步的摆运动传到轴上。
由于载体与带齿的调节轮之间的齿啮合，可使从DE 3608858A1知道的自锁式步进转换机构只能有级地调节座椅高度和座靠背倾斜度。此外，该已知的步进转换机构由于其特殊的功能方式不允许对不同的安装深度和力从操作杠杆传递至轴时的不同传动此有结构形式的变化。
本发明的目的为提供一前述类型的自锁式步进转换机构，它可以无级调节并通过模块结构方式和可能采用冲压零件和深拉零件而廉价地和用各种变型制造。
此目的将按照本发明通过权利要求1的特征解决。
按照本发明的解决方法可以无级地调节自锁式步进转换机构，并通过模块式结构形式和可能采用冲压零件和深拉零件而保证廉价地制造和用于不同的结构深度、表面和传动比的不同结构形式。
为了做出一种平面的和具有最小直径的调节装置，离合装置布置成与制动装置同心。
另一种方案为离合装置布置成同轴并沿轴向与制动装置错开。此实施形式的特点为整体直径小并特别适用于在所提供的径向位置较小时的布置。
在又一种方案中，离合装置和制动装置可并排放置并可通过一形状相配的连接装置彼此连接，由此可在调节装置的驱动侧与从动侧之间提供一速比，该调节装置一方面使调节装置的驱动侧的游隙最小，另一方面在驱动侧与从动侧之间产生几乎任意的传动比，以用于调节驱动力或调节行程。
按照本发明的解决方案的有利的改进的特征为，无级的步进转换机构包括一复位装置，后者在调节运动之前在离合装置锁住时将驱动元件往回送至开始位置。
驱动元件的复位在离合装置锁住时使驱动元件在一个对使用者有利的位置上更易于“泵动”，此时，无级调节的可能性允许驱动元件有任意的角度位置。
离合装置的结构的特征为，有一与驱动元件的驱动轴共轴线布置的载体，和一包围此载体并与驱动元件形状相配地连接的、作为活套弹簧构成的驱动弹簧。
载体的相对于驱动元件的驱动轴的共轴线布置及其在驱动元件工作时的与驱动弹簧的受力相配的连接为调节装置的不同结构形式和调节装置的简单而价廉的结构提供了先决条件。此时，每个结构件都可尽可能地作为深冲件做出，使得可保证调节装置能简单而廉价地制造。
制动装置的有利的构形的特征为，有一与载体和驱动元件形状相配地连接并在驱动元件静止时受力相配地靠在局部固定的外壳件上的，作为活套弹簧构成的制动弹簧。
制动装置的这种实施结构可以使调节装置有不同的结构形式，并带有用于一无级步进转换机构的简单而低成本的制动器模块结构。
复位模块的有利的构造的特征为，有一复位弹簧，它靠在固定的外壳件的翼缘上并靠在一可旋转的、布置成与驱动元件的驱动轴共轴线的套筒的翼缘上，其中，套筒通过一翼缘形状相配地与驱动弹簧连接，而驱动弹簧在载体上的受力相配的支承则由于驱动力的结果被去掉。
作为自锁式接头附件的不同结构形式，首先可以是一平面的实施形式或一细长的实施形式，和一具有不同的驱动转矩转换的实施形式。
下面根据图中所示的实施例详细说明本发明所依据的思想，其中，本发明的思想的具体实现并不限于这些实施例。图中：
图1和图2示出了扁平结构形式的自锁式旋转接头附件的横剖面图和纵剖面图；
图3示出了细长结构形式的自锁式旋转接头附件的纵剖面图；
图4和5示出了在驱动元件和从动元件之间具有传动齿轮箱的自锁式旋转接头附件的侧视图和纵剖面图。
图1示出了具有无级的步进转换机构的无级双向作用的调节装置的纵剖面图，图2则示出其横剖面图。为了较好的区别，在图1和2中所示的调节装置的功能元件的一部分用阴影线或虚线表示。
调节装置有一驱动元件1，它包括一驱动杠杆11和一可绕一旋转轴10旋转的驱动轴12。一从动件2设置成与驱动轴12共轴线，它由一小齿轮21和一与小齿轮21连接的、具有挡块23、24的从动爪22组成，挡块面对着制动弹簧7的支腿。小齿轮21以来详细表示的方式与例如铰接臂20上的扇形齿轮啮合，该铰接臂可以是车辆座椅中的座椅高度调节装置或座椅靠背倾斜度调节装置的一部分。
一离合装置设置成与驱动轴12同心，前者由一盆形载体5和一驱动弹簧6组成，弹簧6作为活套弹簧(Schlingfeder)形成。驱动弹簧6的支腿61、62靠在驱动轴12的凹座或挡块13、14上并在驱动杠杆11沿一个或另一个调节方向动作时通过驱动轴12的挡块13、14移动，以张开驱动弹簧6，从而使后者受力相配地靠在盆形载体5的圆柱部分的内侧上。
由作为活套弹簧形成的制动弹簧7和一作为制动器外壳工作的壳体件3组成的制动装置同样同心于驱动元件1的驱动轴12布置。制动弹簧7由支腿71、72相对于载体5的挡块51、52有一最小的游隙，相对于从动爪22的挡块23、24有一较大的游隙。由于制动弹簧7在静止状态即在驱动杠杆11不动作时是受力相配地靠在盆形制动器外壳3的圆柱形部分的内壁上的，故在载体5作小的旋转时，制动弹簧7的外径变小或拉紧，由此去掉了在壳体件或制动器外壳3的内壁上的受力相配的支承。
可旋转的套筒8同样同心于驱动轴12被设置，它做成盆形并有一第一接受翼缘81，后者有游隙地靠在驱动弹簧6的支腿61、62上。一向外成一角度的第二接受翼板82用于支承在一同心于驱动轴12设置的复位弹簧9上，后者放置成包围制动器外壳3的圆柱形部分的外壁，并且以其支腿91、92同时靠在可旋转的套筒8的第二接受翼缘82和制动器外壳3的一个翼缘30上。
下面说明在图1和2中所示的具有无级步进转换机构的调节装置的功能形式。
在静止位置，即在驱动杠杆11不动作时，则如同前面所说明的那样，驱动弹簧6受力相配地锁靠在载体5的内壁上，制动弹簧7受力相配地靠在制动器外壳3的内壁上。在驱动杠杆11动作时，则驱动轴12沿一个或另一个旋转方向偏转并用有游隙地和驱动弹簧6的支腿61、62形成形状相配的一个或另一个挡块13、14产生驱动弹簧6的张开，以使驱动弹簧6受力相配地支承在载体5上。由于驱动弹簧6的支腿61、62与驱动轴12的挡块13、14的形状相配的连接，载体5跟着驱动轴12作旋转运动。
载体5的挡块51、52与制动弹簧7的支腿71、72的形状相配的连接在载体5偏转时使制动弹簧5拉紧，以致后者松开其在制动器外壳3的内壁上的受力相配的支承，载体5在基本未制动的情况下跟着驱动轴12作旋转运动，并将此旋转运动通过载体5在小齿轮的翼缘22上的形状相配的支承传至从动元件2上。此时，在载体5转动时，制动弹簧7以小的摩擦作用在制动器外壳3上滑动。
由于复位弹簧9的支腿91、92一方面靠在制动器外壳3的翼缘30上，另一方面靠在套筒8的第二接受翼缘82上，同时可旋转的套筒8的第一接受翼缘81有游隙地与驱动弹簧6的支腿61、62连接，故在驱动杠杆11转动时并由此使驱动轴12转动时，复位弹簧9张紧，而此时，可旋转的套筒8相对于制动器外壳3被预紧。由于这种预紧，可旋转的套筒8在作用在驱动杠杆11上的驱动力结束时将转回至其初始位置。此时，套筒用其第一接受翼缘81沿两个旋转方向拉紧驱动弹簧6，以使驱动弹簧6在载体5上的受力相配的支承被去掉。
通过可旋转的套筒8的第一接受翼缘81有游隙地与可旋转的套筒8连接的驱动轴12因而是驱动杠杆11，将由于复位弹簧9的弹簧力而跟随可旋转的套筒8作复位运动，直至复位弹簧9到达松开状态。
由于驱动弹簧6通过可旋转的套筒8的第一接受翼缘81而拉紧以及由此而产生的取消驱动弹簧6在载体5上的受力相配的支承，故载体5和与小齿轮21不可旋转地连接的从动元件2的翼缘22与套筒8以及驱动轴12和驱动杠杆11的复位运动脱开，以致从动元件2保持在偏转位置上。
如果在从动元件2上作用一大于在驱动元件1上的转矩，则与小齿轮21连接的爪22的支承边缘23、24沿张开制动弹簧7的方向与制动弹簧7的腿71、72相碰，以使其在制动器外壳3的内壁上的受力相配的支承加强，并由此将作用在从动元件2的小齿轮21上的力矩锁住。
当随着驱动杠杆11调节运动终止，驱动杠杆11按前述方式进行复位，以及载体5因而是小齿轮21与复位运动脱开时，也会产生这种作用。当驱动杠杆11作复位运动时作用在小齿轮21上的转矩将立即引起制动弹簧7在制动器外壳上的受力相配的支承，以致从动元件2的小齿轮21被保持在偏转位置上。只有在驱动杠杆11沿相反的旋转方向运动时，才能按前面所述的方式导致回复从动元件2的偏转位置。
在图3中用纵向剖面示出的实施形式特征在于其总体的小直径并特别适合于所给的径向位置较小时的布置。在此实施形式中，单个的结构组件特别是弹簧元件并不同心，而是布置成与驱动轴12或转轴10共轴线。不过，此调节装置的单个的功能模块的配合作用相应于与前面所描述的实施例有关的工作方式。
驱动杠杆11有一与转轴10共轴线地布置的轴颈销15，它形成用于同心于轴颈销15布置的驱动弹簧6的支腿61的第一挡块16。驱动杠杆11的一个翼缘17靠在驱动弹簧6的第二个支腿62上，以使在驱动杠杆11沿一个或另一个旋转方向动作时，在驱动轴12上预紧的驱动弹簧6受力相配地与驱动轴12连接。
驱动轴12承载有与其形状相配地连接的载体5，后者的爪51、52靠在制动弹簧7的支腿71、72上，制动弹簧在松开的状态受力相配地靠在制动器外壳3上。通过载体5在制动弹簧7上的作用，后者在制动器外壳3上的受力相配的支承松开，以使由驱动杠杆11施加的转矩被传到载体5上，从而使载体5基本未制动地跟随驱动轴12的旋转运动，并且通过载体5在小齿轮21的翼缘22上的形状相配的支承将此旋转运动传到从动元件2上。此时，在载体5旋转时，制动弹簧7以小的摩擦作用在制动器外壳3上滑动。
与驱动轴12的一部分同心地布置的复位弹簧9以其支腿91、92靠在可旋转的套筒8的翼缘81和壳体盖4上。套筒8进一步通过翼缘81与驱动弹簧6的支腿62连接，以使在调节运动结束后，在下一个复位运动中，由于复位弹簧9在壳体盖4和可旋转的套筒8或驱动轴12之间的预紧而通过驱动杠杆11使可旋转的套筒8沿与调节运动相反的旋转方向往回移动，并通过翼缘81和驱动弹簧6的支腿61松开，以致驱动弹簧松开其在驱动轴12上的受力相配的支承。由于复位弹簧9的复位运动，驱动杠杆11回归至初始位置，而不需要驱动轴12因而是载体5以及随之而来的小齿轮12一起运动。
在复位运动时或在从动侧有转矩超过驱动侧的转矩时，小齿轮的翼缘22直接作用在制动弹簧7的支腿71、72上，由此，制动弹簧7张大。由此，制动弹簧7受力相配地靠在制动器外壳3上，而且由小齿轮21施加的转矩立即减小。
在图4和5中所示的实施例示出了一种结构形式，它在调节装置的驱动侧与从动侧之间有一变速装置，后者一方面使调节装置的驱动侧的游隙为最小，另一方面在驱动侧与从动侧之间产生一几乎是任意的变速比，以用于调节驱动力或调节行程。
在此实施形式中，驱动弹簧6和制动弹簧7并排放置，并通过一剖分的载体5彼此连接，后者的最好作为冲压件做出的载体件5a和5b通过一扇形齿或平面齿连接彼此形状相配地结合。驱动杠杆11通过翼缘13或杠杆端部18作用在驱动弹簧6的支腿61、62上，并在调节运动时将驱动弹簧6拉到第一载体件5a上，并通过驱动弹簧6在第一载体件5a的圆柱形部分上的受力相配的支承将由驱动杠杆11施加的驱动运动传至第一载体件5a上。与此同时，驱动力被传至可旋转的套筒8上，通过套筒的旋转，复位弹簧9以其支腿端91、92被预紧在可旋转的套筒8与壳体件30之间。
通过两个载体件5a和5b的啮合，第一载体件5a的驱动运动被传至另一载体件5b上，后者通过在制动弹簧7的支腿上的支承拉紧制动弹簧7并由此松开其与壳体件31的受力相配的支承。由此，当制动弹簧7在壳体件31上作滑动支承时，第二载体件5b可不受妨碍地跟随驱动运动并将此运动通过第二载体件5b与小齿轮21的形状相配的连接传至小齿轮21上。
在小齿轮21上作用有大于驱动侧的转矩的转矩时，从小齿轮21出发的旋转运动使制动弹簧7张开，从而使后者受力相配地支承在壳体件31上并由此直接减小来自小齿轮21的转矩。
在复位阶段，复位弹簧9以前面所描述的方式作用在可旋转的套筒8上，后者再次张大驱动弹簧6并由此去掉与第一载体件5a的接合。驱动杠杆11通过靠在复位弹簧9上的翼缘81复位。
本发明的特点不限于前面所描述的实施例，而是也可以延伸至所述的变型的组合及其结构，后者不同于前述各种结构细节地采用了功能元件特别是按照本发明的自锁式无级步进转换机构的功能模块。
Claims (15)
1.无级的、双向作用的调节装置，它具有一驱动元件、一可通过驱动元件(1)的动作调节角度的从动元件(2)和一设置在驱动元件与从动元件之间的步进转换机构，后者包括一可在驱动元件(1)动作时与其受力相配地连接并与从动元件(2)连接的离合装置(5、6)以及一制动装置(3、7)，该制动装置在驱动元件(1)停止时受力相配地锁住离合装置(5、6)，其特征为，离合装置(5、6)由一与驱动元件(1)作用相连的、可扩开的离合元件(6)和一在驱动侧受载时与可扩开的离合元件(6)受力相配的爪状离合元件(5)组成，后者与从动侧的爪状离合元件(22)接合；以及从动元件(2)与一可扩开的制动元件(7)作用相连，所述的制动元件在从动侧受载时与制动装置(3、7)处于受力相配的连接。
2.如权利要求1的调节装置，其特征为，离合装置(5、6)同心于制动装置(3、7)设置。
3.如权利要求1的调节装置，其特征为，离合装置(5、6)布置成与制动装置(3、7)共轴线并沿轴线方向错开。
4.如权利要求1的调节装置，其特征为，离合装置(5、6)与制动装置(3、7)并排放置并通过一形状相配的连接装置(5a、5b)彼此连接。
5.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，无级的步进转换机构包括一复位装置(9、30、82)，它在离合装置(5、6)锁住时在调节运动之前将驱动元件(1)回复至初始位置。
6.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，爪形离合元件由一与驱动元件(1)的驱动轴(12)共轴线地设置的载体(5)组成，可扩开的离合元件由一包围载体(5)并与驱动元件(1)形状相配地连接的作为活套弹簧形成的驱动弹簧(6)组成。
7.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，制动装置(3、7)由一作为活套弹簧形成的制动弹簧(7)组成，该弹簧形状相配地与载体(5)和从动元件(2)连接并在驱动元件(1)停止时受力相配地靠在一固定的壳体件(3)上，它支承在固定的外壳(3)上。
8.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，复位装置(8、9、30、81、82)由一复位弹簧(9)组成，该弹簧靠在固定的壳体件(3)的一个翼缘(30)和可旋转的、设置成与驱动元件(1)的驱动轴(12)共轴线的套筒(8)的翼缘(81)上；以及套筒(8)通过翼缘(81、82)与驱动弹簧(6)形状相配地连接并在驱动力结束时去掉驱动弹簧(6)在载体(5)上的受力相配的支承。
9.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，套筒(8)、载体(5)和壳体件(3)由包围驱动元件(1)的驱动轴(12)而彼此同心地布置的圆柱体组成；驱动弹簧(6)布置成包围套筒(8)并以其支腿(61、62)在驱动轴(12)的凹座中或在其挡块(13、14)上接合；载体(5)有用于接纳制动弹簧(7)的支腿(71、72)的凹座或支承边缘(51、52)，该弹簧至少部分地包围该载体(5)；壳体件(3)包围制动弹簧(7)；以及在制动弹簧(7)和载体(5)的周围的一部分上至少有从动元件(2)的一个爪(22)靠在制动弹簧(7)的支腿(71、72)上。
10.如权利要求8的调节装置，其特征为，复位弹簧(9)同样作为活套弹簧形成并包围壳体件(3)；以及复位弹簧(9)的支腿(91、92)一方面靠在壳体件(3)的一个翼缘(30)上，另一方面靠在可旋转的套筒(8)的一个翼缘(82)上。
11.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，驱动元件(1)的驱动轴(12)、壳体件(3)、可旋转的套筒(8)、载体(5)和从动元件(2)基本做成圆柱形并彼此共轴线地布置；驱动弹簧(6)设置在从动元件(2)和可旋转的套筒(8)的同心部分之间并以其支腿(61、62)与驱动元件(1)和可旋转的套筒(8)的翼缘形状相配地连接；以及制动弹簧(7)设置在壳体件(3)和载体(5)的同心部分之间并以其支腿(71、72)靠在载体(5)的翼缘(51、52)上。
12.如权利要求8的调节装置，其特征为，复位弹簧(9)为活套弹簧并包围驱动轴(12)；以及复位弹簧(9)的支腿(91、92)一方面靠在壳体盖(4)的一个翼缘(40)上，另一方面靠在可旋转的套筒(8)的一个爪(81)上。
13.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，驱动元件(1)、可旋转的套筒(8)、载体(5)和从动元件(2)沿驱动轴(12)的方向依次布置。
14.如前述权利要求的至少一项的调节装置，其特征为，一第一壳体件(30)、驱动弹簧(6)和一第一载体(5a)布置成与驱动元件(1)的驱动轴(2)共轴线，一第二壳体件(31)、制动弹簧(7)和一第二载体(5b)布置成与从动元件(2)的轴共轴线；以及第一载体(5a)和第二载体(5b)彼此连接。
15.如权利要求14的调节装置，其特征为，第一壳体件(30)、驱动弹簧(6)与第一载体(5a)的轴向布置，和第二壳体件(31)、制动弹簧(7)与第二载体(5b)的轴向布置是并排放置的。
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