CN1951719A - 用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件 - Google Patents

用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件 Download PDF

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Abstract

一用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件具有一包括第一内齿形表面(20)的第一外齿轮(22)以及一包括第二内齿形表面(24)的第二外齿轮(26)。至少两个行星齿轮(30、32)与所述第一内齿形表面(20)和所述第二内齿形表面(24)啮合。一驱动的齿形恒星齿轮(36)与至少两个行星齿轮(30、32)啮合。所述诸行星齿轮(30)中的至少一个齿轮具有一环形弹簧(60)和所述环形弹簧(60)形成行星齿轮(30)的齿形表面，这可构造成沿径向实现弹性变形，并设计成所述环形弹簧(60)恒定地将一力作用在所述恒星齿轮(36)上和所述第一内齿形表面(20)及所述第二内齿形表面(24)上。或者所述恒星齿轮(36)包括一环形弹簧(44)，所述环形弹簧(44)形成所述恒星齿轮(36)的齿形表面的至少一部分，这可构造成沿径向实现弹性变形，并设计成所述环形弹簧(44)恒定地将一力作用在所述行星齿轮(30、32)上并用该力偏置这些行星齿轮以与所述第一内齿形表面(20)及所述第二内齿形表面(24)邻接。

Description

用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件
技术领域
本发明涉及一用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件。该铰链安装件具有一带有一第一内齿表面的第一外齿轮和一带有一第二内齿表面的第二外齿轮，使两个外齿轮能围绕铰链轴线相对于彼此进行调整。铰链安装件还具有至少两个行星齿轮，它们与第一外齿轮和第二外齿轮啮合，并各设置成围绕一行星齿轮轴线转动。一驱动的恒星齿轮具有一齿形表面并与至少两个行星齿轮啮合。
背景技术
人们已经提出了众多如此类型的铰链安装件，并且众所周知地广为应用；这样铰链安装件的实例揭示在美国专利No.5,183,447、DE 3201309 C2和DE 103 27 090A1中。
在如此类型的铰链安装件中，对于提供具有零间隙的铰链安装件来说，行星齿轮中的至少一个与外齿轮的两个内齿形表面精确地啮合是十分必要的。这样一铰链安装件通常用于机动车辆座椅的座椅背的斜倚角度的调整，而座椅背构成一相当长的杠杆臂，所以，铰链安装件必须设置有足够的间隙，以防止在座椅背上边缘处发生可感觉到的游隙。
发明内容
这正是本发明所要承担的工作。本发明的一个目的是进一步开发上述类型的铰链安装件，通过用于铰链安装件的行星齿轮中的至少一个具有一零间隙的配合，使两个外齿轮保持有零间隙，在任何速度下具有最小可能的间隙。
鉴于上述类型的铰链安装件，解决该目的在于：
-诸行星齿轮中的至少一个齿轮不是具有一环形弹簧就是由一环形弹簧形成，该环形弹簧形成行星齿轮的至少局部的齿形表面，这可构造成沿径向实现弹性变形，并设计成该环形弹簧永久地将一力作用在恒星齿轮上和第一内齿形表面及第二内齿形表面上，
-和/或恒星齿轮具有一环形弹簧，所述环形弹簧形成恒星齿轮的齿形表面的至少一部分，这可构造成沿径向实现弹性变形，并设计成该环形弹簧永久地将一力作用在行星齿轮上并用该力偏置这些行星齿轮以与第一内齿形表面及第二内齿形表面邻接。
在安装状态中，环形弹簧没有规定的形状；相反，每一调整它就改变其形状并在一次调整过程中保持恒定。它沿径向方向向外弹伸。在安装的状态中，并与恒星齿轮的齿形表面或已知的现有技术中的一个行星齿轮的齿形表面相比，该弹簧通常将不采纳圆形形状，但相反会采纳不同的形状和状态。环形弹簧设计成它必须使用一辅助装置才能进行安装。它必须借助于一辅助装置分别在行星齿轮和恒星齿轮以及内齿形表面的部位处沿径向向内推压。一旦移去辅助装置，环形弹簧就沿径向外弹伸，因此，至少在某些齿轮对之间，最好在铰链安装件的所有齿轮对之间提供一零间隙的配合。
本发明的齿隙补偿的实现在于，与可安装的刚性部分相比，环形弹簧是过尺寸的，并构造和设计成弹性，以恒定地将一力作用于与其接合的部分上，并推压这些部分达到零间隙的接合，而与对应的相对位置无关。环形弹簧的形状随着铰链安装件的调整位置而变化。它适于相应的情形。该环形弹簧是弹性装置，其储存将齿形表面推压到互相啮合状态所需的力。
在第一替代的实施例中，恒星齿轮不再构造成刚性和与通常那样成为一体的，但相反，其包括至少两个部分，即，一环形弹簧和一驱动部分。环形弹簧向外推压行星齿轮，以使它们与两个内齿形的表面也形成零间隙的接合。驱动部分可布置在环形弹簧内或沿轴向偏移在环形弹簧旁边。在第一情形中，环形弹簧具有一内驱动器区域，其接合驱动部分的一外驱动器区域。该种接合可导致扭矩从内部传递到环形弹簧。内和外部分互相接合，以通过它们的驱动器区域致使转动运动可被传递，而内部分不阻碍环形弹簧的径向运动。环形弹簧和驱动器部分连接成允许它们彼此相对地沿径向移动；只要可行，不应令它们沿圆周方向相对于彼此移动，以便使转动驱动没有齿隙。某些转动游隙可沿转动方向发生，但可采取措施来防止它。在第二情形中，根据现有技术，环形弹簧和轴向较短的恒星齿轮沿轴向以并排的关系彼此紧密相邻地布置。在这两种情形中，与现有技术的恒星齿轮相比，环形弹簧是过尺寸的。驱动部分具有一确定的转动轴线，例如，因此可承载该轴线。
在第二替代的实施例中，至少一个行星齿轮具有一环形弹簧或由一环形弹簧形成。因此，至少一个行星齿轮不再是刚性齿轮，但相反，可由环形弹簧形成并至少为另一零件，例如，一内件或轴向较短的现有技术的行星齿轮可轴向地设置在环形弹簧旁边。相对于现有技术的行星齿轮，环形弹簧是过尺寸的。借助于径向弹性设计和过尺寸，环形弹簧恒定地和施力地推压其自身进入一侧上的外齿轮的两个内齿形表面内以及进入另一侧上的恒星齿轮的齿形表面内。在第二替代的实施例中，本发明的齿隙补偿的实现在于，在安装状态中，至少一个行星齿轮恒定地将一力作用于恒星齿轮和内齿形表面上，而与对应的相对位置无关。
这两个替代实施例可同时地实施。这就是说，铰链安装件既可具有至少一个弹性的环形行星齿轮又可具有一带有内部和弹性外部的恒星齿轮。
在一改进的实施例中，如果允许恒星齿轮的齿形表面相对于铰链轴线沿径向方向移动的话，则是有利的。这可通过铰链轴线的对应的承载间隙予以实现。在第二替代的实施例中，恒星齿轮也可由一内部分和一能相对于彼此沿径向移动的外部分构成。承载齿形表面的外部分可构造成一环形弹簧，但它也可以是一刚性的环形齿轮。例如，外部分通过一橡胶环连接到铰链轴，该橡胶环是内部分的一组成部分。这能使外部分相对于内部分移动。
本发明允许有多个实施例。下文将讨论不同的实施例；它们不应理解为是一种限制，但相反它们借助于实例给出。
渐开线齿轮已被证明在齿轮互相啮合时特别地有效。在任何速度下，齿轮齿应构造成与对应的匹配齿啮合，以便邻接在体内的齿根面(tooth flank)处，而不是允许齿末端达到匹配齿形表面的两个齿之间的底部脊面。因此，弧形齿根面是特别地有利。
环形弹簧的力设计成：至少一个行星齿轮的齿与外齿轮的内齿邻接，以使齿变得搁置在至少两个齿根面上，显示进入各个外齿轮的相对的转动方向。
对于齿隙补偿，环形弹簧沿径向方向变形。为了使环形弹簧不太向外凸出到行星齿轮之间的自由空间内，其本身构造成足够地刚性和/或设置有邻接装置，以限制环形弹簧进入自由空间内的不希望的大的径向外弯曲。插入在行星齿轮之间的支承齿轮或导向部分可设置用于该目的。所述自由空间位于恒星齿轮和内齿形表面之间环形间隙内。
附图的简要说明
阅读附后权利要求书和以下对本发明实施例的非限制性的描述，将会更加明白本发明其它的特征和优点，本发明的实施例参照附图借助于实例给出。在所述附图中：
图1是第一实施例的组装立体图，其中，弹性的恒星齿轮沿轴向邻近于一驱动恒星齿轮，
图2是沿图1的线II-II的截面图，
图3是组装的铰链安装件的立体图，
图4是类似于图1的组装立体图，但现用于一第二实施例，其中，恒星齿轮是弹性的并具有一内部驱动器，
图5是沿图4的剖切平面V-V的截面图，
图6是类似于图1的组装立体图，但现用于一第三实施例，其中，一行星齿轮构造成弹性的，以及
图7是沿图6的线VII-VII的截面图。
具体实施方式
在一已知的方式中，铰链安装件具有一设置有第一内齿形表面20的第一外齿轮22和一设置有第二内齿形表面24的第二外齿轮26。两个外齿轮22、26可围绕一铰链轴线28转动，并相对于彼此可调整。
总共三个行星齿轮30-34与两个齿形的外齿轮22、26啮合。它们中的每一个与第一外齿轮22和第二外齿轮26啮合。第一和第二示范实施例中的行星齿轮30-34相同地构造。在第三示范实施例中，行星齿轮32和34相同地构造。外齿轮22、26不同之处在于，它们内齿形表面20、24的齿的总数，在具体的示范实施例中，它们相差三个齿。行星齿轮30-34与恒星齿轮36啮合；它借助于铰链轴29被驱动，使铰链轴线28作为轴线。用于承载铰链轴29，在外齿轮22、26中设置多个孔。它承载有轴承间隙。铰链轴29被一电机或一手柄驱动，这以已知方式发生，所以它们两者都未示出。
为了简化起见，两个外齿轮22、26的齿数差异不能在图中详细地可见；在原理上它是已知的，不需单独地示出。
各个行星齿轮30-34具有一自由行星齿轮轴线40，在一调整运动的情形中，它可围绕该轴线转动。可以设置一形成轴承孔的导向部分，轴承孔用于行星齿轮30-34的轴承轴颈支承。原则上，行星齿轮30不需承载在轴承上。
在所示示范实施例中，各外齿轮22、26形成在一板形的结构中。内齿形表面20、24通过压花制成。两个齿形表面具有同心的齿顶圆38和齿根圆40。两者还具有一同心的边缘；所述两个边缘被一保持环42包围并固定在一起。为了将铰链安装件固定到一机械调整装置(这里未予示出)上，例如，在一座椅载体和一座椅靠背之间，螺栓44从外齿轮22、26的外侧突出，对应的零件可以众所周知的方式固定到其上。
在图1至3所示的第一示范实施例中，恒星齿轮36构造成弹性的。为此目的，恒星齿轮36包括一第一环形弹簧44并还具有一驱动部分46。驱动部分是现有技术的恒星齿轮，但它具有比现有技术的驱动齿轮短的轴向长度(如图1所示)。缺少的轴向长度由第一环形弹簧44占据。第一环形弹簧44和驱动部分46都是齿形的，两者一起形成恒星齿轮36的齿形表面。它构造成弹性地可变形并设计成恒定地将一力作用在行星齿轮30-34，并恒定地推压这些行星齿轮30-34邻接抵靠两个内齿形表面20、24。为此目的，第一环形弹簧44相对于齿形的驱动部分46具有一定的过尺寸；它比驱动部分略微地大一些，例如，最大地稍大5％，具体来说，最大地稍大1％。因为过尺寸，当组装铰链安装件时，如果没有辅助装置就不能安装第一环形弹簧44。它必须径向地压缩。为此目的，利用一辅助装置(未示出)，其在行星齿轮30-34部位处径向地压缩第一环形弹簧44。第一环形弹簧44由此发生变形。组装之后，移去辅助装置。然后，第一环形弹簧44沿径向向外推，以致发生齿隙补偿。相比之下，驱动部分46是形状配合的，没有任何辅助装置也可进行安装。
第一环形弹簧44(第一和第二示范实施例)或第二环形弹簧60(第三示范实施例)是一由诸如弹簧钢那样对应的弹性材料制成的环，它具有一外齿形表面和一壁厚，可选择该壁厚以达到理想的弹簧特性，而在另一侧上提供足够的尺寸稳定性，以使第一环形弹簧44不会太多地凸出到自由空间48内。该自由空间38位于行星齿轮30-34之间，此外，还由内齿形表面20、22和恒星齿轮36的齿形表面形成。
在组装状态中，第一环形弹簧44不是像正常齿轮那样圆形，相反地，它略微地变形成三角形。第二环形弹簧60也可变形；它具有一近似的卵形。然而，该弹性变形很小，从图中不能容易地看出。第一环形弹簧44或第二环形弹簧60的过尺寸仅应大到能实现齿隙的补偿就可。较大的过尺寸会干扰实际操作。在组装状态中，第一环形弹簧44具有一直径50，具体来说，它是一齿顶圆的直径，其对应于围绕铰链轴线28的一内圆52的直径，并与行星齿轮30-34的齿根圆54接触，或略微地大些。“略微大些”皮理解为指一小于5％的量，较佳地小于2％，具体来说，小于1％。这以相等的方式适用于第二环形弹簧60。
在组装状态中，如图3所示，对于所有的实施例，铰链安装件对应于现有技术的铰链安装件。如此类型的铰链安装件也称之为圆板。
在第二示范实施例中，其示于图4和5中，恒星齿轮也是弹性的。现在，第一环形弹簧44延伸超过现有技术的恒星齿轮全部轴向长度，这就是说，它具有与行星齿轮30-34相同的厚度。它形成恒星齿轮36的全部齿形表面。一驱动部分46与第一环形弹簧44相连，所述驱动部分现作用在其内部而不分离，并如图1至3所示的第一示范实施例那样，沿轴向偏移。在第二示范实施例中，第一环形弹簧44形成一不圆的内部驱动器区域56。它接合铰链轴29的外驱动器区域58。该接合允许沿圆周方向传递扭矩，而允许第一环形弹簧44独立于外驱动器区域58沿径向方向移动。例如，内驱动器区域56通过多个厚度恒定的狭窄带实现，该狭窄带从第一环形弹簧44的一内壁向内并朝向中心突出。因此，外驱动器区域58形成有多个径向槽，它们沿径向形成在铰链轴29内。诸带能相对于槽径向地移动，但不沿圆周方向移动。其它的实施例也是可能的；橡胶元件也可形成驱动器区域56、58。
在图6和7所示的第三示范实施例中，径向弹性的不是恒星齿轮36而是其中一个行星齿轮，具体来说，是行星齿轮30。如图6所示，行星齿轮30构造成是第二环形弹簧60。第二环形弹簧60实际上与第二示范实施例中的第一环形弹簧44仅在尺寸上不同，两个环形弹簧可根据同样的原理进行构造。再者，第二环形弹簧60构造成允许施加进行齿隙补偿所需的径向力以便沿径向变形，同时仍具有足够的尺寸稳定性，防止其太多地凸出到自由空间48内。可以使用第二环形弹簧60的自由的内空间，例如，可设置一橡胶本体，并可设置一支承本体或一弹簧本体。
在第三示范实施例中，如果恒星齿轮36沿径向方向具有一定的游隙，则是有利的。为此目的，铰链轴29的轴承间隙在外齿轮22、26内的轴承之内就可以了。其它的可能性是，恒星齿轮36本身构造成允许有径向游隙，这可令其用一刚性齿形外环、一布置在其内侧上的橡胶环和被橡胶环包围的铰链轴29进行构造就可实现，这些零件非转动地连接在一起。
还可用与第一示范实施例类似的方式，从一轴向较薄的、正常的通常可安装的刚性的现有技术的行星齿轮30，该行星齿轮30具有一第二环形弹簧60，但它现在具有的径向尺寸小于图6中的尺寸，由此可构造径向弹性的行星齿轮30。
用于第一环形弹簧44辅助装置例如是带有三个钳夹的夹具，三个钳夹偏移120度并一起朝向一中心可移动，对于第二环形弹簧60，通常的夹具具有两个平的钳夹。
在图7中，设置一保持装置62，其呈一近似梯形本体的形式，它可防止第二环形弹簧60过分地凸出到自由空间48内。所示保持本体设置在环形弹簧60附近，并具有邻近于环形弹簧60和正常行星齿轮34的齿形表面的凹陷的限制表面，凹陷的限制表面防止环形弹簧60向外过度地凸出到所述空间内。保持本体可以是所述导向部分的部分。
较佳地，环形弹簧44、60中的至少一个用钢除外的材料制成。较佳地，其它零件，即，以下零件中的至少一个：驱动零件46、铰链轴28、第一内齿形的外齿轮22、第二内齿形的外齿轮26，它们都由钢制成，使所有所述的零件较佳地用钢制成。具体来说，钢之外的材料可以是钛。作为一种替代物，可采用一种金属(钛和钢之外)，只要它具有高的强度和足够的弹性模量。

Claims (10)

1.一用于机动车辆座椅的调整装置的铰链安装件，
—具有一包括第一内齿形表面(20)的第一外齿轮(22)，
—具有一包括第二内齿形表面(24)的第二外齿轮(26)，相对于所述第一内齿形表面(20)围绕一铰链轴线(28)可转动和可调整，
—具有至少两个行星齿轮(30、32)，各与所述第一内齿形表面(20)和所述第二内齿形表面(24)啮合，并设置成围绕一行星齿轮轴线(40)自由转动，以及
—具有一驱动的恒星齿轮(36)，包括一齿形的表面并与至少两个行星齿轮(30、32)啮合，
其特征在于，
—所述诸行星齿轮(30)中的至少一个齿轮包括一环形弹簧(60)或由一环形弹簧(60)形成，所述环形弹簧(60)形成所述行星齿轮(30)的至少局部的齿形表面，构造成可沿径向实现弹性变形，并设计成所述环形弹簧(60)恒定地将一力作用在所述恒星齿轮(36)上和所述第一内齿形表面(20)及所述第二内齿形表面(24)上，
—和/或所述恒星齿轮(36)包括一环形弹簧(44)，所述环形弹簧(44)形成所述恒星齿轮(36)的齿形表面的至少一部分，构造成可沿径向实现弹性变形，并设计成所述环形弹簧(44)恒定地将一力作用在所述行星齿轮(30、32)上并用该力偏置这些行星齿轮以与所述第一内齿形表面(20)及所述第二内齿形表面(24)邻接。
2.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，恒星齿轮(36)分为一环形弹簧(44)和一驱动部分(46)。
3.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，两个外齿轮(22、26)各具有一同心的边缘，这些边缘具有相同的直径，所述同心的边缘被一保持环(42)包围。
4.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，铰链轴线(28)在第一外齿轮(22)内或在与其连接的一部分内，和/或在第二外齿轮(26)内或与其连接的一部分内安装有轴承间隙，该轴承间隙大于在内齿形表面(20、24)内的行星齿轮(30-34)和恒星齿轮(36)的全部游隙。
5.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，恒星齿轮(36)的环形弹簧(44)具有一直径，该直径对应于围绕铰链轴线(28)的一内圆的直径，所述内圆相切于或相交于行星齿轮(30、32)的齿根圆(40)，和/或至少一个行星齿轮(30)的所述环形弹簧(60)具有一直径，该直径等于或略微大于在恒星齿轮(36)的齿根圆(40)的直径和内齿形表面的齿根圆(40)的直径之间的差。
6.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，第一内齿形表面(20)的齿数不同于第二内齿形表面(24)的齿数，齿数之差较佳地等于行星齿轮(30-34)的数量。
7.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，恒星齿轮(36)的环形弹簧(44)包括一内驱动器区域(56)，一驱动部分(46)包括一外驱动器区域(58)，所述内驱动器区域(56)和所述外驱动器区域(58)与一径向间隙啮合，并能传递扭矩。
8.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，环形弹簧(44、60)具有一径向位移，对于齿隙补偿需要弹簧的该径向位移的几分之一。
9.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，至少一个齿形表面包括弧形的齿根面，并较佳地构造成是一渐开线的齿形表面，更具体来说，行星齿轮(30、32)的至少一个的齿形表面和/或两个外齿轮(22、26)的内齿形表面包括弧形的齿根面，并较佳地构造成是渐开线的齿形表面。
10.如权利要求1所述的铰链安装件，其特征在于，设置保持装置(62)，防止环形弹簧太凸出进入形成在行星齿轮(30-34)、恒星齿轮(36)和内齿形表面(20、24)之间的一自由空间(48)内，具体来说，保持器本体设置在环形弹簧(44)附近，所述保持器本体包括邻近于环形弹簧的齿形表面的并防止所述环形弹簧(44)向外太凸出到所述空间(48)内的限制表面。
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