專(zhuān)利名稱(chēng)：用于使汽車(chē)座椅各部分定位的無(wú)空轉(zhuǎn)鉸接減速機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種無(wú)空轉(zhuǎn)鉸接減速機(jī)構(gòu)，特別適用于汽車(chē)座椅各部分的定位。
申請(qǐng)人的法國(guó)專(zhuān)利2624239公開(kāi)了一種鉸接減速機(jī)構(gòu)，它使用了兩個(gè)嵌入式行星齒輪系，其目的是盡可能地避免因制造公差及工作中的磨損造成的空轉(zhuǎn)。
這種現(xiàn)有技術(shù)裝置包括兩個(gè)形成一殼體的法蘭盤(pán)，其中一個(gè)法蘭盤(pán)是固定的，另一個(gè)是可動(dòng)的，每個(gè)法蘭盤(pán)都帶有內(nèi)齒圈，利用各種固緊裝置將該現(xiàn)有技術(shù)裝置的固定法蘭盤(pán)固定在座椅椅座部分的附件上，而將活動(dòng)法蘭盤(pán)固定在椅背部分的下部。
該殼體的內(nèi)部容納了四個(gè)行星齒輪，每個(gè)行星齒輪在一個(gè)支承面的兩側(cè)有兩個(gè)外齒圈，該支承表面是圓柱狀的并與齒圈同軸。
每個(gè)行星齒輪的第一齒圈這樣設(shè)計(jì)，即它同時(shí)與其中一個(gè)法蘭盤(pán)的齒圈和一個(gè)位于上述殼體中心的彈性空轉(zhuǎn)輪嚙合。
每個(gè)行星齒輪的第二齒圈這樣設(shè)計(jì)，即它與另一法蘭盤(pán)的齒圈嚙合并同時(shí)與一個(gè)控制齒輪嚙合，該控制齒輪位于中心并在這些行星齒輪的齒圈作用下可自動(dòng)對(duì)中。
控制齒輪與驅(qū)動(dòng)件連接，驅(qū)動(dòng)件或是借助于手動(dòng)控制或是借助于一個(gè)電機(jī)(可以是電動(dòng)，氣動(dòng)或其它電機(jī))完成兩個(gè)法蘭盤(pán)之間的角度定位。
該裝置包括一個(gè)彈性行星齒輪保持件，它僅用來(lái)定位行星齒輪并將其齒圈限制在與其中一個(gè)固定或可動(dòng)法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)的各自圓環(huán)內(nèi)。
盡管上述實(shí)施例對(duì)克服空轉(zhuǎn)問(wèn)題不失為一種可行的方案，但仍有兩個(gè)主要缺點(diǎn)。
首先，盡管行星齒輪保持件被設(shè)計(jì)成有足夠的撓性和彈性以消除制造公差，但當(dāng)強(qiáng)力載荷施加到機(jī)構(gòu)上時(shí)(例如兩個(gè)法蘭盤(pán)之間的強(qiáng)力扭矩)沒(méi)有足夠的剛性和強(qiáng)度以承受大的沖力和變形。當(dāng)機(jī)構(gòu)用于載荷較大的場(chǎng)合時(shí)，就造成消除空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的惡化。
另一方面，一旦使用這些機(jī)構(gòu)就會(huì)給控制件帶來(lái)“粒狀”感覺(jué)，甚至振動(dòng)，這是由于行星齒輪保持件使行星齒輪的齒圈恒定地作用在法蘭盤(pán)齒圈內(nèi)側(cè)因而出現(xiàn)討厭甚至有害的循環(huán)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是因輪齒的通過(guò)造成的。
基于上述這些情況，進(jìn)行了新的研究，這些研究證明有可能通過(guò)更簡(jiǎn)單的制造手段和更簡(jiǎn)便的安裝裝置來(lái)克服上述缺點(diǎn)，以提供一種在任何場(chǎng)合下都十分可靠的并且便宜的減速機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第一特征，特別用于使汽車(chē)座椅各部分定位的無(wú)空轉(zhuǎn)鉸接減速機(jī)構(gòu)包括一個(gè)固定法蘭盤(pán)和一個(gè)活動(dòng)法蘭盤(pán)，每個(gè)法蘭盤(pán)都有一個(gè)內(nèi)圓齒圈，兩個(gè)內(nèi)圓齒圈可以相互不同但位于相近的直徑上，兩個(gè)法蘭盤(pán)限定了容納至少三個(gè)行星齒輪的空間，每個(gè)行星齒輪在其圓柱狀支承面或凸緣的兩側(cè)有兩個(gè)外齒圈，每個(gè)行星齒輪的第一齒圈與其中另一個(gè)固定或可動(dòng)法蘭盤(pán)的一個(gè)齒圈嚙合，每個(gè)行星齒輪的第二齒圈與其中另一個(gè)固定或可動(dòng)法蘭盤(pán)的一個(gè)齒圈嚙合，并與一個(gè)原動(dòng)齒輪嚙合，該原動(dòng)齒輪相對(duì)于固定和可動(dòng)法蘭盤(pán)是浮動(dòng)安裝的并被固定在一根控制軸上，其中每個(gè)行星齒輪在中心軸線上有一圓柱狀(內(nèi)或外)支承面，用于使其本身對(duì)中并與一個(gè)星形行星齒輪保持件的一個(gè)互補(bǔ)圓柱狀(分別為外或內(nèi))支承面配合，該行星齒輪保持件具有足夠的彈性，用于連續(xù)地使行星齒輪的齒圈作用在它們各自的法蘭盤(pán)的齒圈內(nèi)側(cè)，因而消除了減速機(jī)構(gòu)的制造中固有的間隙，并也吸收了在作為車(chē)輛座椅活節(jié)鉸而使用減速機(jī)構(gòu)期間出現(xiàn)的過(guò)載載荷，而不會(huì)損壞減速機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，在上述空間內(nèi)最好安裝兩個(gè)星形行星齒輪保持件，在行星齒輪的每一側(cè)各有一個(gè)，因而使作用力更好地分布在這些行星齒輪上。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，當(dāng)承受重載荷時(shí)減速機(jī)構(gòu)可自我保護(hù)，這是由于行星齒輪的凸緣的直徑這樣決定，即當(dāng)減速機(jī)構(gòu)承受重負(fù)荷時(shí)這些凸緣接觸并作用在一起，從而使星形行星齒輪保持件免受任何損壞或有害的變形并提高了減速機(jī)構(gòu)的可靠性。
從下面的詳細(xì)描述中可更清楚地了解本發(fā)明的其它各種特征。
在附圖中通過(guò)非限定性舉例的方式示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1是可動(dòng)法蘭盤(pán)一側(cè)(見(jiàn)圖2的Ⅰ-Ⅰ線)所見(jiàn)的鉸接減速機(jī)構(gòu)的前視圖。
圖2是安裝好后的鉸接減速機(jī)構(gòu)的徑向斷面視圖。
圖3是沿圖2的Ⅲ-Ⅲ線所取的剖視圖。
圖4是沿圖2的Ⅳ-Ⅳ線所取的剖視圖，其中僅部分地示出了可動(dòng)法蘭盤(pán)。
圖5是與圖4對(duì)應(yīng)的視圖，其中安裝了第二行星齒輪保持件。
圖6是其中一個(gè)行星齒輪保持件的平面視圖。
圖7是沿圖6的Ⅶ-Ⅶ或所取的剖視圖。
圖8是一平面視圖，示出了其中一個(gè)行星齒輪的側(cè)面。
圖9是沿圖8的Ⅸ-Ⅸ線所取的剖視圖。
圖10是從圖8所示的行星齒輪的反面所見(jiàn)的行星齒輪側(cè)面。
圖11是原動(dòng)齒輪的平面視圖。
圖12是沿圖11的Ⅻ-Ⅻ線所取的剖視圖。
圖13是徑向剖視圖，示出了行星齒輪與行星齒輪保持件連接的另一實(shí)施例。
下面參照附圖，圖1和圖2示出了一個(gè)鉸接減速機(jī)構(gòu)，它主要由一個(gè)固定法蘭盤(pán)(1)組成，該法蘭盤(pán)(1)通過(guò)相互之間以120°角度分布的各種固定件2被安裝在座椅椅座部分的附件上，并常常在這些固定件2之間還包括突起(未示出)，它們相互之間也以120°分布，并與固定件2成60°，以便將固定法蘭盤(pán)1牢固地安裝在椅座部分的附件上?？蓜?dòng)法蘭盤(pán)3通過(guò)一個(gè)卷邊環(huán)4以已知的方法安裝在固定法蘭盤(pán)1上，從而允許可動(dòng)法蘭盤(pán)3可相對(duì)于固定法蘭盤(pán)1轉(zhuǎn)動(dòng)。
固定法蘭盤(pán)1包括一個(gè)內(nèi)圓齒圈5，而可動(dòng)法蘭盤(pán)3則包括一個(gè)內(nèi)圓齒圈6。
以上設(shè)計(jì)是常用的，不需更多的解釋。
在固定法蘭盤(pán)1的中心和可動(dòng)法蘭盤(pán)3的中心分別加工有用以穿過(guò)控制軸9的孔7和8，控制軸9驅(qū)動(dòng)原動(dòng)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)(參照?qǐng)D3)。
現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)作兩點(diǎn)評(píng)述
a)如圖3所示，控制軸9的斷面為多角形。因此控制軸9可以驅(qū)動(dòng)原動(dòng)齒輪10而不會(huì)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。當(dāng)然上述連接也可采用任何其它設(shè)計(jì)。
b)控制軸9可在座椅的內(nèi)側(cè)延長(zhǎng)，從而可受如電機(jī)的動(dòng)力控制，并當(dāng)座椅帶有兩個(gè)鉸接減速機(jī)構(gòu)時(shí)可與位于座椅另一側(cè)的另一鉸接減速機(jī)構(gòu)連接。
也可使控制軸9的外側(cè)(在可動(dòng)法蘭盤(pán)3的一側(cè))延長(zhǎng)，從而可使控制軸9受手動(dòng)控制，例如以眾所周知的控制手柄的方式控制。
固定件11安裝在可動(dòng)法蘭盤(pán)3的中間圓周上，從而使可動(dòng)法蘭盤(pán)3連接于椅背附件的底部。
與椅座部分的方式相同，固定件11之間也帶有以120°角分布的突起或凸出部。
當(dāng)然，這些凸出部在同一圓周上與固定件1成60°角分布。
由于固定法蘭盤(pán)1和可動(dòng)法蘭盤(pán)3的特殊形狀，很清楚當(dāng)這兩個(gè)零件一個(gè)安裝在另一個(gè)之上時(shí)，通過(guò)將可動(dòng)法蘭盤(pán)3置于固定法蘭盤(pán)1的圓形凹口1a內(nèi)可實(shí)現(xiàn)可動(dòng)法蘭盤(pán)3的對(duì)中，這樣就限定了一個(gè)用于容納四個(gè)行星齒輪15的自由空間，行星齒輪15相互之間以90°角分布并如圖8，9和10所示由一圓柱狀中心體16制成，在其中部有一與齒圈18，19同心的圓柱狀支承面或凸緣17。
除了制造公差造成的尺寸不同之外，四個(gè)行星齒輪15的尺寸大致相同。
原動(dòng)齒輪10(見(jiàn)圖11和12)帶有齒圈10a，用來(lái)與行星齒輪15的齒圈嚙合。
如上所述，原動(dòng)齒輪10是通過(guò)多角形花鍵與控制軸9嚙合的(見(jiàn)圖11)。從而可更好地夾緊并驅(qū)動(dòng)原動(dòng)齒輪10。
最后，在由兩個(gè)法蘭盤(pán)1和3所限定的空間內(nèi)帶有兩個(gè)星形的行星齒輪保持件20，由于保持件20的厚度要薄但必須能承受所要求的作用力及沖擊，所以它們由堅(jiān)固的有足夠彈性的高級(jí)金屬，一般是彈簧鋼制成。
如圖6所示，行星齒輪保持件20由四個(gè)分部20a，20b，20c和20d組成，每個(gè)分部的中心都有一個(gè)突起21，它面對(duì)行星齒輪保持件20的內(nèi)側(cè)并用來(lái)作為每個(gè)行星齒輪15的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。星形行星齒輪保持件20的分部20a，20b，20c和20d由加工在加寬部分23上的切口22分隔，這樣就使得每個(gè)星形行星齒輪保持件20具有足夠的柔性，并允許它們保持足夠的彈性能量以減少安裝預(yù)應(yīng)力，從而可使行星齒輪齒圈高效率地與法蘭盤(pán)齒圈配合。這樣，這些切口22將給每個(gè)分部20a，20b，20c和20d提供一定程度的獨(dú)立性，并容忍行星齒輪15之間可能的尺寸變化或法蘭盤(pán)1和3的齒圈的圓柱度誤差。
當(dāng)鉸接減速機(jī)構(gòu)如圖1和2所示的那樣安裝時(shí)，并當(dāng)希望改變椅背部分相對(duì)于椅座部分的位置時(shí)，即可通過(guò)上述裝置啟動(dòng)控制軸9，控制軸9驅(qū)動(dòng)齒輪10。
然后該運(yùn)動(dòng)被傳遞到雙動(dòng)行星齒輪15，它們以已知的方式使可動(dòng)法蘭盤(pán)3相對(duì)于固定法蘭盤(pán)1轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)選擇各齒圈的齒數(shù)即可決定其減速系數(shù)。行星齒輪保持件20施加在行星齒輪上的作用力以連續(xù)的方式作用在這些行星齒輪的中心圓柱孔16上。
當(dāng)減速機(jī)構(gòu)在固定法蘭盤(pán)1和可動(dòng)法蘭盤(pán)3之間承受一強(qiáng)力扭矩時(shí)，上述設(shè)計(jì)賦于凸緣17保護(hù)行星齒輪保持件20的功能。由于在現(xiàn)有技術(shù)中行星齒輪的外凸緣直接作用在彈性行星齒輪保持件上，故不可能有上述功能。
實(shí)際上，由于輪齒(通常為圓的漸開(kāi)線)的壓力角，當(dāng)在減速機(jī)構(gòu)的可動(dòng)法蘭盤(pán)3上施加一扭矩時(shí)，在行星齒輪15上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與行星齒輪保持件20的推力相對(duì)的徑向分力(指向中心)，但行星齒輪保持件20根據(jù)其作用必須要有足夠的撓性以容忍因不可避免的制造公差造成的尺寸變化，在現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中該分力就可能損壞行星齒輪保持件。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)減速機(jī)構(gòu)承受重載時(shí)，為了不致?lián)p壞行星齒輪保持件20或使其永久變形，行星齒輪的圓柱狀支承面或外凸緣17有這樣一個(gè)直徑，即在重載作用下，并在彈性行星齒輪保持件達(dá)到容許變形極限和機(jī)械應(yīng)力之前，這些行星齒輪將作用在一起。參見(jiàn)圖4，其中在凸緣之間示出了一個(gè)間隙J。當(dāng)減速機(jī)構(gòu)未承受重載時(shí)該間隙較小，并當(dāng)作用于可動(dòng)法蘭盤(pán)3的載荷變大并超過(guò)預(yù)定值時(shí)該間隙變?yōu)榱恪?br> 這樣一種設(shè)計(jì)顯著提高了行星齒輪保持件的性能，無(wú)論作用于減速機(jī)構(gòu)的應(yīng)力如何，行星齒輪保持件都能保持它們的效能，同時(shí)由于圓柱狀支承面或外凸緣17通過(guò)作用在一起可防止行星齒輪的輪齒從法蘭盤(pán)的齒圈脫平，這種設(shè)計(jì)也提高了減速機(jī)構(gòu)的整體性能。這種設(shè)計(jì)也限制了偏轉(zhuǎn)角，當(dāng)作用于可動(dòng)法蘭盤(pán)上的扭矩較大時(shí)可測(cè)出該偏轉(zhuǎn)角。這種無(wú)空轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)常被稱(chēng)為“剛性”。
應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明行星齒輪保持件20被設(shè)計(jì)成具有足夠的剛性以消除在產(chǎn)品各種應(yīng)用場(chǎng)合中的載荷作用下的空轉(zhuǎn)，并具有足夠的撓性以容忍和補(bǔ)償制造誤差。這些行星齒輪保持件20可由如平板彈簧鋼制成，然后通過(guò)鍛造加工出外圓柱狀支承面。
圖13示出了行星齒輪15和行星齒輪保持件20之間的另一種連接。這一實(shí)施例對(duì)某些制造工藝來(lái)說(shuō)十分有利，例如如果行星齒輪15是通過(guò)擠壓制成。如圖13所示，行星齒輪15未加工有一個(gè)中心孔，但有兩個(gè)與齒圈同心的外圓柱狀支承面24和25，它們不是與前述突起21配合而是位于行星齒輪保持件20的圓柱孔26內(nèi)并與其配合。
為了消除因輪齒通過(guò)造成的循環(huán)現(xiàn)象，應(yīng)選擇各種齒圈的齒數(shù)組合以防止產(chǎn)生各種同相嚙合，并防止造成被行星齒輪保持件的作用增強(qiáng)的不舒適感覺(jué)。
實(shí)際上，為了保證這種設(shè)計(jì)，法蘭盤(pán)的齒圈齒數(shù)應(yīng)當(dāng)這樣選擇，即法蘭盤(pán)1和3的齒數(shù)的積與行星齒輪15的數(shù)量之間的最大公約數(shù)通常等于1(單位)。在圖3和4中很清楚地示出了齒數(shù)的選擇，很清楚事實(shí)上不會(huì)造成同相嚙合，從而避免了硬點(diǎn)或振動(dòng)沖擊。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)空轉(zhuǎn)鉸接減速機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)固定法蘭盤(pán)(1)和一個(gè)可動(dòng)法蘭盤(pán)(3)，每個(gè)法蘭盤(pán)都有一個(gè)內(nèi)圓齒圈(5，6)，兩個(gè)齒圈可以相互不同但位于相近的直徑上，兩個(gè)法蘭盤(pán)限定了一個(gè)至少能容納三個(gè)行星齒輪(15)的空間，每個(gè)行星齒輪在其圓柱狀支承面或凸緣(17)的兩側(cè)有兩個(gè)外齒圈(18，19)，每個(gè)行星齒輪的第一齒圈與其中一個(gè)固定或可動(dòng)法蘭盤(pán)的一個(gè)齒圈嚙合，每個(gè)行星齒輪的第二齒圈與其中另一個(gè)固定或可動(dòng)法蘭盤(pán)的一個(gè)齒圈嚙合，并與一個(gè)原動(dòng)齒輪(10)嚙合，所述原動(dòng)齒輪相對(duì)于固定和可動(dòng)法蘭盤(pán)(1、3)是浮動(dòng)安裝的并被固定在一根控制軸(9)上，其中每個(gè)行星齒輪在中心軸線上有一圓柱狀(內(nèi)或外)支承面(16)，用于使其自動(dòng)對(duì)中并與一個(gè)星形行星齒輪保持件(20)上的一個(gè)互補(bǔ)圓柱狀(分別為外或內(nèi))支承面(2)配合，所述行星齒輪保持件具有足夠的彈性用于連續(xù)地使行星齒輪的齒圈作用在它們各自的法蘭盤(pán)的齒圈上，因而消除了所述減速機(jī)構(gòu)的制造中固有的間隙，并也吸收了在作為車(chē)輛座椅活節(jié)鉸而使用減速機(jī)構(gòu)期間出現(xiàn)的過(guò)載載荷，而不會(huì)損壞減速機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中行星齒輪(15)的凸緣(17)有一直徑，所述直徑這樣決定，即當(dāng)減速機(jī)構(gòu)承受重載時(shí)凸緣(17)相互接觸并作用在一起，從而使行星齒輪保持件(20)免受任何應(yīng)力和有害的變形，并通過(guò)防止齒圈(18，19)從法蘭盤(pán)(1，3)的齒圈(5，6)上脫開(kāi)而提高了減速機(jī)構(gòu)的可靠性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中法蘭盤(pán)(1，3)的齒數(shù)的積與行星齒輪的數(shù)量之間的最大公約數(shù)等于1(單位)，因而有可能消除因齒輪的通過(guò)產(chǎn)生的循環(huán)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象造成由行星齒輪保持件(20)的作用增強(qiáng)的不舒適感覺(jué)，硬點(diǎn)或振動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中行星齒輪保持件(20)包括分部(20a，20b，20c，…)，所述分部的數(shù)量等于行星齒輪的數(shù)量，每個(gè)分部都有一個(gè)突起(21)，它面對(duì)行星齒輪的內(nèi)側(cè)并位于加工在每個(gè)行星齒輪(15)的圓柱狀凹槽(16)內(nèi)而作為每個(gè)行星齒輪(15)的旋轉(zhuǎn)軸，所述分部由加工在加寬部分(23)上的切口(22)分隔從而使每個(gè)行星齒輪保持件(20)有足夠的柔性，這樣就使得這些行星齒輪保持件能保持足夠的彈性能量以減少安裝預(yù)應(yīng)力，從而可使行星齒輪(15)的齒圈高效率地作用在法蘭盤(pán)(1，3)的齒圈上，同時(shí)這些切口將保證各分部(20a，20b，20c…)之間有一定程度的獨(dú)立性，這樣就可更好地容忍行星齒輪(15)之間可能的尺寸變化或法蘭盤(pán)(1，3)的齒圈(5，6)的圓柱度誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中通過(guò)兩個(gè)位于上述空間內(nèi)的兩個(gè)星形行星齒輪保持件(20)使每個(gè)行星齒輪(15)位于法蘭盤(pán)(1，3)的齒圈(5，6)內(nèi)并處于受力狀態(tài)，一個(gè)行星齒輪保持件分別靠在行星齒輪(15)的一側(cè)，從而使作用力更好地分布在這些行星齒輪上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)構(gòu)，其中每個(gè)星形行星齒輪保持件(20)都是通過(guò)鍛造和切割一柔性彈性材料如彈簧鋼制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中所述行星齒輪(15)沒(méi)有中心孔(16)，每個(gè)行星齒輪有兩個(gè)與齒圈(18，19)同軸的外圓柱狀支承面(24，25)，它們位于加工在行星齒輪保持件(20)上的圓柱孔(26)內(nèi)并與其配合。
全文摘要
一種無(wú)空轉(zhuǎn)鉸接減速機(jī)構(gòu)，適用于使汽車(chē)座椅的各部分定位，其特征在于每個(gè)行星齒輪都有一中心圓柱狀(內(nèi)或外)支承面，用于自動(dòng)對(duì)中并與行星齒輪保持件上的互補(bǔ)圓柱狀(外或內(nèi))支承面配合，該保持件有足夠的彈性以連續(xù)地使行星齒輪的齒圈作用于它們各自的法蘭盤(pán)的齒圈，從而消除了制造中不可避免的間隙，并在作為活節(jié)鉸而使用減速機(jī)構(gòu)期間吸收任何重載，而不會(huì)損壞減速機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B60N2/225GK1059122SQ9010734
公開(kāi)日1992年3月4日 申請(qǐng)日期1990年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月31日
發(fā)明者伯納德·杰爾斯, 吉恩·M·珠迪克 申請(qǐng)人:Ets兄弟公司