CN102317107A - 驱动装置 - Google Patents

Abstract

在一种用于车辆座椅（1）的驱动装置中，具有属于车辆座椅（1）的框架（10），属于车辆座椅（1）、铰接到框架上且能够相对于框架围绕轴线（A）枢转的输出部（14a、14b）以及齿轮传动配合件（16），所述齿轮传动配合件（16）的两个配合件部分（16a、16b）在驱动状态下进行具有叠加的摆动运动的相对转动运动，一个配合件部分（16a）作用在输出部（14a、14b）上，另一个配合件部分（16b）被支承在框架（10）上，在作用在输出部（14a、14b）的配合件部分（16a）与输出部（14a、14b）之间设置在轴线（A）的周向上具有扭转刚性且同时在轴线（A）的径向上具有柔性的传递元件（25、35、37）。

Description

驱动装置

本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分所述的特征的驱动装置。

不考虑驱动装置的使用，相对于力引入部分静止的部件被表示成框架，并且相对于其能够枢转的部件被表示为输出部。

在车辆座椅中，公知的是使用四臂动态系统作为高度调节器，其中后上接头由于通常在该点处最小的力矩载荷并由于结构空间的原因而被锁定。通常，这通过锁定模块或承载齿轮马达来实现的，锁定模块几乎没有间隙或没有间隙，承载齿轮马达安装在框架上并经由后摇杆（=输出部）上的齿上的小齿轮起作用，由此再次在动态系统中最终形成没有间隙或弹性间隙。由于被开发用于调节靠背的摆动齿轮传动配合件原理上没有间隙并能够经得起传统高度调节的动力系统的上后部的铰接点处的所需操作和碰撞载荷，已经提出制造一种驱动装置，其中这种作为没有间隙的承载接头的齿轮传动配合件与后摇杆和/或其上铰接点相关联，摇杆本身或中间杆被固定连接到摆动装配部件上，并用作力传递元件。一种解决方案在DE10225247A1中披露，根据该文件，齿轮传动配合件可以通过杆和槽-销引导件作为驱动装置结合到动力系统中。

DE10341001A1中披露的用来减小由于齿轮传动配合件的摆动运动造成的动力不均匀性的一种解决方案是使用中间齿轮，其齿轮比在一个转圈上是不均匀的，虽然实际驱动（电马达或步进机构）在相同速度下操作，也与驱动装置的动力产生低输出速度相对应地增加齿轮传动配合件的输入速度。

但是，对经过一圈转动进行观察，由于杆的有效操作长度以及力引入点显著变化，其中摆动配合部件通过杆与动力系统直接连接的任何构造的直接结果是杆铰接点处的不均匀的运动速度和运动方向。而在传统靠背的使用过程中，通常具有600mm长度的杆（即靠背）显著地比转动过程中杆长度的变化（大约30mm的齿轮传动配合件的齿的接合半径与600mm/±30 mm= ±5%的变化相对应）更长，在具有大约100mm的典型杆长度的高度调节器动力系统中，相同量的杆长度变化具有显著影响(100mm/±30mm=大约±30%)。即使，通过仔细选择动力铰接点，这种力比例和速动比的显著变化会在其效果上降低（大致一半），动力系统中速动比或力比例的15%的变化对于均匀调节来说是不利的。

本发明的目的在于针对速动比或力比例的变化来改进前述类型的驱动装置。此目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的驱动装置来实现。有利的实施例构成从属权利要求的主题。

通过根据本发明的驱动装置，所提供的齿轮传动配合件的均匀转动运动用于输出部相对于框架的均匀运动，而叠加的摆动运动被过滤，使其不传递到输出部。为此，根据本发明设置在输出部和配合件部件之间的本发明传递元件在输出部的轴线的周向上是扭转刚性的，使得转动运动沿着传递元件直接传递，同时在轴线的径向上是柔性的，使得摆动运动造成传递元件在径向上前后弯曲，而不继续传递。

在用作车辆座椅时，根据本发明的驱动装置可以设置在一侧（与简单的接头相结合）或两侧上，在后一种情况下，需要同步，这可以机械或电气方式实施。驱动装置继而手动或通过马达驱动。模块化系统可以通过不同的实施例和配置来实现。

下面，参考附图所示的六个示例性实施例更加详细地描述本发明，其中：

图1示出了第一示例性实施例的局部示意和局部截面图；

图2示出了第二示例性实施例的局部示意和局部截面图；

图3示出了第三示例性实施例的局部示意和局部截面图；

图4示出了第四示例性实施例的局部示意和局部截面图；

图5示出了第五示例性实施例的局部示意和局部截面图；

图6示出了第六示例性实施例的局部示意和局部截面图；以及

图7示出了车辆座椅的示意侧视图。

用于机动车辆的车辆座椅1通过其副框架3（例如两个座椅轨道对）紧固到机动车辆的车辆底板上。车辆座椅1具有高度调节器5，通过高度调节器5可以调节车辆座椅1的座垫8在车辆底板以上（由此副框架3以上）的高度。高度调节器5包括承载座垫8以及位于车辆座椅两侧上各一个前摇杆12和各一个后摇杆14a、14b的座椅框架10，每个摇杆14a、14b在其上端被铰接到座椅框架10上，并且在其下端被铰接到副框架3上。因此在每个车辆座椅侧部上位于该处的摇杆、副框架3和座椅框架10形成四连杆机构的四个齿轮传动构件。

两个车辆座椅侧部具有大致相同的构造。两个车辆座椅侧部之一被标示为第一车辆座椅侧部，并且此处的后摇杆称为第一摇杆14a。相应地，另一车辆座椅侧部被标示为第二车辆座椅侧部，并且此处的后摇杆称为第二摇杆14b。在座椅框架10与两个后摇杆14a、14b之间彼此对中的铰接点限定随后使用的圆柱形坐标系所参照的轴线A。至少在第一车辆座椅侧部上，齿轮传动配合件16被设置在第一摇杆14a与座椅框架10之间的铰接点处，由此驱动装置得到限定。座椅框架10用作框架，并且两个后摇杆14a、14b之一用作输出部。齿轮传动配合件16用于驱动高度调节器5以及用于锁定所述高度调节器。

齿轮传动配合件16是自锁偏心行星齿轮，其两个配合件部分16a、16b进行相对带有叠加的摆动运动（在垂直于轴线A的平面内）的转动运动（围绕轴线A）。齿轮传动配合件16的内部构造例如在DE 44 36 101 A1或DE 101 44 840 A1中披露，这些披露被直接包含在本发明中。齿轮传动配合件16可手动或通过马达驱动，优选地与轴线A对中的转动驱动轴通过驱动元件驱动偏心件。

对于构造来说，例如在DE 10105282 A1中，齿轮传动配合件16如同例如披露那样是盘形的，该披露被直接包含在本发明中。因此，齿轮传动配合件16配置在轴线A上，并且径向向外具有包围至少一个配合件部分16a并且优选地固定连接到另一配合件部分16b上的夹紧环16c。优选通过用作支承销（具有大直径）的夹紧环16c，盘形使得齿轮传动配合件16在第一摇杆14a和座椅框架10之间的铰接点处具有结构整体性。配合件部分16a被至少间接操作性地连接到第一摇杆14a上。在当前实例中，另一配合件部分16b支承在座椅框架10上（即通过座椅框架10承载），并且优选地直接或者通过夹紧环16c紧固到所述座椅框架上。如果齿轮传动配合件16受到驱动，最迟在驱动运动传递到高度调节器5的整个动力系统中时，由于座椅框架10的刚性，两个后摇杆14a、14b相对于座椅框架10枢转。因此，两个四连杆机构受到驱动，并且座垫8的高度得到调节。

在此方面，更加详细描述的示例性实施例是相同。

在第一示例性实施例中（图1），座椅框架10在第二车辆座椅侧部上（即与齿轮传动配合件16相对）承载支承销21，第二摇杆14b被可枢转地安装在支承销21上。紧固到座椅框架10上的配合件部分16b与支承销21对中。在行驶的情况下，面向第二车辆座椅侧部的配合件部分16a除了相对转动运动之外进行叠加的摆动运动，该摆动运动在图1中通过靠近轴线A的中心线表示。配合件部分16a通过第一薄膜23连接到刚性传递管25，第一薄膜23是扭转刚性的（在轴线A的周向上），同时也是柔性的（在轴线A的径向上），刚性传递管25通过同样具有扭转刚性（在轴线A的周向上）且同时具有柔性（在轴线A的径向上）的第二薄膜27不能转动地连接到第二摇杆14b上。

由于这种配置，其中第二摇杆14b的安装只允许单纯的转动运动，而且在每个实例中，薄膜23、27允许传递管25的转动轴线相对于轴线A存在角度偏移，配合件部分16a整体存在于第一车辆座椅侧部上的摆动运动以及此时传递管25的朝着第二车辆座椅侧部的端部的摆动运动连续变小，从而最终在第二摇杆14b的承载配置中等于零，使得只传递单纯的转动运动。传递管25的转动轴线围绕轴线A在锥形表面上延伸。对于高度调节器5来说，第二车辆座椅侧部上形成的单纯和一致的驱动运动在第一示例性实施例中经由座椅框架10的刚性传递到高度调节器5的整个动力系统中。摇杆14a、14b之间的几乎任何点处的进一步横向连接的使用可进一步增加总体刚性。

在第二示例性实施例（图2）中，位于两侧上的薄膜23和27的功能被整合在传递管25内，传递管25具有扭转刚性（在轴线A的周向上）且呈柔性（在轴线A的径向上）的区域。这减少了部件的数量。如图2所示，在该第二实施例中，优选地在端部区域内通过弹簧调节的传递管25在所有情况下局部形成螺旋形状的细槽，由此在这些区域内是柔性的，但是保持扭转刚性，并因此可对摆动运动进行补偿，而不管管端部与配合件部分16a和第二摇杆14b的固定连接。

根据待传递的驱动载荷和碰撞载荷，迄今为止所示的解决方案在高度调节器5的整个动态系统的至少一个区域内（优选地在后上铰接点之间的区域内）需要相对牢固的传递管25，出于舒适性和安全性的原因，必须为在座的乘座者提供距刚性和固定（大致金属）部件总是最小的间距，这显著地限制构造空间以及动态铰接点的位置的可能选择。

因此对于第三示例性实施例（图3），可以设想到传递管25被分成多个单独的管状部件，管状部件设置不同的直径，彼此插接，并且通过垫圈再次结合在一起以形成一个部件。此过程的结果是金属波纹管35，金属波纹管35如初始构造那样是扭转刚性（在轴线A的周向上）的，同时也是柔性的（在轴线A的径向上）。图3所示的波纹管35的边圈在安装之前彼此转动对称且同心布置。波纹管35将相同的（第一）车辆座椅侧部上的没有摆动的转动运动直接引入那里的（第一）摇杆14a。优选通过成形制成一个部件的波纹管35以其径向内端紧固到配合件部分16a上，并以其径向外端紧固到第一摇杆14a上，其中在一个变型中，它可另外用作支承套筒。波纹管35在齿轮传动配合件16的附近只需要盘形的结构空间。

图4示出了第四示例性实施例，其中代替第三示例性实施例的波纹管35，设置薄膜补偿器37。薄膜补偿器37是一系列相继布置在轴线A的轴向上的薄膜，其中最终用作盘簧的每个薄膜采用在该单元的宽度上要补偿的整个角度的局部区域。薄膜补偿器37以其轴向内端紧固到配合件部分16a上，并通过杯形部分以其轴向外端紧固到第一摇杆14a上。

只要没有不同地进行描述，特别是对于支承销21来说，第二到第四实施例与第一示例性实施例相同。

所有以前描述的解决方案表示了高度调节器5的动态系统，该动态系统只在一个车辆座椅侧部上受到驱动和被锁定。在需要高度舒适性的高度调节器5中，通常安全带的连接点不附接到座椅轨道上，而是附接到座椅框架10上，以便在升高车辆座椅1时防止被束缚的乘座者的运动自由度受到被施加的安全带的限制。在这种配置中并且在碰撞的情况下，在高度调节器5的动态系统内产生显著较大的力，这是由于所述动态系统必须将两侧上的安全带的附接点处的载荷传递到座椅轨道。为此，在多种公知的应用中，在座椅高度调节器一侧锁定的情况下，在另一侧上，使用附加的碰撞启动的锁定系统（所谓的防止碰撞机构），该锁定系统本身通过动态载荷的引入来启动，并将大载荷经过动态系统传递到轨道中。

用于单独锁定元件的图3和4所示的解决方案可以是上述高度调节器5的复制品，即可以在两侧使用，并因此使得总是能够在两侧上承受载荷的高度调节器5得以应用。在此高度调节器5中，不仅考虑到动态因素并通常难以采用的防止碰撞机构的构造被省略，而且由于改善和对称的载荷，高度调节器的结构部件（即主要是具有其侧部部件的座椅框架10、横向连接部以及摇杆12、14a、14b）可以设计成显著较薄，并因此在重量和成本上最佳。

图5示出了第五示例性实施例，其中齿轮传动配合件16被设置在两侧上。在每个车辆座椅侧部上，进行摆动运动的配合件部分16a通过波纹管35（或者替代地通过薄膜补偿器37）以扭转刚性（在轴线A的周向）方式且同时以柔性（在轴线A的径向上）方式连接到这里提供的摇杆14a、14b，如图3所示。为了同步驱动两个齿轮传动配合件16，传递杆45设置成两个车辆座椅侧部之间的公共驱动轴。与第一和第二示例性实施例的传递管25相比，该成形的传递杆45具有显著较小的直径，并因此限制了显著小于第一和第二示例性实施例的吸收碰撞载荷的稳定传递管25的构造空间。

除了在两侧上附接的齿轮传动配合件16以及传递杆45之外，在图5中示出了其操作所需的步进机构47以及操作杆49。与已知的实施例相比，这里待使用的步进机构47不吸收任何操作和碰撞载荷，并且因此更加简单地设计、更成本有效且重量更轻。用于这样的步进机构47的不同解决方案实质上是公知的，其操作杆49能够通过简单的杆运动到不同的位置。

在高度调节器5的电致动的情况下，另外，两侧上的齿轮传动配合件16的配置继而提供了完全消除薄的传递杆45的可能性。为此，在第六示例性实施例中（图6），使用两个分开的驱动马达51，马达任选地彼此电同步并优选地电子连通。图6示意性地示出了这种情况，波纹管35用作传递元件，如图3所示。在此第六示例性实施例中，横向上的高度调节器5的结构可以被设计成非常具有柔性，这是由于两个车辆座椅侧部之间不传递驱动运动，并且载荷在两侧得到吸收。因此只有一个驱动马达51可以被致动，使得座垫8倾斜到车辆侧部，并因此增加上下车的便利性，或者相对于行驶的动态情况调整侧向倾斜，即在转弯过程中补偿作用在乘座者上的离心力。

如果出于结构或其他原因，这种具有单纯均匀输出运动的齿轮传动配合件16不能够直接布置在动态系统的铰接点之一处，自然也可配置在不同点处，并且通过杆的向前输出运动（例如DE 103 41 001 A1披露那样）可以通过补偿元件（例如波纹管35或薄膜补偿器37）的介入来实现。

第三和第四示例性实施例所披露的解决方案（图3和4）提供了形成一组高度调节器5的可能性，这些高度调节器实质上是模块化的，并使用相同的结构部件制造，其中补偿摆动运动的齿轮传动配合件16用来电或手动启动高度调节器或甚至锁栓配合件，例如EP 1 676 502 A2披露的那样，其具有用于手动、被动高度调节器5的弹簧支承件。

虽然针对于安装和使用来说，根据本发明的驱动装置的所有前面描述的变型都指的是高度调节器5，但是所有所披露的解决方案的使用自然还可以适用于已经使用这些配合件（即靠背调节器）的领域。与现有的标准应用相比，这意味着多重应用，但是在需要高舒适性的场合，特别是通过声控的电驱动实施例中，允许更加均匀的调节行为。例如，座椅框架10用作框架，并且靠背用作输出部。最后，根据本发明的驱动装置的使用还可以用作倾斜调节器，通过该倾斜调节器可以调节座垫8相对于副框架3的倾斜，并且只通过不同的动态系统而显著不同于高度调节器5。可以设想到其它的使用可能性，例如车辆座椅1的转动。

以上描述的所有扭转刚性和柔性的传递元件可以不仅相对于其弹性-塑性性能设计，使得在正常工作载荷下，柔性区域用来补偿摆动运动，而扭转刚性区域尽可能刚性地传递载荷，而且还可设计成在碰撞的情况下，即具有相当大的材料应力时，两个区域或可能甚至只有一个区域受到预定（特别是事先设定）的塑性变形，并因此吸收动态能量，并将该能量转换（消耗）从而产生变形。

附图标记列表

1     车辆座椅

3     副框架

5     高度调节器

8     座垫

10    座椅框架

12    前摇杆

14a   第一摇杆

14b   第二摇杆

16    齿轮传动配合件

16a   配合件部分

16b   配合件部分

16c   夹紧环

21    支承销

23    第一薄膜

25    传递管

27    第二薄膜

35    波纹管

37    薄膜补偿器

45    传递杆

47    步进机构

49    操作杆

51    驱动马达

A     轴线

Claims (13)

1. 一种用于车辆座椅（1）的驱动装置，包括：与车辆座椅（1）相关的框架（10）；与车辆座椅（1）相关的输出部（14a、14b），所述输出部被铰接到框架（10）上且能够相对于车辆座椅（1）围绕轴线（A）枢转；齿轮传动配合件（16），所述齿轮传动配合件（16）的两个配合件部分（16a、16b）在驱动状态下进行具有叠加的摆动运动的相对转动运动，一个配合件部分（16a）作用在输出部（14a、14b）上，另一个配合件部分（16b）被支承在框架（10）上，其特征在于，在作用在输出部（14a、14b）上的配合件部分（16a）与输出部（14a、14b）之间设置在轴线（A）的周向上具有扭转刚性且同时在轴线（A）的径向上具有柔性的传递元件（25、35、37）。

2. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传递元件（25、35、37）在其一端处被紧固到输出部（14a、14b）上，并且在其另一端处被紧固到作用在输出部（14a、14b）上的配合件部分（16a）上。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，两个配合件部分（16a、16b）进行围绕轴线（A）的相对转动运动和在垂直于轴线（A）的平面内的叠加摆动运动。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述传递元件（25、35、37）传递两个配合件部分（16a、16b）的相对转动运动，而没有与输出部（14a、14b）的间隙，并且补偿摆动运动。

5. 根据权利要求1-4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，传递管（25）被设置成传递元件，其通过具有扭转刚性和柔性的薄膜（23、27）被紧固到输出部（14a、14b）上，并且被紧固到作用在输出部（14a、14b）上的配合件部分（16a）上。

6. 根据权利要求1-4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述传递管（25）被设置成传递元件，所述传递管具有扭转刚性和柔性区域，通过所述区域，传递管被紧固到输出部（14a、14b）以及作用在输出部（14a、14b）上的配合件部分（16a）上。

7. 根据权利要求1-4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述波纹管（35）或薄膜补偿器（37）被设置成传递元件，其被紧固到输出部（14a、14b）以及作用在输出部（14a、14b）上的配合件部分（16a）上。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在结构上，齿轮传动配合件（16）是盘形的，通过该盘形，齿轮传动配合件（16）在框架（10）与输出部（14a、14b）之间的铰接点得处到整合。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述齿轮传动配合件（16）可以特别是通过步进机构被手动驱动，或者特别是通过驱动马达（51）的马达被驱动。

10. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在碰撞情况下，所述传递元件（25、35、37）在扭转刚性和/或柔性区域内吸收能量。

11. 一种特别是机动车辆座椅的车辆座椅，包括高度调节器（5），通过高度调节器能够经由副框架（3）调节座垫（8）的高度；和/或倾斜调节器和/或靠背调节器，所述高度调节器（5）或倾斜调节器或靠背调节器包括根据前述权利要求任一项所述的驱动装置。

12. 根据权利要求11所述的车辆座椅，其特征在于，所述车辆座椅（1）具有仅位于一个车辆座椅侧部上的齿轮传动配合件（16）。

13. 根据权利要求11所述的车辆座椅，其特征在于，所述车辆座椅（1）具有位于两个车辆座椅侧部上的齿轮传动配合件（16）。

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