專利名稱：用于使汽車座椅各部分定位的無空轉鉸接減速機構的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種無空轉鉸接減速機構，特別適用于汽車座椅各部分的定位。
申請人的法國專利2624239公開了一種鉸接減速機構，它使用了兩個嵌入式行星齒輪系，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。
這種現有技術裝置包括兩個形成一殼體的法蘭盤，其中一個法蘭盤是固定的，另一個是可動的，每個法蘭盤都帶有內齒圈，利用各種固緊裝置將該現有技術裝置的固定法蘭盤固定在座椅椅座部分的附件上，而將活動法蘭盤固定在椅背部分的下部。
該殼體的內部容納了四個行星齒輪，每個行星齒輪在一個支承面的兩側有兩個外齒圈，該支承表面是圓柱狀的并與齒圈同軸。
每個行星齒輪的第一齒圈這樣設計，即它同時與其中一個法蘭盤的齒圈和一個位于上述殼體中心的彈性空轉輪嚙合。
每個行星齒輪的第二齒圈這樣設計，即它與另一法蘭盤的齒圈嚙合并同時與一個控制齒輪嚙合，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對中。
控制齒輪與驅動件連接，驅動件或是借助于手動控制或是借助于一個電機(可以是電動，氣動或其它電機)完成兩個法蘭盤之間的角度定位。
該裝置包括一個彈性行星齒輪保持件，它僅用來定位行星齒輪并將其齒圈限制在與其中一個固定或可動法蘭盤對應的各自圓環內。
盡管上述實施例對克服空轉問題不失為一種可行的方案，但仍有兩個主要缺點。
首先，盡管行星齒輪保持件被設計成有足夠的撓性和彈性以消除制造公差，但當強力載荷施加到機構上時(例如兩個法蘭盤之間的強力扭矩)沒有足夠的剛性和強度以承受大的沖力和變形。當機構用于載荷較大的場合時，就造成消除空轉系統的惡化。
另一方面，一旦使用這些機構就會給控制件帶來“粒狀”感覺，甚至振動，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齒圈內側因而出現討厭甚至有害的循環現象，這種現象是因輪齒的通過造成的。
基于上述這些情況，進行了新的研究，這些研究證明有可能通過更簡單的制造手段和更簡便的安裝裝置來克服上述缺點，以提供一種在任何場合下都十分可靠的并且便宜的減速機構。
根據本發明的第一特征，特別用于使汽車座椅各部分定位的無空轉鉸接減速機構包括一個固定法蘭盤和一個活動法蘭盤，每個法蘭盤都有一個內圓齒圈，兩個內圓齒圈可以相互不同但位于相近的直徑上，兩個法蘭盤限定了容納至少三個行星齒輪的空間，每個行星齒輪在其圓柱狀支承面或凸緣的兩側有兩個外齒圈，每個行星齒輪的第一齒圈與其中另一個固定或可動法蘭盤的一個齒圈嚙合，每個行星齒輪的第二齒圈與其中另一個固定或可動法蘭盤的一個齒圈嚙合，并與一個原動齒輪嚙合，該原動齒輪相對于固定和可動法蘭盤是浮動安裝的并被固定在一根控制軸上，其中每個行星齒輪在中心軸線上有一圓柱狀(內或外)支承面，用于使其本身對中并與一個星形行星齒輪保持件的一個互補圓柱狀(分別為外或內)支承面配合，該行星齒輪保持件具有足夠的彈性，用于連續地使行星齒輪的齒圈作用在它們各自的法蘭盤的齒圈內側，因而消除了減速機構的制造中固有的間隙，并也吸收了在作為車輛座椅活節鉸而使用減速機構期間出現的過載載荷，而不會損壞減速機構。
根據本發明的另一特征，在上述空間內最好安裝兩個星形行星齒輪保持件，在行星齒輪的每一側各有一個，因而使作用力更好地分布在這些行星齒輪上。
根據本發明的另一特征，當承受重載荷時減速機構可自我保護，這是由于行星齒輪的凸緣的直徑這樣決定，即當減速機構承受重負荷時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構的可靠性。
從下面的詳細描述中可更清楚地了解本發明的其它各種特征。
在附圖中通過非限定性舉例的方式示出了本發明的實施例，其中
圖1是可動法蘭盤一側(見圖2的Ⅰ-Ⅰ線)所見的鉸接減速機構的前視圖。
圖2是安裝好后的鉸接減速機構的徑向斷面視圖。
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法蘭盤。
圖5是與圖4對應的視圖，其中安裝了第二行星齒輪保持件。
圖6是其中一個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，示出了其中一個行星齒輪的側面。
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的行星齒輪側面。
圖11是原動齒輪的平面視圖。
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施例。
下面參照附圖，圖1和圖2示出了一個鉸接減速機構，它主要由一個固定法蘭盤(1)組成，該法蘭盤(1)通過相互之間以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1牢固地安裝在椅座部分的附件上。可動法蘭盤3通過一個卷邊環4以已知的方法安裝在固定法蘭盤1上，從而允許可動法蘭盤3可相對于固定法蘭盤1轉動。
固定法蘭盤1包括一個內圓齒圈5，而可動法蘭盤3則包括一個內圓齒圈6。
以上設計是常用的，不需更多的解釋。
在固定法蘭盤1的中心和可動法蘭盤3的中心分別加工有用以穿過控制軸9的孔7和8，控制軸9驅動原動齒輪10轉動(參照圖3)。
現在應當作兩點評述
a)如圖3所示，控制軸9的斷面為多角形。因此控制軸9可以驅動原動齒輪10而不會產生空轉。當然上述連接也可采用任何其它設計。
b)控制軸9可在座椅的內側延長，從而可受如電機的動力控制，并當座椅帶有兩個鉸接減速機構時可與位于座椅另一側的另一鉸接減速機構連接。
也可使控制軸9的外側(在可動法蘭盤3的一側)延長，從而可使控制軸9受手動控制，例如以眾所周知的控制手柄的方式控制。
固定件11安裝在可動法蘭盤3的中間圓周上，從而使可動法蘭盤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1和可動法蘭盤3的特殊形狀，很清楚當這兩個零件一個安裝在另一個之上時，通過將可動法蘭盤3置于固定法蘭盤1的圓形凹口1a內可實現可動法蘭盤3的對中，這樣就限定了一個用于容納四個行星齒輪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，四個行星齒輪15的尺寸大致相同。
原動齒輪10(見圖11和12)帶有齒圈10a，用來與行星齒輪15的齒圈嚙合。
如上所述，原動齒輪10是通過多角形花鍵與控制軸9嚙合的(見圖11)。從而可更好地夾緊并驅動原動齒輪10。
最后，在由兩個法蘭盤1和3所限定的空間內帶有兩個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，所以它們由堅固的有足夠彈性的高級金屬，一般是彈簧鋼制成。
如圖6所示，行星齒輪保持件20由四個分部20a，20b，20c和20d組成，每個分部的中心都有一個突起21，它面對行星齒輪保持件20的內側并用來作為每個行星齒輪15的轉動軸。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應力，從而可使行星齒輪齒圈高效率地與法蘭盤齒圈配合。這樣，這些切口22將給每個分部20a，20b，20c和20d提供一定程度的獨立性，并容忍行星齒輪15之間可能的尺寸變化或法蘭盤1和3的齒圈的圓柱度誤差。
當鉸接減速機構如圖1和2所示的那樣安裝時，并當希望改變椅背部分相對于椅座部分的位置時，即可通過上述裝置啟動控制軸9，控制軸9驅動齒輪10。
然后該運動被傳遞到雙動行星齒輪15，它們以已知的方式使可動法蘭盤3相對于固定法蘭盤1轉動，通過選擇各齒圈的齒數即可決定其減速系數。行星齒輪保持件20施加在行星齒輪上的作用力以連續的方式作用在這些行星齒輪的中心圓柱孔16上。
當減速機構在固定法蘭盤1和可動法蘭盤3之間承受一強力扭矩時，上述設計賦于凸緣17保護行星齒輪保持件20的功能。由于在現有技術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。
實際上，由于輪齒(通常為圓的漸開線)的壓力角，當在減速機構的可動法蘭盤3上施加一扭矩時，在行星齒輪15上就會產生一個與行星齒輪保持件20的推力相對的徑向分力(指向中心)，但行星齒輪保持件20根據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，在現有機構中該分力就可能損壞行星齒輪保持件。
根據本發明，當減速機構承受重載時，為了不致損壞行星齒輪保持件20或使其永久變形，行星齒輪的圓柱狀支承面或外凸緣17有這樣一個直徑，即在重載作用下，并在彈性行星齒輪保持件達到容許變形極限和機械應力之前，這些行星齒輪將作用在一起。參見圖4，其中在凸緣之間示出了一個間隙J。當減速機構未承受重載時該間隙較小，并當作用于可動法蘭盤3的載荷變大并超過預定值時該間隙變為零。
這樣一種設計顯著提高了行星齒輪保持件的性能，無論作用于減速機構的應力如何，行星齒輪保持件都能保持它們的效能，同時由于圓柱狀支承面或外凸緣17通過作用在一起可防止行星齒輪的輪齒從法蘭盤的齒圈脫平，這種設計也提高了減速機構的整體性能。這種設計也限制了偏轉角，當作用于可動法蘭盤上的扭矩較大時可測出該偏轉角。這種無空轉減速機構常被稱為“剛性”。
應當注意，根據本發明行星齒輪保持件20被設計成具有足夠的剛性以消除在產品各種應用場合中的載荷作用下的空轉，并具有足夠的撓性以容忍和補償制造誤差。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。這一實施例對某些制造工藝來說十分有利，例如如果行星齒輪15是通過擠壓制成。如圖13所示，行星齒輪15未加工有一個中心孔，但有兩個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內并與其配合。
為了消除因輪齒通過造成的循環現象，應選擇各種齒圈的齒數組合以防止產生各種同相嚙合，并防止造成被行星齒輪保持件的作用增強的不舒適感覺。
實際上，為了保證這種設計，法蘭盤的齒圈齒數應當這樣選擇，即法蘭盤1和3的齒數的積與行星齒輪15的數量之間的最大公約數通常等于1(單位)。在圖3和4中很清楚地示出了齒數的選擇，很清楚事實上不會造成同相嚙合，從而避免了硬點或振動沖擊。
權利要求
1.一種無空轉鉸接減速機構，包括一個固定法蘭盤(1)和一個可動法蘭盤(3)，每個法蘭盤都有一個內圓齒圈(5，6)，兩個齒圈可以相互不同但位于相近的直徑上，兩個法蘭盤限定了一個至少能容納三個行星齒輪(15)的空間，每個行星齒輪在其圓柱狀支承面或凸緣(17)的兩側有兩個外齒圈(18，19)，每個行星齒輪的第一齒圈與其中一個固定或可動法蘭盤的一個齒圈嚙合，每個行星齒輪的第二齒圈與其中另一個固定或可動法蘭盤的一個齒圈嚙合，并與一個原動齒輪(10)嚙合，所述原動齒輪相對于固定和可動法蘭盤(1、3)是浮動安裝的并被固定在一根控制軸(9)上，其中每個行星齒輪在中心軸線上有一圓柱狀(內或外)支承面(16)，用于使其自動對中并與一個星形行星齒輪保持件(20)上的一個互補圓柱狀(分別為外或內)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地使行星齒輪的齒圈作用在它們各自的法蘭盤的齒圈上，因而消除了所述減速機構的制造中固有的間隙，并也吸收了在作為車輛座椅活節鉸而使用減速機構期間出現的過載載荷，而不會損壞減速機構。
2.根據權利要求1所述的機構，其中行星齒輪(15)的凸緣(17)有一直徑，所述直徑這樣決定，即當減速機構承受重載時凸緣(17)相互接觸并作用在一起，從而使行星齒輪保持件(20)免受任何應力和有害的變形，并通過防止齒圈(18，19)從法蘭盤(1，3)的齒圈(5，6)上脫開而提高了減速機構的可靠性。
3.根據權利要求1所述的機構，其中法蘭盤(1，3)的齒數的積與行星齒輪的數量之間的最大公約數等于1(單位)，因而有可能消除因齒輪的通過產生的循環現象，這種現象造成由行星齒輪保持件(20)的作用增強的不舒適感覺，硬點或振動。
4.根據權利要求1所述的機構，其中行星齒輪保持件(20)包括分部(20a，20b，20c，…)，所述分部的數量等于行星齒輪的數量，每個分部都有一個突起(21)，它面對行星齒輪的內側并位于加工在每個行星齒輪(15)的圓柱狀凹槽(16)內而作為每個行星齒輪(15)的旋轉軸，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應力，從而可使行星齒輪(15)的齒圈高效率地作用在法蘭盤(1，3)的齒圈上，同時這些切口將保證各分部(20a，20b，20c…)之間有一定程度的獨立性，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(1，3)的齒圈(5，6)的圓柱度誤差。
5.根據權利要求1所述的機構，其中通過兩個位于上述空間內的兩個星形行星齒輪保持件(20)使每個行星齒輪(15)位于法蘭盤(1，3)的齒圈(5，6)內并處于受力狀態，一個行星齒輪保持件分別靠在行星齒輪(15)的一側，從而使作用力更好地分布在這些行星齒輪上。
6.根據權利要求5所述的機構，其中每個星形行星齒輪保持件(20)都是通過鍛造和切割一柔性彈性材料如彈簧鋼制成的。
7.根據權利要求1所述的機構，其中所述行星齒輪(15)沒有中心孔(16)，每個行星齒輪有兩個與齒圈(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)內并與其配合。
全文摘要
一種無空轉鉸接減速機構，適用于使汽車座椅的各部分定位，其特征在于每個行星齒輪都有一中心圓柱狀(內或外)支承面，用于自動對中并與行星齒輪保持件上的互補圓柱狀(外或內)支承面配合，該保持件有足夠的彈性以連續地使行星齒輪的齒圈作用于它們各自的法蘭盤的齒圈，從而消除了制造中不可避免的間隙，并在作為活節鉸而使用減速機構期間吸收任何重載，而不會損壞減速機構。
文檔編號B60N2/225GK1059122SQ9010734
公開日1992年3月4日 申請日期1990年8月29日 優先權日1989年8月31日
發明者伯納德·杰爾斯, 吉恩·M·珠迪克 申請人:Ets兄弟公司