專利名稱：調節裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一如權利要求1的前序部分所述的雙向作用的無級調節裝置。
從DE 3608858A1已經知道有一種在車輛座椅中用于座椅高度調節和座椅靠背傾斜度調節的可調節的和可固定的步進轉換機構，它有一用作支架的第一鉸接臂和一用于調節的帶齒的調節輪以及具有兩個載體的操作臂，在鉸接臂中支承一與第二鉸接臂旋轉地連接的軸。在軸與調節輪之間設置有兩個螺旋彈簧，它們彈性地靠在一接納套筒中并相反地布置，而且在兩側都有間隙地以一個端部區靠在軸上，以另一個端部區靠在與調節輪旋轉地連接的擋塊上。在操作臂通過一剛性地與操作臂連接的把手的來回擺動(“泵動”)而擺動時，擋塊首先撞擊在阻止軸沿同一旋轉方向旋轉的螺旋彈簧上，接著在繼續擺動時，松開此螺旋彈簧并接著將進一步的擺運動傳到軸上。
由于載體與帶齒的調節輪之間的齒嚙合，可使從DE 3608858A1知道的自鎖式步進轉換機構只能有級地調節座椅高度和座靠背傾斜度。此外，該已知的步進轉換機構由于其特殊的功能方式不允許對不同的安裝深度和力從操作杠桿傳遞至軸時的不同傳動此有結構形式的變化。
本發明的目的為提供一前述類型的自鎖式步進轉換機構，它可以無級調節并通過模塊結構方式和可能采用沖壓零件和深拉零件而廉價地和用各種變型制造。
此目的將按照本發明通過權利要求1的特征解決。
按照本發明的解決方法可以無級地調節自鎖式步進轉換機構，并通過模塊式結構形式和可能采用沖壓零件和深拉零件而保證廉價地制造和用于不同的結構深度、表面和傳動比的不同結構形式。
為了做出一種平面的和具有最小直徑的調節裝置，離合裝置布置成與制動裝置同心。
另一種方案為離合裝置布置成同軸并沿軸向與制動裝置錯開。此實施形式的特點為整體直徑小并特別適用于在所提供的徑向位置較小時的布置。
在又一種方案中，離合裝置和制動裝置可并排放置并可通過一形狀相配的連接裝置彼此連接，由此可在調節裝置的驅動側與從動側之間提供一速比，該調節裝置一方面使調節裝置的驅動側的游隙最小，另一方面在驅動側與從動側之間產生幾乎任意的傳動比，以用于調節驅動力或調節行程。
按照本發明的解決方案的有利的改進的特征為，無級的步進轉換機構包括一復位裝置，后者在調節運動之前在離合裝置鎖住時將驅動元件往回送至開始位置。
驅動元件的復位在離合裝置鎖住時使驅動元件在一個對使用者有利的位置上更易于“泵動”，此時，無級調節的可能性允許驅動元件有任意的角度位置。
離合裝置的結構的特征為，有一與驅動元件的驅動軸共軸線布置的載體，和一包圍此載體并與驅動元件形狀相配地連接的、作為活套彈簧構成的驅動彈簧。
載體的相對于驅動元件的驅動軸的共軸線布置及其在驅動元件工作時的與驅動彈簧的受力相配的連接為調節裝置的不同結構形式和調節裝置的簡單而價廉的結構提供了先決條件。此時，每個結構件都可盡可能地作為深沖件做出，使得可保證調節裝置能簡單而廉價地制造。
制動裝置的有利的構形的特征為，有一與載體和驅動元件形狀相配地連接并在驅動元件靜止時受力相配地靠在局部固定的外殼件上的，作為活套彈簧構成的制動彈簧。
制動裝置的這種實施結構可以使調節裝置有不同的結構形式，并帶有用于一無級步進轉換機構的簡單而低成本的制動器模塊結構。
復位模塊的有利的構造的特征為，有一復位彈簧，它靠在固定的外殼件的翼緣上并靠在一可旋轉的、布置成與驅動元件的驅動軸共軸線的套筒的翼緣上，其中，套筒通過一翼緣形狀相配地與驅動彈簧連接，而驅動彈簧在載體上的受力相配的支承則由于驅動力的結果被去掉。
作為自鎖式接頭附件的不同結構形式，首先可以是一平面的實施形式或一細長的實施形式，和一具有不同的驅動轉矩轉換的實施形式。
下面根據圖中所示的實施例詳細說明本發明所依據的思想，其中，本發明的思想的具體實現并不限于這些實施例。圖中
圖1和圖2示出了扁平結構形式的自鎖式旋轉接頭附件的橫剖面圖和縱剖面圖；圖3示出了細長結構形式的自鎖式旋轉接頭附件的縱剖面圖；圖4和5示出了在驅動元件和從動元件之間具有傳動齒輪箱的自鎖式旋轉接頭附件的側視圖和縱剖面圖。
圖1示出了具有無級的步進轉換機構的無級雙向作用的調節裝置的縱剖面圖，圖2則示出其橫剖面圖。為了較好的區別，在圖1和2中所示的調節裝置的功能元件的一部分用陰影線或虛線表示。
調節裝置有一驅動元件1，它包括一驅動杠桿11和一可繞一旋轉軸10旋轉的驅動軸12。一從動件2設置成與驅動軸12共軸線，它由一小齒輪21和一與小齒輪21連接的、具有擋塊23、24的從動爪22組成，擋塊面對著制動彈簧7的支腿。小齒輪21以來詳細表示的方式與例如鉸接臂20上的扇形齒輪嚙合，該鉸接臂可以是車輛座椅中的座椅高度調節裝置或座椅靠背傾斜度調節裝置的一部分。
一離合裝置設置成與驅動軸12同心，前者由一盆形載體5和一驅動彈簧6組成，彈簧6作為活套彈簧(Schlingfeder)形成。驅動彈簧6的支腿61、62靠在驅動軸12的凹座或擋塊13、14上并在驅動杠桿11沿一個或另一個調節方向動作時通過驅動軸12的擋塊13、14移動，以張開驅動彈簧6，從而使后者受力相配地靠在盆形載體5的圓柱部分的內側上。
由作為活套彈簧形成的制動彈簧7和一作為制動器外殼工作的殼體件3組成的制動裝置同樣同心于驅動元件1的驅動軸12布置。制動彈簧7由支腿71、72相對于載體5的擋塊51、52有一最小的游隙，相對于從動爪22的擋塊23、24有一較大的游隙。由于制動彈簧7在靜止狀態即在驅動杠桿11不動作時是受力相配地靠在盆形制動器外殼3的圓柱形部分的內壁上的，故在載體5作小的旋轉時，制動彈簧7的外徑變小或拉緊，由此去掉了在殼體件或制動器外殼3的內壁上的受力相配的支承。
可旋轉的套筒8同樣同心于驅動軸12被設置，它做成盆形并有一第一接受翼緣81，后者有游隙地靠在驅動彈簧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驅動軸12設置的復位彈簧9上，后者放置成包圍制動器外殼3的圓柱形部分的外壁，并且以其支腿91、92同時靠在可旋轉的套筒8的第二接受翼緣82和制動器外殼3的一個翼緣30上。
下面說明在圖1和2中所示的具有無級步進轉換機構的調節裝置的功能形式。
在靜止位置，即在驅動杠桿11不動作時，則如同前面所說明的那樣，驅動彈簧6受力相配地鎖靠在載體5的內壁上，制動彈簧7受力相配地靠在制動器外殼3的內壁上。在驅動杠桿11動作時，則驅動軸12沿一個或另一個旋轉方向偏轉并用有游隙地和驅動彈簧6的支腿61、62形成形狀相配的一個或另一個擋塊13、14產生驅動彈簧6的張開，以使驅動彈簧6受力相配地支承在載體5上。由于驅動彈簧6的支腿61、62與驅動軸12的擋塊13、14的形狀相配的連接，載體5跟著驅動軸12作旋轉運動。
載體5的擋塊51、52與制動彈簧7的支腿71、72的形狀相配的連接在載體5偏轉時使制動彈簧5拉緊，以致后者松開其在制動器外殼3的內壁上的受力相配的支承，載體5在基本未制動的情況下跟著驅動軸12作旋轉運動，并將此旋轉運動通過載體5在小齒輪的翼緣22上的形狀相配的支承傳至從動元件2上。此時，在載體5轉動時，制動彈簧7以小的摩擦作用在制動器外殼3上滑動。
由于復位彈簧9的支腿91、92一方面靠在制動器外殼3的翼緣30上，另一方面靠在套筒8的第二接受翼緣82上，同時可旋轉的套筒8的第一接受翼緣81有游隙地與驅動彈簧6的支腿61、62連接，故在驅動杠桿11轉動時并由此使驅動軸12轉動時，復位彈簧9張緊，而此時，可旋轉的套筒8相對于制動器外殼3被預緊。由于這種預緊，可旋轉的套筒8在作用在驅動杠桿11上的驅動力結束時將轉回至其初始位置。此時，套筒用其第一接受翼緣81沿兩個旋轉方向拉緊驅動彈簧6，以使驅動彈簧6在載體5上的受力相配的支承被去掉。
通過可旋轉的套筒8的第一接受翼緣81有游隙地與可旋轉的套筒8連接的驅動軸12因而是驅動杠桿11，將由于復位彈簧9的彈簧力而跟隨可旋轉的套筒8作復位運動，直至復位彈簧9到達松開狀態。
由于驅動彈簧6通過可旋轉的套筒8的第一接受翼緣81而拉緊以及由此而產生的取消驅動彈簧6在載體5上的受力相配的支承，故載體5和與小齒輪21不可旋轉地連接的從動元件2的翼緣22與套筒8以及驅動軸12和驅動杠桿11的復位運動脫開，以致從動元件2保持在偏轉位置上。
如果在從動元件2上作用一大于在驅動元件1上的轉矩，則與小齒輪21連接的爪22的支承邊緣23、24沿張開制動彈簧7的方向與制動彈簧7的腿71、72相碰，以使其在制動器外殼3的內壁上的受力相配的支承加強，并由此將作用在從動元件2的小齒輪21上的力矩鎖住。
當隨著驅動杠桿11調節運動終止，驅動杠桿11按前述方式進行復位，以及載體5因而是小齒輪21與復位運動脫開時，也會產生這種作用。當驅動杠桿11作復位運動時作用在小齒輪21上的轉矩將立即引起制動彈簧7在制動器外殼上的受力相配的支承，以致從動元件2的小齒輪21被保持在偏轉位置上。只有在驅動杠桿11沿相反的旋轉方向運動時，才能按前面所述的方式導致回復從動元件2的偏轉位置。
在圖3中用縱向剖面示出的實施形式特征在于其總體的小直徑并特別適合于所給的徑向位置較小時的布置。在此實施形式中，單個的結構組件特別是彈簧元件并不同心，而是布置成與驅動軸12或轉軸10共軸線。不過，此調節裝置的單個的功能模塊的配合作用相應于與前面所描述的實施例有關的工作方式。
驅動杠桿11有一與轉軸10共軸線地布置的軸頸銷15，它形成用于同心于軸頸銷15布置的驅動彈簧6的支腿61的第一擋塊16。驅動杠桿11的一個翼緣17靠在驅動彈簧6的第二個支腿62上，以使在驅動杠桿11沿一個或另一個旋轉方向動作時，在驅動軸12上預緊的驅動彈簧6受力相配地與驅動軸12連接。
驅動軸12承載有與其形狀相配地連接的載體5，后者的爪51、52靠在制動彈簧7的支腿71、72上，制動彈簧在松開的狀態受力相配地靠在制動器外殼3上。通過載體5在制動彈簧7上的作用，后者在制動器外殼3上的受力相配的支承松開，以使由驅動杠桿11施加的轉矩被傳到載體5上，從而使載體5基本未制動地跟隨驅動軸12的旋轉運動，并且通過載體5在小齒輪21的翼緣22上的形狀相配的支承將此旋轉運動傳到從動元件2上。此時，在載體5旋轉時，制動彈簧7以小的摩擦作用在制動器外殼3上滑動。
與驅動軸12的一部分同心地布置的復位彈簧9以其支腿91、92靠在可旋轉的套筒8的翼緣81和殼體蓋4上。套筒8進一步通過翼緣81與驅動彈簧6的支腿62連接，以使在調節運動結束后，在下一個復位運動中，由于復位彈簧9在殼體蓋4和可旋轉的套筒8或驅動軸12之間的預緊而通過驅動杠桿11使可旋轉的套筒8沿與調節運動相反的旋轉方向往回移動，并通過翼緣81和驅動彈簧6的支腿61松開，以致驅動彈簧松開其在驅動軸12上的受力相配的支承。由于復位彈簧9的復位運動，驅動杠桿11回歸至初始位置，而不需要驅動軸12因而是載體5以及隨之而來的小齒輪12一起運動。
在復位運動時或在從動側有轉矩超過驅動側的轉矩時，小齒輪的翼緣22直接作用在制動彈簧7的支腿71、72上，由此，制動彈簧7張大。由此，制動彈簧7受力相配地靠在制動器外殼3上，而且由小齒輪21施加的轉矩立即減小。
在圖4和5中所示的實施例示出了一種結構形式，它在調節裝置的驅動側與從動側之間有一變速裝置，后者一方面使調節裝置的驅動側的游隙為最小，另一方面在驅動側與從動側之間產生一幾乎是任意的變速比，以用于調節驅動力或調節行程。
在此實施形式中，驅動彈簧6和制動彈簧7并排放置，并通過一剖分的載體5彼此連接，后者的最好作為沖壓件做出的載體件5a和5b通過一扇形齒或平面齒連接彼此形狀相配地結合。驅動杠桿11通過翼緣13或杠桿端部18作用在驅動彈簧6的支腿61、62上，并在調節運動時將驅動彈簧6拉到第一載體件5a上，并通過驅動彈簧6在第一載體件5a的圓柱形部分上的受力相配的支承將由驅動杠桿11施加的驅動運動傳至第一載體件5a上。與此同時，驅動力被傳至可旋轉的套筒8上，通過套筒的旋轉，復位彈簧9以其支腿端91、92被預緊在可旋轉的套筒8與殼體件30之間。
通過兩個載體件5a和5b的嚙合，第一載體件5a的驅動運動被傳至另一載體件5b上，后者通過在制動彈簧7的支腿上的支承拉緊制動彈簧7并由此松開其與殼體件31的受力相配的支承。由此，當制動彈簧7在殼體件31上作滑動支承時，第二載體件5b可不受妨礙地跟隨驅動運動并將此運動通過第二載體件5b與小齒輪21的形狀相配的連接傳至小齒輪21上。
在小齒輪21上作用有大于驅動側的轉矩的轉矩時，從小齒輪21出發的旋轉運動使制動彈簧7張開，從而使后者受力相配地支承在殼體件31上并由此直接減小來自小齒輪21的轉矩。
在復位階段，復位彈簧9以前面所描述的方式作用在可旋轉的套筒8上，后者再次張大驅動彈簧6并由此去掉與第一載體件5a的接合。驅動杠桿11通過靠在復位彈簧9上的翼緣81復位。
本發明的特點不限于前面所描述的實施例，而是也可以延伸至所述的變型的組合及其結構，后者不同于前述各種結構細節地采用了功能元件特別是按照本發明的自鎖式無級步進轉換機構的功能模塊。
權利要求
1.無級的、雙向作用的調節裝置，它具有一驅動元件、一可通過驅動元件(1)的動作調節角度的從動元件(2)和一設置在驅動元件與從動元件之間的步進轉換機構，后者包括一可在驅動元件(1)動作時與其受力相配地連接并與從動元件(2)連接的離合裝置(5、6)以及一制動裝置(3、7)，該制動裝置在驅動元件(1)停止時受力相配地鎖住離合裝置(5、6)，其特征為，離合裝置(5、6)由一與驅動元件(1)作用相連的、可擴開的離合元件(6)和一在驅動側受載時與可擴開的離合元件(6)受力相配的爪狀離合元件(5)組成，后者與從動側的爪狀離合元件(22)接合；以及從動元件(2)與一可擴開的制動元件(7)作用相連，所述的制動元件在從動側受載時與制動裝置(3、7)處于受力相配的連接。
2.如權利要求1的調節裝置，其特征為，離合裝置(5、6)同心于制動裝置(3、7)設置。
3.如權利要求1的調節裝置，其特征為，離合裝置(5、6)布置成與制動裝置(3、7)共軸線并沿軸線方向錯開。
4.如權利要求1的調節裝置，其特征為，離合裝置(5、6)與制動裝置(3、7)并排放置并通過一形狀相配的連接裝置(5a、5b)彼此連接。
5.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，無級的步進轉換機構包括一復位裝置(9、30、82)，它在離合裝置(5、6)鎖住時在調節運動之前將驅動元件(1)回復至初始位置。
6.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，爪形離合元件由一與驅動元件(1)的驅動軸(12)共軸線地設置的載體(5)組成，可擴開的離合元件由一包圍載體(5)并與驅動元件(1)形狀相配地連接的作為活套彈簧形成的驅動彈簧(6)組成。
7.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，制動裝置(3、7)由一作為活套彈簧形成的制動彈簧(7)組成，該彈簧形狀相配地與載體(5)和從動元件(2)連接并在驅動元件(1)停止時受力相配地靠在一固定的殼體件(3)上，它支承在固定的外殼(3)上。
8.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，復位裝置(8、9、30、81、82)由一復位彈簧(9)組成，該彈簧靠在固定的殼體件(3)的一個翼緣(30)和可旋轉的、設置成與驅動元件(1)的驅動軸(12)共軸線的套筒(8)的翼緣(81)上；以及套筒(8)通過翼緣(81、82)與驅動彈簧(6)形狀相配地連接并在驅動力結束時去掉驅動彈簧(6)在載體(5)上的受力相配的支承。
9.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，套筒(8)、載體(5)和殼體件(3)由包圍驅動元件(1)的驅動軸(12)而彼此同心地布置的圓柱體組成；驅動彈簧(6)布置成包圍套筒(8)并以其支腿(61、62)在驅動軸(12)的凹座中或在其擋塊(13、14)上接合；載體(5)有用于接納制動彈簧(7)的支腿(71、72)的凹座或支承邊緣(51、52)，該彈簧至少部分地包圍該載體(5)；殼體件(3)包圍制動彈簧(7)；以及在制動彈簧(7)和載體(5)的周圍的一部分上至少有從動元件(2)的一個爪(22)靠在制動彈簧(7)的支腿(71、72)上。
10.如權利要求8的調節裝置，其特征為，復位彈簧(9)同樣作為活套彈簧形成并包圍殼體件(3)；以及復位彈簧(9)的支腿(91、92)一方面靠在殼體件(3)的一個翼緣(30)上，另一方面靠在可旋轉的套筒(8)的一個翼緣(82)上。
11.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，驅動元件(1)的驅動軸(12)、殼體件(3)、可旋轉的套筒(8)、載體(5)和從動元件(2)基本做成圓柱形并彼此共軸線地布置；驅動彈簧(6)設置在從動元件(2)和可旋轉的套筒(8)的同心部分之間并以其支腿(61、62)與驅動元件(1)和可旋轉的套筒(8)的翼緣形狀相配地連接；以及制動彈簧(7)設置在殼體件(3)和載體(5)的同心部分之間并以其支腿(71、72)靠在載體(5)的翼緣(51、52)上。
12.如權利要求8的調節裝置，其特征為，復位彈簧(9)為活套彈簧并包圍驅動軸(12)；以及復位彈簧(9)的支腿(91、92)一方面靠在殼體蓋(4)的一個翼緣(40)上，另一方面靠在可旋轉的套筒(8)的一個爪(81)上。
13.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，驅動元件(1)、可旋轉的套筒(8)、載體(5)和從動元件(2)沿驅動軸(12)的方向依次布置。
14.如前述權利要求的至少一項的調節裝置，其特征為，一第一殼體件(30)、驅動彈簧(6)和一第一載體(5a)布置成與驅動元件(1)的驅動軸(2)共軸線，一第二殼體件(31)、制動彈簧(7)和一第二載體(5b)布置成與從動元件(2)的軸共軸線；以及第一載體(5a)和第二載體(5b)彼此連接。
15.如權利要求14的調節裝置，其特征為，第一殼體件(30)、驅動彈簧(6)與第一載體(5a)的軸向布置，和第二殼體件(31)、制動彈簧(7)與第二載體(5b)的軸向布置是并排放置的。
全文摘要
本發明涉及無級的、雙向作用的調節裝置，它具有一驅動元件(1)、一可通過驅動元件(1)的動作調節角度的從動元件(2)和一設置在驅動元件(1)與從動元件(2)之間并包括一固定裝置的步進轉換機構。固定裝置在由于驅動元件(1)的動作而到達鎖緊位置時鎖住其旋轉方向與驅動元件(1)相反的從動元件(2)的轉動。無級的步進轉換機構有一離合裝置(5、6)和一制動裝置(3、7)，離合裝置在驅動元件(1)動作時可受力相配地與驅動元件(1)連接并與從動元件(2)連接，制動裝置在驅動元件(1)停止時受力相配地鎖住離合裝置(5、6)。
文檔編號B60N2/44GK1239920SQ97180525
公開日1999年12月29日 申請日期1997年12月10日 優先權日1996年12月10日
發明者彼得·舒曼 申請人:布羅斯爾汽車零件兩合公司