用於車輛座椅的驅動單元的製作方法

2023-09-18 17:10:00

專利名稱：用於車輛座椅的驅動單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於具有權利要求I前序部分的特徵的車輛座椅的驅動單元。
背景技術：
根據DE 197 09 852 C2，這種類型的驅動單元是已知的。電機軸承載蝸杆，其與蝸輪嚙合，蝸輪反過來驅動作為輸出級的行星級。輸出軸被設置成與電機軸垂直，以致存在特定安裝空間的需求。這種驅動單元用於驅動與座椅結構成一體的負載接收傳動裝置，在發生碰撞時傳遞負載並用於設定座椅兀件，例如用作靠背調整配件。DE 10 2004 019 466Al公開了這種類型的另一個驅動單元，其的傳動裝置具有行星級，其中具有電機和傳動裝置的整個驅動單元與負載接收傳動裝置的中心成一體
發明內容
本發明的目的在於改進開頭提到的類型的驅動單元，特別是關於成本和對安裝空間的需求。根據本發明通過具有權利要求I的特徵的驅動單元來實現該目的。有利的實施方式為從屬權利要求的主題。通過直齒輪級來實現的電機軸與輸出軸的平行偏置設置，與垂直設置相比，具有需要更小的輸出軸對角線的安裝空間的優點。因此，驅動單元和由其驅動的車輛座椅的元件、例如靠背調整配件，可沿著例如為靠背的旋轉軸的軸設置。傳動比可通過幾個傳動級相繼放大，每個級具有平行的驅動裝置和輸出裝置。對此，直齒輪級和行星級(行星傳動級)是可行的。因此，傳動裝置例如可具有至少一個行星級，其中，中心齒輪作為驅動裝置與行星輪嚙合，行星輪與齒圈嚙合並被安裝在用作輸出裝置的杆上。齒圈可形成傳動外殼的一部分。傳動裝置例如可確切地具有兩個行星級，或三個直齒輪級，或四個直齒輪級。例如以形狀配合的方式，通過鎖定螺栓或扇形齒，或通過帶有摩擦的包繞彈簧，來實現鎖定功能。電機的控制器可與傳動裝置的蓋一體形成，以使得電機仍舊僅僅包含基本電子器件。控制器優選設置在具有統一尺寸(或不同元件載體)且與不同配件需求相關的板上。例如，板可包括電子元件無線電幹擾抑制裝置、熱保護裝置、過壓保護裝置、如果需要的話，定位發生器或位置傳感器、以及分散電機控制單元。除了該基本的控制器，可提供用於EC電機的換向控制器，如果需要的話，其被設置在另一板上。車輛座椅接口的觸針，例如與插頭一起工作，為板的一部分。插頭/插座的幾何結構在傳動裝置蓋上實現。根據對電集成的要求，例如可採用兩個或五個觸針。可在板的一側或兩側安裝。特定的元件可與基本電子器件成一體，而不是與板成一體。不同元件和組件優選在軸向(電機軸的方向)上可互相插入。利用該驅動單元的模塊化結構，裝配非常簡單。因此，具有基本電子器件的僅僅優選可電子和/或機械地插入基本控制器(或換向控制器)，和/或電機軸可電子和/或機械地插入傳動裝置。傳動裝置蓋可(機械地)插入傳動裝置外殼。所述元件和組件優選額外(或可替換地)互相緊固在一起。


下面，基於在具有修改形式和變型的附圖中示出的三個示例性實施方式，解釋本發明。在附圖中圖I示出了具有驅動單元的車輛座椅的局部視圖，圖2示出了車輛座椅的示意性側視圖，圖3示出了第一示例性實施方式的分解圖，圖4示出了第一示例性實施方式的側視圖，圖5示出了第一示例性實施方式的局部剖開透視圖，圖6示出了第一示例性實施方式的進一步局部剖開透視圖， 圖7示出了第二示例性實施方式的分解圖，圖8示出了第二示例性實施方式的側視圖，圖9示出了第二示例性實施方式的局部剖開側視圖，圖10示出了沿著圖9中的線X-X的剖視圖，圖11示出了第三示例性實施方式的分解圖，圖12示出了第三示例性實施方式的側視圖，圖13示出了第三示例性實施方式的局部剖開側視圖，圖14示出了沿著圖13中的線XIV-XIV的剖視圖，圖15示出了具有換向控制器的傳動裝置蓋的示意性圖示，圖16示出了不具有換向控制器的傳動裝置蓋的示意性圖示，圖17示出了插入電機前的示意性圖示，圖18示出了插入電機後的示意性圖示，圖19示出了鎖定功能的第一變型，圖20示出了第一變型的修改形式，圖21示出了鎖定功能的第二變型的分解圖，以及圖22示出了第二變型的頂視圖。
具體實施例方式驅動單元I具有電機2，其提供電機軸3作為輸出裝置。電機2例如為具有定子和轉子的電子換向電機，轉子限定電機軸3。也可使用換向刷電機2。驅動單元I還具有傳動裝置4，其設置在電機2的輸出裝置側。電機軸3用作傳動裝置4的驅動。電機2優選設計成不具有集成的傳動裝置級，使得整個減速由傳動裝置4實現。被設計成具有多個部件的傳動裝置外殼，圍繞傳動裝置4的部件。電機2優選緊固在傳動裝置外殼5上，以使得傳動裝置外殼5也可在驅動單元I的終點用作驅動單元I的緊固裝置。傳動裝置4目前被構造成至少處於三級，即，提供至少三個傳動裝置級，級中的每一個都減低電機軸3的轉速並傳遞它們的轉矩。100到200，優選125到130的傳動比i產生傳動裝置4的總數。直齒輪級被提供作為輸出級，其由可旋轉地安裝在傳動裝置外殼5上的兩個直齒輪構成，兩個直齒輪互相嚙合並為直齒的，即輸出級驅動輪6和具有較大直徑的輸出級輸出齒輪7。異型(優選設計成花鍵軸型)的輸出軸以防扭轉的方式與輸出級輸出齒輪7連接，例如其中，輸出級輸出齒輪7具有與其中心的輸出軸8相應的異型接觸器。用作傳動裝置4的示出的輸出軸8平行於電機軸3偏置設置。傳動裝置4被設計成非自鎖的，即由輸出軸8引起的轉矩會使電機軸3轉動，且它具有高度的效率。電機2因此(比自鎖傳動裝置的情形)需要較小的轉矩並因此可被設計的更小和輕。所有的示例性實施方式在這方面都是類似的。在第一示例性實施方式中，傳動裝置4具有兩個行星級和一個直齒輪級。電機軸3以防扭轉的方式與第一中心齒輪11連接(或與其形成一體)。可旋轉地安裝在第一桿13上的三個第一行星輪12圍繞第一中心齒輪11設置。第一行星輪12在外部與第一齒圈14嚙合，第一齒圈被固定並形成傳動裝置外殼5的一部分。用作該第一行星級的輸出的第一桿13以防扭轉的方式與第二中心齒輪15相連接，此處第二中心齒輪15被設計成與第一桿13 一體形成。可旋轉地安裝在第二桿17上的三個第二行星輪16圍繞第二中心齒輪15設置。第一行星輪16在外部與第二齒圈18嚙合，第二齒圈被固定並形成傳動裝置外殼5的一部分。用作該第二行星級的輸出的第二桿17以防扭轉的方式與輸出級驅動輪6相連接。在第二示例性實施方式中，傳動裝置4具有三個直齒輪級。電機軸3以防扭轉的方式與輸入裝置驅動輪21連接(或被設計成與其形成一體)。輸入裝置驅動輪21與具有較大直徑的輸入裝置輸出齒輪22嚙合。因此優選具有螺旋齒,而其後的直齒輪級為直齒。具有較小直徑的第一中間驅動輪23形成在輸入裝置輸出齒輪22上，即被設計成與其形成一體。第一中間驅動輪23與具有較大直徑的第一中間輸出齒輪24嚙合。具有較小直徑的輸出級驅動輪6形成在第一中間輸出齒輪24上，即與其形成一體。在第三示例性實施方式中，傳動裝置4具有四個直齒輪級。電機軸3以防扭轉的方式與輸入裝置驅動輪31連接(或被設計成與其形成一體)。輸入裝置驅動輪31與具有較大直徑的輸入裝置輸出齒輪32嚙合。由此優選具有螺旋齒,而其後的直齒輪級為直齒。具有較小直徑的第一中間驅動輪33形成在輸入裝置輸出齒輪32上，即與其形成一體。第一中間驅動輪33與具有較大直徑的第一中間輸出齒輪34嚙合。具有較小直徑的第二中間驅動輪35形成在第一中間輸出齒輪34上，即與其形成一體。第二中間驅動輪35與具有較大中間的第二中間輸出齒輪36嚙合。具有較小直徑的輸出級驅動輪6形成在第二中間輸出齒輪35上，即與其形成一體。所有的示例性實施方式的共同之處在於，在電機2與傳動裝置4之間可建立專門的接口。為此提供傳動裝置蓋41，其緊固在傳動裝置外殼5上。除了諸如底座的機械元件，電機2仍僅僅包含基本電子器件42，例如用於電刷或定子的連接器、以及可以的話還有變阻器。基本控制器43被設置在傳動裝置蓋41中，並例如具有用於測定轉子位置的霍爾效應傳感器。基本控制器43或者基本控制器42優選仍包括一個或幾個下面的功能過載保護、過壓保護、熱保護、(無線電)幹擾抑制。基本控制器43可設置在板43a上。可選地，基本控制器43還可具有現場總線接口(例如CAN或LIN)、存儲器運行裝置、軟啟動裝置、或速度控制裝置。對於電子換向電機2，還具有換向控制器44，在板設計方案的情形，其可插入在外殼蓋41的軸中。與座椅或車輛的電子器件以及電源鄰接的插頭45可被插入到外殼蓋41中。插頭45優選為標準的(例如USB)。對於模塊化結構，插頭45可選擇地可被插入到基本控制器43或換向控制器44中，其中，在後者的情形中，是換向控制器44而不是插頭45被插入到基本控制器43中。電插入式系統是可擴展的，以使得具有基本電子器件42的電機2可被插入到基本控制器43，或者如果可能的話，可插入到換向控制器44。為此，基本電子器件42優選具有接觸件42a或焊片，其接觸基本控制器43、或者如果可能的話換向控制器44的相應對等件。具有基本電子器件42的電插入式電機2，優選還可聯合具有插入到傳動裝置4的電機軸3的機械插入式電機2。根據不例性實施方式，電機軸3以防扭轉的方式接合在第一中心齒輪11或輸入裝置驅動輪21或31中(如附圖中所描述的)，或者，該輪11、21或31已經永久地安裝在電機軸3上，以及在插入時，與下一個傳動元件，即第一行星輪12或輸入裝置輸出齒輪22或32，進入傳動接合。同時，電機軸3還可被插入到例如磁鐵的定位發生器46，其與例如霍爾效應傳感器的位置傳感器47 —起工作，位置傳感器設置在基本控制器43或換向控制器44上。
除了機械插入式電機2和它的電機軸3，還提供了插入到傳動裝置外殼5的插入式傳動裝置蓋41。傳動裝置蓋41例如首先設置在電機2上，且在插入時與傳動裝置外殼5進入機械接觸。如在附圖中所描述的，實施方式還可構想成，在插入式電機2的情形，傳動裝置蓋41與基本控制器43或換向控制器44進入電接觸，為此提供相應的壓入式接觸件48。還可構想成，接觸簧片49在電機2的外殼與基本控制器43或換向控制器44之間建立底架連接。根據本發明的驅動單元I例如用於驅動車輛座椅51中的靠背調整配件52，藉助於靠背調整配件可相對於座椅部件55調整靠背54的傾斜度。靠背調整配件52被設計成自鎖定的，以便於使非自鎖定的傳動裝置4鎖定。例如在DE 101 44 840 Al中公開了這種靠背調整配件52，其作為負載接收傳動裝置與車輛座椅51的結構成一體。驅動單元I可被以節約安裝空間的方式沿著靠背54的旋轉軸56設置，其中，輸出軸8優選與旋轉軸56對齊。此外，手輪可被設置在輸出軸上，以使得靠背54的電動以及手動調整都是可能的，特別是因為傳動裝置4是非自鎖的。因此，手輪或電機2空轉移動。所有的示例性實施方式優選夠配備有鎖定功能，其中，輸出級輸出齒輪7和/或輸出軸8例如可固定在傳動裝置外殼5上。為此可構想出幾個變型。在第一個變型中，提供磁力開關71，其緊固在傳動裝置外殼5上。具有柱塞線圈的磁力開關71是鎖定螺栓72在它的縱向上移動。鎖定螺栓72在徑向上是有效的，在於它與鎖定環73對齊，該鎖定環在周向上具有幾個用於接收鎖定螺栓72的徑向鑽孔。鎖定環73(整體)被設計在輸出級輸出齒輪7上，即用同樣的材料製成或緊固在其上。在後者的情形中，鎖定環73可由金屬或高強度的塑料製成。在一個修改形式中，鎖定環73不具有鑽孔，而是被設計成冠狀齒輪。在另一個修改形式中，鎖定螺栓72在軸向上是有效的。在另一個修改形式中，提供可移動的扇形齒而不是鎖定螺栓72，該扇形齒與例如在鎖定環73上的齒輪緣接合，或與輸出級輸出齒輪7的外部齒系接合。在另一個修改形式中，通過一種類型的爪形聯結器來產生鎖定功能。在第二個變型中，提供包繞彈簧(Schlingfeder) 81,其徑向向外地連接到包繞彈簧外殼82。包繞彈簧82被緊固在傳動裝置外殼5上或為其的一部分。包繞彈簧81的端部81a徑向指向內部。凸緣部83被設計成位於或被緊固在輸出級輸出齒輪7上,該凸緣部在周向上在互相背對的兩個端部81a的側部之間延伸。鎖緊凸輪84作為對等件提供，其設置在互相面對的兩個端部81a之間。鎖緊凸輪84優選被設計成位於或被緊固在輸出元件85上，輸出元件85以防扭轉的方式安置在輸出軸8上。由電機側引發的轉矩藉助凸緣部83，對包繞彈簧81產生打開作用，其中它使它的端部81a互相朝向移動並由此使包繞彈簧81接觸並使它從包繞彈簧外殼82釋放。由輸出裝置側引發的轉矩藉助鎖緊凸輪84，對包繞彈簧81產生關閉作用，其中，它使它的端部81a互相遠離移動並由此支撐預拉伸的包繞彈簧81預包繞彈簧外殼82連接。在一個修改形式中，凸緣部83分成兩個並僅僅設置在應作用在端部81a的兩個位置處。附圖標記列表I驅動單元2電機3電機軸4傳動裝置5傳動裝置外殼6輸出級驅動輪7輸出級輸出齒輪
8輸出軸11第一中心齒輪12第一行星輪13第一桿14第一齒圈15第二中心齒輪16第二行星輪17第二桿18第二齒圈21，31 輸入裝置驅動輪22，32 輸入裝置輸出齒輪23，33 第一中間驅動輪24,34 第一中間輸出齒輪35第二中間驅動輪36第二中間輸出齒輪41傳動裝置蓋42基本電子器件42a接觸件43基本控制器43a板44換向控制器45 插頭46 定位發生器47 位置傳感器
48壓入式接觸件49接觸黃片51車輛座椅52靠背調整配件54靠背55座椅部件 56旋轉軸71磁力開關72鎖定螺栓73鎖定環81包繞彈簧81a端部82包繞彈簧外殼83凸緣部84鎖緊凸輪85輸出元件
權利要求
1.一種用於車輛座椅的驅動單元，其具有電機(2)和多級傳動裝置(4)，所述電機(2)具有作為輸出裝置的電機軸(3)，所述多級傳動裝置(4)由電機軸(3)驅動並具有作為輸出裝置的輸出軸(8)，其特徵在於，所述傳動裝置(4)具有至少一個直齒輪級，其中，每一個都體現為直齒輪的驅動輪(6 ;21，23 ;31，33，35)和輸出齒輪(7 ;22，24 ;32，34，36)互相嚙合，並且所述輸出軸(8)平行於所述電機軸(3)偏置設置。
2.根據權利要求I的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置(4)被設計成非自鎖的。
3.根據前述權利要求任一項的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置(4)具有鎖定功倉泛。
4.根據前述權利要求任一項的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置(4)至少具有由電機軸(3 )驅動的第一行星級(11，12，13，14)，特別是由電機軸(3 )驅動的第一行星級(11，12，13，14)和由此輸出的第二行星級(15，16，17，18)，以用於驅動所述直齒輪級。
5.根據前述權利要求任一項的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置(14)具有傳動裝置外殼(5)，所述傳動裝置外殼(5)至少包圍驅動輪(6 ;21，23 ;31，33，35)和輸出齒輪(7 ；22,24 ;32，34，36)。
6.根據前述權利要求任一項的驅動單元，其特徵在於，用於電機(2)的基本控制器(43)包含在傳動裝置(4)的傳動裝置蓋(41)內，或者至少被分配給該傳動裝置外殼(41)，同時電機(2 )包含基本電子器件(42 )。
7.根據權利要求4和5的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置蓋(41)可被插入到傳動裝置外殼(5)中和/或被緊固於其上。
8.根據權利要求6或7的驅動單元，其特徵在於，所述傳動裝置蓋(41)具有用於電子換向電機(2)的換向控制器(44)。
9.根據權利要求6— 8中任一項的驅動單元，其特徵在於，所述電機(2)和它的基本電子器件(42) —起可被插入到基本控制器(43)和/或換向控制器(44)中。
10.根據權利要求6— 9中任一項的驅動單元，其特徵在於，電機(2)和它的電機軸(3)一起可被插入到傳動裝置(4)中。
11.一種車輛座椅(51)，其特別是機動車輛座椅，所述車輛座椅(51)具有座椅部件(55)、可通過至少一個靠背調整配件(52)來調整相對於座椅部件(55)的傾斜度的靠背(54)、以及根據前述權利要求中的任一項的驅動單元(1)，所述驅動單元(I)用於驅動所述靠背調整配件(52)。
全文摘要
在用於車輛座椅的驅動單元(1)中，具有電機(2)和多級傳動裝置(4)，所述電機具有作為輸出裝置的電機軸(3)，所述多級傳動裝置(4)由電機軸(3)驅動且其具有作為輸出裝置的輸出軸(8)，傳動裝置(4)具有至少一個直齒輪級，其中，每一個都體現為直齒輪的驅動輪(6；21，23；31，33，35)和輸出齒輪(7；22，24；32，34，36)互相嚙合，以及輸出軸(8)與電機軸(3)平行地偏置設置。
文檔編號B60N2/02GK102762410SQ201180010050
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月1日 優先權日2010年2月18日
發明者A·迪爾, J·施特默爾, J·舒爾茨, M·伯瑞斯, N·希格 申請人:凱波有限責任兩合公司