УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДЛЯ КРЕСЛА АВТОМОБИЛЯ
FASTENER ASSEMBLY FOR VEHICLE SEAT

Изобретение относится к узлу крепления для кресла автомобиля, имеющему признаки ограничительной части п.1 формулы.
Узел крепления такого типа известен из патента DE 19548809 C1 или патента DE 19938666 A1. Первый элемент узла крепления имеет зубчатый венец и подпирает эксцентрик с помощью краевого выступа, в котором установлен в опорах хомутик. Второй элемент узла крепления имеет зубчатое колесо и принимает эксцентрик. Хомутик смыкается с защитным диском, на котором закреплено уплотнительное кольцо. Это уплотнительное кольцо прилегает ко второму элементу узла крепления, так что в этом месте монтажное пространство между первым элементом узла крепления и вторым элементом узла крепления герметично закрыто. В патенте DE 102008028101 A1 описана уплотнительная прокладка для осевого зазора, через который частицы грязи или твердых лаковых отложений могли попасть в монтажное пространство между первым элементом узла крепления и вторым элементом узла крепления.
В основе изобретения стоит задача создания альтернативного узла крепления указанного типа. Эта задача решается согласно изобретению с помощью узла крепления, имеющего признаки п.1 формулы. Выгодные формы выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Разделительное кольцо герметично делит закрытое монтажное пространство, так что эксцентрик отделен от передаточного механизма, определенного зубчатым колесом и зубчатым венцом. Это образует дальнейшую защиту эксцентрика, в частности, если разделительное кольцо плотно прилегает к первому элементу узла крепления и ко второму элементу узла крепления. Для этого разделительное кольцо выполнено предпочтительно гибким, в частности упругим, например, из пластмассы. В передаточном механизме можно предусмотреть пластичный смазочный материал, который улучшает антифрикационные свойства передаточного механизма и одновременно плотно закрывает монтажное пространство. Поскольку для улучшения антифрикационных свойств эксцентрика нужен пластичный смазочный материал, то этот материал удерживается с помощью разделительного кольца внутри монтажного пространства, т.е. на эксцентрике. Таким образом, предотвращается постепенное вытеснение смазочного материала эксцентриком в результате его обращения. К тому же нужно меньшее количество смазочного материала.
Применение эксцентриковой планетарной передачи между первым элементом узла крепления и вторым элементом узла крепления делает возможной постепенную установку спинки кресла в наклонное положение. Отсутствие центральной шестерни в отличие от планетарной передачи приводит к возникновению движения шатания, которое накладывается на относительное вращение элементов узла крепления. Эксцентриковую планетарную передачу можно приводить в действие вручную или при помощи двигателя.
Основную долю для стопорения эксцентриковой планетарной передачи составляет трение между эксцентриком и одним из двух элементов узла крепления, преимущественно вторым элементом узла крепления, который имеет преимущественно краевой выступ для опоры эксцентрика. Клиновидные сегменты, определяющие эксцентрик, служат как для стопорения, так и для возбуждения движения обкатки зубчатого колеса и зубчатого венца. Предпочтительно дополнительно предусмотренный фиксирующий элемент служит для фиксации узла крепления при динамических нагрузках.
Выполнение зубчатого венца на первом элементе узла крепления, принимающем эксцентрик, и выполнение зубчатого колеса на втором элементе узла крепления, подпирающем эксцентрик, экономит материал и монтажное пространство при возможности размещения зубчатого колеса на радиально наружном краю второго элемента узла крепления (который перекрывает затем зажимное кольцо, закрепленное на первом элементе крепления), и несмотря на это имеются достаточно большие области соединения на втором элементе узла крепления для монтажа узла крепления.
Изобретение можно применять преимущественно для установки спинки кресла автомобиля в наклонное положение, однако можно применять и для других целей.
Далее изобретение раскрывается более подробно с помощью примера выполнения, представленного на чертеже, с его вариантами.
Фиг.1 - осевое сечение узла крепления,
Фиг.2 - схематичное изображение кресла автомобиля,
Фиг.3 - узел крепления в разобранном виде,
Фиг.4 вид разделительного кольца,
Фиг.5 - сечение по линии V-V на фиг.4,
Фиг.6 - увеличенный вид области VI на фиг.5,
Фиг.7 - вид разделительного кольца варианта выполнения,
Фиг.8 - сечение по линии VIII-VIII на фиг.7,
Фиг.9 - увеличенный вид области IX на фиг.8.
Кресло автомобиля 1 имеет сиденье 3 и спинку 4, устанавливаемую относительно сиденья 3 в наклонное положение. Для установки в наклонное положение спинки 4 вручную, например, с помощью поворотной ручки 5, или при помощи мотора, например электромотора, приводится во вращение приводной вал 7, расположенный горизонтально в переходной области между сиденьем 3 и спинкой 4. На обеих сторонах кресла автомобиля 1 приводной вал 7 входит без возможности поворота в узел крепления 10. Приводной вал 7 определяет применяемые характеристики для определения направления в цилиндрической системе координат.
Узел крепления 10 имеет первый элемент узла крепления 11 и второй элемент узла крепления 12, которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга. Оба элемента узла крепления 11 и 12 могут иметь соответственно приблизительно округлую форму диска. Для приема сил, действующих в осевом направлении, т.е. для сцепления элементов узла крепления 11 и 12 предусмотрено зажимное кольцо 13. Такое сцепление при помощи зажимного кольца описано, например, в патенте US 6799806 B2. Предпочтительно металлическое зажимное кольцо 13 жестко соединено с одним из двух элементов узла крепления 11 и 12, в представленном примере с первым элементом узла крепления 11, в наружном краевом участке, например, приварено или (в направлении окружности, по меньшей мере, частично) загнуто. С помощью кромки, указывающей в радиальном направлении внутрь, зажимное кольцо 13 охватывает - при необходимости при вложении промежуточного отдельного контактного уплотнительного кольца - подвижный относительно него другой из двух элементов узла крепления 11 и 12 радиально снаружи (т.е. в его радиально наружной краевой области), не препятствуя повороту обоих элементов узла крепления 11 и 12  относительно друг друга, т.е. зажимное кольцо 13 (которое имеет, по существу, плоскую форму) и жестко соединенный с ним элемент узла крепления 11 или 12 зажимают подвижный относительно них другой из двух элементов узла крепления 11 и 12. С конструктивной точки зрения оба элемента узла крепления 11 и 12 вместе (с зажимным кольцом 13) образуют узел в виде диска.
При установке узла крепления 10 первый элемент узла крепления 11 соединяется, например, жестко со структурой спинки 4. Второй элемент узла крепления 12 соединяется затем жестко со структурой сиденья 3. Соподчинение элементов узла крепления 11 и 12 можно также изменить, т.е. первый элемент узла 11 можно жестко соединить с сиденьем, а второй элемент узла крепления 12 - со спинкой. Узел крепления 10 находится, таким образом, в потоке силовых линий между спинкой 4 и сиденьем 3, по этой причине оба элемента узла крепления 11 и 12 выполнены из металла, преимущественно из стали.
Узел крепления 10 выполнен в виде узла крепления с передаточным механизмом, в котором первый элемент 11 и второй элемент 12 соединены между собой с помощью передаточного механизма для перестановки и установки, точнее сказать с помощью эксцентриковой планетарной передачи (в предложенном примере самотормозящей), как это описано, например, в патенте DE 44 36 101 A1.
Для выполнения передаточного механизма на втором элементе узла крепления 12 имеется колесо с внешними зубьями 16, а на первом элементе узла крепления 11 -зубчатый венец с внутренними зубьями 17, которые входят между собой в зацепление. Диаметр окружности выступов наружного зацепления зубчатого колеса 16 меньше, по меньшей мере, на высоту зуба, чем диаметр окружности впадин внутреннего зацепления зубчатого венца 17. Соответствующее отличие количества зубьев зубчатого колеса 16 и зубчатого венца 17, по меньшей мере, на один зуб дает возможность совершения движения обкатки зубчатого венца 17 по зубчатому колесу 16. Выполняют зубчатое колесо 16 и зубчатый венец 17 в одном единственном процессе штамповки, выштамповывая одновременно элементы узла крепления 11 и 12 из исходного материала. Альтернативно можно изготовить элементы узла крепления 11 и 12 - с подобной геометрией и теми же функциями - путем объемной штамповки (преимущественно холодного прессования или горячего прессования). В предложенном примере зубчатое колесо 16 образует радиально наружный край второго элемента узла крепления 12, т.е. второй элемент узла крепления 12 смыкается радиально снаружи с зубчатым колесом 16.
Один из двух элементов узла крепления 11 и 12 имеет краевой выступ 19, в данном случае второй элемент узла крепления 12 расположен концентрично относительно зубчатого колеса 16. Краевой выступ 19 может быть сформирован на указанном элементе узла крепления в виде ряда выступов (т.е. выполнен цельным) или укреплен на нем в виде отдельной втулки. В краевом выступе 19 расположен с возможностью вращения с помощью втулки 22 хомутик 21. Хомутик 21 выполнен преимущественно из пластмассы. В центре втулки 22 хомутика 21 имеется высверленное отверстие 23 для приема приводного вала 7. Профиль отверстия 23 подогнан под профиль приводного вала 7, в данном случае под профиль шлицевого вала. В качестве присоединения к своей втулке 22 хомутик 21 имеет защитный диск 25, выполненный за одно целое с втулкой 22 и имеющий больший диаметр, чем втулка 22.
На краевой выступ 19 опираются своими изогнутыми внутренними поверхностями два клиновидных сегмента 27, которые своими изогнутыми наружными поверхностями подпирают другой из двух элементов узла крепления 11 и 12, в данном случае первый элемент узла крепления 11. Для этого гнездо указанного элемента узла крепления оснащено вкладышем подшипника скольжения 28, который запрессован предпочтительно без возможности поворота и к которому прилегают наружные поверхности клиновидных сегментов 27. Понятия «опираются» и «подпирают» не должны ограничиваться определенным направлением силового потока, проходящего через узел крепления 10, так как это направление зависит от монтажа узла крепления 10.
Хомутик 21 имеет - в радиальном направлении на расстоянии от втулки 22 - сегмент 29, вставленный с зазором между узкими сторонами клиновидного сегмента 27 и выполненный за одно целое с защитным диском 25 и втулкой 22. Клиновидные сегменты 27, широкие стороны которых обращены друг к другу, принимают, например, каждый в свое отверстие или выемку, определенную выступающей частью материала, соответственно по одному изогнутому концевому пальцу 35а Ω-образной пружины 35. Пружина 35 нагружает клиновидные сегменты 27 в окружном направлении, в частности для их раздвигания, причем в рабочем положении широкие стороны клиновидных сегментов 27 могут касаться друг друга и нагружаться.
Хомутик 21 на внешней стороне элемента узла крепления, имеющего краевой выступ 19, защищен в направлении оси предпочтительно защелкивающимся предохранительным кольцом 43. Предохранительное кольцо 43 проходит в осевом направлении вдоль части втулки 22, так что втулка 22 прилегает не напрямую к внутренней стороне краевого выступа 19, а установлена в краевом выступе 19 с прокладкой предохранительного кольца 43 (и тем самым хомутик 21 установлен на втором элементе узла крепления 12). На внешней стороне элемента узла крепления, имеющего вкладыш подшипника скольжения 28 (в данном случае первого элемента узла крепления 11), между его радиально наружным краем и защитным диском 25 предусмотрено уплотнительное кольцо 44, например, из резины или мягкой пластмассы, которое соединено с защитным диском 25, в частности защелкнуто.
Клиновидные сегменты 27 (и пружина 35) определяют эксцентрик, который в продолжении направления эксцентриситета прижимает зубчатое колесо 16 в месте зацепления к зубчатому венцу 17. При приведении в действие с помощью (многократно) вращающегося приводного вала 7 крутящий момент передается сначала на хомутик 21, а затем с помощью сегмента хомутика 29 - на определенный таким образом эксцентрик, который скользит по вкладышу подшипника скольжения 28 при смещении направления эксцентриситета и тем самым при смещении места вхождения зубчатого колеса 16 в зубчатый венец 17, что представляется как раскачивающее движение обкатки, т.е. как относительное вращение с накладывающимся раскачивающим движением. Спинку 4 можно плавно наклонять в то или иное рабочее положение.
Для улучшения динамических рабочих характеристик предусмотрена предпочтительно еще стопорная пружина 51, служащая фиксирующим элементом, как это раскрыто, например, в патенте DE 19548809 C1. Стопорная пружина 51 в данном случае взаимодействует с зубчатым зацеплением 55, которое выполнено в виде другого зубчатого венца на первом элементе узла крепления 11. Стопорная пружина 51 запирает соответственно клиновидные сегменты 27 в нерабочем положении (когда стопорная пружина 51, прилегая к концевым пальцам 35а, запирает пружину 35), а с помощью приведенного в действие хомутика 21 освобождается.
Вариант выполнения хомутика 21 описан, например, в патенте US 7314250 B1 для металлического цельного хомутика, полученного, например, методом литья цинка или алюминия под давлением, а также в патенте US 2009/0127910 A1 для хомутика, состоящего из двух частей и выполненного в виде металлического кольца (предпочтительно из металлокерамического сплава), с сегментом 29 и соединенным с ним без возможности поворота пластмассовым элементом с втулкой 22 и защитным диском 25. Вариант хомутика, состоящего из двух частей, описан в патенте US 6619743 B1, где на кольце расположены клиновидные сегменты. Объем раскрытия этих трех названных источников определенно принимается во внимание. Уплотнительное кольцо 44 на хомутике 21 можно альтернативно изготовить из металла и соединить с одним из элементов узла крепления 11 или 12.
Узел крепления 10 имеет монтажное пространство В (между первым элементом узла крепления 11 и вторым элементом узла крепления 12), которое в нескольких местах изолировано в направлении наружу, в данном случае при помощи, например, уплотнительного кольца 44, расположенного между хомутиком 21 и первым элементом узла крепления 11, с помощью пластичного смазочного материала в области передаточного механизма, определенного зубчатым колесом 16 и зубчатым венцом 17, и с помощью прилегания предохранительного кольца 43 ко второму элементу узла крепления 12. Благодаря всему этому монтажное пространство при эксплуатации в значительной степени защищено от проникновения грязи, а также твердых лаковых отложений, проникающих при изготовлении.
а
i
a
i
Согласно изобретению предусмотрено разделительное кольцо 61 (фиг.4-6), которое делит монтажное пространство В на радиальное внешнее монтажное пространство B и радиальное внутреннее монтажное пространство B (фиг.1), причем внешнее монтажное пространство B проходит в радиальном направлении дальше наружу и доходит вплоть до передаточного механизма, а внутреннее монтажное пространство B проходит в радиальном направлении дальше к эксцентрику и доходит еще дальше до хомутика 21. Разделительное кольцо 61, выполненное преимущественно цельным и предпочтительно из пластмассы (например, из полиамида 6,6), имеет цилиндрическую основную часть 61a, на расстоянии от которой на (осевой) стороне в радиальном направлении наружу находится наварное кольцо 61b, а на другой (осевой) стороне в радиальном направлении внутрь - уплотнительная губка 61c. Уплотнительная губка 61c выполнена преимущественно по сравнению с основной частью 61a в осевом направлении - по, меньшей мере, в незначительной степени - упругой, что зависит, например, от выбора материала, например пленочные шарниры и т.п. Предпочтительно материал, из которого изготовлено разделительное кольцо 61, является уже эластичным.
Разделительное кольцо 61 прилегает с одной стороны ко второму элементу узла крепления 12 (преимущественно уплотнительной губкой), а именно между зубчатым колесом 16 и краевым выступом 19, преимущественно на направленной (в осевом направлении) внутрь обратной стороне указывающего (в осевом направлении) наружу выступа в виде звездочки 12a второго элемента узла крепления 12, который предусмотрен для соединения, например, с сиденьем 3. Разделительное кольцо 61 прилегает с другой стороны к первому элементу узла крепления 11 (преимущественно наварным кольцом), а именно на радиусе между зубчатым венцом 17 и гнездом, оснащенным вкладышем подшипника скольжения 28 (причем гнездо определено преимущественно вторым краевым выступом), преимущественно на обращенной (в осевом направлении) внутрь обратной стороне указывающего (в осевом направлении) наружу кольцевого выступа 11a первого элемента узла крепления 11, который поддерживает зубчатое зацепление 55 и служит для соединения, например, со спинкой 4. Уплотнительная губка 61c дает возможность плотного прилегания разделительного кольца 61, при необходимости также с предварительным натяжением, к обоим элементам узла крепления 11 и 12. Одновременно тем самым возможно также выравнивание отклонений от допуска.
i
i
a
Разделительное кольцо 61 служит для того, чтобы смазочный материал для эксцентрика 27, содержащийся внутри монтажного пространства B, так и оставался бы внутри монтажного пространства B, т.е. не проходил бы во внешнее монтажное пространство B и не был потерян для смазки эксцентрика. Преимущественно монтажное пространство В разделено, например, с помощью прилегания хомутика 21 выступающей в радиальном направлении областью втулки 22 к торцевой стороне краевого выступа 19, например в виде контрупора для прилегания предохранительного кольца 43 ко второму элементу узла крепления 12.
В варианте выполнения (фиг.7-9) предусмотрено разделительное кольцо 61', которое имеет кольцеобразную основную часть 61а' и две уплотнительные губки 61с'. Основная часть 61а' прилегает к одному из двух элементов узла крепления 11 и 12, например ко второму элементу узла крепления 12, тогда как обе уплотнительные губки 61с' прилегают к первому элементу узла крепления 11. Указанные элементы могут прилегать друг к другу и наоборот.
а
i
Разделительное кольцо 61 можно использовать независимо от точного выполнения эксцентриковой планетарной передачи. Так, разделительное кольцо 61 может делить монтажное пространство В между первым элементом узла крепления 11 и вторым элементом узла крепления 12 также на внешнее монтажное пространство B (преимущественно без смазочного материала) и внутреннее монтажное пространство B (со смазочным материалом), если система опор для эксцентрика выполнена наоборот, т.е. краевой выступ 19 на первом элементе узла крепления 11 расположен концентрично относительно зубчатого венца 17, тогда как гнездо, оснащенное вкладышем подшипника скольжения 28, на втором элементе узла крепления 12 расположено концентрично относительно зубчатого колеса 16. Разделительное кольцо 61 можно использовать так же и тогда, когда второй элемент узла крепления 12 не поддерживает зубчатое колесо 16 на радиально наружном крае, а имеет - при сохранении дискообразного узла - еще кольцеобразную область фланца, или когда - вместо дискообразного узла - оба элемента узла крепления 11 и 12 соответственно на участке в окружном направлении имеют отстоящий в радиальном направлении фланец, как это описано, например, в патентах DE 4436101 A1 или US 2009/0127910 A1. Разделительное кольцо 61 можно применять также в указанных выше вариантах выполнения с хомутиком 21.
Перечень позиций
1
кресло транспортного средства
3
сиденье
4
спинка
5
поворотная ручка
7
приводной вал
10
узел крепления
11
первый элемент узла крепления
11а
кольцевой выступ
12
второй элемент узла крепления
12а
выступ в виде звездочки
13
зажимное кольцо
16
зубчатое колесо
17
зубчатый венец
19
краевой выступ
21
хомутик
22
втулка
23
высверленное отверстие
25
защитный диск
27
клиновидный сегмент
28
вкладыш подшипника скольжения
29
сегмент хомутика
35
пружина
35а
концевой палец
43
предохранительное кольцо
44
уплотнительное кольцо
51
стопорная пружина
55
зубчатое зацепление
61, 61'
разделительное кольцо
61a, 61a'
основная часть
61b
наварное кольцо
61c, 61c'
уплотнительная губка
В
монтажное пространство
B<sub>а</sub>
внешнее монтажное пространство
B<sub>i</sub>
внутреннее монтажное пространство