ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ПРИВОД ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО СИДЕНЬЯ
ENGINE ACTUATOR FOR AUTOMOBILE SEAT

Изобретение касается исполнительного привода двигателя, предназначенного для сиденья транспортного средства, в частности для автомобильного сиденья, с признаками ограничительной части основного пункта 1 формулы изобретения.
Из описания изобретения к патенту DE 102004019466 А1 известен исполнительный привод двигателя такого вида, у которого соединенный электронным способом двигатель и дифференциал в качестве первой ступени коробки передач (в части положения в пространстве и функции) пространственно и функционально интегрированы в воспринимающий нагрузку передаточный механизм в качестве второй ступени коробки передач.
В основе изобретения лежит задача усовершенствования исполнительного привода двигателя названного выше вида. Эта задача решается согласно настоящему изобретению посредством исполнительного привода двигателя названного выше вида с помощью признаков основного пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные формы выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Исполнительный привод согласно изобретению образует небольшой компактный, неразъемный, имеющий возможность предварительной сборки блок с двигателем, который, обладая малым приводным моментом, имеет незначительную потребность в электрическом токе и небольшое пространство для сборки, и, по меньшей мере, с двухступенчатым высоким передаточным редуктором, в который интегрирован воспринимающий нагрузку (= располагающийся в силовом потоке, предпочтительно в силовом потоке между подвижными относительно друг друга составляющими) передаточный механизм.
С помощью интегрированного уплотнительного элемента, который собранный исполнительный привод двигателя получает в процессе изготовления для защиты двигателя, и/или его электрического контакта, и/или, по меньшей мере, одной из ступеней коробки передач, элементы исполнительного привода двигателя в собранном состоянии могут подвергаться частично агрессивной поверхностной обработке без причинения повреждений чувствительным электронным и механическим деталям. Поскольку уплотнительный элемент при встроенном исполнительном приводе двигателя подлежит удалению, могут быть предусмотрены при сохранении уплотняющего действия во время агрессивных периодов поверхностной обработки свободные полости для компенсации зазора или же для компенсации биения, вызванного перекосом.
Наличие свободных полостей также уменьшает трение и тем самым производственные затраты, связанные с исполнительным приводом двигателя. Как по отношению к колпачкам и аналогичным им деталям, которые монтируются на короткое время агрессивных периодов в процессе поверхностной обработки, так и в части изменения течения процесса, в соответствии с которым чувствительные детали устанавливают лишь по истечении агрессивных периодов в процессе поверхностной обработки, трудоемкость монтажа, а следовательно, и стоимость монтажа (издержки и тем самым расходы на проведение монтажных работ) удерживаются на минимальном уровне.
Уплотнительный элемент при сборке исполнительного привода двигателя вкладывают в качестве особого элемента конструкции, например в форме уплотнения, или выполняют на другом элементе конструкции, например в виде тонкого слоя материала, либо формуют над местом сужения слоя материала. Преимущественно предусмотрено несколько уплотнительных элементов. Одна часть имеющихся уплотнительных элементов может быть предусмотрена при использовании одного способа, а другая часть при использовании другого способа. Задача имеющихся уплотнительных элементов состоит в том, чтобы исполнительный привод двигателя во время агрессивных периодов в процессе поверхностной обработки, преимущественно во время чистки и/или окрашивания автомобиля, образовывал систему с замкнутыми местами пересечения, в то время как удаленные уплотнительные элементы преобразуют исполнительный привод двигателя в систему с открытыми - механическими и электрическими устройствами сопряжения, а именно, по меньшей мере, с одним приводным механизмом и, по меньшей мере, с одним электрическим контактом.
Уплотнительный элемент может быть удален термическим способом, например, за счет выполнения его из термопластичного или подобного ему материала, который присутствует во время агрессивных периодов поверхностной обработки, предпочтительным образом, во время чистки и/или окрашивания автомобиля и, напротив, автоматически удаляется или же дает усадку во время неагрессивных замыкающих периодов поверхностной обработки, предпочтительным образом, во время сушки или какого-либо другого вида термической обработки. Предпочтительной является ситуация, когда термопластический материал уплотнительного элемента во время сушки или какого-либо другого вида термической обработки дает усадку или расплавляется либо размягчается и за счет силы тяжести или капиллярного эффекта или вследствие какого-либо аналогичного воздействия удаляется из имевшего место уплотнительного пространства, предпочтительно, в предусмотренные для этого случая полые пространства корпуса.
Однако уплотнительный элемент может быть удален и механическим путем, например за счет его выполнения в виде тонкой фольги либо, если предусмотрено место запрограммированного разрушения или пленочный шарнир к элементу конструкции исполнительного привода двигателя, причем уплотнительный элемент перед его установкой или же в процессе начала эксплуатации исполнительного привода двигателя в месте его назначения разрушается, выламывается, открывается, полностью или по частям откидывается или же удаляется иным путем. В случае, если уплотнительный элемент предусмотрен на штекерном разъеме электрического контакта, его можно удалить путем выполнения так или иначе необходимого монтажа корреспондирующего штекера. В случае, если уплотнительный элемент предусмотрен на захвате на прочем звене привода, то его можно удалить путем выполнения так или иначе необходимого монтажа передаточной штанги.
Возможны также комбинации обоих вариантов, например когда, в определенном промежутке времени, уплотнительный элемент сначала, по возможности в значительной степени, удаляется путем термической обработки, а затем с помощью механической обработки удаляют то, что осталось или, наоборот, например, в части пространства, в случае нескольких уплотнительных элементов, некоторые из них удаляются термическим способом, а оставшиеся - механическим.
Первая ступень коробки передач выполнена конструктивно, предпочтительным образом в виде коробки передач с подвижными, выполняющими скользящее движение шестернями (коробка передач с давлением на поверхность) с имеющими прочный корпус направляющими элементами для малой шестерни и односторонним вращением приводного колеса, как это, например, раскрыто в описании изобретения к патенту США (US 4,228,698 А), но может быть также выполнена в виде муфты Ольдгема (кривошипно-шатунного механизма с передачей мальтийским крестом), как это изложено в описании изобретения к европейскому патенту - ЕР 0450324 В1. В случае кругового скользящего движения зубья необязательно должны иметь эвольвентный профиль, необходимый для получения линейного касания, они могут иметь плоскостное прилегание и, следовательно, выдерживать существенно более высокие нагрузки. Таким образом, здесь предпочтительным является также зацепление нескольких зубьев и тем самым уменьшение бокового зазора. В случае возникновения в ступенях коробки передач дисбаланса может быть предусмотрено уравновешивание масс, что обеспечит гармоничное движение.
Вторая ступень коробки передач - вплоть до дискообразной формы - сконструирована в соответствии с коробкой передач, воспринимающей нагрузку, как это изложено в описании изобретения к патенту ФРГ - DE 102004019466 А1, т.е. две детали обшивки, соединенные друг с другом посредством, предпочтительным образом, самотормозящейся эксцентриковой планетарной передачи (для фиксирования и регулировки) выполняют относительно друг друга вращательное движение в комбинации с колебательным движением. Поскольку детали обшивки не имеют дискообразной формы, то в случае необходимости в корпус можно интегрировать небольшую часть второй ступени коробки передач. Во всех вариантах второй ступени коробки передач допустимо наличие еще одной ступени передач, например, между первой и второй ступенями передач.
Тип конструкции с пустотелым валом позволяет простым способом присоединять передаточный шток между обеими сторонами сидения транспортного средства, предпочтительным образом посредством профилированного расположенного в центре базирующего приспособления, которое находится в детали привода, предназначенной для воспринимающей нагрузку коробки передач, а именно располагаясь перед поводком второй ступени коробки передач.
Более подробно изобретение поясняется ниже на примере осуществления, представленном на чертеже.
На нем показано:
на фигуре 1 - продольное сечение, проходящее через пример осуществления изобретения,
на фигуре 2 - частичный вид в направлении стрелки II на фигуре 1,
на фигуре 3 - схематичный вид сбоку на сиденье транспортного средства,
на фигуре 4 - перспективный вид на штекерный разъем с уплотнительным элементом,
на фигурах 5А-5С - ход открытия уплотнительного элемента на штекерном разъеме путем ввода сопряженного штекерного разъема, и
на фигуре 6 - разрез через видоизмененный уплотнительный элемент.
Исполнительный привод 1 двигателя для сиденья 2 транспортного средства, например для сиденья автомобиля, имеет корпус 3 двигателя. Внутри корпуса 3 двигателя размещены установленный с возможностью вращения ротор 6, ось вращения которого обозначена как главная ось А, и определены используемые ниже данные по направлениям и жестко установленный в корпусе 3 двигателя статор 7. Выполненный в виде полого вала ротор 6 имеет на своей наружной стороне по периметру несколько постоянных магнитов. Радиально за пределами постоянных магнитов размещен статор 7 с множеством полюсов статора и пакетами обмотки. Ротор 6 и статор 7, вместе взятые, образуют коммутированный электронным способом двигатель 11, интегрированный в исполнительный привод 1 двигателя. Для осуществления электронной коммутации статора 7 предусмотрена пластина 13, которая размещена в корпусе 3 двигателя с аксиальным смещением. Альтернативно двигатель может быть также коммутирован с помощью щеток. На корпусе 3 двигателя размещен или отформован, по меньшей мере, один штекерный разъем 15, который выступает вперед в аксиальном направлении и отстоит от корпуса 3 двигателя. Штекерный разъем 15 своей внутренней поверхностью охватывает, по меньшей мере, один электрический контакт 17, который соединен с пластиной 13. Штекерный разъем 15 при изготовлении корпуса 3 двигателя выполняется с крышкой, которая обозначается далее как первый уплотнительный элемент 19, как это представлено на фигуре 4. Между первым уплотнительным элементом 19 и штекерным разъемом 15, предпочтительным образом, предусмотрено место сужения, выполненное в материале как место запрограммированного разрушения либо как пленочный шарнир, или первый уплотнительный элемент 19 выполнен полностью в виде тонкой фольги.
Исполнительный привод 1 двигателя имеет интегрированную первую ступень 21 коробки передач, работающую по принципу коробки передач с подвижными выполняющими круговые движения скользящими шестернями (коробка передач с давлением на поверхность), которая размещена на двигателе 11 со стороны выходного конца вала отбора мощности. Ротор 6, образующий выходной конец вала отбора мощности двигателя 11, имеет удлинение, проходящее в осевом направлении насквозь над статором 7, и снабжен двумя кулачками, расположенными в осевом направлении друг за другом и выступающими в радиальном направлении, или же аналогичными элементами, которые размещены по периметру со смещением на 180 град. относительно друг друга. На каждом из этих кулачков ротора 6, которые образуют соответственно один эксцентрик, установлено одно зубчатое колесо 24 коробки передач. Оба зубчатых колеса 24 коробки передач, размещенные в осевом направлении друг за другом, сцепляются с общим зубчатым колесом 25, имеющим внутреннее зацепление, причем зацепление, обусловленное установкой зубчатых колес 24 коробки передач, происходит в двух противолежащих местах зубчатого колеса 25, имеющего внутреннее зацепление. Зубчатое колесо 25, имеющее внутреннее зацепление, жестко соединено с корпусом 3 двигателя. Таким образом, зубчатые колеса 24 коробки передач при приведении в действие ротором 6 выполняют вращательное движение, на которое накладывается колебательное движение.
В качестве выходного конца вала отбора мощности первой ступени 21 коробки передач предусмотрен захват 28. Захват 28 имеет конструкцию полого вала и простирается, предпочтительным образом, по всей аксиальной длине исполнительного привода 1 двигателя. Захват 28 размещен внутри ротора 7 частью своей длины и является для него опорой. На конце захвата 28, который на корпусе 3 двигателя указывает наружу, во время сборки между захватом 28 и корпусом 3 двигателя устанавливают уплотнение, которое позднее обозначают как второй уплотнительный элемент 29. На этом месте корпус 3 двигателя имеет полые пространства 3а, как это представлено на фигуре 2.
На конце ротора 6, повернутом от пластины 13, захват 28 имеет фланец, выступающий в радиальном направлении наружу, который размещен радиально внутри выступающего в радиальном направлении вовнутрь фланца зубчатого колеса 25, имеющего внутреннее зацепление. Между обоими фланцами во время сборки помещают еще одно уплотнение, которое далее обозначается как третий уплотнительный элемент 30, а именно между захватом 28 и зубчатым колесом 25, имеющим внутреннее зацепление. В этом месте на зубчатом колесе 25, имеющем внутреннее зацепление, предусмотрены полые пространства 25а. От фланца захвата 28 в осевом направлении выступают несколько направляющих элементов, как, например, болты, которые соответственно своим зазором входят в зацепление с соответствующим числом отверстий в каждом зубчатом колесе 24 коробки передач. За счет того, что зубчатые колеса 24 коробки передач располагаются со смещением в 180 град. по периметру, получают определенную, не содержащую поперечных усилий свободную схему расположения направляющих элементов, которая компенсирует колебательное движение зубчатых колес 24 коробки передач и приводит к чистому вращательному движению захвата 28 вокруг основной оси А.
Захват 28 является одновременно составной частью второй ступени 31 коробки передач. Вторая ступень 31 коробки передач имеет первую деталь 33 обшивки с зубчатым колесом, расположенным концентрично по отношению к основной оси А, и вторую деталь 34 обшивки с зубчатым венцом, которые находятся в кинематической связи друг с другом с образованием эксцентриковой планетарной передачи и которые посредством эксцентрика приводятся в относительное движение обката, состоящее из вращательного движения и наложенного на него движения качания. Эксцентрик образуется захватом 28 и клиновой системой для выполнения блокировки и ликвидации зазоров. Принцип подобной эксцентриковой планетарной передачи изложен в описании изобретения к патенту ФРГ - DE 4436101 А1, объем раскрытия которого в полной мере приобщен. Упоминаемая выше дискообразная форма второй ступени 31 коробки передач содержится в описании изобретения к патенту ФРГ - DE 10105282 А1, объем раскрытия которого также в полной мере приобщен.
С одной стороны, эксцентрик, образованный с участием захвата 28, установлен во втулке 37 подшипника скольжения, запрессованной в первую деталь 33 обшивки. С другой стороны, захват 28 установлен в отбортовке 38 отверстия второй детали 34 и зафиксирован в осевом направлении на второй детали 34 обшивки с помощью имеющего пружинный зажим предохранительного кольца 40, при этом с возможностью вращения относительно него. Вторая деталь 34 обшивки, а вместе с ней также и отбортовка 38 отверстия располагаются концентрично относительно промежуточной оси В, которая размещена с параллельным смещением относительно основной оси А и определяет движение качания. Первая деталь 33 обшивки прочно соединена с зубчатым колесом 25, имеющим внутреннее зацепление, и тем самым с корпусом 3 двигателя. Охватывающее кольцо 43 жестко соединено с корпусом 3 двигателя, зубчатым колесом 25, имеющим внутреннее зацепление, и с первой деталью 33 обшивки, в результате чего образуется общий корпус 45, и охватывает вторую деталь 34 обшивки по ее радиальному наружному краю, при известных условиях с промежуточным размещением скользящих элементов для уменьшения трения.
После того как при использовании описанного способа путем сборки двигателя 11 и обеих ступеней 21 и 31 коробки передач и интеграции их в общий корпус 45 уже образовался исполнительный привод 1 двигателя, он полностью проходит стадию очистки, точнее говоря - обезжиривание, либо в ванне, предназначенной для нанесения покрытий, либо при использовании процесса обработки распыляемой струей. После этого исполнительный привод 1 двигателя в собранном состоянии подвергается окрашиванию, опять же либо в ванне, предназначенной для нанесения покрытий, либо при использовании процесса обработки распыляемой струей. Как в процессе чистки, так и при окраске три уплотнительных элемента 19, 29 и 30 защищают электрический контакт 17 и соответственно внутреннюю часть корпуса 3 двигателя и колеса 25 с внутренним зацеплением и тем самым составные части двигателя 11 и первой ступени 21 коробки передач - от соприкосновения с чистящим средством и лакокрасочным материалом и тем самым от ухудшения свойств готового продукта. Уплотнительные элементы 19, 29 и 30 создают уплотнение для двигателя 11, его электрического контакта 17 и первой ступени 21 коробки передач.
После окраски исполнительный привод 1 двигателя подвергается сушке в сушильной печи, т.е. термической обработке. Агрегаты двигателя 11 и первой ступени 21 коробки передач без проблем выдерживают используемую температуру в диапазоне приблизительно от 140 до 160°С, поскольку в конструкции заложены аналогичные высокие температуры эксплуатации. Оба уплотнительных элемента 29 и 30 состоят в соответствии с изобретением из термопластического материала, точка плавления которого совпадает с температурой сушильной печи или же лежит ниже ее. В результате этого уплотнительные элементы 29 и 30 в сушильной печи расплавляются. Материал, из которого выполнены уплотнительные элементы 29 и 30, может стекать из уплотнительного пространства в свободные полые пространства 3а и 25а, в случае малого объема полых пространств 3а и 25а это происходит, например, самопроизвольно как следствие капиллярного эффекта. Для того чтобы удерживать полые пространства 3а и 25а свободными в тот момент, когда происходит размещение уплотнительных элементов 29 и 30, можно, например, предусмотреть устройства, которые будут сохранять место для них свободным, позже эти устройства удаляются или же выпадают в процессе плавления уплотнительных элементов 29 и 30. Имеющееся в распоряжении уплотнительное пространство предназначено как свободное пространство для захвата 28, задача которого состоит в компенсации зазора или качательного движения. В вариантном исполнении материал уплотнительных элементов 29 и 30 во время сушки или какой-либо другой термической обработки может давать усадку и, по меньшей мере, частично освобождать имеющееся уплотнительное пространство. Во всех случаях ликвидируются имевшие ранее место прижимные усилия между деталями, которые подвергаются уплотнению.
Исполнительный привод 1 двигателя может быть установлен и может эксплуатироваться лишь на предназначенном для него месте. Для осуществления электрического подсоединения с помощью инструмента или, предпочтительным образом, посредством втыкаемого или надеваемого на корреспондирующий штекер 55 штекерного разъема 15 (разъем 15 корреспондирующего штекера 55, который втыкается в штекерный разъем 15 или надевается на него), первый уплотнительный элемент 19 разрушается, выламывается или откидывается полностью либо по частям, или удаляется каким-нибудь иным путем, а корреспондирующий штекер 55 вставляется (вводится вовнутрь) или надевается (сверху). Эти шаги схематически представлены на фигурах 5А-5С. Откинутые части первого уплотнительного элемента 19 действуют таким образом в качестве блокировки для корреспондирующего штекера 55. Первый уплотнительный элемент 19 можно удалять также и термическим способом, т.е. так, как удаляют уплотнительные элементы 29 и 30. Термическая обработка с целью удаления первого уплотнительного элемента 19 может быть предусмотрена в качестве альтернативы к процедуре механического удаления или в качестве подготовительной операции. В последнем варианте инструмент или корреспондирующий штекер 55 удалил бы лишь остатки первого уплотнительного элемента 19.
Захват 28 имеет профилированное приемное приспособление 28а, расположенное концентрично к вспомогательной оси В. Приемное приспособление 28а может принимать передаточную штангу, жестко фиксируя ее для того, чтобы можно было синхронно приводить в действие единственную вторую ступень 31 коробки передач на другой стороне сиденья транспортного средства. Синхронизация обеих сторон сиденья транспортного средства может происходить также путем электронной коммутации. В варианте исполнения в соответствии с фигурой 6 захват 28 на своей торцевой стороне, в частности на открытом приемном приспособлении 28а, может быть прикрыт четвертым уплотнительным элементом 56 по типу первого уплотнительного элемента 19, который посредством сужения материала, например, в форме запрограммированного места разрушения или пленочного шарнира соединяется с корпусом 3 двигателя или с другим конструктивным узлом, в частности корпуса 45, и заменяет описанный ранее второй уплотнительный элемент 29. С помощью вращательного движения захвата 28 или посредством ввода передаточной штанги этот четвертый уплотнительный элемент 56 ломается и тем самым удаляется. Имеется также возможность удаления четвертого уплотнительного элемента 56 с помощью термической обработки или же через проведение подготовительной работы для выполнения этой операции.
Вторая ступень 31 коробки передач служит в качестве коробки передач, которая воспринимает нагрузку и располагается в силовом потоке между двумя конструктивными узлами сиденья 2 транспортного средства, которые приводятся в движение по отношению друг к другу исполнительным приводом 1 двигателя, и, в частности, в случае столкновения (соприкосновения) принимает и передает далее усилия. Исполнительный привод 1 двигателя согласно изобретению может, например, использоваться для установки наклонного положения спинки 58 сиденья 2 транспортного средства относительно поверхности 59 сиденья 2 транспортного средства, так что вторая ступень 41 коробки передач располагается в силовом потоке между спинкой 58 сиденья и поверхностью 59 сиденья. Например, общий корпус 45 связан со структурой поверхности 59 сиденья, в то время как вторая часть 34 обшивки в качестве привода соединена со структурой спинки 58.
Но исполнительный привод 1 двигателя может также использоваться для установки высоты поверхности 59 сиденья, при котором (в то время как) исполнительный привод 1 двигателя действует, например, между балансиром, с одной стороны, и каркасом сиденья или направляющей сиденья, с другой стороны. Имеются также и другие возможности использования исполнительного привода двигателя между другими компонентами сиденья 2 транспортного средства, подвижными относительно друг друга.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1 исполнительный привод двигателя
2 сиденье транспортного средства
3 корпус двигателя
3а полое пространство в корпусе двигателя
6 ротор
7 статор
11 двигатель
13 пластина
15 штекерный разъем
17 электрический контакт
19 первый уплотнительный элемент
21 первая ступень коробки передач
24 зубчатое колесо коробки передач
25 зубчатое колесо с внутренним зацеплением
25а полое пространство зубчатого колеса с внутренним зацеплением
28 захват
28а приемное приспособление
29 второй уплотнительный элемент
30 третий уплотнительный элемент
31 вторая ступень коробки передач
33 первая деталь обшивки
34 вторая деталь обшивки
37 вкладыш подшипника скольжения
38 отбортовка отверстия
40 упорное кольцо
43 охватывающее кольцо
45 корпус
55 корреспондирующий штекер
56 четвертый уплотнительный элемент