专利名称：双向锁止旋转驱动离合器总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于致动机动车辆座椅调节装置旋转输入轴的摩擦式离合器装置。具体地，本发明涉及一种致动旋转输入轴的离合器总成，其采用往复输入装置双向地移动一调节装置。
背景技术：
机动车辆包含支承乘坐者的座椅总成。典型地，座椅总成包含一支承乘坐者的座垫和一支承乘坐者上部躯干的座椅靠背。为容纳较宽范围的乘坐者身材和大小，通常座椅总成都包含多种调节器来调节座椅靠背和座垫的形状与大小，调整座椅靠背相对于座垫的定向，以及相对于一般固定的踏板和方向盘位置来调节车辆中的座椅总成位置。例如，公知的座椅技术包含一个在座垫和车辆地板之间的手动高度调节器总成，可使乘坐者手动调节座垫或整体座椅总成相对于车地板的高度。为调节座椅总成高度，乘坐者需调节从高度调节器总成中伸出的旋钮和杆臂。高度调节器通常在旋钮和杆臂之间设置一离合器装置，以防止由于乘坐者体重或车辆加速而反向驱动高度调节器总成。然而，目前的高度调节器总成采用复杂、或者昂贵的弹簧摩擦式或滚珠式离合器设计。
因此，希望能够提供一种结构简单、成本低的离合器，在座椅总成(如高度调节总成)中与高度调节装置联用。
发明内容
一种离合器总成致动机动车辆中座椅调节装置的输入轴。所述离合器总成包含一个紧固在座椅上的圆筒体。所述圆筒体包含一内壁。所述离合器总成还包含一紧固在输入轴上的活动法兰盘，其用于相对于圆筒体旋转输入轴。一个凸轮装置选择性地啮合圆筒体内壁以防止活动法兰盘与输入轴相对于圆筒体运动。所述凸轮装置可操作地装配在活动法兰盘上用以与圆筒体啮合和脱离啮合。所述离合器总成还包含一个与圆筒体可运转地互联成可相对于活动法兰盘运动的致动器。所述制动器包含一可在致动器相对于活动法兰盘的运动过程中与凸轮啮合的键，其用于将凸轮移出与圆筒体的啮合而释放调节装置从而允许座椅运动。
通过参照以下结合附图所作的详细说明，本发明的优势容易更好的理解，在所述附图中图1为本发明一个实施方式中带有离合器总成的座椅的侧视图；图2为离合器总成的侧视图；图3为图2中沿线3-3的底部剖面图；图4为紧固在调节器上的本发明第二实施方式的立体图；图5为本发明第二实施方式的分解图；图6为沿图5中线6-6的侧视图；图7为沿图5中线7-7的侧视图；图8为第二实施方式的侧视图，示出处于非致动状态的离合器总成；图9为第二实施方式在棘齿总成处于致动状态时的侧视图；图10为第二实施方式中离合器总成致动时的侧视图；和图11为第二实施方式中离合器总成致动调节装置输入轴的侧视图。
具体实施例方式
参照图1，图中示出了一个在机动车辆中地板5上用于一位乘坐者的座椅10，该机动车图中示为地板5。所述座椅10包括一个本发明的离合器总成20。为了图解目的，离合器20在下面与座椅高度调节器联合讨论。该领域普通技术人员应该理解的是，该离合器总成20能够容易适用于采用旋转输入轴的座椅的其它类型装置，例如座椅靠背倾斜装置或旋转扶手总成。
所述座椅10包括一个座垫12和一个可旋转互联在座垫12的椅靠背14，其用于在若干倾斜位置之间运动。一个高度调节装置16延展于座垫12和地板5之间。所述高度调节器16使乘坐者可调节座椅10相对于车辆地板5的高度。高度调节装置16偏置于一锁定状态，在此状态座椅10能够维持其高度。调节装置16可选择性地从锁定状态移动到解锁状态，以此允许调节座椅10的高度。一旋转输入轴18可操作地连接于调节装置16，用于致动调节装置16而使座垫12在其不同高度间移动。所述输入轴18伸出并超过座垫12的一端。
一根杆臂19从输入轴18的终端向外伸出，以便于致动调节装置16。以下将详尽地描述，置于输入轴18和杆臂19之间的离合器总成20，用于防止调节装置16由于乘坐者体重或车辆加速而反向驱动，同时也将乘坐者施加在杆臂19的输入传送到输入轴18。
参照图2和图3，所述离合器包括一个圆筒体30，所述圆筒体30固定地装配在座垫12上，或者作为替代方案可以装配在可与座垫12一起移动的调节装置16的一部分上。所述圆筒体30包括一个与输入轴18同轴的内壁32。输入轴18的终端34轴向延伸穿过并超出圆筒体30，给出一装配表面22。一个活动的法兰盘40支撑于轴颈且相对于圆筒体30可旋转，该法兰盘40延展于与输入轴18同轴的总体外圆周42和一个内孔表面44之间，内孔表面44适用于容置穿过其中并以键和压配合方式与其共同旋转的输入轴18的装配表面22。可选择地，活动法兰盘40通过焊接或者固定方式固紧于装配表面22。以此方式，通过转动固装在输入轴18上的活动法兰盘40可致动调节装置16。若干个外伸齿46从圆周42向外径向延伸。
一对互补的第一和第二凸轮50、52置于圆筒体30和活动法兰盘40之间。每个第一和第二凸轮50、52装配于各自的从活动法兰盘40上轴向伸出的旋转轴销45、47上，以达到进入和脱开与圆筒体30的内壁32的啮合。当与内壁32啮合时，第一和第二凸轮50、52楔在各自的旋转轴销45、47和内壁32之间。如此定位，第一凸轮50和第二凸轮52与内壁32之间的摩擦力分别可以防止活动法兰盘40相对于圆筒体30的顺时针和逆时针的转动，如图2示出。
第一和第二偏置组件54、56分别在活动法兰盘30与第一与第二凸轮50、52之间作用，使第一和第二凸轮50、52可旋转地向与所述支承面啮合的方向偏置。
离合器总成20包括一用于带动第一或第二凸轮50，52和转动可动分离器来致动调节装置16的致动器60。更具体的，如图2中所示，所述致动器60包括一个带有键62的圆筒状盘61，其轴向投影从致动器60伸出且位于第一和第二凸轮之间，用于在致动器60的顺时针或逆时针转动时分别把第一凸轮50或第二凸轮52从内壁32移开。键62一般以预定距离X等距地把第一凸轮50和第二凸轮52隔开，如图2所示。
致动器60还具有若干可与活动法兰盘40上的外伸齿46啮合的内伸齿64，其用于在致动器体60转动时转动活动法兰盘40。每一个致动器的内伸齿64一般都与相邻的活动法兰盘40的外伸齿46等距隔开，这样产生一间隙Y，如图2中所示。所述间隙Y大于预定距离X，这样，在致动器60的内伸齿64啮合活动法兰盘40的外伸齿46从而以相对于圆筒体30顺时针或逆时针的转动活动法兰盘之前，第一凸轮50或第二凸轮52与内壁32脱开啮合。可选择的，致动器体60以键的方式与活动法兰盘40装配，以此方式驱动活动法兰盘40并且可在键62啮合第一凸轮50和第二凸轮52之前分别相对于活动法兰盘40顺时针或逆时针转动通过间隙Y。
杆臂19从致动器60伸出以助于通过离合器总成20对调节装置16进行手动致动。可选择地，杆臂19可由滚花的致动器60代替。一个第三偏置组件66延展于活动法兰盘40和致动器60之间以维持外伸齿46和内伸齿64间的间隙Y。
在操作中，第一凸轮50和第二凸轮52与内壁32的啮合防止通过输入轴18来反向驱动离合器总成20。例如，乘坐者施于座垫12上的重量或由于经输入轴18传入的路况输入引起的加速不会导致活动法兰盘40相对于圆筒体30转动。例如致动器60逆时针旋转致动调节装置16，并由此提升座椅10。在致动器60上的内伸齿64接触外伸齿46之前，键62使第一凸轮50与支承面32脱开啮合。随着第一凸轮50与内壁32脱开啮合，活动法兰盘40可相对于圆筒体30自由地逆时针运动。当内伸齿64啮合外伸齿46时活动法兰盘40可以逆时针转动。输入轴18与活动法兰盘40一起逆时针转动，以此致动调节装置16。一旦完成所需的调节，第一凸轮50在第一偏置组件54的偏压下再次与圆筒体30的支承面32啮合。第三偏置组件66相对于活动法兰盘40顺时针转动致动器60，直到每一个外伸齿46与内伸齿64隔开间隙Y。顺时针转动致动器60以降低座椅10的操作与此类似。键62使第二凸轮52与圆筒体30的内壁32脱开啮合以使活动法兰盘40并最终使输入轴18相对于圆筒体30顺时针转动。一旦所需调节完成，第二凸轮52可以在偏置组件56的偏压下再次与支承面32啮合，以防止活动法兰盘40相对于圆筒体30的进一步转动。第三偏置组件66相对于活动法兰盘40逆时针地转动致动器体60，直到每一个外伸齿46与每一个内伸齿64相距间隙Y。
可以采用与内壁32啮合并可旋转地装配在活动法兰盘40上的附加凸轮50’、52’，以并提高离合器总成20的负荷容量及性能。相应地，以上述方式加入在制动器体60上的另一个键62’和偏置组件54’、56’，以致动所加入的凸轮50’、52’。优选地，所加入的凸轮50’、52’设置为作用在内壁32上与第一凸轮50和第二凸轮52作用的相对侧，以此减小由于在制造时的离合器总成20可动部件间尺寸偏差产生的空隙在离合器总成20中引起的振动或游隙。
图2和图3中所示引出的第二实施方式在图5中示出，其中，第二实施方式中与第一实施方式相似的组件在标号上相差100。离合器总成120包括一个可从其未致动状态位置向顺时针和逆时针运动的杆臂119。这些位置由止挡限定，这些止挡用于啮合一个具有两端点126、128的弹簧124，所述端点大体地分别防止杆臂119在顺时针和逆时针方向上转动超过一个具体的位置，如图5中所示。杆臂119紧固在致动器160上。弹簧124置于致动器160中。邻接弹簧124放置一轴承座圈138，其具有若干轴承珠148以协助致动器160和杆臂119平滑运动。
在本实施方式中，圆筒体130包括一个端盖158，端盖158限定一个在其中活动法兰盘40可旋转的承座。从圆柱状盘伸出的是一对键162。每个键162包括一对从键162向外伸出的推顶装置163。推顶装置163将在下面详尽讨论。端盖158包括第一棘爪弹簧凸轮表面165和第二棘爪弹簧凸轮表面167。端盖158限定了一个能够容纳两个棘爪168、169的位置，所述每个棘爪各带有一个棘爪弹簧170、171。
参照图6，驱动臂172示为与输入轴118键连接。所述驱动臂172围绕自身枢转以转动输入轴118。驱动臂172限定两个末端174，两个末端各与一个键162啮合。末端174移动使键162上的推顶装置163因此啮合。与第一实施方式类似，键162与第一凸轮150和第二凸轮152的间距小于推顶装置163与驱动臂末端174的间距。同样，这使第一凸轮150和第二凸轮152从圆筒体130脱开啮合以使驱动臂172在运动之前解锁。
驱动臂172包括若干个具有两种功能的支点176。支点176的第一功能为提供一个表面，第一凸轮150和第二凸轮152可绕该表面摇动或转动。支点176的第二功能为提供一个表面，通过此表面驱动臂172与圆筒体130互联并且第一凸轮150和第二凸轮152夹在其中，以此防止调节装置16移动。与第一实施方式类似，在本实施方式中示出第二对第一和第二凸轮并分别标号为150’和152’。定位弹簧178、180维持凸轮150、152’和图凸轮152、150’的间距。
参照图7，图中大致示出一个棘齿装置182。所述棘齿装置182包括一个圆形的棘轮184。棘爪168、169与棘轮184以选择性方式啮合，以在杆臂119为进行下一步运动返回空档位置时，将输入轴118锁定在适当的位置。在图7中可以见到，每个棘爪168、169包括一个第一头186、188和一个第二头190、192。第一棘爪头186、188和第二棘爪头190、192围绕它们各自的偏移轴194、196互补。每个偏移轴都与输入轴118平行并与其隔开。棘爪168，169的互补设计使其可在杆臂119运动的方向上双向运动，并以此向上或向下移动调节装置16。棘爪片170、171啮合棘爪弹簧凸轮表面165、167以维持棘爪168、169处于未致动状态，在此状态下，没有棘爪168、169啮合棘轮184。
参照图8，在图中大致示出第二实施方式中的离合器总成120，其中致动器60和棘齿装置182都处于未致动状态。凸轮150、152锁止抵在圆筒体130上。驱动臂172的末端174未由任一推顶装置163啮合。同样的，棘爪168、169未啮合棘轮184。
参照图9，示出一个棘齿装置182的简化视图，其中棘爪168、169的第二头190、192啮合棘轮184。每个棘爪头186-192有若干齿与棘轮184的齿啮合。棘爪的几何形状设计为能够自锁以防止棘爪168、169和棘轮184间的滑动。
参照图10，图中示出离合器总成120，其中，键162邻接凸轮152、152’。以此方式可使致动器160在试图移动驱动臂172之前为驱动臂172解锁。凸轮150、150’的轮廓允许致动器160在图10中所示方向旋转的滑动。因此，随着第二凸轮152、152’的解锁和第一凸轮150、150’的滑动，致动器160可相对于圆筒体130运动。
参照图11，示出致动器160已经移动到闭合推顶装置163与驱动臂172末端174之间的缝隙的位置。在此位置，驱动臂172维持解锁并由推顶装置163移动。通过移动驱动臂172，移动调节装置16的输入轴118以调节座垫12的高度。本领域的普通技术人员可以理解的是，致动器160在相反方向的致动将提供驱动臂172的解锁，并使其在与图10和图11中所示方向相反的方向上旋转，这里不再详细解释。
参照图4，致动器160紧固在调节装置116的一个固定部分上。调节装置116包括一个支架200。支架200包括若干限定在支架200边缘上的支架齿202。支架200可以相对于固定部分198向前和向后移位。支架200操作性地连接于座垫12以相对于地板向上或向下移动座垫12，该移动响应于支架200向前或向后的移位。
输入轴118包括一个从致动器160轴向伸出的末端206。一个齿轮208紧固在输入轴118的末端206。齿轮208与支架200的若干支架齿202啮合，以响应因对致动器160的操作所引起的输入轴118的相应转动，而向前或向后移动支架200，如上所述。
本发明已用示例的方式进行描述，可以理解的是，所用的术语意图为描述性的而非限制性的。
本发明依据以上的解释可以进行多种改进和变化。因此，可以理解在权利要求的范围内，本发明能够以不同于具体描述的方式实施。
权利要求
1.一种用于在机动车辆座椅中致动调节装置的输入轴的离合器总成，所述离合器总成包括一紧固在所述座椅上的圆筒体，所述圆筒体包括一内壁；一紧固在所述输入轴上用于相对于所述圆筒体转动所述输入轴的活动法兰盘；一凸轮装置，其选择性地与所述圆筒体的所述内壁啮合以防止所述活动法兰盘和所述输入轴相对于所述圆筒体运动，并且操作性地装配在所述活动法兰盘上以与所述圆筒体进入和脱开啮合；以及一致动器，其操作性地互联于所述圆筒体以相对于所述活动法兰盘运动，所述致动器包括一键，该键在所述致动器相对于所述活动法兰盘运动时可与所述凸轮啮合，以使所述凸轮脱开与所述圆筒体的啮合，从而释放所述调节装置、允许所述座椅运动。
2.如权利要求1所述的离合器总成，其特征在于，所述凸轮装置包括第一和第二凸轮，所述每个凸轮邻近所述键设置在其相对侧，使得所述键在所述致动器向第一方向枢转时与所述第一凸轮啮合，在所述致动器向第二方向枢转时与所述第二凸轮啮合。
3.如权利要求2所述的离合器总成，其特征在于，所述活动法兰盘包括一外周和若干围绕外周的一部分延伸的外伸齿。
4.如权利要求3所述的离合器总成，其特征在于，所述致动器包括若干可与所述若干外伸齿啮合的内伸齿。
5.如权利要求4所述的离合器总成，其特征在于，所述键以一预定距离与所述第一和第二凸轮间隔开。
6.如权利要求5所述的离合器总成，其特征在于，每一个所述的若干外伸齿和每一个所述的若干内伸齿限定一个宽于所述预定距离的间隙。
7.如权利要求2所述的离合器总成，其特征在于，包括一紧固于所述输入轴且可绕其枢转的驱动臂，使得所述驱动臂的枢转运动来转动所述输入轴。
8.如权利要求7所述的离合器总成，其特征在于，所述驱动臂包括一可与所述键啮合且由其驱动的末端。
9.如权利要求8所述的离合器总成，其特征在于，所述驱动臂还包括若干允许所述第一和第二凸轮环绕着摇摆的支点。
10. 如权利要求9所述的离合器总成，其特征在于，包括一棘齿装置，用于在所述致动器从伸展位置返回稳定状态位置时防止所述座椅运动。
11.如权利要求10所述的离合器总成，其特征在于，所述棘齿装置包括一紧固在所述输入轴上的圆形棘轮。
12.如权利要求11所述的离合器总成，其特征在于，所述棘齿装置包括一棘爪，所述棘爪围绕一与所述输入轴平行且间隔开的偏移轴枢转。
13.如权利要求12所述的离合器总成，其特征在于，所述棘爪包括第一和第二棘爪端头，所述第二棘爪端头与所述第一棘爪端头相对于所述偏移轴互补。
14.如权利要求13所述的离合器总成，其特征在于，包括一棘爪弹簧，用于弹性偏压所述棘爪使其脱开与所述棘轮的啮合。
15.如权利要求14所述的离合器总成，其特征在于，包括一围绕所述圆筒体延展且位于所述圆筒体和所述致动器之间的轴承座圈，用于减小所述两者之间的摩擦力。
16.如权利要求15所述的离合器总成，其特征在于，所述轴承座圈包括若干轴承珠。
17.如权利要求14所述的离合器总成，其特征在于，所述棘爪弹簧在所述第一和第二棘爪端头之间延展。
18.如权利要求17所述的离合器总成，其特征在于，所述圆筒体包括第一和第二棘爪弹簧凸轮表面，所述的第一和第二棘爪弹簧凸轮表面分别容纳所述第一和第二棘爪端。
19.如权利要求18所述的离合器总成，其特征在于，所述键包括从所述键向外延展的第一和第二推顶装置，所述第一和第二推顶装置可与所述驱动臂啮合以移动所述驱动臂。
全文摘要
一种双向锁止旋转驱动离合器总成，其用于致动机动车辆座椅的调节装置，所述总成包括一紧固在车辆座椅上的圆筒体(30)和一可旋转并轴支撑在圆筒体上且紧固在一输入轴(18)上的活动法兰盘(40)，其用于外部致动调节装置。所述圆筒体包括一圆柱状支承面。离合器总成包括若干凸轮(50、52)，其可与支承面啮合以防止活动法兰盘相对于圆筒体转动。凸轮可旋转地装配在活动法兰盘上与支承面进入和移出啮合。凸轮经偏置进入与支承面的啮合。一手柄体(60)轴支撑在圆筒体上，包括若干可与活动法兰盘齿啮合的齿。从手柄体伸展出的键(62)用于在手柄体相对于活动法兰盘转动时将凸轮移出与支承面的啮合。活动法兰盘齿与手柄体之间的间隙大于键和相应凸轮之间的距离，这样凸轮在活动法兰盘齿啮合手柄体之前脱开与圆筒体支承面的啮合。
文档编号A47C3/20GK1628042SQ03803491
公开日2005年6月15日 申请日期2003年2月6日 优先权日2002年2月6日
发明者詹姆斯·利奥·韦伯 申请人:英提尔美国汽车座椅设备有限公司