专利名称：一种铰链机构及包括该机构的车辆座椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及铰链机构。
具体地，本发明涉及一种铰链机构，其能够使座椅的第一和第二部件能够相对地进行角度调节，上述机构包括第一和第二刚性支撑件，其与上述第一和第二座椅部件的各部件连接(直接地或用其它不同的方式)，通过一个偶合装置将上述第一和第二支撑件连接到一起，该偶合装置适于引起第一和第二支撑件相对于彼此转动，上述偶合装置包括至少一个第一组齿和第二组齿，这两组齿分别与第一和第二支撑件机械偶合(直接地或间接地)，第一和第二组齿均包括多个齿，该齿适于形成交互啮合。
背景技术：
文件FR-A-2759333描述了具有很好效果的这种铰链机构的例子。
发明的内容本发明的特殊目的是如上所述进一步增强铰链机构的强度和/或在不降低精度的情况下得到高强度的操作性。
为实现此目的，根据本发明，正在讨论的这种类型的铰链机构其特征在于，还包括固定到第一组齿上的至少一个加强构件，所述加强构件具有多个加强齿，各加强齿均放在第一组齿的齿上，该加强齿的放置相对于第一组齿的齿稍微靠后一点，这样，在正常工作期间，只有当第一组齿在各加强齿之间进行啮合时，第二组齿才与第一组齿的齿形成啮合；并且其中用比第一组齿的材料的强度更大的材料制造加强构件。
应当注意到，举个例子，上述加强构件可以是-安装在一个颊板上的单独的环或板，其中该颊板构成所述第一支撑件，该颊板本身直接固定到第一座椅部件上；-例如，所述第一支撑件本身构成固定到第一座椅部件上的颊板，然后是在安装到颊板上的单独的环或板上形成该第一组齿；
-安装在行星齿轮上的单独的环或板具有两组齿，该齿通过形成的内旋齿轮(hypocycloid gear)与第一支撑件上的一组齿啮合，然后就认为第一组齿是行星齿轮的多组齿中的一组；或者其它的-在具有行星齿轮的铰链机构中，上述加强构件也可以是行星齿轮本身，而第一组齿是上述行星齿轮上安装的一组单独的齿。
通过这些措施，该组加强齿就能够增强铰链的强度，也有可能形成上述加强齿，而且其对制造公差的要求没有第一组齿的公差的要求那么严格(例如，如果这组加强齿是通过热处理硬化的部分)，却不用降低第一和第二组齿之间的啮合精度，而且这样也不会降低铰链机构的操作精度。
特别地，该组加强齿还可以是至少经过热处理硬化的部分，并且，尽管热处理会产生变形，所获得的铰链机构中，所述齿的形状能以很精确的方式正常地彼此形成啮合，所以就有可能在第一和第二支撑件之间得到高精确度的机构啮合。
当需要铰链机构承受异常的转矩时，如当其中安装有座椅的车辆受到碰撞时，第一组齿就会发生变形，直到第二组齿与第一组齿及该组加强齿都形成啮合，因此该组加强齿就能够使铰链机构经受住作用在其上的转矩。
在本发明的铰链机构的不同实施例中，任意一个均可能使用下面措施中的一个或多个-加强构件是由至少经过热处理硬化的金属制成，第一组齿由未经过热处理硬化的金属制成；-相对于第一组齿，加强齿放置得要靠后一点，距离为0.01毫米(mm)到0.1毫米；-第一组齿的齿具有一定的高度，相对于第一组齿的齿加强齿放得靠后一点，距离为第一组齿的齿高的0.2％到0.3％；-第一组齿是一个完整的环形，加强齿也是一个完整的环形，其与第一组齿是同心的；-该加强构件是平环，其具有非圆形对称的外边缘，上述环啮合进第一支撑件上具有相应形状的凹坑内；-加强齿的数目与第一组齿中的齿的数目相同，将第一组齿中的每个齿均放置得与加强齿对齐；-第一和第二组齿均是圆形的并且形成一个内旋齿轮，该铰链机构还包括一个偏心驱动件，安放其使得能够围绕第一转轴相对于第一支撑件在枢轴上转动，并且当偏心驱动件围绕相对于第一轴偏置的第二轴进行转动时适于驱动第二组齿，该第二轴围绕着所述第一轴章动；-第一和第二组齿分别固定到第一和第二支撑件上；-第一组齿固定到第一支撑件上，且第二组齿固定到行星齿轮上，该行星齿轮支撑着第三组齿，第三组齿也是圆形的并且与第二组齿是同心的，通过形成内旋齿轮，所述第三组齿与第四组环形齿形成啮合，第四组环形齿与第一组齿是同心的；及-第一组齿固定到第一支撑件上，第二组齿固定到一个棒上，该棒与第二支撑件机构啮合，并且将其安放得使其可以在锁定位置和非锁定位置之间移动，首先在锁定位置中，第二组齿的齿与第一组齿的齿形成啮合，其次在非锁定位置中第二组齿的齿未与第一组齿的齿形成啮合，该铰链机构还包括一个控制装置，其具有一个凸轮，该凸轮适于使棒在锁定位置和非锁定位置之间有选择地移动。
本发明也提供了一种车辆座椅，包括第一和第二部件，其通过至少一个如上所铰链机构能够进行角度调节。
在阅读了后面有关实施例的描述后，本发明的其它特性和优点会变得更加清晰，这些实施例是非限制性的实施例并且是结合附图对实施例进行描述的。
图1是使用本发明的铰链机构的第一实施例的车辆座椅的简图；图2是在本发明的第一实施例中，铰链机构的实施例的横截面图，其中该铰链机构能够装配在图1中的座椅上；图3是图2的铰链机构的颊板的平面图；图4是固定到图3的颊板上的加强构件的一个的平面图；图5是局部的详细图，表示了与图2的铰链的齿的啮合；图6和7是具有加强构件的铰链机构的第一颊板的横截面图，与本发明的第一实施例有两处不同；图8是与图2相似的本发明的第一实施例的第三变化的视图；图9是与图1相似的本发明的第二实施例的视图；图10和11分别是铰链机构的局部剖视图及横截面图，其中该铰链机构能够装配在图9中的座椅上；图12是一个放大图，其表示了图10和11的机构的一组齿的部分细节。
在不同的附图中，相似的附图标记表示同样的或相似的元件。
具体实施例方式
图1表示了一个机动车座椅1，如前座，包括座椅主体2，其通过如轨道装置4安装在车辆的地板3上。
座椅1还包括座椅靠背5，通过至少一个由例如转动按钮7控制的铰链机构6，将座椅靠背5可枢轴转动地安装到座椅主体2上，该枢轴转动是围绕横向水平轴Y1进行的。如图2所示，铰链机构6包括第一和第二支撑件8、9，例如其可以是两个钢板颊板的形式，这两个颊板在与轴Y1正交的方向上一个靠着另一个地放置，并且分别固定到座椅靠背5的框架和座椅主体2的框架上。
通过波带(未示出)或其它任何已知的装置将颊板8、9固定到一起，其中该已知装置使两块颊板有可能相对转动。
通过具有一组齿的偶合装置10使颊板8、9互相连接，在该实施例中该偶合装置由具有两组齿11、12的单列内旋齿轮组成。
第一组齿11由中间在轴Y1上的圆弧形成，在该实施例中，所述第一组齿形成了一个完整的圆形，圆心在轴Y1上，并且径向向内。在该实施例中，虽然所述第一组齿与第一颊板8形成一个整体，但是也可以将其形成于齿轮内部，该齿轮与第一颊板8配套，并且刚性固定在其上，如文件FR-A-2759333所述。
第二组齿12是形成圆形的一组齿，其圆心在横向水平轴Y2上，该轴相对于轴Y1有一点点偏移，在该实施例中，第二组齿12与第二颊板9形成一个整体，并且径向向外，所述第二组齿与第一组齿11形成啮合，并且其外径比第一组齿11的内径要小。
该铰链机构6还包括一个偏心驱动件13，在该实施例中，其包括一个钢性凸轮，用一个控制杆14将该凸轮固定到按钮7上。上述凸轮13包括首先，第一圆形对称轴承面15，圆心在轴Y1上，将其转动安装到轴承16内，该轴承16是第一颊板8的一部分；及第二，第二圆形圆柱状轴承面17，中心在轴Y2上，并且转动安装到第二颊板9的轴承18中。
这样，如其本质所决定的，转动按钮7和凸轮13就会使颊板9相对于颊板8在枢轴上转动，当这些动作在参考系中是可见的时候，轴Y2围绕轴Y1下，其中该参考系相对于第一颊板8是静止的。
如图2到5中所示，为了增加铰链机构6的强度，围绕第一组齿11在第一颊板8中具有环形通道19，该环形通道具有锯齿状的外边缘20，形成齿轮环的加强构件21与所述通道是配套的。所述加强构件21延伸到一个板内，该板与第一颊板8平行，在其中心具有一组加强齿22，其外部具有锯齿状边缘23，该边缘具有与锯齿状边缘20相应的形状，锯齿状外边缘23的凸起23a啮合进边缘20中的相应的凹坑20a中(图5)。
如图2中所示，所述组齿22重叠在所述组齿11上，第二组齿12的厚度e1几乎等于加强齿22及第一组齿11的厚度的和。例如该组加强齿的厚度e2可以在厚度e1的0.2倍到0.4倍的范围内，如大约是厚度e1的三分之一。
另外，更多的细节如图5所示，齿22的加强齿22a与各第一组齿11的各个齿11a对齐。齿22a的数目可以比齿11a的数目小。但是，在附图所示的实施例中，该组加强齿的齿22a的数目与第一组齿11的齿11a的数目相等，而且所述齿是对齐设置的。
相对于第一组齿的齿11a，齿22的加强齿22a放置得稍微靠后，所以当正常使用座椅1时，所述加强齿22a不会与第二齿的齿12a接触。
例如，相对于齿11a，加强齿22a偏后的距离h大概是在齿11a、12a的高度H的0.2％到0.3之间。例如，偏后的距离h可以位于0.01mm到0.1mm之间，大约是0.05mm。
加强构件21由强度(特别是硬度)比第一颊板8所用的材料的强度大的材料制成。例如，第一颊板8可以由未经过热化学硬化的高弹性极限钢制成，而加强构件21则可以由经过热化学处理过的钢制成。在这种情况下，尽管由于热化学处理会引起变形，但是由于第二组齿的齿12a通常只会与第一组齿的齿11形成接触，所以内旋齿轮10仍能保持良好的精度。
只有当需要铰链机构6承受异常转矩时，如当车辆受到碰撞时，第一组齿的齿11a才会稍微变平一点，所以第二组齿的齿12a与所述齿11a及该组加强齿的加强齿22a均有接触。然后该组加强齿22就有可能承受上面所提到的异常转矩，因此就能使铰链机构6经受得了这种极端的情况。
应当注意到，通过该组加强齿，第二组齿12本身也能够得以加强，这与上面所描述的该组加强齿22相似(通过一个替代品来加强第一组齿11的方式，或除这种加强方法之外的任意方法)，然后就将上述组加强齿固定到一个环上或与该环形成一个整体，其中该环固定到第二颊板9上，接下来该组加强齿以与上面所述祖加强齿22相同的方式进行工作。
另外，如图6和7所示，固定到通道19中的不是一个环，而是一个钢板的加强件21，如，其几乎覆盖了第一颊板8的整个区域，并且如用激光焊接焊到其上。在图6所示的实施例中，其是用透明焊(transparencywelding)进行焊接的.
在如图7所示的实施例中，加强构件具有孔21a和/或孔21b，穿过孔21a冲压出第一颊板通道的部分8a，第一颊板通道上的销钉8b穿过孔21b，将上述冲压出的部分和/或销钉焊接到加强构件21上。当将加强构件2 1固定在上述角撑板和第一颊板8中时，也可以将一角撑板24焊接到冲压出的部分8a上。
另外，还可以朝向机构的外侧轴向放置该组加强齿22，而不是第一组齿11或者是由于所述该组加强齿22与第一颊板8形成一体，其中接下来该颊板8组成了加强构件，所以然后就将第一组齿做成安装在第一颊板上的独立的板或环内；或者是由于所述该组加强齿22和第一组齿11属于两个独立的齿环或板，其中该齿环或板是互相重叠和固定的，并且也与第一颊板8重叠，并固定在其上，然后将具有第一组齿11的齿环插入第二颊板9和具有该组加强齿22的齿环之间。
在图8所示的变化中，连接装置10是具有行星齿轮25的行星内旋齿轮，其中该连接装置与第一和第二颊板8、9内连接，而行星齿轮25具有内轴承26，该内轴承与凸轮13的圆柱轴承面17配套，并且其圆心在轴Y2上。
从外形上来看，行星齿轮25具有两组齿上面所提到的第二组齿12，其不用再固定到第二颊板9上或与其形成一体；和第三组齿27，其与第二组齿12同心，但是具有不同的直径，并且在这里所指的实施例中，其具有较大的直径。
第三组齿27与第四组齿28啮合，其中第四组齿形成于第二颊板9中，并且径向向内，具有比第三组齿27的外径大的内径。
所述第四组齿28与第一组齿11同心，并且如所述的第一组齿，其也可以由环形的加强构件29对其进行加强，与加强齿30形成一体，固定到第二颊板9上，如利用隐蔽地啮合在所述第二颊板的通道31中，与第一颊板8和/或所述第一颊板的加强构件21接触。
加强构件29和该组加强齿30与第一颊板8的加强构件21及该组加强齿22相似，就加强构件21及它的一组加强齿22在前面所述的一切内容均可以用于加强构件29及它的一组加强齿30。
应当注意到，在图8所示的变化中，可以将该组加强齿任意固定到行星齿轮25上。在这种情况下，该组加强齿能够与安装在行星齿轮25上的环形成一体或与所述行星齿轮25形成一体。相对于行星齿轮上的“正常”齿(与所述行星齿轮形成一体或者安装在其上)，所述加强齿放置得靠后一些。
在本发明的第二实施例中，如图9到11所示，车辆座椅1如上所述，但是激活其按钮107(图9)不会引起任何的座椅靠背5实际的角度位移激活按钮107只不过是将座椅后背5松开，以使其能够在枢轴上转动，然后通过直接作用所述座椅靠背上的使用者的动作，使所述座椅靠背能够进行角度调节。
在这种情况下，例如，由按钮107激活的铰链机构106可以是图10和11所示的那种类型，其包括第一颊板108，由钢板制成，通常形状是圆形的，与转轴Y1垂直；第二颊板109，由钢板制成，通常形状也是圆形的，与轴Y1垂直，安装第一和第二颊板，使其中的一个能够围绕轴Y1相对于另一个进行枢转，例如通过两个颊板外围上皱起的金属环109a进行安装；和一个偶合装置110，将第一和第二颊板109、110偶合在一起。
该偶合装置110是具有棒的偶合装置，其包括-第一组齿111，固定在第一颊板108上，圆心位于轴Y1上，在该实施例中，其与第一颊板108形成一体；-一个或多个棒113，每一个均支撑着径向向外的第二组齿112，将每个棒均安装得使其可以在下面的位置之间相对于第二颊板109移动锁定位置(未示出)，在该位置中，所述杆的一组齿112与第一颊板的第一组齿111形成啮合；及非锁定位置(如图10和11所示)，在该位置中，棒的一组齿112没有与第一组齿111啮合；在这里所提及的实施例中，安装每个棒113使其均能在导轨114中径向滑动，该导轨114与第二颊板109形成一体；和-一个凸轮控制装置，首先包括一个凸轮115，其固定在控制轴107a上或者与其形成一体，并且固定到按钮107上，和任选的控制板116，其固定到凸轮115上；通过一个或多个弹簧117，弹性推进凸轮115朝向静止位置，在该静止位置中，所述凸轮推动棒113径向向外移动，直到它们处于锁定位置，以及控制环116具有面向每个棒的内切断116a，切断了在其中啮合的销钉118，其是相应的棒113的一部分，形成切断116a的外边缘，以便在激活按钮107时，通过移动相应的棒113使切断作用在销钉118上，直到它位于非锁定位置。
这样的铰链机构106是已知的并且在很多文件中有描述，如文件FR-A-2740406。
在本发明中，如图10到12所示，也具有一个加强构件121，其固定到第一组齿111上，并且其本身也具有一组径向向内的加强齿122。在附图所示的实施例中，由平面圆环组成加强构件121，其在与轴Y1垂直的平面上延伸，并且隐蔽地啮合进形成于第一颊板108表面中的通道119内，其中该颊板108对着第二颊板109放置。通过突起123a的方法能够得到加强构件121在通道119中的的滑动配合啮合，其中该突起形成于加强构件的外边缘123中，并且啮合进通道119的外边缘120中的相应凹坑120a中，如图2到图5中的实施例所示。
通过任何其它已知的方法，如焊接，都能够将加强构件121固定到第一组齿111上。
沿着轴Y1测量该组加强齿122的厚度，如可以是在棒上的该组齿112的厚度的0.2倍到0.4倍，如，大约是在棒上的该组齿的厚度的三分之一。
另外，更多细节如图12所示，该组齿122中的每个加强齿122a均与第一组齿的齿111a对齐，并且例如它们的数目也可以与所述第一组齿的齿的数目相等。通过相对于第一组齿的齿111a，将加强齿122a稍微靠后一段距离h，就可以使在棒上的一组齿的齿112a正常地只与第一组齿的齿111a形成接触。例如，相对于齿111a的加强齿122a靠后的距离h可以位于大约是齿111a、122a的高度H的0.2％到0.3％的范围内，具体地可以在大约在0.01mm到0.1mm的范围内，例如，大约为0.05mm。
加强构件121由强度(特别是硬度)比第一颊板108所用的材料的强度大的材料制成。例如，第一颊板108可以由未经过热化学硬化的高弹性极限钢制成，而加强构件121则可以由经过热化学处理过的钢制成。在这种情况下，尽管由于热化学处理会引起变形，但是由于正常性况下棒上的齿112a只会与第一组齿的齿111a形成接触，所以锁定装置110仍能保持良好的精度。只有当铰链机构106必须承受异常转矩的时候，在所述异常转矩的影响下第一组齿的齿111a稍微有些变平的情况下，棒的齿112a才能与加强齿122a形成接触。然后才有可能使该组加强齿122承受得了上述转矩，这就使铰链机构106有可能经受得住这种极限情况。
权利要求
1.一种铰链机构，其能够使座椅的第一和第二部件(2、5)相对于彼此进行角度调节；所述机构包括第一和第二刚性支撑件(8、9；108、109)，其分别连接到第一和第二座椅部件，通过偶合装置(10；110)将所述第一和第二支撑件连接到一起，调节该偶合装置能够使第一和第二支撑件相对于彼此转动；所述偶合装置包括至少第一组齿(11；111)和第二组齿(12；112)，其分别与第一和第二支撑件(8、9；108、109)机械连接，第一和第二组齿均包括多个齿(11a、12a；111a、112a)，该齿适于形成交互啮合；所述铰链机构，其特征在于，还包括至少一个加强构件(21；121)，其固定到第一组齿(11；111)上，所述加强构件具有多个加强齿(22a；122a)，每个齿均位于第一组齿的齿(11a；111a)上，相对于第一组齿的齿(11a；111a)，加强齿安放得稍微靠后一点，这样在正常工作期间，当在加强齿(22a；122a)之间啮合时，第二组齿的齿(12a；112a)只与第一组齿的齿(11a；111a)形成接触；在这种情况下，用比第一组齿的材料强度大的材料制成加强构件(21；29；121)。
2.如权利要求1所述的铰链机构，其特征在于，加强构件(21；121)由至少经过热处理硬化的金属制成，第一组齿(11；111)由未经热处理硬化的金属制成。
3.如权利要求1或2所述的铰链机构，其特征在于相对于第一组齿的齿(11a；111a)，加强齿(22a；122a)放得靠后，靠后的距离(h)位于0.01mm到0.1mm的范围内。
4.如前述任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于第一组齿的齿(11a；111a)具有一定的高度(H)，相对于第一组齿的齿，加强齿(22a；122a)放得靠后，靠后的距离(h)位于第一组齿的齿高的0.2％到0.3％的范围内。
5.如前述任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于，第一组齿(11；111)是一个完整的圆形，且加强齿(22a；122a)也是一个完整的圆形，其与第一组齿同心。
6.如前述任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于，加强构件(21；29；121)是平环，其具有非圆形对称的外边缘(23；123)，所述环在第一支撑件(8；108)中的相应形状的凹坑(19；31；191)中进行啮合。
7.如前述任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于，加强齿(22a；122a)的数目与第一组齿的齿(11a；111a)的数目相同，第一组齿的每个齿均与加强齿对齐放置。
8.如前述任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于，第一和第二组齿(11；12)是圆形的，并且形成内旋齿轮，该铰链机构还包括一个偏心驱动元件(13)，安装该偏心驱动元件使得其围绕第一转轴(Y1)相对于第一支撑件(8)枢转，并且对其进行调整可以驱动第二组齿(12)围绕第二轴(Y2)转动，第二轴相对于上述第一轴是有偏心位移的，第二轴围绕着所述第一轴章动。
9.如权利要求8所述的铰链机构，其特征在于，第一和第二组齿(11、12)分别连接到第一和第二支撑件(8、9)上。
10.如权利要求8所述的铰链机构，其特征在于，第一组齿(11)固定到第一支撑件(8)上，且第二组齿(12)固定到行星齿轮(25)上，该行星齿轮也支撑着第三组齿(27)，该第三组齿是圆形的并且与第二组齿(12)同心，通过形成内旋齿轮，所述第三组齿形成与第四组圆形的齿(28)的啮合，该第四组齿与第一组齿(11)同心。
11.如权利要求1到7中任一权利要求所述的铰链机构，其特征在于，第一组齿(11)固定到第一支撑件(8)上，且第二组齿(112)固定到棒(113)上，该棒与第二支撑件(109)机构连接，并且安装该棒使其能够在锁定位置和非锁定位置之间移动，首先在锁定位置的情况下，第二组齿的齿(112a)与第，一组齿的齿(111a)形成啮合；其次在非锁定位置的情况下，第二组齿的齿不与第一组齿的齿啮合，该铰链机构还包括一个控制装置，其具有一个凸轮(115、116、117)，该凸轮适于使棒(113)在其锁定位置和非锁定位置之间有选择地移动。
12.一种车辆座椅，其具有第一和第二部件(2、5)，可通过至少一个根据前面任一权利要求所述的铰链机构(6；106)进行角度调节。
全文摘要
一种铰链机构包括两组齿(11、12)，其形成交互配合，固定到第一组齿(11)上的一组加强齿(22)，其放置在所述第一组齿稍微靠后的地方，以使第二组齿(12)正常情况下不能与加强齿形成接触。
文档编号F16C11/10GK1693113SQ20051007142
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月8日 优先权日2004年5月6日
发明者罗希·勒内 申请人:富尔夏汽车座椅股份有限公司