專利名稱：用于機動化軌道系統(tǒng)的傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種機動化軌道系統(tǒng)，更具體而言，涉及一種用 于在交通工具座椅、窗以及諸如此類的位置調(diào)節(jié)器中使用的類型的機 動化軌道系統(tǒng)的傳動裝置。 相關4支術
交通工具座椅組件通常設有機動化軌道系統(tǒng)，該軌道系統(tǒng)使機動 交通工具內(nèi)座椅組件的位置可以在向前和向后方向上調(diào)整。類似地， 車窗組件可以包括具有類似構造的機動化軌道系統(tǒng)，以使窗的位置可 以在向上和向下方向上調(diào)整。在每種情況下，被支撐構件由機動化軌 道系統(tǒng)引導，根據(jù)需要進行前后運動以改變其位置。
例如，在交通工具座椅組件的情況下，希望這種調(diào)節(jié)能力使不同 體型的交通工具操作者能舒服地坐在機動交通工具內(nèi)。在這些系統(tǒng)中， 電動馬達可以連接到被置于滑動軌道組件內(nèi)的導螺桿。在這種布置中， 導螺桿可以被固定或者可以轉動，而驅動螺母通過馬達驅動的轉動與 導螺桿相互作用，以向前或者向后移動交通工具座椅組件。機動化窗 調(diào)節(jié)器組件能以大致一樣的方式工作。
傳動裝置通常被設置在這些類型的機動化軌道系統(tǒng)中，用于將動 力從馬達傳遞到驅動螺母。在使用一對滑動軌道的構造中，例如電動 馬達可以在多個軌道的中間或在多個軌道的 一端，被安裝在橋接每一 軌道的橫梁上。因為傳動裝置內(nèi)某些部件轉動而其他部件通常保持靜 止，所以當傳動裝置運轉時在該傳動裝置內(nèi)會產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生噪 聲。產(chǎn)生噪聲的另一原因是傳動裝置殼體內(nèi)部件的橫向運動。
已經(jīng)提出各種方案用于解決在用于機動化軌道系統(tǒng)的傳動裝置內(nèi)的噪聲問題。例如，在2006年5月30日授權的Taubmann等人的美國 專利No. 7, 051， 986公開了一種系統(tǒng)，其中使用了被標識為項目號96 '的墊片盤(shi血disk)來補償軸向間隙。然而墊片盤有制造差異的 問題，可能并不能始終如一地解決該噪聲問題。因此，需要一種供在 交通工具應用中使用的機動化軌道系統(tǒng)，該機動化軌道系統(tǒng)滿足或超 出既定的強度、速度和噪聲要求。還需要提供一種可靠傳動裝置，該 傳動裝置包括減震部件，以減小傳動裝置內(nèi)那些部件之間的振動，并 且減小噪聲以及消除某些部件的橫向運動。進一步需要提供一種用于 提供平移調(diào)節(jié)的、可靠的且可接受的機動化軌道系統(tǒng)，該機動化軌道 系統(tǒng)避免上述問題中的一個或多個。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種用于用來調(diào)節(jié)支撐構件的位置的類型的機動 化軌道系統(tǒng)的傳動裝置組件來克服現(xiàn)有技術的不利和缺點，所迷支撐 構件例如是交通工具座椅、窗或者諸如此類。該組件包括一個確定縱 向方向的外部帶螺紋的導螺桿， 一個被支撐構件沿該縱向方向前后移 動以改變其縱向位置。 一個驅動螺母與導螺桿可操作地嚙合。該驅動 螺母的馬達驅動的轉動使被支撐構件沿導螺桿可縱向地位移。 一個殼 體大體上包圍該驅動螺母。該殼體包括一安裝托架，該安裝托架用于 安裝到被支撐構件以便被支撐構件與驅動螺母一起縱向地沿導螺桿平 移。 一個可壓縮墊圈被置于驅動螺母和殼體之間。該可壓縮墊圏在驅 動螺母和殼體之間施加偏壓，以便消除驅動螺母在殼體內(nèi)的橫向運動， 以及抑制或以其它方式消除來自傳動裝置的、產(chǎn)生噪聲的振動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用來調(diào)節(jié)諸如交通工具座椅、 窗或者諸如此類的被支撐構件的位置的類型的機動化軌道系統(tǒng)。該軌 道系統(tǒng)包括一個基軌道和一個外部帶螺紋的導螺桿。該導螺桿確定一 縱向方向，被支撐構件沿該縱向方向前后運動以改變其縱向位置。一 個從動軌道與該基軌道相互作用，以進行它們之間的縱向滑動。 一個 驅動螺母可操作地與導螺桿嚙合。 一個殼體固定地連接到從動軌道并
大體上包圍驅動螺母。該殼體包括一個安裝托架，該安裝托架用于安 裝到被支撐構件以便被支撐構件與驅動螺母和從動軌道一起縱向地沿
6導螺桿平移。 一個可壓縮墊圈被置于驅動螺母和殼體之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，提供一種方法，用于消除安裝在供 在具有導螺桿的機動化軌道系統(tǒng)中使用的傳動裝置中的驅動螺母之間
的間隙，該傳動裝置包括一個殼體和一個蝸輪。該方法包括步驟在 驅動螺母的相對側定位第一和第二軸襯，將一個波形墊圏放置在第一 及第二軸襯中的至少一個軸襯與驅動螺母之間，以及將驅動螺母、蝸 輪、第一和第二軸襯以及波形墊圈接收(capture)在殼體中，使得波 形墊圏被部分壓縮。該波形墊圏提供一軸向偏壓力，該軸向偏壓力減 小了原本可能產(chǎn)生噪聲的、驅動螺母相對于第一和第二軸襯縱向振動 的趨勢。


當結合以下詳細描述及附圖考慮時，本發(fā)明的這些以及其他特征 和優(yōu)點將變得更加容易理解，附圖中
圖1為一個示例性汽車的簡化立體圖2為包括根據(jù)本發(fā)明的機動化軌道系統(tǒng)的交通工具座椅的立體
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的機動化軌道系統(tǒng)的立體圖； 圖4為圖3的機動化軌道系統(tǒng)的端視圖5為根據(jù)本發(fā)明的、示出了基軌道和從動軌道以及導螺桿和傳
動裝置組件的機動化軌道系統(tǒng)的一部分的分解圖6為圖5中被用斷續(xù)線在周圍畫線的傳動裝置組件的放大視圖； 圖7為傳動裝置組件的一個替代實施方案的分解視圖； 圖8為縱向地通過上述傳動裝置組件所取的局部剖面圖；以及 圖9為如圖8中一樣的視圖，但是示出了壓縮墊圈響應驅動螺母
和殼體之間的反作用力而撓曲。
具體實施例方式
參照附圖，其中在所有這些幅圖中相同的數(shù)字表示相同或相應的 部分，在圖1中以10總體示出了一個示例性機動交通工具。圖1中的 交通工具10僅為示例性的，并可以改為采取以下形式輕型卡車
7(light duty truck )、 SUV、小型貨車(minivan)、公共汽車、火車、 飛機、船或者任意其它這樣的交通工具，或者其中可以使用機動化軌 道組件的固定應用。然而，在該特定實施例中，交通工具10被示為包 括一個具有通常的靠背14和座墊16的乘員座椅12，如圖2所示。座 椅12被支撐在總體由18表示的機動化軌道系統(tǒng)上，該機動化軌道系 統(tǒng)被配置為允許乘員相對于交通工具10在縱向向前和向后方向上調(diào) 節(jié)座椅12的位置。雖然通過參考交通工具座椅應用進行了本發(fā)明的以 下描述，但是本領域技術人員可以理解，本軌道系統(tǒng)18可適用于其他 使用一一包括窗調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，以及可適用于包括在馬達的作用下來回 移動以改變其縱向位置的支撐構件的其他應用。
參見圖2-5，更詳細地示出了該軌道系統(tǒng)18，其包括兩個大致互 相平行的軌道組。每個軌道組包括一個連接到諸如交通工具乘員艙地 板等的結構的基軌20。在交通工具座椅應用的情況下， 一個上部從動 軌22連接到座椅12并可滑動地互連到基軌20，使得從動軌和基軌可 以相對于彼此在前后方向上滑動。在窗調(diào)節(jié)器應用的情況下，從動軌 22將被定向為以便相對于基軌20上下滑動。本領域技術人員可以預 見該軌道系統(tǒng)18的其他應用和定向。 一個橋狀橫軌24與來自每個軌 道組的從動軌22互連，使得它們連接在一起并且當座椅12被向前或 向后調(diào)節(jié)時一致地運動。
總體上以26表示的傳動裝置組件被可操作地布置在基軌20和從 動軌22之間，以便在調(diào)節(jié)被支撐構件的位置期間迫使一個軌相對于另 一軌位移，所述被支撐構件假如是交通工具座椅12、窗或者其他部件。
傳動裝置組件26與外部帶螺紋的導螺桿28相互作用以產(chǎn)生期望 的縱向位移。傳動裝置組件26借以與導螺桿28相互作用的具體方法 在不同的機械等同布置中可以不同，附圖中示出了其中兩種。更準確 而言，如圖5和6所示，該傳動裝置組件26相對于導螺桿28縱向固 定并與其作為一個單元一起平移。然而，在本發(fā)明的一個隨后將結合 圖7-9進行描述的替代實施方案中，傳動裝置組件26'通過沿導螺桿 28'的長度行進而與導螺桿28'相互作用。即，在該后一實施例中， 傳動裝置組件26'相對于固定的導螺桿28'縱向地平移。
現(xiàn)在具體參照圖5和6中所示的實.施方案，導螺桿28在一端部被
8軸承座30可轉動地支撐，軸承座30又通過緊固件32固定到從動軌 22。導螺桿28的另一端部連接到傳動裝置組件26,該傳動裝置組件 26又附接到從動軌22的相對端部。如圖2-4所示，傳動裝置組件26 從電動馬達34接收轉動輸入。馬達34設有從相對的兩端部延伸的柔 性驅動軸36。每個驅動軸36連接到一蝸輪38，該蝸輪為傳動裝置組 件26的一個部件。因此，當每個驅動軸36由馬達34的電樞轉動時， 導致蝸輪38旋轉。如圖6所示，傳動裝置組件26包括總體以40表示 的殼體，該殼體通過左和右軍半部(cover half) 42、 44構成的一對 罩半部可轉動地支撐蝸輪38。罩半部42、 44可以由已知類型的潤滑 聚合物材料(lubris polymeric material)制成，以具有固有的干軸 承性質(zhì)。替代地，軸襯46可以被置于蝸輪38和軍半部42、 44之間， 以提供軸承功能。緊固件(未示出)、熱熔(heat staking)、自鎖夾 或者其他方法可以用于牢固地將罩半部42、 44結合在一起作為一個整 體部件。
左罩半部42和右軍半部44在其縱向間隔端部由一對隔離裝置48 包圍，該隔離裝置48主要用于抑制在左右罩半部42、 44和一個剛性 的一一優(yōu)選為金屬的一一外部托架50之間的振動。該隔離裝置48可 以由橡膠或者高彈性材料制成。在該實施方案中，托架50具有大體U 形構造，其具有含安裝孔52的向外彎曲的凸緣。根據(jù)示于圖5和6中 的本發(fā)明的實施方案，傳動裝置組件26通過穿過托架50中的安裝孔 52的緊固件(未示出)被固定到從動軌22。
傳動裝置組件26還包括一個驅動螺母54,該驅動螺母54具有與 蝸輪38的螺紋嚙合接觸的外部輪齒。該驅動螺母54具有大致橫向于 蝸輪38的轉動軸線的轉動軸線。類似于蝸輪38，驅動螺母54也可轉 動地被接收在殼體40的左軍半部42和右軍半部44之間。在本發(fā)明的 該實施方案中，導螺桿28固定地結合到驅動螺母54,使得它們繞共 同的軸線一致地轉動。因此，當驅動螺母54通過蝸輪38的相互作用 被強制轉動時，導螺桿28在其軸承座30內(nèi)轉動。
固定螺母56在傳動裝置組件26和軸承座30之間沿導螺桿28的 長度被定位，被以螺紋方式(threadably)布置在導螺桿28上。該固 定螺母56借助通過緊固件60固定的安裝托架58相對于基軌20被固
9定。以這種方式，該固定螺母56相對于基軌20是固定的。當導螺桿 28通過傳動裝置組件26的運轉被轉動時，其螺紋與固定螺母56中的 內(nèi)螺紋相互作用，從而在基于導螺桿28長度的縱向方向上推進所附接 的從動軌22、傳動裝置26以及橫軌24。通過這種方式，被支撐構件—— 假如是座椅12、窗或者其它，在由馬達34提供動力時，在縱向方向 上前進或者縮回。
現(xiàn)在轉到圖7-9，示出了該傳動裝置組件26'的另一替代機械等 同構造，其中為了便于在本發(fā)明的兩個實施方案之間進行區(qū)分使用了 上標"'"標號。在該實施例中，導螺桿28'固定地附接到基軌(未 示出)使得該導螺桿28'不轉動。此外，在該實施例中，驅動螺母54 'i殳有以螺紋方式與導螺桿28'的外圏(outer turn)相互作用的內(nèi) 螺紋62'。托架50'設有通孔64',該通孔允許導螺桿28'完全穿 過傳動裝置組件26'。
當驅動螺母54'通過蝸輪38'被轉動時，其內(nèi)螺紋62'根據(jù)驅 動螺母54'轉動的方向在任一縱向方向上沿導螺桿28'前進，并且從 而在任一縱向方向上推進整個傳動裝置組件26'。
在用于這種機動化軌道系統(tǒng)的傳動裝置組件的現(xiàn)有技術設計中產(chǎn) 生的特殊問題是由于過早的部件磨損，尤其是在罩半部42、 44、 42'、 44'之間的驅動螺母54、 54'的區(qū)域中的磨損。類似地，每當傳動裝 置組件26、 26'從靜止狀態(tài)被啟動，就產(chǎn)生有害級別的噪聲。這由蝸 輪38的螺紋和驅動螺母54上的外部齒之間的相互作用引起，該相互 作用在驅動螺母54中產(chǎn)生反作用力，使其根據(jù)蝸輪38、 38'的轉動 方向在任一縱向方向上移動。該反作用力在殼體40、 40'內(nèi)部產(chǎn)生， 具體地在左罩半部42、 42'和右罩半部44、 44'的內(nèi)部部件上產(chǎn)生。 如圖7-9所示，通過插入至少一個——優(yōu)選地兩個——可壓縮墊圏66 '，本發(fā)明克服了該有害磨損和噪聲現(xiàn)象。然而，可以理解，示于圖 5-6中的本發(fā)明的實施方案包括相應的特征，盡管它們從圖示中不可 見。所述一個或兩個可壓縮墊圈66'被布置在驅動螺母54'的一個端 部或者兩個端部與第一及第二軸襯68'之間，所述第一及第二軸襯被 布置在驅動螺母54'的相對的縱向間隔側，用于承受在驅動螺母54 '和殼體40'之間的軸向載荷。第一和第二軸襯68'可以包括與左軍
10半部42和右罩半部44相互作用的抗轉動特征。在該實施例中，抗轉 動特征被顯示為六角形平坦部(hex flat),其與在左罩半部42和右 罩半部44中的互補六角形凹部70接合。也可以使用其他抗轉動技術 來代替六角形(hex)。圖8示出了穿過傳動裝置組件26'的簡化剖面圖，其示出了處在 平衡、靜態(tài)條件下的可壓縮墊圈66'。這對在靜止狀態(tài)下的傳動裝置 組件26'是典型的。然而，與圖9比較，當蝸輪38'如由順時4j"方向 箭頭所表明的開始轉動時，在嚙合的螺紋和輪齒之間的反作用力推動 驅動螺母54'使其壓靠在罩半部42' 、 44'的左側面上，如從圖9中 可見的?？蓧嚎s墊圈66'通過協(xié)調(diào)地壓縮和/或擴張作出反應以適應 變化。結果是產(chǎn)生阻尼效應，該阻尼效應產(chǎn)生非常小的噪聲并且防止 驅動螺母54'生硬地靠壓在任一個軸襯68'上。雖然在圖8和9中示 出了兩個可壓縮墊圏66'，但本領域技術人員將意識到，利用布置在 驅動螺母54'的任一側的僅僅單個可壓縮墊圈66'可以實現(xiàn)類似功 能性。優(yōu)選地，可壓縮墊圏66'屬于所謂的由彈簧鋼材料制成的波形墊 圏類型。然而，雖然是優(yōu)選的，這并不是會產(chǎn)生可接受效果的可壓縮 墊圏66'的唯一構造。其他可壓縮墊圏設計能以類似的效果代替，包 括可壓縮泡沫設計、螺旋彈簧設計以及諸如此類。因此，根據(jù)所公開的構造制成的、其中一個可壓縮墊團66、 66' 或多個可壓縮墊圏被示出p改善功能性的傳動裝置組件26、 26',延 長了使用壽命，并降低了在軌道系統(tǒng)18的運轉中的有害噪聲。按照相關法律標準描述了前迷發(fā)明，因此本質(zhì)上，描述是示例性 的而非限制性的。所公開實施方案的改型和變體對本領域技術人員是 顯而易見的，并且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的法律保護范 圍僅可以通過研究以下權利要求確定。
權利要求
1.一種傳動裝置組件，該傳動裝置組件用于通過與伸長的導螺桿相互作用調(diào)節(jié)被支撐構件的位置的類型的機動化軌道系統(tǒng)，所述被支撐構件諸如是交通工具座椅、窗或者類似物，該裝置組件包括一個被支撐用于轉動的蝸輪；一個具有與所述蝸輪嚙合接觸的外部輪齒的驅動螺母，所述驅動螺母可操作地與導螺桿嚙合并響應由所述蝸輪引起的轉動可縱向地位移；一個大體上包圍所述驅動螺母和所述蝸輪的殼體，所述殼體包括一個安裝托架，該安裝托架用于安裝到被支撐構件以便該被支撐構件與所述驅動螺母一起相對于該導螺桿的長度縱向地平移；以及一個布置在所述驅動螺母和所述殼體之間的可壓縮墊圈。
2. 權利要求1的傳動裝置組件，其中所述可壓縮墊圏包括波形墊
3. 權利要求1的傳動裝置組件，其中所述殼體包括布置在所述驅 動螺母的相對的縱向間隔側的第一和第二軸襯，用于承受在所述驅動 螺母和所述殼體之間的軸向栽荷，所述可壓縮墊圏被布置在所述第一 和第二軸襯中的至少一個軸村和所述驅動螺母之間。
4. 權利要求3的傳動裝置組件，其中所述殼體包括左罩半部和右 罩半部構成的一對罩半部，該左罩半部和右罩半部被布置在所述驅動 螺母的相對的橫向側并且將所述第一和第二軸襯接收在其間。
5. 權利要求4的傳動裝置組件，其中所述殼體包括一對鄰接所述 左罩半部和右革半部的縱向間隔端部的隔離裝置，所述隔離裝置直接鄰接所述安裝托架。
6. 權利要求4的傳動裝置組件，其中所述可壓縮墊圏包括金屬波 形墊圈。
7. 權利要求6的傳動裝置組件，其中所述蝸輪被可轉動地支撐在 所述殼體的所述左罩半部和右罩半部中，用于繞一相對于所述縱向方 向偏斜的軸線轉動。
8. 權利要求7的傳動裝置組件，還包括一個馬達，該馬達具有可 操作地連接到所述蝸輪的輸出軸。
9. 一種用于調(diào)整被支撐構件位置的類型的機動化軌道系統(tǒng)，所述 被支撐構件諸如是交通工具座椅、窗或者類似物，所述軌道系統(tǒng)包括一個基軌；一個外部帶螺紋的導螺桿，其確定一縱向方向， 一個被支撐構件 沿所述縱向方向前后移動以改變其縱向位置；一個從動軌，其與所述基軌相互作用，以進行其間的縱向滑動；一個與所述導螺桿相互作用的傳動裝置組件；所述傳動裝置組件包括一個蝸輪以及一個具有與所述蝸輪嚙合接 觸的外部輪齒的驅動螺母，所述驅動螺母可操作地與所述導螺桿嚙合；一個大體上包圍所述驅動螺母和所述蝸輪的殼體，所述殼體包括 一個安裝托架，該安裝托架用于安裝到被支撐構件以便該被支撐構件 與所述驅動螺母和所述從動軌一起相對于所述導螺桿的長度縱向地平 移；以及一個布置在所述驅動螺母和所述殼體之間的可壓縮墊圈。
10. 權利要求9的軌道系統(tǒng)，其中所述可壓縮墊圏包括波形墊圏。
11. 權利要求9的軌道系統(tǒng)，其中所述殼體包括布置在所述驅動螺 母的相對的縱向間隔側的第一和第二軸襯，用于承受在所述驅動螺母 和所述殼體之間的軸向栽荷，所述可壓縮墊圏被布置在所述第一和第 二軸襯中的至少一個軸襯和所述驅動螺母之間。
12. 權利要求11的軌道系統(tǒng)，其中所述殼體包括左罩半部和右罩 半部構成的一對罩半部，所述左罩半部和右罩半部被布置在所述驅動 螺母的相對的橫向側并且將所述第一和第二軸襯接收在其間。
13. 權利要求12的軌道系統(tǒng)，其中所述殼體包括一對鄰接所述左 罩半部和右罩半部的縱向間隔端部的隔離裝置，所述隔離裝置直接鄰 接所述安裝托架。
14. 權利要求12的軌道系統(tǒng)，其中所述可壓縮墊圈包括金屬波形 塾圏。
15. 權利要求14的軌道系統(tǒng)，其中所述蝸輪被支撐在所述殼體的 所述左罩半部和右罩半部中，用于繞一大致垂直于所述縱向方向的軸 線轉動。
16. 權利要求15的軌道系統(tǒng)，還包括一個馬達，該馬達具有可操作地連接到所述蝸輪的輸出軸。
17. —種用于消除安裝在供在具有導螺桿的機動化軌道系統(tǒng)中使 用的傳動裝置中的驅動螺母之間的間隙的方法，該傳動裝置包括一個 殼體和一個蝸輪，所述方法包括步驟在驅動螺母的相對側定位第一和第二軸村；將一個波形墊圈放置在第一及第二軸襯中的至少一個軸襯與驅動 螺母之間；將驅動螺母、蝸輪、第一和第二軸襯以及波形墊圈接收在殼體中， 使得波形墊圏響應驅動螺母的轉動被部分壓縮。
18. 權利要求17的方法，還包括設置第一和第二軸襯以防止所述 軸襯相對于殼體轉動的步驟。
19. 權利要求17的方法，還包括由彈簧鋼材料制造波形墊圏的步驟
20. 權利要求17的方法，還包括由柔性非金屬材料制造波形墊圏 的步驟。
全文摘要
一種用于調(diào)節(jié)諸如交通工具座椅(12)等的被支撐構件的位置的類型的軌道系統(tǒng)(18)，包括一對可滑動地與一對相應的從動軌(22)相互作用的基軌(20)。一橫軌(24)附接到每個從動軌(22)使得從動軌(22)作為一個單元一起滑動。馬達(34)被支撐在橫軌(24)上，并且包括一對從兩端部伸出的驅動軸(36)。驅動軸(36)在其遠端承載有相應的蝸輪(38)，所述蝸輪被包含在傳動裝置組件(26)內(nèi)。蝸輪(38)與各驅動螺母(54)上的外部齒嚙合，驅動螺母(54)與導螺桿(28)相互作用，導螺桿(28)可以被定向為相對于基軌(20)保持固定，或者可被可轉動地固定在從動軌(22)內(nèi)。通過包含一個或兩個可壓縮墊圈(66)，防止了驅動螺母(54)在運轉中產(chǎn)生有害噪聲和過早磨損。
文檔編號F16H3/06GK101578196SQ200880001695
公開日2009年11月11日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權日2007年1月4日
發(fā)明者L·P·波里思凱, W·M·霍夫曼, W·R·泰伊 申請人:江森自控科技公司