RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2054264 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 12.09.2007 07818114.6 (13) (51) T3 Int.Cl. B60N 2/225 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 27.10.2010 Europejski Biuletyn Patentowy 2010/43 EP 2054264 B1 (54) Tytuł wynalazku: Okucie siedzenia pojazdu (30) Pierwszeństwo: 27.09.2006 US 20060528270 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 06.05.2009 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2009/19 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 28.02.2011 Wiadomości Urzędu Patentowego 2011/02 (73) Uprawniony z patentu: KEIPER GmbH & Co. KG, Kaiserslautern, DE PL/EP 2054264 T3 (72) Twórca(y) wynalazku: MARTIN STILLEKE, Recklinghausen, DE DIRK BRASSAT, Clarkston, US MICHAEL EBLENKAMP, Clarkston, US DONALD EUGENE SMITH, Lake Ozark, US TONY FERENC, Goodrich, US (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jerzy Potocki KANCELARIA PATENTOWA JERZY POTOCKI ul. Małcużyńskiego 5 80-171 Gdańsk Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
1 EP 2054264 Okucie siedzenia [0001] Wynalazek dotyczy systemu okucia siedzenia pojazdu, w szczególności siedzenia pojazdu samochodowego z okuciem zawierającym pierwsze okucie oraz drugie okucie, które napędzane są przez wspólny wał napędowy. Każde z tych okuć posiada część pierwszą okucia oraz część drugą okucia tak połączone ze sobą przez przekładnię zębatą, że możliwy jest ruch wzajemnego obtaczania części drugiej okucia po części pierwszej okucia, z określonym kątem między częściami okuć zmieniającym się podczas ruchu obtaczania. Każde z okuć ma ponadto zabierak obrotowo osadzony w części pierwszej tych okuć i napędzający mimośród usytuowany tak, że obroty zabieraka powodują ruch obtaczania części drugiej okucia po części pierwszej okucia kiedy zabierak jest napędzany przez wał napędowy. [0002] W patencie US 2005/0179297 A1, reprezentującym najbliższy stan techniki, przedstawione jest okucie jak powyżej, które składa się z dwu identycznych części, gdzie zabierak potrzebny do napędzania jest dwuczęściowy z tuleją napędową z plastiku i pierścieniem napędowym z metalu. Tuleja napędowa i pierścień napędowy są połączone ze sobą obrotowo. W określonych przypadkach niektóre własności okucia są niewykorzystane i mogłyby być oszczędzone. [0003] Zadaniem niniejszego wynalazku jest ulepszenie wspomnianego okucia a w szczególności zmniejszenie kosztów jego produkcji. Uwzględniając ten aspekt, system okucia siedzenia pojazdu a w szczególności pojazdu samochodowego według wynalazku obejmuje okucia, wał napędowy do napędzania obu okuć i element blokujący. Każde z okuć zawiera część pierwszą okucia i część drugą okucia, które są połączone wzajemnie przez mechanizm przekładni tak, że może mieć miejsce ruch obtaczania części drugiej okucia w części pierwszej okucia, gdzie obie części pozostają względem siebie pod pewnym kątem, który zmienia się przez ruch toczenia. Okucie zawiera dalej zabierak i mimośród, gdzie zabierak jest zamocowany obrotowo w części pierwszej okucia dla napędzania mimośrodu, który jest tak usytuowany, że obroty zabieraka powodują ruch toczenia części drugiej po części pierwszej okucia kiedy zabierak jest napędzany. Wał napędowy służy w szczególności do jednoczesnego napędzania zabieraków zarówno pierwszego jak i drugiego okucia. Element blokujący mocowany jest na pierwszym okuciu w celu ograniczania kąta rozwarcia między częścią pierwszą i częścią drugą pierwszego okucia. Zabierak pierwszego okucia jest wykonany z materiału o wysokiej wytrzymałości mechanicznej zaś zabierak drugiego okucia z materiału o niższej wytrzymałości mechanicznej. [0004] Ponieważ tylko pierwsze okucie zaopatrzone jest w element blokujący, to powstające obciążenie, gdy kąt pomiędzy częściami okuć pierwszego okucia osiąga określoną wartość graniczną, oddziaływuje tylko na pierwsze okucie a nie na drugie okucie bez elementu blokującego. Tak więc tylko zabierak pierwszego okucia potrzebuje sprostać obciążeniu wynikłemu z blokowania. Stąd, zabierak pierwszego okucia wykonany jest z materiału o wysokiej wytrzymałości mechanicznej jak np. metal zaś zabierak drugiego okucia bez elementu
2 blokującego można realizować z tańszego materiału o niższej mechanicznej wytrzymałości np. z plastiku zmniejszając przez to koszty produkcji okuć. W porównaniu z prostą wspólną osią obrotu zamiast drugiego okucia, zastosowanie drugiego okucia daje tę przewagę, że w przypadku jakiegoś gwałtownego obciążenia (np. podczas zderzenia) obciążenie z oparcia nie przejdzie łatwo przez drugie okucie lecz zostanie przejęte przez mechanizm przekładni zębatej między dwoma częściami okucia. Ścieżka obciążenia jest taka sama dla obu okuć. Obciążenie jest przenoszone miedzy dwoma częściami okuć i segmentami klinowymi bez mijania zabieraków. [0005] Jeśli do napędzania wału napędowego planuje się użycie silnika, może on być korzystnie zamontowany bliżej pierwszego okucia z elementem blokującym niż drugiego okucia bez elementu blokującego lub montowany po stronie pierwszego okucia dalej od drugiego okucia. Daje to taki efekt, że pierwsze okucie z jego zabierakiem i elementem blokującym zaabsorbuje siłę przeciążenia silnika. Zminimalizuje to także skręcenie wału napędowego tak, że oba okucia są zatrzymywane jednocześnie. [0006] Okucie według wynalazku zaprojektowane zostało głównie z myślą o wykorzystaniu do jego napędu silnika ale może też być ono napędzane ręcznie. Wynalazek może być także zastosowany w okuciach z innymi przekładniami napędzanymi mechanicznie lub ręcznie niezależnie czy dysponuje się mimośrodem utworzonym z klinów czy też sztywnym. [0007] Inne cechy i zalety wynalazku zostaną objaśnione dalej. [0008] Wynalazek zostanie objaśniony szczegółowo na przykładzie rozwiązania ukazanego na rysunku, gdzie Fig. 1 przedstawia widok okucia w przekroju z pierwszym okuciem po prawej stronie i z drugim okuciem po lewej stronie, Fig. 2 przedstawia widok pierwszego okucia w rozłożeniu na części, Fig. 3 przedstawia częściowy widok pierwszego okucia w przekroju w kierunku strzałki III na Fig.1, Fig. 4 przedstawia schematyczny widok siedzenia pojazdu z okuciem według wynalazku, Fig. 5 przedstawia widok perspektywiczny pierwszego okucia z zamontowanym bolcem stopującym, Fig. 6 przedstawia widok zabieraka pierwszego okucia w kierunku strzałki VI na Fig.7, Fig. 7 przedstawia widok zabieraka pierwszego okucia w przekroju osiowym wzdłuż linii VII-VI na Fig. 6, Fig. 8 przedstawia widok pierwszego okucia kiedy oparcie jest w normalnej pozycji użytkowej, Fig. 9 przedstawia widok pierwszego okucia kiedy oparcie jest w pozycji wychylonej do przodu, Fig. 10 ukazuje widok perspektywiczny drugiego okucia, Fig.11 przedstawia widok zabieraka drugiego okucia w kierunku strzałki XI na Fig. 12, oraz Fig. 12 ukazuje osiowy przekrój zabieraka pierwszego okucia wzdłuż linii XII-XII na Fig.11. [0009] Siedzenie pojazdu 1 w pojeździe samochodowym posiada siedzisko 3 oraz oparcie 4, którego pochylenie może być regulowane w stosunku do oparcia przez silnik elektryczny 5. Silnik 5 (schematycznie zaznaczony na Fig.1) jest połączony z konstrukcją oparcia 4 i działa jako napęd do regulacji pochylenia. Silnik elektryczny 5 obraca wał 7 usytuowany poziomo w obszarze przejściowym między siedziskiem 3 i oparciem 4. Silnik elektryczny 5 jest umiejscowiony po
3 stronie siedzenia pojazdu 1 zwanej stroną napędową. Przeciwna strona siedzenia 1 nazywana jest stroną napędzaną. Po obu stronach siedzenia samochodowego 1, wał napędowy 7 działa (tak jak to opisano dalej) określonymi obrotami na okucie, tj. po stronie napędzającej wał napędowy 7 porusza pierwsze okucie 10a, zaś po stronie napędzanej, wał napędowy 7 porusza drugie okucie 10b. Wał napędowy 7 definiuje współrzędne walcowe zastosowane poniżej. [0010] Każde z okuć 10a i10b jest zaprojektowane jako okucie z kołem zębatym, w którym część pierwsza okucia 11 i druga część okucia 12 są połączone ze sobą w celach regulacji i unieruchamiania przez mechanizm przekładni. Obie części okuć 11 i 12 posiadają zasadniczo płaski kształt i wykonane są ze stali. Część pierwszego okucia 11 jest połączona trwale do konstrukcji utrzymującej napędowy silnik elektryczny 5 (w niniejszym przypadku do konstrukcji oparcia 4), z którego to powodu, w przykładowym wykonaniu, pierwsze okucie 11 jest zamocowane do oparcia i dlatego uwidoczniane u góry rysunków. Odpowiednio, w przykładowym wykonaniu, część druga okucia 12 jest zamocowana do części siedziska i uwidoczniana u dołu rysunków. W przypadku innych usytuowań silnika elektrycznego 5 oraz przy okuciach poruszanych ręcznie, pozycje części okuć 11 i 12 mogą być zamieniane. [0011] W celu uformowania przekładni, koło zębate 16 posiadające uzębienie zewnętrzne jest wytłoczone na części drugiej okucia 12 a przekładnia zębata 17 posiadająca uzębienie wewnętrzne jest wytłoczona na części pierwszej okucia z kołem zębatym i przekładnią współpracującymi ze sobą. Rozmiar zewnętrznego okręgu zewnętrznych zębów koła zębatego 16 jest mniejszy o co najmniej jedną wysokość zęba niż rozmiar koła podstaw zębów wewnętrznych przekładni 17. Odpowiednia różnica pomiędzy liczbą zębów koła zębatego 16 i przekładni 17 umożliwia przekładni 17 obtaczanie po kole zębatym 16. [0012] Część pierwsza okucia 11 posiada koncentrycznie zamocowany i scalony z uzębieniem wewnętrznym przekładni 17 pierścień 19 od strony zwróconej w kierunku koła zębatego 16. Pierwsze okucie 10a zawiera zabierak 21a, podczas gdy drugie okucie zawiera zabierak 21b. Oba zabieraki 21a i 21b są obrotowo montowane w pierścieniach 19 okuć odpowiednio 10a i10b za pomocą piast 22. Piasta posiada centryczny otwór 23. Profil otworu 23 jest dobrany do profilu wału napędowego 7 a mianowicie zewnętrznych wypustów wału napędowego 7. [0013] Zabierak 21a pierwszego okucia 10a wykonany jest z materiału o wysokiej wytrzymałości mechanicznej np. z metalu a w szczególności z wykorzystaniem procesu formowania wtryskowego z użyciem stali, cynku lub sproszkowanego aluminium a następnie spiekania. Zabierak 21a może być także wykonany z plastyku wzmocnionego włóknem szklanym z 50% przewagą włókna. Zabierak 21a na swoim zewnętrznym końcu patrząc od części pierwszej okucia 11, zaopatrzony jest w zamocowaną trwale tarczę osłaniającą 25a, której średnica jest większa niż średnica piasty 22. [0014] Zabierak 21b drugiego okucia 10b wykonany jest z materiału o niższej wytrzymałości mechanicznej np. z plastyku (np. z polimeru) a w szczególności z wykorzystaniem formowania wtryskowego z użyciem plastyku. Zabierak 21b może być także wykonany z plastyku wzmocnionego włóknem szklanym lub z wykorzystaniem formowania wtryskowego z użyciem cynku. Zabierak 21b na swoim zewnętrznym końcu patrząc od części pierwszej okucia 11,
4 zaopatrzony jest w zamocowaną trwale tarczę osłaniającą 25b, której średnica jest większa niż średnica piasty 22. Średnica tarczy osłaniającej 25b jest większa od średnicy tarczy osłaniającej 25a. [0015] Każde z okuć 10a i 10b posiada po dwa segment klinowe 27. Segmenty klinowe 27 utrzymują się, dzięki zakrzywionej wewnętrznej powierzchni, na pierścieniu 19, przy czym na zakrzywionych zewnętrznych powierzchniach segmentów 27 utrzymuje się z kolei tuleja łożyska ślizgowego 28. Tuleja łożyska 28 jest trwale, obrotowo wciśnięta w część drugą okucia 12. Każdy z zabieraków 21a i 21b jest zaopatrzony w segment napędowy 29, który jest utrzymywany z luzem między wąskimi stronami odpowiednich segmentów klinowych 27. [0016] W obu parach segmentów klinowych 27, ich szerokie końce zasadniczo są w bliskim kontakcie ze sobą. Owe szersze końce mieszczą nachylone palcowe końcówki pierścieniowej sprężyny 36, gdzie dzięki odpowiednim podcięciom uwzględniony jest ich kształt. Pierścieniowa sprężyna 36 rozpycha segmenty klinowe 27 na boki po obwodzie. Sprężyna 36 utrzymywana jest w określonej pozycji względem segmentów klinowych 27 przez sprężystą ustalającą podkładkę 37. [0017] Oba zabieraki 21a i 21b są zabezpieczane osiowo na zewnątrz odpowiednio części pierwszych okuć 11 poprzez zatrzaskiwanie w zabezpieczających pierścieniach sprężynujących 43. Na zewnątrz poszczególnych części drugich okuć 12, pomiędzy wytłoczeniami kół zębatych 16 i odpowiednio tarczami osłaniającymi 25a i 25b zabieraków 21a i 21b umieszczone są pierścieniowe uszczelki 44a i 44b. Pierścieniowe uszczelki 44a i 44b uszczelniają połączenie między częściami drugimi okuć 12 a tarczami osłaniającymi 25a i 25b zabieraków 21a i 21b. Średnice wewnętrzne pierścieniowych uszczelek 44a i 44b są dostosowane do średnic stosownych tarcz osłaniających 25a i 25b. W celu absorbowania sił oddziałujących osiowo, do każdej z dwu części okuć 11 i 12 dospawane są odpowiednio wsporniki 45. [0018] Dla każdego okuć 10a i 10b segment klinowe 27 definiują mimośród, który ciśnie koło zębate 16 w kierunku mimośrodowości do punktu zaczepienia w przekładni 17. Podczas czynności napędzania drogą obrotów wału napędowego 7, moment skrętny jest wstępnie przenoszony do zabieraka 21a, 21b i koła zębatego 16 i następnie do tak zdefiniowanego mimośrodu, który suwa się wzdłuż ślizgowej tulei łożyska 28 przesuwając kierunek mimośrodowości i przez to przesuwając punkt zaczepienia koła zębatego 16 w przekładni 17 co skutkuje ruchem toczenia. [0019] Pierwsze okucie10a zaopatrzone jest w element blokujący 51 usytuowany na powierzchni części pierwszej okucia 11 patrząc od części drugiej okucia 12. Podstawę elementu blokującego 51 stanowi jego korpus 53 o kształcie zbliżonym do półpierścienia. Zęby wystające promieniowo do wewnątrz wchodzą w kontakt z tylnią stroną przekładni 17 ustawiając tym wstępnie element blokujący 51 na części pierwszej okucia 11 podczas łączenia. Element blokujący 51 i część pierwsza okucia 11 są ze sobą zespawane w miejscach dwu uzębionych połączeń i w górnej krawędzi elementu blokującego 51. Bolec blokujący 55 jest zamocowany do korpusu 53 elementu blokującego i wystaje osiowo z części pierwszej okucia 11.
5 [0020]Pasażer siedzenia pojazdu 1 może korzystać w obrębie określonego zakresu z tak zwanych położeń użytkowych oparcia 4 związanych z różnymi nachyleniami oparcia 4. Silnik elektryczny 5 napędza okucia 10a i 10b w celu zmiany kąta nachylenia miedzy częściami okuć 11 i 12 i przez to dla regulacji nachylenia oparcia 4 czyli do zmiany położenia oparcia 4. Kiedy kąt osiągnie określoną wartość graniczną - na Fig.9 najbardziej do przodu wysunięte położenie oparcia 4 - element blokujący 51 opiera się na niższym wsporniku 45 (ogranicznik) zainstalowanym na części drugiej okucia12. W związku z przeciwnym momentem obrotowym, który jest przenoszony z elementu blokującego 51 na okucie 11 i później na część drugą okucia 12 i zabierak 21a oraz wał napędowy 7, silnik elektryczny zatrzymuje się. Tak więc element blokujący 51 ogranicza kąt nachylenia między częściami okuć 11 i 12. Ponieważ przeciwny moment obrotowy dotyczy tylko części pierwszej okucia 10a z elementem blokującym 51, odpowiedni mu zabierak 21a otrzymuje większe obciążenie niż zabierak 21b drugiego okucia 10b pozbawionego elementu blokującego. Dlatego zabierak 21a pierwszego okucia 10a wykonany jest z mocniejszego metalu, gdy dla wykonania zabieraka 21b drugiego okucia10b wystarczy tańszy plastyk. [0021] Dla specjalistów będzie zrozumiałe, iż choć niniejszy wynalazek został omówiony w odniesieniu do przykładowego wykonania, to mogą mieć miejsce różne uzupełnienia, zmiany czy ulepszenia dotyczące tego wynalazku bez wykraczania poza zakres ochrony określony w jego zastrzeżeniach patentowych.
6 Zastrzeżenia patentowe 1. Okucie do siedzenia pojazdu zawierające: pierwsze okucie (10a) i drugie okucie (10b), gdzie: (a) każde z okuć tj. pierwsze (10a) i drugie (10b) obejmuje część pierwszą okucia (11) i część drugą okucia (12), które są połączone ze sobą poprzez przekładnię tak, że możliwy jest ruch obtaczania części drugiej okucia (12) w części pierwszej okucia (11), (b) część pierwsza okucia (11) i część druga okucia (12) nachylone są do siebie pod pewnym kątem, (c) kąt nachylenia zmienia się przy ruchu obtaczania, i (d) okucie (10a, 10b) zawiera ponadto zabierak (21a, 21b) i mimośród, w którym zabierak (21a, 21b) zamontowany jest obrotowo w części pierwszej okucia (11) do napędzania mimośrodu a mimośród jest tak usytuowany, że obroty zabieraka (21a, 21b) powodują ruch obtaczania części drugiej okucia (12) w części pierwszej okucia (11) gdy zabierak (21a, 21b) jest napędzany; wał napędowy (7) do napędzania zarówno zabieraka (21a) pierwszego okucia (10a) i zabieraka (21b) drugiego okucia (10b); element blokujący (51) zamocowany na pierwszym okuciu (10a) do co najmniej ograniczania kąta nachylenia części pierwszej okucia (11) pierwszego okucia (10a) do części drugiej okucia (12) pierwszego okucia (10a), znamienne tym, że tylko pierwsze okucie (10a) jest zaopatrzone w element blokujący (51) zaś drugie okucie (10b) nie posiada elementu blokującego (51), i że materiał z którego wykonany jest zabierak (21a) pierwszego okucia (10a) jest wyższej wytrzymałości mechanicznej niż materiał zastosowany do wykonania zabieraka (21b) drugiego okucia (10b), który w zabieraku (21b) drugiego okucia (10b) jest materiałem o niższej wytrzymałości mechanicznej niż w zabieraku (21a) pierwszego okucia (10a). 2. Okucie według zastrz. 1, znamienne tym, że zabierak (21a) pierwszego okucia (10a) wykonany jest z metalu. 3. Okucie według zastrz.2, znamienne tym, że zabierak (21a) pierwszego okucia (10a) jest wytworzony z metalu w procesie formowania wtryskowego 4. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym zabierak (21b) drugiego okucia (10b) jest wytworzony z plastyku. 5. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że element blokujący (51) wchodzi w kontakt z jego ogranicznikiem (45) kiedy kąt nachylenia między częścią pierwszą okucia (11) pierwszego okucia (10a) i częścią drugą okucia (12) drugiego okucia (10b) osiąga określoną wartość graniczną. 6. Okucie według zastrz.5, znamienne tym, że element blokujący (51) zamocowany jest na części pierwszej (11) pierwszego okucia (10a) a za ogranicznik (45) służy wspornik mocowany na części drugiej (12) pierwszego okucia (10a).
7 7. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że okucie posiada dodatkowo silnik (5) do napędzania wału napędowego (7) i dzięki któremu wał napędowy (7) jest napędzany. 8. Okucie według zastrz.7, znamienne tym, że silnik (5) zamocowany jest bliżej pierwszego okucia (10a) niż drugiego okucia (10b). 9. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że każdy z zabieraków (21a, 21b) posiada piastę (22) z otworem (23) dopasowanym do rozmiaru wału napędowego (7) i tarczę osłaniającą (25a, 25b) na jednym końcu. 10. Okucie według zastrz.7, znamienne tym, że średnice tarczy osłaniającej (25 b) zabieraka (21b) drugiego okucia (10b) i tarczy osłaniającej (25 a) zabieraka (21a) pierwszego okucia (10a) są takie, że średnica talerza osłaniającego (25 b) zabieraka (21b) drugiego okucia (10b) jest większa niż średnica tarczy osłaniającej (25 a) zabieraka (21a) pierwszego okucia (10a). 11. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że dla pierwszego okucia (10a) i drugiego okucia (10b) mimośród okuć (10a, 10b) zawiera dwa segmenty klinowe (27), które są rozpierane przez sprężynę (36) a zabieraki (21a, 21b) okuć (10a, 10b) zawierają segment napędzający (29) do napędzania mimośrodu. 12. Okucie według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że drugie okucie (10b) nie zawiera elementu blokującego (51) do bezpośredniego ograniczania kąta określanego między częścią pierwszą okucia (11)drugiego okucia (10b) i częścią drugą okucia (12) drugiego okucia (10b). Rzecznik Patentowy Jerzy Potocki