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一种由单一驱动发动机(12)驱动一个或多个被驱动的装置的传动装置。所述传动装置包括至少一个输出驱动轴体(14)，和至少一个齿轮。各齿轮与至少另一个齿轮保持驱动的接合，并且一齿轮与发动机(12)接合。各输出轴体(14)适于与所述装置的至少一个和所述齿轮的至少一个相联。所述传动装置还包括多个离合器(18)。各离合器(18)单独地与所述输出驱动轴体(14)的其中一个和所述齿轮的其中一个相联，并且各所述离合器(18)可选择性地将齿轮与相应的输出驱动轴体(14)相联。所述传动装置可包括以所需的时间间隔启动所述发动机(12)和所述离合器(18)的控制系统。

权利要求书

多输出传动装置
技术领域
本发明涉及一种发动机的传动装置，更具体而言，涉及一种选择性地将发动机与一个或多个被驱动装置相联的传动装置。
背景技术
众所周知，将发动机与被驱动装置相联以驱动所述动力装置的应用非常广泛。例如，发动机通常使用在座椅中以提供座椅和椅背以各种驱动调节，如座椅高度、座椅角度和椅背的倾斜程度。作为其他例子，发动机还通常用于驱动动力后视镜、动力车窗和动力车锁，如在汽车中。通常向使用者提供一个开关或多个开关，以允许使用者启动所述后视镜并操作所述具体的装置。
在大多数这些应用中，通常向每个相应的被驱动装置提供一个发动机。例如，具有座椅高度、座椅角度和椅背倾斜度的动力调节的座椅通常具有三个不同的发动机，每种应用使用一个发动机。每个发动机启动单独的驱动轴，该驱动轴从所述发动机延伸至相应的被驱动装置。当各单独的发动机由其相应的开关启动，该发动机的所述驱动轴启动具体的动力装置。
各装置采用单独的发动机的问题在于各发动机增加了额外的成本和额外的重量。此外，由于具体的应用增加了更多的部件，所以采用单独的发动机使得产品很笨重。在很多数情况下，需要将发动机隐藏，这通常意味着发动机被紧凑地布置，而不能以通常的方式布置。例如在座椅中，所述发动机通常被放置在座椅之下和所述座椅框架的内部。各单独的发动机所需的空间使其难于向所述座椅增加新的部件(包括额外的被驱动装置)。
发明内容
本发明克服了前述的问题，其提供了一种发动机传动装置，所述发动机传动装置由一个发动机驱动一个或多个输出。
在一个实施例中，本发明包括与所述发动机保持接合的输入，以及多个输出轴体，各输出轴体适于与被驱动装置相连。所述输入选择性地与各输出轴体相联，以使得使用者可选择性地接合具体的输出轴体并启动相应的动力装置。
在另一个实施例中，本发明包括将所述输入与所述输出轴体相联的一系列齿轮。所述一系列齿轮包括与所述发动机驱动接合的驱动齿轮，以及与所述驱动齿轮保持接合的多个输出齿轮。各所述输出齿轮选择性地与多个输出轴体中的一个和其相应的动力装置相联。当使用者希望操作具体的被驱动的装置时，所述相应的输出轴体与输出齿轮接合，因而间接地与所述驱动齿轮接合并与所述发动机驱动接合。
在另一个实施例中，本发明可包括用于选择性地将所述输出轴体与各自的驱动齿轮相联的多个离合器。每个离合器单独地与多个输出齿轮和输出轴体中的一个相联。各离合器包括在多个输出齿轮中的一个的内部的轴承组件。所述轴承组件包括多个位于所述输出轴体的一部分之内的轴承、在输出轴体上的多个相应的轴承孔，以及在所述输出齿轮的内表面的多个脊状体。在操作中，所述轴承能向外地运动，以同时接合驱动轴上的轴承孔和输出齿轮上的脊状体-从而将所述驱动轴和所述输出齿轮相联。每个离合器可额外包括一可活动接合并移动轴承的插棒。所述插棒可选择性地通过常规的螺线管被操作。
本发明体提供了一种由单一发动机驱动多个被驱动的装置的发动机传动装置。与各动力装置使用不同的发动机相比，这降低了不需要的重量和额外的费用，并同时降低了驱动多个动力装置所需的空间。
通过参考实施例的详细描述和附图，这些及其他目的、优点，以及本发明的特点将被更充分的理解和认识。
附图说明
图1是根据本发明的一个具体实施例的传动装置的立体图；
图2是所述传动装置的主视图；
图3是所述传动装置的俯视图；
图4是所述传动装置的侧视图；
图5是根据本发明的一个具体实施例的离合器的分解图；
图6是离合器处于非接合位置的剖视图；
图7是离合器处于部分接合位置的剖视图；
图8是离合器处于接合位置的剖视图；
图9是安装在动力启动的座椅中的传动装置的立体图；
图10是安装在动力启动的座椅中的传动装置的后视图；
图11是安装在汽车门内的传动装置的侧视图；
图12是本发明的所述控制系统的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的一个具体实施例的多输出传动装置，通篇标记为10。该传动装置10包括发动机12以及与发动机12选择性连接的多个输出轴体14。输出轴体14可通过一系列齿轮16和多个离合器18与发动机12连接。各输出轴体14连接至柔性线缆20或其他常规的驱动轴，以驱动各种不同的能源启动附件。
I.结构
如图1中虚线所示，多输出传动装置10的至少一部分可装配在壳体22中。图1中的壳体22仅仅是示例性的，在这种情况下为矩形并封闭离合器18和输出轴体14。可选地，壳体22可为任何所需的形状或尺寸，并可包括许多部件，如依据所需的应用，可包括用于支撑离合器18、输出轴体14、驱动轴的支撑块34，35，95和97。离合器18和输出轴体14可与装配在壳体22内的单独的支撑板36连接。发动机12基本为常规的，因此不再详细描述。如图所示，发动机12包括90度齿轮箱24以及从齿轮箱24延伸的驱动轴26。可采用各种不同的齿轮箱，或者作为选择，可根本不采用齿轮箱。驱动轴26包括与齿轮箱24相连的第一端28，以及延伸进入壳体22并与驱动齿轮32相连的第二端30。驱动轴26的第二端30和驱动齿轮32可被装配至壳体22或单独支撑板36上的一对支撑块34，35支撑。
驱动齿轮32通常与一系列输出齿轮16保持接合，以使得当启动发动机时驱动齿轮32和各输出齿轮16被驱动。如图所示，齿轮32和16为相似比率的标准正齿轮，然而，根据所需的输出可采用各种齿轮。可选地，所述齿轮可被替代为与发动机12接合的其他已知的驱动器。输出齿轮16可选择性地与多个输出轴体14接合。在一个实施例中，各输出齿轮单独地与一个输出轴体14相联，以使得当其选择性地与输出齿轮16接合时，输出轴体14被其相应的输出齿轮16驱动。如图5所示，输出轴体14为圆柱形，且包括一对相对的槽口38，所述槽口38用于在常规柔性线缆20末端容纳一接合部40。柔性线缆20通常包括包围内部线缆的外壳。所述内部线缆能在所述外壳内旋转。在柔性线缆20上的接合部40与所述内部缆绳相连，以使得在一个接合部40上的旋转可在缆绳20的另一端提供相同的旋转。可选地，柔性线缆20可被各种已知的驱动轴所替代。正如下面更加详细的描述，当输出轴体14与其相应的输出齿轮16接合时，输出轴体14被旋转驱动，这将依次使柔性线缆20以及任何与所述柔性线缆20相连的附件旋转。
在一个具体的实施例中，多个离合器18选择性地将输出齿轮16接合到输出轴体14。下面参考图5，各离合器18可包括螺线管50、插棒52以及轴承组件54。螺线管50通常为常规的，因此不再详细描述。只要说明杆体56置于线圈58内，以使得杆体56相对于线圈58能线性地转移。当启动螺线管50时，电流通过线圈58，生成磁场，通过将杆体56从如图6所示的未接合位置推入线圈58内，经过如图7所示的位置，直到如图8所示的接合位置，以移动杆体56。杆体56包括与插棒52相连的末端60。如图所示，杆体56的末端60包括凹槽62，该凹槽62用于容纳插棒52的一部分64。插棒52的该部分64通过公知的方法与凹槽62相连，如摩擦配合、机械固定系统，或粘合剂。如图所示，杆体56通过弹簧66在未接合位置被偏拉。弹簧66与插棒52的杆部68环绕地配合，并通过止动环70保持在杆部68的适当位置。通过卡接至位于插棒52的杆部68的多个环形槽72中的一个，止动环70与插棒52的杆部68相互配合。止动环70能被置于任意一个环形槽72内，这取决于所使用的弹簧66的尺寸。在另一个具体的实施例中，可采用双向的螺线管以在接合和非接合位置之间使杆体56和插棒52运动。如前所述，插棒52与杆体56相连并包括延伸入杆体56的部分64，以及从该部64分延伸的杆部68。杆部68通常为具有轴环74的加长的圆柱体，所述轴环74在相对于所述部分64的端部76放射状向外延伸。插棒52还包括从端部76延伸的颈部78。该颈部78也为圆柱形，但要细于杆部68。颈部78通过截头圆锥体的过渡部分82逐渐过渡至头部80。
轴承组件54包括插棒的颈部78和头部80、多个轴承84、输出轴体14的包括多个轴承孔88的部分86，以及输出齿轮16上的一个或多个内部凹槽90。如图所示，所述组件包括四个轴承84，以及四个轴承孔88。轴承孔88围绕所述输出轴体在靠近输出轴体14相对于槽口38的末端92于圆周方向上间隔地分布。轴承孔88为常规的尺寸，以使得其直径稍大于轴承84的直径，从而轴承84的部分可延伸通过轴承孔，并进入输出齿轮16上的一个或多个内部凹槽90。输出齿轮16的内部凹槽90被加工成圆形，大约为轴承84的外部的相同形状，并同样沿齿轮16内部圆周方向间隔地分布。这个结构不仅提供圆滑的接合，而且当插棒52回到非接合位置时本身有助于使轴承84分离。插棒52、输出轴体14以及输出齿轮16被组装，从而头部80、颈部78以及插棒52的杆部68的部分通过输出轴体14的末端92装入输出轴体14内部。轴环74与输出轴体14的内表面96紧密配合，但允许插棒52在输出轴体14内线性地移动。轴承84套设在输出轴体14的内部，位于插棒52的颈部78和输出轴体14的内表面96之间。输出轴体14位于输出齿轮16的内部，同时在输出轴体14内的轴承孔88与输出齿轮16的内部凹槽90对齐。当螺线管50位于非接合位置(图6)，插棒52的颈部78与输出轴体14的轴承孔88对齐，以使得轴承84装在输出轴体14的内部并由轴承孔88保持在适当位置。当所述螺线管在接合位置(图8)，插棒52从输出轴体14中部分拔出，迫使轴承84缩在(ride up)插棒的截头圆锥体部分82上，并延伸通过轴承孔88进入输出齿轮16的内部凹槽90内。在这个接合位置，所述轴承使输出齿轮16和输出轴体14相互连接，以使得齿轮的旋转带动轴体14旋转。各离合器18可由一对支撑块95，97支撑在支撑板36上。支撑块95，97连接至支撑板36，且包括外部表面98和内部表面99。所述支撑块设有分别从内部表面98和外部99表面延伸通过的开口91，93。开口91，93在内部表面99可更大，以容纳间隔元件103，105。间隔元件103，105部分安装至开口91，91内，且位于输出齿轮16的任意一端以保持输出齿轮16在适当的位置。插棒52的杆部68延伸通过间隔元件103，通过开口91和支撑块95，并进入输出轴体14。支撑块95的外部表面位于螺线管50附近。输出轴体14延伸进入在第二支撑块97上的开口93，并由间隔元件105保持在适当的位置。与输出轴体14相连的柔性线缆20的接合部40延伸通过第二支撑块97的外部表面98。此处公开和说明的离合器18在将输出轴体14和输出齿轮16配合中尤其有效，然而，也可选地使用各种其他已知的配合方式。
如图1-4所示，所述传动装置包括三个输出齿轮16和三个相应可选地与三个柔性线缆20连接的可使用的输出轴体14。如下所述，各柔性线缆20通常与需要动力的附件连接。尽管通过三个可选择性地工作输出轴体14对所述传动进行了说明，可根据需要采用更多或更少的输出轴体-取决于所使用的被驱动操作的附件的数量。各附件通常由如图12的示意图所示的控制系统101启动。控制系统101包括多个开关103，并可包括控制器100。各开关103通过常规电缆102与控制器100相连。开关103的启动，如按压开关103，向控制器100发送信号。控制器100通过一条或多条电缆104连接至发动机12，以及通过配线(wiring)106连接至各螺线管50，因而控制器100可响应从开关103收到的信号启动发动机12和适当的螺线管50。各螺线管以及随后地各组件通常与一个相应的开关关联。尽管进行说明的实施例包括控制系统100，也可选地采用常规的类似电路直接驱动发动机12和适当的螺线管50。
图9和图10说明了本发明的一个具体实施例，其中传动装置10被安装在动力驱动的座椅内。所述动力驱动的座椅为动力汽车座椅的例子，允许使用者调节所述座椅向前和向后的距离以及座椅前部和后部的角度。图9和10示出了所述动力驱动的座椅的框架和机械部分。如图所示，壳体22装配至所述座椅的靠背112的多个柱体110中的一个上，而发动机12位于壳体22之上。柔性线缆20从输出轴体14延伸并通过壳体22的较低边缘114。第一对柔性线缆120，122从壳体22处延伸至座椅框架较低的相对面124，126，以控制所述座椅的距离。各柔性线缆120，122延伸进入齿轮组件130内，所述齿轮组件130与螺纹杆132和伸缩轨道134接合。当启动柔性线缆120，122时，其驱动齿轮组件130，齿轮组件130依次驱动螺纹杆132并使在固定外部轨道138内的内部轨道136伸缩。所述座椅(未示出)与内部轨道136相连并随内部轨道136移动。第二对柔性线缆140，142从所述壳体处延伸至前端角度调节机械装置144和后端角度调节机械装置146。各角度调节机械装置144，146可包括齿轮组件150、螺纹杆152、U形夹154，以及轴156和曲柄158。各齿轮组件150或者作为备选的柔性线缆140，142直接与螺纹杆152接合，所述螺纹杆152与U形夹154相连并能相对于U形夹154运动。U形夹154固定地装配至轴156，轴156固定地装配至曲柄158。当螺纹杆152相对于U形夹154运动，轴156旋转且曲柄158将所述座椅的部分向上压。当然，这仅仅是对动力驱动座椅的示例性描述。本发明实际上可用于与各种已知的动力驱动座椅连接。
II.操作
在操作中，对应于具体被驱动的附件的开关的启动，例如，前端座椅角度调节器144，使得对应于该附件的离合器18与输出齿轮16和输出轴体14接合，并随后驱动与该附件相连的柔性线缆140。
更具体而言，所述开关的启动，例如通过按压所述开关向控制器100发出信号。控制器100解读所述信号并以与所述开关启动的方向相应的方向启动发动机12。控制器100还向相应的螺线管50发送信号，该信号通过向线圈58供能启动螺线管50。通过控制器100启动螺线管50可能在发动机12启动之后稍微延迟，以使得所述输出齿轮被适当地接合。发动机12的启动使驱动轴26开始旋转，并随后使驱动齿轮32旋转。因为输出齿轮16与驱动齿轮32恒定保持驱动接合状态，输出齿轮16通过旋转的驱动轴26和驱动齿轮32被驱动至旋转。螺线管50的启动使得多个输出轴体14中所需的一根与相应的输出齿轮16接合。当螺线管50被供能时，杆体56被吸入螺线管50。与杆体56相连的插棒52因此也从非接合位置吸入至接合位置(如图6-8所示)。插棒52的运动迫使轴承84缩在插棒52的截头圆锥体部分82上，以使得轴承84的部分延伸通过轴承孔88并与相应的输出齿轮16的内部凹槽90接合。这将导致输出轴体14与输出齿轮16一起旋转，并随后地使接合部40和柔性线缆20旋转。在这个实施例中，由于按下了对应于前端座椅角度调节器144的开关，与调节器144相连的柔性线缆20旋转以驱动螺纹杆152，从而使轴156旋转，升高曲柄158，并以所需的直立的方向推动座椅的前端部分。任何其他输出轴体14和相连的附件能以类似的方式被启动。按下该附件的开关，发动机被启动，且螺线管50被充电以接合该附件的输出轴体14。在对所述附件的操作完成之后，关闭所述开关。这将导致控制器100使螺线管50释能并使发动机12关闭。控制器100可延迟发动机12的关闭直到螺线管50被断开一段时间，以确保适当和充分地解除接合。
III.第二实施例
图11示出了本发明的第二具体实施例，其中所述传动装置装配在车门200内，以操作车门200内的各种被驱动的附件。如图所示，所述传动装置通过在所述座椅应用中使用的柔性线缆类似的柔性线缆与动力可调节的后视镜组件202、动力车窗组件203，以及动力锁定组件204相连。
在这个具体的实施例中，壳体222被装配在车门200的前端附近的车门200内。当然，壳体222可被装配在车门内的有足够空间的任何位置。与第一具体实施例的壳体22不同的是，此实施例的壳体222附有发动机以及所述离合器和输出轴体。壳体222可通过任何常规的方法装配至车门200，如采用螺母和螺栓。四条柔性线缆210，212，214和216从壳体222处延伸至所述三个被驱动的附件。
第一柔性线缆210从壳体222处延伸以启动动力车窗组件203。动力车窗组件为公知的，通常包括齿轮，如蜗轮，所述齿轮旋转并与一杆体直接地或通过一系列齿轮接合。所述杆体与车窗相连，通过许多已知的升高机械装置中的任何一种以升高和降低车窗。柔性线缆210可与蜗轮或其他齿轮相连以启动所述动力车窗组件。
第二柔性线缆212从壳体222处延伸至动力车锁组件。这些组件也为常规的，可包括一系列旋转的齿轮以及齿轮齿条，所述齿轮齿条用于将所述旋转转换成线性的运动以使门闩206前后移动而锁定车门200。柔性线缆212可与旋转的齿轮中的一个相连以启动所述车门锁。
第三和第四柔性线缆214和216从所述壳体处延伸至动力后视镜组件。后视镜组件，与所述车窗和锁定组件相似，通常为常规的，并可包括启动所述后视镜水平运动的第一齿轮组件和启动所述后视镜垂直运动的第二齿轮组件。各所述齿轮组件包括与柔性线缆214和216相连的蜗轮，所述蜗轮与相连至后视镜的其他齿轮或其他系列齿轮接合。
正如在第一具体实施例中那样，通过按压相应于被驱动的该具体附件和发动机的开关，任何附件都可在任何给定的时间被启动，并使该附件的输出齿轮与输出轴体接合。
上面的描述是本发明的具体实施例。可进行各种改变和变化而不背离本发明主旨和范围，这些改变和变化可根据包括等同原则的专利法的原则进行解释。