CN103182961A - 一种座椅靠背角度调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种座椅靠背角度调节装置，包括安装在座垫侧的调角器固定板和安装在座椅靠背侧的调角器齿板，调角器齿板与调角器固定板连接，在调角器齿板内具有一内齿圈；以及至少一锁止齿板，该锁止齿板的外缘上具有锁止齿，锁止齿在锁止齿板作径向往复运动过程中与调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮；其还包括一沿调角器轴线进行两个方向运动的轴向凸轮，轴向凸轮在沿所述调角器轴线进行两个方向运动时驱动锁止齿板进行径向往复运动，使锁止齿板上的锁止齿与调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮。本发明的座椅靠背角度调节装置可大大减少座椅靠背解锁触发器的体积，并且解锁方式简单方便，符合人体工程学。
Description
技术领域
本发明涉及座椅技术领域，特别涉及一种座椅靠背角度调节装置。
背景技术
目前，国内外用于车辆的座椅调角器被安装在车辆的座椅上，通过座椅调角器，座椅靠背可以相对于座垫进行角度调节。
调角器作为至关重要的安全性机构，在碰撞事故中，调角器应能够承受作用在座椅并从而作用到调角器上的冲击力，而不应发生大的变形或破坏。近年来，随着座椅安全性能及操作性要求的提高，需要汽车座椅调角器能够承受更高的载荷、更便捷的操作方式以及更简易的装配方式。
在功能性方面，目前乘用车市场上，座椅靠背调角器的解锁触发方式一般为手柄解锁或手轮解锁，由于触发器的手柄或手轮基本上是突出调角器外，因此，不管是手柄型的解锁方式还是手轮型的解锁方式，缺点都在于触发器手柄或手轮都会占用座椅整体设计空间及设计成本，并且乘客的操作空间存在局限性。
在结构方面：1、市场现有的调角器中，绝大多数调角器内部的锁止齿板1大多为两块或者三块（参见图1、图2和图3）。调角器的安全静强度与调角器内部锁止齿板1的数量密切相关，在其他参数不变的情况下，锁止齿板1的数量越多，调角器绝对强度越大。2、参见图1、图2和图3，锁止齿板1的数量局限在两至三块的原因主要是：市场上绝大多数的调角器内部构成采用平面凸轮2旋转的方式驱动锁止齿板1运动，使锁止齿板1上锁齿与齿圈3上的锁齿啮合，进行锁止，而锁止齿板1在锁止状态时是由一对扭簧4来驱动的。解锁时，依靠触发器手柄或手轮驱动平面凸轮2旋转，使锁止齿板1上锁齿与齿圈3上的锁齿脱离啮合，进行解锁。由于空间有限，平面凸轮2在平面旋转时，很难保证有足够的内部空间使三块以上锁止齿板1同时锁止和释放。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有调角器所存在的问题而提供一种座椅靠背角度调节装置，该座椅靠背角度调节装置使用时，只需要用手指轻按调角器按钮，即可对调角器进行解锁对座椅靠背进行角度调节，释放按钮，即可使调角器锁止、座椅靠背角度处于固定状态。本发明的座椅靠背角度调节装置可大大减少座椅靠背解锁触发器的体积，并且解锁方式简单方便，符合人体工程学。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种座椅靠背角度调节装置，包括：
一安装在座垫侧的调角器固定板；
一安装在座椅靠背侧的调角器齿板，所述调角器齿板与所述调角器固定板连接，在所述调角器齿板内具有一内齿圈；
至少一位于所述调角器固定板和调角器齿板之间且作径向往复运动的锁止齿板，所述锁止齿板的外缘上具有锁止齿，所述锁止齿在所述锁止齿板作径向往复运动过程中与所述调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮；其特征在于，
还包括一沿所述调角器轴线进行两个方向运动的轴向凸轮，所述轴向凸轮在沿所述调角器轴线进行两个方向运动时驱动所述锁止齿板进行径向往复运动，使所述锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮。
在本发明的一个优选实施例中，该座椅靠背角度调节装置还包括一回复卷簧，所述回复卷簧在所述轴向凸轮受外力作用而沿所述调角器轴线朝第一方向运动时压缩蓄能，而在所述轴向凸轮失去外力作用时释放推动所述轴向凸轮沿所述调角器轴线朝与第一方向相反的第二方向运动；当轴向凸轮朝第一方向运动时，所述锁止齿板向内运动，锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈上对应的内齿段脱啮，当轴向凸轮朝第二方向运动时，驱动所述锁止齿板向外运动，锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈上对应的内齿段啮合。
在本发明的一个优选实施例中，所述轴向凸轮靠近所述调角器固定板的一端中心开设有一第一回复卷簧承装孔，并在所述调角器固定板相对调角器齿板的那一面中心设置有一第二回复卷簧承装孔，在所述第二回复卷簧承装孔孔底中心设置有回复卷簧承装柱，所述回复卷簧的一端被容纳在所述第一回复卷簧承装孔内，该回复卷簧的另一端被容纳在所述第二回复卷簧承装孔内并套在所述回复卷簧承装柱上。
在本发明的一个优选实施例中，该座椅靠背角度调节装置还包括一设置在所述调角器固定板和调角器齿板之间的回复弹簧片，所述回复弹簧片与所述锁止板连接，在轴向凸轮朝第一方向运动时，驱动所述锁止齿板向内运动。
在本发明的一个优选实施例中，所述轴向凸轮外缘具有一段驱动所述锁止齿板向外运动的第一凸轮面、和与第一凸轮面配合构成所述锁止齿板向内运动空间的第二凸轮面、用以连接第一凸轮面和第二凸轮面的第三凸轮面以及对轴向凸轮轴向运动起导引作用的圆柱面；其中第一凸轮面、第二凸轮面、第三凸轮面和圆柱面均同轴设置，第一凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离大于第二凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离，第二凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离大于圆柱面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离；第三凸轮面为弧面；所述第二凸轮面与圆柱面之间具有一止退面，所述圆柱面的末端面为按钮面。
在本发明的一个优选实施例中，所述回复弹簧片内置一孔，以供所述轴向凸轮运动，在该回复弹簧片的外缘上设置有与所述锁止齿板数量相匹配的弹簧钩片，在每一锁止齿板上开设有一供弹簧钩片***的弹簧钩片孔，所述弹簧钩片***到所述弹簧钩片孔内。
由于采用了如上的技术方案，该座椅靠背角度调节装置使用时，只需要用手指轻按调角器按钮，即可对调角器进行解锁对座椅靠背进行角度调节，释放按钮，即可使调角器锁止、座椅靠背角度处于固定状态。本发明的座椅靠背角度调节装置可大大减少座椅靠背解锁触发器的体积，并且解锁方式简单方便，符合人体工程学。
附图说明
图1为现有具有两块锁止齿板的调角器结构简图。
图2为现有具有三块锁止齿板的调角器结构简图。
图3为现有具有三块锁止齿板的调角器运动示意简图。
图4为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置***示意图。
图5为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置中轴向凸轮的结构示意图。
图6为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于锁止状态的示意图。
图7为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于锁止状态时，一个锁止齿板与调角器齿板上的内齿圈啮合状态示意图。
图8为图7的A-A剖视图。
图9为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于锁止状态时回复卷簧处于释放状态示意图。
图10为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于解锁状态的示意图。
图11为本发明实施例1中的回复弹簧片上的弹簧钩片的工作状态示意图，图中实线部分为座椅靠背角度调节装置处于锁止状态的预紧状态示意图，虚线部分为座椅靠背角度调节装置处于解锁状态的工作状态示意图。
图12为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于解锁状态时回复卷簧处于蓄能状态示意图。
图13为本发明实施例1的座椅靠背角度调节装置处于解锁状态时，一个锁止齿板与调角器齿板上的内齿圈脱啮状态示意图。
图14为图13的A-A剖视图。
图15为本发明实施例2的座椅靠背角度调节装置从一个方向看的***示意图。
图16为本发明实施例2的座椅靠背角度调节装置从另一个方向看的***示意图。
图17为本发明实施例3的座椅靠背角度调节装置结构简图。
图18为本发明实施例4的座椅靠背角度调节装置结构简图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来详细说明本发明座椅靠背角度调节装置结构及工作原理。
实施例1
参见图4，图中给出的座椅靠背角度调节装置，包括一个安装在座垫侧的调角器固定板100和一个安装在座椅靠背侧的调角器齿板200；调角器固定板100与调角器齿板200之间通过一包箍300连接。
在调角器固定板100相对于调角器齿板200的那一个面110上均布有四块凸块111，相邻两块凸块111之间构成锁止齿板400运动的通道112，通道112共四个，每一通道112内放置一块锁止齿板400，共四块锁止齿板400。另外在调角器固定板100相对调角器齿板200的那一个面110中心设置有一个回复卷簧承装孔113，在回复卷簧承装孔113孔底中心设置有回复卷簧承装柱114。
在调角器齿板200相对于调角器固定板100的那一个面210上设置有一内齿圈220（图4中没有示出，可以参见6至图8），在内齿圈220上均布设置有四段内齿段221，当然也可以整圈都是内齿。每一内齿段221位于一个通道112内并对应一块锁止齿板400。另在调角器齿板200的中心开设有一中心孔230。
每一锁止齿板400的外缘设置有锁止齿410，并且在每一锁止齿板400上开设有一弹簧钩片孔420。
参见图5，轴向凸轮500外缘具有一段驱动锁止齿板400向外运动的凸轮面510、和与凸轮面510配合构成锁止齿板400向内运动空间的凸轮面520、用以连接凸轮面510、520的凸轮面530以及对轴向凸轮500轴向运动起导引作用的圆柱面540；凸轮面510、520、530和圆柱面540均同轴设置，凸轮面510、520、530均成矩形排布，对应于四块锁止齿板400。凸轮面510中的每一个面与轴向凸轮500的中心轴线560之间的距离均相等并且大于凸轮面530与轴向凸轮500的中心轴线560之间的距离，凸轮面530中的每一个面与轴向凸轮500的中心轴线560之间的距离也相等。
凸轮面530中的每一个面与轴向凸轮500的中心轴线560之间的距离大于圆柱面540与轴向凸轮500的中心轴线560之间的距离。凸轮面520为弧面；凸轮面520与圆柱面540之间具有一止退面570，圆柱面540的末端面为按钮面580。
参见图6，另在轴向凸轮500靠近调角器固定板100的一端中心开设有回复卷簧承装孔590。
该实施例的座椅靠背角度调节装置还包括一设置在四块锁止齿板400与调角器固定板100相对于调角器齿板200的那一个面110之间的回复弹簧片600，回复弹簧片600的中心开设有一通孔610，以供轴向凸轮500运动，在该回复弹簧片600的外缘上均布有与四块锁止齿板400数量相匹配的四个弹簧钩片620，每一弹簧钩片620***到对应的锁止齿板400的弹簧钩片孔420内。
参见图6至图8，该实施例的座椅靠背角度调节装置通过以下方法组装在一起：首先将回复弹簧片600放置在调角器固定板100相对于调角器齿板200的那一个面110上的中心位置，然后将四块锁止齿板400放置在每一通道112内，并使回复弹簧片600上四个弹簧钩片620***到对应的锁止齿板400的弹簧钩片孔420内。将回复卷簧700的一端***到调角器固定板100中心的回复卷簧承装孔113内并套在回复卷簧承装柱114上，然后将轴向凸轮500上的回复卷簧承装孔590套在回复卷簧700的一端上，最后用包箍300将调角器齿板200固定在调角器固定板100上，安装后以后，轴向凸轮500上的圆柱面540穿过调角器齿板200的中心孔230，由于没有外力作用，回复卷簧700将轴向凸轮500向外顶出，轴向凸轮500的凸轮面510将四个锁止齿板400向外涨开，使锁止齿板400外缘上的锁止齿410与调角器齿板200的内齿圈220上对应的内齿段221啮合（参见图7和图8），而将调角器齿板200锁止。
本实施例的座椅靠背角度调节装置的工作原理是：参见图9，在无外力作用于轴向凸轮500上时，回复卷簧700释放，将轴向凸轮500向上顶起，轴向凸轮500上的凸轮面510推动锁止齿板400在克服回复弹簧片600上的弹簧钩片620阻力后向外涨开，使得锁止齿板400外缘上的锁止齿410与调角器齿板200的内齿圈220上对应的内齿段221啮合，而将调角器齿板200锁止。
参见图10、图12、图13和图14，用手指接触轴向凸轮500上的按钮面580，推动轴向凸轮500在克服回复卷簧700的阻力后向下运动，使轴向凸轮500上的凸轮面510逐步退入到调角器固定板100的回复卷簧承装孔113内，让出锁止齿板400回退的位置。在回复弹簧片600上的弹簧钩片620的作用下，推动锁止齿板400向内回缩并一直回缩到贴近轴向凸轮500的凸轮面520，这时锁止齿板400外缘的锁止齿410与调角器齿板200的内齿圈220上对应的内齿段221脱离啮合，即可对座椅靠背的角度进行调节，调节好以后松开手指即可重新将调角器齿板200锁止。
参见图11，处于锁止状态时，回复弹簧片600上的弹簧钩片620处于工作状态（图中虚线位置）。处于解锁状态时，回复弹簧片600上的弹簧钩片620处于预紧状态（图中实线位置）。
实施例2
参见图15和图16，图中给出的座椅靠背角度调节装置的结构基本上与实施例1相同，只是锁止齿板400为两块，成180度布置。该实施例的座椅靠背角度调节装置的工作原理与实施例1相同。
实施例3
参见图17，图中给出的座椅靠背角度调节装置的结构基本上与实施例1相同，只是锁止齿板400为五块，成72度布置。该实施例的座椅靠背角度调节装置的工作原理与实施例1相同。
实施例4
参见图18，图中给出的座椅靠背角度调节装置的结构基本上与实施例1相同，只是锁止齿板400为六块，成60度布置。该实施例的座椅靠背角度调节装置的工作原理与实施例1相同。
假设在其他条件不变的情况下，调角器在受静载荷的作用时，锁止齿板与调角器齿板的内齿圈啮合的齿数越多，意味着有越多的受力面积。根据压强公式：压强等于静载荷与受力面积之比，可得，在同等静载荷作用下，如果受力面积越大，调角器齿板齿圈所受压强越小，调角器整体静强度就越大。
本发明提出的轴向凸轮机构可以实现四块锁止齿板及四块以上锁止齿板共存调角器内部的设计，例如五块、六块锁止齿板设计，即在其他条件不变的情况下，通过增加锁止齿板的数量来达到增加啮合齿数的目的，从而增大调角器内部受力面积，实现更高的静强度设计。
Claims (6)
1.一种座椅靠背角度调节装置，包括：
一安装在座垫侧的调角器固定板；
一安装在座椅靠背侧的调角器齿板，所述调角器齿板与所述调角器固定板连接，在所述调角器齿板内具有一内齿圈；
至少一位于所述调角器固定板和调角器齿板之间且作径向往复运动的锁止齿板，所述锁止齿板的外缘上具有锁止齿，所述锁止齿在所述锁止齿板作径向往复运动过程中与所述调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮；其特征在于，
还包括一沿所述调角器轴线进行两个方向运动的轴向凸轮，所述轴向凸轮在沿所述调角器轴线进行两个方向运动时驱动所述锁止齿板进行径向往复运动，使所述锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈对应的内齿段啮合和脱啮。
2.如权利要求1所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，还包括一回复卷簧，所述回复卷簧在所述轴向凸轮受外力作用而沿所述调角器轴线朝第一方向运动时压缩蓄能，而在所述轴向凸轮失去外力作用时释放推动所述轴向凸轮沿所述调角器轴线朝与第一方向相反的第二方向运动；当轴向凸轮朝第一方向运动时，所述锁止齿板向内运动，锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈上对应的内齿段脱啮，当轴向凸轮朝第二方向运动时，驱动所述锁止齿板向外运动，锁止齿板上的锁止齿与所述调角器齿板上的内齿圈上对应的内齿段啮合。
3.如权利要求2所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述轴向凸轮靠近所述调角器固定板的一端中心开设有一第一回复卷簧承装孔，并在所述调角器固定板相对调角器齿板的那一面中心设置有一第二回复卷簧承装孔，在所述第二回复卷簧承装孔孔底中心设置有回复卷簧承装柱，所述回复卷簧的一端被容纳在所述第一回复卷簧承装孔内，该回复卷簧的另一端被容纳在所述第二回复卷簧承装孔内并套在所述回复卷簧承装柱上。
4.如权利要求3所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，还包括一设置在所述调角器固定板和调角器齿板之间的回复弹簧片，所述回复弹簧片与所述锁止板连接，在轴向凸轮朝第一方向运动时，驱动所述锁止齿板向内运动。
5.如权利要求4所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述回复弹簧片内置一孔，以供所述轴向凸轮运动，在该回复弹簧片的外缘上设置有与所述锁止齿板数量相匹配的弹簧钩片，在每一锁止齿板上开设有一供弹簧钩片***的弹簧钩片孔，所述弹簧钩片***到所述弹簧钩片孔内。
6.如权利要求1至5任一项权利要求所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述轴向凸轮外缘具有一段驱动所述锁止齿板向外运动的第一凸轮面、和与第一凸轮面配合构成所述锁止齿板向内运动空间的第二凸轮面、用以连接第一凸轮面和第二凸轮面的第三凸轮面以及对轴向凸轮轴向运动起导引作用的圆柱面；其中第一凸轮面、第二凸轮面、第三凸轮面和圆柱面均同轴设置，第一凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离大于第二凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离，第二凸轮面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离大于圆柱面与轴向凸轮的中心轴线之间的距离；第三凸轮面为弧面；所述第二凸轮面与圆柱面之间具有一止退面，所述圆柱面的末端面为按钮面。
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