CN201423943Y - 座椅被动调高机构及其锁止机构 - Google Patents

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高留成
杨勇
卢鹏辉
李群民
唐亚西
谢强
陈娟
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Abstract

一种座椅被动调高机构及其锁止机构，该座椅被动调高机构包括一四连杆机构，该锁止机构包括一棘爪、扇形齿板以及一凸轮，该扇形齿板为该四连杆机构的一连杆，该扇形齿板具有一棘齿部，该棘爪也具有一棘齿部，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离。座椅被动调高机构的零件数量较少。

Description

座椅被动调高机构及其锁止机构
技术领域
本实用新型的目的在于提供一种汽车座椅被动调高机构及其锁止机构。
背景技术
目前国内汽车座椅市场所用调高机构多为主动调高机构，被动型调高机构比较少，且现有的被动机构都存在零件多、操作力传递过程冗长、工艺装配复杂、效率低、成本高的问题，因此，有必要提供一种全新的座椅被动调高机构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新的座椅被动调高机构及其锁止机构，其中的零件数量相对较少。
为实现前述目的，本实用新型的座椅被动调高机构，该座椅被动调高机构包括一四连杆机构。其特点是，还包括一锁止机构，该锁止机构包括一棘爪、扇形齿板以及一凸轮，该扇形齿板为该四连杆机构的一连杆，该扇形齿板具有一棘齿部，该棘爪也具有一棘齿部，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离。
所述的座椅被动调高机构，其进一步的特点是，该凸轮设置在一凸轮轴上，该棘爪设置在一转轴上。
所述的座椅被动调高机构，其进一步的特点是，该扇形齿板的棘齿部呈凸出的弧形。
所述的座椅被动调高机构，其进一步的特点是，该扇形齿板还具有两铰接结构，其中的一铰接结构与该四连杆机构的另一连杆联接，另一铰接结构与该四连杆机构的基座联接。
所述的座椅被动调高机构，其进一步的特点是，该凸轮轴的一端与动力装置联接，另一端与该凸轮联接，且该凸轮轴还具有承载剪切应力的结构。
所述的座椅被动调高机构，其进一步的特点是，该凸轮的轮廓线具有第一凸面和第二凸面，该棘爪的轮廓线具有第一凹面和第二凹面，该凸轮设置在凸轮轴上，该棘爪具有一转动轴线，在所述锁定位置，该凸轮的第一凸面顶住该棘爪的第一凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能脱离该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构，在所述解锁位置，该凸轮的第二凸面顶住该棘爪的第二凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能接触该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构。
为实现前述目的，本实用新型的用于座椅被动调高机构的锁止机构，其特点是，包括一棘爪、一凸轮以及一扇形齿板，该扇形齿板具有一棘齿部，该棘爪也具有一棘齿部，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离。
所述的锁止机构，其进一步的特点是，该凸轮的轮廓线具有第一凸面和第二凸面，该棘爪的轮廓线具有第一凹面和第二凹面，该凸轮设置在凸轮轴上，该棘爪具有一转动轴线，在所述锁定位置，该凸轮的第一凸面顶住该棘爪的第一凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能脱离该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构，在所述解锁位置，该凸轮的第二凸面顶住该棘爪的第二凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能接触该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的扇形齿板在座椅骨架中作为四连杆的一部分，由骨架和人体提供的驱动力驱使四连杆运动以调节座椅高度，机构中的棘爪起开锁和锁紧作用，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，从而使该调高机构被锁止，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离，从而使该调高机构被解锁，且通过配置凸轮和锁止的配合面，还可实现防意外解锁、防过度解锁的功能。因为人体驱动力直接施加于凸轮轴，驱动凸轮解锁，力传递过程短，效率高，从而减少了零件数量。
本实用新型的前述目的、技术方案以及有益效果将在下面结合附图说明、具体实施方式进一步地说明。
附图说明
图1是本实用新型的被动调高机构的一实施例的总成图。
图2是图1所示的实施例的分解视图。
图3是本实用新型的被动调高机构的扇形齿板在座椅骨架中作为四连杆的一部分的示意图。
图4是图1所示实施例处于锁止状态的示意图。
图5是图1所示实施例处于防意外解锁状态的示意图。
图6是图1所示实施例处于解锁状态的示意图。
图7是图1所示实施例处于防解锁过渡状态的示意图。
图8是图1所示实施例的凸轮轴的立体图。
具体实施方式
同时参照图1和图2，本实用新型的被动调高机构1包括扇形齿板50、棘爪40、凸轮轴32以及凸轮31。
如图3所示，扇形齿板50作为座椅骨架的一四连杆机构的一连杆，人体重力按照图3中竖直向下的箭头501所示的方向施加于该四连杆机构之上。当扇形齿板50按照图3所示的箭头500所示的方向转动时，座椅被调高，相反，座椅被调低。棘爪40、凸轮轴32以及图31配合扇形齿板50实现四连杆机构运动的锁止、解锁、防意外解锁、防解锁过渡等功能，这些内容将在下面详细描述。
如图4所示，扇形齿板50具有第一铰接结构51、第二铰接结构52、导向结构53以及棘齿部54。如图3所示，第一铰接结构51与一连杆铰接，第二铰接结构52与另一连杆(或装置基座)铰接，或者说扇形齿板50在第一铰接结构51具有一转动轴线，在第二铰接结构具有一转动轴线。在图中所示的实施例中，第一铰接结构、第二铰接结构均是连接孔。导向结构53配合一档轴124(如图2所示)对扇形齿板50的转动进行强制性导向。导向结构53是以第一铰接结构51为中心的圆弧形导向槽。棘齿部54大致以第一铰接结构51的中心呈弧形凸出。
同时参照图4和图1、2，棘爪40具有一铰接结构41，铰接结构是一连接孔，铆钉212通过棘爪40的铰接结构41以及外支架22的一连接孔，而将棘爪40和外支架22可相对转动地铆接。棘爪40还具有一棘爪部42。棘爪40的棘爪部42与扇形齿板50的棘爪部54构成一单向锁止结构，如图4所示，在顺时针方向棘爪部42和棘爪部54啮合，棘爪40不能顺时针转动，扇形齿板50不能逆时针转动。
如图2和图8所示，凸轮轴32具有一连接部321以及一驱动部322，其连接部321具有一方形键，凸轮轴32通过该方形键和凸轮31键连接，凸轮轴32的驱动部322与一动力装置连接，凸轮轴32在动力装置的驱动下转动，进而带动凸轮31转动。凸轮轴32可以通过起到限位、驱动以及承载切应力的作用。凸轮轴32和凸轮31的键连接处还嵌有一衬套120。在图4所示的位置，凸轮31已被凸轮轴32转动至锁定位置，凸轮31的轮廓具有第一凸面311，凸轮31的第一凸面311顶住棘爪40的轮廓，使棘爪40不能逆时针转动。在图4所示的锁止状态下，棘爪40一方面与扇形齿板50单向锁止而不能顺时针转动，另一方面被凸轮31控制而不能逆时针转动，这样扇形齿板50处于稳定状态。回到图1和图2，卷簧11设置在外支架21与凸轮轴32的连接部321之间，卷簧11给凸轮轴32施加一弹簧力，在该弹簧力的作用下，凸轮轴32会使凸轮轴32带动凸轮31使棘爪40与扇形齿板50一直紧紧地啮合。
同时参照图4，棘爪40的右侧轮廓具有一第一凹面43。当被动调高机构1处于锁止状态时，凸轮31的第一凸面311已顶入第一凹面43。
图5显示了被动调高机构1防意外解锁时的情况，当被动调高机构1已经处于如图4所示的锁止状态时，如果椅座意外地受到正后方的力F，力F由扇形齿板50向棘爪40传递，会产生作用于棘爪40的逆时针方向的扭矩M棘爪。扭矩M棘爪会使得棘爪40具有逆时针方向运动的趋势，从而棘爪40再向凸轮31施加一顺时针方向的扭矩M凸轮。此处所述的棘爪40向凸轮31施加一顺时针方向的扭矩的实现依赖于凸轮的廓线函数，这些廓线函数可以根据现有的凸轮设计原理结合实际条件来确定，在图5所示的实施例中，第一凹面43的内凹的廓线函数和第一凸面311的轮廓线函数例如分别为(X-a)2+(Y+b)2＝144，(X-c)2+(Y+d)2＝6.3，其中a，b，c和d是常数，随坐标系的选取不同而不同，单位为mm。
顺时针方向的扭矩M凸轮会使得凸轮31具有继续顺时针方向转动的趋势，从而越发地顶住棘爪40，使之难以解锁。
图6显示被动调高机构1的解锁状态。给凸轮轴32提供一逆时针的扭矩m凸轮，使得凸轮31逆时针转动，转动一定角度后，凸轮31的左侧与棘爪40的下端脱离接触，而后继续转动使凸轮31的轮廓的第二凸面312与棘爪40的第二凹面44接触，给棘爪40逆时针方向的扭矩m棘爪，使棘爪40绕其转动中心逆时针方向转动，直至棘爪40与扇形齿板50脱离啮合，达到解锁功能。
图7显示了被动调高机构1的防解锁过度的情况。在图6所示的解锁之后，为防止过度施力导致的棘爪40旋转角度过大而导致棘爪40的边缘45与齿板50的齿面接触，所以在凸轮31和棘爪40相接触的部分分别设置第二凸面312和第二凹面44，使凸轮31驱动棘爪40完成解锁功能后，在预定的旋转角度内会阻止棘爪40继续逆时针转动，达到防解锁过度功能，在图7所示的实施例中，第二凹面44的内凹的廓线函数和第二凸面312的轮廓线函数例如分别为：
(X-e)2+(Y+f)2＝4，(X-g)2+(Y+h)2＝100，其中a，b，c和d是常数，随坐标系的选取不同而不同，单位为mm。

Claims (8)

1.一种座椅被动调高机构，该座椅被动调高机构包括一四连杆机构，其特征在于，还包括一锁止机构，该锁止机构包括一棘爪、扇形齿板以及一凸轮，该扇形齿板为该四连杆机构的一连杆，该扇形齿板具有一棘齿部，该棘爪也具有一棘齿部，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离。
2.如权利要求1所述的座椅被动调高机构，其特征在于，该凸轮设置在一凸轮轴上，该棘爪设置在一转轴上。
3.如权利要求1所述的座椅被动调高机构，其特征在于，该扇形齿板的棘齿部呈凸出的弧形。
4.如权利要求3所述的座椅被动调高机构，其特征在于，该扇形齿板还具有两铰接结构，其中的一铰接结构与该四连杆机构的另一连杆联接，另一铰接结构与该四连杆机构的基座联接。
5.如权利要求2所述的座椅被动调高机构，其特征在于，该凸轮轴的一端与动力装置联接，另一端与该凸轮联接，且该凸轮轴还具有承载剪切应力的结构。
6.如权利要求1所述的座椅被动调高机构，其特征在于，该凸轮的轮廓线具有第一凸面和第二凸面，该棘爪的轮廓线具有第一凹面和第二凹面，该凸轮设置在凸轮轴上，该棘爪具有一转动轴线，在所述锁定位置，该凸轮的第一凸面顶住该棘爪的第一凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能脱离该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构，在所述解锁位置，该凸轮的第二凸面顶住该棘爪的第二凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能接触该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构。
7.一种用于座椅被动调高机构的锁止机构，其特征在于，包括一棘爪、一凸轮以及一扇形齿板，该扇形齿板具有一棘齿部，该棘爪也具有一棘齿部，该凸轮在一锁定位置顶住棘爪，在该锁定位置，棘爪的棘齿部和扇形齿板棘齿部啮合，该凸轮在一解锁位置再次顶住棘爪，在该解锁位置棘爪的棘齿部和扇形齿板的棘齿部分离。
8.如权利要求7所述的锁止机构，其特征在于，该凸轮的轮廓线具有第一凸面和第二凸面，该棘爪的轮廓线具有第一凹面和第二凹面，该凸轮设置在凸轮轴上，该棘爪具有一转动轴线，在所述锁定位置，该凸轮的第一凸面顶住该棘爪的第一凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能脱离该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构，在所述解锁位置，该凸轮的第二凸面顶住该棘爪的第二凹面，从而形成阻止该棘爪绕其转动轴线沿能接触该扇形齿板的转动方向转动的锁定结构。
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