CN101096187A - 旋转式调节机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种旋转式调节机构。该旋转式调节机构具有第一构件、第二构件、第一齿轮、第二齿轮、锁紧齿轮、弹簧和松脱件。第一齿轮旋转地附接到第一构件上。第二构件枢转地附接到第一构件上。第二齿轮旋转地附接到第二构件上。锁紧齿轮可从使第一齿轮与第二齿轮连接的第一位置移动到使第一齿轮与第二齿轮分开的第二位置。所述弹簧将锁紧齿轮偏压向第一位置。所述松脱件连接到锁紧齿轮上，并选择性地使锁紧齿轮移动到第二位置。

Description

旋转式调节机构
技术领域
本发明一般涉及旋转式调节机构，更具体地说，涉及用于座椅的旋转式调节机构。
背景技术
一些机械例如滑移装载机、多地形装载机、反铲式装载机、农用拖拉机、履带式拖拉机、铰接式卡车、轮式装载机、汽车、公路用卡车及其它车辆通常都具有可调节的座椅。这种可调节的座椅通常使用旋转式调节机构，以使一个座椅元件相对于另一个座椅元件旋转。这种座椅中的旋转式调节机构可以包括例如与环和正齿轮连接的偏心件。然而，这种设计要求偏心件相对于座椅转动多次以转过大的角度，从而造成使用者费很大劲。
在Wiley的美国专利No.5,689,999(以下称“Wiley”)中公开了旋转式调节机构的另一个示例。Wiley公开了一种设备，所述设备具有两个可绕一轴线相对旋转的构件，其中一个构件具有多个弓形锁紧销，所述多个弓形锁紧销可在缩回位置和伸出位置之间移动。另一个构件有多个其尺寸可容纳所述销的弓形承窝。相邻的销和承窝之间的弓形空间是均匀的，而销之间的空间与承窝之间的空间不同。
尽管Wiley和所述具有偏心件的机构都提供了旋转式调节机构，但这些设计通常沿枢转轴线安装在座椅的侧面，并由一绕枢转轴线枢转的杠杆或旋钮致动。这种致动可能需要额外的空间，这种空间可能在间隙受限的应用中无法得到，并且可能不适合于需要遥控致动的应用。
本发明旨在克服如上所述的一个或多个问题。
发明内容
在本发明的一个方面，提供一种旋转式调节机构。该旋转式调节机构具有第一构件、第二构件、第一齿轮、第二齿轮、锁紧齿轮、弹簧和松脱件。第一齿轮旋转地附接到第一构件上。第二构件枢转地附接到第一构件上。第二齿轮旋转地附接到第二构件上。锁紧齿轮可从使第一齿轮与第二齿轮连接的第一位置移动到使第一齿轮与第二齿轮分开的第二位置。弹簧将锁紧齿轮偏压向第一位置。松脱件连接到锁紧齿轮上，并选择性地将锁紧齿轮移动到第二位置。
在本发明的另一方面，提供一种座椅。该座椅具有底座、座椅靠背、第一齿轮、第二齿轮、锁紧齿轮、弹簧和松脱件。第一齿轮旋转地附接到底座上。座椅靠背枢转地附接到底座上。第二齿轮旋转地附接到座椅靠背上。锁紧齿轮可从使第一齿轮与第二齿轮连接的第一位置移动到使第一齿轮与第二齿轮分开的第二位置。弹簧将锁紧齿轮偏压向第一位置。松脱件连接到锁紧齿轮上，并选择性地使锁紧齿轮移动到第二位置。
本发明的第三方面包括一种提供座椅的方法。该方法包括提供第一构件以及将第一齿轮旋转地附接到该第一构件上的步骤。该方法还包括将第二构件枢转地附接到第一构件上的步骤。该方法还包括将第二齿轮旋转地附接到第二构件上的步骤。该方法还包括提供锁紧齿轮的步骤，该锁紧齿轮可从使第一齿轮与第二齿轮连接的第一位置移动到使第一齿轮与第二齿轮分开的第二位置。该方法还包括将锁紧齿轮偏压向第一位置以及将松脱件连接到锁紧齿轮上的步骤，该松脱件能选择性的将锁紧齿轮移动到第二位置。
附图说明
图1是适于与本发明一起使用的座椅的透视图；
图2是图1中座椅的细部透视图，其中座椅斗部和座椅靠背由虚线剖视图示出，其示出本发明的旋转式调节机构的第一和第二实施例；
图3是示出座椅斗部的底部和旋转式调节机构第一实施例的透视图；
图4是图3的旋转式调节机构的分解透视图；
图5是图3的旋转式调节机构的剖视图；
图6是图1座椅的后部透视图，其示出座椅靠背和旋转式调节机构的
第二实施例；
图7是图6的旋转式调节机构第二实施例的分解透视图。
具体实施方式
图1示出按照本发明所述的座椅10。如图所示，座椅10包括座椅靠背12、头枕14、座椅斗部16、悬架系统22、腰靠调节器24、底座26和杠杆30、32、34。座椅10可以安装到机械(未示出)的操作室中的地板40上。悬架系统22减缓并吸收机械对座椅10乘坐者的振动和冲击。调节旋钮(未示出)可调节悬架系统22的弹簧刚度。杠杆32可使座椅10能沿底座26相对于地板40前后滑动。座椅还可包括座椅高度调节机构(未示出)。或者，座椅10可固定地安装在地板40上，以使该座椅10不能相对于地板40朝向前方向或是朝横向方向移动。座椅10可结合有用以将操作人员固定在座椅10中的座椅安全带18和座椅安全带锁20以及一操作人员存在开关(未示出)，该开关根据操作人员是否坐在座椅10中而接合或分开传动装置、停车制动器或发动机。
如在图2中看到的，座椅10包括座椅斗部倾斜机构100和座椅靠背斜靠机构200。座椅斗部倾斜机构100包括旋转式调节机构101，所述旋转式调节机构101通过放松杆34松开，并使座椅斗部16能相对于底座26绕枢转轴线102枢转。如在图3中看到的，一对准杆(定位杆)104在轴向上沿轴线102延伸，并通过座椅斗部装配架160在轴向上并旋转地固定到座椅斗部16上。对准杆104还通过轴承164(见图2)由底座26旋转地固定和支承，所述轴承164位于座椅底座装配架162内。现在参见图4-5，旋转式调节机构101包括固定式滑块106、旋转式滑块110、第一弹簧106、第一外齿轮120、第二外齿轮130、锁紧或内齿轮140以及在轴向上沿对准杆104设置的第二弹簧150。
如在图4-5中最清楚地看出的，固定式滑块106沿对准杆104并邻近轴向止动器105安装，该轴向止动器105防止固定式滑块106沿对准杆104滑动。固定式滑块106还包括突出部107。突出部107装在底座26中的狭槽或凹槽(未示出)内，以防止固定式滑块106绕轴线102和对准杆104旋转。固定式滑块106还包括螺旋形斜坡道108。
旋转式滑块110沿对准杆104邻近固定式滑块106安装。旋转式滑块110具有螺旋形斜坡道112，该螺旋形斜坡道112可滑动地接合固定式滑块106的螺旋形斜坡道108。旋转式滑块还有一沿对准杆104延伸的轴向突出部114。缆索170从放松杆34延伸，并紧固到旋转式滑块110上。固定式滑块106和旋转式滑块110中的一个或者全部两个可以用低摩擦的塑料如聚四氟乙烯注塑制成，不过其它具有足够润滑作用的材料如尼龙、乙缩醛或者其它塑料或金属也可以使用。
第一外齿轮120邻近旋转式滑块110安装并与对准杆104同轴。第二外齿轮130沿对准杆104邻近第一外齿轮120安装。座椅斗部装配架160中的至少一个可与第二外齿轮130整体形成，并沿轴向且旋转地将该第二外齿轮130紧固到对准杆104上。第一外齿轮120和第二外齿轮130二者都可具有内孔122、132，其中每个内孔122、132都具有轴向花键(键槽，齿槽)134。第一外齿轮120还可包括圆周槽126，该圆周槽126沿远离第二外齿轮130的端面127安装。
如在图5中看到的，内齿轮140沿对准杆104滑动地安装。第一外齿轮120滑动地安装在内齿轮140的第一段142上。内齿轮140的第一段142还被旋转式滑块110的轴向突出部114轴向接合。内齿轮140的第二段144具有多个外部轴向花键146，所述花键146操作性地接合第一和第二外齿轮120、130的花键134。第一和第二外齿轮120、130以及内齿轮140可以用粉末冶金锻造法或现有技术中已知的任何其它技术制成。图5示出的第一和第二外齿轮120、130具有环形齿轮部，同时内齿轮140具有相配的正齿轮(直齿轮)部。然而，也可采用其它构型，以将内或锁紧齿轮140形成为环形齿轮，同时第一和第二外齿轮120、130具有正齿轮部。
第一弹簧116的一端设置在第一外齿轮120的圆周槽126中，并朝远离第一外齿轮120的方向偏压旋转式滑块110，以使旋转式滑块110沿固定式滑块106的螺旋形斜坡道108滑动，并使轴向突出部114与内齿轮140的第一段142分开。第二弹簧150的一端朝远离第二外齿轮130的方向偏压内齿轮140，从而该内齿轮操作性地接合与第一外齿轮120和第二外齿轮130。尽管图5示出的第一和第二弹簧116、150为波状弹簧，但也可以使用其它类型、数量或构型的弹簧。
现在参见图2和6-7，座椅靠背斜靠机构200包括沿轴线202设置的旋转式调节机构201。旋转式调节机构201通过放松杆30松开，并使座椅靠背12能绕轴线203相对于底座26旋转。座椅靠背12通过传动装置280连接到旋转式调节机构201上，该传动装置280包括固定在旋转式调节机构201上的第一斜靠齿轮282和固定在座椅靠背12上的第二斜靠齿轮284。
与上述旋转式调节机构101类似，旋转式调节机构201包括固定式滑块206、旋转式滑块210、第一弹簧216、第一外齿轮220、第二外齿轮230、内齿轮240以及在轴向上沿对准杆204安装的第二弹簧250。此外。旋转式调节机构201还包括扭转弹簧272和旋转止动器274。扭转弹簧272旋转地固定在对准杆204和底座26上，从而相对于底座26偏压对准杆204。第二外齿轮230沿轴向固定在对准杆204上，同时第一外齿轮220通过狭缝或凹槽构型旋转地固定到底座26上。对准杆204沿轴向并旋转地固定到第一斜靠齿轮282上。对准杆204还通过轴承264由底座26旋转地固定并支承，该轴承264位于斜靠安装架262内。旋转式调节机构201的其它细节与上面所述并在图2-5中示出的旋转式调节机构101类似。
工业适用性
在操作时，操作人员向上拉动放松杆34，以调节座椅斗部16相对于底座26的角度。这种拉动运动使放松杆34绕杠杆枢轴线38枢转并拉动缆索170。对缆索170的拉动使旋转式滑块110沿固定式滑块106的斜坡108旋转地向上滑动，从而沿对准杆104在侧向上平移。这种侧向平移压缩第一弹簧116，并使轴向突出部114沿侧向将锁紧或内齿轮140从锁紧位置沿对准杆104推到解锁位置。随着内齿轮140沿对准杆104滑动，该内齿轮140的花键146与第一外齿轮120的花键(未示出)分开，并使第一外齿轮120与第二外齿轮130分离。当内齿轮140与第一外齿轮120分开时，旋转式调节机构101解锁，并可用于齿轮120和齿轮130之间的相对旋转，这样又能使座椅斗部16能绕枢转轴线102相对于底座26旋转。齿轮120、130、140上的花键134、146的数量决定旋转式调节机构101的角分辨率，花键134、146越多可使调节越精细，而花键134、146越少则可使调节越粗糙。
在使用者已设定所希望的座椅斗部倾斜度之后，使用者松开放松杆134。这释放了缆索170上的张力，从而使第一弹簧116偏压旋转式滑块110以使之沿固定式滑块106的斜坡108旋转地向下滑动。这使轴向突出部116与内齿轮140分开，并允许第二弹簧150将内齿轮140从解锁或分离的位置偏压向锁紧或连接位置，从而将内齿轮140推回成与第一外齿轮120和第二外齿轮130都接合。
与上述调节座椅斗部的操作类似，操作人员向上拉动放松杆30以调节座椅靠背12相对于底座26的角度。这种拉动运动使放松杆30绕杠杆枢转轴线38枢转并拉动缆索270。对缆索270的拉动使滑块210沿固定式滑块206的斜坡208旋转地向上滑动，从而沿对准杆204在侧向上平移。这种侧向平移压缩第一弹簧216，并使锁紧或内齿轮240从锁紧位置移动并沿对准杆204滑动，并使第一外齿轮220与第二外齿轮230分离到达解锁位置。这样将旋转式调节机构201解锁，并可供齿轮220和齿轮230之间相对旋转，从而使座椅靠背12绕枢转轴线203相对于底座26旋转。随着座椅靠背12绕枢转轴线203旋转，传动装置280通过斜靠齿轮282、284将绕枢转轴线203的旋转运动传送到对准杆204。随着对准杆204的旋转，扭转弹簧272偏压该对准杆204，从而使绕枢转轴线203朝座椅斗部16偏压座椅靠背12。旋转止动器274防止座椅靠背12绕枢转轴线203向前或向后旋转太远。
将杠杆松开30可释放缆索270上的张力，从而使第一弹簧216偏压旋转式滑块210以使之沿固定式滑块206的斜坡208旋转地向下滑动。这使轴向突出部216与内齿轮240分开，并允许第二弹簧250将内齿轮240从解锁或分离位置偏压向锁紧或连接位置，从而将内齿轮240推回成与第一外齿轮220和第二外齿轮230都接合。旋转式调节机构201的其它细节与上面所述并且在图2-5中示出的旋转调节机构101类似。
优于现有技术的多个优点可与旋转式调节机构1014、201相关联。例如，旋转式调节机构101、201的构型可用于紧凑的设计。此外，该设计还允许从座椅的前面致动旋转式调节机构101、201。然而，若空间允许，也可从侧面致动旋转式调节机构101、201。
本发明的其它方面、目的和优点可从附图、公开内容以及所附权利要求书中得出。

Claims (10)

1.一种旋转式调节机构，包括：
第一构件；
旋转地附接到该第一构件上的第一齿轮；
枢转地附接到该第一构件上的第二构件；
旋转地附接到该第二构件上的第二齿轮；
锁紧齿轮，该锁紧齿轮可从使第一齿轮与第二齿轮连接的第一位置移动到使第一齿轮与第二齿轮分开的第二位置；
将该锁紧齿轮偏压向第一位置的弹簧；以及
松脱件，该松脱件连接到锁紧齿轮上，并选择性地使锁紧齿轮移动到第二位置。
2.如权利要求1所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述第一齿轮、第二齿轮和锁紧齿轮围绕第一轴线基本同轴。
3.如权利要求2所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述松脱件围绕第二轴线枢转地附接，其中所述第一轴线基本平行于该第二轴线。
4.如权利要求1所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述第一构件是座椅底座，所述第二构件是座椅斗部。
5.如权利要求1所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述第一构件是座椅底座，所述第二构件是座椅靠背。
6.如权利要求1所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述第一和第二齿轮各具有空心的带花键部分，其中锁紧齿轮是正齿轮，当锁紧齿轮处于第一位置时，该锁紧齿轮至少部分地位于第一和第二齿轮的空心带花键部分内。
7.如权利要求2所述的旋转式调节机构，其特征在于，还包括：
围绕第一轴线沿轴向安置的杆；
其中第一齿轮、第二齿轮和锁紧齿轮沿该杆安置。
8.如权利要求7所述的旋转式调节机构，其特征在于，还包括：
滑块，该滑块连接到所述松脱件上并沿所述杆滑动地设置；
其中该滑块选择性地接合锁紧齿轮。
9.如权利要求8所述的旋转式调节机构，其特征在，还包括第二弹簧，该第二弹簧偏压所述滑块以使该滑块与锁紧齿轮脱离接合。
10.如权利要求9所述的旋转式调节机构，其特征在于，所述弹簧和第二弹簧是波状弹簧。
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