CN102131673B - 躺椅机构及座椅组件 - Google Patents

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CN102131673B CN200980102127.1A CN200980102127A CN102131673B CN 102131673 B CN102131673 B CN 102131673B CN 200980102127 A CN200980102127 A CN 200980102127A CN 102131673 B CN102131673 B CN 102131673B
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Abstract

本发明公开一种躺椅机构，包含一导板与一选择性旋转于相对导板的棘轮板，至少二掣子排列在导板与棘轮板之间，并在棘轮板接合处分离的第一位置与棘轮板接合处的第二位置之间移动，导板与棘轮板间相对转动于第一位置，导板与棘轮板间相对停止于第二位置，一凸轮安置于导板与棘轮板之间，并移动至少二掣子于第一位置与第二位置之间，一控制环固定于棘轮板，并选择性接合至少二掣子，以防止该些掣子移动于第一位置与第二位置之间。

Description

躺椅机构及座椅组件
技术领域
本发明是有关于一种座椅的躺椅机构，特别是有关于一种座椅的圆形躺椅机构。
背景技术
汽车座椅通常包括一个躺椅机构，使座椅背部对应于座椅底部选择性调整角度。这种座椅通常包括至少一个躺椅机构安置于座椅椅背底部，以维持座椅椅背在锁定状态的扭转刚度。因为每个躺椅机构维持座椅椅背在锁定状态，若多个躺椅机构同时启动，则必须解除座椅椅背的锁定状态，以允许座椅椅背相对于座椅底部移动。因为通常是以一个解除机构来释放一个或多个躺椅机构，所以每个躺椅机构必须能同步锁定和释放。
发明内容
根据本发明的目的，提出一种躺椅机构，其包含一导板、一第一通道、一第二通道、一棘轮板、一第一掣子及一第二掣子一凸轮以及一控制环，所述导板具有一第一轴套、一第二轴套、一第三轴套及一第四轴套自所述导板延伸而出，所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含自其自身之一侧缘表面延伸而出之一阻碍物；所述第一通道设置于所述第一轴套及所述第二轴套之间并由所述第一轴套的所述侧缘表面及所述第二轴套的所述侧缘表面所界定，所述第一轴套的所述阻碍物及所述第二轴套的所述阻碍物延伸入所述第一通道；所述第二通道设置于所述第三轴套及所述第四轴套之间并由所述第三轴套的所述侧缘表面及所述第四轴套的所述侧缘表面所界定，所述第三轴套的所述阻碍物及所述第四轴套的所述阻碍物延伸入所述第二通道；所述棘轮板选择性旋转于相对的所述导板，所述棘轮板包含多个锯齿环绕于所述棘轮板之中央部位；所述第一掣子及一第二掣子排列在所述导板与所述棘轮板之间，并分别选择性于所述第一通道及所述第二通道中，相对所述导板以及所述棘轮板移动，所述第一掣子及所述第二掣子在所述多个锯齿接合处分离的一第一位置与所述多个锯齿接合处的一第二位置之间移动，所述导板与所述棘轮板间相对转动在所述第一位置，所述导板与所述棘轮板间相对停止在所述第二位置；所述凸轮包含分别对应于所述第一掣子及所述第二掣子的至少二凸部并安置于所述导板与所述棘轮板之间，所述至少二凸部对应啮合所述第一掣子及所述第二掣子，以从所述第二位置移动所述第一掣子及所述第二掣子至所述第一位置，并可对应啮合所述第一掣子及所述第二掣子，以使所述第一掣子及所述第二掣子从所述第一位置移动至所述第二位置；以及所述控制环固定于所述棘轮板，并选择性接合所述第一掣子及所述第二掣子，以防止所述第一掣子及所述第二掣子移动在所述第一位置与所述第二位置之间。
根据本发明的目的，再提出一种座椅组件，其包含一座椅底部、一座椅背部以及一躺椅机构，座椅背部由座椅底部支撑，躺椅机构邻近排列于座椅底部及座椅背部的连接处，并选择性防止座椅背部对应于座椅底部旋转，躺椅机构包含一导板、一第一通道、一第二通道、一棘轮板、一第一掣子及一第二掣子一凸轮以及一控制环，所述导板导板接附于座椅底部与座椅背部一端，具有一第一轴套、一第二轴套、一第三轴套及一第四轴套自所述导板延伸而出，所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含自其自身之一侧缘表面延伸而出之一阻碍物；所述第一通道设置于所述第一轴套及所述第二轴套之间并由所述第一轴套的所述侧缘表面及所述第二轴套的所述侧缘表面所界定，所述第一轴套的所述阻碍物及所述第二轴套的所述阻碍物延伸入所述第一通道；所述第二通道设置于所述第三轴套及所述第四轴套之间并由所述第三轴套的所述侧缘表面及所述第四轴套的所述侧缘表面所界定，所述第三轴套的所述阻碍物及所述第四轴套的所述阻碍物延伸入所述第二通道；所述棘轮板选择性旋转于相对的所述导板，并接附于所述座椅底部与座椅背部另一端，所述棘轮板包含多个锯齿环绕于所述棘轮板之中央部位；所述第一掣子及一第二掣子排列在所述导板与所述棘轮板之间，并分别选择性于所述第一通道及所述第二通道中，相对所述导板以及所述棘轮板移动，所述第一掣子及所述第二掣子在所述多个锯齿接合处分离的一第一位置与所述多个锯齿接合处的一第二位置之间移动，所述导板与所述棘轮板间相对转动在所述第一位置，所述导板与所述棘轮板间相对停止在所述第二位置；所述凸轮包含分别对应于所述第一掣子及所述第二掣子的至少二凸部并安置于所述导板与所述棘轮板之间，所述至少二凸部对应啮合所述第一掣子及所述第二掣子，以从所述第二位置移动所述第一掣子及所述第二掣子至所述第一位置，并可对应啮合所述第一掣子及所述第二掣子，以使所述第一掣子及所述第二掣子从所述第一位置移动至所述第二位置；以及所述控制环固定于所述棘轮板，并选择性接合所述第一掣子及所述第二掣子，以防止所述第一掣子及所述第二掣子移动在所述第一位置与所述第二位置之间。
附图说明
如下图例描述仅为举例之目的，并非以任何方式限制本发明所揭露的范畴。
图1为本发明的座椅组件以及其包含的躺椅机构的透视图；
图2为第1图的躺椅机构之透视图；
图3为第1图的躺椅机构分解图；
图4为本发明的躺椅机构之透视图；
图5为外壳已移除的躺椅机构锁定状态的内部构造部份透视图；
图6为外壳已移除的躺椅机构解除及倾躺状态的内部构造侧边图；
图7为外壳已移除的躺椅机构解除状态的内部构造侧边图；
图8为躺椅机构的导板其线圈弹簧排列的后视图；
图9为本发明的掣子齿轮部份及躺椅机构的棘轮板的作用图；
图9A为图9的齿轮部份细部图；
图10为本发明的座椅组件及其所包含的躺椅机构于直立及锁定状态的部份侧边图；
图11为本发明的座椅组件及其所包含的躺椅机构于解除及前倾状态的部份侧边图；以及
图12为本发明的座椅组件放倒状态及其躺椅机构的透视图。
图中：
10：躺椅组合                12：圆形躺椅机构
16：致动机构                18：座椅组合
19：汽车                    20：座椅底部
22：椅背                    26：导板
28：棘轮板                  30：锁定机构
32：凸出连接瓣              34：连接孔
36：中心孔                  38：凸面
40：表面                    42：洞
46：凸出连接瓣              47：混合直径
48：连接孔                  49：中央直径
50：中央孔洞                51：接合表面
52：圆柱凹槽                53：凹槽
54：齿                      55：支架
56：内径                    58：掣子
60：凸轮                     61：密封环
62：螺旋弹簧                 63：边缘
64：控制环                   66：边缘
68：齿                       72：闩
73：环                       74：凸轮凸部
76：倒轴套                   78：衬套部分
80：圆碟形部分               82：云型内径
84：外径                     86：狭长突出
88：内部末端                 90：外部末端
92：标签                     94：闩
96：凸轮凸部                 98：本位凹槽
100：倒凹槽                  101：导表面
102：内径                    144：手杠杆
146：轴                      148：云形表面
具体实施方式
以下描述仅供为范例参考，而非限定本发明的应用或使用。应被理解的是，通过图例、对应参考编号来指明相似或对应的部分或特征。
请参阅图1-9，如图，躺椅组合10包含圆形躺椅机构12及致动机构16。躺椅组合10被安装在座椅组合18上，座椅组合18包含座椅底部20以及椅背22，椅背22选择性的对应旋转于座椅底部20，座椅组合18被安装在汽车19上，如图1所示。当座椅底部20为被锁住的状态，躺椅机构12选择性的锁在椅背22上，当座椅底部20是在未被锁住的状态，可允许椅背22的旋转动作。圆型躺椅机构包含导板26，棘轮板28以及锁定机构30。
导板26为大致上圆形的平面碟型，包含中心孔36以及多个派型(pie-shaped)的楔型物或是凸面38具有外径或是表面40。导板26上面包含至少一个洞42放置在轴套38间，以用于侦测在组装时部分的锁定机构30。
外表面40包含一组混合直径47及其侧向中央直径49。混合直径47包含相对于中央直径49不同间距或角度的成形表面，并有斜面的作用使得棘轮板28对于导板26容易旋转。轴套38包含一既定表面51，此既定表面与致动机构16互动以防止致动机构16的过度旋转，造成轴套38和/或致动机构16的损坏。实质上既定表面51也当作过度行进的阻碍，以限制致动机构16相对于导板26的旋转。至少一凹槽53可在各轴套38内成形，使得部分锁定机构30相对于导板26容易互动。
如图3所示，导板26在实质上是对称的，以此而论，导板26不限于使用在内侧或外侧的躺椅机构12上。更明确的说，同样的导板26能与躺椅机构12合并，置于外侧座椅组合18的位置上(右手机构)或是在躺椅机构中置于座椅组合18的内侧位置(左手机构)。导板26包含至少一索引标志(未显示)做为与部分锁定机构30对准的用途，使锁定机构30相对于导板26适当的对准。此索引标志可置于导板26的外表面或内表面，提供在组装躺椅机构12时此标志与锁定机构对准的功能。
棘轮板28大多为圆形、平面碟状，及包含中央孔洞50做为支撑至少一部分的致动机构16及圆柱凹槽52的作用。圆柱凹槽52包含多个齿，放射状的置于一内径56上。支架55可被焊接和/或以其他方式适当的固定于椅背22及棘轮板28，以做为连接棘轮板28于椅背22上的功能(如图1所示)。躺椅机构12选择性的配置，使得导板26以如上所叙述相似的方法固定于椅背22上。如果导板26被固定于椅背22上，棘轮板28将会以相似或相同于支架55的方式连接于椅座20上，方式取决于座椅组合18特殊的配置结构。
棘轮板28可被架设于导板26，由圆柱凹槽52置于实质上和轴套38上的外径40同圆心。一密封环61有实质上的U型截面，可大致上置于棘轮板28及导板26的外围以连接棘轮板28及导板26。该密封环61可为压入配合于棘轮板28和/或经由适当方式焊接于棘轮板28，例如雷射焊接或金属气体电弧熔接法。
导板26及棘轮板28选择或附加的包含各自的凸出连接瓣32,46，连接孔34及48各自置于连接瓣32与46上，以方便导板26连接于椅座20上。同样地，连接瓣46及连接孔48可方便棘轮板28与椅背22的连接。虽然导板26显示为连接于椅座20上，而棘轮板28显示为连接于椅背22上，导板26可替换性的连接于椅背22，而棘轮板28连接于椅座20上。
锁定机构30连接于导板26，包含多个掣子58，凸轮60，螺旋弹簧62，及控制环64。该些掣子58放射状的沿着导板26上的中央孔36放置，且为配合滑动在轴套38间的导板26(图5-7)。导板26上的孔42用于躺椅机构12的组装，以保证掣子58安装在轴套38之间。每个掣子58的边缘66可包含多个齿68，使其适应于与棘轮板28上齿54的啮合。当躺椅机构在锁定状态时，边缘66大致为弓形以改善掣子58与棘轮板28上齿54的接合。每个掣子58上的部分70可包含一闩72及一或多个凸轮凸部74，而两个相反掣子58各自包含一后或倒轴套76(如图5)。
倒轴套76可为D形，正方形或长方形，因此D形的锐利边缘(位于D的弓形部分及直边不分的接合处)、正方形的锐利边缘或长方形的锐利边缘可帮助倒轴套76退回各自的掣子58到锁定状态，由下方进一步说明。该二具有倒轴套76的掣子58可包含不同数目的齿，而其余二掣子58不具有倒轴套76。在一配置之下，该具有倒轴套76的掣子58有22个齿，而不具有倒轴套76的掣子58有20个齿。该具有倒轴套76的掣子58可以被安装在任何方位上(可在第一方位及第二方位间对于纵轴旋转180度)，而不具有倒轴套76的掣子58可以被安装于第一方位或第二方位上。这使得被安装于地一方位或第二方位上的倒轴套76可以简化掣子58到导板26上的组合，进而简化整体躺椅机构12的组合。
各个掣子58可包含一由沟槽53相配形成的边缘63，而在各自的轴套38上帮助掣子58相对于轴套38及导板26的移动。
凸轮60包含一衬套部分78及一大致为圆碟形部分80。衬套部分78可与导板26上的中央孔36旋转接合，并包含一云型内径82。衬套部分78的外径84包含一或多个狭长突出86以接受螺旋弹簧62的内部末端(如图8)。由于螺旋弹簧62是连接于内部末端88到衬套部分78，及外部末端90到导板26上的标签92，相对于图5的视角，螺旋弹簧62会对凸轮60做逆时针方向的偏移。标签92可整体的成形于导板26及可作为弹簧来连接螺旋弹簧62到导板26和/或使得螺旋弹簧和凸轮60在相对于图5的视角做逆时针方向偏移。
凸轮60上圆碟形部分80包含多个放射状的凸部或闩94及多个凸轮凸部96，闩94可选择性地与掣子58上的闩72接合以移动掣子58于未锁定的状态。
凸轮60可由粉末冶金法成形并可包含垫圈特征(未标示)，垫圈特征包含沿着至少一部分凸轮60而厚度增加的部分，做为使凸轮60在组装及使用上变坚固的作用，凸轮60上厚度增加的部分使凸轮60可以粉末冶金制程制造，经由在烧结前及压制凸轮60时加强放射状闩94达到。厚度增加的部分也改善凸轮60及放射状闩94整体的坚固性，并防止放射状闩94在组装及使用上的破裂。
凸轮60包含一系列突出的特征71和/或环73，环73为从凸轮60至少邻近于导板26和棘轮板28的表面所延伸出来。在一型态时凸轮60包含突出的特征71及环73两者(如图5)，而突出的特征71为置放在环73上。当突出的特征71置放在环73上时，突出的特征71可替换性地被环73空间分隔开。在另一形态时凸轮60可只包含突出的特征71(如图6)，在最后一型态时，凸轮60可只包含环73(如图7)。
突出的特征71和/或环73有间隔凸轮60跟导板26和/或棘轮板28的功能，以降低其中的摩擦力而减少黏性阻尼。减少摩擦力及黏性阻尼可使凸轮60相对于导板26和棘轮板28间的移动更加迅速，进而使凸轮60更有反应性。例如当椅背22从闲置位置返回到使用位置时，凸轮60可被允许在相对于导板26和棘轮板28间迅速旋转，以此而论，允许了掣子58快速延伸及接合棘轮板28，使椅背22快速回到相对于椅座20的固定位置。
凸轮60包含索引标志(未标示)使与导板26的索引标志对齐，如上所叙述，各自索引标志的对齐可帮助确保凸轮60在组装时，相对于导板26被安装在适当的位置。
参考图7，控制环64包含二本位凹槽98及二倒凹槽100，和置于沿着控制环64中内径102的多个导表面101，本位凹槽98可展开一R1的角度范围，而倒凹槽100可展开一R2的角度范围。控制环64可被固定的锁在棘轮板28上，范围R1及R2可被调整以达到椅背22相对于椅座20需要的范围，而实际上可能为任何的数字范围。
由于只有二掣子58包含倒轴套76，整体椅背22相对于椅座20的移动实际上相等于一百七十度，若各自的掣子58包含倒轴套76，则整体椅背22相对于椅座20的移动可被限制在约九十度，而附加的本位凹槽及倒凹槽需要加在控制环64上，以适应附加的倒轴套76。
当二本位凹槽98及二倒凹槽100被掀起时，不同宽度的附加凹槽也可被合并到控制环64内以提供躺椅机构12附加的锁定区域。例如一凹槽(未显示)可被置于各个本位凹槽98及倒凹槽100间，用于椅背22相对于椅座20的角度定位，及置于在使用位置和闲置位置之间以使其迅速到达椅背22后方的区域。控制环64可由密封环61的碎屑(碎片)成形，提供控制环64及密封环61的形状。以此方法成形的控制环64在制造上躺椅机构12上可节省成本及时间，因这两个元件可由同一件材料成形，且实际上为同程序且同时间。
致动机构16包含固定锁于轴146末端的手杠杆144，轴146包含一云形表面148以接合凸轮60上衬套部分78的云型内径82，使得轴146被固定让凸轮60旋转。轴146可沿着导板26和棘轮板28上的中央孔36,50突出及延伸，而孔36,50提供轴146旋转支撑。手杠杆144可被置于座椅组合18外部以提供座椅组合18和/或汽车19使用者接近。
继续参考图1-9，躺椅组合10的运作将于此叙述，如上所叙述，锁定机构30是被接合于导板26，螺旋弹簧62以相对图5视角的逆时针方向偏移旋转于凸轮60上，在图5所示的锁定位置上，螺旋弹簧62的偏移力会造成各个凸轮60上的放射状闩94和凸轮凸部96对凸轮凸部74和闩72朝着导板26外围各自偏移，而迫使掣子58向外。
由于掣子58在凸轮60施力下，充分朝导板26外围的移动，造成掣子58的齿68延伸超出轴套38的外径，而与棘轮板28的齿54中接合，齿54,68的啮合接合防止了导板26和棘轮板28之间的相对旋转，而锁定椅背22相对于椅座20的位置及防止之间的旋转。运用在二个不连续位置的力(图5上X,Y)于各个掣子58和在掣子58的外部或外侧边缘，可改善整体掣子58和棘轮板28的接触，而可更进一步的改善掣子58的能力来防止导板26及棘轮板28间的相对旋转。
在手杠杆144上可于顺时针方向(相对于图2上的视角)施一力以使轴146以顺时针方向旋转，并使椅背22对于椅座20做枢纽旋转。如上所述，轴146是由云形表面148及云型内径82的接合做固定旋转以锁住凸轮60。因此轴146的顺时针方向旋转造成凸轮60同样地对于掣子58和导板26做顺时针方向旋转，克服螺旋弹簧62的逆时针方向旋转偏移。若施于手杠杆144上的力造成手杠杆144的旋转超过所需要克服的弹簧偏移和移除掣子58与棘轮板28接合，凸轮60将会与轴套38上的接合表面51接触，以避免躺椅机构12和/或手杠杆144的内部元件损坏。
凸轮60充分的顺时针方向旋转使闩72,94接合(如图6)，而使闩72(及相关的掣子58)朝向导板26中央与螺旋弹簧62反向偏移，因此齿54,68脱离使导板26相对于棘轮板28旋转。所以只要手杠杆144被固定于未锁定的位置，使用者可以枢纽旋转椅背22相对于椅座20的往前和往后。纽旋转椅背22相对于椅座20的往前和往后可由轴套38上的混合直径47变轻易，当混合直径47做为斜面时，可使棘轮板28的齿54无噪音且平滑地通过轴套38。
释放手杠杆144可使螺旋弹簧62往锁定位置偏移凸轮60，进而紧急使掣子58回到与棘轮板28的接合并锁住椅背22相对于椅座20的位置。
手杠杆144致动的方向及螺旋弹簧62旋转的方向为互相相反，但可同时在如图6所示的视角上为顺时针或逆时针方向，此特殊的型态可依照躺椅组合10相对于座椅组合18的方位决定，进而为躺椅机构12在座椅组合18上的位置决定。
如上所述，躺椅机构12包含固定锁于棘轮板28上的控制环，控制环64可使躺椅机构12选择性的锁住或解锁，使其沿着本位凹槽98的角度范围R1(如图7)枢纽旋转椅背22。控制环64也可让使用者不用延长启动手杠杆144即可把椅背22往前倾。
当掣子58上的倒轴套76被置于本位凹槽98的角度范围R1，或是倒凹槽100的角度范围R2里，当手杠杆144释放时掣子58允许与棘轮板28接触，进而锁住椅背22相对于椅座20的位置。于是使用者可以选择性的启动手杠杆144而选择性的解锁躺椅机构12，使得椅背22可沿着本位凹槽98的角度范围R1上任何点枢纽旋转而放置倒轴套76。
启动手杠杆144及枢纽旋转椅背22超过角度范围R1使倒轴套76沿着导表面101放置(如图7)，在此条件下，二具有倒轴套76的掣子58被限制于未锁定的状态，进而维持所有掣子58及凸轮60上的闩94与闩72间的部分接合，并可防止掣子58与棘轮板28重新接合。当导表面101反向于倒轴套76滑动时，防止掣子58与棘轮板28重新接合(如图11)可使使用者释放手杠杆144及自由枢纽旋转椅背22。当椅背22被旋转至倒凹槽100时，可使掣子58被推入与棘轮板28接合，而锁住椅背22至倾倒位置。
置于四个之中两个掣子58的倒轴套76可使所有凹槽98,100的角度结合超过九十度，并可使椅背22相对于椅座20能有更大的移动范围。置于四掣子58的倒轴套76将限制椅背22相对于椅座20的位置范围，而掣子58可经由如上所述的方式与棘轮板28接合。
连续致动手杠杆144和将椅背22超过倒凹槽100的角度范围R2并朝向直立位置枢纽旋转，可使使用者在导表面101朝倒轴套76的相反方向滑动时释放手杠杆144(如图10)。持续将椅背22朝向直立位置枢纽旋转会导致倒轴套76被本位凹槽98接受，其可使掣子58被推入与棘轮板28接合并使椅背被锁定于直立位置。
由于各个倒轴套76形状(D形、正方形或长方形)的锐利边缘，一旦进入本位凹槽98时，其可使掣子58近乎立即可回到与棘轮板28的接合。这种掣子58与棘轮板28迅速的重新接合，在当椅背22相对于椅座20充分旋转过后，可使椅背22相对于椅座20能正向且迅速的回到固定位置，(当倒轴套76由于棘轮板28的充分旋转反抗本位凹槽98时)，并保证掣子58被退到相对于棘轮板28所需的锁定位置上。此种迅速返回掣子58的功能可由突出特征71和/或凸轮60的环73变轻易，其使凸轮60迅速反应，并在倒轴套76抵住凹槽98时将掣子58推向棘轮板28。
施加在棘轮板28上的扭矩负载几乎是由棘轮板28立即靠近掣子58的重叠部分传递的，且大致上不是在整个棘轮板28与掣子58间重叠的周围。因此，增加的掣子58可使棘轮板28经由整个重叠周围的扭转能力更有效率的传递更多扭矩，因此对于相同的扭矩负载而言，附加的掣子58可使用较薄的掣子58，棘轮板28和/或导板26。
由于需要处理及制造多样的元件的成本，使用附加的元件大致上对于经济效益有反作用，但是最近的减少人力成本和/或自动化已驱使制造成本降低，而使其能够使用多样的元件。
减少躺椅机构12上各个元件的重量及尺寸而同时维持所给的扭矩，通常导致需使用高强度合金而难以冲压，许多传统的躺椅机构使用可轻易冲压的材料例如SAE 1015-1020的渗氮碳合金。SAE 4130为更坚硬的材料，但是因此也更难冲压。SAE1040-1060也提供好的强度特性但难以冲压且在热处理之后会变脆弱及变形。
在典型躺椅机构设计中最有挑战性的冲压作业包含两者掣子的齿的成形和棘轮板。当各个零件厚度增加、顶端/根部半径减少、及所包含的角度减少时，冲压作业的难度也随之增加。
当掣子和棘轮板做较小的成形时，顶端及根部半径对设计变得更加重要，当其尝试使顶端/根部变尖锐时，在实际方面上而言，元件上目前的根部半径是由典型线放电加工机使用模具元件的线径所定义的(约0.15mm)。尖端半径大致被定义为不与根部干涉。
更进一步而言，在生产时模具中齿缘特征的切削通常是一限制因素，更尖锐的尖端/根部半径会使条件变差，进而迫使模具元件使用昂贵及不常见的材料。
不考虑躺椅机构的尺寸下，可接受的齿角度范围大略为40度至70度之间，而大多数的设计是在于50-65之间。当包含的角度超越70度时，扭矩负载会由于齿产生的高分离力而下降。相反的，过低的角度会使齿变形。
传统的圆形躺椅机构典型包含大略等于88mm的外径，当此种传统躺椅机构适当的传递2000Nm到4000Nm的负载时，此躺椅机构是相对的大且重，并在制造上困难及花费大。减少传统圆型躺椅机构上整体的外部直径到大略为66mm可以降低整体尺寸，重量及成本，而仍可以使躺椅机构承受2000Nm的负载。
一55mm的节圆直径(大略为百分之80的传统躺椅机构)具有四掣子58及由SAE 8620成形的棘轮板28会需要大约2.4mm的掣子58厚度,总掣子齿数84,约3.5mm的棘轮板28厚度,及3.5mm的导板26厚度以传递2000Nm的负载。上述的型态使躺椅机构12具有大略65.8mm的外直径(约传统圆形躺椅机构百分之80的外直径)。
在节圆直径约为55mm时，冲压的可行性由于减低的厚度增加了，这帮助了齿减少包含角度从约62度到约52度的补偿。当维持二度倾斜的增加时，齿高度可被稍微降低以使尖端及根部半径保持实质上不变。较大的增加可以在某种程度上改善冲压的可行性，但二度是由产业标准建立的，它够小到可符合高的客户满意度。
结论上躺椅机构12可包含大略等于66mm的外直径，当与传统圆形躺椅机构相比时，外直径的减小造成约200克的重量减轻，而仍可传递2000Nm的负载。
参考图9及图9A，以下提供的参数可产生能够传递2000Nm负载的躺椅机构12，并有约等于66mm的外直径。躺椅机构12包含四掣子以有效率的分布负载到棘轮板28上，并使用像SAE8620的合金于掣子/棘轮板上使得冲压的可行性增加并降低各个元件的厚度。躺椅机构12也使用更薄的掣子/棘轮板/导板以改善冲压的可行性，齿包含的角度可平衡齿剪力和当维持二度倾斜增加时的压缩考量，及齿顶端/根部半径在传统程度以改善冲压的可行性。
在一形态上，66mm的躺椅机构12包含35mm和65mm的节圆直径，根部半径大略在0.10mm至0.30mm之间，在根部半径小于0.10mm时需要一尖锐的工具边缘而不适于长期生产。在掣子58大略为1.5mm到3.0mm时，包含的角度可从四十到七十度。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (14)

1.一种躺椅机构，其特征在于：包含：
一导板，具有一第一轴套、一第二轴套、一第三轴套及一第四轴套自所述导板延伸而出，所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含一实质平坦表面及自其自身之一侧缘表面延伸而出之一阻碍物；
一第一通道，设置于所述第一轴套及所述第二轴套之间并由所述第一轴套的所述侧缘表面及所述第二轴套的所述侧缘表面所界定，所述第一轴套的所述阻碍物及所述第二轴套的所述阻碍物延伸入所述第一通道；
一第二通道，设置于所述第三轴套及所述第四轴套之间并由所述第三轴套的所述侧缘表面及所述第四轴套的所述侧缘表面所界定，所述第三轴套的所述阻碍物及所述第四轴套的所述阻碍物延伸入所述第二通道；
一第三通道，设置于所述第一轴套及所述第四轴套之间，所述第三通道沿着所述第三通道的全部长度具有一实质固定宽度，且所述第三通道由所述第一轴套的所述实质平坦表面及所述第四轴套的所述实质平坦表面所界定；
一第四通道，设置于所述第二轴套及所述第三轴套之间，所述第四通道沿着所述第四通道的全部长度具有一实质固定宽度，且所述第四通道由所述第二轴套的所述实质平坦表面及所述第三轴套的所述实质平坦表面所界定；
一棘轮板，其选择性旋转于相对的所述导板，所述棘轮板包含多个锯齿环绕于所述棘轮板之中央部位；
一第一掣子、一第二掣子、一第三掣子及一第四掣子，其排列在所述导板与所述棘轮板之间，并分别选择性于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道及所述第四通道中相对所述导板以及所述棘轮板移动，所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子在所述多个锯齿接合处分离的一第一位置与所述多个锯齿接合处的一第二位置之间移动，所述导板与所述棘轮板间相对转动在所述第一位置，所述导板与所述棘轮板间相对停止在所述第二位置，其中所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子各包含一闩；
一可旋转的凸轮，其包含分别对应于所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子的凸轮凸部并安置于所述导板与所述棘轮板之间，所述凸轮凸部对应啮合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子，于所述凸轮旋转时以从所述第二位置移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子至所述第一位置，并可对应啮合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子，以使所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子于所述凸轮旋转时从所述第一位置移动至所述第二位置，其中所述凸轮包含四个闩，在所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子藉由所述凸轮驱动而移动至所述第一位置时，所述凸轮的所述四个闩分别对应直接地接合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子的所述闩；以及
一控制环，其固定于所述棘轮板，并选择性接合所述第一掣子及所述第二掣子，以防止所述第一掣子及所述第二掣子移动在所述第一位置与所述第二位置之间；
其中所述第一掣子及所述第二掣子在所述第一位置分别于所述第一通道及所述第二通道中接合所述阻碍物以避免所述凸轮的过度旋转。
2.如权利要求1所述的躺椅机构，其特征在于：所述第一通道径向地相对于所述第二通道，而所述第三通道径向地相对于所述第四通道。
3.如权利要求1所述的躺椅机构，其特征在于：所述第一掣子及所述第二掣子包含从其延伸之一凸部，所述凸部选择性接合所述控制环，以防止所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置移动至所述第二位置。
4.如权利要求1所述的躺椅机构，其特征在于：所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含一外围表面连接所述实质平坦表面及所述侧缘表面。
5.如权利要求4所述的躺椅机构，其特征在于：所述多个锯齿接触所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套的所述外围表面，以导引所述导板及所述棘轮板之间的相对旋转。
6.如权利要求1所述的躺椅机构，其特征在于：当所述棘轮板相对于所述导板被旋转至一预定量，所述控制环防止所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置移动至所述第二位置。
7.如权利要求1所述的躺椅机构，其特征在于：当所述凸轮以一第一方向旋转时，所述凸轮移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置至所述第二位置，当所述凸轮以相对所述第一方向的一第二方向旋转时，所述凸轮移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第二位置至所述第一位置。
8.一种座椅组件，包含：
一座椅底部；
一座椅背部，其由所述座椅底部可旋转地支撑；
一躺椅机构，其邻近排列于所述座椅底部及所述座椅背部的连接处，并选择性防止所述座椅背部对应于所述座椅底部旋转，其特征在于：所述躺椅机构包含：
一导板，其接附于所述座椅底部与座椅背部一端，所述导板具有一第一轴套、一第二轴套、一第三轴套及一第四轴套自所述导板延伸而出，所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含一实质平坦表面及自其自身之一侧缘表面延伸而出之一阻碍物；
一第一通道，设置于所述第一轴套及所述第二轴套之间并由所述第一轴套的所述侧缘表面及所述第二轴套的所述侧缘表面所界定，所述第一轴套的所述阻碍物及所述第二轴套的所述阻碍物延伸入所述第一通道；一第二通道，设置于所述第三轴套及所述第四轴套之间并由所述第三轴套的所述侧缘表面及所述第四轴套的所述侧缘表面所界定，所述第三轴套的所述阻碍物及所述第四轴套的所述阻碍物延伸入所述第二通道；
一第三通道，设置于所述第一轴套及所述第四轴套之间，所述第三通道沿着所述第三通道的全部长度具有一实质固定宽度，且所述第三通道由所述第一轴套的所述实质平坦表面及所述第四轴套的所述实质平坦表面所界定；
一第四通道，设置于所述第二轴套及所述第三轴套之间，所述第四通道沿着所述第四通道的全部长度具有一实质固定宽度，且所述第四通道由所述第二轴套的所述实质平坦表面及所述第三轴套的所述实质平坦表面所界定；
一棘轮板，其选择性旋转于相对的所述导板，并接附于所述座椅底部与座椅背部另一端，所述棘轮板包含多个锯齿环绕于所述棘轮板之中央部位；
一第一掣子、一第二掣子、一第三掣子及一第四掣子，其排列在所述导板与所述棘轮板之间，并分别选择性于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道及所述第四通道中相对所述导板以及所述棘轮板移动，所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子在所述多个锯齿接合处分离的一第一位置与所述多个锯齿接合处的一第二位置之间移动，所述导板与所述棘轮板间相对转动在所述第一位置，所述导板与所述棘轮板间相对停止在所述第二位置，其中所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子各包含一闩；
一可旋转的凸轮，其包含分别对应于所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子的凸轮凸部并安置于所述导板与所述棘轮板之间，所述凸轮凸部对应啮合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子，于所述凸轮旋转时以从所述第二位置移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子至所述第一位置，并可对应啮合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子，以使所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子于所述凸轮旋转时从所述第一位置移动至所述第二位置，其中所述凸轮包含四个闩，在所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子藉由所述凸轮驱动而移动至所述第一位置时，所述凸轮的所述四个闩分别对应直接地接合所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子的所述闩；以及
一控制环，其固定于所述棘轮板，并选择性接合所述第一掣子及所述第二掣子，以防止所述第一掣子及所述第二掣子移动在所述第一位置与所述第二位置之间；
其中所述第一掣子及所述第二掣子在所述第一位置分别于所述第一通道及所述第二通道中接合所述阻碍物以避免所述凸轮的过度旋转。
9.如权利要求8所述的座椅组件，其特征在于：所述第一通道径向地相对于所述第二通道，而所述第三通道径向地相对于所述第四通道。
10.如权利要求8所述的座椅组件，其特征在于：所述第一掣子及所述第二掣子包含从其延伸之一凸部，所述凸部选择性接合所述控制环，以防止所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置移动至所述第二位置。
11.如权利要求8所述的座椅组件，其特征在于：所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套各包含一外围表面连接所述实质平坦表面及所述侧缘表面。
12.如权利要求11所述的座椅组件，其特征在于：所述多个锯齿接触所述第一轴套、所述第二轴套、所述第三轴套及所述第四轴套的所述外围表面，以导引所述导板及所述棘轮板之间的相对旋转。
13.如权利要求8所述的座椅组件，其特征在于：当所述棘轮板相对于所述导板被旋转至一预定量，所述控制环防止所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置移动至所述第二位置。
14.如权利要求8所述的座椅组件，其特征在于：当所述凸轮以一第一方向旋转时，所述凸轮移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第一位置至所述第二位置，当所述凸轮以相对所述第一方向的一第二方向旋转时，所述凸轮移动所述第一掣子、所述第二掣子、所述第三掣子及所述第四掣子从所述第二位置至所述第一位置。
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