CN106388368A - 一种角度调节装置及具有该角度调节装置的座椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角度调节装置，包括棘轮、滑块、涨缩机构和滑槽板，棘轮设有n个内齿；由滑块组成的m个滑块组中包括一个基础滑块组和m‑1个偏移滑块组，偏移滑块组的外齿相对于基础滑块组的外齿具有绕棘轮的中心轴的角度偏移量，角度偏移量为(Z+k/m)360/n度，且1≤k≤m‑1，各个偏移滑块组计算角度偏移量的k取值不同；涨缩机构可同时推动各滑块沿径向伸出，以使所有外齿与内齿相抵接或相卡接，并锁定所有滑块。上述装置不同滑块的外齿均能够以不同的相位与内齿同时相卡接，实现了棘轮位置的稳定固定和无级调节。本发明还公开了一种包括上述角度调节装置的座椅。

Description

一种角度调节装置及具有该角度调节装置的座椅

技术领域

本发明涉及机械设计技术领域，更具体地说，涉及一种角度调节装置。此外，本发明还涉及一种包括上述角度调节装置的座椅。

背景技术

座椅的使用过程中，为了适应不同用户的使用需求，可以对靠背与椅座的角度进行调整，以增强座椅的舒适性，这一技术在车辆和操作机械中较为常见。

随着机械工业的发展，对于座椅角度调节装置的精度提出了更高的要求。

现有技术中，座椅角度调节装置通常包括与靠背固定连接的带内齿的棘轮、与椅盆固定连接的带滑槽的滑槽板，带齿的滑块设置在滑槽板上，凸轮控制滑块的沿径向移动，还包括用于使滑块径向向外运动的复位弹簧。在这一方案中，所有滑块保持同相位，使所有滑块的齿与棘轮的齿均处于完全啮合状态或均处于非啮合状态，所以该类调角器的最小调节单位为一个齿的齿距，调节精度较低。另有一种技术中包括多组具有相位差的滑块组，使用中选取一组滑块与棘轮相啮合，以实现调节精度提高的目的，但是调节精度与设置的滑块组数直接相关，完全依靠增加滑块数量实现精度的提高，不但耗费了装置的成本，增加了调角器的重量，且调节精度仍然非常有限。

综上所述，如何提供一种高精度的角度调节装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种角度调节装置，该角度调节装置的调整精度高，可以实现角度的无级调整。

本发明的另一目的是提供一种包括上述角度调节装置的座椅。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种角度调节装置，包括内圈设有内齿的棘轮、设有外齿的滑块、涨缩机构和与所述棘轮同轴设置且可相对转动的滑槽板，所述涨缩机构用于控制所述滑块沿所述滑槽板径向移动，以使所述外齿与所述内齿啮合和脱离，且所述涨缩机构可锁定和解锁所述滑块；所述棘轮设有n个所述内齿；

由所述滑块组成的m个滑块组中包括一个基础滑块组和m-1个偏移滑块组，其中，所述偏移滑块组的所述外齿相对于所述基础滑块组的所述外齿具有绕所述棘轮的中心轴的角度偏移量，所述角度偏移量为(Z+k/m)360/n度，Z、m、n和k均为整数，且1≤k≤m-1，且各个所述偏移滑块组计算所述角度偏移量的k取值不同；

所述涨缩机构可同时推动各所述滑块沿径向伸出，以使所有所述外齿与所述内齿相抵接或相卡接，并锁定所有所述滑块。

优选地，所述涨缩机构包括：

设置于所述滑槽板上的凸缘；

径向上设置于所述凸缘与所述滑块之间的楔形块和设置于所述滑槽板与楔形块之间的弹性件，所述弹性件能使所述楔形块向推动滑块径向向外移动的方向运动；所述楔形块与所述滑块一一对应，所述楔形块与所述凸缘通过所述弹性件在周向上相抵接，所述楔形块与所述弹性件一一对应；所述楔形块与所述滑块的接触面、所述楔形块与所述凸缘的接触面均为自锁面，所述滑块的齿与所述棘轮的齿在从齿对齿到完全啮合的全过程中，所述弹性件的推动作用使所述自锁面均处于自锁状态，所述楔形块向抵抗所述弹性件的弹力方向移动时能够使所述滑块径向回缩；

用于推动所述楔形块解除自锁、并带动所述滑块径向回缩以使所述内齿与所述外齿分离的解锁件。

优选地，所述滑块上设有轴向的滑块凸台，所述楔形块上设有轴向的楔块凸台；所述解锁件与所述滑槽板同轴设置，所述解锁件上设有与所述滑块凸台配合的滑块控制槽和与所述楔块凸台配合的楔块控制槽，所述解锁件的沿解锁方向的转动可同时使所述楔形块向抵抗所述弹性件的弹力方向运动且使所述滑块径向回缩。

优选地，所述基础滑块组和每一个所述偏移滑块组均包括数量相等的所述滑块，且各所述滑块组在周向上交替设置，周向相邻的所述滑块属于不同的所述滑块组。

优选地，当所述滑块组个数m≥5时，周向相邻的两个所述滑块组的所述外齿具有绕所述中心轴的相邻角度偏移量，所述相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m、n和k均为整数，且2≤k≤m-2。

优选地，当m≥5时，周向相邻的两个所述滑块组的所述外齿的所述相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m和n均为整数，且k等于2或3；和/或周向相隔的两个所述滑块组的所述外齿具有绕所述中心轴的相隔角度偏移量，所述相隔角度偏移量为(Z₂+k/m)360/n度，其中，Z₂为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m和n均为整数，且k＝1或2。

优选地，每个所述滑块组包括a个滑块，周向相邻的两个所述滑块的外齿在周向上相隔的角度范围为360/ma-10度至360/ma+10度。

优选地，所述滑块组个数m＝2时，每个所述滑块组包括三个所述滑块；所述滑块组个数m＝3时，每个所述滑块组包括两至三个所述滑块；所述滑块组个数m≥4时，每个所述滑块组包括一个所述滑块。

优选地，所述内齿与所述外齿的接触强度大于所述滑槽板的径向滑槽与所述滑块的接触强度。

一种座椅，包括椅背、座盆和用于调节所述椅背和所述座盆相对角度的角度调节装置，所述角度调节装置为上述任意一项所述的角度调节装置。

本发明提供角度调节装置中，角度偏移量使得各个滑块与棘轮具有不同的啮合状态，各滑块组将一个内齿的度数平分成m份，形成m个相位，不同的滑块组以不同的相位与内齿相对应设置，使得当所有滑块均向外伸出时，不同滑块的外齿以不同的相位与内齿相卡接。所有滑块外伸并卡接时，可能有一组外齿与内齿完全啮合，其他组外齿分别与内齿形成左啮合和右啮合，使得棘轮既无法顺时针转动，也无法逆时针转动，实现了棘轮的固定；另一种可能中，所有外齿分别与内齿形成左啮合和右啮合，同样能够实现固定棘轮的作用。

当所有滑块中同时出现左啮合和右啮合时，使得棘轮顺时针、逆时针均无法转动，同时能够使滑块导向面与滑槽上的滑槽导向面紧密接触，能够消除棘轮的间隙，实现棘轮的稳定固定。

综上所述，角度调节装置不同的外齿能够与内齿形成完全啮合、半啮合和齿对齿多种情况的卡接或抵接，无论棘轮转到任何角度，滑块均能够与棘轮形成卡接，在内齿与外齿啮合的全行程范围内，涨缩机构均能够同时推动各滑块沿径向伸出，并能够锁定所有滑块的位置，使得不会受棘轮压力而退回，从而实现棘轮位置的固定，最终实现棘轮角度的无级调节。

本发明还提供了一种包括上述角度调节装置的座椅，角度调节装置具体包括椅背、座盆和角度调节装置，能够实现座椅椅背角度的无级调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例的爆炸示意图；

图2为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例的后视爆炸示意图；

图3为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例的结构示意图；

图4为图3中H-H向的剖视图；

图5a为图4中A滑块的局部示意图；

图5b为图4中B滑块的局部示意图；

图5c为图4中C滑块的局部示意图；

图5d为图4中D滑块的局部示意图；

图5e为图4中E滑块的局部示意图；

图6为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例中完全啮合示意图；

图7为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例中对齿示意图；

图8为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例中弹性件示意图；

图9为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例中锁止状态剖视图；

图10为本发明所提供一种角度调节装置具体实施例中解锁状态剖视图；

图11为本发明所提供一种角度调节装置的双面自锁实施例一的剖视图；

图12为本发明所提供一种角度调节装置的双面自锁实施例二的剖视图；

图13为本发明所提供一种角度调节装置的具体实施例一的剖面图；

图14为本发明所提供一种角度调节装置的具体实施例二的剖面图；

图15a为图14中A滑块的局部示意图；

图15b为图14中B滑块的局部示意图；

图15c为图14中A滑块的另一种实施方式的局部示意图；

图15d为图14中B滑块的另一种实施方式的局部示意图；

图16为本发明所提供一种角度调节装置的具体实施例三的剖面图；

图17为本发明所提供一种角度调节装置的具体实施例四的剖面图。

上图1-17中：

1为护套、2为棘轮、21为棘轮外圆、22为内齿、3为解锁凸轮、31为滑块控制槽、32为扁孔、33为楔块控制槽、4为滑块、41为滑块凸台、42为外齿、43为滑块自锁面、44为滑块导向面、5为弹性件、6为楔形块、61为楔块自锁面、62为楔块旋转面、63为楔块槽、64为楔块凸台、7为中心轴、71为扁形台阶、8为滑槽板、81为滑槽板内圆、82为滑槽、83为扇形凸台、84为凸缘、85为弹性件固定槽、86为扇形凸台受力面；

图4和图13中，A为A滑块，B为B滑块，C为C滑块，D为D滑块，E为E滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种角度调节装置，该角度调节装置的调整精度高，可以实现角度的无级调节。本发明的另一核心是提供一种包括上述角度调节装置的座椅。

请参考图1至图17，图1至图3分别为本发明所提供角度调节装置的爆炸图和结构图；图4、图5a至图5e分别为图3的H-H向的剖视图和各滑块的局部示意图；图6至图10分别为滑块不同程度啮合示意图和解锁件的示意图；图11和图12分别为具有双面自锁的实施例的示意图；图13至图17分别为具体实施例一至具体实施例四的示意图。

本发明所提供的一种角度调节装置可以用于座椅的椅背角度调节或其他结构上的相对角度的调节。该角度调节装置在结构上包括内圈设有内齿22的棘轮2、设有外齿42的滑块4、涨缩机构和与棘轮2同轴设置且可相对转动的滑槽板8，涨缩机构用于控制滑块4沿滑槽板8径向移动，以使外齿42与内齿22啮合和脱离，且涨缩机构可锁定和解锁滑块4；其中，棘轮2设有n个内齿22。

由滑块4组成的m个滑块组中包括一个基础滑块组和m-1个偏移滑块组，偏移滑块组的外齿42相对于基础滑块组的外齿42具有绕棘轮2的中心轴7的角度偏移量，角度偏移量为(Z+k/m)360/n度，Z、m、n和k均为整数，且1≤k≤m-1，且各个偏移滑块组计算角度偏移量的k取值不同。

涨缩机构可同时推动各滑块4沿径向伸出，以使所有外齿42与内齿22相抵或相卡接，并锁定所有滑块4。

需要提到的是，本申请中所提供的棘轮2可以为现有技术中常见的棘轮装置，通常为环形结构，且内圈面上设有内齿22，内齿22连续且相同，齿形由内圈面径向朝向棘轮2的中心轴7方向延伸。根据角度调节装置的使用需求，需要双向转动调角时，上述棘轮2需要选用双向棘轮。当然，棘轮2也可以为其他带有内齿22的环形结构。具体地，棘轮2的内圈设有n个内齿22，且内齿22的度数均为360/n，也称为相邻两齿间的夹角为360/n，内齿22的度数指的是内齿22在棘轮2的周向上所占的圆心角度数，也就是说n个内齿22在周向上均匀布置。内齿22的具体结构可以选用现有技术中常用的内齿。

与棘轮2同轴设置的滑槽板8上设有可沿棘轮2的径向滑动的若干个滑块4，每个滑块4上设有朝向棘轮2的外齿42，外齿42的结构相同，且能够与内齿22相啮合。由上述若干个滑块4组成了m个滑块组，每一个滑块组可以由一个、两个或者多个滑块4组成。在m个滑块组中包括一个基础滑块组和m-1个偏移滑块组，若干个滑块组在滑槽板8的周向上分布，且滑块4的外齿42均朝向棘轮2的内齿22。

偏移滑块组中滑块4的外齿42相对于基础滑块组中滑块4的外齿42具有绕棘轮2的中心轴7的角度偏移量，本申请中的角度偏移量指的是偏移滑块组的各个滑块4的外齿42与基础滑块组的滑块4的外齿42，在周向上具有的角度差，该角度差由外齿42整齿度数的倍数和外齿42相位差两部分组成。

各滑块组的外齿42与基础滑块组的外齿42的角度偏移量为(Z+k/m)360/n度，其中1≤k≤m-1，且各个偏移滑块组计算角度偏移量的v取值不同，也就是说，为计算不同滑块组对应的角度偏移量时，选用不同的v值，且不能重复选择。整数Z的选取可以为随机选取量，主要根据滑块组个数进行确定。

以滑块组个数m＝5为例，即有4个偏移滑块组时，取值可选1≤k≤4。计算第一个偏移滑块组的外齿42与基础滑块组的外齿42的角度偏移量时，k值可以选取2；计算第二个偏移滑块组的外齿42与基础滑块组的外齿42的角度偏移量时，k值可以选取4；计算第三个偏移滑块组对应的角度偏移量时，k值可以选取1，则第四个偏移滑块组对应的角度偏移量中，k值只可以选取3。当然，在上述选取中偏移滑块组并不具有选择的先后顺序，只是为了说明不同滑块组不能重复选择同一个k值。

需要提到的是，本申请中基础滑块组和偏移滑块组在结构上并不具有差别，仅仅是在与棘轮2的结合上存在相位的差距。上述装置中包括一个基础滑块组和至少一个偏移滑块组，也就是说，滑块组个数m值应当大于或等于二。另外，相同的偏移滑块组的滑块4在周向上可以存在内齿22整数倍的角度间隔，但不具有相位差。

可选的，上述滑块4可以设在滑槽板8上的径向的滑槽82中，若干个滑槽82在滑槽板上设置，滑槽82之间形成扇形凸台83。或者滑块4通过其他方式在滑槽板8上径向移动。

可选的，上述角度偏移量计算公式中的整数Z的选取，影响的是滑块4间具有的整齿的倍数，为了让各个滑块4与棘轮2的卡接尽量的稳定，Z的选择原则是使各滑块4在周向上尽量呈均匀分布。

涨缩机构可以为现有角度调节装置中的凸轮机构，但特殊的是本申请的涨缩机构需要能够同时推动所有滑块4沿径向伸出，在伸出过程中所有滑块4均能够与棘轮2的内齿22相抵接或相卡接，并且，涨缩机构还能够锁定所有与棘轮2接触的滑块4的位置，使得滑块4不会因棘轮2的压力而产生倒退。也就是说，无论棘轮2与滑块4的齿处于完全啮合、半啮合或齿对齿状态，涨缩机构与滑块的接触面均处于自锁状态。

本实施例所提供的角度调节装置中，角度偏移量使得各个滑块4与棘轮2具有不同的啮合状态，各滑块组将一个内齿22的度数平分成m份，形成m个相位，不同的滑块组以不同的相位与内齿22相对应设置，使得当所有滑块4均向外伸出时，不同滑块4的外齿42以不同的相位与内齿22相卡接。所有滑块4外伸并卡接时，可能有一组外齿42与内齿22完全啮合，其他组外齿42分别与内齿22形成左啮合和右啮合，使得棘轮2既无法顺时针转动，也无法逆时针转动，实现了棘轮2的固定；另一种可能中，所有外齿42分别与内齿22形成左啮合和右啮合，同样能够实现固定棘轮2的作用。当所有滑块4中同时出现左啮合和右啮合时，使得棘轮2顺时针、逆时针均无法转动，能够使滑块导向面44与滑槽82上的滑槽导向面紧密接触，通常情况下滑槽导向面可以设置为扇形凸台受力面86，能够消除棘轮2的间隙，实现棘轮2的稳定固定。

综上所述，不同的外齿42能够与内齿22形成完全啮合、半啮合和齿对齿多种情况的卡接或抵接，无论棘轮2转到任何角度，滑块4均能够与棘轮2形成卡接，在内齿22与外齿42啮合的全行程范围内，涨缩机构均能够同时推动各滑块4沿径向伸出，并能够锁定所有滑块4的位置，使得不会受棘轮2压力而退回，从而实现棘轮2位置的固定，最终实现棘轮2角度的无级调节。

需要提到的是，当滑块组个数m＝2时，基础滑块组与偏移滑块组的滑块外齿相距(Z+1/2)360/n即可。

以滑块组个数m＝5为例，请参考图4至图7，5个滑块4分别为A滑块、B滑块、C滑块、D滑块和E滑块，其中A滑块的外齿42与棘轮2的内齿22处于完全啮合状态，B滑块、C滑块、D滑块和E滑块的外齿42均处于非完全啮合状态。假设将核心件绕中心整体旋转，当B、C、D、E滑块分别处于A位置时，如果外齿42在内齿22的左侧接触，叫左啮合，反之，称为右啮合，则图5b、图5d为左啮合，图5c、图5e为右啮合。正是由于非啮合的滑块4既有左啮合，也有右啮合，因此，棘轮2能在任何角度都能处于平衡，最终效果是调角器为无级调节。

对于非完全啮合状态而言，滑块4会被棘轮2挤向滑槽82的另一侧，直到滑块4与滑槽82之间贴合，且外齿42与内齿22接触，能够最终消除滑块4与滑槽82之间的间隙，每个与内齿22非完全啮合的滑块4都能阻止棘轮2向一个方向(顺时针或逆时针)转动。

本申请所提供的角度调节装置中的涨缩机构有别于现有技术中，需要同时驱动所有滑块4沿径向向外伸出，本实施例在上述实施例的基础之上，具体介绍涨缩机构的结构和作用方式。

涨缩机构包括凸缘84、解锁件、与滑块4一一对应设置的楔形块6和与楔形块6一一对应的弹性件5。

其中，凸缘84设置于滑槽板8上，凸缘84可以固定在滑槽板8上，楔形块6在径向上设置于凸缘与滑块4之间，楔形块6与凸缘84通过弹性件5在周向上相抵接，弹性件设置于滑槽板与楔形块6之间，弹性件能使楔形块6向推动滑块4径向向外移动的方向运动。

楔形块6与滑块4的接触面为径向方向的自锁面，弹性件5的弹力使的楔形块6周向移动，从而使滑块向外伸出，当楔形块6向抵抗弹性件5的弹力方向移动时能够使滑块4径向回缩；楔形块6与凸缘84的接触面为径向方向的自锁面，滑块4的齿与棘轮的齿在从齿对齿到完全啮合的全过程中，弹性件的推动作用使自锁面均处于自锁状态。当楔形块向抵抗弹性件5的弹力方向移动时能够使楔形块6沿径向回缩。解锁件用于推动楔形块解除自锁、并带动滑块4径向回缩以使内齿22与外齿42分离。

可选的，凸缘84可以与滑槽板8同轴设置。

具体地，请参考图6至图8，图6至图8分别为完全啮合示意图、对齿示意图和弹性件设置示意图，凸缘84的外侧周向面上可以设置弹性件固定槽85，用于卡接固定弹性件5的一端。凸缘84的外侧周向面上还设有楔形块6，楔形块6设于周向两个弹性件固定槽85之间，并通过压缩状态的弹性件5与一侧的弹性件固定槽85相抵接，使得楔形块6向设有弹性件5的相反侧偏置。该弹性元件能保证楔形块6能更紧密地挤入滑块自锁面43和凸缘84之间，以驱动外齿42能与内齿22啮合到可能啮合的最紧密程度。

楔形块6与径向方向外侧的滑块4接触连接，楔形块6还与径向方向内侧的凸缘84接触连接。需要提到的是，本实施例中所提供的自锁面指的是在滑块4受到棘轮2的压力时，能够使楔形块6位置固定，以使滑块4的位置自锁固定，而不会径向退回的自锁面。

本实施例共提供了两种自锁面，其中一个自锁面是楔形块6与滑块4形成的自锁面，即楔形块6的楔块自锁面61与滑块4的滑块自锁面43，滑块自锁面43朝向设有弹性件5的一侧，弹性件5的弹性回复力使楔形块6偏置，使得滑块4径向外伸；楔形块6朝向弹性件5移动，滑块4径向回缩。滑块4受到棘轮2压力时，自锁面可使滑块4位置固定而不会回缩。另一个自锁面是楔形块6与凸缘84形成的自锁面，即楔块旋转面62和凸缘周向面，楔块旋转面62朝向设有弹性件5的一侧，楔形块6受到滑块4传递的棘轮2压力时，自锁面可以使楔形块位置固定而不会径向回缩，进而保证了滑块4位置的锁定。

使用时，弹性件5驱动楔形块6绕凸缘84周向运动，通过楔块自锁面61与滑块自锁面43接触，驱动滑块4沿滑槽板8的滑槽板导向面径向向外运动，直到外齿42与内齿22接触，该接触包括外齿42与内齿22可以处于完全啮合、半啮合和齿对齿。在外齿42与内齿22啮合的全行程范围内，还包括外齿42与内齿22处于齿顶对齿顶状态，楔块自锁面61与滑块自锁面43均保持接触且形成自锁。同理，在锁定状态下，楔块旋转面62也与凸缘周向面也始终保持接触且形成自锁。

需要提到的是，本实施例所提供的楔形块6具有双自锁面，当楔形块6向压缩弹性件5方向移动时，即楔形块解锁时，楔形块6本身的移动是具有径向向内分量的，为滑块4的径向回缩提供了空间，在解锁过程中时滑块4与楔形块6的接触点向下移动，以使楔形块6周向移动相同距离情况下，楔形块6与滑块4的自锁范围更大，保证了滑块4能够在与棘轮2的多种接触状态中均自锁，以保证滑块4位置的稳定，从而对棘轮2位置固定。从另一个角度考虑，缩短了楔形块6的解锁行程，相比起单自锁面的楔形块6而言，具有双自锁面的楔形块6的解锁行程短，解锁角小，方便用户以较小的手动转动角度实现椅背的解锁。

需要提到的是，自锁面的自锁特性由自锁升角决定，自锁升角的大小由材料摩擦系数决定，根据现有技术中角度调节装置的楔形块6、凸缘84和滑块4所选用的材料而言，可靠的自锁升角取值一般可以为4.5°左右。另外，所有楔形块6需要同时顺时针偏置或逆时针偏置，以保证解锁件的控制。

可选的，上述楔形块6与弹性件5的相抵接也可以通过凸缘84上除弹性件固定槽85以外的其他方式连接。

可选的，在楔形块6上设置楔块槽63，用于卡接弹性件5，避免二者相互作用时发生脱离。当然，也可以选用其他方式固定弹性件5。

本实施例所提供的角度调节装置中，每个滑块4均由独立的楔形块6和独立的弹性件5驱动，且锁止过程中，外齿42与内齿22从齿对齿到完全啮合的全过程中，楔块自锁面61始终与滑块自锁面43形成自锁，当棘轮2存在负载时，滑块4也不会出现径向的回缩。

请参考图11和图12，图11和图12分别为双面自锁实施例一和双面自锁实施例二的剖视图。

在上述任意一个实施例的基础之上，凸缘84为正x边形凸缘，正x边形凸缘包括x个侧面，每个侧面分别用于与一个楔形块6相抵，侧面数x与滑块数相等，楔形块6沿侧面压缩弹性件5的移动方向与滑块4的径向回缩方向的夹角为锐角。

在上述任意一个实施例的基础之上，凸缘84为具有单向棘齿的外棘齿棘轮，楔形块6与单向棘齿的外齿42面相抵，且外齿面与楔形块在径向上自锁，弹性件5使楔形块6向单向棘齿的齿尖方向偏置，楔形块沿外齿面压缩弹性件的移动方向与滑块的径向回缩方向的夹角为锐角。

可选的，上述各个实施例中所提供的弹性件5均可以为弹簧、扭簧等常见的弹性装置。

在上述任意一个实施例的基础之上，滑块4上设有轴向的滑块凸台41，楔形块6上设有轴向的楔块凸台64；解锁件与滑槽板8同轴设置，解锁件上设有与滑块凸台41配合的滑块控制槽31和与楔块凸台64配合的楔块控制槽33，解锁件的沿解锁方向的转动可同时使楔形块6向抵抗弹性件5的弹力方向运动且使滑块径向回缩。

具体地，请参考图9和图10，图9为锁止状态剖视图，图10为解锁状态剖视图，且均为去掉棘轮2和护套1的核心部件的内部的剖视图。解锁件为与滑槽板8同轴设置且可相对转动的解锁凸轮3，解锁凸轮3上设有滑块控制槽31和楔块控制槽33，滑块控制槽31为曲线槽，且周向上与中心轴7具有间距改变。解锁凸轮3的中孔为扁孔32。解锁凸轮3转动中有两个极限状态，分别为锁止状态和解锁状态。锁止状态下，楔形块6受弹性件5弹力、向远离弹性件5方向偏置，弹性件5处在压缩状态中相对伸长的状态，滑块4处于伸出状态；解锁状态下，楔形块6被楔块控制槽33驱动压缩弹性件5，滑块4径向回缩。两个状态的转换仅需要转动解锁凸轮3即可。

图9为锁止状态下的示意图，中心轴7伸出核心件的一端一般与手柄连接，手柄上可以装配一外部弹簧，锁止状态下，解锁凸轮3在外部弹簧的作用下向逆时针旋转至图9示出的位置，在此位置，每个楔形块6在对应的弹性件5作用下向锁止方向转动(即图9所示的逆时针方向)，楔形块6驱动滑块4径向向外伸出，直到外齿42与内齿22相啮合。图10为解锁状态的示意图，当操作手柄向解锁方向转动时，中心轴7上的扁形台阶71带动解锁凸轮3顺时针旋转，解锁凸轮3上的楔块控制槽33带动楔形块6向解锁方向转动(即图10中所示的顺时针方向)，使楔形块6从滑块自锁面43和凸缘84之间抽出，同时，解锁凸轮3上的滑块控制槽31带动滑块4径向向内移动，直到所有滑块4的外齿42与棘轮2的内齿22完全脱离，棘轮2可以相对滑槽板8中心任意旋转至需要的角度。

本实施例所提供的角度调节装置中，采用解锁件实现了锁止状态和解锁状态的控制和转换，操作方便且具有保障。

可选的，本发明所提供的解锁方式并不局限于上述情况，任何可用于实现锁止状态和解锁状态的控制和之间转换的部件，均属于本发明所保护的范围内。

上述各实施例中所提供的角度调节装置均采用使各个滑块组具有角度偏移量的方式，保证了与棘轮2卡接的滑块4具有不同的相位。

但是，如果在周向上按照相位的递增顺序排列滑块4，则会使得相邻近的滑块4与棘轮2啮合程度差别较小，位置相隔较远的滑块4与棘轮2的啮合程度差别较大，若棘轮2受较大载荷，受力区域集中在局部而不是均匀分布，会造成局部部优先破坏。为了避免出现受力不均衡，造成局部的破坏，保证滑块4与棘轮2的接触强度，进一步地，需要使不同啮合程度的滑块4在周向上均匀分布。

在上述任意一个实施例的基础之上，当滑块组个数m≥5时，周向相邻的两个滑块组的外齿42具有绕棘轮2的中心轴7的相邻角度偏移量，相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为滑块组个数、n为内齿个数，m、n和k均为整数，且2≤k≤m-2或者直接选取k＝2或3。

棘轮2的每个齿的度数为a＝360/n，受现有制造水平影响，a一般在2°左右，假设角度调节装置设有m组滑块4，同一组内各个滑块4的齿相对角度大致为Pa(P为整数)，则基础相位差为a/m，相位差为m组滑块相对角度除以a后的余数。

需要提到的是，本实施例是在每一个偏移滑块组均与基础滑块组具有不同的相位差的基础上进行的滑块组位置的布置。

需要提到的是，当滑块组个数m＝2时，基础滑块组与偏移滑块组的滑块外齿仍保持相距(Z+1/2)360/n，当滑块组个数m＝3时，基础滑块组与偏移滑块组的滑块外齿仍保持相距(Z+1/3)360/n。

本实施例主要是使相邻滑块4之间相位差大致等于k倍(k≥2的整数)的基础相位差，能使相邻滑块4的啮合程度相差较大，相对位置的滑块4啮合程度接近，从而使角度调节装置的受力均衡。具体来说，就是使具有较为接近啮合程度的滑块4尽量处于较远的位置，或能够形成三角形方式布局。

可选的，上述相邻角度偏移量计算中的Z₁的选择范围和要求，需要满足使所有滑块4在周向上尽量均匀分布，均匀分布可以使得棘轮2的受力均衡。

更进一步地，在上述实施例的基础之上，周向相邻的两个滑块组的外齿42的相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为滑块组个数、n为内齿个数，m和n均为整数，且k等于2或3。

另一方面，周向相隔的两个滑块组的外齿42具有绕中心轴7的相隔角度偏移量，相隔角度偏移量为(Z₂+k/m)360/n度，其中，Z₂为整数，m为滑块组个数、n为内齿个数，m和n均为整数，且k＝1或2。

本实施例中，对相邻角度偏移量和相隔角度偏移量的控制可以同时实施，也可以仅保证其中一个。由于滑块组个数m的不同，实施方式也有多种可能，实施方式为多种组合。

以滑块组个数m＝5为例，当每组仅包括一个滑块4时，请参考图13，图13为具体实施例一的剖面图，包括A、B、C、D和E共5个滑块以顺时针为序周向布置，且五个滑块大致均匀分布。

一种较为可靠的实施例中，以A滑块为基准、顺时针夹角来看，B滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差。

从本实施例中得到，每两个相邻两滑块4之间相邻角度偏移量为(Z₁+2/m)360/n，相位差为2倍基础相位差，可以使滑块4以啮合程度的方式进行均匀分布。需要提到的是，上述说明是以顺时针为例的，可以知道顺利针夹角为2倍相位差与逆时针夹角为3倍相位差是相同的，均可以使滑块4啮合程度分布均布。

第二个较为可靠实施例中，以A滑块为基准、顺时针夹角来看，B滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差。同上述实施例相类似地，每相邻两滑块4之间的相位差为2倍基础相位差，滑块4啮合程度分布均布。

可见，相邻组滑块相位差为2倍基础相位差，相隔组滑块之间的相位差为1倍基础相位差，可以使啮合程度不同的滑块尽量均匀分布。

以滑块组个数m＝6为例，当每组仅包括一个滑块4时，请参考图，包括A、B、C、D、E和F共6个滑块以顺时针为序周向布置，且六个滑块大致均匀分布。将一个内齿的角度平均分成六份，分别获得1至6相位。

方式一中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差。A滑块至F滑块分别对应1、5、2、4、6、3相位。本实施例中，每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差，需要提到的是，顺时针夹角2倍基础相位差与逆时针4倍基础相位差相同，可以使滑块啮合程度分布均布。

方式二中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差。A滑块至F滑块分别对应1、4、6、2、5、3相位。本实施例中，这样每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差。

方式三中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差。A滑块至F滑块分别对应1、5、3、6、2、4相位。本实施例中每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差，能够保证滑块啮合程度分布均布。

方式四中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，A滑块至F滑块分别对应1、4、2、6、3、5相位。本实施例中每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差，能够保证滑块啮合程度分布均布。

方式五中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，A滑块至F滑块分别对应1、3、5、2、4、6相位。本实施例中每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差，能够保证滑块啮合程度分布均布。

方式六中，以顺时针夹角为准，B滑块与A滑块相位差为2倍基础相位差，C滑块与A滑块相位差为5倍基础相位差，D滑块与A滑块相位差为3倍基础相位差，E滑块与A滑块相位差为1倍基础相位差，F滑块与A滑块相位差为4倍基础相位差。A滑块至F滑块分别对应1、3、6、4、2、5相位。本实施例中每相邻两滑块之间的相位差为2倍基础相位差，能够保证滑块啮合程度分布均布。

由上述六个实施方式可以看出，当相邻组滑块4相位差为2倍基础相位差或者3倍基础相位差时，能够基本保证啮合程度基本均匀分布。

为了保证各个滑块4与棘轮2的稳定卡接，在上述任意一个实施例的基础之上，基础滑块组和每一个偏移滑块组均包括数量相等的滑块4，且各滑块组在周向上交替设置，周向相邻的滑块属于不同的滑块组。

可选的，所有滑块组的滑块4均位于同一平面内。另外，所有滑块4的厚度均相同。上述两种方式均可以提高滑块4与棘轮2接触的平稳度。

上述各个实施例中对整齿倍数未进行限定，也就是说上述计算角度偏移量、相邻角度偏移量和相隔角度偏移量过程中的Z、Z₁和Z₂均为随机量，而未进行限定，选择原则是使各滑块4在周向上尽量保持均匀分布。为了使随机量的选取具有参考和限定。在上述任意一个实施例的基础之上，每个滑块组包括a个滑块4，周向相邻的两个滑块4在周向上相隔的角度范围为360/ma-10度至360/ma+10度。

需要提到的是，随机量的选取只要可以满足上述条件，或者为上述范围的整数倍即可。

本发明所提供的具体实施例中，针对滑块组个数的不同对滑块组中滑块4的个数进行了限定。

当滑块组个数m＝2时，请参考图14，图14所示的即为包括2个滑块组(A滑块组和B滑块组)的情况，每个滑块组可以包括三个滑块4；B组滑块的外齿相对A组滑块的外齿相差整数个齿的基础上再偏置1/2倍齿距。

可选的，A组的三个滑块呈相距120°圆周均布，B组的三个滑块也呈120°圆周均布。

可选的，每个滑块组也可以仅包括一个滑块4，或者仅包括两个滑块4，但在实施中发现三个滑块4的方式最为稳定。另外，为保证受力均衡和考虑简化滑槽板制造工艺，棘轮2的齿数优先取3的整数倍。

请参考图15a至图15d，其中，图15a和图15b表示的是A滑块与棘轮2处于完全啮合状态、B滑块与棘轮2处于对齿状态；图15c和图15b表示的是A滑块与棘轮2处于右啮合状态、B滑块与棘轮2处于左啮合状态，该状态棘轮2无法转动，由于形成了双方向的错齿状态，能够同时消除滑块4与滑槽82之间的间隙，进一步保证滑块的稳定，实现棘轮2的稳定定位。

当滑块组个数m＝3时，请参考图16，图16所示的即为包括3个滑块组(A滑块组、B滑块组和C滑块组)的情况，每个滑块组包括两至三个滑块4。

当滑块组个数m≥4时，以m＝6为例，请参考图17，图17所示的即为包括6个滑块组(A滑块组、B滑块组、C滑块组、D滑块组、E滑块组和F滑块组)的情况，每个滑块组可以包括一个滑块。

在上述任意实施例的基础之上，内齿22与外齿42的接触强度大于滑槽板8的径向滑槽82与滑块4的接触强度。在座椅调角过程中，当内齿22与外齿42接触卡接且当棘轮2的负载较大时，由于滑槽82的接触强度低，相较棘轮2而言易产生变形，使得在周向上至少有一半的外齿42能与内齿22进入更深的啮合，从而保证乘员的安全。

可选的，在上述任意一个实施例的基础之上，棘轮2外侧设置有护套1，以便保护棘轮2的转动。需要说明的是，棘轮2包括棘轮外圆21和设置于棘轮外圆21上的内齿22。

可选的，上述滑槽板8外周设有滑槽板内圆81，用于与护套1连接。

除了上述实施例所提供的角度调节装置以外，本发明还提供了一种包括上述实施例公开的角度可调整的座椅，该座椅包括椅背、座盆和用于调节椅背和座盆相对角度的角度调节装置，其中，角度调节装置的棘轮2和滑槽板8分别连接椅背和座盆，通常为棘轮2连接椅背、滑槽板8连接座盆，然而根据不同的使用需要，也可以棘轮2连接座盆、滑槽板8连接椅背。需要提到的是，上述调整角度过程中，应当有一方的角度位置是固定的，另一方进行旋转。

需要提到的是，上述连接应当指的是刚性的连接，即棘轮2的转动可以带动椅背的角度变化，滑槽板8与座盆刚性的固定连接。

该座椅由于设置了上述角度调节装置，可以实现椅背和座盆的角度调节精度的提高，方便给用户提供各种角度的座椅。该座椅的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。在不影响实施的前提下，本发明所提供的任意实施例均可以进行两个或者多个实施例的组合。

以上对本发明所提供的一种角度调节装置及具有该角度调节装置的座椅进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种角度调节装置，包括内圈设有内齿的棘轮、设有外齿的滑块、涨缩机构和与所述棘轮同轴设置且可相对转动的滑槽板，所述涨缩机构用于控制所述滑块沿所述滑槽板径向移动，以使所述外齿与所述内齿啮合和脱离，且所述涨缩机构可锁定和解锁所述滑块；其特征在于，所述棘轮设有n个所述内齿；

由所述滑块组成的m个滑块组中包括一个基础滑块组和m-1个偏移滑块组，其中，所述偏移滑块组的所述外齿相对于所述基础滑块组的所述外齿具有绕所述棘轮的中心轴的角度偏移量，所述角度偏移量为(Z+k/m)360/n度，Z、m、n和k均为整数，且1≤k≤m-1，且各个所述偏移滑块组计算所述角度偏移量的k取值不同；

所述涨缩机构可同时推动各所述滑块沿径向伸出，以使所有所述外齿与所述内齿相抵接或相卡接，并锁定所有所述滑块。

2.根据权利要求1所述的角度调节装置，其特征在于，所述涨缩机构包括：

设置于所述滑槽板上的凸缘；

径向上设置于所述凸缘与所述滑块之间的楔形块和设置于所述滑槽板与所述楔形块之间的弹性件，所述弹性件能使所述楔形块向推动滑块径向向外移动的方向运动；所述楔形块与所述滑块一一对应，所述楔形块与所述凸缘通过所述弹性件在周向上相抵接，所述楔形块与所述弹性件一一对应；所述楔形块与所述滑块的接触面、所述楔形块与所述凸缘的接触面均为自锁面，所述滑块的齿与所述棘轮的齿在从齿对齿到完全啮合的全过程中，所述弹性件的推动作用使所述自锁面均处于自锁状态，所述楔形块向抵抗所述弹性件的弹力方向移动时能够使所述滑块径向回缩；

用于推动所述楔形块解除自锁、并带动所述滑块径向回缩以使所述内齿与所述外齿分离的解锁件。

3.根据权利要求2所述的角度调节装置，其特征在于，所述滑块上设有轴向的滑块凸台，所述楔形块上设有轴向的楔块凸台；所述解锁件与所述滑槽板同轴设置，所述解锁件上设有与所述滑块凸台配合的滑块控制槽和与所述楔块凸台配合的楔块控制槽，所述解锁件沿解锁方向的转动可同时使所述楔形块向抵抗所述弹性件的弹力方向运动且使所述滑块径向回缩。

4.根据权利要求1所述的角度调节装置，其特征在于，所述基础滑块组和每一个所述偏移滑块组均包括数量相等的所述滑块，且各所述滑块组在周向上交替设置，周向相邻的所述滑块属于不同的所述滑块组。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的角度调节装置，其特征在于，当所述滑块组个数m≥5时，周向相邻的两个所述滑块组的所述外齿具有绕所述中心轴的相邻角度偏移量，所述相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m、n和k均为整数，且2≤k≤m-2。

6.根据权利要求5所述的角度调节装置，其特征在于，当m≥5时，周向相邻的两个所述滑块组的所述外齿的所述相邻角度偏移量为(Z₁+k/m)360/n度，其中，Z₁为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m和n均为整数，且k等于2或3；和/或周向相隔的两个所述滑块组的所述外齿具有绕所述中心轴的相隔角度偏移量，所述相隔角度偏移量为(Z₂+k/m)360/n度，其中，Z₂为整数，m为所述滑块组个数、n为所述内齿个数，m和n均为整数，且k＝1或2。

7.根据权利要求6所述的角度调节装置，其特征在于，每个所述滑块组包括a个滑块，周向相邻的两个所述滑块的外齿在周向上相隔的角度范围为360/ma-10度至360/ma+10度。

8.根据权利要求7所述的角度调节装置，其特征在于，所述滑块组个数m＝2时，每个所述滑块组包括三个所述滑块；所述滑块组个数m＝3时，每个所述滑块组包括两至三个所述滑块；所述滑块组个数m≥4时，每个所述滑块组包括一个所述滑块。

9.根据权利要求8所述的角度调节装置，其特征在于，所述内齿与所述外齿的接触强度大于所述滑槽板的径向滑槽与所述滑块的接触强度。

10.一种座椅，包括椅背、座盆和用于调节所述椅背和所述座盆相对角度的角度调节装置，其特征在于，所述角度调节装置为权利要求1至9任意一项所述的角度调节装置。