CN106799978A - 用于车辆座椅的倾角调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆座椅的倾角调节器，该倾角调节器应用于车辆座椅以调节靠背相对于座垫的倾斜角度，其中，保持件的引导块具有第一引导表面和第二引导表面以引导锁定齿轮的第一侧表面和第二侧表面，锁定齿轮具有主支撑表面部分和辅助支撑表面部分，主支撑表面部分与第一侧表面接续并向内突出，辅助支撑表面部分与第二侧表面接续并向内突出，并且凸轮具有主按压表面部分和辅助压表面部分，如果锁定齿轮处于锁定位置，则主按压表面部分接触并向外按压主支撑表面部分，辅助压表面部分接触并向外按压辅助支撑表面部分。因此，可以在考虑到制造和组装过程中的容许误差以及使用过程中的磨损的情况下，可靠地保证锁定齿轮的锁定状态。

Description

用于车辆座椅的倾角调节器

技术领域

本发明涉及用于车辆座椅的倾角调节器，该倾角调节器应用于车辆座椅以调节靠背相对于座垫的倾斜角度。

背景技术

如图1中所示，与本发明的用于车辆座椅的倾角调节器的类型类似的常规倾角调节器包括可以在引导块211、212、213、214之间沿径向滑动的锁定齿轮510、520、530、540，锁定齿轮510、520、530、540因中心凸轮400的逆时针旋转而被向外按压从而使得锁定齿轮的外周面上的齿与外侧的扇形齿轮(sector gear)的内周面上的齿配合，从而防止扇形齿轮的旋转，即，实现扇形齿轮的锁定状态。

根据这种用于车辆座椅的常规倾角调节器，理想的是：锁定状态的锁定齿轮(例如，510)在两个侧边由处于锁定状态的引导块214、211紧密地支撑，在锁定齿轮的外侧保持与扇形齿轮的内周面的配合状态，并且在锁定齿轮内侧保持被凸轮400在两点处按压的状态。

然而，实际上，由于制造和组装过程中的容许误差、使用过程中的磨损等，很难实现如图1中所示的这种完美的锁定状态。

特别地，图1中所示的凸轮400和锁定齿轮510的形状无法实现完美的两点支撑结构的设想，而仅在凸轮400的某一点上支撑锁定齿轮510导致支撑力非常脆弱。

因此，当锁定齿轮510由于车辆的前后碰撞等而受到来自扇形齿轮的旋转冲击时，锁定齿轮510将克服凸轮400脆弱的支撑力并使凸轮400顺时针旋转，同时锁定齿轮510向内退回，这导致扇形齿轮自由旋转，即，导致靠背自由旋转，从而造成乘客的安全事故。

发明内容

[技术问题]

因此，本发明的目的是提供用于车辆座椅的倾角调节器，该倾角调节器具有在考虑到制造和组装过程中的容许误差以及使用过程中的磨损的情况下能可靠地保证锁定齿轮的锁定状态的结构。

[技术方案]

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于车辆座椅的倾角调节器，该倾角调节器包括：保持件，其具有沿圆周方向以预定间隔布置的引导块；扇形齿轮，其在所述引导块的外侧可旋转地接触所述保持件并且所述扇形齿轮在内周面具有带齿的扇形边缘部分；锁定齿轮，其设置在相邻的引导块之间，以沿径向在所述锁定齿轮的外周面的齿同所述扇形边缘部分配合的锁定位置与所述锁定齿轮从所述扇形边缘部分退回的解锁位置之间滑动；以及凸轮，其布置在所述保持件的中心并且被操作旋转，以使得在所述锁定位置，所述凸轮按压所述锁定齿轮以保持所述锁定齿轮与所述扇形边缘部分的配合状态，其中，所述引导块具有第一引导表面和第二引导表面，所述第一引导表面引导所述锁定齿轮的第一侧表面，并且所述第二引导表面引导所述锁定齿轮的与所述第一侧表面相反的第二侧表面，所述锁定齿轮具有主支撑表面部分和辅助支撑表面部分，所述主支撑表面部分与所述第一侧表面接续并向内突出，所述辅助支撑表面部分位于所述主支撑表面部分的相反侧并且与所述第二侧表面接续并向内突出，并且所述凸轮具有主按压表面部分和辅助按压表面部分，如果所述锁定齿轮处于所述锁定位置，则所述主按压表面部分接触并向外按压所述主支撑表面部分并且所述辅助按压表面部分接触并向外按压所述辅助支撑表面部分。

根据本发明的一个方面，所述引导块的所述第一引导表面和所述第二引导表面分别可滑动地接触所述锁定齿轮的所述第一侧表面和所述第二侧表面，所述第一引导表面在包括所述第一引导表面的外侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面紧密地接触，并且在包括所述第一引导表面的内侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面具有微小的间隙，并且所述第二引导表面在包括所述第二引导表面的外侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面具有微小的间隙，并且在包括所述第二引导表面的内侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面紧密地接触。

根据本发明的一个方面，所述锁定齿轮的所述主支撑表面部分和所述辅助支撑表面部分形成为向内倾斜，使得所述主支撑表面部分和所述辅助支撑表面的垂线通过所述保持件的中心区域，所述主支撑表面部分具有与所述凸轮的所述主按压表面部分相互作用的直线区段，所述主按压表面部分通过沿圆周方向半径连续减小的椭圆弧部而与所述主支撑表面部分相互作用，从而将所述锁定齿轮相对于所述凸轮的中心按压到所述锁定位置，并且如果处于所述锁定位置的所述锁定齿轮具有微小的位置误差，则尽管所述椭圆弧部与所述主支撑表面部分的接触点可能发生变化，但所述椭圆弧部也保持对所述主支撑表面部分的接触和支撑。

根据本发明的一个方面，所述椭圆弧部形成下述圆弧部的一部分：该圆弧部的旋转中心与所述凸轮的中心之间存在距离，并且当所述锁定齿轮处于所述锁定位置时所述椭圆弧部与所述主支撑表面部分接触从而相对于所述主支撑表面部分形成预定的压力角。

根据本发明的一个方面，所述第一引导表面和所述第二引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有凹口。

根据本发明的一个方面，所述第一引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有第一凹口，所述第一引导表面在从所述第一引导表面的外侧端部分延伸到所述第一凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面紧密地接触，并且在从所述第一引导表面的内侧端部分延伸到所述第一凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面具有微小的间隙，所述第二引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有第二凹口，所述第二引导表面在从所述第二引导表面的外侧端部分延伸到所述第二凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面具有微小的间隙，并且在从所述第二引导表面的内侧端部分延伸到所述第二凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面紧密地接触。

[有益效果]

根据如上文所述的本发明，锁定齿轮具有主支撑表面部分和辅助支撑表面部分并且凸轮相应地具有主按压表面部分和辅助按压表面部分，从而在主按压表面部分与主支撑表面部分的接触点处产生偏压支撑力。因此，即使在制造和组装过程中存在容许误差以及在使用过程中存在磨损时，也可以实现能可靠地保证锁定齿轮的锁定状态的结构。

在这种情况下，作为对锁定齿轮的辅助支撑表面部分(其是相对薄弱的部分)的预备措施，在引导块的引导锁定齿轮的第二侧表面的第二引导表面的外侧端部分处存在微小间隙，并且在引导块的引导锁定齿轮的第一侧表面的第一引导表面的内侧端部分处也存在相应的微小间隙。因此，引导块可通过第二引导表面吸收由于扇形齿轮的旋转冲击而产生的锁定齿轮的旋转力，这意味着引导块会发生塑性变形。因此，可以防止出现锁定齿轮向内退回使得扇形齿轮能够自由旋转的问题。

特别地，锁定齿轮的主支撑表面部分形成有直线部，并且凸轮的接触并按压主支撑表面部分的主按压表面部分形成有椭圆弧部。因此，即使锁定齿轮在其锁定位置处由于制造和组装过程中的容许误差、使用过程中的磨损等而存在位置误差，或者即使锁定齿轮由于受到冲击而被向内推动，椭圆弧部也能在椭圆弧部与主支撑表面部分之间的接触点发生变化的同时保持与主支撑表面部分的接触和按压状态。

另外，由于在引导块的第一引导表面和第二引导表面中存在凹口，由扇形齿轮的旋转冲击而产生的锁定齿轮的旋转力能够更有效地被包括第二引导部分的外侧端部分的区段所吸收。

附图说明

图1是用于车辆座椅的常规倾角调节器的主要部分的组装状态的平面图；

图2是根据本发明的示例性实施例的用于车辆座椅的倾角调节器的分解透视图；

图3是图2中的用于车辆座椅的倾角调节器的主要部分的组装状态的平面图；

图4是图3中的区域‘A’的放大视图；并且

图5是图3中的区域‘A’的放大视图，用以描述锁定齿轮与凸轮之间的配合过程。

具体实施方式

如图2所示，根据本发明的示例性实施例的用于车辆座椅的倾角调节器100包括：彼此可旋转地联接的保持件110和扇形齿轮120，被接纳在保持件110与扇形齿轮120之间的接纳空间中以在保持件110与扇形齿轮120之间运转的凸轮130和四个锁定齿轮140，向凸轮130提供旋转力以将锁定齿轮140锁定的弹簧150，以及在凸轮130旋转时用作将锁定齿轮140解锁的媒介的薄锁定盘160。

用于车辆座椅的倾角调节器100还包括盖环170，盖环170覆盖扇形齿轮120的外周并与保持件110焊接从而使扇形齿轮120相对于保持件110保持旋转联接。

保持件110具有两个接纳弹簧150的弹簧接纳部分111以及在与弹簧150不同的水平面接纳锁定齿轮140的四个引导块112。因此，首先将弹簧150接纳在弹簧接纳部分111中，然后将锁定齿轮140插入到引导块112之间从而形成位于弹簧150上方的层。将凸轮130接纳在四个锁定齿轮140的中心区域从而形成与锁定齿轮140在同一层的层。

两个弹簧150经由接纳在弹簧150内侧的辅助凸轮180弹性地按压凸轮130并使凸轮130旋转。

图3示出了如上文所述的保持件110中的接纳状态的平面图。

在本实施例中，四个引导块112相对于中心点O以预定间隔沿圆周方向对称地布置。锁定齿轮140沿圆周方向插在每两个相邻的引导块112之间从而沿径向可滑动地受到引导。为此，引导块112具有第一引导表面112a和第二引导表面112b，其中第一引导表面112a引导锁定齿轮140的第一侧表面141，而第二引导表面112b引导锁定齿轮140的与第一侧表面141相反侧的第二侧表面142。如图3中所示，在本实施例中，两个相邻的引导块112通过两个引导块112中的一个的第一引导表面112a以及两个引导块112中的另一个的第二引导表面112b来引导一个锁定齿轮140。

因此，锁定齿轮140可以在图3的锁定位置与解锁位置之间滑动，锁定位置是锁定齿轮140的外周面143的齿与扇形齿轮120的扇形边缘部分121的内周面121a的齿相配合的位置，而解锁位置是锁定齿轮140与扇形边缘部分121分离并向内退回的位置。

锁定齿轮140向锁定位置的滑动是通过位于内侧中心的凸轮130的径向按压实现的，而该径向按压是由凸轮130的顺时针旋转导致的。

特别地，在本实施例中，锁定齿轮140具有主支撑表面部分144和辅助支撑表面部分145，作为在锁定齿轮处于图3的锁定状态的情况下使凸轮130保持锁定状态的结构，其中主支撑表面部分144与第一侧表面141接续并向内突出，辅助支撑表面部分145在主支撑表面部分144的相反侧并且与第二侧表面142接续并向内突出。

与主支撑表面部分144和辅助支撑表面部分145相对应，凸轮130在其外周面上具有接触并向外按压主支撑表面部分144的主按压表面部分131以及接触并向外按压辅助支撑表面部分145的辅助按压表面部分132。

在这种情况下，按压主支撑表面部分144的主按压表面部分131向锁定齿轮140施加大部分(例如60％至90％)的支撑力，而按压辅助支撑表面部分145的辅助按压表面部分132施加其余的、小部分的支撑力。因此，使锁定齿轮140保持锁定状态主要通过主支撑表面部分144和按压主支撑表面部分144的主按压表面部分131来实现。

由于由主按压表面部分131施加这种偏压支撑力，因此即使锁定齿轮140的锁定位置存在误差，也能实现齿的成功配合而不会在锁定齿轮的外周面143与扇形齿轮的内周面121a之间产生空隙。

另外，如图4中所示，在引导块112的与锁定齿轮140接触并且可滑动地支撑锁定齿轮140的第一引导表面112a和第二引导表面112b中，右侧的第一引导表面112a在区段112a-1处紧密地支撑锁定齿轮140的第一侧表面141，其中区段112a-1包括第一引导表面112a的外侧端部分。然而，第一引导表面112a与锁定齿轮140的第一侧表面141在区段112a-2处具有微小的间隙C，其中区段112a-2包括第一引导表面112a的内侧端部分。

同时，位于相反侧的第二引导表面112b与锁定齿轮140的第二侧表面142在区段112b-1处具有微小的间隙C，其中区段112b-1包括第二引导表面112b的外侧端部分。然而，第二引导表面112b在区段112b-2处紧密地支撑锁定齿轮140的第二侧表面142，其中区段112b-2包括第二引导表面112b的内侧端部分。

由于引导块112的这种微小的间隙C，锁定齿轮140可以具有朝向第二引导表面112b的外侧区段112b-1向左稍微逆时针旋转的空间，并且可以具有朝向第一引导表面112a的内侧区段112a-2向右稍微逆时针旋转的空间。

当锁定齿轮140经由主支撑表面部分144接受来自凸轮13的偏压支撑力时，在运动中具有这种特性的锁定齿轮140由于该微小间隙C而可以具有运转空间，从而外周面143可以自然地与扇形齿轮120的内周面121a完全配合。

也就是说，锁定齿轮140的运转空间确保了完全的齿配合。

另一方面，假定扇形齿轮120的旋转冲击施加在锁定齿轮140上，由于凸轮130的主按压表面部分131可以施加足够的支撑力来稳定地支撑锁定齿轮140的主支撑表面部分144，因此在扇形齿轮120的顺时针旋转冲击的情况下不会出现问题。

然而，在扇形齿轮120的逆时针旋转冲击的情况下可能会出现问题，这是由于凸轮130的辅助按压表面部分132可能不能在辅助支撑表面部分145上施加足够的支撑力。

作为该问题的预备措施，优选的是锁定齿轮140通过第二侧表面142来传递旋转冲击从而使左侧的引导块112在锁定齿轮140由于扇形齿轮120的逆时针旋转冲击而向内(即，朝向中心)滑动之前吸收冲击并发生变形。

为了进一步产生这种行为，本实施例的第二引导表面112b在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段具有凹口114。因此，锁定齿轮140的逆时针旋转冲击难以得到凹口114的支撑，使得逆时针旋转冲击集中在容易发生变形的外侧区段112b-1上。

当然，当发生扇形齿轮120的逆时针旋转冲击时，同样由于上述的微小间隙C，锁定齿轮140向左朝向第二引导表面112b的外侧区段112b-1并且向右朝向第一引导表面112a的内侧区段112a-2稍微逆时针旋转。

因此，在接受旋转冲击的锁定齿轮140被向内(即，向中心)推动(滑动)之前，左侧的引导块112产生了变形。

锁定齿轮140的主支撑表面部分144和辅助支撑表面部分145形成为向内倾斜使得支撑表面的垂线A-A’和B-B’通过保持件110的中心区域(参见图3)。

特别地，如图4中所示，主支撑表面部分144具有与凸轮130的主按压表面部分131相互作用的直线区段D。

相应地，如图3中所示，凸轮130的主按压表面部分131形成下述圆弧部的一部分：该圆弧部的旋转中心O'与凸轮130的中心O之间存在距离。因此，主按压表面部分131形成为椭圆弧部，该椭圆弧部相对于凸轮130的中心O具有沿顺时针连续减小的半径。

根据主按压表面部分131的这种形状，即使锁定齿轮140在锁定状态下没有位于准确位置而是存在某种程度上的误差，即，在竖直方向上存在微小的位置误差，主按压表面部分131也可以保持对主支撑表面部分144的接触和支撑，其中主按压表面部分131与主支撑表面部分144的接触点可能发生变化。在这种情况下，接触点总是存在于主支撑表面部分144的直线区段D中。

当然，在锁定齿轮140的锁定位置使主按压表面部分131与主支撑表面部分144保持接触是通过朝顺时针对凸轮130进行按压的四个弹簧150(参见图2)实现的。

根据如上文所述的主按压表面部分131的椭圆弧部的构型，主按压表面部分131的支撑力F沿垂线B-B’施加在主支撑表面部分144上。因此，如图3中所示，支撑力F的施加方向相对于凸轮130的中心O形成预定角α，并且沿该方向施加的支撑力F相对于主支撑表面部分144形成压力角α。

这意味着，即使主按压表面部分131与主支撑表面部分144之间处于接触与支撑状态下，凸轮130也具有沿顺时针方向咬入主支撑表面部分144的咬入力，该力的大小为F×Sinα且对应于支撑力F的分力。即，即使锁定齿轮140在锁定状态下存在微小的位置变化，由于如上文所述的咬入力，主按压表面部分131也总是接触并按压主支撑表面部分144。

同样，如上文所述，如果处于锁定状态的锁定齿轮140具有微小的间隙C并且受到图4中主按压表面部分131产生的偏压支撑力，则随着锁定齿轮140旋转该微小间隙C的量而产生齿配合行为。同样，在这种情况下，由于存在压力角α，凸轮130如图5中所示的那样稍微旋转(130->130’)中以进一步咬入锁定齿轮140。

尽管已披露了根据本发明的示例性实施例的用于车辆座椅的倾角调节器100，但在不背离本发明的范围或要旨的情况下可进行各种修改、增添和置换。

因此，应将以上实施例视为用于描述本发明而不是限制本发明的一个实例。

Claims (6)

1.一种用于车辆座椅的倾角调节器，包括：保持件，其具有沿圆周方向以预定间隔布置的引导块；扇形齿轮，其在所述引导块的外侧可旋转地接触所述保持件并且所述扇形齿轮在内周面具有带齿的扇形边缘部分；锁定齿轮，其设置在相邻的引导块之间，以沿径向在所述锁定齿轮的外周面的齿同所述扇形边缘部分配合的锁定位置与所述锁定齿轮从所述扇形边缘部分退回的解锁位置之间滑动；以及凸轮，其布置在所述保持件的中心并且被操作旋转，以使得在所述锁定位置，所述凸轮按压所述锁定齿轮以保持所述锁定齿轮与所述扇形边缘部分的配合状态，

其中，

所述引导块具有第一引导表面和第二引导表面，所述第一引导表面引导所述锁定齿轮的第一侧表面，并且所述第二引导表面引导所述锁定齿轮的与所述第一侧表面相反的第二侧表面，

所述锁定齿轮具有主支撑表面部分和辅助支撑表面部分，所述主支撑表面部分与所述第一侧表面接续并向内突出，所述辅助支撑表面部分位于所述主支撑表面部分的相反侧并且与所述第二侧表面接续并向内突出，并且

所述凸轮具有主按压表面部分和辅助按压表面部分，如果所述锁定齿轮处于所述锁定位置，则所述主按压表面部分接触并向外按压所述主支撑表面部分并且所述辅助按压表面部分接触并向外按压所述辅助支撑表面部分。

2.根据权利要求1所述的用于车辆座椅的倾角调节器，其中，所述引导块的所述第一引导表面和所述第二引导表面分别可滑动地接触所述锁定齿轮的所述第一侧表面和所述第二侧表面，

所述第一引导表面在包括所述第一引导表面的外侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面紧密地接触，并且在包括所述第一引导表面的内侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面具有微小的间隙，并且

所述第二引导表面在包括所述第二引导表面的外侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面具有微小的间隙，并且在包括所述第二引导表面的内侧端部分的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面紧密地接触。

3.根据权利要求1或2所述的用于车辆座椅的倾角调节器，其中，所述锁定齿轮的所述主支撑表面部分和所述辅助支撑表面部分形成为向内倾斜，使得所述主支撑表面部分和所述辅助支撑表面的垂线通过所述保持件的中心区域，

所述主支撑表面部分具有与所述凸轮的所述主按压表面部分相互作用的直线区段，

所述主按压表面部分通过沿圆周方向半径连续减小的椭圆弧部而与所述主支撑表面部分相互作用，从而将所述锁定齿轮相对于所述凸轮的中心按压到所述锁定位置，并且

如果处于所述锁定位置的所述锁定齿轮具有微小的位置误差，则尽管所述椭圆弧部与所述主支撑表面部分的接触点可能发生变化，但所述椭圆弧部也保持对所述主支撑表面部分的接触和支撑。

4.根据权利要求3所述的用于车辆座椅的倾角调节器，其中，所述椭圆弧部形成下述圆弧部的一部分：该圆弧部的旋转中心与所述凸轮的中心之间存在距离，并且当所述锁定齿轮处于所述锁定位置时所述椭圆弧部与所述主支撑表面部分接触从而相对于所述主支撑表面部分形成预定的压力角。

5.根据权利要求1所述的用于车辆座椅的倾角调节器，其中，所述第一引导表面和所述第二引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有凹口。

6.根据权利要求2所述的用于车辆座椅的倾角调节器，其中，所述第一引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有第一凹口，

所述第一引导表面在从所述第一引导表面的外侧端部分延伸到所述第一凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面紧密地接触，并且在从所述第一引导表面的内侧端部分延伸到所述第一凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第一侧表面具有微小的间隙，

所述第二引导表面在除内侧端部分和外侧端部分以外的区段处具有第二凹口，

所述第二引导表面在从所述第二引导表面的外侧端部分延伸到所述第二凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面具有微小的间隙，并且在从所述第二引导表面的内侧端部分延伸到所述第二凹口的区段处与所述锁定齿轮的所述第二侧表面紧密地接触。