CN107364370A - 一种汽车座椅连续调角器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节座椅靠背角度的汽车座椅连续调角器，属于汽车座椅中的一个安全部件。本发明包括内齿板、外齿板、轴套、包圈和驱动件，还设置有一间隙消除机构，包括楔形块、偏心轮、弹簧，该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙；在偏心轮上开有偏心轮窗口，两楔形块的一端分别开有楔形块缺口，该楔形块缺口与偏心轮窗口相通，楔形块相适配地设置在偏心轮上，弹簧上两支脚通过偏心轮窗口固定在楔形块缺口内；当驱动楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动，从而减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性并消除间隙。本发明能提高调角器承载强度以及间隙消除补偿，人体驾乘更舒适，且尺寸小，重量轻，寿命长。

Description

一种汽车座椅连续调角器

技术领域

本发明涉及一种汽车座椅连续调角器，它是实现汽车座椅靠背角度调节的装置，属于汽车座椅中的一个安全部件。

背景技术

汽车座椅连续调角器是一种安装在汽车座椅上、实现汽车座椅靠背角度连续无间断调节的部件。

目前市场上推出的汽车座椅连续调角器主要采用一齿差行星齿轮传动原理，主要有两种结构，第一种结构如CN2012101407425公开的“一种一齿差行星齿轮内啮合的汽车座椅调角器”的发明专利申请，它是通过弹簧对两楔形块涨紧消除径向间隙，其主要特征是：两楔形块位于轴套以及翻孔凸台所形成的的型腔内，其中楔形块一侧与轴套接触，另一侧与翻孔凸台接触；座椅靠背、坐垫分别与调角器内齿板、外齿板两凸台连接。受限于调角器设计结构，其使用时存在以下缺点：1、调角器强度有限。2、调角器换向调节时存在迟滞。3、调角器耐用性一般，易磨损导致间隙消除不彻底。4、密封性较差。

另一种结构如CN2009101588607公开的一种“座椅调角器及其具有该调角器的座椅”的发明专利，它是通过弹簧对一楔形块、一偏心轮涨紧消除径向间隙，其主要特征是：一偏心轮和一楔形块位于轴套以及内齿板的翻孔凸台所形成的型腔内，楔形块置于凸轮上方，形成上下两层；其中偏心轮、楔形块一侧分别独立与轴套接触，另一侧分别独立与内齿板的翻孔凸台接触，其楔形块置于凸轮上方，形成上下两层结构，轴向贴合较紧密。调角器由于采用了整体凸轮（偏心轮）和单楔形块消除间隙，静强度较高。但它在使用时还是存在上述CN2012101407425中所说的第二点和第三点不足。同时还存在以下缺点：由于采用的非对称设计，当座椅靠背上施加一定载荷时，导致驱动件分别驱动凸轮和楔形块时（即正转与反转时）的力矩差别较大，调节不平顺，舒适性较差，且调角器需要焊接四个连接块与坐垫连接，导致工艺复杂，可靠性降低，重量较重。

CN2014103144739公开了一种“用于汽车座椅的电动调角器”的发明专利申请，其特征是齿板为差动行星齿轮传动结构，锁止装置包括驱动器、扭簧、自润滑轴套和两锁块，活动齿壳的环形凹槽内沿周向间隔设有多组齿牙组，齿板的厚度大于固定齿壳的内齿圈的厚度，且齿板同时与活动齿壳的多组齿牙组相啮合。该电动调角器间隙消除机构与CN2012101407425中所描述的间隙消除机构大致类似，且同样存在第一、第二、第三点不足；同时，由于活动齿壳需有一组齿牙与齿板啮合，因此活动齿壳必然有一圈直径足够大的齿外缘，相应地外圈和固定齿壳的外径需与之相适应，导致增大了调角器的外径和重量。

以上三种结构均无法满足轻量化需求。

CN201610359138X公开了“一种车用电动调角器”的发明专利申请，它包括固定齿盘、衬圈、活动齿盘、滑块、弹簧和包圈，滑块还是由两块对称的楔形块组成单层结构，活动齿盘的外圈直接就是齿形，内圆拉成筒形结构，使调角器的外形尺寸和重量降低，这是以上调角器所不具备的；尽管该调角器可以直接与汽车座椅靠背焊接，但它还是存在上述CN2012101407425中所说的第一、第二、第三点不足。

还有其它一些汽车座椅调角器申请了发明或实用新型专利，由于它们的发明目的以及所要解决的技术问题不同，为此导致它们的技术方案包括结构和方法的不同，且它们也不能简单地组合使用，否则会导致结构设计更复杂，或者不能实施，或者使用寿命更短等等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计更合理的汽车座椅连续调角器，它在小型化、轻量化的前提下，可以更好地消除间隙和减小驱动换向调节迟滞，而且还可以达到较好的轴向压紧密封效果和在换向调节时能防止调角器产生撞击异响。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该汽车座椅连续调角器包括内齿板、外齿板、轴套、包圈和驱动件，其特征在于：还设置有一间隙消除机构，它包括楔形块、偏心轮、弹簧，该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙。

所述偏心轮由高、低两台阶构成，高台阶的两端设置有连成一体的限位端，低台阶上设置有与偏心轮相适配的楔形块，两楔形块位于高台阶的两限位端之间。

所述偏心轮为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口，在所述两楔形块的一端分别开有楔形块缺口，该楔形块缺口与所述的偏心轮窗口相通，所述弹簧上两支脚通过偏心轮窗口安装在楔形块缺口内。

所述两楔形块、偏心轮的端面分别与内齿板内圆底面接触，所述两楔形块的外侧弧面分别与轴套内圆接触，而内侧弧面则分别与偏心轮的中弧面接触；所述偏心轮的内弧面与内齿板的凸台外圆面接触，偏心轮的外弧面与轴套内圆之间间隙配合。

两楔形块的楔形块下端面分别与驱动件的驱动件凸台端面相邻。

当驱动其中一个楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动，从而减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性并消除调角器的径向间隙。

进一步地，当本发明所述的偏心轮处于上层，形成固定凸轮，其与轴套的接触面积大，能提高调角器的承载强度以及轴套磨损情况下的间隙消除补偿；下层由楔形块组成活动凸轮，起到正常工作情况下的间隙消除作用，此时偏心轮与楔形块在轴向存在空间，能保证楔形块转动的灵活性。

进一步地，当本发明所述的偏心轮处于下层，上层由楔形块组成活动凸轮，此时偏心轮与楔形块贴合，同样能提高调角器的承载强度并消除间隙。

进一步地，本发明还设置有轴向密封结构，它包括垫片、密封环和垫圈，所述垫片套在外齿板的筒形凸台上，并位于外齿板与包圈之间使之密封；密封环与轴套接触，用于驱动件与轴套间的密封；垫圈与内齿板接触，用于驱动件与内齿板间的密封。

进一步地，本发明还设置有防撞击异响结构，它在所述驱动件的端部安装有弹性件，该弹性件凸出驱动件的端面，运动过程中弹性件与楔形块先接触，驱动件端面随之接触，起到换向调节时的缓冲降噪作用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、主体结构主要采用上下两层、双凸轮消除间隙结构，其中整体凸轮中：偏心轮可以处于上层，其与轴套的接触面积大，能提高调角器承载强度，以及零件磨损情况下的间隙消除补偿；下层凸轮为活动凸轮由两楔形块组成，位于偏心轮下方，起到正常工作情况下的间隙消除作用；由于偏心轮将两楔形块罩在下方形成封闭空间，调角器受到载荷情况下两楔形块的整体姿态能得到保证；同时，由于两楔形块与偏心轮间特殊的弧面接触，当驱动楔形块时，楔形块与偏心轮间产生摩擦，能提供一定的力驱动偏心轮转动，从而有效减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性以及间隙消除效果；所以，座椅调角器能承受较高的强度载荷，满足当前整车更高的碰撞强度要求，并能消除座椅采用电机驱动的连续调角器换向调节时存在的迟滞感，人体驾乘更舒适；同时，座椅调角器的耐用性得到提高，内部间隙消除机构零件不易磨损，不会出现松旷异响等情况。

2、楔形块与偏心轮的接触面采用对称设计，而且两楔形块与内齿板凸台外圆面不接触；同时，本发明可以只驱动两楔形块，也可以只驱动偏心轮，且存在摩擦驱动，故可有效减小驱动迟滞并消除调角器的径向间隙。

3、外齿板采用筒型结构，使间隙消除机构及其驱动组件位于筒型结构内，座椅调角器外形尺寸小，重量轻，能满足轻量化的要求。

4、采用轴向压紧密封设计，使座椅调角器的密封性更好，在进行表面电泳处理时，漆液不易进入内部，不会影响调角器的正常功能。

总之，本发明结构设计新颖且更加合理、具有间隙小、调节舒适、可靠性高、强度高，小型化、轻量化等一系列优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意展开图。

图2为图1另一个方向的结构示意图。

图3为图1组合后的结构示意剖视图。

图4为图3中A-A的剖视结构示意图。

图5为本发明中偏心轮位于楔形块上面的结构示意图。

图6为本发明中偏心轮位于楔形块下面的结构示意图。

图7为本发明中间隙消除机构的结构示意主视图。

图8为图7的结构示意后视图。

图9为图8的结构示意侧视图。

图10为图8的结构示意俯视图。

图11为本发明中楔形块与内齿板圆心存在中心升角的结构示意图。

图12为图3中A处的放大结构示意图。

图13为图4中B处的放大结构示意图。

图14为本发明中驱动件的立体结构示意图。

图中：1内齿板，2外齿板，3轴套，4、5楔形块，6偏心轮，7弹簧，8垫片，9包圈，10密封环，11驱动件，12垫圈，13弹簧卡，14轴套中空内部空间，15间隙消除机构，16轴向空间，17、18弹性件，101内齿板凸台外圆面，102内齿板内圆底面，21外齿板筒形凸台，31轴套内圆，41、51楔形块上表面，4a、5a楔形块缺口，4b、5b楔形块外侧弧面，4c、5c楔形块内侧弧面，4d、5d楔形块下端面，6a偏心轮窗口，6b偏心轮外弧面，6c偏心轮中弧面，6d偏心轮内弧面，6e、6g偏心轮上限位面，6f、6h偏心轮端面，61低台阶，62高台阶，621、622限位端，623高台阶上表面，11a驱动件凸台，11b、11c驱动件凸台端面，11d驱动件平面。

具体实施方式

参见图1—图14，本发明主要包括内齿板1、外齿板2、轴套3、楔形块4、5、偏心轮6、弹簧7、垫片8、包圈9、密封环10、驱动件11、垫圈12和弹性件17、18；使用时，内齿板1与座椅靠背固联，外齿板2与座椅坐垫固联，并通过电机或者手轮驱动转臂进行汽车座椅靠背角度的调节。

在本实施例中，外齿板2、内齿板1、轴套3通过Y向安装界定出轴套中空内部空间14，其中外齿板2与内齿板1啮合；外齿板2采用筒型结构，即外齿板2的外圈直接设计为齿形，内圆拉成筒型结构，使调角器的外形尺寸小，重量轻。

垫片8套装在外齿板筒形凸台21上，且位于外齿板2与包圈9之间，包圈9与内齿板1固联。

轴套3置于内齿板内圆底面102上，主要起到润滑作用。

弹簧7上两支脚通过偏心轮6上的偏心轮窗口6a分别安装在楔形块4、楔形块5的楔形块缺口4a、楔形块缺口5a内；弹簧7位于驱动件11与偏心轮6的轴套中空内部空间14内。

密封环10与轴套3接触。

驱动件11的驱动件平面11d与密封环10接触，驱动件凸台11a置于轴套中空内部空间14。

垫圈12与内齿板1接触。

弹簧卡13与垫圈12接触、与驱动件11卡接并产生轴向压紧。

在径向，间隙消除机构15包括：楔形块4、楔形块5、偏心轮6、弹簧7。

楔形块4、楔形块5、偏心轮6的端面分别与内齿板内圆底面102接触；楔形块外侧弧面4b、5b分别与轴套内圆31接触，而楔形块内侧弧面4c、5c则分别与偏心轮中弧面6c接触；偏心轮内弧面6d与内齿板凸台外圆面101接触，偏心轮外弧面6b与轴套内圆31之间间隙配合。

楔形块4、5的楔形块下端面4d、5d分别与驱动件11的驱动件凸台端面11c、11b相邻。

间隙消除机构15安装于上述轴套中空内部空间14，该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙。参见图5，当偏心轮6处于上层时，形成固定凸轮，其与轴套3的接触面积大，能提高调角器的承载强度以及轴套3磨损情况下的间隙消除补偿；下层凸轮为活动凸轮，由楔形块4、楔形块5组成，起到正常工作情况下的间隙消除作用，此时，偏心轮6与楔形块4、楔形块5在轴向存在轴向空间16，能保证楔形块转动的灵活性。

而当偏心轮6位于楔形块4、楔形块5下面时，参见图6，也就是说，当偏心轮6处于下层时，上层由楔形块4、楔形块5组成活动凸轮，此时偏心轮6与楔形块4、楔形块5贴合，同样能提高调角器的承载强度以及轴套3磨损情况下的间隙消除补偿。

间隙消除机构15运动时，楔形块4、5在弹簧7涨紧力的作用下与偏心轮6的弧面紧密接触，当驱动件凸台11a驱动楔形块下端面5d时，楔形块内侧弧面5c与偏心轮中弧面6c间产生摩擦力驱动偏心轮6转动，与此同时，弹簧7产生的涨紧力驱动楔形块4与偏心轮6沿弧面接触进一步贴紧，从而间隙消除机构15完成了整体旋转，进而实现了角度调节功能。反之，驱动件凸台11a驱动楔形块下端面4d也同样成立。

上述情况下，当调角器受到较大载荷时：楔形块内侧弧面5c与偏心轮中弧面6c间产生摩擦力不足以驱动偏心轮6转动时，楔形块5与偏心轮6产生弧面滑移，弹簧7进一步预压产生较大涨紧力，直至楔形块下端面4d与偏心轮上限位面6g接触，此时偏心轮6在较大驱动力作用下，间隙消除机构15完成了整体旋转，进而实现了角度调节功能。反之，驱动件凸台11a驱动楔形块下端面4d也同样成立。

本发明的装配如下：轴套3安装在外齿板2内紧配合，外齿板2安装在齿板1内并与其啮合，轴套内圆31与内齿板凸台外圆面101之间会形成一轴套中空内部空间14，楔形块4、5、偏心轮6均安装在该轴套中空内部空间14内，弹簧7的两端穿过偏心轮6装在楔形块4、5的楔形块缺口4a、5a内；密封环10装在偏心轮6外，驱动件11穿过中心孔，其一边用弹簧卡13固定，垫圈12放在弹簧卡13与内齿板1之间，并套在驱动件11外；包圈9将内齿板1、外齿板2包衬，中间用垫片8密封。

运动时，本发明以顺时针运动为例说明如下：驱动件11带动楔形块4，楔形块4压缩弹簧7，同时利用摩擦带动偏心轮6，楔形块5在弹簧7的作用下一起转动，同时外齿板2绕内齿板1啮合转动实现角度的调节。

参见图7—图10，偏心轮6由高、低两台阶构成，高台阶62的两端分别设置有连成一体的限位端621、622，低台阶61上设置有与偏心轮6相适配的楔形块4和楔形块5，楔形块4、楔形块5位于高台阶62的限位端621、622之间。

偏心轮6为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口6a，在楔形块4、楔形块5的一端分别开有楔形块缺口4a、5a，该楔形块缺口4a、5a与所述的偏心轮窗口6a相通，弹簧7上两支脚通过该偏心轮窗口6a安装在楔形块缺口4a、5a内。

楔形块4、5的楔形块上表面41、51与偏心轮6的高台阶上表面623基本平齐，偏心轮外弧面6b与楔形块外侧弧面4b、5b基本平齐，这里所说的“基本”是指设计和制造过程中允许存在的误差。

参见图7和图11，这是本发明消除间隙及提高强度的结构原理示意图，即楔形块内圆中心与内齿板圆心存在中心升角的结构示意图。

以楔形块4、5位于偏心轮6的下层加以说明。

楔形块4、5在弹簧7的作用下左右运动张开时，楔形块外侧弧面4b、5b与轴套内圆31接触，楔形块内侧弧面4c、5c与偏心轮中弧面6c接触，由于楔形块内圆中心是不过内齿板圆心中心的，即两者之间存在中心升角α。当受到外力时，楔形块4、5与偏心轮中弧面6c将贴合得更加紧密并产生摩擦自锁，也即受力时楔形块4、5能够快速地与偏心轮中弧面6c接触并胀紧，从而有效消除了调角器的径向间隙。

同理，由于存在中心升角α，驱动楔形块4、5时会存在摩擦，更有利于偏心轮6转动，从而提高了操作的灵活性，减少了迟滞。

当调角器受到较大外力时，由于偏心轮外圆承载面积较大，将楔形块4、5牢固的罩于下方/下面，有效提高间隙消除机构15的整体承载强度，减少了楔形块4、5断裂的风险，从而使整个调角器的强度得到有效提升。

参见图1—图3、以及图12，本发明设置有轴向密封结构，它包括垫片8、密封环10和垫圈12，垫片8套在外齿板筒形凸台21上，并位于外齿板2与包圈9之间使之密封；密封环10与轴套3接触，用于驱动件11与轴套3间的密封；垫圈12与内齿板1接触，用于驱动件11与内齿板1间的密封。由此，当进行表面电泳处理时，漆液就不易进入内部，对内部功能不会造成影响，也不会导致调角器失效。

参见图1—图4、以及图13-图14，本发明设置有换向调节时的防撞击异响结构，它在驱动件11的端部分别安装有弹性件17、18，该弹性件17、18凸出驱动件11的驱动件凸台端面11b、11c；运动过程中，弹性件17、18与楔形块5、4先接触，驱动件凸台端面11b、11c随之接触，起到了缓冲降噪作用；其中的弹性件17、18可以是塑料、橡胶等。

此外，需要说明的是，为方便理解，本申请文件中相互对称的零件或部位采用相同的名称，但用不同的标号加以区别。

通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明；而且，本发明零部件所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车座椅连续调角器，包括内齿板、外齿板、轴套、包圈和驱动件，外齿板的外圈设计为齿形结构，内圆设计成筒型结构，其特征在于：还设置有

一间隙消除机构，它安装在所述的轴套中，包括楔形块（4）、（5）、偏心轮（6）、弹簧（7），该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙；

所述偏心轮（6）由高、低两台阶构成，高台阶（62）的两端设置有连成一体的限位端，低台阶（61）上设置有与偏心轮（6）相适配的楔形块（4）、（5），两楔形块位于高台阶（62）的两限位端之间；

所述偏心轮（6）为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口（6a），在所述楔形块（4）、（5）的一端分别开有楔形块缺口（4a）、（5a），该楔形块缺口（4a）、（5a）与所述的偏心轮窗口（6a）相通，所述弹簧（7）上两支脚通过偏心轮窗口（6a）安装在楔形块缺口（4a）、（5a）内；

所述楔形块（4）、（5）、偏心轮（6）的端面分别与内齿板内圆底面（102）接触；

所述的楔形块外侧弧面（4b）、（5b）分别与轴套内圆（31）接触，而楔形块内侧弧面（4c）、（5c）则分别与偏心轮中弧面（6c）接触；

所述的偏心轮内弧面（6d）与内齿板凸台外圆面（101）接触，偏心轮外弧面（6b）与轴套内圆（31）之间间隙配合；

楔形块(4)、(5)的楔形块下端面(4d)、(5d)分别与驱动件(11)的驱动件凸台端面(11c)、(11b)相邻；

当驱动其中一个楔形块时，该楔形块与偏心轮（6）之间产生摩擦，使偏心轮（6）转动，从而减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性并消除间隙。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器，其特征在于：所述的偏心轮（6）处于上层，形成固定凸轮，其与轴套（3）的接触面积大，能提高调角器的承载强度以及轴套（3）磨损情况下的间隙消除补偿；下层由楔形块（4）、（5）组成活动凸轮，起到正常工作情况下的间隙消除作用，偏心轮（6）与楔形块（4）、（5）在轴向存在空间（16），能保证楔形块转动的灵活性。

3.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器，其特征在于：所述的偏心轮（6）处于下层，上层由楔形块（4）、（5）组成活动凸轮，偏心轮（6）与楔形块（4）、（5）贴合，同样能提高调角器的承载强度并消除间隙。

4.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器，其特征在于：还设置有轴向密封结构，它包括垫片（8）、密封环（10）和垫圈（12），所述的垫片（8）套在外齿板筒形凸台（21）上，并位于外齿板（2）与包圈（9）之间使之密封；密封环（10）与轴套（3）接触，用于驱动件（11）与轴套（3）间的密封；垫圈（12）与内齿板（1）接触，用于驱动件（11）与内齿板（1）间的密封。

5.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器，其特征在于：还设置有防撞击异响结构，它在所述驱动件（11）的端部分别安装有弹性件（17）、（18），该弹性件（17）、（18）凸出驱动件（11）的凸台端面，运动过程中弹性件与楔形块先接触，驱动件（11）端面随之接触，起到换向调节时的缓冲降噪作用。