CN107364371A - 汽车座椅连续调角器的间隙消除装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车座椅连续调角器的间隙消除装置和方法，其间隙消除机构采用上下两层、双凸轮消除间隙，偏心轮处于一层，两楔形块处于另一层，组成活动凸轮；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两个楔形块，两楔形块位于高台阶的两限位端之间；偏心轮为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口，在两楔形块的一端分别开有楔形块缺口，两个楔形块缺口与偏心轮窗口相通，弹簧上两支脚通过偏心轮窗口安装在两楔形块缺口内；当驱动间隙消除机构中的一个楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动，从而减小驱动迟滞并消除间隙，该设计合理可靠，使用舒适。

Description

汽车座椅连续调角器的间隙消除装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种实现汽车座椅靠背角度调节的装置，特别是一种汽车座椅连续调角器的间隙消除装置和方法，所述间隙消除装置属于汽车座椅调角器中的一个部件。

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，主要有以下两种结构：

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。其使用时存在以下缺点：1、调角器换向调节时存在迟滞感，特别是采用电机驱动的连续调角器，座椅靠背从一个方向向反方向调节时，出现靠背调节反应不灵敏、调节延时的情况，人体会感受到靠背调节的空档期，影响人体驾乘感受。2、上述调角器耐用性不够，在旋转摩擦过程中，由于调角器中的楔形块承载面积有限，当尺寸上发生细微变化时，楔形块所能适应消除间隙的空间姿态有限，会导致调角器间隙消除不完全，随之带来座椅异响、抖动等系列问题。

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，使用时的舒适性较差。

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的间隙消除装置，它可以使调角器在使用过程中更好地消除间隙并减小驱动/换向的调节迟滞。

本发明的另一个目的在于提供一种汽车座椅连续调角器的间隙消除方法，该方法能确保调角器在使用了间隙消除装置后可以减小驱动迟滞并消除间隙。

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的间隙消除装置，包括带有两弹簧支脚的弹簧，其特征在于：还设置有偏心轮和两个楔形块，它们与所述的弹簧一起构成间隙消除机构；所述的间隙消除机构采用上下两层、双凸轮消除间隙，偏心轮处于一层，作为固定凸轮，两楔形块处于另一层，组成活动凸轮。

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两个楔形块，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，偏心轮以该偏心轮窗口为中心对称设计，所述两楔形块为对称结构且在其一端分别开有楔形块缺口，两个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两楔形块缺口内。

所述的两楔形块内侧弧面分别与偏心轮中弧面接触。

进一步地，本发明所述的间隙消除机构在使用时，偏心轮和两楔形块的端面分别与调角器的内齿板内圆底面接触，楔形块外侧弧面分别与调角器的轴套内圆接触，偏心轮内弧面与调角器的内齿板凸台外圆面接触，偏心轮外弧面与轴套内圆之间间隙配合，两楔形块下端面分别与调角器的驱动件凸台端面相邻。

进一步地，本发明所述两楔形块的上表面与偏心轮的高台阶上表面基本平齐。

进一步地，本发明所述的偏心轮外弧面与楔形块外侧弧面基本平齐。

本发明所述的汽车座椅连续调角器的间隙消除方法，其特征在于：当驱动间隙消除机构中的一个楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动，从而减小驱动迟滞并消除间隙，具体地：

当所述的间隙消除机构运动时，两楔形块在弹簧涨紧力的作用下与偏心轮中弧面紧密接触。

当调角器受到外力时，即驱动其中一楔形块下端面时，该楔形块内侧弧面与偏心轮中弧面间产生摩擦力驱动偏心轮转动，此时弹簧产生的涨紧力驱动另一楔形块沿偏心轮中弧面进一步贴紧并产生摩擦自锁，从而间隙消除机构完成整体旋转，进而实现了调角器的角度调节。反之，驱动另一楔形块下端面也同样成立。

当调角器受到更大的外力时，即驱动其中一楔形块下端面时，该楔形块内侧弧面与偏心轮中弧面间所产生的摩擦力不足以驱动偏心轮转动，此时该楔形块与偏心轮产生弧面滑移，弹簧进一步预压产生更大的涨紧力，直至另一楔形块下端面与和其相匹配的偏心轮上限位面接触，此时偏心轮在更大的驱动力作用下，间隙消除机构完成整体旋转，进而实现了调角器的角度调节。反之，驱动另一楔形块下端面也同样成立。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：由于设计有间隙消除机构，其结构设计合理、可靠，该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙结构，其中：偏心轮可以处于上层，其与调角器轴套的接触面积大，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。

总之，本发明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。

将本发明安装在汽车座椅连续调角器中，可使整个调角器的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为本发明间隙消除机构的立体结构展开示意图。

图2为图1中另一个方向的结构示意图。

图3为图1组合后的结构示意主视图。

图4为图3的结构示意后视图。

图5为图4的结构示意侧视图。

图6为图4的结构示意俯视图。

图7为本发明与汽车座椅连续调角器配合时的结构示意展开图。

图8为本发明中偏心轮位于楔形块上面时调角器的结构示意图。

图9为图8中偏心轮位于楔形块下面时调角器的结构示意图。

图中：1、2楔形块，3偏心轮，4弹簧，15间隙消除机构，1a、2a楔形块缺口，1b、2b楔形块外侧弧面，1c、2c楔形块内侧弧面，1d、2d楔形块下端面，3a偏心轮窗口，3b偏心轮外弧面，3c偏心轮中弧面，3d偏心轮内弧面，3e、3g偏心轮上限位面，3f、3h偏心轮端面，11、21楔形块上表面，31低台阶，32高台阶，321、322限位端，323高台阶上表面，41弹簧支脚；5内齿板，6外齿板，7轴套，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，16轴向空间，501内齿板凸台外圆面，502内齿板内圆底面，61外齿板筒形凸台，71轴套内圆，11a驱动件凸台，11b驱动件凸台端面。

具体实施方式

参见图1—图6，本实施例中所描述的内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明；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。

本发明由楔形块1、楔形块2、偏心轮3、弹簧4一起构成间隙消除机构15，该间隙消除机构15采用上下两层、双凸轮消除间隙，偏心轮3处于一层，作为固定凸轮，楔形块1、2处于另一层，组成活动凸轮。

偏心轮3由高、低两台阶构成，高台阶32的两端分别设置有连成一体的限位端321、322，低台阶31上设置有与偏心轮3相适配的楔形块1和楔形块2，楔形块1、2位于高台阶32的限位端321、322之间。

偏心轮3为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口3a，在楔形块1、楔形块2的一端分别开有楔形块缺口1a、2a，该楔形块缺口1a、2a与所述的偏心轮窗口3a相通，弹簧4上的两弹簧支脚41通过该偏心轮窗口3a分别安装在楔形块缺口1a、2a内。

楔形块1、2的楔形块上表面11、21与偏心轮3的高台阶上表面323基本平齐，偏心轮外弧面3b与楔形块外侧弧面1b、2b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。

当驱动间隙消除机构15中的一个楔形块时，该楔形块与偏心轮3之间产生摩擦，使偏心轮3转动，从而减小驱动迟滞并消除间隙，具体地：

当间隙消除机构15运动时，楔形块1、2在弹簧4涨紧力的作用下与偏心轮中弧面3c紧密接触。

当调角器受到外力时，即驱动其中一楔形块下端面时，如驱动楔形块下端面2d时，楔形块内侧弧面2c与偏心轮中弧面3c间产生摩擦力驱动偏心轮3转动，此时弹簧4产生的涨紧力驱动楔形块1沿偏心轮中弧面3c进一步贴紧并产生摩擦自锁，从而间隙消除机构15完成整体旋转，进而实现了调角器连续无间断的角度调节。反之，驱动楔形块下端面1d也同样成立。

当调角器受到更大/较大的外力时，即驱动其中一楔形块下端面时，如驱动楔形块下端面2d时，楔形块内侧弧面2c与偏心轮中弧面3c间所产生的摩擦力不足以驱动偏心轮3转动，此时楔形块2与偏心轮3产生弧面滑移，弹簧4进一步预压产生更大的涨紧力，直至楔形块下端面1d与偏心轮上限位面3g接触，此时偏心轮3在更大/较大的驱动力作用下，间隙消除机构15完成整体旋转，进而实现了调角器连续无间断的角度调节。反之，驱动楔形块下端面1d也同样成立。

参见图7—图9，当本发明安装到汽车座椅连续调角器中时，齿板6、内齿板5、轴套7通过Y向安装界定出轴套中空内部空间14，其中外齿板6与内齿板5啮合；垫片8套装在外齿板筒形凸台61上，且位于外齿板6与包圈9之间，包圈9与内齿板5固联；轴套7置于内齿板内圆底面502上；弹簧4位于驱动件11与偏心轮3的轴套中空内部空间14内；密封环10与轴套7接触；驱动件11的驱动件平面与密封环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5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。

本发明间隙消除机构15安装于上述轴套中空内部空间14。

参见图1—图9，间隙消除机构15在使用时，楔形块1、2、偏心轮3的端面分别与调角器的内齿板内圆底面502接触，楔形块外侧弧面1b、2b分别与调角器的轴套内圆71接触，偏心轮内弧面3d与调角器的内齿板凸台外圆面501接触，偏心轮外弧面3b与轴套内圆71之间间隙配合，楔形块下端面1d与调角器的驱动件凸台端面11b相邻，楔形块下端面2d也与其对应的驱动件凸台端面相邻。

楔形块1、2的楔形块端面1d、2d分别与驱动件11的驱动件凸台端面11c、11b相邻。

当偏心轮3处于上层时，形成固定凸轮，其与轴套7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1、楔形块2组成，起到正常工作情况下的间隙消除作用，此时，偏心轮3与楔形块1、楔形块2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3位于楔形块1、楔形块2下面时，也就是说，当偏心轮3处于下层时，上层由楔形块1、楔形块2组成活动凸轮，此时偏心轮3与楔形块1、楔形块2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1、2在弹簧4涨紧力的作用下与偏心轮3的弧面紧密接触，当驱动件凸台11a驱动楔形块下端面2d时，楔形块内侧弧面2c与偏心轮中弧面3c间产生摩擦力驱动偏心轮3转动，与此同时，弹簧4产生的涨紧力驱动楔形块1与偏心轮3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1d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2c与偏心轮中弧面3c间产生摩擦力不足以驱动偏心轮3转动时，楔形块2与偏心轮3产生弧面滑移，弹簧4进一步预压产生较大涨紧力，直至楔形块下端面1d与偏心轮上限位面3g接触，此时偏心轮3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1d也同样成立。

总之，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。当受到外力时，楔形块1、2与偏心轮中弧面3c将贴合得更加紧密并产生摩擦自锁，也即受力时楔形块1、2能够快速地与偏心轮中弧面3c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，驱动楔形块1、2时会存在摩擦，更有利于偏心轮3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1、2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1、2断裂的风险，从而使整个调角器的强度得到有效提升。

通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

本发明零部件所取的名称可以不同，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的间隙消除装置，包括带有两弹簧支脚的弹簧，其特征在于：

还设置有楔形块（1）、（2）、偏心轮（3），它们与所述的弹簧一起构成间隙消除机构（15）；

所述的间隙消除机构（15）采用上下两层、双凸轮消除间隙，偏心轮（3）处于一层，作为固定凸轮，楔形块（1）、（2）处于另一层，组成活动凸轮；

所述偏心轮（3）由高、低两台阶构成，高台阶（32）的两端设置有连成一体的限位端，低台阶（31）上设置有与偏心轮（3）相适配的楔形块（1）、（2），两楔形块位于高台阶（32）的两限位端之间；

所述偏心轮（3）为一偏心半环形，在半环形上开有偏心轮窗口（3a），在所述楔形块（1）、（2）的一端分别开有楔形块缺口（1a）、（2a），该楔形块缺口（1a）、（2a）与所述的偏心轮窗口（3a）相通，所述弹簧（4）上两支脚通过偏心轮窗口（3a）安装在楔形块缺口（1a）、（2a）内；

所述的楔形块内侧弧面（1c）、（2c）分别与偏心轮中弧面（3c）接触。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器的间隙消除装置，其特征在于：所述的间隙消除机构（15）在使用时，楔形块（1）、（2）、偏心轮（3）的端面分别与调角器的内齿板内圆底面接触，楔形块外侧弧面（1b）、（2b）分别与调角器的轴套内圆接触，偏心轮内弧面（3d）与调角器的内齿板凸台外圆面接触，偏心轮外弧面（3b）与轴套内圆之间间隙配合，两楔形块下端面分别与调角器的驱动件凸台端面相邻。

3.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器的间隙消除装置，其特征在于：所述楔形块（1）、（2）的上表面与偏心轮（3）的高台阶上表面（32）平齐。

4.根据权利要求1所述的汽车座椅连续调角器的间隙消除装置，其特征在于：所述的偏心轮外弧面（3b）与楔形块外侧弧面（1b）、（2b）平齐。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的汽车座椅连续调角器的间隙消除方法，其特征在于：

当驱动间隙消除机构中的一个楔形块时，该楔形块与偏心轮（3）之间产生摩擦，使偏心轮（3）转动，从而减小驱动迟滞并消除间隙，具体地：

当所述的间隙消除机构（15）运动时，楔形块（1）、（2）在弹簧（4）涨紧力的作用下与偏心轮中弧面（3c）紧密接触；

当调角器受到外力时，楔形块内侧弧面（2c）或楔形块内侧弧面（1c）与偏心轮中弧面（3c）间产生摩擦力驱动偏心轮（3）转动，此时弹簧（4）产生的涨紧力驱动楔形块（1）或楔形块（2）沿偏心轮中弧面（3c）进一步贴紧并产生摩擦自锁，从而间隙消除机构（15）完成整体旋转，进而实现了调角器的角度调节；

当调角器受到更大的外力时，楔形块内侧弧面（2c）或楔形块内侧弧面（1c）与偏心轮中弧面（3c）间所产生的摩擦力不足以驱动偏心轮（3）转动，此时楔形块（2）或楔形块（1）与偏心轮（3）产生弧面滑移，弹簧（4）进一步预压产生更大的涨紧力，直至楔形块下端面（1d）或楔形块下端面（2d）与偏心轮上限位面（3g）或偏心轮上限位面（3e）接触，此时偏心轮（3）在更大的驱动力作用下，间隙消除机构（15）完成整体旋转，进而实现了调角器的角度调节。