CN107472089A - 一种单电机驱动的解锁翻折机构及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种单电机驱动的解锁翻折机构及应用，该单电机驱动的解锁翻折机构包括驱动电机和解锁翻折机构，该单电机驱动的解锁翻折机构应用于电动座椅中后，一方面驱动调角器解锁，另一方面驱动座椅靠背进行翻折和收起。本发明通过一个电机、一套机构实现了单电机驱动的解锁翻折机构靠背的折叠和收起，通过智能调节控制装置来实现一键式调节，结构简洁、巧妙，减少了材料用量，节省了成本和减小了机构的外形尺寸。

Description

一种单电机驱动的解锁翻折机构及其应用
技术领域
本发明涉及汽车座椅技术领域,特别涉及一种单电机驱动的解锁翻折机构及应用。
背景技术
目前，随着汽车行业发展和汽车市场的变化，七座车的需求越来越大。各大汽车厂商的七座车型的七座车陆续推向市场。在七座车型中，中后排座椅人性化的功能配置成为新常态下OEM吸引终端消费者的手段。如中、后排座垫电动折叠放平功能。
目前中后排座椅折叠放平功能主要存在以下两种调节方式：
1、手动调节，实现解锁、放倒的动作。
在实际使用过程中，手动操作在各个场景下，如第三排靠背放倒以实现存储、座椅翻起等，均给消费者带来操作上的不便。
2、电动调节
在较高端的乘用车中，配备了靠背电动调节的中后排座椅，但是其电动调节结构成本高昂，很少在中低端车型上应用。
目前中后排座椅的调节方式主要通过两套机构来实现，即一套解锁/锁止机构，一套翻折机构。
这种方式存在以下三个问题：
1、两套机构在座椅上的布置需要的空间较大，不利于整椅的布置。
2、相对于实现功能来说，结构较为复杂。
3、两套机构的费用也会有很多的增加。
另外，随着生活质量的提高，人们越来越关注乘用车的内部空间管理：即根据乘车人员的多少，可以灵活地调节车内座椅状态，以便达到更好的乘车体验(即舒适性和便利性等)。或是可以装载更多的行李物品。
汽车座椅靠背折叠是目前乘用车内的座椅状态变化的主要方式，其中靠背的折叠都是用两个电机实现，一个电机用来解锁，另一个用来折叠,这种方式的主要不足在于：
1)电机多及其线束复杂，导致系统成本比较高；
2)功能比较单一，只能用来简单的折叠座椅；
3)缺乏智能化考虑，无法实现对座垫上乘客或行李进行有效保护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有中后排座椅调节方式所存在的上述技术问题而提供一种通过一个电机，同时驱动折叠和解锁的单电机驱动的解锁翻折机构。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供上述单电机驱动的解锁翻折机构的应用。
作为本发明第一方面的一种单电机驱动的解锁翻折机构，包括：
一驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有一电机齿轮；
一第一齿轮，所述第一齿轮与所述电机齿轮啮合，通过所述电机齿轮驱动转动；
一与所述第一齿轮同轴设置并与所述第一齿轮同步转动的空行程调节器，在所述空行程调节器上设置有至少一轴向伸出的行程调节销；
一第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，通过所述第一齿轮驱动转动；
一与所述第二齿轮同轴设置并与所述第二齿轮同步转动的解锁凸轮，所述解锁凸轮驱动解锁；
一与所述第一齿轮同轴设置的第三齿轮，在所第三齿轮上设置有至少一周向行程调节槽，所述空行程调节器上的行程调节销插入所述第三齿轮上的周向行程调节槽中；在解锁前，所述空行程调节器上的行程调节销在所述第三齿轮上的周向行程调节槽中空转，不驱动所述第三齿轮转动，在解锁后，所述空行程调节器上的行程调节销与所述第三齿轮接触，驱动所述第三齿轮转动；
一第一扇形齿轮，所述第一扇形齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮驱动所述第一扇形齿轮进行翻折；
一驱动所述第三齿轮复位的复位扭簧，所述复位扭簧驱动所述第三齿轮进行复位。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一齿轮、空行程调节器、第三齿轮通过一第一轴销串接，所述第一齿轮、空行程调节器与所述第一轴销键连接，所述第三齿轮与所述第一轴销间隙配合。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一套装在所述第一轴销上的扭簧座，所述复位扭簧套在所述扭簧座上。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一第一固定支架，所述扭簧座固定在所述第一固定支架上，所述复位扭簧的一端作用在所述第三齿轮上，另一端作用在所述第一固定支架上。
在本发明的一个优选实施例中，所述第二齿轮与所述解锁凸轮通过一第二轴销串接，所述第二齿轮和所述解锁凸轮均与所述第二轴销键连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述解锁凸轮的外周缘设置有解锁弧和扇形锁止槽，所述解锁弧的圆心角为300°，所述扇形锁止槽的圆心角为60°；所述第三齿轮上的周向行程调节槽的圆心角为85°。
作为本发明第二方面的上述一种单电机驱动的解锁翻折机构的应用，其所述单电机驱动的解锁翻折机构用于电动座椅中，所述电动座椅包括座椅靠背和座椅座垫，所述座椅座垫包含下连接板，所述座椅靠背包含上连接板，所述上连接板与所述下连接板通过一调角器铰接，所述调角器上设置有一解锁手柄，所述调角器通过所述解锁手柄解锁后，所述座椅靠背能够绕其与所述座椅座垫的铰接点进行翻折和收起，所述单电机驱动的解锁翻折机构驱动所述调角器解锁和驱动所述座椅靠背进行翻折和收起；所述单电机驱动的解锁翻折机构由一控制装置进行控制，控制所述单电机驱动的解锁翻折机构依照翻折和收起程序进行动作；所述单电机驱动的解锁翻折机构工作时，驱动所述解锁手柄对调角器进行解锁后，再进一步驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动电机安装在所述下连接板上；所述第一齿轮、第二齿轮轴设在所述下连接板上，所述解锁凸轮与所述解锁手柄驱动连接，驱动所述解锁手柄动作，实现调角器的解锁；所述第一扇形齿轮设置在所述上连接板上，所述第三齿轮通过所述第一扇形齿轮驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起；所述第一轴销轴设在所述下连接板上；所述第一固定支架固定在所述下连接板上，所述第二轴销轴设在所述下连接板上。
在本发明的一个优选实施例中，所述控制装置包括一微处理单元、一电源管理单元、一总线单元、一开关信号采样单元、一电机电流传感器采样单元、一电机驱动回路单元、一电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、一两向电动开关、一键开关；所述微处理单元的信号输入端与所述开关信号采样单元的信号输出端、电机电流传感器采样单元的信号输出端、电机信号霍尔传感器采用单元的信号输出端、SBR传感器采样单元的信号输出端信号连接，所述微处理单元的控制信号输出端与所述电机驱动回路单元的控制信号输入端连接，所述微处理单元的I/O通讯口通过总线单元以及总线与所述车身匹配端通讯连接，所述电源管理单元的电源输入端与车身电源连接，所述电源管理单元的电源输出端与所述微处理单元的电源输入口连接给所述微处理单元供电并进一步通过所述微处理单元给所述总线单元、开关信号采样单元、电机电流传感器采样单元、电机驱动回路单元、电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、所述驱动电机供电；所述一键开关和两向电动开关均与所述开关信号采样单元的信号输入端连接；所述电机驱动回路单元的控制信号输出端与所述驱动电机控制连接，所述电机霍尔传感器设置在所述驱动电机中，用以感知所述驱动电机的转动位置；所述SBR传感器设置在所述座椅座垫中，用以感知座椅座垫上的重量。
在本发明的一个优选实施例中，所述两向电动开关设置在所述座椅座垫的边侧，以方便乘坐人操作；所述一键开关安装在中控台上或/和电动座椅的座椅靠背上或/和行李厢中。
在本发明的一个优选实施例中，所述一键开关能完成所述单电机驱动的解锁翻折机构的翻折和收起。
作为本发明第一方面的另一种单电机驱动的解锁翻折机构，包括：
一驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有一电机齿轮；
一第一齿轮，所述第一齿轮与所述电机齿轮啮合，通过所述电机齿轮驱动转动；
一与所述第一齿轮同轴设置并与所述第一齿轮同步转动的第二扇形齿轮；
一第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，通过所述第一齿轮驱动转动；
一与所述第二齿轮同轴设置并与所述第二齿轮同步转动的解锁凸轮，所述解锁凸轮驱动解锁；
一第一扇形齿轮，所述第一扇形齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮驱动所述第一扇形齿轮进行翻折。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一齿轮、第二扇形齿轮通过一第三轴销串接，所述第一齿轮、第二扇形齿轮与所述第三轴销键连接。
在本发明的一个优选实施例中，还包括一第二固定支架，所述第一轴销的轴设在所述第二固定支架上。
在本发明的一个优选实施例中，所述第二齿轮与所述解锁凸轮通过一第二轴销串接，所述第二齿轮和所述解锁凸轮均与所述第二轴销键连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述解锁凸轮的外周缘设置有解锁弧和扇形锁止槽，所述解锁弧的圆心角为300°。
作为本发明第二方面的上述另一种单电机驱动的解锁翻折机构的应用，其所述单电机驱动的解锁翻折机构用于电动座椅中，所述电动座椅包括座椅靠背和座椅座垫，所述座椅座垫包含下连接板，所述座椅靠背包含上连接板，所述上连接板与所述下连接板通过一调角器铰接，所述调角器上设置有一解锁手柄，所述调角器通过所述解锁手柄解锁后，所述座椅靠背能够绕其与所述座椅座垫的铰接点进行翻折和收起，所述单电机驱动的解锁翻折机构驱动所述调角器解锁和驱动所述座椅靠背进行翻折和收起；所述单电机驱动的解锁翻折机构由一控制装置进行控制，控制所述单电机驱动的解锁翻折机构依照翻折和收起程序进行动作；所述单电机驱动的解锁翻折机构工作时，驱动所述解锁手柄对调角器进行解锁后，再进一步驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动电机安装在所述下连接板上；所述第一齿轮、第二齿轮轴设在所述下连接板上，所述解锁凸轮与所述解锁手柄驱动连接，驱动所述解锁手柄动作，实现调角器的解锁；所述第一扇形齿轮设置在所述上连接板上，所述第三齿轮通过所述第一扇形齿轮驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起；所述第三轴销轴设在所述下连接板上；所述第二固定支架固定在所述下连接板上，所述第二轴销轴设在所述下连接板上。
在本发明的一个优选实施例中，所述控制装置包括一微处理单元、一电源管理单元、一总线单元、一开关信号采样单元、一电机电流传感器采样单元、一电机驱动回路单元、一电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、一两向电动开关、一键开关；所述微处理单元的信号输入端与所述开关信号采样单元的信号输出端、电机电流传感器采样单元的信号输出端、电机信号霍尔传感器采用单元的信号输出端、SBR传感器采样单元的信号输出端信号连接，所述微处理单元的控制信号输出端与所述电机驱动回路单元的控制信号输入端连接，所述微处理单元的I/O通讯口通过总线单元以及总线与所述车身匹配端通讯连接，所述电源管理单元的电源输入端与车身电源连接，所述电源管理单元的电源输出端与所述微处理单元的电源输入口连接给所述微处理单元供电并进一步通过所述微处理单元给所述总线单元、开关信号采样单元、电机电流传感器采样单元、电机驱动回路单元、电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、所述驱动电机供电；所述一键开关和两向电动开关均与所述开关信号采样单元的信号输入端连接；所述电机驱动回路单元的控制信号输出端与所述驱动电机控制连接，所述电机霍尔传感器设置在所述驱动电机中，用以感知所述驱动电机的转动位置；所述SBR传感器设置在所述座椅座垫中，用以感知座椅座垫上的重量。
在本发明的一个优选实施例中，所述两向电动开关设置在所述座椅座垫的边侧，以方便乘坐人操作；所述一键开关安装在中控台上或/和电动座椅的座椅靠背上或/和行李厢中。
在本发明的一个优选实施例中，所述一键开关能完成所述单电机驱动的解锁翻折机构的翻折和收起。
由于采用了如上的技术方案，本发明的单电机驱动的解锁翻折机构应用于电动座椅中后，其通过一个电机、一套机构实现了电动座椅靠背的折叠和收起，结构简洁、巧妙，减少俩材料用量，节省了成本和减小了机构的外形尺寸。同时机构可采用模块化设计，提高了机构的兼容性，使整椅布置更加方便。
与现有技术相比，具有如下优点：
1)结构简单、成本低，通过一个电机和一套机构同时实现解锁和折叠。
2)折叠和收起速率可变，通过调整齿轮传动比，即可改变折叠和收起的快慢。
3)变扭矩设置，可根据不同的扭矩要求更换驱动电机。
4)模块化设计中，核心机构不变，可根据不同项目更改上连接板和下连接板。
5)调角器可变，根据项目需要，方便更换不同强度的调角器。
6)轻触一键开关就可实现座椅的折叠收纳。
7)通过两向电动开关实现座椅靠背的前后角度调节。
8)自动识别限位点，任意位置自动记忆。
9)通过智能算法实现防夹功能。
10)自动探测座椅座垫上的载荷，实现折叠功能的禁用。
11)实现从多个位置发送操控折叠功能的指令，以方便操作。
附图说明
图1为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构应用于电动座椅中的电动座椅初始状态下的示意图。
图2为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构的结构示意图。
图3为图2的A向视图。
图4为图2的B向示意图。
图5为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构的分解示意图。
图6为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构中安装在上连接板上的零件从一个方向看的示意图。
图7为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构中安装在上连接板上的零件从另一个方向看的示意图。
图8为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构中部分零件的啮合示意图。
图9为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构中部分零件传动示意图。
图10为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构中部分零件传动结构示意图。
图11至图16为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构传动关系示意图。
图17为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构解锁流程图。
图18为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构没有解锁流程图。
图19为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构啮合示意图。
图20为本发明实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构解锁及翻折流程示意图。
图21至图28为实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构各齿轮啮合传动关系示意图。
图29为本发明实施例2的单电机驱动的解锁翻折机构的分解示意图。
图30为本发明实施例2的单电机驱动的解锁翻折机构的结构示意图。
图31为图30的A向视图。
图32为图30的B向示意图。
图33为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构的分解示意图。
图34为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构啮合示意图。
图35为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构解锁及翻折流程示意图。
图36为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构处于调角器锁止时的啮合示意图。
图37为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构处于调角器锁止时的运动示意图。
图38为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构处于调角器解锁时的啮合示意图。
图39为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构处于调角器解锁时的运动示意图。
图40至图42为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构的解锁原理及解锁过程示意图。
图43和图44为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构处于调角器锁止时的空行程示意图。
图45为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构驱动座椅靠背向前翻折过程示意图。
图46为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构的电动折叠和收起机构驱动座椅靠背收起示意图。
图47为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构驱动座椅靠背向后翻折过程示意图。
图48为本发明实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构驱动座椅靠背展开示意图。
图49为本发明控制装置的原理框图。
图50至54为本发明控制装置控制流程示意图。
图55为本发明中座椅靠背角度调节示意图。
图56为本发明中座椅翻折及收起示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的单电机驱动的解锁翻折机构应用于电动座椅中的具体实施方式来详细说明本发明。
参见图1，图中所示的一种具有本发明的单电机驱动的解锁翻折机构的电动座椅，包括座椅靠背100和座椅座垫200，座椅座垫200包含下连接板210，座椅靠背100包含上连接板110，上连接板110与下连接板210通过一调角器300铰接，调角器300上设置有一解锁手柄(图中未示出)，调角器300通过解锁手柄解锁后，座椅靠背100能够绕其与座椅座垫200的铰接点进行翻折和收起。
上述的电动座椅还包括一驱动调角器300解锁和驱动座椅靠背100进行翻折和收起的单电机驱动的解锁翻折机构400和一控制单电机驱动的解锁翻折机构400依照翻折和收起程序动作的控制装置(图中未示出)；单电机驱动的解锁翻折机构工作时，驱动解锁手柄对调角器300进行解锁后，再进一步驱动上连接板110转动，实现座椅靠背进行翻折和收起。
本发明中的单电机驱动的解锁翻折机构400有以下几种结构形式，具体是：
实施例1
参见图2至图5，该实施例的单电机驱动的解锁翻折机构400包括驱动电机410、齿轮420、430、扇形齿轮440、解锁凸轮450。齿轮420、430均为圆周齿轮。
驱动电机410通过驱动电机支架411以及紧固件安装在下连接板210上。驱动电机410的输出轴上设置有一电机齿轮412。
齿轮420、扇形齿轮440通过一轴销460串接，其中轴销460的一端轴设在下连接板210上，齿轮430、扇形齿轮440与轴销460键连接。齿轮420与电机齿轮412啮合，电机齿轮412带动齿轮420转动，齿轮420通过轴销460带动扇形齿轮440同步转动。销轴460的另一端轴设在一固定支架480上，固定支架480通过紧固件安装在下连接板210上。
齿轮430、解锁凸轮450通过一销轴470串接，销轴470轴设在下连接板210上，齿轮430、解锁凸轮450与销轴470键连接。齿轮430与齿轮420啮合，齿轮420带动齿轮430转动，齿轮430通过销轴470带动解锁凸轮450同步转动。
在解锁凸轮450的外周缘设置有解锁弧451和扇形锁止槽452。调角器300的解锁手柄310固定安装在调角器300的转轴320上。
在上连接板110的底周缘设置有一段扇形齿轮111，在调角器300没有解锁时，扇形齿轮440不与扇形齿轮111啮合，在调角器300解锁后，扇形齿轮440与扇形齿轮111啮合，扇形齿轮440的转动，通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心转动，对座椅靠背100的前后倾斜度进行调整或者对座椅靠背100进行翻折和收起。
参见图6至图28，该实施例的工作原理如下：
驱动电机410通电，电机齿轮412正向转动，电机齿轮412通过啮合带动齿轮420转动，齿轮420转动时，一方面带动扇形齿轮440转动，另一方面通过与齿轮430的啮合带动齿轮430转动。由于扇形齿轮440上不是全齿，因此扇形齿轮440不会与上连接板110上的扇形齿轮111相啮合，扇形齿轮440在调角器300没有解锁前，只是空转，不会通过扇形齿轮111带动上连接板110转动。齿轮430的转动，通过销轴470带动解锁凸轮450转动。解锁凸轮450刚开始转动时，解锁手柄350的末端落在解锁凸轮450的锁止槽452中，解锁手柄350不会动作，调角器300不会解锁。当解锁凸轮450转动一定角度后，解锁凸轮450上的解锁弧451与解锁手柄350的末端开始接触，驱动解锁手柄350向解锁方向转动，解锁手柄350通过转轴320带动调角器300进行解锁。调角器300解锁后，此时，扇形齿轮440转动与扇形齿轮111啮合的位置，与扇形齿轮111啮合，扇形齿轮440继续转动的话，通过与扇形齿轮111啮合带动带动上连接板110绕转轴320的中心转动，对座椅靠背100的向前倾斜度进行调整或者对座椅靠背100向前进行翻折和收起。在对座椅靠背100的向前倾斜度进行调整或者对座椅靠背100向前进行翻折和收起过程中，解锁凸轮450上的解锁弧451一直顶着解锁手柄350的末端，调角器300一直处于解锁状态。
如果需要将座椅靠背100往反向翻折或展开时，驱动电机410通电，电机齿轮412反向转动，电机齿轮412通过啮合带动齿轮420转动，齿轮420转动时，一方面带动扇形齿轮440转动，另一方面通过与齿轮430的啮合带动齿轮430转动。此时由于解锁凸轮450上的解锁弧451一直顶着解锁手柄350的末端，调角器300一直处于解锁状态，而扇形齿轮440一直与扇形齿轮111处于啮合状态，扇形齿轮440的转动通过与扇形齿轮111啮合带动带动上连接板110绕转轴320的中心朝相反方向转动，对座椅靠背100的向后倾斜度进行调整或者对座椅靠背100向后进行翻折和展开，直到解锁凸轮450上锁止槽452转动到解锁手柄350末端位置，解锁手柄350末端落入到锁止槽452内，调角器300重新回到锁止状态。
实施例2
参见图29，该实施例的单电机驱动的解锁翻折机构与实施例1的单电机驱动的解锁翻折机构400结构基本相同，区别在于，下连接板210通过紧固件固定在座椅座垫200的边侧板220上。该实施例的单电机驱动的解锁翻折机构的工作原理也与实施例1相同。
实施例3
参见图30至图33，该实施例的单电机驱动的解锁翻折机构400a包括驱动电机410a、齿轮420a、430a、440a、解锁凸轮450a、扭簧座460a、复位扭簧470a、空行程调节器480a。齿轮420a、430a、440a均为圆周齿轮。
驱动电机410a通过驱动电机支架411a以及紧固件安装在下连接板210上。驱动电机410a的输出轴上设置有一电机齿轮412a。
齿轮420a、齿轮440a、空行程调节器480a、扭簧座460a通过一轴销490a串接，其中轴销490a的一端轴设在下连接板210上，轴销490a的另一端轴设在扭簧座460a中，扭簧座460a固定在一固定支架401a上，固定支架401a通过紧固件安装在下连接板210上。
齿轮420a、空行程调节器480a与轴销490a键连接。齿轮420a与电机齿轮412a啮合，电机齿轮412a带动齿轮420a转动，齿轮420a通过轴销490a带动空行程调节器480a转动。
在空行程调节器480a上设置有一对轴向伸出的行程调节销481a，与一对轴向伸出的行程调节销481a配合，在齿轮440a上设置有一对周向行程调节槽441a，空行程调节器480a上的一对轴向伸出的行程调节销481a分别插入到齿轮440a上的一对周向行程调节槽441a中，在调角器300解锁前，空行程调节器480a上的行程调节销481a在齿轮440a上设置有一对周向行程调节槽441a中空转，不驱动齿轮440a转动。在调角器300解锁后，空行程调节器480a上的一对行程调节销481a与齿轮440a接触，驱动齿轮440a转动。齿轮440a上的一对周向行程调节槽441a的圆心角为85°。
复位扭簧470a卷绕在扭簧座460a上，其一端作用在齿轮440a上，另一端作用在固定支架401a上。
齿轮430a、解锁凸轮450a通过一销轴402a串接，销轴402a轴设在下连接板210上，齿轮430a、解锁凸轮450a与销轴402a键连接。齿轮430a与齿轮420a啮合，齿轮420a带动齿轮430a转动，齿轮430a通过销轴402a带动解锁凸轮450同步转动。
在解锁凸轮450a的外周缘设置有解锁弧451a和扇形锁止槽452a。调角器300的解锁手柄310a固定安装在调角器300的转轴320上。解锁弧451a的圆心角为300°，扇形锁止槽452a的圆心角为60°。
在上连接板110的底周缘设置有一段扇形齿轮111，扇形齿轮111与齿轮440a啮合。在调角器300没有解锁时，齿轮440a是不转动的，因此其无法通过扇形齿轮111驱动上连接板110绕转轴320的中心转动，座椅靠背100是不能进行前后倾斜度调节和对座椅靠背100进行翻折和收起。在调角器300解锁后，齿轮440a在空行程调节器480a带动下转动，转动的齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心转动，对座椅靠背100进行前后倾斜度调节和对座椅靠背100进行翻折和收起。
参见图34至图48，该实施例的单电机驱动的解锁翻折机构400a的工作原理如下：
驱动电机410a启动后，驱动电机410a带动电机齿轮412a转动，电机齿轮412a旋转将带动与之啮合的齿轮420a旋转，齿轮420a通过轴销490a带动空行程调节器480a同步旋转。同时齿轮420a的旋转也将带动与之啮合的齿轮430a进行旋转，旋转的齿轮430a通过销轴402a带动解锁凸轮450a随之旋转。解锁凸轮450a的旋转将解锁手柄310a顶起，当解锁手柄310a转动到解锁角度后，通过转轴320带动调角器300解锁(此过程为调角器300解锁的实现)。在此过程中，与齿轮420a同轴配合的空行程调节器480a也在旋转(空行程的实现)，直到调角器300解锁后，空行程调节器480a上的一对行程调节销481a与齿轮440a接触，带动齿轮440a开始旋转，因为此时调角器300已经解锁，齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心开始转动，对座椅靠背100进行前后倾斜度调节和对座椅靠背100进行翻折和收起，直到指定位置处停止(翻折结束)。
电机齿轮412a旋转将带动与之啮合的齿轮420a旋转，同时与齿轮420a同轴配合的空行程调节器480a也会随之转动，当齿轮420a开始旋转时，由于空行程调节器480a上的一对轴向伸出的行程调节销481a只在齿轮440a上的一对周向行程调节槽441a内转动，不会接触到齿轮440a，齿轮440a是不会转动的，而空行程调节器480a开始旋转时，从初始位置处开始为空行程，上连接板110的位置无变化。齿轮420a的旋转也将带动与之啮合的齿轮430a进行旋转，旋转的齿轮430a通过销轴402a带动解锁凸轮450a随之旋转。当电机齿轮412a带动齿轮420a旋转60°后，齿轮420a带动与之具有相同齿数和外形的齿轮430a旋转60°，同时齿轮430a通过销轴402a带动解锁凸轮450a旋转60°，解锁凸轮450a旋转将解锁手柄310a顶起，达到解锁角度25°后，调角器300解锁。与此同时，与齿轮420a同轴配合的空行程调节器480a的空行程也到了最后位置，其上的行程调节销481a与齿轮440a接触。当调角器300解锁后，空行程调节器480a的空行程结束，空行程调节器480a上的行程调节销481a带动齿轮440a同步旋转，齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心开始转动，实现翻折过程。
当齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心开始转动，电机齿轮412a的继续旋转，齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心继续旋转。当齿轮440a通过扇形齿轮111带动上连接板110绕转轴320的中心旋转100°后，整个机构翻折结束。在这个翻折过程中，解锁凸轮450a也随之旋转，其上的解锁弧451a一直将解锁手柄320顶起，保持在解锁角度，故调角器300在翻折过程中一直处于解锁状态。
复位扭簧470a的作用是防止齿轮440a在翻折结束后转过头。
通过以上实施例中可以看出，本发明的单电机驱动的解锁翻折机构结构简单、成本低，通过一个电机和一套机构同时实现解锁和折叠。另外通过改变各个齿轮的齿数，可以改变折叠和收起的快慢。另外可根据不同扭矩要求更换不同的驱动电机。
本发明的单电机驱动的解锁翻折机构可以模块化设计，适应不同形状和结构的上连接板和下连接板，满足不同的电动座椅需求。另外本发明可以根据不同的电动座椅，更换不同强度的调角器。
上述实施例1至实施例3的单电机驱动的解锁翻折机构通过一控制装置控制，参见图49，该控制装置500包括一微处理单元510、一电源管理单元520、一总线单元530、一开关信号采样单元540、一电机电流传感器采样单元550、一电机驱动回路单元560、一电机信号霍尔传感器采样单元570、SBR传感器采样单元580、电机霍尔传感器571、SBR传感器581、一两向电动开关SW2、一键开关SW1。
微处理单元510的信号输入端与开关信号采样单元540的信号输出端、电机电流传感器采样单元550的信号输出端、电机信号霍尔传感器采用单570元的信号输出端、SBR传感器采样单元580的信号输出端信号连接，微处理单元510的控制信号输出端与电机驱动回路单元560的控制信号输入端连接，微处理单元510的I/O通讯口通过总线单元530以及总线531与车身匹配端590通讯连接，电源管理单元520的电源输入端与车身匹配端590中的车身电源连接，电源管理单元520的电源输出端与微处理单元510的电源输入口连接给微处理单元510供电并进一步通过微处理单元510给总线单元530、开关信号采样单元540、电机电流传感器采样单元550、电机驱动回路单元560、电机信号霍尔传感器采用单元570、SBR传感器采样单元580、电机霍尔传感器571、SBR传感器581、驱动电机410或410a供电。
一键开关SW1和两向电动开关SW2均与开关信号采样单元540的信号输入端连接；电机驱动回路单元560的控制信号输出端与驱动电机410或410a控制连接，电机霍尔传感器571设置在驱动电机410或410a中，用以感知驱动电机410或410a的转动位置；SBR传感器581设置在座椅座垫200中，用以感知座椅座垫200上的重量。
两向电动开关SW2设置在座椅座垫200的边侧，以方便乘坐人操作；一键开关SW1安装在车身匹配端590上或/和电动座椅的座椅靠背100上或/和行李厢中，通过该一键开关SW1能完成电动座椅的座椅靠背100的翻折和收起。当然两向电动开关SW2和一键开关SW1也可以安装在车身其它位置。
该控制装置的控制程序如下：
参见图50，首先进行上电初始化处理，即自动完成微处理单元510中的内部寄存器配置，读取内存中相应的记忆信息，扫描并识别指令来源，如果指令来源一键开关SW1，控制装置500进入自动模式处理程序，如果不是则结束。如果指令来源两向电动开关SW2，控制装置500进入手动模式处理程序，如果不是则结束。如果指令来源中控指令，控制装置500进入中控模式处理程序，如果不是则结束。
参见图51，自动模式处理程序如下：
当检测到有一键开关SW1触发信号时，首先识别座椅靠背位置，这里主要分图56中的座椅靠背100是否处于直立位置、折叠位置和图55中的中间任意位置。
1)当座椅靠背100处于图56中的直立位置时，微处理单元510通过SBR传感器采样单元580和SBR传感器581来检测座椅座垫200上的载荷，如果有载荷型号就直接停止运行，否则座椅靠背100向下翻折，翻折过程中如果有异常情况就进行异常处理，否则就自动向下翻折，翻折过程中会自动识别限位点，直到图56中的折叠位置，自动停止运动。
2)当座椅靠背100处于图56中的折叠位置时，座椅靠背100向上翻折，翻折过程中如果有异常情况就进行异常处理，否则就自动向下翻折。翻折过程中会自动识别限位点，直到图56中的直立位置，自动停止运动。
3)当座椅靠背100处于图55中的中间任意位置时，先提出座椅靠背100上次停止时的运行位置和方向，如果座椅靠背100是向下翻折，则处理同步骤1)，如果座椅靠背100是向上翻折，则处理同步骤2)。
参见图52，手动模式处理程序如下：
当需要将座椅靠背100向前调节位置时，将两向电动开关SW2向前按下并保持。座椅靠背100向前移动，向前移动过程中如果有异常情况就进行异常处理，否则一直向前运动，直到两向电动开关SW2释放，停止运行。
当需要将座椅靠背100向后调节位置时，将两向电动开关SW2向后按下并保持。座椅靠背100向后移动，向后移动过程中如果有异常情况就进行异常处理，否则一直向前运动，直到两向电动开关SW2释放，停止运行。
参见图53，在中控模式下，控制装置500一直不停的接收总线信息，当接收到总线指令，就解析总线指令，如果中线指令为自动模式指令，处理方式同自动模式处理程序；如果为手动指令，处理方式同时手动模式处理程序。
参见图54，当座椅靠背100在运行过程中，有异常情发生时，按照以下步骤处理：
1)自动识别到一键开关SW1信号或者中控自动指令时，立即停止运行，否则保持运行。
2)自动检测识别到障碍物信息时，即在座椅靠背100翻折过程中，一直跟踪与位置对应的驱动电机电流信息，并时刻参考标准位置电流信息进行比对，通过计算，有效识别载荷变化，当识别到有障碍物时，立即停止运行，达到在座椅靠背向前或向下运行时智能防夹作用，在座椅靠背100向后或向上运行时，有效保护人和物。
3)自动检测开关异常信号，比如开关信号卡滞超时、开关损坏等。
4)电机电流信号异常，比如无电流信息、电流长时间过大等。
上述控制装置500在每次开机运行时都会实时提取座椅靠背100的位置和运行方向，停止运行时，都会记忆座椅靠背100位置和运行方向，因此可以实现位置识别和智能化操作。

Claims (21)

1.一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，包括：
一驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有一电机齿轮；
一第一齿轮，所述第一齿轮与所述电机齿轮啮合，通过所述电机齿轮驱动转动；
一与所述第一齿轮同轴设置并与所述第一齿轮同步转动的空行程调节器，在所述空行程调节器上设置有至少一轴向伸出的行程调节销；
一第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，通过所述第一齿轮驱动转动；
一与所述第二齿轮同轴设置并与所述第二齿轮同步转动的解锁凸轮，所述解锁凸轮驱动解锁；
一与所述第一齿轮同轴设置的第三齿轮，在所第三齿轮上设置有至少一周向行程调节槽，所述空行程调节器上的行程调节销插入所述第三齿轮上的周向行程调节槽中；在解锁前，所述空行程调节器上的行程调节销在所述第三齿轮上的周向行程调节槽中空转，不驱动所述第三齿轮转动，在解锁后，所述空行程调节器上的行程调节销与所述第三齿轮接触，驱动所述第三齿轮转动；
一第一扇形齿轮，所述第一扇形齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮驱动所述第一扇形齿轮进行翻折；
一驱动所述第三齿轮复位的复位扭簧，所述复位扭簧驱动所述第三齿轮进行复位。
2.如权利要求1所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，所述第一齿轮、空行程调节器、第三齿轮通过一第一轴销串接，所述第一齿轮、空行程调节器与所述第一轴销键连接，所述第三齿轮与所述第一轴销间隙配合。
3.如权利要求2所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，还包括一套装在所述第一轴销上的扭簧座，所述复位扭簧套在所述扭簧座上。
4.如权利要求3所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，还包括一第一固定支架，所述扭簧座固定在所述第一固定支架上，所述复位扭簧的一端作用在所述第三齿轮上，另一端作用在所述第一固定支架上。
5.如权利要求4所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，所述第二齿轮与所述解锁凸轮通过一第二轴销串接，所述第二齿轮和所述解锁凸轮均与所述第二轴销键连接。
6.如权利要求5所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，在所述解锁凸轮的外周缘设置有解锁弧和扇形锁止槽，所述解锁弧的圆心角为300°，所述扇形锁止槽的圆心角为60°；所述第三齿轮上的周向行程调节槽的圆心角为85°。
7.权利要求6所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构的应用，其特征在于，所述单电机驱动的解锁翻折机构用于电动座椅中，所述电动座椅包括座椅靠背和座椅座垫，所述座椅座垫包含下连接板，所述座椅靠背包含上连接板，所述上连接板与所述下连接板通过一调角器铰接，所述调角器上设置有一解锁手柄，所述调角器通过所述解锁手柄解锁后，所述座椅靠背能够绕其与所述座椅座垫的铰接点进行翻折和收起，所述单电机驱动的解锁翻折机构驱动所述调角器解锁和驱动所述座椅靠背进行翻折和收起；所述单电机驱动的解锁翻折机构由一控制装置进行控制，控制所述单电机驱动的解锁翻折机构依照翻折和收起程序进行动作；所述单电机驱动的解锁翻折机构工作时，驱动所述解锁手柄对调角器进行解锁后，再进一步驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述驱动电机安装在所述下连接板上；所述第一齿轮、第二齿轮轴设在所述下连接板上，所述解锁凸轮与所述解锁手柄驱动连接，驱动所述解锁手柄动作，实现调角器的解锁；所述第一扇形齿轮设置在所述上连接板上，所述第三齿轮通过所述第一扇形齿轮驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起；所述第一轴销轴设在所述下连接板上；所述第一固定支架固定在所述下连接板上，所述第二轴销轴设在所述下连接板上。
9.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述控制装置包括一微处理单元、一电源管理单元、一总线单元、一开关信号采样单元、一电机电流传感器采样单元、一电机驱动回路单元、一电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、一两向电动开关、一键开关；所述微处理单元的信号输入端与所述开关信号采样单元的信号输出端、电机电流传感器采样单元的信号输出端、电机信号霍尔传感器采用单元的信号输出端、SBR传感器采样单元的信号输出端信号连接，所述微处理单元的控制信号输出端与所述电机驱动回路单元的控制信号输入端连接，所述微处理单元的I/O通讯口通过总线单元以及总线与所述车身匹配端通讯连接，所述电源管理单元的电源输入端与车身电源连接，所述电源管理单元的电源输出端与所述微处理单元的电源输入口连接给所述微处理单元供电并进一步通过所述微处理单元给所述总线单元、开关信号采样单元、电机电流传感器采样单元、电机驱动回路单元、电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、所述驱动电机供电；所述一键开关和两向电动开关均与所述开关信号采样单元的信号输入端连接；所述电机驱动回路单元的控制信号输出端与所述驱动电机控制连接，所述电机霍尔传感器设置在所述驱动电机中，用以感知所述驱动电机的转动位置；所述SBR传感器设置在所述座椅座垫中，用以感知座椅座垫上的重量。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述两向电动开关设置在所述座椅座垫的边侧，以方便乘坐人操作；所述一键开关安装在中控台上或/和电动座椅的座椅靠背上或/和行李厢中。
11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述一键开关能完成所述单电机驱动的解锁翻折机构的翻折和收起。
12.一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，包括：
一驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有一电机齿轮；
一第一齿轮，所述第一齿轮与所述电机齿轮啮合，通过所述电机齿轮驱动转动；
一与所述第一齿轮同轴设置并与所述第一齿轮同步转动的第二扇形齿轮；
一第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，通过所述第一齿轮驱动转动；
一与所述第二齿轮同轴设置并与所述第二齿轮同步转动的解锁凸轮，所述解锁凸轮驱动解锁；
一第一扇形齿轮，所述第一扇形齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第三齿轮驱动所述第一扇形齿轮进行翻折。
13.如权利要求12所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，所述第一齿轮、第二扇形齿轮通过一第三轴销串接，所述第一齿轮、第二扇形齿轮与所述第三轴销键连接。
14.如权利要求13所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，还包括一第二固定支架，所述第一轴销的轴设在所述第二固定支架上。
15.如权利要求14所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，所述第二齿轮与所述解锁凸轮通过一第二轴销串接，所述第二齿轮和所述解锁凸轮均与所述第二轴销键连接。
16.如权利要求15所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构，其特征在于，在所述解锁凸轮的外周缘设置有解锁弧和扇形锁止槽，所述解锁弧的圆心角为300°。
17.权利要求16所述的一种单电机驱动的解锁翻折机构的应用，其特征在于，所述单电机驱动的解锁翻折机构用于电动座椅中，所述电动座椅包括座椅靠背和座椅座垫，所述座椅座垫包含下连接板，所述座椅靠背包含上连接板，所述上连接板与所述下连接板通过一调角器铰接，所述调角器上设置有一解锁手柄，所述调角器通过所述解锁手柄解锁后，所述座椅靠背能够绕其与所述座椅座垫的铰接点进行翻折和收起，所述单电机驱动的解锁翻折机构驱动所述调角器解锁和驱动所述座椅靠背进行翻折和收起；所述单电机驱动的解锁翻折机构由一控制装置进行控制，控制所述单电机驱动的解锁翻折机构依照翻折和收起程序进行动作；所述单电机驱动的解锁翻折机构工作时，驱动所述解锁手柄对调角器进行解锁后，再进一步驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起。
18.如权利要求17所述的应用，其特征在于，所述驱动电机安装在所述下连接板上；所述第一齿轮、第二齿轮轴设在所述下连接板上，所述解锁凸轮与所述解锁手柄驱动连接，驱动所述解锁手柄动作，实现调角器的解锁；所述第一扇形齿轮设置在所述上连接板上，所述第三齿轮通过所述第一扇形齿轮驱动所述上连接板转动，实现座椅靠背进行翻折和收起；所述第三轴销轴设在所述下连接板上；所述第二固定支架固定在所述下连接板上，所述第二轴销轴设在所述下连接板上。
19.如权利要求17所述的应用，其特征在于，所述控制装置包括一微处理单元、一电源管理单元、一总线单元、一开关信号采样单元、一电机电流传感器采样单元、一电机驱动回路单元、一电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、一两向电动开关、一键开关；所述微处理单元的信号输入端与所述开关信号采样单元的信号输出端、电机电流传感器采样单元的信号输出端、电机信号霍尔传感器采用单元的信号输出端、SBR传感器采样单元的信号输出端信号连接，所述微处理单元的控制信号输出端与所述电机驱动回路单元的控制信号输入端连接，所述微处理单元的I/O通讯口通过总线单元以及总线与所述车身匹配端通讯连接，所述电源管理单元的电源输入端与车身电源连接，所述电源管理单元的电源输出端与所述微处理单元的电源输入口连接给所述微处理单元供电并进一步通过所述微处理单元给所述总线单元、开关信号采样单元、电机电流传感器采样单元、电机驱动回路单元、电机信号霍尔传感器采用单元、SBR传感器采样单元、电机霍尔传感器、SBR传感器、所述驱动电机供电；所述一键开关和两向电动开关均与所述开关信号采样单元的信号输入端连接；所述电机驱动回路单元的控制信号输出端与所述驱动电机控制连接，所述电机霍尔传感器设置在所述驱动电机中，用以感知所述驱动电机的转动位置；所述SBR传感器设置在所述座椅座垫中，用以感知座椅座垫上的重量。
20.如权利要求19所述的应用，其特征在于，所述两向电动开关设置在所述座椅座垫的边侧，以方便乘坐人操作；所述一键开关安装在中控台上或/和电动座椅的座椅靠背上或/和行李厢中。
21.如权利要求20所述的应用，其特征在于，所述一键开关能完成所述单电机驱动的解锁翻折机构的翻折和收起。
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