CN107757435B - 一种非连续式调角器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非连续式调角器，其包括主板、凸轮、锁板、凸轮弹簧、齿板和控制盘；主板的内部设有安装槽和限位块，凸轮弹簧对称设置在安装槽的边角处，凸轮安装在安装槽的中心位置处，凸轮上靠近安装槽的一侧设有多个凸点，凸轮弹簧的外伸端与凸点一一对应配合；限位块等间隔地分布在安装槽的四周；锁板设置在相邻的两个限位块之间；且锁板的顶端还设有卡齿；主板还与齿板相连接，齿板的内侧圆周上设有齿圈；齿圈与卡齿相配合；控制盘，位于齿板的内部。本发明改善了操作感受；保证了核心件的密封性；提升解锁舒适性和手感，同时，在保证落锁扭矩的前提下，有效降低最大解锁扭矩；且零件结构简单，模具复杂度要求和制造成本低。

Description

一种非连续式调角器

技术领域

本发明涉及调角器技术领域，尤其涉及一种非连续式调角器。

背景技术

目前，国内外用于车辆的座椅调角器被安装在车辆的座椅上，通过座椅调角器，座椅靠背可以相对于座垫进行角度调节。

现有的调角器一般存在以下缺点：1)、落锁/解锁的同步性差，密封性较低(无法适应涂装需求)，2)、解锁手感差、制造成本高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种落锁同步性好、解锁手感好、制作成本低的非连续式调角器。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的非连续式调角器，其包括主板、凸轮、锁板、凸轮弹簧、齿板和控制盘；

所述主板的内部设有安装槽和限位块，所述凸轮弹簧对称设置在所述安装槽的边角处，所述凸轮安装在所述安装槽的中心位置处，所述凸轮上靠近所述安装槽的一侧设有多个凸点，所述凸轮弹簧的外伸端与所述凸点一一对应配合，其中，所述凸轮弹簧位于所述主板和所述锁板之间；

所述限位块等间隔地分布在所述安装槽的四周；所述锁板设置在相邻的两个所述限位块之间；且所述锁板的顶端还设有卡齿；

所述主板还与所述齿板相连接，所述齿板的内侧圆周上设有齿圈；所述齿圈与所述卡齿相配合；

所述控制盘，位于所述齿板的内部，且所述控制盘还与所述凸轮相连接；

当需要落锁时，所述凸轮弹簧挤压所述凸点驱动所述凸轮旋转，所述凸轮通过推移机构将所述锁板顶出，使所述卡齿和齿圈啮合，进入锁止位置；

当需要解锁时，所述凸轮在外力作用下，往解锁方向旋转，带动所述控制盘转动，所述控制盘经拉回机构将所述锁板拉回，脱离啮合位置。

进一步地，所述推移机构包括第一后支撑脚、第二后支撑脚、第一前支撑脚和第二前支撑脚，所述第一后支撑脚和第一前支撑脚分别设置在所述锁板的底端两侧，所述第二后支撑脚和第二前支撑脚间隔地设置在所述凸轮的外周侧，当所述第一后支撑脚与所述第二后支撑脚接触时，所述第一前支撑脚和第二前支撑脚相分离，所述卡齿与所述齿圈相啮合。

进一步地，所述凸轮弹簧的外伸端还设有一勾脚，所述凸点的形状为腰型，所述腰型包括第一边侧、最高侧、第二边侧和最低侧，当处于落锁状态时，所述勾脚与所述第一边侧，或第一边侧至最高侧之间相接触，当处于解锁状态时，所述勾脚抵接在最高侧处。

进一步地，所述拉回机构包括弧形滑槽和滑块，所述弧形滑槽设置在所述控制盘上靠近所述凸轮的一侧，所述滑块设置在所述锁板上靠近所述凸轮的一侧，所述滑块与所述弧形滑槽滑动连接，当需要解锁时，所述凸轮在外力作用下，往解锁方向旋转，带动所述控制盘转动，所述弧形滑槽驱动滑块滑动将所述锁板拉回，脱离啮合位置。

进一步地，所述凸轮上远离所述凸点的一侧侧面上还设有多个固定槽，所述控制盘上对应地设有多个固定块，所述固定块与所述固定槽相配合。

进一步地，所述固定块的截面形状为“几”字型,或一侧断开的“乙”字型。；

进一步地，所述主板的内部中心位置处还设有一向外突出的管状凸起，所述管状凸起位于所述安装槽中，且所述管状凸起的外圆周与所述凸点的最低侧之间设有一分段变化的间隙。

进一步地，所述凸点与所述凸轮弹簧设置在同一平面上。

进一步地，所述齿板和所述主板的外部还设有抱箍，所述抱箍用于限制所述齿板和主板沿轴向分离。

本发明的有益效果在于：

1)、多个锁板进入啮合位置的同步性提高，改善了操作感受；2)、凸轮和主板之间的轴向间隙较小，在涂装工艺中，能保证核心件的密封性；3)、提升解锁舒适性和手感，同时，在保证落锁扭矩的前提下，有效降低最大解锁扭矩；4)、零件结构简单，模具复杂度要求和制造成本低。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的非连续式调角器的爆炸图；

图2是本发明的非连续式调角器的推移机构的结构示意图；

图3是本发明的非连续式调角器的扭矩调节机构的结构示意图；

图4是本发明的非连续式调角器的落锁状态示意图；

图5是本发明的非连续式调角器的临界解锁状态示意图；

图6是本发明的非连续式调角器的解锁状态示意图；

图7是本发明的非连续式调角器的受力示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-6所示，本发明的非连续式调角器，其包括主板1、凸轮2、锁板3、凸轮弹簧4、齿板5和控制盘6；

主板1的内部设有安装槽11和限位块12，凸轮弹簧4对称设置在安装槽11的边角处，凸轮2安装在安装槽11的中心位置处，凸轮2上靠近安装槽11的一侧设有多个凸点21，凸轮弹簧4的外伸端与凸点21一一对应配合，其中，凸轮弹簧4位于主板1和锁板3之间；

限位块12等间隔地分布在安装槽11的四周；锁板3设置在相邻的两个限位块12之间；且锁板3的顶端还设有卡齿31；

主板1还与齿板5相连接，齿板5的内侧圆周上设有齿圈51；齿圈51与卡齿31相配合；

控制盘6，位于齿板5的内部，且控制盘6还与凸轮2相连接；

当需要落锁时，凸轮弹簧4挤压凸点21驱动凸轮2旋转，凸轮2通过推移机构7将锁板3顶出，使卡齿31和齿圈51啮合，进入锁止位置；

当需要解锁时，凸轮2在外力作用下，往解锁方向旋转，带动控制盘6转动，控制盘6经拉回机构8将锁板3拉回，脱离啮合位置。

本发明中，锁板3的数量通常需要2～6个，当调角器尺寸或重量较大时，啮合齿(齿圈51与卡齿31相啮合)的受力位置离圆心(扭矩的旋转中心)较远，相同的负载(强度指标)条件下，大尺寸需要的啮合齿数量较少；在调角器小型化、轻量化的演变过程中，受力位置距离圆心更近，锁板3的材料厚度更小，因此，需要更多的啮合齿承担强度；而因为运动结构受限，每个活动的锁板3能够分布的卡齿31数量也是有限的(通常约为20至30齿)，因此，在保证安全性指标的前提下，再优化舒适性指标(包括解锁舒适性)，强度和重量指标确定后，需要至少4个锁板才能保证安全性指标。同时，锁板3越多，系统越复杂，落锁过程中的顶齿概率越高。因此，本实施例中，优选的锁板3数量为4个。

具体的，推移机构7包括第一后支撑脚71、第二后支撑脚72、第一前支撑脚73和第二前支撑脚74，第一后支撑脚71和第一前支撑脚73分别设置在锁板3的底端两侧，第二后支撑脚72和第二前支撑脚74间隔地设置在凸轮2的外周侧，当第一后支撑脚71与第二后支撑脚72接触时，第一前支撑脚73和第二前支撑脚74相分离，卡齿31与齿圈51相啮合。

本发明中，凸轮2落锁后，凸轮2上的第二后支撑脚72需要和尽可能多的锁板3之间发生刚性接触(即第二后支撑脚72与第一后支撑脚71相接触)，以保证调角器抵抗外部扭矩的能力(强度)。而在实际情况中，因为外部负载的不对称或零件尺寸不完美，主板1和齿板5之间存在同心度偏差，齿板5和锁板3形成的包络圆同样存在同心度偏差；凸轮2在向落锁方向转动时，需要适应上述的同心度偏差，以达成和尽可能多的锁板之间发生刚性接触的目的，因此，凸轮2和主板1之间的浮动量需要适当放大，同时，本实施例中，在锁止状态时，第一后支撑脚71与第一后支撑脚72接触，第一前支撑脚73和第二前支撑脚74相分离，其目的是：推动锁板3顺着第一后支撑脚71与第二后支撑脚72的接触力向一个方向偏转，使锁板3最终和相邻两个限位块12都发生接触，使锁止关节的刚性更加出色。

本发明中，锁板3的实际宽度略小于相邻两个限位块12之间的间距，其目的是：为了保证大批量生产过程中，任意锁板3零件能够放入两个限位块12之间所形成的滑槽中，同时，后续的焊接等装配工序可能使该滑槽宽度变小的情况下，能确保锁板3的安装。

本发明中，凸轮弹簧4的外伸端还设有一勾脚41，凸点21的形状为腰型，腰型的凸点21具有更长的直线段，更大的宽度，以增加传递扭矩的能力，其中，腰型包括第一边侧211、最高侧212、第二边侧213和最低侧214，当处于落锁状态时，勾脚41与第一边侧211，或第一边侧211至最高侧212之间相接触，当处于解锁状态时，所述勾脚41抵接在最高侧212处。本发明中，凸点21与凸轮弹簧4设置在同一平面上。参阅图7所示，本发明实现了在落锁扭矩不变的前提下，能有效降低最大解锁扭矩，提高舒适性，即：为了达成力矩-解锁角度曲线是一个开口向下的抛物线的目的，凸轮弹簧4作用于凸点21的力，对应两个力臂长度，一个是距离凸轮弹簧4自身中心的力臂长度L1，另一个是距离凸点21旋转中心的力臂长度L2，凸轮上的力矩：T2＝T1(凸轮弹簧)/L1*L2，设计的结构需要使L2/L1的比值，在未解锁前稍微增加或衰减不多；在解锁后衰减速度大于凸轮弹簧4的扭矩的上升速率K。

具体地，本发明的拉回机构8包括弧形滑槽61和滑块32，弧形滑槽61设置在控制盘6上靠近凸轮2的一侧，滑块32设置在锁板3上靠近凸轮2的一侧，滑块32与弧形滑槽61滑动连接，当需要解锁时，凸轮2在外力作用下，往解锁方向旋转，带动控制盘6转动，弧形滑槽61驱动滑块32滑动将锁板3拉回，脱离啮合位置。

本发明中，凸轮2上远离凸点21的一侧侧面上还设有多个固定槽22，控制盘6上对应地设有多个固定块62，固定块62与固定槽22相配合。其中，为了增加控制盘6的传递扭矩的能力，固定块62的截面形状为“几”字型,或一侧断开的“乙”字型。

具体地，主板1的内部中心位置处还设有一向外突出的管状凸起13，管状凸起13位于安装槽11中，且管状凸起13的外圆周与凸点21的最低侧214之间设有一间隙，该间隙的大小是分段变化的。较佳地，控制盘6的中心孔和凸轮2的中心孔是相似的形状，用于进一步增大承担来自花键轴的扭矩的能力。本发明中，凸轮2落锁后，锁板3和齿板5的齿完全啮合，管状凸起13的外圆周与凸点21的最低侧214之间的间隙较大，允许较大的浮动量。凸轮2临界解锁(落锁)时，锁板3和齿板5的齿恰好脱离啮合区域，管状凸起13的外圆周与凸点21的最低侧214之间的间隙较小，允许较小的浮动量，这样可以使四个锁板3插入姿态的一致性较高。

发明中，为了进一步提高结构的稳定性，齿板5和主板1的外部还设有抱箍9，抱箍9用于限制齿板5和主板1沿轴向分离。

综上所述，本发明的优点在于：

1)、多个锁板3进入啮合位置的同步性提高，改善了操作感受；

2)、凸轮2和主板1之间的轴向间隙较小，能够将凸轮2和主板1之间的轴向间隙由2mm缩减至0.2mm，配合油脂，能够在涂装工艺过程中，有效防止溶液进入内部影响调角器性能；

3)、随着解锁角度的变化，力臂迅速减小，使扭矩上升更为缓慢，在临界解锁角度附近开始扭矩下跌，提升解锁舒适性和手感，同时，在保证落锁扭矩的前提下，有效降低最大解锁扭矩；

4)、零件结构简单，模具复杂度要求和制造成本低。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种非连续式调角器，其特征在于，包括主板、凸轮、锁板、凸轮弹簧、齿板和控制盘；

所述主板的内部设有安装槽和限位块，所述凸轮弹簧对称设置在所述安装槽的边角处，所述凸轮安装在所述安装槽的中心位置处，所述凸轮上靠近所述安装槽的一侧设有多个凸点，所述凸轮弹簧的外伸端与所述凸点一一对应配合，其中，所述凸轮弹簧位于所述主板和所述锁板之间；

所述限位块等间隔地分布在所述安装槽的四周；所述锁板设置在相邻的两个所述限位块之间；且所述锁板的顶端还设有卡齿；

所述主板还与所述齿板相连接，所述齿板的内侧圆周上设有齿圈；所述齿圈与所述卡齿相配合；

所述控制盘，位于所述齿板的内部，且所述控制盘还与所述凸轮相连接；

当需要落锁时，所述凸轮弹簧挤压所述凸点驱动所述凸轮旋转，所述凸轮通过推移机构将所述锁板顶出，使所述卡齿和齿圈啮合，进入锁止位置；

当需要解锁时，所述凸轮在外力作用下，往解锁方向旋转，带动所述控制盘转动，所述控制盘经拉回机构将所述锁板拉回，脱离啮合位置；

所述推移机构包括第一后支撑脚、第二后支撑脚、第一前支撑脚和第二前支撑脚，所述第一后支撑脚和第一前支撑脚分别设置在所述锁板的底端两侧，所述第二后支撑脚和第二前支撑脚间隔地设置在所述凸轮的外周侧，当所述第一后支撑脚与所述第二后支撑脚接触时，所述第一前支撑脚和第二前支撑脚相分离，所述卡齿与所述齿圈相啮合；

所述凸轮弹簧的外伸端还设有一勾脚，所述凸点的形状为腰型，所述腰型包括第一边侧、最高侧、第二边侧和最低侧，当处于落锁状态时，所述勾脚与所述第一边侧，或第一边侧至最高侧之间相接触，当处于解锁状态时，所述勾脚抵接在最高侧处；

所述拉回机构包括弧形滑槽和滑块，所述弧形滑槽设置在所述控制盘上靠近所述凸轮的一侧，所述滑块设置在所述锁板上靠近所述凸轮的一侧，所述滑块与所述弧形滑槽滑动连接，当需要解锁时，所述凸轮在外力作用下，往解锁方向旋转，带动所述控制盘转动，所述弧形滑槽驱动滑块滑动将所述锁板拉回，脱离啮合位置；

所述凸轮上远离所述凸点的一侧侧面上还设有多个固定槽，所述控制盘上对应地设有多个固定块，所述固定块与所述固定槽相配合；

所述固定块的截面形状为“几”字型,或一侧断开的“乙”字型。

2.如权利要求1所述的非连续式调角器，其特征在于，所述主板的内部中心位置处还设有一向外突出的管状凸起，所述管状凸起位于所述安装槽中，且所述管状凸起的外圆周与所述凸点的最低侧之间设有一分段变化的间隙。

3.如权利要求1所述的非连续式调角器，其特征在于，所述凸点与所述凸轮弹簧设置在同一平面上。

4.如权利要求1所述的非连续式调角器，其特征在于，所述齿板和所述主板的外部还设有抱箍，所述抱箍用于限制所述齿板和主板沿轴向分离。

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