CN108657032B - 车辆座椅及其角度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开车辆座椅及其角度调节装置，角度调节装置包括解锁凸轮、设有内齿的棘轮和沿周向分布且设有外齿的若干滑块，还包括与所述滑块对应设置的若干胀缩块，所述胀缩块能够驱动所述滑块沿径向向外运动，以使所述内齿与所述外齿啮合；相邻所述胀缩块之间具有第二弹性件，所述第二弹性件沿变形方向的两端分别与所述解锁凸轮和所述胀缩块相连。当解锁凸轮朝向解锁方向转动时，处于压缩状态、与解锁凸轮和胀缩块相连的第二弹性件能够作用于解锁凸轮与胀缩块，该第二弹性件对解锁凸轮朝向解锁方向的弹性力能够减小解锁时外界所需提供的作用于解锁凸轮的解锁扭矩，从而使得该角度调节装置仅需较小的解锁扭矩即可实现解锁过程，提高解锁的舒适性。

Description

车辆座椅及其角度调节装置

技术领域

本发明涉及机械设计技术领域，特别涉及车辆座椅及其角度调节装置。

背景技术

车辆座椅在使用时，为了适应不同用户的使用需求，需对椅背相对于椅座的角度进行调节，以提高座椅的乘坐舒适性。

目前，现有的车辆角度调节装置包括与椅背固定连接并设置有内齿的棘轮、与椅座固定并设置有滑槽的滑槽板，具有外齿的若干滑块设置于滑槽板，且滑块通过胀缩机构控制其沿径向伸出，以实现棘轮的内齿与滑块的外齿之间的啮合，同时，各滑块之间设置有复位弹簧，各复位弹簧沿轴向的两端分别与滑槽板上的凸缘和胀缩机构相抵，以便实现各滑块沿径向同步伸缩。

上述角度调节过程中，滑块沿径向伸出的锁止力由复位弹簧提供，相应地，解锁时，外界的解锁扭矩也需能够克服该锁止力才能实现解锁，通常情况下，为了保证锁止可靠性，复位弹簧的上述锁止力通常设置为较大值，导致解锁时也需要较大的解锁扭矩，从而使得解锁舒适性较差。

有鉴于此，如何提供一种角度调节装置，使其在保证具有较高锁止可靠性的前提下，还能够提高解锁舒适性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供角度调节装置，包括解锁凸轮、设有内齿的棘轮和沿周向分布且设有外齿的若干滑块，还包括与所述滑块对应设置的若干胀缩块，所述胀缩块能够驱动所述滑块沿径向向外运动，以使所述内齿与所述外齿啮合；相邻所述胀缩块之间具有第二弹性件，所述第二弹性件沿变形方向的两端分别与所述解锁凸轮和所述胀缩块相连。

胀缩块用于驱动滑块沿径向伸出，以便实现滑块与棘轮的啮合，解锁凸轮朝向解锁方向转动时，能够实现滑块与棘轮的分离。解锁时，需要外界提供解锁扭矩驱动解锁凸轮朝向解锁方向转动，且只有该解锁扭矩达到一定数值时，才能够驱动解锁凸轮克服锁止力朝向解锁方向转动。

本发明中，当解锁凸轮朝向解锁方向转动时，处于压缩状态、与解锁凸轮和胀缩块相连的第二弹性件能够作用于解锁凸轮与胀缩块，且第二弹性件对解锁凸轮的弹性力朝向解锁方向，对胀缩块的弹性力朝向锁止方向，因此，该第二弹性件对解锁凸轮朝向解锁方向的弹性力能够减小解锁时外界所需提供的作用于解锁凸轮的解锁扭矩，从而使得该角度调节装置仅需较小的解锁扭矩即可实现解锁过程，提高解锁的舒适性。

同时，在锁止过程，上述解锁扭矩消失后，该第二弹性件能够提供足够的弹性力，以驱动胀缩块转动，从而保证锁止过程的可靠性，当滑块数量较多时，仍然具有较高的解锁舒适性和锁止可靠性。

可选地，还包括第一弹性件和与所述棘轮相对转动的滑槽板，所述第一弹性件一端与所述滑槽板相连，另一端直接或间接连接于所述解锁凸轮，以便传递所述解锁凸轮的扭矩。

可选地，进一步包括中心轴，所述解锁凸轮具有中心孔，所述中心轴与所述中心孔相适配，且所述中心轴沿解锁方向转动时能够带动所述解锁凸轮沿解锁方向转动；

所述第一弹性件连接于所述中心轴，以便间接连接于所述解锁凸轮。

可选地，所述解锁凸轮具有若干第一凸块，所述胀缩块开设有配合槽，所述第二弹性件沿变形方向的两端分别与对应的所述第一凸块和所述配合槽相抵。

可选地，所述解锁凸轮开设有若干安装孔，所述安装孔的侧壁处设置有翻边，所述翻边为所述第一凸块。

可选地，所述胀缩块具有第二凸块，所述解锁凸轮开设有凹槽，所述第二弹性件沿变形方向的两端分别与所述第二凸块和所述凹槽的侧壁相抵。

可选地，所述第一弹性件为平面涡卷弹簧，且其外端固定于所述滑槽板，内端固定于所述中心轴，以便传递所述中心轴的扭矩。

可选地，所述滑槽板设置有固定柱，所述第一弹性件的外端钩挂于所述固定柱，且所述中心轴带动所述第一弹性件的内端朝向解锁方向转动时，所述固定柱能够限制所述第一弹性件的外端运动。

可选地，所述滑槽板中部具有凸缘，所述胀缩块能够沿所述凸缘的外周面运动；

所述凸缘与所述滑槽板一体成型，或者所述凸缘与所述滑槽板固定连接。

同时，本发明还提供车辆座椅，包括椅座和椅背，还包括用于调节所述椅背相对于所述椅座角度的角度调节装置，其中，所述角度调节装置为以上所述的角度调节装置。

附图说明

图1为本发明所提供角度调节装置的爆炸图；

图2为本发明所提供角度调节装置核心件的结构示意图；

图3为图2的去掉滑槽板的结构示意图；

图4为3的另一视角的结构示意图；

图5为图3的背视图；

图6为图3去掉第一弹性件和滑块的结构示意图。

图1-6中：

1护套、2棘轮、3解锁凸轮、31滑块控制槽、32中心孔、33安装孔、34第一凸块；4滑块、41滑块凸台、42外齿、51第一弹性件、52第二弹性件、6胀缩块、61配合槽、7中心轴、71扁形台阶、72配合段、8滑槽板、81滑槽、82扇形凸台、83固定柱、84凸缘。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考附图1-6，其中，图1为本发明所提供角度调节装置的爆炸图；图2为本发明所提供角度调节装置核心件的结构示意图；图3为图2的去掉滑槽板的结构示意图；图4为3的另一视角的结构示意图；图5为图3的背视图；图6为图3去掉第一弹性件和滑块的结构示意图。

在一种具体实施例中，本发明提供一种角度调节装置，如图1所示，该角度调节装置包括护套1、棘轮2和滑槽板8，其中，护套1用于将棘轮2和滑槽板8沿轴向相互固定，且棘轮2和滑槽板8能够相对转动，当该角度调节装置用于车辆座椅时，棘轮2与车辆座椅的椅背固定。

该角度调节装置还包括能够实现角度调节的核心件，该核心件包括解锁凸轮3和沿滑槽板8周向分布且设有外齿42的若干滑块4，其中，滑块4的外齿42能够与棘轮2的内齿啮合，且外齿42与内齿具有至少三种啮合关系，分别为：齿对齿(未啮合)状态、半啮合状态和完全啮合状态，当外齿42与内齿处于齿对齿状态时，该角度调节装置处于解锁状态，当外齿42与内齿处于完全啮合状态时，该角度调节装置处于锁定状态，当外齿42与内齿处于半啮合状态时，该角度调节装置为从解锁到锁定之间运动的过程。

对于图2-6来说，图2、图3和图6中顺时针方向为解锁方向，逆时针方向为锁止方向，由于图4和图5为图2、图3和图6的背视图，因此，其逆时针方向为解锁方向，顺时针方向为锁止方向。

同时，为了实现滑块4的外齿42与棘轮2的内齿之间的上述三个状态，滑块4需能够沿径向运动，且其沿径向向外运动时外齿42能够与棘轮2的内齿啮合，沿径向向内运动时外齿42能够与内齿解除啮合。为了实现滑块4的径向运动，该角度调节装置设置胀缩机构。

具体地，该胀缩机构包括若干胀缩块6，各胀缩块6沿滑槽板8的周向分布，且分别与各滑块4位于滑槽板8的同一直径方向，滑块4的内圈具有第一配合面，胀缩块6的外圈具有第二配合面，二者均为弧面，且弯曲方向相反；或者第一配合面与第二配合面中，一者为平面，另一者为朝向另一者凸出的弧面，如图5所示的实施例中，胀缩块6的第二配合面为向外凸出的弧面，滑块4的第一配合面为平面。

相邻两胀缩块6之间具有处于压缩状态的第二弹性件52，该第二弹性件52用于驱动胀缩块6周向运动，从而改变其第二配合面与滑块4的第一配合面相抵的位置，以便驱动滑块4沿径向向外运动，进而实现滑块4的外齿42与棘轮2的内齿的啮合。

同时，解锁凸轮3开设有若干滑块控制槽31，该滑块控制槽31为弧形槽，同时，滑块4具有若干滑块凸台41，该滑块凸台41位于滑块控制槽31内，并能够相对于滑块控制槽31滑动。

锁止时，胀缩块6在第二弹性件52的作用下向锁止方向转动，转动过程中，能够驱动对应的滑块4沿径向向外伸出，直到外齿42与内齿完全啮合，达到锁止状态，此时，胀缩块6处于自锁位置。解锁时，外界扭矩驱动解锁凸轮3朝向解锁方向转动，第二弹性件52驱动胀缩块6离开自锁位置，滑块控制槽31转动过程中带动滑块4径向向内运动，直到外齿42与内齿完全脱离，达到解锁状态。

具体地，滑槽板8的中部具有凸缘84，各胀缩块6均匀分布于凸缘84的外周，且在第二弹性件52的驱动下，胀缩块6能够沿凸缘84的外周壁周向转动。该凸缘84可与滑槽板8一体成型，也可与滑槽板8固定连接，如图1所示的实施例中，凸缘84与滑槽板8为分体式结构，且二者具有相互适配的卡钩和卡槽，从而实现卡接固定。

进一步地，该滑槽板8具有若干与滑块4相适配的滑槽81，滑块4能够在对应的滑槽81内径向运动。具体地，滑槽板8具有若干沿周向均匀分布的扇形凸台82，相邻扇形凸台82之间形成上述滑槽81。

以上各实施例中，各第二弹性件52沿变形方向的两端分别与解锁凸轮3和胀缩块6相连。

如上所述，胀缩块6用于驱动滑块4沿径向伸出，以便实现滑块4与棘轮2的啮合，解锁凸轮3朝向解锁方向转动时，能够实现滑块4与棘轮2的分离。解锁时，需要外界提供解锁扭矩驱动解锁凸轮3朝向解锁方向转动，且只有该解锁扭矩达到一定数值时，才能够驱动解锁凸轮3克服锁止力朝向解锁方向转动。

本发明中，当解锁凸轮3朝向图2-6中的解锁方向转动时，处于压缩状态、与解锁凸轮3和胀缩块6相连的第二弹性件52能够直接作用于解锁凸轮3与胀缩块6，且第二弹性件6对解锁凸轮3的弹性力朝向解锁方向(如图4所示的逆时针方向)，对胀缩块6的弹性力朝向锁止方向(如图4所示的顺时针方向)，因此，该第二弹性件6对解锁凸轮3朝向解锁方向的弹性力能够减小解锁时外界所需提供的作用于解锁凸轮3的解锁扭矩，从而使得该角度调节装置仅需较小的解锁扭矩即可实现解锁过程，提高解锁的舒适性。

同时，在锁止过程，上述解锁扭矩消失后，该第二弹性件52能够提供足够的弹性力，以驱动胀缩块6转动，从而保证锁止过程的可靠性，且锁止扭矩由第二弹性件52决定，能够任意设计其大小，当滑块4数量较多时，仍然具有较高的解锁舒适性和锁止可靠性。

进一步地，如图1-6所示，该角度调节装置还包括第一弹性件51，该第一弹性件51一端与滑槽板8相连，另一端直接或间接连接于解锁凸轮3，以便传递外界作用于解锁凸轮3的解锁扭矩。

如上所述，解锁时，驱动解锁凸轮3相对于滑槽板8转动，且该第一弹性件51能够传递外界作用于解锁凸轮3的解锁扭矩，因此，解锁凸轮3所需的解锁扭矩由第一弹性件51所传递的扭矩表征，同时，上述第二弹性件52对解锁凸轮2的弹性力能够减小第一弹性件51的所传递的扭矩，从而减小所需的解锁扭矩。

本实施例中，由于第一弹性件51和第二弹性件52均与解锁凸轮3相连(直接或间接相连)，且解锁过程中二者对解锁凸轮3的解锁力方向相反，从而能够减小外界所需提供的解锁力，进而提高解锁的舒适性。

进一步地，如图1所示，该角度调节装置还包括中心轴7，解锁凸轮3具有中心孔32，该中心孔32为具有弧段和直线段的扁形孔，中心轴7具有与该中心孔32相适配的扁形台阶71，该扁形台阶71与中心孔32为紧配合，从而使得外界手柄驱动中心轴7转动时，能够带动解锁凸轮3转动，且作用于中心轴7的解锁扭矩为外界手柄提供的扭矩，解锁凸轮3受到的扭矩(外界提供的扭矩)为第一弹性件51对解锁凸轮3的扭矩减去第二弹性件52对解锁凸轮3的扭矩。

具体地，该第一弹性件51连接于中心轴7，以便间接连接于解锁凸轮3。

本实施例中，将第一弹性件51通过中心轴7间接连接于解锁凸轮3具有节省核心件安装空间的优点，且使得第一弹性件51方便布置，不改变第二弹性件52的布置。

更具体地，如图1所示，该第一弹性件51为平面涡卷弹簧，该平面涡卷弹簧能够传递扭矩，且其内端固定于中心轴7，并能够随中心轴7转动，外端固定于滑槽板8。如图1所示，中心轴7具有配合段72，该配合段72的截面为方形，相应地，平面涡卷弹簧的内端形成方形孔，该方形孔外套于配合段72，从而实现平面涡卷弹簧与中心轴7之间的连接。

同时，滑槽板8的扇形凸台82设置有固定柱83，第一弹性件51的外端钩挂于该固定柱83，且中心轴7带动第一弹性件51的内端朝向解锁方向转动时，该固定柱83能够限制第一弹性件51外端的运动，因此，该平面涡卷弹簧外端固定，内端承受并传递扭矩。

当然，该第一弹性件51与滑槽板8之间的固定并非必须通过固定柱83实现，还可采用本领域的其它固定方式，例如焊接等。

以上各实施例中，如图4所示，解锁凸轮3具有若干朝向胀缩块6的方向延伸的第一凸块34，胀缩块6沿周向的侧壁部开设有配合槽61，第二弹性件52沿变形方向的两端分别与对应的第一凸块34和配合槽61相抵，从而实现第二弹性件52与解锁凸轮3和胀缩块52的连接。

具体地，如图5所示，该解锁凸轮3开设有若干安装孔33，该安装孔33用于角度调节装置各部件的安装，且该安装孔33的侧壁处设置有翻边，该翻边为上述第一凸块34。

当然，该第一凸块34也可为焊接于解锁凸轮3表面的结构。

在另一实施例中，胀缩块6具有朝向解锁凸轮3延伸的第二凸块，解锁凸轮3开设有凹槽，第二弹性件52沿变形方向的两端分别与第二凸块和凹槽的侧壁相抵，从而实现第二弹性件52与解锁凸轮3和胀缩块52的连接。

因此，本发明中，只要能够实现第二弹性件52与解锁凸轮3和胀缩块6相连即可，对三者的连接结构不作限定。

具体地，以上各实施例中，胀缩块6为楔形块。

需要说明的是，本发明中的角度调节装置可用于车辆座椅的椅背调节，或者，也可用于其它结构上的相对角度调节。

进一步地，本发明还提供一种车辆座椅，包括椅座和椅背，还包括用于调节椅背相对于椅座角度的角度调节装置，其中，该角度调节装置为以上任一实施例中所述的角度调节装置。

由于该角度调节装置具有上述技术效果，包括该角度调节装置的车辆座椅也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的车辆座椅及其角度调节装置均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.角度调节装置，包括解锁凸轮（3）、设有内齿的棘轮（2）和沿周向分布且设有外齿（42）的若干滑块（4），还包括与所述滑块（4）对应设置的若干胀缩块（6），所述胀缩块（6）能够驱动所述滑块（4）沿径向向外运动，以使所述内齿与所述外齿（42）啮合；其特征在于，相邻所述胀缩块（6）之间具有第二弹性件（52），所述第二弹性件（52）沿变形方向的两端分别与所述解锁凸轮（3）和所述胀缩块（6）相连，所述胀缩块（6）为楔形块；

还包括第一弹性件（51）和与所述棘轮（2）相对转动的滑槽板（8），所述第一弹性件（51）一端与所述滑槽板（8）相连，另一端直接或间接连接于所述解锁凸轮（3），以便传递所述解锁凸轮（3）的扭矩。

2.根据权利要求1所述的角度调节装置，其特征在于，进一步包括中心轴（7），所述解锁凸轮（3）具有中心孔（32），所述中心轴（7）与所述中心孔（32）相适配，且所述中心轴（7）沿解锁方向转动时能够带动所述解锁凸轮（3）沿解锁方向转动；

所述第一弹性件（51）连接于所述中心轴（7），以便间接连接于所述解锁凸轮（3）。

3.根据权利要求1所述的角度调节装置，其特征在于，所述解锁凸轮（3）具有若干第一凸块（34），所述胀缩块（6）开设有配合槽（61），所述第二弹性件（52）沿变形方向的两端分别与对应的所述第一凸块（34）和所述配合槽（61）相抵。

4.根据权利要求3所述的角度调节装置，其特征在于，所述解锁凸轮（3）开设有若干安装孔（33），所述安装孔（33）的侧壁处设置有翻边，所述翻边为所述第一凸块（34）。

5.根据权利要求1所述的角度调节装置，其特征在于，所述胀缩块（6）具有第二凸块，所述解锁凸轮（3）开设有凹槽，所述第二弹性件（52）沿变形方向的两端分别与所述第二凸块和所述凹槽的侧壁相抵。

6.根据权利要求2所述的角度调节装置，其特征在于，所述第一弹性件（51）为平面涡卷弹簧，且其外端固定于所述滑槽板（8），内端固定于所述中心轴（7），以便传递所述中心轴（7）的扭矩。

7.根据权利要求6所述的角度调节装置，其特征在于，所述滑槽板（8）设置有固定柱（83），所述第一弹性件（51）的外端钩挂于所述固定柱（83），且所述中心轴（7）带动所述第一弹性件（51）的内端朝向解锁方向转动时，所述固定柱（83）能够限制所述第一弹性件（51）的外端运动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的角度调节装置，其特征在于，所述滑槽板（8）中部具有凸缘（84），所述胀缩块（6）能够沿所述凸缘（84）的外周面运动；

所述凸缘（84）与所述滑槽板（8）一体成型，或者所述凸缘（84）与所述滑槽板（8）固定连接。

9.车辆座椅，包括椅座和椅背，还包括用于调节所述椅背相对于所述椅座角度的角度调节装置，其特征在于，所述角度调节装置为权利要求1-8中任一项所述的角度调节装置。