CN111959356B - 一种连续式电动调角器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续式电动调角器系统，其包括通过轴杆同轴连接的第一调角器和第二调角器，其中，第一调角器为具有第一尺寸的偏心调角器，第二调角器为具有第二尺寸的偏心调角器，第一尺寸大于第二尺寸，第一调角器和第二调角器分别包括相对彼此可旋转的齿圈和齿板，第一调角器的齿圈的旋转中心与第二调角器的齿圈的旋转中心相同，第一调角器的齿板的旋转中心与第二调角器的齿板的旋转中心相同，第一调角器的偏心距与第二调角器的偏心距相同。根据本发明的连续式电动调角器系统，第一调角器和第二调角器的偏心距保持一致，在外形尺寸具有区别的情况下具有相同的运动轨迹，从而保持混用，实现同步传动。

Description

一种连续式电动调角器系统

技术领域

本发明涉及调角器，更具体地涉及一种连续式电动调角器系统。

背景技术

已知，连续式电动调角器应用于汽车座椅的双边调节时，均采用相同型号的调角器，以保证同步传动。这是因为目前市场上的电动调角器由于其偏心运动的特殊结构，不同型号不同外形尺寸的调角器，无法同步传动。

座椅上受力较大的一侧需要高强度性能，另一侧则对强度要求低一点。若一侧使用外形尺寸较大的高强度调角器，另一侧使用外形尺寸较小的低强度调角器，将造成无法同步的问题。若两侧都采用相同的高强度调角器，性能上有冗余，成本上有进一步的节约空间。针对这一问题，现有技术中的解决方案是：在高强度侧采用两个低强度调角器1’叠加布置，另一侧用一个低强度调角器1’，这种方案也被称为2+1布置，以满足强度要求，如图8所示。显然，这种解决方案的骨架结构复杂，成本较高，而且，这种调角器的布置使得在操作时具有较大的内阻。

发明内容

为了解决现有技术中的不同外形尺寸的调角器无法同步传动的问题，本发明提供一种连续式电动调角器系统。

根据本发明的连续式电动调角器系统，其包括通过轴杆同轴连接的第一调角器和第二调角器，其中，第一调角器为具有第一尺寸的偏心调角器，第二调角器为具有第二尺寸的偏心调角器，第一尺寸大于第二尺寸，第一调角器和第二调角器分别包括相对彼此可旋转的齿圈和齿板，第一调角器的齿圈的旋转中心与第二调角器的齿圈的旋转中心相同，第一调角器的齿板的旋转中心与第二调角器的齿板的旋转中心相同，第一调角器的偏心距与第二调角器的偏心距相同。

优选地，第一调角器的齿数与第二调角器的齿数相同，第一调角器的齿宽大于第二调角器的齿宽。

优选地，第一调角器的轮齿啮合位置与第二调角器的轮齿啮合位置相差一个轮齿或两个轮齿。

优选地，齿圈具有呈齿状的一圈内部轮齿，齿板具有呈齿状的一圈外部轮齿，内部轮齿与外部轮齿啮合，内部轮齿的齿根圆的直径比外部轮齿的齿顶圆的直径大，允许内部轮齿在外部轮齿上滚动运动。

优选地，第一调角器和第二调角器为同平台调角器。

优选地，第一调角器和第二调角器分别包括用于将齿圈和齿板固定在一起的配合的罩盖和抱箍。

优选地，第一调角器和第二调角器分别包括用于驱动齿圈和齿板的相对旋转的驱动组件。

优选地，驱动组件包括凸轮环、楔块、轴衬和弹簧，其中，凸轮环作用于楔块，楔块通过其弯曲内表面作用在齿板上并通过套在其弯曲外表面上的轴衬作用在齿圈上，弹簧的相对两端连接楔块以在周缘方向上作用于楔块，从而由楔块限定偏心转动以将齿板压入齿圈中啮合。

优选地，第一调角器的驱动组件与第二调角器的驱动组件相同。

优选地，第一调角器和第二调角器分别包括凸轮和止推环，其中，凸轮连接轴杆，凸轮环安装在凸轮上随之转动，止推环安装在凸轮的自由端以防止凸轮的脱出。

根据本发明的连续式电动调角器系统，第一调角器和第二调角器的偏心距保持一致，在外形尺寸具有区别的情况下具有相同的运动轨迹，从而保持混用，实现同步传动。如此，高强度调角器和低强度调角器按照需要可以分布在座椅两侧，重量更轻，布局更灵活，便于集成辅件。相对于现有技术中的2+1布置，根据本发明的连续式电动调角器系统，可以实现用单个高强度调节器替代两个低强度调角器，不仅在操作手感上进行了改善，内阻较小，而且可以省去一个调角器的安装，提高生产效率。另外，根据本发明的连续式电动调角器系统，单个高强度调节器替代两个低强度调角器，成本更低(成本降低约10RMB)，骨架端结构设计可以更加简单，成本进一步降低。

附图说明

图1示出了根据本发明的连续式电动调角器系统的第一调角器和第二调角器；

图2是图1的第一调角器或第二调角器的爆炸图；

图3示出了图1的第一调角器和第二调角器的相同的偏心距；

图4A示出了图1的第二调角器的轮齿啮合位置；

图4B示出了根据本发明的一个优选实施例的对应于图4A的第一调角器的轮齿啮合位置；

图5示出了根据本发明的另一个优选实施例的对应于图4A的第一调角器的轮齿啮合位置；

图6示出了根据本发明的一个对比例的对应于图4A的第一调角器的轮齿啮合位置；

图7A是图1的第一调角器或第二调角器的第一侧视图；

图7B是图1的第一调角器或第二调角器的第二侧视图；

图8示出了根据现有技术的连续式电动调角器系统的2+1布置。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，根据本发明的一个优选实施例的连续式电动调角器系统包括通过轴杆2同轴连接的第一调角器1a和第二调角器1b，其中，第一调角器1a为高强度调角器并具有第一尺寸，第二调角器1b为低强度调角器并具有第二尺寸，第一尺寸大于第二尺寸。虽然第一调角器1a和第二调角器1b为不同尺寸的同平台调角器，但是分别用在汽车座椅的两边时，可以同步平顺传动，提供座椅的角度调节功能。应该理解，同平台调角器基于某同一平台而具有各种不同尺寸。显然，同平台调角器的各组成部件基本相同。

如图2所示，调角器1a，1b包括相对彼此可旋转的齿圈11和齿板12，其中，齿圈11(或齿板12)连接至汽车座椅的靠背结构，齿板12(或齿圈11)连接至汽车座椅的坐垫结构，两者的相对转动用以实现靠背结构相对于坐垫结构的翻转。具体地，齿圈11具有呈齿状的一圈内部轮齿111，齿板12具有呈齿状的一圈外部轮齿121，内部轮齿111与外部轮齿121啮合，内部轮齿111的齿根圆的直径比外部轮齿121的齿顶圆的直径大，允许内部轮齿111在外部轮齿121上滚动运动，从而形成偏心调角器。

如图3所示，第一调角器1a的齿圈11的旋转中心与第二调角器1b的齿圈11的旋转中心相同，第一调角器1a的齿板12的旋转中心与第二调角器1b的齿板12的旋转中心相同，第一调角器1a的偏心距e(齿圈11的旋转中心与齿板12的旋转中心之间的距离)与第二调角器1b的偏心距e相同。特别需要说明的是，在现有技术中，不同尺寸的同平台调角器的齿圈和齿板的尺寸是等比例的。例如，中号尺寸调角器的齿圈和齿板被等比例地放大得到强度较大的大号尺寸调角器，中号尺寸调角器的齿圈和齿板被等比例地缩小得到强度较小的小号尺寸调角器。也就是说，单纯通过等比例放大或缩小调角器相关部件来实现强度的增大或者减小，调角器的偏心距也随之放大或缩小，无法满足座椅调角器两边同步传动的要求。本发明首创性地提出不等比例放大或缩小齿圈11和齿板12的尺寸，同时保持齿圈11和齿板12的旋转中心不变，从而得到具有相同的偏心距e的不同尺寸(即不同强度)的同平台调角器，其被分别安装到汽车座椅的两边时，具有相同的起步姿态和相同的运行轨迹，座椅两边即可以同步平顺传动。

调角器1a，1b的内部轮齿111的数目和外部轮齿121的数目相同，其被称为齿数(例如37齿)。调角器1a，1b的内部轮齿111的周向跨度和外部轮齿121的周向跨度相同，其被称为齿宽。如图3所示，第一调角器1a的齿数与第二调角器1b的齿数相同，第一调角器1a的齿宽大于第二调角器1b的齿宽。特别地，本发明通过对齿宽齿形的调整，相应地调整内部轮齿111与外部轮齿121的轮齿啮合位置，以消除运行过程中的干涉，保证运行的平顺性。

如图4A所示，将最低点的齿圈11的内部轮齿称为第一个内部轮齿，最低点的齿板12的外部轮齿称为第一个外部轮齿，第二调角器1b的齿圈11的第五个内部轮齿111与齿板12的第五个外部轮齿121啮合。与之对应地，在第一实施例中，第一调角器1a₁的齿圈11的第四个内部轮齿111与齿板12的第四个外部轮齿121啮合，如图4B。特别地，本发明通过运动仿真计算可得到齿圈11和齿板12的齿形啮合最小间隙位置，在此位置做齿顶倒角，倒角方向和大小考虑制造公差，保证运行中不会有干涉。

与图4A对应，即当第二调角器1b的齿圈11的第五个内部轮齿111与齿板12的第五个外部轮齿121啮合时，在第二实施例中，第一调角器1a₂的齿圈11的第三个内部轮齿111与齿板12的第三个外部轮齿121啮合，如图5所示。

与图4A对应，即当第二调角器1b的齿圈11的第五个内部轮齿111与齿板12的第五个外部轮齿121啮合时，在对比例中，第一调角器1a的齿圈11的第二个内部轮齿111与齿板12的第二个外部轮齿121啮合，但是第一调角器1a的齿圈11的第一个内部轮齿111与齿板12的第一个外部轮齿121处发生干涉，如图6所示。

也就是说，第一调角器1a的轮齿啮合位置与第二调角器1b的轮齿啮合位置相差一个轮齿或两个轮齿时，既可以消除运行过程中的干涉，又可以保证运行的平顺性。而如果第一调角器1a的轮齿啮合位置与第二调角器1b的轮齿啮合位置相差三个或以上轮齿时，则在运行过程中会发生干涉。

回到图2，为了接收轴向的作用力，调角器1a，1b还包括用于将齿圈11和齿板12固定在一起的配合的罩盖13和抱箍14。应该理解，罩盖13和抱箍14的安装并不妨碍齿圈11和齿板12的相对旋转。

如图2所示，为了驱动齿圈11和齿板12的相对旋转，调角器1a，1b还包括驱动组件，该驱动组件包括凸轮环15、楔块16、轴衬17和弹簧18，其中，凸轮环15作用于楔块16，楔块16通过其弯曲内表面作用在齿板12上并通过套在其弯曲外表面上的轴衬17作用在齿圈11上，弹簧18的相对两端连接楔块16以在周缘方向上作用于楔块16。如此，由楔块16限定偏心转动，以将齿板12的外部轮齿121压入齿圈11的内部轮齿111。结合图7A-7B所示，当电机驱动轴杆2(参见图1)旋转时，凸轮环15在电机的作用下旋转，从而推动楔块16沿着轴衬17滑动以压缩弹簧18，当弹簧18的弹簧力克服了另一楔块16所受摩擦力或两楔块16接触时，两楔块16将在凸轮环15带动下同步旋转，由于楔块16的外侧与齿圈11的接触面为偏心设计，齿圈11在楔块16的作用下相对于齿板12做偏心转动并与齿板12啮合，构成具有摆动运动的相对旋转。作为结果，可以在多个使用位置之间无级地调整汽车座椅的靠背结构相对于坐垫结构的倾斜度。

第一调角器1a的驱动组件与第二调角器1b的驱动组件相同，即第一调角器1a的凸轮环15与第二调角器1b的凸轮环15相同，第一调角器1a的楔块16与第二调角器1b的楔块16相同，第一调角器1a的轴衬17与第二调角器1b的轴衬17相同，第一调角器1a的弹簧18与第二调角器1b的弹簧18相同。

如图2所示，调角器1a，1b还包括凸轮19和止推环20，其中，凸轮19具有中心花键轴孔以接收与电机连接的轴杆2(参见图1)，凸轮环15安装在凸轮19上随之转动，止推环20安装在凸轮19的自由端以防止凸轮19的脱出。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种连续式电动调角器系统，其特征在于，该连续式电动调角器系统包括通过轴杆同轴连接的第一调角器和第二调角器，其中，第一调角器为具有第一直径的偏心调角器，第二调角器为具有第二直径的偏心调角器，第一直径大于第二直径，第一调角器和第二调角器分别包括相对彼此可旋转的齿圈和齿板，第一调角器的齿圈的旋转中心与第二调角器的齿圈的旋转中心相同，第一调角器的齿板的旋转中心与第二调角器的齿板的旋转中心相同，第一调角器的偏心距与第二调角器的偏心距相同。

2.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器的齿数与第二调角器的齿数相同，第一调角器的轮齿的周向跨度大于第二调角器的轮齿的周向跨度。

3.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器的轮齿啮合位置与第二调角器的轮齿啮合位置相差一个轮齿或两个轮齿。

4.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，齿圈具有呈齿状的一圈内部轮齿，齿板具有呈齿状的一圈外部轮齿，内部轮齿与外部轮齿啮合，内部轮齿的齿根圆的直径比外部轮齿的齿顶圆的直径大，允许内部轮齿在外部轮齿上滚动运动。

5.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器和第二调角器为同平台调角器。

6.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器和第二调角器分别包括用于将齿圈和齿板固定在一起的配合的罩盖和抱箍。

7.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器和第二调角器分别包括用于驱动齿圈和齿板的相对旋转的驱动组件。

8.根据权利要求7所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，驱动组件包括凸轮环、楔块、轴衬和弹簧，其中，凸轮环作用于楔块，楔块通过其弯曲内表面作用在齿板上并通过套在其弯曲外表面上的轴衬作用在齿圈上，弹簧的相对两端连接楔块以在周缘方向上作用于楔块，从而由楔块限定偏心转动以将齿板压入齿圈中啮合。

9.根据权利要求7所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器的驱动组件与第二调角器的驱动组件相同。

10.根据权利要求1所述的连续式电动调角器系统，其特征在于，第一调角器和第二调角器分别包括凸轮和止推环，其中，凸轮连接轴杆，凸轮环安装在凸轮上随之转动，止推环安装在凸轮的自由端以防止凸轮的脱出。

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