CN115257488B - 一种单向锁止的座椅扶手调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向锁止的座椅扶手调节装置，包括齿块、换向簧、固定板、驱动齿板、阻滞簧、垫片、阻尼器、驱动轴、衬套、盖板、轴向限位件；齿块上设有孔、第一齿带、第一凸台、第一凹槽以及钩子；孔与固定板上的第二凸台铰接；齿带与驱动齿板上的第二齿带啮合；第一凸台穿入驱动齿板上的第二凹槽；驱动齿板在旋转过程中，第一凸台与第二凹槽接触，改变齿块的姿态，实现齿块与驱动齿板上的第二齿带的啮合与脱开；第一凹槽与换向簧的柱面配合；在扶手调节到上极限位置时，钩子沿着阻滞簧导向面滑动，最终滑入驱动齿板上的第二凹槽，通过弹簧姿态的改变，控制棘轮与棘爪的啮合，从而实现扶手调节机构的调节与锁止功能。

Description

一种单向锁止的座椅扶手调节装置

技术领域

本发明属于汽车组件技术领域，具体地说是涉及一种单向锁止的座椅扶手调节装置。

背景技术

扶手作为座椅靠背的一部分，可以缓解人体上肢长时间下垂悬空引起的不适。特别是在汽车行业，对座椅扶手的操作舒适性、滥用性、安全性以及生产成本提出越来越高的要求，本发明旨在解决以上一系列实际问题。

现有技术中，一种是采用外啮合棘轮棘爪有级调节结构，该扶手结构体积较大，调节精度较是不大，不能模块化生产。由于该结构原因造成扶手外形较大，造型不够美观，在当今汽车座椅设计轻量化、纤细化的设计原则下是不能满足设计要求的。

还有一种无级调节扶手，由于采用螺旋弹簧抱紧摩擦自锁原理，摩擦扭矩有限、强度不高，无法满足滥用试验等苛刻要求，采用该结构的扶手操作力矩变化较大不够均匀，舒适性相对较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单向锁止的座椅扶手调节解决方案，通过弹簧姿态的改变，控制棘轮与棘爪的啮合，从而实现扶手调节机构的调节与锁止功能。本发明结构简单，通用性强，有效解决了现有方案中重量过重，侧向晃动间隙过大，调节力矩不均匀，扶手收纳位置容易自由落下等问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种单向锁止的座椅扶手调节装置，包括齿块、换向簧、固定板、驱动齿板、阻滞簧、垫片、阻尼器、驱动轴、衬套、盖板、轴向限位件；所述齿块上设有孔、第一齿带、第一凸台、第一凹槽以及钩子；所述孔与所述固定板上的第二凸台铰接；所述齿带与所述驱动齿板上的第二齿带啮合；所述第一凸台穿入所述驱动齿板上的第二凹槽；所述驱动齿板在旋转过程中，所述第一凸台与所述第二凹槽接触，改变所述齿块的姿态，实现所述齿块与所述驱动齿板上的第二齿带的啮合与脱开；所述第一凹槽与所述换向簧的柱面配合；在扶手调节到上极限位置时，所述钩子沿着阻滞簧导向面滑动，最终滑入所述驱动齿板上的第二凹槽。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述换向簧上设有第一柱面、第二柱面；所述柱面与所述齿板的所述第一凹槽配合，所述第一柱面与所述固定板上的所述第三凸台铰接配合。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述固定板上设有第二凸台、第三凸台、第四凸台、第一孔、第二孔以及第三孔；所述第二凸台与所述齿块上孔铰接配合；所述第三凸台与所述换向簧的上柱面铰接配合；所述第四凸台与盖板上孔配合，使其位置相对固定。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述驱动齿板上设有沉槽，沉槽内上设有第二齿带，第三凹槽，异形孔，第二凹槽，第四孔；所述第二凹槽设有第一面、第二面、第三面以及第四面；所述第二齿带与齿块上的第一齿带啮合实现扶手档位锁止；所述第三凹槽与齿块上钩子啮合实现扶手调节到上极限收纳位置锁止；所述异形孔与驱动轴上异形柱面配合；所述第二凹槽上与齿块上第一凸台配合，实现齿块的啮合与脱离。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述驱动轴轴向穿过所述盖板、所述衬套、所述驱动齿版齿板、所述固定板、所述阻尼器、所述阻滞簧以及所述垫片；所述驱动轴上设有凸台特征、圆柱面以及异形柱面；所述凸起特征与阻滞簧内孔卡接配合。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述圆柱面与所述阻尼器内孔配合产生阻尼力矩；所述异形柱面穿过所述驱动齿板孔和所述异形孔。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述阻滞簧上设有内孔以及导向面；所述内孔与所述驱动轴上的凸台特征卡接固定；所述导向面在齿块接近时起导向作用，引导所述钩子顺利滑入所述第三凹槽并压紧。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述衬套位于所述盖板所形成的凹槽内，且位于所述盖板与所述驱动齿板之间。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述盖板与所述固定板通过所述定位凸台扣压在一起，所述盖板设有凹槽，所述齿块、所述换向簧、所述驱动齿板、所述阻滞簧、所述垫片以及所述衬套均接纳于所述凹槽内。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述盖板上设有一孔，所述驱动轴穿过该孔，所述柱面与所述孔配合。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：通过弹簧姿态的改变，控制棘轮与棘爪的啮合，从而实现扶手调节机构的调节与锁止功能。本发明结构简单，通用性强，有效解决了现有方案中重量过重，侧向晃动间隙过大，调节力矩不均匀，扶手收纳位置容易自由落下等问题。

附图说明

图1是扶手调节机构爆炸视图；

图2是扶手调节机构剖切视图；

图3是固定板、齿块、换向簧装配示意图；

图4是齿块啮合位置受力示意图；

图5是齿块非啮合位置受力示意图；

图6是驱动齿板内部结构示意图；

图7是驱动轴、阻滞簧装配示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

一种单向锁止的座椅扶手调节装置，包括齿块1、换向簧2、固定板3、驱动齿板4、阻滞簧5、垫片6、阻尼器7、驱动轴8、衬套9、盖板10、轴向限位件11；齿块1上设有孔1a、第一齿带1b、第一凸台1c、第一凹槽1d以及钩子1e；孔1a与固定板3上的第二凸台31a铰接；齿带1b与驱动齿板4上的第二齿带41a啮合；第一凸台1c穿入驱动齿板4上的第二凹槽421；驱动齿板4在旋转过程中，第一凸台1c与第二凹槽421接触，改变齿块1的姿态，实现齿块1与驱动齿板上的第二齿带41a的啮合与脱开；第一凹槽1d与换向簧2的柱面2b配合；在扶手调节到上极限位置时，钩子1e沿着阻滞簧导向面5b滑动，最终滑入驱动齿板4上的第二凹槽41b，在阻滞簧5的弹簧力压紧作用下与第三凹槽41b啮合锁紧。

换向簧2上设有第一柱面2a、第二柱面2b；柱面2b与齿板1的第一凹槽1d配合，第一柱面2a与固定板3上的第三凸台31b铰接配合。本实施方式中优选换向簧可以是片装弹簧，也可是圆柱线性弹簧。

固定板3上设有第二凸台31a、第三凸台31b、第四凸台31c、第一孔31d、第二孔31e以及第三孔32a；第二凸台31a与齿块上孔1a铰接配合；第三凸台31b与换向簧2的上柱面2a铰接配合；第四凸台31c与盖板上孔配合，使其位置相对固定。第一孔31d与阻尼器外轮廓异形卡接相对固定，从而限制阻尼器相对固定板旋转。第二孔31e与座椅靠背骨架通过螺栓连接或者铆接，固定板也可直接焊接与靠背骨架上。第三孔32a与驱动轴圆柱面8b配合，起到驱动轴定心的作用需要说明的是，本实施方式中固定板3为减少开发难度，本方案中由31和32这两个零件相对固定组成，当然也可以是包含二者所有特征的一整体零件。

驱动齿板4上设有沉槽，沉槽内上设有第二齿带41a，第三凹槽41b，异形孔41c，第二凹槽421，第四孔422；第二凹槽421设有第一面421a、第二面421b、第三面421c以及第四面421d；第二齿带41a与齿块1上的第一齿带1b啮合实现扶手档位锁止；第三凹槽41b与齿块1上钩子1e啮合实现扶手调节到上极限收纳位置锁止，避免扶手在刹车以及重力的作用下自由向前落下；异形孔41c与驱动轴8上异形柱面8c配合；第二凹槽421上与齿块1上第一凸台1c配合，实现齿块1的啮合与脱离。需要说明的是，本实施方式中驱动齿板4为适应不同扶手调节角度的需求，减少开发难度，本方案由第一驱动齿板41和第二驱动齿板42这两个零件相对固定组成，当然也可以是包含二者所有特征的一整体零件。

驱动轴8轴向穿过盖板10、衬套9、驱动齿版齿板4、固定板3、阻尼器7、阻滞簧5以及垫片6；驱动轴8上设有凸台特征8a、圆柱面8b以及异形柱面8c；凸起特征8a与阻滞簧内孔5a卡接配合。

圆柱面8b与阻尼器7内孔配合产生阻尼力矩；异形柱面8c穿过驱动齿板孔422和异形孔41c，起到旋转方向卡接定位作用，驱动轴转动时带动驱动齿板一起旋转。

阻滞簧5上设有内孔5a以及导向面5b；内孔5a与驱动轴8上的凸台特征8a卡接固定；导向面5b在齿块1接近时起导向作用，引导钩子1e顺利滑入第三凹槽41b并压紧。

垫片6起到公差调节避免轴向间隙过大作用，同时避免阻滞簧5转动过程与阻尼器7直接摩擦。

衬套9位于盖板10所形成的凹槽10a内，且位于盖板10与驱动齿板4之间，起到驱动齿板定心作用，同时避免驱动齿版与盖板之间的直接摩擦。

盖板10与固定板3通过定位凸台31c扣压在一起，盖板10设有凹槽10a，齿块1、换向簧2、驱动齿板4、阻滞簧5、垫片6以及衬套9均接纳于凹槽10a内。

盖板10上设有一孔10b，驱动轴8穿过该孔10b，柱面8c与孔10b配合，起到定心避免晃动间隙的产生。

此外，本实施方式中还包括轴向限位件11，轴向限位件11固定于驱动轴8末端，避免驱动轴8轴向窜动。轴向限位件可以为轴向限位弹簧卡、轴向弹性挡圈、螺母等形式，不一一赘述。

本实施方式具体的工作原理为：

1)如图1所示，扶手总成带动驱动轴8沿箭头所示方向旋转时，为向上调节。

2)如图4所示。扶手总成处于展开使用位置，换向簧2处于预压状态，产生二向力F1和F1’，F1力的方向与第二凸台31a、第三凸台31b中心线所成夹角为θ1，此时F1存在径向分力，使齿块1始终压向驱动齿板，确保第一齿带1b和第二齿带41a啮合。在对扶手总成施加向下重力时，扶手调节机构始终保持锁止，确保扶手支撑功能。

扶手总成处于展开使用位置向上调节时，驱动齿板逆时针旋，

此时齿块第一凸台1c处在驱动齿板第二凹槽421的第一面421a，扶手能向上进行有级调节并在任意位置锁止；

扶手向上继续调节过程中，当齿块凸台1c到达驱动齿板第二凹槽421的第二面421b时，第二面面421b迫使齿块1沿着第二凸台31a逆时针旋转，夹角θ1逐渐减小，直至θ1成为负角，齿块1的第一齿带1b脱离第二齿带41a，扶手调节机构处于解锁状态。此时在换向簧张紧力的作用下，齿块1进入图5所示受力状态。

如图5所示。换向簧2始终处于预压状态，产生二向力F2和F2’，F2力的方向与第二凸台31a、第三凸台31b中心线所成夹角为θ2，此时F2存在径向分力，使齿块1上的第一凸台1c和驱动齿板的第二凹槽421的第三面421c段压紧贴合。

扶手向上继续调节过程中，第一凸台1c沿着第三面421c远离第四面421d继续滑移，齿块1上钩子1e沿着阻滞簧的导向面5b滑移直接锁入驱动齿板第三凹槽41b内，并在阻滞簧的压紧力下锁紧，到达扶手上极限收纳位置且不会自动倒下。

扶手需要使用时，通过向下施加一定驱动力，驱动齿板此时顺时针调节，齿块1e强行脱离第三凹槽41b，第一凸台1c沿着第三面421c向着第四面421d靠近滑移，在第四面421d的引导下，F2力的方向与第一凸台31a、第二凸台31b中心线所成夹角为θ2逐渐减小，直至θ2成为负角，齿块1的第一齿带1b与第二齿带41a啮合，扶手调节机构处于锁止状态并处在展开位置最低档位。此时在换向簧张紧力的作用下，齿块1进入图4所示受力状态。即扶手总成再次进入展开使用位置。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：包括齿块(1)、换向簧(2)、固定板(3)、驱动齿板(4)、阻滞簧(5)、垫片(6)、阻尼器(7)、驱动轴(8)、衬套(9)、盖板(10)、轴向限位件(11)；所述齿块(1)上设有孔(1a)、第一齿带(1b)、第一凸台(1c)、第一凹槽(1d)以及钩子(1e)；所述孔(1a)与所述固定板(3)上的第二凸台(31a)铰接；所述齿带(1b)与所述驱动齿板(4)上的第二齿带(41a)啮合；所述第一凸台(1c)穿入所述驱动齿板(4)上的第二凹槽(421)；所述驱动齿板(4)在旋转过程中，所述第一凸台(1c)与所述第二凹槽(421)接触，改变所述齿块(1)的姿态，实现所述齿块(1)与所述驱动齿板上的第二齿带(41a)的啮合与脱开；所述第一凹槽(1d)与所述换向簧(2)的柱面(2b)配合；在扶手调节到上极限位置时，所述钩子(1e)沿着阻滞簧导向面(5b)滑动，最终滑入所述驱动齿板（4）上的第二凹槽(41b)；

所述驱动齿板(4)上设有沉槽，沉槽内上设有第二齿带(41a)，第三凹槽(41b)，异形孔(41c)，第二凹槽(421)，第四孔(422)；所述第二凹槽(421)设有第一面(421a)、第二面(421b)、第三面(421c)以及第四面(421d)；所述第二齿带(41a)与齿块(1)上的第一齿带(1b)啮合实现扶手档位锁止；所述第三凹槽(41b)与齿块(1)上钩子(1e)啮合实现扶手调节到上极限收纳位置锁止；所述异形孔(41c)与驱动轴(8)上异形柱面(8c)配合；所述第二凹槽(421)上与齿块(1)上第一凸台(1c)配合，实现齿块(1)的啮合与脱离；

所述驱动轴(8)轴向穿过所述盖板(10)、所述衬套(9)、所述驱动齿板(4)、所述固定板(3)、所述阻尼器(7)、所述阻滞簧(5)以及所述垫片(6)；所述驱动轴(8)上设有凸台特征(8a)、圆柱面(8b)以及异形柱面(8c)；所述凸台特征(8a)与阻滞簧内孔(5a)卡接配合。

2.根据权利要求1所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述换向簧(2)上设有第一柱面(2a)、第二柱面(2b)；所述柱面(2b)与所述齿块(1)的所述第一凹槽(1d)配合，所述第一柱面(2a)与所述固定板(3)上的第三凸台(31b)铰接配合。

3.根据权利要求1所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述固定板(3)上设有第二凸台(31a)、第三凸台(31b)、第四凸台(31c)、第一孔(31d)、第二孔(31e)以及第三孔(32a)；所述第二凸台(31a)与齿块上孔(1a)铰接配合；所述第三凸台(31b)与所述换向簧（2）的上柱面(2a)铰接配合；所述第四凸台(31c)与盖板上孔配合，使其位置相对固定。

4.根据权利要求1所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述圆柱面(8b)与所述阻尼器(7)内孔配合产生阻尼力矩；所述异形柱面(8c)穿过所述驱动齿板孔(422)和所述异形孔(41c)。

5.根据权利要求1所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述阻滞簧(5)上设有内孔(5a)以及导向面(5b)；所述内孔(5a)与所述驱动轴(8)上的凸台特征8a卡接固定；所述导向面(5b)在齿块(1)接近时起导向作用，引导所述钩子(1e)顺利滑入所述第三凹槽(41b)并压紧。

6.根据权利要求1所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述衬套(9)位于所述盖板(10)所形成的凹槽(10a)内，且位于所述盖板(10)与所述驱动齿板(4)之间。

7.根据权利要求6所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述盖板(10)与所述固定板(3)通过定位凸台(31c)扣压在一起，所述盖板(10)设有凹槽(10a)，所述齿块(1)、所述换向簧(2)、所述驱动齿板(4)、所述阻滞簧(5)、所述垫片(6)以及所述衬套(9)均接纳于所述凹槽(10a)内。

8.根据权利要求7所述的一种单向锁止的座椅扶手调节装置，其特征在于：所述盖板(10)上设有一孔(10b)，所述驱动轴(8)穿过该孔(10b)，所述柱面(8c)与所述孔(10b)配合。