CN1564761A - 回行致动器和方法 - Google Patents

Abstract

一种人机控制装置致动器，包括一个外壳(1，2)；一个在该外壳内旋转的滑轮(6)，该滑轮适于拉动一牵引元件(80)；以及封装在外壳内的锁紧离合器(3，4)，设置为由于控制所述滑轮的旋转。一传动离合器(11，10)通过该锁紧离合器驱动滑轮(6)。一在外壳(1，2)内旋转的驱动轴(12)驱动传动离合器(3，4)。固定在所述滑轮(6)上的牵引钢缆(80)与一人机控制装置连接。

Description

回行致动器和方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2001年10月3日申请的美国专利申请第09/970,268号；2001年11月7日申请的第10/005,662号；以及2001年11月7日申请的第10/005,725号的优先权。

技术领域

本发明属于机械致动器领域，特别是拉紧或牵引装置的致动器，尤其是用于汽车或家具的例如为腰部支持器的人机控制机构的致动器。

背景技术

典型的人机控制机构，例如腰部支持器，可通过机械装置进行调整，其中，可以以特定的费用通过马达，或者以更少的费用通过握柄、手轮等来启动或控制机械装置。在该领域，持续存在对简单化、耐久性以及成本控制的需求。

人机控制机构通常设计为保持由重复使用者为他或她的个人舒适而选择的特定设置。通常，通过采用牵引钢缆保持诸如腰部支持器等的装置处于压力或张力在作用下，来实现对一调整的保持。需要通过装卸循环以及用于保持设置的刹车或锁来保持设置。必须保持一系列调整，因此需要释放装置、清除装置或离合器。在大规模市场，例如汽车或家具市场，不断需要降低这些多个组件的成本，以及简化这些多个组件的组合。

简单握柄是令人期望的调整装置，尤其是当其用于汽车时。然而，一旦使用者对例如为腰部支持器的装置选择一个位置时，相应的握柄位置随后在一个不方便的角度突出来。在汽车内，这带来特别的问题，即座椅布套、安全带等容易被从这种握柄通常放置的座椅背突出的握柄挂住。因此需要一种握柄，其能驱动像腰部支持器一样的人机控制机构，保持该人机控制机构的选定位置，以及保持握柄处于其最小插入位置的起始位置。

在本领域存在一种持续需要，以减小组合致动器的尺寸和轮廓。在本领域也存在一种持续需要，以使得致动器组件的组合容易，并使得致动器的组件具有流线型组合机构。最后，存在一种持续需要，以减小组合入致动器的组件的数目，并因此减少费用。

发明内容

本发明是一种具有一超限离合器和一握柄回行机构的致动器。该离合器在美国申请序列号第09/970,268号中全部描述，该申请公开的内容全部并入本文中。

本发明的一个实施例是一棘轮锁紧离合器致动器，尤其是用于选择性定位诸如腰部支持器等的人机控制装置的棘轮锁紧离合器致动器。其使用新颖的剪形棘轮和握柄来驱动变速轴至一预定度数，并随后使握柄返回至其起始位置。

通过一对对置棘轮爪可选择传动方向。通过一偏置弹簧来复位握柄。该剪形棘轮与一可释放的超限离合器和锁机构组合在一起。

或者棘轮臂，或者外壳从一驱动轴偏离该剪形棘轮。优选地，该握柄轴与一传动齿轮共轴，也与一扣环和包括离合器的偏心轮毂共轴。该离合器轮毂与一滑轮外壳内的滑轮啮合，优选地，其也处于共轴配置。该滑轮与钢缆的一端牵引啮合。该钢缆的另一端与人机控制装置，例如腰部支持器，运转啮合。

通过一预配置弧一次或多次旋转握柄，能使滑轮在一个方向上前行，以将钢缆拉入一选定位置。该锁紧轮毂保持该滑轮钢缆处于选定位置，同时棘轮/弹簧组合部件复位该握柄。在相反方向旋转握柄能通过反相旋转滑轮来倒转传动齿轮和轴，释放锁紧离合器轮毂，并放出钢缆，直至到达第二个选定位置，该第二选定位置再次通过离合器轮毂锁紧，并通过偏置弹簧再次复位握柄。

本发明的另一个实施例减少组件数目，使得组合容易，并减小该组合致动器的尺寸。为实现该目的，组合本实施例的传动齿轮和传动轮。配置该离合器环，以便其外表面可用于步进该棘轮爪。

用一螺旋弹簧来代替一板弹簧以回行该握柄。该棘轮爪与其销钉机构已制成对称的。

在本发明的另一实施例中，通过一双向离合器可选择传动方向。通过一偏置弹簧复位握柄。该双向离合器和复位握柄与可释放的超限离合器和锁结构组合在一起。

本发明的其它特点和优点，以及本发明的各种实施例的结构和操作将参照附图在下面进行详细描述。

附图说明

图1是一典型人机控制装置—具有本发明的回行致动器的腰部支持器—的透视图；

图2是本发明的棘爪致动器实施例的分解图；

图3是该棘爪致动器的剖面侧视图；

图4是没有安装握柄或钢缆的组合棘爪致动器的立体图；

图5是为显露出一剪形棘轮以及该剪形棘轮与一传动齿轮的啮合，在除去该握柄外壳的情况下，该棘爪致动器的立体图；

图6是没有安装握柄的棘爪致动器的顶视图；

图7是组合棘爪致动器侧视图；

图8是基座外壳和滑轮的闭合图；

图9是该剪形棘轮的分解图；

图10是该锁紧离合器的顶视图；

图11是该锁紧离合器的分解图；

图12是本发明的棘爪致动器的薄剖面实施例的分解图；

图13是用于该薄剖面实施例的基座外壳和齿轮的闭合图；

图14是用于该薄剖面实施例的剪形棘轮的顶视图；

图15是用于该薄剖面实施例的锁紧离合器的顶视图；

图16是在除去顶部外壳的情况下，该薄剖面棘爪致动器的透视图；

图17是该薄剖面棘爪致动器的锁紧离合器的透视图；

图18是在除去顶部外壳和棘爪臂的情况下，该薄剖面棘爪致动器的透视图；

图19是本发明双离合器实施例的分解图；

图20是该双离合器致动器的侧视图；

图21是没有安装握柄或钢缆的组合双离合器致动器的立体图；

图22是为显露出回行轮，在除去该握柄外壳的情况下，该双离合器致动器的立体图；

图23是为显露出双向离合器和回行弹簧，在除去该握柄、外壳和回行轮的情况下，该双离合器致动器的立体图；

图24是没有安装握柄的双离合器致动器的顶视图；

图25是为显露出双向离合器和回行弹簧，在除去该握柄、外壳和回行轮的情况下，该双离合器致动器的顶视图；

图26是该锁紧离合器的顶视图；

图27是该基座外壳和滑轮的分解图。

具体实施方式

人机控制技术—先前技术

参照附图，其中，相同附图标记代表相同元件，图1是一典型人机控制装置—安装有本发明的致动器的腰部支持器—的透视图。腰部支持器50具有一固定部52和一弓形部54。用一安装机构58将该导轨56安装到一支座框架上(没有示出)。在图示实例中，多个纵向元件60越过该腰部支持器的弓形部，并且也越过该腰部支持器的固定部52。在导轨56上也放置两个支架，该两个支架包括一个固定下部支架64和一个滑动上部支架66。在本实施例中，由金属杆制成的两个弓形压力面68基本上垂直运动，当该压力面平直时，其基本上与导轨56平行。该弓形压力杆68在枢轴架70处枢轴安装在该上部支架上，并在枢轴架72处枢轴安装在该下部支架64上。当上部支架66向下部支架64滑动时，使得压力杆68弯曲，而压力杆的弯曲使得纵向元件60向就座者拱起，从而产生一弓形腰部支持面。

用于移动安装支架64和66使它们彼此相互靠近的一种最常用机构是牵引钢缆。尤其常用的是弯曲钢缆，如图1所示。该弯曲钢缆包括一外部柔性套管74，该套管74保留并定向套管内的钢缆80，而钢缆80能在套管内和套管外共轴滑动。在图1中，该弯曲钢缆套管74具有一端部76，该端部76通过弯曲钢缆安装支架78安装于下部支架64上。弯曲钢缆安装机构78用做弯曲钢缆套管端部76的止挡件，但其使钢缆80能滑动通过。弯曲钢缆80垂直向上前行，至其在与上部滑动支架66安装在一起的钢缆安装点82处。对置的弯曲钢缆套管端84安装在致动器86上。当就座者旋转握柄88时，致动器拉紧该弯曲钢缆80。握柄可用手轮或其他装置代替，只要其具有机械特性即可。该拉紧力拉动弯曲钢缆套管74内的弯曲钢缆80，使得该弯曲钢缆80朝着第一弯曲钢缆套管端76拉动滑动上部支架66，在这种情况下，沿着导轨56并朝着下部支架64拉动滑动上部支架66。如上所述，上部支架66向下部支架64的拉紧移动使得压力杆68朝着腰部支持器弧的外侧弯曲。

压力杆68向着其平直位置偏置。因此，当没有拉力作用在弯曲钢缆80上时，腰部支持器50的弓形压力面54返回至通常为平直的休息位置。

由此，任何致动器的最基本功能是通过弯曲钢缆套管74拉动弯曲钢缆80。如果采用可弯成弓形的替代柔性压力面，例如模压金属板、或模制塑料“篮”或铆接金属带架，则弯曲钢缆仍然需要同时拉动该表面的两端。如果设计时选择一种替代拉紧装置，则致动器应保持在施加拉力以驱动人机控制机构的方向上拉动拉紧元件的最基本功能，无论拉紧元件是杆、钢缆或其他元件。本发明可用于此类的任何拉紧装置。在另一替代设计中，可用压力弯曲弓形表面。本发明同样可用于驱动此种压缩机构。

棘爪致动器

图2是本发明的回行致动器86的一个棘爪实施例的分解图。图3是图2所示棘爪致动器的剖面侧视图，除了没有显示剪形棘轮11和锁紧辊以及弹簧7和8之外，其图示了图2的所有元件。在描述的本发明的实施例中，图3所示的所有元件均是共轴的。

基座外壳1容纳滑轮6、偏心轮毂4以及环3。环3具有一内部表面18。偏心轮毂4具有三个凸起，该三个凸起的外边缘与环3的内表面18旋转、滑动相接。在该三个凸起之间确定三个空间。该偏心轮毂4的边在这些空间内成为一凸轮。当组合环3时，在该偏心轮毂凸轮边缘与该环3的内表面18之间的空间形成一个束紧槽。在组合机构中，三对钢辊7和橡皮套圈8放置在偏心轮毂4和环3之间的三个空间的每一个空间中。

在该组合机构的上方放置一具有向下突出的销的盘5，其向下突出的销也插入偏心轮毂4和环3之间的三个空间内。该具有轮毂4、环3、辊7、套圈8以及盘5的组合机构包括一锁紧超限离合器，其将在下文更详细描述。

锁紧离合器组合机构封装在顶部外壳2和基座外壳1内。在顶部外壳2的上方放置一复位弹簧9，接着放置一传动齿轮10以及握柄臂外壳12。握柄臂外壳12具有一齿形杆，在该齿形杆的上方(没有示出)固定该握柄臂88。一剪形棘轮11通过一杆(没有示出)悬挂在握柄臂外壳上。传动齿轮10的中部是一六角形螺帽，用于接收从下文描述的传动盘伸出的六角形螺钉组件。

螺钉17，以及垫圈16(图2没有示出)或螺栓、铆钉或其它固定器把持基座外壳1以及握柄臂外壳12的下部延长杆。

图4是没有安装握柄臂或弯曲钢缆的图2的棘爪致动器的立体图。

图5是为显露出剪形棘轮11以及该剪形棘轮与传动齿轮10的啮合，在除去该握柄臂外壳12的情况下，该棘爪致动器86的立体图。

图6是没有安装握柄的棘爪致动器86的顶视图。图6揭示弧的预设置角度，就座者可以旋转该握柄臂至该角度。在所描述的实施例中，在两个方向的任一方向可将该握柄88旋转45°。

图7是组合致动器86的侧视图。

基座外壳与滑轮总成

图8是基座外壳1和滑轮6的闭合图。如下所述，弯曲钢缆(没有示出)与滑轮6和基座外壳1组合在一起。槽100A或100B的任一个使得弯曲钢缆80(或其它牵引线)能插入基座外壳1。槽100的较宽部102A和102B使得钢缆端部的插入能停止。退出孔104既可用作弯曲钢缆80的通路，又可用作钢缆套管端部84的止挡件。在基座外壳1相对侧的槽和退出孔100B、102B和104B使得弯曲钢缆能逆向安装，以便为使座椅的设计更加灵活，能安装棘爪致动器以用于要么顺时针启动牵引、要么逆时针启动牵引，例如，设计灵活的座椅在将镜像致动器既能安装到驾驶者的侧座，又能安装到乘客的侧座上时是有用的。

滑轮6具有一个缺口106，用于接收该弯曲钢缆端部止挡件。接着，该弯曲钢缆80部分围绕滑轮6缠绕，并从两个退出孔104的任一个引出。在该配置中，滑轮6的旋转进一步缠绕弯曲钢缆80，从而影响弯曲钢缆80另一端处钢缆的缩短。此缩短也在该钢缆套管74内拉动该弯曲钢缆80，从而向与该弯曲钢缆80和弯曲钢缆套管74相连的人机控制机构施加期望的牵引力。

为提供滑轮6和轮毂4的旋转固定组合，滑轮6进一步具有一个柱状凸起部108，该柱状凸起部具有与锁紧轮毂4的中央孔对应的凹口。

此外，通过除滑轮和钢缆之外的机构，例如齿条和齿轮、或凸轮和推杆，能将由本发明的棘爪和离合器组合传送的旋转力转换成牵引力。这可用于本文揭示的回行致动器的所有实施例中。

再来参考图1和2，图中，就座者推动握柄臂88，从而旋转握柄臂外壳12。握柄臂外壳12的旋转使剪形棘轮11沿着其弓形路径移动，从而使其棘爪齿与传动齿轮10啮合。传动齿轮10中的六角形孔与盘5的六角形螺钉凸起部啮合，因此传动盘5以与传动齿轮10的旋转方向相同的方向旋转。在盘5下方配置的销与偏心轮毂4的凸起部啮合，其也传动该偏心轮毂以与盘5和传动齿轮10相同的旋转方向旋转。偏心轮毂4通过滑轮6的凹口凸起部108驱动滑轮6在同一方向旋转。滑轮6的旋转，要么卷入、要么拉出弯曲钢缆80，而钢缆80通过基座外壳1的一个孔104部分卷绕在滑轮6上。因此，弯曲钢缆80拉力的增加或降低引起腰部支持器50上的组合支架66与64之间的空间变窄或加宽，从而增加或降低压力杆68的拱度。

剪形棘轮

图9是图2的剪形棘轮11的分解图。握柄臂外壳12具有一个传动轴120以及一个从该传动轴120偏离的剪形棘轮杆轴122。握柄臂外壳12具有一个上部齿形传动轴124，其设计为用于固定握柄臂88(没有示出)。握柄臂外壳12也具有一个下部传动轴126，其延伸并穿过棘爪致动器86的所有共轴传动轴元件，并通过螺钉(17，图3)和垫圈(16，图3)将这些共轴件固定在一起。传动齿轮10和复位弹簧9放置在传动轴120上，并位于握柄臂外壳12和上部外壳2之间。可替代地，可用其他偏压机构来将握柄偏置至中间位置。

沿着棘爪轴122，在握柄臂外壳12的孔128中放置一柱(没有示出)。在该柱上放置剪形棘轮11的各种不同元件，通过齿形锁紧垫圈15保持所有这些元件处于适当位置。该柱不接触传动齿轮20、顶部外壳2或其他元件。这种悬空放置使得该柱能自由地以一弧线做摇摆运动。

该剪形棘轮11由两个棘轮爪11A和11B、两个销钉13A和13B以及弹簧14组成。在某种程度上，棘轮爪11A和11B彼此成镜像，以便它们齿面的方向相反。每一个棘爪11A和11B分别具有一带孔的柱端130A和130B，用于安装在棘轮柱上。棘轮130A和130B以互补方式步进移动，以便棘爪放置在同一平面上。传动齿轮10也在同一平面上。因此，棘轮爪齿132A和132B放置成与传动齿轮10的齿啮合。弹簧14也放置在棘爪柱上，并将棘轮爪齿132A和132B偏置成与传动齿轮10的齿啮合。弹簧14的端部分别与棘轮爪11A和11B的每一个中的凹口134A和134B啮合。

为使剪形棘爪11有选择地要么在顺时针方向，要么在逆时针方向旋转传动齿轮10，本发明引入一机构以有选择地与棘轮爪11A和11B中的一个啮合，而与另一个脱离。该机构由棘轮爪销钉13A和13B与顶部外壳2上的相应齿啮合组成。每一个销钉13A和13B插入每一相应棘轮爪11A和11B的齿端内的相应孔136A和136B中。销钉13A和13B插入孔136A和136B中，并向下延伸。销钉13A和13B比传动齿轮10长，并且比较厚。因此，销钉13A和13B向下延伸并与顶部外壳2的齿啮合。

顶部外壳2具有两个下部齿138A和138B以及一个上部齿140。弹簧14的偏置动作不仅保持棘轮爪齿端132A和132B中的一个与传动齿轮10的齿啮合，而且保持销钉13A和13B与顶部外壳2的齿138和140之间滑动接触。齿138和140的弧形距离预先设置，以便当为了使传动棘轮爪端齿132A或132B与传动齿轮10啮合，而在握柄臂外壳12的旋转使得剪形棘轮机构要么顺时针、要么逆时针移动时，该握柄臂外壳棘轮轴122的弧形移动使得对置剪形棘轮爪11的销钉13沿着下部齿138滑动，直至该销钉碰到上部齿140，然后与其啮合，并被该上部齿140径向向外驱动。例如，如果就座者以图9中的机构向下顺时针推动该握柄时，棘轮爪11A将使其齿132A与传动齿轮10的齿啮合。同时，啮合棘轮爪11A将使其销钉13A与下部齿138A啮合，而下部齿138A的尺寸使得其能与齿啮合。由弹簧14的偏置作用保持该啮合。这种同样程度的旋转将使相对的棘轮爪销钉13B沿着相对的下部齿138B滑动，直至其啮合上部齿140。上部齿140离传动轴120一定距离，也就是其半径大于下部齿138的半径。因此，上部齿140将使销钉13B以及棘轮爪11B偏离传动轴120，并因此与传动齿轮10的齿啮合。

本发明所有实施例的一个优点在于，在驱动该传动齿轮10之后，握柄臂88返回至其“起始”位置。通过使该握柄臂外壳12返回至其起始位置，该握柄臂88返回至其起始位置。通过将握柄臂88和握柄臂外壳12与握柄臂外壳轴124锁紧固定，使握柄臂88和握柄臂外壳12协调一致的运动。虽然本发明的棘轮致动器能以任何方式安装，然而我们认为可方便设置握柄臂88的起始位置，最好使其起始位置平行与座椅背。

在复位弹簧9的驱动旋转下，将握柄臂外壳12驱动至其起始位置。复位弹簧9放置在顶部外壳2的上方，并围绕着顶部外壳圆形凸起部142。弹簧9的对称压力臂144放置在顶部外壳凸起部146的任一侧，并且也放置在握柄臂外壳凸起部148的任一侧。当握柄臂88和握柄臂外壳12处于起始位置时，凸起部146和148沿着离传动轴120相同的半径排列。在该位置，弹簧9处于休息状态，不具有张力。当座椅使用者旋转该握柄臂88以及该握柄臂外壳12时，该握柄臂外壳凸起部148被旋出，不再与顶部外壳凸起部146径向对齐，而与弹簧9的一个或另外一个压力臂144接触。在动态张力下，握柄臂外壳12的旋转推动弹簧9。在就座者已经将握柄臂外壳12调整至其期望弧度，并释放加在握柄臂88上的压力之后，弹簧9的压力施加到握柄臂外壳凸起部148上，以为了将该握柄臂外壳凸起部146推回至其与顶部外壳轴146对齐的位置。在该过程中，旋转握柄臂外壳12以及握柄臂88使其返回其起始位置。

顶视图6图解了能预配置本发明，以使得握柄臂88能在任一方向旋转45度。这对应于滑轮6弧线旋转的8毫米半径，在优选实施例中，在该半径处放置弯曲钢缆80。弯曲钢缆80总的移动距离限制在32毫米。因此，为移动弯曲钢缆80以及腰部支持器，需要握柄臂的总共32毫米移动以及四个全45度旋转。45度的限制由在止挡件150上的顶部外壳下部齿138的移动端止挡件处的止挡销钉13A和13B产生。

图10是本发明的组合锁紧轮毂、超限离合器的顶视图。顶部外壳和在其上的元件均已除去。图10示出基座外壳1、轮毂4、钢辊7和橡皮套圈8，以及环3。滑轮6位于锁紧轮毂4和环3的下方。图10中仅可见到滑轮6的顶部轴凸起部108。轴凸起部108与轮毂4互锁。

优选地，轮毂4具有三个凸起160。可采用任何数目的凸起。这些凸起的顶端组成轮毂4的外径，其与环3的内表面18旋转、滑动配合。位于凸起160之间的轮毂4的边162具有从轮毂4中心向外的径向距离，该径向距离小于该凸起160的外或顶表面的径向距离。在组合时，轮毂4的边162的内表面与环3的内表面18组合，以形成收缩空间164。放置在这些空间内的是橡皮套圈8、钢辊7以及传动盘5(参见图11)的下凸销166。优选地，轮毂边162是弧形，但是其也可以是大至平坦状的，只要当其与环3组合时，该轮毂边所确定的空间是一个收紧槽。可替代地，环3的内表面18可是弧形的。另外，也可除去环3，并使用外壳的内表面来确定运转空间。

在图10中，空间164的逆时针端窄于它们的顺时针端。橡皮套圈8放置在空间164的顺时针端，优选地，其放置在凸起160侧壁内的相应凸面中。在将橡皮套圈8、钢辊7放置在空间164内之后，使它们沿着每一个空间164在顺时针方向前进，并带动传动盘5的销166移动。在其顺时针端，空间164在径向要么大于钢辊7的直径，要么大于橡皮套圈8的直径。因此，轮毂4能在顺时针方向自由移动。然而，在每一个空间164的逆时针端，空间164在径向窄于钢辊7的直径。因此，如果在顺时针方向，在空间164的顺时针端和空间164的逆时针端之间的某些点旋转轮毂4，则钢辊7将不能配合轮毂4的内表面边缘162和环3的内表面边缘。在此点，该钢辊将挤进或“锁紧”，并进一步阻止轮毂4的旋转以及连接在该轮毂上的所有元件的旋转，尤其是阻止滑轮6在顺时针方向的任何进一步前进。这是轮毂4、环3以及离合器机构的锁紧特性。

图11最佳示出通过传动盘销166能转换轮毂4。辊7的锁紧位置可为套圈8和传动盘销166之间的任何位置。优选地，为使离合器具有一个快速锁紧响应，以及几乎不动，该锁紧点接近该辊7的自由或休息位置，如本文所描述。

橡皮套圈8放置在凸起160和钢辊7之间。其起弹簧的作用，用来将钢辊向空间164内的点偏置，在该点它们锁紧并阻止轮毂4的进一步旋转。在就座者释放握柄臂88之后，该偏置阻止该组合机构的回转。在驱动旋转握柄臂88之后，将钢辊7偏置至其锁紧点或接近锁紧点的位置，以使回转或“移动”降至最低。这使得握柄臂88的驱动弧的有用部分降得最低。虽然优选橡皮套圈作为弹簧，但是螺旋、片或其它类型的弹簧可等同代替橡皮套圈。橡皮套圈8以及钢辊7优选为圆柱形，虽然其它形状，例如辊珠轴承可等同代替该圆柱形。如所述的，传动盘5具有销166，其也向下延伸入空间164。这些销配置成与凸起160在与橡皮套圈相对侧的凸起处邻接。在操作中，当由就座者在逆时针方向旋转握柄臂88时，驱动传动盘5的销166，使其与该凸起160接触。该旋转力驱动轮毂4，使其相对于钢辊7逆时针拓宽间隙164，并释放该间隙。传动盘5的持续旋转推动轮毂4以及滑轮6至启动旋转该棘轮致动器86的预定弧度。在到达旋转弧的端部时，优选地为45度，当就座者释放握柄臂88时，释放传动盘5的销166的压力，腰部支持器内的张力偏置弯曲钢缆80以及滑轮6至其换向或顺时针方向连接的地方。然而，组合机构在换向以及顺时针方向的移动由在锁紧轮毂边162和环3的内表面18之间的钢辊几乎立即锁紧。在这种方式下，就座者可持续松脱致动器，直至达到腰部支持的期望弧度，并接着释放握柄。接着，由弹簧9复位握柄臂，而同时由钢辊7保持锁紧轮毂4和滑轮6处于适当的位置。

就座者的重量使腰部支持器向平坦位置偏置，并保持弯曲钢缆80处于张紧状态。为使就座者平坦化该弓形腰部支持器，必须向相反方向推动该握柄88。这产生顺时针旋转驱动盘5的销166的结果，在顺时针方向，销166与钢辊7接触，并迫使该销离开其锁紧位置，从而使得弯曲钢缆80的预存在张力能引起滑轮6相应于轮毂4的顺时针旋转而循环移动，由钢辊7的锁紧使得滑轮6的循环移动不会受到阻碍，因为只要传动盘5的销166在钢辊7上保持顺时针压力就可以了。当然，通过推动握柄臂，乘客可获得相同结果。

在该方向安装轮毂4的情况下，弯曲钢缆80通过孔和间隙组合100A，102A和104A系在滑轮6上。换向仅是下列操作的一种情况：在组合过程中反转轮毂4、旋转滑轮6内的缺口106以及通过相对间隙106B、102B和104B安装弯曲钢缆80。在该第二方向，顺时针是传动方向，逆时针是锁紧方向。

如图11所示，由沿着传动盘5的边放置的齿170内的止挡件168限制弯曲钢缆围绕滑轮6的整个移动长度，该长度与顶部外壳2(没有示出)下侧上的止挡件相对应。

如图2所示，为了将轴的六角形面与传动齿轮10互锁以及可传动固定，或者如图11中所示，在双离合器实施例中，传动盘5不具有这种轴时，传动盘5可具有一向上延伸的轴，其穿过顶部外壳2内的中央传动轴孔。

薄剖面实施例

图12是本发明的棘轮致动器薄剖面改进的剖面图。这些组合组件封装在基座外壳201和顶部外壳202之间。基座外壳201具有一个用于接收滑轮206的支座。钢缆(没有示出)系在滑轮206上，在退出孔304A或304B处退出基座外壳。该与上述机构相似的基座外壳滑轮机构以如上所述的方式动作。

在本实施例中，如图13所最佳示出，基座外壳201也具有一个用于接收回行偏置螺旋弹簧209的致动器槽318。在槽318的任一端处的保持支座320将回行偏置螺旋弹簧209保持在仅有轻微压缩度的适当位置处。由于该螺旋弹簧209仅需要放置在槽318中，因此这种与螺旋弹簧组合的槽机构易于组合。而当组合这些元件时，典型的板弹簧需要保持在两个其它元件之间的适当位置处(例如上述实施例中的棘轮臂外壳和上部外壳)。

支座320组成间隙，其直径小于螺旋弹簧209的直径。当就座者转动握柄臂(没有示出)并随后转动棘轮臂220时，这些间隙接收棘轮臂销322。这个将棘轮臂销322移动至压缩弹簧209的动作能装入弹簧。当就座者释放握柄臂时，弹簧209展开并推动销322以及随后推动棘轮臂220返回至其起始位置。

轮毂204、橡皮套圈207以及辊208与环218的内表面相互作用的操作与前述对锁紧离合器的描述相同，并且与图12至18的薄实施例外壳安装在一起。

环203外面具有三个凸起230。其与基座外壳201内的支座棘爪232对应。一旦组合，该棘爪232用于将环203保持在一固定位置。

在该薄实施例中，环凸起230也用作齿以调解棘爪211A和211B的距离。如图14和18所示，通过与剪形棘爪销钉213A和213B滑动接触，凸起230与剪形棘轮爪211A和211B啮合和脱离。通过保持非传动剪形棘爪臂离开传动齿轮210的传动齿轮齿，环203的凸起230成为上部齿以与非传动剪形棘爪臂脱离，而其他的剪形棘爪与传动齿轮210的齿驱动啮合。通过上部齿230的较大半径能保持该脱离状态。环203具有在凸起230的任一侧的棘爪238A和238B。这包括下部齿。该传动棘爪销钉保持与下部齿238A或238B滑动啮合。通过提升环203的支座至其高于基座外壳201，能使得环203的上部齿230、下部齿238A和238B与棘轮爪销钉213A和213B之间的接触成为可能。基座外壳支座棘轮232接收环203。然而，与环203不一样深的支座棘轮232是高的。因此，环203的高度超出基座外壳201的高度。环203超出的如此之高，使得其外表面元件，高齿230与低齿238A和238B与棘轮爪销钉213A和213B滑动接触。因此，除去了整个用于调解棘轮爪移动的带有齿的中间外壳，从而削薄了本发明的改进的棘轮致动器。

如图12至18所示，通过将前述实施例的传动轮和传动齿轮组合成一个单个组件，可进一步减小本发明的改进棘轮致动器的尺寸。由齿限制该传动齿轮210，使其接收其与棘轮爪齿21A和211B的传动啮合。从该相同传动齿轮210下降销366，使其向下延伸至与该锁紧组合机构的锁紧轮毂204、套圈207以及辊208运转啮合。

通过将它们的关键组件组合成较少的几个组件，能消除元件，而元件的消除减少成本，易于组合，并减少本发明改进棘轮致动器的整体尺寸。

通过改进棘轮爪销钉211A和211B的设计，进一步使得组合变得容易了。它们是对称的。在它们与销钉213A和213B的组合中，它们保持对称。销钉213A和213B在棘爪211A和211B的上方和下方延伸出相等距离。因此，组合者不需要区分左和右棘轮爪销钉，而仅需要旋转其中一个棘轮爪以产生本发明的剪形棘爪机构。该剪形棘爪放置在棘轮臂220的柱222上。通过锁紧垫圈216将它们保持在适当位置。

通过采用一带弹簧作为棘爪偏置弹簧214，相对于前述实施例，本发明的组合变得容易了。由于棘爪211A和211B也放置在柱222上，现有技术需要将板弹簧自身插入到棘轮柱222上，并接着使其同时与棘爪211A和211B啮合。通过将棘轮爪211滑动至柱222上，并接着迅速放置带弹簧214来组合本发明的改进棘轮致动器。

棘轮臂220具有一驱动轴224，其在顶部外壳202内的孔延伸并穿出该孔，以实现与握柄臂(没有示出)的固定连接。握柄臂220具有一个轴226，其通过下方组件的轴延伸至接收铆钉(没有示出)的位置，其中，下方组件包括基座外壳201。在最后组合时，在基座外壳244上的拉环240咬合入在顶部外壳202内的间隙242。基座外壳轴244也与顶部外壳柱孔246啮合，以进一步保护棘轮致动器的机构，并封装该移动剪形棘爪。

在操作时，就座者旋转握柄臂(没有示出)，握柄臂的旋转旋转棘轮臂220，棘轮臂的旋转通过棘爪柱222将棘轮爪211A与齿轮210传动啮合。偏置弹簧214保持棘轮爪柱213A与环203的下部齿238A滑动啮合。通过柱213B与环203的上部齿230之间的滑动啮合，能将相对的棘轮爪211B保持在脱离传动齿轮210的位置处。齿轮210的驱动旋转引起传动齿轮销366推动辊208以及套圈207背离锁紧轮毂204的凸起360。这旋转与锁紧轮毂204固定啮合的滑轮206。旋转滑轮206，推动钢缆(没有示出)穿过退出孔304A或304B。

棘轮臂220的旋转也传动棘轮臂销322压缩回行偏置螺旋弹簧209。当就座者释放握柄臂(没有示出)时，锁紧轮毂204的凸轮表面的锁紧楔入动作将锁紧轮毂合滑轮206保持在由就座者使用握柄臂所选择的旋转度处。然而，棘轮臂220保持自由或移动，并被回行偏置螺旋弹簧209的伸展动作驱动而移动至其起始位置，通过回行偏置螺旋弹簧209与棘轮臂销322的伸展啮合，回行偏置螺旋弹簧209的伸展动作能推动棘轮臂220至其起始位置。

双离合器实施例

参见图19，在操作中，就座者旋转握柄臂(没有示出)，而握柄臂的旋转旋转驱动轴432。通过一上部离合器以如下充分描述的方式使驱动轴432传动盘405。

盘405的向下配置销440啮合偏心轮毂404的凸起，也传动该凸起以与盘405和驱动轴432相同的旋转方向旋转。通过滑轮406的具有刻痕的突出部508传动滑轮406在相同旋转方向旋转。滑轮406的旋转，要么收缩、要么放出弯曲钢缆80，而弯曲钢缆80通过基座外壳421的一个孔504部分卷绕在滑轮406上。因此，弯曲钢缆的张力增加或减小，从而引起在腰部支持器50上的安装支架66和64之间的空间相应变窄或加宽，并依次增加或减小压力杆68(图1)的拱度。

在复位弹簧409的驱动旋转之后，驱动回行轮430至其起始位置。在动态张力作用下，复位轮430及其调整片418的驱动旋转推动弹簧409。在就座者将握柄臂和驱动轴432带至期望弧度并释放加在握柄臂上的压力后，为推动回行弹簧的调整片、驱动轴432以及握柄臂返回至其起始位置，弹簧409不能向回行轮430的调整片418施加压力。

通过将弹簧409插入槽510，弹簧409是容易组合的。支座512保持弹簧409，并使间隙能使得在回行轮430上的调整片418穿过支座512，并挤压弹簧409。

在先前顶视图6图示的实施例中，预配置本发明的现有实施例，以使握柄臂88能在任一方向旋转90度。这对应于在优选实施例中安装有弯曲钢缆80的半径处，滑轮406弧度旋转16毫米。弯曲钢缆80的整个移动距离限制在32毫米处。因此，为移动弯曲钢缆80，以及移动腰部支持器至全部32毫米，需要握柄臂的两个全部90度旋转。通过顶部外壳1上的止挡件42实现该90度的限制。

锁紧轮毂离合器

锁紧离合器机构根据上述公开的机构动作。图26和27描述安装在双离合器实施例中的基座外壳401内的锁紧离合器机构。

驱动轴432的旋转也驱动销418压缩回行偏置螺旋弹簧409。当就座者释放握柄臂(没有示出)，锁紧轮毂的凸轮表面的锁紧楔入动作保持锁紧轮毂和滑轮406处于由就座者使用握柄臂选择的旋转度。然而，上部离合器和驱动轴432保持自由移动，并被回行偏置螺旋弹簧409的伸展作用传动以移动至其起始位置，而回行偏置复位弹簧的伸展作用推动回行齿轮430上的调整片418至起始位置。

上部离合器

除了上部离合器是双向的之外，其以与下部离合器类似的凸轮和三角滑块方式动作。参见图19，传动盘405具有用于接收上部离合器组件的凹轴支座414。驱动轴432安装在传动盘405内，其具有一个从传动盘405延伸并穿出该传动盘的下部驱动轴412，以及一个向上延伸的具有凹槽的上部驱动轴432。在传动盘405的平面上，以及在传动盘405的支座414内是驱动轴凸轮面411。在描述的另一个实施例中，驱动轴凸轮411具有三个凸角。三角滑块402A和402B也放置在传动盘405的支座414内。在描述的另一个实施例中，有三对三角滑块。在每一对三角滑块之间放置橡皮套圈413。空隙428位于每一对三角滑块之间。空隙428接收从复位轮430向下伸出的上部离合器销410。

现在参见图23和25，在操作中，上部离合器接收从就座者采用固定在驱动轴432上的握柄臂(没有示出)施加的旋转力。假定就座者已经选择顺时针旋转，则每一轴状凸轮凸角411在凸轮组402A上施加压力。被施加压力的三角滑块402A压缩套圈413，并向三角滑块402B传递旋转力。这个直接进入驱动轴装凸轮凸角411和传动盘405内表面416的之间的楔形空间的力向传动盘405传递旋转力。传动盘405上的力传输到传动盘405的下部销440，并因此首先上文描述的下部锁紧离合器440的操作啮合。

由于关于每一凸轮组402A和402B以及它们与驱动轴状凸轮凸角411，将上部离合器设计成对称的，因此该啮合的操作是双向的。因此，在操作中，逆时针力可通过本文描述的相同方法传递。

再来看顺时针实例，因为回行板430的销410已经通过它们与三角滑块402B的接触而被顺时针传动，所以由就座者施加到驱动轴上的顺时针力已经顺时针旋转回行板430。该驱动旋转使得回行板430的弹簧调整片418进入支座512内的间隙，并与螺旋回行弹簧409啮合以挤压该螺旋回行弹簧409。当就座者释放施加到驱动轴上的顺时针力时，施加到回行螺旋弹簧409的挤压作用被释放，从而使回行螺旋弹簧409能伸展。回行螺旋弹簧409的伸展推动回行轮调整片418逆时针旋转，并因此阿推动回行轮430、销410逆时针旋转。该作用在销410上的逆时针力使楔形轴状块402B摆脱驱动轴状凸轮凸角411和传动盘内表面416之间产生的楔形空间内的堵塞位置。三角滑块402B和传动盘405之间的压力释放使得该传动盘返回至其起始位置，这时，就座者可停下来，并通过下部锁紧离合器选择当前的锁紧位置，或可选择再次旋转握柄臂，以进一步前进该人机控制支持表面。

考虑到前述描述，可以看到，本发明的几个优点可以实现和达成。

为最好的解释本发明的原理和及其应用，从而使得本领域技术人员嫩国最好的使用本发明，选择和描述了几个实施例，各种实施例和对各种实施例的改进适合于所计划的特定应用。

由于可对本文描述和图解的机构和方法进行各种改进而不脱离本发明的范围，因此前述说明所包含的或附图所图示的所有内容均应当解释为示例性的，而非限定性的。因此，本发明的范围不应当限于上述任何实施例，而仅根据下述附属权利要求和其等价物来限定。

Claims (22)

1.一种回行致动器，具有一握柄(88)；一牵引钢缆附件(6)；一牵引联动机构(5)，用握柄的作用，以拉动或释放一牵引钢缆；以及一复位弹簧(9)，用于使握柄返回至其起始位置；其特征在于：

所述联动机构是通过超限离合器(403，404)和双向离合器机构(411，416)来实现施加力的作用的，其中，在驱动旋转后，所述复位弹簧复位该握柄和该双向离合器机构至一起始位置，同时该超限离合器将该牵引钢缆锁紧在由该驱动旋转所选定的位置处。

2.根据权利要求1的致动器，其中所述双向离合器是一棘轮。

3.根据权利要求1的致动器，其中所述超限离合器是一单向离合器。

4.根据权利要求2的致动器，其中具有一个外壳，该外壳有整数个用于啮合所述棘轮或从所述棘轮脱离的齿。

5.根据权利要求1的致动器，其中所述握柄是一手轮。

6.根据权利要求1或2的致动器，其中进一步包括一与超限离合器啮合的共轴牵引钢缆，以便旋转所述握柄能通过所述牵引钢缆的一个管道轴向拉动一根所述牵引钢缆的线。

7.根据权利要求1的致动器，其中进一步包括一人机控制装置，当旋转所述握柄时，能通过所述致动器驱动该人机控制装置。

8.根据权利要求1或2的致动器，其中所述牵引元件是一压缩元件。

9.根据权利要求1的致动器，其中所述超限离合器、所述双向离合器和所述牵引联动机构是共轴的。

10.根据权利要求1的致动器，进一步包括：

一握柄外壳凸起；

一外壳凸起，当所述握柄处于起始位置时，所述外壳凸起接近所述握柄外壳凸起；以及

一弹簧，配置成向所述接近位置偏置所述握柄外壳凸起和所述外壳凸起。

11.根据权利要求1的致动器，其中所述外壳弹簧是一螺旋弹簧。

12.根据权利要求1的致动器，进一步包括：

一下部超限离合器，包括：

一环；

一在所述环内的中央轮毂，所述中央轮毂具有至少一个凸起以及至少一个凸轮表面；

至少一个处于所述轮毂和所述环之间的辊；

至少一个处于所述至少一个辊和所述至少一个凸起之间的弹簧；

一传动盘，其具有在所述至少一个辊和所述至少一个凸起之间的密切配合的销，所述盘具有一个支座，所述支座具有一个壁；

一在所述支座内的传动离合器，所述传动离合器包括：

一传动凸轮；

在所述传动凸轮和所述支座的所述壁之间的至少一对三角滑块；

在所述至少一对三角滑块的每一个之间的至少一个弹簧。

13.根据权利要求1的致动器，进一步包括：

一外壳，有一弹簧啮合，并具有至少一个牵引元件出口；

一滑轮，适于与一牵引元件啮合，所述滑轮旋转设置在所述外壳内；

其中，所述超限离合器与所述滑轮锁紧啮合，所述超限离合器包括：

一轮毂，其具有至少一个凸起以及具有至少一个凸轮表面；

一环，其与所述至少一个凸起闭合旋转连接，所述环具有一个内表面，该内表面确定在所述环的所述内表面和所述轮毂的所述凸轮表面之间的空间，所述空间具有一宽部和一窄部；

至少一个放置在所述空间内的辊，其尺寸设置成当所述辊处于所述空间内的所述窄部内时，能锁紧所述离合器，以及所述辊的尺寸设置成当所述辊处于所述空间内的所述宽部时，能使所述轮毂旋转；

至少一个辊弹簧，其放置在所述空间内，用于向所述空间的所述窄部偏置所述辊；

至少一个下部销，其放置在所述空间内，用于向所述空间的所述宽部驱动所述辊；

一盘，其具有至少一个下部销以及一个具有内表面的支座；

一适于由所述握柄驱动的驱动轴，所述驱动轴具有至少一个凸轮凸角，所述凸轮凸角放置在所述盘的所述支座内，以便在所述至少一个凸轮凸角和所述支座的所述内表面之间确定一空间，所述空间具有至少一个宽部和至少两个窄部；

至少一对放置在所述空间内的三角滑块，以便将由所述凸轮凸角和所述三角滑块对传递的转矩施加到所述驱动轴上，并旋转所述盘；

至少一三角滑块弹簧，其放置在所述三角滑块对的每一对之间，用于向所述空间的所述窄部偏置所述三角滑块；

至少一对复位弹簧，其放置在所述空间的所述窄部内，以便当向一驱动轴施加一转矩时，由所述三角滑块对旋转所述销；

一具有所述复位销的复位支架；以及

一复位弹簧，其设置成与所述外壳啮合，并与所述复位支架可操作性连接，以便通过所述销、所述三角滑块以及所述凸轮凸角，所述复位弹簧使所述驱动轴朝着复位位置偏置。

14.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述握柄、所述握柄外壳、驱动轴、盘、环、轮毂和滑轮是共轴的。

15.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述凸轮表面基本上在所述第一半径和所述第二半径之间是平坦的。

16.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述轮毂凸轮表面的每一个具有至少两个在一基本中央第二半径的任一侧的第一半径，所述第二半径到所述轮毂的中央的距离大于所述第一半径的任一个到所述轮毂的中央的距离。

17.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述辊在形状上是偏心的。

18.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述环内表面在形状上是偏心的。

19.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述盘的所述支座的所述内表面在形状上是偏心的。

20.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述三角滑块弹簧是一橡胶柱。

21.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述辊弹簧是一橡胶柱。

22.根据权利要求13的棘轮致动器，其中所述滑轮是一适于与为一齿条的牵引元件啮合的一齿轮。

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