CN1830696A - 车辆座椅斜靠装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆座椅斜靠装置包括与座垫和座椅靠背中的一个相连的基体元件、与座垫和座椅靠背中的另一个相连并具有轮齿的转动元件、与所述基体元件一体形成并具有圆柱形轴表面的轴元件、具有第一和第二相对端面以及在第二端面上形成的锁定齿的锁定元件、用于移动锁定元件使锁定齿与轮齿接合并使锁定齿与轮齿脱开接合的凸轮元件、与所述基体元件一体形成以沿着围绕轴元件的路径引导锁定元件的第一和第二导向元件、以及在轴元件的相对于锁定齿相反一侧上与轴表面一体形成的应力吸收突起。

Description

车辆座椅斜靠装置
技术领域
本发明涉及一种即使在高载荷作用在座椅靠背上时也能够将座椅靠背相对于座垫保持在所需角度的车辆座椅斜靠装置。
背景技术
尽管以往通常采用车辆中心柱作为座椅安全带固定器，但近年来在汽车上采用座椅靠背作为安全带固定器已经变得普及。当采用座椅靠背作为安全带固定器时，在车辆碰撞过程中，车辆乘客的惯性在座椅靠背向前侧或后侧倾斜的方向上作用在座椅靠背上，使得座椅靠背承受与通常假定相比更大的载荷。因此即使在这种情况下也需要车辆座椅斜靠装置能够锁定座椅靠背。
发明内容
一种类型的车辆座椅斜靠装置采用一对第一和第二齿状元件：第一齿状元件与座椅靠背相连并且第二齿状元件由轴元件摆动支承以在这些齿状元件接合的作用下锁定座椅靠背，就如在日本待审查(Laid-Open)专利公开号No.2004-121508中所提出的那样。在以上提出的那种类型的座椅斜靠装置中，作用在座椅靠背上的高载荷通过齿接合从第一齿状元件被传递到第二齿状元件，以促使第二齿状元件的轴支承部分作用在轴元件上。第二齿状元件的轴支承部分承受由来自轴元件的反作用力产生的弯曲应力，由此为了保持第一和第二齿状元件的接合而使轴支承部分断裂。但是，由于断裂载荷的不稳定性而使座椅斜靠装置在强度上不尽相同。这就导致难以改善座椅斜靠装置的强度。
因此，本发明的一个目的是提供一种以上提出的类型的车辆座椅斜靠装置，即使在高载荷作用在座椅靠背上的情况下所述装置也能够将座椅靠背锁定在一定位置。
根据本发明的一个方面，提供一种用于将座椅靠背相对于座垫保持在所需角度的车辆座椅斜靠装置，其包括：与所述座垫和座椅靠背中的一个相连的基体元件；与所述座垫和座椅靠背中的另一个相连的转动元件，所述转动元件可相对于所述基体元件枢转并具有轮齿；与所述基体元件一体形成的轴元件；可绕所述轴元件摆动并具有轴支承面和可与所述轮齿接合的锁定齿的锁定元件；凸轮元件，所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿接合的方向上沿着围绕所述轴元件的弧形路径路径摆动，以防止所述转动元件相对于所述基体元件进行枢转运动，并且所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿脱开接合的方向上沿着围绕所述轴元件的弧形路径摆动，以使所述转动元件可以相对于所述基体元件进行枢转运动；以及，在接近所述锁定元件摆动路径的相应端部的位置与所述基体元件一体形成的第一和第二导向元件，从而可以沿着所述摆动路径引导所述锁定元件，并且在促使所述转动元件相对于所述基体元件枢转的载荷的作用下由所述轴元件和第二导向元件支承所述锁定元件，其中，所述轴元件具有轴表面和应力吸收突起，所述轴表面与所述锁定元件的轴支承面相面对并包括一对轴表面部分以沿着所述摆动路径引导所述锁定元件，所述应力吸收突起与所述轴表面部分之一一体形成，该所述轴表面部分之一位于所述轴元件上相对于所述锁定齿的相反一侧上。
根据本发明的另一个方面，本发明了提供一种用于将座椅靠背相对于座垫保持在所需角度的车辆座椅斜靠装置，其包括：与所述座垫和座椅靠背中的一个相连的基体元件；与所述座垫和座椅靠背中的另一个相连的转动元件，所述转动元件可相对于所述基体元件枢转并具有轮齿；与所述基体元件一体形成并具有圆柱形轴表面的轴元件；可沿着围绕所述轴元件的路径摆动并具有与所述轴表面相面对的轴支承面、一对第一和第二相对的端面以及锁定齿的锁定元件，所述一对第一和第二相对的端面设置在所述锁定元件的摆动路径上，所述锁定齿在所述第二端面上形成以与所述轮齿接合；凸轮元件，所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿接合的方向上沿着围绕所述轴元件的所述路径摆动，以防止所述转动元件相对于所述基体元件进行枢转运动，并且所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿脱开接合的方向上沿着围绕所述轴元件的所述路径摆动，以使所述转动元件可以相对于所述基体元件进行枢转运动；在分别接近所述锁定元件的第一和第二端面的位置与所述基体元件一体形成的第一和第二导向元件，从而可以沿着围绕所述轴元件的所述路径引导所述锁定元件；以及，与所述轴表面一体形成的应力吸收突起，该所述轴表面位于所述轴元件上相对于所述锁定齿相反的一侧上。
从以下描述中还将了解到本发明的其它目的和特征。
附图说明
图1是根据本发明一个示意性实施例的车辆座椅斜靠装置的侧视图。
图2A是图1所示的座椅斜靠装置在通常状态下将座椅靠背相对于座垫保持在所需角度时的剖视图。
图2B是图1所示的座椅斜靠装置的纵剖面图。
图3是图1所示的座椅斜靠装置在较大的向后载荷作用于座椅靠背上时的剖视图。
图4是根据先有技术的座椅斜靠装置的示意图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明进行描述。
在实施本发明的车辆中，两个座椅斜靠装置1被安装在乘客座椅的左侧和右侧，使得座椅靠背3通过座椅斜靠装置1枢转地连接到座垫上，在图1中仅示出了左侧座椅斜靠装置1。左侧和右侧座椅斜靠装置1分别具有通过圆柱形连接轴16而被连接的操作轴15以相互同步操作，如图1和2B所示。在本实施例中，这两个座椅斜靠装置1在结构是相似的(基本对称)。因此以下对左侧座椅斜靠装置1(下文只称为“座椅斜靠装置1”)给出详细说明。
如图1、2A和2B所示，座椅斜靠装置1包括通过基板4与座垫2和座椅靠背3中的一个相连的基体元件5(作为装置的框架)、通过臂板6与座垫2和座椅靠背3中的另一个相连的转动元件7(作为装置的盖件)、以及用于施加弹簧力的弹簧，所述弹簧将座椅靠背3向车辆前侧也就是在图1中相对于座垫2的左侧偏压。在本实施例中，基体元件5和转动元件7分别与座垫2和座椅靠背3相连。
基体元件5通过对盘形材料的半压模加工而形成底部为圆柱形。半圆柱形突起14与基体元件5一体形成。转动元件7也通过对盘形材料的半压模加工而形成底部为圆柱形，而后同轴并枢转地被装配在基体元件5上。此外，转动元件7具有在其内圆柱面上切削加工成的轮齿7a。
基体元件5和转动元件7在其外周上通过环形保持器8被保持在一起，以防止基体元件5和转动元件7在轴向上相互分离，但允许转动元件7相对于基体元件5进行周向转动。
如图1、2A、2B所示，座椅斜靠装置1还包括回转凸轮元件9、一对锁定元件10、轴元件11、导向凸块12A和12B(作为导向元件)以及锁紧弹簧19。
凸轮元件9被形成为具有中心孔9e，并同轴且可转动地设置在基体元件5和转动元件7之间，而锁定元件10在凸轮元件9的上端和下端可摆动地设置在基体元件5和转动元件7之间。轴元件11和导向凸块12A和12B与基体元件5一体形成以引导锁定元件10沿着围绕轴元件11的弧线摆动。
锁定元件10中的每一个都具有设置在其摆动路径上的相对的第一和第二端面、在对着转动元件7的第二端面上切削加工成的锁定齿10d、用于将其支承在轴元件11上的轴支承面10c、用于将其分别支承在导向凸块12A和12B上的滑动面10a和10b。锁定元件10的轴支承面10c此处是通过在锁定元件10上切除一个大体上的圆柱形而形成。
在另一方面，凸轮元件9具有一对用于使锁定元件10在使锁定齿10d与轮齿7a接合的方向上沿着围绕轴元件11的相应路径摆动的第一凸轮面9a，所述锁定齿10d与轮齿7a的接合是通过凸轮元件9绕中心孔9e在图2A所示的逆时针方向上转动实现的，凸轮元件9还包括一对用于使锁定元件10在使锁定齿10d与轮齿7a脱开接合的方向上沿着围绕轴元件11的相应路径摆动的第二凸轮面9b，所述锁定齿10d与轮齿7a的脱开接合是通过凸轮元件9绕中心孔9e在图2A所示的顺时针方向上转动实现的，凸轮元件9还包括定位在基本与穿过第一凸轮面9a的线L1垂直的线L2上的一对滑动面9c，该滑动面9c被保持成与导向凸块12A的一部分12d滑动接触以限制凸轮元件9在线L2方向上的运动。在此，凸轮元件9的滑动面9c被形成为是绕中心孔9e的圆弧。
弹簧接合槽9d在凸轮元件9的外周面上形成，并且锁紧弹簧19中的每一个的一端都固定在突起14上，而另一端固定在凸轮元件9的弹簧接合槽9d上，从而可以施加始终在图2A中的逆时针方向上偏压凸轮元件9的弹簧力。
轴元件11设置在锁定元件10摆动路径的内半径侧并具有与锁定元件10相对的圆柱形轴表面11a，以分别从其内半径侧沿摆动路径引导锁定元件10。
在本实施例中，轴元件11的轴表面11a中的每一个都包括用于与锁定元件10的轴支承面10c滑动接触的两个表面部分。这两个表面部分在转动元件7的枢转运动方向上定位在轴表面11a的外周相对侧上。在以下的内容中，远离锁定齿10d(也就是离锁定齿10d更远)位于轴元件11相对侧上的轴表面部分之一被称为“第一轴表面部分”，另一个离锁定齿10d更近的轴表面被称为“第二轴表面部分”。
为了吸收应力，轴元件11具有分别与轴表面11a的第一轴表面部分一体形成的突起11b。应力吸收突起11b中的每一个都具有与锁定元件10的轴支承面10c的一部分滑动接触的端部。
为了使锁定元件10沿着围绕轴元件11的弧线摆动，应力吸收突起11b的端部和锁定元件10的轴支承面10c的突起接触部分在这里都被形成为围绕轴元件11中心的圆弧。
在每对锁定元件10的轴支承面10c和轴元件11的轴表面11a之间留有间隙18，该间隙18位于第一和第二轴表面部分之间，特别是位于应力吸收突起11b和第二轴表面部分之间，这样使得间隙18随着与突起11b的距离的减小而变得更宽。
导向凸块12A和12B在摆动路径的外半径侧设置在锁定元件10的摆动路径的相应端部接近，也就是与锁定元件10的第一和第二端面接近，从而当在迫使转动元件7相对于基体元件5枢转的方向上施加载荷时，将锁定元件10分别保持在轴元件11和导向凸块12B之间。此外，导向凸块12A和12B具有与锁定元件10相对以分别与锁定元件10的滑动面10a和10b滑动接触的导向面12a和12b，从而从外半径侧沿摆动弧线引导锁定元件10。
为了使锁定元件10绕轴元件11摆动超过导向凸块12A和12B，锁定元件10的滑动面10a和10b以及导向凸块12A和12B的导向面12a和12b在这里被形成为是绕轴元件11中心的圆弧。
在相互面对的锁定元件10和导向凸块12B之间且在与轮齿7a接近的位置处也留有间隙17。
操作轴15压配穿过凸轮元件9的中心孔9e并具有一个与连接轴16的细齿端16a相配合的细齿端15a和穿过基板4向外突出的另一个细齿端15b。具有操作旋钮21的操作杠杆与操作轴15的细齿端15b相连。
上述结构的座椅斜靠装置1以如下方式操作。
在通常时间里，凸轮元件9在锁紧弹簧19压力的作用下在图2A中的逆时针方向上被偏压，以分别将凸轮面9a压靠在锁定元件10a上。锁定元件10由轴元件11及导向凸块12A和12B在所述方向(图2A中的顺时针方向)上引导，以保持锁定齿10d与轮齿7a接合。通过轮齿7a和锁定齿10d的接合防止转动元件7相对于基体元件5进行枢转运动。换句话说，座椅斜靠装置1被保持处于座椅靠背3被锁定在一定位置上的锁定状态。此时，锁定元件10中的每一个都在两个区域与轴元件11接触：所述两个区域为应力吸收突起11b的端部和轴表面11a的第二轴表面部分。这样可以降低转动元件7的周向间隙量并减少转动元件7打滑的发生。
当由乘客转动操作按钮21使操作轴15在图1中的顺时针方向转动时，凸轮元件9克服锁紧弹簧19的压力在图2A中的顺时针方向绕中心孔9e转动，以使第一凸轮面9a分别从锁定元件10上脱开，但将第二凸轮面9b分别压靠在锁定元件10上。锁定元件10由轴元件11及导向凸块12A和12B在将锁定齿10d与轮齿7a脱开接合的方向(图2A中的逆时针方向)上引导，以使转动元件7可以相对于基体元件5作枢转运动。在座椅靠背3倾斜到所需角度位置同时臂板6和转动元件7处于弹簧压力作用下时，座椅斜靠装置1转换到解锁状态。
当座椅靠背3相对于座垫2被调节到所需角度时松开操作旋钮21。而后，凸轮元件9在锁紧弹簧19的压力作用下在图2A中的逆时针方向绕中心孔9e转动以将凸轮面9a压靠在锁定元件10上。锁定元件10由轴元件11及导向凸块12A和12B在使锁定齿10d与轮齿7a接合的方向(图2A中的顺时针方向)上引导，以防止转动元件7相对于基体元件5进行枢转运动。座椅斜靠装置1在轮齿7a和锁定齿10d的接合下回到锁定状态。
现在假定当座椅斜靠装置1处于锁定状态时载荷在座椅靠背3向车辆后侧倾斜的方向上作用在座椅靠背3上。
在所述向后载荷施加在座椅靠背3的情况下，迫使转动元件7相对于基体元件5处于图3中的逆时针方向。转动元件7的枢转力通过轮齿7a和锁定齿10a的接合被传递到锁定元件10，由此促使锁定元件处于图3中的逆时针方向。而后，锁定元件10由凸轮元件9的凸轮面9a、轴元件11的轴表面11a以及导向凸块12B的导向面12b支承。
在每对锁定元件10和导向凸块12B之间出现间隙17的情况下，在导致与轴元件11相邻的锁定齿10d的一部分运动而与轮齿7a接合的方向上产生弯曲力矩。这样就可以加强轮齿7a和锁定齿10d之间的接合并将座椅靠背3锁定在强度改善的位置。
但是，在先有技术中，如图4所示，当作用在座椅靠背3’上的向后载荷增加时，锁定元件10’在周向上的运动导致了锁定元件10’和导向凸块12B’的接触部分产生变形并将锁定元件10’的一些部分(接近其相应的第一端面)悬置在轴元件11’的轴表面11a’上方。锁定元件10’因此承受了来自轴元件11’的较大的反作用力R3并受到较大的弯曲应力，使得锁定齿10d’接近轴元件11’的部分被迫与内轮齿7a分离。因此，在先有技术中为了保持轮齿7a’和锁定齿10d’之间的接合，锁定元件10’的轴支承面10c’则断裂。另外，轴元件11’会干涉弯曲力矩的作用，所述弯曲力矩由存在的间隙17’产生以使锁定齿10d’接近轴元件11’的部分运动而与轮齿7a’接合。
相反，在本实施例中，当在有较高的载荷作用在座椅靠背3上的情况下，锁定元件10相对于轴元件11在周向上运动时，突起11b中的每一个在转动元件7的周向上变形或被压碎以吸收应力，如图3所示。因为在锁定元件10和轴元件11之间的接近突起11b的位置处留有间隙18，所以能够防止锁定元件10悬置在轴元件11的轴表面11a上方。因此在本实施例中，锁定元件10承受更小的反作用力R3并受到更小的弯曲应力。而且，在锁定元件10上的应力的方向大体上与转动元件7的圆周方向一致。由此在本实施例中可以防止锁定元件10的断裂，减少促使锁定齿10d与轴元件11接近的部分运动而与轮齿7a分离的作用力，并保持轮齿7a和锁定齿10d稳定接合。此外，在存在间隙18的情况下，能够防止轴元件11干涉弯曲力矩的作用，所述弯曲力矩由存在的间隙17产生以使锁定齿10d上接近轴元件11的部分运动而与轮齿7a接合。因此在本实施例中进一步可以提高轮齿7a和锁定齿10d之间的接合强度。
这样，座椅斜靠装置1的强度得到了稳定和改善，使得即使在高载荷作用在座椅靠背3上时，座椅斜靠装置1也能够可靠地将座椅靠背3相对于座垫2保持在所需的角度。
日本专利申请No.2005-064743(2005年3月9日提交)的全部内容在此引入作为参考。
尽管以上已经参照本发明的一个具体实施例对本发明进行了描述，但本发明并不限于以上所述的实施例。本领域的技术人员可以根据以上教导对上述实施例做出改变和变化。例如，尽管在上述实施例中在向后载荷作用在座椅靠背3上的情况下可以使转动元件7相对于基体元件5在图3中的逆时针方向进行枢转运动，但座椅斜靠装置1可选择地被设计成：当在使座椅靠背3向车辆后侧倾斜的方向上向座椅靠背3施加载荷时使转动元件7相对于基体元件5在图3中的逆时针方向运动。参照以下权利要求对本发明的范围做出限定。

Claims (9)

1.一种用于将座椅靠背相对于座垫保持成所需角度的车辆座椅斜靠装置，包括：
与所述座垫和座椅靠背中的一个相连的基体元件；
与所述座垫和座椅靠背中的另一个相连的转动元件，所述转动元件相对于所述基体元件可枢转并具有轮齿；
与所述基体元件一体形成的轴元件；
锁定元件，该锁定元件可绕所述轴元件摆动并具有轴支承面和可与所述轮齿接合的锁定齿；
凸轮元件，所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿接合的方向上沿着围绕所述轴元件的弧形路径摆动，以防止所述转动元件相对于所述基体元件的枢转运动，并且所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿脱开接合的方向上沿着围绕所述轴元件的弧形路径摆动，以使所述转动元件相对于所述基体元件进行枢转运动；以及
第一和第二导向元件，该第一和第二导向元件在接近所述锁定元件摆动路径的两相应端部的位置处与所述基体元件一体形成，以便沿着所述摆动路径引导所述锁定元件，并且在促使所述转动元件相对于所述基体元件枢转的载荷的作用下由所述轴元件和第二导向元件支承所述锁定元件，
其中，所述轴元件具有轴表面和应力吸收突起，所述轴表面与所述锁定元件的轴支承面相面对并包括一对轴表面部分以沿着所述摆动路径引导所述锁定元件，所述应力吸收突起与轴表面部分之一一体形成，该轴表面部分之一位于所述轴元件上相对于锁定齿的相反侧上。
2.如权利要求1所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，在所述锁定元件的轴支承面和所述轴元件的轴表面之间留有间隙，所述间隙位于所述应力吸收突起和另一个所述轴表面部分之间位置处。
3.如权利要求2所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，所述间隙随着与所述应力吸收突起的距离的减小而变得更宽。
4.如权利要求1所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，所述锁定元件和第二导向元件在接近所述轮齿的位置处的相互面对的部分之间留有空隙。
5.一种用于将座椅靠背相对于座垫保持成所需角度的车辆座椅斜靠装置，包括：
与所述座垫和座椅靠背中的一个相连的基体元件；
与所述座垫和座椅靠背中的另一个相连的转动元件，所述转动元件可相对于所述基体元件枢转并具有轮齿；
与所述基体元件一体形成并具有圆柱形轴表面的轴元件；
锁定元件，该锁定元件可沿着围绕所述轴元件的路径摆动并具有与所述轴表面面对的轴支承面、一对第一和第二相对的端面以及锁定齿，所述一对第一和第二相对的端面设置在所述锁定元件的摆动路径上，所述锁定齿在所述第二端面上形成以与所述轮齿接合；
凸轮元件，所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿接合的方向上沿着围绕所述轴元件的所述路径摆动，以防止所述转动元件相对于所述基体元件进行枢转运动，并且所述凸轮元件用于使所述锁定元件在使所述锁定齿与所述轮齿脱开接合的方向上沿着围绕所述轴元件的所述路径摆动，以使所述转动元件相对于所述基体元件进行枢转运动；
第一和第二导向元件，该第一和第二导向元件在分别接近所述锁定元件的第一和第二端面的位置处与所述基体元件一体形成，以便沿着围绕所述轴元件的所述路径引导所述锁定元件；以及
与轴表面一体形成的应力吸收突起，该轴表面位于所述轴元件上相对于所述锁定齿的相反侧上。
6.如权利要求5所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，所述轴表面包括轴表面部分，所述轴表面部分被设置成接近所述锁定元件的第二端面以与所述锁定元件的轴支承面滑动接触，并且所述应力吸收突起具有与所述锁定元件的轴支承面滑动接触的端部。
7.如权利要求6所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，在所述锁定元件的轴支承面和所述轴元件的轴表面之间留有间隙，所述间隙位于所述突起和所述轴表面部分之间的位置处。
8.如权利要求7所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，所述间隙随着与所述突起的距离的减小而变得更宽。
9.如权利要求5所述的车辆座椅斜靠装置，其特征在于，所述锁定元件和第二导向元件在接近所述轮齿的位置处的相互面对的部分之间留有空隙。
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