CN102144857B - 一种座椅及其座椅靠背角度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种座椅靠背角度调节装置，包括棘轮、解锁凸轮、锁止凸轮、滑块以及滑槽板，滑块的外端具有滑块棘齿，棘轮具有与滑块棘齿啮合的棘轮棘齿，其特征在于，滑块的内端至少具有沿周向分布且朝向锁止凸轮的第一自锁面和第二自锁面，锁止凸轮至少具有分别与第一自锁面和第二自锁面形成同步自锁和解锁的第三自锁面和第四自锁面。该装置在正常锁止时，由两个自锁面共同支撑滑块，形成双点锁止，防止滑块倾斜，保证滑块棘齿与棘轮棘齿啮合的齿形数量；在锁止过程中，锁止凸轮两个突出面与滑块两个突出面始终同时接触，滑块姿态得到保证，不易发生倾斜，锁止反应速度快，降低滑齿机率。本发明还公开一种包括上述座椅靠背角度调节装置的座椅。

Description

一种座椅及其座椅靠背角度调节装置

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种座椅靠背角度调节装置。本发明还涉及一种包括上述座椅靠背角度调节装置的座椅。

背景技术

座椅在使用过程中，为了适应不同的需求，可以对靠背与椅座的角度进行适当调整，尤其针对汽车座椅，通常通过座椅靠背角度调节装置实现此功能。

请参考图1，图1为一种典型座椅靠背角度调节装置中的棘轮滑块结构处于锁止状态时的结构示意图；图2为图1所示棘轮滑块结构处于解锁状态时的结构示意图。

座椅角度调节装置包括棘轮10、解锁凸轮、滑块20、锁止凸轮30、复位弹簧、中心轴、滑槽板等部件。解锁凸轮、锁止凸轮30、复位弹簧均具有供中心轴贯穿的中心孔，并可以在中心轴的带动下转动，锁止凸轮30与滑块20位于同一平面，锁止凸轮30位于滑槽板的中部凹槽内，滑块20位于滑槽板外端的径向滑槽内；锁止时，锁止凸轮30的自锁面301与滑块20内端的自锁面203抵触，滑块20外端的滑块棘齿202与棘轮10的棘轮棘齿101啮合，此时棘轮10无法相对于滑槽板转动；解锁时，在中心轴上施加与复位弹簧相反的外加扭矩时，解锁凸轮转动，解锁凸轮具有凸轮槽，滑块20上的凸台201位于凸轮槽内，随着解锁凸轮的转动，凸台201沿着凸轮槽滑动，凸轮槽的形状设计可以使凸台201在滑动过程中相对于锁止凸轮30向中心轴的中心方向平动，因此，滑块棘齿202与棘轮棘齿101完全脱开，此时，棘轮10可以相对滑槽板的中心自由旋转，即实现了座椅角度的调节，当角度调节至合适位置时，释放外加扭矩，中心轴在复位弹簧的作用下作反向旋转，锁止凸轮30反向旋转，并推动滑块20沿滑槽向远离中心轴的方向平动，直到滑块棘齿202与棘轮棘齿完全啮合，同时锁止凸轮30的自锁面301与滑块20的自锁面203之间形成自锁，将椅背角度锁定在这一位置。

然而，该座椅靠背角度调节装置在正常锁止时，如图1所示，滑块20的自锁面203与锁止凸轮30的自锁面301接触形成自锁，当靠背受到较大载荷F时，棘轮10将此力传递至滑块20，滑块20具有沿载荷方向运动的趋势，则滑槽板的滑槽侧面会受滑块20的侧面挤压变形，导致滑块20倾斜，倾斜后滑块棘齿202与棘轮棘齿101的啮合数量减少，该装置的强度也就随之下降。

此外，在解锁转为锁止的过程中，如图2所示，由于锁止凸轮30要使滑块20向远离中心孔的方向运动，即使其向外平动，锁止凸轮30的突出面与滑块20突出面之间存在一定的升角，在运动过程中，滑块20易出现倾斜的趋势，则滑块20与滑槽两个侧边之间摩擦阻力增大，所以滑块20的运动速度较慢，锁止速度也就相应变慢。所以在调节过程中，座椅靠背易出现滑齿等现象，尤其是在汽车行驶过程中调节该装置时，对驾驶员或乘客可能带来安全隐患。

因此，如何提供一种具有更高强度和安全性能的座椅靠背角度调节装置是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种座椅靠背角度调节装置，该装置具有较高的强度和安全性能。本发明的另一目的为提供一种包括上述座椅靠背角度调节装置的座椅。

为解决上述技术问题，本发明提供一种座椅靠背角度调节装置，包括棘轮、锁止凸轮、滑块以及滑槽板，所述滑槽板具有供所述滑块滑动的滑槽，所述滑块的外端具有滑块棘齿，所述棘轮的内圈具有与所述滑块棘齿啮合的棘轮棘齿，还包括带动所述滑块沿所述滑槽滑动以使所述滑块棘齿与所述棘轮棘齿脱离的解锁凸轮，其特征在于，所述滑块的内端至少具有沿周向分布且朝向所述锁止凸轮的第一自锁面和第二自锁面，所述锁止凸轮至少具有分别与所述第一自锁面和所述第二自锁面形成同步自锁和解锁的第三自锁面和第四自锁面。

优选地，所述第一自锁面和所述第二自锁面分别位于所述滑块的径向中心线的两侧。

优选地，所述解锁凸轮具有沿其厚度方向延伸的通孔，所述锁止凸轮具有与所述通孔间隙配合的凸台。

优选地，所述滑块具有滑动凸台，所述解锁凸轮具有槽孔，所述槽孔具有第一段弧槽和第二段弧槽，所述第二段弧槽与中心轴线的径向距离小于所述第一段弧槽与所述中心轴线的径向距离；锁止时，所述滑动凸台位于所述第一段弧槽内；解锁时，所述滑动凸台滑至所述第二段弧槽内。

优选地，所述滑块的数目为三个或三个以上。

优选地，所述滑块沿所述锁止凸轮的外周均匀分布。

优选地，还包括护套，所述护套的内圆与所述棘轮的外圆间隙配合，且所述护套与所述滑槽板固定。

该座椅靠背角度调节装置在正常锁止时，由第一自锁面和第二自锁面共同支撑滑块，形成双点锁止，可以有效防止滑块的倾斜，保证滑块棘齿的齿形与棘轮棘齿的齿形的啮合数量，从而使座椅靠背角度调节装置的强度得到保证；此外，在锁止过程中，锁止凸轮的突出面将滑块推向远离中心孔的方向，锁止凸轮的两个突出面与滑块的两个突出面接触，而且是始终同时接触，则滑块始终受两个支持点同时作用，滑块的姿态得到有效保证，不易发生倾斜，因此，滑块棘齿能平稳迅速地与棘轮棘齿啮合，从而提高锁止反应速度，降低座椅靠背在调节角度的过程中出现滑齿的机率。

本发明还提供一种座椅，包括靠背、座盆以及座椅靠背角度调节装置，所述座椅靠背角度调节装置为上述任一项所述的座椅靠背角度调节装置。

优选地，所述棘轮和所述滑槽板上均具有固位凸台，所述棘轮和所述滑槽板二者之一通过所述固位凸台与所述靠背连接，另一者通过所述固位凸台与所述座盆连接。

由于上述座椅靠背角度调节装置具有上述技术效果，具有该座椅靠背角度调节装置的座椅也具有相同技术效果。

附图说明

图1为一种典型座椅靠背角度调节装置中的棘轮滑块结构处于锁止状态时的结构示意图；

图2为图1所示棘轮滑块结构处于解锁状态时的结构示意图；

图3为本发明所提供座椅靠背装置一种具体实施方式的结构爆炸示意图；

图4为图3所示棘轮滑块结构处于锁止状态时的结构示意图；

图5为图3所示棘轮滑块结构处于解锁状态时的结构示意图；

图6为图3所示棘轮滑块结构处于锁止过程中的结构示意图。

图7为本发明所提供座椅的角度调节装置中滑槽板的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种座椅靠背角度调节装置，该装置具有较高的强度和安全性能。本发明的另一核心为提供一种包括上述座椅靠背角度调节装置的座椅。

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。

请参考图3，图3为本发明所提供座椅靠背装置的结构爆炸示意图；图4为图3所示棘轮滑块结构处于锁止状态时的结构示意图；图5为图3所示棘轮滑块结构处于解锁状态时的结构示意图。

本发明所提供的座椅靠背角度调节装置，包括棘轮2、解锁凸轮3、锁止凸轮5、滑块6，以及滑槽板8，解锁凸轮3与锁止凸轮5在解锁或锁止过程中均需要转动，可以在中心轴4的带动下转动，如图3所示，中心轴4中间段呈方柱状，解锁凸轮3与锁止凸轮5均具有中心孔，中心孔也呈方形，可以对中心轴4施加扭矩，则中心轴4可以带动解锁凸轮3与锁止凸轮5绕中心轴线旋转；由复位弹簧7保持锁止状态，复位弹簧7也可以具有方形的中心孔，同样由中心轴4带动转动。此外，中心轴4的两端呈圆柱状，棘轮2与滑槽板8的中心孔可以为圆形，则中心轴4可以相对于棘轮2和滑槽板8转动。

滑块6与锁止凸轮5处于同一平面，滑块6分布于锁止凸轮5的外周，滑块6的外端具有滑块棘齿62，棘轮2具有可以与滑块棘齿62啮合的棘轮棘齿22，棘轮2可以由两个台阶形成一个空腔，工作时，滑块6与锁止凸轮5位于棘轮2的空腔内，棘轮棘齿22位于棘轮2空腔的内圈。

需要锁止时，滑块棘齿62与棘轮棘齿22啮合，且滑块6的内端与锁止凸轮5形成自锁。锁止凸轮5与滑槽板8贴合，如图4所示，锁止凸轮5位于滑槽板8的中部沉孔内，锁止凸轮5仅可以在中心轴4的作用下绕中心轴线转动，锁止凸轮5上具有突出面，滑块棘齿62与棘轮棘齿22啮合时，滑块6内端与锁止凸轮5接触的部分突出面即为自锁面。本发明所提供滑块6的内端至少具有沿周向分布且朝向锁止凸轮5的第一自锁面63和第二自锁面64，且锁止凸轮5至少具有分别与第一自锁面63和第二自锁面64配合的第三自锁面52和第四自锁面53，此两对相互配合的自锁面需实现同步自锁和同步解锁，即自锁面的曲线需满足：第一自锁面63和第三自锁面52接触时，第二自锁面64和第四自锁面53接触；第一自锁面63和第三自锁面52脱离时，第二自锁面64和第四自锁面53脱离。上述滑块6两个自锁面沿周向分布，所述周向指锁止凸轮5或滑槽板8的周向，即两个自锁面相对于调节装置的轴向必须错开。

复位弹簧7维持滑块6两个自锁面与锁止凸轮5两个自锁面保持接触的状态，如图4所示的复位弹簧7始终使锁止凸轮5具有向锁止方向转动的趋势，即向逆时针方向转动的趋势，自锁时，滑块6的位置状态相对不变，此时棘轮2无法自转。当然，滑块6与锁止凸轮5上也可以具有两对以上同步自锁和解锁的自锁面，本发明优选选择两对自锁面，能够实现本发明目的的同时，结构较为简单。

滑块6位于滑槽板8的滑槽82中，滑槽82可以由凸台结构形成，如图3所示的矩形状滑槽82由滑槽板8上呈扇形的凸台81形成，滑块6仅可以在滑槽82沿径向滑动，滑块6的滑动由解锁凸轮3实现，解锁凸轮3具有槽孔32，槽孔32由两段相连的弧槽构成，包括第一段弧槽和第二段弧槽，第二段弧槽与中心轴线的径向距离小于所述第一段弧槽与所述中心轴线的径向距离，中心轴线即中心孔的轴线，滑动凸台61位于第一段弧槽中时，滑块6的自锁面与锁止凸轮5自锁面接触，如图4所示的滑块6的滑动凸台61位于右端弧槽内，解锁凸轮3顺时针转动一定弧度后，滑块6的第一自锁面63和第二自锁面64分别与锁止凸轮5的第三自锁面52和第四自锁面53脱离，滑动凸台61滑入第二段弧槽，即左端弧槽，由于第二段弧槽更靠近中心孔，随着解锁凸轮3的继续转动，滑动凸台61在第二段弧槽槽沿的带动下朝向锁止凸轮5的中心孔运动，则滑块6的两个自锁面与锁止凸轮5的两个自锁面脱离后，滑块2的内端滑向锁止凸轮5的中心孔，从而使滑块棘齿62与棘轮棘齿22脱离，棘轮2可以自转，实现解锁。锁止过程中，运动状态与上述过程相反，在此不赘述。需要说明的是，上述滑块6的内端即滑块6靠近中心孔的一端，滑块6的外端即滑块6远离中心孔的一端。

该座椅靠背角度调节装置在正常锁止时，滑块6的第一自锁面63、第二自锁面64与锁止凸轮5的第三自锁面52和第四自锁面53分别接触，形成自锁。则当棘轮2受力时(棘轮2与椅背连接时，椅背承受载荷时，则棘轮2受力)，第一自锁面63和第二自锁面64共同支撑滑块6，形成双点锁止，因此，无论棘轮2受到顺时针还是逆时针的力，滑块2均可以通过自锁面处的支撑力抵消所受外力，而不会挤压滑槽82的侧边(图4所示扇形的凸台的侧边)，则该装置均可以有效防止滑块6的倾斜，保证滑块棘齿62的齿形与棘轮棘齿22的齿形的啮合数量，从而使座椅靠背角度调节装置的强度得到保证。

请参考图6，图6为图3所示棘轮滑块结构处于锁止过程中的结构示意图。

当外力力矩消失时，锁止凸轮5在复位弹簧7的作用下反向转动，则该装置由解锁状态转向锁止状态，锁止凸轮5的突出面将滑块6推向远离中心孔的方向，滑块6沿滑槽82向外平动，锁止凸轮5的两个突出面与滑块6的两个突出面接触，而且是始终同时接触，则在锁止过程中，滑块6始终受两个支持点同时作用，滑块6的姿态得到了有效保证，不易发生倾斜，所以滑块棘齿62能平稳迅速地与棘轮棘齿22啮合，从而提高了锁止反应速度，降低了座椅靠背在调节角度的过程中出现滑齿的机率。

进一步地，第一自锁面63和第二自锁面64可以分别位于滑块6的径向中心线的两侧，径向中心线为大致处于滑块5与滑槽板8接触的两侧边的中间位置且沿径向延伸的中心线，该种布置方式使支撑更加平稳，当棘轮2顺时针或逆时针受力时，滑块6的受力状态大体一致，则该装置的强度能够保持稳定的状态。

可以在解锁凸轮3上加工出沿其厚度方向延伸的通孔31，锁止凸轮5具有与通孔31间隙配合的凸台51。则解锁凸轮3和锁止凸轮5在中心轴4带动下转动时，可以保持转幅的一致，确保锁止凸轮5的两个自锁面与滑块6的两个自锁面脱离时，滑动凸台61相对地运行至解锁凸轮3槽孔32的第二段弧槽处，带动滑块6适时地滑动，从而提高各零部件配合的精准性。

滑块6的数目可以是三个或三个以上，且滑块6沿锁止凸轮5的外周均匀分布。图4中示出三个滑块6，多个滑块6可以使锁止更加可靠，在单个滑块6丧失锁止功能时，其他滑块6仍然可以将座椅靠背角度锁定在特定的位置，而且三个滑块6在保证锁止稳定的同时，还依然可以保持灵敏的反应速度，迅速实现解锁和锁止状态的切换；滑块6可以沿锁止凸轮5的周向均匀分布，图4中三个滑块6互成120°夹角，使锁止凸轮5以及棘轮2的受力更加均匀，从而提高锁止的稳定性。

还可以设置护套1，使护套1的内圆与棘轮2的外圆间隙配合，且护套1与滑槽板8固定。则护套1可以将该调节装置的所有零部件包容成整体，棘轮2可以相对护套1转动，护套1与滑槽板8可以通过铆接固定，则棘轮2可以相对滑槽板8的轴心转动，实现靠背和座盆之间角度的改变。当然，也可以使护套1的内圆与滑槽板8的外圆间隙配合，且护套1与棘轮2固定。

本发明还提供一种座椅，包括靠背、座盆以及座椅靠背角度调节装置，所述座椅靠背角度调节装置为上述任一项所述的座椅靠背角度调节装置。由于上述座椅靠背角度调节装置具有上述技术效果，具有上述座椅靠背角度调节装置的座椅也应具有相同的技术效果，在此不赘述。

请参考图7，图7为本发明所提供座椅的角度调节装置中滑槽板的结构示意图。

棘轮2和滑槽板8上可以分别设置第一固位凸台21(请参考图3)和第二固位凸台83，棘轮2可以通过第一固位凸台21与座椅的靠背连接，滑槽板8通过第二固位凸台83与座盆连接；或棘轮2通过第一固位凸台21座椅的座盆连接，滑槽板8通过第二固位凸台83与靠背连接。

以上对本发明所提供的一种座椅及其座椅靠背调节装置进行了详细介绍。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)

1.一种座椅靠背角度调节装置，包括棘轮(2)、锁止凸轮(5)、滑块(6)以及滑槽板(8)，所述滑槽板(8)具有供所述滑块(6)滑动的滑槽(82)，所述滑块(6)的外端具有滑块棘齿(62)，所述棘轮(2)的内圈具有与所述滑块棘齿(62)啮合的棘轮棘齿(22)，还包括带动所述滑块(6)沿所述滑槽(82)滑动以使所述滑块棘齿(62)与所述棘轮棘齿(22)脱离的解锁凸轮(3)，其特征在于，所述滑块(6)的内端至少具有沿周向分布且朝向所述锁止凸轮(5)的第一自锁面(63)和第二自锁面(64)，所述锁止凸轮(5)至少具有分别与所述第一自锁面(63)和所述第二自锁面(64)形成同步自锁和解锁的第三自锁面(52)和第四自锁面(53)。

2.根据权利要求1所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述第一自锁面(63)和所述第二自锁面(64)分别位于所述滑块(6)的径向中心线的两侧。

3.根据权利要求2所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述解锁凸轮(3)具有沿其厚度方向延伸的通孔(31)，所述锁止凸轮(5)具有与所述通孔(31)间隙配合的凸台(51)。

4.根据权利要求3所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述滑块(6)具有滑动凸台(61)，所述解锁凸轮(3)具有槽孔(32)，所述槽孔(32)具有第一段弧槽和第二段弧槽，所述第二段弧槽与所述解锁凸轮(3)中心孔的中心轴线的径向距离小于所述第一段弧槽与所述中心轴线的径向距离；锁止时，所述滑动凸台(61)位于所述第一段弧槽内；解锁时，所述滑动凸台(61)滑至所述第二段弧槽内。

5.根据权利要求1至4任一项所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述滑块(6)的数目为三个以上。

6.根据权利要求5所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述滑块(6)沿所述锁止凸轮(5)的外周均匀分布。

7.根据权利要求6所述的座椅靠背角度调节装置，其特征在于，还包括护套(1)，所述护套(1)的内圆与所述棘轮(2)的外圆间隙配合，且所述护套(1)与所述滑槽板(8)固定。 

8.一种座椅，包括靠背、座盆以及座椅靠背角度调节装置，其特征在于，所述座椅靠背角度调节装置为权利要求1至7任一项所述的座椅靠背角度调节装置。

9.根据权利要求8所述的座椅，其特征在于，所述棘轮(2)和所述滑槽板(8)上均具有固位凸台，所述棘轮(2)和所述滑槽板(8)二者之一通过所述固位凸台与所述靠背连接，另一者通过所述固位凸台与所述座盆连接。 

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