专利名称：车辆的座椅斜靠装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种车辆的座椅斜靠装置，用来相对作为座椅面的座椅衬垫可旋转地安装作为靠背的座椅靠背。
背景技术：
这种类型的车辆座椅斜靠装置(seat recliner)包括一个框架，例如，将其安装在座椅衬垫侧面的底板上。座椅斜靠装置包括一个安装在座椅靠背的臂板上的盖子。将框架和盖子制成可相对彼此旋转。框架上锁紧件的外齿轮(齿)与盖子内圆周表面上的内齿轮接合(即啮合)。这种接合避免了框架和盖子之间的相对旋转，从而将座椅靠背以一给定角度支撑在适当的位置上。有关此内容可参考例如日本待审专利公开号2002-10847和2002-291563。
在该框架中，在内齿轮的附近设有枢轴和导向装置。锁紧件设有一有槽轴承，该轴承可滑动地与枢轴接合。该锁紧件设有一弧形的支承面，该支承面可滑动地抵靠在导向装置的导向表面上并且与该轴承共轴。该导向表面从内齿轮的附近朝向内齿轮的内部而形成与枢轴共轴的一弧形。该内齿轮的内部包括一凸轮盘，其用于向外驱动锁紧件，从而使外齿轮和内齿轮相互接合。
然而，在座椅斜靠装置中，力从内齿轮沿一对角(diagonal)向内的方向通过锁紧件作用在导向表面上。此作用使力从内齿轮沿着内齿轮延伸的弧线的切线方向并朝该弧线的中心，即朝内齿轮的内侧向内延伸从而作用在锁紧件上。沿切线方向的该力可与从导向表面上来的反作用力平衡。然而，该向内的力不能仅由在导向表面和被压在该导向表面上的固定表面之间的摩擦力来平衡。因此，向内压凸轮盘的力不可避免地出现了。
凸轮盘和锁紧件以线接触的方式来进行接触。在向内力的作用下，凸轮盘和锁紧件在接触部分发生很大的弹性变形。该弹性变形减小了在内齿轮和外齿轮之间的接合深度，而且降低了可归因于该接合的耦合强度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于车辆的座椅斜靠装置，该座椅斜靠装置能增强盖子的内齿轮和锁紧件的齿之间的耦合强度。
本发明的座椅斜靠装置具有以下特征。该座椅斜靠装置包括一安装在第一座椅件上的基座。该座椅斜靠装置包括一安装在第二座椅件上的齿轮，其能够相对基座旋转。该齿轮具有沿其一圆周表面的第一齿。该座椅斜靠装置包括一在第一齿内部可运动的锁紧件。该锁紧件具有可与第一齿接合的第二齿。该座椅斜靠装置包括一用于在第一和第二座椅件之间建立一角度的凸轮，将其设计成使锁紧件旋转从而使第一和第二齿彼此接合。该座椅斜靠装置包括一在该基座上的导向装置，其具有一用于可滑动地导向锁紧件的导向表面，从而使第一和第二齿彼此接合。该导向装置从第一齿的附近向凸轮的附近径向延伸。该导向装置在相对于第一齿的接近侧和锁紧件之间形成了一个间隙。
可优选的是，在距离导向装置的最远位置上，一作用线垂直于锁紧件的第二齿的齿轮表面。该间隙在该作用线与导向装置的相交位置之内沿径向延伸。
可优选的是，锁紧件在基座上由一枢轴可旋转地支撑。该锁紧件具有一弧形外圆周部。该外圆周部由该导向装置的导向表面可滑动地支撑，从而使第一和第二齿彼此接合。
可优选的是，该锁紧件由一对彼此平行的导向装置的导向表面可滑动地支撑，从而使第一和第二齿彼此接合。该锁紧件和导向装置之一具有一凹进处。
可优选的是，该间隙从该第一齿的附近径向向内延伸。该导向装置在其相对于第一齿的接近侧设有一端部。该间隙在该端部和彼此相对的该锁紧件的一外圆周表面之间设有一间隙部。该间隙部窄于另一个间隙部。
可优选的是，该导向装置的端部设有一可抵靠在锁紧件上的端部表面。该端部表面相对于由该导向表面引导的锁紧件的运动方向径向向外倾斜。
可优选的是，该基座在该第一齿附近设有一枢轴。在该枢轴和该导向装置之间设有该锁紧件的该第二齿。该枢轴起到该锁紧件的一个杠杆支点的作用。
可优选的是，在距离导向装置的最远位置上，一作用线垂直于该锁紧件的一第二齿的齿轮表面。该间隙从该第一齿附近向该作用线与导向装置的相交位置径向向内延伸。
图1为第一实施例中车辆座椅斜靠装置的重要部件的正视图；图2为沿图1中II-II线剖开的座椅斜靠装置的横截面视图；图3为沿图1中III-III线剖开的座椅斜靠装置的横截面视图；图4为图1中锁紧件的放大正视图；图5为图4中点划线围出部分的放大视图；图6为图1中座椅斜靠装置的重要部件的分解立体图；图7为图1中座椅斜靠装置的正视图；图8为沿图7中VIII-VIII线剖开的座椅斜靠装置的截面视图；图9为沿图8中箭头IX-IX所示观察点观察的座椅斜靠装置的视图；图10为说明在图1座椅斜靠装置中，从内齿轮作用在锁紧件上力的视图，其中d1代表输入的方向；图11为说明从图1中座椅斜靠装置的内齿轮作用在锁紧件上力的另一个视图；图12为第二个实施例中座椅斜靠装置的主要部件的分解立体图；图13为图12中座椅斜靠装置的主要部件的正视图；图14为图12所示的框架的正视图；图15为图12所示的盖子的正视图；图16为第三个实施例中车辆座椅斜靠装置的主要部件的前方示意图；图17为图16中锁紧件的放大的前方示意图；
图18为说明在图16座椅斜靠装置中，从内齿轮作用在锁紧件上力的视图，其中d1代表输入的方向；图19为说明在图16座椅斜靠装置中，从内齿轮作用在锁紧件上力的另一个视图；图20为另一个实施例中座椅斜靠装置的主要部件的正视图。
具体实施例方式
下面，结合附图1至20以例子的方式对本发明的实施例进行描述。
(第一个实施例)结合附图1至11对第一个实施例的车辆座椅斜靠装置E1进行描述。座椅斜靠装置E1包括盖子60，将该盖子装配到框架10的圆形凹槽14的内表面上。盖子60沿着凹槽14的内圆周面可共轴地旋转。座椅斜靠装置E1包括可回转或可枢转的锁紧件20和可旋转的凸轮盘或凸轮40。件20、40都沿轴向方向设置在框架10和盖子60之间。
盖子60包括沿其内圆周面在两个相对位置上的内齿轮61。将锁紧件20安装在框架20的两个位置上，以便绕枢轴16旋转。锁紧件20包括外齿轮(齿)21，该外齿轮面对各内齿轮61而设置。外齿轮(齿)21可与内齿轮61相啮合。凸轮盘40可绕其旋转中心的孔42沿第一方向或逆时针方向枢轴地旋转。该旋转使凸轮盘40沿径向向外的方向推动两个锁紧件20中的每一个，并使外齿轮21与内齿轮61相啮合。凸轮盘40沿相反方向或顺时针方向的旋转将释放这种啮合。
如图7所示，将框架10和盖子60中的一个连接到座椅垫150上，而将另一个连接到座椅靠背160上。锁紧件20的外齿轮21与内齿轮61的啮合允许座椅靠背160相对于座椅垫150以一给定的角度固定。在本实施例中，将框架10沿横向方向设置或固定到座椅垫150的左和右两端。将盖子60沿横向方向固定到座椅靠背160的左和右两端。将在左和右侧的操作杆30通过下面将详述的细齿部(联轴节)32连接到管状轴50上。如图2和3所示，将操作杆30压入到凸轮盘40的孔42中以便固定。操作杆30包括细齿部32和34，用于从和向外界传输扭矩。将细齿部32和34压入到凸轮盘40的孔42中，并使细齿部32和34的角度位置与框架10相一致。细齿部32和位于轴50的内表面上的细齿部(联轴节)51相接合。细齿部34和位于操作杠杆31的连接孔中的细齿部35相接合。细齿部32和34沿着圆周方向具有相同的形状以及凸起和凹槽的位置。
在图1中，锁紧件20包括锁紧凸轮表面41，其沿着框架10的圆周方向以180度彼此间隔成角度地设置。凸轮表面41相对凸轮盘40的孔(旋转轴)42的旋转中心以180度彼此间隔成角度地设置。将凸轮盘40设置在与线L1大体垂直的线L2上，线L1将凸轮表面41彼此连接。凸轮盘40包括限制性外圆周表面45，该表面相对孔42的旋转中心以180度彼此间隔成角度地设置。框架10包括第一导向突起(导向装置)11A(将在下面详述)，将其设置在与线L3大体垂直的线L4上，线L3连接锁紧件20的凸轮表面25。第一导向装置11A沿圆周方向以180度彼此间隔成角度地设置。该第一导向装置11A分别包括滑动表面11c，该滑动表面11c可与凸轮盘40的相应外圆周表面45滑动地接触。每一个外圆周表面45都是由围绕凸轮盘40的孔42的旋转中心弧形弯曲的表面来构成的。每个外圆周表面45通常可滑动地与第一导向装置11A的相应一个滑动表面11c相接触，同时凸轮盘40在一角度范围内旋转。滑动表面11c为扁平形状，而且大体上平行于连接锁紧件20的凸轮表面25的线。滑动表面11c引导凸轮盘40朝向每个凸轮表面25运动。
框架10包括半圆柱形的枢轴16，该枢轴在内齿轮61的附近可旋转地支撑锁紧件20。每个锁紧件20都包括一个半圆形的有槽轴承23，该轴承与枢轴16可旋转地啮合。每个锁紧件20都包括弧形滑动支撑面24，该支承面相对于轴承23设置在外齿轮21的相对侧。支承面24与轴承23共轴。
框架10包括第一导向突起11A，该突起在外力P的作用下可抵靠并进而固定支承面24。外力P是有助于在框架10和盖子60之间相对旋转的力，该力通过内齿轮61和外齿轮21的啮合部分以及通过锁紧件20作用到枢轴16上。
该外力P是力作用在将向后移动的座椅靠背上时产生的。
将框架10的外表面通过焊接或通过使用螺钉装配到底板110上，该底板作为座椅垫150的加强件的一部分。将盖子60的外表面通过焊接或通过使用螺钉装配到臂板120上，该臂板作为座椅靠背160的加强件的一部分。框架10和盖子60都设有共轴安装的弹簧130。弹簧130沿向前(F)方向偏压臂板120，从而使座椅靠背160向前。
框架10整体为一平圆形状。该框架10包括圆形的凹槽14，该凹槽与在框架10的外圆周附近中形成的圆形内圆周表面14a共轴。框架10在枢轴位置包括一个旋转中心孔17，用以将操作杆30插入到该孔17中。
两个第一导向突起11A，两个第二导向突起(滑动导向装置)11B，两个突起13，以及两个枢轴16都从凹槽14的底面凸出出来。枢轴16具有半圆形的外圆周表面，其可与锁紧件20的半圆形轴承23相接合从而旋转地支撑锁紧件20。在从内齿轮61附近到凸轮盘40附近的区域中，第一导向装置11A和第二导向装置11B沿径向相对枢轴的位置设置。每个第一导向装置11A都包括一第一导向表面11a，该表面可滑动地引导可绕枢轴16旋转的锁紧件20的第一外圆周表面27。同样，每个第二导向装置11B都包括一第二导向表面11b，该表面可滑动地引导可绕枢轴16旋转的锁紧件20的第二外圆周表面(外圆周)28。第一外圆周表面27相对枢轴16而言更靠近框架10的旋转中心。此处，外力P仅作用在导向表面11a上。第一外圆周表面27和导向表面11a不仅可引导锁紧件20绕枢轴16旋转，而且还避免锁紧件20从枢轴16上脱离下来。
将第一外圆周表面27，第二外圆周表面28以及导向表面11a和11b都制成弧形，该弧形与锁紧件20绕枢轴16的旋转中心共轴，即，与轴承23共轴。第一导向装置11A包括朝向旋转中心的滑动表面11c。第一导向装置11A还包括朝向滑动支承面24的支承面11d。支承面24和支承面11d都制成与轴承23共轴的弧形。
第二导向装置11B设有导向表面11b，该导向表面在导向装置的凸轮盘40侧形成，或者在第二导向装置11B相对于凸轮盘40的接近侧上形成。导向表面11b具有一凹进处，该凹进处在该导向表面的内齿轮61侧上形成或者在导向表面11b相对于内齿轮61的接近侧上形成，而且在导向表面11b和锁紧件20之间形成间隙G1。形成的该间隙G1直到一径向向内的位置，该位置与作用线L5和第二导向装置11B的相交位置有关。第二导向装置11B在其内侧设有导向表面11b。在距离第二导向装置11B最远的位置上，作用线L5垂直于锁紧件20的外齿轮21的齿轮表面。
突起13分别设置在一个第一导向装置11A和另一个第二导向装置11B之间以及在一个第一导向装置11A和另一个第二导向装置11B之间的位置上。突起13夹持锁紧弹簧70的基部70a。
如图1所示，诸如螺旋弹簧的锁紧弹簧70将凸轮盘40偏压成将要沿逆时针方向旋转。弹簧70偏压凸轮盘40使其沿逆时针旋转并使锁紧件20的外齿轮21通常与内齿轮61相啮合。
第一导向装置11A，第二导向装置11B，突起13和枢轴16利用压机通过模压加工一体地形成在框架10上。
将盖子60设计成与框架10类似的平圆形。盖子60包括沿轮缘60a的内圆周表面设置的内齿轮61，该轮缘60a可旋转地装配到框架10的内圆周表面14a上。盖子60包括在枢轴位置的旋转中心孔62，该孔用于将操作杆30插入其中。
环形夹具80覆盖并夹持住盖子60和框架10的外圆周。夹具80将盖子60和框架10夹持成使它们可以相对转动而不能沿轴向彼此分开。锁紧件20包括在枢轴16的一侧上的外齿轮21，而且该外齿轮位于在相对内齿轮的一部分上。锁紧件20包括在相对于外齿轮21的相对侧上的锁紧凸轮表面25。该锁紧凸轮表面25接收来自于凸轮盘40的锁紧凸轮表面41上的力。当凸轮表面25接收来自凸轮表面41上的力的时候，锁紧件20绕枢轴16顺时针旋转。该旋转使外齿轮21与内齿轮61相互啮合。
将外齿轮21形成在直到最接近于枢轴16的一位置上。外齿轮21与内齿轮61的齿分别具有设置在60°到90°范围内的压力角。在图4中，外齿轮21包括在其相对枢轴16接近侧的齿，该齿的高度低于其它齿而其顶圆的半径大于其它的齿。
外圆周表面22位于外齿轮21相对于枢轴的相对侧。将外圆周表面22加工成扁平的以便不与内齿轮61接触。外圆周表面22在相对于内齿轮61的远端设有锁紧—脱离凸轮表面26，该凸轮表面26接收来自于凸轮盘40的锁紧—脱离凸轮表面44上的力。也就是说，当凸轮表面26接收来自凸轮表面44上的力的时候，锁紧件20逆时针旋转。该旋转使外齿轮21从内齿轮61上脱离。
如图8和9所示，将操作杆30松弛地装入到机架10和盖子60的两个中心孔17和62中。将操作杆30还以有余量方式分别插入到位于底板110和臂板112上的支承孔112和122中。操作杆30包括细齿部34和32。细齿部34从底板110向外伸出来。细齿部32从臂板120向外伸出来。将操作杠杆31连接到细齿部35上。在操作杠杆31上安装有操作旋钮33。
凸轮盘40在其旋转中心设有孔42，将操作杆30的压力插入轴30a压入到该孔中以便固定凸轮盘40。凸轮盘40在其外圆周上包括两个凸轮表面41和两个凸轮表面44。凸轮盘40的外圆周包括锁定部43，在该锁定部上可将锁紧弹簧70的外端70b锁定。
锁紧弹簧70可为一螺旋弹簧。锁紧弹簧70包括由突起13夹持的基部70a。锁紧弹簧70的外端70b由凸轮盘40的锁定部43来锁定。如图1所示，锁紧弹簧70将凸轮盘40偏压至将沿逆时针旋转。凸轮盘40通过位于两个轴向对称位置上的锁定部43可有效地接收来自两个锁紧弹簧70沿切向方向的偏压力。
下面说明车辆座椅斜靠装置E1的操作和有益效果。
将座椅斜靠装置E1装配到一座椅上。通常，如图1所示，凸轮盘40在弹簧70的偏压力作用下逆时针旋转。该旋转使凸轮表面41压在锁紧件20的凸轮表面25上。该压力可使锁紧件20绕枢轴16顺时针旋转。该旋转使外齿轮21和盖子60的内齿轮61相啮合。此啮合可避免座椅靠背160的旋转。在这种情况下，如图1所示，线L1和L2分别与线L3和L4大体上重叠。
同时，通过对操作杠杆31的操作旋钮33的操作使操作杆30顺时针旋转。该旋转释放了凸轮盘40的凸轮表面41和锁紧件20的凸轮表面25之间的接合。随后，凸轮表面44压靠在锁紧件20的凸轮表面26上。
结果，锁紧件20绕枢轴16逆时针旋转。该旋转释放了盖子60的内齿轮61和外齿轮21之间的啮合，从而建立一种松开状态。安装在盖子60即座椅靠背160上的臂板120，在螺旋弹簧130的偏压力作用下将沿向前(F)方向旋转。
下面，将该松开状态恢复回锁紧状态。释放操作旋钮30，所述的操作旋钮30可被旋紧从而将座椅靠背160保持在一希望的倾斜位置上。接下来，在锁紧弹簧70的偏压力作用下使凸轮盘40逆时针旋转。该旋转使锁紧件20顺时针旋转，而且使外齿轮21和内齿轮61相互啮合，这样建立起锁紧状态。
根据该座椅斜靠装置E1，当外齿轮21和内齿轮61相互啮合时，施加力W从而使框架10和盖子60彼此相对旋转。如图10所示，力沿方向d1作用在锁紧件20上，其中方向d1垂直于每个啮合齿的齿轮表面。该力f1通过锁紧件20作用在第二导向装置11B和凸轮盘40上。因此，如图11所示，力对角向内作用在锁紧件20上。同时，第二导向装置11B的导向表面11b抵靠在锁紧件20上，该导向表面11b沿垂直于锁紧件20的方向对其作用一反作用力f2。同样，凸轮盘40的凸轮表面抵靠在锁紧件20上，该凸轮表面沿垂直于切线的方向对锁紧件作用一反作用力f3。
作用在锁紧件20上的力f1与作用在第二导向装置11B的导向表面上的反作用力f2和作用凸轮盘40上的反作用力f3相平衡。间隙G1设置在第二导向装置11B相对于内齿轮61的接近侧和锁紧件20之间。作用在锁紧件20上的力f1的方向与作用在滑动导向装置的导向表面11b上的力f2的方向相互偏离。该偏离使在第二导向装置11B上沿一旋转方向的力矩作用在锁紧件20上。该力矩使锁紧件20的齿21和内齿轮61相互啮合。该力矩的方向是沿远离凸轮盘40的向外方向。
由锁紧件20作用在凸轮盘40上的力被减小到等于外力的程度。这样也减小了在凸轮盘40和锁紧件20之间接触部分的变形。
因此，可以使在锁紧件20的齿21和内齿轮61之间的接合深度不致被尽可能多地降低。这就提高了齿21和内齿轮61之间的耦合强度。
尤其是，在距离第二导向装置11B最远的位置，来自内齿轮61的力f1的作用线L5是沿着垂直于锁紧件20的齿21的齿轮表面的方向作用的。在作用线L5和第二导向装置11B相交之内形成了导向表面11b。在相对该位置或相交位置的内齿轮侧，间隙G1在锁紧件20的第二外圆周表面28和第二导向装置11B之间形成。因此，如图11所示，作用在导向表面11b上的反作用力和作用在锁紧件20上的反作用力相互偏离且不会相交。该偏离使作用在锁紧件20上的力矩被增强，而且使从内齿轮61朝向外的分布力也增强了。这会进一步提高锁紧件20的齿21和内齿轮61之间的耦合强度。
(第二个实施例)下面，结合附图12至15对本发明的第二个实施例进行说明。
如图12至15，座椅斜靠装置E2包括一例如平圆形的框架10S。该座椅斜靠装置E2包括一盖子60S，该盖子具有一外圆周表面，其可覆盖在框架10S上形成的圆形凹槽14S的内表面，而且该盖子可以沿着框架10S的内圆周表面旋转。盖子60S在其内圆周表面上包括一内齿轮61S。一环形盖80S覆盖并夹持住框架10S和盖子60S的外圆周。在这种方式中，框架10S和盖子60S可彼此相对转动地连接在一起。
座椅斜靠装置E2包括锁紧机构100S。锁紧机构100S包括锁紧件20S，该锁紧件设置在框架10S的内表面上用以沿框架10S的径向方向滑动。锁紧件20S可与盖子60S的内齿轮61S啮合。锁紧机构100S包括操作杆30S，该操作杆在其中心可旋转地支撑框架10S和盖子60S。锁紧机构100S包括一体地安装在操作杆30S上的操作杠杆。锁紧机构100S包括一个凸轮盘或凸轮40S，通过操作杠杆的旋转该凸轮盘或凸轮可使锁紧件20S沿着一径向方向运动。锁紧机构100S还包括通常使锁紧件20S朝向外圆周偏压的锁紧弹簧70S。
借助锁紧弹簧70S的偏压力，锁紧件20S与内齿轮61S相互啮合，而且能避免在框架10S和盖子60S之间的相对旋转。操作杆30S的旋转(沿图13中的顺时针)使锁紧件20S被凸轮盘40S向内拉动从而松开。在这种方式中，框架10S和盖子60S可相对彼此自由地旋转。
结合附图13对锁紧机构100S进行更详细的描述。在框架10S的内表面上沿直径方向彼此相对地设置至少一个锁紧件20S，例如，两个锁紧件20S。每个锁紧件20S的导向装置(滑动导向装置)11S包括一对导向表面11Sb，其沿径向在框架10S的内部中形成。将锁紧件20S朝向操作杆30S可滑动地安装在该对导向表面11Sb之间的空间中。导向装置11S是通过对框架10S的内部底面进行模制(所谓的模压加工)来形成的。凹进处11Sa分别在一对导向装置11S相对于圆周的头部的外侧形成。
锁紧件20S的外圆周表面上设有弧形的外齿轮(齿)21S，该外齿轮与盖子60S的内齿轮61S啮合。锁紧件20S在与齿轮相对侧的端面上设有斜面22S。锁紧件20S的一端设有突起25S。在该斜面22S和突起25S之间设有凹槽26S。
该对导向装置11S是在从内齿轮61S的附近到沿径向远离枢轴位置的凸轮盘40S的附近的一区域中形成的。
每对导向装置11S都包括导向表面11Sb，该导向表面11Sb位于凸轮盘40S侧或者在导向装置11S相对于凸轮盘40S侧上。导向装置11S包括一个凹进处，该凹进处设置在内齿轮61S侧或者在导向装置11S相对于内齿轮61S的接近侧上，从而在锁紧件20S和导向装置11S之间形成间隙G2。导向装置11S可滑动地支撑锁紧件20S的右和左侧面(外表面)20Sa。间隙G2的形成直到一位置，该位置与作用线L5S和一个导向装置11S的相交位置有关。在远离导向装置11S的最远位置上，作用线L5S的方向垂直于锁紧件20S的外齿轮21S的齿轮表面。同样构成其它导向装置11S的导向表面11Sb。
当力作用在将要向后倾斜的座椅靠背上时，间隙G2可以只设置在载荷所作用的导向装置上。
将操作杆30S松弛地装入到位于机架10S和盖子60S的两个孔12S和62S中。将操作杆30S分别松弛地插入到位于底板110S和臂板120S上的支承孔112S和122S中。操作杆30S包括从底板110S向外伸出的一部分，将操作杠杆31S连接到该部分上。操作杆30S包括从臂板120S向外伸出的一部分，在该部分上形成用于连接锁紧两端的细齿部32S。在操作杠杆31S上安装有操作旋钮33S。
将凸轮盘40S压入并装配到操作杆30S的中间部分上。凸轮盘40S包括以凸轮表面41S形成的外圆周端面。凸轮表面41S与在锁紧件20S的端面上形成的接合部23S相接合，该接合部23S在与齿轮的相对侧上形成，用以向外压锁紧件20S。凸轮表面41S包括由突起42S形成的其它外圆周端面。突起42S沿将松开的方向压住锁紧件20S的突起25S。凸轮盘40S具有在其上形成的锁定部43S，该锁定部43S锁紧锁紧弹簧70S的两个外端。锁紧弹簧70S具有基部，该基部安装在框架10S内部中形成的两个突起13S上。通常将锁定部43S偏置成向外压锁紧件20S。
将盖子60S安装在框架10S内部中形成的凹槽14S中。盖子60S设置在凹槽14S的内弯曲表面和盖子60S的外圆周表面之间而且可以相对框架10S转动。盖子60S包括具有一内圆周表面的圆形凹槽。该内圆周表面包括一环形的内齿轮61S，该内齿轮与锁紧件20S的外齿轮21S啮合。
根据锁紧机构100S，将锁紧件20S通过锁紧弹簧70S和凸轮盘40S的共同作用而向外压。锁紧件20S的外齿轮21S与盖子60S的内齿轮61S啮合，从而在旋转中锁紧盖子60S。在此锁紧状态中，操作杆30S沿图13的顺时针旋转。该旋转使凸轮盘40S的凸轮表面41S从锁紧件20S的锁定部23S上脱离开。凸轮盘40S的突起42S在锁紧件20S的斜面22S上滑动从而进入到锁紧件20S的凹槽26S中。此后，突起42S向下压锁紧件20S的突起25S，从而使锁紧件20S向中心移动。在锁紧件20S的外齿轮21S与盖子60S的内齿轮61S之间的啮合被释放，从而松开盖子60S。
通过内齿轮61S接合的外齿轮21S，力作用在相对旋转的框架10S和盖子60S上。该力通过锁紧件20S沿远离内齿轮61S的方向对角向内作用在一个导向装置11S的导向表面11Sb上。该力沿垂直于每个啮合齿的齿轮面的方向作用在锁紧件20S上。该力通过锁紧件20S作用在导向装置11S和凸轮盘40S上。
在这种情况下，与第一个实施例类似，作用在锁紧件20S上的力与作用在导向表面11Sb上的反作用力和作用凸轮盘40S上的反作用力相平衡。
凹进处设置在导向装置11S相对于内齿轮的接近侧，因此，在锁紧件20S和导向装置11S之间形成间隙G2。间隙G2使作用在锁紧件20S上的力的方向与作用在导向表面11Sb上的力的方向相互偏离。该偏离使导向装置11S沿旋转方向的力矩作用在锁紧件20S上。该力矩使外齿轮21S和内齿轮61S相互啮合。该力矩的方向是沿远离凸轮盘40S的。
由锁紧件20S作用在凸轮盘40S上的被减小到等于外力的程度。这样也减小了在凸轮盘40S和锁紧件20S之间接触部分的变形。
因此，可以使在锁紧件20S的齿21S和内齿轮61S之间的接合深度不致被尽可能多地降低。这就提高了齿21S和内齿轮61S之间的耦合强度。
尤其是，在距离一个导向装置11S最远的位置上，来自内齿轮61S的力f1的作用线L5S是沿着垂直于锁紧件20S的齿21S的齿轮表面的方向作用的。在作用线L5S和导向装置11S的相交位置的一内部位置上，形成了导向表面11Sb。因此，作用在导向表面11Sb上的反作用力和作用在锁紧件20S上的反作用力相互偏离且不会相交。该偏离使作用在锁紧件20S上的力矩被增强，而且使从内齿轮61S朝向外的力也增强了。这会进一步提高锁紧件20S的齿21S和内齿轮61S之间的耦合强度。
当用于使框架10S和盖子60S相对旋转的力作用在其它导向装置11S的导向表面11Sb上时，优点与作用在一个导向装置11S的导向表面11Sb上的相同。
(第三个实施例)下面，结合附图16至20对本发明的第三个实施例的座椅斜靠装置E3进行说明。
如图16，第二导向突起11B设有一导向表面11b，该导向表面设置在凸轮盘40侧或者设置在第二导向突起11B相对于凸轮盘40的接近侧。第二导向突起11B还设有一个凹进处，该凹进处位于内齿轮61侧或者位于第二导向突起11B相对内齿轮61的接近侧，这样，可以确保在锁紧件20和第二导向突起11B之间0.6至1.3mm的间隙G3。该间隙G3的形成直到一径向向内的位置，该位置和作用线L5与第二导向突起11B的相交位置有关。第二导向装置11B在其内侧设有导向表面11b。第二导向装置11B设有在其上形成的导向表面11b。在距离第二导向装置11B最远的位置上，作用线L5垂直于锁紧件20的外齿轮21的齿轮表面。
如图17所示，锁紧件20的第二外圆周表面28的外齿轮21侧，或者在表面28相对外齿轮21的侧附近设有突起20a，该突起20a位于第二导向装置11B的端部11d的相对于内齿轮61侧，或者位于端面11d的相对于内齿轮61侧附近。
突起20a和第二导向装置11B的端部11d之间具有约0.2至0.5mm的轻微间隙。随着外齿轮21和内齿轮61啮合，一个力(载荷)作用在框架10和盖子60上，当超过一给定值(例如，大约1000至2000NЭm)时，两者彼此相对旋转。该力使锁紧件20的突起20a抵靠在位于相对侧的第二导向装置11B的端部11d上。
此处，第二导向装置11B的端部11d设置在内齿轮61侧或者设置在第二导向装置11B相对于内齿轮61侧附近。端部11d设置与锁紧件20的突起20a相对的位置上。如图16所示，端部11d抵靠在锁紧件20上的端面沿由导向表面11b引导的锁紧件20的运动方向有关的径向方向向外倾斜。
当该载荷增加时，突起20a与位于其相对侧的第二导向突起11B的端部11d相互咬合。
下面说明车辆座椅斜靠装置E3的操作和有益效果等。
随着外齿轮21和内齿轮61接合，由于车辆的前方振动而产生的载荷作用在座椅靠背上，使其向前移动。该载荷引起了作用在框架10和盖子60上的力W，该力将使框架10和盖子60彼此相对旋转。在这种情况下，如图18所示，一个力沿垂直于啮合外齿轮21的每个齿的齿轮表面的方向作用在锁紧件20上。该力通过锁紧件20作用在第二导向装置11B和凸轮盘40上。
根据这样被输入的力，如图19所示，第二导向装置11B的导向表面11b和锁紧凸轮表面41都分别具有法向的反作用力L6和L7。通过该反作用力，将锁紧件20固定在一锁紧状态而不会脱离接合。
此时，锁紧件20的突起20a没有抵靠在与其相对的第二导向装置11B的端部11d上。第二导向装置11B的导向表面11b相对于输入的力偏离一定距离。因此，在锁紧件20上产生了一力矩，该力矩沿使外齿轮21和内齿轮61彼此啮合的方向作用在锁紧件20上。该力矩能加强啮合并且还能减小作用在凸轮盘40上的作用力。
当输入的力增加时，第二导向装置11B的导向表面11b开始变形。在这种情况下，锁紧件20在枢轴16上的支撑作为一杠杆支点避免了该锁紧件20出现自身绕锁紧凸轮表面41的旋转。取而代之的是，在保持啮合的同时，推动锁紧件20从而朝向第二导向装置11B的方向运动。当该力(载荷)超过该给定值时，允许锁紧件20的突起20a抵靠在与其相对的第二导向装置11B的端部11d上。
因此，如图19所示，抵靠在锁紧件20上的第二导向装置11B的端部11d具有沿其法向作用的作用力L8。
这样，反作用力对角向内抵抗作用在锁紧件20上的力。锁紧件20的第二外圆周表面28和突起20a分别接触第二导向装置11B的导向表面11b和端部11d。反作用力对角向外地作用在第二导向装置11B的导向表面11b和端部11d上。同样，该反作用力沿垂直于切线的方向也作用在抵靠在锁紧件20的凸轮盘40的凸轮表面上。
作用在锁紧件20上的力与作用在第二导向突起11B的导向表面11b和端部11d上的反作用力和作用在凸轮盘40上的反作用力相平衡。
间隙G3设置在第二导向装置11B和锁紧件20之间。该间隙G3使作用在锁紧件20上的力的方向与作用在第二导向装置11B的导向表面11b上的力的方向相互偏离。该偏离使第二导向装置11B侧上的力矩沿旋转方向作用在锁紧件20上，其中第二导向装置用作一杠杆支点。
沿一个方向的该力矩使锁紧件20的外齿轮21和内齿轮61相互啮合。该力矩指向远离锁紧件20的凸轮盘40侧而向外。
由锁紧件20作用在凸轮盘40上的力被减小到等于外力的程度。这样也减小了在凸轮盘40和锁紧件20之间接触部分的变形。
向内作用在锁紧件20上的力的增强可使突起20a压靠在第二导向装置11B的导向表面11b上。这种压靠接触使突起20a与该导向表面11b相互咬合。在与突起20a咬合的导向表面11b上的反作用力对角向外。
此时，锁紧件20由枢轴16可旋转地支撑。通过这种支撑，锁紧件20在与凸轮盘40某一倾斜位置的接合部上不会旋转。锁紧件20沿一大体上平行的方向(实际上是聚集在凸轮盘40中心的圆周方向)压靠在第二导向装置11B上。
端部11d为受到此压力的较小区域。因此，作用在端部11d上的反作用力L8小于作用在导向表面11b上的反作用力L6。因而，在导向表面11b与间隙G3相对的端部11d上的力矩向外作用在锁紧件20上。该作用减小了把锁紧件20朝凸轮盘40向下压的力。
第二导向装置11B的端部11d包括一与相对锁紧件20的突起20a的接触面。该接触面沿径向方向向外倾斜，该径向方向与由导向表面11b引导的锁紧件20的运动方向有关。通过这种倾斜，当锁紧件20的突起20a压在端部11d上时，力不会作用在沿径向向内和向下的方向从而推动锁紧件20。这样，端部11d发挥了避免锁紧件20向内运动的作用。这也会减小作用在凸轮盘40上的力。
当作用在锁紧件20上的力增强时，第二导向突起11B和锁紧件20的接触面面积的扩大降低了表面压力。表面压力的降低减小了第二导向突起11B的变形。表面压力的降低也减小了作用在凸轮盘40上的载荷，从而减轻了凸轮盘40的锁定部相对锁紧件20的变形。这还保持了在锁紧件20的外齿轮21和内齿轮61之间的啮合，从而增强了锁紧强度。
进而，作用在锁紧件20上的增强力消除了在第二导向装置11B和锁紧件20的第二外圆周表面28之间的间隙。第二导向突起11B的整个相对表面都能容纳锁紧件20。而且，突起20a完全与第二导向装置11B的端部11d咬合。即使整个第二导向突起11B都容纳了锁紧件20的第二外圆周表面时，将锁紧件20朝凸轮盘40向下压的力也不会增加。
这样，第二导向突起11B抵靠在锁紧件20上的接触面的范围可根据作用在锁紧件20上的力大小而改变，从而可使第二导向突起11B和凸轮盘40之间在强度方面调节平衡。这可显著增强锁紧的强度。
因此，本实施例可靠地避免了在内齿轮61和外齿轮21之间接合深度的减小。针对皮带在座位上型(belt-in-seat)的车辆的座椅斜靠装置E，就其承受朝向车辆前方的很强的力的情况而言，这还提高了外齿轮21和内齿轮61之间的耦合强度。
距离第二导向装置11B最远的位置上，来自内齿轮61的力作用线L5的方向大体上垂直于锁紧件20的外齿轮21的齿轮表面。在第二导向突起11B的导向表面11b和锁紧件20的第二外圆周表面28之间形成了间隙G3。该间隙G3是在从作用线L5与第二导向装置11B相交的位置开始，直到以突起方式形成的突起20a所在的一径向向外的位置，也就是说直到与第二导向装置11B的内齿轮61侧或者第二导向装置11B相对内齿轮61的接近侧相对的突起20a之间形成的。作用在导向表面11b上的作用力和作用在锁紧件20上的作用力相互偏离不相交。该偏离使作用在锁紧件20上的力矩被增强，而且使朝内齿轮61侧向外作用在外齿轮21上的力也增强。这还提高了在锁紧件20的外齿轮21和内齿轮61之间的耦合强度。
在本实施例中，锁紧件20的第二外圆周表面28的外齿轮侧21具有突起20a，该突起相对于第二导向装置11B的导向表面11b的内齿轮61侧。可替换的是，如图20所示，其中与图16相同的部件用相同的附图标记来表示。锁紧件20的第二外圆周表面28的外齿轮侧21具有凹进处20d，该凹进处相对于第二导向装置11B的导向表面11b的内齿轮61侧。
该凹进处20d的设置形成了间隙G4，该间隙G4是在第二导向突起11B和锁紧件20之间形成的。该凹进处20d允许突起20a变形，该突起20a位于锁紧件20的第二外圆周表面28的外齿轮21侧上并与第二导向装置11B的导向表面11b的内齿轮61侧相对。
在第二导向装置11B和锁紧件20之间形成的间隙G4使作用在锁紧件20上力的方向与作用在第二导向装置11B的导向表面11b上力的方向相互偏离不相交。该实施例的优势大体上与前述实施例的优点相同。
日本专利申请P2002-289224(2002.10.1提交)和P2003-157193(2003.6.2提交)在此可以全文引作参考。
尽管已经结合了一些实施例对本发明进行了详述，但是本发明并不限于上述实施例。在上述内容的启示下，本领域普通技术人员可以对上述实施例进行各种修改和变化。本发明的范围由所附的权利要求书限定。
根据本发明，随着锁紧件的第二齿与齿轮的第一齿啮合，一个力作用在齿轮和一基座上并使两者相对彼此旋转。该力沿着垂直于每个啮合的第二个齿的齿轮表面的方向作用在锁紧件上。该力通过锁紧件作用在导向装置和凸轮上。因此，作用在锁紧件上的力对角向内。同时，导向装置的导向表面抵靠在锁紧件上，该导向表面具有一个作用在其上的垂直于导向表面的反作用力。同样，抵靠在锁紧件上的凸轮表面具有一垂直于切线的反作用力。
作用在锁紧件上的力与作用在导向装置的导向表面上的反作用力和作用在凸轮上的反作用力相平衡。间隙设置在导向装置相对于齿轮的接近侧和锁紧件之间。作用在导向表面上的反作用力不是朝内的，而且使锁紧件朝内和向下压的力减小了。作用在锁紧件上的力的方向与作用在导向装置的导向表面上的力的方向是相互偏离的。该偏离使导向装置沿一旋转方向的力矩作用在锁紧件上。该力矩使锁紧件的第二齿和齿轮61的第一齿相互啮合。该力矩的方向是沿远离凸轮的一向外方向。
由锁紧件作用在凸轮上的力被减小到等于外力的程度。这样也减小了在凸轮和锁紧件之间接触部分的变形。
因此，可以使在锁紧件的第二齿和齿轮的第一齿之间的接合深度不致被尽可能多地降低。这就提高了在第一齿和第二齿之间的耦合强度。
尤其是，在距离导向装置最远的位置上，作用在锁紧件上的力作用线垂直于第二齿的齿轮表面。在该作用线和导向装置的相交位置的内部形成了间隙。因此，作用在导向装置的导向表面上的反作用力和作用在锁紧件上的反作用力相互偏离且不会相交。该偏离使作用在锁紧件上的力矩被增强，而且使用于与第一齿轮啮合的朝向外的力也增强了。这会进一步提高锁紧件的第二齿和齿轮的第一齿之间的耦合强度。
此外，当用于使基座和齿轮相对彼此旋转的一个力或载荷超过一预定值时，导向装置的导向表面会变形。锁紧件的突起抵靠在导向装置相对齿轮的端部侧附近。导向装置的端部接收作用在锁紧件上的力。
在这种情况下，当较大的力作用在锁紧件上时，锁紧件的外圆周表面被压靠在导向装置的导向表面和锁紧件的端部上。这种力的分布减小了作用在导向表面上的力，因此也减小了导向表面上的变形。锁紧件的端部具有一个小于导向表面的接收表面，而且该端部比导向表面具有更小的反作用力。这可使力矩能被连续地产生。
因此，本发明减小了导向表面上的变形，而且能可靠地避免在第一齿和第二齿之间接合深度的减小。针对车辆的座椅斜靠装置而言，这还提高了在第一齿和第二齿之间的耦合强度。
导向装置的端部具有一个抵靠锁紧件的端部表面，该端部表面相对于由导向表面引导的锁紧件的运动方向径向向外倾斜。垂直作用在该端部的端部表面上的反作用力指向外侧，而不是向里指向凸轮。锁紧件在外圆周表面抵靠在导向装置的端部上，这样就不会使一个向下和向内压的力作用在锁紧件上。导向装置的端部避免了锁紧件的向内运动，从而减小了作用在凸轮上的作用力。这还避免了凸轮和锁紧件的接合部的变形，而且可以使在第一齿和第二齿之间的接合深度不会被降低。从而提高强度。
锁紧件由一枢轴可旋转地支撑。这样，在导向装置和外圆周表面之间的间隙使锁紧件沿圆周方向不会摇摆。而且锁紧件在枢轴上旋转。这样，锁紧件是大体上平行地(事实上，是沿圆周方向)压向导向装置。锁紧件的外圆周部借助间隙较大地移动从而使锁紧件倾斜的情况不会发生。这保护了第二齿的啮合，从而避免了强度的降低。
在第二齿距离导向装置的最远位置上，作用在锁紧件上的力作用线垂直于该第二齿的齿轮表面。间隙延伸直到作用线与导向装置相交的内部。这使作用在导向装置的导向表面上的反作用力沿径向向内偏移。作用在导向表面上的反作用力和作用在锁紧件上的反作用力相互偏离不相交。该偏离使作用在锁紧件上的力矩被增强，而且使作用在第二齿上用于与第一齿啮合的向外的力也增强了。这还提高了在齿轮的第一齿和锁紧件的第二齿之间的耦合强度。
权利要求
1.一种座椅斜靠装置，包括一安装在第一座椅件上的基座；一安装在第二座椅件上的齿轮；其能够相对基座旋转，该齿轮具有沿其一圆周表面的第一齿；一在第一齿内部可运动的锁紧件，该锁紧件具有可与第一齿接合的第二齿；一用于在第一和第二座椅件之间建立一角度的凸轮，将其设计成使锁紧件旋转从而使第一和第二齿彼此接合；一在基座上的导向装置，其具有一用于可滑动地导向锁紧件的导向表面，从而使第一和第二齿彼此接合，该导向装置从第一齿的附近向凸轮的附近径向延伸，该导向装置在相对于第一齿的接近侧和锁紧件之间形成一个间隙。
2.如权利要求1所述的座椅斜靠装置，其中在距离导向装置的最远位置上，一作用线垂直于锁紧件的一个第二齿的齿轮表面，该间隙在该作用线与导向装置相交位置之内沿径向延伸。
3.如权利要求1所述的座椅斜靠装置，其中锁紧件在基座上由一枢轴可旋转地支撑，该锁紧件具有一弧形外圆周部，以及该外圆周部由该导向装置的导向表面可滑动地支撑，从而使第一和第二齿彼此接合。
4.如权利要求1所述的座椅斜靠装置，其中，该锁紧件由一对彼此平行的导向装置的导向表面可滑动地支撑，从而使第一和第二齿彼此接合，以及该锁紧件和导向装置之一具有凹进处。
5.如权利要求1所述的座椅斜靠装置，其中，该间隙从第一齿的附近径向向内延伸，该导向装置在其相对于第一齿的接近侧设有一端部，该间隙在该端部和彼此相对的该锁紧件的一外圆周表面之间设有一间隙部，该间隙部窄于另一个间隙部。
6.如权利要求5所述的座椅斜靠装置，其中，该导向装置的端部设有可抵靠在锁紧件上的端部表面，该端部表面相对于由该导向表面引导的锁紧件的运动方向径向向外倾斜。
7.如权利要求5所述的座椅斜靠装置，其中，该基座在该第一齿附近设有枢轴，在该枢轴和该导向装置之间设有该锁紧件的第二齿，以及该枢轴起到该锁紧件的一个杠杆支点的作用。
8.如权利要求5所述的座椅斜靠装置，其中，在距离导向装置的最远位置上，一作用线垂直于该锁紧件的一个第二齿的齿轮表面，以及该间隙从该第一齿附近向该作用线与导向装置的相交位置径向向内延伸。
全文摘要
本发明公开了一种座椅斜靠装置，其包括一安装在第一座椅件上的基座(10)；安装在第二座椅件上的齿轮(60)，能够相对基座旋转，该齿轮具有沿其一圆周表面的第一齿(61)；在第一齿内部可运动的锁紧件(20)，该锁紧件具有可与第一齿接合的第二齿(21)；用于在第一和第二座椅件之间建立一角度的凸轮(40)，其使锁紧件旋转从而使第一和第二齿彼此接合；在基座上的导向装置(11B)，具有一用于可滑动地导向锁紧件的导向表面(11b)，从而使第一和第二齿彼此接合，该导向装置从第一齿的附近向凸轮的附近径向延伸在相对于第一齿的接近侧和锁紧件之间形成一个间隙(G1)。该座椅斜靠装置能增强盖子的内齿轮和锁紧件的齿之间的耦合强度。
文档编号A47C1/025GK1496891SQ20031010009
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月8日 优先权日2002年10月1日
发明者松浦宽, 大庭彻也, 也 申请人:富士机工株式会社