一种手动调角器及调节方法与流程

本发明涉及汽车座椅调节技术领域，尤其是一种手动调角器及调节方法。

背景技术：

汽车座椅的调节通常用在主驾和副驾位置上，用来调节椅背的角度。用于调节前排座位座椅角度的调角器只需要能够承受一个人所施加的外力，因此通常纵向强度大小在2000nm左右。现有的调角器中，有大部分采用了电动驱动的方式，但是电动调角器的传动结构中，容易在部件之间产生间隙，影响传动的可靠程度。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的手动调角器及调节方法，具有更大的调角器纵向强度、消隙功能，从而适用于前排座位和后排座位的角度调节。

本发明所采用的技术方案如下：

一种手动调角器，包括与外界动力源相连的中心轴、被中心轴带动的传动组件，在传动组件两侧包覆有封闭组件，

所述封闭组件包括固定盘、与固定盘吻合的活动盘、箍紧在固定盘和活动盘接线位置的闭合环，

所述传动组件包括与中心轴同轴设置的凸轮、被凸轮带动的面罩和齿块，所述传动组件还包括安装在固定盘上的弹簧；

所述中心轴外壁设有第一凸起，在凸轮内壁对应设有第一凹槽，第一凹槽的尺寸大于第一凸起的尺寸；

所述面罩同轴套设在中心轴上，平行于凸轮，面罩上设有若干容纳槽，固定盘上设置沉槽，齿块对应安装于沉槽中，齿块面向容纳槽的一侧设有第二凸起，容纳槽沿凸轮转动方向延伸出滑动槽，所述滑动槽沿凸轮转动方向斜指向面罩圆心位置，第二凸起在滑动槽内往复运动；

所述齿块朝向凸轮一侧设有从动齿，凸轮外围环形阵列有拨动齿，凸轮转动时，拨动齿推动从动齿；

所述齿块背离凸轮一侧设有第一锯齿，活动盘的内壁对应设有第二锯齿，齿块沿滑动槽运动过程中，第一锯齿和第二锯齿有啮合、分开两种状态；

所述面罩上设有用于容纳弹簧的曲槽，凸轮面向固定盘的一面上设有凸块，弹簧一端被限位在曲槽内，另一端抵触在凸块上，凸轮转动带动弹簧压缩。

所述中心轴包括中空设置的轴杆、同轴设置在轴杆外圆表面的限位圈，所述第一凸起环形阵列在限位圈面向凸轮的一侧，第一凸起分为与限位圈相连的顶紧部、位于顶紧部背离限位圈一侧的推动部，所述顶紧部压在凸轮表面，推动部伸入凸轮内壁的第一凹槽中。

所述凸轮的内壁上环形阵列三处第一凹槽，分别对应中心轴上的三处推动部；所述凸轮外壁上的拨动齿环形阵列，每两个拨动齿对应一个第一凹槽的转动方向前后两侧；

每个拨动齿沿凸轮的转动方向折线形延伸，每个拨动齿包括第一阶梯、第二阶梯，第一阶梯与凸轮圆心之间的间距小于第二阶梯与凸轮圆心之间的间隙，第二阶梯位于第一阶梯的转动方向前方，所述第二阶梯与相邻拨动齿的第一阶梯之间下凹设置。

所述凸块对应设于第一阶梯靠近第二阶梯一端。

所述弹簧分为限位在固定盘曲槽内的扭簧段、伸出曲槽的弹性线；所述曲槽用于卡嵌扭簧段的端部，在固定盘上以曲槽为中心设有用于容纳扭簧段的沉槽，所述沉槽直径大于扭簧段的直径；

所述弹性线抵触在凸块和/或中心轴的第一凸起上。

所述弹簧的数量小于或等于固定盘上沉槽的数量，齿块的数量小于或等于弹簧的数量。

所述固定盘上的相邻两个沉槽之间设有定位块，所述定位块为扇形，定位块的两条直边分别与两侧齿块相贴。

所述齿块面向凸轮一侧设有两个从动齿，两从动齿包括：分别位于齿块的第二凸起两侧的第一齿和第二齿，所述第一齿对应第一阶梯，第二齿对应第二阶梯，第一齿的尺寸大于第二齿的尺寸。

所述齿块上的第一锯齿面向活动盘的一侧倒圆角设置，活动盘上的第二锯齿沿中心轴方向的前后两端面均倒圆角设置。

一种利用手动调角器的调节方法，包括如下步骤：

初始状态：齿块的第一锯齿和活动盘的第二锯齿为啮合状态，此时拨动齿的第一阶梯与从动齿的第一齿相接触，拨动齿的第二阶梯与从动齿的第二齿相接触，齿块的第二凸起位于容纳槽中间位置，弹簧处于轻微压缩状态，

开始调节：外界手柄转动，带动中心轴转动；中心轴在转动至与凸轮的凹陷侧壁相抵时，带动凸轮转动；凸轮的转动方向为拨动齿的指向，拨动齿的第一阶梯、第二阶梯随凸轮转动而远离从动齿，当凸轮转动至从动齿的第一齿落在凸轮的第一凹槽中时，从动齿失去拨动齿的支撑，同时第二凸块从容纳槽开始向滑动槽运动，带动齿块向调角器的圆心位置靠拢，此时齿块的第一锯齿与活动盘的第二锯齿分离，固定盘、活动盘、闭合环所组成的外壳能够自由转动，带动外界座椅椅背转动，弹簧的弹性线被中心轴的推动部、凸轮的凸块推动形变，

复位：撤去外力，弹簧的弹性线拨动中心轴的推动部、凸轮的凸块，使凸轮与调节过程中的转动方向反向转动，凸轮反转过程中，拨动齿的第二阶梯、第一阶梯逐渐退回，从动齿的第一齿沿着第一阶梯的斜边逐渐被第一阶梯顶起，此时齿块的第二凸起从滑动槽中回复至容纳槽的中间位置，齿块向活动盘内壁的第二锯齿运动，直至第一锯齿、第二锯齿啮合，实现复位限位。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过区别于常规的电动调角器和常规的手动调角器，通过面罩、固定盘、凸轮、齿块、弹簧、活动盘、中心轴和闭合环的配合使用，在面罩、活动盘、固定盘和闭合环所组成的腔室内带动部件，实现座椅靠背的解锁、角度调节及锁止，也能够使靠背进入空行程区域。

本发明中的调角器内部结构中，齿块、弹簧、凸轮、面罩和活动盘之间在轴向方向上有重叠，使部件之间间隙更小，本发明在此基础上，消隙原理为：凸轮拨动齿与齿块从动齿的接触面均为折线形阶梯结构，当拨动齿向第二阶梯一侧方向转动时，从动齿的第一齿、第二齿与拨动齿的第一阶梯、第二阶梯逐渐远离，直至第一齿落在相邻两拨动齿之间的凹陷位置，从动齿失去了拨动齿的支撑，在齿块背后弹簧的作用下，齿块上的第二凸起沿着滑动槽运动，齿块向调角器圆心处靠近，齿块的第一锯齿远离活动盘的第二锯齿，同时，齿块的运动过程中，齿块的两侧的边是沿着扇形定位块的侧边运动的，齿块与扇形定位块之间相互夹紧，齿块在与凸轮之间发生相对运动时，扇形定位块的夹紧作用能够使拨动齿、从动齿之间的间隙被顶紧从而消除，且齿块在拨动齿、从动齿和扇形定位块的作用下，运动路径为弧形，前进方向斜指向背离凸轮的转动方向。在上述运动方向的前提下，齿块和凸轮之间的间隙被一再顶紧缩小，从而达到消隙的目的。

本发明的拨动齿设置为折线形阶梯结构，一方面是通过折线的折角能够明确区分第一阶梯、第二阶梯，以便与齿块的第二凸起两侧的第一齿、第二齿对应，另一方面斜线的侧边能够便于第一齿第二齿在拨动齿上滑移。

本发明中，通过上述部件之间相互钳紧的结构，辅以可靠的第一锯齿、第二锯齿形状、啮合关系，能够有效提高调角器的纵向强度，从常规的2000nm增大至5000nm甚至更高，以便适用于前座及受力要求更高的后排座位。

本发明的弹簧数量和齿块数量能够随意更改，弹簧数量能够根据用户需求调节，弹簧数量越多，弹性力越大，调节时需要施加的外力越大，适配用户不同的调节手感需求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明另一角度的整体结构示意图。

图3为本发明的爆炸图。

图4为本发明另一视角的爆炸图。

图5为本发明中中心轴的结构示意图。

图6为本发明中弹簧的结构示意图。

图7为本发明的凸轮结构示意图。

图8为本发明另一视角的凸轮结构示意图。

图9为本发明中齿块的结构示意图。

图10为本发明中齿块另一视角的结构示意图。

图11为本发明中活动盘的结构示意图。

图12为本发明中面罩的结构示意图。

图13为本发明隐藏固定盘的结构示意图。

图14为本发明隐藏固定盘和部分弹簧的结构示意图用于体现凸轮和齿块的配合关系。

图15为本发明隐藏固定盘、部分弹簧和部分齿块的结构示意图。

图16为本发明中齿块、弹簧与固定盘之间的相对位置结构示意图。

其中：1、中心轴；2、固定盘；3、活动盘；4、闭合环；5、凸轮；6、面罩；7、齿块；8、弹簧；

101、第一凸起；102、轴杆；103、限位圈；104、顶紧部；105、推动部；

201、曲槽；202、沉槽；203、定位块；

301、第二锯齿；

501、第一凹槽；502、拨动齿；503、凸块；504、第一阶梯；505、第二阶梯；

601、容纳槽；602、滑动槽；

701、第二凸起；702、从动齿；703、第一锯齿；704、第一齿；705、第二齿；

801、扭簧段；802、弹性线。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图16所示，本实施例的手动调角器，包括与外界动力源相连的中心轴1、被中心轴1带动的传动组件，在传动组件两侧包覆有封闭组件，

封闭组件包括固定盘2、与固定盘2吻合的活动盘3、箍紧在固定盘2和活动盘3接线位置的闭合环4，

传动组件包括与中心轴1同轴设置的凸轮5、被凸轮5带动的面罩6和齿块7，传动组件还包括安装在固定盘2上的弹簧8；

中心轴1外壁设有第一凸起101，在凸轮5内壁对应设有第一凹槽501，第一凹槽501的尺寸大于第一凸起101的尺寸；

面罩6同轴套设在中心轴1上，平行于凸轮5，面罩6上设有若干容纳槽601，固定盘2上设置沉槽，齿块7对应安装于沉槽中，齿块7面向容纳槽601的一侧设有第二凸起701，容纳槽601沿凸轮5转动方向延伸出滑动槽602，滑动槽602沿凸轮5转动方向斜指向面罩6圆心位置，第二凸起701在滑动槽602内往复运动；

齿块7朝向凸轮5一侧设有从动齿702，凸轮5外围环形阵列有拨动齿502，凸轮5转动时，拨动齿502推动从动齿702；

齿块7背离凸轮5一侧设有第一锯齿703，活动盘3的内壁对应设有第二锯齿301，齿块7沿滑动槽602运动过程中，第一锯齿703和第二锯齿301有啮合、分开两种状态；

面罩6上设有用于容纳弹簧8的曲槽201，凸轮5面向固定盘2的一面上设有凸块503，弹簧8一端被限位在曲槽201内，另一端抵触在凸块503上，凸轮5转动带动弹簧8压缩。

中心轴1包括中空设置的轴杆102、同轴设置在轴杆102外圆表面的限位圈103，第一凸起101环形阵列在限位圈103面向凸轮5的一侧，第一凸起101分为与限位圈103相连的顶紧部104、位于顶紧部104背离限位圈103一侧的推动部105，顶紧部104压在凸轮5表面，推动部105伸入凸轮5内壁的第一凹槽501中。

凸轮5的内壁上环形阵列三处第一凹槽501，分别对应中心轴1上的三处推动部105；凸轮5外壁上的拨动齿502环形阵列，每两个拨动齿502对应一个第一凹槽501的转动方向前后两侧；

每个拨动齿502沿凸轮5的转动方向折线形延伸，每个拨动齿502包括第一阶梯504、第二阶梯505，第一阶梯504与凸轮5圆心之间的间距小于第二阶梯505与凸轮5圆心之间的间隙，第二阶梯505位于第一阶梯504的转动方向前方，第二阶梯505与相邻拨动齿502的第一阶梯504之间下凹设置。

凸块503对应设于第一阶梯504靠近第二阶梯505一端。

弹簧8分为限位在固定盘2曲槽201内的扭簧段801、伸出曲槽201的弹性线802；曲槽201用于卡嵌扭簧段801的端部，在固定盘2上以曲槽201为中心设有用于容纳扭簧段801的沉槽202，沉槽202直径大于扭簧段801的直径；

弹性线802抵触在凸块503和/或中心轴1的第一凸起101上。

弹簧8的数量小于或等于固定盘2上沉槽202的数量，齿块7的数量小于或等于弹簧8的数量。

固定盘2上的相邻两个沉槽202之间设有定位块203，定位块203为扇形，定位块203的两条直边分别与两侧齿块7相贴。

齿块7面向凸轮5一侧设有两个从动齿702，两从动齿702包括：分别位于齿块7的第二凸起701两侧的第一齿704和第二齿705，第一齿704对应第一阶梯504，第二齿705对应第二阶梯505，第一齿704的尺寸大于第二齿705的尺寸。

齿块7上的第一锯齿703面向活动盘3的一侧倒圆角设置，活动盘3上的第二锯齿301沿中心轴1方向的前后两端面均倒圆角设置。

本实施例的利用手动调角器的调节方法，包括如下步骤：

初始状态：齿块7的第一锯齿703和活动盘3的第二锯齿301为啮合状态，此时拨动齿502的第一阶梯504与从动齿702的第一齿704相接触，拨动齿502的第二阶梯505与从动齿702的第二齿705相接触，齿块7的第二凸起701位于容纳槽601中间位置，弹簧8处于轻微压缩状态，

开始调节：外界手柄转动，带动中心轴1转动；中心轴1在转动至与凸轮5的凹陷侧壁相抵时，带动凸轮5转动；凸轮5的转动方向为拨动齿502的指向，拨动齿502的第一阶梯504、第二阶梯505随凸轮5转动而远离从动齿702，当凸轮5转动至从动齿702的第一齿704落在凸轮5的第一凹槽501中时，从动齿702失去拨动齿502的支撑，同时第二凸块503从容纳槽601开始向滑动槽602运动，带动齿块7向调角器的圆心位置靠拢，此时齿块7的第一锯齿703与活动盘3的第二锯齿301分离，固定盘2、活动盘3、闭合环4所组成的外壳能够自由转动，带动外界座椅椅背转动，弹簧8的弹性线802被中心轴1的推动部105、凸轮5的凸块503推动形变，

复位：撤去外力，弹簧8的弹性线802拨动中心轴1的推动部105、凸轮5的凸块503，使凸轮5与调节过程中的转动方向反向转动，凸轮5反转过程中，拨动齿502的第二阶梯505、第一阶梯504逐渐退回，从动齿702的第一齿704沿着第一阶梯504的斜边逐渐被第一阶梯504顶起，此时齿块7的第二凸起701从滑动槽602中回复至容纳槽601的中间位置，齿块7向活动盘3内壁的第二锯齿301运动，直至第一锯齿703、第二锯齿301啮合，实现复位限位。

本发明的具体结构及工作原理如下：

本实施例的具体结构及工作过程如下：

如图3和图4所示，每个调角器包括外壳和内部传动结构，外壳由固定盘2、活动盘3、面罩6和闭合环4组成，固定盘2、活动盘3、面罩6组成一个中空腔室，闭合环4安装在此腔室的圆周位置，与其他零件之间焊接固定，中间形成空腔。

焊接固定是最后一步，实际的安装顺序为：准备固定盘2，在固定盘2中间空中穿设中心轴1，再在固定盘2上安装弹簧8。为了便于限位弹簧8，在固定盘2上环形阵列沉槽，每个沉槽的中间凸起设置一个半圆形的块体，正好能够嵌在弹簧8的扭簧段801部分的中间；这个半圆形块体与沉槽之间形成了弧形部分，即用于限位弹簧8的曲槽。弹簧8安装完成后，扭簧段801被限位，固定不动，弹性线802部分则伸到中心轴1处，与中心轴1的第一凸起101相接触，且位于第一凸起101的转动方向前方，当中心轴1转动时，就推动弹性线802，使弹性线802与扭簧段801之间发生弹性形变，增大压缩量。

再把凸轮5套到中心轴1上，凸轮5中间孔的内壁环形阵列有第一凹槽501，第一凹槽501对应第一凸起101，第一凸起101的顶紧部104顶紧凸轮5面向固定盘2的一面，第一凸起101的推动部105嵌入第一凹槽501中。

在凸轮5安装结束的基础上，安装齿块7。需注意的是，弹簧8、齿块7均没有定数，可以根据客户意愿选择数量。因为齿块7的作用是与活动盘3锯齿啮合，理论上，只要有锯齿，就可以实现啮合限位的目的；啮合齿数越多，啮合限位越可靠。弹簧8数量越多，转动中心轴1所需的力越大。

齿块7安装时，压在弹簧8上，正好落入固定盘2的沉槽中，相邻两个沉槽之间设有扇形的定位块203，夹在齿块7两侧。

在齿块7安装完成的基础上，安装面罩6，面罩6套设在中心轴1上，齿块7上的第二凸起701正好落在面罩6的容纳槽601中。

安装活动盘3，活动盘3的第二锯齿301与齿块7的第一锯齿703相啮合。

在活动盘3和固定盘2之间安装定位环，定位环套在固定盘2上，定位环、活动盘3的接触缝隙处焊接固定，将传动结构限位在腔室内。

作为优化的方式，如图14所示，本实施例中的拨动齿502设置为折线形阶梯结构，每个拨动齿502分为直径不等的两个阶梯；

本实施例中的从动齿702设置为位于第二凸起701两侧的两个齿状块，分别对应拨动齿502的两个阶梯。其中，两个齿状块中较小的一个对应拨动齿502直径较小的阶梯，两个齿状块中较大的一个对应拨动齿502直径较大的阶梯。

本发明的另一实施例中，从动齿702为位于第二凸起701两侧的第一齿704和第二齿705组成，第一齿704突出齿块7的尺寸大于第二齿705突出齿块7的尺寸，这样在初始状态时，拨动齿502、从动齿702的贴合面尽量大；而转动至待调节椅背状态，即第一锯齿703和第二锯齿301分离时，尺寸较大的第一齿704正好能够落入相邻两拨动齿502之间，两拨动齿502之间的深度其实相当于第二阶梯505突出凸轮5外圆周的高度，因此深度相对第一阶梯504来说更大，但对于第一齿704来说正好，能够给齿块7充分的移动空间，保证第一锯齿703、第二锯齿301能够完全脱开。

当凸轮5反转时，第一齿704则擦过第一阶梯504的斜顶角再复位到第一阶梯504的正上方，而第一齿704用来与第一阶梯504的斜顶角接触的面为斜面，也就是第一齿704朝向第二凸起701的侧面为斜面，因此能够与圆角设置的第一阶梯504斜顶角在较小摩擦的情况下，顺利复位。

传动过程如下：中心轴1转动，带动凸轮5转动，凸轮5转动过程中，带动齿块7转动，齿块7带动弹簧8弹性形变，弹簧8压缩程度增大；当齿块7的第一锯齿703与活动盘3的第二锯齿301之间脱开时，弹簧8处于形变压缩状态，压缩形变量明显大于调角器初始状态时的弹簧8压缩量，此时摆动椅背，调节到适当位置后，撤去外力，弹簧8的弹性线802拨动中心轴1反转，带动凸轮5反转，齿块7随之复位，与活动盘3锯齿啮合，实现限位。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。