专利名称：一种座椅调角装置及其座椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种座椅调节技术，具体地说是一种座椅调角装置座椅调角装置和包括该座椅调角装置的座椅。
背景技术：
当前，座椅角度调角装置包括锁止核心件。锁止核心件又包括棘轮盘、滑槽板和滑块；棘轮盘与滑槽板可旋转相连；棘轮盘与座椅靠背或座垫相连，且形成内棘齿，滑槽板与座垫或座椅靠背相连；滑槽板为环形，滑块可滑动地安装滑槽板上，并能够在滑槽板的径向方向上滑动；滑块外端形成能够与内棘齿相啮合的外棘齿，滑块内端与锁止凸轮之间形成预定的稳定支撑面，锁止凸轮能够通过稳定支撑面驱动滑块径向滑动。在一种状态下，滑块径向外移，滑块外端的外棘齿与棘轮盘的内棘齿啮合，通过棘轮盘与滑槽板使座垫或靠背保持锁止；在另一种状态下，滑块径向内移，滑块外端的外棘齿与棘轮盘的内棘齿分离，此时，棘轮盘与滑槽板可相对旋转，进而可以使靠背相对于座垫翻转，调节靠背角度，实现座椅角度的调节。为了提高锁止核心件的强度，中国专利文献CN101243922A公开了一种座椅角度调角装置，该座椅角度调角装置的锁止核心件还包括楔块。在锁止状态下，滑块外端的外棘齿与棘轮盘的内棘齿啮合时，楔块在锁止凸轮作用下径向内移，使滑块的内端的两个滑块锁止面分别与两个楔块的楔块锁止面形成两点锁止。虽然该座椅角度调角装置的具有较高的静强度，但在锁止过程中，特别是当滑块的外棘齿与棘轮盘的外棘齿开始接触时，滑块容易发生倾斜，滑块倾斜一方面会导致滑块与滑块槽之间的摩擦力急剧增大，影响锁止反应速度；另一方面会造成滑块仅有少量的外棘齿与棘轮盘的内棘齿保持啮合，进而降低滑块与棘轮盘之间的啮合强度，降低整个座椅调角装置的可靠性。同时，滑块发生倾斜时，也容易导致楔块受力不均衡而偏斜，进而使楔块所需要的驱动力增加，影响锁止反应速度，降低解锁的舒适性。为了减少滑块的倾斜现象发生，中国专利文献CN1419503A公开的锁止核心件中， 其锁止凸轮(原专利文献中称为偏心盘，为了描述的方便，统一称为锁止凸轮)设置两个与滑块相抵触的位置，每一个滑块内端与锁止凸轮之间形成两个稳定支撑面。中国专利文献 CN101791954A的公开的锁止核心件中，锁止凸轮与滑块之间也设置有二对以上的稳定支撑面，以保证滑块的位置，减小滑块的倾斜度或防止滑块倾斜，进而保证滑块的外棘齿与棘轮盘内棘齿之间的全啮合，提高锁止核心件锁止可靠性。为了描述的方便，在每个滑块与锁止凸轮之间具有两对或两对以上的稳定支撑面时，相应锁止核心件称为多稳定支撑面的锁止核心件。请参考图1，该图是一种多稳定支撑面的锁止核心件的结构示意图。该锁止核心件包括棘轮盘1、滑槽板8、两个滑块3和锁止凸轮5。棘轮盘1与滑槽板8均为盘状结构，并可旋转相连，形成预定旋转轴线0 ；棘轮盘1可以设置中心孔，通过中心孔可旋转地套在一个中心轴6上；滑槽板8可以设置中心孔，并套在中心轴6外周。棘轮盘1设置有向侧面凸起的凸缘，凸缘内侧形成内棘齿；两个滑块3与滑槽板8上的两个滑块槽滑动配合，滑块槽在滑槽板8的径向延伸；滑块外端形成与内棘齿相啮合的外棘齿，滑块3内端形成第一稳定面和第二稳定面。锁止凸轮5可以设置有凸轮方孔，锁止凸轮5通过凸轮方孔套在中心轴6 上，使锁止凸轮5与中心轴6同步旋转，绕所述预定旋转轴线旋转；锁止凸轮5周面相对于滑块3的部分形成分别与第一稳定面和第二稳定面相对应的第一支撑面和第二支撑面。在锁止状态，第一稳定面与第一支撑面相配合形成第一稳定支撑面Si，第二稳定面与第二支撑面相配合形成第二稳定支撑面S2。包括多稳定支撑面的锁止核心件通常具有较高的静强度和静态锁止可靠性，但锁止核心件不仅要求具有较高的静态锁止可靠性，还需要具有较高的动态锁止可靠性。锁止核心件的动态锁止可靠性一般通过疲劳试验进行测试。锁止核心件的疲劳试验测试过程具体为在锁止核心件锁止后，对棘轮盘加载朝向解锁方向的扭矩，以使棘轮盘驱动锁止凸轮也朝解锁方向转动，然后再卸载，再加载……加载与卸载反复多次进行。在对包括多稳定支撑面的锁止核心件进行疲劳实验测试时，发现保持锁止状态的锁止核心件在经过多次加载卸载后会自动解锁；再次锁止后，经过多次加载卸载后仍然会发生自动解锁的情况，这就说明现有的多稳定支撑面的锁止核心件的动态锁止可靠性较低。因此，如何在保证锁止核心件具有较高的静态锁止可靠性的同时，提高其动态锁止可靠性是本领域技术人员需要解决的技术问题。针对多稳定支撑面的锁止核心件在疲劳测试中自动解锁的问题，首先需要对解锁的过程和原因进行了分析。根据实际数据显示，在试验过程中，根据预定的试验规程，在加载预定扭矩时，多稳定支撑面的锁止核心件一般在复位加载50(Γ700次时发生自动解锁现象；当再次进行疲劳试验，锁止核心件又会自动解锁。申请人推测，锁止核心件自动解锁是一种累积的渐变， 即在每一次加载卸载过程中，滑块会带动锁止凸轮向其解锁方向旋转一个微小角度，多次加载卸载最终导致锁止核心件自动解锁。再参考图1，以上述推测为基础，申请人认为当棘轮盘1受到逆时针方向(朝向锁止凸轮5锁紧方向)的力矩作用时，滑块3通过第一稳定支撑面Sl和第二稳定支撑面S2对锁止凸轮5使锁止凸轮5向锁止方向运动，不会出现解锁；当棘轮盘1受顺时针方向(朝向锁止凸轮5解紧方向)的力矩M时，滑块3对锁止凸轮5作用力使锁止凸轮5向解锁方向运动，可能发生解锁；进一步地，申请人推测锁止凸轮5的旋转的微小角度应当是受到朝向锁止凸轮5解紧方向的加载作用过程中产生，而在卸载后，滑块3复位，但锁止凸轮5并不能复位。在每一次加载时，棘轮盘1会相对于滑槽板8旋转一个微小角度，滑块3受力会产生径向位移，并通过第一稳定支撑面Sl和第二稳定支撑面S2对锁止凸轮5施加作用力。为了定性分析，假设一个通过所述预定旋转轴线0且与滑块槽的延伸方向平行的一个平面为参考中心截面。由于滑块3通过第一稳定支撑面Sl和第二稳定支撑面S2对锁止凸轮5作用原理不同，申请人推测位于参考中心截面P —侧，朝向锁紧凸轮5的解锁方向的第一稳定支撑面Sl对锁止凸轮5的作用力对锁止凸轮5旋转角度影响最大；第一稳定支撑面Sl实际的接触点距离参考中心截面P的距离越大，在加载过程中，锁止凸轮5转动的角度越大，锁止核心件的动态锁止可靠性越低；反之，则锁止核心件的动态锁止可靠性越高。同时，申请人意识到第一稳定支撑面Sl实际上的接触点距离参考中心截面的距离过小时，就无法保证滑块的稳定性，无法减小滑块倾斜现象的发生。此外，座椅的靠背与座垫通过锁止核心件相连，对于刚性较强的靠背，其吸能缓冲能力有限，这就需要锁止核心件具有足够的吸能缓冲的能力，以减小乘员所承受的冲击。
发明内容
为此，本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种座椅调角装置该座椅调角装置能够在保持较高静态锁止可靠性的同时，具有较高的动态锁止可靠性。在提供上述座椅调角装置的基础上，还提供了一种包括该座椅调角装置的座椅。本发明提供的一种座椅调角装置，包括
棘轮盘，所述棘轮盘形成有以公共旋转轴线为圆心的圆形内棘齿圈； 滑槽板，与所述棘轮盘绕所述公共旋转轴线可旋转地相连；所述滑槽板朝向所述棘轮盘的一侧成型有滑块槽，所述滑块槽在所述滑槽板的径向延伸；
滑块，所述滑块滑动配合地设置在所述滑槽板上的所述滑块槽中，所述滑块的外端形成与所述内棘齿相啮合的外棘齿，所述滑块的内端成型有第一稳定凸起和第二稳定凸起；在所述第一稳定凸起上成型有第一稳定面，在第二稳定凸起上成型有第二稳定面；
锁止凸轮，设置在与所述滑块的移动面对应的平面内，并可绕所述公共旋转轴线旋转，所述锁止凸轮成型有第一支撑凸起和第二支撑凸起；在所述第一支撑凸起上成型有与第一稳定面对应的第一支撑面，在所述第二支撑凸起上成型有与第二稳定面相对应的第二支撑面；
驱动机构，用于带动所述锁止凸轮在锁止状态位置与解锁状态位置之间转动； 所述第一稳定面位于参考中心截面的朝向锁止凸轮的解锁方向的一侧，所述第二稳定面位于参考中心截面的另一侧；所述参考中心截面通过所述公共旋转轴线且与所述滑块槽的延伸方向平行；
在锁止状态，所述第一稳定面与第一支撑面形成配合支撑的第一稳定支撑面，所述第二稳定面与第二支撑面形成配合支撑的第二稳定支撑面；在解锁状态，所述第一稳定面和所述第二稳定面分别与所述第一支撑面和所述第二支撑面脱离配合支撑；
所述第一稳定支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述公共旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第一交角不大于30°。所述的座椅调角装置，所述第一交角不小于10°。所述的座椅调角装置，所述第二支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述公共旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第二交角不小于30°。所述的座椅调角装置，所述滑槽板的材料的屈服点小于所述滑块的材料的屈服点；且所述滑槽板的与所述内棘齿相对的外周面与所述内棘齿的尖端之间的间隙满足当与所述滑块配合的所述滑块槽变形时，所述滑槽板的所述外周面能够挤入所述棘轮盘的所述内棘齿内，形成一段与所述棘轮盘的所述内棘齿啮合的齿。所述的座椅调角装置，所述滑块的内端还形成位于所述第一稳定面和所述第二稳定面之间的第三稳定面，所述锁止凸轮还形成与所述第三稳定面相对应的第三支撑面。所述的座椅调角装置，还包括中心线与所述公共旋转轴线重合的中心轴；所述棘轮盘可旋转地套在所述中心轴上；所述锁止凸轮套在所述中心轴上，且能与所述中心轴同步旋转；所述驱动机构随所述中心轴顺时针或逆时针的转动从而带动所述锁止凸轮在锁止状态位置与解锁状态位置之间转动。所述的座椅调角装置，所述驱动机构包括复位锁止机构，以及解锁机构，其中 所述复位锁止机构为锁止复位弹簧，所述锁止复位弹簧一端与所述中心轴相连，另
一端与所述滑槽板相连；
所述解锁机构包括设置在所述滑块背离所述滑槽板部件的侧面上的第一凸台或第一控制槽；
套在所述锁止凸轮上，并与所述锁止凸轮同步转动的解锁盘，所述解锁盘上具有与所述第一凸台或第一控制槽滑动配合的第一控制槽和第一凸台；在所述解锁盘旋转时，所述第一控制槽或第一凸台通过所述第一凸台或第一控制槽带动所述滑块在所述滑块槽中滑动。所述的座椅调角装置，所述滑块设有两个；还包括两个楔块，所述滑槽板部件内侧面具有径向延伸的两楔块槽，且所述滑块槽与所述楔块槽相互间隔设置，且所述楔块分别与相应地所述楔块槽滑动配合，所述滑块内端的两侧在锁止状态时与所述楔块的接触处上设有滑块锁止面，所述楔块内端的两侧在锁止状态时与所述滑块的接触处设有与所述滑块锁止面配合锁止的楔块锁止面；
所述楔块背离所述滑槽板部件的侧面设置有第二凸台或第二控制槽；所述解锁盘具有与所述第二凸台或第二控制槽滑动配合的第二控制槽和第二凸台；在所述解锁盘旋转时，所述第二控制槽或第二凸台通过所述第二凸台或第二控制槽带动所述楔块在所述楔块槽中滑动；
在锁止状态下，所述滑块径向外移，所述楔块径向内移，一个所述滑块的两个滑块锁止面分别与两个所述楔块的一个楔块锁止面相抵触；在解锁状态下，所述楔块径向外移，所述滑块径向内移，所述滑块的滑块锁止面与所述楔块的楔块锁止面分离。一种座椅，包括靠背和座垫，还包括上述的座椅调角装置，所述棘轮盘和所述滑槽板分别与靠背和座垫相连，或分别与座垫和靠背相连，所述中心轴外端与手柄相连。本发明提供的座椅调角装置中，锁止凸轮和滑块之间形成两个稳定支撑面，这样就能够保证锁止核心件具有较高的静态锁止可靠性；同时，相对于现有技术，偏向锁止凸轮的解锁方向的第一稳定支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述预定旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第一交角不大于30°。在由于承受外负载时锁止核心件的棘轮盘向其解锁方向相对于锁止凸轮产生微量转动时，滑块随棘轮盘转动；实验证明，由于具有上述结构，滑块的转动不会带动锁止凸轮发生转动；在卸载后，棘轮盘和滑块能够回复到原来的位置。在疲劳试验测试过程中，上述结构的锁止核心件不会发生锁止凸轮自动解锁的情况，从而该锁止核心件具有较高的动态锁止可靠性。在进一步的技术方案中，所述第一交角不小于10°。这样能够保证第一稳定支撑面能够为滑块提供预定的支撑力，进而保证锁止核心件具有较高的静锁止可靠性。在进一步的技术方案中，所述第二支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述预定旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第二交角不小于30°。这样能够使第二支撑面为滑块提供较大的支撑力，保证锁止凸轮为滑块提供的支撑力，使锁止核心件具有较高的静锁止力。在进一步的技术方案中，所述滑槽板材料的屈服点小于滑块材料的屈服点。这样， 在锁止核心件受到过大的外力作用时，滑槽板首先产生塑性变形，并在滑块作用下向外和变形；同时，所述滑槽板外周面与所述内棘齿尖端之间具有预定的距离，该距离根据滑槽板的塑性变形量确定，以在滑槽板产生向外和变形时，使滑槽板外周面与棘轮盘的内棘齿相挤压，使锁止核心件保持锁止；这样一方面可以使锁止核心件吸收更多的能量，缓冲冲击， 保障乘员的安全，另一方面能够避免锁止核心件失效或滑块断裂，进而能够保证锁止核心件的安全性。本发明提供的座椅调角装置中还包括两个楔块；试验证明楔块和具有两个支撑面的锁止凸轮相结合，可以将座椅调角装置的静强度提高了 30%—50%。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是一种多稳定支撑面的锁止核心件的结构示意图； 图2是锁止核心件的滑槽板变形后与棘轮盘的内棘齿相挤压的结构示意图； 图3是本发明提供的座椅调角装置的爆炸图； 图4是本发明提供的座椅调角装置的装配结构示意图中附图标记表示为1-棘轮盘，2-解锁盘，3-滑块，4-楔块，5-锁止凸轮，6-中心轴， 7-锁止复位弹簧，8-滑槽板，9-护套，10-第一凸台，11-滑块锁止面，12-内棘齿，13-第二凸台，14-第二支撑面，15-第一支撑面，17-锁止凸轮方孔，18-第一稳定面，19-第二稳定面，21-第一控制槽，22-解锁盘方孔，23-第二控制槽，41-楔块锁止面，81-楔块槽，82-滑块槽。
具体实施例方式基于背景技术分析，申请人通过试验对上述推测进行验证。请参考图1，在原有锁止核心件的基础上，通过改变滑块3内端第一稳定面和第二稳定面的位置；及锁止凸轮5第一支撑面和第二支撑面的位置，以参考中心截面P为参照， 设第一稳定支撑面Sl上(第一稳定支撑面是指第一稳定面与第一支撑面相互抵触锁止的面，第二稳定支撑面是指第二稳定面与第二支撑面相互抵触锁止的面)、远离参考中心截面 P的边缘与预定旋转轴线O的最短连线与参考中心截面P之间的交角为第一交角B，设第二支撑面S2上、远离参考中心截面P的边缘与预定旋转轴线0的最短连线与参考中心截面P 之间的交角为第二交角A。基于第一交角B和第二交角A形成多种锁止核心件。之所以选择第一稳定支撑面Sl上、远离参考中心截面P的边缘为测量基点，原因在于，该边缘对自动解锁的贡献可能最大。为了保证锁止核心件的静自锁强度，未对第一交角B为负，即偏向参考中心截面另一侧的情况进行试验。根据德国大众公司EP开发标准对包括不同锁止核心件的座椅疲劳强度进行试验。试验结果如下表1
权利要求
1.一种座椅调角装置，包括棘轮盘，所述棘轮盘形成有以公共旋转轴线为圆心的圆形内棘齿圈； 滑槽板，与所述棘轮盘绕所述公共旋转轴线可旋转地相连；所述滑槽板朝向所述棘轮盘的一侧成型有滑块槽，所述滑块槽在所述滑槽板的径向延伸；滑块，所述滑块滑动配合地设置在所述滑槽板上的所述滑块槽中，所述滑块的外端形成与所述内棘齿相啮合的外棘齿，所述滑块的内端成型有第一稳定凸起和第二稳定凸起；在所述第一稳定凸起上成型有第一稳定面，在第二稳定凸起上成型有第二稳定面；锁止凸轮，设置在与所述滑块的移动面对应的平面内，并可绕所述公共旋转轴线旋转，所述锁止凸轮成型有第一支撑凸起和第二支撑凸起；在所述第一支撑凸起上成型有与所述第一稳定面对应的第一支撑面，在所述第二支撑凸起上成型有与所述第二稳定面相对应的第二支撑面；驱动机构，用于带动所述锁止凸轮在锁止状态位置与解锁状态位置之间转动； 所述第一稳定面位于参考中心截面的朝向锁止凸轮的解锁方向的一侧，所述第二稳定面位于参考中心截面的另一侧；所述参考中心截面通过所述公共旋转轴线且与所述滑块槽的延伸方向平行；在锁止状态，所述第一稳定面与所述第一支撑面形成配合支撑的第一稳定支撑面，所述第二稳定面与所述第二支撑面形成配合支撑的第二稳定支撑面；在解锁状态，所述第一稳定面和所述第二稳定面分别与所述第一支撑面和所述第二支撑面脱离配合支撑；其特征在于所述第一稳定支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述公共旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第一交角不大于30°。
2.根据权利要求1所述的座椅调角装置，其特征在于，所述第一交角不小于10°。
3.根据权利要求2所述的座椅调角装置，其特征在于，所述第二支撑面上、远离所述参考中心截面的边缘与所述公共旋转轴线的最短连线与所述参考中心截面之间的第二交角不小于30°。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的座椅调角装置，其特征在于，所述滑槽板的材料的屈服点小于所述滑块的材料的屈服点；且所述滑槽板的与所述内棘齿相对的外周面与所述内棘齿的尖端之间的间隙满足当与所述滑块配合的所述滑块槽变形时，所述滑槽板的所述外周面能够挤入所述棘轮盘的所述内棘齿内，形成一段与所述棘轮盘的所述内棘齿啮合的齿。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的座椅调角装置，其特征在于，所述滑块的内端还形成位于所述第一稳定面和所述第二稳定面之间的第三稳定面，所述锁止凸轮还形成与所述第三稳定面相对应的第三支撑面。
6.根据权利要求5所述的座椅调角装置，其特征在于，还包括中心线与所述公共旋转轴线重合的中心轴；所述棘轮盘可旋转地套在所述中心轴上；所述锁止凸轮套在所述中心轴上，且能与所述中心轴同步旋转；所述驱动机构随所述中心轴顺时针或逆时针的转动从而带动所述锁止凸轮在锁止状态位置与解锁状态位置之间转动。
7.根据权利要求6所述的座椅调角装置，其特征在于，所述驱动机构包括复位锁止机构，以及解锁机构，其中所述复位锁止机构为锁止复位弹簧，所述锁止复位弹簧一端与所述中心轴相连，另一端与所述滑槽板相连；所述解锁机构包括设置在所述滑块背离所述滑槽板部件的侧面上的第一凸台或第一控制槽； 套在所述锁止凸轮上，并与所述锁止凸轮同步转动的解锁盘，所述解锁盘上具有与所述第一凸台或第一控制槽滑动配合的第一控制槽和第一凸台；在所述解锁盘旋转时，所述第一控制槽或第一凸台通过所述第一凸台或第一控制槽带动所述滑块在所述滑块槽中滑动。
8.根据权利要求7所述的座椅调角装置，其特征在于， 所述滑块设有两个；还包括两个楔块，所述滑槽板部件内侧面具有径向延伸的两楔块槽，且所述滑块槽与所述楔块槽相互间隔设置，且所述楔块分别与相应地所述楔块槽滑动配合；所述滑块内端的两侧在锁止状态时与所述楔块的接触处上设有滑块锁止面，所述楔块内端的两侧在锁止状态时与所述滑块的接触处设有与所述滑块锁止面配合锁止的楔块锁止面；所述楔块背离所述滑槽板部件的侧面设置有第二凸台或第二控制槽；所述解锁盘具有与所述第二凸台或第二控制槽滑动配合的第二控制槽和第二凸台；在所述解锁盘旋转时，所述第二控制槽或第二凸台通过所述第二凸台或第二控制槽带动所述楔块在所述楔块槽中滑动；在锁止状态下，所述滑块径向外移，所述楔块径向内移，一个所述滑块的两个滑块锁止面分别与两个所述楔块的一个所述楔块锁止面相抵触；在解锁状态下，所述楔块径向外移，所述滑块径向内移，所述滑块的所述滑块锁止面与所述楔块的所述楔块锁止面分离。
9.一种座椅，包括靠背和座垫，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的座椅调角装置，所述棘轮盘和所述滑槽板分别与靠背和座垫相连，或分别与座垫和靠背相连，所述中心轴外端与手柄相连。
全文摘要
本发明公开一种座椅调角装置和座椅。公开的座椅调角装置包括棘轮盘、滑槽板、滑块和锁止凸轮；滑块与滑槽板的滑块槽滑动配合，滑块槽在滑槽板的径向延伸；滑块外端形成与棘轮盘的内棘齿相啮合的外棘齿，滑块内端的两个稳定面与锁止凸轮的两个支撑面相对应；两个稳定面分别位于参考中心截面的两侧，参考中心截面通过预定旋转轴线且与滑块槽的延伸方向平行；在锁止状态，滑块与锁止凸轮形成第一稳定支撑面和第二稳定支撑面，第一稳定支撑面上、远离参考中心截面的边缘与预定旋转轴线的最短连线与参考中心截面之间的第一交角不大于30°。该座椅调角装置具有较高的静态锁止可靠性和动态锁止可靠性。
文档编号A47C7/00GK102151022SQ20111003136
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者卢建, 姚剑, 李峰, 罗贤虎, 雷自力 申请人:湖北中航精机科技股份有限公司