本发明涉及一种带自锁装置的连续调角器及其自锁方法，该调角器主要适用于通过手轮来调节实现汽车座椅中靠背连续角度的调整，它属于汽车座椅中的一个安全部件。
背景技术：
汽车座椅连续调角器是一种安装在汽车座椅上、实现汽车座椅靠背角度连续无间断调节的部件。
市场上推出的汽车座椅靠背连续调角器主要有电机驱动与手轮驱动两种方式。
电机驱动的座椅靠背，由于调角器电机自身能提供较大的阻断力确保调角器连杆以及调角器核心件内部的间隙消除装置不会发生旋转，因此靠背在受到疲劳载荷时不会发生角度蠕变。
手轮驱动的座椅靠背，手轮直接与调角器连杆固连，车辆行驶过程中人体不断对座椅靠背向后施加一定疲劳载荷，由于调角器内部本身不具备自锁功能，外部无有效阻断，日积月累靠背角度会逐渐蠕变往后发生旋转，改变了驾乘人员原先的乘坐姿态从而影响舒适性。副驾驶座椅在不经常坐人的情况下，车辆颠簸靠背在自身重力情况下，座椅靠背角度也会逐渐往后蠕变，直至座椅靠背倒下至后极限位置，引起车主抱怨。
针对上述问题，目前市场上现有技术方案主要有在调角器外部增加一自锁装置实现靠背自锁，还有一种是在调角器内部增加一弹簧片实现离合的硬性阻断。
中国专利申请号cn201710690970.2公开了一种“汽车座椅连续调角器”，它包括偏心轮、弹簧和两个楔形块，该机构采用上下两层、双凸轮结构，当驱动其中一个楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动，从而减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性并消除间隙。该连续调角器适用于采用电机驱动的电动座椅靠背，如直接采用手轮驱动，还是存在上述靠背角度会逐渐蠕变的缺点。
还有其它一些汽车座椅连续调角器，其中所用弹簧都是起到涨紧消除调角器间隙作用的，它们同样不能解决座椅靠背角度会逐渐往后蠕变的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计更合理的带自锁装置的连续调角器及其自锁方法，它能较好地消除间隙和减小驱动换向调节迟滞，又能简单、有效地解决汽车座椅中靠背角度蠕变的问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该带自锁装置的连续调角器包括内齿板、外齿板、轴套、包圈、驱动件、摩擦弹簧和一间隙消除机构。
该间隙消除机构包括偏心轮、弹簧和两个楔形块，它安装在所述的轴套中且采用上下两层、双凸轮消除间隙，当驱动其中一个楔形块时，该楔形块与偏心轮之间产生摩擦，使偏心轮转动。
摩擦弹簧其特征在于设有两支脚，采用螺旋弹簧结构，其圈数大于1但小于4。它安装在所述的外齿板、轴套、楔形块一、楔形块二、驱动件所界定的空间内，所述的摩擦弹簧通过预压装配，抱紧于外齿板筒形内壁上；
所述的摩擦弹簧支脚一位于楔形块一端面与驱动件端面一所界定的空间内，摩擦弹簧支脚二位于楔形块二端面与驱动件端面二所界定的空间内。
进一步地，本发明所述的调角器在轴向方向上，驱动件通过轴向压紧，避免摩擦弹簧轴向窜动，摩擦弹簧分别与轴套端面与驱动件端面三接触。
进一步地，本发明所述的轴套配合在外齿板筒形内壁上且位于外齿板靠齿端筒形内壁处，而所述的摩擦弹簧则抱紧于外齿板非齿端筒形内壁处。
进一步地，本发明所述的摩擦弹簧的外径自由状态下大于外齿板筒形内壁的内径。
本发明所述连续调角器的自锁方法，其特征在于：当持续对座椅靠背施加顺时针的力矩时，所产生的径向分力会使间隙消除机构整体发生顺时针转动，楔形块二端面与摩擦弹簧支脚二接触，并驱动其沿顺时针转动；在此过程中，摩擦弹簧的外径存在变大趋势，摩擦弹簧抱紧于外齿板筒形内壁上，所产生的摩擦阻力阻断了楔形块一、楔形块二乃至整个间隙消除机构的转动，从而实现了调角器内部的自锁，避免了座椅靠背角度的蠕变；同理，对座椅靠背施加逆时针的力矩时，调角器同样能够实现自锁。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、通过在调角器内部增加一摩擦弹簧来解决靠背角度蠕变的问题，该摩擦弹簧安装在外齿板内部筒形结构内，具有正向调节力较小、反向阻断力大的特点。当对靠背施加疲劳载荷时，摩擦弹簧所提供的摩擦力平衡了连续调角器所产生的径向分力，避免核心件间隙消除机构发生转动，从而保证靠背向后不会发生角度旋转。
2、利用原cn201710690970.2专利申请的主体结构，采用上下两层、双凸轮消除间隙结构，由此提高调角器的承载强度，以及零件磨损情况下的间隙消除补偿；凸轮为活动凸轮，由两楔形块组成，起到正常工作情况下的间隙消除作用；由于偏心轮将两楔形块罩住形成封闭空间，调角器受到载荷情况下两楔形块的整体姿态能得到保证；同时，由于两楔形块与偏心轮间特殊的弧面接触，当驱动楔形块时，楔形块与偏心轮间产生摩擦，能提供一定的力驱动偏心轮转动，从而有效减小驱动迟滞，提高调节过程中整体结构的灵活性以及间隙消除效果。
总之，本发明结构设计更加合理，简单有效地解决了汽车座椅靠背角度蠕变的问题，使人体驾乘更舒适，使用也更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意展开图。
图2为本发明中间隙消除机构的结构示意图。
图3为图1组合后的结构示意剖视图。
图4为图3的剖视结构示意图。
图5为本发明中驱动件的结构示意图。
图6为本发明中摩擦弹簧的运动原理以及与楔形块的位置示意简图。
图中：1内齿板，2外齿板，3轴套，4楔形块一，5楔形块二，6偏心轮，7弹簧，8垫片，9包圈，10摩擦弹簧，11驱动件，12垫圈，13弹簧卡，2a外齿板筒形内壁，2b外齿板靠齿端筒形内壁，2c外齿板非齿端筒形内壁，3a轴套端面，4a楔形块一端面，5a楔形块二端面，10a摩擦弹簧支脚一，10b摩擦弹簧支脚二，11a驱动件端面一，11b驱动件端面二，11c驱动件端面三。
具体实施方式
参见图1—图6，本实施例主要包括内齿板1、外齿板2、轴套3、楔形块一4、楔形块二5、偏心轮6、弹簧7、垫片8、包圈9、摩擦弹簧10、驱动件11、垫圈12和弹簧卡13；其中：楔形块一4、楔形块二5、偏心轮6、弹簧7组成间隙消除机构ⅰ，楔形块一4与楔形块二5的相邻端大于它们的另一端。使用时，内齿板1与座椅靠背固联，外齿板2与座椅坐垫固联，并通过手轮驱动转臂进行汽车座椅靠背角度的调节。
在本实施例中，外齿板2采用筒型结构，即外齿板2的外圈直接设计为齿形，内圆拉成筒型结构；包圈9与内齿板1固联，间隙消除机构ⅰ安装于上述轴套3中，该机构采用上下两层、双凸轮消除间隙，当驱动其中一个楔形块时，该楔形块与偏心轮6之间产生摩擦，使偏心轮6转动。此结构与cn201710690970.2专利申请相同或等同，在此不再重复叙述。
在本实施例中，摩擦弹簧10安装在外齿板2、轴套3、楔形块一4、楔形块二5、驱动件11所界定的空间内。具体如下：
在调角器径向方向上，摩擦弹簧10通过预压装配，抱紧于外齿板筒形内壁2a上。
在调角器轴向方向上，驱动件11通过轴向压紧，避免摩擦弹簧10轴向窜动。摩擦弹簧10与轴套端面3a接触，摩擦弹簧10与驱动件端面11c接触。
在本实施例中，摩擦弹簧10上连有同方向的两支脚，摩擦弹簧支脚一10a位于楔形块一端面4a与驱动件端面一11a所界定的空间内；摩擦弹簧支脚二10b位于楔形块二端面5a与驱动件端面二11b所界定的空间内。
摩擦弹簧10采用螺旋弹簧结构，其圈数大于1小于4；摩擦弹簧10的外径大于外齿板筒形内壁2a的内径。
本发明的运动原理如下：
顺时针转动汽车座椅靠背手轮调节靠背角度时，驱动件11顺时针转动，驱动件端面一11a推动摩擦弹簧支脚一10a旋转，摩擦弹簧支脚一10a随之与楔形块一4接触推动其发生旋转，从而实现调角器角度的调节。
在推动摩擦弹簧支脚一10a转动过程中，摩擦弹簧10的外径变小，抱紧于外齿板内壁2a的力也同时变小，因此转动过程力驱动力矩较小。
同理，逆时针调节手轮时也同样成立。
本发明的自锁方法和原理如下：
当持续对汽车座椅靠背施加顺时针的力矩时，所产生的径向分力会使间隙消除机构整体发生顺时针转动，楔形块二端面5a与摩擦弹簧支脚二10b接触，并驱动摩擦弹簧支脚二10b沿顺时针转动。
此过程中，摩擦弹簧10的外径存在变大趋势，摩擦弹簧10牢固抱紧于外齿板筒形内壁2a上，所产生的摩擦阻力阻断了楔形块一4、楔形块二5乃至整个间隙消除机构ⅰ的转动，从而实现了调角器内部的自锁，避免了汽车座椅靠背角度的蠕变。
同理，对汽车座椅靠背施加逆时针的力矩时，调角器同样能够实现自锁。
摩擦弹簧10的安装方法如下：
轴套（3）紧配合在外齿板筒形内壁2a上且位于外齿板靠齿端筒形内壁2b处，而摩擦弹簧10则抱紧于外齿板非齿端筒形内壁2c处。具体地，由于摩擦弹簧10的外径大于外齿板筒形内壁2a的内径，故须先将摩擦弹簧10收紧，然后再安装到外齿板筒形内壁2a内，此时摩擦弹簧10与轴套端面3a接触，并与驱动件端面三11c接触。
安装后/使用时，参见图6，弹簧7的两端位于楔形块一4和楔形块二5的大端即它们的相邻端，起涨紧作用，但不断使用后会松动；所以，设计一摩擦弹簧10来防止靠背角度的蠕变，即：摩擦弹簧支脚一10a和摩擦弹簧支脚二10b分别位于楔形块一4和楔形块二5的小端即楔形块一端面4a处和楔形块二端面5a处，且与楔形块一4和楔形块二5的小端有一间隙h。当持续对汽车座椅靠背施加力矩时，摩擦弹簧支脚一10a会与楔形块一端面4a接触，或者摩擦弹簧支脚二10b会与楔形块二端面5a接触，这样就通过摩擦弹簧支脚一10a、摩擦弹簧支脚二10b阻断了楔形块一4、楔形块二5的转动，有效防止了汽车座椅靠背角度的蠕变。
通过上述描述，本领域的技术人员已能实施，其中没有详细描述的连接均与现有技术相同或等同。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明；而且，本发明零部件所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。