座椅后靠装置 【发明领域】
本发明涉及一种座椅后靠装置，具体涉及一种能接收过量负载的座椅后靠装置的结构。发明背景
在USP5,816,656中揭示了一种能接收过量负载的座椅后靠装置。这种公知的座椅后靠装置具有：下臂，其被固定到座椅垫上；上臂，其被设置在座椅背侧内，并能够与下臂一起旋转；以及锁定机构，其限制上臂相对于下臂进行旋转。为了接收过量负载，该装置通过将一对采用对称形状构造的后靠机构相互进行组合来提高强度。这种增强型座椅后靠装置用于支撑有座椅带被锚固其上的座椅背的一侧。该座椅后靠装置在例如车辆正面碰撞等的紧急情况下支撑从座椅带传送的过量负载。
然而，上述后靠装置的强度是通过分别成对提供下臂、上臂和锁定机构来获得的。因此，部件数量增加，从而使制造成本增加。
因此，需要一种强度得到提高而又不增加部件数量的座椅后靠装置。发明内容
根据本发明的一个方面，座椅后靠装置包括：第一臂，其由一个座椅垫或座椅背予以支撑；第二臂，其由第一臂以可旋转方式予以支撑，并由另一座椅垫或座椅背予以支撑；第一圆形凹部分，其被形成在第一臂内；第二圆形凹部分，其被形成在第一凹部分内；棘爪，其设有具有多个齿轮齿的第一和第二外齿轮部分；第一内齿轮部分，其具有多个齿轮齿，该多个齿轮齿被形成在第一圆形凹部分的内圆周部分上，并可与第一外齿轮部分啮合；以及第二内齿轮部分，其具有多个齿轮齿，该多个齿轮齿被形成在第二圆形凹部分的内圆周部分上，并可与第二外齿轮部分啮合。
如上构造的座椅后靠装置通过将棘爪的第一和第二啮合部分与第一臂的第一和第二被动啮合部分啮合，可锁定座椅背相对于座椅垫地位置。附图说明
通过参照附图并结合下述说明，将对本发明的上述和附加特点和特性有更清楚的了解，在这些附图中，相同参考编号表示相同部件：
图1是根据本发明实施例的部分横截面的座椅后靠装置的平面视图；
图2是沿图1中所示的线II-II所取的横截面视图；
图3是根据本发明一个实施例的座椅后靠装置的棘爪的透视图；
图4是根据本发明另一实施例的座椅后靠装置的棘爪的透视图；
图5是示出图3或图4中所示的座椅后靠装置的棘爪背面的透视图；
图6是示为VI的部分的放大视图；以及
图7是内部装有根据本发明的座椅后靠装置的左翼的透视图。本发明的详细说明
如图7所示，根据本发明的强度得到提高的座椅后靠装置10被设置在两名或多名乘客可就座的座椅100在车辆纵向上的左侧。座椅100具有：座椅背110，座椅垫120，以及座椅带101和201。座椅带的一端由安装部分102来固定，该安装部分102位于座椅背110的上部；并且，另一座椅带201由例如车身的支柱部分等的安装部分202来固定。采用由上述机构构造的座椅，在发生例如车辆正面碰撞等的紧急情况时，座椅背110的座椅带101侧通过安装部分102接收比座椅背110的座椅带201更大的负载。因此，座椅后靠装置10必须具有足够强度。另一方面，在座椅带201侧，使用一般的座椅后靠装置10A，因为它不接收过量负载。
如图1和图2所示，座椅后靠装置10具有下臂1和上臂2，这两个臂都是圆盘形。下臂1通过焊接被固定到座椅垫框架A上，而上臂2通过焊接被固定到座椅背框架B上。下臂1和上臂2以相对和重叠方式相互组装在一起。
在下臂1中，凹部分11是通过在厚度方向上压住金属材料而形成的，也就是说，是采用半模切方法形成的。凹部分11朝上臂2打开，并且具有内圆周表面11a。该内圆周表面11a的中心是旋转轴C。上臂2和下臂1都在该旋转轴C上旋转。
上臂2的圆形外圆周表面21沿内圆周表面11a以滑动方式被设置，并且下臂1的外圆周表面21以及上臂2的内圆周表面11a当其相互旋转时，分别起到轴承轴和轴承的作用。
并且，支架90被设置在下臂1上，用于罩住上臂2的外圆周，并且支架90的内表面与下臂1的侧表面接触，用于支撑下臂1。通过上述机构，上臂2和下臂1呈彼此相对旋转构造。
在上臂2中，圆形凹部分25是采用半模切方法形成的。该凹部分25朝下臂1打开，并且在该凹部分25的内圆周部分的整个周长内形成有第一内齿轮25a(即第一被动啮合部分)，该凹部分25的枢轴是旋转C。在凹部分25内，圆形凹部分26是通过半模切形成的，其深度比凹部分25深一级。并且，在凹部分26的内圆周部分的整个周长内形成有第二内齿轮26a(即第二被动啮合部分)。第二内齿轮26a具有齿轮齿，其形成为具有与第一内齿轮25a的齿轮齿相同的角距，然而内齿轮26a的节圆直径小于第一内齿轮25a的节圆直径。此外，在凹部分26内，圆形凹部分27是通过半模切形成的，其深度比凹部分26深一级。在凹部分27的内圆周表面上，第一止动器部分27a和第二止动器部分27b都朝旋转轴C凸起，并都按照间隔角形成，用于定义座椅后靠装置10的后靠角范围。而且，凸起部分27c被形成在第一止动器部分27a和第二止动器部分27b之间。凹部分27c被形成为比第一止动器部分27a或第二止动器部分27b低。
锁定机构3被设置在下臂1和上臂2之间。三个锁定机构3被分别设置在一个与旋转轴C正交的表面内，并且间隔角相等，这些锁定机构3具有两种类型的棘爪50和60，如图3和图4所示。棘爪50(即第一棘爪)在侧表面上具有凸起51，并且棘爪60(即第二棘爪)的形状与棘爪50的形状相同，只不过棘爪60不具有凸起51。一个棘爪50和两个棘爪60用在锁定机构3内。
如图3和图4所示，棘爪50和60均采用板型钢材料并使用例如锻造等的制造方法制成，第一表面部分52和62以及第二表面部分53和63均采用一步相互接合，并且其外观类似于长方形。此外，第一表面部分52和62的端表面采用两步形成，并且在第一表面部分52和62的这些端表面内分别形成有第一外齿轮54a和64a(即第一主动啮合部分)和第二外齿轮54b和64b(即第二主动啮合部分)，第一外齿轮54a和64a将与上臂2的第一内齿轮25a啮合，而第二外齿轮54b和64b将与第二内齿轮26a啮合。第一外齿轮54a和64a的齿的角距与第二外齿轮54b和64b的齿的角距相同，然而第二外齿轮54b和64b的节圆直径小于第一外齿轮54a和64a的节圆直径。如图6所示，当第一内齿轮25a与第一外齿轮54a和64a相互啮合时，第二内齿轮26a与第二外齿轮54b和64b被成形以确保留出微小公隙。
而且，如图1和图5所示，在图3和图4中所示的棘爪50和60的对置侧，凸轮表面55、65被形成在外齿轮54a、54b和64a、64b的另一端表面上。换句话说，凸轮表面55、65被形成在第一表面部分52和62以及第二表面部分53和63的背侧。在第二表面部分53和63中，凸轮孔56和66穿过棘爪50和60的厚度形成。如图3和图4所示，各棘爪50和60的侧宽度的端表面以线性方式形成，并且在垂直方向上具有确定尺寸。
另一方面，如图2所示，在下臂1的凹部分11内设置有三对导壁12，该三对导壁12凸起并且分别具有与棘爪50和60的侧宽度相同长度的间隔。棘爪50和60以可滑动方式被设置在导壁12之间，并且各棘爪50和60均能沿导壁12滑动，而且可向离开或靠近旋转轴C的方向移动。
另外，如图1和图2所示，锁定机构3具有凸轮40。
凸轮40具有凸轮表面41，该凸轮表面41被设置在上臂2的凹部分25和26内，并能随着旋转轴C的中心旋转。三个凸轮表面41采用相同角间隔形成，并且形成为能与各棘爪50和60的凸轮表面55、65(图5和图6)接触。凸轮表面41与各棘爪50和60接触，并通过从图1所示的位置按逆时针方向旋转，压住第一和第二外齿轮54a、64a、54b和64b，以便与第一和第二内齿轮25a、26a啮合。在凸轮40的侧表面上形成有凸起销47，该凸起销47被设置成比各凸轮表面41更靠近旋转轴C。凸起销47被插入棘爪50和60的凸轮孔56和66内。凸轮孔56和66被形成为具有功效，以便当凸轮40从图1所示的位置通过凸起销47按顺时针方向旋转时，使棘爪50和60的第一和第二外齿轮54a、64a、54b和64b可与第一和第二内齿轮25a和26a分离。
如图1和图2所示，铰链轴70被设置在旋转轴C上，该铰链轴70通过分别被设置在下臂1、凸轮40和上臂2内的插入孔13、42和23被插入。在铰链轴70的轴向中心周围形成有具有多个凹槽的花键71。在铰链轴70的外表面上形成有多个凹槽，这些凹槽朝铰链轴70的外圆周打开，并朝旋转轴C的方向延伸。另一方面，在凸轮40的插入孔42的内圆周内形成有阴花键42a，该阴花键42a与铰链轴70的花键71啮合，并且铰链轴70和凸轮40被构造成一起旋转。铰链轴70由锁紧环88来固定。
此外，如图2所示，在铰链轴70一端的外圆周内形成有细齿74，该细齿74具有多个齿距，并在轴向上延伸。在铰链轴70上以固定方式安装有操作杆85，该操作杆具有细齿孔，其与细齿74啮合。凸轮40被设置成通过对操作杆85进行操作来旋转。并且，细齿75被设置在铰链轴70的另一端部分上，并且连杆78被设置在细齿75内。连杆78与后靠装置10A的另一铰链轴相连。通过上述结构，后靠装置10和10A都可同时对座椅背110进行锁定和解锁。
如图1和图2所示，在下臂1内，与凹部分11同心的圆形凹部分16是通过半模切形成的，其深度比凹部分11深一级。在圆形凹部分16的内圆周表面上形成的在径向上向外延伸的凹槽14被形成。另一方面，如图1所示，凹槽46被形成在凸轮40的凸起部分45上。弹簧86的一端被钩住在凹槽14内，而另一端被钩住在凹槽46内。弹簧86是螺旋型的，实际上，弹簧86的中心与旋转轴C的中心相对应。弹簧86施加一力，以使凸轮40在逆时针方向上旋转，并压住棘爪50和60的凸轮表面55、56通过凸轮40的凸轮表面41。结果，通过压住凸轮表面55、65，弹簧86使每个外齿轮54a、54b、64a和64b均与每个内齿轮25a和26a牢固啮合。
以下将对上述构造的后靠装置10的操作进行说明。
图1示出后靠装置10处于锁定位置的条件。当后靠装置10处于锁定位置时，凸轮40与棘爪50、60的凸轮表面55、65接触，并且棘爪50、60由凸轮40压住。结果，棘爪50、60的外齿轮54a、54b、64a和64b与上臂2的内齿轮25a和26a啮合。由于这些啮合，上臂2和下臂1的旋转受到限制。
当操作杆85在该条件下操作时，铰链轴70从图1所示的位置与凸轮40一起依靠弹簧86的弹簧力按顺时针方向旋转。凸轮表面41与棘爪50、60的凸轮表面55、65分离。同时，由于棘爪50、60的凸轮孔56、66与凸起销47接触，因而棘爪50、60沿导壁12朝旋转轴C方向被拉动。由于棘爪50、60朝旋转轴C方向被拉动，棘爪50和60的外齿轮54a、54b、64a和64b与上臂2的内齿轮25a和26a分离。因此，后靠装置10处于解锁状态。而且，通过连杆78与后靠装置10相连的后靠装置10A也被解锁。
通过上述机构，可将座椅背110调整到所需位置，该座椅背110由座椅背框架B相对于座椅垫120予以支撑，而座椅垫120由座椅垫框架A予以支撑。
当后靠装置10被解锁，并且座椅背按照一个与乘坐位置的预定角度有偏差的角度在正向上落下时，形成在凹部分27的内圆周表面内的凸起27c从图1所示的位置按逆时针方向旋转，并进入到形成在棘爪50的侧表面内的凸起51与内齿轮25a和26a之间。然后，即便当操作杆在该状态下松开时，外齿轮54a和54b也不会与内齿轮25a和26b啮合，因为凸起27c与凸起51啮合。当凸起27c与凸起51啮合时，凸轮40通过其中一个凸起销47被保持在解锁位置。因此，其他两个由凸轮40操作的棘爪60也被保持在与内齿轮25a和26a分离的状态。在形成凸起27c所在的角度范围内，座椅背不会被锁定，而是可旋转。通常，设置有弹簧装置，该弹簧装置用于使座椅背110相对于座椅垫在正向上落下，并且在凸起27c的角范围内，座椅背110同时可按大的角范围进行旋转，以使乘客能容易地通过座椅背进出。
当座椅背在正向上完全旋转时，也就是说，当上臂2从图1所示的位置主要在逆时针方向上相对于下臂1进行旋转时，棘爪50的凸起51与凸起51的侧表面51b的第一止动器部分27a啮合，并且停止上臂2相对于下臂1作进一步旋转。
当乘客就座并且将座椅背的位置换成合适位置时，操作杆被操作，使棘爪50和60与内齿轮25a和26a分离，并且座椅背被升高。
在上臂2的凹部分27的内圆周表面内，除了第一止动器部分27a，还设有第二止动器部分27b，第一止动器部分27a用于当座椅背在正向上完全旋转到一位置时调整最大角度，而第二止动器部分27b用于当座椅背向后旋转时调整最大后靠角度。操作机构与当第一止动器部分27a被操作时相同；凸起5 1与第二止动器部分27b啮合，并且停止上臂2作进一步旋转。对于在后向上的最大后靠位置，可行的是，将后靠装置10调整成按大的角度范围旋转，以使座椅背能与座椅垫齐平。
如上所示，在后靠装置10的锁定机构的正常操作下，由于锁定机构3被构造成只有第一内齿轮25a与第一外齿轮54a、64a啮合，因而在第一内齿轮25a和第一外齿轮54a、64a之间无间隙。因此，第一啮合部分不受振动影响。然而，当出现例如正面相撞等的紧急情况，并且座椅背在正向上接收来自座椅带101的过量负载时，第一内齿轮25a和第一外齿轮54a、64a会出现略微变形。结果，在第二内齿轮26a与第二外齿轮54b、64b之间的微小公隙消失，这两者变为相互啮合，并与第一啮合部分分担过量负载。
根据本发明，在后靠装置的锁定机构的正常操作下，通过使棘爪的一对外齿轮与上臂的内齿轮啮合，可确保牢固锁定，该牢固锁定不会产生因振动引起的任何异常噪声或机能障碍。并且，当过量负载产生影响时，通过将棘爪的另一对外齿轮与上臂的内齿轮啮合，可提高后靠装置的强度，从而与第一对啮合部分分担过量负载。
通过在一个棘爪上形成两个外齿轮并在上臂内形成两个内齿轮，可提高后靠装置的强度，而无需增加部件数量。
而且，在上臂2的实际制造过程中，通过切掉后靠装置10的上臂2的外部分，可形成具有一个内齿轮的后靠装置10A的上臂。这样，相同的制造冲模可用于制造另一种后靠装置，从而降低成本，该种后靠装置可安装在座椅的另一侧。