CN106314218B - 基于3z齿轮机构的手动座椅调高装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，包括驱动座椅升高乎或降低的3Z齿轮机构和驱动3Z齿轮机构运动的手动座椅调高机构。手动座椅调高机构包括驱动手柄、罩壳、驱动手柄回位扭簧、手动驱动轴、驱动齿轮、从动齿轮、三组弹性驱动组件以及盖板。当座垫部分要降低或升高时，下压或抬起驱动手柄，带动手动驱动轴正方向或反方向旋转，手动驱动轴通过三组弹性驱动组件带动驱动齿轮转动，同时驱动手柄回位扭簧发生扭转蓄能。驱动齿轮的转动带动从动齿轮转动，从动齿轮驱动3Z齿轮机构中的驱动轴转。本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置具有零件数量少，结构简单、强度高、采用直齿轮传动作为增速级等优点。大大增强安全性。

Description

基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置

技术领域

本发明涉及手动座椅调高装置技术领域,特别涉及一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置。

背景技术

乘用车座椅所使用的高度调节装置根据用户配置需求的不同一般分为电动和手动两种形式。目前市场上的手动座椅高度调节装置主要采用手动调高器总成驱动齿板并带动四连杆机构实现高度调节功能。同类机构面临着重量重，结构复杂，安装不便，通用互换性差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有手动座椅高度调节装置所存在的上述诸多问题而提供一种零件数量少，结构简单，采用直齿轮传动的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下方案来实现：

一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，包括驱动座椅升高和降低的3Z齿轮机构和驱动所述3Z齿轮机构运动的手动座椅调高机构，所述手动座椅调高机构包括：

一驱动手柄；

一罩壳，所述罩壳内具有相互连通的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔，在所述驱动齿轮容纳腔腔底的中心设置有第一通孔，在所述从动齿轮容纳腔腔底中心设置有第二通孔；

一驱动手柄回位扭簧，所述驱动手柄回位扭簧一端作用在所述罩壳上，另一端作用在所述驱动手柄上；

一安装在所述第一通孔中的手动驱动轴，所述手动驱动轴的第一端露出所述罩壳相邻所述驱动手柄的那一面并与所述驱动手柄花键连接，所述手动驱动轴的第二端位于所述驱动齿轮容纳腔内；

一安放在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔内的驱动齿轮，所述驱动齿轮相邻所述罩壳的那一面上设置有一驱动内腔，所述手动驱动轴的第二端伸入所述驱动内腔中；

周向均布在所述驱动内腔中的多组弹性驱动组件，多组弹性驱动组件同时周向均布在所述手动驱动轴第二端的外围，相邻两组弹性驱动组件通过设置在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔腔底上的分隔柱分隔，若干分隔柱周向均布在所述驱动齿轮容纳腔腔底上；每组弹性驱动组件的内周面与所述手动驱动轴第二端的外周面摩擦接触，每组弹性驱动组件的外周面与所述驱动内腔的腔周面摩擦接触，所述手动驱动轴通过多组弹性驱动组件驱动所述驱动齿轮转动；

一安放在所述罩壳的从动齿轮内腔内的从动齿轮，所述从动齿轮同轴设置有外齿轮和内花键孔，所述从动齿轮的外齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述从动齿轮的内花键孔与所述第二通孔同轴；

一盖板，所述盖板盖在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔上，将所述的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔密封；

所述3Z齿轮机构中的驱动轴的一端穿过所述从动齿轮的内花键孔，所述从动齿轮驱动所述驱动轴转动。

在本发明的一个优选实施例中，所述驱动轴的第二端为凸轮轴。

在本发明的一个优选实施例中，每组弹性驱动组件包括一弧形橡胶弹簧和位于所述弧形橡胶弹簧两端的滚子。

由于采用了如上的技术方案，本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置具有零件数量少，结构简单、强度高、采用直齿轮传动作为增速级等优点。大大增强安全性。

附图说明

图1为本发明3Z齿轮机构的爆炸示意图。

图2为本发明3Z齿轮机构的装配示意图。

图3为本发明3Z齿轮机构中的驱动轴结构示意图。

图4为本发明3Z齿轮机构中的第一齿盘的结构示意图。

图5为本发明3Z齿轮机构中的太阳轮的结构示意图。

图6为本发明3Z齿轮机构中的行星轮的结构示意图。

图7为本发明3Z齿轮机构中的行星轮架的结构示意图。

图8为本发明3Z齿轮机构中的第二齿盘的结构示意图。

图9为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构从一个角度看的结构示意图。

图10为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构从另一个角度看的结构示意图。

图11为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构的分解示意图。

图12为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中驱动齿轮与从动齿轮啮合状态示意图。

图13为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构的剖视图。

图14为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的手动驱动轴结构示意图。

图15为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的驱动齿轮结构示意图。

图16为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的从动齿轮结构示意图。

图17为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的弧形橡胶弹簧结构示意图。

图18为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的滚子结构示意图。

图19为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的手动座椅调高机构中的罩壳结构示意图。

图20为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置安装在座椅上的示意图。

图21为图20的I处放大示意图。

图22为本发明3Z齿轮机构从一个方向看的安装示意图。

图23为图22的I处放大示意图。

图24为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置处于设计位置的状态示意图。

图25为本发明3Z齿轮机构处于设计位置的状态示意图。

图26为图25带抱箍的示意图。

图27为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置处于最低位置的状态示意图。

图28为本发明3Z齿轮机构处于最低位置的状态示意图。

图29为本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置处于最高位置的状态示意图。

图30为本发明3Z齿轮机构处于最高位置的状态示意图。

图31为安装有本发明基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置的座椅简图。

具体实施方式

本发明公开的一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，包括驱动座椅升高和降低的3Z齿轮机构100和驱动3Z齿轮机构100运动的手动座椅调高机构200。

参见图1至图8，图中所示的3Z齿轮机构100包括驱动轴110、齿盘120、130、行星轮系、碟簧140、轴承150、轴套160、三颗螺栓170、抱箍180，整个行星轮系包括太阳轮191、三个行星轮192和一个行星轮架193。

特别参见图3，驱动轴110包括由一端向另一端设置的花键段111、圆柱段112、113、花键段114、圆柱段115和锥台段116。在圆柱段113靠近圆柱段112的这一端设置有卡簧117。

齿盘120上设置有一内齿圈121、轴承孔122和三个孔123，轴承孔122位于整个齿盘120的中心，三个孔123位于轴承孔122外围同一圆周上。在齿盘120的外圆周上设置有一径向向外突出的限位块124。

齿盘130上设置有一内齿圈131、轴孔132、扇形限位槽133以及一连杆臂134，轴孔132位于齿盘130的中心，扇形限位槽133以齿盘130的中心为圆心分布。连杆臂134为现有座椅抬高系统的一根前连杆。

行星轮系中的太阳轮191中心开设有一花键孔191a，三个行星轮192的一侧端面中心设置有行星轮轴192a。

行星轮架193为一圆环式机构，在圆环上均布有三个轴孔193a。

轴套160的外形具有一大一小圆柱段161、162，轴套160中设置有具有相互连通的锥孔163和圆柱孔164。

本发明的3Z齿轮机构100的装配过程如下：

先将驱动轴110、齿盘120、130、行星轮系、碟簧140、轴承150、轴套160、三颗螺栓170组装在一起，具体装配过程如下：

首先将碟簧140放入到齿盘130内侧的碟簧槽136内，同时将行星轮架193放置到齿盘130内侧的行星轮架安置槽137内；

接着三个行星轮192放入到齿盘130的内侧，并使三个行星轮192上的行星轮轴192a分别嵌入到行星轮架193的三个轴孔193a中，还使三个行星轮193与齿盘130上的内齿圈131啮合；同时将轴套160外形的小圆柱段162嵌入到齿盘130中心的轴孔132中并使轴套160外形上的大圆柱段161的内端面161a与齿盘130的外端面130a接触；

再接着将太阳轮191放入到三个行星轮192之间同时与三个行星轮192啮合以及与蝶簧140接触。

再接着将驱动轴110带花键段111的一端由齿盘130的外侧依次穿过轴套160的锥孔163、圆柱孔164、蝶簧140、太阳轮191中心的花键孔191a；驱动轴110插到位后，轴套160内的圆柱孔164与驱动轴110的圆柱段113滚动配合，锥台116的锥面与轴套160内的锥孔163滚动配合，驱动轴110上的花键段114与太阳轮191的花键孔191a相互啮合。

再接着将三颗螺栓170从齿盘120的内侧穿过齿盘120上的三个孔123，同时将轴承150压入到齿盘120中心的轴承孔122中，接着将齿盘120反过来由驱动轴110带花键段111的一端套在驱动轴110上，最后将轴承150的内端压在驱动轴110上的圆柱段113上即可，此时齿盘120外圆周上的限位块124会落入到齿盘130上的扇形限位槽133中。

最后将卡簧117卡在驱动轴110的圆柱段113靠近圆柱段114的这一端上并使卡簧117与齿盘120的外端面接触，卡簧117与轴套160外形上的大圆柱段161配合将齿盘120、130以及行星轮系组装起来。再采用抱箍180将齿盘120外周缘与齿盘130的外周缘箍在一起，使齿盘120、130结合，不分离。

参见图9至图19，图中给出的手动座椅调高机构200，包括驱动手柄210、塑料罩壳220、驱动手柄回位扭簧230、手动驱动轴240、驱动齿轮250、从动齿轮260、三组弹性驱动组件270以及盖板280。

塑料罩壳220内具有相互连通的驱动齿轮容纳腔221和从动齿轮容纳腔222，在驱动齿轮容纳腔221腔底的中心设置有第一通孔221a，在从动齿轮容纳腔222腔底中心设置有第二通孔222a；另外在塑料罩壳220的驱动齿轮容纳腔221腔底上均布有三个分隔柱221b，三个分隔柱221b同时均布在第一通孔221a的外围。在塑料罩壳220的外围设置有两个螺栓孔223。在塑料罩壳220的壳面224上设置有三个限位槽224a。

驱动手柄210上设置有中心花键孔211和三个限位勾212。

手动驱动轴240的第一端设置有一花键轴241，第二端设置有一凸轮轴242，在凸轮轴242的端面上设置有一中心轴243。在花键轴241与凸轮轴242之间设置有一定位转轴244。

每组弹性驱动组件270包括一弧形橡胶弹簧271和位于弧形橡胶弹簧271两端的滚子272。

驱动齿轮250相邻塑料罩壳220的那一面上设置有一驱动内腔251，在驱动内腔251的中心设置有一中心孔252。

从动齿轮260同轴设置有外齿轮261和内花键孔262。

盖板280上设置有一供3Z齿轮机构中的驱动轴110插入的通孔281、一个中心孔282和两个螺栓孔283。

手动座椅调高机构200的装配过程如下：

首先将手动驱动轴240的第一端穿过塑料罩壳220的第一通孔221a并使手动驱动轴240第一端的花键轴241露出塑料罩壳220的壳面224，同时手动驱动轴240上的定位转轴244与第一通孔221a转动配合。

接着将三组弹性驱动组件270均布地放置在塑料罩壳220的驱动齿轮容纳腔221中并围绕手动驱动轴240第二端凸轮轴242的外围，同时相邻两组弹性驱动组件270中的滚子272通过分隔柱221b隔开。

再将驱动齿轮250和从动齿轮260分别安放在塑料罩壳220的的驱动齿轮容纳腔221和从动齿轮容纳腔222中，并使驱动齿轮250的驱动内腔251扣在三组弹性驱动组件270上，同时使驱动齿轮250的中心孔252套在手动驱动轴240的中心轴243上，此时手动驱动轴240的第二端位于驱动齿轮250的驱动内腔251内，每组弹性驱动组件270的内周面与手动驱动轴240第二端的凸轮轴242外周面摩擦接触，每组弹性驱动组件270的外周面与驱动齿轮250的驱动内腔251的腔周面摩擦接触，这样手动驱动轴240通过多组弹性驱动组件270驱动驱动齿轮250转动；驱动齿轮250通过啮合带动从动齿轮260转动。从动齿轮260中的内花键孔262与从动齿轮容纳腔222腔底中心的第二通孔222a同轴。

接着，将盖板280盖在塑料罩壳220的驱动齿轮容纳腔221和从动齿轮容纳腔222上，然后将两颗螺栓(图中未示出)穿过盖板280上的两个螺栓孔283和塑料罩壳220上的两个螺栓孔223，用螺母固定即可将驱动齿轮250和从动齿轮260密封在驱动齿轮容纳腔221、从动齿轮容纳腔222内。盖板280上的通孔281与从动齿轮260中的内花键孔262、从动齿轮容纳腔222腔底中心的第二通孔222a同轴。中心螺钉孔282与驱动齿轮250的中心孔252同轴。

最后，将驱动手柄回位扭簧230安放在塑料罩壳220的壳面224上，同时将驱动手柄210上的花键孔211套在手动驱动轴240第一端的花键轴241上并用卡簧固定，驱动手柄回位扭簧230一端作用在塑料罩壳220上，另一端作用在驱动手柄210上；驱动手柄210安装时，将其上的三个限位勾212卡入到塑料罩壳220的壳面224上的三个限位槽224a中即可。

本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置装配过程如下：

参见图20至图23，将3Z齿轮机构100中的三颗螺栓170穿过座垫部分300的侧板310上的三个孔，然后将三个螺母分别旋在三颗螺栓170上并拧紧即可将3Z齿轮机构100安装在侧板310上并使齿盘121与侧板310固定连接。

手动座椅调高机构200安装在座垫部分300的侧板310上的方式是：将两颗螺栓(图中未示出)穿过盖板280上的两个螺栓孔283、塑料罩壳220上的两个螺栓孔223和座垫部分300的侧板310上的两个孔后用螺母固定即可。

本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置装配到座垫部分300的侧板310上后，3Z齿轮机构100的驱动轴110中的花键段111穿过盖板280上的通孔281、从动齿轮260中的内花键孔262、从动齿轮容纳腔222腔底中心的第二通孔222a，使3Z齿轮机构100的驱动轴110中的花键段111与从动齿轮260中的内花键孔262键连接，这样从动齿轮260转动，就可以带动3Z齿轮机构100的驱动轴110转动。

3Z齿轮机构100中的驱动轴110与齿盘130之间的传动比由以下公式(1)表述：

i＝(1+Zb/Za)/(1-Zb/Ze) (1)

公式(1)中：Zb＝内齿圈131的齿数，Za＝太阳轮191齿数，Ze＝内齿圈121的齿数。内齿圈131的齿数与内齿圈121的齿数不相同，差一个齿。由于齿盘120是固定在侧板310上，因此齿盘130相对齿盘120能够转动。

驱动轴110与齿盘130之间的传动比i为25～40。

本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置用于座椅中，参见图31，该座椅包括靠背部分400和座垫部分300以及滑轨500，座垫部分300通过一对前连杆600和一对后连杆700支撑在滑轨500上，前、后连杆600、700与座垫部分300、滑轨500构成四连杆机构。本发明的基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置中的3Z齿轮机构100替换其中一根前连杆600，3Z齿轮机构100中齿盘130中的连杆臂134的下端与滑轨500的前端铰接，连杆臂134的作用与前连杆600的作用一样。

本发明的工作原理如下：

参见图24至图26，当座垫部分300处于设计位置时，齿盘120外圆周上的限位块124处于齿盘130上的扇形限位槽133中的中间位置。

参见图27和图28、图12至图13以及图21、图22，当座垫部分300要降低时，下压驱动手柄210，驱动手柄210带动手动驱动轴240正方向旋转，手动驱动轴240第二端的凸轮轴242通过三组弹性驱动组件270带动驱动齿轮250转动，同时驱动手柄回位扭簧230发生扭转蓄能。驱动齿轮250的转动通过啮合带动从动齿轮260转动，从动齿轮260驱动3Z齿轮机构100中的驱动轴110转。

驱动手柄210的增速由以下公式(2)表述：

i＝Zb′/Za′ (2)

Zb′＝驱动齿轮250齿数，Za′＝从动齿轮260齿数。

转动的驱动轴110带动太阳轮191转动，太阳轮191通过三个行星轮192驱动齿盘130相对齿盘120转动，使得齿盘130上的连接臂134相对其与滑轨500的铰接点向下摆动，整个座垫部分300将降低，当降低至最低位置时，齿盘120外圆周上的限位块124处于齿盘130上的扇形限位槽133一侧阻挡位置，此时齿盘130不再转动。

松开驱动手柄210，驱动手柄回位扭簧230使驱动手柄210复位，同时通过驱动手柄210使手动驱动轴240复位，三组弹性驱动组件270内、外周面不再与手动驱动轴240第二端的凸轮轴242外周面和驱动齿轮250的驱动内腔251的腔周面摩擦接触。

参见图29和图30、图12至图13以及图21、图22，当座垫部分300要抬高时，抬起驱动手柄210，驱动手柄210带动手动驱动轴240反方向旋转，手动驱动轴240第二端的凸轮轴242通过三组弹性驱动组件270带动驱动齿轮250转动，同时驱动手柄回位扭簧230发生扭转蓄能。驱动齿轮250的转动通过啮合带动从动齿轮260转动，从动齿轮260驱动3Z齿轮机构100中的驱动轴110转。

转动的驱动轴110带动太阳轮191转动，太阳轮191通过三个行星轮192驱动齿盘130相对齿盘120转动，使得齿盘130上的连接臂134相对其与滑轨500的铰接点向上摆动，整个座垫部分300将升高，当升高至最稿位置时，齿盘120外圆周上的限位块124处于齿盘130上的扇形限位槽133另一侧阻挡位置，此时齿盘130不再转动。

松开驱动手柄210，驱动手柄回位扭簧230使驱动手柄210复位，同时通过驱动手柄210使手动驱动轴240复位，三组弹性驱动组件270内、外周面不再与手动驱动轴240第二端的凸轮轴242外周面和驱动齿轮250的驱动内腔251的腔周面摩擦接触。

Claims (3)

1.一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，包括驱动座椅升高和降低的3Z齿轮机构和驱动所述3Z齿轮机构运动的手动座椅调高机构，其特征在于，所述手动座椅调高机构包括：

一驱动手柄；

一罩壳，所述罩壳内具有相互连通的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔，在所述驱动齿轮容纳腔腔底的中心设置有第一通孔，在所述从动齿轮容纳腔腔底中心设置有第二通孔；

一驱动手柄回位扭簧，所述驱动手柄回位扭簧一端作用在所述罩壳上，另一端作用在所述驱动手柄上；

一安装在所述第一通孔中的手动驱动轴，所述手动驱动轴的第一端露出所述罩壳相邻所述驱动手柄的那一面并与所述驱动手柄花键连接，所述手动驱动轴的第二端位于所述驱动齿轮容纳腔内；

一安放在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔内的驱动齿轮，所述驱动齿轮相邻所述罩壳的那一面上设置有一驱动内腔，所述手动驱动轴的第二端伸入所述驱动内腔中；

周向均布在所述驱动内腔中的多组弹性驱动组件，多组弹性驱动组件同时周向均布在所述手动驱动轴第二端的外围，相邻两组弹性驱动组件通过设置在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔腔底上的分隔柱分隔，若干分隔柱周向均布在所述驱动齿轮容纳腔腔底上；每组弹性驱动组件的内周面与所述手动驱动轴第二端的外周面摩擦接触，每组弹性驱动组件的外周面与所述驱动内腔的腔周面摩擦接触，所述手动驱动轴通过多组弹性驱动组件驱动所述驱动齿轮转动；

一安放在所述罩壳的从动齿轮内腔内的从动齿轮，所述从动齿轮同轴设置有外齿轮和内花键孔，所述从动齿轮的外齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述从动齿轮的内花键孔与所述第二通孔同轴；

一盖板，所述盖板盖在所述罩壳的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔上，将所述的驱动齿轮容纳腔和从动齿轮容纳腔密封；

所述3Z齿轮机构中的驱动轴的一端穿过所述从动齿轮的内花键孔，所述从动齿轮驱动所述驱动轴转动。

2.如权利要求1所述的一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，其特征在于，所述驱动轴的第二端为凸轮轴。

3.如权利要求1所述的一种基于3Z齿轮机构的手动座椅调高装置，其特征在于，每组弹性驱动组件包括一弧形橡胶弹簧和位于所述弧形橡胶弹簧两端的滚子。