CN110386036A - 一种精密可控的锁止装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密可控的锁止装置，包括传动连接的动力输入轴和动力输出轴，当所述动力输入轴没有动力输入时，所述动力输出轴被制动模块止动，所述制动模块包括：制动环，固定安装；转盘，与所述动力输出轴连接，与所述制动环轴向配合安装，外周面与所述制动环内表面不直接接触且构成楔形制动区；制动体，安装在所述楔形制动区；第一弹性体，提供所述制动体压紧力；所述制动模块还包括：解锁杠杆，第一端与所述制动体连接，第二端通过传动机构与所述动力输入轴连接，所述动力输入轴有动力输入时，第一端带动所述制动体与所述制动环的内表面分离；旋转支点，为所述转盘长出的凸状物；本发明具有结构简单、安装方便、运行可靠且锁止力强。
Description
技术领域
本发明涉及锁止装置，特别涉及一种精密可控的锁止装置。
背景技术
车辆座椅的垂直位置被乘客调节到合适高度后，需要自动锁住该位置，为了满足这类舒适性要求，由此，人们发明了座椅升降调节装置。目前流行的电动座椅升降调节装置，一类是利用蜗杆蜗轮自锁性能，但这类装置在车辆颠簸路况或撞击情况下，座椅将外力先传递至座椅升降调节器的输出齿轮，最后传递到蜗杆蜗轮，由于它们自锁性不足，车辆座椅就发生锁不住而往下沉的现象，如编号为CN202006739U，CN104015635A的专利文献公开了这类仅仅靠蜗杆蜗轮提供自锁的座椅升降调节装置。
针对上述问题，有研究者提出了新的电动座椅升降调节装置，如编号为CN103518077B，CN105599643A，CN 103140370 B，DE202017106652U1的专利文献，但这类装置往往存在由于偏心齿轮带来的传动异音。
对于手动版的座椅高度调节器，有些厂家利用一对滚柱中间连接一个弹簧，然后把这对弹簧滚柱副装配到由调节装置底座的圆形内壁和输出齿轮的异型凸轮面构成的制动腔里，由弹簧的预紧力，把两滚柱紧密地卡住底座内壁和输出齿轮的异型凸轮面，从而实现底座和输出齿轮的自锁，如编号为CN101553380B，CN 102529758 B的专利文献公开了这类靠一对以上弹簧滚柱副提供座盆自锁的座椅升降装置。但这类调节装置在调节过程中，这对弹簧滚柱副的运动轨迹在上述制动腔里，其实是不受控的，存在滚柱不断刮擦底座圆形内壁的异音问题，当为了降低成本提高零件的通用性，沿用这套锁止结构到电动座椅升降装置时，由于输出齿轮在电机带动下是360°连续转动的，就出现不可接受的刮擦异音。
发明内容
本发明提供了一种精密可控的锁止装置，适用于车辆座椅的高度调节，可以精确控制输出轴的锁定和解锁，具有结构简单、安全可靠、传动过程中噪音小等优点。
一种精密可控的锁止装置，包括传动连接的动力输入轴和动力输出轴，当所述动力输入轴没有动力输入时，所述动力输出轴被制动模块止动，所述制动模块包括：
制动环，固定安装；
转盘，与所述动力输出轴连接，与所述制动环轴向配合安装，外周面与所述制动环内表面不直接接触且构成楔形制动区；
制动体，安装在所述楔形制动区；
第一弹性体，提供所述制动体压紧力；
所述制动模块还包括：
解锁杠杆，第一端与所述制动体连接，第二端通过传动机构与所述动力输入轴连接，所述动力输入轴有动力输入时，第一端带动所述制动体与所述制动环的内表面分离；
旋转支点，为所述转盘长出的凸状物。
本发明在使用过程中，当所述动力输入轴动力输入时，所述动力输入轴驱动通过传动机构控制所述杠杆解锁工作，分离所述制动体与所述制动环内表面，第一弹性体压缩，实现传动；当所述动力输入轴没有动力输入时，第一弹性体将所述制动体压紧在所述楔形制动区中，从而实现动力输出轴的锁定。
本发明通过解锁杠杆和旋转支点组成的杠杆解锁机构精密地控制了制动体的运行轨迹，在动力输入轴连续转动时，所述制动体不会刮擦制动环内表面，从而消除了噪音和磨损。
所述凸状物与转盘固定，具体形式可以是：异形曲面、圆柱销等。解锁杠杆的杆体可以和旋转支点转动连接，也可以是抵靠连接。
所述制动环内表面和转盘外周面之间形成楔形制动区的尺寸渐变。
为了便于安装和使用，优选的，所述制动模块在两个旋转方向工作。具体的，所述制动模块的所述转盘和所述动力输出轴可一道在两个正反旋转方向工作。
所述第一弹性体和制动体可以是单一配合，也可以是一对二配合。
为了便于制造和安装，提高可靠性，优选的，所述第一弹性体的一侧将所述制动体抵紧到所述楔形制动区，另一侧与所述转盘连接。此处连接可以是抵接也可以是固定连接。
为了简化结构，优选的，所述第一弹性体的两侧分别将一个制动体抵紧到所述楔形制动区。
为了精确地传递动力，优选的，所述传动机构包括：
解锁滑块，一端安装在所述动力输出轴的径向滑槽内，另一端与所述解锁杠杆的第二端铰接；
解锁凸轮，与所述动力输入轴连接，可通过旋转运动直接或间接地驱动解锁杠杆的第二端实现解锁。
为了避免误解锁，在传动机构中形成一个活动间隙，优选的，所述传动机构还包括：
缓冲套，滑动安装在所述动力输出轴的径向滑槽内，设有安装解锁滑块的条形孔，用于联动所述解锁凸轮和解锁滑块，当所述动力输入轴没有动力输入时，所述缓冲套和解锁滑块之间具有活动间隙；
第二弹性体，安装在所述径向滑槽内为所述缓冲套提供预紧力令所述缓冲套与所述解锁凸轮保持常接触。上述结构可以提供给缓冲套一个预紧力，降低缓冲套的晃动(freeplay)。
上述结构的精密可控的锁止装置工作时，当动力输入轴动力输入时，解锁凸轮先推动缓冲套移动，待缓冲套和解锁滑块之间的活动间隙消除后才带动解锁滑块滑动并解锁，实现向动力输出轴传动。
上述结构可以有效地防止误解锁的发生，提高产品的锁止可靠性。
在实际制造中，可以是第一弹性体和制动体单一配合的场合，然后和解锁杠杆的第二端被直接驱动组合。
也可以是第一弹性体和制动体一对二配合的场合，然后和解锁杠杆的第二端被间接驱动组合。
当然也可以交叉组合，产生另外2个变种，第一弹性体和制动体单一配合的场合，然后和解锁杠杆的第二端被间接驱动组合。
第一弹性体和制动体一对二配合的场合，然后和解锁杠杆的第二端被直接驱动组合。
本发明可以通过单独的一组解锁杠杆和制动体配合实现锁定和解锁，为了提高可靠性，优选的，一个解锁滑块连接两根对称布置的解锁杠杆，同一解锁滑块控制的两根解锁杠杆分别连接一个制动体。上述结构构成V字型杠杆解锁机构，在不增加解锁滑块数量的情况下，实现两个制动体的控制。
解锁杠杆安装制动体一端设有凸台，凸台中设有安装制动体的圆孔，同组的解锁杠杆的凸台朝向相反，上述设置保证解锁滑块和同组两个制动体三者之间的平行轴度要求。
为了方便制造和安装，优选的，所述制动体为圆柱体，其弧形外表面分别与所述制动环内表面和所述转盘的外周面抵紧。
此时，解锁杠杆可以制造为两端带圆孔的结构，可以方便地安装所述制动体和解锁滑块。
为了方便制造和安装，优选的，所述解锁杠杆的第一端上设有圆孔，所述制动体的端部转动安装在该圆孔中。所述制动体转动或者直接铆接在该圆孔中。
所述第一弹性体和第二弹性体可以采用橡胶或金属弹簧。
所述动力输出轴是齿轮轴，所述齿轮轴用以驱动座椅高度调节齿板。
优选的，所述精密可控的锁止装置用于调节车辆座椅。本发明特别适用于车辆座椅高度的调节。所述动力输入轴可与外部动力源如手柄或电动马达进行连接。
本发明的有益效果：
本发明的精密可控的锁止装置，结构简单、安装方便、运行可靠，锁止力强，传动过程中噪音小，可以精确控制输出轴的锁定和解锁，适用于车辆座椅高度的调节，既可以应用在电动调节也可以应用在手动调节，适用范围广。
附图说明
图1为实施例1的精密可控的锁止装置的结构示意图。
图2为实施例1的精密可控的锁止装置的爆炸示意图。
图3为实施例1的精密可控的锁止装置另一个角度的爆炸示意图。
图4为实施例1的精密可控的锁止装置(锁定状态下)的剖视示意图。
图5为实施例1的精密可控的锁止装置(解锁状态下)的剖视示意图。
图6为图5中A部分的放大示意图。
图7为图5中B部分的放大示意图。
图8为实施例1的精密可控的锁止装置的转盘的结构示意图。
图9为实施例1的精密可控的锁止装置的解锁杠杆部分的结构示意图。
图10为实施例1的精密可控的锁止装置的解锁杠杆的结构示意图。
图11为实施例2的精密可控的锁止装置的爆炸示意图。
图12为实施例2的精密可控的锁止装置(锁定状态下)的结构示意图。
图13为实施例2的精密可控的锁止装置(锁定状态下)的剖视示意图。
图14为图12中C部分的放大示意图。
图15为图12中D部分的放大示意图。
图16为实施例2的精密可控的锁止装置(解锁状态下)的结构示意图。
图17为实施例2的精密可控的锁止装置(解锁状态下)的剖视示意图。
图18为图16中E部分的放大示意图。
图19为图16中F部分的放大示意图。
图20为实施例3的精密可控的锁止装置的结构示意图。
图21为实施例3的精密可控的锁止装置的爆炸示意图。
具体实施方式
下文中参照图1～21描述本发明。这些阐释并不仅仅通过示例给出，并且并不限制本发明的总体构思。这些阐释等价地适用于本发明的所有主题。
实施例1
如图1～10所示，本实施例是把杠杆解锁机构应用在第一弹性体和制动体单一配合的场合。
本实施例的精密可控的锁止装置包括：动力输入轴1(盘结构)，制动模块2以及动力输出轴3，制动模块2的制动环201通过螺栓4与壳体盖板5固定连接，壳体盖板5上安装有轴承套6，动力输出轴3安装在轴承套6中。
本实施例中，制动模块2设有均匀分布的四套V字型杠杆解锁机构，这四套都通过与动力输入轴1固定连接的解锁凸轮202控制，解锁凸轮202上的每个弧形槽控制对应的解锁杠杆的第二端，解锁滑块203安装在转盘204的滑槽2011中，滑槽2011沿着径向延伸，转盘204与动力输出轴3固定连接，转盘204与制动环201轴向配合安装，转盘204外周面与制动环201内表面不直接接触且构成楔形制动区205和205’；每套V字型杠杆解锁机构设有两根成V字型布置的解锁杠杆206和解锁杠杆206’，两根解锁杠杆都与同一解锁滑块203铰接，两根解锁杠杆另一端分别套接一个圆柱型的制动体207和制动体207’，制动体207和制动体207’分别安装在楔形制动区205和楔形制动区205’中。转盘204的边缘在楔形制动区205和楔形制动区205’中间设有凸状物2010，凸状物2010设有两个分别与解锁杠杆206解锁杠杆206’上的异形曲面抵接的旋转支点208和旋转支点208’，制动体207和制动体207’通过安装在楔形制动区205和楔形制动区205’根部的第一弹性体209和第一弹性体209’压紧在制动环201和转盘204之间，第一弹性体209和第一弹性体209’的背向制动体的一端固定连接在转盘204上。
解锁杠杆安装制动体一端设有凸台，凸台中设有安装制动体的圆孔，解锁杠杆206的凸台朝向和解锁杠杆206’的凸台朝向相反，上述设置保证解锁滑块203、制动体207和制动体207’三者之间的平行轴度要求。
本实施例在使用过程中，当动力输入轴1有动力输入时，动力输入轴1带动解锁凸轮202转动，解锁凸轮202将解锁杠杆的第二端向外推动，带动解锁杠杆206和解锁杠杆206’绕旋转支点208和旋转支点208’摆动，从而使制动体207和制动体207’后退，与制动环201分离，同时第一弹性体209和第一弹性体209’压缩，解锁滑块203推动转盘204，从而实现动力输出轴3的转动；当动力输入轴没有动力输入时，第一弹性体209和第一弹性体209’将制动体207和制动体207’压紧在楔形制动区205和楔形制动区205’中，从而实现动力输出轴3的锁定。
实施例2
如图11～19所示，本实施例是把杠杆解锁机构应用在第一弹性体和制动体一对二配合的场合，除了V字型杠杆解锁机构的数量，解锁滑块的安装方式，制动体和第一弹性件的配合方式不同以外，其余结构与实施例1相同。
本实施例中，制动模块2设有均匀分布的三套V字型杠杆解锁机构，这三套都通过与动力输入轴1固定连接的解锁凸轮202控制，本实施例的精密可控的锁止装置还包括安装在滑槽2011的缓冲套2012，缓冲套2012与解锁凸轮202抵接，并通过第二弹性体2015为缓冲套2012添加预紧力，缓冲套2012设有条形孔2013，解锁滑块203安装在条形孔2013中，从而在缓冲套2012和解锁滑块203之间具有活动间隙2014，实现解锁滑块203与解锁凸轮202的间接抵接。
本实施例中，第一弹性体209的两侧分别将制动体207和制动体207’抵紧到楔形制动区205和楔形制动区205’中，处于锁定状态，如图12～15所示。
本实施例在使用过程中，当动力输入轴1有动力输入时，解锁凸轮202先推动缓冲套2012移动，待缓冲套2012和解锁滑块203之间的活动间隙2014消除后才发生解锁滑块203将解锁杠杆的第二端向外推动，带动解锁杠杆206和解锁杠杆206’绕各自的旋转支点摆动，使制动体207和制动体207’后退，与制动环201分离，同时第一弹性体209压缩，解锁滑块203推动转盘204，从而实现动力输出轴的转动，如图16～19所示。
实施例3
如图20和21所示，本实施例应用在车辆电动座椅高度调节装置中。
实施例的车辆电动座椅高度调节装置包括：动力输入轴1(盘状凸轮结构)，制动模块2以及动力输出轴3，制动模块2的制动环201通过螺栓4与壳体盖板5固定连接，壳体盖板5上安装有轴承套6，动力输出轴3安装在轴承套6中。动力输入轴1包括行星齿轮架，动力输入轴1连接行星轮7，太阳轮固定连接在蜗轮上，蜗杆蜗轮传动机构8由电机9驱动，蜗杆蜗轮传动机构8安装在壳体10中，齿圈固定连接在壳体10上，壳体10与壳体盖板5通过螺栓4固定连接实现密封。
以上这些实施例的精密可控的锁止装置具有结构简单、安装方便、运行可靠、锁止力强，以及传动过程中噪音小等优点，可以精确控制输出轴的锁定和解锁，既可以应用在手动调节也可以应用在电动调节，适用范围广，特别是实施例3，不是通过牺牲蜗杆蜗轮(斜齿轮)传动副的传动效率来生成锁止力，另外，对电机减速只是用到常规意义上的行星减速机构，并没有用到任何偏心齿轮机构，这消除了潜在的传动异音。
Claims (10)
1.一种精密可控的锁止装置，包括传动连接的动力输入轴和动力输出轴，当所述动力输入轴没有动力输入时，所述动力输出轴被制动模块止动，所述制动模块包括：
制动环，固定安装；
转盘，与所述动力输出轴连接，与所述制动环轴向配合安装，外周面与所述制动环内表面不直接接触且构成楔形制动区；
制动体，安装在所述楔形制动区；
第一弹性体，提供所述制动体压紧力；
其特征在于，所述制动模块还包括：
解锁杠杆，第一端与所述制动体连接，第二端通过传动机构与所述动力输入轴连接，所述动力输入轴有动力输入时，第一端带动所述制动体与所述制动环的内表面分离；
旋转支点，为所述转盘长出的凸状物。
2.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述制动模块在两个旋转方向工作。
3.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述第一弹性体的一侧将所述制动体抵紧到所述楔形制动区，另一侧与所述转盘连接。
4.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述第一弹性体的两侧分别将一个制动体抵紧到所述楔形制动区。
5.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述传动机构包括：
解锁滑块，一端安装在所述动力输出轴的径向滑槽内，另一端与所述解锁杠杆的第二端铰接；
解锁凸轮，与所述动力输入轴连接，可通过旋转运动直接或间接地驱动解锁杠杆的第二端实现解锁。
6.如权利要求5所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述传动机构还包括：
缓冲套，滑动安装在所述动力输出轴的径向滑槽内，设有安装解锁滑块的条形孔，用于联动所述解锁凸轮和解锁滑块，当所述动力输入轴没有动力输入时，所述缓冲套和解锁滑块之间具有活动间隙；
第二弹性体，安装在所述径向滑槽内为所述缓冲套提供预紧力令所述缓冲套与所述解锁凸轮保持常接触。
7.如权利要求3或4所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，一个解锁滑块连接两根对称布置的解锁杠杆，同一解锁滑块控制的两根解锁杠杆分别连接一个制动体。
8.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述制动体为圆柱体，其弧形外表面分别与所述制动环内表面和所述转盘的外周面抵紧。
9.如权利要求8所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述解锁杠杆的第一端上设有圆孔，所述制动体的端部转动安装在该圆孔中。
10.如权利要求1所述的精密可控的锁止装置，其特征在于，所述精密可控的锁止装置用于调节车辆座椅。
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Application publication date: 20191029 |