CN213109089U - 一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，包括电机，以及安装在齿轮箱的一级传动机构、行星齿轮传动机构和输出齿轮；行星齿轮传动机构作为二级传动机构包括至少一个行星齿轮，行星齿轮通过行星轴安装在行星架，行星齿轮与内齿圈内啮合并与太阳轮外啮合，太阳轮安装在中心轴；行星齿轮为双联齿轮，行星齿轮的小齿轮与内齿圈内啮合，行星齿轮的大齿轮与太阳轮外啮合。本实用新型在齿轮箱体积相同的情况下，能够提高行星齿轮传动机构的传动比，实现输出齿轮更大的输出扭矩，以满足座椅升降包含座椅和乘坐者重量的大负荷要求；并且，采用双联齿轮能够确保行星齿轮的齿厚，保证行星齿轮的强度和耐用度。

Description

一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器

技术领域

本实用新型涉及汽车座椅的升降驱动器，具体的说是一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器。

背景技术

交通工具座椅升降驱动器的作用是利用电能驱动电机，之后通过内部传动部件减速增扭，最终由输出齿轮输出，带动交通工具座椅上相应的机构主要形式是齿板-四连杆机构动作，实现座椅的升降调节。座椅上升过程中，作用在驱动器上的负载包括了座椅与乘坐者的重量，因此要求驱动器输出齿轮端的输出扭矩要足够大。与此同时，轻量化设计的要求，使得座椅上能够给驱动器布置的空间不大，这也进一步要求驱动器本身要足够小。

结合上述要求，除了电机性能提升之外，在驱动器机械效率合理的情况下，如何在有限空间内，实现尽可能高的减速比，是现阶段对大扭矩交通工具座椅升降驱动器研究的重点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，以解决现有升降驱动器在有限安装空间内的输出扭矩不够大的问题。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，包括电机，以及安装在齿轮箱的一级传动机构、行星齿轮传动机构和输出齿轮；所述行星齿轮传动机构作为二级传动机构包括至少一个行星齿轮，所述行星齿轮通过行星轴安装在行星架，所述行星齿轮与内齿圈内啮合并与太阳轮外啮合，所述太阳轮安装在中心轴；所述电机的动力通过所述一级传动机构传递给所述太阳轮，再通过所述行星齿轮传动机构经由所述行星架传递给所述输出齿轮；

其特征在于：

所述行星齿轮为双联齿轮，所述行星齿轮的小齿轮与所述内齿圈内啮合，所述行星齿轮的大齿轮与所述太阳轮外啮合。

从而，本实用新型在齿轮箱体积相同的情况下，能够提高行星齿轮传动机构的传动比，实现输出齿轮更大的输出扭矩，以满足座椅升降包含座椅和乘坐者重量的大负荷要求；并且，采用双联齿轮能够确保行星齿轮的齿厚，保证行星齿轮的强度和耐用度。

优选的：所述行星齿轮的大齿轮的齿顶绕所述中心轴旋转所能形成的直径最大的轨迹记为齿顶圆形轨迹，该齿顶圆形轨迹的直径小于所述内齿圈的外圆的直径，以避免对行星齿轮的运动造成干涉；且所述齿顶圆形轨迹的直径尽可能的接近于所述外圆的直径，以尽可能增大所述行星齿轮传动机构的传动比。

优选的：所述行星齿轮的小齿轮与大齿轮之间无退刀槽，即所述行星齿轮的小齿轮与大齿轮的其中一个端面共面，以缩小行星齿轮的体积，减少行星齿轮传动机构所需占用的安装空间；并且，所述内齿圈的齿顶朝向所述行星齿轮的大齿轮的角部设有倒角，以避免与行星齿轮的小齿轮与大齿轮过渡处的小倒角产生干涉。

优选的：所述行星齿轮传动机构设有三个所述行星齿轮，该三个行星齿轮环绕所述中心轴均匀间隔分布。其中，所述行星齿轮传动机构一般应设置三个以上的所述行星齿轮，但仅设置一个或两个所述行星齿轮也可工作。

作为本实用新型的优选实施方式：所述一级传动机构包括相啮合的蜗杆和蜗轮，所述蜗杆与所述电机的电机轴共轴固定连接，所述蜗轮和所述太阳轮分别为一个双联齿轮的大齿轮和小齿轮。

优选的：所述齿轮箱由齿轮箱体和齿轮箱盖组合而成，且它们优选采用螺钉进行连接；所述齿轮箱盖安装有轴承；

所述电机位于所述齿轮箱的外部，所述一级传动机构和所述行星齿轮传动机构均设置在所述齿轮箱的内部，所述电机的电机轴伸入所述齿轮箱的内部与所述蜗杆共轴固定连接；

所述输出齿轮、行星架和中心轴依次相连成一体，且所述输出齿轮和中心轴共轴；所述行星架由连接所述输出齿轮的转轴部和连接所述中心轴的平台部构成，所述行星架的转轴部安装在所述轴承中，使得所述输出齿轮位于所述齿轮箱的外部；所述行星齿轮通过所述行星轴安装在行星架的平台部，所述内齿圈与所述齿轮箱固定连接。

从而，能够使安装在齿轮箱内的一级传动机构和行星齿轮传动机构的结构更为紧凑，缩小它们所需的安装空间，以缩小齿轮箱体积的体积。

优选的：所述行星架、内齿圈和蜗轮依次由上至下布置，且所述行星齿轮的小齿轮位于大齿轮的下方，使得所述行星齿轮的大齿轮坐落在所述内齿圈的顶面。

从而，能够利用金属制成的内齿圈为行星齿轮提供支撑，防止行星齿轮对塑料制成的蜗轮造成磨损，避免用蜗轮为行星齿轮提供支撑时，蜗轮磨损导致行星齿轮出现窜动，而令升降驱动器在工作过程中产生异音。

优选的：所述内齿圈的周面设有多个卡块，所述齿轮箱体设有对应所述卡块的卡槽，所述内齿圈通过所述卡块卡紧在所述卡槽中与所述齿轮箱体固定连接，具有安装方便可靠的优点。

另外，也可以将所述行星架、内齿圈和蜗轮依次由上至下布置，且所述行星齿轮的小齿轮位于大齿轮的上方，使得所述行星齿轮的大齿轮坐落在所述蜗轮的顶面。对于此种安装方式，则会存在上述蜗轮磨损导致行星齿轮出现窜动，而令升降驱动器在工作过程中产生异音的问题。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型在齿轮箱体积相同的情况下，通过采用双联齿轮作为行星齿轮，并将行星齿轮的小齿轮与内齿圈内啮合，大齿轮与太阳轮外啮合，能够提高行星齿轮传动机构的传动比，实现输出齿轮更大的输出扭矩，以满足座椅升降包含座椅和乘坐者重量的大负荷要求；并且，采用双联齿轮能够确保行星齿轮的齿厚，保证行星齿轮的强度和耐用度。

第二，本实用新型将一级传动机构和行星齿轮传动机构安装在由齿轮箱体和齿轮箱盖组成的齿轮箱内，且一级传动机构和行星齿轮传动机构所采用的结构更为紧凑，能够缩小它们所需的安装空间，以缩小齿轮箱体积的体积。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的大扭矩升降驱动器的结构示意图；

图2为本实用新型的大扭矩升降驱动器的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型中行星齿轮、内齿圈、太阳轮、蜗轮的装配示意图之一；

图4为本实用新型中行星齿轮传动机构在齿轮箱内的俯视结构示意图；

图5为本实用新型中行星齿轮、内齿圈、太阳轮、蜗轮的装配示意图之二。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本实用新型的实用新型构思，但本实用新型权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型之实用新型构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1至图5所示，本实用新型公开的是一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，包括电机1，以及安装在齿轮箱的一级传动机构、行星齿轮传动机构和输出齿轮2；所述行星齿轮传动机构作为二级传动机构包括至少一个行星齿轮3，所述行星齿轮3通过行星轴4安装在行星架5，所述行星齿轮3与内齿圈6内啮合并与太阳轮7外啮合，所述太阳轮7安装在中心轴8；所述电机1的动力通过所述一级传动机构传递给所述太阳轮7，再通过所述行星齿轮传动机构经由所述行星架5传递给所述输出齿轮2；

所述行星齿轮3为双联齿轮，所述行星齿轮3的小齿轮3-1与所述内齿圈6内啮合，所述行星齿轮3的大齿轮3-2与所述太阳轮7外啮合。

从而，本实用新型在齿轮箱体积相同的情况下，能够提高行星齿轮传动机构的传动比，实现输出齿轮2更大的输出扭矩，以满足座椅升降包含座椅和乘坐者重量的大负荷要求；并且，采用双联齿轮能够确保行星齿轮3的齿厚，保证行星齿轮3的强度和耐用度。

下面举例说明本实用新型对大扭矩升降驱动器的二级传动机构也即行星齿轮传动机构的传动比的提升效果：

对于本实用新型，参数设置为：太阳轮7的齿数z1＝12，行星齿轮3的大齿轮3-2的齿数z2＝24，小齿轮3-1的齿数z3＝15，内齿圈6的齿数z4＝54；则所述行星齿轮传动机构的传动比i＝z4/z3*z2/z1+1＝54/15*24/12+1＝8.2。

对于传统方案，也即行星齿轮3为普通齿轮而非本实用新型所述双联齿轮，且其余部分相同的情况，则

可以看作本实用新型所述行星齿轮3的大齿轮3-2和小齿轮3-1的齿数相同，即z2＝z3，则传统方案的行星齿轮传动机构的传动比i’＝z4/z1+1＝54/12+1＝5.5。

由此可见，本实用新型相较传统方案而言，二级传动部分即行星齿轮传动机构的传动比提高接近50％，即整体传动比能提高50％。并且，因为本实用新型是齿轮传动，机械效率与传统方案相比，差距不大。

以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：参见图4，所述行星齿轮3的大齿轮3-2的齿顶绕所述中心轴8旋转所能形成的直径最大的轨迹记为齿顶圆形轨迹a，该齿顶圆形轨迹a的直径小于所述内齿圈6的外圆b的直径，以避免对行星齿轮3的运动造成干涉；且所述齿顶圆形轨迹a的直径尽可能的接近于所述外圆b的直径，以尽可能增大所述行星齿轮传动机构的传动比。

优选的：所述行星齿轮3的小齿轮3-1与大齿轮3-2之间无退刀槽，即所述行星齿轮3的小齿轮3-1与大齿轮3-2的其中一个端面共面，以缩小行星齿轮3的体积，减少行星齿轮传动机构所需占用的安装空间；并且，所述内齿圈6的齿顶朝向所述行星齿轮3的大齿轮3-2的角部6a设有倒角，以避免与行星齿轮3的小齿轮3-1与大齿轮3-2过渡处的小倒角产生干涉。其中，对于图3所示实施例，角部6a为内齿圈6的齿顶的上端部，对于图5所示实施例，角部6a为内齿圈6的齿顶的下端部。

优选的：所述行星齿轮传动机构设有三个所述行星齿轮3，该三个行星齿轮3环绕所述中心轴8均匀间隔分布。其中，所述行星齿轮传动机构一般应设置三个以上的所述行星齿轮3，但仅设置一个或两个所述行星齿轮3也可工作。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的结构：

所述一级传动机构包括相啮合的蜗杆9和蜗轮10，所述蜗杆9与所述电机1的电机轴共轴固定连接，所述蜗轮10和所述太阳轮7分别为一个双联齿轮的大齿轮和小齿轮。

以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述齿轮箱由齿轮箱体11和齿轮箱盖12组合而成，且它们优选采用螺钉进行连接；所述齿轮箱盖12安装有轴承13；

所述电机1位于所述齿轮箱的外部，所述一级传动机构和所述行星齿轮传动机构均设置在所述齿轮箱的内部，所述电机1的电机轴伸入所述齿轮箱的内部与所述蜗杆9共轴固定连接；

所述输出齿轮2、行星架5和中心轴8依次相连成一体，且所述输出齿轮2和中心轴8共轴；所述行星架5由连接所述输出齿轮2的转轴部5-1和连接所述中心轴8的平台部5-2构成，所述行星架5的转轴部5-1安装在所述轴承13中，使得所述输出齿轮2位于所述齿轮箱的外部；所述行星齿轮3通过所述行星轴4安装在行星架5的平台部5-2，所述内齿圈6与所述齿轮箱固定连接。

从而，能够使安装在齿轮箱内的一级传动机构和行星齿轮传动机构的结构更为紧凑，缩小它们所需的安装空间，以缩小齿轮箱体积的体积。

优选的：如图3所示，所述行星架5、内齿圈6和蜗轮10依次由上至下布置，且所述行星齿轮3的小齿轮3-1位于大齿轮3-2的下方，使得所述行星齿轮3的大齿轮3-2坐落在所述内齿圈6的顶面。

从而，能够利用金属制成的内齿圈6为行星齿轮3提供支撑，防止行星齿轮3对塑料制成的蜗轮10造成磨损，避免用蜗轮10为行星齿轮3提供支撑时，蜗轮10磨损导致行星齿轮3出现窜动，而令升降驱动器在工作过程中产生异音。

优选的：所述内齿圈6的周面设有多个卡块6-1，所述齿轮箱体11设有对应所述卡块6-1的卡槽11a，所述内齿圈6通过所述卡块6-1卡紧在所述卡槽11a中与所述齿轮箱体11固定连接，具有安装方便可靠的优点。就固定方式而言，所述内齿圈6也可以通过如胶水粘接、螺栓连接等其他方式与所述齿轮箱固定连接。

另外，如图5所示，也可以将所述行星架5、内齿圈6和蜗轮10依次由上至下布置，且所述行星齿轮3的小齿轮3-1位于大齿轮3-2的上方，使得所述行星齿轮3的大齿轮3-2坐落在所述蜗轮10的顶面。对于此种安装方式，则会存在上述蜗轮10磨损导致行星齿轮3出现窜动，而令升降驱动器在工作过程中产生异音的问题。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，包括电机(1)，以及安装在齿轮箱的一级传动机构、行星齿轮传动机构和输出齿轮(2)；所述行星齿轮传动机构包括至少一个行星齿轮(3)，所述行星齿轮(3)通过行星轴(4)安装在行星架(5)，所述行星齿轮(3)与内齿圈(6)内啮合并与太阳轮(7)外啮合，所述太阳轮(7)安装在中心轴(8)；所述电机(1)的动力通过所述一级传动机构传递给所述太阳轮(7)，再通过所述行星齿轮传动机构经由所述行星架(5)传递给所述输出齿轮(2)；

其特征在于：

所述行星齿轮(3)为双联齿轮，所述行星齿轮(3)的小齿轮(3-1)与所述内齿圈(6)内啮合，所述行星齿轮(3)的大齿轮(3-2)与所述太阳轮(7)外啮合。

2.根据权利要求1所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述行星齿轮(3)的大齿轮(3-2)的齿顶绕所述中心轴(8)旋转所能形成的直径最大的轨迹记为齿顶圆形轨迹(a)，该齿顶圆形轨迹(a)的直径小于所述内齿圈(6)的外圆(b)的直径，且所述齿顶圆形轨迹(a)的直径接近于所述外圆(b)的直径。

3.根据权利要求1所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述行星齿轮(3)的小齿轮(3-1)与大齿轮(3-2)之间无退刀槽，即所述行星齿轮(3)的小齿轮(3-1)与大齿轮(3-2)的其中一个端面共面，并且，所述内齿圈(6)的齿顶朝向所述行星齿轮(3)的大齿轮(3-2)的角部(6a)设有倒角。

4.根据权利要求1所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述行星齿轮传动机构设有三个所述行星齿轮(3)，该三个行星齿轮(3)环绕所述中心轴(8)均匀间隔分布。

5.根据权利要求1至4任意一项所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述一级传动机构包括相啮合的蜗杆(9)和蜗轮(10)，所述蜗杆(9)与所述电机(1)的电机轴共轴固定连接，所述蜗轮(10)和所述太阳轮(7)分别为一个双联齿轮的大齿轮和小齿轮。

6.根据权利要求5所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述齿轮箱由齿轮箱体(11)和齿轮箱盖(12)组合而成，所述齿轮箱盖(12)安装有轴承(13)；

所述电机(1)位于所述齿轮箱的外部，所述一级传动机构和所述行星齿轮传动机构均设置在所述齿轮箱的内部，所述电机(1)的电机轴伸入所述齿轮箱的内部与所述蜗杆(9)共轴固定连接；

所述输出齿轮(2)、行星架(5)和中心轴(8)依次相连成一体，且所述输出齿轮(2)和中心轴(8)共轴；所述行星架(5)由连接所述输出齿轮(2)的转轴部(5-1)和连接所述中心轴(8)的平台部(5-2)构成，所述行星架(5)的转轴部(5-1)安装在所述轴承(13)中，使得所述输出齿轮(2)位于所述齿轮箱的外部；所述行星齿轮(3)通过所述行星轴(4)安装在行星架(5)的平台部(5-2)，所述内齿圈(6)与所述齿轮箱固定连接。

7.根据权利要求6所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述行星架(5)、内齿圈(6)和蜗轮(10)依次由上至下布置，且所述行星齿轮(3)的小齿轮(3-1)位于大齿轮(3-2)的下方，使得所述行星齿轮(3)的大齿轮(3-2)坐落在所述内齿圈(6)的顶面。

8.根据权利要求6所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述内齿圈(6)的周面设有多个卡块(6-1)，所述齿轮箱体(11)设有对应所述卡块(6-1)的卡槽(11a)，所述内齿圈(6)通过所述卡块(6-1)卡紧在所述卡槽(11a)中与所述齿轮箱体(11)固定连接。

9.根据权利要求6所述基于双联行星齿轮系统的大扭矩升降驱动器，其特征在于：所述行星架(5)、内齿圈(6)和蜗轮(10)依次由上至下布置，且所述行星齿轮(3)的小齿轮(3-1)位于大齿轮(3-2)的上方，使得所述行星齿轮(3)的大齿轮(3-2)坐落在所述蜗轮(10)的顶面。

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