本實用新型涉及手動座椅調(diào)高裝置技術(shù)領域,特別涉及一種基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置。
背景技術(shù):
乘用車座椅所使用的高度調(diào)節(jié)裝置根據(jù)用戶配置需求的不同一般分為電動和手動兩種形式。目前市場上的手動座椅高度調(diào)節(jié)裝置主要采用手動調(diào)高器總成驅(qū)動齒板并帶動四連桿機構(gòu)實現(xiàn)高度調(diào)節(jié)功能。同類機構(gòu)面臨著重量重,結(jié)構(gòu)復雜,安裝不便,通用互換性差等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有手動座椅高度調(diào)節(jié)裝置所存在的上述諸多問題而提供一種零件數(shù)量少,結(jié)構(gòu)簡單,采用直齒輪傳動的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置。
本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下方案來實現(xiàn):
一種基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置,包括驅(qū)動座椅升高和降低的3Z齒輪機構(gòu)和驅(qū)動所述3Z齒輪機構(gòu)運動的手動座椅調(diào)高機構(gòu),所述手動座椅調(diào)高機構(gòu)包括:
一驅(qū)動手柄;
一罩殼,所述罩殼內(nèi)具有相互連通的驅(qū)動齒輪容納腔和從動齒輪容納腔,在所述驅(qū)動齒輪容納腔腔底的中心設置有第一通孔,在所述從動齒輪容納腔腔底中心設置有第二通孔;
一驅(qū)動手柄回位扭簧,所述驅(qū)動手柄回位扭簧一端作用在所述罩殼上,另一端作用在所述驅(qū)動手柄上;
一安裝在所述第一通孔中的手動驅(qū)動軸,所述手動驅(qū)動軸的第一端露出所述罩殼相鄰所述驅(qū)動手柄的那一面并與所述驅(qū)動手柄花鍵連接,所述手動驅(qū)動軸的第二端位于所述驅(qū)動齒輪容納腔內(nèi);
一安放在所述罩殼的驅(qū)動齒輪容納腔內(nèi)的驅(qū)動齒輪,所述驅(qū)動齒輪相鄰所述罩殼的那一面上設置有一驅(qū)動內(nèi)腔,所述手動驅(qū)動軸的第二端伸入所述驅(qū)動內(nèi)腔中;
周向均布在所述驅(qū)動內(nèi)腔中的多組彈性驅(qū)動組件,多組彈性驅(qū)動組件同時周向均布在所述手動驅(qū)動軸第二端的外圍,相鄰兩組彈性驅(qū)動組件通過設置在所述罩殼的驅(qū)動齒輪容納腔腔底上的分隔柱分隔,若干分隔柱周向均布在所述驅(qū)動齒輪容納腔腔底上;每組彈性驅(qū)動組件的內(nèi)周面與所述手動驅(qū)動軸第二端的外周面摩擦接觸,每組彈性驅(qū)動組件的外周面與所述驅(qū)動內(nèi)腔的腔周面摩擦接觸,所述手動驅(qū)動軸通過多組彈性驅(qū)動組件驅(qū)動所述驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動;
一安放在所述罩殼的從動齒輪內(nèi)腔內(nèi)的從動齒輪,所述從動齒輪同軸設置有外齒輪和內(nèi)花鍵孔,所述從動齒輪的外齒輪與所述驅(qū)動齒輪相嚙合,所述從動齒輪的內(nèi)花鍵孔與所述第二通孔同軸;
一蓋板,所述蓋板蓋在所述罩殼的驅(qū)動齒輪容納腔和從動齒輪容納腔上,將所述的驅(qū)動齒輪容納腔和從動齒輪容納腔密封;
所述3Z齒輪機構(gòu)中的驅(qū)動軸的一端穿過所述從動齒輪的內(nèi)花鍵孔,所述從動齒輪驅(qū)動所述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動。
在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,所述驅(qū)動軸的第二端為凸輪軸。
在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,每組彈性驅(qū)動組件包括一弧形橡膠彈簧和位于所述弧形橡膠彈簧兩端的滾子。
由于采用了如上的技術(shù)方案,本實用新型的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置具有零件數(shù)量少,結(jié)構(gòu)簡單、強度高、采用直齒輪傳動作為增速級等優(yōu)點。大大增強安全性。
附圖說明
圖1為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)的爆炸示意圖。
圖2為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)的裝配示意圖。
圖3為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的第一齒盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的太陽輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的行星輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的行星輪架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)中的第二齒盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)從一個角度看的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)從另一個角度看的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)的分解示意圖。
圖12為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中驅(qū)動齒輪與從動齒輪嚙合狀態(tài)示意圖。
圖13為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)的剖視圖。
圖14為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的手動驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的驅(qū)動齒輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的從動齒輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的弧形橡膠彈簧結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的滾子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的手動座椅調(diào)高機構(gòu)中的罩殼結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置安裝在座椅上的示意圖。
圖21為圖20的I處放大示意圖。
圖22為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)從一個方向看的安裝示意圖。
圖23為圖22的I處放大示意圖。
圖24為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置處于設計位置的狀態(tài)示意圖。
圖25為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)處于設計位置的狀態(tài)示意圖。
圖26為圖25帶抱箍的示意圖。
圖27為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置處于最低位置的狀態(tài)示意圖。
圖28為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)處于最低位置的狀態(tài)示意圖。
圖29為本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置處于最高位置的狀態(tài)示意圖。
圖30為本實用新型3Z齒輪機構(gòu)處于最高位置的狀態(tài)示意圖。
圖31為安裝有本實用新型基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置的座椅簡圖。
具體實施方式
本實用新型公開的一種基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置,包括驅(qū)動座椅升高和降低的3Z齒輪機構(gòu)100和驅(qū)動3Z齒輪機構(gòu)100運動的手動座椅調(diào)高機構(gòu)200。
參見圖1至圖8,圖中所示的3Z齒輪機構(gòu)100包括驅(qū)動軸110、齒盤120、130、行星輪系、碟簧140、軸承150、軸套160、三顆螺栓170、抱箍180,整個行星輪系包括太陽輪191、三個行星輪192和一個行星輪架193。
特別參見圖3,驅(qū)動軸110包括由一端向另一端設置的花鍵段111、圓柱段112、113、花鍵段114、圓柱段115和錐臺段116。在圓柱段113靠近圓柱段112的這一端設置有卡簧117。
齒盤120上設置有一內(nèi)齒圈121、軸承孔122和三個孔123,軸承孔122位于整個齒盤120的中心,三個孔123位于軸承孔122外圍同一圓周上。在齒盤120的外圓周上設置有一徑向向外突出的限位塊124。
齒盤130上設置有一內(nèi)齒圈131、軸孔132、扇形限位槽133以及一連桿臂134,軸孔132位于齒盤130的中心,扇形限位槽133以齒盤130的中心為圓心分布。連桿臂134為現(xiàn)有座椅抬高系統(tǒng)的一根前連桿。
行星輪系中的太陽輪191中心開設有一花鍵孔191a,三個行星輪192的一側(cè)端面中心設置有行星輪軸192a。
行星輪架193為一圓環(huán)式機構(gòu),在圓環(huán)上均布有三個軸孔193a。
軸套160的外形具有一大一小圓柱段161、162,軸套160中設置有具有相互連通的錐孔163和圓柱孔164。
本實用新型的3Z齒輪機構(gòu)100的裝配過程如下:
先將驅(qū)動軸110、齒盤120、130、行星輪系、碟簧140、軸承150、軸套160、三顆螺栓170組裝在一起,具體裝配過程如下:
首先將碟簧140放入到齒盤130內(nèi)側(cè)的碟簧槽136內(nèi),同時將行星輪架193放置到齒盤130內(nèi)側(cè)的行星輪架安置槽137內(nèi);
接著三個行星輪192放入到齒盤130的內(nèi)側(cè),并使三個行星輪192上的行星輪軸192a分別嵌入到行星輪架193的三個軸孔193a中,還使三個行星輪193與齒盤130上的內(nèi)齒圈131嚙合;同時將軸套160外形的小圓柱段162嵌入到齒盤130中心的軸孔132中并使軸套160外形上的大圓柱段161的內(nèi)端面161a與齒盤130的外端面130a接觸;
再接著將太陽輪191放入到三個行星輪192之間同時與三個行星輪192嚙合以及與蝶簧140接觸。
再接著將驅(qū)動軸110帶花鍵段111的一端由齒盤130的外側(cè)依次穿過軸套160的錐孔163、圓柱孔164、蝶簧140、太陽輪191中心的花鍵孔191a;驅(qū)動軸110插到位后,軸套160內(nèi)的圓柱孔164與驅(qū)動軸110的圓柱段113滾動配合,錐臺116的錐面與軸套160內(nèi)的錐孔163滾動配合,驅(qū)動軸110上的花鍵段114與太陽輪191的花鍵孔191a相互嚙合。
再接著將三顆螺栓170從齒盤120的內(nèi)側(cè)穿過齒盤120上的三個孔123,同時將軸承150壓入到齒盤120中心的軸承孔122中,接著將齒盤120反過來由驅(qū)動軸110帶花鍵段111的一端套在驅(qū)動軸110上,最后將軸承150的內(nèi)端壓在驅(qū)動軸110上的圓柱段113上即可,此時齒盤120外圓周上的限位塊124會落入到齒盤130上的扇形限位槽133中。
最后將卡簧117卡在驅(qū)動軸110的圓柱段113靠近圓柱段114的這一端上并使卡簧117與齒盤120的外端面接觸,卡簧117與軸套160外形上的大圓柱段161配合將齒盤120、130以及行星輪系組裝起來。再采用抱箍180將齒盤120外周緣與齒盤130的外周緣箍在一起,使齒盤120、130結(jié)合,不分離。
參見圖9至圖19,圖中給出的手動座椅調(diào)高機構(gòu)200,包括驅(qū)動手柄210、塑料罩殼220、驅(qū)動手柄回位扭簧230、手動驅(qū)動軸240、驅(qū)動齒輪250、從動齒輪260、三組彈性驅(qū)動組件270以及蓋板280。
塑料罩殼220內(nèi)具有相互連通的驅(qū)動齒輪容納腔221和從動齒輪容納腔222,在驅(qū)動齒輪容納腔221腔底的中心設置有第一通孔221a,在從動齒輪容納腔222腔底中心設置有第二通孔222a;另外在塑料罩殼220的驅(qū)動齒輪容納腔221腔底上均布有三個分隔柱221b,三個分隔柱221b同時均布在第一通孔221a的外圍。在塑料罩殼220的外圍設置有兩個螺栓孔223。在塑料罩殼220的殼面224上設置有三個限位槽224a。
驅(qū)動手柄210上設置有中心花鍵孔211和三個限位勾212。
手動驅(qū)動軸240的第一端設置有一花鍵軸241,第二端設置有一凸輪軸242,在凸輪軸242的端面上設置有一中心軸243。在花鍵軸241與凸輪軸242之間設置有一定位轉(zhuǎn)軸244。
每組彈性驅(qū)動組件270包括一弧形橡膠彈簧271和位于弧形橡膠彈簧271兩端的滾子272。
驅(qū)動齒輪250相鄰塑料罩殼220的那一面上設置有一驅(qū)動內(nèi)腔251,在驅(qū)動內(nèi)腔251的中心設置有一中心孔252。
從動齒輪260同軸設置有外齒輪261和內(nèi)花鍵孔262。
蓋板280上設置有一供3Z齒輪機構(gòu)中的驅(qū)動軸110插入的通孔281、一個中心孔282和兩個螺栓孔283。
手動座椅調(diào)高機構(gòu)200的裝配過程如下:
首先將手動驅(qū)動軸240的第一端穿過塑料罩殼220的第一通孔221a并使手動驅(qū)動軸240第一端的花鍵軸241露出塑料罩殼220的殼面224,同時手動驅(qū)動軸240上的定位轉(zhuǎn)軸244與第一通孔221a轉(zhuǎn)動配合。
接著將三組彈性驅(qū)動組件270均布地放置在塑料罩殼220的驅(qū)動齒輪容納腔221中并圍繞手動驅(qū)動軸240第二端凸輪軸242的外圍,同時相鄰兩組彈性驅(qū)動組件270中的滾子272通過分隔柱221b隔開。
再將驅(qū)動齒輪250和從動齒輪260分別安放在塑料罩殼220的的驅(qū)動齒輪容納腔221和從動齒輪容納腔222中,并使驅(qū)動齒輪250的驅(qū)動內(nèi)腔251扣在三組彈性驅(qū)動組件270上,同時使驅(qū)動齒輪250的中心孔252套在手動驅(qū)動軸240的中心軸243上,此時手動驅(qū)動軸240的第二端位于驅(qū)動齒輪250的驅(qū)動內(nèi)腔251內(nèi),每組彈性驅(qū)動組件270的內(nèi)周面與手動驅(qū)動軸240第二端的凸輪軸242外周面摩擦接觸,每組彈性驅(qū)動組件270的外周面與驅(qū)動齒輪250的驅(qū)動內(nèi)腔251的腔周面摩擦接觸,這樣手動驅(qū)動軸240通過多組彈性驅(qū)動組件270驅(qū)動驅(qū)動齒輪250轉(zhuǎn)動;驅(qū)動齒輪250通過嚙合帶動從動齒輪260轉(zhuǎn)動。從動齒輪260中的內(nèi)花鍵孔262與從動齒輪容納腔222腔底中心的第二通孔222a同軸。
接著,將蓋板280蓋在塑料罩殼220的驅(qū)動齒輪容納腔221和從動齒輪容納腔222上,然后將兩顆螺栓(圖中未示出)穿過蓋板280上的兩個螺栓孔283和塑料罩殼220上的兩個螺栓孔223,用螺母固定即可將驅(qū)動齒輪250和從動齒輪260密封在驅(qū)動齒輪容納腔221、從動齒輪容納腔222內(nèi)。蓋板280上的通孔281與從動齒輪260中的內(nèi)花鍵孔262、從動齒輪容納腔222腔底中心的第二通孔222a同軸。中心螺釘孔282與驅(qū)動齒輪250的中心孔252同軸。
最后,將驅(qū)動手柄回位扭簧230安放在塑料罩殼220的殼面224上,同時將驅(qū)動手柄210上的花鍵孔211套在手動驅(qū)動軸240第一端的花鍵軸241上并用卡簧固定,驅(qū)動手柄回位扭簧230一端作用在塑料罩殼220上,另一端作用在驅(qū)動手柄210上;驅(qū)動手柄210安裝時,將其上的三個限位勾212卡入到塑料罩殼220的殼面224上的三個限位槽224a中即可。
本實用新型的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置裝配過程如下:
參見圖20至圖23,將3Z齒輪機構(gòu)100中的三顆螺栓170穿過座墊部分300的側(cè)板310上的三個孔,然后將三個螺母分別旋在三顆螺栓170上并擰緊即可將3Z齒輪機構(gòu)100安裝在側(cè)板310上并使齒盤121與側(cè)板310固定連接。
手動座椅調(diào)高機構(gòu)200安裝在座墊部分300的側(cè)板310上的方式是:將兩顆螺栓(圖中未示出)穿過蓋板280上的兩個螺栓孔283、塑料罩殼220上的兩個螺栓孔223和座墊部分300的側(cè)板310上的兩個孔后用螺母固定即可。
本實用新型的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置裝配到座墊部分300的側(cè)板310上后,3Z齒輪機構(gòu)100的驅(qū)動軸110中的花鍵段111穿過蓋板280上的通孔281、從動齒輪260中的內(nèi)花鍵孔262、從動齒輪容納腔222腔底中心的第二通孔222a,使3Z齒輪機構(gòu)100的驅(qū)動軸110中的花鍵段111與從動齒輪260中的內(nèi)花鍵孔262鍵連接,這樣從動齒輪260轉(zhuǎn)動,就可以帶動3Z齒輪機構(gòu)100的驅(qū)動軸110轉(zhuǎn)動。
3Z齒輪機構(gòu)100中的驅(qū)動軸110與齒盤130之間的傳動比由以下公式(1)表述:
i=(1+Zb/Za)/(1-Zb/Ze)(1)
公式(1)中:Zb=內(nèi)齒圈131的齒數(shù),Za=太陽輪191齒數(shù),Ze=內(nèi)齒圈121的齒數(shù)。內(nèi)齒圈131的齒數(shù)與內(nèi)齒圈121的齒數(shù)不相同,差一個齒。由于齒盤120是固定在側(cè)板310上,因此齒盤130相對齒盤120能夠轉(zhuǎn)動。
驅(qū)動軸110與齒盤130之間的傳動比i為25~40。
本實用新型的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置用于座椅中,參見圖31,該座椅包括靠背部分400和座墊部分300以及滑軌500,座墊部分300通過一對前連桿600和一對后連桿700支撐在滑軌500上,前、后連桿600、700與座墊部分300、滑軌500構(gòu)成四連桿機構(gòu)。本實用新型的基于3Z齒輪機構(gòu)的手動座椅調(diào)高裝置中的3Z齒輪機構(gòu)100替換其中一根前連桿600,3Z齒輪機構(gòu)100中齒盤130中的連桿臂134的下端與滑軌500的前端鉸接,連桿臂134的作用與前連桿600的作用一樣。
本實用新型的工作原理如下:
參見圖24至圖26,當座墊部分300處于設計位置時,齒盤120外圓周上的限位塊124處于齒盤130上的扇形限位槽133中的中間位置。
參見圖27和圖28、圖12至圖13以及圖21、圖22,當座墊部分300要降低時,下壓驅(qū)動手柄210,驅(qū)動手柄210帶動手動驅(qū)動軸240正方向旋轉(zhuǎn),手動驅(qū)動軸240第二端的凸輪軸242通過三組彈性驅(qū)動組件270帶動驅(qū)動齒輪250轉(zhuǎn)動,同時驅(qū)動手柄回位扭簧230發(fā)生扭轉(zhuǎn)蓄能。驅(qū)動齒輪250的轉(zhuǎn)動通過嚙合帶動從動齒輪260轉(zhuǎn)動,從動齒輪260驅(qū)動3Z齒輪機構(gòu)100中的驅(qū)動軸110轉(zhuǎn)。
驅(qū)動手柄210的增速由以下公式(2)表述:
i=Zb′/Za′ (2)
Zb′=驅(qū)動齒輪250齒數(shù),Za′=從動齒輪260齒數(shù)。
轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸110帶動太陽輪191轉(zhuǎn)動,太陽輪191通過三個行星輪192驅(qū)動齒盤130相對齒盤120轉(zhuǎn)動,使得齒盤130上的連接臂134相對其與滑軌500的鉸接點向下擺動,整個座墊部分300將降低,當降低至最低位置時,齒盤120外圓周上的限位塊124處于齒盤130上的扇形限位槽133一側(cè)阻擋位置,此時齒盤130不再轉(zhuǎn)動。
松開驅(qū)動手柄210,驅(qū)動手柄回位扭簧230使驅(qū)動手柄210復位,同時通過驅(qū)動手柄210使手動驅(qū)動軸240復位,三組彈性驅(qū)動組件270內(nèi)、外周面不再與手動驅(qū)動軸240第二端的凸輪軸242外周面和驅(qū)動齒輪250的驅(qū)動內(nèi)腔251的腔周面摩擦接觸。
參見圖29和圖30、圖12至圖13以及圖21、圖22,當座墊部分300要抬高時,抬起驅(qū)動手柄210,驅(qū)動手柄210帶動手動驅(qū)動軸240反方向旋轉(zhuǎn),手動驅(qū)動軸240第二端的凸輪軸242通過三組彈性驅(qū)動組件270帶動驅(qū)動齒輪250轉(zhuǎn)動,同時驅(qū)動手柄回位扭簧230發(fā)生扭轉(zhuǎn)蓄能。驅(qū)動齒輪250的轉(zhuǎn)動通過嚙合帶動從動齒輪260轉(zhuǎn)動,從動齒輪260驅(qū)動3Z齒輪機構(gòu)100中的驅(qū)動軸110轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸110帶動太陽輪191轉(zhuǎn)動,太陽輪191通過三個行星輪192驅(qū)動齒盤130相對齒盤120轉(zhuǎn)動,使得齒盤130上的連接臂134相對其與滑軌500的鉸接點向上擺動,整個座墊部分300將升高,當升高至最稿位置時,齒盤120外圓周上的限位塊124處于齒盤130上的扇形限位槽133另一側(cè)阻擋位置,此時齒盤130不再轉(zhuǎn)動。
松開驅(qū)動手柄210,驅(qū)動手柄回位扭簧230使驅(qū)動手柄210復位,同時通過驅(qū)動手柄210使手動驅(qū)動軸240復位,三組彈性驅(qū)動組件270內(nèi)、外周面不再與手動驅(qū)動軸240第二端的凸輪軸242外周面和驅(qū)動齒輪250的驅(qū)動內(nèi)腔251的腔周面摩擦接觸。