本發明涉及座椅調高系統技術領域，特別涉及一種基于3Z齒輪機構的座椅調高系統。

背景技術：

乘用車座椅所使用的高度調節裝置根據用戶配置需求的不同一般分為電動和手動兩種形式。目前市場上的電動座椅高度調節裝置主要采用馬達總成驅動齒板并帶動四連桿機構實現高度調節功能。目前市場上同類機構面臨著重量重，結構復雜，輸出扭矩有限，成本高等問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足而提供一種重量輕、結構簡單、輸出扭矩大、價格更低的基于3Z齒輪結構的座椅調高系統。

本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：

基于3Z齒輪機構的座椅調高系統，包括：

座椅，所述座椅包括靠背部分和座墊部分；和

滑軌，以及

將所述座椅的座墊部分支撐在所述滑軌上的前、后連桿，所述前、后連桿與所述座墊部分、滑軌構成四連桿機構，其特征在于：

還包括一驅動所述前連桿上下擺動的3Z齒輪機構，所述3Z齒輪機構包括：

升高電機；

第一端與所述升高電機動力聯接的驅動軸；

軸設在所述驅動軸上的第一齒盤和第二齒盤，所述第一齒盤和第二齒盤具有同軸的第一內齒圈和第二內齒圈，所述前連桿與所述第二齒盤連為一體，所述第一齒盤固定在所述座墊部分的側板上；所述第一內齒圈和第二內齒圈的齒數不相等；

配置在所述第一齒盤與第二齒盤之間的行星輪系，其中所述行星輪系中的太陽輪設在所述驅動軸上，所述行星輪系中的行星輪通過行星輪架聯接起來，所述太陽輪與所有的行星輪嚙合，所有的行星輪還與所述第一齒盤和第二齒盤中的第一內齒圈和第二內齒圈同時嚙合。

在本發明的一個優選實施例中，所述驅動軸與所述第二齒盤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＝第二內齒圈的齒數，Za＝太陽輪齒數 Ze＝第一內齒圈的齒數。

在本發明的一個優選實施例中，所述驅動軸與所述第二齒盤之間的傳動比i為25～40。

在本發明的一個優選實施例中，在所述第一齒盤上周向均布有若干個孔，若干個螺栓穿過這些孔通過螺母將所述第一齒盤固定在所述座墊部分的側板上。

在本發明的一個優選實施例中，在所述第一齒盤的中心開設有一軸承孔，所述軸承孔內嵌有一軸承，所述軸承外圈過盈配合在所述軸承孔內，所述軸承的內圈過盈配合在所述驅動軸的第一圓柱段上。

在本發明的一個優選實施例中，在所述第二齒盤的中心開設有一軸孔，所述軸孔內嵌有一軸套，所述軸套的外形具有一大一小圓柱段，軸套中設置有具有相互連通的錐孔和圓柱孔，在所述驅動軸的第二端上設置與所述錐孔配合的錐臺和所述錐臺緊鄰的第二圓柱段；所述軸套內的圓柱孔與所述驅動軸的第二圓柱段滾動配合，所述錐臺與所述軸套內的錐孔滾動配合，所述軸套外形上的大圓柱段的內端面與所述第二齒盤的外端面接觸；在所述驅動軸的中間位置設置有一卡簧，所述卡簧與所述第一齒盤的外端面接觸，所述卡簧與所述軸套外形上的大圓柱段配合將所述第一齒盤、第二齒盤以及行星輪系組裝起來。

為了限制座墊部分的抬升高度，在所述第一齒盤的外圓周上設置有一徑向向外突出的限位塊，在所述第二齒盤對應于所述限位塊的位置設置有扇形限位槽，在所述第一齒盤與第二齒盤組裝在一起后，所述限位塊落入所述扇形限位槽內，扇形限位槽的圓心角決定所述坐墊部分的抬升距離。

在本發明的一個優選實施例中，在所述第二齒盤與所述太陽輪之間設置有一蝶形彈簧，所述蝶形彈簧套在所述驅動軸上。

在本發明的一個優選實施例中，所述第一齒盤的外周緣與第二齒盤的外周緣之間通過一抱箍箍在一起，使第一齒盤與第二齒盤之間很好的結合。

由于采用了如上的技術方案，本發明基于3Z齒輪機構的座椅調高系統與現有座椅調高系統相比，本發明采用3Z齒輪結構直接驅動座椅連桿機構，結構更加緊湊，重量輕、體積小。

附圖說明

圖1為本發明3Z齒輪機構的爆炸示意圖。

圖2為本發明3Z齒輪機構的裝配示意圖。

圖3為本發明3Z齒輪機構中的驅動軸結構示意圖。

圖4為本發明3Z齒輪機構中的第一齒盤的結構示意圖。

圖5為本發明3Z齒輪機構中的太陽輪的結構示意圖。

圖6為本發明3Z齒輪機構中的行星輪的結構示意圖。

圖7為本發明3Z齒輪機構中的行星輪架的結構示意圖。

圖8為本發明3Z齒輪機構中的第二齒盤的結構示意圖。

圖9為本發明升高電機的安裝示意圖。

圖10為本發明3Z齒輪機構從一個方向看的安裝示意圖。

圖11為本發明3Z齒輪機構從另一個方向看的安裝示意圖。

圖12為本發明基于3Z齒輪機構的座椅調高系統處于設計位置的狀態示意圖。

圖13為本發明3Z齒輪機構處于設計位置的狀態示意圖。

圖13a為圖13帶抱箍的示意圖。

圖14為本發明基于3Z齒輪機構的座椅調高系統處于最低位置的狀態示意圖。

圖15為本發明3Z齒輪機構處于最低位置的狀態示意圖。

圖16為本發明基于3Z齒輪機構的座椅調高系統處于最高位置的狀態示意圖。

圖17為本發明3Z齒輪機構處于最高位置的狀態示意圖。

圖18為安裝有本發明基于3Z齒輪機構的座椅調高系統的座椅簡圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式來進一步描述本發明。

參見圖1至圖8，圖中所示的3Z齒輪機構包括升高電機100(結合參見圖9)、驅動軸200、齒盤300、400、行星輪系、碟簧500、軸承600、軸套700、三顆螺栓800、抱箍820，整個行星輪系包括太陽輪510、三個行星輪520和一個行星輪架530。

特別參見圖3，驅動軸200包括由一端向另一端設置的花鍵段210、圓柱段220、230、花鍵段240、圓柱段250和錐臺段260。在圓柱段230靠近圓柱段220的這一端設置有卡簧270。

齒盤300上設置有一內齒圈310、軸承孔320和三個孔330，軸承孔320位于整個齒盤300的中心，三個孔330位于軸承孔320外圍同一圓周上。在在齒盤300的外圓周上設置有一徑向向外突出的限位塊340。

齒盤400上設置有一內齒圈410、軸孔420、扇形限位槽430以及一連桿臂440，軸孔420位于齒盤400的中心，扇形限位槽430以齒盤400的中心為圓心分布。連桿臂440為現有座椅抬高系統的一根前連桿。

行星輪系中的太陽輪510中心開設有一花鍵孔511，三個行星輪520的一側端面中心設置有行星輪軸521。

行星輪架530為一圓環式機構，在圓環上均布有三個軸孔531。

軸套700的外形具有一大一小圓柱段710、720，軸套700中設置有具有相互連通的錐孔730和圓柱孔740。

本發明的基于3Z齒輪機構的座椅調高系統裝配前，先將驅動軸200、齒盤300、400、行星輪系、碟簧500、軸承600、軸套700、三顆螺栓800組裝在一起，具體裝配過程如下：

首先將碟簧500放入到齒盤400內側的碟簧槽460內，同時將行星輪架530放置到齒盤400內側的行星輪架安置槽470內；

接著三個行星輪520放入到齒盤400的內側，并使三個行星輪520上的行星輪軸521分別嵌入到行星輪架530的三個軸孔531中，還使三個行星輪520與齒盤400上的內齒圈410嚙合；同時將軸套700外形的小圓柱段720嵌入到齒盤400中心的軸孔420中并使軸套700外形上的大圓柱段710的內端面711與齒盤400的外端面401接觸；

再接著將太陽輪510放入到三個行星輪520之間同時與三個行星輪520嚙合以及與蝶簧500接觸。

再接著將驅動軸200帶花鍵段210的一端由齒盤400的外側依次穿過軸套700的錐孔730、圓柱孔740、蝶簧500、太陽輪510中心的花鍵孔511；驅動軸200插到位后，軸套700內的圓柱孔740與驅動軸200的圓柱段230滾動配合，錐臺260的錐面與軸套700內的錐孔730滾動配合，驅動軸200上的花鍵段240與太陽輪510的花鍵孔511相互嚙合。

再接著將三顆螺栓800從齒盤300的內側穿過齒盤300上的三個孔330，同時將軸承600壓入到齒盤300中心的軸承孔320中，接著將齒盤300反過來由驅動軸200帶花鍵段210的一端套在驅動軸200上，最后將軸承600的內端壓在驅動軸200上的圓柱段230上即可，此時齒盤300外圓周上的限位塊340會落入到齒盤400上的扇形限位槽430中。

最后將卡簧270卡在驅動軸200的圓柱段230靠近圓柱段240的這一端上并使卡簧270與齒盤300的外端面接觸，卡簧270與軸套700外形上的大圓柱段710配合將齒盤300、400第以及行星輪系組裝起來。再采用抱箍820將齒盤300外周緣與齒盤400的外周緣箍在一起，使齒盤300、400結合，不分離。

基于3Z齒輪機構的座椅調高系統裝配過程如下：

參見圖10和圖11，將三顆螺栓800穿過座墊部分910的側板911上的三個孔，然后將三個螺母810分別旋在三顆螺栓800上并擰緊即可將3Z齒輪機構安裝在側板911上并使齒盤300與側板911固定連接。

參見圖9，將升高電機100以及減速機構安裝在側板911上，并將減速機構的輸出與驅動軸200上的花鍵段210建立動力聯接。

驅動軸200與齒盤400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＝內齒圈410的齒數，Za＝太陽輪510齒數 Ze＝內齒圈310的齒數。內齒圈410的齒數與內齒圈310的齒數不相同，差一個齒。由于齒盤300是固定在側板911上，因此齒盤400相對齒盤300能夠轉動。驅動軸200與齒盤400之間的傳動比i為25～40。

本發明的基于3Z齒輪機構的座椅調高系統用于座椅900中，參見圖18，該座椅900包括靠背部分920和座墊部分910以及滑軌930，座墊部分910通過一對前連桿940和一對后連桿950支撐在滑軌930上，前、后連桿940、950與座墊部分910、滑軌930構成四連桿機構。本發明的基于3Z齒輪機構的座椅調高系統中的3Z齒輪機構替換其中一根前連桿940，3Z齒輪機構中齒盤400中的連桿臂440的下端與滑軌930的前端鉸接，連桿臂440的作用與前連桿940的作用一樣。

本發明的工作原理如下：

參見圖12和圖13、圖13a，當座墊部分910處于設計位置時，齒盤300外圓周上的限位塊340處于齒盤400上的扇形限位槽430中的中間位置。

參見圖14和圖15，當座墊部分910要降低時，升高電機100通過減速機構帶動驅動軸200轉動，驅動軸200帶動太陽輪510轉動，太陽輪510通過三個行星輪520驅動齒盤400相對齒盤300轉動，使得齒盤400上的連接臂440相對其與滑軌930的鉸接點向下擺動，整個座墊部分910將降低，當降低至最低位置時，齒盤300外圓周上的限位塊340處于齒盤400上的扇形限位槽430一側阻擋位置，此時齒盤400不再轉動。

參見圖16和圖17，當座墊部分910要降升高時，升高電機100通過減速機構帶動驅動軸200轉動，驅動軸200帶動太陽輪510轉動，太陽輪510通過三個行星輪520驅動齒盤400相對齒盤300轉動，使得齒盤400上的連接臂440相對其與滑軌930的鉸接點向上擺動，整個座墊部分910將升高，當升高至最高位置時，齒盤300外圓周上的限位塊340處于齒盤400上的扇形限位槽430另一側阻擋位置，此時齒盤400不再轉動。