一种可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统

1.本发明涉及汽车座椅旋转技术领域，具体涉及一种可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统。


背景技术：

2.汽车座椅是汽车的重要组成部分，也是驾驶员和乘客与汽车相连的媒介，座椅功能的多样性和舒适性对乘客和驾驶员来说都非常重要。同时，随着自动驾驶技术的发展，驾驶员逐渐被解放，汽车正逐渐从人类的出行工具变成智能移动出行空间，人们在汽车内的乘坐姿态将更加丰富，对座椅的需求也将更加灵活。其中，座椅的可旋转功能可以改变乘员之间的相对位置，让乘客之间的交流变得更加简单，实现各乘客之间的面对面交流。
3.如今旋转座椅操作方式单一，实现旋转的方式要么是手动操作，需要俯身操作，这样会造成操作不便并且操作过程复杂、繁琐，效率低下；要么是通过单一电机操作旋转，降低了座椅的可操作性，这样操作起来不够灵活，局限性较大。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种根据乘客不同需求，可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统，具体为一种可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统。
5.本发明提供了一种可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统，该系统包括：座椅、座椅滑轨、下盘、驱动总成、齿轮总成、旋转轴、调高总成以及上盘；
6.下盘上设置有一圆柱凹槽，下盘设置于座椅滑轨上；
7.驱动总成布置于下盘上，用于驱动齿轮总成旋转；
8.齿轮总成的输入端与驱动总成一端啮合；齿轮总成的输出端与旋转轴底部啮合；齿轮总成用于带动旋转轴旋转；
9.旋转轴底端与圆柱凹槽连接；旋转轴顶端与上盘连接；旋转轴用于带动上盘旋转；
10.调高总成布置于下盘上，且调高总成一端与齿轮总成的输出端相抵，调高总成用于升降齿轮总成的输出端；实现所述齿轮总成与所述旋转轴的离合；
11.座椅安装于上盘上。
12.优选的，驱动总成包括驱动电机、驱动蜗杆、驱动电机底座以及蜗杆前端；驱动电机设置于下盘上，驱动蜗杆安装于驱动电机的输出轴上；驱动蜗杆与齿轮总成的输入端啮合；驱动电机底座固定于下盘上，驱动电机底座顶端用于安装驱动电机；蜗杆前端安装于驱动蜗杆远离驱动电机一端，蜗杆前端用于限位驱动蜗杆；
13.驱动总成通过驱动蜗杆带动齿轮总成旋转。
14.优选的，齿轮总成包括行星架、太阳轮、行星齿轮以及齿圈；行星架包括行星连接杆和主体圆筒；行星架与圆柱凹槽套接；太阳轮安装于行星架上，且太阳轮与旋转轴底部啮合；行星齿轮通过行星连接杆与行星架连接，行星齿轮与太阳轮啮合；齿圈的内部与行星齿
轮啮合，齿圈的外部与驱动蜗杆啮合；
15.主体圆筒底部与圆柱凹槽套接，主体圆筒上设置有太阳轮；行星连接杆包括多根，每根行星连接杆一端均与主体圆筒顶端连接，另一端底面均连接有行星连接轴，行星连接轴底端设置有圆环；行星齿轮套接于行星连接轴上，圆环用于限位行星齿轮；行星齿轮包括多个，每个行星齿轮均与太阳轮、齿圈的内部啮合。
16.优选的，齿圈包括内部直齿和外部涡轮；内部直齿与多个行星齿轮啮合；外部涡轮与驱动蜗杆啮合。
17.优选的，旋转轴底端通过旋转铰链与圆柱凹槽连接，且旋转轴底部设置有花键；太阳轮内部设置有键槽；花键与键槽啮合，用于实现太阳轮与旋转轴之间的键连接；键槽包括多个，花键对应包括多个；旋转铰链顶端与旋转轴连接，底端与圆柱凹槽卡接。
18.优选的，调高总成包括调高电机、调高齿轮、调高齿条、调高滑道、调高电机底座、驱动齿轮、传动齿条组件、传动齿轮以及传动轴组件；调高电机设置于下盘上，调高电机用于驱动调高齿轮，调高齿轮用于传动调高齿条，调高齿条设置于调高滑道内，且调高齿条顶端与太阳轮相抵；调高滑道设置于下盘上；调高总成通过调高齿条调整太阳轮的高度；
19.调高电机底座固定于所述下盘上，调高电机底座顶端用于安装调高电机；驱动齿轮安装于调高电机的输出轴上；传动齿条组件包括传动齿条，传动齿条啮合驱动齿轮以及传动齿轮，驱动齿轮通过传动齿条带动传动齿轮，传动齿条组件固定于下盘上；传动轴组件一端与传动齿轮连接，另一端与调高齿轮连接，传动轴组件用于同轴连接传动齿轮以及调高齿轮。
20.优选的，调高滑道上设置有第二齿条挡板，第二齿条挡板对称布置；调高齿条布置于两第二齿条挡板之间；对称布置的第二齿条挡板用于限位调高齿条。
21.优选的，传动齿条组件还包括齿条底座，齿条底座包括多个；每个齿条底座顶面均设置有第一齿条挡板，第一齿条挡板对称布置；传动齿条布置于两第一齿条挡板之间；对称布置的第一齿条挡板用于限位传动齿条。
22.优选的，传动轴组件包括传动轴底座和传动轴；传动轴底座固定于所述下盘上，传动轴安装于传动轴底座上，传动轴一端与传动齿轮连接，另一端与调高齿轮连接。
23.优选的，还包括辅助组件，辅助组件包括弹簧垫片、辅助弹簧以及弹簧挡片；弹簧垫片套接于旋转轴底部，且固定于太阳轮的顶面，弹簧垫片用于减少辅助弹簧与太阳轮之间的磨损；辅助弹簧套接于旋转轴上，且一端与弹簧垫片固定，另一端与弹簧挡片固定；弹簧挡片固定于旋转轴顶端，上盘底面开设有一连接凹槽，弹簧挡片以及旋转轴顶部均放置于连接凹槽内，弹簧挡片用于限位辅助弹簧以及减少辅助弹簧与上盘之间的磨损；
24.辅助组件用于辅助调高总成恢复太阳轮与旋转轴底部啮合。
25.本发明技术方案，具有如下优点：
26.1.旋转轴通过上盘与座椅连接，并且通过驱动蜗杆带动太阳轮旋转，进而带动旋转轴旋转，可以实现座椅的自动旋转。
27.2.调高总成通过调高齿条将太阳轮抬高，脱离与旋转轴之间的连接，使得旋转轴的旋转不受太阳轮约束，进而可以实现座椅的手动旋转。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施中座椅系统的主体结构示意图；
30.图2为本发明实施中下盘的结构示意图；
31.图3为本发明实施中齿轮总成、驱动总成以及调高总成在下盘上的布置示意图；
32.图4为本发明实施中驱动总成的结构示意图；
33.图5为本发明实施中齿轮总成的结构示意图；
34.图6为本发明实施中旋转轴的结构示意图；
35.图7为本发明实施中调高总成的结构示意图；
36.图8为本发明实施中行星连接轴的结构示意图；
37.图9为本发明实施中齿条底座的结构示意图；
38.图10为本发明实施中调高滑道的结构示意图；
39.图11为本发明实施中弹簧垫片的结构示意图；
40.图12为本发明实施中辅助弹簧的结构示意图；
41.图13为本发明实施中弹簧挡片的结构示意图；
42.图14为本发明实施中上盘的结构示意图；
43.图15为本发明实施中旋转铰链的结构示意图。
44.附图标记说明：
45.1-座椅；2-座椅滑轨；3-下盘；31-圆柱凹槽；
46.4-驱动总成；41-驱动电机；42-驱动蜗杆；43-驱动电机底座；44-蜗杆前端；
47.5-齿轮总成；51-行星架；511-行星连接杆；512-主体圆筒；513-行星连接轴；514-圆环；52-太阳轮；521-键槽；53-行星齿轮；54-齿圈；541-内部直齿；542-外部涡轮；
48.6-旋转轴；
49.7-调高总成；71-调高电机；72-调高齿轮；73-调高齿条；74-调高滑道；75-调高电机底座；76-驱动齿轮；77-传动齿条组件；771-传动齿条；772-齿条底座；773-第一齿条挡板；78-传动齿轮；79-传动轴组件；791-传动轴底座；792-传动轴；
50.8-上盘；81-连接凹槽；9-旋转铰链；10-花键；11-第二齿条挡板；
51.12-辅助组件；121-弹簧垫片；122-辅助弹簧；123-弹簧挡片。
具体实施方式
52.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
56.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本实施例提供了一种可实现自动及手动旋转的汽车座椅系统，其包括：座椅1、座椅滑轨2、下盘3、驱动总成4、齿轮总成5、旋转轴6、调高总成7、以及上盘8；
57.下盘3上设置有一圆柱凹槽31，下盘3设置于座椅滑轨2上；
58.驱动总成4布置于下盘3上，用于驱动齿轮总成5旋转；
59.齿轮总成5的输入端与驱动总成4一端啮合；齿轮总成5的输出端与旋转轴6下端的花键10啮合；齿轮总成5用于带动旋转轴6旋转；
60.旋转轴6的底端与旋转铰链9结合，旋转铰链9固定在圆柱凹槽31中；旋转轴6顶端与上盘8连接；旋转轴6用于带动上盘8旋转；
61.调高总成7布置于下盘3上，且调高总成7一端与齿轮总成5的输出端相抵，调高总成7用于升降齿轮总成5的输出端；在抬升时，使得齿轮总成5的输出端与旋转轴6底部断开啮合；在下降时，使得齿轮总成5的输出端与旋转轴6底部恢复啮合；
62.座椅1安装于上盘8上。
63.在该系统中旋转轴6通过上盘8与座椅1连接，并且驱动总成4通过驱动蜗杆42带动齿轮总成5的输出端旋转，进而带动旋转轴6旋转，可以实现座椅的自动旋转。调高总成7通过调高齿条73将齿轮总成5的输出端抬高，脱离与旋转轴6之间的连接，使得旋转轴6的旋转不受齿轮总成5的输出端约束，进而可以实现座椅的手动旋转。
64.进一步的，如图4所示，驱动总成4包括驱动电机41、驱动蜗杆42、驱动电机底座43以及蜗杆前端44；驱动电机41设置于下盘3上，驱动蜗杆42安装于驱动电机41的输出轴上；驱动蜗杆42与齿轮总成5的输入端啮合；驱动电机底座43固定于下盘3上，驱动电机底座43顶端用于安装驱动电机41；蜗杆前端44安装于驱动蜗杆42远离驱动电机41一端，蜗杆前端44用于限位驱动蜗杆42；
65.驱动总成4通过驱动蜗杆42带动齿轮总成5旋转。
66.在本实施例中，由于驱动蜗杆42与外部涡轮542啮合，通过驱动电机41的输出轴带动驱动蜗杆42转动，进而带动齿轮总成5中的外部涡轮542转动，最终带动旋转轴6转动；驱动总成4即为座椅自动旋转时的动力来源。并且驱动电机41与调高电机71均将与控制按钮电连接，通过控制按钮实现旋转功能的控制切换，这样即可无需人工手动切换模式，避免了人工繁琐的操作过程，提高了效率，并降低了人为误操作的概率。
67.更进一步的，如图3、图5、图8所示，齿轮总成5包括行星架51、太阳轮52、行星齿轮53以及齿圈54；行星架51包括行星连接杆511和主体圆筒512；行星架51与圆柱凹槽31套接；
太阳轮52安装于行星架51上，且太阳轮52与旋转轴6底部啮合；行星齿轮53通过行星连接杆511与行星架51连接，行星齿轮53与太阳轮52啮合；齿圈54的内部与行星齿轮53啮合，齿圈54的外部与驱动蜗杆42啮合；
68.主体圆筒512底部与圆柱凹槽31套接，主体圆筒512上设置有太阳轮52；行星连接杆511包括三根，每根行星连接杆511一端均与主体圆筒512顶端连接，另一端底面均连接有行星连接轴513，行星连接轴513底端设置有圆环514；行星齿轮53套接于行星连接轴513上，圆环514用于限位行星齿轮53；行星齿轮53包括三个，每个行星齿轮53均与太阳轮52、齿圈54的内部啮合。
69.通过行星架51将太阳轮52以及各行星齿轮53连接，并且各行星齿轮53与太阳轮52、齿圈54的内部直齿541啮合，当齿圈54的外部涡轮542被驱动蜗杆42带动时，将带动行星齿轮53旋转，进行太阳轮52进行旋转。这样使得驱动电机41能够控制太阳轮52旋转，进而带动旋转轴6旋转，最终实现座椅的自动旋转。
70.在自动旋转时，只需要启动驱动电机41，驱动电机41将带动驱动蜗杆42旋转，进而带动齿圈54的外部涡轮542旋转，位于齿圈54内部的内部直齿541将带动行星齿轮53旋转，行星齿轮53旋转带动太阳轮52旋转，由于旋转轴6底部与太阳轮52是键连接，故太阳轮52的旋转将带动旋转轴6旋转；由于旋转轴6底端通过一旋转铰链9与圆柱凹槽31连接，故当旋转轴6旋转时，下盘3并不会旋转，只有旋转轴6连接的上盘8会发生旋转，最终实现上盘8与下盘3之间的相对旋转，也就是座椅能够实现自动旋转。在本实施例，由于外部涡轮542与驱动蜗杆42之间存在自锁效应，可实现座椅全角度定位以及锁死功能，保证了座椅旋转时的安全性。
71.同时为了实现座椅更好的精确性以及灵活性，在手动旋转时，启动调高电机71，通过调高总成7中的调高齿条73将太阳轮52顶起，从而破坏旋转轴6与太阳轮52之间的啮合，此时旋转轴6的旋转将不会受到太阳轮52的干预，只需要人为旋转座椅1以及上盘8，即可实现上盘8与下盘3之间的相对旋转，也就是座椅1能够实现手动旋转。
72.进一步的，如图5、图6所示，旋转轴6底端通过旋转铰链9与圆柱凹槽31连接，且旋转轴6底部设置有花键10；太阳轮52内部设置有键槽521；花键10与键槽521啮合，用于实现太阳轮52与旋转轴6之间的键连接；键槽521包括四个，花键10对应包括四个；旋转铰链9顶端与旋转轴6连接(如图6所示)，底端与圆柱凹槽31卡接。圆柱凹槽31用于安装旋转铰链9、固定行星架51。
73.在本实施例中，通过花键10与键槽521啮合，使得太阳轮52与旋转轴6之间存在键连接，当太阳轮52转动时，旋转轴6将进行转动，并且由于旋转轴6底端通过旋转铰链9与圆柱凹槽31连接，下盘3不会发生转动，故旋转轴6将带动上盘8以及座椅1进行转动，实现座椅的自动旋转。同时，如果通过调高总成7将太阳轮52与旋转轴6之间的键连接断开，那么旋转轴6的转动将不受到太阳轮52的约束，进而实现座椅的手动旋转。由此可知，旋转轴6是使得座椅能够实现转动的直接装置。
74.进一步的，如图7所示，调高总成7包括调高电机71、调高齿轮72、调高齿条73、调高滑道74、调高电机底座75、驱动齿轮76、传动齿条组件77、传动齿轮78以及传动轴组件79；调高电机71设置于下盘3上，调高电机71用于驱动调高齿轮72，调高齿轮72用于传动调高齿条73，调高齿条73设置于调高滑道74内，且调高齿条73顶端与太阳轮52相抵；调高滑道74设置
于下盘3上；调高总成7通过调高齿条73调整太阳轮52的高度；
75.调高电机底座75固定于所述下盘3上，调高电机底座75顶端用于安装调高电机71；驱动齿轮76安装于调高电机71的输出轴上；传动齿条组件77包括传动齿条771，传动齿条771啮合驱动齿轮76以及传动齿轮78，驱动齿轮76通过传动齿条771带动传动齿轮78，传动齿条组件77固定于下盘3上；传动轴组件79一端与传动齿轮78连接，另一端与调高齿轮72连接，传动轴组件79用于同轴连接传动齿轮78以及调高齿轮72。
76.在本实施例中，传动齿条组件77还包括齿条底座772，齿条底座772包括两个；每个齿条底座772顶面均设置有第一齿条挡板773，第一齿条挡板773对称布置；传动齿条771布置于两第一齿条挡板773之间；对称布置的第一齿条挡板773用于限位传动齿条771，如图9所示。传动轴组件79包括传动轴底座791和传动轴792；传动轴底座791固定于所述下盘3上，传动轴792安装于传动轴底座791上，传动轴792一端与传动齿轮78连接，另一端与调高齿轮72连接。
77.如图10所示，调高滑道74上设置有第二齿条挡板11，第二齿条挡板11对称布置；调高齿条73布置于两第二齿条挡板11之间；对称布置的第二齿条挡板11用于限位调高齿条73。
78.通过调高电机71带动调高齿条73进行升降运动，实现太阳轮52的升降。其中，在太阳轮52上升过程中，太阳轮52将脱离与旋转轴6之间的键连接，使得旋转轴6的转动不再受到太阳轮52的约束，最终可实现座椅的手动旋转功能。
79.进一步的，如图11、图12、图13所示，辅助组件12包括弹簧垫片121、辅助弹簧122以及弹簧挡片123；弹簧垫片121套接于旋转轴6底部，且固定于太阳轮52的顶面，弹簧垫片121用于减少辅助弹簧122与太阳轮52之间的磨损；辅助弹簧122套接于旋转轴6上，且一端与弹簧垫片121固定，另一端与弹簧挡片123固定；弹簧挡片123固定于旋转轴6顶端；如图14所示，上盘8底面开设有一连接凹槽81；弹簧挡片123以及旋转轴6顶部均放置于连接凹槽81内，弹簧挡片123用于限位辅助弹簧122以及减少辅助弹簧122与上盘8之间的磨损。如图15所示，提供了旋转铰链9的结构示意图。
80.本实施例提供了座椅系统自动旋转的具体步骤，具体步骤如下：
81.步骤1：初始状态下，外部涡轮542与驱动蜗杆42处于啮合状态，太阳轮52与旋转轴6之间通过键槽521、花键10配合工作，并且旋转轴6通过旋转铰链9与下盘3连接；下盘3固定于座椅滑轨2上，旋转轴6的上部通过弹簧挡片123放置于上盘8的连接凹槽81内，上盘8上固定有座椅1；
82.步骤2：实现自动旋转时，驱动电机41带动驱动蜗杆42旋转，驱动蜗杆42带动外部涡轮542旋转，进而带动内部直齿541旋转，内部直齿541与三个行星齿轮53啮合，三个行星齿轮53也会旋转，又行星齿轮53与太阳轮52啮合，从而带动太阳轮52进行旋转；
83.步骤3：太阳轮52与旋转轴6之间通过键槽521、花键10的配合工作，使得旋转轴6也会旋转，由于下盘3固定，故旋转轴6将带动上盘8以及上盘8顶面固定的座椅1进行旋转；从而实现上盘8与下盘3之间的相对转动，且由于外部涡轮542与驱动蜗杆52之间的自锁效应又可以实现座椅在各个位置与角度的固定，实现座椅旋转完成后的自动自锁。
84.本实施例提供了座椅系统手动旋转的具体步骤，具体步骤如下：
85.步骤1：初始状态下，外部涡轮542与驱动蜗杆42处于啮合状态，太阳轮52与旋转轴
6之间通过键槽521、花键10配合工作，并且旋转轴6通过旋转铰链9与下盘3连接；下盘3固定于座椅滑轨2上，旋转轴6的上部通过弹簧挡片123防止于上盘8的连接凹槽81内，上盘8上固定有座椅1；调高齿条73顶端与太阳轮52相抵；
86.步骤2：实现手动旋转时，调高电机71工作带动驱动齿轮76旋转，驱动齿轮76通过传动齿条771带动传动齿轮78旋转，由于传动齿轮78与调高齿轮72同轴连接，故调高齿轮72将同步旋转，调高齿轮72与调高齿条73啮合，使得调高齿轮72旋转时，调高齿条73将自下向上移动，顶升太阳轮52，直至太阳轮52与旋转轴6之间的键连接断开，旋转轴6将不再受太阳轮52约束，此时座椅1可随着旋转轴6进行旋转；即实现了由自动旋转到手动旋转的转变；这时人员只需转动座椅即可调整至舒适的角度；
87.步骤3：当需要恢复自动旋转时，只需要使调高电机71反转，那么调高齿条73就会在调高滑道74中自上向下移动，并且在辅助弹簧122的作用下，太阳轮52将复位，此时太阳轮52与旋转轴6重新配合，即切换至自动旋转。
88.本实施例提供的这种座椅系统可实现汽车座椅的不同旋转模式，将手动旋转与自动旋转的有点有效结合在一起，并且可使未来的自动驾驶汽车，其中的驾驶员或乘客实现座椅各角度的旋转，增加人与人之间的互动性。该座椅系统可根据实际情况与不同乘客的需求改变座椅的旋转方式，更加贴合实际情况。同时该系统仅通过控制按钮即可实现自动旋转与手动旋转的切换，不需要人工进行切换，操作更加简便，更不容易出错，避免了人工繁琐的操作。
89.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。