CN109645733B - 一种轨道式电动秋千椅结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及休闲座椅技术领域,公开了一种轨道式电动秋千椅结构,包括底座、椅子本体,底座的两侧设有弧形轨道,椅子本体的底部固定有椅子支架,椅子支架的两侧均设有支撑辊;底座的一侧固定有基板,基板的内侧一端固定有电机,基板的另一端设有主轴,主轴的内侧固定有通过主动齿轮驱动的太阳齿轮,轴套的外侧固定有驱动齿轮,太阳齿轮的端面上设有与主轴偏心的行星轴,行星轴与太阳齿轮转动连接,行星轴的一端固定有与驱动齿轮啮合的行星齿轮,太阳齿轮的端面设有双轴承座,双轴承座上设有相互啮合的输出齿轮、换向齿轮,连接臂的外端固定有拨杆。本发明将椅子本体与秋千运动很好的结合起来,稳定性好,适合室内休闲使用。
Description
技术领域
本发明涉及休闲座椅技术领域,尤其涉及一种轨道式电动秋千椅结构。
背景技术
椅子是一种常见的生活家具,目前常见的家用椅子或者办公椅子都是静态的、无法自动摇摆或做秋千运动,功能较单一。为了提高椅子的休闲性能,市面上出现了很多电动秋千椅和电动摇椅,具有较好的休闲娱乐功能,然而目前的各种秋千椅、摇椅等其驱动就均存在不同的缺陷。例如,中国专利申请公告号为CN108992930A,申请公布日为2018/12/14,公开了一种智能摇摆的秋千椅,然而该种秋千椅结构简陋、稳定性差,吊椅悬吊在顶板下方,极大的占用空间,不适合室内使用,其本质仍然是一种变形的秋千,并没有将椅子的特性与秋千完美结合;又如,中国专利授权公告号CN202618962U,授权公告日为2012/12/26,公开了一种电动秋千椅,该种秋千椅也是将吊椅悬挂在顶横梁上以实现秋千运动,占用空间极大,不适合室内使用。目前也有很多摇椅,但是摇椅通常只能往复平移或者绕着支点摆动,无法做秋千的单摆运动,无法满足秋千运动的体感需求。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的秋千椅存在的上述问题,提供了一种轨道式电动秋千椅结构,该种秋千椅将椅子的特性与秋千的运动模式很好的结合起来,整体稳定性好、高度小、适合室内使用。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种轨道式电动秋千椅结构,包括底座、椅子本体,所述底座的两侧设有弧形轨道,所述椅子本体的底部固定有椅子支架,所述椅子支架的两侧均设有两个可沿着弧形轨道移动的支撑辊;所述底座的一侧固定有基板,所述基板的内侧一端固定有电机,所述电机的轴端固定有主动齿轮,基板的另一端设有主轴,主轴的内侧固定有通过主动齿轮驱动的太阳齿轮,主轴的外侧设有轴套,轴套与主轴转动连接,所述轴套的端部与基板固定连接,轴套的外侧固定有驱动齿轮,所述太阳齿轮的端面上设有与主轴偏心的行星轴,所述的行星轴与太阳齿轮转动连接,行星轴的一端固定有与驱动齿轮啮合的行星齿轮,所述太阳齿轮的端面设有双轴承座,所述双轴承座上设有相互啮合的输出齿轮、换向齿轮,输出齿轮通过输出轴与双轴承座转动连接,换向齿轮通过换向轴与双轴承座转动连接,所述的换向齿轮通过行星轴传递动力,所述输出齿轮的侧面设有连接臂,所述连接臂的外端固定有拨杆,所述椅子支架的底部设有可上下升降的滑块,所述的拨杆与滑块转动连接。
电机转动,带动太阳齿轮绕着主轴转动,太阳齿轮自转带动行星齿轮公转,同时行星齿轮又在驱动齿轮的作用下自转,进而带动换向齿轮公转、自转,换向齿轮又带动输出齿轮自转、公转,最终实现拨杆在水平位置来回往复运动,即带动椅子支架(椅子本体)沿着弧形轨道往复运动,拨杆的移动速度符合正弦曲线,即在中间位置速度最快,向两边摆动时速度逐步降低,移动到两端的极限位置时,速度为零,然后反向,最大限度的与秋千运动匹配,椅子本体移动到两端时惯性极小,而电机始终保持匀速同向转动,整体结构非常稳定、安全,所有的部件均在椅子本体的底部,占用空间小,非常适合室内使用;由于拨杆做水平运动,而椅子支架沿着弧形轨道摆动,通过滑块来调节两者之间的竖直方向的位移差。
作为优选,所述滑块的两端设有竖直的滑杆,滑杆与滑块之间滑动连接,所述滑杆的上端与椅子支架固定连接,所述滑杆的下端设有限位凸环,所述的滑块内设有轴承,所述的拨杆与轴承连接。滑块可沿着滑杆上下移动,从而补偿拨杆与椅子支架在竖直方向的位移差。
作为优选,所述的基板上位于电机与主轴之间的部位设有传动轴,所述的传动轴与所述的基板转动连接,所述传动轴的一端固定有主动齿轮啮合的一级传动齿轮,所述传动轴的另一端固定有与太阳齿轮啮合的二级传动齿轮。通过一级传动齿轮、二级传动齿轮,将电机输出的扭矩放大,最后增大拨杆处的输出扭矩。
作为优选所述一级传动齿轮与主动齿轮的传动比为2-4,所述太阳齿轮与二级传动齿轮的传动比为3-5,所述驱动齿轮与行星齿轮的传动比为1.5-3,所述输出齿轮与换向齿轮的传动比为1。
作为优选,所述的换向轴与所述的行星轴同轴固定连接,所述的双轴承座与与太阳齿轮的端面固定连接。该种结构中,椅子支架的摆动幅度是固定不变的,可以通过改变的电机的速度来调节椅子本体的摆动速度。
作为优选所述太阳齿轮的端面固定有连接板,所述连接板的两端均固定有支撑板,两块支撑板的外端之间固定有两根平行的导向杆,所述的双轴承座与导向杆之间滑动连接,所述行星轴的另一端固定有主动同步轮,所述换向轴的一端固定有被动同步轮,换向轴与行星轴之间设有菱形支架,菱形支架的四条边之间均铰接连接,换向轴、行星轴分别位于菱形支架的对角线的两端,菱形支架的另一条对角线的两端均设有传动同步轮,两个传动同步轮、主动同步轮、被动同步轮之间套设有同步带;靠近主动同步轮一侧的支撑板上固定有第一作动缸,第一作动缸的轴端与导向杆平行,第一作动缸的轴端与双轴承座的侧面固定连接,所述输出齿轮的端面固定有第二作动缸,所述连接臂与第二作动缸的轴端固定连接。菱形支架,可以通过第一作动缸改变主动同步轮(行星轴)、被动同步轮(换向轴)之间的轴间距,又能保持同步带的周向不变的情况下传递动力,第二作动缸的伸缩可以改变输出轴与拨杆的轴间距,即可以通过控制第一作动缸、第二作动缸的轴端伸出长短来改变椅子本体的秋千运动的摆动幅度,调节时,第一作动缸、第二作动缸的轴端伸出长度保持一致;第一作动缸、第二作动缸的轴端完全缩入时,此时椅子本体的摆动幅度最小,当第一作动缸、第二作动缸的轴端完全伸出时,此时椅子本体的摆动幅度最小,从而可以满足椅子本体做不同摆动幅度的秋千运动,以满足各种不同的体感需求。
作为优选所述第一作动缸、第二作动缸均为油缸,所述主轴内设有贯穿主轴两端的第一通孔,所述主轴的外端设有与第一通孔外端连接的第一旋转接头,第一旋转接头与外部油路连接,主轴内的第一通孔的内端通过油管与第一作动缸连接;所述输出轴内设有第二通孔,输出轴的外端设有第二旋转接头,第二旋转接头与外部油路连接,第二通孔的另一端通过油管与第二作动缸连接。通过第一旋转接头为第一作动缸(油缸)供油,通过第二旋转接头为第二作动缸(油缸)供油,通过巧妙的布置油路,使得整体旋转的时候不会发生干涉。
作为优选所述第一作动缸、第二作动缸均为电缸,所述主轴内设有贯穿主轴两端的第一通孔,所述主轴的外端设有第一导电滑环,第一导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第一导电滑环上的固定端子通过导线与第一作动缸电连接;所述的拨杆内设有第三通孔,拨杆的侧面设有与第三通孔连通的引线孔,拨杆的外端设有第二导电滑环,第二导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第二导电滑环上的固定端子通过导线与第二作动缸电连接。通过第一导电滑环为第一作动缸(电缸)供电,通过第二导电滑环为第二作动缸(电缸)供电,巧妙的布置电路、导线,确保旋转的时候不会发生干涉。
作为优选所述的电机为步进电机,所述支撑辊的圆周面上设有与弧形轨道配合的环形卡槽。步进电机稳定性好,便于控制,环形卡槽对支撑辊限位,防止支撑辊脱离弧形轨道。
作为优选所述底座的两侧设有防护罩,所述防护罩的顶部设有扶手,所述椅子本体的前侧设有搁脚架。
因此,本发明具有的如下有益效果:(1)采用弧形轨道支撑,稳定性好,又降低整体高度,无需横梁悬吊椅子本体,非常适合室内使用;(2)将椅子本体与秋千运动完美结合,椅子本体的摆动最接近秋千运动,使用者能最大限度的体验到秋千摆动的乐趣,休闲效果极佳;(3)通过一级传动齿轮、二级传动齿轮将电机的扭矩放大,保证拨杆处输出足够的扭矩,又能减小电机的尺寸(4)通过第一作动缸、第二作动缸来改变拨杆的摆动幅度,进而改变椅子本体秋千运动的摆动幅度,能够满足不同的体感需求,休闲性能进一步提高。
附图说明
图1为实施例一、实施例二、实施例三的整体结构示意图。
图2为实施例一、实施例二、实施例三的内部结构示意图。
图3为图2中A处局部放大示意图。
图4为实施例一中太阳轮与拨杆的连接示意图。
图5为图4的正视图。
图6为图4的俯视图。
图7为实施例二中太阳轮与拨杆的连接示意图。
图8为图的后侧轴视图。
图9为图7的俯视图。
图10为图9中第一作动缸、第二作动缸的轴端伸出状态示意图。
图11为实施例三中太阳轮与拨杆的连接示意图。
图中:底座1、椅子本体2、弧形轨道3、椅子支架4、支撑辊5、基板6、电机7、防护罩8、扶手9、搁脚架10、主动齿轮11、主轴12、太阳齿轮13、轴套14、驱动齿轮15、行星轴16、行星齿轮17、双轴承座18、输出齿轮19、换向齿轮20、输出轴21、换向轴22、连接臂23、拨杆24、滑块25、滑杆26、限位凸环27、轴承28、传动轴29、一级传动齿轮30、二级传动齿轮31、连接板32、支撑板33、导向杆34、主动同步轮35、被动同步轮36、菱形支架37、传动同步轮38、同步带39、第一作动缸40、第二作动缸41、第一旋转接头42、第二旋转接头43、第一导电滑环44、引线孔45、第二导电滑环46。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述:
实施例一:如图1、图2、图4所示的一种轨道式电动秋千椅结构,包括底座1、椅子本体2,底座的两侧设有弧形轨道3,椅子本体的底部固定有椅子支架4,椅子支架的两侧均设有两个可沿着弧形轨道移动的支撑辊5,支撑辊的圆周面上设有与弧形轨道配合的环形卡槽,底座1的一侧固定有基板6,基板的内侧左端固定有电机7,本实施例中的电机为步进电机,底座1的两侧设有防护罩8,防护罩的顶部设有扶手9,椅子本体的前侧设有搁脚架10。
如图4、图5和图6所示,电机7的轴端固定有主动齿轮11,基板的右端设有主轴12,主轴的内端固定有通过主动齿轮驱动的太阳齿轮13,主轴的外侧设有轴套14,轴套与主轴通过轴承转动连接,轴套的端部与基板固定连接,轴套的外侧固定有驱动齿轮15,太阳齿轮的端面上设有与主轴偏心的行星轴16,行星轴与太阳齿轮转动连接,行星轴的一端固定有与驱动齿轮啮合的行星齿轮17,太阳齿轮的端面固定有双轴承座18,双轴承座上设有相互啮合的输出齿轮19、换向齿轮20,输出齿轮通过输出轴21与双轴承座转动连接,换向齿轮通过换向轴22与双轴承座转动连接,换向轴与行星轴同轴固定连接,输出齿轮19的侧面设有连接臂23,连接臂23的内端与输出轴21固定连接,连接臂的外端固定有拨杆24,如图3所示,椅子支架4的底部设有可上下升降的滑块25,滑块的两端设有竖直的滑杆26,滑杆与滑块之间滑动连接,滑杆的上端与椅子支架固定连接,滑杆的下端设有限位凸环27,滑块内设有轴承28,拨杆与轴承连接。
基板6上位于电机与主轴之间的部位设有传动轴29,传动轴与基板转动连接,传动轴的一端固定有主动齿轮啮合的一级传动齿轮30,传动轴的另一端固定有与太阳齿轮啮合的二级传动齿轮31;一级传动齿轮与主动齿轮的传动比为2,太阳齿轮与二级传动齿轮的传动比为5,驱动齿轮与行星齿轮的传动比为3,输出齿轮与换向齿轮的传动比为1。
实施例一的原理如下:电机7转动,依次通过主动齿轮11、一级传动齿轮30、二级传动齿轮31带动太阳齿轮13绕着主轴转动,太阳齿轮自转带动行星齿轮公转,同时行星齿轮17又在驱动齿轮的作用下自转,换向齿轮与行星齿轮同步自转和公转,进而带动输出齿轮转动,最终实现拨杆在水平位置来回往复运动,即带动椅子支架(椅子本体)沿着弧形轨道往复运动,拨杆的移动速度符合正弦曲线,即在中间位置速度最快,向两边摆动时速度逐步降低,移动到两端的极限位置时,速度为零,然后反向,椅子本体的摆动最大限度的与秋千运动匹配,椅子本体移动到两端时惯性极小,而电机始终保持匀速同向转动,整体结构非常稳定、安全,所有的部件均在椅子本体的底部,占用空间小,非常适合室内使用;由于拨杆做水平运动,而椅子支架沿着弧形轨道摆动,通过滑块来调节两者之间的竖直方向的位移差。
实施例二:如图1、图2、图3、图7、图8、图9和图10所示,太阳齿轮13的端面固定有连接板32,连接板的两端均固定有支撑板33,两块支撑板的外端之间固定有两根平行的导向杆34,双轴承座18与导向杆之间滑动连接,行星轴16的另一端固定有主动同步轮35,换向轴22与行星轴16为两根独立的轴且不同轴,换向轴22的一端固定有被动同步轮36,换向轴与行星轴之间设有菱形支架37,菱形支架的四条边之间均铰接连接,换向轴22、行星轴16分别位于菱形支架的对角线的两端,菱形支架的另一条对角线的两端均设有传动同步轮38,两个传动同步轮、主动同步轮、被动同步轮之间套设有同步带39,靠近主动同步轮一侧的支撑板上固定有第一作动缸40,第一作动缸的轴端与导向杆34平行,第一作动缸的轴端与双轴承座的侧面固定连接,输出齿轮19的端面固定有第二作动缸41,连接臂23与第二作动缸的轴端固定连接;第一作动缸、第二作动缸均为油缸,主轴12内设有贯穿主轴两端的第一通孔,主轴的外端设有与第一通孔外端连接的第一旋转接头42,第一旋转接头与外部油路连接,主轴内的第一通孔的内端通过油管与第一作动缸连接;输出轴21内设有第二通孔,输出轴的外端设有第二旋转接头43,第二旋转接头与外部油路连接,第二通孔的另一端通过油管与第二作动缸连接。其中,一级传动齿轮与主动齿轮的传动比为4,太阳齿轮与二级传动齿轮的传动比为5,驱动齿轮与行星齿轮的传动比为1.5,输出齿轮与换向齿轮的传动比为1。
上述结构为实施例二与实施例一的区别结构,实施例二中的其余结构与实施例一中的结构相同。
实施例二的原理如下:电机7转动,依次通过主动齿轮11、一级传动齿轮30、二级传动齿轮31带动太阳齿轮13绕着主轴转动,太阳齿轮自转带动行星齿轮公转,太阳齿轮同时还带动连接板、支撑板、导向杆同步自转,双轴承座与导向杆同步转动,行星齿轮17在在驱动齿轮的作用下自转,行星轴带动主动同步轮35转动,主动同步轮通过同步带、带动被动同步轮转动,进而带动输出齿轮转动,最终实现拨杆的水平往复移动;需要增大椅子本体的摆动幅度时,如图10所示,第一作动缸、第二作动缸的轴端同步伸出,此时主动同步轮、被动同步轮之间的轴间距增大,拨杆与输出轴的轴间距增大,即拨杆往复运动的位移量同步增大,从而增大椅子本体的摆动幅度,以满足不同的体感需求。本实施例中的第一作动缸、第二作动缸也可以用气缸代替油缸,对应的油路改变成对应的气路即可。
实施例三:如图1、图2、图3和图11所示,第一作动缸40、第二作动缸41均为电缸,主轴内设有贯穿主轴两端的第一通孔,主轴的外端设有第一导电滑环44,第一导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第一导电滑环上的固定端子通过导线与第一作动缸电连接;拨杆24内设有第三通孔,拨杆的侧面设有与第三通孔连通的引线孔45,拨杆的外端设有第二导电滑环46,第二导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第二导电滑环上的固定端子通过导线与第二作动缸电连接。其中,一级传动齿轮与主动齿轮的传动比为3,太阳齿轮与二级传动齿轮的传动比为4,驱动齿轮与行星齿轮的传动比为2,输出齿轮与换向齿轮的传动比为1。
上述结构为实施例三与实施例二的区别结构,实施例三种其余结构与实施例二中的结构相同。实施例二的原理与实施例二的原理相同,区别在于,实施例三中第一作动缸、第二作动缸为电缸,并通过电路控制电缸的动作。
结合实施例二和实施例三可知,第一作动缸采用电缸、第二作动缸采用油缸,或者第一作动缸采用油缸、第二作动缸采用电缸均属于等效替换,也被实施例二和实施例三所包含。
以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所作出的简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种轨道式电动秋千椅结构,包括底座、椅子本体,其特征是,所述底座的两侧设有弧形轨道,所述椅子本体的底部固定有椅子支架,所述椅子支架的两侧均设有两个可沿着弧形轨道移动的支撑辊;所述底座的一侧固定有基板,所述基板的内侧一端固定有电机,所述电机的轴端固定有主动齿轮,基板的另一端设有主轴,主轴的内端固定有通过主动齿轮驱动的太阳齿轮,主轴的外侧设有轴套,轴套与主轴转动连接,所述轴套的端部与基板固定连接,轴套的外侧固定有驱动齿轮,所述太阳齿轮的端面上设有与主轴偏心的行星轴,所述的行星轴与太阳齿轮转动连接,行星轴的一端固定有与驱动齿轮啮合的行星齿轮,所述太阳齿轮的端面设有双轴承座,所述双轴承座上设有相互啮合的输出齿轮、换向齿轮,输出齿轮通过输出轴与双轴承座转动连接,换向齿轮通过换向轴与双轴承座转动连接,所述的换向齿轮通过行星轴传递动力,所述输出齿轮的侧面设有连接臂,所述连接臂的外端固定有拨杆,所述椅子支架的底部设有可上下升降的滑块,所述的拨杆与滑块转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述滑块的两端设有竖直的滑杆,滑杆与滑块之间滑动连接,所述滑杆的上端与椅子支架固定连接,所述滑杆的下端设有限位凸环,所述的滑块内设有轴承,所述的拨杆与轴承连接。
3.根据权利要求1所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述的基板上位于电机与主轴之间的部位设有传动轴,所述的传动轴与所述的基板转动连接,所述传动轴的一端固定有主动齿轮啮合的一级传动齿轮,所述传动轴的另一端固定有与太阳齿轮啮合的二级传动齿轮。
4.根据权利要求3所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述一级传动齿轮与主动齿轮的传动比为2-4,所述太阳齿轮与二级传动齿轮的传动比为3-5,所述驱动齿轮与行星齿轮的传动比为1.5-3,所述输出齿轮与换向齿轮的传动比为1。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述的换向轴与所述的行星轴同轴固定连接,所述的双轴承座与太阳齿轮的端面固定连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述太阳齿轮的端面固定有连接板,所述连接板的两端均固定有支撑板,两块支撑板的外端之间固定有两根平行的导向杆,所述的双轴承座与导向杆之间滑动连接,所述行星轴的另一端固定有主动同步轮,所述换向轴的一端固定有被动同步轮,换向轴与行星轴之间设有菱形支架,菱形支架的四条边之间均铰接连接,换向轴、行星轴分别位于菱形支架的对角线的两端,菱形支架的另一条对角线的两端均设有传动同步轮,两个传动同步轮、主动同步轮、被动同步轮之间套设有同步带;靠近主动同步轮一侧的支撑板上固定有第一作动缸,第一作动缸的轴端与导向杆平行,第一作动缸的轴端与双轴承座的侧面固定连接,所述输出齿轮的端面固定有第二作动缸,所述连接臂与第二作动缸的轴端固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述第一作动缸、第二作动缸均为油缸,所述主轴内设有贯穿主轴两端的第一通孔,所述主轴的外端设有与第一通孔外端连接的第一旋转接头,第一旋转接头与外部油路连接,主轴内的第一通孔的内端通过油管与第一作动缸连接;所述输出轴内设有第二通孔,输出轴的外端设有第二旋转接头,第二旋转接头与外部油路连接,第二通孔的另一端通过油管与第二作动缸连接。
8.根据权利要求6所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述第一作动缸、第二作动缸均为电缸,所述主轴内设有贯穿主轴两端的第一通孔,所述主轴的外端设有第一导电滑环,第一导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第一导电滑环上的固定端子通过导线与第一作动缸电连接;所述的拨杆内设有第三通孔,拨杆的侧面设有与第三通孔连通的引线孔,拨杆的外端设有第二导电滑环,第二导电滑环上的转动端子与外部电路连接,第二导电滑环上的固定端子通过导线与第二作动缸电连接。
9.根据权利要求1所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述的电机为步进电机,所述支撑辊的圆周面上设有与弧形轨道配合的环形卡槽。
10.根据权利要求1所述的一种轨道式电动秋千椅结构,其特征是,所述底座的两侧设有防护罩,所述防护罩的顶部设有扶手,所述椅子本体的前侧设有搁脚架。
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