CN101822901A - 电动座椅摇摆机构 - Google Patents

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Abstract

一种电动座椅摇摆机构，包括上、下底座，所述下底座上设置有两个升降机构与一个支撑机构，其中：所述支撑机构的底端固接于所述下底座的上表面中心，所述支撑机构的顶端通过一十字万向节与所述上底座的下表面连接；所述升降机构的底端通过关节球轴承与所述下底座的上表面连接，所述升降机构的顶端通过十字万向节与所述上底座的下表面连接，且所述升降机构通过伺服电机驱动。本发明的电动座椅摇摆机构主要利用伺服电机驱动所述升降机构做伸缩直线运动，同时配合以十字万向节和关节球轴承结构实现机构绕中间支撑机构的摇摆功能，克服了采用油、气动力源的动感座椅污染严重、不环保、占用面积大的缺陷。

Description

电动座椅摇摆机构
技术领域
本发明涉及一种电动动感座椅，具体的说，涉及一种使座椅随控制系统发出的信号做出上下升降、前俯后仰、左右摇摆等动作的电动座椅摇摆机构。
背景技术
随着科学技术的发展和生活水平的不断提高，各种文化娱乐业及商业展览业、科普活动的兴起，动感座椅被越来越多地应用。动感座椅随控制系统结合立体电影中的立体画面和特殊效果，将观众带入虚拟的运动场境，让观众有身临其境的特殊感受。目前市场上常用的动感座椅机构主要以液压或气压作为动力源，油、气泄漏污染难于克服，不符合日益深入的环保理念，同时须在座椅之外外接油、气动力源，所占体积较大，成本也相应增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服采用油、气动力源的动感座椅污染严重、不环保、占用面积大的缺陷，提供一种电动座椅摇摆机构，通过电动控制摇摆机构使座椅做出上下升降、前俯后仰、左右摇摆等动作。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动座椅摇摆机构，包括上、下底座，所述下底座上设置有两个电动缸与一个支撑机构，其中：所述支撑机构的底端固接于所述下底座的上表面中心，所述支撑机构的顶端通过一十字万向节与所述上底座的下表面连接；所述电动缸的底端通过关节球轴承与所述下底座的上表面连接，所述电动缸的顶端通过十字万向节与所述上底座的下表面连接，且所述电动缸通过伺服电机驱动。
本发明的电动座椅摇摆机构主要利用伺服电机驱动所述电动缸做伸缩直线运动，同时配合以十字万向节和关节球轴承结构实现机构绕中间支撑机构的摇摆功能，克服了采用油、气动力源的动感座椅污染严重、不环保、占用面积大的缺陷。
本发明的进一步改进在于，所述电动缸一个位于所述下底面的横向中轴上，另一个位于所述下底面的纵向中轴上。
本发明的进一步改进在于，所述支撑机构为一固定高度的支撑柱。
本发明的进一步改进在于，所述支撑机构同样为一电动缸，从而实现三个自由度的摆动
本发明的进一步改进在于，所述电动缸包括：一滚珠丝杆，与所述伺服电机保持传动连接，所述滚珠丝杆上螺合有一丝杆螺母；一升降套筒，套设于所述滚珠丝杆上，所述升降套筒的内壁与所述丝杆螺母的外壁保持固接。
附图说明
图1为本发明的两自由度摇摆机构结构示意图；
图2为本发明的两自由度摇摆机构分解示意图；
图3为本发明摇摆机构中的伺服电机与电动缸的另一角度示意图；
图4为本发明中的电动缸内部结构放大示意图；
图5为本发明摇摆机构安装座椅后的示意图；
图6为本发明摇摆机构前后摆动侧视示意图；
图7为摇摆机构左右摆动后侧示意图；
图8为摇摆机构右前倾立体示意图；
图9为摇摆机构左后倾立体示意图；
图10为摇摆机构左前倾立体示意图；
图11为摇摆机构右后倾立体示意图；
图12为本发明的三由度摇摆机构结构示意图；
图13为本发明的摇摆机构上下升降立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参阅图1、2所示，本发明的电动座椅摇摆机构1主要包括上底座10，下底座20，第一电动缸30，第二电动缸40以及支撑机构50，其中：
支撑机构50的底端51固接于下底座20的上表面中心21，支撑机构50的顶端52通过一十字万向节53与上底座10的下表面中心连接，支撑机构50可以采用如图1所示的固定高度的支撑柱，也可采用如图12所示的电动缸；
参阅图3、4所示，第一电动缸30主要由滚珠丝杆31，丝杆螺母32与升降套筒33组成，其中滚珠丝杆31通过皮带34与一伺服电机35保持传动连接，丝杆螺母32的内螺纹与滚珠丝杆31表面的螺纹相互配合从而使丝杆螺母32螺合于滚珠丝杆31上，升降套筒33套设于滚珠丝杆31上且其内壁进一步固接于丝杆螺母32的外壁，由此滚珠丝杆31转动时，通过丝杆螺母32将转动转化为直线运动，带动升降套筒33上下运动；第二电动缸40的结构与第一电动缸30完全相同，故不再做重复说明；
配合图2所示，第一电动缸30，第二电动缸40分别通过设于底端枢接头36、46与关节球轴承37、47枢接，并进而通过轴承座38、48与下底座20的上表面连接，而升降套筒33的顶端设有一连接段331(即第一电动缸30，第二电动缸40的顶端)，该连接段331的顶端设有螺纹，通过该螺纹段使连接段331螺合于十字万向节39、49上，并进一步连接于上底座10的下表面；为保证本发明的摇摆机构1可以实现较为顺畅的前后左右摇摆，第一电动缸30，第二电动缸40分别被设置于上、下底座的两条中轴线上，如图1中所示，第一电动缸30设于下底座20的纵向中轴23(以及上底座10的纵向中轴)上，第二电动缸40设于下底座20的横向中轴22(以及上底座10的横向中轴)上。
如图5所示，座椅2安装于摇摆机构1的上底座10，以下配合图6～11进一步说明座椅如何在本发明的摇摆机构1进行摇摆：
首先如图6所示座椅2在摇摆机构1的作用下前后摆动，此时仅第一电动缸30动作，升降套筒33推出时座椅2前倾，升降套筒33缩回时座椅2后倾；如图7所示座椅2在摇摆机构1的作用下左右摆动，此时仅第二电动缸40动作，其升降套筒推出时座椅2右倾，升降套筒缩回时座椅2左倾；如图8所示座椅2在摇摆机构1的作用下右前倾，此时第一电动缸30与第二电动缸40的升降套筒同时推出；如图9所示座椅2在摇摆机构1的作用下左后倾，此时第一电动缸30与第二电动缸40的升降套筒同时缩回；如图10所示座椅2在摇摆机构1的作用下左前倾，此时第一电动缸30的升降套筒33推出，第二电动缸40的升降套筒缩回；如图11所示座椅2在摇摆机构1的作用下右后倾，此时第一电动缸30的升降套筒33缩回，第二电动缸40的升降套筒推出。
再参阅图12所示，为本发明的三由度摇摆机构结构示意图，其与上例的区别在于支撑机构50采用与第一电动缸30、第二电动缸40相同的电动缸，此时可使座椅2在前俯后仰、左右摇摆的同时还可实现如图13所示的上下升降。
由上述各实施方式可了解，利用伺服电机35能在瞬间改变运动方向和速度的特性，使摇摆机构1能根据接收的信号(例如影视画面输出的信号)迅捷作出反应，控制各电动缸30的推出和缩回的不同的行程和速度，控制座椅2前后、左右倾的倾角以及摇摆运动速度。利用电动缸30中滚珠丝杆31与丝杆螺母32的传动特点，能最大程度地提高功效。中间支撑机构50采用十字万向节53及与其它两组十字万向节39、49和关节球轴承37、47配合，在两组伺服电机(两自由度时为两组伺服电机，三自由度时为三组伺服电机)同时工作时能随时修正转轴偏差，使机构灵活摇摆，同时避免采用常规设计时中间以万向球作转动支点导致的机构间隙过大，稳定性差的弊端。同时滚珠丝杆31与丝杆螺母32组合在电动缸30内，能有效降低运行噪音，减小机构空间。

Claims (5)

1.一种电动座椅摇摆机构，包括上、下底座，其特征在于所述下底座上设置有两个电动缸与一个支撑机构，其中：
所述支撑机构的底端固接于所述下底座的上表面中心，所述支撑机构的顶端通过一十字万向节与所述上底座的下表面中心连接；
所述电动缸的底端通过关节球轴承与所述下底座的上表面连接，所述电动缸的顶端通过十字万向节与所述上底座的下表面连接，且所述电动缸通过伺服电机驱动。
2.如权利要求1所述的摇摆机构，其特征在于：所述两电动缸一个位于所述下底面的横向中轴上，另一个位于所述下底面的纵向中轴上。
3.如权利要求2所述的摇摆机构，其特征在于：所述支撑机构为一固定高度的支撑柱。
4.如权利要求2所述的摇摆机构，其特征在于：所述支撑机构为一电动缸。
5.如权利要求3或4所述的摇摆机构，其特征在于所述电动缸包括：
一滚珠丝杆，与所述伺服电机保持传动连接，所述滚珠丝杆上螺合有一丝杆螺母；
一升降套筒，套设于所述滚珠丝杆上，所述升降套筒的内壁与所述丝杆螺母的外壁保持固接。
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