CN102166975B - 一种三自由度减振座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三自由度减振座椅，属于汽车零件产品设计与制造的技术领域。它由靠背、座面架、支腿、人字形连接板、弧形连杆、销轴、减振模块和底板组成，其中减振模块由导向轴、连接导向座、弹簧和阻尼器组成，靠背与座面架固连，座面架下方固定有三条支腿，每条支腿的下端与弧形连杆相连接，弧形连杆的另一端与减振模块相连接。减振模块包括一个两自由度减振模块和两个单自由度减振模块，两自由度减振模块与前面的支腿相连接，单自由度减振模块和后面的两个支腿相连接，三个减振模块呈三角形固定在底板上。本发明结构简单，能实现座椅在X、Y、Z方向三个自由度的减振，从而提高乘坐者的乘坐舒适度，适用于各种货车、客车、工程车及轿车。

Description

一种三自由度减振座椅

技术领域：

本发明涉及一种减振座椅，尤其涉及一种三自由度汽车减振座椅，可实现座椅X、Y、Z三个方向的减振，属于汽车零件产品设计与制造的技术领域。

背景技术：

汽车座椅舒适性是用户关心的重点之一，而传统的座椅一般采用弹簧和海绵或泡沫塑料来进行减振，而这种减振材料本身存在一些不足：海绵和泡沫塑料块透气性差，炎热夏天使人感觉烦躁不适，且一般驾驶员座椅的弹簧阻尼小，缓冲效果差，反弹力大，缺乏有效减振，当车辆在不平道路上行驶时上下颠簸厉害，容易使人疲劳且晕车。为此，一些厂家对座椅进行了进一步的设计，克服了一些原来的缺点，但还存在着一些问题。

如专利(CN2180511Y)所公开的一种减振座椅，在靠背下端对应的座面架和座架之间装有阻尼器，由钢丝绳弹簧和阻尼器共同为座椅提供弹性，从而使座椅能够减振。但是该设计对汽车在减速或急刹车时座椅向前的冲击无法缓冲，影响座椅的减振效果。原有的钢丝弹簧的弹性变形范围有限，只能在拉伸时受力，在压缩时不受力，对座椅在汽车行驶时所产生的冲击减振效果有限。

发明内容：

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种设计合理、可靠性好、减振效果好的三自由度减振座椅。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种三自由度减振座椅，由靠背、座面架、支腿、人字形连接板、弧形连杆、销轴、减振模块和底板组成，其特征在于：所述的减振模块由导向轴、连接导向座、弹簧和阻尼器组成，靠背与座面架固连，座面架下方固定有三条支腿，每条支腿的下端与弧形连杆通过销轴相连接，弧形连杆的另一端通过销轴与减振模块上的连接导向座相连，三个减振模块呈三角形固定在底板上。

所述的减振模块包括一个两自由度减振模块和两个单自由度减振模块，与座椅前面支腿相连的减振模块为两自由度减振模块，两自由度减振模块的导向轴能够分别沿着X和Y方向移动，所述的两自由度减振模块能产生沿X、Y方向的阻尼，消除X、Y方向的振动；与座椅后面两个支腿相连接的减振模块均为单自由度减振模块且结构完全相同，所述的两个单自由度减振模块的导向轴轴线按与X轴成45°夹角对称布置，所述的单自由度减振模块的导向轴能够沿着轴线方向移动，产生X和Y方向的阻尼，从而消除X、Y方向的振动。

所述的两自由度减振模块由三根导向轴、六根弹簧、六个阻尼器和三个连接导向座组成，其中两根导向轴沿X方向平行布置，第三根导向轴沿Y方向布置。

本发明结构简单，装配、调整、维护简单易行，能够实现座椅在X、Y、Z三个方向的减振，从而提高乘坐者的乘坐舒适度，本发明适用于各种货车、客车、工程车及轿车。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为单自由度减振模块上连接导向座的结构图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，一种三自由度减振座椅，由靠背1、座面架2、支腿(4，14)、人字形连接板3、弧形连杆(6，12)、销轴(5，7，11，13)、减振模块(8，10，15)和底板9组成。其中，靠背1与座面架2固连，座面架2下方固定有三条支腿(4，14)，前面的支腿14的下端与弧形连杆12通过销轴13相连接，弧形连杆12的另一端通过销轴11与减振模块10上的连接导向座27相连接；后面的两条支腿的减振结构设计完全相同，后面支腿4的下端与弧形连杆6通过销轴5相连接，弧形连杆6的另一端通过销轴7与减振模块8上的连接导向座18相连接。三个减振模块(8，10，15)呈三角形固定在底板9上，底板9上设有连接孔28，通过螺栓固定在车辆上。

所述的减振模块(8，10，15)由导向轴(19，21，25)、连接导向座(18，22，27)、弹簧(17，23，26)和阻尼器(16，20，24)组成。所述的减振模块包括一个两自由度减振模块10和两个单自由度减振模块8和15，其中两自由度减振模块10由三根导向轴(21，25)、六根弹簧(23，26)、六个阻尼器(20，24)和三个连接导向座(22，27)组成，其中两根导向轴21沿X方向平行布置，第三根导向轴25沿Y方向布置。两自由度减振模块10与减振座椅前面支腿14相连，导向轴21、25能分别沿着X和Y方向移动，两自由度减振模块10能产生沿X、Y方向的阻尼，消除X、Y方向的振动；与减振座椅后面两个支腿4相连接的减振模块8和15均为单自由度减振模块，且结构完全相同，减振模块8和15的导向轴轴线按与X轴成45°夹角对称布置。单自由度减振模块8的导向轴19能沿着导向轴19的轴线方向移动，单自由度减振模块8和15均能产生X、Y方向的阻尼，从而消除X、Y方向的振动。

单自由度减振模块8和15上都设有连接导向座18，连接导向座18的结构如图3所示，连接导向座18的两侧设有导向轴孔29，且两导向轴孔29的轴线相互平行，在连接导向座18的上端设有铰接孔30。安装时，导向轴孔29与导向轴19相配装，铰接孔30与销轴7相配装。

工作时，如果车辆产生Z正方向的振动冲击，座椅则产生Z负方向的相对位移，支腿4和14驱动弧形连杆6和12的上端沿Z负方向移动，弧形连杆6和12的下端则驱动连接导向座18和22分别沿导向轴19的轴线向左后侧和沿导向轴21的轴线向正前方移动，连接导向座18和22在移动过程中受到弹簧和阻尼器的阻碍，座椅的振动被减弱或消除；反之连接导向座18和22则向上述相反的方向运动，同样将因受到弹簧和阻尼器的阻碍使座椅的振动被减弱或消除。

当车辆产生X正方向振动冲击时，座椅驱动连接导向座22和18分别沿导向轴21的轴线向正前方和沿导向轴19的轴线向右前方移动，连接导向座22和18在移动过程中同样由于受到弹簧和阻尼器的阻碍，从而使得座椅上的振动被减弱或消除；反之，连接导向座22和18则分别沿导向轴21的轴线向正后方和沿导向轴19的轴线向左后方移动，连接导向座22和18在移动过程中由于受到弹簧和阻尼器的阻碍，从而使得座椅上的振动被减弱或消除。

当车辆产生Y正方向振动冲击时，座椅驱动连接导向座18和27分别沿导向轴19的轴线向左后方和沿导向轴25的轴线向左侧移动，连接导向座18和27在移动过程中同样由于受到弹簧和阻尼器的阻碍，从而使得座椅上的振动被减弱或消除；反之，连接导向座18和27则分别沿导向轴19的轴线向右前方和沿导向轴25的轴线向右侧移动，连接导向座18和27在移动过程中由于受到弹簧和阻尼器的阻碍，从而使得座椅上的振动被减弱或消除。由于减振座椅的结构对称性，减振模块15上的连接导向座的运动和减振模块8上的连接导向座18的运动情况类似，减振模块8和15的减振原理相同。

本发明最多可实现车辆座椅沿X、Y、Z方向三个自由度的减振。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种三自由度减振座椅，由靠背、座面架、支腿、人字形连接板、弧形连杆、销轴、减振模块和底板组成，其特征在于：所述的减振模块由导向轴、连接导向座、弹簧和阻尼器组成，靠背与座面架固连，座面架下方固定有三条支腿，人字形连接板与支腿连接，每条支腿的下端与弧形连杆通过销轴相连接，弧形连杆的另一端通过销轴与减振模块上的连接导向座相连，三个减振模块呈三角形固定在底板上；所述的减振模块包括一个两自由度减振模块和两个单自由度减振模块，与减振座椅前面支腿相连的减振模块为两自由度减振模块，两自由度减振模块的导向轴能够分别沿着X和Y方向移动，所述的两自由度减振模块能产生沿X、Y方向的阻尼，消除X、Y方向的振动，与减振座椅后面两个支腿相连接的减振模块均为单自由度减振模块且结构完全相同，所述的两个单自由度减振模块的导向轴轴线按与X轴成45°夹角对称布置，所述的单自由度减振模块的导向轴能够沿着轴线方向移动，产生X和Y方向的阻尼，从而消除X、Y方向的振动。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度减振座椅，其特征在于：所述的两自由度减振模块由三根导向轴、六根弹簧、六个阻尼器和三个连接导向座组成，其中两根导向轴沿X方向平行布置，第三根导向轴沿Y方向布置。

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