CN104608667A - 后安装的车辆座位悬挂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的座位悬挂系统，其包括系统框架；细长座位托架，其具有枢转地安装到所述系统框架的一端和适于支撑座位的相对端；和在所述系统框架和所述座位托架上的位置之间连接的阻尼装置，该位置在座位托架的所述一端和所述相对端之间。

Description

后安装的车辆座位悬挂

技术领域

本公开涉及用于车辆座位的悬挂系统，特别地适于拖拉机和其它越野设备。

背景技术

一些车辆，并且特别地越野设备，常常利用座位悬挂以给这种车辆的操作者提供舒服的骑乘。企图减小对操作者的压力和疲劳以及企图给这种车辆的操作者提供舒适性，使用悬挂系统减少操作者所经受的震动和限制操作者所经受的垂直加速度。必须构造这些悬挂系统以解释许多因素，诸如不同地形所引起的震动和移动的宽广范围，变化的操作者质量，乃至坐的位置和操作者的定向。可以减少一个范围的操作者在各个地形上震动和震动加速度的悬挂系统是非常期望的，特别地在这种地形中操作者必须坐在车辆内长期时间。

这些车辆中的许多车辆具有相对小的座舱，用于容纳操作者和操作者控制器。同样地，座位常常跨骑安装在车辆的传动装置上。该跨骑安装位置限制了位于座位下更通常的悬挂系统可用的空间或外壳。因此，悬挂系统常常是后安装的，其位于座位后面。通常的座位后面悬挂系统使用连接到操作者座位的弹簧，以将地形所引起的回弹软化和吸收地形所引起的震动。

传统地，座位后面悬挂系统固定一个或多个弹簧的一端到框架，并且将另一端直接地固定到座位靠背。通过这种方式的弹簧放置通常在弹簧的压缩/拉伸和操作者座位的垂直平移之间产生了1:1比率。也就是，如果座位向下移动1英寸，弹簧也向下地延伸约1英寸。这些系统中的许多系统也使用阻尼装置或减震器，阻尼装置或减震器与座位的移动也具有约1:1比率。特别地在一些政府认证试验程序中，具有在座位和悬挂弹簧移动之间1:1比率的座位趋向于具有运行不佳的骑乘性能特征。此外，这种系统中的弹簧趋向于经受严重的磨损，因此需要悬挂构件经常修理和替换。随着车辆操作者质量的增加，进一步加剧了前后安装的悬挂系统的这些问题。

因此，需要后安装或座位后面悬挂系统，其可以容纳一个范围的操作者质量和可以减小宽广范围地形的震动和震动加速度。

发明内容

在一方面，悬挂系统包括系统框架和细长托架，该细长托架在一端安装到系统框架上和在相对端适于支撑座位。悬挂系统也包括在安装到系统框架的一端和适于支撑座位的相对端之间的托架上位置，在系统框架和托架之间连接的阻尼装置。在一个实施方式中，阻尼装置包括减震器。在另一个实施方式中，阻尼装置可以是弹簧或多个弹簧。在进一步的实施方式中，阻尼装置可以包括弹簧和减震器。然而在另一个实施方式中，阻尼装置在距离安装到座位框架的托架的一端比相对端更近的位置连接座位托架。在一方面，悬挂系统具有每英寸约19.3磅的悬挂刚度。在其它的实施方式中，悬挂刚度是每英寸10和25磅之间，但是也可以是每英寸5和50磅之间。

通过参考下面详细的描述和附图，上述特征和优点以及其它对本领域普通技术而言将更容易地变得清楚。尽管期望提供一种悬挂系统，其包括这些有利特征的一个或多个特征，这里所公开的教导延伸到落入所附权利要求范围内的这些实施方式，与是否它们达到一个或多个上述优点无关。

附图说明

图1是根据本公开的座位悬挂系统的立体图。

图2是描述悬挂系统的杠杆托架的立体图。

图3是具有连接的座位的座位悬挂系统的前立体图。

图4是具有连接的座位的座位悬挂系统的后立体图。

图5是描述所连接座位的悬挂系统的偏移和垂直移动的立体图。

具体实施方式

为了促进本发明原理理解的目的，现在参考附图中所示例的和下面书面说明书中所描述的实施方式。因此，要理解没有意图对本发明范围的限制。还要理解，就像对本发明所涉及的本领域技术人员将要正常发生的一样，本发明包括对所示例的实施方式的任何改变和修改，并且包括本发明原理的进一步应用。

在图1中示出了根据本公开的一种类型的座位悬挂系统。悬挂系统10包括系统框架12，该系统框架12包括下框架14和上框架16。下框架14适于安装到车辆，并且上框架16通过枢转杆40连接下框架，它们一起形成悬挂系统的骨架构架。上框架包括载荷杆18，其垂直地插入通过上框架的顶板20。载荷杆的上端通过衬套19，该衬套19固定到上框架的顶板20。载荷杆的相对端连接弹簧载架22，以允许载架相对于框架的高度调整。在一个实施方式中，弹簧载架包括榫钉24，其安装在弹簧载架中的孔内，其中榫钉包括用于接收通过那的载荷杆的横孔。支撑盘25定位在弹簧载架之下以支撑载架和螺纹地接合载荷杆下端的螺纹。由此，载荷杆的转动升高或降低支撑盘，以及因此相对于系统框架12升高或降低弹簧载架。

如图4中可以看到的，弹簧载架还包括弹簧钩26和弹簧钩28，其中每个弹簧钩26、28适于接合弹簧的一端。在该公开中，弹簧30的端部30a连接弹簧钩26，并且弹簧的端部32a连接弹簧钩28。要理解弹簧载架可以构造为在每侧上接合另外的弹簧，并且两个弹簧仅仅用于示例目的。载荷杆18的另一端提供有旋钮34(如图4上所示)以如上所述转动载荷杆。由此，通过转动旋钮，可以将弹簧载架调整到不同位置。将要理解，当弹簧的另一端连接悬挂系统时，弹簧载架的位置调整将由此根据旋钮转动的方向，加载或卸载弹簧，如下所述。进行弹簧的该预加载调整，以调整悬挂系统来容纳操作者的质量(重量)，如后面将要解释的。

现在参考图1、2和4，弹簧的相对端30b、32b连接安装杆36。安装杆包含在杠杆托架38内，该杠杆托架38利用枢转杆40固定于系统框架。在该公开中，诸如通过扣环41或其它适合的紧固件，枢转杆在枢转杆的每端固定于上框架和下框架。枢转杆穿过杠杆托架，这样杠杆托架绕着枢转杆的轴线可旋转。通过相似的方式，诸如通过扣环37或其它适合的紧固件，安装杆36也装配到杠杆托架。在示例的实施方式中，弹簧的相对端30b、32b在杠杆托架的外侧和扣环37之间缠绕衬套23。

减震器42或其它阻尼装置也可以结合在该公开中所描述的悬挂系统中。减震器的一端42a可以安装到安装杆的中心，而相对端42b安装到阻尼安装架44上，该阻尼安装架44固定于上框架16。不像弹簧载架，阻尼安装架是在上框架上固定的垂直位置。减震器的端部42a、42b枢转地安装在每端以允许旋转。阻尼器用于通过减小震动和震动加速度，帮助提供舒适性给操作者。在该公开中，减震器实质是被动的，但是考虑了其它类型的减震器，包括主动和半主动的。

座位枢转杆46固定到枢转杆40远端的杠杆托架38的自由端。座位枢转杆构造为可旋转地固定到座位框架48，如图3中所见。可以设计从枢转杆40到座位枢转杆46的杠杆托架长度的尺寸，以致于它可以容纳座位框架48。从枢转杆40到座位枢转杆46的杠杆托架长度也有助于系统的总体悬挂刚度，如后面将要解释的。座位框架通常具有角形或L形外观，以容纳座位靠背50和座位底部51。座位靠背高度相对于座位框架可以是可调整的，就如同通常也已知的。座位框架48包括可移动地连接座位枢转杆46的底部部分48a以及使用滚柱21，可滑动地连接上框架16的后部分48b。在一个实施方式中，这些滚柱21允许座位框架48、48a和48b相对于上框架16移动。

现在参考图1、3、4和5，然后可以理解，当操作者坐在座位中时，向下的力将被施加到座位底部51和垫支撑底盘52上，后者依此施加力在座位框架48上，接着后者将施加向下的力在座位枢转杆46上。当座位向下移动时，向下的力施加在杠杆托架的自由端，引起托架绕着枢转杆40枢转。托架的向下枢转延伸弹簧30、32，后者连接到安装杆36。将要理解，座位底部51的力矩臂大于弹簧安装架的力矩臂，因为座位底部被支撑在杠杆托架38的自由端，并且弹簧30、32安装更靠近枢转杆。因此，座位将向下地移动距离d2，该距离d2大于弹簧将要被拉伸的数量d1。在一个特定的实施方式中，弹簧的安装杆36具有约2.75英寸的力矩臂，并且座位枢转杆46的力矩臂是约11.9英寸。因此，(下面更详细地描述的)安装比率，其是弹簧移动相对于座位移动的比率，在该公开中不是像现有技术中的1:1，而是在一个实施方式中是约1:4.3。即，对于座位移动每4.3英寸，弹簧将拉伸约1英寸。可以理解，不同的弹簧构造可以使用不同的比率，以产生期望的悬挂特征。对于操作者最佳的系统的悬挂刚度是每英寸10和25磅之间。在该公开中，悬挂刚度是必须被施加在座位枢转杆以延伸一个弹簧或多个弹簧1英寸的力的数量。本领域技术人员将要理解系统的悬挂刚度涉及系统中所用的一个弹簧或多个弹簧的弹簧刚度，系统中所用弹簧的数量，以及系统的安装比率。该系统中安装比率约是弹簧移动相对于座位移动的比率。安装比率部分地由从枢转杆40到座位枢转杆46的杠杆臂长度相比于枢转杆40和安装杆36之间距离而产生。可以理解，通过改变杠杆臂长度和安装杆的位置可以改变安装比率。还可以看到通过改变系统中所用弹簧的弹簧刚度和/或通过改变系统中所用弹簧的数量和/或系统的安装比率，可以改变系统的悬挂刚度。因此，将要理解，可选的弹簧刚度、可选的弹簧数量和枢转杆的可选的构造，杠杆托架和安装杆可以产生期望的系统的悬挂刚度，范围是每英寸10到25磅。如上所述，其它范围对于操作者舒适性也是可以接受的，特别地在每英寸5-50磅之间。在一个实施方式中，系统中使用两个弹簧，每个弹簧具有每英寸179磅的弹簧刚度，同时具有1:4.3的安装比率。在其它实施方式中，可以改变弹簧刚度，所使用弹簧的数量和安装比率以产生操作者可接受的系统的悬挂刚度。

当操作者准备使用座位悬挂系统时，将要转动旋钮34以根据操作者的质量预加载弹簧30、32。如果操作者实际上是较重的，弹簧将被拉伸和预加载。当操作者坐在座位底部51上时，向下的力被施加到座位底部51上。进行弹簧的最初延伸/收缩，以放置带有坐在座位的操作者上的座位在悬挂系统行进范围的中间。

现在参考图1、3和5，当操作者坐在座位中和操作车辆时，车辆，包括连接到其的座位将经历移动和震动。移动将产生施加在座位悬挂系统上的力。可以理解，座位底部51上向下的力将在枢转杆40远端的托架的端部，在杠杆托架38上施加力。当力应用到杠杆托架的远端，杠杆托架38将绕着枢转杆40转动。安装杆36也将经受向下的力，但是因为它位于更靠近枢转杆40，将不会在向下的方向上平移与座位枢转杆46一样多，因为它比座位枢转杆46更靠近枢转杆40，系统的支点。当安装杆36移动时，弹簧30、32和连接安装杆36的减震器42将经受延伸，接着这种延伸后的回弹压缩。然而，可以理解，因为安装杆36不经受与座位枢转杆46相同程度的平移，弹簧的移动与在座位枢转杆46端部的杠杆托架端部的移动不是1比1比率。在一个实施方式中，弹簧移动相对于座位移动的比率是约1:4.3。当在具有两个弹簧的系统中使用该比率时，系统的悬挂刚度约是每英寸19.3磅，该弹簧具有每英寸179磅的弹簧刚度。考虑其它范围的比率和弹簧刚度，以提供操作者可接受的骑乘。

可以理解，因为弹簧没有直接地安装到座位框架，该公开考虑了一种系统，该系统减小了当车辆动荡时，操作者所经受的震动和震动加速度。杠杆托架的使用以及弹簧在杠杆臂支点附近的点处间接连接到这种托架减小了这种动荡期间座位的总平移。

这里已经通过实施例和非限制地呈现了悬挂系统的一个或多个实施方式的前述详细描述。将要认识到这里所描述的单独特征和功能具有优点。而且，将要认识到上面所公开的实施方式和其它特征和功能的各种改变、修改、变化或改进，或者其改变可以期望组合成许多其它不同的实施方式、系统或应用。可以由本领域技术人员随后进行目前此处未预见到或未预料到的改变、修改、变化或改进，这些也意图由所附权利要求包含。

Claims (8)

1.一种座位悬挂系统，其包括：

系统框架；

细长座位托架，其具有枢转地安装到所述系统框架的一端和适于支撑座位的相对端；

阻尼装置，其在一端连接所述系统框架和在另一端连接所述座位托架，其中阻尼装置在座位托架的所述一端和所述相对端之间连接座位托架。

2.权利要求1的悬挂系统，其中阻尼装置包括至少一个弹簧。

3.权利要求2的悬挂系统，其中阻尼装置还包括至少一个减震器。

4.权利要求1的悬挂系统，其中所述阻尼装置在相比所述相对端更靠近所述一端的位置连接所述座位托架。

5.权利要求4的座位悬挂系统，其中所述阻尼装置在这种位置连接所述座位托架，在这种位置，应用于座位托架的所述相对端的范围在5和50磅之间的力引起约1英寸的阻尼装置的延伸。

6.权利要求5的座位悬挂系统，其中应用于座位托架的所述相对端的10和25磅之间的力引起约1英寸的阻尼装置的延伸。

7.权利要求1的座位悬挂系统，其中系统框架还包括通道，以及其中使用通道中所接合的滚柱，安装到所述座位托架的座位框架滑动地接合到系统框架。

8.权利要求1的座位悬挂系统，其中阻尼装置还包括弹簧载架，其中阻尼装置通过弹簧载架连接系统框架以及其中可以调整相对于系统框架的弹簧载架的位置，这样可以预加载阻尼装置以容纳应用于座位托架的相对端的力。