CN106333537A - 一种座椅臂托的多自由度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于座椅调节技术领域，特别涉及一种座椅臂托的多自由度调节装置，其包括竖直导轨、竖直滑动杆、第一水平导轨、第一水平滑动杆、第二水平导轨、第二水平滑动杆和臂托安装座；竖直滑动杆与竖直导轨滑动连接，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，第一水平导轨固定于竖直滑动杆并随竖直滑动杆竖直运动，第一水平滑动杆与第一水平导轨滑动连接，第二水平导轨固定于第一水平滑动杆并随第一水平滑动杆水平滑动，第二水平滑动杆与第二水平导轨滑动连接，臂托安装座固定于第二水平滑动杆并随第二水平滑动杆水平滑动，第一水平导轨与第二水平导轨相互错开一定角度。其能够多自由度地调节座椅臂托的位置，为操作人员提供合适的手臂支撑。

Description

一种座椅臂托的多自由度调节装置

技术领域

本发明属于座椅调节技术领域，特别涉及一种座椅臂托的多自由度调节装置。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的新技术在装备研制中得到应用，装备的自动化、智能化程度越来越高，且功能也越来越多样化、复杂化。但无论是多高水平的装备，想要有效发挥其各项功能，依然需要人去操纵，人依然起着决定性的作用，这就对人的操纵提出了更高的要求。想让操作人员达到并满足安全、高效、操纵舒适的要求，就需要有较高的人机工程设计进行保障，这些人机工程不仅包括传统意义上的直接影响装备人机交互水平的显控界面、操作台面等，还包括一些间接影响装备人机交互水平的设计如座椅臂托，操作人员在进行作业时，尤其在长期作业的情况下，手臂长时间悬空会造成手臂疲劳，影响操纵的安全性和精确度。

目前在飞机座舱、无人机系统地面控制站等座椅的设计中，大多座椅都是没有设计臂托的，即使设计有臂托，这些臂托也仅仅是能供操作人员在非操纵作业时或休息时对其手臂给予一定的支撑，而在操作人员操纵作业时难以给以支撑。此外，现有的座椅臂托的设计一般是通过参考一些经验数据和对相关人体参数进行测量后进行的。这种传统的设计方式主要依赖于设计人员的经验和主观认识，往往会存在一定偏差，无法较好地均衡各国、各年龄段人体尺寸的差异。有时在座椅研发出来后才暴露出座椅臂托的位置不符的情况，这时再更改方案则会延误产品开发周期，造成较大的费用损失。因此，设置一种科学、合理的座椅臂托调节装置是十分必要。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种座椅臂托的多自由度调节装置，其能够多自由度地调节座椅臂托的位置，为操作人员在不同情况下提供合适的手臂支撑。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：一种座椅臂托的多自由度调节装置，其包括竖直导轨、竖直滑动杆、第一水平导轨、第一水平滑动杆、第二水平导轨、第二水平滑动杆和臂托安装座；所述竖直滑动杆与所述竖直导轨滑动连接，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，所述第一水平导轨固定于所述竖直滑动杆并随所述竖直滑动杆竖直运动，所述第一水平滑动杆与所述第一水平导轨滑动连接，所述第二水平导轨固定于所述第一水平滑动杆并随所述第一水平滑动杆水平滑动，所述第二水平滑动杆与所述第二水平导轨滑动连接，所述臂托安装座固定于所述第二水平滑动杆并随所述第二水平滑动杆水平滑动，所述第一水平导轨与所述第二水平导轨相互错开一定角度。

其中，所述第一水平导轨垂直于所述第二水平导轨。

其中，所述竖直导轨为套筒，所述竖直滑动杆在所述套筒内滑动。

其中，所述套筒设置有贯穿所述套筒的壁的螺栓孔，设置有定位螺栓与所述螺栓孔螺纹配合，所述定位螺栓的末端与所述竖直滑动杆接触以固定所述竖直滑动杆。

其中，所述竖直滑动杆上轴向排列多个定位孔，所述定位螺栓能够拧入不同的所述定位孔中。

其中，所述第一水平导轨与所述第一水平滑动杆之间设置有第一水平滑动固定结构。

其中，所述第一水平导轨为T型导轨，所述第一水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第一水平滑动杆与所述第一水平导轨相对固定。

其中，所述第二水平导轨与所述第二水平滑动杆之间设置有第二水平滑动固定结构。

其中，所述第二水平导轨为T型导轨，所述第二水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第二水平滑动杆与所述第二水平导轨相对固定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的座椅臂托的多自由度调节装置，竖直导轨固定在座椅上，座椅臂托安装在臂托安装座上，通过竖直导轨和竖直滑动杆、第一水平导轨和第一水平滑动杆以及第二水平导轨和第二水平滑动杆各自之间的配合，可实现座椅臂托在多个自由度上的调节，在调节到合适的位置之后，再通过固定结构进行固定，为操作人员在不同情况下提供合适的手臂支撑。因此，该种多自由度调节装置的适应性强，能有效避免座椅臂托安装位置不符的情况发生；用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节，灵活度高。

附图说明

图1是座椅臂托的多自由度调节装置安装在座椅上时的结构示意图；

图2是座椅臂托的多自由度调节装置安装在座椅上时的俯视结构示意图；以及

图3是T型螺栓与T型导轨之间的配合关系的示意简图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，本发明中所提及的“水平”和“竖直”等方向用词仅是为了方便本领域的技术人员理解本技术，该“竖直”方向是指当该座椅臂托的多自由度调节装置水平安装在地面上时，垂直于水平面的方向，“水平”方向即指水平面的方向。应当理解的是，当该多自由度调节装置以倾斜的方式进行安装或者形状发生了改变时，“竖直”和“水平”所指向的方向也随即改变，因此，该“竖直”和“水平”并不构成对本发明的保护范围的限定。

本发明的一种座椅臂托的多自由度调节装置，如图1和图2所示，其包括竖直导轨2、竖直滑动杆4、第一水平导轨5、第一水平滑动杆6、第二水平导轨7、第二水平滑动杆8和臂托安装座9。竖直滑动杆4与竖直导轨2滑动连接，以调节竖直方向上滑动的自由度，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，用于限定竖直方向上滑动的自由度。第一水平导轨5固定于竖直滑动杆4并随竖直滑动杆4竖直运动。第一水平导轨5沿着水平面内的任意一个方向延伸，例如水平X方向延伸，第一水平滑动杆6与第一水平导轨5滑动连接，用于调节水平滑动杆6在水平X方向上滑动的自由度。第二水平导轨7沿着水平面内的另一个方向延伸，例如水平Y方向延伸，第二水平导轨7固定于第一水平滑动杆6并随第一水平滑动杆6水平滑动。第二水平滑动杆8与第二水平导轨7滑动连接，用于调节水平滑动杆8在水平Y方向上滑动的自由度。臂托安装座9固定于第二水平滑动杆8并随第二水平滑动杆8水平滑动，第一水平导轨5与第二水平导轨7相互错开一定角度，实现水平XY方向上自由度的调节。

安装时，两个竖直导轨2分别固定在座椅1的两侧，座椅臂托安装在座椅臂托安装座9上，通过上述的竖直导轨2、竖直滑动杆4、第一水平导轨5、第一水平滑动杆6、第二水平导轨7和第二水平滑动杆8之间的配合，可实现座椅臂托在多个自由度上的调节，当调节到合适的位置之后，再通过各个固定结构进行固定，为操作人员在不同情况下提供合适的手臂支撑；因此，该种座椅臂托的多自由度调节装置适应性强，能有效避免座椅臂托安装位置不符的情况发生，用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节，灵活度高。

在本实施例中，如图1所示，第一水平导轨5垂直于第二水平导轨7，具体地，当操作者坐在座椅1上时，第一水平导轨5平行于操作者的前后方向，第二水平导轨7平行于操作者的左右方向，这样的设计即可使得臂托安装座9在水平面的横向和纵向上均能自由调节。

在本实施例中，如图1所示，竖直导轨2为套筒，竖直滑动杆4在套筒内滑动，使用套筒来提供滑动的方式能够使得该多自由度调节装置能够承受较大的座椅臂托重量和操作者手臂的重量；当然，除了采用套筒与竖直滑动杆4配合的方式之外，其他配合方式如滑轨也是能够实现滑动连接目的，因此，类似的替换也落入本发明的保护范围之内。套筒设置有贯穿套筒壁的螺栓孔，设置有定位螺栓3与螺栓孔螺纹配合，定位螺栓3的末端与竖直滑动杆4接触以固定竖直滑动杆4，该种接触的方式有多样，如在竖直滑动杆4上轴向排列多个定位孔，通过把定位螺栓3拧入不同的定位孔中，以实现轴向固定竖直滑动杆4的目的，或者，竖直滑动杆4没有开定位孔，而是直接把定位螺栓3往竖直滑动杆4所在方向转动拧紧，把竖直滑动杆4夹紧在定位螺栓3与套筒之间，也能够实现竖直滑动杆4轴向固定的目的；能实现轴向固定的其他类似的替换也落入本发明的保护范围之内。

在本实施例中，如图3所示，第一水平导轨5为T型导轨，第一水平滑动杆6与T型导轨滑动连接的一端为T型结构。具体地，第一水平滑动杆6的一端设置有T型螺栓，T型螺栓的螺栓头61位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母62，螺母62位于T型导轨的T型槽之外，当需要限定第一水平导轨5与第一水平滑动杆6相对滑动的自由度时，把螺母62往螺栓头61的方向拧紧，通过螺栓头61与螺母62夹紧T型导轨的方式对第一水平滑动杆6进行固定。当然，他形状的滑轨也是能够实现滑动连接目的，因此，类似的替换也落入本发明的保护范围之内；另外，使得两个滑动连接的物体相对固定的方式也有很多，类似的替换也落入本发明的保护范围之内。

在本实施例中，第二水平导轨7也为T型导轨，第二水平滑动杆8包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使第二水平滑动杆8与第二水平导轨7相对固定。第二水平滑动杆8与第二水平导轨7之间的固定方式类似于第一水平滑动杆6与第一水平导轨5之间的固定方式，参照上文。

在使用本发明的座椅臂托的多自由度调节装置对时座椅臂托进行定位时，设计人员可邀请一群不同人体尺寸的用户进行测试，每位用户可以对座椅臂托的位置和角度进行调节，找到自己认为最舒适、最方便的座椅臂托位置。设计人员可以根据多位用户使用该装置时所调节的相关数据进行分析，综合得出座椅臂托的最佳位置和角度方案。当然，也可以直接面向用户，用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节。

综上，本座椅臂托的多自由度调节装置还具有以下优点：

第一，设计人员通过该座椅臂托调节装置即可进行座椅臂托的监控方位设计，操作方便；

第二，设计人员通过该座椅臂托调节装置即可设计与验证多种自由度方向调节方案，用户也可根据自己的使用习惯和需求通过该座椅臂托多自由度调节装置自由定位和调节；以及

第三，该座椅臂托多自由度调节装置可重复调试，在出现定位不符时不必更换整个装置，只需更换设定参数即可。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：包括竖直导轨、竖直滑动杆、第一水平导轨、第一水平滑动杆、第二水平导轨、第二水平滑动杆和臂托安装座；

所述竖直滑动杆与所述竖直导轨滑动连接，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，所述第一水平导轨固定于所述竖直滑动杆并随所述竖直滑动杆竖直运动，

所述第一水平滑动杆与所述第一水平导轨滑动连接，所述第二水平导轨固定于所述第一水平滑动杆并随所述第一水平滑动杆水平滑动，

所述第二水平滑动杆与所述第二水平导轨滑动连接，所述臂托安装座固定于所述第二水平滑动杆并随所述第二水平滑动杆水平滑动，

所述第一水平导轨与所述第二水平导轨相互错开一定角度。

2.根据权利要求1所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述第一水平导轨垂直于所述第二水平导轨。

3.根据权利要求1所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述竖直导轨为套筒，所述竖直滑动杆在所述套筒内滑动。

4.根据权利要求3所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述套筒设置有贯穿所述套筒的壁的螺栓孔，设置有定位螺栓与所述螺栓孔螺纹配合，所述定位螺栓的末端与所述竖直滑动杆接触以固定所述竖直滑动杆。

5.根据权利要求4所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述竖直滑动杆上轴向排列多个定位孔，所述定位螺栓能够拧入不同的所述定位孔中。

6.根据权利要求1所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述第一水平导轨与所述第一水平滑动杆之间设置有第一水平滑动固定结构。

7.根据权利要求6所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述第一水平导轨为T型导轨，所述第一水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第一水平滑动杆与所述第一水平导轨相对固定。

8.根据权利要求1所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述第二水平导轨与所述第二水平滑动杆之间设置有第二水平滑动固定结构。

9.根据权利要求8所述的座椅臂托的多自由度调节装置，其特征在于：所述第二水平导轨为T型导轨，所述第二水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第二水平滑动杆与所述第二水平导轨相对固定。