CN106945581A - 一种减震座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减震座椅，包括：座椅本体、支撑结构和减震结构，座椅本体由底板和背板组成，座椅本体由硬质板材一体成型，底板与人体的接触面上设置有底座弹性垫，背板与人体的接触面上设置有背部弹性垫，背板与人体的接触面设置成与人体背部相契合的弧面形，支撑结构对称固定在所述底板的下侧，减震结构固定在底板的中间部位的下侧。本发明采用阻尼元件和弹性元件并联而成的弹簧阻尼套件形成支撑构件，实现对座椅垂直方向的支撑和减震作用，采用磁流变液箱体、模糊控制器和加速度传感器实现对座椅多方位的减震作用，整体减震效果好、安全性能高、成本低、应用范围广、适合大力推广使用。

Description

一种减震座椅
技术领域
本发明涉及机械座椅领域，具体涉及一种减震座椅。
背景技术
车辆上的座椅，尤其是公共交通工具上的座椅都需要减震，公共交通工具由于体积大承载多，减震功能更加重要。一般的公交车上的座椅要么没有减震措施，要么减震装置成本太高结构复杂，或者减震作用方向单一，减震效果不明显。随着人们对生活品质要求的提高，需要提出减震效果好，更加舒适安全，结构简单，成本低的减震座椅。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种具有多角度减震作用的减震座椅。
为解决上述问题，本发明提出的减震座椅，包括：座椅本体、支撑结构和减震结构，所述座椅本体由底板和背板组成，所述座椅本体由硬质板材一体成型，所述底板与人体的接触面上设置有底座弹性垫，所述背板与人体的接触面上设置有背部弹性垫，所述背板与人体的接触面设置成与人体背部相契合的弧面形，所述支撑结构对称固定在所述底板下侧四周上，所述减震结构固定在所述底板的中间部位的下侧。
上述技术方案中所述支撑结构至少为三个，每个支撑结构由三个固定于所述底板上同一点的弹簧阻尼套件组成，所述弹簧阻尼套件由一个阻尼元件和一个弹性元件并联而成，每个支撑结构中的三个弹簧阻尼套件中任意两个弹簧阻尼套件之间的角度相等且大于0°小于30，弹簧阻尼套件能够对外界环境(如路面激励)引起的激振进行有效的减震缓冲，改善客车行驶过程中座椅的平顺性与乘员的舒适性。
上述技术方案中，所述弹簧阻尼套件的另一端设置有地脚，所述地脚上设置有螺孔，所述地脚通过螺钉固定在地板上。
上述技术方案中，所述减震结构由座椅固定件、弹性橡胶连接件、磁流变液箱体、交叉型阻尼板和固定磁极板组成，所述座椅固定件、弹性橡胶连接件设置所述座椅本体和磁流变液箱体之间用于将所述座椅本体弹性连接在所述磁流变液箱体上，所述交叉型阻尼板设置在所述磁流变液箱体内并与所述弹性橡胶连接件相连接，所述固定磁极板对称固定在所述磁流变液箱体的内壁上，所述磁流变液箱体内装有磁流变液。
上述技术方案中，所述交叉型阻尼板为一整体均布通孔的半球形弧面板。
上述技术方案中，所述磁流变液箱体内设置有模糊控制器，所述座椅本体上设置有加速度传感器，所述加速度传感器与所述模糊控制器相连。
上述技术方案中，所述模糊控制器具体控制过程如下：模糊控制器作为核心部件，利用加速度传感器得到加速度值，加速度值经过数模转换之后和给定值之间比较得到误差信号e，并将e作为模糊控制器的输入，模糊控制器将误差信号进行模糊化处理为模糊量，用相应的模糊语言进行表示，得到误差信号e的模糊语言集合的一个子集E，再由E和模糊控制规则R(模糊关系)依据合成的规则进行判决，得到相应的控制量U为：U＝E×R，之后再将控制变量去模糊化，经数模转换之后传递到磁极板中，磁极板通过改变磁流变液的阻尼来改变座椅的加速度，并再次检测加速度进行反馈控制，如此循环，直到达到控制目的。
本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：
本发明采用阻尼元件和弹性元件并联而成的弹簧阻尼套件形成支撑构件，实现对座椅垂直方向的支撑和减震作用，采用磁流变液箱体、模糊控制器和加速度传感器实现对座椅多方位的减震作用，从而改善客车行驶过程中座椅的平顺性与乘员的舒适性，配合安全带的使用进一步改善客车的安全性，相对于现有技术，本发明减震效果好、安全性能高、成本低、应用范围广、适合大力推广使用。
附图说明
图1为本发明提出的减震座椅的侧视图。
图2为本发明提出的减震座椅的正视图。
图3为本发明提出的减震座椅中地脚的结构示意图。
图4为本发明提出的减震座椅中减震结构控制流程框图。
图中编号说明：1、底板；2、背板；3、弹簧阻尼套件；4、底座弹性垫；5、背部弹性垫；6、地脚；7、螺孔；8、座椅固定件；9、弹性橡胶连接件；10、磁流变液箱体；11、交叉型阻尼板；12、固定磁极板；301、阻尼元件；302、弹性元件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例一：
如图1、图2和图3所示，本发明提出的减震座椅，包括：座椅本体、支撑结构和减震结构，座椅本体由底板1和背板2组成，座椅本体由硬质板材一体成型，底板1与人体的接触面上设置有底座弹性垫4，背板2与人体的接触面上设置有背部弹性垫5，背板2与人体的接触面设置成与人体背部相契合的弧面形，支撑结构对称固定在底板下侧四周上，减震结构固定在底板1的中间部位的下侧。
支撑结构为四个，每个支撑结构由三个固定于底板1上同一点的弹簧阻尼套件3组成，弹簧阻尼套件3由一个阻尼元件301和一个弹性元件302并联而成，每个支撑结构中的三个弹簧阻尼套件3中任意两个弹簧阻尼套件3之间的角度相等且大于0°小于30，弹簧阻尼套件3能够对外界环境(如路面激励)引起的激振进行有效的减震缓冲，改善客车行驶过程中座椅的平顺性与乘员的舒适性。
弹簧阻尼套件3的另一端设置有地脚6，地脚6上设置有螺孔7，地脚6通过螺钉固定在地板上。
减震结构由座椅固定件8、弹性橡胶连接件9、磁流变液箱体10、交叉型阻尼板11和固定磁极板12组成，座椅固定件8、弹性橡胶连接件9设置底板1和磁流变液箱体10之间用于将座椅本体弹性连接在磁流变液箱体10上，交叉型阻尼板11设置在磁流变液箱体10内并与弹性橡胶连接件9相连接，固定磁极板12一共有四块，分别对称固定在磁流变液箱体10的四周内壁上，使磁流变液箱体10四周的磁场变化均衡，磁流变液箱体10内装有磁流变液，磁流变液在变化磁场的作用下产生不同阻力，从而减缓座椅的加速运动以起到减震的作用。
交叉型阻尼板11为一整体均布通孔的半球形弧面板，座椅加速运动时，引起磁场变化，磁场变化会导致磁流变液的粘度和流动性改变，从而磁流变液流过交叉型阻尼板11上通孔的阻力增大，增大的阻力就起到减缓座椅运动的加速度。
磁流变液箱体10内设置有模糊控制器，所述座椅本体上设置有加速度传感器，加速度传感器与模糊控制器相连(图中未标示)，加速度传感器用于检测座椅的加速度信号并将加速度信号传递到模糊控制器进行处理和反馈。
如图4所示，模糊控制器具体控制过程如下：模糊控制器作为核心部件，利用加速度传感器得到加速度值，加速度值经过数模转换之后和给定值之间比较得到误差信号e，并将e作为模糊控制器的输入，模糊控制器将误差信号进行模糊化处理为模糊量，用相应的模糊语言进行表示，得到误差信号e的模糊语言集合的一个子集E，再由E和模糊控制规则R(模糊关系)依据合成的规则进行判决，得到相应的控制量U为：U＝E×R，之后再将控制变量去模糊化，经数模转换之后，传递到磁极板中，磁极板通过改变磁流变液的阻尼来改变座椅的加速度，并再次检测加速度进行反馈控制，如此循环，直到达到控制目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种减震座椅，其特征在于，包括：座椅本体、支撑结构和减震结构，所述座椅本体由底板(1)和背板(2)组成，所述座椅本体由硬质板材一体成型，所述底板(1)与人体的接触面上设置有底座弹性垫(4)，所述背板(2)与人体的接触面上设置有背部弹性垫(5)，所述背板(2)与人体的接触面设置成与人体背部相契合的弧面形，所述支撑结构对称固定在所述底板下侧四周上，所述减震结构固定在所述底板的中间部位的下侧。
2.根据权利要求1所述的减震座椅，其特征在于，所述支撑结构至少为三个，每个支撑结构由三个固定于所述底板(1)上同一点的弹簧阻尼套件(3)组成，所述弹簧阻尼套件(3)由一个阻尼元件(301)和一个弹性元件(302)并联而成，每个支撑结构中的三个弹簧阻尼套件(3)中任意两个弹簧阻尼套件(3)之间的角度相等且大于0°小于30°。
3.根据权利要求2所述的减震座椅，其特征在于，所述弹簧阻尼套件(3)的另一端设置有地脚(6)，所述地脚(6)上设置有螺孔，所述地脚(6)通过螺钉(7)固定在地板上。
4.根据权利要求1所述的减震座椅，其特征在于，所述减震结构由座椅固定件、弹性橡胶连接件、磁流变液箱体、交叉型阻尼板和固定磁极板组成，所述座椅固定件、弹性橡胶连接件设置所述座椅本体和磁流变液箱体之间用于将所述座椅本体弹性连接在所述磁流变液箱体上，所述交叉型阻尼板设置在所述磁流变液箱体内并与所述弹性橡胶连接件相连接，所述固定磁极板对称固定在所述磁流变液箱体的内壁上，所述磁流变液箱体内装有磁流变液。
5.根据权利要求1所述的减震座椅，其特征在于，所述交叉型阻尼板为一整体均布通孔的半球形弧面板。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的减震座椅，其特征在于，所述磁流变液箱体内设置有模糊控制器，所述座椅本体上设置有加速度传感器，所述加速度传感器与所述模糊控制器相连。
7.根据权利要求6所述的减震座椅，其特征在于，所述模糊控制器具体控制过程如下：模糊控制器作为核心部件，利用加速度传感器得到加速度值，加速度值经过数模转换之后和给定值之间比较得到误差信号e，并将e作为模糊控制器的输入，模糊控制器将误差信号进行模糊化处理为模糊量，用相应的模糊语言进行表示，得到误差信号e的模糊语言集合的一个子集E，再由E和模糊控制规则R依据合成的规则进行判决，得到相应的控制量U为：U＝E×R，之后再将控制变量去模糊化，经数模转换之后，传递到磁极板中，磁极板通过改变磁流变液的阻尼来改变座椅的加速度，并再次检测加速度进行反馈控制，如此循环，直到达到控制目的。
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