CN107914607B - 曲柄摇杆式安全升降座椅 - Google Patents

Abstract

曲柄摇杆式安全升降座椅，该座椅设置在公交车的地板下方的底仓中，该座椅包括椅面和靠背，靠背连接在椅面一侧且能够调整其与椅面之间的夹角，底仓内设有能够带动座椅伸出底仓或收回至底仓中的曲柄摇杆机构，电磁制动式电机作为曲柄摇杆机构的动力源，公交车的地板上沿座椅升降的路径上开设有供座椅通过的缺口，底仓内设有用于在座椅完全伸出底仓或收回至底仓中后对缺口进行封合的封合装置。本发明通过曲柄摇杆机构实现座椅的自动升降，在乘客需要又不影响车内的安全时，座椅能够上升一定高度，并打开靠背，减少乘客的站立；在车厢内乘客站立较多而空间不够时，座椅能够折叠在底仓中，节省车厢内部的空间。

Description

曲柄摇杆式安全升降座椅

技术领域

本发明涉及公交车设施技术领域，具体涉及一种曲柄摇杆式安全升降座椅。

背景技术

目前，公交车已成为人们出行中必不可少的交通工具，公交车从设计和技术特性的角度看，与其它大、中型客车的车型(如长途客车、旅游客车、团体客车等)不同，公交车底仓上方的地板上设有乘客座椅及供乘客站立与走动的通道，公交车箱体顶部的顶板上设有供乘客站立时辅助使用的拉手，要求车厢站立面积大，车厢内通道与出入口宽、两个以上车门。这样就造成了公交车乘坐舒适度相对不佳的状况，究其原因是公交车的座椅数量有限，当车上乘客相对不用挤时，仍有大部分乘客出行无座位可坐的情形，对于路途较远、体弱等乘客而言，存在着一定的不适，为此，有些乘客自带小马扎作为临时座椅，但因其无法固定，在行车过程中存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲柄摇杆式安全升降座椅，该座椅能够在不使用时嵌入收纳在公交车的底仓中，又能够在需要时伸出公交车的底仓。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：曲柄摇杆式安全升降座椅，该座椅设置在公交车的地板下方的底仓中，该座椅包括椅面和靠背，靠背连接在椅面一侧且能够调整其与椅面之间的夹角，底仓内设有能够带动座椅伸出底仓或收回至底仓中的曲柄摇杆机构，电磁制动式电机作为曲柄摇杆机构的动力源，公交车的地板上沿座椅升降的路径上开设有供座椅通过的缺口，底仓内设有用于在座椅完全伸出底仓或收回至底仓中后对缺口进行封合的封合装置。

本发明中所述的曲柄摇杆机构包括曲柄和摇杆，地板的下表面上设有两个机架，其中一个机架上设有铰接座，电磁制动式电机固定在另一个机架上，曲柄的一端与电磁制动式电机传动连接，摇杆的一端与铰接座相铰接，曲柄和摇杆的另一端均与椅面的下表面铰接，使椅面兼做曲柄摇杆机构的连杆，电磁制动式电机通电后带动曲柄摇杆机构摆动，当座椅和曲柄摇杆机构完全收入底仓或者座椅伸出底仓且能够供人使用时，电磁制动式电机断电制动。

本发明中所述的封合装置包括封板、凸轮机构以及齿轮齿条机构，凸轮机构包括从动件、电机以及由电机驱动的凸轮，从动件与凸轮的外轮廓接触，并在电机带动的凸轮的作用下做竖直往复直线运动，从动件上固定连接有水平设置的连接板，底板上设有竖直设置的导柱，连接板的一侧设有滑动配合套设在导柱上的导套；齿轮齿条机构包括齿轮、齿条以及驱动齿轮转动的电机，齿轮以及驱动齿轮转动的电机固定在连接板上，齿轮与水平设在齿轮上方的齿条啮合设置，齿条水平设置在封板的下表面，在从动件处于竖直往复直线运动路径的最低位的状态时，齿轮齿条机构带动封板向靠近缺口的方向移动，在封板的外缘与缺口的边缘对应时，齿轮齿条机构停止工作，从动件在凸轮的作用下运动至最高位，使封板的上表面与地板的上表面相平齐。

进一步地，封板上靠近曲柄摇杆机构的一端部设有贯通该端部的凹槽，该凹槽能够容纳椅面处于伸出底仓且能够供人使用时状态的曲柄和摇杆；封板上通过驱动机构连接有盖板，驱动机构能够带动盖板对凹槽进行封合或打开凹槽，位于凹槽槽底的封板上设有电磁铁，盖板上靠近凹槽槽底的端部设有与位于凹槽槽底封板上的电磁铁对应设置的电磁铁；封板的相对设置的外缘上设有电磁铁，缺口的边缘设有与封板上的电磁铁对应设置的电磁铁。

其中的驱动机构包括卷筒、缠绕在卷筒上的绳索以及带动卷筒用以收放绳索的电机，绳索的一端固定在卷筒上，绳索的另一端绕过设在封板上的定滑轮后固定在盖板上，定滑轮上设有扭转弹簧，扭转弹簧的一端固定在定滑轮上，扭转弹簧的另一端固定在盖板上，且扭转弹簧的中心轴与定滑轮的中心轴重合设置，电机带动卷筒往复转动，使绳索带动盖板绕扭转弹簧的中心转动。

进一步地，封板的外侧面上设有警示灯和重量传感器，警示灯内设有声音输出模块和发光元件；该座椅还包括控制装置，控制装置由A/D转换器、存储器、与各电机的驱动器连接的处理器以及控制处理器的工作状态的控制开关组成，处理器分别与A/D转换器、控制开关和存储器相连，控制装置、重量传感器和警示灯电连接与设置于封板内的电路板，所述电路板连接有电池；所述的警示灯与处理器相连，所述的重量传感器与A/D转换器相连。

本发明中，优选的，封板的下表面未设置齿条的部位设有水平设置的导轨，导轨与齿条平行设置，连接板上垂直连接有支撑杆，支撑杆的上端设有滑动配合连接在导轨中的滑块。

本发明中，底板上还设有竖直设置且由电机带动的电动伸缩杆Ⅰ，电动伸缩杆Ⅰ的上端设有电磁块，地板上对应该电动伸缩杆Ⅰ伸缩的路径上设有供其通过的通孔，公交车箱体顶部的顶板上设有竖直设置的电动伸缩杆Ⅱ，电动伸缩杆Ⅱ的下端设有电磁块，电动伸缩杆Ⅰ和电动伸缩杆Ⅱ的伸缩路径相重合，电动伸缩杆Ⅰ和电动伸缩杆Ⅱ二者伸出的最大限度能够使两个电磁块贴合吸附。

有益效果：本发明通过曲柄摇杆机构实现座椅的自动升降，在乘客需要又不影响车内的安全时，座椅能够上升一定高度，并打开靠背，减少乘客的站立；在车厢内乘客站立较多而空间不够时，座椅能够折叠在底仓中，节省车厢内部的空间。

本发明采用封合装置对地板上的缺口进行封合，避免造成乘客踩空的情况发生，采用齿轮齿条机构带动封板平移，齿轮齿条机构承载力大，且传动精度高，可以无限对接延续，传动速度快；利用导轨和滑块对封板的平移进行限定，传动平稳。

附图说明

图1为本发明中座椅完全伸出底仓，而封板尚未封合缺口时的状态图；

图2为图1中封合装置的放大示意图；

图3为图2中封板的俯视图；

图4为图2中标记A的放大示意图；

图5为图1中沿B向电磁制动式电机的示意图；

图6为本发明中座椅完全伸出底仓时的工作状态示意图；

图7为图6中标示C的放大示意图；

图8为本发明中座椅完全收纳在底仓中的状态图；

图9为控制装置的示意图。

附图标记：1、顶板，2、底仓，3、底板，4、地板，40、缺口，5、椅面，6、靠背，7、电磁制动式电机，8、曲柄，9、摇杆，10、机架，11、铰接座，12、封板，120、凹槽，121、盖板，122、导轨，13、从动件，14、凸轮，15、齿轮，16、齿条，17、连接板，18、导柱，19、导套，20、电磁铁，21、卷筒，22、绳索，23、定滑轮，24、扭转弹簧，25、警示灯，26、重量传感器，27、电动伸缩杆Ⅰ，28、电动伸缩杆Ⅱ，29、电磁块，30、支撑杆，31、滑块，32、电机；33、棘轮，34、手柄，35、扭簧。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征以及达成的目的便于理解，下面结合具体安装示意图，进一步阐述本发明，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。

曲柄摇杆式安全升降座椅，在公交车车厢内无站立乘客时，该座椅设置在公交车的地板4下方的底仓2中，其状态如图8所示；当公交车车厢内有站立乘客需要座椅，且与地板4平齐的封板12上无人员站立以及无放置物品时，座椅伸出底仓2，其状态如图6所示。

本发明的座椅包括椅面5和靠背6，靠背6连接在椅面1一侧且能够调整其与椅面1之间的夹角。如图6和图7所示，椅面5和靠背6通过角度调节器连接，角度调节器是座椅的重要部件，且角度调节器与座椅的连接结构属于现有已知技术。角度调节器的主要结构是由一块带有棘轮33的靠背安装板通过一个中心轴与椅面安装板以及扭簧35相连，椅面安装板固定不动，棘轮33可以绕中心轴自由转动，在椅面安装板上有一个棘爪的手柄34，调节角度时，克服扭簧35上午弹力在图7所示方位向右扳动手柄34，使得棘爪和棘轮33脱开，同时，抬起靠背克服扭簧35弹力直至合适位置，放下手柄34，这样就可以控制带有扇形齿板的靠背安装板绕中心轴的转动和定位以实现靠背6的角度的调节变化。

如图1所示，底仓2内设有能够带动座椅伸出底仓2或收回至底仓2中的曲柄摇杆机构，电磁制动式电机7作为曲柄摇杆机构的动力源，曲柄摇杆机构包括曲柄8和摇杆9，地板4的下表面上设有两个机架10。如图6所示，其中一个机架上设有铰接座，电磁制动式电机7固定在另一个机架上，如图5所示，曲柄8的一端与电磁制动式电机7传动连接；9摇杆的一端与铰接座相铰接，曲柄8和摇杆9的另一端均与椅面5的下表面铰接，且椅面5的下表面设有两个分别与曲柄8和摇杆9的端部铰接的铰接座，使椅面5兼做曲柄摇杆机构的连杆，电磁制动式电机7通电后带动曲柄摇杆机构摆动，当座椅和曲柄摇杆机构完全收入底仓2或者座椅伸出底仓且能够供人使用时，电磁制动式电机7断电制动。曲柄8、摇杆9、椅面5构成的铰链四杆机构，使电磁制动式电机7断电制动后，椅面5的位置唯一确定。优选的，电磁制动式电机7的电机轴上装有电磁制动器，使电机停机后能够迅速制动，完成电机自锁；通电后松开，不影响电机轴的转动。

其中，公交车的地板4上沿座椅升降的路径上开设有供座椅通过的缺口40，底仓2内设有用于在座椅完全伸出底仓2或收回至底仓2中后对缺口40进行封合的封合装置。

如图1和图2所示，其中的封合装置包括封板12、凸轮机构以及齿轮齿条机构，凸轮机构包括从动件13、电机以及由电机驱动的凸轮14，从动件13与凸轮14的外轮廓接触，并在由电机带动的凸轮14的作用下做竖直往复直线运动，从动件13上固定连接有水平设置的连接板17，底板3上设有竖直设置的导柱18，连接板17的一侧设有滑动配合套设在导柱18上的导套19；齿轮齿条机构包括齿轮15、齿条16以及驱动齿轮15转动的电机，齿轮15以及驱动齿轮15转动的电机固定在连接板17上，齿轮15与水平设在齿轮15上方的齿条16啮合设置，齿条16水平设置在封板12的下表面。

如图1所示，封板12的外侧面上设有警示灯25和多个重量传感器26，警示灯内设有声音输出模块和发光元件；该座椅还包括控制装置，控制装置由A/D转换器、存储器、与各电机的驱动器连接的处理器以及控制处理器的工作状态的控制开关组成，如图9所示，处理器分别与A/D转换器、控制开关和存储器相连，控制装置、重量传感器和警示灯电连接与设置于封板内的电路板，所述电路板连接有电池；所述的警示灯与处理器相连，所述的重量传感器与A/D转换器相连。处理器外接按钮，需要弹出座椅时，按下按钮，当重量传感器检测到有重量时，通过声音输出模块和发光元件发出声音和灯光，当重量传感器检测到没有重量时，处理器控制各电机有序工作，同时，通过声音输出模块和发光元件发出声音和灯光。此部分的控制系统属于现有已知报警系统，在此不再赘述。如图3所示，多个重量传感器26呈行列均匀间隔设置，图3中设置了四行四列共计十六个重量传感器26。

如图2和图3所示，封板12上靠近曲柄摇杆机构的一端部设有贯通该端部的凹槽120，该凹槽120能够容纳如图6所示的椅面处于伸出底仓且能够供人使用时状态的曲柄8和摇杆9；封板12上通过驱动机构连接有盖板121，驱动机构能够带动盖板121对凹槽120进行封合或打开凹槽120。如图3所示，位于凹槽120槽底的封板12上设有电磁铁，封板12的相对设置的外缘上设有电磁铁；如图4所示，盖板121上靠近凹槽120槽底的端部设有与位于凹槽120槽底的封板12上的电磁铁对应设置的电磁铁；如图2和如图8所示，缺口40的边缘设有与封板12上的电磁铁对应设置的电磁铁。

其中，如图2和图4所示，驱动机构包括卷筒21、缠绕在卷筒21上的绳索22以及带动卷筒21用以收放绳索22的电机，绳索22的一端固定在卷筒21上，绳索22的另一端绕过设在封板12上的定滑轮23后固定在盖板121上，滑轮23设在封板12的下表面；优选的，定滑轮23上设有扭转弹簧24，扭转弹簧24的一端固定在定滑轮23上，扭转弹簧24的另一端固定在盖板121上，且扭转弹簧24的中心轴与定滑轮23的中心轴重合设置，电机带动卷筒21往复转动，使绳索22带动盖板121绕扭转弹簧24的中心转动。

（1）、假定以图8的状态为本发明的原始状态，现需要底仓2中的座椅伸出：首先，需要将封板12移动至完全打开缺口40为止，动作如下：当图8中封板12上的重量传感器26未感应到重量存在时，启动控制凸轮14转动的电机，当从动件13处于竖直往复直线运动路径的最低位的状态时，使控制凸轮14的电机停止工作，此时封板12的上表面要低于地板4的下表面；启动控制齿轮15转动的电机，使齿轮齿条机构带动封板12向远离缺口40的方向水平移动，当封板12运动至不影响座椅伸出底仓的动作时，使控制齿轮15的电机停止工作，封合装置的位置视图如图1或图2所示；

其次，打开电磁制动式电机7使其正转，电磁制动式电机7通电后带动曲柄摇杆机构顺时针摆动，当座椅完全伸出底仓且能够供人使用时，电磁制动式电机7断电制动，然后通过角度调节器调节靠背6与椅面5之间的夹角；图1中实线位置的椅面5和靠背6为座椅的使用状态，虚线位置的椅面5和靠背6为座椅的原始状态；

最后，启动带动卷筒21的电机，放长绳索22，使盖板121下转并打开封板12上的凹槽120，且当盖板121与封板12垂直时，使带动卷筒21的电机停止工作；启动控制齿轮15转动的电机，使齿轮齿条机构带动封板12向靠近缺口40的方向水平移动，在封板12的外缘即图1所示方向的封板的左右两端与缺口40的边缘对应时，使控制齿轮15的电机停止工作；并启动控制凸轮14转动的电机，当从动件13在凸轮14的作用下运动至最高位时，使控制凸轮14的电机停止工作，此时封板12的上表面与地板4的上表面相平齐；封板12上的凹槽120为曲柄8和摇杆9穿过的空隙；此时，为本发明的座椅的使用状态图，具体如图6所示。

（2）、当需要从图6的状态转化到图8的原始状态时，首先需要将封板12移动至完全打开缺口40为止；然后通过角度调节器调节靠背6与椅面5之间的夹角，使靠背6与椅面5靠近折叠，之后打开电磁制动式电机7使其反转，电磁制动式电机7通电后带动曲柄摇杆机构逆时针摆动至座椅完全收纳入底仓，如图1虚线位置的椅面5和靠背6；最后，

启动控制齿轮15转动的电机，使齿轮齿条机构带动封板12向靠近缺口40的方向水平移动，在封板12的外缘即图1所示方向的封板的左右两端与缺口40的边缘对应时，使控制齿轮15的电机停止工作；并启动控制凸轮14转动的电机，当从动件13在凸轮14的作用下运动至最高位时，使控制凸轮14的电机停止工作，此时封板12的上表面与地板4的上表面相平齐；启动带动卷筒21的电机，收缩绳索22，使盖板121上转并封合封板12上的凹槽120，且当盖板121与封板12平齐时，使带动卷筒21的电机停止工作。

如图1和图2所示，封板12的下表面未设置齿条的部位设有水平设置的导轨122，导轨122与齿条16平行设置，连接板17上垂直连接有支撑杆30，支撑杆30的上端设有滑动配合连接在导轨122中的滑块21。

如图1所示，底板3上还设有竖直设置且由电机带动的电动伸缩杆Ⅰ27，电动伸缩杆Ⅰ27的上端设有电磁块，地板4上对应该电动伸缩杆Ⅰ27伸缩的路径上设有供其通过的通孔，公交车箱体顶部的顶板1上设有竖直设置的电动伸缩杆Ⅱ28，电动伸缩杆Ⅱ28的下端设有电磁块，电动伸缩杆Ⅰ27和电动伸缩杆Ⅱ28的伸缩路径相重合，电动伸缩杆Ⅰ27和电动伸缩杆Ⅱ28二者伸出的最大限度能够使两个电磁块贴合吸附，电动伸缩杆兼做扶手使用；优选的，地板4的上表面还设有能够放置电磁块的沉孔，使收缩后的电动伸缩杆Ⅰ27上端的电磁块的上表面与地板4的上表面相平齐。

本发明其他未述内容属于现有技术。

以上实施例使为了说明本发明的技术方案，其目的是在于使本领域技术人员能够了解本发明的内容并予以实施，但并不以此限制本发明的保护范围。凡是依据本发明的实质内容所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.曲柄摇杆式安全升降座椅，该座椅设置在公交车的地板下方的底仓中，该座椅包括椅面和靠背，靠背连接在椅面一侧且能够调整其与椅面之间的夹角，其特征在于：底仓内设有能够带动座椅伸出底仓或收回至底仓中的曲柄摇杆机构，电磁制动式电机作为曲柄摇杆机构的动力源，公交车的地板上沿座椅升降的路径上开设有供座椅通过的缺口，底仓内设有用于在座椅完全伸出底仓或收回至底仓中后对缺口进行封合的封合装置，所述的封合装置包括封板、凸轮机构以及齿轮齿条机构，凸轮机构包括从动件、电机以及由电机驱动的凸轮，从动件与凸轮的外轮廓接触，并在电机带动的凸轮的作用下做竖直往复直线运动，从动件上固定连接有水平设置的连接板，底板上设有竖直设置的导柱，连接板的一侧设有滑动配合套设在导柱上的导套；齿轮齿条机构包括齿轮、齿条以及驱动齿轮转动的电机，齿轮以及驱动齿轮转动的电机固定在连接板上，齿轮与水平设在齿轮上方的齿条啮合设置，齿条水平设置在封板的下表面，在从动件处于竖直往复直线运动路径的最低位的状态时，齿轮齿条机构带动封板向靠近缺口的方向移动，在封板的外缘与缺口的边缘对应时，齿轮齿条机构停止工作，从动件在凸轮的作用下运动至最高位，使封板的上表面与地板的上表面相平齐。

2.如权利要求1所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：所述的曲柄摇杆机构包括曲柄和摇杆，地板的下表面上设有两个机架，其中一个机架上设有铰接座，电磁制动式电机固定在另一个机架上，曲柄的一端与电磁制动式电机传动连接，摇杆的一端与铰接座相铰接，曲柄和摇杆的另一端均与椅面的下表面铰接，使椅面兼做曲柄摇杆机构的连杆，电磁制动式电机通电后带动曲柄摇杆机构摆动，当座椅和曲柄摇杆机构完全收入底仓或者座椅伸出底仓且能够供人使用时，电磁制动式电机断电制动。

3.如权利要求1所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：封板上靠近曲柄摇杆机构的一端部设有贯通该端部的凹槽，该凹槽能够容纳椅面处于伸出底仓且能够供人使用时状态的曲柄和摇杆；封板上通过驱动机构连接有盖板，驱动机构能够带动盖板对凹槽进行封合或打开凹槽，位于凹槽槽底的封板上设有电磁铁，盖板上靠近凹槽槽底的端部设有与位于凹槽槽底封板上的电磁铁对应设置的电磁铁；封板的相对设置的外缘上设有电磁铁，缺口的边缘设有与封板上的电磁铁对应设置的电磁铁。

4.如权利要求3所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：所述的驱动机构包括卷筒、缠绕在卷筒上的绳索以及带动卷筒用以收放绳索的电机，绳索的一端固定在卷筒上，绳索的另一端绕过设在封板上的定滑轮后固定在盖板上，定滑轮上设有扭转弹簧，扭转弹簧的一端固定在定滑轮上，扭转弹簧的另一端固定在盖板上，且扭转弹簧的中心轴与定滑轮的中心轴重合设置，电机带动卷筒往复转动，使绳索带动盖板绕扭转弹簧的中心转动。

5.如权利要求1所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：封板的外侧面上设有警示灯和重量传感器，警示灯内设有声音输出模块和发光元件；该座椅还包括控制装置，控制装置由A/D转换器、存储器、与各电机的驱动器连接的处理器以及控制处理器的工作状态的控制开关组成，处理器分别与A/D转换器、控制开关和存储器相连，控制装置、重量传感器和警示灯电连接与设置于封板内的电路板，所述电路板连接有电池；所述的警示灯与处理器相连，所述的重量传感器与A/D转换器相连。

6.如权利要求1所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：封板的下表面未设置齿条的部位设有水平设置的导轨，导轨与齿条平行设置，连接板上垂直连接有支撑杆，支撑杆的上端设有滑动配合连接在导轨中的滑块。

7.如权利要求1所述的曲柄摇杆式安全升降座椅，其特征在于：底板上还设有竖直设置且由电机带动的电动伸缩杆Ⅰ，电动伸缩杆Ⅰ的上端设有电磁块，地板上对应该电动伸缩杆Ⅰ伸缩的路径上设有供其通过的通孔，公交车箱体顶部的顶板上设有竖直设置的电动伸缩杆Ⅱ，电动伸缩杆Ⅱ的下端设有电磁块，电动伸缩杆Ⅰ和电动伸缩杆Ⅱ的伸缩路径相重合，电动伸缩杆Ⅰ和电动伸缩杆Ⅱ二者伸出的最大限度能够使两个电磁块贴合吸附。

Images