CN108501781A - 一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构 - Google Patents

Abstract

本发明的一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，属于车辆座椅领域，包括下安装板、上安装板、高度调节组件、下移动板、工作点调节组件、上移动板、准零刚度组件和安装支座；高度调节组件可使座椅适应不同身高的驾乘人员，设置在下安装板，以竖直升降下移动板；工作点调节组件可使座椅适应不同体重的驾乘人员，设置在下移动板，以竖直升降上移动板；安装支座固定于上安装板；准零刚度组件由正刚度弹簧、负刚度机构组成，正刚度弹簧的两端分别作用于上移动板和安装支座，负刚度机构的两端分别连接于下移动板和安装支座。本发明在设定的工作点附近具有准零刚度特性，能很好的隔离低频、中频、高频振动，且能适应不同体重、身高的驾乘人员。

Description

一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构

技术领域

本发明属于车辆座椅技术领域，适应于乘用车、商用车等驾乘人员座椅隔振，具体涉及一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构。

背景技术

汽车座椅主要包括被动座椅、主动座椅、半主动座椅。传统的被动座椅悬架主要有靠背式和下置剪式，结构比较简单，但固有频率较高且固有频率固定，舒适性不好；主动座椅由于刚度和阻尼可调，舒适性很好，但结构比较复杂，成本较高，消耗的能量多；半主动座椅的性能介于传统被动座椅与主动座椅之间，但结构比传统被动座椅复杂，性能不如主动座椅好。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种应用于被动座椅的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，具有结构简单，不需要消耗能量，与此同时，其在静平衡位置附近还具有准零刚度，可以隔离从低频到高频的振动，提升舒适性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，包括固定在汽车底板的下安装板、承载汽车座椅的上安装板以及位于下安装板与上安装板之间且自下而上依次设置的高度调节组件、下移动板、工作点调节组件、上移动板、准零刚度组件和安装支座；所述高度调节组件设置在下安装板，以竖直升降下移动板；所述工作点调节组件设置在下移动板，以竖直升降上移动板；所述安装支座固定于上安装板，用于安装准零刚度组件；所述准零刚度组件由竖直安装的正刚度弹簧、水平安装的负刚度机构组成，正刚度弹簧的两端分别作用于上移动板和安装支座，负刚度机构的两端分别连接于下移动板和安装支座。

进一步，所述正刚度弹簧的轴线位于汽车座椅的中心；所述负刚度机构为至少两个，沿正刚度弹簧轴线对称布置，且在同一水平高度上。

进一步，所述负刚度机构由左挡板、导向套、压缩弹簧、右挡板、调整螺母组成，导向套内设置有压缩弹簧，其两端分别设置左挡板和右挡板，左挡板与安装支座铰接连接，右挡板与设置在下移动板的侧板铰接连接，调整螺母与导向套外壁螺纹旋接，以调节弹簧压缩量。

进一步，所述高度调节组件由下螺杆、下导向柱、下转动机构组成，下螺杆的一端与下安装板可转动设置，另一端穿设于下移动板并与之螺纹连接，由下转动机构驱动下螺杆旋转带动下移动板在下导向柱上做竖直升降运动。

进一步，所述工作点调节组件由上螺杆、上导向柱、上转动机构组成，上螺杆的一端与下移动板可转动设置，另一端穿设于上移动板并与之螺纹连接，由上转动机构驱动上螺杆旋转带动上移动板在上导向柱上做竖直升降运动。

进一步，所述下转动机构、上转动机构采用齿轮副结构，由大齿轮、小齿轮、调节杆组成，所述下螺杆、上螺杆分别设置有所述的大齿轮，所述下安装板、下移动板分别设置有所述的调节杆，所述调节杆上设置有与大齿轮啮合传动的小齿轮，所述大齿轮、小齿轮为锥齿轮，且大锥齿轮的齿数是小锥齿轮齿数的2-4倍。

进一步，所述下转动机构、上转动机构采用涡轮蜗杆副，由涡轮、蜗杆组成，所述下螺杆、上螺杆分别设置有所述的涡轮，所述下安装板、下移动板分别设置有与所述涡轮啮合传动的所述的蜗杆。

进一步，所述下螺杆与下安装板之间、所述上螺杆与下移动板之间设置有轴承，所述轴承为推力球轴承。

进一步，所述上螺杆、下螺杆、正刚度弹簧的轴线在同一直线上，且上螺杆下端中心开设有用于容置下螺杆上端的盲孔，所述盲孔的直径比下螺杆的直径大1-2mm。

进一步，还包括支撑于下安装板和上安装板之间的导向组件，所述导向组件设置为两组，呈对称布置与正刚度弹簧的两侧，由导向杆、导轨、销轴组成，导向杆为两个，呈交叉式布置，其一端与下安装板或上安装板的固定座铰接连接，另一端通过设置在其上的销轴与设置在上安装板或下安装板的导轨滑动连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

1、本发明座椅悬置结构具有结构简单，成本低，且不需要消耗能量；

2、本发明座椅悬置结构通过上、下安装板安装于坐垫和汽车底板之间，安装方便，便于调节，可适用于乘用车和商用车；

3、本发明座椅悬置结构通过准零刚度机构在静平衡位置附近具有准零刚度特性，可以很好的隔离从低频到高频的振动，使得乘坐舒适性很好；

4、本座椅悬置结构通过工作点调节组件和高度调节组件，可以适应不同身高和不同体重的驾乘人员。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1是本发明悬置结构的立体示意图；

图2是本发明悬置结构中负刚度机构的立体示意图；

附图标记：1、下安装板；2、导向杆；3、导轨；4、销轴；5、大齿轮；6、下螺杆；7、小齿轮；8、下导向柱；9、调节杆；10、下移动板；11、正刚度弹簧12、侧板；13、负刚度机构；14、安装支座；15、上安装板；16、上移动板；17、上导向柱；18、上螺杆；19、固定座；其中，131、左挡板；132、导向套；133、压缩弹簧；134、右挡板；135、调整螺母。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例基本如附图1、2所示：本实施例提供的一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，包括固定在汽车底板(未画出)的下安装板1、承载汽车座椅(未画出)的上安装板15以及位于下安装板1与上安装板15之间且自下而上依次设置的高度调节组件、下移动板10、工作点调节组件、上移动板16、准零刚度组件和安装支座14；所述高度调节组件可使汽车座椅适应不同身高的驾乘人员，其设置在下安装板1上，以竖直升降下移动板10；所述工作点调节组件可使汽车座椅适应不同体重的驾乘人员，其设置在下移动板10上，以竖直升降上移动板16；所述安装支座14固定于上安装板15上，用于安装准零刚度组件；所述准零刚度组件可在工作点附近具有准零刚度的特性，其由竖直安装的正刚度弹簧11、水平安装的负刚度机构13组成，正刚度弹簧11的两端分别作用于上移动板16和安装支座14，负刚度机构13的两端分别连接于下移动板10和安装支座14；正刚度弹簧11的轴线位于汽车座椅的中心；负刚度机构13由左挡板131、导向套132、压缩弹簧133、右挡板134、调整螺母135组成，导向套132内设置有压缩弹簧133，其两端分别设置左挡板131和右挡板134，左挡板131与安装支座14铰接连接，右挡板134与设置在下移动板10的侧板12铰接连接，调整螺母135与导向套132外壁螺纹旋接，以调节弹簧133的压缩量。采用上述方案，本发明座椅悬置结构在静平衡位置附近具有准零刚度特性，可以很好的隔离从低频到高频的振动，乘坐舒适性很好；还通过对座椅工作点调节组件和高度调节组件，可以适应不同身高和不同体重的驾驶员。该座椅悬置结构通过上、下安装板安装于坐垫和汽车底板之间，安装方便，便于调节，可适用于乘用车和商用车。

本实施例中的负刚度机构13为至少两个，沿正刚度弹簧11轴线对称布置，且在同一水平高度上。具体的，负刚度机构采用两个，正刚度弹簧与两个负刚度机构在同一平面上，两个负刚度机构关于正刚度弹簧的轴线对称；其四个铰接点在静平衡时处于同一水平线上。

本实施例中的高度调节组件由下螺杆6、下导向柱8、下转动机构组成，下螺杆6的一端与下安装板1通过轴承可转动设置，另一端穿设于下移动板10并与之螺纹连接，由下转动机构驱动下螺杆6旋转带动下移动板10在下导向柱8上做竖直升降运动。而工作点调节组件由上螺杆18、上导向柱17、上转动机构组成，上螺杆18的一端与下移动板10通过轴承可转动设置，另一端穿设于上移动板16并与之螺纹连接，由上转动机构驱动上螺杆18旋转带动上移动板16在上导向柱17上做竖直升降运动。所述下转动机构、上转动机构采用齿轮副结构，由大齿轮5、小齿轮7、调节杆9组成，所述下螺杆6、上螺杆18分别设置有所述的大齿轮5，所述下安装板1、下移动板10分别通过支座设置有所述的调节杆9，所述调节杆9上设置有与大齿轮5啮合传动的小齿轮7，所述大齿轮5、小齿轮7为锥齿轮，且大锥齿轮的齿数是小锥齿轮齿数的2-4倍。所述轴承为推力球轴承。当然在不同的实施例中的下转动机构、上转动机构还可以采用涡轮蜗杆副，由涡轮、蜗杆组成，即：下螺杆6、上螺杆18分别设置有所述的涡轮，下安装板1、下移动板10分别设置有与所述涡轮啮合传动的所述的蜗杆。同样可以达到传动上、下螺杆并使得上、下移动板竖直升降的目的。

本实施例中的上螺杆6、下螺杆18、正刚度弹簧11的轴线在同一直线上，且上螺杆6下端中心开设有用于容置下螺杆18上端的盲孔(未画出)，所述盲孔的直径比下螺杆6的直径大1-2mm。

本实施例中的座椅悬置结构还包括支撑于下安装板1和上安装板15之间的导向组件，所述导向组件设置为两组，呈对称布置与正刚度弹簧11的两侧，由导向杆2、导轨3、销轴4组成，导向杆2为两个，呈交叉式布置，其一端与下安装板1或上安装板15的固定座19铰接连接，另一端通过设置在其上的销轴4与设置在上安装板15或下安装板1的导轨3滑动连接；使上安装板相对于下安装板只有竖直方向上的平动。

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当中。

Claims (10)

1.一种可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，包括固定在汽车底板的下安装板(1)、承载汽车座椅的上安装板(15)以及位于下安装板与上安装板之间且自下而上依次设置的高度调节组件、下移动板(10)、工作点调节组件、上移动板(16)、准零刚度组件和安装支座(14)；所述高度调节组件设置在下安装板，以竖直升降下移动板；所述工作点调节组件设置在下移动板，以竖直升降上移动板；所述安装支座固定于上安装板，用于安装准零刚度组件；所述准零刚度组件由竖直安装的正刚度弹簧(11)、水平安装的负刚度机构(13)组成，正刚度弹簧的两端分别作用于上移动板和安装支座，负刚度机构的两端分别连接于下移动板和安装支座。

2.根据权利要求1所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述正刚度弹簧的轴线位于汽车座椅的中心；所述负刚度机构为至少两个，沿正刚度弹簧轴线对称布置，且在同一水平高度上。

3.根据权利要求2所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述负刚度机构由左挡板(131)、导向套(132)、压缩弹簧(133)、右挡板(134)、调整螺母(135)组成，导向套内设置有压缩弹簧，其两端分别设置左挡板和右挡板，左挡板与安装支座铰接连接，右挡板与设置在下移动板的侧板(12)铰接连接，调整螺母与导向套外壁螺纹旋接，以调节弹簧压缩量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述高度调节组件由下螺杆(6)、下导向柱(8)、下转动机构组成，下螺杆的一端与下安装板可转动设置，另一端穿设于下移动板并与之螺纹连接，由下转动机构驱动下螺杆旋转带动下移动板在下导向柱上做竖直升降运动。

5.根据权利要求4所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述工作点调节组件由上螺杆(18)、上导向柱(17)、上转动机构组成，上螺杆的一端与下移动板可转动设置，另一端穿设于上移动板并与之螺纹连接，由上转动机构驱动上螺杆旋转带动上移动板在上导向柱上做竖直升降运动。

6.根据权利要求5所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述下转动机构、上转动机构采用齿轮副结构，由大齿轮(5)、小齿轮(7)、调节杆(9)组成，所述下螺杆、上螺杆分别设置有所述的大齿轮，所述下安装板、下移动板分别设置有所述的调节杆，所述调节杆上设置有与大齿轮啮合传动的小齿轮，所述大齿轮、小齿轮为锥齿轮，且大锥齿轮的齿数是小锥齿轮齿数的2-4倍。

7.根据权利要求5所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述下转动机构、上转动机构采用涡轮蜗杆副，由涡轮、蜗杆组成，所述下螺杆、上螺杆分别设置有所述的涡轮，所述下安装板、下移动板分别设置有与所述涡轮啮合传动的所述的蜗杆。

8.根据权利要求5-7任一项所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述下螺杆与下安装板之间、所述上螺杆与下移动板之间设置有轴承，所述轴承为推力球轴承。

9.根据权利要求8所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，所述上螺杆、下螺杆、正刚度弹簧的轴线在同一直线上，且上螺杆下端中心开设有用于容置下螺杆上端的盲孔，所述盲孔的直径比下螺杆的直径大1-2mm。

10.根据权利要求9所述的可调的高隔振性能汽车座椅悬置结构，其特征在于，还包括支撑于下安装板和上安装板之间的导向组件，所述导向组件设置为两组，呈对称布置与正刚度弹簧的两侧，由导向杆(2)、导轨(3)、销轴(4)组成，导向杆为两个，呈交叉式布置，其一端与下安装板或上安装板的固定座(19)铰接连接，另一端通过设置在其上的销轴与设置在上安装板或下安装板的导轨滑动连接。