CN108819811B - 一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床 - Google Patents

Abstract

本发明为一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，包括外壳体和其中的内壳体，外壳体内侧底部设置有弧型导轨，内壳体外侧底部通过可控阻尼滑块与弧型导轨连接；所述内壳体通过阻尼杆与外壳体连接，所述阻尼杆两端通过转动副连接外壳体和内壳体；所述外壳体和内壳体上设置有相对应的电磁铁；还包括有温度传感器、湿度传感器或光电传感器中的一种或多种组合。本发明具备多级减振系统结构，可以根据汽车在行驶过程中颠簸振动的强度情况依次启动电磁铁、集成式自动控制阻尼滑块、磁流变液阻尼器三种减振结构，具有合理的减振效果。

Description

一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床

技术领域

本发明属于婴儿车载安全设备技术领域，具体涉及一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床及其使用方法。

背景技术

据国内目前情况来看婴幼儿乘车安全设备使用情况很不理想，因为很多家长对婴幼儿乘车安全设备认识不足，甚至有的家长觉得把婴幼儿抱在自己怀里是可以避免受伤的，可是当遇到紧急刹车时会因惯性作用快速撞向前方因而可能导致重伤或死亡，甚至变成了大人的安全气囊。而汽车上的安全带、安全气囊等安全设备都是参照成年人的身体标准设计的，如果系上安全带会因为身高较矮而被勒到脖子从而造成窒息伤亡。并且婴幼儿的身体素质相比较于成年人要柔弱得多，紧急情况下造成的伤害会更大。因此只是简单的使用一些专为成年人设计的安全设施来保护婴幼儿是根本不行的。市面上现有的婴幼儿车载安全设备如儿童安全座椅也是有很大的缺陷性，当婴幼儿睡着时身体是放松的，尤其是颈部在汽车振动剧烈情况下很容易造成很大的伤害。必须使用专门为婴幼儿设计的安全设备来保障婴幼儿的乘车安全。

婴幼儿乘车的安全性问题迫在眉睫，让家长认识到婴幼儿乘车安全的必要性及重要性；可以有效防止和减少婴幼儿乘车安全事故的发生。为了保证孩子的乘车安全，同时也为了让父母多点休息的时间，减轻父母的负担，有必要设计一款婴儿专用的安全摇床。针对上述问题和需求，本发明提供了一款一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床。它可以有效减小由于汽车行驶过程中产生的振动对宝宝的伤害，为宝宝提供一个舒适平稳的睡眠环境。而且结构紧凑、便于拆卸、安装，平时不用时还可以放入汽车后备箱进行存放。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的婴儿乘车安全性的问题，本发明提供一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床及其使用方法。

技术方案：

一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，包括外壳体和其中的内壳体，其特征在于：外壳体内侧底部设置有弧型导轨，内壳体外侧底部通过可控阻尼滑块与弧型导轨连接；

所述内壳体通过阻尼杆与外壳体连接，所述阻尼杆两端通过转动副连接外壳体和内壳体；

所述外壳体和内壳体上设置有相对应的电磁铁；

还包括有温度传感器、湿度传感器或光电传感器中的一种或多种组合。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述的可控阻尼滑块为集成式自动控制阻尼滑块，其结构包括：

位于底部用来在弧型导轨上滚动的滚珠和用来与弧型导轨摩擦的滑块；所述滑块通过螺纹与丝杠连接；

所述丝杠通过传动机构与电动机连接；

所述集成式自动控制阻尼滑块的底座通过压缩弹簧与连接杆连接，连接杆与内壳体底部连接。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：

所述滑块与底座通过限位槽-限位块连接；

所述电动机依次通过锥齿轮、蜗杆和蜗轮连接至丝杠；

所述电动机的电机轴竖直布置；

所述集成式自动控制阻尼滑块的外壳包括底部的底座、用于固定电动机的壳体主部分和壳体次部分；所述壳体主部分和壳体次部分将用于穿出连接杆的孔一分为二。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述阻尼杆为磁流变液阻尼器；其结构包括：

所述磁流变液阻尼器的两端分别为缸筒和活塞杆；所述活塞杆与缸筒内的电磁活塞连接；

所述缸筒内注入有磁流变液，所述缸筒末端与活塞杆之间设置有密封；

所述电磁活塞内部设置有活塞线圈；活塞外壳及活塞盖侧壁开有阻尼孔。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述阻尼孔为开在侧壁上的半孔，为圆周均布数量为5个。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述活塞线圈数量为4个。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述电磁铁内包括铁芯和线圈；所述外壳体和内壳体上相对应的电磁铁磁场相斥。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述内外壳体上的电磁铁前后各设置有6对。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述外壳体上设置有活动挂钩和活动支脚架。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述弧型导轨为三个；中间的弧型导轨中部两侧安装有光电传感器，光电传感器数量为每侧五个。

所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，优选地：所述内壳体内侧表面安装有温度传感器和湿度传感器。

优点及效果：

本发明的多级减振系统结构可以适应不同强度的振动状态，而且更大程度的降低了成本、安全性能高且方案合理。该安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床的多级减振系统也是有着智能的减振工作流程，该安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床的多级减振系统结构，可以根据汽车在行驶过程中颠簸振动的强度情况依次启动电磁铁、集成式自动控制阻尼滑块、磁流变液阻尼器三种减振结构，具有合理的减振效果。

附图说明：

图1、图2为本发明整体结构；

图3-5为磁流变液阻尼器结构；

图6、图7为电磁铁结构；

图8-10为集成式自动控制阻尼滑块结构示意图；

图中标注：

1控制面板、2尿液收集装置、3活动支脚架、4摇床外壳、5把手、6摇床内壳、7活动挂钩、8电磁铁、9弧形导轨、10集成式自动控制阻尼滑块、11光电传感器、12磁流变液阻尼器；13缸筒、14电磁活塞、15活塞杆、16活塞导线孔、17活塞外壳、18活塞线圈、19活塞盖、20阻尼孔，21铁芯、22电磁铁线圈、23电磁铁外壳、24电磁铁导线孔，25电动机、26电机轴、27锥齿轮、28滚珠、29集成式自动控制阻尼滑块下底座、30集成式自动控制阻尼滑块壳体、31集成式自动控制阻尼滑块壳体部分、32连接杆、33螺栓、34滑块、35蜗轮、36蜗杆、37轴承、38轴承盖、39压缩弹簧、40丝杠。

具体实施方式：

本发明是一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，包括：外壳4、内壳6、多级减振系统、测量及控制系统、固定安装系统结构及其他的智能辅助功能。

安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床的外壳通过活动支脚架和活动挂钩将其固定在汽车的后座上；弧形导轨9用螺栓与外壳内部连接在一起，外壳体内的支撑块同时支撑着导轨下部，不仅减轻其受力而且用于固定，内壳体与三根弧形导轨采用集成式自动控制阻尼滑块连接10，同时利用磁流变液阻尼器12与外壳体连接，在内外壳体的前后面分别安装十二个电磁铁8两两对称，以此构成多级减振系统；测控系统由温度传感器、湿度传感器、光电传感器组成。

还设置有用于固定安装的活动支脚架3和活动挂钩7：活动支脚架安装在外壳的前端下部，可起到支撑作用，并使摇床平稳，可调节高度；活动挂钩与外壳后侧的伸缩孔装配形成伸缩杆，可挂在汽车靠背上，保证摇床平稳固定；

所述电磁铁8包括外壳、线圈、铁芯，导线；

电磁铁外壳中含有铁芯，将线圈装入电磁铁外壳中，同时将铁芯插入线圈中心，电磁铁分别对称安装在内壳体和外壳体的外表面和内表面，当通电启动时，两两相对的电磁铁会产生相反的磁场，由所产生的电磁场的排斥力控制内壳的摆动幅度以及内壳的平稳位置，以此达到减振的作用；

所述磁流变液阻尼器包括缸筒13、缸筒透盖、活塞盖19、活塞杆15、活塞外壳17、缠绕线圈18、导线；

缠绕线圈装入活塞外壳中，活塞盖与活塞外壳装配连接组成电磁活塞，且活塞外壳周围分布5个阻尼孔，电磁活塞与活塞杆连接，装入缸筒、注入磁流变液，用缸筒透盖密封，通过活塞杆中的导线通电后，电磁活塞产生磁场，通过改变磁场的强度改变磁流变液的粘度实现不同的阻尼力，在强磁场作用下，磁流变液则会呈现出低流动性、高粘度的Bingham体特性，因此减振效果很明显，因此磁流变液阻尼器是利用磁流变液的流变效应制作而成的智能型减振装备；

所述集成式自动控制阻尼滑块包括微型电机25、锥齿轮27、轴承、轴承盖、滚珠28、涡杆轴、涡轮轴、涡轮、滑块34、压缩弹簧、连接杆、滑块壳体部分；

滚珠安装于滑块凹槽与弧形导轨的滚槽中，用于滑块与弧形导轨之间的滚动，微型电机通过锥齿轮的啮合传动，驱动涡杆轴旋转与涡轮形成蜗轮蜗杆传动，涡轮轴与蜗杆轴垂直放置由涡轮带动，且涡轮轴上加工螺纹相当于丝杆，在涡轮轴的两侧丝杠螺纹处各套一个螺旋滑块，螺旋滑块随着涡轮轴的转动，向两侧分别移动，使螺旋滑块与弧形导轨内壁接触产生摩擦，在连接杆的上、下位置各装一个压缩弹簧，连接杆与摇床内壳体底部连接，摇床的上下振动，可通过滑块内的压缩弹簧减小摇床内壳体的势能；

用于测量摇床内的温度和湿度的温度传感器与湿度传感器都安装在内壳体的内层上表面；

所述光电传感器安装在中间导轨的中部两侧，每侧各五个，居中的为零点位置，两侧等距离各分布两个，用于检测内壳体的摆动距离，为启动集成式自动控制阻尼滑块提供信号；

所述弧形导轨用螺栓与外壳内部连接在一起，共三根，利用了集成式自动控制阻尼滑块中的螺旋滑块与弧形导轨内壁之间的摩擦以及集成式自动控制阻尼滑块在弧形导轨上滑动时，惯性重力作用下达到减振的效果；

本发明的工作减振方法是：

步骤1、安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床固定安装完成，并通电后，在初始状态时，电磁铁通电启动，安全摇床的内壳体处于中间平衡位置，集成式自动控制阻尼滑块与磁流变液阻尼器不工作；

步骤2、汽车在行驶过程中很容易发生颠簸振动，由于振动的原因致使位于中间位置的那根弧形导轨其内部所居中的集成式自动控制阻尼滑块介于零点位置与任意一侧的第一个光电传感器之间时，即为“轻微振动”状态。针对该状态，此时先由磁力较弱的电磁铁所产生的电磁场的排斥力控制内壳的摆动幅度以及内壳的平稳位置；

步骤3、汽车颠簸振动强度渐渐增大时，摇床内壳体摆动，致使位于中间位置的那根弧形导轨其内部所居中的集成式自动控制阻尼滑块介于两侧的任意第一个与第二个光电传感器之间时，即为“较为剧烈振动”状态。针对该状态，此时集成式自动控制阻尼滑块启动，通过其中的螺旋滑块与弧形导轨的内壁产生摩擦并与电磁铁共同作用，以此减小摇床内壳体的振动强度；

步骤4、当汽车颠簸的强度致使位于中间位置的那根弧形导轨其内部所居中的集成式自动控制阻尼滑块超过任意一侧的第二个光电传感器时，即为即为“十分剧烈振动”状态。针对该状态，此时阻尼力最大的磁流变液阻尼器立即启动，并与电磁铁、集成式自动控制阻尼滑块同时工作，使摇床的减振效果达到最佳，并很快将剧烈振动降到可接受范围内，防止对婴儿造成伤害。

Claims (10)

1.一种安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，包括外壳体（4）和其中的内壳体（6），其特征在于：外壳体（4）内侧底部设置有弧型导轨（9），内壳体（6）外侧底部通过可控阻尼滑块与弧型导轨（9）连接；

所述内壳体（6）通过阻尼杆与外壳体（4）连接，所述阻尼杆两端通过转动副连接外壳体（4）和内壳体（6）；

所述外壳体（4）和内壳体（6）上设置有相对应的电磁铁（8）；

还包括有温度传感器、湿度传感器或光电传感器中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述的可控阻尼滑块为集成式自动控制阻尼滑块（10），其结构包括：

位于底部用来在弧型导轨（9）上滚动的滚珠（28）和用来与弧型导轨（9）摩擦的滑块（34）；所述滑块（34）通过螺纹与丝杠（40）连接；

所述丝杠（40）通过传动机构与电动机（25）连接；

所述集成式自动控制阻尼滑块（10）的底座（29）通过压缩弹簧（39）与连接杆（32）连接，连接杆（32）与内壳体（6）底部连接。

3.根据权利要求2所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：

所述滑块（34）与底座（29）通过限位槽-限位块连接；

所述电动机（25）依次通过锥齿轮（27）、蜗杆（36）和蜗轮（35）连接至丝杠（40）；

所述电动机（25）的电机轴（26）竖直布置；

所述集成式自动控制阻尼滑块（10）的外壳包括底部的底座（29）、用于固定电动机（25）的壳体主部分（30）和壳体次部分（31）；所述壳体主部分（30）和壳体次部分（31）将用于穿出连接杆（32）的孔一分为二。

4.根据权利要求1所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述阻尼杆为磁流变液阻尼器（12）；其结构包括：

所述磁流变液阻尼器（12）的两端分别为缸筒（13）和活塞杆（15）；所述活塞杆（15）与缸筒内的电磁活塞（14）连接；

所述缸筒（13）内注入有磁流变液，所述缸筒（13）末端与活塞杆（15）之间设置有密封；

所述电磁活塞（14）内部设置有活塞线圈（18）；活塞外壳（17）及活塞盖（19）侧壁开有阻尼孔（20）。

5.根据权利要求4所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述阻尼孔（20）为开在侧壁上的半孔，为圆周均布数量为5个。

6.根据权利要求5所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述活塞线圈（18）数量为4个。

7.根据权利要求1所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述电磁铁（8）内包括铁芯（21）和线圈（22）；所述外壳体（4）和内壳体（6）上相对应的电磁铁（8）磁场相斥。

8.根据权利要求7所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述内外壳体上的电磁铁（8）前后各设置有6对。

9.根据权利要求1所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述外壳体（4）上设置有活动挂钩（7）和活动支脚架（3）。

10.根据权利要求1所述安装于汽车后座的婴儿用多级减振安全摇床，其特征在于：所述弧型导轨（9）为三个；中间的弧型导轨（9）中部两侧安装有光电传感器，光电传感器数量为每侧五个；

所述内壳体（6）内侧表面安装有温度传感器和湿度传感器。

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