CN112977198B

CN112977198B - 蓄能解锁装置及起身自动回弹的交通工具用座椅

Info

Publication number: CN112977198B
Application number: CN202110363230.4A
Authority: CN
Inventors: 李安生; 毛红生; 陈华东; 张志刚; 马贺; 何文斌; 李宝珍; 杜文辽; 郭志强
Original assignee: Zhengzhou University of Light Industry
Current assignee: Zhengzhou University of Light Industry
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2041-04-02
Also published as: CN112977198A

Abstract

一种蓄能解锁装置及起身自动回弹的交通工具用座椅，其中蓄能解锁装置包括输入组件、蓄能组件、输出组件；输入组件能够把向下的负重传递给输出组件；蓄能组件能够储存向下移动的势能以待无负重时恢复输入组件；输出组件只在输入组件恢复时才进行输出，其中起身自动回弹的交通工具用座椅，除上述蓄能解锁装置，还设有执行装置；执行装置能确保人坐下时的座椅背倾斜角度稳定不变，还能利用蓄能解锁装置的输出在人起身后自动恢复座椅背到初始状态。

Description

蓄能解锁装置及起身自动回弹的交通工具用座椅

技术领域

本发明涉及搭载于交通工具的交通工具用座椅的技术领域，特别是涉及一种蓄能解锁装置及起身自动回弹的交通工具用座椅。

背景技术

现在的交通工具上所用的座椅，一般都是可以调整座椅背倾斜角度。这种座椅一般只需要手动扳动扳手或者扣动某处开关即可以调整座椅背的倾斜角度。当不需要时，只需扳动扳手或者扣动开关，座椅背就能直接回弹，恢复初始状态；人们躺在这种可调整座椅背倾斜角度的座椅上，背部肌肉能够得到极大的放松，确实能够很好地缓解在漫长旅途中的疲倦；然而，座椅背回弹恢复初始状态只能通过手动操作才能执行，在实际应用中很多时候由于旅客急于下车而忘记恢复座椅状态的操作。

现有的这些座椅带来很多不便：1.每次交通工具暂停运营修整的时候，乘务人员需要对这些没有恢复状态的座椅进行复位，以便于清洁工作，为本来劳碌一天的乘务人员增加工作负担；2.由于交通工具一般是在相对狭小的空间内布置座椅，很可能前一排倾斜座椅背的座椅挡住后一排里面的乘客出入通道，当前排乘客下交通工具时，没有手动操作使座椅靠背回弹复位，后一排里面的乘客也无法自己恢复前排座椅的初始状态，致使这些乘客错过站点或者发生磕碰的事也屡见不鲜，特别容易在乘客间产生矛盾。市场上极需要一些能够不失去座椅倾斜带来的便利的同时，还能人起身后就回弹座椅背的装置来改变以上不便之处。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种蓄能解锁装置及起身自动回弹的交通工具用座椅。

本发明的技术方案是：包括输入组件、蓄能组件和输出组件；

所述的输入组件为一块升降板，升降板底部向下延伸出支腿；支腿依次穿过活动架、固定架，支腿与活动架固连，支腿穿过下部的固定架上的过孔；

所述的固定架两端设有竖向的立板，在立板的内侧面设有N个竖向滑套，在活动架的两端设有N个竖向的滑杆，滑杆对应安装在上述竖向滑套内形成N个滑动副；在活动架与固定架之间的支腿上套装有压缩弹簧，所述的滑动副和压缩弹簧组成蓄能组件；

所述的输出组件包括在活动架上一端立起的竖向齿条、与竖向齿条相啮合的齿轮、转轴、凸轮盘和动作输出轴；所述的齿轮与转轴固定连接；所述凸轮盘中心通过单向轴承安装在转轴上，凸轮盘与齿轮平行布置；凸轮盘圆周上均布若干个凸轮；所述的若干个凸轮连接成波浪形沿凸轮盘的圆周均布；所述的动作输出轴与若干个凸轮形成的波浪线贴合，所述的竖向齿条的上部和下部与立板内侧面之间设有竖向的加固滑动副。

所述的支腿有4个，分布在升降板的四角。

所述的转轴两端安装有轴承，其中一端通过轴承安装在立板上，另一端通过轴承安装在折弯护板上，折弯护板的两端固定连接在立板的内侧。

所述的立板左右两侧各有一个；立板之间通过前、后连杆相互固定。

一种起身自动回弹的交通工具用座椅，包括执行装置和上述蓄能解锁装置；所述的固定架、后连杆与座椅座固连；所述的执行装置包括解锁手柄、拉伸弹簧、卡位板、扭簧和齿盘板；

所述齿盘板一端设有齿盘，另一端与座椅背固接；齿盘中心套装后连杆上，形成转动副；

所述扭簧中心与后连杆固接，扭簧活动端与齿盘板连接；

所述的卡位板一端于后连杆下方与立板铰接，另一端设有卡位轴和与齿盘匹配的齿牙段；

所述解锁手柄一端为输入端，另一端与后连杆铰接；解锁手柄中部固定连接有动作输出轴、拉伸弹簧；动作输出轴穿过立板的位置设有与动作输出轴对应的弧形孔甲；拉伸弹簧的另一端于立板上解锁手柄下方固定；所述的解锁手柄上还设有与卡位轴相匹配的弧形孔乙，卡位轴设置在弧形孔乙内。

所述的扭簧于座椅背的两侧对称设置。

本发明的有益效果是：

本发明的蓄能解锁装置，包括输入组件、蓄能组件、输出组件；输入组件能够把向下的负重传递给输出组件；蓄能组件能够储存向下移动的势能以待无负重时恢复输入组件；输出组件只在输入组件恢复时才进行输出，该装置解锁输出稳定可靠，结构简单实用。

本发明的起身自动回弹的交通工具用座椅，除上述蓄能解锁装置，还设有执行装置；执行装置能确保人坐下时的座椅背倾斜角度稳定不变，还能利用蓄能解锁装置的输出在人起身后自动恢复座椅背到初始状态。

附图说明

图1是本发明蓄能解锁装置的结构示意图之一；

图2是图1的I放大视图；

图3是本发明蓄能解锁装置的结构示意图之二；

图4是本发明转轴、齿轮、凸轮盘的装配示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是本发明起身自动回弹的交通工具用座椅的结构示意图之一；

图8是图7的II放大视图；

图9是本发明起身自动回弹的交通工具用座椅的结构示意图之二；

图中：11.输入组件、111.升降板、1111.支腿、112.活动架、113.固定架、1131.立板、11311.前连杆、11312.后连杆、11313.弧形孔甲、12.蓄能组件、121.压缩弹簧、122.竖向滑套、123.滑杆、13.输出组件、131.竖向齿条、132.齿轮、133.转轴、1331.轴承、134.凸轮盘、1341.凸轮、1342.单向轴承、135.动作输出轴、136.折弯护板、137、加固滑动副、2.执行装置、21.解锁手柄、211.输入端、212.弧形孔乙、22.拉伸弹簧、23.卡位板、231.卡位轴、232.齿牙段、24.扭簧、25.齿盘板、251.齿盘、3.座椅背。

具体实施方式

实施例一：参见图1-6，一种蓄能解锁装置，包括输入组件、蓄能组件和输出组件；

所述的输入组件为一块升降板，升降板底部向下延伸出支腿；支腿依次穿过活动架、固定架，支腿与活动架固连，支腿穿过下部的固定架上的过孔；升降板可以与活动架一起上下移动；

所述的固定架两端设有竖向的立板，在立板的内侧面设有N个竖向滑套，在活动架的两端设有N个竖向的滑杆，滑杆对应安装在上述竖向滑套内形成N个滑动副；在活动架与固定架之间的支腿上套装有压缩弹簧，所述的滑动副和压缩弹簧组成蓄能组件；压缩弹簧可以储存升降板承重后向下移动后的动能转换为弹性势能，待升降板失去负重后重新弹起向上；竖向滑动副能够确保升降板上下移动的方向稳定性。

所述的输出组件包括在活动架上一端立起的竖向齿条、与竖向齿条相啮合的齿轮、转轴、凸轮盘和动作输出轴；所述的齿轮与转轴固定连接；所述凸轮盘中心通过单向轴承安装在转轴上，凸轮盘与齿轮平行布置；活动架上下移动时，竖向齿条拨动齿轮，把竖向移动变成齿轮的转动；齿轮的转动带动转轴转动；因为单向轴承的存在，凸轮盘只有在活动架向上移动时才能被转动带动转动；凸轮盘圆周上均布若干个凸轮；所述的若干个凸轮连接成波浪形沿凸轮盘的圆周均布；所述的动作输出轴与若干个凸轮形成的波浪线贴合；凸轮盘转动，动作输出轴沿波浪线升降运动；所述的竖向齿条的上部和下部与立板内侧面之间设有竖向的加固滑动副，加固滑动副包括位于立板内侧面的滑套、竖向齿条上部和下部的滑杆段；加固滑动副约束住竖向齿条水平面上的自由度，使竖向齿条只能沿着竖直方向移动。并且，竖向齿条由于竖向滑动副的约束不会在竖向滑动过程中出现扰度变形或者偏转，从而确保竖向齿条能够准确稳定地拨动齿轮，完成驱动的传递。

所述的支腿有4个，分布在升降板的四角，均匀地分担升降板的载重，使升降板上下移动稳定。

所述的输出组件罩有折弯护板，隔绝输出组件，确保输出组件工作稳定，同时给转轴内端提供支撑。

所述的立板左右两侧各有一个；立板之间通过前、后连杆相互固定，结构稳定。

实施例一的使用过程：

当升降板承受到竖直方向的压力的时候，升降板带动活动架向下移动，同时压缩活动架下方的压缩弹簧储存弹性势能；此时竖向齿条也跟着活动架向下移动，与竖向齿条相互啮合的齿轮也随之转动进而带动转轴转动；因为凸轮盘是通过单向轴承与转轴连接，而单向轴承内圈随着此刻的转轴一起转动，外圈则不会转动，所以在这个过程中，凸轮盘并不能随着转轴的转动而转动；

当升降板承受的压力消失的时候，压缩弹簧内储存的弹性势能得到释放，活动架会被压缩弹簧顶起；竖向齿条随着活动架向上移动，带动与竖向齿条啮合的齿轮向与刚才相反的方向转动；转轴也同样向相反的方向转动，凸轮盘因单向轴承的内、外圈同步随着转轴转动而转动，从而凸轮可以顶起动作输出轴，使动作输出轴沿着转轴的径向产生位移，对外输出解锁动作。

该解锁装置能够与现有各种交通工具中的带有椅背倾角调整的座椅进行搭配，从而实现椅背在人站立后的自动回弹。

实施例二：参见说明书附图7-8，一种起身自动回弹的交通工具用座椅，包括实施例一中所述的蓄能解锁装置和执行装置；所述的固定架、后连杆与座椅座固连；升降板将要接受的负载为人坐在座椅座上的重力；所述的执行装置包括解锁手柄、拉伸弹簧、卡位板、扭簧和齿盘板；

所述齿盘板一端设有齿盘，另一端与座椅背固接；齿盘中心套装后连杆上，形成转动副；座椅背能够跟随齿盘板绕着后连杆进行转动；

所述扭簧中心与后连杆固接，扭簧活动端与齿盘板连接；扭簧能够随着座椅背带动齿盘板向后偏转储存弹性势能；

所述的卡位板一端于后连杆下方与立板铰接，另一端设有卡位轴和与齿盘匹配的齿牙段；卡位板能够转动以调整齿牙段的位置；当齿牙段与齿盘咬合时，座椅背被锁死；当齿牙段脱离齿盘时，齿盘板及座椅背呈自由转动的状态，此时座上的人往后靠椅背能够调整椅背倾角，达到躺位状态；

所述解锁手柄一端为输入端，另一端与后连杆铰接；人手可以改变输入端的状态以改变解锁手柄的倾斜角度；解锁手柄中部固定连接有动作输出轴、拉伸弹簧；动作输出轴穿过立板的位置设有与动作输出轴对应的弧形孔甲；动作输出轴沿着弧形孔甲上下移动，进而改变解锁手柄的倾斜角度；拉伸弹簧的另一端于立板上解锁手柄下方固定，以给解锁手柄一个向下偏转的趋势；所述的解锁手柄上还设有与卡位轴相匹配的弧形孔乙，卡位轴设置在弧形孔乙内；解锁手柄的倾斜角度通过弧形孔乙直接影响卡位板的状态，从而调整齿牙段的位置对齿盘板产生作用。

所述的扭簧于座椅背的两侧对称设置，使座椅背两侧同步向前偏转。

实施例二的使用过程：

当人坐在座椅座上，升降板受力向下移动，压缩弹簧储存回弹的弹性势能，活动架上的竖向齿条向下移动，拨动齿轮，进而转轴转动；因为凸轮盘是通过单向轴承安装于转轴之上，而单向轴承只有内圈随着转轴转动而转动，外圈仍然保持原来状态，所以凸轮盘不会转动；蓄能解锁装置并没有产生输出；人扳起解锁手柄，解锁手柄绕着后连杆向上偏转；此时的动作输出轴随着解锁手柄沿弧形孔甲向上移动；卡位板顺着弧形孔乙向下移动，齿牙段与齿盘脱离，人背部抵住座椅背向后倾斜，扭簧积攒回弹的弹性势能；当人松开输入端时，拉伸弹簧回拉解锁手柄，卡位板顺着弧形孔乙向上移动，齿牙段与齿盘咬合，弧形孔乙顶住卡位轴，使齿盘板、卡位板不会移动，座椅背保持相应的倾斜角度，实现躺位状态的调整。

当人离开座椅座后，储存了弹性势能的压缩弹簧得到释放，带动升降板、活动架向上；升降板恢复到人坐之前的状态，而活动架上的竖向齿条向上移动，拨动齿轮向相反的方向转动；转轴跟随齿轮同步转动；凸轮盘上的单向轴承内、外圈也同步转动，进而凸轮盘发生转动；转动的凸轮盘上方的凸轮推动着动作输出轴沿沿着弧形孔甲向上移动；动作输出轴的向上移动带动着解锁手柄向上偏转，等同于人手扳起解锁手柄的动作；解锁手柄向上偏转，卡位轴沿着弧形孔乙向下移动，从而变齿牙段与齿盘之间咬合为脱离；扭簧释放积攒的弹性势能，带动齿盘板向前，进而座椅背回弹变成初始状态，实现座椅的自动回弹。

实施例二只是实施例一种解锁装置的一个具体应用例，其他结构可调整椅背角度的座椅亦可以采用该解锁装置。实施例二只是突出介绍座椅的回弹功能，现有技术中座椅的坐垫和背部靠垫等柔软的物件，以及其他辅助的安全带等，没有在图中进行展示，现有技术中的能够使用的各种这俩附件均能用于实施例二中。

Claims

1.一种蓄能解锁装置，其特征在于，包括输入组件、蓄能组件和输出组件；

2.根据权利要求1所述的蓄能解锁装置，其特征在于：所述的支腿有4个，分布在升降板的四角。

3.根据权利要求2所述的蓄能解锁装置，其特征在于：所述的转轴两端安装有轴承，其中一端通过轴承安装在立板上，另一端通过轴承安装在折弯护板上，折弯护板的两端固定连接在立板的内侧。

4.根据权利要求3所述的蓄能解锁装置，其特征在于：所述的立板左右两侧各有一个；立板之间通过前、后连杆相互固定。

5.一种起身自动回弹的交通工具用座椅，包括权利要求4中的蓄能解锁装置和执行装置；其特征在于：所述的固定架、后连杆与座椅座固连；所述的执行装置包括解锁手柄、拉伸弹簧、卡位板、扭簧和齿盘板；

所述扭簧中心与后连杆固接，扭簧活动端与齿盘板连接；

6.根据权利要求5所述的起身自动回弹的交通工具用座椅，其特征在于：所述的扭簧于座椅背的两侧对称设置。