CN113212258B - 一种座椅五连杆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种座椅五连杆结构，底架的两端分别通过第一枢轴和第二枢轴枢接内前连杆和后连杆，后连杆的两端分别枢接底架和壁板，壁板的两端分别枢接后连杆和外前连杆，外前连杆的两端分别枢接壁板和内前连杆，内前连杆的两端分别枢接外前连杆和底架，第一电机提供第一外力，内前连杆在第一外力的作用下围绕着第一枢轴沿着第一方向旋转，第二电机提供第二外力，后连杆在第二外力的作用下围绕着第二枢轴沿着第二方向旋转，第二方向与第一方向相反。根据本发明的座椅五连杆结构，具有更大的倾斜角度调节范围和座椅高度提升范围，利于零重力功能的实现并使得乘客具有更好的视野和舒适性。

Description

一种座椅五连杆结构
技术领域
本发明涉及车辆座椅，更具体地涉及一种座椅五连杆结构。
背景技术
CN202010639861.X公开的车辆座椅包括三连杆结构，座垫只可调节角度，无法调节整体高度，而且空间调节范围有限。CN110435506A和CN201410728149.1公开的车辆座椅均包括四连杆结构，座垫提升角度仅为0-6°，膝盖和心脏并不在同一水平面上，零重力姿态调节范围有限。
当前市场上的座椅倾斜角度调节范围普遍小于4°，即倾斜角度范围仅为0-4°。倾斜角度过小，则人体膝盖无法和心脏达到同一水平面，无法实现零重力的人体舒适角，无法使乘客达到更舒适放松的状态。另外，当前市场上的座椅高度提升范围普遍低于65mm，例如高度提升范围仅为0-55.1mm。座椅高度调节受限，乘客需求的座椅位置有限，乘客的视野也受限制。
发明内容
为了解决上述现有技术中的座椅无法实现真正的零重力状态等问题，本发明提供一种座椅五连杆结构。
根据本发明的座椅五连杆结构，其包括底架、后连杆、壁板、外前连杆，内前连杆，第一电机和第二电机，其中，底架的两端分别通过第一枢轴和第二枢轴枢接内前连杆和后连杆，后连杆的两端分别枢接底架和壁板，壁板的两端分别枢接后连杆和外前连杆，外前连杆的两端分别枢接壁板和内前连杆，内前连杆的两端分别枢接外前连杆和底架，第一电机提供第一外力，内前连杆在第一外力的作用下围绕着第一枢轴沿着第一方向旋转，第二电机提供第二外力，后连杆在第二外力的作用下围绕着第二枢轴沿着第二方向旋转，第二方向与第一方向相反。
优选地，该座椅五连杆结构还包括调角器和星型杆，内前连杆通过调角器可转动地安装在底架上，穿过调角器配合的星型杆通过第一电机进行驱动。
优选地，星型杆的轴线限定第一枢轴。
优选地，该座椅五连杆结构还包括齿条，第二电机通过齿条驱动后连杆。
优选地，第二电机安装固定在壁板上并通过其齿轮与齿条啮合。
优选地，齿条通过齿条衬套支撑在壁板上并与后连杆枢接。
优选地，第一铆钉限定第二枢轴。
优选地，该座椅五连杆结构还包括固定于后连杆的后管，后连杆和壁板的枢接通过后管限定。
优选地，外前连杆和壁板的枢接通过第二铆钉限定。
优选地，外前连杆和内前连杆的枢接通过第三铆钉限定。
根据本发明的座椅五连杆结构，具有更大的倾斜角度调节范围和座椅高度提升范围。例如，在相同连杆长度下，五连杆结构座椅倾斜角度调节范围为0-22.5°，高度提升范围为0-100mm。该大范围的倾斜角度调节更利于零重力功能的实现，该大范围的座椅高度提升使得乘客具有更好的视野和舒适性。而且，在保证舒适性和空间排布的前提下，安装有根据本发明的座椅五连杆结构五连杆结构的车辆座椅可以达到配有集成式安全带(ABTS)的座椅的标准，达到四连杆座椅强度的标准，从而避免现有技术中的非ABTS座椅安全带固定于车身上，座椅调节的运动空间受限，占据部分车身的布置空间，且其强度也有限等问题。另外，在材料和连杆长度相同的情况下，安装有根据本发明的座椅五连杆结构五连杆结构的车辆座椅的最低锁止位置距离车身地面183mm，而现有技术中的座椅的最低的锁止位置离车身底面多大于200mm，显然，本发明的低block锁止位置更适合新能源汽车的安装，符合未来发展趋势。
附图说明
图1A示出了安装有根据本发明的一个优选实施例的座椅五连杆结构的车辆座椅的驾驶状态；
图1B示出了安装有根据本发明的一个优选实施例的座椅五连杆结构的车辆座椅的工作状态；
图1C示出了安装有根据本发明的一个优选实施例的座椅五连杆结构的车辆座椅的休息状态；
图2是图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置运动到前提升位置的机构简图；
图3是图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置运动到后提升位置的机构简图；
图4是图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置运动到前后提升位置的机构简图；
图5是图1A-图1C的座椅五连杆结构的整体组装示意图；
图6示出了图5的座椅五连杆结构的底架与内前连杆的装配关系；
图7示出了图5的座椅五连杆结构的后连杆的装配关系；
图8示出了图5的座椅五连杆结构的后连杆和壁板的装配关系；
图9示出了图5的座椅五连杆结构的壁板和外前连杆的装配关系；
图10示出了图5的座椅五连杆结构的外前连杆和内前连杆的装配关系；
图11示出了图5的座椅五连杆结构和座椅总成的装配关系；
图12对应图2示出图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置到前提升位置的运动；
图13对应图3示出图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置到后提升位置的运动；
图14对应图4示出图1A-图1C的座椅五连杆结构从初始位置到前后提升位置的运动。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
在本文中，所使用的位置和方向说明，比如前、后、上、下、顶、底、内和外，与就坐在车辆座椅中处于正常坐姿的乘客的视角有关，该车辆座椅通常朝着车辆的行驶方向定向，当然也可以横向于行驶方向定向，因此所使用的位置和方向说明仅出于清楚的目的而非用以进行具体限制。
图1A-图1C示出了安装有根据本发明的一个优选实施例的座椅五连杆结构A的车辆座椅的驾驶状态、工作状态、和休息状态，其分别对应座椅五连杆结构A的初始位置、前提升位置、和前后提升位置。如图1C所示，该座椅五连杆结构A包括底架1、后连杆2、壁板3、外前连杆4和内前连杆5，其中，底架1的两端分别枢接后连杆2和内前连杆5的底端，后连杆2的两端分别枢接底架1和壁板3的后端，壁板3的两端分别枢接后连杆2和外前连杆4的顶端，外前连杆4的两端分别枢接壁板3和内前连杆5的前端，内前连杆5的两端分别枢接外前连杆4和底架1的前端。
图2是座椅五连杆结构A从初始位置运动到前提升位置的机构简图，其中，内前连杆5在第一外力的作用下围绕着第一枢轴O1顺时针旋转，从而驱动座椅五连杆结构A的前部进行提升，从而对应图1B的车辆座椅的工作状态。
图3是座椅五连杆结构A从初始位置运动到后提升位置的机构简图，其中，后连杆2在第二外力的作用下围绕着第二枢轴O2逆时针旋转，从而驱动座椅五连杆结构A的后部进行提升。
图4是座椅五连杆结构A从初始位置运动到前后提升位置的机构简图，其中，内前连杆5在第一外力的作用下围绕着第一枢轴O1顺时针旋转，同时，后连杆2在第二外力的作用下围绕着第二枢轴O2逆时针旋转，从而驱动座椅五连杆结构A的整体提升，从而对应图1C的车辆座椅的休息状态。
结合图5，座椅五连杆结构A的底架1由彼此间隔开的右底架1.1和左底架1.2组成，后连杆2由彼此间隔开的右后连杆2.1和左后连杆2.2组成，壁板3由彼此间隔开的右壁板3.1和左壁板3.2组成，外前连杆4由彼此间隔开的右外侧前连杆4.1和左外侧前连杆4.2组成，内前连杆5由彼此间隔开的右内侧前连杆5.1和左内侧前连杆5.2组成，
图6示出了座椅五连杆结构A的底架1与内前连杆5的装配关系。结合图5，座椅五连杆结构A还包括两调角器6，星型杆7和第一电机8，其中，右内侧前连杆5.1通过一调角器6可转动地安装在右底架1.1的前端，左内侧前连杆5.2通过另一调角器6可转动地安装在左底架1.2的前端，同时穿过两调角器6配合的星型杆7通过第一电机8进行驱动，星型杆7的轴线限定上述的第一枢轴O1，第一电机8提供上述的第一外力，从而通过第一电机8来驱动内前连杆5的转动。
图7示出了座椅五连杆结构A的后连杆2的装配关系。结合图5，座椅五连杆结构A还包括后管9和两齿条10，其中，右后连杆2.1和左后连杆2.2的后端例如焊接固定在后管9的相对两端，两齿条10分别通过一铆钉11可转动地安装在右后连杆2.1和左后连杆2.2的前端。
图8示出了座椅五连杆结构A的后连杆2和壁板3的装配关系。结合图5，座椅五连杆结构A还包括两第二电机12和两齿条衬套13，其中，右壁板3.1和左壁板3.2分别可转动地安装在后管9的相对两端，从而通过后管9限定后连杆2和壁板3的枢接，两电机12分别通过两螺钉14安装固定在右壁板3.1和左壁板3.2的外侧，两齿条衬套13分别通过另一螺钉14安装固定在右壁板3.1和左壁板3.2的内侧，两齿条10分别在齿条衬套13的上方与第二电机12的穿过壁板3.1，3.2的齿轮配合驱动，第二电机12提供上述的第二外力，从而借助于齿条10通过第二电机12来驱动后连杆2的转动。
图9示出了座椅五连杆结构A的壁板3和外前连杆4的装配关系，其中，右外侧前连杆4.1通过一铆钉11可转动地安装在右壁板3.1的前端，左外侧前连杆4.2通过另一铆钉11可转动地安装在左壁板3.2的前端，从而通过这两个铆钉11共同限定壁板3和外前连杆4的枢接。
图10示出了座椅五连杆结构A的底架1、后连杆2、外前连杆4和内前连杆5的装配关系，结合图5，右后连杆2.1通过一铆钉11可转动地安装在右底架1.1的后端，左后连杆2.2通过另一铆钉11可转动地安装在左底架1.2的后端，从而通过这两个铆钉11共同限定上述的第二枢轴O2。右外侧前连杆4.1通过一铆钉11可转动地安装在右内侧前连杆5.1的前端，左外侧前连杆4.2通过另一铆钉11可转动地安装在左内侧前连杆5.2的前端，从而通过这两个铆钉11共同限定外前连杆4和内前连杆5的枢接。
图11示出了座椅五连杆结构A和座椅总成的装配关系，其中，座椅五连杆结构A和坐盆B通过螺钉连接固定，从而通过座椅五连杆结构A来调节坐盆B上的坐垫的位置以满足各种位置需求。
图12对应图2示出座椅五连杆结构A从初始位置到前提升位置的运动。初始位置，第一电机8和第二电机12不工作；第一电机8调节打开最大位置，第二电机12不工作，坐垫抬升至工作位置(坐垫角度22.5°)。实践表明，内前连杆5的长度在80±10mm范围内，座椅五连杆结构A的强度性能和调节范围优秀。特别地，第一电机8的内部为差齿和涡轮蜗杆结构，可以实现自锁。
图13对应图3示出座椅五连杆结构A从初始位置到后提升位置的运动。初始位置，第一电机8和第二电机12不工作；第二电机12调节打开最大位置，第一电机8不工作，坐垫抬升至休息位置(坐垫角度不变，坐垫高度提高100mm)。特别地，第二电机12的内部是齿条和齿轮箱配合，可以实现自锁。
图14对应图4示出座椅五连杆结构A从初始位置到前后提升位置的运动。初始位置，第一电机8和第二电机12不工作；第一电机8和第二电机12调节打开至最大位置同时驱动，坐垫抬升至零重力休息位置(坐垫角度22.5°，坐垫高度提高100mm)，使得人体膝盖和心脏达到同一水平面，使乘客达到更舒适放松的零重力舒适状态。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (9)

1.一种座椅五连杆结构，其特征在于，该座椅五连杆结构包括底架、后连杆、壁板、外前连杆，内前连杆，第一电机和第二电机，其中，底架的两端分别通过第一枢轴和第二枢轴枢接内前连杆和后连杆，后连杆的两端分别枢接底架和壁板，壁板的两端分别枢接后连杆和外前连杆，外前连杆的两端分别枢接壁板和内前连杆，内前连杆的两端分别枢接外前连杆和底架，第一电机提供第一外力，内前连杆在第一外力的作用下围绕着第一枢轴沿着第一方向旋转，第二电机提供第二外力，后连杆在第二外力的作用下围绕着第二枢轴沿着第二方向旋转，第二方向与第一方向相反以在第一电机和第二电机同时工作时驱动座椅五连杆结构从初始位置运动到前后提升位置，该座椅五连杆结构还包括两调角器和星型杆，内前连杆分别通过调角器可转动地安装在底架上，穿过调角器配合的星型杆通过第一电机进行驱动，该座椅五连杆结构还包括支撑在壁板上的齿条，齿条可转动地安装在后连杆上，第二电机通过齿条驱动后连杆。
2.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，星型杆的轴线限定第一枢轴。
3.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，该座椅五连杆结构还包括两齿条，两第二电机分别通过齿条驱动后连杆。
4.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，第二电机安装固定在壁板上并通过其齿轮与齿条啮合。
5.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，齿条通过齿条衬套支撑在壁板上并与后连杆枢接。
6.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，第一铆钉限定第二枢轴。
7.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，该座椅五连杆结构还包括固定于后连杆的后管，后连杆和壁板的枢接通过后管限定。
8.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，外前连杆和壁板的枢接通过第二铆钉限定。
9.根据权利要求1所述的座椅五连杆结构，其特征在于，外前连杆和内前连杆的枢接通过第三铆钉限定。
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