CN204055423U - 一种座椅调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种座椅调节装置，其包括：基座，位于所述座椅的下方且与座椅连接；调节盒，内部设有能够直线移动的滑座，且滑座上设有驱动电机；调节轴，与驱动电机的电机轴连接，且伸入座椅的下方；第一传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线垂直的方向直线移动；以及第二传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线平行的方向直线移动。本实用新型的座椅调节装置，通过一个电机实现座椅多个方向上的位置调节，结构简单，调节方便，减少电机的使用个数，降低了成本。

Description

一种座椅调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种座椅调节装置。

背景技术

目前，用在座椅上的调节装置，如汽车座椅，是用来实现座椅角度的调节，调节时大多采用电机来驱动，因为电机驱动具有驱动方便、控制规律容易实现等优点。然而这些调节装置具有如下不足之处：1)在一个座椅上难以实现前后、左右、靠背前后角度等方向都可调节；2)即使可以实现上述方向都可调，其往往装有很多电机，导致了成本的增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种座椅调节装置，目的是实现多方向调节，并降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种座椅调节装置，其包括：

基座，位于所述座椅的下方且与座椅连接；

调节盒，内部设有能够直线移动的滑座，且滑座上设有驱动电机；

调节轴，与驱动电机的电机轴连接，且伸入座椅的下方；

第一传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线垂直的方向直线移动；以及

第二传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线平行的方向直线移动。

所述座椅包括座部和背部，所述基座位于座部的下方且与座部连接。

所述基座包括竖直设置的第一支柱、设在第一支柱上的第一滑轨、设在第一滑轨上的第一滑块、设在第一滑块上的第二滑轨、设在第二滑块上的第二滑块和竖直设在第二滑块上的第二支柱，所述座部与第二支柱连接。

所述第一支柱共设有四个，四个第一支柱呈矩形分布，所述第一滑轨设有相平行的两个，且两个第一滑轨分别与两个第一支柱连接，第一滑轨并与所述调节轴的轴线相平行，所述第二滑轨设有相平行的两个，第二滑轨并与所述调节轴的轴线相垂直，与第二滑轨配合的所述第二滑块上设有两个所述第二支柱，四个第二支柱呈矩形分布。

所述第一传动机构包括套设在所述调节轴上的第一齿轮和与第一齿轮啮合且设在所述座部上的第一齿条，第一齿条与所述第二滑轨相平行。

所述第二传动机构包括套设在所述调节轴上的第二齿轮、与第二齿轮啮合的第三齿轮、与第三齿轮通过第一支撑轴连接的第四齿轮和与第四齿轮啮合且设在所述座部上的第二齿条，第二齿条与所述第一滑轨相平行。

所述第二齿轮和所述第三齿轮为锥齿轮，所述第一齿轮和所述第四齿轮为圆柱齿轮。

座椅调节装置还包括第三传动机构，第三传动机构包括套设在所述调节轴上的第五齿轮和与第五齿轮啮合且设在所述背部上的第六齿轮。

所述调节盒位于所述基座的一侧，调节盒内设有容纳所述滑座的矩形腔体，调节盒的腔体内设有与所述调节轴相平行且穿过滑座的第二支撑轴，第二支撑轴采用非金属材料制作。

所述调节盒的腔体内设有位于所述滑座一侧且用于对滑座施加吸引力的线圈和位于滑座另一侧且用于对滑座施加拉力的复位弹簧，复位弹簧并套在所述第二支撑轴上。

本实用新型的座椅调节装置，通过一个电机实现座椅多个方向上的位置调节，结构简单，调节方便，减少电机的使用个数，降低了成本。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型座椅调节装置与座椅的装配图；

图2是本实用新型座椅调节装置的结构示意图；

图3是基座的结构示意图；

图4是调节盒与调节轴等部件的装配图；

图中标记为：

1、座部；2、背部；

3、基座；31、第一支柱；32、第二支柱；33、第一滑轨；34、第一滑块；35、第二滑轨；36、第二滑块；

4、滑座；5、驱动电机；

6、第一传动机构；61、第一齿轮；62、第一齿条；

7、第二传动机构；71、第二齿轮；72、第三齿轮；73、第一支撑轴；74、第四齿轮；75、第二齿条；

8、第三传动机构；81、第五齿轮；82、第六齿轮；

9、调节盒；91、腔体；92、第二支撑轴；93、复位弹簧；94、第三支撑轴；95、线圈；

10、调节轴。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图4所示，本实用新型一种座椅调节装置，其主要包括基座3、调节盒9、调节轴10、第一传动机构6和第二传动机构7。基座3是位于座椅的下方且与座椅连接，调节盒9的内部设有能够直线移动的滑座4，且滑座4上设有驱动电机5。调节轴10与驱动电机5的电机轴连接，且伸入座椅的下方，驱动电机5运转带动调节轴10同步转动。第一传动机构6是与座椅和调节轴10连接，用于驱动座椅沿着与调节轴10的轴线垂直的方向直线移动；第二传动机构7是与座椅和调节轴10连接，用于驱动座椅沿着与调节轴10的轴线平行的方向直线移动。驱动电机5产生的动力经调节轴10分别传递至第一传动机构6和第二传动机构7，由第一传动机构6和第二传动机构7驱动座椅朝向两个不同的方向直线移动，从而实现座椅位置在多个方向上的调节。

座椅包括座部1和背部2，基座3位于座部1的下方且与座部1固定连接。

具体地说，基座3包括竖直设置的第一支柱31、设在第一支柱31上的第一滑轨33、设在第一滑轨33上的第一滑块34、设在第一滑块34上的第二滑轨35、设在第二滑块36上的第二滑块36和竖直设在第二滑块36上的第二支柱32，座部1与第二支柱32固定连接。第一滑块34与第一滑轨33相配合，第一滑块34可在第一滑轨33上直线移动，第二滑块36与第二滑轨35相配合，第二滑块36可在第二滑轨35上直线移动。在本实施例中，如图3所示，第一支柱31共设有四个，四个第一支柱31呈矩形分布，第一滑轨33设有相平行的两个，各第一滑轨33上分别设有一个第一滑块34，且两个第一滑轨33分别与位于同一直线上的两个第一支柱31的顶部固定连接。第一滑轨33并与调节轴10的轴线相平行，调节轴10为沿水平方向延伸，两个第一滑轨33所在的同一水平面位于调节轴10的下方。第二滑轨35设有相平行的两个，两个第二滑轨35分别在两个第一滑块34的同一端与两个第一滑块34固定连接。两个第二滑轨35并与调节轴10的轴线相垂直，两个第二滑轨35所在的同一水平面也位于调节轴10的下方，各第二滑轨35上分别设有一个第二滑块36，与第二滑轨35配合的各个第二滑块36上分别设有两个第二支柱32，四个第二支柱32呈矩形分布。

如图2所示，第一传动机构6包括套设在调节轴10上的第一齿轮61和与第一齿轮61啮合的第一齿条62，第一齿条62固定安装在座椅的座部1的底面上，第一齿条62与第二滑轨35相平行。在驱动电机5带动调节轴10转动，且第一齿轮61与第一齿条62啮合时，第一齿轮61随着调节轴10同步转动，驱动第一齿条62移动，从而可以使座椅沿着第二滑轨35进行前后移动。作为优选的，第一齿轮61为圆柱齿轮，在滑座4带动调节轴10和驱动电机5移动时，第一齿轮61可以与第一齿条62啮合或分离。

如图2所示，第二传动机构7包括套设在调节轴10上的第二齿轮71、与第二齿轮71啮合的第三齿轮72、与第三齿轮72通过第一支撑轴73连接的第四齿轮74和与第四齿轮74啮合的第二齿条75，第二齿条75固定安装在座椅的座部1的底面上，第二齿条75与第一滑轨33相平行。第三齿轮72和第四齿轮74分别固定安装在第一支撑轴73的一端，第一支撑轴73的轴线与调节轴10的轴线相垂直，且两者处于同一水平面内，第一支撑轴73可以通过支架支撑，并确保第一支撑轴73可自如转动。在驱动电机5带动调节轴10转动，且第二齿轮71与第三齿轮72啮合时，第二齿轮71随着调节轴10同步转动，驱动第三齿轮72转动，第三齿轮72通过第一支撑轴73带动第四齿轮74同步转动，第四齿轮74与第二齿条75常啮合，使得第二齿条75移动，从而可以使座椅沿着第一滑轨33进行左右移动。作为优选的，第二齿轮71和第三齿轮72为锥齿轮，第四齿轮74为圆柱齿轮，在滑座4带动调节轴10和驱动电机5移动时，第二齿轮71可以与第三齿轮72啮合或分离。

本座椅调节装置还包括第三传动机构8，第三传动机构8包括套设在调节轴10上的第五齿轮81和与第五齿轮81啮合的第六齿轮82，座椅的背部2相对座部1为可转动的，且其旋转中心线与调节轴10的轴线相平行，使得背部2与座部1之间的夹角大小可调节。第六齿轮82是固定安装在背部2的转轴上，在第五齿轮81与第六齿轮82啮合时，驱动电机5带动调节轴10转动，第五齿轮81随着调节轴10同步转动，驱动第六齿轮82转动，从而可以调节背部2的角度。作为优选的，第五齿轮81和第六齿轮82为圆柱齿轮，在滑座4带动调节轴10和驱动电机5移动时，第五齿轮81可以与第六齿轮82啮合或分离。

座椅背部2的转轴可以与座部1连接，也可以不与座部1连接，由另外设置的支架支撑。

在调节座椅的座部1位置或背部2角度过程中，每次只确保其中一个传动机构的齿轮保持啮合的状态，以进行动力传递。如，当第一传动机构6的两个齿轮啮合时，第二传动机构7的齿轮和第三传动机构8的齿轮分离，不传递动力，确保座椅只能前后移动；当第二传动机构7的两个齿轮啮合时，第一传动机构6的齿轮和第三传动机构8的齿轮分离，不传递动力，确保座椅只能左右移动；当第三传动机构8的两个齿轮啮合时，第一传动机构6的齿轮和第二传动机构7的齿轮分离，不传递动力，确保座椅只能调节背部2的角度。

如图1和图2所示，调节盒9是设置在基座3和座椅的一侧，调节盒9为矩形的盒体，调节盒9的内部设有容纳滑座4的矩形的腔体91，调节盒9的腔体91内设有与调节轴10相平行且穿过滑座4的第二支撑轴92，第二支撑轴92的两端支撑在调节盒9上。滑座4是形状为矩形的构件，滑座4在腔体91内可沿着第二支撑轴92进行直线移动。腔体91在调节盒9的顶面形成开口，驱动电机5固定安装在滑座4的顶面上。滑座4在调节盒9的腔体91内移动，带动驱动电机5和调节轴10同步移动，从而可以实现各传动机构的齿轮的啮合与分离，实现动力传递与断开。

由于驱动电机5与基座3之间间隔一定的距离，调节轴10的长度较长，为了确保调节轴10的稳定性，可以设置支架支撑调节轴10。

用于使滑座4在调节盒9的腔体91内移动的方式有多种，如可以手动控制滑座4移动。在本实施例中，是通过采用线圈95对滑座4产生吸引力的方式来实现滑座4的移动，具体的，调节盒9的腔体91内设有位于滑座4一侧且用于对滑座4施加吸引力的线圈95和位于滑座4另一侧且用于对滑座4施加拉力的复位弹簧93，复位弹簧93并套在第二支撑轴92上，复位弹簧93的一端与滑座4连接，另一端与调节盒9连接。在调节盒9的腔体91内还设有两个第三支撑轴94，两个第三支撑轴94与第二支撑轴92相平行且对称分布在第二支撑轴92的两侧，第二支撑轴92采用非金属材料制作，两个第三支撑轴94位于同一水平面内，且各个第三支撑轴94上分别缠绕有一个线圈95。线圈95可通电，产生磁力，滑座4采用易于被磁力吸引的材料制成，如铁等金属材质。当线圈95通电时，线圈95将对滑座4施加吸引力使滑座4克服复位弹簧93的弹力朝向第三支撑轴94处移动，从而可以带动调节轴10同步移动。通过控制线圈95的通电电流大小，可以使滑座4克服复位弹簧93的弹力被吸引到不同的位置。

线圈95通电控制滑座4移动的原理为：

由图4可以看出，线圈95、第三支撑轴94、滑座4之间可以形成电磁磁场，设第三支撑轴94的左端面与滑座4的右端面之间的距离为σ，线圈通电后气隙磁场能量w为

$w=\frac{1}{2}\frac{B^2}{{\mathrm{\μ}}_0}\·2\mathrm{\δs}---\left(1\right)$

式中，B为磁感应强度，μ₀为磁导率，s为第三支撑轴的截面积。

设第三支撑轴94的半径为r，则有

s＝πr²    (2)

设滑座4受到的吸引力F，设向上移动dδ，则空气隙因滑座4右移dδ而减少的能量为

$\mathrm{dw}=\frac{1}{2}\frac{B^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s2\mathrm{d\δ}---\left(3\right)$

减少的磁场能量应和滑座4受吸力作的机械功相等，即

$F2\mathrm{d\δ}=\frac{1}{2}\frac{B^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s2\mathrm{d\δ}---\left(4\right)$

得到

$F=\frac{1}{2}\frac{B^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s---\left(5\right)$

设通电线圈95的电流为I，则

B＝nI    (6)

式中，n为线圈95的匝数。

将式(6)代入式(5)得

$F=\frac{1}{2}\frac{n^2{I}^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s---\left(7\right)$

设复位弹簧93的刚度为k，在复位弹簧93自然状态下，第一齿轮61与第一齿条62的齿啮合，调节轴在水平方向需移动距离为δ₁，第二齿轮71、第三齿轮72啮合，调节轴在水平方向需移动距离为δ₂，第五齿轮81、第六齿轮82啮合，调节轴在水平方向需移动距离为δ₃，则由胡克定律得

${\mathrm{k\δ}}_1=\frac{1}{2}\frac{n^2{I_1}^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s---\left(8\right)$

${\mathrm{k\δ}}_2=\frac{1}{2}\frac{n^2{I_2}^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s---\left(9\right)$

${\mathrm{k\δ}}_3=\frac{1}{2}\frac{n^2{I_3}^2}{{\mathrm{\μ}}_0}s---\left(10\right)$

由以上推理可知，当给线圈95施加I₁、I₂、I₃时，分别可以实现第一齿轮61与第一齿条62的齿啮合、第二齿轮71与第三齿轮72啮合以及第五齿轮81与第六齿轮82啮合。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种座椅调节装置，其特征在于，包括：

基座，位于所述座椅的下方且与座椅连接；

调节盒，内部设有能够直线移动的滑座，且滑座上设有驱动电机；

调节轴，与驱动电机的电机轴连接，且伸入座椅的下方；

第一传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线垂直的方向直线移动；以及

第二传动机构，与座椅和调节轴连接，用于驱动座椅沿着与调节轴的轴线平行的方向直线移动。

2.根据权利要求1所述的座椅调节装置，其特征在于，所述座椅包括座部和背部，所述基座位于座部的下方且与座部连接。

3.根据权利要求2所述的座椅调节装置，其特征在于，所述基座包括竖直设置的第一支柱、设在第一支柱上的第一滑轨、设在第一滑轨上的第一滑块、设在第一滑块上的第二滑轨、设在第二滑块上的第二滑块和竖直设在第二滑块上的第二支柱，所述座部与第二支柱连接。

4.根据权利要求3所述的座椅调节装置，其特征在于，所述第一支柱共设有四个，四个第一支柱呈矩形分布，所述第一滑轨设有相平行的两个，且两个第一滑轨分别与两个第一支柱连接，第一滑轨并与所述调节轴的轴线相平行，所述第二滑轨设有相平行的两个，第二滑轨并与所述调节轴的轴线相垂直，与第二滑轨配合的所述第二滑块上设有两个所述第二支柱，四个第二支柱呈矩形分布。

5.根据权利要求3或4所述的座椅调节装置，其特征在于，所述第一传动机构包括套设在所述调节轴上的第一齿轮和与第一齿轮啮合且设在所述座部上的第一齿条，第一齿条与所述第二滑轨相平行。

6.根据权利要求5所述的座椅调节装置，其特征在于，所述第二传动机构包括套设在所述调节轴上的第二齿轮、与第二齿轮啮合的第三齿轮、与第三齿轮通过第一支撑轴连接的第四齿轮和与第四齿轮啮合且设在所述座部上的第二齿条，第二齿条与所述第一滑轨相平行。

7.根据权利要求6所述的座椅调节装置，其特征在于，所述第二齿轮和所述第三齿轮为锥齿轮，所述第一齿轮和所述第四齿轮为圆柱齿轮。

8.根据权利要求7所述的座椅调节装置，其特征在于，还包括第三传动机构，第三传动机构包括套设在所述调节轴上的第五齿轮和与第五齿轮啮合且设在所述背部上的第六齿轮。

9.根据权利要求8所述的座椅调节装置，其特征在于，所述调节盒位于所述基座的一侧，调节盒内设有容纳所述滑座的矩形腔体，调节盒的腔体内设有与所述调节轴相平行且穿过滑座的第二支撑轴，第二支撑轴采用非金属材料制作。

10.根据权利要求9所述的座椅调节装置，其特征在于，所述调节盒的腔体内设有位于所述滑座一侧且用于对滑座施加吸引力的线圈和位于滑座另一侧且用于对滑座施加拉力的复位弹簧，复位弹簧并套在所述第二支撑轴上。