CN204444917U - 一种模拟机动感座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及影视、游戏中一种模拟机动感座椅，由多个可以按座椅要求转动方向的万向升降缸支撑在底架和座椅固定架之间，通过重力抵消装置减轻负载；由金属梁或金属板加固的平衡架，配合带加长管的加深十字轴联轴器，使动感座椅实现安全的大倾角；本实用新型一种模拟机动感座椅成本低、节能、影片与动作同步性高、可安全的前倾、后仰、左摆或右摆转动倾角达到100度，实现座椅上的人，头斜向下方，增加了体感的真实性，提高了刺激程度。

Description

一种模拟机动感座椅

技术领域

本实用新型涉及一种影视、游戏动感座椅，特别是一种模拟机动感座椅。

背景技术

随着头戴式显示器在虚拟现实游戏机、模拟机中的应用，对与之配套的动感座椅提出了新的要求。

为了增加体感的真实性，提高刺激程度，要求动感座椅上的人从上身垂直于地面，可安全的前倾、后仰、左摆或右摆转动倾角达到100度，实现座椅上的人，头斜向下方。

而现有技术中，中国专利CN203710708U、CN202496756U、CN203378786U、CN102987771A、CN201643743U、CN202891182U记载的是三个升降缸支撑在座椅固定架和底架之间，当两个升降缸升起，一个升降缸不升时，座椅开始倾斜；当倾角大到座椅固定架平面与没有升起的升降缸轴线平行时，座椅无法控制，会出重大安全事故，此时座椅倾角不会达到90度，不能满足座椅倾角100度的要求；中国专利CN203378772U、CN202820378U、CN202105445U、CN101034503A记载的是六个升降缸，相邻两个一组，在座椅固定架上有三个支撑点，当座椅固定架上的一个所述支撑点不升起，另外两个支撑点在升降缸的作用下升起时，座椅开始倾斜，当倾角大到没有升起的两个升降缸组成的平面与座椅固定架平面平行时，座椅无法控制，会出重大安全事故，此时座椅的倾角也不会达到90度，不能满足座椅倾角100度的要求。

中国专利CN201899871U记载的是，一种多功能电动动感运动装置，包括上平台、下平台、电动缸，所述电动缸固定在下平台上，并且通过万向节与上平台连接；如果电动缸是固定在下平台上，与下平台没有转动自由，电动缸伸缩量不一致时，必然造成电动缸或下平台的弯曲，伸缩量相差一定数值时，即便所述多功能电动动感运动装置没有承载任何重物，也会扭断电动缸连接部位，或扭坏电动缸；这种结构的动感运动装置理论上讲是不能有摇摆倾角的，只能上下移动，所以倾角不能达到100度。

中国专利CN201899871U记载的上平台与下平台之间设置有一个辅助支撑机构，所述辅助支撑机构固定于下平台上，通过万向节与上平台连接；所述辅助支撑机构包括一个滑套，滑套中安装一个滑柱，滑套和滑柱为圆柱体，滑套与滑柱通过花键或键和键槽配合垂直于下平台上下滑动连接；或滑套和滑柱为正多边形柱体，配合上下滑动连接；连接方式一种是滑套与下平台固定连接，万向节与滑柱连接，另一种是滑柱与下平台固定连接，滑套与万向节连接；这种结构在车辆传动可伸缩组合万向节装置中已经有成熟的应用，所述可伸缩组合万向节装置，是由两个十字轴式万向联轴器，中间连接一段可伸缩的滑套和滑柱组合，滑套与滑柱之间通过花键或键和键槽组合滑动，或通过正四棱柱、正六棱柱组合；这种可伸缩组合万向节装置在配件市场上种类很多，滑套与滑柱配合都比较严密，在此专利的附图中也有描述，并且连接方式的一种是滑套与下平台固定连接，如果为了滑套稳固座椅安全，将滑套下端焊接在下平台上，此时滑套底端已经被堵柱或部分被堵，滑柱上、下都会受到阻力，影响座椅升降。

中国专利CN102934914A记载的是在座椅平台和底座平台之间设置有辅助支撑，所述辅助支撑包括底座滑套和在底座滑套中做上下垂直运动的活塞式支撑轴，底座滑套固定在底座平台上，活塞式支撑轴上支点与座椅平台通过十字轴式万向联轴器连接，活塞式支撑轴与底座滑套之间通过花键径向定位，使支撑轴在滑套中只可以上下滑动而不能转动；所述活塞式支撑轴与底座滑套之间通过花键径向定位，这种结构的配合精度会更高，如果底座滑套下端与底座平台固定严密，活塞式支撑轴拔出来或插进去都会受很大的阻力；只是底座滑套固定在底座平台上，座椅加观众的重量上百公斤，在座椅以一定速度大倾角时，在滑套的上端会有一个非常大的水平方向的力，仅靠底座滑套底部与底座平台固定，没有提到在滑套侧面加支撑装置，这根滑套很难确保座椅的安全；如果在底座滑套侧面，焊接加固斜撑杆，也会引起滑套变形，活塞杆滑动受阻；若为满足座椅大倾角摆动要求，底座滑套的横截面尺寸足够大，这会使座椅成本大大增加；活塞式支撑轴上支点与座椅平台通过十字轴式万向联轴器连接，市场销售的十字轴式万向联轴器两节弯折角度一般不会达到100度，因此所述座椅平台也就不会倾角100度，上面的座椅也就不能倾角100度。

以上几项专利共同的不足是，座椅上升时座椅加观众的重力是阻力，座椅下降时座椅加观众的重力是动力，使得座椅上升与下降的响应速度相差很大，编制座椅动作程序时，无法准确定时，影响影片和座椅动作的同步；大量的重力势能被浪费，以至于选用大电机，增加耗电和设备成本，产生大噪音。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种模拟机动感座椅，它成本低、节能、同步性高、可安全的前倾、后仰、左摆或右摆转动倾角达到100度，实现座椅上的人，头斜向下方。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种模拟机动感座椅，包括座椅、座椅固定架、平衡架、十字轴联轴器、底架和多个升降缸。

所述座椅的前后宽度应保证座椅上的人小腿不下垂，并在靠背和腿部加有安全带，以防止座椅上的人掉出座椅，或被前升降缸挤到脚。

所述座椅固定架是一个强度能满足动感座椅要求的方形金属框架，其上平面有把手、安全带固定螺栓孔，并通过四个螺栓将座椅固定在所述座椅固定架上平面中间，使座椅固定架上平面左右中线与座椅的左右中线重合；在座椅固定架下平面与所述底架上平面之间，中心处安装所述平衡架，平衡架的滑动块通过所述十字轴联轴器与座椅固定架连接，平衡架周围分布着所述多个升降缸； 所述升降缸根据座椅特效控制系统要求，可以带位移传感器，也可以不带。

其特征在于：还包括四个重力抵消装置，所述重力抵消装置，是在座椅固定架下面的一种不需要耗电的支撑装置，所述重力抵消装置，可以是钢质弹簧或反应灵敏的气弹簧或恒压缸装置，或钢质弹簧和反应灵敏的气弹簧和恒压缸装置的组合；所述重力抵消装置可通过万向联轴器支撑在底架和座椅固定架之间，也可以与升降缸固定在一起，利用升降缸的万向联轴器结构支撑在底架和座椅固定架之间，每个所述重力抵消装置的支撑力大约设定为升降缸支撑的所有物体加人的重力和的四分之一，其中人体的重力可以是平均人体的重力，也可以是某个人的重力；这会使升降缸负载减小，减少电能消耗，座椅上、下灵敏度接近，影片与座椅动作同步性提高。

所述恒压缸装置是重物压在储压罐活塞上，储压罐中的压力通过压力管中的介质传递到恒压缸活塞杆上的装置；简单的方法是一个小气缸支撑在座椅固定架和底架之间，作恒压缸，一个大气缸活塞杆最大拉出，然后用高压气管将两个气缸下端气管插口连接，上端气管插口敞开，作为储压罐的大气缸，活塞杆上压上重物，调节重物重力达到压力要求；大气缸由气管连接可远离座椅。

气弹簧是汽车后盖支撑普遍采用的，其伸缩杆压缩后会慢慢伸出，这是由于气弹簧内部有一个能产生阻尼效果的装置，调节它，可使气弹簧伸缩杆迅速伸出，像钢质弹簧一样；可以向气弹簧厂家订制反应灵敏的，满足支撑力要求的气弹簧。

可以在所述钢质弹簧内加两根钢管架，细管架插在粗管架里做成导向管，再安装在所述底架与座椅固定架之间。

所述平衡架是由至少两个相互平行的金属滑槽，约束着一个金属的滑动块，使所述滑动块只能沿所述滑槽轴向移动，不能转动，不能向其它方向移动，所组成的装置。

能满足座椅平衡架强度和精度要求，成本低的结构形式有：适合长度的槽钢或工字钢或大角钢作滑动块，外加钢制滑槽约束，所组成的平衡架，这些都有现成的型材，经简单切割、焊接就能满足要求，且强度高、成本低，也可在平衡架相对应滑动面之间加垫片、加润滑剂，用来增加平衡架的精度和耐磨性。

所述金属滑动块底部可以栓一根细钢丝绳，金属滑槽上部安装一个定滑轮，所述细钢丝绳向上绕过定滑轮，栓一个重锤，重锤的重量少小于金属滑动块的重量，这样可以改善滑动块的上下灵活性；如果条件允许，重锤、定滑轮可以安装在金属滑槽内部。

本实用新型界定的所述平衡架的结构形式范围内，不包含中国专利CN102934914A所述：辅助支撑包括底座滑套和在底座滑套中做上下垂直运动的活塞式支撑轴，活塞式支撑轴与底座滑套之间通过花键径向定位，使支撑轴在滑套中只可以上下滑动而不能转动，所涉及的结构形式；不包含中国专利CN201899871U所述：滑套和滑柱为圆柱体，滑套与滑柱通过花键或键和键槽配合上下滑动连接，或所述滑套和滑柱为正多边形柱体，所涉及的结构形式。

所述平衡架金属滑槽垂直固定于底架上方，平衡架滑动块只能垂直与底架上下滑动，所述金属滑槽的外侧面，通过多条金属梁或金属板与底架连接固定牢固，所述金属梁或金属板不能阻挡升降缸、重力抵消装置、位移传感器和座椅的摆动；在所述平衡架的座椅前方的方向不安装金属梁或金属板，这是保证动感座椅安全稳定的重要结构。

所述在座椅固定架与平衡架的滑动块之间连接的十字轴联轴器，是带加长管的加深十字轴联轴器，所述加深十字轴联轴器是将普通十字轴联轴器叉架底部沟槽切削加深，当十字轴联轴器两节拉直在同一轴线上后，弯折一节与该轴线的夹角至少100度，为了防止颤动或加工误差，这个角度应该在110度；或重新加工一个可弯折110度的十字轴联轴器；所述平衡架滑动块上的十字轴联轴器可防止座椅在水平方向的转动，避免失控危及安全。

普通十字轴式万向联轴器，是用来动力传动用的，传动角度不超过45度，在这个角度内，只要不影响两节弯折转动，厂家是不会将十字轴式联轴器叉架底部沟槽加深的，因为沟槽加深会降低十字轴联轴器的强度，一般十字轴式联轴器一节从轴线弯折角度在90度左右。

所述带加长管的加深十字轴联轴器，是将一段金属管接在加深十字轴联轴器上，用来加长加深十字轴联轴器转动中心到座椅固定架底面的距离，防止100度大倾角时座椅固定架底面碰到升降缸；只有座椅固定架与平衡架的滑动块之间连接的十字轴联轴器，采用弯折角度超过100度的带加长管的加深十字轴联轴器，动感座椅才可能倾角安全达到100度。

所述带加长管的加深十字轴联轴器的加长管垂直固定在座椅固定架下平面的中心，其十字轴两垂直轴线中前后方向的一条平行于座椅的左右中线，这样可保证座椅安装时不偏斜。

所述升降缸是万向升降缸，所述万向升降缸出厂时升降缸缸底直接做成万向联轴器结构，固定万向升降缸的活动底部，其缸体可在固定面上方按动感座椅要求任意方向转动。

所述万向升降缸推拉杆顶部是带加长管的大折角可转动万向联轴器结构，所述大折角可转动万向联轴器结构的活动节与所述万向升降缸推拉杆拉直在同一条轴线上，升降缸从这条轴线弯折达到140度后，可绕这条轴线任意转动；所述带加长管的大折角可转动万向联轴器结构是将万向升降缸大折角可转动万向联轴器结构的活动节加一段金属管，所述带加长管的大折角可转动万向联轴器结构，可承受万向升降缸极大的径向推力，这是强度要求最高的部位。

机电市场上所销售的万向联轴器有十字轴联轴器、有球头万向节，十字轴联轴器是为车辆传动设计的一种结构，其十字轴、叉架是为满足扭矩的强度和硬度要求制造的，而升降缸支撑用的万向联轴器承受的是轴向力和径向力，在升降缸倾斜满载瞬间升起时，轴向和径向力会很大，传动用的十字轴万向联轴器，很难保证安全；球头万向节有的是因为转角达不到要求，有的是结构间隙大，会出现冲击载荷和噪音；所述万向升降缸的万向联轴器结构是根据所配缸体的结构生产的，结构科学，强度高，可提高动感座椅的安全程度。

所述万向升降缸可以是气压缸、液压缸或电动缸。

所述多个升降缸是至少三个不超过八个万向升降缸；以座椅的方向为准，所述万向升降缸分布在座椅平衡架的左前方、右前方、左后方、右后方，万向升降缸上下两个联轴器结构的转动中心距平衡架中心线的距离，必须下面距离大，上面距离小，不然会使座椅倾角过大，倾斜侧升降缸转过最低位，座椅固定架碰撞平衡架，影响安全。

如果动感座椅系统只有三个万向升降缸时，则安装在左前方一个，右前方一个，左后方一个，右后方安装一个重力抵消装置，并通过万向联轴器与底架和座椅固定架连接，与平衡架保持一定距离；这样的分布是由于影片中向下俯冲、前滚、前方碰撞的座椅特效非常多，这都需要前面的两个万向升降缸承担主要载荷来完成，后仰的特效很少，且加速度很小，可以放置一个万向升降缸，但这样受力不均会增加平衡架滑动面的磨损。

所述万向升降缸的活动底部固定在底架上，活动顶部的加长管垂直固定在座椅固定架下平面。

在座椅固定架下平面，以加深十字轴联轴器的加长管为中心，在平行于座椅固定架四个边的正方形四个角上，垂直固定相同长度的所述万向升降缸的活动顶部加长管，在不影响座椅100度倾角的情况下，将所述加长管与座椅固定架通过多根金属梁加固；这是受力最大的部位。

所述相邻两万向升降缸的活动顶部加长管相距越长，以及万向升降缸的活动顶部加长管转动中心组成的平面，与所述加深十字轴联轴器转动中心的距离越大，万向升降缸初始伸出量越大，也就是当所述滑动块在最底端、座椅处在正中向上时，所需的升降缸伸出量越长；这对座椅特效的意义不大，反而增加了各个结构的尺寸，这是带加长管的大折角可转动万向联轴器，和带加长管的加深十字轴联轴器，的加长管长度确定和位置确定的依据。

当座椅倾角达到100度时，所述平衡架内滑动块下滑到最低，倾斜方向一侧的万向升降缸，收缩到最低，此万向升降缸的活动顶部加长管转动中心，必须在此万向升降缸下端万向联轴器转动中心，与所述加深十字轴联轴器转动中心连线的上方，这是确保动感座椅安全运行的关键，也是确定各结构尺寸的基础。

在万向升降缸顶部活动节位置固定情况下，当动感座椅100度倾角，所述万向升降缸不被座椅固定架碰到的范围内，万向升降缸底部的位置固定；再将座椅转到正中向上位置，所述滑动块在最底端时，所需万向升降缸的伸出量为初始伸出量，就是没有工作时万向升降缸的伸出量，再加上座椅设计计划向上升起的量，就是所需万向升降缸的总伸出量。

所述底架是一个金属框架，它承载着所有重量；固定平衡架滑槽，固定万向升降缸，固定重力抵消装置，保持座椅的整体平稳，需要足够高的强度；可以通过螺栓固定在地面。

所述金属是钢或铁或强度满足要求的不锈钢或强度满足要求的铝合金。

动感座椅在左前方、右前方、左后方、右后方的摆动角25度是可以安全达到的，不受加深十字轴联轴器叉架阻碍；动感座椅的动作程序编辑，可以保证所述加深十字轴联轴器，摆动在其结构允许的范围内。

当所述万向升降缸接入受控制的动力，缸体上的位移传感器接入特效控制板，观众坐上座椅，用安全带将自己捆绑在座椅上，带好视频眼镜、耳机，抓住把手，两腿几乎是向前伸出，便可以开始了；随着万向升降缸在特效控制的动力作用下摆动升降时，平衡架内的滑动块始终是在滑槽内上下滑动；座椅的摆动是在，以带加长管的加深十字轴联轴器转动中心为圆心，以此中心到座椅上的人头顶为半径的弧形范围内；编辑的特效控制程序使座椅摆动在不被所述带加长管的加深十字轴联轴器叉架阻挡的范围内。

在影片中会有高速飞驰的车辆，碰撞后翻滚的视频，动感座椅上的人所看到的视频，天空、地面在转动，像是自己在这个翻滚的车内看到的场景；碰撞时动感座椅前升降缸突然震动升起，随着车在空中头部的仰起，动感座椅匀速后仰，车尾落地后突然弹起，惯性使车辆前翻，此时动感座椅后升降缸突然震动升起，座椅绕带加长管的加深十字轴联轴器转动中心，弧形匀速前翻到前倾角100度处突然停止，突然停止用来模拟车辆再次触地时的碰撞，此时座椅上的人，头已经向下，眼上蒙着视频眼镜，按照人的惯性思维和视频的播放，感觉还在继续翻滚，而且头向下时，人会下意识的保护自己或回避现实，忽略对身体方位的感觉，此时动感座椅匀速抬高到座椅上的人头向上，再匀速前倾到100度处突然停止，完成影片中车辆触地翻滚的一个循环，翻滚的次数和停止的角度根据影片视频来定；如果是车辆触地左翻滚，则左摆到100度。

这些特效的模拟，如果座椅上的人的头不能斜向下方，倾角100度，就无法体验翻滚的感觉，这都是靠带加长管的加深十字轴联轴器两节弯折超过100度，来实现的。

影片车辆翻滚中碰到其它物体时，只要震一下相应位置的万向升降缸即可模拟。

在影片中当飞机起飞时，动感座椅向前轻摆一下，使座椅上的人后背被推一下，随着飞机拉高，空中划圈，动感座椅后仰角度加大，飞机快要翻到最顶端时，动感座椅慢速的后仰到100度时慢慢停止，由于视频的播放，座椅上的人感觉还在继续翻滚，此时座椅缓慢加速，回到头向上的位置，座椅上的人后背的推力缓慢增大，到头竖直向上时停止，就像飞机从空中圆圈顶部加速飞下时，飞机驾驶员后背的推力一样；这个场景的模拟方法也适用于，过山车空中转圈。

在影片中经常会有跳伞员、超人从空中头向下俯冲，视频中云雾向后飞去，地面的景物越来越大，这都需要座椅上的人，头向下来体验；现有技术中，由于动感座椅倾角小，无法更真实的模拟。

座椅倾角到100度时突然停止，万向升降缸推拉杆顶部带加长管的大折角可转动万向联轴器结构会受很大的向上力，如果不是特制加工；如果没有金属梁或金属板将平衡架滑槽外侧面与底架连接固定牢固；无法保证座椅的安全。

如果不是万向升降缸在座椅固定架和底架之间按要求任意转动方向，就无法实现动感座椅各个方向的摆动。

如果不是万向升降缸缸体与上下两头万向联轴器部分的科学合理配合，也无法保证座椅的安全。

动感座椅底架与座椅固定架之间，由于增加了重力抵消装置，使升降缸承受载荷减少，座椅上升的灵敏度与下降的灵敏度接近，编辑座椅动作程序时，就可以准确定时，使动感座椅的特效动作与所配影片的同步性提高。

由于增加了重力抵消装置，使升降缸承受载荷减少，也减少了电力消耗，节能。

由于所述平衡架是由至少两个相互平行的金属滑槽，约束着一个金属的滑动块，使所述滑动块只能沿所述滑槽轴向移动，不能转动，不能向其它方向移动，所组成的装置；可利用适合长度的槽钢或工字钢或大角钢作滑动块，外加钢制滑槽约束，来组成平衡架；所述平衡架金属滑槽垂直固定于底架上方，所述金属滑槽的外侧面，通过多条金属梁或金属板与底架连接固定牢固；使得平衡架结构科学，在保证安全的情况下成本低廉，也降低了动感座椅总成本；平衡架的座椅正前方，不设加固用的金属梁或金属板，防止碰到座椅上的人。

与现有技术相比，本实用新型具有以下突出的有益效果。

本实用新型一种模拟机动感座椅成本低、节能、影片与动作同步性高、可安全的前倾、后仰、左摆或右摆转动倾角达到100度，实现座椅上的人，头斜向下方，增加了体感的真实性，提高了刺激程度。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟机动感座椅的结构示意图。

图2是本实用新型一种模拟机动感座椅带加长管的大折角可转动万向联轴器结构示意图。

图3是本实用新型一种模拟机动感座椅的恒压缸装置示意图。

图4是本实用新型一种模拟机动感座椅钢质弹簧重力抵消装置示意图。

图5是本实用新型一种模拟机动感座椅带加长管的加深十字轴联轴器结构示意图。

图6是本实用新型一种模拟机动感座椅四个万向升降缸的底架分布图。

图7是本实用新型一种模拟机动感座椅座椅固定架下平面结构示意图。

图8是本实用新型一种模拟机动感座椅万向升降缸最大伸出量，处在加深十字轴联轴器转动中心时的示意图。

 图9是本实用新型一种模拟机动感座椅在各个特殊位置的效果图。

 图10是本实用新型一种模拟机动感座椅一种平衡架的结构示意图。

图11是本实用新型一种模拟机动感座椅三个万向升降缸的底架分布图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明

实施例1：

如图1  一种模拟机动感座椅，包括座椅1、座椅固定架2、平衡架3、十字轴联轴器33、底架5和升降缸6，本实施例动感座椅中升降缸是四个升降缸。

所述座椅1的前后宽度应保证座椅上的人小腿不下垂，并安装靠背安全带11和腿部安全带12，以防止座椅上的人掉出座椅，或被升降缸6挤到脚。

所述座椅固定架2是一个强度能满足动感座椅要求的方形金属框架，其上平面有把手21、安全带固定螺栓孔22，并通过四个螺栓将座椅1固定在座椅固定架2上平面中间，使座椅固定架2上平面左右中线与座椅1的左右中线重合；在座椅固定架2下平面与底架5上平面之间，中心处安装所述平衡架3，平衡架3的滑动块31通过所述十字轴联轴器33与座椅固定架2连接，平衡架3周围分布着所述四个升降缸6，并安装有位移传感器8。

其特征在于：还包括重力抵消装置7，所述重力抵消装置7，是在座椅固定架2下面的一种不需要耗电的支撑装置，所述重力抵消装置7，可以是钢质弹簧或反应灵敏的气弹簧或恒压缸装置，或钢质弹簧和反应灵敏的气弹簧和恒压缸装置的组合；所述重力抵消装置7是与升降缸6固定在一起，利用升降缸的下万向联轴器结构61、上万向联轴器结构62支撑在底架5和座椅固定架2之间。

所述平衡架3是由至少两个相互平行的金属滑槽32，约束着一个金属的滑动块31，使所述滑动块31只能沿所述滑槽32轴向移动，不能转动，不能向其它方向移动，所组成的装置；所述平衡架3的金属滑槽32垂直固定于底架5的上方，所述金属滑槽32的外侧面，通过多条金属梁或金属板35与底架5连接固定牢固，所述金属梁或金属板35不能阻挡升降缸6、重力抵消装置7、位移传感器8和座椅1的摆动，在平衡架的座椅前方方向不安装金属梁或金属板35。

所述升降缸6是万向升降缸，出厂时缸底直接做成万向联轴器结构61，在底架5上面固定升降缸6的活动底部，其缸体可在底架5平面上方按动感座椅要求任意方向转动。

所述升降缸6推拉杆63顶部是带加长管的大折角可转动万向联轴器结构62。

所述底架5是一个金属框架，它承载着所有重量，保持座椅的整体平稳，需要足够高的强度；可以通过螺栓固定在地面。

如图2所示大折角可转动万向联轴器结构62的活动节加长管621与所述万向升降缸推拉杆63拉直在一条轴线68上，升降缸推拉杆63从这条轴线68弯折达到140度后，可绕这条轴线68任意转动；所述带加长管621的大折角可转动万向联轴器结构62，可承受万向升降缸极大的径向推力。

如图3所示恒压缸装置是重物732压在储压罐733活塞上，储压罐733中的压力通过压力管734中的介质传递到恒压缸731活塞杆上的装置。

如图4所示可以在所述钢质弹簧711内加两根钢管架，细管架712插在粗管架713里做成导向管，再安装在所述底架5与座椅固定架2之间。

如图5所示在座椅固定架2与平衡架3的滑动块31之间连接的十字轴联轴器，是带加长管的加深十字轴联轴器，加深十字轴联轴器33从上向滑动块31弯折角至少100度；所述带加长管的加深十字轴联轴器，是将一段金属加长管332接在加深十字轴联轴器33上，用来加长加深十字轴联轴器转动中心334到座椅固定架2底面的距离，防止100度大倾角时座椅固定架2底面碰到万向升降缸6；带加长管的加深十字轴联轴器33的加长管332垂直固定在座椅固定架2下平面的中心，十字轴的两垂直轴线的中前后方向的一条平行于座椅的左右中线。

当座椅1倾角达到100度时，所述平衡架内滑动块31下滑到最低，倾斜方向一侧的万向升降缸6，收缩到最低，此万向升降缸上端万向联轴器转动中心622，必须在此万向升降缸下端万向联轴器转动中心612，与所述加深十字轴联轴器转动中心334连线的上方，这是确保动感座椅安全运行的关键，也是确定各结构尺寸的基础。

如图6所示在底架5上，万向升降缸6分布在座椅平衡架3的左前方一个601、右前方一个602、左后方一个603、右后方一个604，并与平衡架3保持一定距离，平衡架3由金属梁或金属板35在左侧、右侧、后面固定。

如图7所示在座椅固定架2下平面，以加长管332为中心，在平行于座椅固定架2四个边的正方形四个角上，垂直固定相同长度的万向升降缸的活动顶部加长管621，在不影响座椅100度倾角的情况下，将所述加长管332、加长管621与座椅固定架2通过多根金属梁27加固；这是受力最大的部位。

所述相邻两个加长管621相距越长，以及加长管621上联轴器转动中心622组成的平面，与所述加深十字轴联轴器转动中心334的距离越大时，初始伸出量越大，也就是当所述滑动块在最底端、座椅处在正中向上时，所需的升降缸伸出量越长，这对座椅特效的意义不大，反而增加了各个结构的尺寸，这是加长管621和加长管332的长度和位置确定的依据。

如图8所示当万向升降缸601最大伸出量，处在加深十字轴联轴器转动中心334上时，座椅由万向升降缸602控制。

如图9所示动感座椅在各个特殊位置的效果图，91为座椅前倾100度时侧视效果；92为座椅前倾100度时正视效果；93为座椅左摆100度时正视效果；94为座椅后仰100度时侧视效果；95为座椅正中向上滑动块在最低位置时，即初始状态正视效果；96为座椅正中向上最高时正视效果；97为座椅正中向上最高时侧视效果。

实施例2：

将实施例1中的平衡架作如下改进。

如图10所示小槽钢311作滑动块，大槽钢321槽口焊接两条角钢322作滑槽，

小槽钢311底部栓一根细钢丝绳324，角钢322上部安装一个定滑轮323，所述细钢丝绳324向上绕过定滑轮323，栓一个重锤325，重锤325的重量少小于小槽钢311的重量，这样可以改善小槽钢311的上下灵活性；定滑轮323可以通过角钢322上的滑轮架，安装在小槽钢311内部，重锤325也吊在小槽钢311内部。

实施例3：

在实施例1中动感座椅系统只有三个万向升降缸6时，升降缸6在底架5上的安装位置，如图11所示在平衡架3的左前方一个601，右前方一个602，左后方一个603，右后方安装一个重力抵消装置701，并通过万向联轴器与底架和座椅固定架连接，与平衡架3保持一定距离，平衡架3由金属梁或金属板35在左侧、右侧、后面固定。

Claims (2)

1.一种模拟机动感座椅，包括座椅、座椅固定架、平衡架、十字轴联轴器、底架和多个升降缸；所述座椅的前后宽度应保证座椅上的人小腿不下垂，并在靠背和腿部加有安全带；所述座椅固定架是一个强度能满足动感座椅要求的方形金属框架，其上平面有把手、安全带固定螺栓孔，并通过四个螺栓将座椅固定在所述座椅固定架上平面中间；在所述座椅固定架下平面与所述底架上平面之间，中心处安装所述平衡架，平衡架的滑动块通过所述十字轴联轴器与座椅固定架连接，平衡架周围分布着所述多个升降缸； 所述升降缸根据座椅特效控制系统要求，可以带位移传感器，也可以不带；其特征在于：还包括四个重力抵消装置，所述重力抵消装置，是在座椅固定架下面的一种不需要耗电的支撑装置，所述重力抵消装置，可以是钢质弹簧或反应灵敏的气弹簧或恒压缸装置，或钢质弹簧和反应灵敏的气弹簧和恒压缸装置的组合；所述重力抵消装置可通过万向联轴器支撑在底架和座椅固定架之间，也可以与升降缸固定在一起，利用升降缸的万向联轴器结构支撑在底架和座椅固定架之间；所述恒压缸装置是重物压在储压罐活塞上，储压罐中的压力通过压力管中的介质传递到恒压缸活塞杆上的装置；所述平衡架是由至少两个相互平行的金属滑槽，约束着一个金属的滑动块，使所述滑动块只能沿所述滑槽轴向移动，不能转动，不能向其它方向移动，所组成的装置；所述平衡架一词所界定的范围内不包含圆柱体的滑套与滑柱通过花键或键和键槽配合上下滑动连接的装置，不包含滑套和滑柱为正多边形柱体的装置；所述平衡架金属滑槽垂直固定于底架上方，所述金属滑槽的外侧面，通过多条金属梁或金属板与底架连接固定，所述金属梁或金属板不能阻挡升降缸、重力抵消装置、位移传感器和座椅的摆动；在所述平衡架的座椅前方方向不安装金属梁或金属板；所述在座椅固定架与平衡架的滑动块之间连接的十字轴联轴器，是带加长管的加深十字轴联轴器，所述加深十字轴联轴器是当十字轴联轴器两节拉直在同一轴线上后，弯折一节与该轴线的夹角至少100度的十字轴联轴器；所述带加长管的加深十字轴联轴器，是将一段金属管接在加深十字轴联轴器上组成的装置；所述带加长管的加深十字轴联轴器的加长管垂直固定在座椅固定架下平面的中心，其十字轴两垂直轴线中前后方向的一条平行于座椅的左右中线；所述升降缸是万向升降缸，所述万向升降缸出厂时升降缸缸底直接做成万向联轴器结构，万向升降缸推拉杆顶部是带加长管的大折角可转动万向联轴器结构，所述大折角可转动万向联轴器结构的活动节与所述万向升降缸推拉杆拉直在一条轴线上，升降缸从这条轴线弯折达到140度后，可绕这条轴线任意转动；所述带加长管的大折角可转动万向联轴器结构是将万向升降缸大折角可转动万向联轴器结构的活动节接一段金属管，并能承受万向升降缸极大的径向推力；所述万向升降缸可以是气压缸、液压缸或电动缸；所述多个升降缸是至少三个不超过八个万向升降缸；以座椅的方向为准，所述万向升降缸分布在座椅平衡架的左前方、右前方、左后方、右后方，万向升降缸上下两个联轴器转动中心距平衡架中心线的距离，必须下面距离大，上面距离小；如果动感座椅系统只有三个万向升降缸时，则安装在平衡架的左前方一个，右前方一个，左后方一个，右后方安装一个重力抵消装置，并通过万向联轴器与底架和座椅固定架连接；所述万向升降缸的活动底部固定在底架上，活动顶部的加长管垂直固定在座椅固定架下平面；在座椅固定架下平面，以加深十字轴联轴器的加长管为中心，在平行于座椅固定架四个边的正方形四个角上，垂直固定相同长度的所述万向升降缸的活动顶部加长管，在不影响座椅100度倾角的情况下，所述加长管通过多根金属梁加固；当座椅倾角达到100度时，所述平衡架内滑动块下滑到最低，倾斜方向一侧的万向升降缸，收缩到最低，此万向升降缸上端万向联轴器结构转动中心，必须在此万向升降缸下端万向联轴器结构转动中心，与所述加深十字轴联轴器转动中心连线的上方；所述金属是钢或铁或强度满足要求的不锈钢或强度满足要求的铝合金。

2.根据权利要求1所述一种模拟机动感座椅，其特征在于：所述重力抵消装置是四个反应灵敏的气弹簧，所述平衡架是由至少两个相互平行的金属滑槽，约束着一个金属的滑动块，使所述滑动块只能沿所述滑槽轴向移动，不能转动，不能向其它方向移动，所组成的装置；所述平衡架一词所界定的范围内不包含圆柱体的滑套与滑柱通过花键或键和键槽配合上下滑动连接的装置，不包含滑套和滑柱为正多边形柱体的装置；所述平衡架金属滑槽垂直固定于底架上方，所述金属滑槽的外侧面，通过多条金属梁或金属板与底架连接固定牢固，所述金属梁或金属板不能阻挡升降缸、反应灵敏的气弹簧、位移传感器和座椅的摆动；在所述平衡架的座椅前方方向不安装金属梁或金属板；所述在座椅固定架与平衡架的滑动块之间连接的十字轴联轴器，是带加长管的加深十字轴联轴器，所述加深十字轴联轴器是当十字轴联轴器两节拉直在同一轴线上后，弯折一节与该轴线的夹角至少100度的十字轴联轴器；所述带加长管的加深十字轴联轴器，是将一段金属管接在加深十字轴联轴器上组成的装置；所述带加长管的加深十字轴联轴器的加长管垂直固定在座椅固定架下平面的中心，其十字轴两垂直轴线中前后方向的一条平行于座椅的左右中线；所述升降缸是万向升降缸，所述万向升降缸出厂时升降缸缸底直接做成万向联轴器结构，万向升降缸推拉杆顶部是带加长管的大折角可转动万向联轴器结构，所述大折角可转动万向联轴器结构的活动节与所述万向升降缸推拉杆拉直在一条轴线上，升降缸从这条轴线弯折达到140度后，可绕这条轴线任意转动；所述带加长管的大折角可转动万向联轴器结构是将万向升降缸大折角可转动万向联轴器结构的活动节接一段金属管，并能承受万向升降缸极大的径向推力；所述万向升降缸可以是气压缸、液压缸或电动缸；所述多个升降缸是四个万向升降缸；以座椅的方向为准，所述四个万向升降缸分布在座椅平衡架的左前方一个、右前方一个、左后方一个、右后方一个，万向升降缸上下两个联轴器转动中心距平衡架中心线的距离，必须下面距离大，上面距离小；所述万向升降缸的活动底部固定在底架上，活动顶部的加长管垂直固定在座椅固定架下平面；在座椅固定架下平面，以加深十字轴联轴器的加长管为中心，在平行于座椅固定架四个边的正方形四个角上，垂直固定相同长度的所述万向升降缸的活动顶部加长管，在不影响座椅100度倾角的情况下，通过多根金属梁加固；当座椅倾角达到100度时，所述平衡架内滑动块下滑到最低，倾斜方向一侧的万向升降缸，收缩到最低，此万向升降缸上端万向联轴器结构转动中心，必须在此万向升降缸下端万向联轴器结构转动中心，与所述加深十字轴联轴器转动中心连线的上方；所述金属是钢或铁或强度满足要求的不锈钢或强度满足要求的铝合金。