CN209776250U - 一种可调的座椅非线性悬架 - Google Patents

Abstract

一种可调的座椅非线性悬架，包括上框架、下框架、第一剪式连杆、第二剪式连杆和非线性弹簧组，前横杆与上框架滑槽里的滑块铰接，滑块能随着第一剪式连杆和第二剪式连杆的转动在滑槽里移动，后横杆固定在上框架里，前横杆与第二剪式连杆铰接，后横杆与第一剪式连杆铰接，第一剪式连杆和二剪式连杆均与下框架及下框架的横杆、滑块铰接。上框架的后横杆上铰接有一对对称分布的长连杆，长连杆分别与三角板铰接，三角板的一个角与下框架的后横杆铰接，三角板的另一个角通过短连杆与第一滑块铰接。本实用新型集成了高度与体重调节，零件少，成本低；采用机械式结构，可靠稳定；采用非线性隔振，防止撞击限位块。

Description

一种可调的座椅非线性悬架

技术领域

本实用新型涉及车辆震动舒适性技术领域，特别是涉及座椅非线性悬架。

背景技术

工程车辆、商用车等类型车辆，工况复杂，低频震动严重，会导致驾驶员得职业病，如颈椎病、腰间盘突出等。座椅悬架在减缓震动向驾驶员传递方面具有重要作用。当前的座椅悬架类型有线性、非线性悬架，主动、半主动悬架等。市场上的悬架类型主要为空气弹簧式悬架和机械式线性被动悬架，线性悬架在低频隔振方面存在不足，因此研究人员提出非线性悬架。非线性悬架具有高静态刚度的特点，能够满足隔离工程车辆低频震动要求。但是当前不论是机械式线性悬架还是非线性悬架存在一个共性问题，那就是高度调节装置和随驾驶员体重变化的调整方式是分离的，这就造成了造成悬架结构的复杂、成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种可调的座椅非线性悬架。

本实用新型包括上框架、下框架、第一剪式连杆、第二剪式连杆和非线性弹簧组，前横杆与上框架滑槽里的滑块铰接，滑块能随着第一剪式连杆和第二剪式连杆的转动在滑槽里移动，后横杆固定在上框架里，前横杆与第二剪式连杆铰接，后横杆与第一剪式连杆铰接，第一剪式连杆和二剪式连杆均与下框架及下框架的横杆、滑块铰接。

上框架的后横杆上铰接有一对对称分布的长连杆，长连杆分别与三角板铰接，三角板的一个角与下框架的后横杆铰接，三角板的另一个角通过短连杆与第一滑块铰接。

非线性弹簧组由主弹簧结构和副弹簧结构组成，主弹簧结构由两个旋向相反的弹簧套装组成，主弹簧结构两端套在凸台上，凸台与第一滑块固定在一起，通过一根穿过非线性弹簧组中心的主轴与第一滑块通过螺纹连接在一起。在主弹簧结构两侧横贯两根轴与下框架固定在一起。副弹簧结构由钢板弹簧和滚子组成，滚子中心有一短销，将销两端加工出槽型结构，钢板弹簧一端插入并固定在槽型结构里，上下两个钢板弹簧铰接在第一吊耳、第二吊耳的一端上，第一吊耳和第二吊耳另一端通过短轴与第一板、第二板铰接，大手轮套装在主轴和小手轮上，小手轮上有限位结构与副弹簧结构接触限制了前后运动，小手轮通过螺纹与第三板连接在一起。大手轮通过螺纹与第一板连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型集成了高度与体重调节，零件少，成本低；采用机械式结构，可靠稳定；采用非线性隔振，防止撞击限位块。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本的主剖视图。

图4为本实用新型的非线性副弹簧结构图。

图5为本实用新型的钢板弹簧和滚子装配剖视图。

图6为本实用新型的工作时的中间位置立体图。

图7为本实用新型的工作时的中间位置主视图。

图8为本实用新型的工作时的最高位置立体图。

图9为本实用新型的工作时的最高位置主视图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型包括上框架1、下框架2、第一剪式连杆 3、第二剪式连杆24和非线性弹簧组，前横杆11与上框架1滑槽里的滑块10 铰接，滑块10能随着第一剪式连杆3和第二剪式连杆24的转动在滑槽里移动，后横杆25固定在上框架1里，前横杆11与第二剪式连杆24铰接，后横杆25与第一剪式连杆3铰接，第一剪式连杆3和二剪式连杆24均与下框架2 及下框架的横杆、滑块铰接。

上框架1的后横杆25上铰接有一对对称分布的长连杆8，长连杆8分别与三角板7铰接，三角板7的一个角与下框架2的后横杆25铰接，三角板7 的另一个角通过短连杆26与第一滑块27铰接。

非线性弹簧组由主弹簧结构6和副弹簧结构5组成，主弹簧结构6由两个旋向相反的弹簧套装组成，主弹簧结构6两端套在凸台15上，凸台15与第一滑块27固定在一起，通过一根穿过非线性弹簧组中心的主轴16与第一滑块27通过螺纹连接在一起。在主弹簧结构6两侧横贯两根轴14与下框架2 固定在一起。副弹簧结构5由钢板弹簧19和滚子17组成，滚子17中心有一短销30，将销两端加工出槽型结构，钢板弹簧19一端插入并固定在槽型结构里，上下两个钢板弹簧19铰接在第一吊耳20、第二吊耳21的一端上，第一吊耳20和第二吊耳21另一端通过短轴28与第一板22、第二板23铰接，大手轮12套装在主轴16和小手轮13上，小手轮13上有限位结构与副弹簧结构5接触限制了前后运动，小手轮13通过螺纹与第三板29连接在一起。大手轮12通过螺纹与第一板22连接。

本实用新型的工作过程和原理：

高度调整的工作过程和原理：如图6、图7、图8和图9所示，当不同身高的驾驶员使用时，为了保证眼睛处于驾驶状态时的眼椭圆位置要求，座椅悬架的高度要进行调整，且要保证高度调整之后，悬架的隔振性能没有变化。本实用新型通过控制非线性弹簧组整体的水平移动，且移动过程中非线性弹簧组的变形量不变来实现上述要求。通过旋转图2中的大手轮12，由于大手轮12与套管一体且与下框架2之间通过螺纹联接，转动大手轮12时，套管则沿着其轴线方向即水平方向移动。这就带动了整个非线性弹簧组水平移动，从图3的视角来看，如果非线性弹簧组整体向左移动，

短连杆26拉动三角板7，三角板7带动长连杆8，三角板7与长连杆8 之间的夹角增大，则座椅悬架的高度增加，从而适应身高较小的驾驶员；如果非线性弹簧组整体向右移动，短连杆26拉动三角板7,三角板7带动长连杆8，三角板7与长连杆8之间的夹角减小，则座椅悬架的高度增加，从而适应身高较高的驾驶员。非线性弹簧组在水平移动过程中，弹簧组的变形量不变，因此高度调节过程对体重调节过程无影响。

体重调节的工作过程和原理：当不同体重的驾驶员使用时，由于体重不同，将导致非线性弹簧组的压缩量不同，一方面导致悬架工作时的平衡位置改变，另外，会导致悬架的隔振性能降低，本实用新型的悬架为非线性悬架，驾驶员体重与悬架的非线性特性曲线匹配才能实现好的低频隔振性能，因此，要进行调整以适应驾驶员的体重。如果不同体重的驾驶员使用，调整图2中的小手轮13，此时大手轮12不旋转，小手轮13带动中间光轴的转动，光轴的右端与第三板29之间螺纹联接，而第三板29不跟着旋转，则第三板29类似于滚珠丝杠中的螺母，将沿着光轴的轴线方向移动。这将改变非线性弹簧组中的主弹簧的压缩量，体重较大的驾驶员使用，则使第三板29向左移动，增大弹簧的预压缩量；体重较小的驾驶员使用，则使第三板29向右移动，减少弹簧的预压缩量。

实现非线性的原理：本实用新型通过非线性弹簧组实现水平方向弹簧组的力-位移特性呈现非线性，即高静态刚度低动态刚度特性，再通过由短连杆 26、三角板7和长连杆8组成的连杆机构将这一水平方向非线性特性转化为整个悬架的竖直方向的非线性力-位移特性，从而满足工程车辆低频隔振性能的需求。非线性弹簧组的非线性特性是通过将线性的主弹簧与安装有滚子结构的钢板弹簧结构并联实现的。第一滑块27水平移动时，主弹簧压缩量变化，同时第一滑块27推动滚子17使两个钢板弹簧变形，此时两个钢板弹簧起到刚度矫正的作用。使滑块水平方向的力-位移特性呈现非线性。再通过连杆机构将这一非线性特性转换到整个座椅悬架的竖直方向，则这个悬架在竖直方向上具有非线性特性。

Claims (1)

1.一种可调的座椅非线性悬架，其特征在于：包括上框架(1)、下框架(2)、第一剪式连杆(3)、第二剪式连杆(24)和非线性弹簧组，前横杆(11)与上框架(1)滑槽里的滑块(10)铰接，滑块(10)能随着第一剪式连杆(3)和第二剪式连杆(24)的转动在滑槽里移动，后横杆(25)固定在上框架(1)里，前横杆(11)与第二剪式连杆(24)铰接，后横杆(25)与第一剪式连杆(3)铰接，第一剪式连杆(3)和二剪式连杆(24)均与下框架(2)及下框架的横杆、滑块铰接；

上框架(1)的后横杆(25)上铰接有一对对称分布的长连杆(8)，长连杆(8)分别与三角板(7)铰接，三角板(7)的一个角与下框架(2)的后横杆(25)铰接，三角板(7)的另一个角通过短连杆(26)与第一滑块(27)铰接；

非线性弹簧组由主弹簧结构(6)和副弹簧结构(5)组成，主弹簧结构(6)由两个旋向相反的弹簧套装组成，主弹簧结构(6)两端套在凸台(15)上，凸台(15)与第一滑块(27)固定在一起，通过一根穿过非线性弹簧组中心的主轴(16)与第一滑块(27)通过螺纹连接在一起；在主弹簧结构(6)两侧横贯两根轴(14)与下框架(2)固定在一起；副弹簧结构(5)由钢板弹簧(19)和滚子(17)组成，滚子(17)中心有一短销(30)，将销两端加工出槽型结构，钢板弹簧(19)一端插入并固定在槽型结构里，上下两个钢板弹簧(19)铰接在第一吊耳(20)、第二吊耳(21)的一端上，第一吊耳(20)和第二吊耳(21)另一端通过短轴(28)与第一板(22)、第二板(23)铰接，大手轮(12)套装在主轴(16)和小手轮(13)上，小手轮(13)上有限位结构与副弹簧结构(5)接触限制了前后运动，小手轮(13)通过螺纹与第三板(29) 连接在一起；大手轮(12)通过螺纹与第一板(22)连接。