CN219810561U - 椅背力度检测传感器以及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及座椅检测的技术领域，具体涉及一种椅背力度检测传感器以及装置，装置包括悬臂组件、应力计以及连接结构；悬臂组件包括相互平行的第一悬臂和第二悬臂，第一悬臂和第二悬臂用于立式且对称地连接在被检测靠背的底部，并且将被检测靠背的底部支承在底座上；连接结构用于将悬臂组件连接于检测用的底座上；应力计的数量为两个以上，分别设在第一悬臂和第二悬臂的侧面，应力计用于测量被检测靠背在倾仰状态的承托力。本实用新型实施例从靠背实际的受力情况以及主要形变位置出发，对应地设置了双悬臂加固结构以防止被检测靠背侧向偏载，并且对应于主要形变位置设置应力计，以获得良好的数据测量精度。

Description

椅背力度检测传感器以及装置

技术领域

本实用新型涉及座椅检测的技术领域，具体涉及一种椅背力度检测传感器以及装置。

背景技术

在座椅研发阶段，研发人员需要检测出座椅靠背在倾仰状态的承托力，以此调整底盘的倾仰力值，从而使得靠背能够提供合适的支撑力，以优化用户的乘坐体验感。具体地，研发人员会对靠背施加往后的推力，座椅底盘倾斜到最低角度时，将该位置的靠背承托力测量出来，然后根据该靠背承托力的数值来调整座椅底盘的倾仰力度，使得靠背能够提供大小合适的支撑力。

目前通常采用悬臂式传感器来检测靠背的承托力大小，但悬臂式传感器的结构难以适应靠背实际的受力情况，测量时容易出现数据偏差，导致力值数据的准确度不高。这是因为悬臂式传感器为直条结构，通常设置在靠背与坐垫连接处的中间位置，但人体后背对座椅靠背施加的压力往往是不对称的，比如会不自觉地往左边或者往右边侧重，从而产生了侧向力，而处于靠背中间的悬臂式传感器难以检测到侧向力，导致测量值与实际值存在较大偏差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种椅背力度检测传感器，能够改善靠背的侧向偏载情况，提高力值检测的准确度。

本实用新型还提出一种包括上述椅背力度检测传感器的力度检测装置。

根据本实用新型第一方面实施例的椅背力度检测传感器，包括悬臂组件和应力计；其中，悬臂组件，包括相互平行且间隔设置的第一悬臂和第二悬臂；连接结构，包括有第一连接结构和第二连接结构；第一连接结构设置于第一悬臂和第二悬臂的顶部，并用于将悬臂组件连接于被检测椅背的下端；第二连接结构设置于第一悬臂和第二悬臂的底部，并用于将悬臂组件连接于检测用的底座上；应力计，数量为两个以上，分别设在第一悬臂和第二悬臂的侧面，应力计用于测量被检测椅背在倾仰状态的承托力。

根据本实用新型实施例的椅背力度检测传感器，至少具有如下有益效果：

根据人体后背的肌肉分布情况，座椅靠背的受力区域主要集中在靠近靠背中轴线的左右两侧区域，而靠背与坐垫的连接位置最为薄弱，因此靠背的侧向偏载通常发生在最靠近该连接位置的靠背底部边沿。

依据如此偏载情况，本实用新型实施例的椅背力度检测传感器设置有相互平行的第一悬臂和第二悬臂以此形成左右对称的双悬臂结构，在测量过程中，双悬臂结构能够安装并作用于被检测靠背左右两侧的主要变形区域从而对其实施加固，防止被检测靠背在受力时发生侧向偏载；根据如此结构设置，被检测靠背在受力时的主要形变能够传递到第一悬臂和第二悬臂，而第一悬臂和第二悬臂的侧面均设有应力计，使得应力计正好处在被检测靠背的主要形变路径上，从而能够较为完整地获取靠背的主要应力值，后续通过数据叠加便能得到对应的总应力值；总体而言，本实用新型实施例的椅背力度检测传感器从靠背实际的受力情况以及主要形变位置出发，对应地设置了双悬臂加固结构以防止被检测靠背在受力检测过程中发生侧向偏载，并且对应于主要形变位置设置应力计，以获得良好的数据测量精度。

根据本实用新型的一些实施例，应力计分别设在第一悬臂、第二悬臂同向侧面的中部区域。

根据本实用新型的一些实施例，第一悬臂和第二悬臂为长方体柱状结构，第一悬臂和第二悬臂共面设置并形成悬臂平面，第一悬臂和第二悬臂均平行于悬臂平面，应力计分别设在第一悬臂和第二悬臂的垂直于悬臂平面的侧面上。

根据本实用新型的一些实施例，椅背力度检测传感器包括控制单元，每个应力计均与控制单元电连接，控制单元能够接受应力计输出的测量数据。

根据本实用新型的一些实施例，第一连接结构包括有第一紧固件，第二连接结构包括有第二紧固件；第一悬臂和第二悬臂的顶部均设置有第一连接孔，第一紧固件穿设于第一连接孔；第一悬臂和第二悬臂的底部均设置有第二连接孔，第二紧固件穿设于第二连接孔。

根据本实用新型的一些实施例，第一连接结构包括有上横梁，第二连接结构包括有下横梁；上横梁的两端分别连接第一悬臂的顶部和第二悬臂的顶部，且上横梁用于固定连接在被检测靠背的底部；下横梁的两端分别连接第一悬臂的底部和第二悬臂的底部，且下横梁用于固定连接在底座上。

根据本实用新型的一些实施例，上横梁和下横梁上均设置有安装孔。

根据本实用新型第二方面实施例的椅背力度检测装置，装置包括底座以及上述的椅背力度检测传感器，第一悬臂和第二悬臂的底部通过第二连接结构连接于底座上。

根据本实用新型实施例的基于座椅靠背的力度检测装置，至少具有如下有益效果：

本实用新型实施例的力度检测装置旨在模拟座椅的真实构造，利用悬臂组件将被检测靠背间接或直接地连接到底座上，通过获取在底座倾斜到最低角度时对应的靠背受力值，以此来调整底座的倾仰力度，使得靠背能够提供大小合适的支撑力。除此之外，通过在本实用新型实施例的力度检测装置上更换不同的靠背，能够实现对于不同靠背的力值测量，操作简单、通用性强。

根据本实用新型的一些实施例，底座为椅座，椅座包括椅脚、气压棒、底盘和坐垫，底盘通过气压棒连接于椅脚的顶部，坐垫连接于底盘的顶部。

根据本实用新型的一些实施例，第一悬臂和第二悬臂的底部连接于坐垫的一侧；或者，第一悬臂和第二悬臂的底部连接于底盘的一侧。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一实施例的椅背力度检测传感器的结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例的椅背力度检测传感器的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的力度检测装置的结构示意图，当中的悬臂组件通过紧固件实施安装；

图4为本实用新型又一实施例的力度检测装置的结构示意图，当中的悬臂组件通过上下横梁实施安装；

图5为本实用新型另一实施例的包括有转接件的力度检测装置的结构示意图。

附图标记：

底座100；底盘110；坐垫120；椅脚130；气压棒140；被检测靠背200；悬臂组件300；第一悬臂310；第二悬臂320；第一连接孔330；第二连接孔340；应力计400；转接件600；连接结构700；上横梁710；下横梁720；紧固件730；第一紧固件731；第二紧固件732；第三紧固件733；安装孔800；悬臂平面900。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1，首先，本实用新型实施例提供了一种椅背力度检测传感器，包括悬臂组件300、应力计400以及连接结构700。其中，悬臂组件300包括相互平行且间隔设置的第一悬臂310和第二悬臂320，第一悬臂310和第二悬臂320用于立式且对称地连接在被检测靠背200的底部，并且将被检测靠背200的底部支承在底座100上；连接结构700包括有第一连接结构和第二连接结构；第一连接结构设置于第一悬臂和第二悬臂的顶部，并用于将悬臂组件连接于被检测椅背200的下端；第二连接结构设置于第一悬臂和第二悬臂的底部，并用于将悬臂组件连接于检测用的底座100上；应力计400的数量为两个以上，分别设在第一悬臂310和第二悬臂320的侧面，应力计400用于测量被检测靠背200在倾仰状态的承托力。

具体地，由于被检测靠背200在使用时通常会受到作用于被检测靠背200前表面并往被检测靠背200后方延伸的压力，当中因为被检测靠背200与底座100的连接位置最为薄弱，因此对于被检测靠背200而言，最靠近连接位置的被检测靠背200的底部最容易发生侧向偏载甚至变形。为此，本实用新型实施例设置了悬臂组件300，在力值检测阶段，悬臂组件300能够被安装并作用于被检测靠背200的底部以对其进行加固强化，防止被检测靠背200发生侧向偏载。

当中，第一悬臂310、第二悬臂320为长方体柱状结构，应力计400分别设在第一悬臂310、第二悬臂320同向侧面的中部区域。根据前述的被检测靠背200受力情况以及悬臂组件300的设置原理，在力值测试阶段，第一悬臂310、第二悬臂320作用于被检测靠背200的形变路径上，被检测靠背200的形变趋势是近乎垂直或者完全垂直于第一悬臂310和第二悬臂320的，使得第一悬臂310和第二悬臂320受力时会往后弯曲并形成一定的弧度。而相比于将应力计400设置在第一悬臂310和第二悬臂320的两端，将应力计400设置在第一悬臂310和第二悬臂320的中部区域能够直观地测量出该弧度的弯曲距离，也就是能够测量出第一悬臂310、第二悬臂320的主要应变量，进而能够测算出对应被检测靠背200位置的主要应力值。

进一步地，请参阅图2，第一悬臂310和第二悬臂320为长方体柱状结构，第一悬臂310和第二悬臂320共面设置并形成悬臂平面900，第一悬臂310和第二悬臂320均平行于悬臂平面900，应力计400分别设在第一悬臂310和第二悬臂320的垂直于悬臂平面900的侧面上，以防止测试人员或者施力设备对被检测靠背200施加压力时接触到应力计400的表面，导致对应力计400的力值测量造成干扰。

补充说明的是，本实施例提供的力度检测装置包括有控制单元(图中未示出)，每个应力计400均与控制单元电连接，控制单元能够接受应力计400输出的测量数据，控制单元用于将各个应力计400的测量数据收集并叠加，以得到总的应力数值。

当中，应力计400建议选用金属箔应变计，金属箔应变计对应地粘接在第一悬臂310和第二悬臂320的侧面上。金属箔应变计作为一种典型的应力计400，其箔栅较薄，能较好地反映构件表面的变形，因而测量精度较高，并且能够通过粘结等方式直接固定在被测物件上，安装方便。

可以理解的是，进一步地，悬臂组件300还可以设有两个以上的悬臂，在使用状态中，所有的悬臂沿着被检测靠背200底部边沿分布，不仅达到了更为稳固的支承效果，还能够获得更为全面的被检测靠背200应力数据。

请参阅图1，第一连接结构可以包括有第一紧固件731，第二连接结构可以包括有第二紧固件732；第一悬臂310和第二悬臂320的顶部均设置有第一连接孔330，第一紧固件731穿设于第一连接孔330；第一悬臂310和第二悬臂320的底部均设置有第二连接孔340，第二紧固件732穿设于第二连接孔340。紧固件730可以是螺栓组件或者铆钉等形式，通过在第一悬臂310和被检测靠背200底部上设置对应的孔位、在第二悬臂320和底座100上设置对应的孔位，采用拧入螺栓或者打铆钉等方式将悬臂组件300安装。第一紧固件731和第二紧固件732不仅能够将悬臂组件300稳固安装在对应部件上，还具备可拆卸的特点，便于后续替换不同的被检测靠背200而实施力值检测。

请参阅图2，第一连接结构还可以包括上横梁710，第二连接结构还可以包括下横梁720；上横梁710的两端连接第一悬臂310的顶部和第二悬臂320的顶部，上横梁710用于固定连接在被检测靠背200的底部边沿区域；下横梁720的两端连接第一悬臂310的底部和第二悬臂320的底部，下横梁720用于固定连接在底座100上。

在实际使用情况中，请参阅图4，上横梁710、下横梁720需要对应地安装在被检测靠背200、底座100上，通过横向设置的上横梁710以及下横梁720，第一悬臂310和第二悬臂320之间能够到达精度更高的平齐度，有利于进一步防止被检测靠背200发生侧载。进一步地，上横梁710和下横梁720均设有两个以上的安装孔800，对应的被检测靠背200和底座100区域也相应设有孔位，通过孔位对正并且拧入第三紧固件733，能够实现悬臂组件300的快速定位与快速安装。

可以理解的是，悬臂组件300与底座100或者被检测靠背200之间通过紧固件700实现连接，紧固件700包括第一紧固件731、第二紧固件732以及第三紧固件733。

除此之外，本实用新型实施例还提供了一种基于椅背力度检测装置，装置包括底座100以及上述的椅背力度检测传感器，第一悬臂310和第二悬臂320的底部通过第二连接结构连接于底座100上。

底座100可以采用椅座的形式，椅座包括椅脚130、气压棒140、底盘110和坐垫120，底盘110通过气压棒140连接于椅脚130的顶部，坐垫120连接于底盘110的顶部。

第一悬臂310和第二悬臂320的底部与坐垫120的一侧或者底盘110的一侧连接，通过获取在底盘110倾斜到最低角度时对应的靠背受力值，以此来调整底盘110的倾仰力度，使得被检测靠背200能够提供大小合适的支撑力。

在力值测试情况中，第一悬臂310和第二悬臂320的顶部作用于被检测靠背200的底部，第一悬臂310和第二悬臂320的底部作用于底座100，在此结构中，悬臂组件300相当于被检测靠背200与底座100之间的桥梁，利用如此刚性件之间的直接连接，能够起到双侧支承被检测靠背200的作用，从而有效地防止被检测靠背200发生侧载。

补充说明的是，为了在测试阶段达到更为有效的加固效果，第一悬臂310、第二悬臂320的设置方向建议与被检测靠背200的延伸方向保持一致，如果被检测靠背200竖直设置，那么悬臂组件300也竖直设置；如果被检测靠背200往底座100后方作倾斜设置，那么悬臂组件300也作同角度的倾斜设置。如此角度设置，一来是能够有效地承受被检测靠背200传递的压力，有助于被检测靠背200泄力；二来能够防止因被检测靠背200与悬臂组件300产生偏角而导致被检测靠背200受力时变形或者折断；三来是能够使得悬臂组件300的初始角度与被检测靠背200的初始角度保持一致，利于后续力值的准确测算。

请参阅图3和图4，第一悬臂310和第二悬臂320的底部直接与坐垫120的后端边沿连接，如此连接方式的制造成本投入较少、安装步骤也较为简单，能够起到快速安装的效果。

请参阅图5，第一悬臂310和第二悬臂320的底部可以与底盘110的后侧面连接。坐垫120和底盘110的设置旨在模拟座椅的真实构造，而在实际生产情况中，底盘110的尺寸通常小于坐垫120，其不超出于坐垫120的后端边沿，为了确保悬臂组件300能够与底盘110连接，力度检测装置设有转接件600，转接件600设在底盘110的后侧，下横梁720通过转接件600与底盘110实现刚性连接。

至此，悬臂组件300底部的连接支点位于坐垫120的下方，而可以理解的是，被检测靠背200的受力发生在坐垫120的上方，将悬臂组件300底部与底盘110连接可以使得应力计400位于坐垫120的下方，能够防止测试人员或者施力设备对被检测靠背200施加压力时接触到应力计400的表面，减少对被检测靠背200力值测量的干扰。

关于转接件600的结构，转接件600可以采用水平布置的框式结构，下横梁720的两端分别与转接件600的左右两侧进行连接；转接件600也可以采用两个相互平行的分转接件(图中未示出)，下横梁720的两端分别与对应的分转接件端部连接，分转接件的另一端部则与底盘110后端连接。可以理解的是，任何能够将悬臂组件300底部与底盘110后端刚性连接的构造，均能用作本技术方案的转接件600，因此本实用新型对转接件600的结构不作具体限定。

总体而言，本实用新型实施例从靠背实际的受力情况以及主要形变位置出发，对应地设置了双悬臂加固结构以防止靠背侧向偏载，并且对应于主要形变位置设置应力计，以此获得良好的数据测量精度。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.椅背力度检测传感器，其特征在于，包括：

悬臂组件，包括相互平行且间隔设置的第一悬臂和第二悬臂；

连接结构，包括有第一连接结构和第二连接结构；所述第一连接结构设置于所述第一悬臂和所述第二悬臂的顶部，并用于将所述悬臂组件连接于被检测椅背的下端；所述第二连接结构设置于所述第一悬臂和所述第二悬臂的底部，并用于将所述悬臂组件连接于检测用的底座上；

应力计，数量为两个以上，分别设在所述第一悬臂和所述第二悬臂的侧面，所述应力计用于测量所述被检测椅背在倾仰状态的承托力。

2.根据权利要求1所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，所述应力计分别设在所述第一悬臂、所述第二悬臂同向侧面的中部区域。

3.根据权利要求2所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，所述第一悬臂和所述第二悬臂为长方体柱状结构，所述第一悬臂和所述第二悬臂共面设置并形成悬臂平面，所述第一悬臂和所述第二悬臂均平行于所述悬臂平面，所述应力计分别设在所述第一悬臂和所述第二悬臂的垂直于所述悬臂平面的侧面上。

4.根据权利要求1所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，包括控制单元，每个所述应力计均与所述控制单元电连接，所述控制单元能够接受所述应力计输出的测量数据。

5.根据权利要求1所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，所述第一连接结构包括有第一紧固件，第二连接结构包括有第二紧固件；所述第一悬臂和所述第二悬臂的顶部均设置有第一连接孔，所述第一紧固件穿设于所述第一连接孔；所述第一悬臂和所述第二悬臂的底部均设置有第二连接孔，所述第二紧固件穿设于所述第二连接孔。

6.根据权利要求1所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，第一连接结构包括有上横梁，第二连接结构包括有下横梁；所述上横梁的两端分别连接所述第一悬臂的顶部和所述第二悬臂的顶部，且所述上横梁用于固定连接在被检测靠背的底部；所述下横梁的两端分别连接第一悬臂的底部和所述第二悬臂的底部，且所述下横梁用于固定连接在所述底座上。

7.根据权利要求6所述的椅背力度检测传感器，其特征在于，所述上横梁和所述下横梁上均设置有安装孔。

8.椅背力度检测装置，其特征在于，包括底座以及如权利要求1-7任一所述的椅背力度检测传感器，所述第一悬臂和所述第二悬臂的底部通过所述第二连接结构连接于所述底座上。

9.根据权利要求8所述的椅背力度检测装置，其特征在于，所述底座为椅座，所述椅座包括椅脚、气压棒、底盘和坐垫，所述底盘通过所述气压棒连接于所述椅脚的顶部，所述坐垫连接于所述底盘的顶部。

10.根据权利要求9所述的椅背力度检测装置，其特征在于，所述第一悬臂和所述第二悬臂的底部连接于所述坐垫的一侧；或者，所述第一悬臂和所述第二悬臂的底部连接于所述底盘的一侧。