一种座椅及其旋转装置和车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，特别是涉及一种座椅及其旋转装置和车辆。


背景技术：

2.汽车座椅是驾乘人员乘坐汽车的基础，其好坏舒适与否与驾乘人员的驾乘体验直接相关。随着科学技术的进步，人们已经不满足于座椅本身的乘坐功能这一基本属性，特别是在一些特殊的应用场景下、如工程机械上，需要满足驾驶人员旋转的需求，而目前尚没有此类产品能够满足这一要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供了一种座椅及其旋转装置和车辆，以满足驾驶人员旋转的需求。
4.为了解决上述问题，本技术公开了一种旋转装置，应用于车辆上的座椅，所述旋转装置包括底座、中心转轴、气动旋转机构、电动旋转机构和控制盒，其中：
5.所述底座固定在所述车辆的车体上，所述中心转轴一端固定在所述底座上、另一端固定在所述电动旋转机构的下部；
6.所述气动旋转机构的一端与所述底座连接、另一端与所述电动旋转机构的下部连接，用于推动所述电动旋转机构围绕所述中心转轴相对于所述底座旋转；
7.所述电动旋转机构用于推动所述座椅的座椅框架以所述中心转轴为中心相对于所述气动旋转机构转动；
8.所述控制盒分别与所述气动旋转机构的执行机构、所述电动旋转机构的执行机构信号连接，用于基于用户的旋转控制指令向所述气动旋转机构输出气动旋转控制指令和/或向所述电动旋转机构输出电动旋转控制指令。
9.可选的，所述气动旋转机构包括多个气压顶杆和与所述气压顶杆通过管路连接的气动阀，还包括与所述气动阀信号连接的底座控制模块，其中：
10.所述气压顶杆的底端与所述底座连接、上端与所述电动旋转机构的底部连接；
11.所述底座控制模块用于基于所述气动旋转控制指令向对应的所述气动阀发送充放控制信号。
12.可选的，所述电动旋转机构包括电动旋转电机模块、电动旋转底座、电动旋转面和电机控制模块，其中：
13.所述电动旋转底座的底部与所述气动旋转机构的上部连接、上部与所述电动旋转面连接；
14.所述电机控制模块与所述控制盒信号连接，用于基于所述电动旋转控制指令向所述电动旋转电机模块输出旋转控制信号；
15.所述电动旋转电机模块与所述电机控制模块信号连接，用于基于所述旋转控制信号驱动所述电动旋转面相对所述电动旋转底座转动。
16.可选的，所述控制盒设置有第一输入端和第二输入端，其中：
17.所述第一输入端用于接收用户输入的旋转控制指令或充放气控制指令；
18.所述第二输入端与所述车辆的数据总线连接，用于从所述数据总线获取座椅状态参数。
19.可选的，在所述座椅框架上还设置有调节按钮，其中：
20.所述调节按钮与所述第一输入端信号连接，用于基于用户的操作向所述控制盒输出所述旋转控制指令。
21.还提供了一种座椅，应用于车辆，所述座椅设置有如上所述的旋转装置。
22.可选的，所述座椅还包括空气弹簧，其中：
23.所述空气弹簧设置在所述电动旋转机构与所述座椅框架之间。
24.可选的，所述空气弹簧包括弹簧部件和气阀，其中：
25.所述气阀用于基于用户的充放气控制指令对所述弹簧部件进行充放气。
26.还提供了一种车辆，设置有如上所述的座椅。
27.从上述技术方案可以看出，本技术提供了一种座椅及其旋转装置和车辆，该装置具体包括底座、中心转轴、气动旋转机构、电动旋转机构和控制盒。底座固定在车辆的车体上，中心转轴一端固定在底座上、另一端固定在电动旋转机构的下部；气动旋转机构的一端与底座连接、另一端与电动旋转机构的下部连接，用于推动电动旋转机构围绕中心转轴相对于底座旋转；电动旋转机构用于推动座椅的座椅框架围绕中心转轴转动；控制盒分别与气动旋转机构的执行机构、电动旋转机构的执行机构信号连接，用于基于用户的旋转控制指令向气动旋转机构输出气动旋转控制指令和/或向电动旋转机构输出电动旋转控制指令。这样一来，通过该旋转装置就可以使座椅带动驾驶人员旋转，从而满足了驾驶人员旋转的需求。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例的一种旋转装置的侧视图；
30.图2为本技术实施例的旋转装置的俯视图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.实施例一
33.图1为本技术实施例的一种旋转装置的示意图。
34.参照图1所示，本实施例提供的旋转装置应用于车辆上的座椅，以使座椅能够满足
用户的旋转需求。该旋转装置包括底座10、中心转轴、气动旋转机构30、电动旋转机构40和控制盒50。
35.底座通过焊接、铆接或螺栓与车辆的车体连接在一起，用于为整个座椅提供稳固的支撑。该中心转轴20用于为两个旋转机构提供旋转中心，如图2所示，该中心转轴的一端设置在底座上，另一端则与电动旋转机构的下部连接，气动旋转机构则设置在底座与电动旋转机构之间。控制盒分别与气动旋转机构的执行机构、电动旋转机构的执行机构信号连接，用于基于用户的旋转控制指令向两个执行机构分别输出气动旋转控制指令和电动旋转控制指令。
36.气动旋转机构用于带动电动旋转机构围绕该中心转轴相对于底座旋转，电动旋转机构则用于带动座椅的座椅框架100相对于气动旋转机构旋转，其旋转中心可以是该中心转轴，也可以是其他的旋转中心点。
37.气动旋转机构包括多个气压顶杆31和与气压顶杆通过管路连接的气动阀(未示出)，还包括与气动阀信号连接的底座控制模块(未示出)，该底座控制模块与控制盒通过信号线连接在一起，用于接收控制盒输出的气动旋转控制指令，并基于该气动旋转控制指令向气动阀发送充放控制信号。
38.所述气压顶杆的底端与所述底座连接、上端与所述电动旋转机构的底部连接，气动阀则通过充放动作对气压顶杆实施充气或放气，气压顶杆充气或放气后顶杆长度会发生变化，在机械结构约束下，推动电动旋转机构围绕中心转轴转动。中心转轴中还设置有角度传感器，角度传感器将旋转角度信号反馈给底座控制模块，底座控制模块根据角度传感器反馈的角度信号调节气动阀状态，达到目标角度后停止为气压顶杆充气或放气，电动旋转机构停止转动。
39.如图2所示，电动旋转机构包括电动旋转电机模块41、电动旋转底座42、电动旋转面(未示出)和电机控制模块43。电动旋转底座的底部与气动旋转机构的上部、即多个气压顶杆的上端连接，电动旋转底座的上面与电动旋转面连接，该连接方式能够满足电动旋转面相对该电动旋转底座旋转。
40.电机控制模块与控制盒信号连接，在接收到电动旋转控制指令后，计算出需要旋转的角度，并根据该角度输出旋转控制信号。电动旋转电机模块根据旋转控制信号驱动所述电动旋转面相对所述电动旋转底座转动，以满足所需选择的角度的要求。中心转轴中的角度传感器将旋转角度信号反馈给电机控制模块，电机控制模块根据角度传感器反馈的角度信号调节电动旋转电机模块，达到目标角度后电动旋转面停止转动。
41.控制盒具体来说设置在座椅的座椅框架的一侧，其本身设置有第一输入端和第二输入端，第一输入端用于接收用户输入的旋转控制指令；第二输入端与车辆的数据总线连接，用于从数据总线获取座椅状态参数。该座椅框架上还设置有一个或多个调节按钮101，调节按钮与第一输入端连接，用于基于用户的操作向第一输入端输出旋转控制指令或充放气控制指令。
42.从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种旋转装置，该装置应用于车辆上的座椅，具体包括底座、中心转轴、气动旋转机构、电动旋转机构和控制盒。底座固定在车辆的车体上，中心转轴一端固定在底座上、另一端固定在电动旋转机构的下部；气动旋转机构的一端与底座连接、另一端与电动旋转机构的下部连接，用于推动电动旋转机构围绕中心
转轴相对于底座旋转；电动旋转机构用于推动座椅的座椅框架围绕中心转轴转动；控制盒分别与气动旋转机构的执行机构、电动旋转机构的执行机构信号连接，用于基于用户的旋转控制指令向气动旋转机构输出气动旋转控制指令和/或向电动旋转机构输出电动旋转控制指令。这样一来，通过该旋转装置就可以使座椅带动驾驶人员旋转，从而满足了驾驶人员旋转的需求。
43.本技术中，控制盒是自动旋转座椅旋转装置的核心控制模块，控制盒通过低压线束与调节按钮相连，用于接收驾驶员对座椅的调节意图。控制盒上带有can通讯，实现与整车底盘的通讯，可以响应从整车底盘can线上发送的指令。控制盒可以通过低压线束与
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电机控制模块与
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底座控制模块通讯，控制气压旋转和电动旋转。
44.电机控制模块与
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中心转轴上的上层角度传感器有通讯，可以读取到目前座椅旋转角度。
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底座控制模块通讯与
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中心转轴上的下层角度传感器有通讯，可以读取到目前座椅旋转角度。底座控制模块内部集成有电磁阀控制气路开闭，进而控制气压顶杆动作。电机控制模块通过低压线束与
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电动旋转电机模块相连，控制电动旋转面旋转。
45.控制盒接收到旋转指令后，首先读取气动、电动旋转模块当前角度，根据角度差，推算出气动模块最佳旋转角度和电动模块最佳旋转角度。控制盒将计算好的气压旋转角度发送给
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底座控制模块，将计算好的电动旋转角度发送给
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电机控制模块。
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底座控制模块接收到需要旋转的角度后，根据程序内部设置的参数，使用查表法计算出各个气压顶杆所需的动作类型，控制模块内的电磁气动阀动作，给各个气压顶杆充气或放气。并实时读取中心转轴上的下层角度传感器角度，直到达到目标角度，停止给气压顶杆充气或放气。
46.电机控制模块接收到需要旋转的角度后，计算角度差，确定电机旋转方向，控制
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电动旋转电机模块进行转动。电机控制模块实时读取
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中心转轴上的上层角度传感器角度，直到达到目标角度，控制电动旋转电机模块停止转动。当
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底座控制模块接收到目标角度，控制气压顶杆进行旋转，旋转速度＜预设值时，
‑
底座控制模块控制气压顶杆停止动作，并向控制盒发送气压转动系统故障的信息。
47.控制盒接收到气压转动系统故障的信息后，重新分配转动角度，控制电动旋转系统完成所有角度调整。当
‑
电机控制模块接收到目标角度，控制电动旋转电机模块进行旋转，旋转速度＜预设值时，
‑
电机控制模块控制电动旋转电机模块停止旋转，并向控制盒发送电动转动系统故障的信息。控制盒接收到电动转动系统故障的信息后，重新分配转动角度，控制气压旋转系统完成所有角度调整。当控制盒同时接收到底座控制模块发送的气压转动系统故障和电机控制模块发送的电动转动系统故障时，控制盒通过can通讯向整车底盘发送故障报警信息。
48.实施例二
49.本实施例提供了一种座椅，该座椅设置有上一实施例所提供的旋转装置，该旋转装置的上部设置有座椅框架，座椅框架上可以附加椅垫、靠背等附件。座椅框架上设置有前后移动拉杆200。通过该拉杆可以满足用户前后移动座椅的需求。
50.为了提高驾驶人员乘坐的舒适性，该座椅上还可以设置空气弹簧300，该空气弹簧设置在座椅框架与电动旋转机构之间。其具体包括弹簧部件和气阀。气阀用于基于用户的充放气控制指令对弹簧部件进行充放气，在减震的同时还能够起到升高或降低座椅高度的作用。
51.本技术的座椅的旋转角度为360度，而目前现有的座椅只能旋转180度或者小于180度。
52.本技术的座椅的旋转装置动力源为气压和电动两部分；底座控制模块控制气压顶杆带动电动旋转底座进行一级旋转；电机控制模块控制电动旋转电机模块运行，驱动电动旋转面进行二级旋转，旋转速度比传统座椅更快。
53.在中心转轴中带有两个角度传感器，底座控制模块和电机控制模块分别读取两个角度传感器的角度信号，用于控制底座旋转精度和角度。在旋转系统一方故障时，两套系统可以互为备份，保证座椅可动性。
54.实施例三
55.本实施例提供了一种车辆，该车辆设置有上面实施例提供的座椅，该座椅设置有实施例一种所提供的旋转装置。该旋转装置应用于本车辆上的座椅，具体包括底座、中心转轴、气动旋转机构、电动旋转机构和控制盒。底座固定在车辆的车体上，中心转轴一端固定在底座上、另一端固定在电动旋转机构的下部；气动旋转机构的一端与底座连接、另一端与电动旋转机构的下部连接，用于推动电动旋转机构围绕中心转轴相对于底座旋转；电动旋转机构用于推动座椅的座椅框架围绕中心转轴转动；控制盒分别与气动旋转机构的执行机构、电动旋转机构的执行机构信号连接，用于基于用户的旋转控制指令向气动旋转机构输出气动旋转控制指令和/或向电动旋转机构输出电动旋转控制指令。这样一来，通过该旋转装置就可以使座椅带动驾驶人员旋转，从而满足了驾驶人员旋转的需求。
56.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
57.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
58.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
59.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。