软硬调节单元、座椅、座椅调节系统及交通工具的制作方法

1.本技术涉及座椅结构领域，具体涉及一种软硬调节单元、座椅、座椅调节系统及交通工具。


背景技术：

2.汽车上的座椅硬度一般是固定的，当汽车遇到各种行驶状态时，乘客无法通过座椅硬度的改变来适应行驶状态，乘客必须依靠自行纠正坐姿来调整重心，导致乘客舒适度降低。
3.面对部分特殊的乘客，其对软硬分布也有特殊的需求，现有的座椅一成不变无法满足这些需求。


技术实现要素：

4.鉴于上述状况，有必要提供一种软硬调节单元、座椅、座椅调节系统及交通工具，以解决座椅软硬不可调节的问题。
5.本技术的实施例提供一种软硬调节单元，包括弹性框架、隔层、流体填充物及场产生器；所述弹性框架内设密闭的包覆空间；所述隔层设置在所述包覆空间内，将所述包覆空间分隔为连通的上空间和下空间；所述流体填充物填充于所述包覆空间内；所述场产生器设置在所述弹性框架外，用于对所述流体填充物施加场以使所述流体填充物粘度改变，从而使得所述流体填充物在所述上空间和所述下空间流通阻尼改变以控制所述弹性框架的变形。
6.通过这种软硬调节单元可能经由场产生器产生的场分布及场大小来改变流体填充物的粘度，进而改变流体填充物在上空间和下空间之间的流通阻尼实现软硬调节单元的缓冲能力调节，直观体现上改变了软硬调节单元的软硬程度。隔层还能够支撑软硬调节单元的整体结构，让软硬调节单元承载重量时不会塌陷，以提供的良好的软硬调节效果。
7.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述隔层设置多个连通所述上空间和所述下空间的流通孔。
8.通过流通孔的设置使得上空间与下空间的连通，使得流体填充物能够在上空间和下空间之间流动。而通过改变流通孔的大小及数量可以实现流体填充物在上空间与下空间之间流量的控制。
9.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述包覆空间内设置有牵引件，所述牵引件一端连接于所述弹性框架，另一端连接于所述隔层以维持所述隔层与所述弹性框架的相对位置。
10.牵引件形成拉力或压力使得隔层能够维持在弹性框架中保持隔层始终处于弹性框架的中间位置。
11.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述牵引件为多根橡胶连接件。
12.一方面牵引件不能够与流体填充物反应，另一方面牵引件需要具有足够的强度以
承受较大的拉力或压力，综合而言，橡胶连接件具有稳定的物化特性，可以实现在较长的周期内持续提供可靠的拉力以供隔层保持在弹性框架的中间位置。
13.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述流体填充物为磁流变流体，所述场产生器为环形磁力线，所述环形磁力线环绕在所述弹性框架外。
14.通过磁场控制的磁流变流体具有更安全的特性，更加适用于需要与乘客近距离接触的软硬调节单元。
15.本技术的实施例还提供一种座椅，包括底板和多个上述的软硬调节单元；所述底板具有安装面；所述软硬调节单元并列设置在所述底板的安装面。
16.座椅上的软硬调节单元根据人体工学进行排布，使得多个软硬调节单元共同配合能够实现在车辆行驶过程中的各种行驶状态下乘客都有较佳的舒适感。
17.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述安装面设置有固定架，所述固定架上设有与所述弹性框架对应的定位孔。
18.固定架能够将软硬调节单元限定在对应的区域，使得在底板上的软硬调节单元始终保持预设的排列规则。
19.本技术的实施例还提供一种座椅调节系统，包括ecu和上述的座椅；所述软硬调节单元与所述ecu电性连接。
20.通过ecu对座椅的软硬调节单元进行控制，能够使得软硬调节单元有序地进行软硬调节，从而实现在车辆行驶过程中的各种行驶状态下乘客都有较佳的舒适感。
21.进一步地，在本技术的一些实施例中，还包括传感装置；所述传感装置与所述ecu电性连接，所述传感装置接收环境资讯，并向所述ecu传输环境信号；所述ecu根据所述环境信号控制所述场产生器。
22.ecu接收到环境资讯后，根据环境资讯对各个区域软硬调节单元中的场产生器分别作出对应的控制，以使得座椅上出现合理的软硬分布以使得乘客在对应的环境下获得较佳的舒适感。
23.进一步地，在本技术的一些实施例中，所述传感装置包括路况雷达、温度感测器、压力感测器和加速度感测器中的一种或多种；所述路况雷达用于接收路况资讯，并向所述ecu传输所述路况资讯；所述温度感测器用于接收环境的温度资讯，并向所述ecu传输所述温度资讯；所述压力感测器用于接收所述弹性框架外的压力资讯，并向所述ecu传输所述压力资讯；所述加速度感测器用于接收加速度资讯，并向所述ecu传输所述加速度资讯。
24.通过各种传感装置获取足够的环境资讯，可以让ecu做出更佳合理的判断，以使得所有软硬调节单元配合产生符合复杂环境状态下的软硬分布。
25.进一步地，在本技术的一些实施例中，还包括控制台；所述控制台与所述ecu电性连接，所述控制台用于输入控制指令。
26.通过设置控制台，使得乘客可以自主调节座椅上的软硬分布，以适应各个乘客对于软硬的不同需求。
27.本技术还提供一种交通工具，包括交通工具本体和上述的座椅调节系统；
28.所述座椅调节系统安装在所述交通工具本体内。
29.交通工具本体可以为汽车、火车、轮船、飞机等，在交通工具本体在一路线行驶过程中，座椅调节系统可以适应行驶状态进行软硬的调节。同时座椅调节系统也可以为乘坐
该交通工具的乘客提供符合乘客自身需求的软硬分布。
附图说明
30.图1是本技术的一个实施例中的软硬调节单元的第一视角的剖视图。
31.图2是本技术的一个实施例中的软硬调节单元的第二视角的剖视图。
32.图3是本技术的一个实施例中的软硬调节单元的第二视角的剖视图。
33.图4是本技术的一个实施例中的座椅的结构示意图。
34.图5是本技术的一个实施例中的座椅在车辆右转弯状态时的调节过程图。
35.图6是本技术的一个实施例中的座椅用于脊椎侧弯乘客乘坐时的调节过程图。
36.图7是本技术的一个实施例中的座椅调节系统的系统示意图。
37.主要元件符号说明
38.软硬调节单元
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010
39.弹性框架
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100
40.隔层
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200
41.场产生器
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400
42.流通孔
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210
43.包覆空间
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110
44.上空间
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111
45.下空间
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113
46.牵引件
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130
47.第一磁力线
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410
48.第二磁力线
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430
49.底板
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030
50.固定架
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050
51.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
52.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描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
53.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
54.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
55.本技术的实施例提供一种软硬调节单元，包括弹性框架、隔层、流体填充物及场产生器；所述弹性框架内设密闭的包覆空间；所述隔层设置在所述包覆空间内，将所述包覆空间分隔为连通的上空间和下空间；所述流体填充物填充于所述包覆空间内；所述场产生器
设置在所述弹性框架外，用于对所述流体填充物施加场以使所述流体填充物粘度改变，从而使得所述流体填充物在所述上空间和所述下空间流通阻尼改变以控制所述弹性框架的变形。
56.通过这种软硬调节单元可能经由场产生器产生的场分布及场大小来改变流体填充物的粘度，进而改变流体填充物在上空间和下空间之间的流通阻尼实现软硬调节单元的缓冲能力，直观体现上改变了软硬调节单元的软硬程度。
57.本技术的实施例还提供一种座椅，包括底板和多个上述的软硬调节单元；所述底板具有安装面；所述软硬调节单元并列设置在所述底板的安装面。
58.座椅上的软硬调节单元根据人体工学进行排布，使得多个软硬调节单元共同配合能够实现在车辆行驶过程中的各种行驶状态下乘客都有较佳的舒适感。
59.本技术的实施例还提供一种座椅调节系统，包括ecu和上述的座椅；所述软硬调节单元与所述ecu电性连接。
60.通过ecu对座椅的软硬调节单元进行控制，能够使得软硬调节单元有序地进行软硬调节，从而实现在车辆行驶过程中的各种行驶状态下乘客都有较佳的舒适感。
61.本技术还提供一种交通工具，包括交通工具本体和上述的座椅调节系统；
62.所述座椅调节系统安装在所述交通工具本体内。
63.交通工具本体可以为汽车、火车、轮船、飞机等，在交通工具本体在一路线行驶过程中，座椅调节系统可以适应行驶状态进行软硬的调节。同时座椅调节系统也可以为乘坐该交通工具的乘客提供符合乘客自身需求的软硬分布。
64.下面结合附图，对本技术的实施例作进一步的说明。
65.实施例一
66.请参阅图1和图2，本技术的第一实施方式提供一种软硬调节单元010，用于座椅的软硬调节。软硬调节单元010包括弹性框架100、隔层200、流体填充物和场产生器400。弹性框架100内设密闭的包覆空间110。隔层200设置在包覆空间110内，将包覆空间110分隔为连通的上空间111和下空间113；流体填充物填充于包覆空间110内；场产生器400设置在弹性框架100外，用于对流体填充物施加场以改变流体填充物粘度，从而改变流体填充物在上空间111和下空间113流通阻尼以控制弹性框架100的变形。
67.通过流体填充物的流通阻尼即可改变弹性框架100的缓冲能力，也即控制了弹性框架100外在表现的软硬程度。隔层200与弹性框架100的相互作用能够支撑并维持软硬调节单元010的整体结构，让软硬调节单元010承载重量时不会瞬间塌陷，以提供的良好的软硬调节效果。
68.上空间111和下空间113的连通可以通过在隔层200上设置流通孔210实现，而经由改变流通孔210的大小和数量可以在流体填充物粘度一定时控制流体填充物在上空间111与下空间113之间的流通量。为了让软硬调节单元010中隔层200各个区域的流量尽量均匀，流通孔210均布在隔层200上。
69.在一实施例中，流通孔210的数量为四个圆形的流通孔，分布在隔层200靠近边缘的四处，其圆心的连接线形成一菱形，但是，流通孔210，其数量、形状及分布也可以为其他形式。另外，在其他实施例中，也可以不设置流通孔210，而专门设置流通管道以实现上空间111和下空间113的连通。不管是设置流通孔210还是设置流通管道，目的均为能够使得上空
间111和下空间113实现连通。
70.流体填充物为磁流变流体，对应的，场产生器400产生的场为磁场。为了对磁流变流体的粘度进行均匀地调节，场产生器400设置为第一磁力线410和第二磁力线430，第一磁力线410和第二磁力线430对称设置在弹性框架100外的两侧。第一磁力线410和第二磁力线430产生对称的磁场以作用于磁流变流体。
71.需要说明的是，在其他实施例中，流体填充物还可以为电流变流体，场产生器400产生与电流变流体对应的电场。
72.为了避免隔层200由于受到冲击而脱离弹性框架100内的中间位置，在包覆空间110内还设置有牵引件130，牵引件130的一端连接于弹性框架100，另一端连接于隔层200，通过牵引件130实现隔层200在弹性框架100内位置的维持。当牵引件130设置在上空间111或者同时设置在上空间111和下空间113时，牵引件130提供拉力以维持隔层200的相对位置。牵引件130为多根橡胶连接件，橡胶连接件具有稳定的物化特性而不会与流体填充物发生反应，另外，橡胶连接件能够对较长的周期内保持其物理特性而为隔层200提供持续可靠的拉力，将隔层200保持在弹性框架100的中间位置。具体的，橡胶连接件可以为聚氨酯(pu)、聚氨乙烯(pvc)或热塑性聚氨酯(tpu)等材料形成的连接件，只要不与流体填充物发生反应，且提供持续的力以维持隔层200位置即可。
73.具体的，橡胶连接件在上空间111和下空间113内可以为并列布置或者放射状布置，其具体的布置形式根据隔层200上流通孔210的布置情况以及隔层200自身的厚薄情况进行选取。通过橡胶连接件的布置能够有效提升橡胶连接件在包覆空间110中受力的均匀程度，提高隔层200的使用寿命。
74.在其他实施例中，仅仅在下空间113中设置牵引件130的情况下，下空间113内的牵引件130需要对隔层200提供压力，使得弹性框架100突然受力时，能够将隔层200顶持在包覆空间110内的固定位置。
75.在实际使用时，弹性框架100外会受到一压力使得弹性框架100下压具有变形倾向，从而具有将上空间111内的流体填充物向下空间113内挤压的趋势。此时上空间111与下空间113的流通阻尼越大，上空间111的流体填充物便越难以与下空间113流通交换，上空间111和下空间113均难以变形导致软硬调节单元010呈现出较大的硬度；反之，此时上空间111与下空间113的流通阻尼越小，上空间111的流体填充物便越容易与下空间113流通交换，上空间111和下空间113可以跟随弹性框架100受到的压力迅速变形，从而使得软硬调节单元010呈现出较小的硬度。而上空间111与下空间113的流通阻尼改变通过流体填充物的粘度调节实现，流体填充物的粘度通过场产生器400进行调节。因此，通过场产生器400发生不同强度和布局的场，即可改变软硬调节单元010受到压力时的硬度情况。
76.本技术提供的软硬调节单元010，能够通过场产生器400来控制相同压力情况下弹性框架100的变形速度，也即控制软硬调节单元010外在表现的硬度。这种软硬调节单元010的硬度调节柔和安全且快速，不会对弹性框架100上的施力物造成损伤。
77.实施例二
78.请参阅图3，本技术的第二实施方式提供一种软硬调节单元010，用于座椅的软硬调节。这种软硬调节单元010与实施例一提供的软硬调节单元010不同的地方在于：
79.场产生器400设置为环绕在弹性框架100外的环形磁力线，通过环形磁力线可以提
供更加均匀的磁场以控制流体填充物的粘度。可以配合于隔层200上流通孔210设置较多的情形，使得整个包覆空间110内的流体填充物具有更加均匀的粘度，进而使得每个流通孔210的流通阻尼均匀，提供更佳的阻尼效果。
80.本技术提供的软硬调节单元010，能够通过场产生器400来控制弹性框架100的变形难度，也即控制软硬调节单元010在受到压力时的硬度情况。这种软硬调节单元010的硬度调节柔和安全且快速，不会对弹性框架100上的施力物造成损伤。
81.实施例三
82.请参阅图4，本技术的第三实施方式提供一种座椅，用于汽车内承载乘客。这种座椅包括底板030和多个实施例一提供的软硬调节单元010。
83.底板030具有安装面，软硬调节单元010并列设置在底板030的安装面上。
84.软硬调节单元010上承载乘客，软硬调节单元010通过调节自身的软硬程度，以使得安装面上形成不同软硬分布。不同的软硬分布可以应对不同的行驶状态，以及适应不同的乘客需求。
85.比如，请参阅图5，车辆右转弯时，人体重心由于惯性会向座椅的左方倾倒，此时驱动安装面上位于左方的软硬调节单元010具有较大的硬度以提供较强的支撑，避免乘客进一步左倾，而安装面上位于右方的软硬调节单元010可以维持原有的软硬程度。当右转弯结束后，人体重心矫正，此时驱动安装面上位于左方的软硬调节单元010恢复原有硬度。
86.再比如，请参阅图6，乘客患有脊椎侧弯，其对应的座椅软硬区域与非患者的不同。若脊椎为左侧弯，当安装面上所有软硬调节单元010具有相同软硬度时，会使得安装面上左边的软硬调节单元010因为乘客重心而过度塌陷，使得乘客具有左倾的趋势。因此，需要调节安装面上左侧和中部的软硬调节单元010，使得安装面上具有从左到右依次变软的软硬分布，此时脊椎左侧弯的乘客才不会具有左倾的趋势而保持良好的坐姿，降低了脊椎左侧弯的乘客乘坐过程中的酸痛感。
87.软硬调节单元010设置在安装面上需要进行位置的相对固定，避免软硬调节单元010在安装面上滑移。由此，在安装面上固定设置有固定架050，固定架050上设有与弹性框架100的对应的定位孔，实际使用时，只需将软硬调节单元010插入定位孔中即可。而软硬调节单元010中的场产生器400可以嵌入固定架050内，也可以铺设于固定架050的上方或下方。
88.通过这种座椅，可以在安装面上快速调整对应的软硬调节单元010形成合理的软硬分布，进而匹配不同的行驶情况或者对应不同的乘客需求。能够为乘客提供良好的乘坐舒适性。
89.实施例四
90.请参阅图7，本技术的第四实施方式提供一种座椅调节系统，用于控制座椅的软硬调节。这种座椅调节系统包括电子控制单元(electronic control unit，ecu)和实施例三提供的座椅。
91.座椅中的软硬调节单元010与ecu电性连接，为了实现ecu发出能够调节软硬调节单元010的信号，在ecu与软硬调节单元010的场产生器400之间还设置有信号产生器和信号放大器。
92.通过ecu对座椅的软硬调节单元010进行控制，能够使得软硬调节单元010有序地
进行软硬调节，从而实现在车辆行驶过程中的各种行驶状态下乘客都有较佳的舒适感。
93.为了让ecu能够根据有效的环境情况自动地进行对应的软硬调节，座椅调节系统还包括传感装置。传感装置与ecu电性连接，通过传感装置接收环境资讯，并向ecu传输环境信号，ecu接收到环境信号后分析出对应需求的场发生器工作情况，进而控制场发生器发生需求的磁场以控制座椅中所有的软硬调节单元010形成合理的软硬分布。
94.根据对汽车行驶的实际环境分析实验知，传感装置可以包括路况雷达、温度感测器、压力感测器和加速度感测器中的一种或多种。
95.路况雷达用于接收路况资讯，并向ecu传输路况资讯。当遇到路况为较为颠簸的情况时，可以适当降低所有软硬调节单元010的硬度，从而缓冲颠簸对乘客的影响。通过路况雷达也可以提前预测行驶路程中的左右转弯，进而提前做出座椅上的软硬分布。
96.温度感测器用于接收环境的温度资讯，并向ecu传输温度资讯。通过温度感测器可以判断磁流变流体的当前温度的粘度情况，从而让ecu的软硬调节更加合理。温度感测器还可以用于设置有加热垫的座椅进行温度调节。
97.压力感测器用于接收弹性框架100外的压力资讯，并向ecu传输压力资讯。压力感测器可以感测到乘客当前坐姿下的压力分布，通过大资料收集到的合理压力分布来进行软硬调节，进而纠正乘客的坐姿。
98.加速度感测器用于接收加速度资讯，并向ecu传输加速度资讯。在汽车行驶过程中出现变道超车等情况需要左右转时，路况雷达无法进行预知，而经由加速度感测器可以即时感测到加速度并转化为左右转资讯，进而及时调整座椅上的软硬分布。当汽车加减速时，也可以调整安装面上前后的软硬分布以提供较好的舒适度。
99.除了通过ecu根据有效的环境情况自动地进行对应的软硬调节外，乘客还可以根据自身情况下对座椅自主地进行对应的软硬调节。因此，还需要设置控制台，控制台与ecu电性连接，控制台用于乘客自主地输入控制指令。乘客经过自主地控制软硬控制单元，调整出适合自己的座椅软硬分布。
100.通过本技术提供的座椅调节系统，能够经由ecu调节座椅上的软硬分布，进而适配不同的行驶状态或者适应不同的乘客需求。
101.实施例五
102.请参阅图7，本技术的第五实施方式提供一种交通工具，用于交通运输。这种交通工具包括交通工具本体和实施例四提供的座椅调节系统。
103.座椅调节系统安装在交通工具本体内。交通工具本体可以为汽车、火车、轮船、飞机等，在交通工具本体在一路线行驶过程中，座椅调节系统可以适应行驶状态进行软硬的调节。同时座椅调节系统也可以为乘坐该交通工具的乘客提供符合乘客自身需求的软硬分布。
104.另外，本领域技术人员还可在本技术精神内做其它变化，当然，这些依据本技术精神所做的变化，都应包含在本技术所公开的范围。