一种零重力姿态的座椅调节系统的制作方法

1.本发明涉及汽车座椅领域，尤其涉及一种零重力姿态的座椅调节系统。


背景技术：

2.随着汽车技术发展和用户普及，汽车在人们日常生活中扮演着与日俱增的重要角色，这也就促使人们对汽车的各种性能要求越来越高，特别是当用户需要在汽车上停留较长时间时，这就需要汽车不仅仅是一个交通工具，同时还需要其能够满足用户在差旅过程中一些其他需求，如休息、睡眠甚至娱乐等。
3.为提高汽车座椅的乘座舒适性，座椅骨架各部分之间的多个连接处设计为可调节连接，以便于调节座椅姿态，从而对身体各部位起到充分而适当的支撑。
4.目前市场上乘用车座椅只能实现不同体态人员的乘坐空间需求，不能满足不同体态乘员的乘坐舒适性需求，如何为乘员带来更加舒适的乘坐体验是汽车座椅发展的重要方向。现有座椅产品，在长时间乘坐后，仍然会给乘员带来不舒适的感觉，不能让乘员得到充分的休息和放松。另外，由于座椅的调节功能多、行程大，必须将三点式安全带完全集成至座椅上才能保证乘员的安全。鉴于此，本专利提供一种符合人体力学，能够有效提升乘坐舒适性、在任何调节姿态下安全带均能有效约束乘员的高强度座椅系统。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种零重力姿态的座椅调节系统，符合人体力学，能够有效提升乘坐舒适性，且具有高强度。
6.本发明的目的采用如下技术方案实现：
7.一种零重力姿态的座椅调节系统，包括：
8.座框调节系统，其包括外座框骨架、内座框骨架及内座框驱动机构，所述内座框骨架的后端通过第一连杆机构与所述外座框骨架的后端连接，所述内座框骨架的前端通过第二连杆机构与外座框骨架的前端连接，所述内座框驱动机构与所述内座框骨架的前端连接以调节所述内座框骨架的倾角，从而调整坐垫的角度以适应乘员乘坐时大腿所需的舒适角度；
9.靠背调节系统，其包括可翻转地设于座框调节系统后端的靠背骨架及用于驱使靠背骨架相对于座框调节系统翻转的靠背驱动机构；
10.腿托调节系统，其包括腿托支撑总成、第三连杆机构及腿托驱动机构，所述腿托支撑总成连接通过所述第三连杆机构与内座框骨架的前端活动连接，所述腿托驱动机构与所述第三连杆机构连接，通过腿托驱动机构驱动所述第三连杆机构展开或折叠，以使第三连杆机构驱动所述腿托支撑总成在完全折叠状态与展开至所需角度状态之间进行切换。
11.进一步地，所述外座框骨架包括外座框左右外侧板及外座框左右内侧板，所述内座框骨架包括内座框左右侧板及设置在内座框左右侧板之间的内座框前管，所述外座框左右内侧板的后端设有第一铰接部，所述第一连杆机构的一端可转动地设置于第一铰接部
上，所述内座框左右侧板的后端设有第二铰接部，所述第二铰接部可转动地设置于所述第一连杆机构的另一端，所述外座框左右外侧板的前端设有第三铰接部，所述第二连杆机构的一端可转动地设置于所述第三铰接部上，所述内座框左右侧板的前端设有第四铰接部，所述第四铰接部可转动地设置于所述第二连杆机构的另一端。
12.进一步地，所述内座框驱动机构包括座框丝杆电机及座框丝杆，所述座框丝杆与所述座框丝杆电机连接，所述内座框骨架设有与所述座框丝杆连接的座框丝杆连接板。
13.进一步地，所述靠背骨架通过分设于两侧的两个调角器与所述外座框骨架相连，两个所述调角器通过同步杆相连，所述靠背驱动机构与同步杆传动连接，从而控制调角器的解锁/锁止状态。
14.进一步地，所述靠背驱动机构设于所述靠背骨架总成上。
15.进一步地，所述靠背驱动机构采用调角记忆电机或者调角非记忆电机。
16.进一步地，所述第三连杆机构为两组，两组所述第三连杆机构相对设置且间隔开，两组所述第三连杆机构位于所述腿托支撑总成的两侧；每组第三连杆机构包括第一腿托连杆、第二腿托连杆、第三腿托连杆及第四腿托连杆，所述第一腿托连杆可转动地设置于所述内座框骨架的前端的腿托连接板，所述第二腿托连杆的一端可转动地设置于所述第一腿托连杆，所述第二腿托连杆的另一端可转动地设置于所述腿托支撑总成，所述第三腿托连杆可转动地设置于所述内座框骨架的前端的腿托连接板，所述第四腿托连杆的一端可转动地设置于所述第三腿托连杆，所述第四腿托连杆的另一端可转动地设置于所述腿托支撑总成。
17.进一步地，所述腿托驱动机构包括腿托丝杆电机、腿托丝杆、丝杆连接板及丝杆连接管，所述腿托丝杆电机与所述腿托丝杆连接，所述丝杆连接管设置在两组所述第三连杆机构的两个所述第三腿托连杆之间，所述丝杆连接板的一端与所述丝杆连接管连接，所述丝杆连接板的另一端与所述腿托丝杆连接。
18.进一步地，还包括滑轨调节系统，其包括位于所述座框调节系统底部并用于所述座框调节系统前后左右移动的两套滑轨总成系统，该滑轨总成系统包括左右对称设置的一对纵向滑轨，每个纵向滑轨上滑动设置有纵向滑动组件，所述纵向滑动组件在解锁后沿纵向滑轨的长度方向直线运动，从而带动座椅纵向滑动，该纵向滑动组件通过中间托架组件连接有两个横向滑轨，每个横向滑轨上滑动设置有横向滑动组件，所述横向滑动组件在解锁后沿横向滑轨的长度方向直线运动，从而带动座椅横向滑动，所述外座框骨架通过连接底座与所述横向滑动组件连接。
19.进一步地，还包括安全带卷收器，所述安全带卷收器可固定于座椅骨架的任意位置。
20.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
21.在本发明中，通过内座框驱动机构驱动内座框骨架抬升以调节内座框骨架的倾角，通过靠背驱动机构驱使靠背骨架相对于座框调节系统进行翻转以调节靠背的倾角，以及通过腿托驱动机构及第三连杆机构实现腿托支撑总成的展开至所需要的角度或完全折叠，通过上述调节，可消除座框和靠背之间、以及座框和腿托之间的高度段差，并调节上述部件之间的角度状态，使得座椅处于人体最舒适的状态，让脊椎时刻处于健康、放松的状态，保持最舒适的坐姿，符合人体工学，从而实现零重力姿势，如此满足不同乘客的需求，有
效缓解乘客长时间乘坐汽车时带来的疲劳，从而能够进一步提升该座椅的使用舒适性及休息体验。同时，各个调节系统都设有独立的驱动机构，可以单独调节某个调节系统使乘客坐姿处于较为舒适的状态，可通过座椅控制模块或车机系统一键调节，也可单独操作，适应不同部位的独立需要。
附图说明
22.图1为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的示意图之一；
23.图2为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的示意图之二；
24.图3为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的示意图之三；
25.图4为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的靠背骨架分别处于设计位置、后极限位置、前极限位置时座椅各调节系统之间的配合关系结构示意图；
26.图5为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的靠背骨架处于设计位置、内座框骨架抬升、腿托处于展开状态的示意图；
27.图6为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统处于零重力状态下，即靠背骨架调整至一定角度、内座框骨架抬升、腿托处于展开至一定角度状态座椅不同视角下各调节系统之间零件的配合关系结构示意图；
28.图7为图6中a处的局部示意图；
29.图8为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的座框调节系统的结构示意图之一，此时内座框处于抬升状态；
30.图9为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的座框调节系统的结构示意图之二，此时内座框处于抬升状态；
31.图10为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统的内座框骨架的示意图；
32.图中：1、外座框左右外侧板；101、第一铰接部；2、外座框左右内侧板；201、第三铰接部；3、内座框左右侧板；301、第二铰接部；302、第四铰接部；4、腿托连接板；5、第一连杆机构；6、第二连杆机构；7、内座框前管；8、座框丝杆连接板；9、座框丝杆电机；10、靠背骨架；11、调角器；12、调角记忆电机；13、同步杆；14、腿托支撑总成；15、第一腿托连杆；16、第二腿托连杆；17、第三腿托连杆；18、第四腿托连杆；19、腿托丝杆电机；20、腿托丝杆；21、丝杆连接板；22、丝杆连接管；23、安全带卷收器；24、纵向滑轨；25、纵向滑动组件；26、横向滑轨；27、横向滑动组件。
具体实施方式
33.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制
本发明的范围。
35.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1xx”和“2xx”标识的元件结构相同、功能类似)。
36.如图1-10所示，为本发明提供的一种零重力姿态的座椅调节系统，包括：
37.座框调节系统，其包括外座框骨架、内座框骨架及内座框驱动机构，所述内座框骨架的后端通过第一连杆机构5与所述外座框骨架的后端连接，所述内座框骨架的前端通过第二连杆机构6与外座框骨架的前端连接，所述内座框驱动机构与所述内座框骨架的前端连接以调节所述内座框骨架的倾角，从而调整坐垫的角度以适应乘员乘坐时大腿所需的舒适角度；
38.靠背调节系统，其包括可翻转地设于座框调节系统后端的靠背骨架10及用于驱使靠背骨架10相对于座框调节系统翻转的靠背驱动机构；
39.腿托调节系统，其包括腿托支撑总成14、第三连杆机构及腿托驱动机构，所述腿托支撑总成14连接通过所述第三连杆机构与内座框骨架的前端活动连接，所述腿托驱动机构与所述第三连杆机构连接，通过腿托驱动机构驱动所述第三连杆机构展开或折叠，以使第三连杆机构驱动所述腿托支撑总成14在完全折叠状态与展开至所需角度状态之间进行切换。
40.在本发明中，通过内座框驱动机构驱动内座框骨架抬升以调节内座框骨架的倾角，通过靠背驱动机构驱使靠背骨架10相对于座框调节系统进行翻转以调节靠背的倾角，以及通过腿托驱动机构及第三连杆机构实现腿托支撑总成14的展开至所需角度或完全折状态，通过上述调节，可消除座框和靠背之间、以及座框和腿托之间的高度段差，并调节上述部件之间的角度状态，使得座椅处于人体最舒适的状态，让脊椎时刻处于健康、放松的状态，保持最舒适的坐姿，符合人体工学，从而实现零重力姿势，如此满足不同乘客的需求，有效缓解乘客长时间乘坐汽车时带来的疲劳，从而能够进一步提升该座椅的使用舒适性及休息体验。同时，各个调节系统都设有独立的驱动机构，可通过座椅控制模块或车机系统一键调节，也可单独操作，适应不同部位的独立需要。
41.需要说明的是，本发明的腿托驱动机构、内座框驱动机构、靠背驱动机构均采用带记忆的电机进行驱动，可结合座椅或车机的控制模块，一键调节座椅至“零重力姿态”、“躺平姿态”等任意舒适的姿态。
42.另外，本发明的三点式安全带均布置于座椅上，该座椅调节系统不仅能够满足座椅各类高强度试验要求，而且符合人体力学及有效提升乘坐舒适性，能够满足乘员各种坐姿模式、休憩模式、零重力姿态模式等，将座椅的靠背角度调整至最大时，还能进入“躺平”模式。通过该调节系统，确保乘员可以将座椅调节至最舒适的状态。
43.作为优选的实施方式，所述外座框骨架包括外座框左右外侧板1及外座框左右内侧板2，所述内座框骨架包括内座框左右侧板3及设置在内座框左右侧板3之间的内座框前管7，所述外座框左右内侧板2的后端设有第一铰接部101，所述第一连杆机构5的一端可转
动地设置于第一铰接部101上，所述内座框左右侧板3的后端设有第二铰接部301，所述第二铰接部301可转动地设置于所述第一连杆机构5的另一端，所述外座框左右外侧板1的前端设有第三铰接部201，所述第二连杆机构6的一端可转动地设置于所述第三铰接部201上，所述内座框左右侧板3的前端设有第四铰接部302，所述第四铰接部302可转动地设置于所述第二连杆机构6的另一端。
44.作为优选的实施方式，所述内座框驱动机构包括座框丝杆电机9及座框丝杆，所述座框丝杆与所述座框丝杆电机9连接，所述内座框骨架设有与所述座框丝杆连接的座框丝杆连接板8。在本发明中，通过座框丝杆电机9驱动内座框骨架倾角变化，操作简单便捷。
45.需要说明的是，本发明的内座框驱动机构还可以采用高调电机、调角电机等任意一种类型电机，可以是带记忆或非记忆电机。
46.作为优选的实施方式，所述靠背骨架10通过分设于两侧的两个调角器11与所述外座框骨架相连，两个所述调角器11通过同步杆13相连，所述靠背驱动机构与同步杆13连接，从而控制调角器11的解锁/锁止状态。
47.利用调角器11灵活调节靠背角度，使得靠背骨架10能在其任意运动位置停止，满足所有乘客在不同位置舒适度要求，可使人体处于最舒适的状态，让脊椎时刻处于健康、放松的状态，保持最舒适的坐姿。如图4所示，a、b、c箭头所指的位置为靠背骨架10分别处于后极限位置、设计位置、前极限位置。
48.作为优选的实施方式，所述靠背驱动机构设于所述靠背骨架10总成上。如此方便快速调节。
49.作为优选的实施方式，所述靠背驱动机构采用调角记忆电机12或者调角非记忆电机。采用调角记忆电机12，可根据其记忆功能实现一键调节，实现快速灵活调节。
50.作为优选的实施方式，所述第三连杆机构为两组，两组所述第三连杆机构相对设置且间隔开，两组所述第三连杆机构位于所述腿托支撑总成14的两侧；每组第三连杆机构包括第一腿托连杆15、第二腿托连杆16、第三腿托连杆17及第四腿托连杆18，所述第一腿托连杆15可转动地设置于所述内座框骨架的前端的腿托连接板4，所述第二腿托连杆16的一端可转动地设置于所述第一腿托连杆15，所述第二腿托连杆16的另一端可转动地设置于所述腿托支撑总成14，所述第三腿托连杆17可转动地设置于所述内座框骨架的前端的腿托连接板4，所述第四腿托连杆18的一端可转动地设置于所述第三腿托连杆17，所述第四腿托连杆18的另一端可转动地设置于所述腿托支撑总成14。在本发明中，由于第一腿托连杆15、第二腿托连杆16、第三腿托连杆17及第四腿托连杆18可以转动，当需要将腿托支撑总成14展开时，在第一腿托连杆15、第二腿托连杆16、第三腿托连杆17及第四腿托连杆18共同驱动下，腿托支撑总成14可以运动至展开位置，当需要将腿托支撑总成14折叠时，在第一腿托连杆15、第二腿托连杆16、第三腿托连杆17及第四腿托连杆18共同驱动下，腿托支撑总成14可以运动至座框的前端，这样设置能够实现腿托支撑总成14从所述折叠空间中伸出以展开至所需角度状态或收回至所述折叠空间内以呈收纳状态，并且，该第三连杆机构的结构简单，可以简化腿托的整体结构。另外，通过第三连杆机构的设置，使得腿托驱动机构能够匹配第三连杆机构的折叠动作，从而实现腿托支撑总成14的充分收合，缩小了腿托支撑总成14收合后的厚度，达到节省车内空间的目的，占用空间小，非常人性化。
51.作为优选的实施方式，所述腿托驱动机构包括腿托丝杆电机19、腿托丝杆20、丝杆
连接板21及丝杆连接管22，所述腿托丝杆电机19与所述腿托丝杆20连接，所述丝杆连接管22设置在两组所述第三连杆机构的两个所述第三腿托连杆17之间，所述丝杆连接板21的一端与所述丝杆连接管22连接，所述丝杆连接板21的另一端与所述腿托丝杆20连接。
52.通过设置腿托丝杆电机19，腿托支撑总成14的展开与折叠无需外力的作用，依据腿托丝杆电机19与腿托丝杆20的配合，当腿托丝杆电机19通电后，腿托丝杆电机19带腿托丝杆20运动，腿托丝杆20驱动丝杆连接管22运动，从而实现腿托支撑总成14的自动展开和折叠功能。通过腿托驱动机构可以方便控制第三连杆机构驱动腿托支撑总成14在折叠状态与展开状态之间进行切换。
53.当然，本发明的腿托驱动机构还可以采用记忆电机。
54.作为优选的实施方式，还包括滑轨调节系统，其包括位于所述座框调节系统底部并用于驱动所述座框调节系统前后左右移动的两套滑轨总成系统，所述滑轨总成系统包括左右对称设置的一对纵向滑轨24，每个纵向滑轨24上滑动设置有纵向滑动组件25，所述纵向滑动组件25在解锁后其沿纵向滑轨24的长度方向直线运动，从而带动座椅纵向滑动。两个纵向滑动组件25上通过中间托架组件连接有一对横向滑轨26，每个横向滑轨26上滑动设置有横向滑动组件27，所述横向滑动组件27在解锁后沿横向滑轨26的长度方向直线运动，从而带动座椅横向滑动，所述外座框骨架通过连接底座与所述横向滑动组件27连接。通过设置滑轨总成系统，实现座椅的前/后、左/右移动调节，调节灵活便捷，满足不同乘坐需求。
55.作为优选的实施方式，还包括安全带卷收器23，所述安全带卷收器23可固定在座椅骨架的任意位置。通过设置安全带卷收器23，能够实现安全带固定点位于座椅上，更加安全、便捷。
56.在本发明中，在座椅处于设计状态时，靠背调节系统、座框调节系统、腿托调节系统、滑轨调节系统均处于设计位置，各部分调节相互独立，可以单独调节某个调节系统使乘客坐姿处于较为舒适的状态，靠背通过调角记忆电机12调节，能够悬停在前后极限位置之间的任意位置，并且具有记忆功能，可实现记忆调节；座框调节通过座框丝杆电机9驱动内座框骨架实现座框的抬升，座框丝杆电机9具有记忆功能，可实现记忆调节；腿托调节系统主要包括腿托丝杆电机19、第三连杆机构，通过腿托丝杆电机19的驱动能够实现腿托折叠和展开，并悬停在合适位置，并且腿托丝杆电机19具有记忆功能，可实现记忆调节；滑轨调节系统通过滑轨电机的调节能够实现纵向和横向移动，并且电机具有记忆功能，可实现记忆调节；当靠背、座框总成、腿托进行联动调节时可通过记忆功能实现一键调节，当靠背可根据自身舒适性的需要靠背向后倾斜40
°
或者60
°
、座框完全抬升、腿托全部展开时，实现近乎平躺的姿势，座椅便处于零重力状态，能够大幅减少乘员的疲劳，确保乘员的脊椎得到足够的支撑，使其呈现在自然位置放松，实现零重力调节。
57.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。