一种高舒适性零重力座椅骨架机构的制作方法

1.本发明属于汽车座椅技术领域,具体为一种高舒适性零重力座椅骨架机构。


背景技术：

2.专利号cn202110643449.x公开了“一种自动调节的零重力座椅结构及汽车”的发明专利，该发明由双侧电动丝杠驱动，实现倾角调节，成本高，不利于批量生产；采用双电机驱动统一动作，同步性很难保证，会出现座椅扭转抖动甚至卡死现象；丝杠承受径向载荷，刚度强度均无法保证；随着丝杠的调节，承载跨度一直在变化，结构稳定性差；调节噪音大；无法解决调节过程中坐垫与靠背的表面段差而造成的顶腰问题。
3.专利号cn201910782504.6公开了“零重力座椅及包含其的汽车”的发明专利，该发明靠背与坐垫同步调节，只能作为单一功能专用座椅结构，使用场合受限；为减少调节过程中坐垫与靠背的表面段差，靠背回转中心与坐垫后上连杆中心非常近，导致靠背与坐垫在旋转时极易出现干涉现象，对造型限制大；无法解决调节过程中坐垫与靠背的表面段差而造成的顶腰问题。
4.专利号cn202111340091.x公开了“一种侧向避让的零重力座椅骨架”的发明专利，该发明侧向避让功能仅提供侧向滑动，需要使用者自己识别调节空间，便利性不足；其倾角调节采用双调角器，结构复杂，成本高，会出现同步性问题；无法解决调节过程中坐垫与靠背的表面段差而造成的顶腰问题。
5.专利号cn202110854026.2公开了“零重力座椅座框调节系统”的发明专利，该发明倾角电机布置在滑轨前端，侵占坐垫下部空间，在实际结构布置上非常受限；采用双调角器及内齿板，结构复杂，成本高；无法解决调节过程中坐垫与靠背的表面段差而造成的顶腰问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高舒适性零重力座椅骨架机构，由一组调角器驱动的六杆机构组成，可实现靠背角度调节、仰角调节、h点自适应调节及坐垫刚度调节等四个动作的同步调整，彻底解决现有零重力座椅机构因调节过程中坐垫靠背出现断差而造成的严重不舒适问题，该六杆构件数量少，结构简单可靠，实现最佳性价比。整个结构左右刚度/强度完全对称，双侧同步锁止。结合腿托及横纵向调节机构，可构成高舒适性零重力座椅机构，无需复杂电控即可实现一键式达到零重力姿态位置。实现了对高端座椅舒适要求的姿态调节及驾舱空间匹配的需求。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高舒适性零重力座椅骨架机构，包括：靠背骨架、座垫骨架、驱动机构和多根杆，其中靠背骨架为框形结构，靠背骨架与座垫骨架铰接，所述驱动机构驱动靠背骨架相对于座椅骨架转动，所述靠背骨架近地端与第一杆和第一轴杆一端铰接，
8.所述第一杆另一端分别与第二杆、第三杆和第四轴杆一端铰接，所述第二杆另一
端与座椅骨架交接或通过第二轴杆与座椅骨架铰接，所述第三杆另一端通过第三轴杆与第四杆铰接，所述第四杆一端与座垫骨架铰接，所述第四杆另一端通过第五轴杆与腿托机构连接。
9.进一步地，所述驱动机构包括电机、调角器和同步连杆，所述电机和调角器设置在靠背骨架上，所述电机通过同步连杆驱动调角器转动，所述调角器带动靠背骨架相对于座垫骨架转动。
10.进一步地，还包括座垫弹簧，所述第一杆与靠背骨架铰接点铰接第一轴杆，第三杆与第四杆铰接点铰接第三轴杆，所述座垫弹簧两端分别与第一轴杆和第三轴杆连接。
11.进一步地，第四杆另一端第五轴杆固定连接，第五轴杆连接腿托机构。
12.进一步地，座垫骨架底面设有横向滑轨和纵向滑轨。
13.进一步地，座垫弹簧为蛇形钢丝，座垫弹簧设有一个以上
14.进一步地，第一杆和第二杆铰接点铰接第四轴杆
15.进一步地，第二杆套接第二轴杆，第二轴杆与座垫骨架铰接。
16.与现有技术相比，本发明提供了一种高舒适性零重力座椅骨架机构，具备以下有益效果：
17.(1)仅由一组调角器驱动简单的六杆机构，可实现四个动作的同步调节，实现最佳性价比；
18.(2)整个结构左右刚度/强度完全对称，双侧同步锁止；
19.(3)各连杆位置实时互锁，可解决因连杆共线导致的动作失控，增大了有效行程；
20.(4)解决断差问题，完全实现由不同坐姿到零重力姿态的平稳过渡，可以根据背部重力进行自适应；
21.(5)可同步实现坐垫“刚度调节”，随着人体躺角增加，坐垫支撑会变软，提高舒适性体验；
22.(6)安全要求变化仅影响调角器和基座的强度，与其它零件无关。
附图说明
23.图1本发明电机示意图。
24.图2本发明调角器示意图。
25.图3本发明立体结构示意图。
26.图4本发明杆轴示意图。
27.图5本发明腿托和滑轨示意图。
28.图6本发明原理示意图。
29.图中：
30.1-靠背骨架；2-座垫骨架；3-电机；4-同步连杆；5-调角器；6-第一杆；7-第二杆；8-第三杆；9-第四杆；10-座垫弹簧；11-第一轴杆；12-第二轴杆；13-第三轴杆；14-第四轴杆；15第五轴杆；16-腿托机构；17-纵向滑轨；18-横向滑轨。
具体实施方式
31.需要说明的是，在本发明的描述中术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；连接可以是机械连接，也可以是电连接；相连可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
33.一种高舒适性零重力座椅骨架机构。
34.靠背骨架1为框形结构，正常放置时，靠近地面端为点a。
35.靠背骨架1和座垫骨架2铰接，铰接点更靠近点a，。
36.电机3有一个，设置在靠背骨架1竖框任意一侧。
37.调角器5有一个或两个焊接在靠背骨架1竖框上。
38.电机3驱动同步连杆4，同步连杆4驱动调角器5，调角器5使靠背骨架1相对于座垫骨架2转动。
39.第一杆6一端与靠背骨架1在点a铰接，点a铰接第一轴杆11，第一杆6另一端与第二杆7和第三杆8一端铰接。
40.第二杆7另一端与座垫骨架2铰接，或套接在第二轴杆12上，第二轴杆12铰接在座垫骨架2上。
41.第三杆8另一端套接在第三轴杆13上，第三轴杆13铰接在第四杆9上，铰接点为b点。
42.第四杆9一端与座垫骨架2铰接。
43.座垫弹簧10一端挂接在第一轴杆11上，另一端挂接在第三轴杆13上。
44.第一杆6，第二杆7，第三杆8和第四杆9均有两个，对称设置。
45.座垫弹簧10为蛇形钢丝。
46.第一杆6，第二杆7，第三杆8转动套接在第四轴杆14上。
47.第四杆9另一端与第五轴杆15固定连接，第五轴杆15连接腿托机构16。
48.座垫骨架2常规放置时，靠近地面一侧还设有纵向滑轨17和横向滑轨18。
49.如示意图所示，按图中视角，电机3驱动双侧调角器5，带动靠背骨架1逆时针旋转。靠背骨架1下端点a推动第一杆6向右运动，第一杆6推动第二杆7顺时针转动；第三杆7在第一杆6和第四杆9共同作用下逆时针旋转，座垫弹簧10(挂接在点a和点b之间)在各杆的作用下实现向右上方运动并绕a点逆时针旋转(b点抬高)；同时a点于b点间距变小。回复动作原理相同，动作相反。
50.靠背骨架1角度调节为靠背旋转；
51.仰角调节为第二杆7与第三杆8间的张角变化；
52.h点自适应调节为靠背旋转时，座垫弹簧10(ab点连线)向上向右随动以彻底解决座靠断差而导致的顶腰问题；
53.h点是汽车内饰开发的通用称呼，指躯干线与大腿线交点。
54.座垫刚度调节为a点b点间的距离在零重力状态(半躺姿态)时，间距最小，挂在a、b
两点间的座垫弹簧10预紧力最小，乘员感知坐垫变软，在调回至正常坐姿时a，b两点间距最大，使座垫弹簧10预紧力最大，乘员感知坐垫变硬。
55.上述四个动作在电机3驱动下同步进行。
56.还配有纵向滑轨17和横向滑轨18及腿托机构16。
57.电动靠背是双调角器5，本方案座垫骨架2左右机构完全对称，同时由同一电机3驱动，同时由调角器5锁止，所以强度/刚度左右一致。
58.因成本原因，通常座垫骨架在原理上左右结构准对称，但仅在一侧进行锁止。所以已有同类产品/专利或为单侧锁止，或为因强度不足舍弃成本在两侧同时增加锁止机构。本方案就是利用已有的靠背电机及调角器通过简单的连杆实现四个动作，在成本和稳定性性上占有绝对优势。
59.加上滑轨、腿托，实现高舒适性零重力状态需要四个动作组合，已有产品/专利每个动作都需要一个专门的驱动与锁止机构，要想实现一键到位必须通过座椅控制器(记忆盒)进行同时控制多个电机，本方案只有一个驱动电机，实现起来要非常简单，无需复杂电控。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本区域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。