汽车座椅凸轮调节式减震装置及其减震方法以及高度调节方法

技术领域

本发明涉及一种汽车座椅凸轮调节式减震装置及其减震方法以及高度调节方法，主要用于商用车、货车中驾驶座椅的减震及高度调节。

背景技术

汽车座椅是汽车中一个重要的、直接与驾乘人员相关联的部件。汽车座椅的舒适度是汽车座椅设计过程中较为关键的因素。现有的汽车座椅一般都安装有减震装置，以缓解汽车在行驶过程中由于颠簸震动给驾乘人员带来的不舒服感。现有的汽车座椅减震装置一般包括上、下框架和设置在上、下框架之间的减震结构，如公开日为20150624，公开号为CN204415199U的中国专利中公布了一种汽车座椅的减震装置，该发明结构较为复杂，依靠减震弹簧减震，缓冲吸能效果一般。

除此之外，现有的汽车座椅减震装置还存在以下缺点：1、减震装置中的凸轮和阀容易脱开，导致调节失效；2、现有的减震装置一般不具有高度调节功能，工作高度单一，无法满足高度个性化需求，舒适性差；3、少数具有高度调节功能的减震装置结构较为复杂、成本高，安装的阀体都是特制的；4、有些减震装置中气囊直接通过开关来人为充放气，充放气的量不容易控制，使用效果差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，减震效果好，能够进行高度调节的汽车座椅凸轮调节式减震装置及其减震方法以及高度调节方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该汽车座椅凸轮调节式减震装置包括上框、下框、外剪刀架、内剪刀架、气囊、阻尼器和控制机构；所述外剪刀架和内剪刀架转动连接，外剪刀架的两端分别与上框和下框连接；内剪刀架的两端分别与上框和下框连接；所述气囊与下框和内剪刀架连接；所述阻尼器与外剪刀架和内剪刀架连接；所述控制机构包括阀体、压舌、凸轮、拉索、弹簧和压舌轴；所述阀体和压舌轴均固定在内剪刀架上；所述压舌转动连接在压舌轴上；所述外剪刀架上设有转轴；所述凸轮转动连接在转轴上；所述弹簧一端安装在转轴上，另一端卡在凸轮上；所述拉索安装在外剪刀架上；所述拉索内设有线索；所述线索一端固定在拉索上，另一端固定在凸轮上；所述压舌位于阀体与凸轮之间，压舌的两面分别与阀体和凸轮相配合。

作为优选，本发明中所述阀体上设有排气开关和进气开关；所述凸轮的两端分别设有排气工作台和进气工作台；所述压舌上设计有压舌凹槽一、压舌凹槽二、压舌凸台一和压舌凸台二；所述排气开关与压舌凹槽二配合；所述压舌凸台二与排气工作台配合；所述进气开关与压舌凹槽一配合；所述压舌凸台一与进气工作台配合。

作为优选，本发明中所述阀体还设有用于连接气囊进行充气的气囊接口和用于连接外部气源的进气接口以及用于连接气囊进行放气的排气接口；阀体中的排气开关和进气开关用于控制气囊的充放气。

作为优选，本发明中所述压舌为扁状弯曲结构，压舌的一面设有压舌凹槽一和压舌凹槽二，另一面设有压舌凸台一和压舌凸台二。

作为优选，本发明中所述压舌上还设有用于防止排气工作台误触压舌凸台一的压舌平面一以及用于防止进气工作台误触压舌凸台二的压舌平面二；所述压舌平面一和压舌平面二成对角设置，且压舌平面一与压舌凸台一相接，压舌平面二与压舌凸台二相接。

作为优选，本发明中所述凸轮为扇形；所述排气工作台和进气工作台位于该扇形弧面的两端。

作为优选，本发明中所述凸轮上还设有拉索槽；所述拉索的线索一端固定在拉索槽上。

作为优选，本发明中所述拉索上还连接有用于拉动拉索的手柄。

作为优选，本发明中所述外剪刀架的一端转动连接在上框上，另一端滑动连接在下框上；所述内剪刀架的一端转动连接在下框上，另一端滑动连接在上框上。

作为优选，本发明中所述外剪刀架上还设有支架；所述拉索安装在支架上。

本发明中所述的汽车座椅凸轮调节式减震装置的减震方法包括如下步骤：

步骤一：通过对气囊充放气，将汽车座位调节到预定位置后，汽车开始上路，路面不平会导致汽车座椅震动，气囊与阻尼器共同起缓冲吸能作用，并且汽车在行驶过程中通过不断对气囊冲放气使座椅高度达到稳定；

步骤二：汽车座椅向下震动时，上框下降，外剪刀架和内剪刀架之间水平方向夹角变小，压舌相对于凸轮位置下移，使得进气工作台接触压舌凸台一，并使得压舌凹槽一向着进气开关方向下压，进气开关打开，气囊开始充气；气囊充气使得气囊对汽车座椅向上的弹力增强，从而对震动进行缓冲，汽车座椅上升直至进气工作台与压舌凸台一脱离，压舌凹槽一松开进气开关，进气开关关闭，气囊停止充气；

步骤三：汽车座椅向上震动时，上框上升，外剪刀架和内剪刀架之间水平方向夹角变大，压舌相对于凸轮位置上移，使得排气工作台接触压舌凸台二，并使得压舌凹槽二向着排气开关方向下压，排气开关打开，气囊开始放气；气囊放气使得气囊对汽车座椅向上的弹力减弱，从而对震动进行缓冲，汽车座椅下降直至排气工作台与压舌凸台二脱离，压舌凹槽二松开排气开关，排气开关关闭，气囊停止放气。

本发明中所述的汽车座椅凸轮调节式减震装置的高度调节方法包括工作高度抬高步骤和工作高度降低步骤；

所述工作高度抬高步骤包括：

步骤一：将手柄向上拉动一段距离到预定位置对应的手柄位置，使得拉索的线索拉动凸轮逆时针转动，此时进气工作台接触压舌凸台一，并使得压舌凹槽一向着进气开关方向下压，进气开关打开，气囊开始充气；

步骤二：气囊充气至预定位置后，上框上升，导致压舌相对于凸轮位置上移，进气工作台与压舌凸台一脱离，压舌凹槽一也松开进气开关，进气开关关闭，气囊停止充气；

所述工作高度降低步骤包括：

步骤一：将手柄向下松一段距离到预定位置对应的手柄位置，凸轮在弹簧的作用下顺时针转动，排气工作台接触压舌凸台二，并使得压舌凹槽二向着排气开关方向下压，排气开关打开，气囊开始放气；

步骤二：气囊放气至预定位置后，上框下降，导致压舌相对于凸轮位置下移，排气工作台与压舌凸台二脱离，压舌凹槽二松开排气开关，排气开关关闭，气囊停止放气。

本发明中排气工作台与进气工作台之间的弧面为空行程弧面，该空行程弧面在凸轮扇形上对应的弧度角略大于压舌在凸轮扇形上对应的弧度角，二者弧度角之差在3°-5°范围内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明成本低、结构简单、可靠；通过拉索、凸轮、压舌和阀体来对气囊充放气进行座椅高度调节，调节准确度高，工作高度灵活可控，能够根据用户需求进行调节。

2、本发明通过拉索拉动凸轮来调节高度，而不是直接对气囊充放气，这样能更准确地控制座椅高度，防止气囊充气或放气的量过多。

3、本发明中座位高度调节范围与凸轮的角度调节范围对应，而凸轮角度调节由拉索控制，由于拉索长度有限，这样能防止凸轮在使用过程中脱开，使凸轮全过程可控，避免调节失效。

4、本发明减震装置能在汽车行驶过程中，自动对气囊充放气，使得汽车座椅高度保持稳定，相比气囊依靠自身弹性缓冲，抗震效果更好。

5、本发明设置3°-5°的进排气空行程，对于人体不易感觉到的轻微震动，阀体和气囊不做动作，减少零件的疲劳损伤。

附图说明

图1是本发明实施例中汽车座椅凸轮调节式减震装置的立体结构示意图。

图2是本发明实施例中汽车座椅凸轮调节式减震装置的俯视结构示意图。

图3是图2中A方向剖视结构示意图。

图4是本发明实施例中阀体、压舌和凸轮配合时的主视结构示意图。

图5是本发明实施例中阀体、压舌和凸轮配合时的立体结构示意图。

图6是图5中B部分放大图。

图7是本发明实施例中阀体的主视结构示意图。

图8是本发明实施例中阀体的附视结构示意图。

图9是本发明实施例中阀体的立体结构示意图。

图10是本发明实施例中压舌的主视结构示意图。

图11是本发明实施例中压舌的右视结构示意图。

图12是本发明实施例中压舌的立体结构示意图。

图13是本发明实施例中凸轮的立体结构示意图。

图中：上框1、下框2、外剪刀架3、内剪刀架4、气囊5、阻尼器6、控制机构7、手柄8、阀体71、压舌72、凸轮73、拉索74、弹簧75、压舌轴76、排气开关711、进气开关712、气囊接口713、进气接口714、排气接口715、压舌凹槽一721、压舌凹槽二722、压舌凸台一723、压舌凸台二724、压舌平面一725、压舌平面二726、排气工作台731、进气工作台732、拉索槽733、线索741。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图13，本实施例中的汽车座椅凸轮调节式减震装置包括上框1、下框2、外剪刀架3、内剪刀架4、气囊5、阻尼器6和控制机构7；外剪刀架3和内剪刀架4转动连接，外剪刀架3的两端分别与上框1和下框2连接；内剪刀架4的两端分别与上框1和下框2连接；气囊5与下框2和内剪刀架4连接；阻尼器6与外剪刀架3和内剪刀架4连接。外剪刀架3的一端转动连接在上框1上，另一端滑动连接在下框2上；内剪刀架4的一端转动连接在下框2上，另一端滑动连接在上框1上。如图1-3，上框1和下框2上均设有可供外剪刀架3和内剪刀架4滑动的滑轨，这样设计使得外剪刀架3和内剪刀架4组成的剪刀架伸缩过程中，上框1能始终保持平稳，并且升降过程流畅，不卡顿，不变形；阻尼器6和气囊5均具有缓冲吸能的作用，可以抵抗汽车行驶过程中的震动。

本实施例中的控制机构7包括阀体71、压舌72、凸轮73、拉索74、弹簧75和压舌轴76；阀体71和压舌轴76均固定在内剪刀架4上；压舌72转动连接在压舌轴76上；外剪刀架3上设有转轴31；凸轮73转动连接在转轴31上；弹簧75一端安装在转轴31上，另一端卡在凸轮73上；外剪刀架3上还设有支架32；拉索74安装在支架32上；拉索74内设有线索741；线索741一端固定在拉索74上，另一端固定在凸轮73上；压舌72位于阀体71与凸轮73之间，压舌72的两面分别与阀体71和凸轮72相配合。如图4-6，阀体71、压舌72、凸轮73、拉索74和弹簧75配合来实现汽车座椅的高度调节功能。

本实施例中的阀体71上设有排气开关711和进气开关712；凸轮73的两端分别设有排气工作台731和进气工作台732；压舌72上设计有压舌凹槽一721、压舌凹槽二722、压舌凸台一723和压舌凸台二724；排气开关711与压舌凹槽二722配合；压舌凸台二724与排气工作台731配合；进气开关712与压舌凹槽一721配合；压舌凸台一723与进气工作台732配合。凸轮73的排气工作台731、进气工作台732与压舌凸台一723、压舌凸台二724的配合再加上压舌72上的压舌凹槽一721、压舌凹槽二722与阀体71的排气开关711、进气开关712的配合协作，通过控制气囊的充放气实现了汽车座椅的自动减震功能，即该装置能够在路面行驶时，自动保持座椅的高度稳定。

本实施例中的阀体71还设有用于连接气囊5进行充气的气囊接口713和用于连接外部气源的进气接口714以及用于连接气囊5进行放气的排气接口715；阀体71中的排气开关711和进气开关712用于控制气囊5的充放气。如图7-9，阀体71采用的是方形阀，阀体71也可以采用减震装置用的特制阀。

本实施例中的压舌72为扁状弯曲结构，压舌72的一面设有压舌凹槽一721和压舌凹槽二722，另一面设有压舌凸台一723和压舌凸台二724；压舌72上还设有用于防止排气工作台731误触压舌凸台一723的压舌平面一725以及用于防止进气工作台732误触压舌凸台二724的压舌平面二726；压舌平面一725和压舌平面二726成对角设置，且压舌平面一725与压舌凸台一723相接，压舌平面二726与压舌凸台二724相接。如图10-12，压舌72两面的形状分别与阀体71和凸轮73相匹配。

本实施例中的凸轮73为扇形；排气工作台731和进气工作台732位于该扇形弧面的两端；凸轮73上还设有拉索槽733；拉索74的线索741一端固定在拉索槽733上；拉索74上还连接有用于拉动拉索74的手柄8。如图13，排气工作台731与进气工作台732之间的弧面为空行程弧面，即压舌72位于该空行程弧面对应范围内时，其不与排气工作台731和进气工作台732接触，气囊5也不进行充放气，该空行程弧面在凸轮扇形上对应的弧度角略大于压舌72在凸轮扇形上对应的弧度角，二者弧度角之差在3°-5°范围内，这使得压舌72处于空行程弧面范围内时能轻微移动，这种轻微移动一般是人体不易察觉的轻微震动造成的，因此不需要通过对气囊充放气来缓冲震动，这样也能避免频繁充放气引起的零件疲劳，增加产品的使用寿命。

本实施例中的汽车座椅凸轮调节式减震装置的减震方法包括如下步骤：

步骤一：通过对气囊5充放气，将汽车座位调节到预定位置后，汽车开始上路，路面不平会导致汽车座椅震动，气囊5与阻尼器6共同起缓冲吸能作用，并且汽车在行驶过程中通过不断对气囊冲放气使座椅高度达到稳定；

步骤二：汽车座椅向下震动时，上框1下降，外剪刀架3和内剪刀架4之间水平方向夹角变小，压舌72相对于凸轮73位置下移，使得进气工作台732接触压舌凸台一723，并使得压舌凹槽一721向着进气开关712方向下压，进气开关712打开，气囊5开始充气；气囊5充气使得气囊5对汽车座椅向上的弹力增强，从而对震动进行缓冲，汽车座椅上升直至进气工作台732与压舌凸台一723脱离，压舌凹槽一721松开进气开关712，进气开关712关闭，气囊5停止充气；

步骤三：汽车座椅向上震动时，上框1上升，外剪刀架3和内剪刀架4之间水平方向夹角变大，压舌72相对于凸轮73位置上移，使得排气工作台731接触压舌凸台二724，并使得压舌凹槽二722向着排气开关711方向下压，排气开关711打开，气囊5开始放气；气囊5放气使得气囊5对汽车座椅向上的弹力减弱，从而对震动进行缓冲，汽车座椅下降直至排气工作台731与压舌凸台二724脱离，压舌凹槽二722松开排气开关711，排气开关711关闭，气囊5停止放气。

本实施例中的汽车座椅凸轮调节式减震装置的高度调节方法包括工作高度抬高步骤和工作高度降低步骤。

本实施例中的工作高度抬高步骤包括：

步骤一：将手柄8向上拉动一段距离到预定位置对应的手柄位置，使得拉索74的线索741拉动凸轮73逆时针转动，此时进气工作台732接触压舌凸台一723，并使得压舌凹槽一721向着进气开关712方向下压，进气开关712打开，气囊5开始充气；

步骤二：气囊5充气至预定位置后，上框1上升，导致压舌72相对于凸轮73位置上移，进气工作台732与压舌凸台一723脱离，压舌凹槽一721也松开进气开关712，进气开关712关闭，气囊5停止充气。

本实施例中的工作高度降低步骤包括：

步骤一：将手柄8向下松一段距离到预定位置对应的手柄位置，凸轮73在弹簧75的作用下顺时针转动，排气工作台731接触压舌凸台二724，并使得压舌凹槽二722向着排气开关711方向下压，排气开关711打开，气囊5开始放气；

步骤二：气囊5放气至预定位置后，上框1下降，导致压舌72相对于凸轮73位置下移，排气工作台731与压舌凸台二724脱离，压舌凹槽二722松开排气开关711，排气开关711关闭，气囊5停止放气。

本实施例中的预定位置为用户根据自身情况设定的体感适宜位置，该位置与拉索的某一拉动长度对应。本实施例通过拉索74拉动凸轮73来调节高度，而不是直接对气囊5充放气，拉索74中线索741的拉动长度与凸轮73的调节角度相对应，而凸轮73的调节角度与汽车座椅的工作高度相对应，因此用户调节时通过拉索74的拉动长度就可以准确的控制汽车座椅高度，相比于直接充放气然后目测或者体感测试，更加方便、准确；拉索74总长度在设置时，需要考虑凸轮73的扇形角度范围，这样能防止凸轮73在使用过程中脱开，使凸轮73全过程可控，避免调节失效。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。