一种零重力座椅骨架机构

技术领域

本发明属于汽车座椅技术领域,具体为一种零重力座椅骨架机构。

背景技术

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。

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，该发明靠背与座垫同步调节，只能作为单一功能专用座椅结构，使用场合受限；为减少调节过程中座垫与靠背的表面段差，靠背回转中心与座垫后上连杆中心非常近，导致靠背与座垫在旋转时极易出现干涉现象，对造型限制大；整个机构的锁止实由靠背调节器控制，实际应用结构稳定性并不好。

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。

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，侵占座垫下部空间，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。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明立提供了一种零重力座椅骨架机构，包括靠背骨架、座垫骨架、座垫侧板、调节模块和防撞模块，调节模块设置在一侧座垫侧板上，防撞模块设置在另一侧座垫侧板上，调节模块包括电机、齿扇和多根杆，靠背骨架与座垫骨架刚性连接，座垫侧板与座垫骨架刚性连接，座垫骨架两侧为座垫侧板，电机固定在一侧座垫侧板一端上，齿扇铰接在一侧座垫侧板一端上，电机输出端与齿扇配合连接，电机能够驱动齿扇以铰接点为轴转动，第一杆一端与齿扇固定连接，第一杆另一端与第二杆铰接，第二杆另一端与地面铰接，第三杆一端与座垫侧板另一端铰接，第三杆另一端与地面固定。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种零重力座椅骨架机构，包括：靠背骨架、座垫骨架、座垫侧板、调节模块和防撞模块，调节模块设置在一侧座垫侧板上，防撞模块设置在另一侧座垫侧板上，调节模块包括电机、齿扇和多根杆，靠背骨架与座垫骨架刚性连接，座垫侧板与座垫骨架刚性连接，座垫骨架两侧为座垫侧板，电机固定在一侧座垫侧板一端上，齿扇铰接在一侧座垫侧板一端上，电机输出端与齿扇配合连接，电机能够驱动齿扇以铰接点为轴转动，第一杆一端与齿扇固定连接，第一杆另一端与第二杆铰接，第二杆另一端与地面铰接，第三杆一端与座垫侧板另一端铰接，第三杆另一端与地面固定。

进一步的，另一侧座垫侧板上开设有滑槽，锁止棘爪一端搭接在滑槽上，锁止棘爪另一端铰接在棘爪固定座上，弹簧一端挂接在锁止棘爪上，弹簧另一端挂接在棘爪固定座上，棘爪固定座将锁止棘爪限位，弹簧弹力将锁止棘爪固定在棘爪固定座上，锁止棘爪能够沿滑槽运动，锁止棘轮铰接在座垫侧板上，设置在滑槽末端，锁止棘爪运动至滑槽末端时能够与锁止棘轮锁定。

进一步的，第一杆与齿扇一体成型。

与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)独立模块设计，各调节机构可根据实际需求进行组合，尺寸变化不影响机构整体功能；

(2)姿态调节覆盖驾驶、休闲及零重力姿态，适用范围广；

(3)通过四杆机构实现调节控制，系统稳定性可靠；

(4)调节所用齿板与电机布置在骨架板件内部，侵占空间最小化，方便其他部件及功能模块的布置；

(5)设置同步梁可提高结构刚度，保证双侧调节的同步性；

(6)动态保护模块可在极端条件下启动(如前撞)，保证整体机构的强度，彻底解决类似产品因偏侧失稳而导致结构失效。

附图说明

图1为本发明原理示意图。

图2为本发明机构侧视结构示意图。

图3为本发明调节模块示意图。

图4为本发明防撞模块示意图。

图中：

1靠背骨架；2座垫骨架；3座垫侧板；4电机；5齿扇；6第一杆；7第二杆；8第三杆；301棘爪固定座、302滑槽；303锁止棘爪；304弹簧；305锁止棘轮；A齿扇与座垫侧板铰接点；B第一杆与第二杆铰接点；C第二杆铰接点；D座垫侧板与第三杆铰接点。

具体实施方式

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。

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。

“零重力”座椅，就是座椅靠背及座垫调整到一定角度后，能够为乘员提供一个特定姿态，使人体自身感知受自重及座椅支撑压力最小，这种能够提供这样调节的骨架机构就是零重力座椅骨架总成。

一种零重力座椅骨架机构，包括：靠背骨架1、座垫骨架2、座垫侧板3、调节模块和防撞模块。调节模块设置在一侧座垫侧板3上，防撞模块设置在另一侧座垫侧板3上，调节模块包括电机4、齿扇5和多根杆，靠背骨架1与座垫骨架2刚性连接，座垫侧板3与座垫骨架2刚性连接，座垫骨架2两侧为座垫侧板3，电机4固定在一侧座垫侧板3一端上，齿扇5铰接在一侧座垫侧板3一端上，电机4输出端与齿扇5配合连接，电机4能够驱动齿扇5以铰接点为轴转动，第一杆6一端与齿扇5固定连接，第一杆6另一端与第二杆7铰接，第二杆7另一端与地面铰接，第三杆8一端与座垫侧板3另一端铰接，第三杆8另一端与地面固定。

另一侧座垫侧板3上开设有滑槽302，锁止棘爪303一端搭接在滑槽302上，锁止棘爪303另一端铰接在棘爪固定座301上，弹簧304一端挂接在锁止棘爪303上，弹簧304另一端挂接在棘爪固定座301上，棘爪固定座301将锁止棘爪303限位，弹簧304弹力将锁止棘爪303固定在棘爪固定座301上，锁止棘爪303能够沿滑槽302运动，锁止棘轮305铰接在座垫侧板3上，设置在滑槽302末端，锁止棘爪303运动至滑槽302末端时能够与锁止棘轮305锁定。

第一杆6与齿扇5一体成型。

靠背骨架1和座垫骨架2铰接，座垫骨架2两侧均有座垫侧板3。

电机4固定于一侧的座垫侧板3一端，

齿扇5铰接在座垫侧板3一端，电机4输出端与齿扇5配合连接，电机4能够控制齿扇5以铰接点为轴转动，尺扇5两侧通过座垫骨架2和座垫侧板3限位。

第一杆6与齿扇5刚性固定连接，第一杆6与尺扇5一体成型。

第二杆7一端与第一杆6铰接，第二杆6另一端与地面铰接；

电机4驱动齿扇5工作，使得第一杆6沿点A转动，见图3，从而带动第二杆7沿点C转动，实现座垫侧板3绕点D转动，使座垫骨架2前部抬起或下降一定角度的张角，满足零重力姿态的角度调节要求，通常零重力张角大于20°以上。

座垫骨架2与靠背骨架1呈固定角度刚性连接。

另一侧座垫侧板3与齿扇5相同位置设置了动态保护模块，可在极端条件下启动，如前撞，能够保证整体机构的强度，彻底解决类似产品因偏侧失稳而导致结构失效。

座垫侧板3上开设有滑槽302，锁止棘爪303一端搭接在滑槽302上，另一端铰接在棘爪固定座301上，弹簧304一端挂接在锁止棘爪303上，另一端挂接在棘爪固定座301上，棘爪固定座301将锁止棘爪303限位，弹簧304弹力将锁止棘爪303固定在棘爪固定座301上，当座椅受到沿座垫侧板3水平方向力时，在惯性作用下，锁止棘爪303带动弹簧304沿滑槽302运动，锁止棘爪运动至锁止棘轮305处，与锁止棘轮305咬合，弹簧304弹力锁止棘爪303固定在锁止棘轮305上，保持座椅强度。

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。