CN217347558U - 一种基于倾角调节机构的汽车座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于倾角调节机构的汽车座椅，包括坐垫骨架(10)、靠背骨架(11)，构成的座椅本体(1)，设于所述座椅本体(1)下方的基座(2)，基座(2)的上表面为一非平面结构，包括位于下部的底座(21)和位于上部的分支(22)，底座(21)和分支(22)之间一体形成或者采用固定件连接，底座(21)的后方和第三连杆(3)的下方可活动连接，第七连杆(7)的上方和第四连杆(4)的前方可活动连接，第七连杆(7)在中段和分支(22)的上端可活动连接。本申请的旋转点位于座椅H点附近，成本低，对电器件的强度要求低，空间布置要求小且可快速调节到较大角度，满足乘客舒适性和功能性要求。

Description

一种基于倾角调节机构的汽车座椅

技术领域

本申请涉及汽车座椅领域，具体地说，是一种基于倾角调节机构的汽车座椅。

背景技术

乘客作为终端客户，关注的是汽车座椅的功能和座椅的舒适性。现在技术中对汽车座椅功能和舒适性的调节，已经无法满足乘客需要，急需一种大角度调节的汽车装置的应用。目前，市面上存在大角度调节的装置存在一些弊端。

公开号为CN113212258A，名称为一种座椅五连杆结构的申请公开了一种汽车座椅的五连杆装置，该装置采用两个电机驱动，且其中一个电机用的是通过驱动偏心的调角器，进而带动固定调角器上的连杆运动。如图1所示，图中包括1a、1b,图中A代表座椅，M代表调角器，由于电动调角器的偏心运动，会导致座椅调解时的不平稳性，尤其对于一些特殊人群如老人和孕妇等，可能会产生更为严重的影响，体验较差。此装置存在以下缺点，一是偏心旋转，会使整个座椅晃动，使乘客在调节过程中体验较差；二是两个电机加角度调节器的成本较高；三是空间布置要求高。

公开号为CN109050355A，名称为零重力汽车座椅的申请公开了一种零重力的汽车座椅，两个丝杆电机直接往上推动座椅运动，如图 2所示，为上下方向布置丝杆电机(C示意为丝杆电机)，极大占用了座椅底部空间，影响其他结构布置。此装置存在如下问题：一是两个电机造成成本高；二是上下推动空间要求高；三是为电机承受人体的反复推拉及车辆碰撞时的冲击力，电机易破坏；四是座椅旋转点位于后连杆下交接点，远离H点而造成体验差。

综上，急需一种能实现座椅大角度调节，以满足乘客舒适和功能性需求，且采用单电机即可实现驱动的汽车座椅。

发明内容

为实现座椅稳定调节，结合现有技术，采用丝杆电机水平布置，通过连杆结构的调节，实现座椅平稳且较大角度的调整，进而实现空间布置小，运动平稳的目的。基于该构思，本申请提供了一种基于倾角调节机构的汽车座椅。

本申请是通过以下技术方案来实现的：

一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其包括：包含坐垫骨架(10) 和靠背骨架(11)在内的座椅本体(1)，设于所述座椅本体(1)下方的基座(2)，其还包括一倾角调节机构，所述倾角调节机构包括第三连杆(3)、第四连杆(4)、第七连杆(7)，所述基座(2)的上表面为一非平面结构，包括位于下部的底座(21)和位于上部的分支 (22)，底座(21)和分支(22)之间一体形成或者采用固定件连接，所述底座(21)的后方和第三连杆(3)的下方可活动连接，所述底座(21)的前方和可变长度连接杆可活动连接，所述可变长度连接杆和第七连杆(7)的下方可活动连接，所述第七连杆(7)的上方和第四连杆(4)的前方可活动连接，所述第四连杆(4)的后方和所述第三连杆(3)的上方可活动连接，所述第七连杆(7)在中段和分支(22)的上端可活动连接，所述可变长度连接杆连接一驱动装置。

优选地，所述可变长度连接杆采用螺纹螺母装置、轴套装置、滑块滑槽装置、齿轮/齿条装置或者滚珠丝杆装置。

优选地，所述螺纹螺母装置包括螺母套(9)、摇杆(8)，所述摇杆(8)的外部设有一段外螺纹，所述螺母套(9)的内部设有相对应的内螺纹，所述第七连杆(7)的下方和螺母套(9)的中段可活动连接，底座(21)在中段和所述摇杆(8)一个端点可活动连接。

优选地，所述螺母套(9)、摇杆(8)分别位于底座(21)的前上方，所述螺母套(9)向前方移动时，离摇杆(8)和底座(21)的交点越来越远，座椅倾角变大。

优选地，所述螺母套(9)、摇杆(8)分别位于底座(21)的后下方，所述螺母套(9)向前方移动时，离摇杆(8)和底座(21)的交点越来越近，座椅倾角变大。

优选地，所述第四连杆(4)固定在坐垫骨架(10)的底部、或者所述第四连杆(4)由坐垫骨架(10)替代。

优选地，所述驱动装置采用电动驱动、液压驱动、气动驱动或电磁驱动的方式。

优选地，所述电动驱动采用丝杆电机，当丝杆电机转动时，带动摇杆(8)转动，使螺母套(9)沿着摇杆(8)运动，同时摇杆(8) 也绕着和底座(21)的铰链点上下摆动，螺母套(9)的运动带动第七连杆(7)绕着位于第七连杆(7)中段的铰链点转动，第七连杆(7) 的转动带动第四连杆(4)的向上运动，第四连杆(4)的向上运动带动第三连杆(3)向下运动，从而实现了第四连杆(4)的大角度调节，第四连杆(4)的运动带动了坐垫骨架(10)、靠背骨架(11)的大角度调节。

优选地，所述倾角调节机构连接一高调机构，所述高调机构包括第五连杆(5)、第六连杆(6)，所述第四连杆(4)的前部、后部分别可活动连接第五连杆(5)、第六连杆(6)的下端，所述第五连杆 (5)、第六连杆(6)的上端分别和所述坐垫骨架(10)可活动连接。

优选地，第七连杆(7)第五铰链点(47)到第二铰链点(27) 的长度同第三连杆(3)的长度比例为2:1～3:1，该比例可以实现第四连杆(4)的大角度调节，能比现有技术中的座椅调节角度增大10～ 35°。

优选地，基座(2)上的第三铰链点(28)到第一铰链点(23) 的长度和第四连杆(4)的长度的比例：7:5～7:10，该比例可以实现第四连杆(4)的大角度调节，能比现有技术中的座椅调节角度增大 10～35°。

优选地，所以第三连杆(3)在座椅调节过程中同水平线的夹角θ₁到θ₂的变化范围：135°～60°。

优选地，所述可活动连接采用铰链连接、可活动连接的交点称为铰链点。

本申请的设计原理：大角度调节汽车座椅，以供乘客实现躺姿休息，已是当今社会汽车座椅行业的普遍需求。但是，目前座椅行业很多采用电动调角器的偏心运动，因为调角器工作原理的原因，导致其运动是非线性的，而连杆机构对该非线性运动有放大效应，造成座椅在调节运动过程中颤动的厉害，使用时乘客会感到非常不舒服，体验感非常差。鉴于此，如何将座椅的调节器式的直接转动转换成直线运动，但是同时又能达到大角度调节的目的，本申请采用了一丝杆电机驱动摇杆转动，达到使可变长度连接杆长度增大，以带动与之相连的其他连杆发生转动、上移、下移运动，最终实现了第四连杆转动，因为第四连杆是直接固定在坐垫骨架上的，同时带动了汽车座椅的角度改变。由于这种角度改变的动力全部来自于丝杆电机的转动，其余全部是靠连杆之间的物理力学传动，故，这种运动是线性的。

同时，由于第一铰链点(23)、第二铰链点(27)和第三铰链点 (28)全部位于基座上，而第二铰链点(27)在第一铰链点(23)和第三铰链点(28)上面，都和基座相连，这样的设计，使各连杆在运动时更加平稳。最后，当力传递到第三连杆(3)时，由于第三连杆 (3)是下移运动，且最后落脚点也是在基座的第一铰链点(23)上，所以座椅上的力能通过第三连杆(3)和第一铰链点(23)耗散掉，也使座椅运动平稳均匀，当乘客使用该功能时，坐在座椅上会感觉舒服平稳。

有益效果：本申请一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其巧妙地将汽车座椅的基座设计成上下两部分，使第一铰链点(23)、第二铰链点(27)和第三铰链点(28)全部位于基座上，而第二铰链点(27) 在第一铰链点(23)和第三铰链点(28)上面，都和基座相连，能保证座椅运动平稳均匀。该装置的旋转全部是靠连杆之间的物理力学传动，且只靠一个电机即可完成，成本低，对电器件的强度要求低，空间布置要求小且可快速调节到较大角度，而且当电机水平方向布置时，很大程度上减小了竖直空间，满足乘客舒适性和功能性要求，非常具有实用性。

附图说明

图1为现有技术中采用了调角器的驱动的五连杆倾角调节的座椅的结构示意图(包括图(1a)、图(1b))。

图2为现有技术中零重力汽车座椅结构示意图。

图3为本申请一种基于倾角调节机构的汽车座椅的一个实施例的结构示意图(螺母套、摇杆分别位于底座的前上方即左上方)。

图4为本申请一种基于倾角调节机构的汽车座椅的另一个实施例的结构示意图(螺母套、摇杆分别位于底座的后下方即右下方)。

图5为采用了倾角调节机构的车辆座椅骨架的倾角原始状态示意图。

图6为采用了倾角调节机构的车辆座椅骨架的倾角中间状态示意图。

图7为采用了倾角调节机构的车辆座椅骨架的倾角最大状态示意图。

图8为如图5、图7两个倾角状态下的汽车座椅的运动机构力学分析原理图(包括图(8a)、图(8b))。

图9为采用了倾角调节机构的汽车座椅的力学运动方向示意图。

图10为汽车座椅在倾角调节原始状态和倾角最大状态(休息状态)的力学分析对比图。

图11为本申请一种基于倾角调节机构的汽车座椅的一个实施例的结构示意图(螺母套、摇杆分别位于底座的后下方即右下方)。

图12为本申请一种基于倾角调节机构的汽车座椅的一个实施例的结构示意图(螺母套、摇杆分别位于底座的前上方即左上方)。

图13为同时采用了倾角调节机构和高调机构的车辆座椅骨架的倾角原始状态示意图。

图14为同时采用了倾角调节机构和高调机构的车辆座椅骨架的倾角中间状态示意图。

图15为同时采用了倾角调节机构和高调机构的车辆座椅骨架的倾角最大状态示意图。

图16为如图13、图15两个倾角状态下的汽车座椅的运动机构力学分析原理图(包括图(16a)、图(16b))。

图中各符号：座椅本体1；基座2；底座21；分支22；第三连杆 3；第四连杆4；第五连杆5、第六连杆6、第七连杆7；摇杆8；螺母套9、坐垫骨架10、靠背骨架11。

本申请中的所有铰链点都是一样的，为了便于表述各连杆之间的连接结构关系，此处将铰链点标注不同符号，作用仅限于指代结构位置没有任何区别：

第一铰链点23；第二铰链点27；第三铰链点28；第四铰链点34；第五铰链点47；第六铰链点45、第七铰链点46、第八铰链点79、第九铰链点510、第十铰链点610。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图3所示，图中包括坐垫骨架10、靠背骨架11，构成的座椅本体1，设于座椅本体1下方的基座2，包括一倾角调节机构，所述倾角调节机构包括第三连杆3、第四连杆4、第七连杆7。基座2的上表面为一非平面结构，包括位于下部的底座21和位于上部的分支 22，底座21和分支22之间一体形成或者采用固定件连接，底座21 的后方和第三连杆3的下端铰链，底座21的前方和可变长度连接杆铰链，可变长度连接杆和第七连杆7的下端铰链，第七连杆7的上端和第四连杆4的前方铰链，第四连杆4的后方和第三连杆3的上端铰链，第七连杆7在中段和分支22的上端铰链。第四连杆4固定在坐垫骨架10的底部。

本实施例中的可变长度连接杆采用螺纹螺母装置，螺纹螺母装置包括螺母套9、摇杆8，摇杆8的外部设有一段外螺纹，螺母套9的内部设有相对应的内螺纹，第七连杆7的下方和螺母套9的中段铰链，底座21在中段和摇杆8一个端点铰链。螺母套9、摇杆8分别位于底座21的前上方，螺母套9向前方移动时，离摇杆8和底座21的交点越来越远，座椅倾角变大。采用螺母套9、摇杆8分别位于底座21 的前上方，会给汽车座椅的下方腾出很多空间，便于安装驱动电机。

实施例2：

如图4所示，螺母套9、摇杆8分别位于底座21的后下方即右下方，螺母套9向前方移动时，离摇杆8和底座21的交点越来越近，座椅倾角变大。采用螺母套9、摇杆8分别位于底座21的右下方，能给座椅的前部留有空间，方便在汽车座椅前部设计腿托装置。其他结构和实施例1中相同。

如图5-7所示，分别给出了采用了如图3的倾角调节机构后车辆座椅骨架的倾角状态示意图。其中图3为倾角原始状态示意图、图4 为倾角中间状态示意图、图5为倾角最大状态示意图。

如图8所示，为如图5、图7两个倾角状态下的汽车座椅的运动机构力学分析原理图：如图8a所示，为图5的倾角原始状态出厂状态时汽车座椅的运动机构力学分析原理图。如图8b所示，为图5的倾角最大状态时乘客休息时汽车座椅的运动机构力学分析原理图。

如图9所示，以摇杆为驱动件如丝杆电机，当丝杆电机转动时，遥感8转动，带动与其以螺纹耦合的螺母套9沿着8运动，同时摇杆8也绕着第三铰链点28上下摆动，螺母套9带动通过第八铰链点79 与其铰接的第七连杆7绕着第二铰链点27转动，第七连杆7带动第四连杆4以第五铰链点47上移的形式运动，第四连杆4带动第三连杆3以第四铰链点34下移并绕着第一铰链点23转动，最终第五铰链点47上移，第四铰链点34下降，第三连杆3下移，实现了第四连杆 4的大角度调节，由于第四连杆4和坐垫骨架10是固定在一起，或者两者是合二为一的，故座椅也同时做了的大角度调节，能比现有技术中的座椅调节角度大10-25°，具体根据各栏杆比例和实际需要而定。

如图10所示，第四连杆4带动第三连杆3以第四铰链点34下移并绕着第一铰链点23转动，最终第五铰链点47上移，第四铰链点 34下降，第三连杆3下移，第三连杆3的下移是旋转式下移，第三连杆3在座椅调节过程中同水平线的夹角θ₁到θ₂的变化范围：135°～ 60°。在座椅运动过程中，第三连杆3因为要承受来自整个座椅的重力和外力，故第三连杆3的安装位置和水平线之间的角度决定整个座椅的承重、调节角度和质量。

实施例3：

如图11所示，倾角调节机构连接一高调机构，高调机构即为高度调节机构，高调机构包括第五连杆5、第六连杆6，第四连杆4的前部、后部分别铰链第五连杆5、第六连杆6的下端，第五连杆5、第六连杆6的上端分别和坐垫骨架10铰链。本实施例中的螺母套9、摇杆8分别位于底座21的后下方，螺母套9向前方移动时，离摇杆8和底座21的交点越来越远，座椅倾角变大。采用螺母套9、摇杆8 分别位于底座21的前上方，会给汽车座椅的下方腾出很多空间，便于安装驱动电机。

实施例4：

如图12所示，螺母套9、摇杆8分别位于底座21的前上方，螺母套9向前方移动时，离摇杆8和底座21的交点越来越近，座椅倾角变大。采用螺母套9、摇杆8分别位于底座21的后下方，能给座椅的前部留有空间，方便在汽车座椅前部设计腿托装置。其他结构和实施例3中相同。

如图13-15所示，分别给出了采用了倾角调节机构和高调机构后车辆座椅骨架的倾角状态示意图。其中图13为倾角和高调机构原始状态示意图、图14为倾角和高调机构中间状态示意图、图15为倾角和高调机构最大状态示意图。

如图16所示，为如图13、图15两个倾角状态下的汽车座椅的运动机构力学分析原理图：如图16a所示，为图13的倾角原始状态出厂状态时汽车座椅的运动机构力学分析原理图。如图16b所示，为图15的倾角最大状态时乘客休息时汽车座椅的运动机构力学分析原理图。

以摇杆为驱动件如丝杆电机，当丝杆电机转动时，遥感8转动，带动与其以螺纹耦合的螺母套9沿着8运动，同时摇杆8也绕着第三铰链点28上下摆动，螺母套9带动通过第八铰链点79与其铰接的第七连杆7绕着第二铰链点27转动，第七连杆7带动第四连杆4以第五铰链点47上移的形式运动，第四连杆4带动第五连杆5、第六连杆6分别向上运动，第五连杆5、第六连杆6通过第六铰链点45、第七铰链点46、第九铰链点510、第十铰链点610，将坐垫骨架10托起，从而将座椅抬高，与此同时，第四连杆4带动第三连杆3以第四铰链点34下移并绕着第一铰链点23转动，最终第五铰链点47上移，第四铰链点34下降，第三连杆3下移，实现了第四连杆4的大角度调节，故座椅在抬高的同时，也达到了的大角度调节的目的，能比现有技术中的座椅调节角度增大10～35°。采用本实用新型的设计，角度调节幅度可以更大，具体根据各栏杆比例和实际需要而定，在这本行业前所未有。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其包括：包含坐垫骨架(10)、靠背骨架(11)在内的座椅本体(1)，设于所述座椅本体(1)下方的基座(2)，其特征在于，还包括一倾角调节机构，所述倾角调节机构包括第三连杆(3)、第四连杆(4)、第七连杆(7)，所述基座(2)的上表面为一非平面结构，包括位于下部的底座(21)和位于上部的分支(22)，底座(21)和分支(22)之间一体形成或者采用固定件连接，所述底座(21)的后方和第三连杆(3)的下端可活动连接，所述底座(21)的前方和可变长度连接杆可活动连接，所述可变长度连接杆和第七连杆(7)的下端可活动连接，所述第七连杆(7)的上端和第四连杆(4)的前方可活动连接，所述第四连杆(4)的后方和所述第三连杆(3)的上方可活动连接，所述第七连杆(7)在中段和分支(22)的上端可活动连接，所述可变长度连接杆连接一驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述可变长度连接杆采用螺纹螺母装置、轴套装置、滑块滑槽装置、齿轮/齿条装置或者滚珠丝杆装置。

3.根据权利要求2所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述螺纹螺母装置包括螺母套(9)、摇杆(8)，所述摇杆(8)的外部设有一段外螺纹，所述螺母套(9)的内部设有相对应的内螺纹，所述第七连杆(7)的下方和螺母套(9)的中段可活动连接，底座(21)在中段和所述摇杆(8)一个端点可活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述螺母套(9)、摇杆(8)分别位于底座(21)的前上方，所述螺母套(9)向前方移动时，离摇杆(8)和底座(21)的交点越来越远，座椅倾角变大。

5.根据权利要求3所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述螺母套(9)、摇杆(8)分别位于底座(21)的后下方，所述螺母套(9)向前方移动时，离摇杆(8)和底座(21)的交点越来越近，座椅倾角变大。

6.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述第四连杆(4)固定在坐垫骨架(10)的底部、或者所述第四连杆(4)由坐垫骨架(10)替代。

7.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述驱动装置采用电动驱动、液压驱动、气动驱动或电磁驱动的方式。

8.根据权利要求7所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述电动驱动采用丝杆电机，当丝杆电机转动时，带动摇杆(8)转动，使螺母套(9)沿着摇杆(8)运动，同时摇杆(8)也绕着和底座(21)的铰链点上下摆动，螺母套(9)的运动带动第七连杆(7)绕着位于第七连杆(7)中段的铰链点转动，第七连杆(7)的转动带动第四连杆(4)的向上运动，第四连杆(4)的向上运动带动第三连杆(3)向下运动，从而实现了第四连杆(4)的大角度调节，第四连杆(4)的运动带动了坐垫骨架(10)、靠背骨架(11)的大角度调节。

9.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述倾角调节机构连接一高调机构，所述高调机构包括第五连杆(5)、第六连杆(6)，所述第四连杆(4)的前部、后部分别可活动连接第五连杆(5)、第六连杆(6)的下端，所述第五连杆(5)、第六连杆(6)的上端分别和所述坐垫骨架(10)可活动连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，第七连杆(7)第五铰链点(47)到第二铰链点(27)的长度同第三连杆(3)的长度比例为2:1～3:1。

11.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，基座(2)上的第三铰链点(28)到第一铰链点(23)的长度和第四连杆(4)的长度的比例：7:5～7:10。

12.根据权利要求1所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所以第三连杆(3)在座椅调节过程中同水平线的夹角θ1到θ2的变化范围：135°～60°。

13.根据权利要求1、3或9任意一项所述的一种基于倾角调节机构的汽车座椅，其特征在于，所述可活动连接采用铰链连接、可活动连接的交点称为铰链点。

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