一种车辆用导向隔振耦合式座椅制造技术

本发明专利技术涉及一种车辆用导向隔振耦合式座椅，其结构左右两侧对称，其中一侧包括：依次连接的座椅面板、剪式机构、减振器、主簧、座椅底板、连杆、副簧罩、副簧、副簧底座，其中，所述剪式机构、连杆、副簧底座、副簧、副簧罩、座椅面板及座椅底板，共同构成了剪式负刚度隔振机构，该机构具有座椅垂向运动导向功能和负刚度隔振功能。通过主簧、减振器与剪式负刚度隔振机构共同作用实现有效低频隔振，同时，座椅垂向运动更加稳定；即使在副簧失效的情况下，也可达到与传统线性隔振座椅相当的隔振效果。本发明专利技术的座椅结构简单紧凑，所使用零部件少，便于安装，性能稳定，成本低，隔振效果及可靠性好，适用于卡车、装甲车、轨道车辆及工程车等车辆。

A steering vibration isolating seat for a vehicle

The invention relates to a vehicle vibration coupling guide seat, the left and right sides of symmetry, one side includes successively connected seat panel, shearing mechanism, shock absorber, a main spring, a seat bottom plate, connecting rod, spring, spring, spring cover side base, wherein the scissors type mechanism, connecting rod, spring, spring, spring seat side cover, a seat panel and a seat bottom plate, constitute the shear type negative stiffness vibration isolation mechanism, the mechanism has the function to the seat vertical motion orientation and negative stiffness vibration isolation function. The main spring, the shock absorber and the shear negative stiffness isolation mechanism work together to achieve the effective low frequency vibration isolation. Meanwhile, the vertical movement of the seat is more stable. Even if the auxiliary spring fails, the vibration isolation effect comparable to the traditional linear isolation seat can also be achieved. The seat structure of the invention is simple and compact, with fewer components, easy installation, stable performance, low cost, good vibration isolation effect and good reliability, and is suitable for vehicles such as trucks, armored vehicles, rail cars and engineering vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆用导向隔振耦合式座椅
本专利技术属于车辆座椅
，具体涉及一种车辆用导向隔振耦合式座椅。
技术介绍
座椅作为衰减车辆振动的最后一个环节，对整车舒适性能起着至关重要的作用。据世界卫生组织统计数据可知，近年来，由于低频振动造成的颈椎病及消化系统疾病等，已成为车辆驾乘人员常患的驾驶疾病。因此，提高座椅的低频隔振性能，对避免人体内脏器官遭受冲击损伤及驾驶疾病的发生等具有重要意义。目前，现有的车辆用座椅各有优缺点，具有隔振性能的车辆用座椅主要分为三种：第一种是可控悬架座椅，此种座椅是基于控制理论对座椅悬架系统进行设计和控制，因而需要配备相应的控制单元和可控悬架系统，虽然其隔振效果较好，但其成本高、可靠性差，仅应用在少数车辆上；第二种是线性隔振座椅，此种座椅具有线性悬架系统，成本低、应用广泛，但其低频隔振效果较差；第三种是非线性隔振座椅，此种座椅隔振效果较好，但限于座椅领域研究人员周知，仅将剪式机构作为座椅垂向运动导向机构，而需额外根据非线性隔振理论对座椅的隔振机构进行单独设计，导向机构与隔振机构相互独立，致使悬架系统结构复杂、不紧凑、占用空间大，不便于安装，而且需要的精密零部件多，成本高，稳定性和可靠性差，导致尚无成熟的高性能低频隔振座椅面世。因此，如何设计一种结构简单紧凑、低频隔振效果好的高性能低频隔振座椅，从而满足车辆座椅成本低、可靠性及舒适性高的需求，已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种结构简单紧凑、成本低、性能可靠、低频隔振效果好的车辆用导向隔振耦合式座椅，提高车辆的驾乘舒适性。为解决上述技术问题，本专利技术所提供的车辆用导向隔振耦合式座椅，其采用的技术方案如下：一种车辆用导向隔振耦合式座椅，其结构左右两侧对称，其中一侧包括：依次连接的座椅面板、剪式机构、减振器、主簧、座椅底板、连杆、副簧罩、副簧、副簧底座，其中，所述剪式机构由上导向槽、下导向槽、上导向轮、下导向轮、第一导向杆及第二导向杆组成，上导向槽固定在座椅面板的下表面，上导向轮装配在上导向槽中且可在上导向槽内前后滚动，上导向轮与第一导向杆的一端通过旋转副连接，第一导向杆的另一端通过旋转副与座椅底板连接；下导向槽固定在座椅底板的上表面，下导向轮装配在下导向槽中且可在下导向槽内前后滚动，下导向轮与第二导向杆的一端通过旋转副连接，第二导向杆的另一端通过旋转副与座椅面板连接；第一导向杆与第二导向杆通过旋转副相连接；所述减振器的两端通过旋转副安装在剪式机构的第一导向杆和第二导向杆之间；所述主簧的两端通过旋转副安装在座椅面板和座椅底板之间；所述连杆的一端通过旋转副与下导向轮连接，另一端通过旋转副与副簧底座连接；所述副簧罩固定在下导向槽上；所述副簧自由安装在副簧罩与副簧底座之间且副簧与副簧罩为间隙配合；所述副簧的刚度Kn，根据驾乘人员额定载荷下座椅悬架的垂向静挠度与连杆长度的比值第一导向杆与座椅底板的夹角θ，第一导向杆长度L，连杆长度r及在静平衡位置主簧的等效垂向刚度Kv，通过以下公式确定，即其中，所述剪式机构、连杆、副簧底座、副簧、副簧罩、座椅面板及座椅底板，共同构成了座椅的剪式负刚度隔振机构，该机构具有座椅垂向运动导向和负刚度隔振的双重功能。本专利技术比现有技术具有的优点：现有的三种车辆用座椅及其缺陷如下：可控悬架座椅，需要控制单元，成本高，可靠性差，难以推广应用；线性隔振座椅，低频隔振效果较差；非线性隔振座椅，限于座椅领域研究人员周知，仅将剪式机构设计为座椅垂向运动的导向机构，需另外对隔振机构进行单独设计，导向机构与隔振机构相互独立，致使座椅悬架系统结构复杂、不紧凑、占用空间大，不便于安装，而且需要的精密零部件多，生产成本高，稳定性和可靠性差。此外，现有座椅的刚度匹配，常通过反复试验来确定，试验费用高昂。本专利技术提供的一种车辆用导向隔振耦合式座椅，其有益效果在于：1.本专利技术既利用剪式机构作为座椅垂向运动的导向机构，又将其作为剪式负刚度隔振机构的组成部分，使得导向功能与隔振功能耦合，通过主簧、减振器及剪式负刚度隔振机构共同作用实现低频隔振，其低频隔振效果好，座椅垂向运动稳定，可有效提高车辆驾乘舒适性。2.本专利技术所述的剪式负刚度隔振机构具有座椅垂向运动导向和负刚度隔振的双重功能，座椅结构简单紧凑、占用空间少，所使用的零部件总个数少、精密零部件少，因而，座椅便于安装，性能稳定、可靠，成本低。3.本专利技术提供的座椅即使在副簧失效的情况下，也可通过主簧隔振达到与传统线性隔振座椅相当的隔振效果，与现有的三种车辆用座椅相比，具有更高的可靠性和适用性，具有更高的应用推广价值。4.本专利技术的副簧的刚度具有精确的确定公式，可用于对座椅的快速设计，避免了现有座椅中弹簧刚度通过反复试验进行确定的缺陷，极大降低了生产成本。附图说明为了更好地理解本专利技术，下面结合附图作进一步的说明。图1是本专利技术的一个实施方式的结构示意图；图2是本专利技术的正常工作情况下座椅垂向受力与垂向位移关系曲线；图3是本专利技术的副簧失效情况下座椅垂向受力与垂向位移关系曲线；图4是本专利技术的座椅垂向激励输入信号。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。图1是本专利技术的一个实施方式的结构示意图。如图1所示，本实施方式的车辆用导向隔振耦合式座椅，座椅结构左右两侧对称，其中一侧包括：依次连接的座椅面板1、剪式机构、减振器6、主簧7、座椅底板8、连杆11、副簧底座12、副簧13、副簧罩14，其中，所述剪式机构由上导向槽3、下导向槽10、上导向轮2、下导向轮9、第一导向杆4及第二导向杆5组成，上导向槽2固定在座椅面板1的下表面，上导向轮2装配在上导向槽3中且可在上导向槽3内前后滚动，上导向轮2与第一导向杆4的一端通过旋转副连接，第一导向杆4的另一端通过旋转副与座椅底板8连接；下导向槽10固定在座椅底板8的上表面，下导向轮9装配在下导向槽10中且可在下导向槽10内前后滚动，下导向轮9与第二导向杆5的一端通过旋转副连接，第二导向杆5的另一端通过旋转副与座椅面板1连接；第一导向杆4与第二导向杆5通过旋转副相连接；所述减振器6的两端通过旋转副安装在剪式机构的第一导向杆4和第二导向杆5之间；所述主簧7的两端通过旋转副安装在座椅面板1和座椅底板8之间；所述连杆11的一端通过旋转副与下导向轮9连接，另一端通过旋转副与副簧底座12连接；所述副簧罩14固定在下导向槽10上；所述副簧13自由安装在副簧罩14与副簧底座12之间且副簧13与副簧罩14为间隙配合；所述副簧13的刚度Kn，根据驾乘人员额定载荷下座椅的垂向静挠度与连杆11长度的比值第一导向杆4与座椅底板8的夹角θ，第一导向杆4长度L，连杆11长度r及在静平衡位置主簧7的等效垂向刚度Kv，通过以下公式确定，即其中，所述剪式机构、连杆11、副簧底座12、副簧13、副簧罩14、座椅面板1及座椅底板8，共同构成了座椅的剪式负刚度隔振机构，该机构具有座椅垂向运动导向和负刚度隔振的双重功能。在本专利技术中，术语“剪式负刚度隔振机构”与常规的剪式结构不同，与常规的负刚度隔振机构也不同。限于座椅领域研究人员周知，剪式机构仅仅被作为座椅垂向运动导向机构。常规的负刚度隔振机构，其需要精密部件多，结构非常复杂，可靠性差，也不具备座椅垂向运动导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用导向隔振耦合式座椅，其特征在于，座椅的结构左右两侧对称，其中一侧包括：依次连接的座椅面板、剪式机构、减振器、主簧、座椅底板、连杆、副簧罩、副簧、副簧底座，其中，所述剪式机构由上导向槽、下导向槽、上导向轮、下导向轮、第一导向杆及第二导向杆组成，上导向槽固定在座椅面板的下表面，上导向轮装配在上导向槽中且可在上导向槽内前后滚动，上导向轮与第一导向杆的一端通过旋转副连接，第一导向杆的另一端通过旋转副与座椅底板连接；下导向槽固定在座椅底板的上表面，下导向轮装配在下导向槽中且可在下导向槽内前后滚动，下导向轮与第二导向杆的一端通过旋转副连接，第二导向杆的另一端通过旋转副与座椅面板连接；第一导向杆与第二导向杆通过旋转副相连接；所述减振器的两端通过旋转副安装在剪式机构的第一导向杆和第二导向杆之间；所述主簧的两端通过旋转副安装在座椅面板和座椅底板之间；所述连杆的一端通过旋转副与下导向轮连接，另一端通过旋转副与副簧底座连接；所述副簧罩固定在下导向槽上；所述副簧自由安装在副簧罩与副簧底座之间且副簧与副簧罩为间隙配合；所述副簧的刚度Kn，根据驾乘人员额定载荷下座椅悬架的垂向静挠度与连杆长度的比值

【技术特征摘要】
1.一种车辆用导向隔振耦合式座椅，其特征在于，座椅的结构左右两侧对称，其中一侧包括：依次连接的座椅面板、剪式机构、减振器、主簧、座椅底板、连杆、副簧罩、副簧、副簧底座，其中，所述剪式机构由上导向槽、下导向槽、上导向轮、下导向轮、第一导向杆及第二导向杆组成，上导向槽固定在座椅面板的下表面，上导向轮装配在上导向槽中且可在上导向槽内前后滚动，上导向轮与第一导向杆的一端通过旋转副连接，第一导向杆的另一端通过旋转副与座椅底板连接；下导向槽固定在座椅底板的上表面，下导向轮装配在下导向槽中且可在下导向槽内前后滚动，下导向轮与第二导向杆的一端通过旋转副连接，第二导向杆的另一端通过旋转副与座椅面板连接；第一导向杆与第二导向杆通过旋转副相连接；所述减振器的两端通过旋转副安装在剪式机构的第一导向杆和第二导向杆之间；所述主簧的两端通过旋转副安装在座椅面板和座椅底板之间；所述连杆的一端通过旋转副与下导向轮连接，另一端通过旋转副与副簧底座连接；所述副簧罩固定在下导向槽上；所述副簧自由安装在副簧罩与副簧底座之间且副簧与副簧罩为间隙配合；所述副簧的刚度Kn，根据驾乘人员额定载荷下座椅悬架的垂向静挠度与连杆长度的比值第一导向杆与座椅底板的夹角θ，第一导向杆长度L，连杆长度r及在静平衡位置主簧的等效垂向刚度Kv，通过以下公式确定，即

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雷雷，于曰伟，周长城，
申请(专利权)人：赵雷雷，
类型：发明
国别省市：山东,37