本發(fā)明涉及減震座椅裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車(chē)輛減振座椅。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，汽車(chē)座椅的減振系統(tǒng)總成大多采用螺旋彈簧和一般的液壓阻尼器構(gòu)成，這種減振器總成的剛度和阻尼是無(wú)法調(diào)整的，不同體重的乘客在乘坐時(shí)，由于螺旋彈簧的剛度和阻尼不可調(diào)整，座椅振動(dòng)頻率難免會(huì)落在人體不舒適的頻率范圍內(nèi)，因此難以適應(yīng)不同的行駛工況，減振效果不佳，座椅乘坐舒適性不好。且目前單一的磁流變減振座椅其需要大量耗損車(chē)輛蓄電池組能量，雖然一定程度上提高了乘坐舒適性但其帶來(lái)的能量耗損卻降低了汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種車(chē)輛減振座椅。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種車(chē)輛減振座椅，包括固定架，固定架通過(guò)連接件設(shè)置有支撐架，支撐架上安裝有座椅本體，固定架與支撐架之間安裝有減振系統(tǒng)；

其中，所述減振系統(tǒng)包括阻尼可調(diào)的阻尼器、豎直設(shè)置的齒條、裝有齒輪的直流電機(jī)、以及用于進(jìn)行自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)的主動(dòng)控制裝置；

所述阻尼器豎直設(shè)置于固定架與支撐架之間，阻尼器設(shè)置有活塞桿的一端與座椅上支撐架下表面相鉸接，另一端與固定架上表面相鉸接；齒條上端與支撐架下表面相連接，齒條下端自由，所述直流電機(jī)固定于固定架上，且直流電機(jī)的齒輪與齒條相嚙合，主動(dòng)控制裝置與阻尼器以及直流電機(jī)相連接。

所述主動(dòng)控制裝置包括加速度傳感器、與加速度傳感器連接的主動(dòng)控制器、與主動(dòng)控制器相連接的電流驅(qū)動(dòng)模塊、以及與主動(dòng)控制器連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；其中，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊與阻尼器相連接；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與直流電機(jī)相連接；所述加速度傳感器固定在支撐架下表面中心位置；所述主動(dòng)控制器、電流驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均固定在固定架上。

所述主動(dòng)控制器為DSP微控制器。

所述主動(dòng)控制裝置還包括蓄電池組，所述蓄電池組與所述阻尼器以及直流電機(jī)相連接。

所述直流電機(jī)通過(guò)電能回收管理控制器與蓄電池組相連接。

所述連接件為交叉機(jī)構(gòu)，支撐架的底部開(kāi)設(shè)有第一滑軌，固定架上開(kāi)設(shè)有第二滑軌，交叉機(jī)構(gòu)的上端鉸接于第一滑軌中，交叉機(jī)構(gòu)的下端部鉸接于第二滑軌中。

所述固定架與支撐架之間還設(shè)置有螺旋彈簧。

所述直流電機(jī)為永磁無(wú)刷直流電機(jī)。

所述阻尼可調(diào)的阻尼器為磁流變阻尼器。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種車(chē)輛減振座椅，采用自適應(yīng)式的可調(diào)節(jié)減振系統(tǒng)對(duì)座椅自供能量、剛度及阻尼以及高度進(jìn)行的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，本發(fā)明減振效果好，大力提高了座椅的乘坐舒適度，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

進(jìn)一步的，本發(fā)明主要采用阻尼可調(diào)式阻尼器、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)來(lái)進(jìn)行減振和振動(dòng)能量的回收，同時(shí)采用主動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)阻尼可調(diào)式阻尼器的阻尼和電機(jī)進(jìn)行控制，同時(shí)還采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)和直流電機(jī)以及能量回收系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)能量進(jìn)行回收，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)用性強(qiáng)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中的座椅在振動(dòng)的過(guò)程中，座椅的上支撐架和下支撐架存在相對(duì)位移，進(jìn)而齒輪齒條機(jī)構(gòu)發(fā)生相對(duì)位移，固定在座椅上支撐架上的齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪通過(guò)帶有花鍵的軸帶動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中可以產(chǎn)生電能，電能通過(guò)電能回收管理控制器存入蓄電池組，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)主動(dòng)控制座椅的電能供給，實(shí)現(xiàn)了自供能量的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明圖1的右視圖；

圖3為本發(fā)明圖1的A-A視圖；

圖4為本發(fā)明圖1的B-B視圖；

圖5為本發(fā)明的磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1為座椅本體，2為支撐架，3為固定架，4為連接件，5為阻尼器，6為螺旋彈簧，7-1為加速度傳感器，7-2為主動(dòng)控制器，7-3為電流驅(qū)動(dòng)模塊7-3，7-4為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，7-5為電能回收管理控制器，8為齒條，9為直流電機(jī)，10為連接導(dǎo)線(xiàn)，11為蓄電池組，12-1為第一滑軌，12-2為第二滑軌。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的車(chē)輛減振座椅，包括固定架3，固定架3通過(guò)連接件4設(shè)置有支撐架2，支撐架2上安裝有座椅本體1，固定架3與支撐架2之間安裝有減振系統(tǒng)；

其中，所述減振系統(tǒng)包括阻尼可調(diào)的阻尼器5、豎直設(shè)置的齒條8、裝有齒輪的直流電機(jī)9、以及用于進(jìn)行自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)的主動(dòng)控制裝置；

所述阻尼器5豎直設(shè)置于固定架3與支撐架2之間，阻尼器5設(shè)置有活塞桿的一端與座椅上支撐架2下表面相鉸接，另一端與固定架3上表面相鉸接；齒條8上端與支撐架2下表面相連接，齒條8下端自由，齒條8均不會(huì)與連接件4、支撐架2和下固定架3發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。直流電機(jī)9固定于固定架3上，且直流電機(jī)9的齒輪與齒條8相嚙合，主動(dòng)控制裝置與阻尼器5以及直流電機(jī)9相連接，所述阻尼器5結(jié)構(gòu)如圖5所示。

具體點(diǎn)，如圖2、3所示，本實(shí)施例中，所述主動(dòng)控制裝置包括加速度傳感器7-1、與加速度傳感器7-1連接的主動(dòng)控制器7-2、與主動(dòng)控制器7-2相連接的電流驅(qū)動(dòng)模塊7-3、以及與主動(dòng)控制器7-2連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7-4；其中，所述電流驅(qū)動(dòng)模塊7-3與阻尼器5相連接；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7-4與直流電機(jī)9相連接；所述加速度傳感器7-1固定在支撐架2下表面中心位置；所述主動(dòng)控制器7-2、電流驅(qū)動(dòng)模塊7-3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7-4均固定在固定架3上，所述主動(dòng)控制裝置還包括蓄電池組11，所述蓄電池組11與所述阻尼器5以及直流電機(jī)9相連接。所述直流電機(jī)9通過(guò)電能回收管理控制器7-5與蓄電池組11相連接。

其中，所述的加速度傳感器7-1、主動(dòng)控制器7-2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7-4、電流驅(qū)動(dòng)器7-3、直流電機(jī)9、蓄電池組11之間的連接導(dǎo)線(xiàn)10的外圍均包裹橡膠圈，從而防止導(dǎo)線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其他結(jié)構(gòu)纏繞、磨損。所述的主動(dòng)控制器7-2模塊使用DSP微控制器，DSP微控制器數(shù)據(jù)處理速度快、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性好、能夠提高阻尼模糊控制的精度。

需要時(shí)說(shuō)明的是，本發(fā)明中所述直流電機(jī)9為永磁無(wú)刷直流電機(jī)，所述阻尼可調(diào)的阻尼器5為磁流變阻尼器。

如圖1、4所示，所述連接件4為交叉機(jī)構(gòu)，支撐架2的底部開(kāi)設(shè)有第一滑軌12-1，固定架3上開(kāi)設(shè)有第二滑軌12-2，交叉機(jī)構(gòu)的上端鉸接于第一滑軌12-1中，交叉機(jī)構(gòu)的下端部鉸接于第二滑軌12-2中。所述固定架3與支撐架2之間還設(shè)置有螺旋彈簧6。

本發(fā)明的工作過(guò)程為：

當(dāng)該減振座椅受到垂直方向的載荷沖擊時(shí)，交叉結(jié)構(gòu)件在上下滑槽中前后移動(dòng)，此時(shí)加速度傳感器7-1采集來(lái)自減振座椅的振動(dòng)加速度信號(hào)并輸出給主動(dòng)控制器7-2，主動(dòng)控制器7-2接收來(lái)自于加速度傳感器7-1所輸出的信號(hào)并進(jìn)行分析處理通過(guò)主動(dòng)控制器7-2得出相應(yīng)的控制信號(hào)給接在輸出端的電流驅(qū)動(dòng)器模塊7-3上，并通過(guò)電流驅(qū)動(dòng)器模7-3塊實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)阻尼可調(diào)的阻尼器5的輸入電流，從而實(shí)時(shí)控制阻尼器5的阻尼力，同時(shí)主動(dòng)控制器7-2將輸出的控制信號(hào)傳送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7-4，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7-4在控制器信號(hào)的作用下控制直流電機(jī)9的輸入PWM波，從而使得電機(jī)產(chǎn)生一定的扭矩，電機(jī)帶動(dòng)齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)或電機(jī)為齒輪提供一定的阻力扭矩，進(jìn)而控制齒條8的上下移動(dòng)和上下移動(dòng)的趨勢(shì)，從而達(dá)到主動(dòng)控制座椅升降和阻力的特性；阻尼可調(diào)阻尼器5和齒輪齒條結(jié)構(gòu)8會(huì)對(duì)座椅支撐架2和固定架3的相對(duì)運(yùn)動(dòng)起到一定的約束或調(diào)節(jié)作用，從而衰減一部分能量或?qū)ψ蔚母叨冗M(jìn)行必要調(diào)節(jié)，從而減小了座椅本體1的沖擊力，提高了座椅的可控性和乘坐舒適性。

綜上所述，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同振動(dòng)狀況的優(yōu)良動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)減振，減振效果好，可實(shí)現(xiàn)座椅的高度調(diào)節(jié)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)座椅減振系統(tǒng)能量的自我供給。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明主要采用阻尼可調(diào)式阻尼器、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、直流電機(jī)來(lái)進(jìn)行減振和振動(dòng)能量的回收，同時(shí)采用主動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)阻尼可調(diào)式阻尼器的阻尼和電機(jī)進(jìn)行控制，同時(shí)還采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)和直流電機(jī)以及能量回收系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)能量進(jìn)行回收，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)用性強(qiáng)。

2、本發(fā)明中的主動(dòng)控制系統(tǒng)采用加速度傳感器收集來(lái)自座椅的振動(dòng)加速度信號(hào)并傳送給主動(dòng)控制器，主動(dòng)控制器模塊接收加速度傳感器傳送的加速度信號(hào)并進(jìn)行處理分析后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給接在其輸出端的電流驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并通過(guò)電流驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)時(shí)地對(duì)阻尼可調(diào)式阻尼器的阻尼進(jìn)行控制、調(diào)整，同時(shí)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)電機(jī)的扭矩進(jìn)行調(diào)節(jié)從而調(diào)節(jié)其阻力特性，同時(shí)可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)座椅的升降，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)座椅阻尼、剛度以及高度的調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)速度快，準(zhǔn)確率高，實(shí)時(shí)性能好，智能化程度高。

3、本發(fā)明中阻尼可調(diào)式阻尼器所輸出的阻尼力可以根據(jù)控制器中的模糊控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算調(diào)節(jié)，其中模糊控制器輸入量是座椅加速度值及其偏差，輸出量是阻尼力的大小，同時(shí)另一個(gè)模糊控制器對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸入量為座椅的加速度值及其偏差，輸出量為直流電機(jī)PWM波的控制信號(hào)。

4、本發(fā)明中的座椅在振動(dòng)的過(guò)程中，座椅的上支撐架和下支撐架存在相對(duì)位移，進(jìn)而齒輪齒條機(jī)構(gòu)發(fā)生相對(duì)位移，固定在座椅上支撐架上的齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪通過(guò)帶有花鍵的軸帶動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中可以產(chǎn)生電能，電能通過(guò)電能回收管理控制器存入蓄電池組，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)主動(dòng)控制座椅的電能供給，實(shí)現(xiàn)了自供能量的特點(diǎn)。

5、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，舒適性好，可廣泛應(yīng)用于各種汽車(chē)座椅，尤其是路況惡劣的工程車(chē)輛座椅。

綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎合理，能實(shí)現(xiàn)能量的自我供給，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，智能化程度高，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)阻尼、剛度和高度的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，減振效果好，實(shí)用性強(qiáng)，舒適性好，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的難以適應(yīng)變化的行駛路況、減振效果不佳、消耗汽車(chē)本身蓄電池能量、座椅的乘坐舒適性較差的缺陷和不足，便于推廣使用。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。