專利名稱：汽車多自由度并聯(lián)減振座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械減振裝置領(lǐng)域，特指一種利用并聯(lián)機構(gòu)加彈性元件、阻尼元件等
構(gòu)成組合彈性減振汽車座椅，可用于重型車輛、農(nóng)用車輛、商務(wù)車輛的座椅系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的不斷發(fā)展，人類對各種車輛的依賴程度日益增加，車輛，特別是重型卡 車、工程車輛、農(nóng)用車輛等在路況較差條件下行駛產(chǎn)生的多維振動問題已對成員的健康及
車輛性能產(chǎn)生愈加嚴重的影響。車輛座椅作為直接與人體接觸的重要部件，是實現(xiàn)減少振 動對人體影響的主體，其整體振動固有頻率應(yīng)避開4-8Hz的人體敏感頻率區(qū)間，處于2-4Hz 之間最好。由于實際的車輛座椅系統(tǒng)的主要振動的自由度是多種多樣的，設(shè)計一種懸掛性 能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)簡單，能滿足不同類型車輛需要的多自由度減振座椅系統(tǒng)變得尤為重要。論 文"汽車座椅安全性與與空氣懸掛式座椅減振性能研究"(吉林大學(xué)博士學(xué)位論文，2005)、 "汽車懸架控制技術(shù)的發(fā)展"(汽車技術(shù)，1994. 9)、"非線性座椅懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進與性能模 擬"(燕山大學(xué)碩士論文，2006)等介紹了一種"X型"結(jié)構(gòu)的汽車座椅。該機構(gòu)的座椅結(jié)構(gòu)
簡單，只能實現(xiàn)垂直主方向振動的減振，減振自由度單一，無法滿足不同車輛在不同路況工 作環(huán)境下對不同自由度減振的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種可實現(xiàn)空間多自由度的減振座椅系統(tǒng)，能有效地實現(xiàn) 3個自由度，即垂直向的主直線振動、沿水平兩軸的轉(zhuǎn)動振動的減振。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在汽車座椅與車底板之間按需要采用三自由度(垂 直向的直線運動，沿水平兩軸的轉(zhuǎn)動)五支鏈空間并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)通過動平臺與靜 平臺并聯(lián)連接，座椅與并聯(lián)機構(gòu)的動平臺固接，靜平臺固接在車底板上，實現(xiàn)并聯(lián)機構(gòu)的動 平臺具有x、 y軸轉(zhuǎn)動、z軸移動三個方向的減振功能。 所述的三自由度五支鏈空間并聯(lián)機構(gòu)是由四條單開支鏈、一條主鏈并聯(lián)以及正方 形的動平臺與靜平臺組成，單開支鏈是由球副、移動副、球副依次組成的，單開支鏈分別設(shè) 置于動平臺與靜平臺之間的四角并聯(lián)組成；主鏈由中間為移動副、虎克鉸組成的，虎克鉸與 靜平臺連接，移動副的一端與動平臺剛性連接，主鏈設(shè)置于四條單開支鏈中間的動平臺與 靜平臺之間的中心位置。 所述的移動副是由彈簧元件和阻尼元件并聯(lián)組成，其中彈性元件可以是剛性彈 簧、空氣彈簧、磁性彈簧或選取剛性彈簧、空氣彈簧、磁性彈簧中的任意二個或三個的并聯(lián) 組合；阻尼元件可以是氣體阻尼器、液體阻尼器、氣液阻尼器、變剛度變阻尼器、智能材料結(jié) 構(gòu)阻尼器或選取氣體阻尼器、液體阻尼器、氣液阻尼器、變剛度變阻尼器、智能材料結(jié)構(gòu)阻 尼器中的任意二個或三個并聯(lián)組合。 本發(fā)明的有益效果是可以實現(xiàn)與實際振動情況更加逼近的座椅多維減振，有效的 提高了車輛復(fù)雜路況行駛時座椅的舒適性；彈性元件和阻尼元件具有多樣選擇，便于生產(chǎn)
3加工；本發(fā)明還可應(yīng)用于其他需要多維減振防振的系統(tǒng)，無需多層結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)簡單，工
作可靠。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進一步說明。
圖1是汽車多自由度減振座椅系統(tǒng)示意圖。
圖2是多自由度并聯(lián)減振結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是彈性元件組合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1，汽車座椅；2，多自由度減振結(jié)構(gòu)；3，支鏈A ;4，支鏈B ;5，主鏈；6，支鏈C ; 7，支鏈D ;8，球副；9，虎克鉸；10，移動副；ll，靜平臺；12，動平臺。
具體實施例方式
如圖1所示，座椅1與多自由度減振結(jié)構(gòu)2的動平臺12固接，并聯(lián)機構(gòu)的靜平臺
11固接在車底板上。 結(jié)合圖2，多自由度減振結(jié)構(gòu)2為五支鏈空間并聯(lián)機構(gòu)，由完全相同的四條支鏈和 一條主鏈5并聯(lián)以及正方形的動平臺12與靜平臺11組成，支鏈由球副、移動副、球副依次 組成，支鏈A3、支鏈B4、支鏈C6、支鏈D7并聯(lián)組成，設(shè)置于動平臺12與靜平臺11之間的的 四角；中間為一條由移動副、虎克鉸9組成的主鏈5，虎克鉸9與靜平臺ll連接，移動副的 一端與動平臺12剛性連接。其中，球副具有x、y、z軸三個轉(zhuǎn)動自由度，移動副為單自由度， 虎克鉸9為可實現(xiàn)沿x和y軸水平兩軸轉(zhuǎn)動的兩自由度運動副。 結(jié)合圖3，移動副為彈簧元件K及阻尼器C元件構(gòu)成浮動支撐的彈性元件組合，主 鏈5的彈性元件組合的剛度與阻尼比較大，是承受外載及z向振動的主體，另外四個支鏈彈 性元件組合的剛度與阻尼比較小，主要承受其余兩自由度的振動。于是，并聯(lián)機構(gòu)的動平臺 就具有x、 y軸轉(zhuǎn)動、z軸移動三個方向的減振功能。
權(quán)利要求
汽車多自由度并聯(lián)減振座椅，包括座椅(1)和減振結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述減振結(jié)構(gòu)為多自由度減振結(jié)構(gòu)(2)，所述多自由度減振結(jié)構(gòu)(2)為五支鏈空間并聯(lián)機構(gòu)，由動平臺(12)、靜平臺(11)、支鏈A(3)、支鏈B(4)、支鏈C(6)、支鏈D(7)和主鏈(5)組成，支鏈A(3)、支鏈B(4)、支鏈C(6)、支鏈D(7)和主鏈(5)并聯(lián)；所述座椅(1)與動平臺(12)固接，靜平臺(11)固接在車底板上；支鏈由球副、移動副、球副依次組成，支鏈A(3)、支鏈B(4)、支鏈C(6)、支鏈D(7)設(shè)置于動平臺(12)與靜平臺(11)之間的的四角；主鏈(5)由移動副、虎克鉸(9)組成的，虎克鉸(9)與靜平臺(11)連接，移動副的一端與動平臺(12)剛性連接；球副具有x、y、z軸方向三個轉(zhuǎn)動自由度，移動副為單自由度，虎克鉸(9)為可實現(xiàn)沿x和y軸水平兩軸轉(zhuǎn)動的兩自由度運動副。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車多自由度并聯(lián)減振座椅，其特征在于，所述移動副為彈 簧元件(K)及阻尼器(C)元件構(gòu)成浮動支撐的彈性元件組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車多自由度并聯(lián)減振座椅，其特征在于，所述彈性元件(K) 為剛性彈簧、空氣彈簧、磁性彈簧或選取剛性彈簧、空氣彈簧、磁性彈簧中的任意二個或三 個的并聯(lián)組合；所述阻尼元件(C)為氣體阻尼器、液體阻尼器、氣液阻尼器、變剛度變阻尼 器、智能材料結(jié)構(gòu)阻尼器或選取氣體阻尼器、液體阻尼器、氣液阻尼器、變剛度變阻尼器、智 能材料結(jié)構(gòu)阻尼器中的任意二個或三個并聯(lián)組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽車多自由度并聯(lián)減振座椅，其特征在于，所述主鏈 (5)的移動副的剛度與阻尼大于四條支鏈A(3)、支鏈B(4)、支鏈C(6)、支鏈D(7)移動副的 剛度與阻尼。
全文摘要
一種具有多維減振的汽車座椅系統(tǒng)，在汽車座椅與車底板之間按需要采用三自由度五支鏈空間并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)通過動平臺與靜平臺并聯(lián)連接，座椅與并聯(lián)機構(gòu)的動平臺固接，靜平臺固接在車底板上，實現(xiàn)并聯(lián)機構(gòu)的動平臺具有x、y軸轉(zhuǎn)動、z軸移動三個方向的減振功能，并聯(lián)機構(gòu)的支鏈中含有彈性阻尼減振元件。本發(fā)明可由一層簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多自由度的車輛座椅的減振。
文檔編號B60N2/00GK101695908SQ20091023345
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者楊啟志, 汪若塵, 陳龍, 馬履中 申請人:江蘇大學(xué);