一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，包括固定架，固定架通過連接件設(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，本實(shí)用新型采用自適應(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)，本實(shí)用新型減振效果好，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。
【專利說明】
一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及減震座椅裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，汽車座椅的減振系統(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的能量耗損卻降低了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]—種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，包括固定架，固定架通過連接件設(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)；
[0006]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；
[0007]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。
[0008]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。
[0009]所述主動(dòng)控制器為DSP微控制器。
[0010]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。
[0011]所述直流電機(jī)通過電能回收管理控制器與蓄電池組相連接。
[0012]所述連接件為交叉機(jī)構(gòu)，支撐架的底部開設(shè)有第一滑軌，固定架上開設(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。
[0013]所述固定架與支撐架之間還設(shè)置有螺旋彈簧。
[0014]所述直流電機(jī)為永磁無(wú)刷直流電機(jī)。
[0015]所述阻尼可調(diào)的阻尼器為磁流變阻尼器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0017]本實(shí)用新型提供的一種自供能型車輛主動(dòng)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)，本實(shí)用新型減振效果好，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。
[0018]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型主要采用阻尼可調(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)。
[0019]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中的座椅在振動(dòng)的過程中，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)的過程中可以產(chǎn)生電能，電能通過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)。
【附圖說明】

[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型圖1的右視圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型圖1的A-A視圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型圖1的B-B視圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型的磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖中，I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，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】
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，包括固定架3，固定架3通過連接件4設(shè)置有支撐架2，支撐架2上安裝有座椅本體I，固定架3與支撐架2之間安裝有減振系統(tǒng)；
[0028]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；
[0029]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。
[0030]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通過電能回收管理控制器7-5與蓄電池組11相連接。
[0031 ] 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10的外圍均包裹橡膠圈，從而防止導(dǎo)線在運(yùn)動(dòng)過程中與其他結(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。
[0032]需要時(shí)說明的是，本實(shí)用新型中所述直流電機(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。
[0033]如圖1、4所示，所述連接件4為交叉機(jī)構(gòu)，支撐架2的底部開設(shè)有第一滑軌12-1，固定架3上開設(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。
[0034]本實(shí)用新型的工作過程為:
[0035]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PffM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I的沖擊力，提高了座椅的可控性和乘坐舒適性。
[0036]綜上所述，本實(shí)用新型能夠準(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。
[0037]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0038]1、本實(shí)用新型主要采用阻尼可調(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)。
[0039]2、本實(shí)用新型中的主動(dòng)控制系統(tǒng)采用加速度傳感器收集來自座椅的振動(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。
[0040]3、本實(shí)用新型中阻尼可調(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)。
[0041]4、本實(shí)用新型中的座椅在振動(dòng)的過程中，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)的過程中可以產(chǎn)生電能，電能通過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)。
[0042]5、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，舒適性好，可廣泛應(yīng)用于各種汽車座椅，尤其是路況惡劣的工程車輛座椅。
[0043]綜上所述，本實(shí)用新型設(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。
[0044]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(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，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，包括固定架(3)，固定架(3)通過連接件(4)設(shè)置有支撐架(2)，支撐架(2)上安裝有座椅本體(I)，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，所述直流電機(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述主動(dòng)控制器(7-2)為DSP微控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述直流電機(jī)(9)通過電能回收管理控制器(7-5)與蓄電池組(11)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述連接件(4)為交叉機(jī)構(gòu)，支撐架(2)的底部開設(shè)有第一滑軌(12-1)，固定架(3)上開設(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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述固定架(3)與支撐架(2)之間還設(shè)置有螺旋彈簧(6)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述直流電機(jī)(9)為永磁無(wú)刷直流電機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供能型車輛主動(dòng)減振座椅，其特征在于，所述阻尼可調(diào)的阻尼器(5)為磁流變阻尼器。
【文檔編號(hào)】B60N2/52GK205706280SQ201620678001
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】甘陽(yáng)陽(yáng), 史革盟
【申請(qǐng)人】寶雞文理學(xué)院