专利名称：一种气动式车用座椅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车用座椅，特别是一种利用气压传动并通过座椅给驾驶员刺激，防止驾驶员疲劳的安全座椅。
背景技术：
如今，随着道路状况的改善，汽车制造技术的进步，汽车设计的人性化，越高级的轿车，驾驶舒适性越好。但是当高档轿车室内的开车环境越来越好，驾驶员在开车过程 中变得更加舒适的同时，也存在一个不足的地方，车外环境对驾驶员的影响相对变小，没有足够的刺激，长时间坐在舒适的轿车中驾驶就会导致驾驶员精神疲劳，容易导致交通事故。因此，有必要开发一种新型的防疲劳座椅，这种座椅结构简单，防疲劳效果好，即在座椅下面安装气动装置，利用气压传动使座椅产生运动，使支撑架产生左倾斜震动，右倾斜震动，前倾斜震动和后倾斜震动，还有全方位震动，模拟汽车行驶在不平整的道路中，以此刺激驾驶员，从而降低驾驶员的疲劳度。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种利用在座椅底下安装气动装置并通过座椅的上下摆动给驾驶员以刺激的气动式车用座椅。为实现上述目的，本发明提供一种气压振动式防疲劳安全座椅，包括底板，转动装置，执行装置，保护架，锁紧件以及支撑架，所述底板和所述保护架固连，所述底板和所述转动装置固连，所述锁紧件置于所述保护架和所述支撑架之间，利用销安装在所述保护架上表面设置的锁紧件安装槽内，所述执行装置为气缸。优选地，所述气缸包括连杆、气缸筒、活塞、活塞杆、端盖、气孔，以及密封圈，-所述活塞能在所述气缸筒内滑动，并将其分割为两腔，所述密封圈安装在所述活塞上，阻止所述两腔的气体相互流动；-所述端盖为两个，分别安装在所述气缸筒的两端；-所述连杆的一端与所述转动装置固连，另一端与所述端盖中的一个固连，所述端盖的另一个设孔；-所述气孔至少两个，分别设置在所述气缸筒壁靠近所述端盖的位置；_所述保护架上设孔，所述活塞杆的一端与所述活塞固连，另一端穿过所述端盖上的孔和所述保护架上的孔与所述支撑架固连。优选地，所述底板为长方形，所述转动装置为4个球面副，在所述底板上呈四角对称均匀分布，球面副可以按四个方位独立旋转，旋转的角度满足产品动作实施要求，相应地，所述气缸数目为4个，气缸通过连杆与球面副联接，可以按球面副旋转，并且气缸活塞杆的上下运动带动支撑架的上下运动，从而使支撑架产生左倾斜震动，右倾斜震动，前倾斜震动和后倾斜震动，以及全方位震动。优选地，所述保护架在所述气缸活塞杆对应位置设置四个圆柱孔。
优选地，所述锁紧件安装槽对称分布于所述保护架上表面四边的中心。优选地，所述圆柱孔的尺寸大小使得当支撑架与保护架相碰时支撑架的连杆不会与所述圆柱孔的孔壁相撞，为了节省材料，保护架上还可以挖去若干圆柱孔。优选地，所述气缸的活塞杆带有外螺纹，所述支撑架附有四根具有与所述气缸活塞杆外螺纹相同的外螺纹的杆，所述支撑架的四杆与所述气缸活塞杆通过螺帽旋和连接，使得支撑架与气缸活塞杆更加紧密联接。优选地，所述锁紧件包括相互枢接的一固定挡片和一活动挡片，以及两个复位弹簧，所述固定挡片锁固于所述锁紧件安装槽内，所述活动挡片安装于所述支撑架下表面，所述固定挡片和所述活动挡片连接处的两端设置突起，所述复位弹簧套于所述突起处，用于将锁紧件复位。优选地，所述保护装置通过底部设置十六根立柱与所述底板固连。优选地，所述保护架与支撑架的初始距离为2厘米。 本发明的优点在于采用气动源驱动,传动力度大,动作迅速反应快,运动平稳,介质为空气，绿色无污染，并且结构简单，装配容易，使用寿命长，可靠性高。
图I为车用气动式车用座椅的立体结构图。其中1为底板；2为球面副；3为连杆；4为气缸；5为螺帽；6为保护架；7为锁紧件；8为支撑架。图2中左图为气缸的主视图，右为气缸的全剖视图。其中，2为球面副，3为连杆，4_1为活塞杆，4_2为气缸筒，4_3、4_4均为气孔。图3为保护架以及保护架上的锁紧件安装槽的局部放大图，3-1、3-2、3-3、3_4均为供气缸活塞杆穿过的圆柱孔。图4为座椅保护架上的锁紧件结构图。其中，7-1为挡片，7-2为复位弹簧。图5为支撑架的结构示意图，并附有其四杆底部的外螺纹的局部放大图。图6为气压工作原理图。其中9为三联件；10为调压阀；11为消音器；12为运动控制阀；4为气缸，其中气缸4a、4b和4b、4c和4c、4d和4d、4a分别控制着座椅的前、左、后、右的运动。图7为运动示例图，即4个气缸将支撑架顶起状态。图8为运动示例图，即单边震动状态。图9为运动示例图，即动式防疲劳安全座椅不工作或者震动完后回到最初位置的锁紧状态。
具体实施例方式下面结合附图和运动示例对本发明作进一步说明。如图I所示，本实施例提供一种车用气动防疲劳座椅，包括长方形的底板1，转动装置，执行装置，与底板尺寸相同的保护架6和支撑架8，以及锁紧件7，支撑架8为直接支撑驾驶员重量的装置。底板I和保护架6固连，底板I和转动装置固连，锁紧件7置于保护架6和支撑架8之间，利用销安装在保护架6上表面设置的锁紧件7安装槽内，执行装置为气缸4，气缸4包括连杆3、活塞杆4-1、汽缸筒4-2、气孔4-3和气孔4_4，气缸通过连杆3与转动装置连接，气缸活塞杆4-1穿过保护架6上的孔与支撑架8固连。如图I所示，本实施例中转动装置为4个球面副2，在底板I上呈四角对称均匀分布，球面副可以按四个方位独立旋转，旋转的角度满足产品动作实施要求，气缸数目为4个，与球面副2位置相应，气缸通过连杆3与球面副2联接，可以按球面副2旋转，并且气缸活塞杆4-1的上下运动带动支撑架8的上下运动，从而达到本发明的主要目的。如图3所不,本实施例中，保护架的表面板上在气缸活塞杆对应位置存在四个圆柱孔，该圆柱孔的尺寸大小使得当支撑架与保护架相碰时支撑架的连杆不会与圆柱孔的孔壁相撞，此外，为了节省材料，保护架6的表面板中心还挖去适度大小的圆柱孔。如图2、5所示，本实施例中，气缸的活塞杆4-1带有外螺纹，支撑架8附有四根具有与气缸活塞杆4-1外螺纹相同的外螺纹的杆，支撑架8的四杆与气缸活塞杆4-1通过螺 帽旋和连接，使得支撑架与气缸活塞杆更加紧密联接。如图4所示，本实施例中，锁紧件包括相互枢接的一固定挡片7-1和一活动挡片7-3，以及复位弹簧7-2。锁紧件7安装槽对称分布于所述保护架上表面四边的中心，固定挡片7-1与水平面成一定角度锁固于锁紧件安装槽中，活动挡片7-3安装于支撑架8下表面，锁紧件7用于限制支撑架8下降与保护架6相碰后可能产生的水平偏移，固定挡片7-1和活动挡片7-3连接处的两端设置突起，复位弹簧7-2套于该突起处，用于支撑架8上升恢复水平后使锁紧件7复位。本实施例中，保护装置通过底部设置十六根立柱与所述底板I固连，保护架6与支撑架8的初始距离为2厘米，在气动作用下支撑架8会下降2cm的距离，保护架6正好挡住支撑架，同时又保护气缸4免受冲击的影响。运动示例I :如图6所示，根据气压工作原理说明气动式车用座椅震动实现过程。气压工作原理需要实现5种运动过程即将支撑架8平稳顶起后，支撑架8左边向下快速运动，支撑架8右边向下快速运动，支撑架8前边向下快速运动，支撑架8后边向下震动还有四边一起向下快速运动。首先，将运动控制阀12a、12b、12c、12d同时切换到右位，活塞杆4a、4b、4c、4d向上运动，平稳地顶起支撑架8后，切换运动控制阀到中位锁紧，即图7状态。然后同时将12a、12b或12b、12c或12c、12d或12d、12a切换到作为左位，气缸4a、4b或4b、4c或4c、4d或4d、4a的活塞杆同时向下快速运动，达到单边震动效果，即图8状态。也可以同时把运动控制阀12a、12b、12c、12d同时切换到左位，四个气缸4a、4b、4c、4d的活塞杆同时向下运动，达到全方位震动效果，即图9状态。运动示例2 :下面结合图I所示，以气动式车用座椅震动过程为实施例，说明本发明的实现过程。气动式车用座椅的原始状态为图9状态。全方位震动过程分为三步。第一，当运动控制阀12a、12b、12c、12d接受到顶起的控制信号后，四个气缸4a、4b、4c、4d的活塞杆向上运动，顶起支撑架8 ;第二，运动控制阀12a、12b、12c、12d接受到锁紧的控制信号后，停在图7状态，为下一步向下震动做准备。第三，运动控制阀12a、12b、12c、12d接受到震动的控制信号后，四个气缸4a、4b、4c、4d的活塞杆同时快速向下运动，达到震动的效果。单边震动过程分为四步。第一，顶起过程与全方位震动的顶起过程相同；第二，锁紧过程与全方位震动的锁紧过程相同。第三，以座椅向左震动为例，说明单边震动过程。运动控制阀12b、12c接受到震动的控制信号后，气缸4b、4c的活塞杆同时快速向下运动，处于图8状态，达到单边震动效果。第四，运动控制阀12d、12a接受到恢复原位的控制信号后，气缸4d、4a的活塞杆同时向下运动，回到最初状态，即图9状态。下面结合图4所示，根据实施例，说明支撑架8锁紧过程。处于不工作状态时，支撑架8需要锁紧，防止相对滑动。为此，设计了锁紧装置。当处于图7时，挡片4-1在复位弹簧4-2的作用下，与竖直方向成30度的角度，这是为了防止单边震动时支撑架8向下运动撞坏挡片4-1。随着支撑架8向下运动，挡片4-1向垂直方向运动。当支撑架8处于图9状态时，挡片4-1正好垂直，于是四个方向的挡片锁紧了支撑架8的位置。本发明的优点在于采用气动源驱动,传动力度大,动作迅速反应快,运动平稳,介质为空气，绿色无污染，并且结构简单，装配容易，使用寿命长，可靠性高。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种气动式车用座椅，包括底板，转动装置，执行装置，保护架，锁紧件以及支撑架，所述底板和所述保护架固连，所述底板和所述转动装置固连，所述锁紧件置于所述保护架和所述支撑架之间，安装在所述保护架上表面设置的锁紧件安装槽内，其特征在于，所述执行装置为气缸。
2.一种气动式车用座椅，其特征在于，所述气缸包括连杆、气缸筒、活塞、活塞杆、端盖、气孔，以及密封圈， -所述活塞能在所述气缸筒内滑动，并将其分割为两腔，所述密封圈安装在所述活塞上，阻止所述两腔的气体相互流动； -所述端盖为两个，分别安装在所述气缸筒的两端； -所述连杆的一端与所述转动装置固连，另一端与所述端盖中的一个固连，所述端盖的另一个设孔； -所述气孔至少两个，分别设置在所述气缸筒的两端； -所述保护架上设孔，所述活塞杆的一端与所述活塞固连，另一端穿过所述端盖上的孔和所述保护架上的孔与所述支撑架固连。
3.根据权利要求2所述的气动式车用座椅，其特征在于，所述底板为长方形；所述转动装置为4个球面副，在所述底板上呈四角对称均匀分布，相应地，所述气缸也为4个。
4.根据权利要求3所述的气动式车用座椅，其特征在于，所述保护架在所述气缸活塞杆对应位置设置四个圆柱孔。
5.根据权利要求4所述的气动式车用座椅，其特征在于所述圆柱孔的尺寸大小使得当支撑架与保护架相碰时支撑架的连杆不会与所述圆柱孔的孔壁相撞。
6.根据权利要求3所述的气动式车用座椅，其特征在于所述锁紧件安装槽对称分布于所述保护架上表面四边的中心。
7.根据权利要求I所述的气动式车用座椅，其特征在于所述气缸的活塞杆带有外螺纹，所述支撑架附有四根具有与所述气缸活塞杆螺纹相同的外螺纹的杆，所述支撑架的四杆与所述气缸活塞杆通过螺帽旋和连接。
8.根据权利要求I所述的气动式车用座椅，其特征在于所述锁紧件包括相互枢接的一固定挡片和一活动挡片，以及复位弹簧，所述固定挡片锁固于所述锁紧件安装槽内，所述活动挡片安装于所述支撑架下表面，所述固定挡片和所述活动挡片连接处的两端设置突起，所述复位弹簧套于所述突起处，用于将锁紧件复位。
9.根据权利要求I所述的气动式车用座椅，其特征在于所述保护装置通过底部设置十六根立柱与所述底板固连。
10.根据权利要求I所述的气动式车用座椅，其特征在于所述保护架与支撑架的初始距离为2厘米。
全文摘要
本发明提供一种气动式车用座椅，包括底板，转动装置，执行装置，保护架，锁紧件以及支撑架，所述底板和所述保护架固连，所述底板和所述转动装置固连，所述锁紧件置于所述保护架和所述支撑架之间，利用销安装在所述保护架上表面设置的锁紧件安装槽内，所述执行装置为气缸。本发明的优点在于采用气动源驱动，传动力度大，动作迅速反应快，运动平稳，介质为空气，绿色无污染，并且结构简单，装配容易，使用寿命长，可靠性高。
文档编号B60N2/04GK102887084SQ20121035972
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者陈洪立, 石峰, 毛云杰, 邱志华 申请人:浙江理工大学