一种主动减振防晕座椅的制作方法

本实用新型涉及汽车座椅领域，尤其是涉及一种主动减振防晕座椅。

背景技术：

随着社会经济和交通运输业的不断发展，汽车已经成为人们不可或缺的交通工具。人们对汽车在行驶过程中的平顺性提出了更高的要求，而汽车座椅作为和人体直接接触的部件，应用现有先进技术提高其舒适性，受到了人们的重视。

汽车在行驶时，由于路面不平以及发动机、传动系统和车轮等旋转部件的运动会激发汽车振动，尤其在汽车转弯、加减速、上下颠簸等情况下会导致乘客产生不舒适或晕车的现象。倘若遇到长途驾车或乘车，驾驶员和乘客长期乘坐在没有减振防晕性能的座椅上，将会十分幸苦，并且对身体也会产生极大的不利。因此，人们设计了具有减振防晕功能的座椅，以改善驾驶员或乘客的乘车环境，提高乘坐舒适性。

在现有具有减振防晕功能的座椅设计中，大部分只考虑了垂直方向的振动，然而振动频率大约在3Hz以下时，人体对水平振动比垂直振动更敏感，且汽车车身部分系统在此频率范围产生共振，乘车舒适性降低，驾驶员或乘客更容易产生晕车的现象，故应对水平振动给予充分重视。

技术实现要素：

为了克服现有汽车座椅存在易产生晕车的缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、安装方便的主动减振防晕座椅。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种主动减振防晕座椅，包括座椅主体、底座和导轨，所述座椅主体安装在底座上，所述底座可前后滑动的安装在导轨上，所述防晕座椅还包括垂直减振装置和水平减振单元，所述座椅主体的下端设有框架，所述底座的上部位于所述框架内，所述垂直减振装置安装在座椅主体与底座之间，所述水平减振单元包括左减振单元、右减振单元、前减振单元和后减振单元，所述左减振单元和右减振单元分别对称布置在底座的左右两侧，所述前减振单元和后减振单元分别对称布置在底座的前侧和后侧；

所述左减振单元、右减振单元、前减振单元和后减振单元均为一个单独的减振单元，一个单独的减振单元包括支架、转轴和隔振器，所述转轴通过支架可转动的安装在框架的内壁上，所述隔振器固定在转轴上，所述隔振器与底座之间通过一定的预紧压力相接触。

进一步，所述垂直减振装置为空气弹簧阻尼减振器或电磁减振器。

再进一步，所述防晕座椅还包括用于控制垂直减振装置的控制系统，所述控制系统包括控制器、用于检测汽车行驶参数数据的三轴加速度传感器和用于检测驾乘人员的体重数据的压力传感器，所述三轴加速度传感器和压力传感器均安装在座椅主体的坐垫内并与所述控制器连接，所述控制器与所述垂直减振装置连接。

更进一步，所述隔振器为圆柱形，且其内的隔振介质为气体或橡胶。

本实用新型的技术构思为：汽车在颠簸不平路面上行驶时会产生各个方向上的剧烈振动，振动能量通过汽车悬架等各部件传至座椅底座上，再由减振装置传至人体；在通过减振装置的传递过程中，垂直方向振动由垂直减振装置将振动能量进行消除，水平振动可由前后和左右布置的水平减振单元进行消除。

垂直减振装置可以采用空气弹簧阻尼减振器或电磁减振器进行主动控制，两者控制方法相似，通过安装于车内的三轴加速度传感器获取汽车行驶参数数据，以及安装于座椅下部的压力传感器获取驾乘人员体重数据传送到控制器，由控制器电控调节垂直减振装置内部的阻尼和刚度，实现在不同的汽车运行状态和不同的驾乘人员下，对垂直方向的振动进行有效的主动控制，提高舒适性；同时控制器还具有记忆功能和偏好设置功能，驾乘人员可以按照自己的喜好自主设置乘坐模式。

水平减振单元中的每个减振单元的隔振器安装于转轴上，可绕中心转轴旋转，当垂直减振装置伸长或压缩改变座椅高度时，水平减振单元可沿底座上下滚动；同时，隔振器与座椅底座接触，可以有效减小水平方向的振动，提高舒适性。

本实用新型的有益效果主要表现在：垂直减振装置及安装于座椅主体下方前后左右四个方向的水平减振单元可以实现三维的减振，有效降低或消除由汽车转弯、加减速等情况带来的各个方向上的振动，从而防止乘客晕车现象的发生，结构简单，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为水平减振单元与座椅主体装配的仰视图。

图3为一个单独的减振单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1～图3，一种主动减振防晕座椅，包括座椅主体12、底座2和导轨1，所述座椅主体12安装在底座2上，所述底座2可前后滑动的安装在导轨1上，所述防晕座椅还包括垂直减振装置和水平减振单元，所述座椅主体12的下端设有框架，所述底座2的上部位于所述框架内，所述垂直减振装置安装在座椅主体12与底座2之间，所述水平减振单元包括左减振单元7、右减振单元8、前减振单元5和后减振单元6，所述左减振单元7和右减振单元8分别对称布置在底座2的左右两侧，所述前减振单元5和后减振单元6分别对称布置在底座2的前侧和后侧；

所述左减振单元7、右减振单元8、前减振单元5和后减振单元6均为一个单独的减振单元，一个单独的减振单元包括支架23、转轴25和隔振器24，所述转轴25通过支架23可转动的安装在框架的内壁上，所述隔振器24固定在转轴25上，所述隔振器24与底座2之间通过一定的预紧压力相接触。

进一步，所述垂直减振装置为空气弹簧阻尼减振器或电磁减振器。所述空气弹簧阻尼减振器的上端通过螺栓与座椅主体12固定连接，所述空气弹簧阻尼减振器的下端通过螺栓与底座2固定连接；当采用电磁减振器，其与座椅主体12的连接方式和实现的功能与前者相同。

再进一步，所述防晕座椅还包括用于控制垂直减振装置的控制系统，所述控制系统包括控制器11、用于检测汽车行驶参数数据的三轴加速度传感器9和用于检测驾乘人员的体重数据的压力传感器10，所述三轴加速度传感器9和压力传感器10均安装在座椅主体12的坐垫内并与所述控制器11连接，所述控制器11与所述垂直减振装置连接。

更进一步，所述隔振器24为圆柱形，且其内的隔振介质为气体或橡胶。当然也可以是能实现相同功能的隔振材料或结构。

本实施例中，所述水平减振单元包括前减振单元5、后减振单元6、左减振单元7和右减振单元8，分别布置于座椅主体12下方的框架内的前、后、左、右四个位置。所述每个减振单元包括支架23、转轴25和隔振器24，所述支架23与座椅主体12通过螺栓固定连接，所述转轴25与支架铰链连接，隔振器24安装于转轴上可绕中心转轴旋转。

当垂直减振装置采用空气弹簧阻尼减振器时，它包括了空气弹簧3和阻尼器4，所述空气弹簧3的上端与座椅主体12的下底面固定连接，所述空气弹簧3的下端与底座2的上顶面固定连接；所述阻尼器4的上端与座椅主体12的下底面铰接，所述阻尼器4的下端与底座2的上顶面铰接；所述控制系统包括：三轴加速度传感器9、压力传感器10、控制器11、开关阀一13、开关阀二14、开关阀三15、开关阀四16、开关阀五17、三通接头18、蓄能器19、气泵20、油泵21、电控节流阀22。所述气泵20与开关阀五17连接，所述开关阀五17另一端与三通接头18连接，所述三通接头18的另外两端分别与蓄能器19和开关阀一13连接，所述开关阀一13的另一端与空气弹簧3连接。所述油泵21与开关阀二14连接，所述开关阀二14的另外一端与电控节流阀22连接，所述电控节流阀22的两端分别与阻尼器4的上下油腔连接。所述开关阀四16一端与空气弹簧3连接，另外一端与大气连接。所述控制器11与三轴加速度传感器9、压力传感器10、气泵20、油泵21及各开关阀和节流阀连接。

本实用新型的工作过程为：

1)汽车启动时，启动控制器11。

2)控制器11读取三轴加速度传感器9及汽车行驶速度、方向盘转角等参数数据信号，判断当前汽车的行驶状态；同时读取压力传感器10信号，分析驾乘人员体重信息。

3)控制器11可以根据驾乘人员体重信息，主动调整座椅的舒适程度。若驾乘人员体重较大，则控制器11控制打开开关阀一13，释放蓄能器19中的高压气体，启动气泵20和打开开关阀五17，增加空气弹簧3内部气量和气压，增大弹簧刚度；同时，打开开关阀二14和电控节流阀22，打开油泵21，增大阻尼器4内部油压，增大阻尼。若驾乘人员体重较小，则控制器11控制打开开关阀四16，减小空气弹簧3内部气量和气压，减小弹簧刚度；同时，打开开关阀三15，减小阻尼器4内部油压，减小阻尼。

4)在汽车行驶产生垂直振动时，通过三轴加速度传感器9采集信号，由控制器11控制垂直减振装置内部介质的压力，调整减振装置的阻尼和刚度达到最佳，实时对垂直振动进行消减。

5)在汽车向左转弯产生侧向振动时，底座传来的侧向振动能量主要作用于右减振单元8上，从而实现对水平侧向振动进行消减；当汽车向右转弯产生侧向振动时，底座传来的侧向振动能量主要作用于左减振单元7上，从而实现对水平侧向振动进行消减；

6)在汽车加速产生纵向振动时，纵向是指沿着汽车行驶的前后方向，底座传来的纵向振动能量主要作用于后减振单元6上，从而实现对水平纵向振动进行消减。在汽车减速产生纵向振动时，底座传来的纵向振动能量主要作用于前减振单元5上，从而实现对水平纵向振动进行消减。

汽车在不平路面上行驶将产生各个方向上的振动，安装于个方向的减振单元能综合协同工作，分别有效的将各方向振动降低或消除，实现减振防晕的功能。