零重力座椅座框调节结构的制作方法

本发明属于汽车座椅结构技术领域，具体涉及一种零重力座椅座框调节结构。

背景技术：

为提高乘座舒适性，汽车座椅的结构和功能不断改进。由座椅骨架所决定的座椅姿态，包括座椅靠背角度、腿托伸出长度和角度、座框高度和角度等是影响座椅舒适性的主要因素之一。座椅姿态调整的目标是满足乘员小腿和足部、大腿以及躯干三个主要部分的承托力需求，使三大部分受到充分且适当的支撑力，以尽可能降低髋关节、膝关节的关节受力，以及受其影响的脊柱关节、肩关节等关节受力，从而使乘员身体各部位处于一种高度放松的状态，即所谓的“零重力”状态。其中，座框的高度、倾角对人体受力情况影响较大，提高座框调节能力以满足不同体形乘员对座椅舒适性的要求。现有技术中，座框倾角和座框高度的调节一般基于四连杆机构，即座框与底座之间连接有连杆，通过驱动机构带动连杆转动从而带动座框运动，实现倾角和高度的调节。为提高舒适性，座框的调节能力必须增强，包括调节范围、调节方式和灵活性，然而，座框调节灵活性的提高与其稳定性是一对相矛盾的关系。在座框调节结构设计中，必须考虑尽可能兼顾这两个方面。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种零重力座椅座框调节结构。

其技术方案如下：

一种零重力座椅座框调节结构，包括底座，该底座上方设置有座框，其关键在于，所述座框的前部和后部分别与所述底座之间设有两根座框调节连杆，所述座框调节连杆均在竖直面内转动，每根所述座框调节连杆与所述底座分别通过铰接轴铰接；

位于所述座框后部的两根所述座框调节连杆左右正对，并分别与所述座框铰接；

位于所述座框前部的两根所述座框调节连杆左右正对，并分别与所述座框通过倾角调节连杆连接，两根所述倾角调节连杆左右正对；

位于所述座框前部的其中一根所述座框调节连杆连接有转动驱动机构，位于所述座框后部的其中一根所述座框调节连杆也连接有一个所述转动驱动机构，两个所述转动驱动机构分别靠近所述座框两侧。

作为优选技术方案，上述座框包括左右相对设置的两块座框边板，两块所述座框边板的前端之间连接有座框前横杆，两块所述座框边板的后端之间连接有座框后横杆，所述座框后横杆的两端分别可自转地穿设在相应的所述座框边板内；

所述座框后横杆的两端部分别与所述底座之间连接有一根所述座框调节连杆，这两根所述座框调节连杆左右正对设置，两根所述座框调节连杆上端均与所述座框后横杆焊接连接。

作为优选技术方案，两块所述座框边板的前端分别与所述底座之间连接有一根所述座框调节连杆和一根倾角调节连杆；

位于所述座框左右两侧的两根所述座框调节连杆之间连接有同步杆。

作为优选技术方案，上述同步杆为空心杆，所述同步杆的两端部分别设置有铰接加强件，该铰接加强件呈管状，该铰接加强件的一端插设在所述同步杆内，该铰接加强件的另一端外壁固定连接有所述座框调节连杆；

所述铰接加强件内穿设有铰接螺栓，该铰接螺栓的螺杆穿设在所述铰接加强件内并与其螺纹配合，该铰接螺栓上转动套设有所述倾角调节连杆。

作为优选技术方案，上述铰接加强件包括同轴相连的插入段和抗剪段，所述插入段插设在所述同步杆内，所述抗剪段外套设有所述座框调节连杆；

所述插入段和抗剪段之间设有向外凸出的环向凸缘，该环向凸缘将所述同步杆和所述座框调节连杆分隔开。

作为优选技术方案，上述铰接螺栓包括顺次连接的螺头、光杆段和螺杆段，所述螺杆段插设在所述铰接加强件内并伸入所述同步杆，所述光杆段外套设有所述倾角调节连杆；

所述光杆段的外径大于所述螺杆段的外径，二者连接处形成台阶面，该台阶面抵靠所述抗剪段的端面；

所述光杆段的外径小于所述抗剪段的外径，以使所述倾角调节连杆被限位在所述抗剪段的端面和所述螺头之间。

作为优选技术方案，上述转动驱动机构包括弧形齿条和驱动轮组件，所述驱动轮组件包括与所述弧形齿条啮合的驱动齿轮；

所述弧形齿条与所述底座固定连接，所述弧形齿条位于竖直面内，所述弧形齿条的圆心线与相应的所述铰接轴轴心线共线；

所述驱动轮组件设置在所述座框调节连杆上并随其转动。

作为优选技术方案，上述底座上设置有齿条支架，该齿条支架呈板状，该齿条支架竖向设置，该齿条支架的一侧固定贴设有齿板，该齿板上开设有扇环形孔，该扇环形孔的任意一条弧形边上设置有所述弧形齿条；

所述齿条支架上正对所述弧形齿条开设有弧形孔，该弧形孔的圆心线与所述铰接轴轴心线共线；

所述驱动轮组件还包括支架组和驱动电机，所述支架组与所述座框调节连杆固定连接；

所述驱动电机固定安装在所述支架组上，所述驱动电机的输出轴可自转地安装在所述支架组上，所述输出轴穿设在所述弧形孔和所述扇环形孔内；

所述输出轴上固定设置有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮位于所述扇环形孔内。

作为优选技术方案，上述支架组包括驱动轮支架和电机支架，二者分别由板材钣金加工成型并与相应的所述座框调节连杆固定连接，二者均位于竖直面内，并分居于所述齿板和齿条支架的两侧；

所述输出轴的两端分别转动安装在所述驱动轮支架和所述电机支架上；

所述驱动轮支架和电机支架均为长条状，所述电机支架与所述座框调节连杆由同一块板材钣金加工成型，所述电机支架上安装有所述驱动电机；

所述驱动轮支架的一端与所述电机支架通过连接杆连接，另一端端部穿设有所述输出轴。

作为优选技术方案，上述电机支架包括电机支架板，该电机支架板的中部向远离所述齿板的一侧偏移，从而使该电机支架板正对所述齿板的部分与所述齿条支架之间距离增大，以形成分隔区，该分隔区用于容纳所述齿板；

所述齿条支架的局部向远离所述齿板一侧偏移，从而形成开口朝向所述齿板的弧形槽，该弧形槽沿着与所述弧形齿条的走向相平行的方向延伸，该弧形槽的宽度不小于所述驱动齿轮的齿顶圆直径，该弧形槽的槽底靠近所述驱动齿轮的相应端面，该弧形槽的槽底上贯穿有所述弧形孔，所述弧形孔的宽度小于所述驱动齿轮的齿顶圆直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果：多根连杆形成的连杆组对座框起到支撑作用，并提供座框高度调节和倾角调节的结构基础，并由两个转动驱动机构控制，两个转动驱动机构每次仅有一个工作，另一个处于自锁定状态，可以在高度调节和倾角调节两种调节模式间切换，两个转动驱动机构均锁定时维持座框状态稳定，又能方便实现座框的多模式灵活调节。

附图说明

图1本发明的第一个视角结构示意图，图中座框前部处于升高状态；

图2为本发明的第二个视角的示意图；

图3为本发明的第三个视角的示意图，图中座框处于水平状态，并且同步杆与座框调节连杆、倾角调节连杆的连接处以局部剖视示意；

图4为图3中a部放大图；

图5为座框调节连杆落在限位支撑台上的示意图；

图6为本发明的第四个视角的结构示意图；

图7为图6中b部放大图；

图8为位于座框前部的转动驱动机构与座框调节连杆和倾角调节连杆的分解结构示意图；

图9为图8的另一个视角的结构示意图；

图10为齿板与齿条支架的分解结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1～3所示，一种零重力座椅座框调节结构，包括底座501，该底座501上方设置有座框200，所述座框200的前部和后部分别与所述底座501之间设有座框调节连杆580，所述座框调节连杆580均在竖直面内转动，每根所述座框调节连杆580与所述底座501分别通过铰接轴502铰接。其中所述座框200后部的座框调节连杆580下端与所述底座501铰接，上端与所述座框200后部铰接；位于所述座框200前部的座框调节连杆580与所述座框200通过倾角调节连杆590连接。位于所述座框200前部和后部的所述座框调节连杆580分别连接有转动驱动机构500，转动驱动机构500不工作时自锁，以维持相应的座框调节连杆580相对于底座501的位置。

所述座框200包括左右相对设置的两块座框边板210，两块所述座框边板210的前端之间连接有座框前横杆230，两块所述座框边板210的后端之间连接有座框后横杆220，所述座框后横杆220的两端分别可自转地穿设在相应的所述座框边板210内。为提高座框200的稳定性，所述座框后横杆220的两端部分别与所述底座501之间连接有一根所述座框调节连杆580，所述座框后横杆220连接的两根所述座框调节连杆580左右正对设置，两根所述座框调节连杆580上端均与所述座框后横杆220焊接连接，其中任意一根所述座框调节连杆580连接有所述转动驱动机构500。

两块所述座框边板210的前端分别与所述底座501之间连接有一根所述座框调节连杆580和一根倾角调节连杆590。两根所述座框调节连杆580左右正对设置，两根所述倾角调节连杆590也左右正对设置。位于所述座框200左右两侧的两根所述座框调节连杆580之间连接有同步杆503。如图2和5所示，其中任意一根所述座框调节连杆580连接有所述转动驱动机构500，另一侧的所述座框调节连杆580中部下方设置有限位支撑台501a，该限位支撑台501a固定设置在所述底座501上。所述限位支撑台501a限定所述座框调节连杆580向下运动的最低位置。

座框整体被所有座框调节连杆580和倾角调节连杆590所支撑，并且座框调节连杆580相对于底座501的角度也由转动驱动机构500所维持，也就是说，加载于座框200上的载荷主要由两个转动驱动机构500所承担。因此，位于所述座框200前部的所述转动驱动机构500靠近一侧的所述座框边板210，位于所述座框200后部的所述转动驱动机构500靠近另一侧的所述座框边板210，以在仅使用两个转动驱动机构500的情况下尽可能保持座框200上的载荷向其两侧均匀分布，从而提高座框200的稳定性。

由于大多数情况下座框200处于低位，因此在座框调节连杆580下方设置限位支撑台501a，如图5，座框调节连杆580落到限位支撑台501a时，座椅上的载荷就能传递到底座501上，从而减轻转动驱动机构500的负载，同时有助于保持座框200稳定。

如图3和4，所述同步杆503为空心杆，为提高连接强度，增强抗剪切能力，所述同步杆503两端分别设置有一个铰接加强件504和铰接螺栓505。其中铰接加强件504呈管状，该铰接加强件504的一端插设在所述同步杆503内，该铰接加强件504的另一端伸出所述同步杆503，该铰接加强件504的伸出端外壁固定连接有座框调节连杆580。所述铰接加强件504内穿设有铰接螺栓505，该铰接螺栓505的螺杆穿设在所述铰接加强件504内并与其螺纹配合，该铰接螺栓505上转动套设有所述倾角调节连杆590。

以同步杆503任一端与位于该端的座框调节连杆580和倾角调节连杆590之间的连接结构为例：

具体地，如图4，所述铰接加强件504包括同轴相连的插入段和抗剪段，所述插入段插设在所述同步杆503内，所述抗剪段外套设有所述座框调节连杆580。所述插入段和抗剪段之间设有向外凸出的环向凸缘，该环向凸缘将所述同步杆503和所述座框调节连杆580分隔开。

所述铰接螺栓505包括顺次连接的螺头、光杆段和螺杆段，所述螺杆段插设在所述铰接加强件504内，所述螺杆段的自由端伸入至所述同步杆503内，以增强铰接加强件504的强度。所述光杆段外套设有所述倾角调节连杆590。

所述光杆段的外径大于所述螺杆段的外径，二者连接处形成台阶面，该台阶面抵靠所述抗剪段的端面，以保持铰接螺栓505和铰接加强件504的位置相对稳定。所述光杆段的外径小于所述抗剪段的外径，以使所述倾角调节连杆590被限位在所述抗剪段的端面和所述螺头之间。

为降低转动阻力，同时降低摩擦噪声，所述光杆段外套设有降阻垫圈506，该降阻垫圈506包括管状的垫圈本体，该垫圈本体套在所述光杆段上，该垫圈本体外套有所述倾角调节连杆590，该垫圈本体的两边缘分别沿着径向向外延伸以形成两个环形翻边，两个所述环形翻边分别贴靠所述倾角调节连杆590的两侧表面，从而将所述倾角调节连杆590与所述抗剪段的端面和螺头分隔开。

整体上，位于同步杆503两端的两个所述座框调节连杆580均与相应的所述铰接加强件504焊接，两个所述座框调节连杆580正对设置，从而保证同步转动。

如图6～10所示，所述转动驱动机构500包括弧形齿条511和驱动轮组件，所述驱动轮组件包括与所述弧形齿条511啮合的驱动齿轮530。所述弧形齿条511与所述底座501固定连接，所述弧形齿条511位于竖直面内，所述弧形齿条511的圆心线与相应的所述铰接轴502轴心线共线。所述驱动轮组件设置在所述座框调节连杆580上与其同步运动。所述驱动齿轮530转动时所述驱动轮组件沿着所述弧形齿条511运动，以推动所述座框调节连杆580在竖直面内绕相应的所述铰接轴502转动。

如图7～9所示，所述底座501上设置有齿条支架520，该齿条支架520呈板状，该齿条支架520竖向设置，该齿条支架520的一侧固定贴设有齿板510，该齿板510上开设有扇环形孔512，该扇环形孔512的任意一条弧形边上设置有所述弧形齿条511，弧形齿条511也可以是在齿板510上直接加工形成。所述齿条支架520上正对所述弧形齿条511开设有弧形孔522，该弧形孔522的圆心线与所述铰接轴502轴心线共线。

以设置在座框200前部的转动驱动机构500为例：所述驱动轮组件包括支架组和驱动电机560，所述支架组与所述座框调节连杆580固定连接。所述驱动电机560固定安装在所述支架组上，所述驱动电机560的输出轴570可自转地安装在所述支架组上，所述输出轴570穿设在所述弧形孔522和所述扇环形孔512内。所述输出轴570上固定设置有所述驱动齿轮530，所述驱动齿轮530位于所述扇环形孔512内。

如图8和9所示，所述支架组包括驱动轮支架550和电机支架540，二者分别由板材钣金加工成型并与相应的所述座框调节连杆580固定连接，二者均位于竖直面内，并分居于所述齿板510和齿条支架520的两侧。所述输出轴570的两端分别转动安装在所述驱动轮支架550和所述电机支架540上。

具体地，所述驱动轮支架550和电机支架540均为长条状，二者均与同步杆503焊接连接，从而成为整体。所述电机支架540与所述座框调节连杆580由同一块板材钣金加工成型，所述电机支架540上安装有所述驱动电机560。所述驱动轮支架550的一端与同步杆503焊接，另一端端部穿设有所述输出轴570。这种结构简单，又能保持输出轴570的稳定。

所述电机支架540包括电机支架板，该电机支架板的中部向远离所述齿板510的一侧偏移，从而使该电机支架板正对所述齿板510的部分与所述齿条支架520之间距离增大，以形成分隔区，该分隔区用于容纳所述齿板510。

如图10所示，所述齿条支架520的局部向远离所述齿板510一侧偏移，从而形成开口朝向所述齿板510的弧形槽521，该弧形槽521沿着与所述弧形齿条511的走向相平行的方向延伸，该弧形槽521的宽度不小于所述驱动齿轮530的齿顶圆直径，该弧形槽521的槽底靠近所述驱动齿轮530的相应端面，该弧形槽521的槽底上贯穿有所述弧形孔522，所述弧形孔522的宽度小于所述驱动齿轮530的齿顶圆直径。弧形孔522对输出轴570的运动起到导向约束作用，弧形槽521对驱动齿轮530起到轴向限位作用，从而提高驱动轮组件沿着弧形齿条511运动的稳定性。

设置在座框200后部的转动驱动机构500结构与设置在座框200前部的转动驱动机构500结构一致，不同之处在于安装结构不同：座框200后部的转动驱动机构500的驱动轮支架550和电机支架540均与座框后横杆220焊接。

设置在座框200后部的转动驱动机构500结构用于座框200的高度调节，设置在座框200前部的转动驱动机构500结构用于座框200的倾角调节。控制其中一个不工作，另一个工作，即可实现相应模式的调节。

由于转动驱动机构500的弧形齿条保持静止，而驱动组件随驱动齿轮530的运动而运动，由于驱动组件在弧形齿条511的长度范围内运动，因而与现有技术中驱动组件不动而齿条运动的调节结构相比，在实现同样行程的座框高度或倾角调节时，本发明的座框调节组件所需的空间减小，座椅结构更为紧凑。由于结构紧凑，两个转动驱动机构500均设置在座框200内孔下方。在同样的座框200调节行程下，本申请的座椅骨架占据的空间位置减小，特别是座框200高调至最高位置时，座框200离车地板的高度比现有技术中座框200的位置更低。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。