专利名称：一种具有四自由度运动的座椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及赛车飞行模拟座椅，特别涉及一种具有四自由度运动的座椅。
背景技术：
目前模拟器爱好者而言，有些模拟器中所使用的可用座椅通常具有多个自由度的运动，在特定模拟器中，自由度的数量与装置的成本和复杂性有关，通常两个真实自由度并至少模拟三个以上自由度来限制赛车飞行模拟器的运动座椅的成本，增加的自由度能让坐于座椅的人更加具有真实感。现有技术多数为三个自由度的运动座椅，缺少三个以上自由度的运动座椅以适应模拟器爱好者的需要。
发明内容为了克服以上技术问题，本实用新型提供一种具有四自由度运动的座椅。为了实现上述目的，本实用新型一种具有四自由度运动的座椅，具有座椅通过一运动平台和基座活动连接，其特征在于:所述运动平台包括至少三个刚性支柱，所述刚性支柱一端通过第一轴承机构和运动平台活动连接；所述支柱另一端通过第二轴承机构和座椅活动可升降连接；所述活动平台通过一差动回转传动机构和所述基座可旋转连接，所述座椅可上下、左右、前后、旋转自由运动。其中，优选方案为:所述差动回转传动机构包括回转大锥形齿轮、固定大锥形齿轮、小锥形齿轮以及动力回 转轴，和马达轴固定连接的所述动力回转轴的另一端连接所述小锥形齿轮，所述小锥 形齿轮的上下分别和所述回转大锥形齿轮、固定大锥形齿轮齿轮咬合连接，所述回转大锥形齿轮通过固定支架固定于运动平台上，所述固定大锥形齿轮固定于基座，马达驱动动力回转轴旋转，带动和其上部齿轮咬合连接的回转大锥形齿轮在水平面旋转，同时带动和其下部齿轮咬合连接的固定大锥形齿轮在水平面旋转。其中，优选方案:所述第一轴承机构包括第一固定轴、第一固定支架以及套筒，所述第一固定轴穿过固定支架的通孔、套筒以及立柱的下端轴孔，所述立柱以第一固定轴为轴旋转。其中，优选方案为:所述所述第二轴承机构包括第二固定轴、第一轴承座、第二轴承座、第一轴承、螺杆以及若干螺帽，所述第二固定轴的一端穿于座椅的安装孔内，另一端置于立柱的上端的轴承槽中，后通过第一轴承座、第二轴承座支撑于第二固定轴的两端，借由螺杆、若干螺帽将所述第一轴承座、第二轴承座之间固定；所述立柱的上端的轴承槽可在立柱上旋转，所述轴承槽和立柱可升降连接改变立柱的高度。所述调节方式为电动缸方式调节轴承槽的高度，所述调节方式包括一伺服电机以及电缸体内丝杠，所述伺服电机依据外电源使电缸体内丝杠驱动轴承槽在立柱中做升降运动。本实用新型的优点为:通过支撑座椅的立柱和活动平台的上下端分别通过第一轴承机构、第二轴承机构活动连接、以及活动平台和基座可旋转连接，从而实现座椅在基座上可上下、前后、左右、旋转自由运动，更加逼真模拟赛车飞行各状态。
图1是本实用新型一种具有四自由度运动的座椅的立体图。图2是本实用新型一种具有四自由度运动的座椅的差动回转传动机构14的结构示意图。图3本实用新型一种具有四自由度运动的座椅的第一轴承机构17的爆炸图。图4是本实用新型一种具有四自由度运动的座椅的第二轴承机构18的爆炸图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式
和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限制实用新型的具体实施方式
。本实用新型的一种具有四自由度运动的座椅，是一种配合赛车或飞行游戏的动感座椅，图1为本模拟座椅10的立体图，如图1所示，本实用新型模拟座椅10包括座椅11，所述座椅11通过三根刚性立柱12和运动平台13连接，所述运动平台13通过一差动回转传动机构14和一基座15连接，所述运动平台13借由差动回转传动机构14相对于基座15可左右旋转，所述刚性立柱12下端通过第一轴承结构17和所述运动平台13连接，所述刚性立柱12上端分别通过第二轴承结构18和座椅11的前部和后面连接。如图2所示:所述差动回转传动机构14包括固定大锥形齿轮141、回转大锥形齿轮142、小锥形齿轮143以及动力回转轴144，和马达轴固定连接的所述动力回转轴144的另一端连接所述小锥形齿轮143，所述小锥形齿轮143的上下分别和所述回转大锥形齿轮142、固定大锥形齿轮141齿轮咬合连接，所述回转大锥形齿轮142通过固定支架1411固定于运动平台13上，所述·固定大锥形齿轮141固定于基座15上。这样,所述差动回转传动机构14的运动原理为:马达驱动动力回转轴144顺时针旋转，带动和其上部齿轮咬合连接的回转大锥形齿轮142在水平面逆时针旋转，同时带动和其下部齿轮咬合连接的固定大锥形齿轮141在水平面顺时针旋转，由于固定大锥形齿轮142固定于基座15上，且回转大锥形齿轮142通过固定支架1411固定于运动平台13，因而，带动运动平台13相对于基座15在水平面做逆时针旋转；同理，当马达驱动动力回转轴144逆时针旋转时，带动运动平台13相对于基座15在水平面做顺时针旋转，从而实现运动平台13可相对于基座左右自由旋转。本实施例中的差动回转传动机构14可以通过其他的驱动旋转方式来实现，比如说可以通过在基座15上直接安装一旋转驱动马达带动运动平台13即可，还有许多实现旋转的方式，在此不再累述，本实用新型不局限于仅此差动回转传动机构14实现旋转方式，其他变形也属于本实用新型保护范围内。如图3所示:所述第一轴承机构17包括第一固定轴171、第一固定支架172以及套筒173，所述立柱12的下端具有轴孔121，所述第一固定轴171穿过固定支架172的通孔、套筒173以及立柱12的下端轴孔121，这样，所述立柱12可以以第一固定轴171为轴旋转。如图4所示:所述第二轴承机构18包括第二固定轴181、第一轴承座182、第二轴承座183、第一轴承184、螺杆185以及若干螺帽186,所述第二固定轴181的一端穿于座椅11的安装孔111内，另一端置于立柱12的上端的轴承槽122中，后通过第一轴承座182、第二轴承座183支撑于第二固定轴181的两端，借由螺杆185、若干螺帽186将所述第一轴承座182、第二轴承座183之间固定，使其立柱12的上端和座椅11之间活动连接，即可左右摆动。其中，所述立柱12的上端的轴承槽122和立柱12通过活动机械连接，这样，座椅11不仅可左右摆动而且可具有一定的旋转角度。如图1、图3所示:所述轴承槽122可以在立柱12中升降，从而改变立柱12的高度，本实施例中，轴承槽122通过电动缸方式调节轴承槽122调节轴承槽122的高度，其具体实施升降调节方式包括一伺服电机123以及电缸内丝杠124，所述电缸内丝杠124依据外电源使伺服电机123驱动轴承槽122在立柱12中做升降运动，本实施例中调节方式还包括气动、液压、以及电动推杆等其他的驱动方式来实现轴承槽122的升降，除了上述举例还有许多实现升降的方式，在此不再累述，本实用新型不局限于仅此调节方式实现升降，其他变形也属于本实用新型保护范围内。本实用新型通过支撑座椅11的立柱12和活动平台13的上下端分别通过第一轴承机构17、第二轴承机构18活动连接、以及活动平台13和基座15可旋转连接，从而实现座椅11在基座15上可上下、前后、左右运动，更加逼真模拟赛车飞行各状态。以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请 专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
权利要求1.一种具有四自由度运动的座椅，具有座椅通过一运动平台和基座活动连接，其特征在于:所述运动平台包括至少三个刚性支柱，所述刚性支柱一端通过第一轴承机构和运动平台活动连接；所述支柱另一端通过第二轴承机构和座椅活动可升降连接；所述活动平台通过一差动回转传动机构和所述基座可旋转连接，所述座椅可上下、左右、前后、旋转自由运动。
2.如权利要求1所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:所述差动回转传动机构包括回转大锥形齿轮、固定大锥形齿轮、小锥形齿轮以及动力回转轴，和马达轴固定连接的所述动力回转轴的另一端连接所述小锥形齿轮，所述小锥形齿轮的上下分别和所述回转大锥形齿轮、固定大锥形齿轮齿轮咬合连接，所述回转大锥形齿轮通过固定支架固定于运动平台上， 所述固定大锥形齿轮固定于基座，马达驱动动力回转轴旋转，带动和其上部齿轮咬合连接的回转大锥形齿轮在水平面旋转，同时带动和其下部齿轮咬合连接的固定大锥形齿轮在水平面旋转。
3.如权利要求1所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:所述第一轴承机构包括第一固定轴、第一固定支架以及套筒，所述第一固定轴穿过固定支架的通孔、套筒以及立柱的下端轴孔，所述立柱以第一固定轴为轴旋转。
4.如权利要求1所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:所述第二轴承机构包括第二固定轴、第一轴承座、第二轴承座、第一轴承、螺杆以及若干螺帽，所述第二固定轴的一端穿于座椅的安装孔内，另一端置于立柱的上端的轴承槽中，后通过第一轴承座、第二轴承座支撑于第二固定轴的两端，借由螺杆、若干螺帽将所述第一轴承座、第二轴承座之间固定；所述立柱的上端的轴承槽可在立柱上旋转。
5.如权利要求4所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:所述轴承槽和立柱通过升降调节方式改变立柱的高度。
6.如权利要求5所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:所述调节方式为电动缸方式调节轴承槽的高度，所述调节方式包括一伺服电机以及电缸体内丝杠，所述伺服电机依据外电源使电缸体内丝杠驱动轴承槽在立柱中做升降运动。
7.如权利要求5或6所述具有四自由度运动的座椅，其特征在于:升降调节方式也可为气动或液压或电动推杆调节方式。
专利摘要一种具有四自由度运动的座椅，具有座椅通过一运动平台和基座活动连接，其特征在于所述运动平台包括至少三个刚性支柱，所述刚性支柱一端通过第一轴承机构和运动平台活动连接；所述支柱另一端通过第二轴承机构和座椅活动可升降连接；所述活动平台通过一差动回转传动机构和所述基座可旋转连接，所述座椅可上下、左右、前后、旋转自由运动。通过支撑座椅的立柱和活动平台的上下端分别通过第一轴承机构、第二轴承机构活动连接、以及活动平台和基座可旋转连接，从而实现座椅在基座上可上下、左右、前后、旋转自由运动，更加逼真模拟赛车飞行各状态。
文档编号A63G31/02GK203123559SQ201320109859
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者孙波 申请人:孙波