一种具有微调机构的非线性座椅悬架和驾驶椅的制作方法

本发明属于车辆领域，更具体地，涉及一种具有微调机构的非线性座椅悬架的和驾驶椅。

背景技术：

目前市场所使用的驾驶用椅尤其是应用于轮式拖拉机、叉车等的驾驶椅，驾驶员需要一边驾驶一边作业，对驾驶椅的功能要求比较高，但现有多数结构简单，功能单一，辅助驾驶功能和提供驾驶舒适度等对驾驶员非常重要的功能都不能得到体现。

驾驶员在作业时所受到的振动的伤害主要来自于低频振动，现有驾驶椅悬架的刚度比较大，椅悬架系统的固有频率就变大，而这样对低频所引起的振动的衰减就很少，起不到提高驾驶员舒适性的目的。另一方面，如果刚度较小，那么驾驶员接触座椅时将会使座椅产生较大的位移，如果车辆在行驶中的振动强烈，将会带来更大的振动行程，驾驶员接触座椅时产生的较大的位移给座椅悬架的布置带来了空间上的限制，并且过大的振动行程将会导致驾驶员对车辆方向的掌控能力下降，使得操纵紊乱，增加了驾驶员的驾驶风险性，从而可能导致发生交通事故的概率提高。目前，应用较多的是线性座椅悬架和空气弹簧悬架，线性悬架在低频振动隔离问题上存在理论上的限制，即低频隔振性能好时静态位移大，难以满足非公路车辆(作业车辆)的低频隔振需求，空气弹簧悬架低频隔振性虽较好，但需要附加较大体积的气室。而主动、半主动悬架理论上具有理想的隔振性能，但系统复杂，成本高且耗能大。

目前，已有人开发出非线性座椅悬架(申请号：2018109560115)，该非线性座椅悬架具有静态时刚度较大，动态时刚度较小的特性，可达到较好的减振效果。但是该种设计中的弹性拉伸部件由于长期受到压力，其与其它部件连接处易出现缝隙或者相对滑移，进而影响其效果的发挥和使用寿命。

因此，设计一种连接更为可靠和紧密，且结构科学、驾驶舒适度较佳的驾驶椅，对作业车辆整体质量具有重要的提升价值，对驾驶员具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有驾驶椅悬架可靠性和紧密性不佳的缺陷或不足，提供一种非线性座椅悬架的微调机构。本发明提供的非线性座椅悬架可以实现非线性接触，隔振频带宽，低静态刚度、高动态刚度等优势，克服了线性悬架运动过程中低刚度的要求导致的振动行程和静态位移偏大的情况，具有较好的舒适度，且设计简单。另外，水平滑动件、连接件和调节件组成微调机构，通过三者的配合作用，可实现弹性拉伸部件预紧力的调节，使其连接更为可靠和紧密，充分发挥其效果，并延长使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种驾驶椅。

为实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种非线性座椅悬架的微调机构，包括架体，所述架体包括上悬架、竖直悬架和下底盘，所述竖直悬架内设置有分别与所述上悬架和下底盘连接的弹性压缩部件，所述竖直悬架的两侧设置设置有凸轮，每个凸轮远离所述竖直悬架的侧面接触设置有滚动机构；所述非线性座椅悬架还包括用于调节弹性拉伸部件预紧力的微调机构；所述微调机构包括均对称设置于滚动机构两侧的水平滑动件、连接件和调节件；所述弹性拉伸部件固定设置于2个连接件之间，所述滚动机构和连接件均与调节件固定连接，所述连接件设置有水平贯穿的螺纹孔，调节件上设置有单端开口且与螺纹孔相匹配的深度调节孔，所述水平滑动件通过螺纹与连接件连接且贯穿所述连接件，贯穿的一端与深度调节孔相匹配。

上悬架和下底盘起到支撑和固定作用，当受到人体重量力(竖直向下)时，非线性座椅悬架将出现竖直方向的振动，弹性压缩部件被压缩，进而带动凸轮向下运动，使得相互接触的凸轮和滚动机构相互挤压，滚动机构在凸轮的外周上来回滚动，并通过连接件带动弹性拉伸部件在水平方向来回拉伸收缩，从而使得竖直方向的振动转变为水平方向的伸缩，实现非线性座椅悬架在静态时刚度较大，动态时刚度较小的特性，达到较好的减振效果。

另外，水平滑动件、连接件和调节件组成微调机构，通过三者的配合作用可实现弹性拉伸部件预紧力的调节，使其连接更为可靠和紧密，充分发挥其效果，并延长使用寿命。具体过程如下：当水平滑动件未与调节件完全配合时，连接件与调节件是贴合的；当水平滑动件水平移动进一步与调节件匹配至完全匹配无法发生位移时，由于连接件与水平滑动件是螺纹连接，连接件会向水平滑动件移动的反方向位移，连接件与调节件不再贴合，连接件上的弹性拉伸部件也随之伸长；水平滑动件反向移动时，在连接件与调节件贴合之前，连接件会一直朝着与调节件贴合的方向位移，从而实现弹性拉伸部件的收缩；进而实现调节弹性拉伸部件预紧力的大小。

优选地，所述弹性压缩部件为压缩弹簧。

压缩弹簧具有较好的压缩及复原性能。

优选地，所述凸轮为椭圆形。

更为优选地，所述凸轮的长轴设置于竖直方向上。

该特定设计的凸轮和较好的与滚动机构接触，挤压及滚动。

优选地，所述凸轮对称设置。

优选地，所述凸轮与所述竖直悬架可拆卸连接。

可拆卸连接，可便利地对磨损的凸轮进行更换，延长非线性座椅悬架的使用寿命；另外，也可在不同需求下更换合适的凸轮尺寸，以适应不同的体重(不同的减振需求)。

更为优选地，所述凸轮与所述竖直悬架通过螺栓结构连接。

优选地，所述弹性拉伸部件为拉伸弹簧。

拉伸弹簧具有较好的拉伸作用，可实现竖直方向的振动转变为水平方向的移动，具有较好的减振效果。

优选地，所述滚动机构包括滚轮和滚轴，所述滚轮套设于滚轴，所述滚轴与调节件固定连接。

更为优选地，所述滚轴与调节件焊接。

优选地，所述水平滑动件为调节螺钉；所述调节件为调节块，调节块上设置有深度调节孔；所述连接件为连接块，所述连接块上设置有与调节螺钉相匹配的螺纹孔。

优选地，所述水平滑动件的数量为一个或多个(如1个、2个、4个等)。

当然，所述调节件上开孔数量与水平滑动件相一致，连接件上的螺纹孔数量也与水平滑动件相一致。

优选地，所述弹性拉伸部件为拉伸弹簧。

弹性拉伸部件的数量可为一个或多个，以调整弹性拉伸部件的整体刚度，以适应不同体重的驾驶员，达到更好的减振效果。

优选地，所述弹性拉伸部件与连接件可拆卸连接。

通过可拆卸连接设计可对弹性拉伸部件的数量进行调整以及更换弹性拉伸部件。

优选地，所述架体还包括竖直设置于所述下底盘上的支撑架，所述水平滑动机构与支撑架固定连接。

为了实现更好的减振效果，优选地，所述上悬架和下底盘之间还设置有剪式升降机构。

现有的剪式升降机构均可用于本发明中。

优选地，所述剪式升降机构包括剪式升降悬架和用于驱动所述剪式升降悬架升降的气缸。

本发明还请求保护一种驾驶椅，包括坐垫，所述坐垫底部设置有上述微调机构。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的具有微调机构的非线性座椅悬架可以实现非线性接触，隔振频带宽，低静态刚度、高动态刚度等优势，克服了线性悬架运动过程中低刚度的要求导致的振动行程和静态位移偏大的情况，具有较好的舒适度，且设计简单。另外，水平滑动件、连接件和调节件组成微调机构，通过三者的配合作用，可实现弹性拉伸部件预紧力的调节，使其连接更为可靠和紧密，充分发挥其效果，并延长使用寿命。

附图说明

图1为实施例1提供的非线性座椅悬架的结构示意图；

图2为实施例1提供的非线性座椅悬架的另一结构示意图(无剪式升降机构)；

其中，1为架体，101为上悬架，102为竖直悬架，103为下底盘，104为支撑架；2为水平滑动件；3为连接件，4为弹性拉伸部件；5为调节件，6为滚动机构，601为滚轮，602为滚轴；7为剪式升降机构，8为凸轮，9为弹性压缩部件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的元件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

实施例1

本实施例提供一种非线性座椅悬架，如图1～2，包括架体1，架体1包括上悬架101、竖直悬架102、下底盘103和支撑架104，竖直悬架102内设置有分别与上悬架101和下底盘103连接的弹性压缩部件9，竖直悬架102的两侧对称设置有凸轮8，支撑架104设置于下底盘103上；凸轮8远离竖直悬架102的侧面对称接触设置有滚动机构6，非线性座椅悬架还包括用于调节弹性拉伸部件4预紧力的微调机构，微调机构包括均对称设置于滚动机构6两侧的水平滑动件2、连接件3和调节件5，具体地，凸轮8为椭圆形凸轮，滚动机构6包括滚轮601和滚轴602，滚轮601套设于滚轴602；水平滑动件2为调节螺钉，数量为2个，连接件3为连接块，弹性拉伸部件4为拉伸弹簧，其数量为4根，调节件5为调节块。

拉伸弹簧固定设置于2个连接块之间，滚轴602与调节块焊接，调节块和连接块固定连接，

连接块设置有水平贯穿的螺纹孔(2个)，调节块上设置有单端开口且与螺纹孔相匹配的深度调节孔(2个)，调节螺钉通过螺纹与连接块连接且贯穿连接块，贯穿的一端与深度调节孔相匹配。

滚动机构6与调节件5以焊接的形式固定连接。水平滑动件2水平贯穿连接件5，并与设置于架体1上的调节件7相匹配；水平滑动件2和连接件5通过螺纹连接；对称设置的连接件5之间通过弹性拉伸部件8连接。

为了可在需要时可对椭圆形凸轮进行更换，椭圆形凸轮与竖直悬架102可拆卸连接。具体地，两者通过螺栓结构连接。该特定连接方式可便利地对磨损的椭圆形凸轮进行更换，延长非线性座椅悬架的使用寿命；另外，也可在不同需求下更换合适的椭圆形凸轮尺寸，以适应不同的体重不同的减振需求。

为了进一步提升减振效果，上悬架101和下底盘103之间还设置有剪式升降机构7。具体地，剪式升降机构9包括剪式升降悬架和用于驱动剪式升降悬架升降的气缸，剪式升降悬架的两端分别与上悬架101和下底盘103固定连接，气缸设置于下底盘103上。

上悬架101和下底盘103起到支撑和固定作用，当受到人体重量力竖直向下时，非线性座椅悬架将出现竖直方向的振动，压缩弹簧被压缩，进而带动凸轮8向下运动，使得相互接触的凸轮8和滚轮601相互挤压，滚轮601在凸轮8的外周上来回滚动，并通过连接块带动拉伸弹簧在水平方向来回拉伸收缩，从而使得竖直方向的振动转变为水平方向的伸缩，实现非线性座椅悬架在静态时刚度较大，动态时刚度较小的特性，达到较好的减振效果。

另外，调节弹簧、连接块和调节块组成微调机构，通过三者的配合作用可实现拉伸弹簧预紧力的调节，使其连接更为可靠和紧密，充分发挥其效果，并延长使用寿命。具体过程如下：当调节螺钉未与调节块完全配合时，连接块与调节块是贴合的；当调节螺钉水平移动进一步与调节块匹配至完全匹配无法发生位移时，由于连接块与调节螺钉是螺纹连接，连接块会向调节螺钉移动的反方向位移，连接块与调节块不再贴合，连接块之间的拉伸弹簧也随之伸长；调节螺钉反向移动时，在连接块与调节块贴合之前，连接块会一直朝着与调节块贴合的方向位移，从而实现拉伸弹簧的收缩；进而实现调节拉伸弹簧预紧力的大小。

本发明提供的非线性座椅悬架可以实现非线性接触，隔振频带宽，低静态刚度、高动态刚度等优势，克服了线性悬架运动过程中低刚度的要求导致的振动行程和静态位移偏大的情况，具有较好的舒适度，且设计简单。另外，水平滑动件、连接件和调节件组成微调机构，通过三者的配合作用，可实现弹性拉伸部件预紧力的调节，使其连接更为可靠和紧密，充分发挥其效果，并延长使用寿命。

将本实施例提供的非线性座椅悬架可应用于常规的驾驶椅中，具体地，该驾驶椅包括坐垫，坐垫底部设置有上述非线性座椅悬架。

本发明提供的驾驶椅具有较好的减振效果，舒适度高。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普遍技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。