用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台

摘要

本发明涉及一种用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台，属于机械减振装置技术领域，包括固定平台和固定平台上方的承载平台，承载平台上连接机动车座椅，承载平台和固定平台之间通过三条结构相同的支路连接，三条支路绕固定平台的竖直中心线呈120°均布，三条支路均包括弹簧、阻尼器、移动副、圆柱副和转动副。该平台可实现空间多自由度的座椅减振，减轻外界振动对驾乘人员的影响，提高舒适性和安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台，属于机 械减振装置技术领域。

背景技术

随着科技的不断发展，人类对机动车辆的依赖程度日益增加，对机动车 辆的舒适性要求也越来越高，重型车辆、客车、商务车辆等在路况较差条件 下行驶产生的振动问题严重影响驾乘人员的舒适度，且易疲劳。现有机动车 的减振技术主要有：使用海绵垫来进行减振，通过安装竖直方向的座椅、弹 簧、阻尼器减缓座椅的振动，该技术的主要减振方向为竖直方向，而车辆产 生的振源是多方向的，减振效果相对较差，且纯机械结构的多方向减振实现 方式复杂，难以满足实现有限空间内的多方向减振。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种用 于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台，可实现空间多自由度的座椅减 振，减轻外界振动对驾乘人员的影响，提高舒适性和安全性。

本发明所述的用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台，包括固定 平台和固定平台上方的承载平台，承载平台上连接机动车座椅，承载平台和 固定平台之间通过三条结构相同的支路连接，三条支路绕固定平台的竖直中 心线呈120°均布，三条支路均包括弹簧、阻尼器、移动副、圆柱副和转动副；

固定平台上设有支架，支架上装有移动副，移动副包括滑动轴和滑块， 滑动轴固定在支架上，滑块在滑动轴上轴向滑动，滑块与支架上滑动轴的底 端之间安装弹簧和阻尼器，滑块上设有圆柱副，圆柱副包括圆柱轴和连杆， 圆柱轴设置在滑块上，圆柱轴与滑动轴垂直，连杆一端在圆柱轴上轴向滑动 和沿轴转动，连杆另一端通过转动副连接承载平台。

固定机动车座椅的承载平台和固定平台之间通过三条支路连接，三条运 动支路具有相同的结构，各包括一个移动副、一个圆柱副、一个定长连杆、 和一个转动副，移动副处装有弹簧和阻尼器；承载平台受力时，通过各个关 节副的动作和弹簧阻尼的作用，实现三个平移方向的减振。

优选的，支架为三角支架，三角支架的三条支架腿绕固定平台的竖直中 心线呈120°均布。结构简单紧凑，稳定性好。

优选的，阻尼器为可控被动式电磁阻尼器，电磁阻尼器连接电流调节单 元和力传感器，电流调节单元和力传感器连接控制器。阻尼器的阻尼值取决 于励磁电流，力传感器检测的电磁阻尼器的数据传递到控制器，控制器根据 数据仿真计算确定输入到电磁阻尼器的电流大小，从而改变阻尼值，优化减 振效果；且被动式电磁阻尼器结构简单、造价低、可靠性更高。

优选的，滑动轴轴线和固定平台平面之间的夹角范围为30°-45°。根据 结构参数的力学分析，移动副轴线与固定平台之间的减小时，移动副关节所 需的平衡驱动力越小。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台整体结构简单紧凑，完全 对称结构有着优良的各向同性，可实现三个移动方向三维减振，有效提高车 辆复杂路况行驶时对驾乘人员的缓冲保护，且该平台整体质量轻、惯性小、 可操作度高、动态性能响应良好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、连杆；2、转动副；3、承载平台；4、固定平台；5、支架；6、 滑块；7、弹簧；8、阻尼器；9、圆柱轴；10、滑动轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

实施例1

如图1所示，用于机动车座椅的多自由度并联机构减振平台包括固定平 台4和固定平台4上方的承载平台3，承载平台3上连接机动车座椅，承载平 台3和固定平台4之间通过三条结构相同的支路连接，三条支路绕固定平台4 的竖直中心线呈120°均布，三条支路均包括弹簧7、阻尼器8、移动副、圆 柱副和转动副；

固定平台4上设有支架5，支架5上装有移动副，移动副包括滑动轴10 和滑块6，滑动轴10固定在支架5上，滑块6在滑动轴10上轴向滑动，滑块 6与支架5上滑动轴10的底端之间安装弹簧7和阻尼器8，滑块6上设有圆 柱副，圆柱副包括圆柱轴9和连杆1，圆柱轴9设置在滑块6上，圆柱轴9与 滑动轴10垂直，连杆1一端在圆柱轴9上轴向滑动和沿轴转动，连杆1另一 端通过转动副2连接承载平台3。

支架5为三角支架，三角支架的三条支架腿绕固定平台4的竖直中心线 呈120°均布，滑动轴10两端通过固定块固定在三条支架腿上。

滑动轴10轴线和固定平台4平面之间的夹角范围为30°-45°。

实际制造时，根据具体情况设计减振平台的结构尺寸，选择弹簧7和阻 尼器8，其各项基本参数影响减振时的驱动平衡力。当机动车行驶在路况复杂 的情况时，通过车架、座椅传递振动，连接座椅的承载平台3通过三条运动 支路实现三个平移方向的快速减振响应，提高座椅的减振性能，改善车辆平 顺性，提高乘坐舒适度。

实施例2

在实施例1的基础上，阻尼器8选用可控被动式电磁阻尼器，电磁阻尼 器连接电流调节单元和力传感器，电流调节单元和力传感器连接控制器。

该控制系统可选择性的开启或关闭，控制系统关闭状态下，电磁阻尼器 自身具有一定的阻尼特性，在被动减振状态下进行工作；控制系统开启工作 时，力传感器检测的电磁阻尼器的数据传递到控制器，控制器根据数据仿真 计算确定输入到电磁阻尼器的电流大小，从而改变阻尼值，在避开对人体产 生共振频率的前提下，优化减振效果。