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一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架

阅读：110发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架，属于车驾驶员座椅舒适性评价技术领域，本实用新型所涉及的多功能驾驶座椅展架是在传统的简易台架基础上增加了转向盘、三踏板、搁脚板、活动地板、座椅，并将各部分设计成可调节的，其调节范围可根据实际要求设计(例如可设计成调节范围覆盖轿跑车到大型SUV的范围)。为了避免出现座椅相对于地面位置过高的问题，采用通过转向盘、驾驶室地板高度的调节来实现不同车型转向盘、驾驶室地板、座椅三者之间相对高度的不同，座椅高度不可调节，从而其整体高度不会过高，它相对于地面的高度就有可能略微通过设计微调而接近实际车型的真实值。，下面是一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，包括主框架(2)、座椅(6)、地板(7)、踏板(11)、搁脚板(13)及转向盘(16)；所述主框架(2)后部的左右梁上安装有横向滑轨(4)，所述横向滑轨(4)上设置有横向滑块(3)，横向滑块(3)沿着横向滑轨(4)可前后滑动，横向滑块(3)上设置有座椅接口(5)，所述座椅(6)通过座椅接口(5)固定在横向滑块(3)上，使座椅(6)可以前后移动；所述主框架(2)的前部设置有竖立框架，所述竖立框架的左右梁上安装有竖向滑轨(9)，竖向滑轨(9)上设置有下滑块(10)和上滑块(21)，所述地板(7)固定在下滑块(10)上，下滑块(10)可沿着竖向滑轨(9)竖向滑动，带动地板(7)做竖向移动；所述地板(7)上设置有滑轨(15)，所述滑轨(15)上设置有两组滑块(14)，搁脚板(13)安装在其中一组滑块(14)上，搁脚板(13)可随着滑块(14)沿着前后方向在滑轨(15)上滑动，并可随着地板(7)的上下移动而移动；连接板(12)固定在另外一组滑块(14)上，所述踏板(11)安装在连接板(12)上，连接板(12)可在地板(7)上前后滑动，即带动踏板(11)前后移动；所述转向盘(16)通过连接板结构与上滑块(21)连接，转向盘(16)可沿着竖向滑轨(9)竖向滑动。
2.如权利要求1所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述主框架(2)呈矩形，在主框架(2)下端四角位置跟别安装有地轮(1)。
3.如权利要求1所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述地板(7)通过连接件(8)固定在下滑块(10)上。
4.如权利要求1所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述踏板(11)包括离合踏板、制动踏板及加速踏板。
5.如权利要求1所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述连接板结构由板结构Ⅰ(19)及板结构Ⅱ(20)组成，所述板结构Ⅱ(20)与上滑块(21)连接，所述板结构Ⅰ(19)的数量为两个，与板结构Ⅱ(20)垂直连接，所述转向盘(16)通过铰链轴(17)与板结构Ⅰ(19)连接，所述铰链轴(17)位于两个板结构Ⅰ(19)之间，所述铰链轴(17)的一端设置有手柄(18)，转向盘(16)可绕着铰链轴(17)转动，其转动自由度通过手柄(18)锁止。
6.如权利要求1所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述竖立框架分别上设置有丝杠Ⅰ(24)和丝杠Ⅱ(25)，所述丝杠Ⅰ(24)上有丝母Ⅰ(31)穿过，所述丝杠Ⅱ(25)上有丝母Ⅱ(33)穿过，丝母Ⅰ(31)通过连接结构Ⅰ(32)与地板(7)连接，丝母Ⅱ(33)通过连接结构Ⅱ(34)与转向盘(16)连接；当丝杠Ⅰ(24)转动的时候，会使得丝母Ⅰ(31)上下移动，从而带动地板(7)上下运动；当丝杠Ⅱ(25)转动的时候，会使得丝母Ⅱ(33)上下移动，从而带动转向盘(16)上下运动。
7.如权利要求6所述的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,其特征在于，所述丝杠Ⅰ(24)的两端分别为第一固定端(26)和第二固定端(27)，丝杠Ⅱ(25)的两端分别为第三固定端(28)和第四固定端(29)，所述固定端通过支座与竖立框架相连；所述丝杠Ⅰ(24)上端设置有手柄Ⅰ(22)，丝杠Ⅱ(25)上端设置有手柄Ⅱ(23)，手柄Ⅰ(22)控制地板(7)的升降，手柄Ⅱ(23)控制转向盘(16)的升降。

说明书全文

一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架

技术领域

[0001] 本实用新型属于车驾驶员座椅舒适性评价技术领域，具体涉及一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架。

背景技术

[0002] 驾驶座椅是重要的驾乘界面，其设计开发中需要制造样件来检验所开发座椅的舒适性。验证舒适性的时候需要将座椅固定在座椅展架上。目前的座椅展架都是简易展架，只包括地板、模拟踏板的平板和安装座椅的简易接口，没有转向盘、真实踏板，而且几乎都是针对特定的座椅(车型)定制的，不能通过调节适应各种座椅的验证。使用这种简易展架由于不能很准确地为驾驶员提供驾驶环境，也就不能准确地评价座椅舒适性，还不能通过调节来模拟不同车型的驾驶环境。

[0003] 近年来，一些车企为了验证所开发车型的人机工效和内饰效果采用可反复使用的整车台架。这类整车台架通常包括前后排、左右侧的乘员舱，还包括车门、顶盖、换挡手刹、后排座椅等一系列功能设施，各部分都依据设计目标所定义的目标车型范围具有调节功能。但这类台架用于验证座椅舒适性则成本过高，且很多的功能显得多余。此外，为了模拟不同车型座椅相对于转向盘、地板垂向相对位置不同时，许多台架采用在座椅下面加垂向调节机构来实现，这样座椅相对于地面的整体高度就无法降低，座椅相对于地面的位置就比真实车型要高许多，客观上必须在台架外面铺设地面才能够真实地模拟车型。但所增加的铺设地面无法满足前方地面视野模拟的真实性要求，除非铺设非常大的地面(既包括侧面，还包括前方至少六米远范围的)，这几乎是不可能的，所以，在驾驶模拟的前方视野和入座/出座(乃至上下车方便性方面)真实性上大打折扣。

[0004] 很多研究机构开发专用于科研的驾驶室台架，为研究驾驶工效的时候提供驾驶环境。目前的这类台架大多覆盖车型范围很窄，基本上都是面向某类型的车型而搭建，且不具备宽广的调节功能。同时，这些台架有时也存在座椅高度因为加垂向调节自由度而导致座椅整体高度相对于地面过高的问题。

[0005] 综上，目前的简易台架功能过于简单，不能提供较为真实的驾驶环境。科研专用台架覆盖的车型范围过窄，不具有宽广的调节范围，不能模拟各种车型。专用的整车台架虽然具有一定的调节功能，但结构、功能复杂，成本太高；且所采用的座椅调节方式使得台架不能真实地模拟座椅与外界地面的垂向位置关系，从而不能准确地模拟真实车型。设计开发一种既能通过调节准确地模拟不同车型驾驶环境，又成本低廉的座椅舒适性验证台架很必要。实用新型内容

[0006] 针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架，用于座椅舒适性评价中为驾驶员提供真实准确的驾驶环境。为此，本实用新型所涉及的多功能驾驶座椅展架是在传统的简易台架基础上增加了转向盘、三踏板、搁脚板、活动地板、座椅，并将各部分设计成可调节的，其调节范围可根据实际要求设计(例如可设计成调节范围覆盖轿跑车到大型SUV的范围)。为了避免出现座椅相对于地面位置过高的问题，采用通过转向盘、驾驶室地板高度的调节来实现不同车型转向盘、驾驶室地板、座椅三者之间相对高度的不同，座椅垂向位置不可调节，从而其整体垂向位置不会过高，它相对于地面的高度就有可能略微通过设计微调而接近实际车型的真实值。

[0007] 为了能够模拟不同车型的驾驶室尺寸，研究发现驾驶室尺寸的差异主要体现在座椅相对于地板的高度、座椅相对于踏板沿前后方向的距离、转向盘相对于地板的高度、以及转向盘相对于踏板沿前后方向的距离这四个尺寸上，为实现这四个尺寸能够变化，采用了本实用新型的技术方案。

[0008] 本实用新型通过如下技术方案实现：

[0009] 一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,包括主框架2、座椅6、地板7、踏板11、搁脚板13及转向盘16；所述主框架2后部的左右梁上安装有横向滑轨4，所述横向滑轨4上设置有横向滑块3，横向滑块3可沿着横向滑轨4前后滑动，横向滑块3上设置有座椅接口
5，所述座椅6通过座椅接口5固定在横向滑块3上，使座椅6可以前后移动；所述主框架2的前部设置有竖立框架，所述竖立框架的左右梁上安装有竖向滑轨9，竖向滑轨9上设置有下滑块10和上滑块21，所述地板7固定在下滑块10上，下滑块10可沿着竖向滑轨9竖向滑动，带动地板7做竖向移动；所述地板7上设置有滑轨15，所述滑轨15上设置有两组滑块14，搁脚板13安装在其中一组滑块14上，搁脚板13可随着滑块14沿着前后方向在滑轨15上滑动，并可随着地板7的上下移动而移动；所述连接板12固定在另外一组滑块14上，所述踏板11安装在连接板12上，连接板12可在地板7上滑动，即带动踏板11前后移动；所述转向盘16通过连接板结构与上滑块21连接，转向盘16可沿着竖向滑轨9竖向滑动。

[0010] 进一步地，所述主框架2呈矩形，在主框架2下端四角位置跟别安装有地轮1，以方便搬运。

[0011] 进一步地，所述地板7通过连接件8固定在竖向滑块10上。

[0012] 进一步地，所述踏板11包括离合踏板、制动踏板及加速踏板。

[0013] 进一步地，所述连接板结构由板结构Ⅰ19及板结构Ⅱ20组成，所述板结构Ⅱ20与上滑块21连接，所述板结构Ⅰ19的数量为两个，与板结构Ⅱ20垂直连接，所述转向盘16通过铰链轴17与板结构Ⅰ19连接，所述铰链轴17位于两个板结构Ⅰ19之间，所述铰链轴17的一端设置有手柄18，转向盘16可绕着铰链轴17转动，其转动自由度通过手柄18锁止。

[0014] 进一步地，所述竖立框架分别上设置有丝杠Ⅰ24和丝杠Ⅱ25，所述丝杠Ⅰ24上有丝母Ⅰ31穿过，所述丝杠Ⅱ25上有丝母Ⅱ33穿过，丝母Ⅰ31通过连接结构Ⅰ32与地板7连接，丝母Ⅱ33通过连接结构Ⅱ34与转向盘16连接，；当丝杠Ⅰ24转动的时候，会使得丝母Ⅰ31上下移动，从而带动地板7上下运动；当丝杠Ⅱ25转动的时候，会使得丝母Ⅱ33上下移动，从而带动转向盘16上下运动。

[0015] 进一步地，所述丝杠Ⅰ24的两端分别为第一固定端26和第二固定端27，丝杠Ⅱ25的两端分别为第三固定端28和第四固定端29，所述固定端通过支座与竖立框架相连；所述丝杠Ⅰ24上端设置有手柄Ⅰ22，丝杠Ⅱ25上端设置有手柄Ⅱ23，手柄Ⅰ22控制地板7的升降，手柄Ⅱ23控制转向盘16的升降。

[0016] 与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

[0017] 本实用新型的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架，将地板设计成竖向位置可调节的，座椅竖向位置不可调节，座椅相对于踏板沿前后方向的距离的变化通过座椅的前后移动实现，将座椅设计成前后位置可调节的，踏板本身前后位置也可略微调整；转向盘相对于地板的高度的变化通过转向盘的竖向移动实现，转向盘设计成竖向位置可调节的；转向盘相对于踏板沿前后方向的距离的变化通过踏板的前后移动实现，踏板设计成前后位置可调节的，因为大多数车型踏板中心相对于地板的高度变化不大，因此，将踏板安装于地板上；前后位置、竖向位置的调节均采用滑轨—滑块实现，但由于机构承担的重量较大，本实用新型还增加了丝杠—丝母来对其位置进行驱动和实现“自锁”，利用手轮来实现丝杠的转动，包括地板和转向盘竖向位置的调节方式；上述所有的机构和总成集成在框架上面，实现展架整体；为了便于移动，框架上面安装地轮。采用通过转向盘、驾驶室地板高度的调节来实现不同车型转向盘、驾驶室地板、座椅三者之间相对高度的不同，座椅高度不可调节，从而其整体高度不会过高，它相对于地面的高度就有可能略微通过设计微调而接近实际车型的真实值。
附图说明

[0018] 图1为本实用新型的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架的第一结构示意图；

[0019] 图2为本实用新型的一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架的第二结构示意图；

[0020] 图中：地轮1、主框架2、横向滑块3、横向滑轨4、座椅接口5、座椅6、地板7、连接件8、竖向滑轨9、下滑块10、踏板11、连接板12、搁脚板13、滑块14、滑轨15、转向盘16、铰链轴17、手柄18、板结构Ⅰ19、板结构Ⅱ20、上滑块21、手柄Ⅰ22、手柄Ⅱ23、丝杠Ⅰ24、第一固定端26、第二固定端27、丝杠Ⅱ25、第三固定端28、第四固定端29、丝母Ⅰ31、连接结构Ⅰ32、丝母Ⅱ33、连接结构Ⅱ34。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

[0022] 实施例1

[0023] 为了能够模拟不同车型的驾驶室尺寸，研究发现驾驶室尺寸的差异主要体现在座椅相对于地板的高度、座椅相对于踏板沿前后方向的距离、转向盘相对于地板的高度、以及转向盘相对于踏板沿前后方向的距离这四个尺寸上，为实现这四个尺寸能够变化，采用了下述技术方案：

[0024] (1)座椅相对于地板的高度的变化通过地板的垂向移动实现。为此，将地板设计成垂向位置可调节的，座椅垂向位置不可调节；

[0025] (2)座椅相对于踏板沿前后方向的距离的变化通过座椅的前后移动实现，将座椅设计成前后位置可调节的；

[0026] (3)转向盘相对于地板的高度的变化通过转向盘的垂向移动实现，转向盘设计成垂向位置可调节的；

[0027] (4)转向盘相对于踏板沿前后方向的距离的变化通过踏板的前后移动实现，踏板设计成前后位置可调节的。因为大多数车型踏板中心相对于地板的高度变化不大，因此，将踏板安装于地板上。

[0028] (5)前后位置的调节统一采用滑轨—滑块来实现。垂向位置的调节也采用滑轨—滑块实现，但由于机构承担的重量较大，还需要丝杠—丝母来对其位置进行驱动和实现“自锁”，利用手轮来实现丝杠的转动，包括地板和转向盘垂向位置的调节方式。

[0029] (6)上述所有的机构和总成集成在框架上面，实现展架整体。为了便于移动，框架上面安装地轮。

[0030] 如图1所示，一种模拟驾驶员乘坐环境的多功能驾驶座椅展架,包括主框架2、座椅6、地板7、踏板11、搁脚板13及转向盘16；所述主框架2后部的左右梁上安装有横向滑轨4，所述横向滑轨4上设置有横向滑块3，横向滑块3沿着横向滑轨4前后滑动，横向滑块3上设置有座椅接口5，所述座椅6通过座椅接口5固定在横向滑块3上，使座椅6可以前后移动；所述主框架2的前部设置有竖立框架，所述竖立框架的左右梁上安装有竖向滑轨9，竖向滑轨9上设置有下滑块10和上滑块21，所述地板7固定在下滑块10上，下滑块10沿着竖向滑轨9竖向滑动，带动地板7做竖向移动；所述地板7上设置有滑轨15，所述滑轨15上设置有滑块14，搁脚板13安装在滑块14上，所述踏板11安装在连接板12上，搁脚板13可随着滑块14沿着前后方向在滑轨15上滑动，并可随着地板7的上下移动而移动；所述转向盘16通过连接板结构与上滑块21连接，转向盘16可沿着竖向滑轨9竖向滑动。

[0031] 利用铝型材搭建矩形主框架，所述主框架2呈矩形，在主框架2下端四角位置跟别安装有地轮1，以方便搬运。

[0032] 所述地板7通过连接件8固定在竖向滑块10上。

[0033] 所述踏板11的数量为三个，包括离合踏板、制动踏板及加速踏板。

[0034] 所述连接板结构由板结构Ⅰ19及板结构Ⅱ20组成，所述板结构Ⅱ20与上滑块21连接，所述板结构Ⅰ19的数量为两个，与板结构Ⅱ20垂直连接，所述转向盘16通过铰链轴17与板结构Ⅰ19连接，所述铰链轴17位于两个板结构Ⅰ19之间，所述铰链轴17的一端设置有手柄18，转向盘16可绕着铰链轴17转动，其转动自由度通过手柄18锁止。

[0035] 所述竖立框架分别上设置有丝杠Ⅰ24和丝杠Ⅱ25，所述丝杠Ⅰ24上有丝母Ⅰ31穿过，所述丝杠Ⅱ25上有丝母Ⅱ33穿过，丝母Ⅰ31通过连接结构Ⅰ32与地板7连接，丝母Ⅱ33通过连接结构Ⅱ34与转向盘16连接，；当丝杠Ⅰ24转动的时候，会使得丝母Ⅰ31上下移动，从而带动地板7上下运动；当丝杠Ⅱ25转动的时候，会使得丝母Ⅱ33上下移动，从而带动转向盘16上下运动。

[0036] 所述丝杠Ⅰ24的两端分别为第一固定端26和第二固定端27，丝杠Ⅱ25的两端分别为第三固定端28和第四固定端29，所述固定端通过支座与竖立框架相连；所述丝杠Ⅰ24上端设置有手柄Ⅰ22，丝杠Ⅱ25上端设置有手柄Ⅱ23，手柄Ⅰ22控制地板7的升降，手柄Ⅱ23控制转向盘16的升降。

[0037] 驾驶室尺寸的差异主要体现在座椅6相对于地板7的高度(尺寸1)、座椅6相对于踏板11沿前后方向的距离(尺寸2)、转向盘16相对于地板7的高度(尺寸3)、以及转向盘16相对于踏板11沿前后方向的距离(尺寸4)。尺寸1的变化通过地板7的垂向移动实现；尺寸2的变化通过座椅6的前后移动实现；尺寸3的变化通过转向盘16的垂向移动实现；尺寸4的变化通过踏板11的前后移动实现。

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