专利名称：一种自适应人体姿势座椅机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种座椅机构，具体地涉及一种自适应人体姿势座椅机构。
背景技术：
目前的座椅按照使用场合可分为机场座椅，汽车座椅，公交座椅，家庭座椅，餐厅座椅，休闲座椅等。其中公交座椅和餐厅座椅一般为固定形状，制作简单，牢固可靠。位置可变座椅广泛应用于飞机，汽车， 办公室，电影院，家庭等场合，座椅的变形方式由于采用的动力源不同，实现方式各异。工作椅与休息椅座面倾角有较大差异。休息椅座面倾角较大,座面倾角与靠背倾角构成近于平躺的休息姿势有利于身心松弛。对于工作座椅而言，若座面过度后倾，脊椎会因身体前屈作业而会被拉直，从而破坏正常的腰椎曲线，形成一种费力的姿势。因此工作椅的倾角不宜过大，一般以3°为宜。采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合于工作，尤其是办公室工作，比如座面前倾的写字和绘图用椅等。当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角正常在15°以上，若背靠角为90°，则相当于座面与靠背夹角为105°，这坐姿为较舒适的角度，同时靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用。
发明内容为了解决现有技术中存在的椅子的椅面和椅背位置固定的问题，本实用新型提供一种自适应人体姿势座椅机构，使座椅的椅面椅背位置可以随着使用者的不同坐姿需求而调节。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种自适应人体姿势座椅机构，包括前椅面、后椅面、椅背，和四个电机，所述前椅面和后椅面铰接，第一电机通过第一丝杆连接到按摩器，第二电机、第三电机和第四电机分别通过第二、第三和第四丝杆连接到后椅面，前椅面和椅背。进一步的，所述所述第二、第三和第四丝杆分别和第二、第三和第四螺母组成螺旋副。进一步的，所述第二、第三螺母上的第二、第三滚子与机架上的第二、第三摆杆组成闻副。进一步的，所述第二、第三摆杆上的第五和第六滚子分别和所述后椅面，前椅面接触。进一步的，所述第四螺母上的第四滚子与第四摆杆组成高副，连杆的一端通过铰链连接所述第四摆杆，另一端通过铰链连接所述椅背。进一步的，第一螺母与所述第一丝杆组成螺旋副。进一步的，两个微动开关布置在所述第一螺母的两侧，所述微动开关和所述第一电机电连接。进一步的，所述按摩器连接到所述第一螺母上。
图I是本实用新型的自适应人体姿势座椅机构；图2是图I所示的自适应人体姿势座椅机构的立体图；图3是自适应人体姿势座椅机构的模式I的示意图；图4是自适应人体姿势座椅机构的模式II的示意图；图5是自适应人体姿势座椅机构的模式III的示意图；图6是自适应人体姿势座椅机构的模式IV的示意图；图7是微动开关电路不意图。图中各附图标记M1、M2、M3、M4——电机；3、6、8、24——螺母；20——按摩器；
10、12、14、15、21——滚子；11、16、22——摆杆；19——连杆；18——椅背；17——后椅面；
13——前椅面；1、5、7、23——丝杠；2、4——微动开关；9——机架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，自适应人体姿势座椅机构共设置四个自由度，分别由四个电机独立驱动。四个电机的分配如下座椅左侧布置了电机M4，电机M4驱动丝杠23带动椅背角度调节机构调节椅背角度；座椅下方布置了三个电机，电机Ml通过如图7所示的微动开关电路实现电机正反转，进而实现按摩功能。电机M2、M3驱动丝杠5、7带动椅面角度调节机构调节椅面角度。所述的椅面13、17的角度调节机构为电机M2、M3驱动丝杠5、7转动，螺母6、8与丝杠5、7组成螺旋副，丝杠5、7转动使螺母6、8平移，螺母6、8上的滚子14、10与机架上的摆杆16、11组成高副，随着螺母6、8平移摆杆16、11将会旋转一定角度。摆杆16、11上装有滚子15、12，滚子15、12与椅面13、17同样为高副配合，椅面13、17与机架9则通过铰链连接。随着摆杆的摆动，椅面13、17则会转动一定角度，实现椅面角度的调节。所述的椅背角度调节机构为电机M4驱动丝杠23转动，丝杠23与螺母24构成螺旋副，丝杠23转动带动螺母24平移，螺母24上的滚子21与摆杆22构成高副，摆杆22与连杆19 一端通过铰链连接，而连杆19另一端与椅背18也通过铰链连接，当丝杠23转动，螺母24将平移，螺母24上的滚子21带动摆杆22摆动，摆杆22带动连杆19平面移动，最终与连杆19相连的椅背18便旋转一定角度，以此实现椅背角度的调节。所述微动开关控制电机正反转方法为两个微动开关2、4布置在螺母3的两边，当螺母与微动开关接触时电机反转，这样螺母便可以在两个微动开关之间往复移动。由于按摩器固连在螺母3上，按摩器便可同螺母3往复移动，以实现按摩功能。为了保证与椅面13、17的线接触，所述的滚子摆杆从动件11、16的最大摆角为90。。所述的座椅形状调节机构由四个电机协调作用完成，内置模式I、模式II、模式III、模式IV均通过控制电机协调完成。四种功能模式如下模式I :[0032]此模式下前椅面13为水平，后椅面17与水平面夹角为15°，椅背18与后椅面17夹角为135°，此模式适合座椅使用者读书学习，调节后的座椅形状如图3所示。模式II :此模式下前椅面13与水平面夹角为3°，后椅面17为水平，椅背18与水平面夹角为80°，主要适用于长时间面对电脑的工作者，调节后的座椅形状如图4所示。模式III此模式下椅背18与水平面夹角为45°，后椅面17水平，前椅面13与水平面夹角为30°。在此位置使用者可以半卧其上休闲休息，调节后的座椅形状如图5所示。 模式IV:此模式下两块椅面13、17与椅背18均为水平，使用者可以平躺其上。此时电动机Ml启动，螺母3带动按摩器移动，螺母3碰到微动开关2、4后，电机Ml反转，螺母反向移动。由于螺母3安装在两个微动开关2、4之间，按摩器20便可在两个微动开关3、4之间往复移动，这样可以起到按摩使用者背部的作用，调节后的座椅形状如图6所示。本实用新型具有的有益效果是将传统座椅的一块椅面改成两块椅面，且两块椅面与椅背的角度均可通过所设计的机构调节，最大限度的满足了不同使用者在不同场合的坐姿要求，充分利用丝杠自锁，使座椅在无能量输出情况下满足使用者舒适的位姿要求。以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种自适应人体姿势座椅机构，包括前椅面(13)、后椅面(17)、椅背(18),和四个电机(M1-M4)，所述前椅面(13)和后椅面(17)铰接，其特征在于第一电机(Ml)通过第一丝杆(I)连接到按摩器(20)，第二电机(M2)、第三电机(M3)和第四电机(M4)分别通过第二、第三和第四丝杆(5、7、23)连接到后椅面(17)，前椅面(13)和椅背(18)。
2.如权利要求I所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于所述所述第二、第三和第四丝杆(5、7、23)分别和第二、第三和第四螺母(6、8、24)组成螺旋副。
3.如权利要求2所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于所述第二、第三螺母(6、8)上的第二、第三滚子(14、10)与机架(9)上的第二、第三摆杆(16、11)组成高副。
4.如权利要求3所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于所述第二、第三摆杆(16、11)上的第五和第六滚子(15、12)分别和所述后椅面(17)，前椅面(13)接触。
5.如权利要求2所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于所述第四螺母(24)上的第四滚子(21)与第四摆杆(22)组成高副，连杆(19)的一端通过铰链连接所述第四摆杆(22 )，另一端通过铰链连接所述椅背(18 )。
6.如权利要求I所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于第一螺母(3)与所述第一丝杆(I)组成螺旋副。
7.如权利要求6所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于两个微动开关(2、4)布置在所述第一螺母(3)的两侧，所述微动开关(2、4)和所述第一电机(Ml)电连接。
8.如权利要求6所述的自适应人体姿势座椅机构，其特征在于所述按摩器(20)连接到所述第一螺母(3)上。
专利摘要本实用新型公开了一种自适应人体姿势座椅机构，包括前椅面(13)、后椅面(17)、椅背(18)，和四个电机(M1-M4)，所述前椅面(13)和后椅面(17)铰接，其特征在于第一电机(M1)通过第一丝杆(1)连接到按摩器(20)，第二电机(M2)、第三电机(M3)和第四电机(M4)分别通过第二、第三和第四丝杆(5、7、23)连接到后椅面(17)，前椅面(13)和椅背(18)。将传统座椅的一块椅面改成两块椅面，且两块椅面与椅背的角度均可通过所设计的机构调节，最大限度的满足了不同使用者在不同场合的坐姿要求，充分利用丝杠自锁，使座椅在无能量输出情况下满足使用者舒适的位姿要求。
文档编号A47C1/024GK202775157SQ20122036687
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者顾林坤, 陈来来, 胡明 申请人:浙江理工大学