汽车自动平衡座椅设计的研究

胡义华，靳 龙

（1. 广西工学院 鹿山学院，柳州 545616；2. 广西工学院 机械工程系，柳州 545616）

0 引言

汽车作为一种交通工具，从某种程度上来说已经成为了一种生活的必须品，虽然还没有达到普及的程度，但是作为一种我们生活中最常见的交通工具，其各种安全性能和人性化的特点已经深深的融入到我们生活的每时每刻，与我们的感受息息相关。传统的汽车座椅相对整体车身是比较固定的，而当汽车在转弯行驶或者是颠簸的山路上行驶时，这种相对固定的座椅会将汽车行驶中产生的转弯离心力和高低不平衡的震动直接传递给驾驶员和乘客，从而极大的影响了驾驶员和乘客的舒适性和驾驶的安全性。

在传统驾驶座椅的基础上，提出了一种全新的汽车自动平衡座椅装置，该平衡座椅装置通过感应器，同步带和电机等集成的自动控制系统，直接将汽车转弯或者行驶颠簸山路所产生的离心力和不平衡震动进行传递转换，并以此驱动汽车座椅进行自动的调整，确保驾驶员和乘客无论在任何状态都与地面保持一个相对平衡的姿势，从而在很大程度上缓解了驾驶员和乘客的紧张状态，能够以一种很自由、平和、轻松的心态去享受乘坐汽车带来的快乐。

1 技术方案

汽车在行驶过程中将转弯或者颠簸路上的离心力和振动通过感应器感应平衡球的移动传递给电机；电机驱动同步带传动装置调整座位的具体位置，并驱使座位始终和地面保持在一个相对平衡的位置；安全固定皮带将驾驶员和座位固定为一体，确保驾驶员的安全性和舒适性。

2 结构设计

平衡座椅主要由安全固定带、真皮座位、支撑装置、平衡装置、电机、安装基板、同步带传动装置和平衡球感应装置等部分组成。

从图1中我们可以看出，平衡球13安放在平衡球支撑座12里，平衡球支撑座12安装在安装底板8上；实时感应器14安装在感应器安装板15上，感应器安装板15安装在平衡基座4上；同步带夹持体9安装在真皮座位2上，传动同步带10安装在同步带夹持体9上并与传动同步带轮11相啮合；传动同步带轮11安装在平衡电机7上，平衡电机7安装在安装底板8上；平衡传动轴5安装在平衡基座4上，并平衡传动轴5的两端与左支撑机构3和右支撑机构6相固定联结，左支撑机构3和右支撑机构6安装在安装底板8上；安全固定带1与真皮座位2相连接。

3 自动平衡座椅的工作原理

当汽车在转弯或者颠簸路上时，因为自重的缘故，平衡球13会向离心力相反或者位置较低的方向运动，并因此而触动实时感应器14，并由实时感应器14将触发信号反馈给控制系统从而驱动平衡电机的旋转运动，平衡电机将动力通过传动同步带11经由传动同步带10和同步带夹持体9传递给真皮座位2，从而达到调节座位的作用，而安全固定带1将保护驾驶员与真皮座位2保持相对静止，以最终达到自动平衡的目的，增加汽车驾驶员在驾驶过程中的舒适性和安全性，从而极大的提升驾驶乐趣，实现更人性化的驾驶体验。

图1 平衡座椅设计图

4 结束语

自动平衡座椅不仅可以在汽车转弯时很好的克服因转弯速度过快带来的离心力导致的身体不平衡，在上下坡路和各种颠簸山路上也有一种如履平地的感觉，会给驾驶员和乘客带来一种舒适体验，同时并最大限度的保证了驾驶员和乘客的安全。

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