機動車安全座椅的製作方法

2023-05-29 21:31:37 1

本發明屬於機動車安全裝置，特別涉及一種保護前排駕駛員頸部安全以及後排乘客頭、頸部安全的機動車安全座椅。

背景技術：

機動車座椅是乘員保護系統的重要組成部分。在機動車正面碰撞前期，佩戴安全帶的駕駛員與乘客在慣性力的作用下會向前衝撞。在此過程中，後排乘客的頭部會撞擊到前排座椅靠背上。通常，在撞擊力的作用下，普通座椅的靠背不能向前位移，導致前排靠背會對後排乘客頭、頸部產生傷害。

在機動車正面碰撞後期，駕駛員在安全帶的拉力與安全氣囊的反彈力作用下，作向後復位運動。在此過程中，當駕駛員背部與座椅靠背接觸後，背部停止向後運動，但此時頭部仍然向後運動，直至與頭枕接觸。這樣會使頸部受到較大的伸張彎矩，從而導致頸部傷害。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有機動車座椅的缺陷而提供一種機動車安全座椅，在機動車正面碰撞中，能對前排駕駛員與後排乘客進行保護。

本發明技術方案為：一種機動車安全座椅，它包括頭枕、頭枕導杆、頭枕導套、上靠背骨架、下靠背骨架、坐墊骨架、一對滯後裝置、上圓軸、中圓軸、下圓軸、連杆A、連杆B、連杆C、壓力板、彈性塊狀物、固定板、圓軸A、圓軸B、圓軸C、圓軸D、圓軸E。

頭枕與頭枕導杆固定連接。所述座椅骨架為L型，與人背部、腰部相接觸的骨架為座椅靠背骨架，與人臀部、大腿相接觸的骨架為座椅坐墊骨架。所述靠背骨架分為上靠背骨架與下靠背骨架兩部分。上靠背骨架位於下靠背骨架的上方，上靠背骨架可相對下靠背骨架轉動，下靠背骨架與坐墊骨架固定連接。上靠背骨架呈L型，其在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。上靠背骨架的上部有兩缺口，可供頭枕導套穿過。所述頭枕導套呈L型，其垂直體與橫向體的末端均成凹型，頭枕導套在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。頭枕導杆活動式插入頭枕導套垂直體的兩突起中，用於調節頭枕高度。

上靠背骨架偏上位置固定安裝上圓軸，上圓軸橫向穿過L型頭枕導套拐角處的圓孔，頭枕導套可繞上圓軸自由轉動。下靠背骨架偏上位置固定安裝中圓軸，中圓軸橫向穿過L型上靠背骨架拐角處的圓孔，上靠背骨架可繞中圓軸自由轉動。在坐墊骨架偏後位置固定安裝下圓軸，下圓軸橫向穿過長方體壓力板前部的圓孔，壓力板可繞下圓軸自由轉動。

所述壓力板位於坐墊骨架中，其後部上方為後排乘客乘坐時雙腳放置位置。壓力板下方設有固定板，在固定板和壓力板之間固定放置彈性塊狀物。優選的，所述彈性塊狀物為泡沫塊，泡沫塊必須在一定壓力作用下，才會發生彈性變形。所述固定板與坐墊骨架固定連接。通常情況下，泡沫塊對壓力板起支撐作用，使壓力板處於平衡位置。

所述頭枕導套橫向體的凹缺處固定安裝一圓軸A。所述上靠背骨架的後部固定安裝一圓軸B。所述壓力板前端開有三個方形凹缺，在三個方形凹缺中，分別固定安裝圓軸C、圓軸D、圓軸E。所述圓軸C布置在圓軸D與圓軸E的中間，以機動車向前行駛方向為基準，圓軸D在圓軸C的左側，圓軸E在圓軸C的右側。

所述連杆A布置在連杆B與連杆C的中間，以機動車向前行駛方向為基準，連杆B在連杆A的左側，連杆C在連杆A的右側，連杆B與連杆C相互平行。連杆A的上端開有一長圓孔，圓軸A橫向間隙穿過此長圓孔，並與長圓孔的下邊緣相合，使得連杆A與頭枕導套活動連接。連杆A的下端開有一小圓孔，圓軸C橫向間隙穿過此小圓孔，使得連杆A與壓力板活動連接。連杆B、連杆C的上端分別開有一小圓孔，圓軸B橫向間隙穿過連杆B、連杆C上端的小圓孔，使得連杆B、連杆C與上靠背骨架活動連接。連杆B、連杆C的下端分別開有一小圓孔，圓軸D、圓軸E分別橫向間隙穿過連杆B、連杆C下端的小圓孔，使得連杆B、連杆C分別與壓力板活動連接。

如此，頭枕導套、連杆A、壓力板可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架、連杆B、壓力板可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架、連杆C、壓力板可彼此傳遞力的作用。

兩滯後裝置對稱布置，滯後裝置的一側與上靠背骨架粘合固定，另一側後部與頭枕導套的垂直體接觸。滯後裝置為橡膠材料，與頭枕導套接觸的一側前部表面有葉片突出，葉片向前傾斜排列。

本發明的有益效果：

在機動車正面碰撞前期，利用後排乘客腿部對壓力板的壓力，使得頭枕、靠背上部能夠向前轉動一定角度，從而避免後排乘客頭部與靠背發生碰撞，有效降低後排乘客受到的傷害；同時，在機動車正面碰撞後期，向前轉動的頭枕能夠減輕駕駛員在向後復位過程中，頸部受到的傷害；當正面碰撞結束後，頭枕、靠背上部恢復原來位置，便於下次正常使用。

附圖說明

圖1為本發明的機動車安全座椅後面結構示意圖；

圖2為本發明的機動車安全座椅前面結構示意圖；

圖3為頭枕導套、圓軸A的結構示意圖；

圖4為壓力板、圓軸C、圓軸D、圓軸E的結構示意圖；

圖5為下靠背骨架、坐墊骨架、下圓軸與固定板的結構示意圖；

圖6為連杆A的結構示意圖；

圖7為滯後裝置的結構示意圖；

圖中標號名稱為：1、頭枕；2、頭枕導杆；3、頭枕導套；4、上靠背骨架；5、下靠背骨架；6、坐墊骨架；7、兩滯後裝置；8、上圓軸；9、中圓軸；10、下圓軸；11、連杆A；12、連杆B；13、連杆C；14、壓力板；15、泡沫塊；16、固定板；17、圓軸A；18、圓軸B；19、圓軸C；20、圓軸D；21、圓軸E。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1至7所示，一種機動車安全座椅，座椅骨架為L型，與人背部、腰部相接觸的骨架為座椅靠背骨架，與人臀部、大腿相接觸的骨架為座椅坐墊骨架。最上端為頭枕1，頭枕1與頭枕導杆2固定連接。靠背骨架分為上靠背骨架4與下靠背骨架5兩部分。上靠背骨架4位於下靠背骨架5的上方，上靠背骨架4可相對下靠背骨架5轉動，下靠背骨架5與坐墊骨架6固定連接。上靠背骨架4呈L型，其在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。上靠背骨架4的上部有兩缺口，可供頭枕導套3穿過。頭枕導套3呈L型，其垂直體的頂端與橫向體的後端均成凹型，頭枕導套3在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。頭枕導杆2活動式插入頭枕導套3垂直體的兩突起中，用於調節頭枕1的高度。

上靠背骨架4偏上位置固定安裝上圓軸8，上圓軸8橫向間隙穿過L型頭枕導套3拐角處的圓孔，頭枕導套3可繞上圓軸8自由轉動。下靠背骨架5偏上位置固定安裝中圓軸9，中圓軸9橫向間隙穿過L型上靠背骨架4拐角處的圓孔，上靠背骨架4可繞中圓軸9自由轉動。在坐墊骨架6偏後位置固定安裝下圓軸10，下圓軸10橫向間隙穿過長方體壓力板14前部的圓孔，壓力板14可繞下圓軸10自由轉動。

壓力板14位於坐墊骨架6中，其後部上方為後排乘客乘坐時雙腳放置位置。壓力板14下方設有固定板16，固定板16與坐墊骨架6固定連接。在固定板16和壓力板14之間固定放置泡沫塊15，泡沫塊15必須在一定壓力作用下，才會發生彈性變形。通常情況下，泡沫塊15對壓力板14起支撐作用，使壓力板14處於平衡位置。

頭枕導套3橫向體的凹缺處固定安裝一圓軸A17。上靠背骨架4的後部固定安裝一圓軸B18。壓力板14前端開有三個方形凹缺，在三個方形凹缺中，分別固定安裝圓軸C19、圓軸D20、圓軸E21。圓軸C19布置在圓軸D20與圓軸E21的中間，以機動車向前行駛方向為基準，圓軸D20在圓軸C19的左側，圓軸E21在圓軸C19的右側。

連杆A11布置在連杆B12與連杆C13的中間，以機動車向前行駛方向為基準，連杆B12在連杆A11的左側，連杆C13在連杆A11的右側，連杆B12與連杆C13相互平行。連杆A11的上端開有一長圓孔，圓軸A17橫向間隙穿過此長圓孔，並與長圓孔的下邊緣相合，使得連杆A11與頭枕導套3活動連接。連杆A11的下端開有一小圓孔，圓軸C19橫向間隙穿過此小圓孔，使得連杆A11與壓力板14活動連接。連杆B12、連杆C13的上端分別開有一小圓孔，圓軸B18橫向間隙穿過連杆B12、連杆C13上端的小圓孔，使得連杆B12、連杆C13與上靠背骨架4活動連接。連杆B12、連杆C13的下端分別開有一小圓孔，圓軸D20、圓軸E21分別橫向間隙穿過連杆B12、連杆C13下端的小圓孔，使得連杆B12、連杆C13分別與壓力板14活動連接。

這樣，頭枕導套3、連杆A11、壓力板14可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架4、連杆B12、壓力板14可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架4、連杆C13、壓力板14可彼此傳遞力的作用。

兩滯後裝置7呈一對，且彼此對稱布置，兩滯後裝置7的一側與上靠背骨架4粘合固定，另一側後部與頭枕導套3的垂直體接觸。兩滯後裝置7為橡膠材料，與頭枕導套3垂直體接觸的一側前部表面有葉片突出，葉片向前傾斜排列。

兩滯後裝置7的葉片對頭枕導套3向前轉動幾乎不起阻尼作用；而在頭枕導套3向後轉動，恢復原有位置過程中，葉片對頭枕導套3的轉動起阻尼作用，其阻力大小由兩滯後裝置7所用橡膠材料的特性決定。

在機動車正面碰撞前期，由於碰撞慣性力的作用，佩戴安全帶的後排乘客向前衝撞，其小腿對壓力板14後部施加向下的壓力。

當壓力超過一定閥值時，壓力板14的後部擠壓泡沫塊，使其發生彈性變形，從而壓力板14的後部繞下圓軸10向下轉動一定角度，同時壓力板14的前部向上翹起，並帶動連杆A11、連杆B12、連杆C13一起向上運動。

通過力的傳遞作用，連杆A11使頭枕導套3繞上圓軸向前轉動一定角度，從而頭枕1隨之向前轉動一定角度；連杆B12、連杆C13使上靠背骨架4繞中圓軸10向前轉動一定角度，這樣可以避免後排乘客頭部與靠背發生碰撞，有效降低後排乘客受到的傷害。

在機動車正面碰撞後期，後排乘客在安全帶的拉力作用下，作向後復位運動，後排乘客小腿將不再對壓力板14的後部施加壓力，此時泡沫塊15恢復原有形狀，反向擠壓壓力板14的後部繞下圓軸10向上轉動，隨後壓力板14的前部與後部恢復初始位置。通過力的傳遞作用，連杆A11向下運動，且連杆B12、連杆C13、上靠背骨架4恢復初始位置。

當連杆A11停止運動後，頭枕導套3仍然處於向前轉動的最大行程位置，頭枕1也處於向前轉動的最大行程位置，此時頭枕導套3中的圓軸A17恰與連杆A11中長圓孔的上邊緣相合。

這樣，在駕駛員向後復位運動過程中，駕駛員的頭部能夠儘快與頭枕1接觸。接觸後，向後運動的駕駛員頭部對頭枕導套3產生撞擊力。根據不同正面碰撞中，駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力各異，可分為以下兩個情況：(1)當駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力未超過兩滯後裝置7葉片對頭枕導套3的阻力時，頭枕導套3、頭枕1位置不變，即保持向前轉動的最大行程位置，使得駕駛員頭部不再向後運動，從而降低駕駛員頸部伸張彎矩，避免或減輕駕駛員頸部傷害；(2)當駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力超過兩滯後裝置7葉片對頭枕導套的阻力時，頭枕導套3、頭枕1在駕駛員頭部撞擊力的作用下，繞上圓軸8向後轉動，直至恢復初始位置(此時，頭枕導套3中的圓軸A17重新與連杆A11中長圓孔的下邊緣相合，且連杆A11恢復初始位置)，最終使得駕駛員頭部停止運動，在此過程中，頭枕1對駕駛員頭部的向後運動起滯後與緩衝作用，從而也可降低駕駛員頸部伸張彎矩，避免或減輕駕駛員頸部傷害。

對於情況(1)，頭枕導套3在駕駛員頭部撞擊力的作用下，頭枕導套3、頭枕1位置不變，保持向前轉動的最大行程位置。碰撞結束後，需要人工施力，使頭枕導套3、頭枕1繞上圓軸8向後轉動，並克服兩滯後裝置7葉片對頭枕導套3的阻力，最終使頭枕導套3、頭枕1恢復初始位置(此時，頭枕導套3中的圓軸A17重新與連杆A11中長圓孔的下邊緣相合，且連杆A11恢復初始位置)，以便下次正常使用。

需要說明的是，本發明涉及的上、下、左、右、前、後等方位指示詞與汽車常規使用時對應的上、下、左、右、前、後是一致的。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。