車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅的製作方法

2023-04-22 20:55:36

專利名稱：車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車安全座椅，尤其涉及一種車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅。
背景技術：
隨著技術的進步和社會經濟的發展，汽車逐漸成為人們生活出行的重要工具，大量汽車進入家庭生活，成為人們不可替代的消費品。汽車的增多，交通環境建設速度落後於汽車增加的速度，再加上人們駕車習慣的不佳，守法觀念的不強，這都不可避免的造成交通事故數量的增加。在碰撞事故中低速後碰是一種較為常見的交通事故類型，主要發生在走走停停的等待期間，由於碰撞速度低，碰撞能量主要由後保險槓吸收，不會出現危及乘員生命安全的傷害，而且有些傷害在當時沒有表現出來，因此這類事故常被交通管理部門忽視， 然而低速後碰造成的揮鞭傷(whiplash injury)是一種併發症多、潛伏期長的傷害，能為社會帶來嚴重的財產損失。當前，揮鞭傷害已經成為全球問題。在國外很早就引起了管理當局的重視，為有效解決揮鞭傷害，促進相關技術的發展，美國、歐洲、日本相繼推出了相應的法規，如 FMVSS202a,GTR NO. 7等，甚至歐洲、日本等在其NCAP評定規程中也紛紛加入了對座椅防揮鞭傷性能的評價；在國內雖然還沒有出臺相應的法律法規，但也已經引起了相關部門的高度重視，如中國的C-NCAP正在做頸部揮鞭傷害的前期研究工作，並計劃在2012年的版本中將其列入評價規程中。所以對於國內自主品牌的主機廠及零部件公司來說，展開在座椅上增加防揮鞭傷功能的研究勢在必行。國外一些高端車型主機廠及其零部件公司主要通過在車輛座椅靠背內部安裝傳感器，當感應到尾部碰撞不可避免發生時，引爆頭枕彈射裝置，使頭枕儘可能早的接觸駕乘人員頭部，減輕對頸部的傷害，但這種技術成本高、周期長，難以推廣。

發明內容
為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，該座椅在現有的可調整座椅前後位置的結構基礎上，通過增設牽引裝置有效的降低「揮鞭」現象引起的對乘駕人員頸部的損傷，其結構簡單，實用性較強。為實現上述目的，本發明的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其具有固定設置在車內地板上的固定軌及與固定軌滑動配合的滑動軌；
與固定軌及滑動軌進行有效連接的鎖止件，通過對座椅提手的操作，引起鎖止件與固定軌及滑動軌的配合設置，實現滑動軌在固定軌上的解鎖滑動或鎖止固定；
與滑動軌固連的用於支撐椅墊及背部支撐的支撐框架，所述的背部支撐在車輛尾部碰撞情況下承受乘客背部瞬時的壓力； 其改進點在於
在背部支撐與鎖止件之間連接設有牽引裝置，該牽引裝置在背部支撐承受乘客背部瞬時的壓力大於背部支撐對乘客背部的預支撐力而產生向後位移的帶動下，牽引鎖止件具有使滑動軌在固定軌上解鎖滑動的運動。作為對上述方式的改進，在支撐框架與牽引裝置之間設有回位裝置，該回位裝置在車輛尾部碰撞引起乘客背部對背部支撐的瞬時壓力消失時，使牽引裝置調整到初始位置。作為對上述方式的一種應用形式，所述的回位裝置為彈簧。作為對上述方式的限定，所述的牽引裝置包括可轉動的固定在支撐框架上的旋轉件、連接旋轉件與鎖止件的拉線，所述的旋轉件與背部支撐之間固定連接有支撐拉杆，所述的支撐拉杆在背部支撐的位移帶動下拉動旋轉件轉動，拉線為此牽引鎖止件具有使滑動軌在固定軌上解鎖滑動的運動。作為對上述方式的進一步限定，所述的彈簧連接設置在支撐框架與旋轉件之間。作為對上述方式的更進一步限定，所述的支撐拉杆與拉線與旋轉件的連接點位於旋轉件的轉軸兩側。採用上述技術方案，由於在現有的可調整座椅前後位置的座椅結構基礎上增設了牽引裝置，該牽引裝置在車輛尾部發生碰撞時，通過乘駕人員背部對背部支撐的、大於背部支撐對乘駕人員背部的預支撐力的瞬時作用力下，使背部支撐產生一個沿受力方向的位移，該位移引起牽引裝置牽引鎖止件實現滑動軌在固定軌上的解鎖滑動，該滑動的方向由於與背部支撐受力方向相同，緩解了在車輛尾部發生碰撞時，乘駕人員背部與背部支撐的硬接觸，實現了此時乘駕人員的頭部和背部的同時運動，緩解了乘駕人員背部和頭部遭受的衝擊傷害，進而避免了在頸部位置產生過大的後擺角度而導致較嚴重的頸部傷害，其結構簡單；增設回位裝置，使車輛尾部碰撞過程中乘駕人員背部對背部支撐產生的瞬時作用力消失後，能夠使牽引裝置迅速回位，其最終的目的是使牽引裝置復位後，其對鎖止件的作用力消失，而此時座椅的固定軌與滑動軌通過其現有的回位部件使鎖止件進行鎖止動作， 實現固定軌與滑動軌之間的鎖止固定；此外為了使結構簡化，該回位裝置還可起到對背部支撐的預支撐力的實現作用，即在碰撞未發生時，通過該回位裝置(如彈簧)對背部支撐提供一個拉力，該拉力值的大小可通過調整彈簧的彈性係數或彈簧的剛度來實現，在乘駕人員後背對背部支撐的壓力小於彈簧對背部支撐的拉力時，可認為是非碰撞狀態，反之則為碰撞狀態。


下面結合附圖及具體實施方式
對本發明作更進一步詳細說明 圖1為現有座椅中固定軌結構示意圖2為現有座椅中滑動軌結構示意圖3為現有座椅中固定軌與滑動軌裝配示意圖4為現有座椅中支撐座椅椅面的固定軌與滑動軌的位置關係示意圖5為現有座椅的鎖止件結構示意圖6為現有座椅的鎖止件與滑動軌之間連接關係示意圖7為現有座椅的鎖止件與固定軌之間裝配關係示意圖8為現有座椅限位板結構示意圖；圖9為現有座椅鎖止件與復位彈簧裝配示意圖； 圖10為現有座椅提手的結構示意圖； 圖11為現有座椅正常解鎖及鎖止原理的局部結構示意圖； 圖12為本發明的整體結構示意簡圖13為圖12中背部支撐所在支撐框架部分的部分結構示意圖； 圖14為圖13的背部支撐的後視簡圖； 圖15為圖12中與滑動軌配合相連的局部結構示意圖。圖中
1、固定軌；2、滑動軌；3、鎖止件；4、座椅提手；5、背部支撐；6、支撐框架；7、彈簧；8、旋轉件；9、拉線；10、支撐拉杆；11、轉軸；12、基座；13、翻邊；14、凹凸齒，15、外翻邊；16、固定銷軸；17、圓孔；18、缺口 ；19、方通孔；20、限位板；21、復位彈簧；22、耳環；23、安裝孔；24、 凹槽；25、提手；26、連接杆；27、通孔；28、凸起；29、安裝孔；30、操縱部；31、連接件；32、限位塊；33、限位釘。
具體實施例方式本發明涉及的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其設計思想在於在現有的汽車座椅結構的基礎上，增設其具有牽引裝置，在車輛尾部碰撞情況下，當背部支撐5受到乘客背部瞬時壓力大於背部支撐5對乘客背部的預支撐力時，沿受力方向向後產生位移，而增設的牽引裝置在背部支撐5產生的位移帶動下，牽引鎖止件3具有使滑動軌2在固定軌1上解鎖滑動的運動，該解鎖滑動運動的方向與背部支撐5的受力方向相同，因此，可使乘駕人員的背部及頭部具有相同的位移，減小了「揮鞭」帶來的對人體頸部的傷害，因此， 基於上述設計思想做如下的具體結構描述僅是其中一種具體應用的產品結構，如下的具體描述不應理解為對本發明保護範圍的限制，應當理解，在不違背本發明設計思想的前提下做出的產品結構的改變，均屬於本發明的保護範圍。在本座椅的結構描述中，主要從以下兩個部分對本發明做出詳細描述，其中的一個部分是現有座椅的其中一種結構描述，另一部分是在上述現有座椅結構基礎上增設牽引裝置的具體結構的描述。如圖4所示可知，現有座椅的底部支撐結構主要包括兩組平行設置的固定軌1與滑動軌2配合連接的結構，在如下的描述中，僅對其中一組的結構進行描述，另一組結構與其相同。其中的一組支撐結構包括與車內地板固連的基座12、與基座12通過螺栓進行固連的固定軌1、與固定軌1可滑動配合相連的滑動軌2。由圖1所示可知，固定軌1兩側對稱設有翻邊13，翻邊13上帶有凹凸齒14。由圖2所示表述的滑動軌2結構可知，滑動軌2具有能夠包容固定軌1兩翻邊13 的置於兩側的外翻邊15，其中一側的外翻邊15上帶有一個用於安裝固定銷軸16的圓孔 17，並在設置圓孔17—側的外翻邊15的底部設有缺口 18，該缺口 18用以定位鎖止件3的帶通孔的轉動端(如下描述)。滑動軌2的頂部通過螺栓及焊縫連接固定有座椅的支撐框架 6，該支撐框架6分為兩部分，其一是對座椅的椅面進行支撐，其二是對座椅的靠背及背部支撐5進行支撐，二者組合而成的整體可隨滑動軌2的滑動而滑動。在圖3所示的結構中可以看出滑動軌2扣合在固定軌1上，並可實現滑動軌2帶動支撐框架6在固定軌1上前後滑動。由圖5所示可知，鎖止件3的本體上設有一個圓孔，該圓孔用以與滑動軌2之間的圓孔17通過固定銷軸16進行裝配，以實現鎖止件3可以相對於滑動軌2以固定銷軸16為軸進行轉動，帶四個方通孔19 (圖中虛線所示)端用以與固定軌1兩側翻邊13上的凹凸齒 14之間實現嚙合與分離，從而實現滑動軌2與固定軌1之間的鎖止固定與解鎖滑動。在鎖止件3的一側上設有耳環22，該耳環22在裝配時，將與復位彈簧21 (如下描述)進行相連。 在鎖止件3設置圓孔的本體上設有一個垂直其本體的凸起觀，其功能是與座椅提手4進行配合相連。由圖6、圖7所示可知，在裝配時，鎖止件3的帶方通孔19的部分嵌入滑動軌2 的缺口 18內，且在鎖止狀態下，四個方通孔19與固定軌1的凹凸齒14嚙合。在具體結構的裝備上，現有的座椅底部固定軌1與滑動軌2的裝配上還設有限位板20和復位彈簧21，如圖8、圖9所示可知，限位板20的作用是限定鎖止件3的上下轉動角度即固定復位彈簧21。限位板20設有一個帶有豁口的側邊，該側邊其中的一部分帶有安裝孔23，在安裝時，固定銷軸16也貫通該安裝孔23實現將限位板20包套在滑動軌2的外部；限位板20於帶有安裝孔23的頂部設有凹槽M，該凹槽M的作用在於實現對復位彈簧21 —端的固定。復位彈簧21的一端固連在凹槽M內，另一端鉤掛在鎖止件3的耳環22 內。由圖10所示可知，座椅提手4包括對稱設置在限位板20外側的兩個提手25、固定連接兩個提手25的連接杆沈組成，每個提手25的本體上設有一個通孔27，該通孔27用於實現與固定銷軸16的連接以實現提手25相對固定銷軸16進行轉動。在每個提手25的前端設有一個安裝孔四，由圖11所示可知，鎖止件3的凸起觀由此安裝孔四內穿出，在提手25的後端形成一個操縱部30，通過提升該操縱部30，使提手25以固定銷軸16為軸進行如圖11中箭頭所示方向轉動，使得提手25通過安裝孔四帶動凸起觀向下運動，進而實現鎖止件3的方通孔19與固定軌1的凹凸齒14分離，以實現滑動軌2與固定軌1之間的解鎖。本發明設計的另一部分為在上述現有結構的基礎上做出的改進部分，即牽引裝置部分，由圖12所示可知，本發明的牽引裝置為兩組且對稱設置在支撐框架6，該兩組牽引裝置分別作用在位於基座12上的兩組固定軌1與滑動軌2組成的支撐結構上，下面僅對其中一組牽引裝置的結構進行示意性的描述。該牽引裝置包括可轉動的固定在支撐框架6 (用於安裝背部靠墊及背部支撐5的框架部分)上的旋轉件8、連接旋轉件8與鎖止件3的拉線 9，旋轉件8與背部支撐5之間固定連接有支撐拉杆10，支撐拉杆10在背部支撐5的位移帶動下拉動旋轉件8轉動，拉線9為此牽引鎖止件3具有使滑動軌2在固定軌1上解鎖滑動的運動。具體來講，由圖13、圖14所示可知，背部支撐5與支撐框架6通過連接件31進行相連，在設計時，連接件31可採用具有彈性的材料(如彈簧)將背部支撐5與支撐框架6進行連接，其目的是使該背部支撐5在受到乘駕人員背部的作用力下具有緩衝作用，提高了座椅的舒適性，另一目的是使背部支撐5在碰撞發生時產生的位移不受到限制。在支撐框架6的框架本體上通過轉軸11可轉動的連接有旋轉件8，該旋轉件8的下方固定連接有支撐拉杆10，支撐拉杆10的另一端插入到背部支撐5的背面限位孔中，以實現支撐拉杆10 與背部支撐5兩者之間的可相互轉動，確保了背部支撐5在非碰撞狀態下或碰撞發生的向後運動過程中，與乘駕人員後背使用緊密貼合；在此需要指出的是支撐拉杆10可採用折線形，其目的是使背部支撐5向後產生位移時，能夠通過支撐拉杆10有效的拉動旋轉件8以轉軸11為軸進行轉動，在設計支撐拉杆10的具體形狀時，可充分考慮在背部支撐5的一定位移下所需旋轉件8旋轉的角度來確定支撐拉杆10的折線形狀，簡單來講是要考慮旋轉件 8的反應靈敏度，該反應靈敏度直接影響其旋轉帶動的拉線9的位移。在旋轉件8的上方本體上設有用於安裝彈簧7的小孔，彈簧7 —端固定在小孔內，另一端與支撐框架6進行固連，在本實施例中，彈簧7的一個作用是是實現對旋轉件8的回位作用，另一個作用是實現預支撐力的設定作用，即通過設定彈簧7的彈性強度，使彈簧7在非碰撞狀態下產生一個對背部支撐5的拉力，該拉力有一個限制，如彈簧7處於非彈性變形狀態下具有的對背部支撐 5的最大拉力值即為預支撐力，當大於該最大拉力值時，即可認定碰撞現象發生，此時彈簧發生彈性變形被拉長，進而拉動旋轉件8進行轉動。此外，在旋轉件8的上方還設有一個固定安裝拉線9的孔，該孔與支撐拉杆10的安裝點相對轉軸11對稱設置。由圖15所示可知，拉線9的另一端固定連接在鎖止件3的耳環22內，在與耳環22 連接之間，在滑動軌2的外翻邊15上固定連接有限位塊32，該限位塊32上設有兩個位於同一水平方向上、向外突出的限位釘33，拉線9在與耳環22連接之前先經過限位釘33的限位和導向，以使拉線9相對滑動軌2具有一個固定的初始接觸位置。當車輛尾部被撞擊時，乘駕人員的後背對背部支撐5產生一個向後的壓力，當壓力大於設計限值(預支撐力的數值)時，彈簧7被拉伸，且在該壓力作用下，迫使背部支撐5 具有一個向後的位移，在背部支撐5的位移過程中，支撐拉杆10通過拉動旋轉件8的下方使旋轉件8以轉軸11為軸進行轉動，固定在旋轉件8上方的拉線也隨之被拉動，該拉動通過拉線本體傳遞至鎖止件3上，即為鎖止件3提供一個向下的力，該向下的力(即拉線9的拉動距離)使鎖止件3的方通孔19與固定軌1的凹凸齒14脫離嚙合，滑動軌2相對固定軌1進行滑動，由於車輛尾部被碰撞而產生的慣性作用，此時滑動軌2帶動座椅整體向後運動，實現對車輛尾部碰撞硬接觸的緩解。當碰撞結束時，背部支撐5承受的乘駕人員背部壓力逐漸減小，在彈簧7的作用下，背部支撐5復位，同時，彈簧7也拉動旋轉件8回到初始位置，此時拉線9拉動鎖止件3下方的力變小或消失，滑動軌2在復位彈簧21的作用下向上運動以實現其方通孔19與固定軌1的凹凸齒14的重新嚙合，這時，座椅相對車輛內部地面被固定。
權利要求
1.一種車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其具有固定設置在車內地板上的固定軌(1)及與固定軌(1)滑動配合的滑動軌(2)；與固定軌(1)及滑動軌(2)進行有效連接的鎖止件(3)，通過對座椅提手(4)的操作，引起鎖止件(3)與固定軌(1)及滑動軌(2)的配合設置，實現滑動軌(2)在固定軌(1)上的解鎖滑動或鎖止固定；與滑動軌(2)固連的用於支撐椅墊及背部支撐(5)的支撐框架(6)，所述的背部支撐 (5)在車輛尾部碰撞情況下承受乘客背部瞬時的壓力；其特徵在於在背部支撐(5)與鎖止件(3)之間連接設有牽引裝置，該牽引裝置在背部支撐(5)承受乘客背部瞬時的壓力大於背部支撐(5)對乘客背部的預支撐力而產生向後位移的帶動下， 牽弓I鎖止件(3 )具有使滑動軌(2 )在固定軌(1)上解鎖滑動的運動。
2.根據權利要求1所述的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其特徵在於在支撐框架(6)與牽引裝置之間設有回位裝置，該回位裝置在車輛尾部碰撞引起乘客背部對背部支撐(5)的瞬時壓力消失時，使牽引裝置調整到初始位置。
3.根據權利要求2所述的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其特徵在於所述的回位裝置為彈簧(7)。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其特徵在於所述的牽引裝置包括可轉動的固定在支撐框架(6)上的旋轉件(8)、連接旋轉件 (8)與鎖止件(3)的拉線(9)，所述的旋轉件(8)與背部支撐(5)之間固定連接有支撐拉杆 (10)，所述的支撐拉杆(10)在背部支撐(5)的位移帶動下拉動旋轉件(8)轉動，拉線(9)為此牽弓I鎖止件(3 )具有使滑動軌(2 )在固定軌(1)上解鎖滑動的運動。
5.根據權利要求4所述的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其特徵在於所述的彈簧(7 )連接設置在支撐框架(6 )與旋轉件(8 )之間。
6.根據權利要求5所述的車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅，其特徵在於所述的支撐拉杆(10)和拉線(9)與旋轉件(8)的連接點位於旋轉件(8)的轉軸(11)兩側。
全文摘要
本發明涉及一種汽車安全座椅，尤其涉及一種車輛尾部碰撞過程中有效保護頸部的座椅。其具有固定設置在車內地板上的固定軌(1)及與固定軌(1)滑動配合的滑動軌(2)；與固定軌(1)及滑動軌(2)進行有效連接的鎖止件(3)，與滑動軌(2)固連的用於支撐椅墊及背部支撐(5)的支撐框架(6)，在背部支撐(5)與鎖止件(3)之間連接設有牽引裝置，該牽引裝置在背部支撐(5)產生的位移帶動下，牽引鎖止件(3)具有使滑動軌(2)在固定軌(1)上解鎖滑動的運動。該座椅在現有的可調整座椅前後位置的結構基礎上，通過增設牽引裝置有效的降低「揮鞭」現象對乘駕人員頸部的損傷，其結構簡單，實用性較強。
文檔編號B60N2/427GK102198812SQ20111014400
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者史強, 嶽國輝, 張凱, 蔣斌慶, 陳現嶺, 韓峰 申請人:長城汽車股份有限公司