CN101628550B - 可伸缩的轿车座椅靠背 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可伸缩的轿车座椅靠背，包括靠背和置于靠背内的主气囊，所述骨架包括靠背骨架和侧面骨架，其特征在于，还包括对称于主气囊两侧的两个副气囊，所述主气囊置于靠背芯子中位于靠背骨架的前面，所述副气囊位于侧面骨架的内侧，所述主、副气囊之间设有进出气通道相互连通，所述副气囊上设有可以张开的侧安全气囊，所述侧安全气囊位于侧面骨架的外侧，所述主气囊上设有主进气孔和主泄气孔，所述副气囊设有副进气孔和副泄气孔，所述主进气孔和副进气孔分别通过气阀与动力源相连。本发明不仅可以增加驾驶者的驾驶乐趣，而且在遭受正面和侧面碰撞时，还可以有效地保护驾驶者，减轻侧碰伤害。

Description

可伸缩的轿车座椅靠背

技术领域

本发明涉及一种带有气囊的轿车安全座椅，具体涉及一种可伸缩的轿车座椅靠背。

背景技术

轿车座椅使用的靠背一般为被动式的，在驾驶者重力和驾驶者惯性作用下产生变形，当汽车发生正面碰撞或追尾事故时，汽车头部发生变形，驾驶室的空间被挤压缩小，方向盘直接挤压驾驶员而造成伤亡。也有一些主动式座椅，通过在座椅靠背上设置气囊，来调节驾驶室空间，如中国实用新型专利：专利号为：200420094337.5，发明名称为——汽车驾驶员安全座椅靠背。提供了一种汽车驾驶员安全座椅靠背，包括靠背和置于其内的气囊，该气囊上设有一阀门与汽车头部的碰撞开关连接，并受其控制开启；当汽车发生碰撞或追尾事故时，阀门自动开启，气囊即可排气、干瘪，从而增大方向盘和座椅靠背之间的空间，有效地避免驾驶员伤亡；此种结构座椅靠背虽然结构简单、气囊可重复使用，但是由于汽车受到的碰撞方向有多种可能，除了常见的正面碰撞(如追尾)和后部碰撞(被追尾)，还有可能受到来自侧面的撞击。在遭受侧面碰撞时，此种座椅靠背对驾驶员的保护作用就很有限了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不仅可以保证驾驶者有足够的生存空前，而且可以从侧向对驾驶者进行保护的可伸缩的轿车座椅靠背，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种可伸缩的轿车座椅靠背，包括靠背和置于靠背内的主气囊，所述靠背包括骨架和靠背芯子，所述骨架包括靠背骨架和侧面骨架，其特征在于，还包括对称于主气囊两侧的两个副气囊，所述主气囊置于靠背芯子中位于靠背骨架的前面，所述副气囊位于侧面骨架的内侧，所述主、副气囊之间设有进出气通道相互连通，所述副气囊上设有可以张开的侧安全气囊，所述侧安全气囊位于侧面骨架的外侧，所述主气囊上设有主进气孔和主泄气孔，所述副气囊设有副进气孔和副泄气孔，所述主进气孔和副进气孔分别通过气阀与动力源相连。

由以上公开的技术方案可知，本发明通过在主气囊两侧连接副气囊同时在两侧的副气囊的外侧设置侧安全气囊，当汽车加速时，可以通过主气囊提供推背感，副气囊提供侧向作用力，从而给驾驶者增加强烈的驾驶乐趣。当遭受正面和侧面碰撞时，通过对主气囊和副气囊进行充气和排气操作控制，就可以对冲击起到缓冲作用，充分吸收撞击给驾乘者带来的部分冲力，此外侧安全气囊爆炸膨胀，还可以有效地保护驾驶者的侧碰伤害。本发明不仅结构简单，而且可以给驾驶者提供更加全面的保护。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中A-A断面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步说明本发明。

如图1、2所示，本发明可伸缩的轿车座椅靠背，包括靠背和置于靠背内的主气囊1和对称于主气囊1两侧的两个副气囊4，所述靠背包括骨架2和靠背芯子3，所述骨架2包括靠背骨架21和侧面骨架22，所述主气囊1置于靠背芯子3中位于靠背骨架21的前面，所述副气囊4位于侧面骨架22的内侧，所述副气囊4在靠背两侧的位置介于安全带的肩带与腰带之间，所述主、副气囊1和4之间设有两个进出气通道相互连通，所述副气囊4上设有可以张开的侧安全气囊5，所述侧安全气囊5位于侧面骨架22的外侧，一方面不影响侧安全气囊的使用效果，另一方面侧安全气囊打开时又不会损坏副气囊。

所述进出气通道为单向流通通道，气体流通的条件为：a)此方向的通道打开；b)源气囊内的气体压力大于目标气囊内的气体压力。

靠背芯子3可以用聚氨酯发泡塑料发泡而成，起弹性作用。主气囊的形状不影响人体的乘坐舒适感。背部的芯子宜采具有较软的特性，使得主气囊的变形能清晰地传递到靠背表面。主气囊1的形状和靠背的形状类似，从而减少因为靠背内嵌的气囊引起的不适应感。主气囊1置于靠背骨架21前面，才能把气囊膨胀或收缩的形状变化清晰地传递到靠背表面，而且靠背骨架21又能对主气囊1有一定的支撑。此外为了防止主气囊被靠背骨架21磨损，它们之间通过芯子保持适当的间距，其间距可以为18～25mm，优选的间距是20mm。主气囊上有两个直径为50mm的气孔(图中未标注)，一个气孔为进气孔，一个气孔为泄气孔。它们分别用阀门控制打开和关闭。为防止气体压力过高，利用气囊织物细孔排气。副气囊上有两个直径为40mm的气孔(一般副气囊的容积变化比主气囊稍小)，一个气孔为副进气孔，一个气孔为副泄气孔，同样它们由阀门控制打开和关闭。

传感器的分布及功能：位于保险杠内的传感器能感知汽车的速度改变量及撞车信息；位于方向盘与转向管柱之间的传感器能感知汽车转向的角度与强度，决定副气囊是否参与工作；位于加速踏板上的传感器能感知加速踏板被踩下的力度，决定加速度值，控制主气囊的进气阀的打开。

动力源：主气囊和两个副气囊都需要通过进气孔填充高压气体，因此需要有动力源。一种方式为在发动机上布置空气压缩机，但是这样需对发动机的轮系结构进行重新调整，而且因为此压缩机一直随发动机的曲轴运动，对发动机产生额外的负荷，对发动机的燃油经济性有一定的影响。另一方式为在座椅下布置空气压缩机，由主线束供电运行，压缩空气。当气囊需要充气时，由传感器控制的电信号传至进气孔控制阀，打开控制阀，把压缩空气输入到气囊。

本发明的工作原理如下：

(1)驾驶舒适性：

在本发明中，因为座椅靠背后有可压缩和可膨胀的主气囊，所以可以模拟运动座椅的功能。当驾驶者踩下油门踏板(加速踏板)，安装在加速踏板处的传感器获得用户的加速意图，感知加速的幅度，从而决定主气囊的进气阀打开的开口大小。如果加速幅度比较大，则进气阀打开度比较大，反之，进气阀打开度比较小，从而对驾驶者背部产生增强的反作用力，使驾驶者感受到强烈的推背力，增强驾驶乐趣。传感器的响应和控制过程比较类似与发动机节气门的控制机制，因此其传感器可与节气门传感器共用。加速过程结束后，汽车获得稳定的行驶速度，又排出部分主气囊内的压缩气体，预先留出主气囊的膨胀空间。

驾驶者对汽车的侧向稳定性的感觉也很敏感。汽车转向行驶时，尤其当急转向时，驾驶者受到离心力的作用而偏离座椅中心线，这时驾驶者应受到座椅左右的适当约束，避免人体横向偏斜。侧向稳定感与座椅两侧形状，压力比以及压力分布有关。由于本发明中的座椅两侧设有两副气囊，当转向时，反方向一侧的副气囊的进气阀被传感器的信号打开，充入一定数量的气体，压迫驾驶者的身体侧面向相反一侧运动，获得比较好的侧向稳定感。当汽车又正向行驶时，又打开刚才充气的副气囊的泄气孔，放出一定数量的气体，使用两侧副气囊的压力相等。

(2)驾驶安全性

当汽车发生正碰时，并没有直接引起驾驶者的伤害，而第二次碰撞(驾驶者与室内结构例如方向盘、仪表板下部等)则是驾驶者受伤的原因。佩带安全带的驾驶者在汽车正面碰撞时，身体被安全带约束，第二次碰撞时的相对位移和速度明显下降，但是安全带仍具有一定的弹性，在碰撞时身体在惯性作用力下仍会向前运动，直到惯性力与安全带的弹力平衡为止。如果车内空间足够大，超过人体在安全带约束下的相对位移量，则第二次碰撞就可以避免。

本发明中的主气囊具有使得驾驶者与室内结构间距增大的效果。当汽车碰撞时，传感器识别出保险杠的速度减少，压缩机先接通两侧的副气囊的进气阀，控制进气量(此进气量与安全带的预张紧力有关)，膨胀后的副气囊能使安全带提前有一定的张紧，当驾驶者身体由于惯性继续向前运动时，触到已有一定张紧的安全带被回弹到座椅靠背上，此时又主气囊的泄气孔打开，缓慢地排出压缩气体，缓冲驾驶者的运动，并增大驾驶者与室内结构的间距，降低驾驶者被伤害的机率。

如果汽车受到来自侧面的碰撞时，传感器获取了碰撞信息，接通相应一侧的进气阀，相应一侧的副气囊膨胀，隔离驾驶者与侧面零部件(例如B柱，侧门)等，侧安全气囊爆炸膨胀，有效地保护驾驶者的侧碰伤害。

在汽车加速时，由于驾驶者惯性对靠背及主气囊产生力的作用，以及加速踏板的压缩动作，传感器通过感知踏板事件、以及作用力的增加，识别此时处于加速过程中，打开主气囊的进气阀，压缩机连接主气囊，主气囊体积增大，对驾驶者背部产生增强的反作用力，使驾驶者感受到强烈的推背力，增强驾驶乐趣。当速度达到稳定时，适当放泄出部分的空气，保证主气囊有一定的扩展空间。

在发生事故时，由于驾驶者瞬间的惯性作用，使得驾驶者背部与靠背的接触减弱，控制系统感知撞车事件，打开由主气囊的泄气阀，降低主气囊的厚度，增加方向盘与驾驶者的距离，同时副气囊被充气，形成对驾驶者身体侧面的保护。一方面，它可以在安全带预收紧阶段起到延缓驾驶者身体向前运动的趋势，另一方面，它和安全带一起，形成肩部、胸部以及腰部的全面保护。

Claims (6)

1.一种可伸缩的轿车座椅靠背，包括靠背和置于靠背内的主气囊(1)，所述靠背包括骨架(2)和靠背芯子(3)，所述骨架(2)包括靠背骨架(21)和侧面骨架(22)，其特征在于，还包括对称位于主气囊两侧的两个副气囊(4)，所述主气囊(1)置于靠背芯子中位于靠背骨架(21)的前面，所述副气囊(4)位于侧面骨架(22)的内侧，所述主、副气囊(1、4)之间设有进出气通道相互连通，所述副气囊(4)上设有可以张开的侧安全气囊(5)，所述侧安全气囊(5)位于侧面骨架(22)的外侧，所述主气囊(1)上设有主进气孔和主泄气孔，所述副气囊(4)设有副进气孔和副泄气孔，所述主进气孔和副进气孔分别通过气阀与动力源相连。

2.根据权利要求1所述的可伸缩的轿车座椅靠背，其特征在于，所述主气囊(1)与副气囊(4)之间的进出气通道有两个。

3.根据权利要求1所述的可伸缩的轿车座椅靠背，其特征在于，所述副气囊(4)在靠背两侧的位置介于安全带的肩带与腰带之间。

4.根据权利要求1所述的可伸缩的轿车座椅靠背，其特征在于，所述进出气通道为单向流通通道，气体流通的条件为：a)此方向的通道打开；b)源气囊内的气体压力大于目标气囊内的气体压力。

5.根据权利要求1所述的可伸缩的轿车座椅靠背，其特征在于，所述主气囊(1)与靠背骨架(21)之间的间隙为18～25mm。

6.根据权利要求1所述的可伸缩的轿车座椅靠背，其特征在于，所述主气囊的形状与靠背形状相一致。 

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