CN101856987A - 车载座椅的应急避伤装置 - Google Patents

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本发明涉及汽车安全技术，特别是一种针对乘座人安全的车载座椅的应急避伤装置，由座垫和靠背组成的座椅，具有座椅相对底板的滑动装置，座垫底面安装顶板，顶板的后端制有向下成直角构成的驱动板，底板与车体固定，其前端制有向上成直角构成的立板，所述滑动装置结构是：底板上安装导轨及其导轨座，相应地顶板底面安装与导轨滑动配合的滑块；气杆缸体固定设置于顶板上，缸体尾端座抵固定于驱动板；气杆的顶杆套顶端与立板紧固，受撞击力驱动的杠杆装置的短臂端与气杆的顶杆相顶，当汽车在行驶过程中发生碰撞骤停时，钢球产生的惯性沿圆管前冲将杠杆的短臂端将顶杆顶入顶杆套快速伸出，缸体快速后退，驱动板带动座椅相对底板快速向后滑动，可以有效避免或极大减轻乘座人身整体受到的伤害。

Description

车载座椅的应急避伤装置
技术领域：
本发明涉及汽车安全技术，特别是一种乘座人的避伤座椅装置。
背景技术：
当汽车在高速行驶发生撞车事故时，坐在主副驾座上的乘座人员的腿部极易被车头凹进来的金属板夹住或伤害，施救队员往往用焊枪将金属板割开，但又担心火花会烫伤伤员，很是棘手。安全气囊在近几年得到了飞速的发展，被视为一种现代化和高档次的安全装置而被广泛应用于轿车。但安全气囊同样也有它不安全的一面，比如只对乘座人胸部以上部位生产作用，撞车时下半身仍会被夹住甚至无法脱离；又若汽车以60km的时速行驶而突然停下，气囊则会以大约300km/h左右的速度弹出，对于头部、颈部等人体较脆弱的部位就很容易受伤。另外，也经常有安全气囊不起作用或误动作而找生产厂家索赔的报道。中国专利2008201211387公开了一种汽车座椅的应急避伤装置，在座垫底部装有气缸，底架设制有靠板，气缸的缸体尾端座抵于靠板，气缸的活塞杆顶端与顶板固定连接，气路开关由电磁阀构成，电磁阀的电源开关力由撞车时产生撞击力形成。这种装置在撞车时座垫连同乘员可以后撤一定距离，以避免伤害或减小伤害。但其存在的一个缺陷是；车上必须装有对气缸的充气物，比如高压气瓶或气泵。一是需占用车内空间，二是车载电源或电磁阀、气泵的电源线如果在撞车时被破坏，则气缸就不会动作，因此存在可靠性问题。
另外，与本发明相关的还有正被广泛应用于升降式座椅的气杆，其优点是利用预冲入的压缩空气做功，无需电源。
发明内容：
本发明的目的是提供一种汽车在行驶发生撞车时无需电源就可对汽车乘座人避免伤害或减小伤害程度的车载座椅的应急避伤装置。
本发明的技术方案是：一种车载座椅的应急避伤装置，由座垫和靠背组成的座椅，具有座椅相对底板的滑动装置，座垫底面安装顶板，顶板的后端制有向下成直角构成的驱动板，底板与车体固定，其前端制有向上成直角构成的立板，所述滑动装置结构是：底板上安装导轨及其导轨座，相应地顶板底面安装与导轨滑动配合的滑块；气杆缸体固定设置于顶板上，缸体尾端座抵于驱动板并固定；气杆的顶杆套顶端与立板固紧，受撞击力驱动的杠杆装置的短臂端与气杆的顶杆相顶，当顶杆套快速伸出，缸体快速后退，驱动板带动座椅相对底板快速向后滑动。
在底板上安装作为杠杆支点的圆销，杠杆的短臂端与顶杆顶端轻触；在缸体一侧平行安装一圆管，用抱箍固定于底板，圆管的前端开有供杠杆长臂端伸入的长槽，使杠杆长臂端可在长槽内前后摆动，圆管的顶端装有强磁铁，管内配合装入钢球。当汽车在行驶过程中发生碰撞骤停时，钢球受惯性而产生的撞击力沿圆管前冲将杠杆的长臂端顶向磁铁并被吸定，杠杆的短臂端将顶杆顶入而使气杆做功。
所述的圆管的后端装有弱磁铁，其目的是在正常行驶状态下钢球被保持在圆管的后端，这样可以在发生意外碰撞时钢球具有更大的冲力。当然，也可以用其他方法，比如在圆管的后端制有供钢球座位的浅坑。
为了使座椅能够灵敏滑动，在上述导轨和滑块承重接合面设制有直线轴承，这样可以使座椅后退速度更快。
由于采用上述结构，当汽车在行驶过程中发生意外碰撞时，气杆缸体快速后退，驱动板连同乘座人的座椅快速向后撤退，哪怕撤退十公分，都可以有效避免或极大减轻乘座人人身整体受到的伤害。当然，乘座人必须系好安全带。若与安全气囊配合使用，避伤效果会更加显著。
附图说明：
图1为本发明实施例的侧视图；
图2为图1的B-B截面视图；
图3为图2中A-A俯视截面图；
图4为气杆伸缩结构原理图。
具体实施方式：
首先参见图4左部气杆(也称气弹簧)结构原理图，气杆具有顶杆套23和顶杆21相对缸体22伸缩的功能。活塞223和活塞226间隔装于气弹簧缸体22内，将缸体22分隔成油缸221、油缸225和气缸227三部分，阀门224紧贴活塞223底部的阀孔222。顶杆套23内装有顶杆21，顶杆套23从缸体22上端穿入与活塞223连接，顶杆21底端贯穿阀孔222与阀门224连接，顶杆21顶端与杠杆42的短臂端抵触。其工作原理是：油缸221和油缸225内注满油，气缸227中预充入高压气体，气压越高，伸缩速度越快。在气压与阀门224的作用下，通过控制油的流动，实现活塞223的静止或移动，并带动顶杆套23和顶杆21静止或移动。当顶杆21顶端未被杠杆42的短臂端抵触时，顶杆21在油缸225的压力下上移，阀孔222被阀门224关闭，三个缸体内作用于活塞223和活塞226的压力达到平衡，顶杆21处于静止状态，即座椅被锁定位于正常位置。由于油缸221和油缸225作用于活塞223的压力相等，活塞223的上面积小于下面积(阀孔222的因素)，也小于活塞226的面积，活塞226的面积和阀门224的面积相等，根据压强＝压力/面积，此时油缸221内的压强大于油缸225。当杠杆42的长臂端向上受力时，杠杆42的短臂端把顶杆21往下压，下压的顶杆21顶开阀门224，使油缸221与油缸225互通，由于油缸221内的压强大于油缸225，油缸221内的油通过阀孔222流入油缸225，根据压力＝压强x面积，油缸225作用于活塞223上的力大于油缸221，促使阀门224和活塞223向上移动，即顶杆21往上移动，直至活塞223上升到极限位置，这时顶杆套23和顶杆21伸出至最大值，使阀门224关闭时压力达到平衡为止而保持锁定状态。顶杆21在向下压的外力作用下，且向下压力大于活塞223向上移动的力时，活塞223不断的向下移动，油缸225内的压强增大，油缸225内的油通过阀门224流入油缸221，直至活塞223下移到极限位置，这时顶杆套23和顶杆21回缩至最大值，使阀门224关闭时压力达到平衡。在此过程中由活塞226受气缸227高压气体的作用来调整上下缸体内的压强平衡。
参见图1、图2、图3，本车载座椅的应急避伤装置，由座垫11和靠背12组成的座椅，座垫11底面安装顶板13，顶板13的后端向下折成直角构成驱动板14，底板8与车体固定，其前端向上折成直角构成立板81。在顶板13上固定设置气杆缸体22，用抱箍25固定于顶板13上，缸体22尾端座抵于驱动板14，并由螺母61固定；气杆的顶杆套23顶端通过两螺母62将立板81夹紧。当顶杆套23快速伸出，座椅可相对底板8快速向后滑动，滑动装置结构是：底板8上安装导轨31及其导轨座33，相应地顶板13底面安装与导轨31滑动配合的滑块32。当汽车在行驶过程中发生意外碰撞时，车头向内凹陷并依次累及驾驶室向内凹陷需要一定的时间。顶杆21顶入力由钢球45对杠杆42撞击力形成，从而使顶杆套23快速伸出，将缸体22连同乘座人的座椅快速向后撤退。本设计座椅撤退距离为十公分(即顶杆21的最大伸出长度)，可以有效避免或极大减轻乘座人人身整体受到的伤害。当然，若车厢体积宽大，则可将座椅撤退距离设计为二十公分，而且乘座人必须系好安全带。若与安全气囊配合使用，避伤效果会更加显著。
杠杆42的支点由安装在底板8上的圆销46构成，杠杆42的短臂端与顶杆21顶端轻触；在缸体22一侧平行(沿汽车轴向)安装一内径约30公分的圆管44，用抱箍43固定于底板8上，圆管44的前端开有供杠杆42的长臂端伸入和摆动的长槽49，顶端装有强磁铁41，后端装有弱磁铁47，管内配合装入能自由滚动的钢球45，使在正常行驶状态下钢球被保持在圆管的后端。当汽车在行驶过程中发生碰撞骤停时，钢球45受撞击力而产生的惯性脱离弱磁铁47沿圆管44前冲将杠杆42的长臂端顶向强磁铁41，在强磁铁41的强大吸力和钢球惯性撞击力的共同作用下，杠杆42的短臂端将顶杆21快速顶入，钢球和杠杆的长臂端被吸附在圆管44的前端，驱动座椅快速后退。
为减小对气缸的启动阻力和轻便滑动，导轨31和滑块32承重接合面设制有直线轴承，直线轴承可以市购配装。

Claims (4)

1.一种车载座椅的应急避伤装置，由座垫(11)和靠背(12)组成的座椅，具有座椅相对底板(8)的滑动装置，座垫(11)底面安装顶板(13)，顶板(13)的后端制有向下成直角构成的驱动板(14)，底板(8)与车体固定，其前端制有向上成直角构成的立板(81)，其特征在于所述滑动装置结构是：底板(8)上安装导轨(31)及其导轨座(33)，相应地顶板(13)底面安装与导轨(31)滑动配合的滑块(32)；气杆缸体(22)固定设置于顶板(13)上，缸体(22)尾端座抵固定于驱动板(14)；气杆的顶杆套(23)顶端与立板(81)紧固，受撞击力驱动的杠杆装置的短臂端与气杆的顶杆(21)相顶，当顶杆套(23)快速伸出，缸体(22)快速后退，驱动板(14)带动座椅相对底板(8)快速向后滑动。
2.根据权利要求1所述的车载座椅的应急避伤装置，其特征在于在底板(8)上安装作为杠杆支点的圆销(46)，杠杆(42)的短臂端与顶杆(21)顶端轻触；在缸体(22)一侧平行安装一圆管(44)，圆管(44)用抱箍(43)固定于底板(8)，圆管(44)的前端开有供杠杆(42)的长臂端伸入的长槽(49)，顶端装有强磁铁(41)，管内配合装入钢球(45)，当汽车在行驶过程中发生碰撞骤停时，钢球(45)产生的惯性撞击力沿圆管(44)前冲将杠杆(42)的长臂端顶向磁铁(41)，杠杆(42)的短臂端将顶杆(21)顶入。
3.根据权利要求1或2所述的车载座椅的应急避伤装置，其特征在于圆管(44)的后端装有弱磁铁(47)。
4.根据权利要求1所述的车载座椅的应急避伤装置，其特征在于导轨(31)和滑块(32)承重接合面设制有直线轴承。
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