CN101875322B - 一种汽车座椅的吸能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车座椅的吸能装置，属于汽车领域。它解决了现有汽车在发生追尾事故时易使乘员的颈部受到伤害的问题。本汽车座椅的吸能装置，固设于汽车座椅上，汽车座椅包括座板及靠背，座板的侧下方固设有滑轨骨架，靠背通过与其相连接的靠背骨架铰接在对应的滑轨骨架上，本装置包括一个采用金属材料制成的吸能件，吸能件分别与靠背骨架和滑轨骨架相连接，且其机械强度小于所述的靠背骨架和滑轨骨架的机械强度。一旦发生事故时，乘员的背部随着惯性向着靠背压上去，并使靠背向后转动，吸能件就会变形吸收动能，从而减缓靠背骨架和靠背向后转动的速度，使靠背可靠地支撑乘员的颈部并使颈部平缓地向后倾倒，起到有效保护乘员颈部的目的。

Description

一种汽车座椅的吸能装置

技术领域

本发明涉及一种汽车座椅，特别是涉及汽车座椅的吸能装置，属于汽车领域。

背景技术

随着汽车行业的快速发展以及人民生活水平的提高，私家车量越来越多，由此而导致交通事故的发生率也越来越高，极大地威胁着车主及乘员的健康及生命，我们一方面要求驾驶员需要掌握熟练的驾驶技巧，来避免事故的发生，另一方面，一旦事故发生时，我们也要求汽车上需配备一些相应的安全装置来减轻对乘员的伤害。现有汽车上所设的安全装置主要有安全带、门锁、电子稳定控制系统ESC、前排安全气囊、吸能转向柱、侧面安全气囊和侧面安全气帘、轮胎、车门防撞梁和碰撞缓冲区等，用于在事故发生时起到保护乘员的头部、胸部和四肢等，从而大大降低伤害程度。

但是现有汽车上还没有出现用于保护乘员颈部的安全装置，特别是当汽车发生追尾事故时，前车乘员最容易受到伤害的部位就是颈部。因为人的颈部非常脆弱，而且自由活动度很大，最怕向后弯，当受到后面车辆的撞击时，前车乘员由于惯性作用向后仰，很容易造成颈部后弯，严重时导致颈部骨折，即便保住性命，也基本上不能动了。因此在一些国家，追尾事故索赔的金额几乎是所有汽车碰撞事故中最高的。

发明内容

本发明提供了一种当发生追尾碰撞时能够保护乘员颈部的汽车座椅的吸能装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车座椅的吸能装置，固设于汽车座椅上，所述的汽车座椅包括水平设置的座板及设于座板上的靠背，所述座板的侧下方固设有滑轨骨架，其特征在于，所述的靠背通过与其相连接的靠背骨架铰接在对应的滑轨骨架上，本装置包括一个采用金属材料制成的吸能件，所述的吸能件分别与靠背骨架和滑轨骨架相连接，且其机械强度小于所述的靠背骨架和滑轨骨架的机械强度。

本汽车座椅主要由座板和连接在座板后侧上的靠背构成，靠背通过靠背骨架铰接在滑轨骨架上，座板的侧下方固定有滑轨骨架，滑轨骨架与汽车地板上的滑槽相配合，若使滑轨骨架在滑槽内滑动时，就能改变座椅的前后位置，在靠背骨架与滑轨骨架之间还连接有吸能件，当意外事故(特别是追尾事故)发生而致使靠背骨架以其铰接处为旋转中心绕着滑轨骨架转动时，该吸能件能对靠背骨架的转动起到阻止作用，并减缓靠背骨架的转动速度，由于该吸能件的机械强度小于靠背骨架及滑轨骨架的机械强度，因此在靠背骨架的转动过程中该吸能件会发生弯曲、变形，即进行能量吸收，另外，在再次使用前需要更换上新的吸能件。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的吸能件呈片状。便于弯曲变形。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的吸能件呈具有开口的环形，且该吸能件的两端部分别与靠背骨架和滑轨骨架相连接。该吸能件变形后分别向两端张开呈直条形，其吸收能量大，且不易折断。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的靠背骨架与滑轨骨架之间还设有能够防止所述的靠背向后转动的锁止机构。当乘员在正常使用座椅时，锁止机构使靠背骨架与滑轨骨架保持平稳状态，从而保证乘员的安全。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的锁止机构包括锁止件一和锁止件二，所述的锁止件一与所述的靠背骨架相铰接，所述的锁止件二与所述的滑轨骨架相铰接，所述的锁止件一的外端和锁止件二的外端相卡接，且在其卡接处形成略小于180度的向上角度，在所述的滑轨骨架上还设有一个用于防止上述的卡接处向下移动的挡块。当乘员的背部压到靠背上时，靠背将力传递到靠背骨架，由于锁止件一与锁止件二在其卡接处形成略小于180度的向上角度，且该卡接处又由挡块阻挡而不能向下移动，这样就限制了靠背骨架向后转动，也就使靠背骨架处于锁止状态。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的锁止件一和锁止件二均呈杆状，所述锁止件一的外端具有横向设置的圆条形限位部，所述锁止件二的外端具有与该限位部相配合的卡槽。通过使限位部顶压在卡槽的内壁，而使锁止件一与锁止件保持一定的卡接角度。

作为第二种情况，在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的锁止件一和锁止件二均呈片状，所述锁止件一的外端具有向外凸出的弧形连接部，所述锁止件二的外端具有与弧形连接部相配合的凹槽。本结构通过锁止件一和锁止件二的外形轮廓相配合来保持两者的卡接角度，结构简单，便于安装。

在上述汽车座椅的吸能装置中，本装置还包括用于消除所述的锁止机构作用的触发机构。本吸能装置主要适用于当易使乘员颈部受伤的事故(如追尾事故)发生时防止靠背迅速向后转动，当然，在该装置产生作用前还需要一个能够解除锁止机构作用从而使靠背向后转动的机构，该机构就是触发机构，若锁止机构不解锁，那么吸能装置就无法起作用了。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的触发机构包括设于所述靠背内的主体和连接于主体与上述的锁止机构之间的传动件。当乘员的背部因惯性作用而顶压到靠背内的主体时，这时主体即被触发，并通过传动件使锁止机构解锁。

在上述汽车座椅的吸能装置中，所述的主体包括埋于靠背后部的接触板及铰接在所述接触板的后侧并与靠背相固定的固定板，且当所述的接触板受到向后的外力作用时能够带动所述的传动件向上移动。传动件可连接锁止机构中锁止件一和锁止件二的卡接处，当乘员的背部因惯性作用而顶压到靠背内的接触板时，接触板通过传动件拉动卡接处向上移动后，就会改变锁止件一和锁止件二之间的角度，当锁止件一与锁止件二所形成的向上角度略超过180度时，锁止机构即呈解锁状态，这时，靠背骨架就会带动靠背向后转动了。

与现有技术相比，本汽车座椅的吸能装置是在易使乘员颈部受伤的事故(如追尾事故)发生时才起作用，一旦事故发生时，乘员的背部随着惯性向着座椅的靠背压上去，并使靠背向后转动时，安装于靠背骨架与滑轨骨架之间的吸能件就会变形吸收乘员的动能，从而减缓靠背骨架和靠背向后转动的速度，使靠背可靠地支撑乘员的颈部并使颈部平缓地向后倾倒，起到有效保护乘员颈部的目的；本吸能件由金属材料制成且其机械强度低于靠背骨架及滑轨骨架的机械强度，保证吸能件具有一定的强度并能发生变形而进行吸能，吸收能量大；此外，本装置还有一个能够防止靠背向后转动的锁止机构，从而防止本吸能装置影响座椅的正常使用，除了锁止机构外，还有一个用于消除该锁止机构作用的触发机构，通过专设的触发机构对锁止机构解锁，以免其它动作引起误操作，保证解锁安全、可靠。

附图说明

图1是本汽车座椅的侧向结构示意图。

图2是吸能装置、触发机构及锁止机构的装配结构示意图。

图3是具有限位作用的吸能装置的剖视结构示意图。

图4图3的A-A剖视结构示意图。

图5图3的B-B剖视结构示意图。

图6本锁止机构的另一种结构示意图。

图中，1座板；2靠背；2a软靠层；2b硬靠层；3滑轨骨架；4靠背骨架；5接触板；6固定板；6a滑槽；7连杆；8滑动销；9弹性件；10吸能件；11锁止件一；11a限位部；11b连接部；11c连接孔；12锁止件二；12a卡槽；12b凹槽；13挡块；14传动件；15固定片；15a导向孔；16转动销一；17转动销二；18固定轴一；19固定轴二；20固定轴三；21限位件；21a限位槽；22转轴。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本汽车座椅的吸能装置在易使乘员颈部受伤的事故(如追尾事故)发生时才起作用，本装置分别设于座椅的两侧，座椅的结构属现有技术，如图1所示，主要包括水平设置的座板1、设于座板1后侧上的靠背2，座板1的两侧下方分别固定有纵向设置的滑轨骨架3，滑轨骨架3的下部与汽车地板上的滑动槽滑动配合，只要调节滑轨骨架3在滑动槽内的位置，就能带动整个座椅前后移动；靠背2一般由前、后两层构成，前层为质地柔软的由塑料泡沫制成的软靠层2a，使乘员靠着舒适，后层为由金属材料制成的硬靠层2b，负于靠背2一定的机械强度，在靠背2的两侧与对应的滑轨骨架3之间分别连接有靠背骨架4，两靠背骨架4的一个端部与靠背2相连接，另一个端部通过转轴22铰接在滑轨骨架3上。

本吸能装置主要是通过金属材料制成的片状吸能件10来实现吸能的，该吸能件10铰接在靠背骨架4与滑轨骨架3之间，具体的铰接结构是：如图3、图4、图5所示，在靠背骨架4和滑轨骨架3的两侧分别固定有水平向外的固定轴一18和固定轴二19，该吸能件10呈具有开口的环形，其一端活动套接在固定轴一18上，另一端活动套接在固定轴二19上，在实际设计时，还应使吸能件10的机械强度小于靠背骨架4和滑轨骨架3的机械强度，便于吸能件10变形以吸收能量。

若要在正常使用座椅时能够调节靠背2的角度(如长时间驾驶或者乘坐汽车后需在车内休息时)，使靠背2与座板1构成适合人体所需求的角度，从而为驾驶员或者乘员获得一个较为理想和舒适的驾车乘车环境，但是由于本吸能装置设于靠背骨架4与滑轨骨架3之间，在正常使用座椅时无法使靠背骨架4与滑轨骨架3产生相对转动，因此，可将用于改变靠背2角度的调节机构设在靠背2与靠背骨架4之间，调节机构的具体构造属现有技术，如中国专利ZL200520040466.0所公开的“一种汽车座椅调角器的调角装置”等。

为了保证在正常使用座椅时防止靠背骨架4向后转动，可在靠背骨架4的两侧与对应的滑轨骨架3之间分别设置一个锁止机构，但是安装锁止机构后，由于靠背骨架4无法向后转动，也就不能使本吸能装置起作用了，因此，还需设置一个用于消除锁止机构作用的触发机构。

如图2所示，触发机构主要用于接收乘员由于向后的惯性作用而顶压到靠背2上的力，其主要是由主体和连接于主体与两锁止机构之间的两传动件14组成的，其中，主体包括埋于靠背2的软靠层2a后部的接触板5，该接触板5的后下侧通过转动销一16铰接在与靠背2的硬靠层2b相固定的固定板6上，该固定板6与接触板5的两侧分别通过一连杆7相连，两连杆7的前端套接在固定于接触板5上的转动销二17的两端，两连杆7的后端通过一滑动销8相连，在固定板6的两侧分别开有能使滑动销8上下滑动的滑槽6a；两传动件14均为绳索状的拉线，可任意弯曲，便于安装，两传动件14的上端均与该滑动销8相固连，在滑动销8与转动销一16之间还连接有一弹性件9，本实施例中采用弹簧作为弹性性，弹簧的上端与滑动销8相连接，弹簧的下端与转动销一16相连接，在初始状态时(即外力未作用在接触板5上时)，应使弹簧处于自由状态并使滑动销8处于滑槽6a的下端。

锁止机构是由锁止件一11和锁止件二12构成的，锁止件一11与靠背骨架4相铰接，锁止件二12与滑轨骨架3相铰接，锁止件一11的外端和锁止件二12的外端通过卡接连接，如图3、图4所示，锁止件一11和锁止件二12均呈杆状，其中，锁止件一11的一端活动套接在靠背骨架4上，在两滑轨骨架3的外侧分别固定有与固定轴一18相平行的固定轴三20，且固定轴三20位于固定轴一18的前方，锁止件二12的一端活动套接在固定轴三20上，锁止件一11的外端具有横向设置的圆条形限位部11a，锁止件二12的外端具有与该限位部11a相配合的卡槽12a，传动件14的下端可连接在锁止件一11和锁止件二12的卡接处(可连接在限位部11a上，也可连接在锁止件二12的外端)，且在其卡接处形成略小于180度的向上角度，在滑轨骨架3上还设有一个用于防止上述的卡接处向下移动的挡块13。

其工作过程如下：若发生追尾事故时，前车乘员因惯性作用而向仰，其背部一下子顶压到靠背2的软靠层2a上，由于软靠层2a较软，致使作用力传递到接触板5上，接触板5以其铰接处为转动中心向上滑动，促使连杆7的上端带动滑动销8向着滑槽6a的上端移动，这时，传动件14也就跟随滑动销8向上移动了，传动件14的下端带动锁止件一11和锁止件二12的卡接处向上移动，从而增大了锁止件一11和锁止件二12所形成的向上角度，由最初的略小于180度(最佳选择179度)快速越过180度，这时，锁止机构处于解锁状态，靠背2在乘员背部的挤压作用下就能向后转动了，同时，吸能件10开始吸能，由于滑轨骨架3使固定轴二19固定不动，而固定轴一18随着靠背骨架4绕着转轴22向后转动，使吸能件10被拉长，且其形状由开口的环形慢慢变成直条形，变形的过程也即吸能的过程。

为了使传动件14传递可靠、省力，可在靠背骨架4上对应于锁止件一11与锁止件二12的卡接处的正上方安装一固定片15，并在该固定片15上开一用于能使传动件14竖向穿过的导向孔15a。

为了防止靠背随意向后转动而伤害到靠背后的乘员，可在固定轴一18和固定轴二19之间设置一限位件21，如图3所示，该限位件21呈人字形，其前端活动套接在固定轴一18上，后端部开有一弧形的限位槽21a，且固定轴二19穿过该限位槽21a，当靠背2向后转动时，该限位件21的前端跟着靠背2同步向后转动，固定轴二19对其后部起到导向作用，直至限位槽21a的槽尾与固定轴二19相抵靠时，靠背2就再也无法向后转动了，即起到限位作用，一般以靠背转动32度为宜。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一的结构及原理基本相同，其不同之处仅在于锁止机构中锁止件一11与锁止件二12之间的具体卡接结构，如图所示，本实施例中的锁止件一11和锁止件二12均呈片状，锁止件一11的外端具有向外凸出的弧形连接部11b，在该弧形连接部11b上靠近边缘处还开有用于连接传动件14下端的连接孔11c，锁止件二12的外端具有与弧形连接部11b相配合的凹槽12b。

Claims (7)

1.一种汽车座椅的吸能装置，固设于汽车座椅上，所述的汽车座椅包括水平设置的座板（1）及设于座板（1）上的靠背（2），所述座板（1）的侧下方固设有滑轨骨架（3），其特征在于，所述的靠背（2）通过与其相连接的靠背骨架（4）铰接在对应的滑轨骨架（3）上，本装置包括一个采用金属材料制成的吸能件（10），所述的吸能件（10）分别与靠背骨架（4）和滑轨骨架（3）相连接，且其机械强度小于所述的靠背骨架（4）和滑轨骨架（3）的机械强度；所述的靠背骨架（4）与滑轨骨架（3）之间还设有能够防止所述的靠背（2）向后转动的锁止机构；所述的锁止机构包括锁止件一（11）和锁止件二（12），所述的锁止件一（11）与所述的靠背骨架（4）相铰接，所述的锁止件二（12）与所述的滑轨骨架（3）相铰接，所述的锁止件一（11）的外端和锁止件二（12）的外端相卡接，且锁止件一（11）和锁止件二（12）卡接形成朝向上的夹角略小于180度，在所述的滑轨骨架（3）上还设有一个用于防止上述的卡接处向下移动的挡块（13）；所述的锁止件一（11）和锁止件二（12）均呈杆状，所述锁止件一（11）的外端具有横向设置的圆条形限位部（11a），所述锁止件二（12）的外端具有与该限位部（11a）相配合的卡槽（12a）。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，所述的吸能件（10）呈片状。

3.根据权利要求2所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，所述的吸能件（10）呈具有开口的环形，且该吸能件（10）的两端部分别与靠背骨架（4）和滑轨骨架（3）相连接。

4.根据权利要求1所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，所述的锁止件一（11）和锁止件二（12）均呈片状，所述锁止件一（11）的外端具有向外凸出的弧形连接部（11b），所述锁止件二（12）的外端具有与弧形连接部（11b）相配合的凹槽（12b）。

5.根据权利要求1或4所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，本装置还包括用于消除所述的锁止机构作用的触发机构。

6.根据权利要求5所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，所述的触发机构包括设于所述靠背（2）内的主体和连接于主体与上述的锁止机构之间的传动件（14）。

7.根据权利要求6所述的汽车座椅的吸能装置，其特征在于，所述的主体包括埋于靠背（2）后部的接触板（5）及铰接在所述接触板（5）的后侧并与靠背（2）相固定的固定板（6），且当所述的接触板（5）受到向后的外力作用时所述的接触板（5）能够带动所述的传动件（14）向上移动。

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