一种汽车座椅
技术领域
本发明属于汽车座椅技术领域,涉及一种汽车座椅。
背景技术
汽车追尾事故占交通事故的30%-40%,而造成的人员伤亡竟占到60%,颈部是一个大量神经、血管集中地部位,即是车辆在低速状态下的后碰也会产生鞭打损伤,高速将会产生严重损伤甚至致死。目前追尾碰撞造成的鞭打损伤已经成为对人体伤害发生频率最高的一种伤害。鞭打伤害原理:前车受到后车的追尾碰撞,产生一个向前的加速度,前车乘员的颈部运动主要包括两个过程,首先挥鞭过程使得颈部后仰直至达到极限,然后回弹过程使得颈部前曲直至达到极限,这两个过程组成了人体颈部的挥鞭效应。
为了解决这种挥鞭效应,一些厂家设计一些缓冲装置,如专利(CN 201506275 U)所公开的一种汽车座椅头枕,它包括与座椅靠背连接的头枕支撑架和设于头枕支撑架前侧的座椅头枕,在座椅头枕的后部设有头枕固定架,所述的头枕固定架通过可在水平方向伸缩的伸缩机构与头枕支撑架相连:在座椅靠背上设有触发机构,伸缩机构与触发机构相连。
该装置虽然能够对人体的颈部起到一个缓冲作用,但该装置结构过于复杂,触发机构和伸缩机构之间的传递过程比较繁杂,不仅制造成本比较高,而且不能保证在撞车的瞬间起作用,反应时间比较长。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题,提供一种汽车座椅,本发明所要解决的技术问题是:如何简化保护装置,加快保护装置的启动时间和降低成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种汽车座椅,汽车座椅包括靠背和头枕,所述的靠背内部具有腔体,该靠背的上端面具有与其腔体相连通的开口,其特征在于,本汽车座椅还包括背板、头枕杆、套管和心轴,所述的头枕杆的上端和所述的头枕固连,该头枕杆的下端穿过所述的开口插接在所述的腔体内,所述的心轴沿靠背的宽度方向设置且该心轴的两端分别固定在靠背的两侧部,所述的套管套设在该心轴上,所述的头枕杆的下端固定在套管上,所述的背板位于头枕杆的下方且该背板的上端部和所述的套管相固连,所述的套管和心轴之间设有能使两者周向锁定的定位结构,且当套管和心轴的周向力大于预设值时能够使所述的定位结构解除锁定。
其工作原理如下:正常状态时,心轴和靠背固定,套管通过定位结构和心轴周向固定,由于背板和头枕杆都和套管固定,所以当乘员坐在座椅的靠背上时,其与靠背相接触,背板和靠背的前表面可以是完全贴合的,也可以是留有一定间隙的,这样乘员在平常乘坐时可以和背板相接触,也可以不接触,平时状态下,套管和心轴之间的作用力一般小于预设值,所以定位结构保持将套管和心轴相互锁定,头枕杆不会绕心轴转动,座椅的头枕保持不动。当汽车被追尾等出现事故后,乘员向后猛烈撞击靠背的前表面,靠背的前表面向内凹进,使得乘员的后背透过靠背猛烈的撞击在背板上,这时背板受到的力作用于套管上,对套管产生沿心轴周向的周向力,这时的周向力一般大于预设值,这时使得定位结构解除套管和心轴之间的锁定,套管绕心轴转动,套管带动头枕杆同步转动,头枕杆的上端带动头枕向前摆动,进而在乘员的头部向后没有到达最大速度值的时候,头枕就已经和乘员的头部相接触,从而降低乘员头部和乘员的上脊柱的加速度差值,达到保护乘员颈部的目的。本汽车座椅直接采用杠杆原理,通过背板和头枕作为杠杆的两端,头枕杆作为杆体,心轴作为支点,一旦背板受到乘员的猛烈撞击后,立刻可以带动头枕向前移动,在短时间内启动保护,降低装置的反应耽搁,及时为乘员提供保护,同时,本汽车座椅的结构比较简单,没有弹簧等部件,与现有技术相比,简化了结构,降低了成本。
在上述的一种汽车座椅中,所述的定位结构包括卡榫一、卡榫二、卡榫三和卡榫四,所述的卡榫一和卡榫二均固定在心轴的侧面上,所述的卡榫三和卡榫四均固定在套管的端面上,所述的卡榫一和卡榫三相卡接,所述的卡榫二和卡榫四相卡接,且卡榫一和卡榫二均位于卡榫三及卡榫四的同一侧。位于同一侧的卡榫一和卡榫二同方向抵住卡榫三和卡榫四,使得套管和心轴周向固定,一旦套管和心轴的周向力大于卡榫的强度时,卡榫折断,套管和心轴恢复周向的自由转动。
在上述的一种汽车座椅中,所述的卡榫一、卡榫二、卡榫三和卡榫四为塑料件或橡胶件。塑料件可以折断,具有一定的强度值,橡胶件为弹性件,在一定作用力下可弯折失效。
在上述的一种汽车座椅中,作为另一种方案,所述的定位结构包括固定在心轴侧面上的棘轮,所述的套管的端面固连有棘齿,所述的棘齿为弹性件,所述的棘齿和棘轮相啮合。棘齿和齿轮相啮合起到周向定位作用,当作用力过大时,弹性棘齿发生变形失效,从而棘齿和棘轮失去定位作用。
在上述的一种汽车座椅中,所述的开口直径为所述的头枕杆直径的3-5倍。将开口设计的大于头枕杆,方便头枕杆的前后摆动。
在上述的一种汽车座椅中,所述的靠背包括金属骨架和包覆层,所述的包覆层包裹在金属骨架的外面,所述的包覆层和金属骨架形成所述的腔体。采用金属骨架和包覆层的组合制成靠背有利于布置背板的位置。
在上述的一种汽车座椅中,所述的金属骨架包括左支架和右支架,左支架和右支架之间设有连接支架,所述的连接支架的两端分别和左支架中部及右支架的中部相固连,所述的背板设置在连接支架的上方且位于左支架和右支架之间。左支架和右支架可分别和心轴的两端固连,连接支架用来固定和支撑左支架和右支架,且三者的上部区域形成没有支架的软区域,将背板设置在这种软区域内,有利于乘员背部和背板的充分撞击,避免乘员的背部被支架挡住而使保护机制不起作用。
在上述的一种汽车座椅中,作为另一种方案,所述的背板的前表面和所述的靠背的前表面相贴合,所述的靠背前表面具有通槽,所述的通槽和所述的背板相正对,所述的背板覆盖所述的通槽。直接在靠背上开设通槽,使得背板和靠背形成组合式结构,在撞车时,乘员的背部可透过通槽和背板相撞击,保证了保护机制的正常启动。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
1、本汽车座椅直接采用杠杆原理,通过背板和头枕作为杠杆的两端,头枕杆作为杆体,心轴作为支点,一旦背板受到乘员的猛烈撞击后,立刻可以带动头枕向前移动,在短时间内启动保护,降低装置的反应耽搁,及时为乘员提供保护。
2、本汽车座椅的结构比较简单,没有弹簧等部件,与现有技术相比,简化了结构,降低了成本。
附图说明
图1是实施例一中的本汽车座椅的结构正视示意图。
图2是图1中的A-A处的剖视图。
图3是实施例一中的定位结构的结构示意图。
图4是实施例二中的定位结构的结构示意图。
图5是实施例三中的靠背的结构示意图。
图中,1、靠背;11、金属骨架;12、包覆层;111、左支架;112、右支架;113、连接支架;13、通槽;2、头枕;3、腔体;4、开口;5、背板;6、头枕杆;7、套管;8、心轴;9、定位结构;91、卡榫一;92、卡榫二;93、卡榫三;94、卡榫四;95、棘轮;96、棘齿。
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:
如图1、图2和图3所示,汽车座椅包括靠背1和头枕2,靠背1内部具有腔体3,该靠背1的上端面具有与其腔体3相连通的开口4,本汽车座椅包括背板5、头枕杆6、套管7和心轴8,开口4直径为头枕杆6直径的3-5倍。将开口4设计的大于头枕杆6,方便头枕杆6的前后摆动。头枕杆6的上端和头枕2固连,该头枕杆6的下端穿过开口4插接在腔体3内,心轴8沿靠背1的宽度方向设置且该心轴8的两端分别固定在靠背1的两侧部,套管7套设在该心轴8上,头枕杆6的下端固定在套管7上,背板5位于头枕杆6的下方且该背板5的上端部和套管7相固连。
靠背1包括金属骨架11和包覆层12,包覆层12包裹在金属骨架11的外面,包覆层12和骨架形成腔体3。采用金属骨架11和包覆层12的组合制成靠背1有利于布置背板5的位置。金属骨架11包括左支架111和右支架112,左支架111和右支架112之间设有连接支架113,连接支架113的两端分别和左支架111中部及右支架112的中部相固连,背板5设置在连接支架113的上方且位于左支架111和右支架112之间。左支架111和右支架112可分别和心轴8的两端固连,连接支架113用来固定和支撑左支架111和右支架112,且三者的上部区域形成没有支架的软区域,将背板5设置在这种软区域内,有利于乘员背部和背板5的充分撞击,避免乘员的背部被支架挡住而使保护机制不起作用。
套管7和心轴8之间设有能使两者周向锁定的定位结构9,且当套管7和心轴8的周向力大于预设值时能够使定位结构9解除锁定。本实施例中,定位结构9包括卡榫一91、卡榫二92、卡榫三93和卡榫四94,卡榫一91和卡榫二92均固定在心轴8的侧面上,卡榫三93和卡榫四94均固定在套管7的端面上,卡榫一91和卡榫三93相卡接,卡榫二92和卡榫四94相卡接,且卡榫一91和卡榫二92均位于卡榫三93及卡榫四94的同一侧。位于同一侧的卡榫一91和卡榫二92同方向抵住卡榫三93和卡榫四94,使得套管7和心轴8周向固定,一旦套管7和心轴8的周向力大于卡榫的强度时,卡榫折断,套管7和心轴8恢复周向的自由转动。本实施例中,卡榫一91、卡榫二92、卡榫三93和卡榫四94为塑料件或橡胶件。塑料件可以折断,具有一定的强度值,橡胶件为弹性件,在一定作用力下可弯折失效。
正常状态时,心轴8和靠背1固定,套管7通过定位结构9和心轴8周向固定,由于背板5和头枕杆6都和套管7固定,所以当乘员坐在座椅的靠背1上时,其与靠背1相接触,背板5和靠背1的前表面可以是完全贴合的,也可以是留有一定间隙的,这样乘员在平常乘坐时可以和背板5相接触,也可以不接触,平时状态下,套管7和心轴8之间的作用力一般小于预设值,所以定位结构9保持将套管7和心轴8相互锁定,头枕杆6不会绕心轴8转动,座椅的头枕2保持不动。当汽车被追尾等出现事故后,乘员向后猛烈撞击靠背1的前表面,靠背1的前表面向内凹进,使得乘员的后背透过靠背1猛烈的撞击在背板5上,这时背板5受到的力作用于套管7上,对套管7产生沿心轴8周向的周向力,这时的周向力一般大于预设值,这时使得定位结构9解除套管7和心轴8之间的锁定,套管7绕心轴8转动,套管7带动头枕杆6同步转动,头枕杆6的上端带动头枕2向前摆动,进而在乘员的头部向后没有到达最大速度值的时候,头枕2就已经和乘员的头部相接触,从而降低乘员头部和乘员的上脊柱的加速度差值,达到保护乘员颈部的目的。本汽车座椅直接采用杠杆原理,通过背板5和头枕2作为杠杆的两端,头枕杆6作为杆体,心轴8作为支点,一旦背板5受到乘员的猛烈撞击后,立刻可以带动头枕2向前移动,在短时间内启动保护,降低装置的反应耽搁,及时为乘员提供保护,同时,本汽车座椅的结构比较简单,没有弹簧等部件,与现有技术相比,简化了结构,降低了成本。
实施例二:
如图4所示,本实施例大致内容和实施例一相同,所不同之处在于,本实施例中,作为另一种方案,定位结构9包括固定在心轴8侧面上的棘轮95,套管7的端面固连有棘齿96,棘齿96为弹性件,棘齿96和棘轮95相啮合。棘齿96和齿轮相啮合起到周向定位作用,当作用力过大时,弹性棘齿96发生变形失效,从而棘齿96和棘轮95失去定位作用。
实施例三:
如图5所示,本实施例大致内容和实施例一相同,所不同之处在于,本实施例中,作为另一种方案,背板5的前表面和靠背1的前表面相贴合,靠背1前表面具有通槽13,通槽13和背板5相正对,背板5覆盖通槽13。直接在靠背1上开设通槽13,使得背板5和靠背1形成组合式结构,在撞车时,乘员的背部可透过通槽13和背板5相撞击,保证了保护机制的正常启动。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、靠背;11、金属骨架;12、包覆层;111、左支架;112、右支架;113、连接支架;13、通槽;2、头枕;3、腔体;4、开口;5、背板;6、头枕杆;7、套管;8、心轴;9、定位结构;91、卡榫一;92、卡榫二;93、卡榫三;94、卡榫四;95、棘轮;96、棘齿等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。