CN103661031B - 一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅，属于汽车主动安全技术领域。本发明的滑动座椅在座椅下方的两侧安装平动吸能机构，该平动吸能机构通过一可转动的椭圆柱的设置，并通过吸能钢片与椭圆柱的以椭圆柱长轴为界的半弧面的接触或与椭圆柱的以椭圆柱短轴为界的半弧面的接触以实现提供不同的约束平台力，进而满足该滑动座椅适用于不同尾撞的工况，并对高速尾撞能提供较大的约束平台力。本发明的滑动座椅对于二次碰撞能阻止座椅前滑起到较好的保护，同时本发明滑动座椅结构简单、机械效率高、保护效果明显，具有很好的应用前景。

Description

一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅

技术领域

本发明主要涉及一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅，属于汽车主动安全技术领域。

背景技术

追尾碰撞事故是道路上最常见的碰撞形式之一，虽然其造成的乘员致命伤害相对较小，但由追尾碰撞事故造成的颈部挥鞭伤导致的社会性支出却比较大。挥鞭伤是指在追尾碰撞中，乘员颈部的挥鞭运动造成的损伤。目前关于其损伤机理还不明确，但普遍认为减少乘员的躯干和头部的相对运动能减少挥鞭损伤，同时已有汽车厂商基于这种认识生产出降低挥鞭伤的座椅，并在碰撞中证明有效。目前市场上现有的追尾碰撞乘员颈部保护座椅存在保护形式单一、保护性能欠佳及普适性较差等缺点。

如专利申请号为：201010200843.8的中国专利中提出了一种用于追尾碰撞的颈部保护的平动吸能座椅，对乘员颈部保护起到了一定作用。但这个装置研究工况单一，只能适用中低速尾撞，对于高速尾撞该装置不能提供较大的约束平台力；保护性能单一，对于车辆二次碰撞座椅会向前滑动，极易引起乘员其它伤害；结构复杂、机械效率低，保护效果不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅，包括头枕、椅背、椅垫、与所述椅垫固定连接的滑动导轨、与汽车地板固定连接的固定导轨、调节座椅前后位置的滑道锁止机构以及对称设置在所述滑动座椅两侧的平动吸能机构，每个所述平动吸能机构包括锁销平板、固定设置在所述锁销平板上的固定挡块、固定设置在所述滑动导轨上的牵引圆柱、吸能钢片，所述吸能钢片的一端绕过所述固定挡块与所述牵引圆柱相连而另一端悬空，所述平动吸能机构还包括椭圆柱和用于固定所述椭圆柱以阻止所述椭圆柱转动的可动挡块，所述椭圆柱可转动地套设在所述固定挡块上，所述可动挡块可分离地插设在所述椭圆柱内，所述吸能钢片的一端绕过所述椭圆柱与所述牵引圆柱相连而另一端悬空，所述椭圆柱具有二个工作位置，当处于第一工作位置时，所述可动挡块插设在所述椭圆柱内，所述吸能钢片与所述椭圆柱的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触；当处于第二工作位置时，所述可动挡块脱离所述椭圆柱，所述吸能钢片与所述椭圆柱的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触，所述平动吸能机构还包括设置在所述滑动座椅上并与所述可动挡块相连用于控制所述可动挡块与所述椭圆柱相分离插接的操作机构。

所述椭圆柱上对应所述固定挡块的位置开设有用于限制所述椭圆柱转动角度的滑槽，所述固定挡块的一端部位于所述滑槽内且可沿所述滑槽滑动，当所述固定挡块的一端部位于所述滑槽的一端时，所述椭圆柱转动角度为0度，所述椭圆柱处于第一工作位置；当所述固定挡块的一端部位于所述滑槽的另一端时，所述椭圆柱转动角度为90度，所述椭圆柱处于第二工作位置。

当所述椭圆柱处于第一工作位置时，所述可动挡块的一端部穿过所述锁销平板而位于所述滑槽的另一端。

所述锁销平板上对应所述可动挡块的位置开设有通孔。

所述滑槽为以所述椭圆柱的中心为圆心、以所述椭圆柱的中心到所述固定挡块的距离为半径的弧形滑槽。

所述滑动导轨上设有平板导槽，所述锁销平板的一端为导块，所述导块设置在所述平板导槽内，所述平板导槽的两端设有前限位块和后限位块，所示导块的后端部与所述后限位块相抵触。

所述导块的前端部设有销轴，所述平板导槽的前端设有用于卡住所述销轴的销孔。

所述销孔内设有弹簧，所述弹簧的一端与所述滑动导轨相连，所述弹簧的另一端与所述销轴相连。

所述滑动座椅还包括控制系统，所述控制系统包括安装在所述滑动座椅上用于测试汽车尾撞程度的碰撞传感器、对所述碰撞传感器的信息进行处理然后将指令发送到所述操作机构从而控制所述可动挡块运动的处理装置。

由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的滑动座椅上的平动吸能机构采用吸能钢片与椭圆柱的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触或与椭圆柱的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触来提供不同的约束平台力，进而适用不同程度的尾撞工况，如吸能钢片与椭圆柱的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触时，适用低速尾撞工况；吸能钢片与椭圆柱的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触时，适用高速尾撞工况，而且对高速尾撞工况能提供较大的约束平台力，实现座椅稳定的后滑以保护乘员颈部免受伤害。

本发明的滑动座椅结构简单、机械效率高、保护效果好、维修成本低，适用于多种工况，便于大范围推广。

附图说明

图1为本发明的滑动座椅的整体结构图；

图2为本发明的滑动座椅滑道部分锁止状态示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本发明的滑动座椅滑道部分非锁止状态示意图；

图5为本发明的滑动座椅的滑道部分低速尾撞吸能状态示意图；

图6为本发明的滑动座椅的滑道部分高速尾撞吸能状态示意图；

图7为本发明的滑动座椅的滑道部分局部示意图（显示销孔）；

图8为本发明的滑动座椅的销轴示意图；

图9为本发明的滑动座椅的工作原理图；

图中：1、头枕；2、椅背；3、椅垫；4、滑动导轨；5、固定导轨；6、座椅调节手柄；7、前限位块；8、销孔；9、平板导槽；10、牵引圆柱；11、锁止机构；12、锁销平板；13、椭圆柱；14、固定挡块；15、可动挡块；16、吸能钢片；17、钢片挡板；18、复位弹簧；19、后限位块；20、销轴。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

如附图1~8所示，一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅，包括头枕1、椅背2、椅垫3、与椅垫3固定连接的滑动导轨4、与汽车地板固定连接的固定导轨5、调节座椅前后位置的滑道锁止机构11、座椅调节手柄6及对称设置在该滑动座椅两侧的平动吸能机构，每个平动吸能机构包括锁销平板12、固定设置在锁销平板12上的固定挡块14、固定设置在滑动导轨4上的牵引圆柱10、吸能钢片16，吸能钢片16的一端绕过固定挡块14与牵引圆柱10相连而另一端悬空，在锁销平板12上还固定设有钢片挡板17，吸能钢片16紧贴钢片挡板17。平动吸能机构还包括椭圆柱13和用于固定椭圆柱13以阻止椭圆柱13转动的可动挡块15，椭圆柱13可转动地套设在固定挡块14上，可动挡块15可分离地插设在椭圆柱13内，吸能钢片16的一端绕过椭圆柱13与牵引圆柱10相连而另一端悬空，椭圆柱13具有二个工作位置，当处于第一工作位置时，可动挡块15插设在椭圆柱13内，吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触；当处于第二工作位置时，可动挡块15脱离椭圆柱13，吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触。平动吸能机构还包括设置在滑动座椅上并与可动挡块15相连用于控制可动挡块15与椭圆柱13相分离插接的操作机构。

本实施例中，椭圆柱13上对应固定挡块14的位置开设有用于限制椭圆柱13转动角度的滑槽，固定挡块14的一端部位于滑槽内且可沿滑槽滑动，当固定挡块14的一端部位于滑槽的一端时，椭圆柱13转动角度为0度，椭圆柱13处于第一工作位置；当固定挡块14的一端部位于滑槽的另一端时，椭圆柱13转动角度为90度，椭圆柱13处于第二工作位置。

当椭圆柱13处于第一工作位置时，可动挡块15的一端部穿过锁销平板12而位于滑槽的另一端，这样就能固定椭圆柱13使其不转动。在锁销平板12上对应可动挡块15的位置开设有通孔。

具体地，如图2~3所示，固定挡块14可以设置有2个，滑槽和可动挡块15均对应有2个，滑槽是以椭圆柱13的中心为圆心、以椭圆柱13的中心到固定挡块14的距离为半径的弧形滑槽，2个弧形滑槽在以弧形滑槽的圆心为圆心、以弧形滑槽的半径为半径的圆上均匀分布，2个固定挡块14和2个可动挡块15对应设在2个弧形滑槽内，且2个固定挡块14在该圆上均匀分布、2个可动挡块15也在该圆上均匀分布。

本实施例中，滑动导轨4上设有平板导槽9，锁销平板12的一端为导块，导块设置在平板导槽9内，平板导槽9的两端设有前限位块7和后限位块19，导块的后端部与后限位块19相抵触。平板导槽9的长度范围为50mm~150mm。为了进一步使得座椅在后滑到极限位置时能够停止以防止座椅前移造成其他伤害，设计了销轴20加以锁定，销轴20设置在导块的前端部，如图7~8所示，平板导槽9的前端设有用于卡住销轴20的销孔8，销孔8为弧形，且在销孔8内设有弹簧，弹簧的一端与滑动导轨4相连，弹簧的另一端与销轴20相连，正常情况下弹簧处于伸长状态，当导块前端部的销轴20运动到销孔8位置时被其卡住，这样可保证座椅不会前移，即使汽车发生二次碰撞也能阻止座椅前移，起到更好的保护。

本发明的滑动座椅还包括控制系统，控制系统包括安装在滑动座椅上用于测试汽车尾撞程度的碰撞传感器、对碰撞传感器的信息进行处理然后将指令发送到操作机构从而控制可动挡块15运动的处理装置。

本发明滑动座椅的具体工作过程：

图2~4为本发明的滑动座椅的滑道部分锁止状态及非锁止状态示意图。拨动座椅调节手柄6当由锁止状态（如附图2所示）调节到非锁止状态（如附图4所示），此时固定导轨5和滑动导轨4可相对滑动，乘员根据需要，向前或向后移动座椅到预期位置，然后释放座椅调节手柄6，锁止机构11具有复位弹簧18且锁止机构11在复位弹簧18的作用下复位回到锁止状态。在位置调节过程中，椭圆柱13与可动挡块15接触，导块与后限位块19接触，这样在调节座椅位置过程中，能始终保持锁销平板12与滑动导轨4一起前后运动。

图5~6为本发明的滑动座椅的滑道部分低速尾撞吸能和高速尾撞吸能状态示意图。当车辆处于低速尾撞时，可动挡块15位于滑槽内，其与固定挡块14将椭圆柱13固定于锁销平板12上，此时吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触，且吸能钢片16在运动过程中发生塑性变形而吸收系统动能，实现座椅后滑。当车辆处于高速尾撞时，为了提高约束平台力，此时系统将快速触发可动挡块15向下运动而脱离椭圆柱13以解除对椭圆柱13的约束，这时椭圆柱13受到与吸能钢片16摩擦力的作用而发生转动，当椭圆柱13转动到固定挡块14位于滑槽的另一端时，固定挡块14限制了椭圆柱13的继续转动，此时，吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触，吸能钢片16在运动过程中发生塑性变形，因吸能钢片16的翻折弧度变小，所以能提供更大约束平台力，从而实现座椅稳定后滑以保护乘员颈部免受伤害。碰撞完后，只需复位可动挡块15和更换吸能钢片16即可。

本发明滑动座椅的工作原理：

如图9所示为本发明滑动座椅的工作原理图。当乘员正常乘坐座椅时，乘员根据需求拨动座椅调节手柄6向前或向后移动座椅至预期位置，然后释放座椅调节手柄6，座椅进入锁止状态。若碰撞传感器检测到车辆发生低速碰撞，即椭圆柱13与可动挡块15间的作用力小于控制系统中设定的阀值，则可动挡块15不移动，吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触；若发生高速碰撞时，即椭圆柱13与可动挡块15间的作用力大于控制系统中设定的阀值，则操作机构控制可动挡块15向下移动从而脱离椭圆柱13，此时椭圆柱13受到与吸能钢片16摩擦力的作用而发生转动，使吸能钢片16与椭圆柱13的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触，以获得较大的约束平台力吸收系统动能。当座椅向后滑动到最大距离时，位于导板前端的销轴20被平板导槽9前端的销孔8卡住以锁住座椅向前滑动，避免乘员受到其它伤害。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种尾撞自适应防挥鞭伤的滑动座椅，包括头枕、椅背、椅垫、与所述椅垫固定连接的滑动导轨、与汽车地板固定连接的固定导轨、调节座椅前后位置的滑道锁止机构以及对称设置在所述滑动座椅两侧的平动吸能机构，每个所述平动吸能机构包括锁销平板、固定设置在所述锁销平板上的固定挡块、固定设置在所述滑动导轨上的牵引圆柱、吸能钢片，所述吸能钢片的一端绕过所述固定挡块与所述牵引圆柱相连而另一端悬空，其特征在于，所述平动吸能机构还包括椭圆柱和用于固定所述椭圆柱以阻止所述椭圆柱转动的可动挡块，所述椭圆柱可转动地套设在所述固定挡块上，所述可动挡块可分离地插设在所述椭圆柱内，所述吸能钢片的一端绕过所述椭圆柱与所述牵引圆柱相连而另一端悬空，所述椭圆柱具有二个工作位置，当处于第一工作位置时，所述可动挡块插设在所述椭圆柱内，所述吸能钢片与所述椭圆柱的以椭圆柱长轴为界的半弧面接触；当处于第二工作位置时，所述可动挡块脱离所述椭圆柱，所述吸能钢片与所述椭圆柱的以椭圆柱短轴为界的半弧面接触，所述平动吸能机构还包括设置在所述滑动座椅上并与所述可动挡块相连用于控制所述可动挡块与所述椭圆柱相分离插接的操作机构。

2.根据权利要求1所述的滑动座椅，其特征在于，所述椭圆柱上对应所述固定挡块的位置开设有用于限制所述椭圆柱转动角度的滑槽，所述固定挡块的一端部位于所述滑槽内且可沿所述滑槽滑动，当所述固定挡块的一端部位于所述滑槽的一端时，所述椭圆柱转动角度为0度，所述椭圆柱处于第一工作位置；当所述固定挡块的一端部位于所述滑槽的另一端时，所述椭圆柱转动角度为90度，所述椭圆柱处于第二工作位置。

3.根据权利要求2所述的滑动座椅，其特征在于，当所述椭圆柱处于第一工作位置时，所述可动挡块的一端部穿过所述锁销平板而位于所述滑槽的另一端。

4.根据权利要求3所述的滑动座椅，其特征在于，所述锁销平板上对应所述可动挡块的位置开设有通孔。

5.根据权利要求2所述的滑动座椅，其特征在于，所述滑槽为以所述椭圆柱的中心为圆心、以所述椭圆柱的中心到所述固定挡块的距离为半径的弧形滑槽。

6.根据权利要求1所述的滑动座椅，其特征在于，所述滑动导轨上设有平板导槽，所述锁销平板的一端为导块，所述导块设置在所述平板导槽内，所述平板导槽的两端设有前限位块和后限位块，所示导块的后端部与所述后限位块相抵触。

7.根据权利要求6所述的滑动座椅，其特征在于，所述导块的前端部设有销轴，所述平板导槽的前端设有用于卡住所述销轴的销孔。

8.根据权利要求7所述的滑动座椅，其特征在于，所述销孔内设有弹簧，所述弹簧的一端与所述滑动导轨相连，所述弹簧的另一端与所述销轴相连。

9.根据权利要求1所述的滑动座椅，其特征在于，所述滑动座椅还包括控制系统，所述控制系统包括安装在所述滑动座椅上用于测试汽车尾撞程度的碰撞传感器、对所述碰撞传感器的信息进行处理然后将指令发送到所述操作机构从而控制所述可动挡块运动的处理装置。