CN104442472B - 一种安全型汽车座椅高调四连杆机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全型汽车座椅高调四连杆机构，包括座框骨架、座椅滑轨、前臂、后臂、前臂安装支座和后臂安装支座，防下潜横杆的两端头通过连接板与侧边板间接焊接固定；前臂安装支座的中间段向上拱起形成悬空部，前臂上设置有水平的防下潜限位板，后臂安装支座与座椅滑轨连接的锁紧螺钉的上端头伸到对应的锁紧螺母上方；滑轨解锁手柄和滑轨解锁连杆浮动连接。能防止座椅过度下潜带来的安全隐患，同时减少侧边板向内侧的收缩量，削弱侧边板变形对人体的伤害；并能释放碰撞过程中的人体动能，减少车身反作用动能对人体的伤害，提高座椅锁止的安全可靠性。

Description

一种安全型汽车座椅高调四连杆机构
技术领域
本发明涉及一种汽车座椅零部件结构，尤其是座椅高调四连杆机构。
背景技术
汽车座椅上通常设置有高调机构用于调整座椅的高度，调角机构用于调整座椅的角度。如图8所示，座椅高调四连杆机构由座框骨架1、座椅滑轨2、前臂3、后臂4、前臂安装支座5和后臂安装支座6构成。前臂安装支座5、后臂安装支座6设置在座椅滑轨2的上方并前后间隔设置，前臂3的上端与座框骨架1铰接，前臂3的下端与前臂安装支座5铰接，后臂4的上端与座框骨架1铰接，后臂4的下端与后臂安装支座6铰接。座椅滑轨2由滑芯和外滑道组成，前臂安装支座5、后臂安装支座6固定在座椅滑轨2的滑芯上。
结合图8、图9所示，前臂安装支座5的底板为平面，与滑轨的滑芯完全贴合在一起，为刚性连接。当发生碰撞时，中间过程无法释放能量，人体动能全部传递到滑轨，同时车身反作用到人体的动能也非常大，易对人体造成伤害。
结合图8、图10所示，前臂3为上端相对下端逐渐向后倾斜的平板，平板的上部开有座框连接孔3b用于与座框骨架1的侧边板相连，平板的下部开有前臂安装支座连接孔3c用于与前臂安装支座5相连。当座椅受到向下的冲击力时，主要依靠四连杆机构自身的刚性来约束整个座椅向下移动，但四连杆机构的刚性往往不够，当人向下的位移过大时，安全带的束缚作用丧失，人会从安全带的下方滑脱，同时安全带还可能切割颈部，构成安全隐患。
另外，当座椅受到向下的冲击力时，座框骨架1的两侧边板会向内侧变形，从而挤压人体。
座椅滑轨2通过一滑轨解锁手柄7、两滑轨解锁连杆8进行解锁。两个座椅滑轨2分别称为座椅左滑轨和座椅右滑轨，两个座椅滑轨左右对称布置。每个座椅滑轨2与解锁手柄14的对应端头通过滑轨解锁连杆8相连。通过拉动解锁手柄，带动两侧的滑轨解锁连杆运动，从而实现座椅解锁。但是，滑轨解锁连杆与解锁手柄通过螺栓螺母组件刚性连接，若一侧的滑轨锁止不良，则影响另一侧的滑轨锁止，无法进行有效地锁止，造成锁止失效，引发安全事故。
发明内容
本发明旨解决三方面的问题：(1)座椅过度下潜带来的安全隐患；(2)座椅受到向下的冲击力时，座框骨架的两侧边板向内侧变形挤压人体的问题；(3)能释放碰撞过程中的人体动能，同时减少车身反作用动能对人体的伤害；(4)将滑轨解锁连杆与解锁手柄变为浮动连接，可避免一侧滑轨锁止不良影响另一侧的滑轨锁止，提高座椅锁止的安全可靠性。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种安全型汽车座椅高调四连杆机构，包括座框骨架(1)、座椅滑轨(2)、前臂(3)、后臂(4)、前臂安装支座(5)、后臂安装支座(6)、滑轨解锁手柄(7)和滑轨解锁连杆(8)，所述前臂安装支座(5)、后臂安装支座(6)设置在座椅滑轨(2)的上方并前后间隔设置，前臂(3)的上端与座框骨架(1)铰接，前臂(3)的下端与前臂安装支座(5)铰接，后臂(4)的上端与座框骨架(1)铰接，后臂(4)的下端与后臂安装支座(6)铰接，所述座框骨架(1)包括左右对称设置的侧边板(1a)，所述滑轨解锁手柄(7)位于座椅滑轨(2)的前方，所述滑轨解锁连杆(8)的后端与对应侧的座椅滑轨(2)相连，其特征在于：两个所述侧边板(1a)之间设置有防下潜横杆(9)，每个所述侧边板(1a)与防下潜横杆(9)的连接部位均设置有连接板(10)，所述连接板(10)是由侧边板焊接部(10a)和横杆焊接部(10b)构成的一体冲压成型板，所述侧边板焊接部(10a)的左右两端向下弯折后构成“n”形截面，罩在侧边板(1a)的顶部并与侧边板(1a)焊接固定，所述横杆焊接部(10b)的截面为半圆形，将防下潜横杆(9)的上部包裹住并与防下潜横杆(9)焊接固定；
所述前臂安装支座(5)的中间段向上拱起形成悬空部(5a)，所述前臂(3)上设置有水平的防下潜限位板(3a)，当座框骨架(1)受到冲击力向下移动到设定位置时，防下潜限位板(3a)抵在前臂安装支座(5)上；
所述滑轨解锁连杆(8)前端的上下两侧均设置有水平翻边从而形成“U”形夹板(8a)，所述滑轨解锁手柄(7)的端头被压扁后置于“U”形夹板(8a)内，再通过螺栓(12)和螺母(13)锁紧在一起，且滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的上下两侧与“U”形夹板(8a)的内腔之间均留有间隙。
通过在两侧边板之间增设防下潜横杆，且防下潜横杆的两端头通过连接板与侧边板间接焊接固定，即防下潜横杆与连接板焊接，连接板再与侧边板焊接，当防下潜横杆受到冲击变形时，首先带动连接板变形，最后才使侧边板变形；由于连接板变形过程中，已吸收了大量的冲击能量，最后传递到侧边板的冲击力被大大地削弱，从而减少了侧边板向内侧的收缩量，相应地削弱了侧边板变形对人体的伤害。
当碰撞发生时，人体动能的传递顺序依次为：座框骨架→前、后臂→前、后臂安装支座→滑轨滑芯→滑轨外滑道→车身地板。其结构设计原理在于：将前臂安装支座的中间段设置成向上拱起的悬空部，避免整个前臂安装支座与滑轨的滑芯完全贴合而形成刚性连接，当碰撞发生时，前臂安装支座能吸收碰撞过程中的人体动能，前臂安装支座会产生变形从而吸收动能，使传递到滑轨的动能减少，相应地，车身反作用到人体的动能也会减少，对人体的伤害也会降低。
当座椅下潜时，首先靠高调四连杆机构的刚性来约束下潜的位移量，当四连杆机构的刚性不足以抵挡座椅下潜的力量而继续下潜时，前臂上增设的防下潜限位板会与前臂安装支座接触，最终抵在前臂安装支座上，以限制座椅继续下潜，避免了下潜量过大而造成安全带失效等安全隐患。
通过将滑轨解锁连杆与滑轨解锁手柄之间的连接由传统的刚性连接变为浮动连接，保证两者之间的相互转动，有效避免了一侧滑轨锁止不良而影响另一侧的滑轨锁止，提高座椅锁止的安全可靠性。
作为上述方案的优选，所述前臂(3)为上端相对下端逐渐向后倾斜的平板，平板的上部相对下部向内错开设置，且错开的距离与座框骨架(1)的侧边板(1a)厚度相等，平板的上部开有座框骨架连接孔(3b)，平板的下部开有前臂安装支座连接孔(3c)，所述平板的前斜边向内垂直弯折形成前折边(3d)，平板上部的后斜边向下延伸后再向内侧水平折弯形成所述防下潜限位板(3a)。平板的上部相对下部向内错开设置，从而在上部的外侧腾出空间用于座框的侧边板，以节约空间，使整体结构更为紧凑，同时增加强度；防下潜限位板和前折边均由前臂弯折而成，进一步增加了前臂的整体强度。
另外，所述侧边板焊接部(10a)和横杆焊接部(10b)的连接部位冲有三角形加强筋(10c)，进一步提高连接板的强度，减少侧边板的变形量。
进一步，所述前臂安装支座(5)上设置有前臂安装支耳，前臂安装支耳相对前臂安装支座(5)向内凹陷，所述前臂(3)的下端正好沉入该凹陷区内；优化布置，提高整体结构的紧凑性和结构强度。
所述滑轨解锁连杆(8)的螺栓过孔内安装有衬套(11)，所述衬套(11)带有端头台阶(11a)，且端头台阶(11a)设置在滑轨解锁连杆(8)与滑轨解锁手柄(7)之间，所述螺栓(12)的杆部分为台阶段(12a)和螺纹段(12b)，且台阶段(12a)的长度大于衬套(11)和滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的厚度之和。增设带端头台阶的衬套，将滑轨解锁连杆与解锁手柄隔开，可避免滑轨解锁连杆与解锁手柄接触产生异响；同时，在螺栓的杆部分为台阶段和螺纹段，并限定台阶段的长度大于衬套和解锁手柄端头压扁部的厚度之和，一方面可避免解锁手柄在振动中因与衬套摩擦而产生异响，另一方面解锁手柄与滑轨解锁连杆在螺栓的轴线方向上腾出间隙，进一步保证了两者的灵活转动。
本发明的有益效果：利用座椅四连杆机构的刚性，以及前臂上增设的防下潜横杆、连接板，并在前臂上增设防下潜限位板，以共同限制座椅下潜，避免了下潜量过大而造成安全带失效等安全隐患；同时减少侧边板向内侧的收缩量，削弱了侧边板变形对人体的伤害。前臂安装支座上设置有悬空部，在碰撞过程中，能吸收人体动能而产生变形，使传递到滑轨的动能减少，同时减少车身反作用到人体的动能，降低碰撞对人体的伤害；将滑轨解锁连杆与解锁手柄变为浮动连接，可避免一侧滑轨锁止不良影响另一侧的滑轨锁止，提高座椅锁止的安全可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的轴测图。
图3是图1中连接板的结构示意图。
图4是图1中的前臂安装支座的结构示意图。
图5是图4的轴测图。
图6是图1中前臂的结构示意图。
图7是图2中滑轨解锁连杆与解锁手柄连接部位的剖视放大图。
图8是现有的汽车座椅高调四连杆机构。
图9是现有的前臂安装支座的结构示意图。
图10是现有的前臂的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示，一种安全型汽车座椅高调四连杆机构，主要由座框骨架1、座椅滑轨2、前臂3、后臂4、前臂安装支座5、后臂安装支座6、滑轨解锁手柄7和滑轨解锁连杆8几部分组成。前臂安装支座5、后臂安装支座6设置在座椅滑轨2的上方并前后间隔设置，座椅滑轨2由滑芯和外滑道组成，前臂安装支座5、后臂安装支座6固定在座椅滑轨2的滑芯上。前臂3的上端与座框骨架1铰接，前臂3的下端与前臂安装支座5铰接，后臂4的上端与座框骨架1铰接，后臂4的下端与后臂安装支座6铰接。滑轨解锁手柄7位于座椅滑轨2的前方，滑轨解锁连杆8的后端与对应侧的座椅滑轨2相连。以上所述与现有技术相同。
如图2、图3所示，座框骨架1的左右两侧对称设置有侧边板1a，两侧边板1a之间设置有防下潜横杆9。每个侧边板1a与防下潜横杆9的连接部位均设置有连接板10，连接板10为一体冲压成型的钣金件，主要由侧边板焊接部10a和横杆焊接部10b构成。侧边板焊接部10a的左右两端向下弯折后构成“n”形截面，罩在侧边板1a的顶部并与侧边板1a焊接固定。横杆焊接部10b的截面为半圆形，其内径与防下潜横杆9的外径匹配，将防下潜横杆9的上部包裹住并与防下潜横杆9焊接固定。横杆焊接部10b的外侧端与侧边板焊接部10a的内侧板连为一体。
最好是，侧边板焊接部10a和横杆焊接部10b的连接部位冲有三角形加强筋10c，进一步提高连接板10的强度，减少侧边板1a的变形量。
结合图1、图4、图5所示，前臂安装支座5的中间段向上拱起形成悬空部5a，而前臂安装支座5的前后部仍与座椅滑轨2的滑芯贴合。
最好是，前臂安装支座5为一体冲压成型的钣金件，主要由长条形的底板5b、沿底板5b前边缘向上延伸的前侧板5c、沿底板5b外侧边缘向上延伸的外侧板5d、沿底板5b后边缘向上延伸的后侧板5e围成，且前侧板5c、外侧板5d和后侧板5e依次连为一体。底板5b的前、后部各设置有一个滑轨安装孔5f用于与座椅滑轨2的滑芯固连。外侧板5d靠近前侧板5c的位置处向上延伸形成前臂安装支耳，并在该前臂安装支耳上开有前臂安装孔5g用于与前臂3铰接。悬空部5a在底板5b与前侧板5c的交界棱边上设置有2～3个前后间隔分布的三角形加强筋5h。另外，前臂安装支耳相对前侧板5c向内凹陷，前臂3的下端正好沉入该凹陷区内，即前臂安装支耳的凹陷深度正好与前臂3的壁厚相等，使前臂3安装后正好沉入凹陷区内，以节约空间，便于整体布置，使整体结构紧凑；悬空部5a最好位于前臂安装支耳后方。
结合图1、图6所示，前臂3上设置有水平的防下潜限位板3a。当座框骨架1受到冲击力向下移动到设定位置时，防下潜限位板3a抵在前臂安装支座5上。
最好是，前臂3为上端相对下端逐渐向后倾斜的平板，平板的上部相对下部向内错开设置，且错开的距离与座框骨架1的侧边板1a厚度相等，平板的上部开有座框骨架连接孔3b用于与座框骨架1的侧边板1a铰接，平板的下部开有前臂安装支座连接孔3c用于与前臂安装支座5铰接。平板的前斜边向内垂直弯折形成前折边3d，平板上部的后斜边向下延伸后再向内侧水平折弯形成防下潜限位板3a。
另外，如图1所示，前臂安装支座5上设置有前臂安装支耳，前臂安装支耳相对前臂安装支座5向内凹陷，前臂3的下端正好沉入该凹陷区内。
结合图2、图7所示，汽车座椅滑轨解锁机构主要由一个滑轨解锁手柄7和两个滑轨解锁连杆8组成。两个座椅滑轨2分别称为座椅左滑轨和座椅右滑轨，两个座椅滑轨左右对称布置。两个滑轨解锁连杆8也左右对称布置。滑轨解锁连杆8的后端与对应侧的座椅滑轨2相连。滑轨解锁手柄7由钢管制成，滑轨解锁连杆8为冲压成型的钣金件。本发明中的前、后、上、下、左、右方位描述均以座椅使用状态为准。
滑轨解锁连杆8前端的上下两侧均设置有水平翻边从而形成“U”形夹板8a，滑轨解锁手柄7的端头被压扁后置于“U”形夹板8a内，从而将滑轨解锁手柄7的端头压扁部包裹住，再通过螺栓12和螺母13锁紧在一起；滑轨解锁手柄7端头压扁部的上下两侧与“U”形夹板8a的内腔之间均留有间隙，以保证滑轨解锁手柄7的端头压扁部可相对“U”形夹板8a转动。
最好是，滑轨解锁连杆8的螺栓过孔内安装有衬套11，衬套11带有端头台阶11a，且端头台阶11a设置在滑轨解锁连杆8与滑轨解锁手柄7之间。螺栓12的杆部分为台阶段12a和螺纹段12b，台阶段12a的直径大于螺纹段12b的直径，且台阶段12a的长度大于衬套11和滑轨解锁手柄7端头压扁部的厚度之和，以保证滑轨解锁手柄7的端头压扁部可相对“U”形夹板8a在左右方位上移动。当螺母13锁紧后，螺母13抵在台阶段12a的端面上。
进一步，滑轨解锁手柄7端头压扁部的上下两侧与“U”形夹板8a内腔之间的间隙各为0.4mm；台阶段12a的长度比衬套11和滑轨解锁手柄7端头压扁部的厚度之和大0.4mm。

Claims (7)

1.一种安全型汽车座椅高调四连杆机构，包括座框骨架(1)、座椅滑轨(2)、前臂(3)、后臂(4)、前臂安装支座(5)、后臂安装支座(6)、滑轨解锁手柄(7)和滑轨解锁连杆(8)，所述前臂安装支座(5)、后臂安装支座(6)设置在座椅滑轨(2)的上方并前后间隔设置，前臂(3)的上端与座框骨架(1)铰接，前臂(3)的下端与前臂安装支座(5)铰接，后臂(4)的上端与座框骨架(1)铰接，后臂(4)的下端与后臂安装支座(6)铰接，所述座框骨架(1)包括左右对称设置的侧边板(1a)，所述滑轨解锁手柄(7)位于座椅滑轨(2)的前方，所述滑轨解锁连杆(8)的后端与对应侧的座椅滑轨(2)相连，其特征在于：两个所述侧边板(1a)之间设置有防下潜横杆(9)，每个所述侧边板(1a)与防下潜横杆(9)的连接部位均设置有连接板(10)，所述连接板(10)是由侧边板焊接部(10a)和横杆焊接部(10b)构成的一体冲压成型板，所述侧边板焊接部(10a)的左右两端向下弯折后构成“n”形截面，罩在侧边板(1a)的顶部并与侧边板(1a)焊接固定，所述横杆焊接部(10b)的截面为半圆形，将防下潜横杆(9)的上部包裹住并与防下潜横杆(9)焊接固定；
所述前臂安装支座(5)的中间段向上拱起形成悬空部(5a)，所述前臂(3)上设置有水平的防下潜限位板(3a)，当座框骨架(1)受到冲击力向下移动到设定位置时，防下潜限位板(3a)抵在前臂安装支座(5)上；
所述滑轨解锁连杆(8)前端的上下两侧均设置有水平翻边从而形成“U”形夹板(8a)，所述滑轨解锁手柄(7)的端头被压扁后置于“U”形夹板(8a)内，再通过螺栓(12)和螺母(13)锁紧在一起，且滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的上下两侧与“U”形夹板(8a)的内腔之间均留有间隙。
2.按照权利要求1所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述前臂(3)为上端相对下端逐渐向后倾斜的平板，平板的上部相对下部向内错开设置，且错开的距离与座框骨架(1)的侧边板(1a)厚度相等，平板的上部开有座框骨架连接孔(3b)，平板的下部开有前臂安装支座连接孔(3c)，所述平板的前斜边向内垂直弯折形成前折边(3d)，平板上部的后斜边向下延伸后再向内侧水平折弯形成所述防下潜限位板(3a)。
3.按照权利要求2所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述前臂安装支座(5)为一体冲压成型的钣金件，包括长条形的底板(5b)、沿底板(5b)前边缘向上延伸的前侧板(5c)、沿底板(5b)外侧边缘向上延伸的外侧板(5d)、沿底板(5b)后边缘向上延伸的后侧板(5e)，且前侧板(5c)、外侧板(5d)和后侧板(5e)依次连为一体，所述底板(5b)的前、后部各设置有一个滑轨安装孔(5f)，所述外侧板(5d)靠近前侧板(5c)的位置处向上延伸形成前臂安装支耳，并在该前臂安装支耳上开有前臂安装孔(5g)，所述悬空部(5a)在底板(5b)与前侧板(5c)的交界棱边上设置有2～3个前后间隔分布的三角形加强筋(5h)。
4.按照权利要求3所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述前臂安装支耳相对前侧板(5c)向内凹陷，所述前臂(3)的下端正好沉入该凹陷区内。
5.按照权利要求1所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述侧边板焊接部(10a)和横杆焊接部(10b)的连接部位冲有三角形加强筋(10c)。
6.按照权利要求1所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述滑轨解锁连杆(8)的螺栓过孔内安装有衬套(11)，所述衬套(11)带有端头台阶(11a)，且端头台阶(11a)设置在滑轨解锁连杆(8)与滑轨解锁手柄(7)之间，所述螺栓(12)的杆部分为台阶段(12a)和螺纹段(12b)，且台阶段(12a)的长度大于衬套(11)和滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的厚度之和。
7.按照权利要求6所述的安全型汽车座椅高调四连杆机构，其特征在于：所述滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的上下两侧与“U”形夹板(8a)内腔之间的间隙各为0.4mm，台阶段(12a)的长度比衬套(11)和滑轨解锁手柄(7)端头压扁部的厚度之和大0.4mm。
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