CN104527474A - 具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置及其工作方法，该装置包括双稳态弹性结构件、齿轮组、工字齿块、连接齿块、连杆、导轨以及限位装置组成，双稳态弹性结构件两端与汽车底盘连接，其中点处通过连杆和工字齿块连接，工字齿块通过齿轮组和连接齿块组成单自由度的运动机构，座椅通过该机构可以沿双稳态跳转方向运动。该装置的工作方法是汽车发生碰撞时，在双稳态弹性结构件的反作用力下，装置能够有效缓减碰撞加速度对人造成的伤害。本发明为纯机械结构，具有响应快，可靠性高，抗干扰能力强等优点，能够有效避免汽车正碰或偏置碰撞对车内前排人员的伤害，适用于多种类型汽车。

Description

具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及汽车被动安全装置技术领域，具体地说是一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置及其工作方法。
背景技术
目前，汽车碰撞事故中，由于车身变形致使驾乘人员缺乏生存空间而造成的伤亡占了很大的比例。另外，车身压缩变形使车内驾乘人员由于活动空间受到限制而困在车内，极易引起二次伤亡事故。针对车辆碰撞事故的安全保护措施，目前主要有安全气囊、安全带等装置，但是其对于车身形变而造成的挤压伤害不能起到根本的保护作用。另外，通过碰撞安全座椅的调研发现，现有碰撞安全座椅的设计难以同时避免车辆碰撞引起的加速度和变形损伤。例如，中国专利(公开号：CN 1245760A，公开号：CN 2863546U)都采用了刚性部件直接和座椅连接，在正面碰撞的过程中在外力的作用下推动座椅向车后移动，但是由于外力直接传递给座椅，所以乘坐人员所受的加速度比较大。中国专利(公开号：CN 201520231)采用弹簧驱动装置，在汽车碰撞时，需要外力准确触动推杆打开锁止装置，才能使座椅在预紧弹簧的拉动下向车尾移动。不足之处在于，推杆打开锁止装置的过程较为复杂，且精准度要求较高，容易引发装置无法打开的故障。还有中国专利(公开号：CN 202357917)采用液压传动系统，在汽车碰撞后，传感器传来的碰撞信号使电磁转向阀打开，蓄能器提供能量使液压缸驱动导轨上的座椅向后移动，但是其系统较为复杂，传感器本身容易受外界干扰产生误操作。另外，美国专利(公开号：US005646613A)采用辐射能探测器和外部展开安全气囊，结合其他辅助设备，在汽车碰撞时打开气囊，能够减少一定程度的机械损坏，起到缓冲的作用，但是其辅助设备较为复杂、昂贵，而且无法完全避免汽车正面碰撞变形对前排驾乘人员的挤压伤害。
通过系统调研发现，现有车辆安全座椅主要存在以下问题：
1)响应速度慢；
2)无法规避碰撞加速度造成的成员伤害。例如碰撞事故中，座椅通过与其相连接的装置发生碰撞作用，致使碰撞力直接传递给驾驶员，较大的加速度会对驾乘人员造成伤害，无法实现碰撞过程中加速度值的降低，无法规避碰撞过程中对人体伤害严重的加速度区间；
3)结构复杂，适用的碰撞范围局限。由于采用特殊的结构如电液驱动、传感器感应等，使得座椅只能在特定的碰撞下才能发生移动，若碰撞位置发生变化，座椅就大大降低或者失去了保护作用。
因此，提出一种有效且切实可行的碰撞安全座椅的设计对于提升碰撞过程中对驾驶员和乘员的安全保护程度具有重要的意义。
发明内容
根据上述提出的基于位移感应的线弹性碰撞安全座椅存在的技术问题，而提供一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置及其工作方法。本发明主要通过座椅和其相关辅助执行机构的连接，在汽车发生正面碰撞或者成一定角度的偏置碰撞时，实现对驾乘人员安全保护的作用。
本发明采用的技术手段如下：
一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：
包括一两端固定于汽车底盘且中点与连杆的一端连接的双稳态弹性结构件；
一设置在座椅底部中央、与齿轮组中大齿轮啮合的工字齿块和一设置在所述工字齿块两侧的、与齿轮组中小齿轮啮合的连接齿块，其中，所述连接齿块固定在所述座椅上，所述工字齿块与所述连杆的另一端连接；
所述汽车底盘上从外到内依次成对对称固定有第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述座椅固定在所述第一导轨上的第一滑块上；所述工字齿块的下端面和第三导轨上的第三滑块连接；所述齿轮组的大齿轮和小齿轮由中间轴通过键和键槽固定连接，且大齿轮下端面和其一侧的轴端表面固定于第二导轨上的第二滑块；所述第一导轨靠近所述双稳态弹性结构件的一端设有限位装置。
上述的第一导轨、第二导轨、第三导轨均为对称设置，且平行纵向固定在汽车底盘上，限位装置在座椅向车尾方向滑动至一定距离时限位锁止。
进一步地，在初始状态时，所述双稳态弹性结构件其拱起侧朝向车头方向，所述双稳态弹性结构件为V型梁、弧形梁、余弦梁、拱形梁形式中的一种。所述双稳态弹性结构件不局限于上述的几种形式，只要可以实现双稳态跳转的结构均可。
进一步地，所述工字齿块包括中立柱齿条和分别固定在所述中立柱齿条两端的端板Ⅰ和端板Ⅱ，所述工字齿块与所述连杆连接的端板Ⅰ宽度窄于另一端端板Ⅱ宽度，所述端板Ⅱ朝向车头方向。
进一步地，所述连接齿块包括齿条立柱和分别固定在所述齿条立柱靠近所述工字齿块一侧立面两端的齿块端板Ⅰ和齿块端板Ⅱ，所述齿块端板Ⅱ与所述端板Ⅰ在同一侧朝向车尾方向，所述齿块端板Ⅱ的宽度宽于所述齿块端板Ⅰ。
上述的端板与中立柱齿条及齿块端板与齿块立柱相接触的位置可采用斜面形式过渡或其他形式过渡，这样可以实现较小的冲击，增大缓冲，延长工件的使用寿命。
进一步地，在初始状态时，所述连接齿块和所述齿轮组中小齿轮啮合于所述连接齿块朝向车头方向的齿块端板Ⅰ一端；所述工字齿块和所述齿轮组中大齿轮啮合于所述工字齿块朝向车尾方向的端板Ⅰ一端；
所述第一导轨上的第一滑块处于车头方向一端，所述第三导轨上的第三滑块处于车头方向一端，所述第二导轨上的第二滑块处于车头方向一端。
本发明还公开了上述具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置的工作方法，其特征在于：当座椅向车头方向运动时，所述座椅和固定在其底部的连接齿块同向运动，所述连接齿块带动与所述连接齿块啮合的齿轮组中小齿轮转动，同时所述齿轮组中大齿轮也同与其固定的小齿轮做同向同角速度的转动，所述齿轮组位置不动且两侧的齿轮分别以顺时针和逆时针方向转动，大齿轮带动与其啮合的工字齿块向与所述连接齿块相反的方向滑动，此时与所述工字齿块连接的连杆带动双稳态弹性结构件的中点向与所述工字齿块相同的方向移动；当所述双稳态弹性结构件跳转至设定负刚度位置时，所述双稳态弹性结构件继续沿着相同向的方向跳转，带动连杆、工字齿块、第三滑块、齿轮组、连接齿块、第一滑块和座椅向车尾方向运动，所述齿轮组向车尾方向滑动过程中其中大小齿轮均不转动，直到座椅向后移动达到限位装置时锁止，整个机构运动停止。
较现有技术相比，本发明主要基于碰撞加速度阈值响应的非线性双稳态机理，双稳态机构定位准确、动作迅速和抗干扰能力强的特点，具有集传感器、执行机构为一体的功能，利用双稳态的阈值感应、快速跳跃和精确定位的特性，来提高碰撞事故中座椅的响应速度和控制精度。
通过座椅和其相关辅助执行机构的连接，在汽车发生正面碰撞或者成一定角度的偏置碰撞时，在双稳态弹性结构件的缓冲作用力下，座椅沿车头方向产生微小位移，车内前排驾乘人员相对汽车底盘先向前移动，缓解汽车碰撞时较大的加速度冲击；当座椅移动到一定位置后，然后通过双稳态弹性结构件的跳转作用力迅速拉动座椅再相对汽车底盘向后移动到指定位置，以留出足够的空间，从而有效避免由于车身形变而对前排驾乘人员造成的挤压伤害。同时，由限位装置将其锁死，从而避免座椅反弹或过度后移对后排乘客造成伤害。
本发明为纯机械结构，具有结构简单，响应快，可靠性高，抗干扰能力强等优点，能够有效避免汽车正碰或偏置碰撞对车内前排人员的伤害。
本发明为独立系统，与汽车其他部件有较高的耦合性，适用范围广，通用性强，且成本较低，基于上述理由本发明可在汽车安全等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明安全座椅装置初始状态的示意图。
图2是本发明安全座椅装置相对汽车底盘向前移动至极限位置的示意图。
图3是本发明安全座椅装置相对汽车底盘向后移动并锁死位置的示意图。
图4是图1的侧视图。
图5是图1的正视图。
图6是实施例1中双稳态弹性结构件在力载荷冲击下中点处的时间-加速度曲线图，其中横坐标为时间，单位为s，纵坐标为加速度，单位为mm/s2。
图7是实施例1中双稳态弹性结构件在力载荷冲击下中点处的时间-位移曲线图，横坐标为时间，单位为s，纵坐标为位移，单位为mm。
图8是实施例1中时间-加速度曲线图，横坐标为时间，单位为s，纵坐标为加速度，单位为g。
图9是实施例2中双稳态弹性结构件在力载荷冲击下中点处的时间-位移曲线图，其中横坐标为时间，单位为s，纵坐标为位移，单位为mm。
图10是实施例2中横梁在力载荷冲击下中点处的时间-位移曲线图，其中横坐标为时间，单位为s，纵坐标为位移，单位为mm。
图中：1、双稳态弹性结构件2、连杆3a、左侧齿轮组3b、右侧齿轮组4、工字齿块5a、左侧连接齿块5b、右侧连接齿块6、座椅7a、左侧第一导轨7b、右侧第一导轨8a、左上侧第一滑块8b、左下侧第一滑块8c、右上侧第一滑块8d、右下侧第一滑块9a、左侧第三导轨9b、右侧第三导轨10a、左侧第三滑块10b、右侧第三滑块11a、左侧第二导轨11b、右侧第二导轨12a、左侧第二滑块12b、右侧第二滑块13a、左侧限位装置，13b、右侧限位装置。
具体实施方式
如图1所示，为该汽车安全座椅装置处于初始状态下，在此位移都是相对于汽车底盘而言。一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，包括一两端固定于汽车底盘且中点与连杆2的一端连接的双稳态弹性结构件1，在初始状态时，所述双稳态弹性结构件2其拱起侧朝向车头方向，所述双稳态弹性结构件2为V型梁、弧形梁、余弦梁、拱形梁形式中的一种。
设置在座椅6底部中央、与齿轮组中大齿轮啮合的工字齿块4和设置在所述工字齿块4两侧的、与齿轮组中小齿轮啮合的连接齿块，其中，所述连接齿块固定在所述座椅6上，所述工字齿块4与所述连杆2的另一端连接；齿轮组包括左侧齿轮组3a和右侧齿轮组3b，左侧右侧均为对称设置的大齿轮和小齿轮，所述齿轮组的大齿轮和小齿轮由中间轴通过键和键槽固定连接，实现大小齿轮的同步转动，在装配好后小齿轮在大齿轮上方。
所述工字齿块4包括中立柱齿条和分别固定在所述中立柱齿条两端的端板Ⅰ和端板Ⅱ，所述工字齿块与所述连杆连接的端板Ⅰ宽度窄于另一端端板Ⅱ宽度，所述端板Ⅱ朝向车头方向。所述连接齿块包括左侧连接齿块5a和右侧连接齿块5b，连接齿块的结构包括齿条立柱和分别固定在所述齿条立柱靠近所述工字齿块一侧立面两端的齿块端板Ⅰ和齿块端板Ⅱ，所述齿块端板Ⅱ与所述端板Ⅰ在同一侧朝向车尾方向，所述齿块端板Ⅱ的宽度宽于所述齿块端板Ⅰ。
所述工字齿块4、齿轮组和连接齿块组成单自由度的运动机构，并且连接齿块固定在座椅6上，座椅6通过该机构可以沿双稳态跳转方向运动。
如图4、图5所示，所述汽车底盘上从外到内依次成对对称固定有第一导轨、第二导轨和第三导轨，第一导轨设置在底盘底部两端，包括左侧第一导轨7a和右侧第一导轨7b，第二导轨设置在底盘底部靠近中央的位置，包括左侧第二导轨11a和右侧第二导轨11b，第三导轨设置在底盘底部中央，包括左侧第三导轨9a和右侧第三导轨9b。
所述座椅6固定在所述第一导轨上的第一滑块上，即分别通过固定在左侧第一导轨7a上的左上侧第一滑块8a和左下侧第一滑块8b，及固定在右侧第一导轨7b上的右上侧第一滑块8c和右下侧第一滑块8d将其固定牢靠；所述工字齿块4的下端面和第三导轨上的第三滑块连接，即分别通过左侧第三滑块10a和右侧第三滑块10b连接；且大齿轮下端面和其一侧的轴端表面固定于第二导轨上的第二滑块，即分别通过左侧第二滑块12a和右侧第二滑块12b固定；左侧第一导轨7a靠近所述双稳态弹性结构件2的一端设有左侧限位装置13a，右侧第一导轨7b靠近所述双稳态弹性结构件2的一端设有右侧限位装置13b，限位装置是在座椅6滑动至设定位置时锁死，限制座椅6再移动。
在初始状态时，所述连接齿块和所述齿轮组中小齿轮啮合于所述连接齿块朝向车头方向的齿块端板Ⅰ一端，且小齿轮不能再向此端移动；所述工字齿块4和所述齿轮组中大齿轮啮合于所述工字齿块4朝向车尾方向的端板Ⅰ一端，且大齿轮不能再向此端移动；所述第一导轨上的第一滑块处于车头方向一端，此时第一滑块朝向车头方向且不能再向此端滑动；所述第三导轨上的第三滑块处于车头方向一端，此时第三滑块朝向车头方向且不能再向此端滑动；所述第二导轨上的第二滑块处于车头方向一端，此时第二滑块朝向车头方向且不能再向此端滑动。
如图1-3所示，为本发明安全座椅装置的工作状态示意图，即初始状态-相对汽车底盘向前移动至极限位置-相对汽车底盘向后移动并锁死位置。
具体的工作方法如下：在双稳态弹性结构件跳转至设定负刚度位置前，相对于汽车底盘，座椅6向车头方向运动时，所述座椅6和固定在其底部的连接齿块同向运动向车头位置滑动，所述连接齿块带动与所述连接齿块啮合的齿轮组中小齿轮转动，同时所述齿轮组中大齿轮也同与其固定的小齿轮做同向同角速度的转动，即齿轮组位置不动且两侧的齿轮分别以顺时针和逆时针方向转动，大齿轮带动与其啮合的工字齿块4向与所述连接齿块相反的方向(车尾方向)滑动，此时与所述工字齿块4连接的连杆带动双稳态弹性结构件2的中点向与所述工字齿块相同的方向移动；当双稳态弹性结构件2跳转至设定负刚度位置后，所述工字齿块4和所述连接齿块继续向车尾方向滑动，所述齿轮组和所述连接齿块向车尾方向滑动且其中大小齿轮均不转动，所述连接齿块已滑动至第二导轨的另一端，所述座椅6和所述连接齿块转向车尾位置滑动，直到座椅向后移动达到限位装置时锁止，整个机构运动停止。
实施例1
为了验证该装置在汽车碰撞时的缓冲效果，在此对双稳态弹性结构进行力脉冲冲击仿真实验，定性观察该安全装置在汽车碰撞时缓冲加速度的能力，模拟计算出汽车在受到加速度冲击时双稳态弹性结构能够的缓冲的加速度值。
几何尺寸：双稳态弹性结构件2跨度为432mm，拱高为75mm，截面形状均为矩形，尺寸为20mm×4mm。
材料属性：密度为9.8×10-9ton/mm-3，弹性模量为2×105Mpa，泊松比为0.3，阻尼α＝3，β＝0，其中在双稳态弹性结构件2中点处加一个质量点，质量为120kg。
边界条件：双稳态弹性结构件2两端均为完全固定。
载荷：模拟座椅受到34.42g的加速度脉冲冲击，假设座椅和人质量为120kg，将该加速度脉冲换算为力脉冲，通过齿轮组结构传递到双稳态弹性结构中点处，得到给双稳态弹性结构中点施加的向其跳转方向的力加载情况如表1：
表1
时间(s) 力(N)
0 0
0.0001 20238.96
0.03 20238.96
0.0301 0
仿真结果：该双稳态弹性结构件2采用反装，即先施加位移载荷使其跳转至另一稳态，然后待其稳定后再施加上面所述力冲击，由于前6秒属于反装过程，故力冲击载荷从第6秒开始。如图6所示，为双稳态弹性结构在力载荷冲击下中点处的时间-加速度曲线图，其中横坐标为时间，纵坐标为加速度。结合时间-位移曲线对其进行分析可以得到双稳态弹性结构对座椅的缓冲效果。
图7为时间-位移曲线图，其中横坐标为时间，单位为s，纵坐标为位移，单位为mm。
结果分析：经过数据处理后可以得到座椅受到脉冲加速度后缓冲的效果，第0秒为反装后开始施加载荷的时间，由于该力脉冲只有0.03s，所以在此只分析该时间段的加速度衰减情况。结果如图8所示，图中实线为作用于座椅的加速度脉冲，虚线为经过双稳态弹性结构缓冲的座椅的加速度曲线，可以看到安装有该安全装置的汽车在发生正面碰撞时候有明显的衰减加速度的功能，从而在一定程度上降低了驾乘人员所承受的最大加速度，保证了驾乘人员的安全。而且在此过程中座椅向前移动的位移比较小，尽可能保证驾乘人员不受到其他伤害。
实施例2
基于以上多种安全装置的主要驱动机构(即背景技术中提到的现有驱动机构)，在此使用双稳态弹性结构和横梁做相关性能的仿真对比试验，其中两端固定的横梁在给中点处施加力载荷时可以等效为直簧，类似于上述专利中的弹簧结构。
几何尺寸：双稳态弹性结构件2跨度为432mm，拱高为75mm，直梁跨度为432mm，两种结构截面形状均为矩形，尺寸为20mm×4mm。
材料属性：双稳态弹性结构件2和直梁采用相同的材料属性，其中密度为9.8×10-9ton/mm-3，弹性模量为2×105Mpa，泊松比为0.3，阻尼α＝3，β＝0。
边界条件的设置：双稳态弹性结构件2和直梁的两端均为完全固定。
载荷：给两种梁结构的中点施加相同的力脉冲载荷，给双稳态弹性结构件2中点施加的向其跳转方向的力加载情况如表2：
表2
时间(s) 力(N)
0 0
0.0001 20239
0.02 20239
0.0201 0
仿真结果：在该力脉冲载荷下，双稳态弹性结构阈值达后开始跳转，在振荡一定时间后，能够稳定在第二稳态。在时间-位移响应曲线里面可以看到，直梁在冲击结束后迅速反弹，并产生较高频率的的振动，没有双稳态特性。
如图9所示，为双稳态弹性结构在力载荷冲击下中点处的时间-位移曲线图，其中横坐标为时间，纵坐标为位移。该双稳态弹性结构件2采用反装，即先施加位移载荷使其跳转至另一稳态，然后待其稳定后再施加上面所述力冲击载荷，由于前6秒属于反装过程，故力冲击载荷从第6秒开始：位移也从-147.46mm处开始。
图10为横梁在力载荷冲击下中点处的时间-位移曲线图，其中横坐标为时间，单位为s，纵坐标为位移，单位为mm。
结果分析：双稳态弹性结构件2由于具有双稳态特性，只有力冲击载荷在达到跳跃阈值后才可以发生跳转，结合齿轮组的变速特性，这样在汽车正常行驶的过程中不会使座椅造成较大位移的移动，不影响正常驾驶。双稳态弹性结构件2在受到力载荷冲击后振荡较缓，通过齿轮组和座椅6连接，乘坐人员不会由于振荡造成较大影响，在有限位装置锁死或者在一定情况下，双稳态弹性结构件2跳转后能够稳定在第二稳态。直梁在任意冲击下都会移动，由于其和汽车座椅连接，可能会影响正常驾驶，而且在相同力载荷的冲击下，移动的位移也较小。直梁在加载力冲击后振荡强烈且频率较高，由于其和座椅连接，所以会对人造成一定的影响。综合考虑，相比直簧结构，双稳态弹性结构具有更加优良的特性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：
包括一两端固定于汽车底盘且中点与连杆的一端连接的双稳态弹性结构件；
一设置在座椅底部中央、与齿轮组中大齿轮啮合的工字齿块和一设置在所述工字齿块两侧的、与齿轮组中小齿轮啮合的连接齿块，其中，所述连接齿块固定在所述座椅上，所述工字齿块与所述连杆的另一端连接；
所述汽车底盘上从外到内依次成对对称固定有第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述座椅固定在所述第一导轨上的第一滑块上；所述工字齿块的下端面和第三导轨上的第三滑块连接；所述齿轮组的大齿轮和小齿轮由中间轴通过键和键槽固定连接，且大齿轮下端面和其一侧的轴端表面固定于第二导轨上的第二滑块；所述第一导轨靠近所述双稳态弹性结构件的一端设有限位装置。
2.根据权利要求1所述的具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：在初始状态时，所述双稳态弹性结构件其拱起侧朝向车头方向，所述双稳态弹性结构件为V型梁、弧形梁、余弦梁、拱形梁形式中的一种。
3.根据权利要求1所述的具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：所述工字齿块包括中立柱齿条和分别固定在所述中立柱齿条两端的端板Ⅰ和端板Ⅱ，所述工字齿块与所述连杆连接的端板Ⅰ宽度窄于另一端端板Ⅱ宽度，所述端板Ⅱ朝向车头方向。
4.根据权利要求1所述的具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：所述连接齿块包括齿条立柱和分别固定在所述齿条立柱靠近所述工字齿块一侧立面两端的齿块端板Ⅰ和齿块端板Ⅱ，所述齿块端板Ⅱ与所述端板Ⅰ在同一侧朝向车尾方向，所述齿块端板Ⅱ的宽度宽于所述齿块端板Ⅰ。
5.根据权利要求1所述的具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置，其特征在于：在初始状态时，所述连接齿块和所述齿轮组中小齿轮啮合于所述连接齿块朝向车头方向的齿块端板Ⅰ一端；所述工字齿块和所述齿轮组中大齿轮啮合于所述工字齿块朝向车尾方向的端板Ⅰ一端；
所述第一导轨上的第一滑块处于车头方向一端，所述第三导轨上的第三滑块处于车头方向一端，所述第二导轨上的第二滑块处于车头方向一端。
6.一种如权利要求1-5任意权利要求所述的具有碰撞阈值感应功能的碰撞安全座椅装置的工作方法，其特征在于：当座椅向车头方向运动时，所述座椅和固定在其底部的连接齿块同向运动，所述连接齿块带动与所述连接齿块啮合的齿轮组中小齿轮转动，同时所述齿轮组中大齿轮也同与其固定的小齿轮做同向同角速度的转动，所述齿轮组位置不动且两侧的齿轮分别以顺时针和逆时针方向转动，大齿轮带动与其啮合的工字齿块向与所述连接齿块相反的方向滑动，此时与所述工字齿块连接的连杆带动双稳态弹性结构件的中点向与所述工字齿块相同的方向移动；当所述双稳态弹性结构件跳转至设定负刚度位置时，所述双稳态弹性结构件继续沿着相同向的方向跳转，带动连杆、工字齿块、第三滑块、齿轮组、连接齿块、第一滑块和座椅向车尾方向运动，所述齿轮组向车尾方向滑动过程中其中大小齿轮均不转动，直到座椅向后移动达到限位装置时锁止，整个机构运动停止。
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