CN104648194B - 用于车辆座椅的防潜滑装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆座椅防潜滑装置，该车辆座椅具有可枢转地相连的前半座盆和后半座盆及固定于前半座盆前的横梁管，防潜滑装置设置于横梁管任一端并包括：与横梁管相接合以抬升横梁管的抬升组件；及控制所述抬升组件移动的控制组件，抬升组件包括固定于车辆座椅的冲击臂保持支架；与横梁管端部和冲击臂保持支架可枢转地相连的横梁管端板；与横梁管可枢转地相连的抬升臂；及可枢转地连接于抬升臂且可滑动可转动地连接于冲击臂保持支架的致动单元，所述控制组件接收气囊点爆信号或压力信号而向致动单元发送控制信号，致动单元基于该控制信号而快速致动，以抬升横梁管，以使前半座盆抬升一个角度。本发明还涉及一种安装有上述防潜滑装置的车辆座椅。

Description

用于车辆座椅的防潜滑装置

技术领域

本发明涉及车辆座椅，尤其涉及一种用于车辆座椅的防潜滑装置，其能够在发生碰撞时和急刹车时保持乘员的坐姿。

背景技术

随着汽车安全性能的不断提高，对车辆座椅的设计要求也越来越多，其中包括座椅的防潜滑性能。当车辆在受到正面碰撞时或者急刹车时，因速度的急剧降低，使得乘员的臀部因惯性而产生较大的向前向下的移动，即发生下潜或潜滑现象。这可能会影响约束系统（如安全带、DAB、PAB、SAB等）正常发挥作用，导致乘员受伤。另外，如果座椅的座盆强度不够的话，乘员对座盆的作用力会使座盆产生较大的变形，使得座盆结构不能为乘员提供足够的支撑力，进而导致乘员发生更大的滑移。

为此，传统的车辆座椅中，经常通过对座椅组成部件的结构进行加强或者通过使用高强度材料来制造座椅组成部件，来使座椅的座盆的强度足够抵抗受到的冲击，从而保持乘员的坐姿，以使乘员受到最小的伤害。但是，这种结构上的加强使得整体座椅结构复杂，重量大，使用高强度材料也增加了制造成本。

为此，在传统车辆座椅中增加了防潜滑设计，但是这种传统的防潜滑设计通常是于坐垫前端增加凸起结构，以在受到冲击时为乘客提供足够的支撑。而在车辆的正常行驶过程中，这种凸起的结构会使处于正常坐姿的乘员的腿部感觉坚硬，或者因坐垫倾斜角度过大而感觉不舒适。

因此，需要对传统的防潜滑设计进行改进，使得座椅既能够保证车辆正常行驶时乘员的舒适坐感，也能在发生正面碰撞时防止乘员发生下潜和前移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于车辆座椅的防潜滑装置，其能保证座椅在正常使用位置时提供正常的支撑和舒适感，而在发生正面碰撞时调整座椅的姿态，以提供防止乘员向下潜滑的支撑角度。

上述目的是通过一种车辆座椅的防潜滑装置来实现的，所述车辆座椅具有可枢转地相连的前半座盆和后半座盆以及固定于前半座盆前部下方以支撑前半座盆的横梁管，所述防潜滑装置设置于横梁管的任一端，并包括：与横梁管相接合以抬升横梁管的抬升组件；以及用于在车辆发生正面碰撞时或急刹车时控制所述抬升组件移动的控制组件，其中所述抬升组件包括：固定于车辆座椅的冲击臂保持支架；分别与横梁管端部和冲击臂保持支架可枢转地相连的横梁管端板；与横梁管可枢转地相连的抬升臂；以及可枢转地连接于抬升臂且可滑动和可转动地连接于冲击臂保持支架的致动单元，其中所述控制组件接收与正面碰撞或急刹车相关的来自座椅外部的气囊点爆信号或来自座椅内部的压力信号而向致动单元发送控制信号，所述致动单元基于控制组件发出的控制信号而在能保护乘员安全的时间范围内迅速致动，以通过抬升臂抬升横梁管，进而使与横梁管相连的前半座盆抬升一个防止乘员下潜和前移的角度。

优选地，所述前半座盆的抬升角度为12-15°。

其中所述致动单元包括响应于所述控制信号而在所述时间范围内迅速致动的致动器和与所述致动器相连的冲击臂，所述冲击臂保持支架可滑动且可转动地保持所述冲击臂。

优选地，所述压力信号基于设在车辆座椅内部的压力传感器测得的压力变化而获得。

可选地，所述气囊点爆信号由设于车辆中的加速度传感器发出。

其中所述致动器为气缸点爆机构，所述冲击臂与气缸相连，借助于与冲击臂保持支架的连接而使气缸远离冲击臂保持支架移动，以推动抬升臂。

可选地，所述致动器为弹簧释力机构，其基于控制组件发出的所述控制信号而释放被蓄力的弹簧，使致动器远离冲击臂保持支架移动，以推动抬升臂。

优选地，所述时间范围为从发生碰撞起的20-30ms内。

根据本发明的另一方面，还提供一种车辆座椅，包括绕轴线可枢转地相连的前半座盆和后半座盆以及在前半座盆前部下方与前半座盆可拆卸地接合的如上所述的防潜滑装置，在车辆发生正面碰撞或急刹车时，在保护乘员安全的时间范围内所述防潜滑装置的致动单元被快速致动，通过抬升组件使前半座盆相对于后半座盆绕轴线向上枢转。

优选地，所述前半座盆绕轴线枢转的角度为12-15°。

通过本发明的上述装置，使得车辆座椅的前半座盆能呈两种状态，在正常状态下，乘员能保持舒适的坐姿，在发生正面碰撞时，前半座盆能变为倾斜状态，以防止乘员发生下潜和前移。

附图说明

下面结合附图来详细描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为安装有本发明防潜滑装置的车辆座椅的底视透视图；

图2为图1所示的车辆座椅上所安装的防潜滑装置的放大视图；

图3为本发明防潜滑装置在车辆发生正面碰撞时的工作过程框图；

图4为本发明防潜滑装置的抬升组件在致动器被致动前的状态；

图5为本发明防潜滑装置的抬升组件在致动器被致动后的状态；

图6示出了本发明防潜滑装置起作用时的座椅倾斜状态。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的各优选实施方式，附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件。

图1示出了安装有本发明防潜滑装置的车辆座椅的局部仰视透视图。该车辆座椅100包括后半座盆20和与后半座盆20可枢转地相连的前半座盆10，从而前半座盆10能相对于后半座盆20绕轴线O₁转动。横梁管40连接于前半座盆10的前部下方，以支撑前半座盆10。

在横梁管40的任一端（在图1中示出为下端）设有座椅防潜滑装置30，图2以放大图示出了该防潜滑装置30的详细示图。

横梁管40通过图2中所示的U型托架11和螺栓固定于前半座盆下方。横梁管40的端部连接有端板4，端板4的另一端绕轴线O₂可枢转地连接到固定于车辆座椅的冲击臂保持支架3。抬升臂1与横梁管可枢转地相连，抬升臂1的与横梁管相反的一端绕枢轴12可枢转地与致动单元2相连，致动单元2的另一端与冲击臂保持支架3可滑动且可转动地相连。在图2中以示例性方式示出了该致动单元2具有致动器22和与致动器22相连的冲击臂21，冲击臂保持支架3具有平行于冲击臂保持支架本体延伸并与其隔开的支板31，冲击臂21与该支板31可滑动且可转动地相连。这种可滑动且可转动的连接可以多种方式实施，举例而言，图2中示出了一种方式，其中支板31上具有开口，冲击臂21上具有垂直于冲击臂21延伸的销，所述销插入所述开口中，所述开口的尺寸设为大于所述销的外径以使得销在开口中滑动和转动。所述销的末端具有挡板24以防止所述销从支板滑脱。

在如上所述构成的抬升组件中，所述致动器22可以是能响应于控制组件发出的控制信号而在短时间内致动的各种快速启示致动器，以快速作用于冲击臂21，从而推动抬升臂1，使抬升臂1将横梁管40抬起。

优选地，所述冲击臂21在沿其轴向上的末端设有止挡件23，以防止冲击臂在相对于冲击臂保持支架移动的过程中从支架脱开。

下面结合图3描述本发明防潜滑装置30在车辆发生碰撞过程中的工作过程框图。

在车辆正常行驶时，车辆座椅的前半座盆处于未抬起的位置，使得车辆乘员能保持舒适的坐姿。当车辆发生正面碰撞时，或者在车辆急刹车时，座椅部件会被施加很大的压力。出于车辆安全性能方面的考虑，在座椅内部通常设有各种压力传感器，以感测压力的突然增加，并将压力增加信号（称为内部控制信号）发送至控制组件。可选地，在座椅外部的其他部位还可以设置其他测量装置，例如感测车辆速度的突然变化的加速度传感器，其将所感测到的信号（称为外部控制信号）发送至控制组件和气囊启动机构，以在短时间段内让气囊弹出，该时间段短到足以确保车辆乘员的安全。

在发生上述正面碰撞或急刹车时，控制组件同样将所述的内部控制信号或外部控制信号传递至抬升组件30的致动单元2（具体为致动器22），该致动器22在所述时间段内（例如在20-30ms内）迅速被致动，使抬升组件开始工作，特别是向前推动抬升臂1，以使横梁管40绕轴线O₂向上转动，从而将前半座盆10抬起。

图4和图5示出了抬升组件如何从将横梁管40（由此将前半座盆10）从正常位置变化为升起位置的示意图，图4示出致动器22致动前的抬升组件，图5示出致动器22致动后的抬升组件。

致动单元2的致动器22与抬升臂1通过枢轴12可枢转地相连，与致动器2相连的冲击臂21可滑动且可转动地与支板31相连。如前所述，所述致动器22可以是各种能够在短时间内快速致动的致动器，在接收到来自控制组件的内部控制信号或外部控制信号后，其迅速致动，借助于冲击臂21与支板的可滑动且可转动的连接，致动器22远离支板31移动并且发生一定角度的转动，从图4所示的向左下倾斜的位置移动到图5中几乎水平的位置，从而向前推动抬升臂1，借助于连杆效应，继而使得横梁管40连同端板4一起绕轴线O₂在图4和5中沿顺时针方向转动，使得横梁管40从图4所示较低位置转动到图5所示的升起位置。因前半座盆10借助于托架11和螺栓固定于横梁管40，前半座盆10相应地会绕轴线O₁顺时针方向转动，以抬起前半座盆10，如图6所示。

通过上述结构，能对车辆座椅的前半坐盆实现精细和平稳的调节。此外，在完成上述调节过程后，即碰撞结束后，根据需要，可以通过反向调节抬升组件使前半座盆再次回到正常位置，为乘员提供舒适的坐姿。

前半座盆10相对于后半座盆20绕轴线O₁的转动角度不能过大，否则会对乘员产生不利的影响，但也不能太小，否则起不到防止乘员发生下潜和前滑的作用。在本发明中，前半座盆的抬升角度或倾斜角度被设置为12-15°。前半座盆抬升角度可通过抬升组件中各个组成部件如端板4、抬升臂1、冲击臂保持支架3以及致动单元的尺寸和形状设计来调节，尤其是可通过冲击臂21的长度来进行调节。

所述致动器22可以实施为各种形式，举例而言，致动器22为气缸的形式，其在接收到控制信号后短时间内快速致动，反作用于支板31而使致动器22前进，向前推动抬升臂1。致动器22还可以为弹簧释力机构，其具有蓄力弹簧，在接收到控制信号后短时间内快速释放该弹簧，以反作用于支板31使致动器22前进，向前推动抬升臂1。致动器22还可以实施为其他能快速致动的致动装置。

虽然图1中没有示出，但是本领域技术人员将意识到的是，所述横梁管40的另一端也可以相应地具有与抬升组件相对应的随动支架组件，该支架组件与图2所示的类似，具有与横梁管另一端相连的端板、与冲击臂保持支架对应的固定支架、与横梁管可枢转地相连的抬升臂，只是不具有致动单元，而是由与固定支架可滑动且可转动地相连的支杆来代替。相应地，固定支架在与图4和5中轴线O₂和O₃对应的点处与车辆座椅固定，使得在致动器22被致动而远离冲击臂保持支架3移动时，该从动支架组件跟随着抬升组件而移动，以使前半座盆10的抬升得到平衡。

在本发明中，前半座盆10的倾斜角度被设置为12-15°，这一角度调节所用的时间需要与气囊、安全带等约束系统起作用的时间相匹配，例如在接收到控制信号后20-30ms内起作用，将前半座盆10升起12-15°，这样才能使前半座盆10迅速提供防止乘员向前向下滑的更好的支撑角度，阻止乘员沿车辆前后方向即水平方向和上下方向即竖直方向上的位移。表1列出了在具有和不具有防潜滑装置的车辆座椅上所测试的发生正面碰撞时乘员H点的位移。

表1乘员H点位移比较

从表1可看出，在发生正面碰撞时，在安装有本发明防潜滑装置的车辆座椅上，乘员的H点位移在水平方向和竖直方向都明显减少。在匹配好致动器的致动时间的情况下，位移能有效缩小30%以上。明显优化了座椅正向碰撞时的防下潜性能，为乘员提供更良好的支撑，从而提高了车辆的整体安全性能。

尽管本发明就优选实施例进行了描述，但这并不是意味着对本发明的限制，应当理解的是，本发明的保护范围由后附权利要求来限定，在不脱离该范围的前提下，本领域技术人员可进行各种修改。

Claims (7)

1.一种用于车辆座椅的防潜滑装置，所述车辆座椅具有可枢转地相连的前半座盆和后半座盆以及固定于前半座盆前部下方以支撑前半座盆的横梁管，所述防潜滑装置设置于横梁管的任一端，并包括：

与横梁管相接合以抬升横梁管的抬升组件；以及

用于在车辆发生正面碰撞时或急刹车时控制所述抬升组件移动的控制组件，

其中所述抬升组件包括：固定于车辆座椅的冲击臂保持支架；分别与横梁管端部和冲击臂保持支架可枢转地相连的横梁管端板；与横梁管可枢转地相连的抬升臂；以及可枢转地连接于抬升臂且可滑动和可转动地连接于冲击臂保持支架的致动单元，

其中所述控制组件接收与正面碰撞或急刹车相关的来自座椅外部的气囊点爆信号或来自座椅内部的压力信号而向致动单元发送控制信号，所述致动单元基于控制组件发出的控制信号而在能保护乘员安全的时间范围内迅速致动，以通过抬升臂抬升横梁管，进而使与横梁管相连的前半座盆抬升一个防止乘员下潜和前移的角度，其中所述时间范围为从发生碰撞起的20-30ms内，所述角度为12-15°。

2.如权利要求1所述的防潜滑装置，其中所述致动单元包括响应于所述控制信号而在所述时间范围内迅速致动的致动器和与所述致动器相连的冲击臂，所述冲击臂保持支架可滑动且可转动地保持所述冲击臂。

3.如权利要求1或2所述的防潜滑装置，其中所述压力信号基于设在车辆座椅内部的压力传感器测得的压力变化而获得。

4.如权利要求1或2所述的防潜滑装置，其中所述气囊点爆信号由设于车辆中的加速度传感器发出。

5.如权利要求2所述的防潜滑装置，其中所述致动器为气缸点爆机构，所述冲击臂与气缸相连，借助于与冲击臂保持支架的连接而使气缸远离冲击臂保持支架移动，以推动抬升臂。

6.如权利要求2所述的防潜滑装置，其中所述致动器为弹簧释力机构，其基于控制组件发出的所述控制信号而释放被蓄力的弹簧，使致动器远离冲击臂保持支架移动，以推动抬升臂。

7.一种车辆座椅，包括绕轴线可枢转地相连的前半座盆和后半座盆以及在前半座盆前部下方与前半座盆可拆卸地接合的如权利要求1-6中任一项所述的防潜滑装置，在车辆发生正面碰撞或急刹车时，在保护乘员安全的时间范围内所述防潜滑装置的致动单元被快速致动，通过抬升组件使前半座盆相对于后半座盆绕轴线向上枢转。