CN107826008B - 机动车安全靠背 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了机动车安全靠背，涉及机动车安全装置领域，该装置包括上靠背骨架A、上靠背骨架B和下靠背骨架；所述上靠背骨架A、上靠背骨架B结构相同；所述上靠背骨架A与上靠背骨架B左右对称组成倒U型结构的上靠背骨架；所述上靠背骨架置于下靠背骨架的上方；该安全靠背在机动车正面碰撞或紧急制动中，当受安全带约束的后排乘员头部撞击前排座椅靠背上部的左侧位置或右侧位置，并且撞击强度较大时，能缓冲后排乘员头部与前排座椅靠背上部的碰撞，有效保护后排乘员安全。

Description

机动车安全靠背
技术领域
本发明涉及到机动车安全装置领域，特别涉及一种保护后排乘员头部、颈部安全的机动车安全靠背。
背景技术
机动车座椅是乘员保护系统的重要组成部分。在机动车发生正面碰撞或紧急制动时，受安全带约束的后排乘员在惯性力的作用下会向前冲撞，后排乘员的头部会撞击到前排座椅靠背上部的左侧位置或右侧位置。通常，在头部撞击力的作用下，现有前排座椅的靠背上部不能向前移动，导致前排座椅的靠背对后排乘员头部、颈部造成伤害。
在机动车正面碰撞或紧急制动中，受安全带约束的后排乘员头部的撞击位置受多种因素影响，例如安全带肩带、腰带的刚度，以及机动车发生正面碰撞时其前部的碰撞位置等等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有机动车座椅的缺陷而提供一种机动车安全靠背，在机动车正面碰撞或紧急制动中，能对后排乘员头部、颈部进行保护。
本发明是通过如下技术方案得以实现的：
机动车安全靠背，包括上靠背骨架A、上靠背骨架B和下靠背骨架；所述上靠背骨架A、上靠背骨架B结构相同；所述上靠背骨架A与上靠背骨架B左右对称组成倒U型结构的上靠背骨架；所述上靠背骨架置于下靠背骨架的上方；
所述下靠背骨架为左右对称结构；其上端左、右两侧都呈“口”字型结构，每侧“口”字型结构的上端水平杆前部开有一滑槽；上靠背骨架A与上靠背骨架B的竖直杆经滑槽分别插入左、右两侧“口”字型结构中。
进一步的，所述上靠背骨架A与上靠背骨架B的竖直杆下端对应开设有圆孔A与圆孔B，圆孔A与圆孔B的半径相同，且圆孔A的轴向中心线与圆孔B的轴向中心线为同一水平线。
进一步的，所述上靠背骨架A与上靠背骨架B的竖直杆的后表面分别与下靠背骨架左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面之间相接触。
进一步的，下靠背骨架左、右两侧“口”字型结构中分别安装有横圆杆A、横圆杆B，横圆杆A与横圆杆B的半径相同，且横圆杆A的轴向中心线与横圆杆B的轴向中心线为同一水平线，横圆杆A、横圆杆B分别间隙穿过圆孔A、圆孔B，从而上靠背骨架A与横圆杆A形成转动链接；上靠背骨架B与横圆杆B形成转动链接。
进一步的，下靠背骨架左侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架A的竖直杆的左、右两侧间设有转簧A、转簧B，右侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架B的竖直杆的左、右两侧间设有转簧C、转簧D，即以机动车向前行驶方向为基准，从左往右，依次布置有转簧A、转簧B、转簧C、转簧D；转簧A与转簧B彼此对称布置，转簧C与转簧D彼此对称布置；转簧A与转簧B套装于横圆杆A上，转簧C与转簧D套装于横圆杆B上。
进一步的，该安全靠背还包括滞后装置A、滞后装置B，且彼此左右对称布置，滞后装置A位于下靠背骨架的左侧，滞后装置B位于下靠背骨架的右侧，滞后装置A、滞后装置B的后端分别与下靠背骨架左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面粘合固定，滞后装置A的右侧后部与上靠背骨架A的竖直杆的左侧接触，滞后装置B的左侧后部与上靠背骨架B的竖直杆的右侧接触。
进一步的，所述滞后装置A、滞后装置B由同一种橡胶材料制成，滞后装置A的右侧前部表面有叶片突出，滞后装置B的左侧前部表面有叶片突出，且叶片均向前倾斜排列。
本发明的有益效果：
在机动车正面碰撞或紧急制动中，当受安全带约束的后排乘员头部撞击前排座椅靠背上部的左侧位置或右侧位置，并且撞击强度较大时，能缓冲后排乘员头部与前排座椅靠背上部的碰撞，有效保护后排乘员安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中上靠背骨架、圆孔A、圆孔B、小孔B与小孔F的结构示意图；
图3为本发明中上靠背骨架、圆孔A、圆孔B、小孔C与小孔G的结构示意图；
图4为本发明中下靠背骨架的正视图；
图5为本发明中下靠背骨架、横圆杆A、横圆杆B、小孔A与小孔E的结构示意图；
图6为本发明中下靠背骨架、横圆杆A、横圆杆B、小孔D与小孔H的结构示意图；
图7为本发明中滞后结构A的结构示意图；
图8为本发明中滞后结构A的俯视图；
图9为本发明中滞后结构B的结构示意图；
图10为本发明中滞后结构B的俯视图；
附图标记如下：
1、上靠背骨架A；2、上靠背骨架B；3、下靠背骨架；4、圆孔A；5、圆孔B；6、横圆杆A；7、横圆杆B；8、转簧A；9、转簧B；10、转簧C；11、转簧D；12、小孔A；13、小孔B；14、小孔C；15、小孔D；16、小孔E；17、小孔F；18、小孔G；19、小孔H；20、滞后装置A；21、滞后装置B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至10所示，一种机动车安全靠背，它包括上靠背骨架A1、上靠背骨架B2、下靠背骨架3、圆孔A4、圆孔B5、横圆杆A6、横圆杆B7、转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11、小孔A12、小孔B13、小孔C14、小孔D15、小孔E16、小孔F17、小孔G18、小孔H19、滞后装置A20、滞后装置B21。
整个靠背分为彼此独立的上靠背与下靠背，上靠背位于整个靠背的上部，其余部分为下靠背。对应的，整个靠背骨架分为上靠背骨架与下靠背骨架3两部分，上靠背骨架与下靠背骨架彼此独立，上靠背骨架位于下靠背骨架的上方。
整个上靠背骨架呈倒U型，上靠背骨架一分为二，对称分为左侧的上靠背骨架A1与右侧的上靠背骨架B2，上靠背骨架A1与上靠背骨架B2彼此独立。对应的，上靠背对称分为彼此独立的左侧上靠背与右侧上靠背，左侧上靠背位于上靠背的左侧，右侧上靠背位于上靠背的右侧。
上靠背骨架A1与上靠背骨架B2都由一根水平杆与一根竖直杆组成，上靠背骨架A1与上靠背骨架B2的竖直杆下端分别开有圆孔A4、圆孔B5，圆孔A4与圆孔B5的半径相同，且圆孔A4的轴向中心线与圆孔B5的轴向中心线为同一水平线。
下靠背骨架3为左右对称结构，其上端左、右两侧都呈“口”字型结构，每侧“口”字型结构的上端水平杆前部开有一滑槽。上靠背骨架A1与上靠背骨架B2的竖直杆经滑槽分别插入左、右两侧“口”字型结构中。
上靠背骨架A1与上靠背骨架B2的竖直杆的后表面分别与下靠背骨架3左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面之间相接触。
下靠背骨架3左、右两侧“口”字型结构中分别安装有横圆杆A6、横圆杆B7，横圆杆A6与横圆杆B7的半径相同，且横圆杆A6的轴向中心线与横圆杆B7的轴向中心线为同一水平线，横圆杆A6、横圆杆B7分别间隙穿过圆孔A4、圆孔B5，从而上靠背骨架A1与横圆杆A6形成转动链接；上靠背骨架B2与横圆杆B7形成转动链接。左侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架A1的竖直杆的左、右两侧间设有转簧A8、转簧B9，右侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架B2的竖直杆的左、右两侧间设有转簧C10、转簧D11，即以机动车向前行驶方向为基准，从左往右，依次布置有转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11。转簧A8与转簧B9彼此对称布置，转簧C10与转簧D11彼此对称布置。转簧A8、转簧B9套装于横圆杆A6上，转簧C10、转簧D11套装于横圆杆B7上。
转簧A8的左右两端分别卡在小孔A12、小孔B13中，转簧B9的左右两端分别卡在小孔C14、小孔D15中，转簧C10的左右两端分别卡在小孔E16、小孔F17中，转簧D11的左右两端分别卡在小孔G18、小孔H19中。
小孔A12、小孔D15分别位于左侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆中，小孔B13、小孔C14分别位于上靠背骨架A1的竖直杆的左、右两侧，小孔E16、小孔H19分别位于右侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆中，小孔F17、小孔G18分别位于上靠背骨架B2的竖直杆的左、右两侧。
转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11必须在一定力的作用下，才会发生扭转弹性变形。在正常情况下，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11保持原有形状，转簧A8、转簧B9向后对上靠背骨架A1的竖直杆施力，转簧C10、转簧D11向后对上靠背骨架B2的竖直杆施力，使上靠背骨架A1、上靠背骨架B2保持原始位置。
滞后装置A20、滞后装置B21呈一对，且彼此左右对称布置，滞后装置A20位于下靠背骨架3的左侧，滞后装置B21位于下靠背骨架3的右侧，滞后装置A20、滞后装置B21的后端分别与下靠背骨架3左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面粘合固定，滞后装置A20的右侧后部与上靠背骨架A1的竖直杆的左侧接触，滞后装置B21的左侧后部与上靠背骨架B2的竖直杆的右侧接触。
滞后装置A20、滞后装置B21由同一种橡胶材料制成，滞后装置A20的右侧前部表面有叶片突出，滞后装置B21的左侧前部表面有叶片突出，叶片都向前倾斜排列。滞后装置A20的叶片对上靠背骨架A1竖直杆的向前转动几乎不起阻尼作用，滞后装置B21的叶片对上靠背骨架B2竖直杆的向前转动几乎不起阻尼作用；然而在上靠背骨架A1、上靠背骨架B2向后转动，恢复原始位置过程中，滞后装置A20的叶片对上靠背骨架A1竖直杆的向后转动起阻尼作用，滞后装置B21的叶片对上靠背骨架B2竖直杆的向后转动起阻尼作用，其阻力大小由滞后装置A20、滞后装置B21所用橡胶材料的特性决定。
在机动车正面碰撞或紧急制动中，由于惯性力的作用，受安全带约束的后排乘员向前冲撞，其头部会撞击到前排座椅靠背上部的左侧位置或右侧位置。为达到保护后排乘员的目的，本发明通过以下措施实现：
(1)当后排乘员头部撞击到左侧上靠背，且撞击力较大时(对于现有前排座椅来说，此撞击力会导致后排乘员头部或颈部伤害)，转簧A8、转簧B9在撞击力的作用下，发生扭转弹性变形，这样上靠背骨架A1绕横圆轴A6向前转动一定角度，即上靠背骨架A1相对于下靠背骨架3向前转动一定角度，同时左侧上靠背相对于下靠背向前转动一定角度，上靠背骨架B2、右侧上靠背保持原始位置，从而缓冲后排乘员头部与左侧上靠背的碰撞，有效减轻或避免后排乘员头部或颈部受到的伤害。当正面碰撞或紧急制动结束后，后排乘员在安全带的拉力作用下向后位移，左侧上靠背失去后排乘员头部撞击力的作用，同时转簧A8、转簧B9失去后排乘员头部撞击力的作用，恢复原有形状，此时转簧A8、转簧B9对上靠背骨架A1的竖直杆向后施力，使上靠背骨架A1绕横圆轴A6向后转动，最终恢复原始位置，同时左侧上靠背恢复原始位置，以便下次正常使用。
(2)当后排乘员头部撞击到右侧上靠背，且撞击力较大时(对于现有前排座椅来说，此撞击力会导致后排乘员头部或颈部伤害)，转簧C10、转簧D11在撞击力的作用下，发生扭转弹性变形，这样上靠背骨架B2绕横圆轴B7向前转动一定角度，即上靠背骨架B2相对于下靠背骨架3向前转动一定角度，同时右侧上靠背相对于下靠背向前转动一定角度，上靠背骨架A1、左侧上靠背保持原始位置，从而缓冲后排乘员头部与右侧上靠背的碰撞，有效减轻或避免后排乘员头部或颈部受到的伤害。当正面碰撞或紧急制动结束后，后排乘员在安全带的拉力作用下向后位移，右侧上靠背失去后排乘员头部撞击力的作用，同时转簧C10、转簧D11失去后排乘员头部撞击力的作用，恢复原有形状，此时转簧C10、转簧D11对上靠背骨架B2的竖直杆向后施力，使上靠背骨架B2绕横圆轴B7向后转动，最终恢复原始位置，同时右侧上靠背恢复原始位置，以便下次正常使用。
具体的，在上靠背骨架A1、上靠背骨架B2向前转动过程中，滞后装置A20的叶片对上靠背骨架A1竖直杆的向前转动几乎不起阻尼作用，滞后装置B21的叶片对上靠背骨架B2竖直杆的向前转动几乎不起阻尼作用；然而在上靠背骨架A1、上靠背骨架B2向后转动，恢复原始位置过程中，滞后装置A20的叶片对上靠背骨架A1竖直杆的向后转动起阻尼作用，滞后装置B21的叶片对上靠背骨架B2竖直杆的向后转动起阻尼作用，使得上靠背骨架A1、上靠背骨架B2向后复位的速度变慢，这样可以避免向后转动的左侧上靠背、右侧上靠背与向后运动的后排乘员头部发生碰撞。
具体的，上靠背骨架A1与上靠背骨架B2的竖直杆的后表面分别与下靠背骨架3左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面之间相接触，其目的在于使滑槽的前表面对上靠背骨架A1与上靠背骨架B2的向后转动起限位作用，防止当机动车正面碰撞或紧急制动结束后，上靠背骨架A1、上靠背骨架B2向后复位，恢复原始位置以后，上靠背骨架A1、上靠背骨架B2继续向后转动，使左侧上靠背、右侧上靠背与后排乘员发生碰撞。
具体的，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度相同。在机动车正面碰撞或紧急制动中，若转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度越小，在头部撞击力的作用下，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11发生扭转弹性变形的幅度越大，上靠背骨架A1、上靠背骨架B2、左侧上靠背、右侧上靠背向前转动的幅度越大，缓冲效果越好；然而，在机动车正常行驶中，若转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度越小，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11越容易因机动车行驶产生的振动，而发生例如扭转弹性变形的误动现象，导致上靠背骨架A1、上靠背骨架B2、左侧上靠背、右侧上靠背误动，从而影响乘员的乘坐舒适性。综上，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度应合理选择。
在本发明中，将上靠背骨架对称分为左侧的上靠背骨架A1与右侧的上靠背骨架B2，对应的，上靠背对称分为左侧上靠背与右侧上靠背，且上靠背骨架A1与上靠背骨架B2彼此独立，左侧上靠背与右侧上靠背彼此独立。当后排乘员头部撞击到左侧上靠背，且撞击力较大时，只需转簧A8、转簧B9发生扭转弹性变形，无需转簧C10、转簧D11发生扭转弹性变形，上靠背骨架A1即可向前转动，同时左侧上靠背向前转动，从而能够缓冲后排乘员头部与左侧上靠背的碰撞；当后排乘员头部撞击到右侧上靠背，且撞击力较大时，只需转簧C10、转簧D11发生扭转弹性变形，无需转簧A8、转簧B9发生扭转弹性变形，上靠背骨架B2即可向前转动，同时右侧上靠背向前转动，从而能够缓冲后排乘员头部与右侧上靠背的碰撞。因此，只需转簧A8、转簧B9发生扭转弹性变形，就能缓冲后排乘员头部与左侧上靠背的碰撞；只需转簧C10、转簧D11发生扭转弹性变形，就能缓冲后排乘员头部与右侧上靠背的碰撞。
若上靠背骨架不分为左侧的上靠背骨架A1与右侧的上靠背骨架B2，上靠背不分为左侧上靠背与右侧上靠背，将上靠背骨架、上靠背视为整体。当后排乘员头部撞击到左侧上靠背，且撞击力较大时，只有当转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11都发生扭转弹性变形，整个上靠背骨架才能向前转动，同时整个上靠背向前转动，如此才能缓冲后排乘员头部与左侧上靠背的碰撞；当后排乘员头部撞击到右侧上靠背，且撞击力较大时，只有转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11都发生扭转弹性变形，整个上靠背骨架才能向前转动，同时整个上靠背向前转动，如此才能缓冲后排乘员头部与右侧上靠背的碰撞。因此，只有转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11都发生扭转弹性变形，才能缓冲后排乘员头部与左侧上靠背或右侧上靠背的碰撞。
综上所述，本发明的优点在于：在相同后排乘员头部撞击力的作用下，对于未将上靠背骨架、上靠背对称分为左右两部分的情况，因只有转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11都发生扭转弹性变形，才能缓冲后排乘员头部与左侧上靠背或右侧上靠背的碰撞，所以相比于本发明，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度应更小些，才能使转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11都发生扭转弹性变形，但这样容易造成误动现象；然而对于本发明，因只需转簧A8、转簧B9发生扭转弹性变形或转簧C10、转簧D11发生扭转弹性变形，即可缓冲后排乘员头部与左侧上靠背或右侧上靠背的碰撞，所以相比于上种情况，转簧A8、转簧B9、转簧C10、转簧D11的扭转刚度可以更大些，这样既可以有效减轻或避免后排乘员头部或颈部受到的伤害，又能够有效防止误动现象。
需要说明的是，本发明涉及的上、下、左、右、前、后等方位指示词与汽车常规使用时对应的上、下、左、右、前、后是一致的。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.机动车安全靠背，其特征在于，包括上靠背骨架A(1)、上靠背骨架B(2)和下靠背骨架(3)；所述上靠背骨架A(1)、上靠背骨架B(2)结构相同；所述上靠背骨架A(1)与上靠背骨架B(2)左右对称组成倒U型结构的上靠背骨架；所述上靠背骨架置于下靠背骨架(3)的上方；所述下靠背骨架(3)为左右对称结构；其上端左、右两侧都呈“口”字型结构，每侧“口”字型结构的上端水平杆前部开有一滑槽；上靠背骨架A(1)与上靠背骨架B(2)的竖直杆经滑槽分别插入左、右两侧“口”字型结构中；
所述上靠背骨架A(1)与上靠背骨架B(2)的竖直杆下端对应开设有圆孔A(4)与圆孔B(5)，圆孔A(4)与圆孔B(5)的半径相同，且圆孔A(4)的轴向中心线与圆孔B(5)的轴向中心线为同一水平线；
所述上靠背骨架A(1)与上靠背骨架B(2)的竖直杆的后表面分别与下靠背骨架(3)左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面之间相接触；
下靠背骨架(3)左、右两侧“口”字型结构中分别安装有横圆杆A(6)、横圆杆B(7)，横圆杆A(6)与横圆杆B(7)的半径相同，且横圆杆A(6)的轴向中心线与横圆杆B(7)的轴向中心线为同一水平线，横圆杆A(6)、横圆杆B(7)分别间隙穿过圆孔A(4)、圆孔B(5)，从而上靠背骨架A(1)与横圆杆A(6)形成转动链接；上靠背骨架B(2)与横圆杆B(7)形成转动链接；
下靠背骨架(3)左侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架A(1)的竖直杆的左、右两侧间设有转簧A(8)、转簧B(9)，右侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆分别与上靠背骨架B2的竖直杆的左、右两侧间设有转簧C(10)、转簧D(11)，即以机动车向前行驶方向为基准，从左往右，依次布置有转簧A(8)、转簧B(9)、转簧C(10)、转簧D(11)；转簧转簧A(8)与转簧B(9)彼此对称布置，转簧C(10)与转簧D(11)彼此对称布置；转簧A(8)与转簧B(9)套装于横圆杆A(6)上，转簧C(10)与转簧D(11)套装于横圆杆B(7)上；转簧A(8)的左右两端分别卡在小孔A(12)、小孔B(13)中，转簧B(9)的左右两端分别卡在小孔C(14)、小孔D(15)中，转簧C(10)的左右两端分别卡在小孔E(16)、小孔F(17)中，转簧D(11)的左右两端分别卡在小孔G(18)、小孔H(19)中；
小孔A(12)、小孔D(15)分别位于左侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆中，小孔B(13)、小孔C(14)分别位于上靠背骨架A(1)的竖直杆的左、右两侧，小孔E(16)、小孔H(19)分别位于右侧“口”字型结构的左侧竖直杆、右侧竖直杆中，小孔F(17)、小孔G(18)分别位于上靠背骨架B(2)的竖直杆的左、右两侧。
2.根据权利要求1所述的机动车安全靠背，其特征在于，该安全靠背还包括滞后装置A(20)、滞后装置B(21)，且彼此左右对称布置，滞后装置A(20)位于下靠背骨架(3)的左侧，滞后装置B(21)位于下靠背骨架(3)的右侧，滞后装置A(20)、滞后装置B(21)的后端分别与下靠背骨架(3)左、右两侧“口”字型结构中滑槽的前表面粘合固定，滞后装置A(20)的右侧后部与上靠背骨架A(1)的竖直杆的左侧接触，滞后装置B(21)的左侧后部与上靠背骨架B(2)的竖直杆的右侧接触。
3.根据权利要求2所述的机动车安全靠背，其特征在于，所述滞后装置A(20)、滞后装置B(21)由同一种橡胶材料制成，滞后装置A(20)的右侧前部表面有叶片突出，滞后装置B(21)的左侧前部表面有叶片突出，且叶片均向前倾斜排列。
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