CN108248467A - 一种汽车安全座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽车安全座椅，包括座椅本体、支撑导向板、后倾电机、摆杆及锁止平衡件，支撑导向板包括前支撑导向板和后支撑导向板，座椅本体通过铰接在座椅本体底部前后两端的前支撑导向板和后支撑导向板活动连接在车身上，锁止平衡件与支撑导向板相配合以使座椅本体保持平衡，后倾电机固定设在车身上并驱动一摆杆来带动座椅本体运动，前支撑导向板的长度大于后支撑导向板；本发明结构简单合理，制造成本低，当汽车发生碰撞时由一个后倾电机驱动摆杆带动座椅运动，且因前支撑导向板的长度大于后支撑导向板的长度，在两支撑导向板的支撑导向作用下，座椅既能产生后移运动同时又能产生后仰运动以更好地保障乘员安全。

Description

一种汽车安全座椅
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种汽车安全座椅。
背景技术
座椅是汽车的重要安全部件，支撑乘员的重量，缓和衰减由车身传来的冲击和振动，从而为乘员提供了舒适的乘坐条件。随着汽车工业的发展，座椅的功用不仅仅是提供乘坐的舒适性，还应该有在车辆发生事故时对乘员的保护功能。随着高速公路的普及和汽车车速的提高，汽车驾驶过程中因正面碰撞造成的恶性交通事故越来越严重，在汽车发生剧烈正面撞击时，基于惯性作用，驾驶者往往会因为强烈的惯性力作用而向前倾，发动机及转向传动管柱因撞击而向后移动，人体的胸部会和方向盘发生激励碰撞而造成人员伤亡。现有技术中，为了避免汽车碰撞造成的上述伤害，通常在汽车转向系统中应用可溃缩的防伤转向传动管柱，然而，根据交通事故统计资料和对汽车碰撞试验结果的分析发现，汽车正面碰撞时，方向盘仍然是使驾驶员受伤的主要元件。
中国文献CN204055446U公开了一种可翻转安全座椅，包括用于与车辆地板固连的底座和设于底座上的座椅本体，椅座和靠背连接位置处通过转轴铰接于底座上，底座和椅座之间设有用于使座椅本体绕所述转轴翻转的伸缩缸，座椅本体和底座的铰接位置设有用于将座椅本体锁止在翻转位置的锁止结构，锁止机构为棘轮结构，座椅本体上还设有用于使座椅本体从翻转状态回复到正常状态的复位机构。该安全座椅虽然在翻转控制系统测量存在撞车的风险时驱动伸缩缸推动座椅翻转，使驾驶员处于预仰状态，降低了撞车事故对驾驶人员的伤害，但是该翻转安全座椅也存在以下缺点，翻转后驾驶员的双腿仍然处于座椅与车头的空间区域，在车辆发生正面碰撞时，如果驾驶区域发生了较大的变形，很容易伤害到驾驶员的双腿，例如卡住驾驶员的双腿，使驾驶员不易逃生。
中国文献CN106828222A公开了一种汽车安全座椅及其控制方法，包括：座椅、后仰电机、座椅支架、平移电机、齿轮、齿条、后限位块、前限位块、车身加速传感器、带定位孔的导轨、定位套筒、解锁手柄、磁铁、电磁线圈、拉索、压紧弹簧和微处理器；其中，座椅底部连接后仰电机，后仰电机下端连接座椅支架，座椅支架固定于车身之上，座椅支架远离方向盘的一端连接平移电机，平移电机外周成圆形并围绕圆周间隔设有向外凸起的齿轮，齿轮压合在齿条上，齿条远离方向盘一端设有后限位块，靠近方向盘一端设有前限位块，座椅支架另一端压紧在带若干定位孔的导轨上，定位套筒上端接压紧弹簧和拉索，定位套筒下端插入导轨的一定位孔中以实现座椅支架的定位，拉索的一端连接定位套筒的上端，拉索的另一端通过一滑轮连接解锁手柄，解锁手柄上安置有磁铁，磁铁正上方设有电磁线圈，微处理器与车身加速传感器、电磁线圈、平移电机、后仰电机分别连接。该安全座椅可以在汽车碰撞时自动控制座椅的向后移动和后仰，一方面可以增大驾驶员与方向盘的距离，使驾驶员免于承受方向盘后移时的被动撞击；另一方面，座椅后仰能够有效减少一部分向前惯性力，降低驾驶员主动撞击方向盘及前方异物的风险。但是该安全座椅结构较为复杂，使用两个电机分别控制座椅的后仰和后移，成本较高，且该安全座椅缺乏减震性能，影响使用舒适性。
中国文献CN201970884U公开了一种在碰撞时能够调整的座椅，包括座椅角度调节开关、座椅，座椅角度调节开关连接座椅，还包括碰撞传感器、数据处理器、气体发生器，碰撞传感器连接数据处理器，数据处理器连接气体发生器，气体发生器连接座椅角度调节开关，气体发生器还连接座椅。碰撞传感器将碰撞信号送至数据处理器，数据处理器使气体发生器释放气体动能推动座椅角度调节开关打开，同时推动座椅向后倾斜，即椅座和椅背同时向后倾斜，使大腿向上曲起，上躯干后倾。大腿向上曲起，可以减少乘员小腿与仪表板接触，从而减小对小腿的伤害，上躯干后倾可以避免安全带较大的束缚力对胸部的伤害，减少对胸部压缩量。但是该座椅在汽车发生碰撞时的后倾斜幅度有限，且该座椅缺乏减震吸能作用，在发生碰撞时并不能最大限度的保护乘员安全。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车安全座椅，其制造成本低，结构简单，减震缓冲性能好，且在汽车发生碰撞时座椅后倾时既能产生后仰运动同时又能产生后移运动以更好地保障乘员安全。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种汽车安全座椅，包括座椅本体、支撑导向板、后倾电机、摆杆及锁止平衡件，所述支撑导向板包括前支撑导向板和后支撑导向板，座椅本体通过铰接在座椅本体底部前后两端的前支撑导向板和后支撑导向板活动连接在车身上，锁止平衡件与支撑导向板相配合以使座椅本体保持平衡，后倾电机固定设在车身上并驱动一摆杆来带动座椅本体运动，前支撑导向板的长度大于后支撑导向板使当后倾电机开启驱动时在前支撑导向板、后支撑导向板和摆杆的共同作用下座椅本体可产生后移及后仰运动以保护乘员安全。
进一步，所述摆杆包括杆本体，杆本体的上端枢接有一可转动的接头，且接头可滑动地连接在座椅本体底部并可沿座椅本体底部前后滑动。
进一步，所述接头上端设有滑动部，所述座椅本体底部纵向上设有与滑动部相配合的卡槽，滑动部卡在卡槽内并可沿卡槽前后滑动。
进一步，所述滑动部大体呈圆柱形以使杆本体与座椅本体底部滑动连接更顺畅。
进一步，所述摆杆包括上摆杆和下摆杆，上摆杆与下摆杆套设连接，且上摆杆与下摆杆之间设有压缩弹簧，上摆杆的上端可滑动地连接在座椅本体底部并可沿座椅本体底部前后滑动。
进一步，所述上摆杆的上端设有滑杆，所述座椅本体底部纵向上设有与滑杆相配合的卡槽，滑杆卡在卡槽内并可沿卡槽前后滑动。
进一步，所述滑杆上设有滚轮以使上摆杆与座椅本体底部滑动连接更顺畅。
进一步，所述支撑导向板为具有韧性的支撑导向板以对座椅起到减震缓冲作用。
进一步，所述锁止平衡件包括顶板及与顶板相配合的顶块，顶块固定在车身上，顶板一端铰接在支撑导向板上，另一端活动地抵在顶块的定位齿上。
进一步，所述锁止平衡件还包括复位弹簧，复位弹簧一端连接在车身上，另一端连接在顶板上，且所述顶块上沿纵向排布有若干个与顶板相配合的定位齿。
本发明所述的汽车安全座椅，当汽车发生碰撞时由一个后倾电机驱动摆杆带动座椅运动，且因前支撑导向板的长度大于后支撑导向板的长度，在两支撑导向板的支撑导向作用下，座椅既能产生后移运动同时又能产生后仰运动以更好地保障乘员安全，其结构简单合理，制造成本低；且具有韧性的支撑导向板有减震缓冲吸能作用，既能对座椅本体起到支撑导向作用，且在座椅本体后倾状态时能大大地减小因惯性所产生的对人体的伤害；通过在顶块上设置多个定位齿并在顶板与车身之间设置复位弹簧使得在汽车发生碰撞时座椅本体后倾运动的前段过程中，即使因碰撞的原因导致电控单元意外中断而使后倾电机失去了驱动力，因锁止平衡件的锁止作用，座椅本体也不会向前归位运动而尽可能的保障乘员安全。
附图说明
图1是本发明实施例座椅水平时的结构示意图。
图2是本发明实施例的座椅后倾过程中的结构示意图。
图3是本发明实施例的座椅后倾过程中的另一状态结构示意图。
图4是本发明实施例的座椅后倾完成时的结构示意图。
图5是本发明实施例一的摆杆结构示意图。
图6是本发明实施例一的摆杆与座椅的装配示意图。
图7是本发明实施例二的摆杆结构示意图。
图8是本发明实施例二的摆杆与座椅的装配示意图。
标号说明：
1、座椅本体，11、卡槽；
2、支撑导向板，21、前支撑导向板，22、后支撑导向板；
3、后倾电机；
4、摆杆，41、杆本体，42、接头，421、滑动部，43、上摆杆、44、下摆杆，45、压缩弹簧，46、滑杆，47、滚轮；
5、车身，6、锁止平衡件，61、顶板，62、顶块，63、复位弹簧，7、弹性支撑柱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
实施例一
请参照附图1至附图6，本发明实施例中，一种汽车安全座椅，包括座椅本体1、支撑导向板2、后倾电机3、摆杆4及锁止平衡件6，支撑导向板2包括前支撑导向板21和后支撑导向板22，座椅本体1通过铰接在座椅本体1底部前后两端的前支撑导向板21和后支撑导向板22活动连接在车身5上，锁止平衡件6与支撑导向板2相配合以使座椅本体1保持平衡，后倾电机3固定设在车身5上并驱动一摆杆4来带动座椅本体1运动；前支撑导向板21的长度大于后支撑导向板22使当后倾电机3开启驱动时在前支撑导向板21、后支撑导向板22和摆杆4的共同作用下座椅本体1可产生后倾运动(其中，座椅的后倾运动即为座椅的后移与后仰运动)运动以保护乘员安全。
请参照附图5、附图6，本发明实施例中，摆杆4包括杆本体41，杆本体41的上端枢接有一可转动的接头42，且接头42上端可滑动地连接在座椅本体1底部并可沿座椅本体1底部前后滑动，以使摆杆4有足够的自由度来保证座椅可顺利后倾。优选地，接头42上端设有滑动部421，座椅本体1底部纵向上设有与滑动部421相配合的卡槽11，滑动部421卡在卡槽11内并可沿卡槽11前后滑动。优选地，滑动部421大体呈圆柱形以使杆本体41与座椅本体1底部滑动连接更顺畅。
请参照附图1至附图4，本发明实施例中，锁止平衡件6包括顶板61及与顶板61相配合的顶块62，顶块62固定在车身5上，顶板61一端铰接在支撑导向板2上，另一端活动地抵在顶块62的定位齿上，以保持座椅本体1的平衡。
请参照附图1至附图4，本发明实施例中，锁止平衡件6还包括复位弹簧63，复位弹簧63一端连接在车身5上，另一端连接在顶板61上，且顶块62上沿纵向排布有若干个与顶板61相配合的定位齿。优选地，锁止平衡件6在前支撑导向板21和后支撑导向板22上各设有一套；在汽车发生碰撞时座椅本体1后倾运动的前段过程中，因碰撞的原因有可能出现电控单元意外中断的情况使后倾电机3失去了驱动力，此时在复位弹簧63的收缩作用下，顶板61将向后转动而自动卡在顶块62的后一个定位齿上而防止座椅向前运动复位而失去保护功能。
请参照附图1至附图4，本发明实施例中，顶块62上的若干个定位齿均具有不同的倾斜角以在座椅本体1发生后倾时更好地配合多个倾斜角度下的顶板61进行锁止定位。
请参照附图1至附图4，本发明实施例中，前支撑导向板21和后支撑导向板22均具有韧性以对座椅起到减震缓冲作用。
请参照附图1至附图4，本发明实施例中，车身4在靠近座椅本体1前端的位置上设有用于在初始时辅助座椅本体1保持平衡的弹性支撑柱7。
本发明实施例中，使用一个电机来控制座椅的后倾运动，制造成本低，而且前支撑导向板21的长度大于后支撑导向板22的长度，使在座椅后倾运动时，即能产生后仰运动又能产生后移运动，其结构简单有效，在发生碰撞时可先将乘员的双脚迅速抬高而脱离座椅与车头间的踩踏空间，同时还带动乘员的整个身体向后移动，远离转向传动管柱，大大地保障了乘员的安全。
当汽车发生正面碰撞时，传感器采集碰撞信号并将信号传输给电控单元，电控单元再控制电机的运行(电控单元根据传感器输入的碰撞信号来控制电机运行属于现有技术，在此不再赘述)，当后倾电机3开启驱动并带动摆杆4摆动时，在前支撑导向板21与后支撑导向板22的共同作用下摆杆4将带动座椅本体1发生后倾运动直至座椅本体1后端底部抵在车身5上以最大限度地保障乘员安全，当座椅本体1后倾完毕时，座椅本体1后端底部与车身5抵触部位形成一个支点，而此时具有韧性的前支撑导向板21将支撑着座椅本体1的前部，即起到支撑座椅本体1的作用又具有减震吸能作用，将大大地减小因惯性所产生的对人体的伤害，且此时乘员的脚高高抬起，乘员与车头之间还有座椅底部隔档着，这也将大大提高乘员的人身安全。
实施例二
请参照附图1、附图2、附图3、附图4、附图7、附图8，本发明实施例中，其他部分结构及原理与实施例一相同，区别在于，摆杆4包括上摆杆43和下摆杆44，上摆杆43与下摆杆44套设连接，优选地，上摆杆43套设在下摆杆44内，且上摆杆43与下摆杆44之间设有压缩弹簧45，使上摆杆43能相对下摆杆44上下伸缩，上摆杆43的上端可滑动地连接在座椅本体1底部并可沿座椅本体1底部前后滑动，以使摆杆4有足够的自由度来保证座椅可顺利后倾。优选地，上摆杆43的上端设有滑杆46，座椅本体1底部纵向上设有与滑杆46相配合的卡槽11，滑杆46卡在卡槽11内并可沿卡槽11前后滑动，优选地，滑杆大体呈圆柱形。优选地，滑杆46上设有滚轮47以使上摆杆43与座椅本体1底部滑动连接更顺畅。
以上所述，实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，因此本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车安全座椅，其特征在于：包括座椅本体(1)、支撑导向板(2)、后倾电机(3)、摆杆(4)及锁止平衡件(6)，所述支撑导向板(2)包括前支撑导向板(21)和后支撑导向板(22)，座椅本体(1)通过铰接在座椅本体(1)底部前后两端的前支撑导向板(21)和后支撑导向板(22)活动连接在车身(5)上，锁止平衡件(6)与支撑导向板(2)相配合以使座椅本体(1)保持平衡，后倾电机(3)固定设在车身(5)上并驱动一摆杆(4)来带动座椅本体(1)运动，前支撑导向板(21)的长度大于后支撑导向板(22)使当后倾电机(3)开启驱动时在前支撑导向板(21)、后支撑导向板(22)和摆杆(4)的共同作用下座椅本体(1)可产生后移及后仰运动以保护乘员安全。
2.根据权利要求1所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述摆杆(4)包括杆本体(41)，杆本体(41)的上端枢接有一可转动的接头(42)，且接头(42)可滑动地连接在座椅本体(1)底部并可沿座椅本体(1)底部前后滑动。
3.根据权利要求2所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述接头(42)上端设有滑动部(421)，所述座椅本体(1)底部纵向上设有与滑动部(421)相配合的卡槽(11)，滑动部(421)卡在卡槽(11)内并可沿卡槽(11)前后滑动。
4.根据权利要求3所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述滑动部(421)大体呈圆柱形以使杆本体(41)与座椅本体(1)底部滑动连接更顺畅。
5.根据权利要求1所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述摆杆(4)包括上摆杆(43)和下摆杆(44)，上摆杆(43)与下摆杆(44)套设连接，且上摆杆(43)与下摆杆(44)之间设有压缩弹簧(45)，上摆杆(43)的上端可滑动地连接在座椅本体(1)底部并可沿座椅本体(1)底部前后滑动。
6.根据权利要求5所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述上摆杆(43)的上端设有滑杆(46)，所述座椅本体(1)底部纵向上设有与滑杆(46)相配合的卡槽(11)，滑杆(46)卡在卡槽(11)内并可沿卡槽(11)前后滑动。
7.根据权利要求6所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述滑杆(46)上设有滚轮(47)以使上摆杆(43)与座椅本体(1)底部滑动连接更顺畅。
8.根据权利要求1所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述支撑导向板(2)为具有韧性的支撑导向板。
9.根据权利要求1至8任一所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述锁止平衡件(6)包括顶板(61)及与顶板(61)相配合的顶块(62)，顶块(62)固定在车身(5)上，顶板(61)一端铰接在支撑导向板(2)上，另一端活动地抵在顶块(62)的定位齿上。
10.根据权利要求9所述的汽车安全座椅，其特征在于：所述锁止平衡件(6)还包括复位弹簧(63)，复位弹簧(63)一端连接在车身(5)上，另一端连接在顶板(61)上，且所述顶块(62)上沿纵向排布有若干个与顶板(61)相配合的定位齿。
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