CN108482298B - 被动安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车安全系统领域，具体涉及一种被动安全装置,其主要为独立设置的汽车座椅通过后翻控制机构与车身地板连接，还包括设置在座椅靠背及座椅座垫上的安全带，还包括用于控制座椅后翻仰机构的高位碰撞控制器。当小车追尾钻入前方打车底部时，高位碰撞控制器控制座椅后翻仰机构使座椅迅速向后翻仰降低成员头部高度，从而克服了传统安全气囊在高位碰撞时不能对车内乘员进行保护的问题。

Description

被动安全装置

技术领域

本发明涉及汽车安全系统领域，具体涉及一种被动安全装置。

背景技术

在交通事故当中小车追尾大货车后，小车前排乘员凶多吉少。我国2004年起就开始强制规定大货车必须具有符合标准的侧、后防护装置。但是事实上，我国大部分大货车的尾部是没有钢梁的。而没有防撞钢梁的结果就是，当小车由于速度过快或者其他原因追尾大车时，由于高度的差异，小车会直接钻进大车尾部，前盖以上的部分往往一刀切，被大货车的尾部削顶！因此导致惨剧的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被动安全装置，来提高上述情景当中小车前排乘员的生存几率。

为实现上述目的，被动安全装置主要包括设有滑轨的机舱盖后滑机构、机舱内部靠近防火墙一侧通过促动器驱动的弹出式保护梁机构以及通过燃爆驱动器驱动的座椅后翻仰机构构成。还包括用于控制促动器以及燃爆驱动器的高位碰撞控制器。

优选的，机舱盖后滑机构包括设置在机舱盖位移引导机构，位移引导机构包括顺车身行进方向设置在机舱盖两侧的滑轨，滑轨靠近车尾的一端设有过盈配合的滑块，滑块通过铰链机构与机舱对应位置的铰链座连接。

优选的，弹出式保护梁机构的促动器垂直向上设置在铰链座下方，促动器外筒与车身固定。铰链座与促动器的伸缩端固定连接。促动器与高位碰撞控制器电性连接。

优选的，弹出式保护梁机构包括横向垂直设置在机舱内防火墙前侧的倒U形梁，倒U形梁顶部两端分别与铰链座连接。倒U形梁两侧纵梁分别通过滑筒设置在机舱防火墙前部的两侧

优选的，座椅后翻仰机构包括独立设置的座椅，座椅通过后翻控制机构与车身地板连接。还包括设置在座椅靠背及座椅座垫上的安全带，安全带设有收紧机构。座椅后翻仰机构以及收紧机构与高位碰撞控制器电性连接。

优选的，座椅后翻仰机构包括固定在汽车地板上的支架座，还包括设置在座椅底侧的座椅架，支架座前端的两侧铰接设有沿座椅前后方向摆动的前摆臂，前摆臂远离支架座的一端与座椅架前端的两侧铰接。支架座后端的两侧铰接设有沿座椅前后方向摆动的后摆臂，后摆臂远离支架座的一端与座椅架后端的两侧铰接。前摆臂及后摆臂靠近支架座一端的前后间距大于靠近座椅架一端的前后间距。后摆臂设有用于驱动后摆臂向前翻转的燃爆式驱动机构。

优选的，燃爆式驱动机构包括设置在后摆臂靠近支架座一端的齿轮，齿轮与后摆臂与支架座铰接轴同轴设定。支架座对应齿轮位置设有前后方向的水平滑槽，滑槽内设有滑动齿条，齿条与齿轮啮合。滑动齿条内设有工作缸，工作缸朝向座椅后方的一端封闭，工作缸朝向座椅前方的一端为开放状态，工作缸内设有柱塞，柱塞通过支架与支架座固定。柱塞与工作缸封闭的空间内设有气体发生器及点火器，点火器与高位碰撞控制器电性连接。

优选的，安全带包括设置在座椅后背内部左右对称的肩带卷绕器，座椅靠背肩部位置设有左右对称的开孔，肩带通过开孔穿入座椅前部。还包括设置在座椅座垫两侧靠后位置的髋带，髋带通过设置在座椅座垫底侧的髋带卷绕器与座椅连接，肩带远离肩带卷绕器的一端与髋带远离髋带卷绕器的一端分别设有快接锁头。

优选的，安全带收紧机构包括设置在肩带卷绕器以及髋带卷绕器内的预紧器，各个预紧器均与高位碰撞控制器电性连接。

优选的，高位碰撞控制器还包括固定设置在车身任意位置的加速度传感器、设置在车头前部的碰撞传感器以及设置在A柱底部的位移传感器，加速度传感器、碰撞传感器、位移传感器、点火器及预紧器均与高位碰撞控制器电性连接。

本发明的有益效果：当小车追尾钻入前方打车底部时，前排座椅迅速向后整体翻仰，在降低前排成员头部高度的同时，将腿部向上后方拔起，从而克服了传统安全气囊不能对车内乘员进行保护的问题。

车内成员通过多点固定的安全带与座椅固定，在碰撞发生时，高位碰撞控制器通过预紧器，将安全带进一步的拉近，从而消除的自由间隙，保证车内成员立即相应座椅后翻动作。

同时当检测到高位碰撞后，可将机舱内的倒U形量通过促动器弹出，从而提高了车身碰撞强度，减少了大车后部侵入小车驾驶室的碰撞力度。

在碰撞过程中，当机舱盖接触到大车后部时，机舱盖克服自身的锁定力度，在滑轨的约束下，随同大车后部一起向后滑动，机盖在向后滑动过程中，接触到A柱，并随A柱角度向上滑动，最终使机盖遮挡在挡风玻璃位置，并起到阻止硬物戳进驾驶室的危险，同时在机盖后沿碰触A柱的同时，触发位移传感器其，从而先一步启动保护机制，增强系统的响应速度。

附图说明

图1为本发明机舱侧剖示意图；

图2为本发明机盖滑轨示意图；

图3为本发明机舱防火墙布局示意图；

图4为本发明座椅后翻仰机构示意图；

图5为本发明座椅后翻仰驱动机构示意图；

图6为本发明电控器件关系示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，被动安全装置主要包括设有滑轨1的机舱盖后滑机构、机舱内部靠近防火墙一侧通过促动器4驱动的弹出式保护梁机构以及通过燃爆驱动器驱动的座椅后翻仰机构6构成。还包括用于控制促动器4以及燃爆驱动器的高位碰撞控制器7。机舱盖后滑机构包括设置在机舱盖位移引导机构，位移引导机构包括顺车身行进方向设置在机舱盖两侧的滑轨1，滑轨1靠近车尾的一端设有过盈配合的滑块8，滑块8通过铰链机构与机舱对应位置的铰链座9连接。弹出式保护梁机构的促动器4垂直向上设置在铰链座9下方，促动器4外筒与车身固定。铰链座9与促动器4的伸缩端固定连接。促动器4与高位碰撞控制器7电性连接。弹出式保护梁机构包括横向垂直设置在机舱内防火墙前侧的倒U形梁10，倒U形梁10顶部两端分别与铰链座9连接。倒U形梁两侧纵梁分别通过滑筒11设置在机舱防火墙前部的两侧。座椅后翻仰机构6包括独立设置的座椅6，座椅6通过后翻控制机构与车身地板连接。还包括设置在座椅6靠背及座椅6座垫上的安全带，安全带设有预紧器27。座椅后翻仰机构以及预紧器27与高位碰撞控制器7电性连接。座椅后翻仰机构包括固定在汽车地板上的支架座12，还包括设置在座椅6底侧的座椅架，支架座12前端的两侧铰接设有沿座椅6前后方向摆动的前摆臂14，前摆臂14远离支架座12的一端与座椅架前端的两侧铰接。支架座12后端的两侧铰接设有沿座椅6前后方向摆动的后摆臂15，后摆臂15远离支架座12的一端与座椅架后端的两侧铰接。前摆臂14及后摆臂15靠近支架座12一端的前后间距大于靠近座椅架一端的前后间距。后摆臂15设有用于驱动后摆臂15向前翻转的燃爆式驱动机构。燃爆式驱动机构包括设置在后摆臂15靠近支架座12一端的齿轮16，齿轮16与后摆臂15与支架座12铰接轴同轴设定。支架座12对应齿轮16位置设有前后方向的水平滑槽17，滑槽17内设有滑动齿条18，齿条与齿轮16啮合。滑动齿条18内设有工作缸19，工作缸19朝向座椅6后方的一端封闭，工作缸19朝向座椅6前方的一端为开放状态，工作缸19内设有柱塞20，柱塞20通过支架与支架座12固定。柱塞20与工作缸19封闭的空间内设有气体发生器21及点火器22，点火器22与高位碰撞控制器7电性连接。安全带包括设置在座椅6后背内部左右对称的肩带卷绕器23，座椅6靠背肩部位置设有左右对称的开孔，肩带通过开孔穿入座椅6前部。还包括设置在座椅6座垫两侧靠后位置的髋带，髋带通过设置在座椅6座垫底侧的髋带卷绕器25与座椅6连接，肩带远离肩带卷绕器23的一端与髋带远离髋带卷绕器25的一端分别设有快接锁头。预紧器27包括设置在肩带卷绕器23以及髋带卷绕器25内的预紧器，各个预紧器均与高位碰撞控制器7电性连接。高位碰撞控制器7还包括固定设置在车身任意位置的加速度传感器28、设置在车头前部的碰撞传感器29以及设置在A柱底部的位移传感器30，加速度传感器28、碰撞传感器29、位移传感器30、点火器22及预紧器均与高位碰撞控制器7电性连接。

工作原理：当装备车追尾钻入前方大车底部时，高位碰撞控制器7检测加速度传感器28信号、碰撞传感器29信号及位移传感器30信号，此时由于设置在装备车辆前杠部位碰撞传感器29位于大车后悬底部，并没有遭受直接撞击，因此不会向高位碰撞传感器29发送碰撞信号，此时高位碰撞控制器7会收到了来自加速度传感器28获取的碰撞冲击信号，以及由A柱被碰撞压迫变形而触发发的位移传感器30的位移信号，从而使高位碰撞控制器7在不触发主副安全气囊情况下，直接触发点火器22，点火器22引燃气体发生器21，并使其迅速爆燃，在爆燃过程中，气体体积迅速膨胀，并通过柱塞20提供的支撑力，使滑动齿条按照滑槽17约束迅速向后弹射，在滑动齿条弹射过程中，与之啮合的齿轮16带动后摆臂15向前翻转，在后摆臂15的翻转过程中，支架座12、座椅架、前摆臂14、后摆臂15构成的四边形进行几何变形，从而使座椅架带动座椅向后翻仰。同时高位碰撞控制器7还触发安全带的预紧机构，使其在翻转过程中时刻保值司乘人员牢靠的绑定在座椅靠背上，并随同座椅一同向后翻仰降低头部位置。

在高位碰撞初期，由于机盖2最先接触到大车尾部下沿，机盖2受力后克服滑块8及滑轨1的锁定力度产生后移位，在移位过程中，机盖2后沿触碰A柱，使A柱受力变形，同时在A柱角度引导作用下开始上卷边，并覆盖在挡风玻璃上，此时，机盖不但快速了传递碰撞讯息还加强了挡风玻璃的保护作用，从而最大程度的保护司乘人员安全。

在高位碰撞的初期，高位碰撞控制器7还会迅速触发促动器4，使倒U形梁10从机舱内向上弹出一定高度，使高出机舱的倒U形梁10为后面的驾驶舱提供遮挡庇护，同时还可以卡扣在大车尾部，阻止装备车辆继续惯性向大车尾部下方继续前进。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.被动安全装置，其特征在于：包括机舱盖后滑机构，所述机舱盖后滑机构包括设置在汽车的机舱盖（2）对应于顺车身行进方向的两侧并且固定连接于所述机舱盖（2）内表面上的两个滑轨（1），各所述滑轨（1）沿顺车身行进方向延伸设置，各所述滑轨（1）靠近车尾的一端设有过盈配合的滑块（8），机舱防火墙顶部连接设有与所述滑块铰接的铰链座（9）。

2.根据权利要求1所述的被动安全装置，其特征在于：所述被动安全装置还包括机舱内部靠近防火墙一侧通过促动器（4）驱动的弹出式保护梁机构，所述弹出式保护梁机构包括横向垂直设置在机舱内防火墙前侧的倒U形梁（10），所述倒U形梁（10）顶部两端分别与所述的铰链座（9）底部连接固定；所述倒U形梁（10）两侧的纵梁分别嵌套设有滑筒（11），所述滑筒（11）竖直设置在机舱防火墙前部的两侧，所述滑筒外侧壁与防火墙连接固定。

3.根据权利要求2所述的被动安全装置，其特征在于：所述弹出式保护梁机构的所述促动器（4）垂直向上设置在所述铰链座（9）下方，所述促动器（4）外筒与车身固定；所述铰链座（9）与所述促动器（4）的伸缩端固定连接。

4.根据权利要求2所述的被动安全装置，其特征在于：所述被动安全装置还通过燃爆驱动器驱动的座椅后翻仰机构，以及用于控制所述促动器（4）以及所述燃爆驱动器的高位碰撞控制器（7），所述促动器（4）与所述高位碰撞控制器（7）电性连接；所述座椅后翻仰机构包括独立设置的座椅（6），所述座椅（6）通过后翻控制机构与车身地板连接；还包括设置在座椅（6）靠背及座椅（6）座垫上的安全带（26），所述安全带（26）设有预紧器（27）；所述座椅后翻仰机构以及所述预紧器（27）与所述高位碰撞控制器（7）电性连接。

5.根据权利要求4所述的被动安全装置，其特征在于：所述座椅后翻仰机构包括固定在汽车地板上的支架座（12），还包括设置在所述座椅（6）底侧的座椅架，所述支架座（12）前端的两侧铰接设有沿座椅（6）前后方向摆动的前摆臂（14），所述前摆臂（14）远离所述支架座（12）的一端与所述座椅架前端的两侧铰接；所述支架座（12）后端的两侧铰接设有沿座椅（6）前后方向摆动的后摆臂（15），所述后摆臂（15）远离所述支架座（12）的一端与所述座椅架后端的两侧铰接；所述的前摆臂（14）及所述的后摆臂（15）靠近所述支架座（12）一端的前后间距大于靠近所述座椅架一端的前后间距；所述的后摆臂（15）设有用于驱动所述后摆臂（15）向前翻转的燃爆式驱动机构。

6.根据权利要求5所述的被动安全装置，其特征在于：所述燃爆式驱动机构包括设置在所述后摆臂（15）靠近所述支架座（12）一端的齿轮（16），所述齿轮（16）与所述后摆臂（15）与所述支架座（12）铰接轴同轴设定；所述支架座（12）对应所述齿轮（16）位置设有前后方向的水平滑槽（17），所述滑槽（17）内设有滑动齿条（18），所述滑动齿条（18）与所述齿轮（16）啮合；所述滑动齿条（18）内设有工作缸（19），所述工作缸（19）朝向所述座椅（6）后方的一端封闭，所述工作缸（19）朝向座椅（6）前方的一端为开放状态，所述工作缸（19）内设有柱塞（20），所述柱塞（20）通过支架与所述支架座（12）固定；所述柱塞（20）与所述工作缸（19）封闭的空间内设有气体发生器（21）及点火器（22），所述点火器（22）与所述高位碰撞控制器（7）电性连接。

7.根据权利要求4所述的被动安全装置，其特征在于：所述安全带包括设置在所述座椅（6）后背内部左右对称的肩带卷绕器（23），座椅（6）靠背肩部位置设有左右对称的开孔，肩带通过所述开孔穿入所述座椅（6）前部；还包括设置在所述座椅（6）座垫两侧靠后位置的髋带，所述髋带通过设置在所述座椅（6）座垫底侧的髋带卷绕器（25）与所述座椅（6）连接，所述肩带远离所述肩带卷绕器（23）的一端与所述髋带远离所述髋带卷绕器（25）的一端分别设有快接锁头。

8.根据权利要求7所述的被动安全装置，其特征在于：所述预紧器（27）包括设置在所述肩带卷绕器（23）以及所述的髋带卷绕器（25）内的预紧器，各个所述的预紧器均与所述的高位碰撞控制器（7）电性连接。

9.根据权利要求6所述的被动安全装置，其特征在于：所述的高位碰撞控制器（7）还包括固定设置在车身任意位置的加速度传感器（28）、设置在车头前部的碰撞传感器（29）以及设置在汽车的A柱底部的位移传感器（30），所述加速度传感器（28）、所述的碰撞传感器（29）、所述的位移传感器（30）、所述的点火器（22）及所述的预紧器均与所述的高位碰撞控制器（7）电性连接。

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