CN204263968U - 基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车座椅安全技术领域，特别是涉及汽车座椅主动防潜滑安全保护系统的一种机械装置。基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统包括钢板(1)、座盆(2)，所述的钢板(1)固定在座盆(2)处，它还包括一个动力作动器，所述的动力作动器为气缸(6)，活塞(5)套在气缸(6)内，活塞(5)上的推杆(4)前部与钢板(1)前沿底部铰接，气缸(6)上端与座盆(2)下面铰接，活塞(5)的侧壁加工成一个弧形旋转槽(8)供刚性球形滚珠(9)内嵌在其中且刚性球形滚珠(9)在弧形旋转槽(8)的最凹处与活塞(5)的侧壁间隙配合，气缸(6)的底部还留有一个狭缝，气缸侧壁中部偏上还留有小孔(11)。

Description

基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统

技术领域

本实用新型涉及汽车座椅安全技术领域，特别是涉及汽车座椅主动防潜滑安全保护系统的一种机械装置。

背景技术

随着汽车工业和交通运输业的迅猛发展，汽车保有量迅速增加，每年由于交通事故而引发的人员伤亡事件屡见不鲜，汽车碰撞时的安全问题越来越引起人们的普遍重视。其中汽车座椅潜滑(ASPS)问题便是其中一项重要的研究内容。

ASPS(Anti-Submarining Protection System)防潜滑保护系统，是为了防止车内乘员在车辆遭受正面撞击或紧急刹车时，身体上部躯干和骨盆从安全带下方向前滑出，造成腿部、胸部或是脸部撞到方向盘等汽车内饰或因潜滑造成安全带勒住腹部、颈部造成的腹部、骨盆腔和脊柱的损伤而设置的保护系统。

目前，国内带有ASPS装置的汽车座椅数量相比较国外较少。并且，国内的绝大多数车辆座椅防潜滑主要靠改动座盆骨架结构，以形成一定角度的斜坡，从而在一定程度上阻止汽车碰撞时人体潜滑。其中主要结构设计为，座椅前端包括坐盆通过冲压成型的方式，固定形成一个30°～45°斜坡，包装上泡沫蒙皮之后，在座盆处形成一个20°左右的倾角。当乘员坐在座椅上，座椅坐盆中后部会在人体重力的作用下下陷。但是由于座椅结构的设计，无论是何种体型的人体，坐在座椅上的人体大腿轴线方向与地面都会形成一定的倾角，在汽车发生汽车前撞时，人体会有潜滑运动的趋势，这个倾角会给人以斜向后方的支反力，从而阻止人体向前潜滑运动，避免车内设备对人体的脚，膝盖，小腿等下部重要骨骼造成二次伤害。但是实践证明，这种传统结构由于倾角固定，所以这种座椅不光防潜滑效果有限，而且这种大倾角的下陷式设计大大降低了座椅的舒适性。

但是在国外，就目前已有的汽车座椅的防潜滑装置，按照它们的工作方式的特征，主要分为以下三种形式：

1.捆绑式

顾名思义，这种防潜滑装置是利用多条安全带将人体捆绑在座椅上，目的是完全限制人体的滑动。这种设计虽然就目的而言，可以达到很好的防潜滑作用，但是由于安全带数目较多，乘员使用起来极不方便，而且多条安全带的束缚也严重影响乘员的活动。另外，当发生事故的汽车由于碰撞产生大变形时，再加上安全带的限制作用，往往会增加了伤员 逃生、施救的难度。

2.气囊式

这种防潜滑装置是在汽车座椅座盆前端内嵌一个安全气囊。发生汽车前撞时，利用在座盆前端下部安装的安全气囊爆破充气将座椅前端顶起，从而阻止人体潜滑。由于改动较大，且引入了安全气囊，所以这种设计成本较高，在低档车中推广起来颇难。由于安全气囊的触发条件限制，在某些情况下比如说紧急刹车或碰撞角度限制下，乘员也有可能发生潜滑，但这时防潜滑装置并不会启动，所以这种装置的效果并不理想。

3.特种汽车座椅 

这种专门为防潜滑而单独设计的座椅，是将座椅整体进行改造，以达到防潜滑的目的。这种改造十分昂贵，且只适应一种车型，主要零部件互换性极差，在低档车中推广较难。

实用新型内容

综合考虑国内传统座椅结构设计缺陷以及国外在防潜滑方面的技术的不足，本实用新型提供了一种基于炸药爆破原理的汽车座椅防潜滑保护系统动力作动器。该装置在汽车发生前撞时，基于传感器信号反馈控制来达到主动触发，并且由于其是基于炸药爆炸产生气体作为动力源，相比较上文国内外的四种方案，该装置的反应时间是最短的，因此该装置的可靠性相比而言就比较高。

为了克服国外以及国内传统汽车座椅防潜滑性能不佳，成本高，影响伤者逃生、施救以及降低座椅舒适性的不足等缺点，本实用新型主要采用以下两套技术方案。

结合附图，说明如下：

基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统，包括钢板1、座盆2，所述的钢板1固定在座盆2处，它还包括一个动力作动器，所述的动力作动器为气缸(6)，活塞(5)套在气缸(6)内，活塞(5)上的推杆(4)前部与钢板(1)前沿底部铰接，气缸(6)上端与座盆(2)下面铰接，活塞5的侧壁加工成一个弧形旋转槽8供刚性球形滚珠9内嵌在其中且刚性球形滚珠9在弧形旋转槽8的最凹处与气缸6的侧壁间隙配合，气缸6的底部还留有一个狭缝，气缸6侧壁中部偏上还留有小孔11。

所述的活塞5与球形滚珠9之间也可以通过单一直式弧形槽12联接在一起，同时将内嵌的刚性球形滚珠9改为刚性圆柱滚珠13。

本实用新型的有益效果

①在汽车发生汽车前撞时基于炸药爆炸防潜滑装置瞬时被启动，与国外的一些装置相比，反应速度大大提高，从而更加有效的提高了座椅的防潜滑性能；

②结构巧妙的自锁装置，也降低了装置多个零部件以及复杂结构的加工和装配的成 本，便于大规模推广。

附图说明

在附图中：

图1是本实用新型的车辆座椅总成的轴测图；

图2是本实用新型的车辆座椅总的正视图；

图3是图1中座椅坐盆处轴测图；

图4是图3的侧视图；

图5是坐盆底部限位销与气缸的连接处放大图；

图6是作动器总成的全剖视图；

图7是本实用新型实施方案二中作动器内部连接方式的轴测图；

图中标记为：1.钢板，2.座盆和钢板板之间的焊点，3.钢板上的限位销，4.推杆，

5.活塞，6.气缸，7.坐盆上的销轴8.弧形旋转槽，9.刚性球形滚珠，10.限位销销孔，11.泄压孔，12.直式弧形槽,13.刚性圆柱滚珠。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

为了使实用新型实现的技术手段，创作特征，达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图，进一步阐述本实用新型。

一种基于炸药爆破原理的汽车座椅防潜滑保护系统动力作动器，由钢板、座盆、以及本实用新型的核心部件动力作动器组成，钢板1必须具备良好的韧性，通过焊接方式被固定在座盆2处，距钢板前沿大约整个钢板宽度的1/4处的底部，通过焊接方式固定一个限位销3，并且该销与推杆4前部的光滑通孔相连接，推杆4下部固定有活塞5，并且该活塞5是完全套在气缸6内，活塞5的侧壁还通过车削的方式加工成一个弧形旋转槽8供刚性球形滚珠9内嵌在其中，且刚性球形滚珠(9)在弧形旋转槽(8)的最凹处与活塞(5)的侧壁间隙配合，气缸的底部还留有一个深度大约为0.5cm的狭缝，目的是为纽扣炸药的放置留有空间，另外气缸侧壁中部偏上还留有些许小孔11，目的是泄去部分炸药爆炸产生气压，防止炸药爆炸瞬间气压太大炸坏装置。气缸后部的上端大约1/5处焊接一块销孔，目的是与坐盆下部的销轴7连接在一起。所述的活塞与球形滚珠9之间也可以通过单一直式弧形槽12联接在一起，同时将内嵌的刚性球形滚珠9改为刚性圆柱滚珠13。

座椅结构的其他部分均未作较大程度的改装，提高了本实用新型中绝大多数零部件的互换性，降低了本实用新型的加工和设计成本。

纽扣炸药以及其传感控制部分主要是与相关生产设计领域的厂家专家咨询合作。

座盆设计：在原有的座盆基础上焊接一块钢板(韧性焊板1)，该钢板要求局部韧性较好，既要能承受人体的重量又要能够经得起大幅度和多次折叠。

作动器推杆4与焊板1之间的连接接结构设计：图4所示推杆4上端焊接一个与推杆轴线相垂直的直筒，焊板1前端底部焊有定位销轴，这二者之间通过间隙配合接合在一起。

相对于普通防潜滑座椅的座盆，本实用新型能够在汽车前撞时提供更大的倾角，以及装置更迅捷的反应时间，更大程度上提高了防潜滑效果，从而保证乘客的安全。

本实用新型的工作方式

实施例1

图6是本实用新型方案一的原理图。它主要靠一种巧妙的自锁结构来实现活塞5在受到套管底部压力的情况下，能够顺利带动推杆4快速上升，而在压力消失时，又不因为重力的因素而下落。

方案一是在一个活塞5上用数控车床车出一个弧形的旋转槽8，然后通过间隙配合将四个刚性球形滚珠9及活塞5，一同装入气缸6其中(如图5和6所示)。最后活塞上部推杆4与焊板1前端限位销3通过间隙配合联接在一起如图2所示。

如图2所示的装置，在平时乘员坐在座椅上时，人体会给钢板1一定的力，由于车未发生前撞所以并不会触发炸药爆炸，系统处于未启动状态。

实施例2

图7是本实用新型方案二的原理图。方案二的作动器内部结构采用四个直式弧形槽12作为四个刚性圆柱滚珠13的自锁运动轨道，采用这种结构主要是该结构能够彻底避免圆柱滚珠在运动之时之间的碰撞干扰，使其不能达到很好的自锁效果。具体装配方式为，四个刚性圆柱滚珠13通过间隙配合放置在直式弧形槽12内，而直式圆弧槽12和圆柱滚珠13作为一个整体通过间隙配合，一同装入气缸6中(如图7所示)。最后活塞上部推杆4与钢板1前端限位销3通过间隙配合连接在一起如图2所示。

如上所述，参照附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细的说明。应当了解，本申请并非意在使用这些具体的细节来构成对本实用新型的保护范围限制。另外，在说明书上下文中针对具体的实施方案所提出的不同技术特征，在不违背本实用新型的原理的情况下均可以进行同等的变型或改型，这无疑将也落入本实用新型所附的权利要求书确定的保护范围内。

在此声明，如下根据附图进行的详细说明仅是描述性、示例性的充分地向所属领域的技术人员阐述了应如何理解和实施本实用新型，但并非限定了实现本实用新型的必要技术特征。本领域的技术人员应该了解，源自这些具体实施阀方案的改型和变型也将落入本实用新型的保护范围内，也就是说，本实用新型的范围并不局限于这些具体的方案，而是包括了与其等同而未记载在本说明书中的其他方案。

Claims (2)

1.基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统，包括钢板(1)、座盆(2)，所述的钢板(1)固定在座盆(2)处，其特征在于：它还包括一个动力作动器，所述的动力作动器为气缸(6)，活塞(5)套在气缸(6)内，活塞(5)上的推杆(4)前部与钢板(1)前沿底部铰接，气缸(6)上端与座盆(2)下面铰接，活塞(5)的侧壁加工成一个弧形旋转槽(8)供刚性球形滚珠(9)内嵌在其中且刚性球形滚珠(9)在弧形旋转槽(8)的最凹处与气缸(6)的侧壁间隙配合，气缸(6)的底部还留有一个狭缝，气缸(6)侧壁中部偏上还留有小孔(11)。

2.根据权利要求1所述的基于炸药爆破原理的汽车座椅主动防潜滑保护系统，其特征在于：所述的活塞(5)与球形滚珠(9)之间也可以通过单一直式弧形槽(12)联接在一起，同时将内嵌的刚性球形滚珠(9)改为刚性圆柱滚珠(13)。