CN2614977Y - 一种特殊开关 - Google Patents

Abstract

一种特殊开关，它是将电磁控制器装在轴向与汽车纵向相同的方向上，使本来是有破坏作用的惯性力变成有利于打开开关的动力，同时将汽车的电力变成打开开关的电磁力。当汽车发生意外时，方向相同的惯性力和电磁力同时作用于控制锁栓用的金属块上，使金属块沿着汽车的纵向方向移动，从而使锁住汽车前排安全座椅的锁栓向外侧运动，达到了开启座椅的目的。

Description

一种特殊开关

技术领域

本实用新型涉及开关，特别是一种适合于汽车前排安全座椅用的靠惯性力和电磁力打开的开关。

背景技术

开关的种类有多种，目前常见的有电磁开关、闸刀开关、密码开关、声控开关等。但适用于汽车前排安全座椅的开关却没有，因为汽车司机安全座椅是在汽车发生意外并且碰撞力达到一定的强度时，安全座椅会从固定座椅变成可向后面安全区移动的活动座椅，我父亲刘云招于1992年就发明了这种座椅，专利号为：92100620.9。改进后他于96年11月5日以题为“多功能汽车前排安全座椅”向中国专利局申请了专利，也已获批准，专利号为：96112075.4。他是利用轴向与汽车纵向垂直的电磁开关来控制座椅，在实验中发现：汽车发生碰撞的速度大时，电磁开关不能将锁住了的座椅打开。由于这个问题解决不了，至今已有10年了，我父亲发明的“多功能汽车前排安全座椅”还没有变成商品。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决已有技术存在的问题，提供一种能使汽车在发生碰撞事故时，性能可靠的一种特殊开关。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来达到的。

本实用新型的一种特殊开关，包括电磁控制器的固定吸头、线圈等，其特征是：开关通过外壳装在安放有座椅靠背等的汽车前排安全座椅活动部分的活动架上，开关有轴向与汽车纵向相同的电磁控制器、手动控制锤、锁住座椅用的锁栓、控制锁栓用的金属块、活动架上一个安放锁栓用的圆孔和一个设置在座椅固定部分的固定框上与锁栓配合关住座椅用的横截面几何形状为圆角矩形的孔洞，锁栓从安放锁栓用的圆孔伸入横截面为圆角矩形的孔洞后被控制锁栓用的金属块封住即锁住了座椅。

以上所述的电磁控制器内有一个控制金属块用的活动吸头，活动吸头一端与手动控制锤连接、另外一端与控制锁栓用的金属块连接且露出电磁控制器壳部分套有回位弹簧。

以上所述的手动控制锤是用非导磁物质制成。

以上所述的锁栓形状为一部分小(称小端)、一部分大(称大端)、一部分中等(称大端的末端)同轴直径不相等的组合体，大端外面套有一个复位弹簧，小端与大端之间有一个限制锁栓运动的距离和压住复位弹簧用的阶梯。

以上有所述的金属块有减少摩擦用的轴承和一端有一个让锁栓小端运动用的槽孔。

以上所述的让锁栓小端运动用的槽孔宽度小于锁栓小端上压住复位弹簧用的阶梯横截面的直径。

以上所述的安放锁栓用的圆孔直径比套在锁栓大端上的复位弹簧外径小。

以上所述的横截面几何形状为圆角矩形的孔洞横截面任一条边较大于锁栓直径。

以上所述的一种特殊开关，适当增加控制锁栓用的金属块质量后不再需要电磁控制器。

实现本实用新型的特殊开关工作过程如下：汽车正常行驶时，座椅活动部分——活动架通过轴承、轴承轴、螺母安放在座椅固定部分——固定在汽车驾驶室地板上的固定框中互相平行的两条轨道上，开关通过外壳安装在座椅活动部分的活动架上，开关外壳内有一个轴向与汽车纵向相同的电磁控制器、控制锁栓用的金属块、锁住座椅用的锁栓，电磁控制器内有一个通过连接杆一端与手动控制锤连接、另一端与控制锁栓用的金属块连接且露出线圈部分套有回位弹簧的活动吸头。锁栓从活动架的圆孔伸入固定框上横截面呈圆角矩形的孔洞，在活动吸头回位弹簧的作用下，锁栓被与手动控制锤、活动吸头连成一体的金属块封住即锁住了座椅。

当汽车发生碰撞并达到一定的强度时，装在汽车前端的自动接触器工作，电磁控制器的线圈有电流通过，由于惯性和靠背的作用，活动架前部会受到一个斜前向下压、后部是斜前向上拉的力。因为锁住座椅的锁栓是装在可活动的活动架上，与锁栓配合、关住座椅用的横截面呈圆角矩形的孔洞是安置在与汽车驾驶室地板固定的固定框上，由于惯性，座椅会稍向前下方运动，锁栓会随着活动架略向前下方运动，所以锁栓大端的末端稍离开固定的固定框上圆角矩形的孔洞后壁，因为孔洞横截面的任一条边稍大于锁栓大端外径，所以锁栓不再与孔洞的任何壁面接触，也就是说没有受到孔壁的压力，即孔洞对锁栓的摩擦力为零。此时由于惯性的作用，连接成一体的活动吸头、控制锁栓的金属块、手动控制锤会受到方向与汽车碰撞前运动方向(即汽车的纵向)相同的很大惯性力。同时由于线圈已有电流通过，线圈产生的磁场也使活动吸头受到一个方向与惯性力方向相同的电磁力(因为电磁控制器的轴向汽车纵向相同)，在这两个方向相同的力作用下，又因为活动吸头与控制锁栓用的金属块连成一体，金属块上又有减少摩擦用的轴承，所以金属块会很快地沿着汽车碰撞前运动的方向运动，当控制锁栓用的金属块位移到让锁栓小端运动的槽孔与锁栓小端对齐时，锁栓在复位弹簧作用下，小端会从槽孔穿出，达到了开启座椅的目的。

本实用新型与已有技术相比，其突出的实质性特点和进步是：

1、已有技术的电磁开关的轴向是与汽车碰撞前运动的方向垂直，当碰撞较强烈时，很难拔开锁栓。而本实用新型的电磁开关的轴向是与汽车碰撞前运动的方向相同，将有破坏作用的很大惯性力变成了打开开关的动力，又因为电磁控制器线圈给活动吸头的电磁力方向总是与轴向相同，所以活动吸头受到的电磁力方向与惯性力方向相同，在这两个方向相同的力作用下，保证了汽车在发生很强烈的碰撞时，和活动吸头连成一体的金属块也一定会将锁栓释放而打开座椅。也就是说，本实用新型将本来是有害处的很大惯性力用来作为打开开关的动力后，在汽车的极限速度范围内，汽车碰撞时速度越大，越容易将锁住了的座椅打开。而已有技术则相反。

2、已有技术关住座椅用的孔洞为前宽后窄，孔洞横截面后部是圆周曲线，而汽车碰撞时，活动架是作斜前下方运动，座椅固定部分上关住座椅用的前宽后窄孔洞后壁会阻碍锁栓向斜前下方运动，此时锁栓难以释放座椅。而本发明关住座椅用的孔洞横截面是圆角矩形，正常状态时与锁栓后部接触的孔洞后壁横截面是直线而不是圆周曲线，汽车碰撞时，装在活动架上的锁栓，会随作斜前下方运动的活动架离开横截面呈圆角矩形孔洞的后壁，由于此孔洞横截面任一条边都较大于锁栓直径，保证了汽车在发生碰撞时孔洞的任何一面都不会与锁栓接触，使锁栓很容易将座椅释放。

3、因为使用了惯性力和电磁力来打开座椅，所以本实用新型的电磁控制器需要的工作电流比已有技术的电磁开关小得多。汽车受到的碰撞力大到一定的情度使汽车上的蓄电池损坏或发生电路断路无法向电磁控制器供电时，本实用新型依靠惯性也能将座椅变成活动座椅，而已有技术则不能。

4、已有技术是直接用活动吸头作锁栓来打开座椅，经测试，已有技术的电磁开关在固定吸头与活动吸头距离为10mm时吸力仅为9牛顿(因为锁栓行程达到10mm以上才安全)，而惯性大时活动吸头运动克服的摩擦力会显著增大，故汽车速度大时9牛顿的力是不能拔开锁栓的。而本实用新型是采用重量轻有阶梯的圆筒作为锁栓、弹簧的弹力来拔开锁栓的方法，优点为：弹簧的弹力仅与弹簧的材料、线径、热处理有关，极易提高弹力，考虑到体积因素，仍可设计得弹力达1200牛顿，实际用160牛顿已足够，在汽车速度极限范围内，本实用新型设计的160牛顿的弹力，都能将锁栓拔开而将座椅释放。

5、本实用新型是锁栓工作后用它的小端来卡住金属块来达到自锁，也就是说，只要锁栓一工作，就能自锁。比已有技术提高了可靠性。

6、本实用新型多设置了手动控制锤，以便应急时利用

7、在能高速行驶的小汽车上应用时，适当增加控制锁栓用的金属块质量后，不再需要电磁控制器，比已有技术更简单。

附图说明

图1是本实用新型提出的除去座椅靠背、平时调整人与方向盘、仪表板距离用的装置(一般汽车发生事故时都失效)后装有特殊开关的实施例1汽车座椅底座(由固定在驾驶室地板上的固定部份——固定框和活动部份——活动架组成)的视图。

图2是实施例1固定框的视图。

图3是实施例1的一种特殊开关除去外壳后的正视图。

图4是实施例1的一种特殊开关除去外壳后的俯视图。

图5是实施例1一种特殊开关除去螺母、轴承轴后活动架的视图。

图6是实施例1锁栓沿轴中心线的剖视图。

图7是实施例2的一种特殊开关除去外壳后的正视图。

附图1中A.特殊开关B.座椅底座活动部分的活动架，C.用螺丝钉拧紧在汽车驾驶室地板上座椅底座固定部分的固定框。

附图2中1.关住座椅用的横截面呈圆角矩形的孔洞E.孔洞后壁。

附图3中2.发生意外时应急用的手动控制锤3.电磁控制器4.电磁控制器的活动吸头4`.活动吸头回位弹簧5.控制锁栓用的金属块6.6`.减少摩擦用的侧面轴承7.正面轴承8.让锁栓小端运动的槽孔。

附图4中9.锁住座椅用的锁栓10.锁栓复位弹簧11.压住弹簧用的阶梯(横截面直径比金属块上让锁栓小端运动的槽孔8宽度大)10`.锁栓大端的末端

附图5中1`活动架上安放锁栓用的圆孔(直径比套在锁栓大端上的复位弹簧10的外径小)。

附图6中12.减少质量用的圆孔13.锁栓大端14.锁栓小端。

附图7中5`.实施例2增加重量后的控制锁栓用的金属块15.实施例2维持金属块5`正常状态用的弹簧。

具体实施方式

下面对照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

正常状态时，锁栓9从活动架(B)上安放锁栓用的圆孔1`伸入固定的固定框(C)上关住座椅用的横截面几何形状为圆角矩形的孔洞1中锁住了座椅，控制锁栓用的金属块5在活动吸头回位弹簧4`的作用下(因为金属块5是与活动吸头4、手动控制锤2连成一体)将锁住了座椅的锁栓9封住，给座椅上锁工作完成。

汽车发生碰撞并达到一定的强度时，装在汽车上的自动接触器工作，设置在座椅底活动部分——活动架上的特殊开关A中的电磁控制器3的线圈有电流通过，因为电磁控制器中活动吸头受到的电磁力方向总是沿着轴向，而电磁控制器3的轴向与汽车的纵向相同，所以电磁控制器3中的活动吸头4受到一个方向与汽车纵向相同的电磁力。又因为活动吸头4一端与金属块5连接，所以金属块5受到一个活动吸头施加的方向与汽车纵向相同的拉力F；同时由于惯性，手动控制锤2、活动吸头4、金属块5会受到一个方向与汽车碰撞前运动的方向相同的很大的惯性力F`(因为三者已成连成一体)，在这两个力的作用下，加上金属块5正面有轴承7，侧面有轴承6、6`，金属块5会很快沿着电磁控制器3的轴向运动。

又因为由于惯性，座椅靠背、坐垫、活动架B会稍向前移动、锁栓9是穿过活动架上的圆孔1`后，再穿过固定在汽车地板上的固定框C上关住座椅用的横截面呈圆角矩形孔洞1，所以锁栓9大端的末端10`的侧面会随活动架的移动而稍向前离开孔洞1的后壁E。由于孔洞1横截面的任一条边都较大于锁栓大端直径，故锁栓9不再与孔洞1任何一壁面接触，也就是说锁栓9运动之话不再受到孔洞1的摩擦阻力。当运动的金属块5上的让锁栓小端运动的槽孔8与锁栓小端14对正时，锁栓在复位用的弹簧10的作用下，会通过槽孔8向外侧运动，运动到一定的距离后，由于封住弹簧用的阶梯11的直径比槽孔8的宽度大，在阶梯11与槽孔8的作用下，锁栓停止了运动，此时已经给座椅开了锁，达到了在汽车发生意外时，及时打开座椅的目的。

实施例2

除去电磁控制器，适当增加了控制锁栓用的金属块5`的重量和增设了维持金属块5`正常状态用的弹簧15(其余与实施例1相同)，在没有电磁控制器的情况下，依靠金属块5`和手动控制锤2的惯性也能打开座椅(适用于能高速行驶的小轿车)。工作过程如下：汽车在正常行驶时，锁栓9从活动架上的圆孔1`伸入固定框上的横截面为圆角矩形的孔洞1将座椅锁住，增加了重量的金属块5`在维持金属块5`正常状态用的弹簧15作用下，封住锁好了座椅的锁栓9，同时又能使金属块5`不能向前运动。当汽车受到的碰撞力达到一定的情度、威胁到前排乘员的安全时，纵向与汽车纵向相同的一种特殊开关中与手动控制锤2连成一体的金属块5`，会受到一个与汽车碰撞前运动方向相同的很大惯性力(因为适当增加了金属块5`的重量)，金属块5`会向汽车碰撞前运动的方向移动，当位移到金属块5`上的让锁栓小端运动用的槽孔8与锁栓小端14对正时，锁栓9在复位弹簧10的作用下，锁栓小端14一定会从控制锁栓用的金属块5`上的槽孔8向外侧运动，也达到了给座椅开锁的目的。

Claims (9)

1、一种特殊开关，包括电磁控制器的固定吸头、线圈等，其特征在于：开关通过外壳装在安放有座椅靠背等的汽车前排安全座椅活动部分的活动架(B)上，开关有一个轴向与汽车纵向相同的电磁控制器(3)、手动控制锤(2)、锁住座椅用的锁栓(9)、控制锁栓用的金属块(5)、活动架上安放锁栓(9)用的圆孔(1′)、设置在座椅固定部分的固定框(C)上与锁栓配合关住座椅用的横截面几何形状为圆角矩形的孔洞(1)，锁栓(9)从安放锁栓用的圆孔(1`)伸入横截面为圆角矩形的孔洞(1)后被控制锁栓用的金属块(5)封住即锁住了座椅。

2、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征在于：电磁控制器(3)内有一个控制金属块(5)用的活动吸头(4)，活动吸头一端与手动控制锤(2)连接、另外一端与控制锁栓用的金属块(5)连接且露出电磁控制壳部分套有回位弹簧(4`)。

3、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：手动控制锤(2)是用非导磁物质制成。

4、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：锁栓(9)由小端(14)、限制锁栓运动的距离和压住复位弹簧用的阶梯(11)、大端(13)、锁栓大端的末端(10`)组成，而且它们是同轴直径互不相等，大端(13)外面套有一个复位用的弹簧(10)，阶梯(11)置于小端(14)与大端(13)之间。

5、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：金属块(5)有轴承(6)、(6`)、(7)；一端有一个让锁栓小端运动用的槽孔(8)。

6、根据权利要求5所述的一种特殊开关，其特征是：金属块(5)上让锁栓小端运动用的槽孔(8)的宽度小于锁栓(9)上的阶梯(11)横截面的直径。

7、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：安放锁栓用的圆孔(1`)的直径比套在锁栓(9)大端复位弹簧(10)的外径小。

8、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：横截面为圆角矩形的孔洞(1)横截面的每一条边较大于锁栓(9)大端的直径。

9、根据权利要求1所述的一种特殊开关，其特征是：适当增加控制锁栓用的金属块(5)的质量后，不再需要电磁控制器(3)。

Images