一种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅，包括座椅头枕、座椅靠背、座椅椅垫、与所述座椅椅垫固定连接的滑动导轨、与汽车地板固定连接的固定导轨、调节座椅前后位置的锁止机构、调节座椅前后位置的调节手柄及安装在所述座椅椅垫下方的平动吸能机构，所述平动吸能机构对称布置在所述座椅的两侧。本发明的平动吸能机构采用吸能方管挤压吸能能够提供较稳定的约束平台力。在汽车发生尾撞时，座椅和乘员在一定的约束力作用下向后平动一定的距离，能够有效的降低乘员躯干和头部的相对运动，减少乘员颈部的损伤。本发明的平动吸能座椅维修成本低，适用于多种工况，便于大范围推广。
【专利说明】—种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅，属于汽车被动安全【技术领域】。
【背景技术】
[0002]追尾碰撞事故是道路上最常见的碰撞形式之一，虽然其造成的乘员致命伤害相对较小，但由追尾碰撞事故造成的颈部挥鞭伤导致的社会性支出却比较大。挥鞭伤是指在追尾碰撞中，乘员颈部的挥鞭运动造成的损伤。目前关于其损伤机理还不明确，但普遍认为减少乘员的躯干和头部的相对运动能减少挥鞭损伤，同时已有汽车厂商基于这种认识生产出降低挥鞭伤的座椅，并在碰撞中证明有效。目前市场上现有的追尾碰撞乘员颈部保护座椅要么成本高，要么高速追尾碰撞保护性能欠佳。追尾碰撞乘员颈部保护的座椅现在仍较难普及。
[0003]如专利US20050253408A1、CN2010102008438中均提出了有效防挥鞭损伤座椅的
设计方案。但这些装置适用工况单一、机械设计粗糙、结构比较复杂、成本高且运动稳定性较差，座椅的附加质量较大，不利于汽车轻量化和节能环保，难以大范围推广。而且在高速追尾碰撞时，乘员容易从椅背滑出，保护性能欠佳，易造成其它的伤害。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅。
[0005]为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种平动吸能座椅，包括座椅头枕、座椅靠背、座椅椅垫、与所述座椅椅垫固定连接的滑动导轨、与汽车地板固定连接的固定导轨、调节座椅前后位置的锁止机构、调节座椅前后位置的调节手柄及安装在所述座椅椅垫下方的平动吸能机构，所述平动吸能机构对称布置在所述平动吸能座椅的两侧，每个所述平动吸能机构包括与所述滑动导轨固定设置的锁销板、与所述锁销板固定设置且位于所述锁销板下方的挤压圆柱、与所述锁销板固定设置且位于所述挤压圆柱正后方的挡板、与所述固定导轨滑动设置且位于所述固定导轨的导槽内的吸能方管，所述吸能方管的前端面与所述挤压圆柱相抵触而所述吸能方管的后端面与所述挡板相抵触，同时所述挤压圆柱的下底面在所述平动吸能座椅的高度方向上高于所述吸能方管的下管面使得所述挤压圆柱与所述下管面始终不接触，在所述固定导轨和所述锁销板之间设置有导板，所述导板的一端沿竖直方向向下弯折后与所述吸能方管的上管面固定连接，所述导板的另一端悬空且靠近所述平动吸能座椅的中心线。
[0006]所述锁止机构包括与所述锁销板连接的固定部、与所述固定部可滑动连接设置并用将所述固定导轨、所述导板、所述锁销板相互锁定的滑动部。
[0007]在所述固定部的水平板上沿其长度方向开设有锁销滑槽，所述滑动部沿所述锁销滑槽滑动，所述锁销滑槽的二端具有前限位块和后限位块。[0008]所述锁销滑槽的长度范围为50mnTl50mm。
[0009]所述锁止机构还包括开设在所述固定导轨的水平板上的固定导轨锁孔、开设在所述导板上的导板锁孔、开设在所述锁销板的水平板上的锁销板锁孔，所述滑动部具有依次穿过所述固定导轨锁孔、所述导板锁孔、所述锁销板锁孔用于将所述固定导轨、所述导板、所述锁销板相互锁定的锁销。
[0010]所述导板上还设有另一导板锁孔，所述另一导板锁孔靠近所述中心线设置，所述滑动部还具有另一锁销，所述另一锁销插设在所述另一导板锁孔内。
[0011]所述固定导轨具有二个导槽，分别为第一导槽、位于所述平动吸能座椅内侧的第二导槽，所述滑动导轨沿所述第一导槽滑动，所述吸能方管位于所述第二导槽内且在所述第二导槽内滑动。
[0012]所述吸能方管的上管面与所述挤压圆柱相抵触的位置沿所述吸能方管的长度方向开设有缝隙，所述缝隙的宽度小于所述挤压圆柱的直径，且其宽度为0.1mnT0.3mm。
[0013]在所述上管面的前端面位于所述缝隙处开设有缺口，所述挤压圆柱与所述缺口的缺口面相抵触。
[0014]由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明的平动吸能机构采用吸能方管挤压吸能能够提供较稳定的约束平台力。在汽车发生尾撞时，座椅和乘员在一定的约束力作用下向后平动一定的距离，能够有效的降低乘员躯干和头部的相对运动，减少乘员颈部的损伤。
[0015]本发明的平动吸能座椅具有质量轻、所需空间小、对乘员颈部保护效率高等特点。
[0016]本发明的平动吸能座椅维修成本低，适用于多种工况，便于大范围推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的平动吸能座椅的整体结构图；
图2为本发明的平动吸能座椅滑道部分非尾撞状态时的前视图；
图3为本发明的平动吸能座椅滑道部分非尾撞状态时的俯视图；
图4为本发明的平动吸能座椅滑道部分锁止状态示意图；
图5为本发明的平行吸能座椅滑道部分非锁止状态示意图；
图6为本发明的平动吸能座椅滑道部分尾撞时吸能状态示意图；
图7为本发明的平动吸能座椅滑道部分尾撞时吸能状态局部放大示意图；
图8为本发明的平动吸能座椅的吸能方管和导板的结构示意图；
图中:1、座椅头枕；2、座椅靠背；3、座椅椅垫；4、滑动导轨；5、固定导轨；50、第一导槽；51、第二导槽；52、导板滑槽；53、固定导轨锁孔；6、调节手柄；7、锁销板；70、锁销板锁孔；8、挤压圆柱；9、吸能方管；90、缝隙；91、缺口 ；92、限位面、10、导板；100、导板锁孔；101、另一导板锁孔；11、固定部；110、锁销滑槽；111、前限位块；112、后限位块；12、滑动部；120、锁销；121、另一锁销；13、挡板。
【具体实施方式】
[0018]下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
[0019]如附图广8所示，一种用于追尾碰撞下保护乘员颈部的平动吸能座椅，包括座椅头枕1、座椅靠背2、座椅椅垫3、与座椅椅垫3固定连接的滑动导轨4、与汽车地板固定连接的固定导轨5、调节座椅前后位置的锁止机构、调节座椅前后位置的调节手柄6及安装在座椅椅垫3下方的平动吸能机构，平动吸能机构对称分布在座椅的两侧，每个平动吸能机构包括与滑动导轨4固定设置的锁销板7、与锁销板7固定设置且位于锁销板7下方的挤压圆柱8、与锁销板7固定设置且位于挤压圆柱8正后方的挡板13、与固定导轨5滑动设置且位于固定导轨5的导槽内的吸能方管9，吸能方管9的前端面与挤压圆柱8相抵触而吸能方管的后端面与挡板13相抵触使得吸能方管9始终与滑动轨道4 一起前后运动，同时挤压圆柱8的下底面在平动吸能座椅的高度方向上高于吸能方管9的下管面使得挤压圆柱8与吸能方管9的下管面始终不接触，在固定导轨5锁销板7之间设置有导板10，导板10的一端沿竖直方向向下弯折后与吸能方管9的上管面固定连接，导板10的另一端悬空且靠近该座椅的中心线。
[0020]本例中的锁止机构包括与锁销板7连接的固定部11、与固定部11可滑动连接设置并用于将固定导轨5、导板10、锁销板7相互锁定的滑动部12，固定部11与锁销板7之间设置有用于将锁止机构回复到锁止状态的复位件。在固定部11的水平板上沿其长度方向开设有长度范围为50mnTl50mm的锁销滑槽110，滑动部12沿锁销滑槽110滑动，锁销滑槽110的二端具有前限位块111和后限位块112。
[0021]锁止机构还包括开设在固定导轨5的水平板上的固定导轨锁孔53、开设在导板10上的导板锁孔100、开设在锁销板7的水平板上的锁销板锁孔70，滑动部12具有依次穿过固定导轨锁孔53、导板锁孔100、锁销板锁孔70用于将固定导轨5、导板10、锁销板7相互锁定的锁销120，又因导板10与吸能方管9固定连接、锁销板7与滑动导轨4固定连接，所以锁止机构即将固定导轨5、吸能方管9、滑动导轨4相互锁定。滑动部12还具有另一锁销121，导板10上还设有另一导板锁孔101，另一导板锁孔101靠近该座椅中心线设置，另一锁销121插设在另一导板锁孔101内进一步锁定。具体设置时，设置有3个锁销120，与锁销120相对应的设置有3个导板锁孔100、3个锁销板锁孔70，固定导轨锁孔53设置有多个。而另一锁销121与另一导板锁孔101均设置I个，且锁销120的宽度比另一锁销121的宽度设置的更窄。
[0022]本例中，固定导轨5具有二个导槽，分别为第一导槽50、位于平动吸能座椅内侧的第二导槽51，滑动导轨4沿第一导槽50滑动，吸能方管9位于第二导槽51内且在第二导槽51内滑动。
[0023]如图8所示，吸能方管9的上管面与挤压圆柱8相抵触的位置沿吸能方管9的长度方向开设有缝隙90，缝隙90的长度可以设置的与吸能方管9的长度相等，也可以将缝隙90的长度设置的比吸能方管9的长度短，缝隙90的宽度可以设置在0.lmnT0.3mm之间。在吸能方管9的上管面的前端面位于缝隙90出开设有缺口 91，挤压圆柱8与缺口 91的缺口面相抵触。
[0024]为了使得导板10更好的滑动，在固定导轨5的另一水平板沿其长度方向开设有导板滑槽52，导板10在导板滑槽52内滑动。
[0025]本发明的具体工作过程:
图4和图5为本发明的平动吸能座椅滑道部分锁止状态和非锁止状态示意图。拨动调节手柄6将平动吸能座椅由锁止状态(如附图4所示)调节到非锁止状态(如附图5所示)，此时固定导轨5和滑动导轨4可相对滑动，乘员根据需要，向前或向后移动座椅至预期位置，然后释放调节手柄6，锁销120依次插入固定导轨锁孔53、导板锁孔100、锁销板锁孔70用于将固定导轨5、导板10、锁销板7相互锁定即将滑动导轨4与固定导轨5相互锁定，另一锁销121插入另一导板锁孔101内进一步锁定。在位置调节过程中，吸能方管9的上管面的前端面与挤压圆柱8相抵触，吸能方管9的后端面与挡板13相抵触，这样使得平动吸能座椅在发生正碰时，吸能方管9能阻止座椅向前平动。
[0026]图6和图7为本发明的平动吸能座椅滑道部分尾撞时吸能状态及局部放大示意图。当车辆处于低速尾撞时，即冲击力低于锁销120断裂的阀值，无法破坏锁销120，则座椅不后移；当汽车发生尾撞严重性超过一定的程度时，则锁销120失效，锁销120的下部被卡在固定导轨锁孔53与导板锁孔100内，这样使得吸能方管9、导板10、滑动部12相对于固定导轨5静止，而滑动导轨4则因为锁销120上部的破坏，在吸能方管9中平动，且滑动轨道4带动锁销板7、固定部11滑动。当座椅平动到预设的滑动距离时，滑动部12撞到前限位块，座椅自动停止滑动。座椅向后滑动过程中，吸能方管9对滑动轨道4提供一定的较为稳定的约束力，接近平台力，能吸收部分碰撞中的动能，有效的保护乘员的颈部。所提供的约束力是通过吸能方管9的塑形变形来实现，所以需在吸能方管9的上管面开设缝隙90，而开设的缺口 91是为了使挤压圆柱8与吸能方管9更好的接触。
[0027]追尾碰撞时，座椅的后滑受到汽车车内空间的限制，特别是前排座椅，如果向后滑动的距离过大，就会造成汽车后排乘员的腿部受到挤压，从而造成更大的伤害。因此根据大部分的车内空间，设定滑动距离的上下限是150mm和50mm。另外锁销120的阈值和约束力的大小以及座椅向后滑动的距离可以在座椅安装时预先设定，也可以通过主动安全的技术，根据座椅上乘员的体重、坐姿等信息以及可能的尾撞严重程度，通过一套机电机构来增大或减小锁销120破坏的阈值，实现对乘员的颈部更好的保护。
[0028]以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种平动吸能座椅,包括座椅头枕、座椅靠背、座椅椅垫、与所述座椅椅垫固定连接的滑动导轨、与汽车地板固定连接的固定导轨、调节座椅前后位置的锁止机构、调节座椅前后位置的调节手柄及安装在所述座椅椅垫下方的平动吸能机构，所述平动吸能机构对称布置在所述平动吸能座椅的两侧，其特征在于，每个所述平动吸能机构包括与所述滑动导轨固定设置的锁销板、与所述锁销板固定设置且位于所述锁销板下方的挤压圆柱、与所述锁销板固定设置且位于所述挤压圆柱正后方的挡板、与所述固定导轨滑动设置且位于所述固定导轨的导槽内的吸能方管，所述吸能方管的前端面与所述挤压圆柱相抵触而所述吸能方管的后端面与所述挡板相抵触，同时所述挤压圆柱的下底面在所述平动吸能座椅的高度方向上高于所述吸能方管的下管面使得所述挤压圆柱与所述下管面始终不接触，在所述固定导轨和所述锁销板之间设置有导板，所述导板的一端沿竖直方向向下弯折后与所述吸能方管的上管面固定连接，所述导板的另一端悬空且靠近所述平动吸能座椅的中心线。
2.根据权利要求1所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述锁止机构包括与所述锁销板连接的固定部、与所述固定部可滑动连接设置并用将所述固定导轨、所述导板、所述锁销板相互锁定的滑动部。
3.根据权利要求2所述的平动吸能座椅，其特征在于，在所述固定部的水平板上沿其长度方向开设有锁销滑槽，所述滑动部沿所述锁销滑槽滑动，所述锁销滑槽的二端具有前限位块和后限位块。
4.根据权利要求3所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述锁销滑槽的长度范围为50mm?150mmo
5.根据权利要求2所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述锁止机构还包括开设在所述固定导轨的水平板上的固定导轨锁孔、开设在所述导板上的导板锁孔、开设在所述锁销板的水平板上的锁销板锁孔，所述滑动部具有依次穿过所述固定导轨锁孔、所述导板锁孔、所述锁销板锁孔用于将所述固定导轨、所述导板、所述锁销板相互锁定的锁销。
6.根据权利要求5所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述导板上还设有另一导板锁孔，所述另一导板锁孔靠近所述中心线设置，所述滑动部还具有另一锁销，所述另一锁销插设在所述另一导板锁孔内。
7.根据权利要求1所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述固定导轨具有二个导槽，分别为第一导槽、位于所述平动吸能座椅内侧的第二导槽，所述滑动导轨沿所述第一导槽滑动，所述吸能方管位于所述第二导槽内且在所述第二导槽内滑动。
8.根据权利要求1所述的平动吸能座椅，其特征在于，所述吸能方管的上管面与所述挤压圆柱相抵触的位置沿所述吸能方管的长度方向开设有缝隙，所述缝隙的宽度小于所述挤压圆柱的直径，且其宽度为0.lmnT0.3mm。
9.根据权利要求8所述的平动吸能座椅，其特征在于，在所述上管面的前端面位于所述缝隙处开设有缺口，所述挤压圆柱与所述缺口的缺口面相抵触。
【文档编号】B60N2/427GK103448585SQ201310412122
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】周青, 赖兴华, 张晓伟, 张盼盼, 夏勇 申请人:清华大学苏州汽车研究院（相城）