吸能装置及使用该吸能装置的安全座椅的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸能装置及使用该吸能装置的安全座椅，该吸能装置在浮动框架的后框边和定位框架的后框边之间装配有吸能装置，所述吸能装置竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有传力柱，传力柱上固连有连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有连接结构和铰接结构。在车辆前部发生碰撞时，乘客和司机上半身通过安全带带动椅背向前倾翻，此时浮动框架后框边会通过吸能装置来拉伸定位框架后框边，在拉伸过程中，吸能装置中连接件会拉动传力柱从吸能件上涨缝的大端向小端揳入，以通过传力柱在撑开涨缝相对侧壁而使吸能件变形，从而减缓座椅受到的向前倾翻冲击力。
【专利说明】 吸能装置及使用该吸能装置的安全座椅
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸能装置及使用该吸能装置的安全座椅。
【背景技术】
[0002]目前，目前，近年来随着汽车行业的快速发展，各种车辆越来越多，由此而导致交通事故的发生率也越来越高，而公路客运交通事故占道路运输重大交通事故的七成以上，极大地威胁着驾驶员及乘员的健康及生命，根据对大量汽车碰撞事故的统计研究表明，车辆发生前部碰撞的比率占到50%以上。在客车一旦发生前部碰撞事故，最危险的便是驾驶员，由于我国对客车驾驶员的保护还没有完善的相关法规，前部碰撞事故中客车座椅结构的设计不能够很好地保护驾驶员及乘员，因此客车需要一种吸能结构的安全座椅，以降低前部碰撞时对驾驶员及乘员的瞬时冲击力，同时需加强座椅强度，保护驾驶员及乘员安全。
[0003]申请号为201220408376.2的中国专利中公开了一种机械式座椅减震机构，该减震机构包括与车身地板架连接的定位框架、与椅垫骨架连接的浮动框架以及桥接在浮动框架和定位框架之间的交叉支架，交叉支架的两个交叉臂底端分别铰接在定位框架上，交叉臂顶端前后导向移动装配在浮动框架上，并在交叉支架两个交叉臂上分别固设有前后导向移动装配在浮动框架上的固定板和通过滚轮前后导向移动装配在浮动框架上的轮轴杆，在固定板上固连有两个减震弹簧，减震弹簧远离固定板的一端固连有弹簧勾板，弹簧勾板通过其上铰接的连杆铰接在浮动支架上摆动装配的摆动板上，摆动板上滑动装配有沿前后方向螺旋传动连接在浮动框架后框边上的螺杆，并在浮动框架和定位框架之间桥接有倾斜设置的液压阻尼杆，在使用时，通过螺杆来调节减震弹簧的预紧力，而在座椅的椅垫受到向下的压力时，交叉支架的两个交叉臂顶端在浮动框架上相背移动，以使减震弹簧拉伸，浮动框架下降，同时液压阻尼杆在浮动框架的压迫下收缩，从而通过减震弹簧和液压阻尼杆向浮动框架施加向上的反向阻力来减缓椅垫上的向下冲击力。但是在车辆前部发生碰撞时，乘客或司机会通过安全带带动整个汽车座椅向前倾翻，此时浮动框架所受到的作用力将是向前倾翻的扭矩，这样液压阻尼杆将处于拉伸状态而很难向浮动框架施加相应的反向阻力，以致整个减震机构不能达到缓冲向前的倾翻冲击力，乘客或司机则会直接承受该冲击力而造成人身伤害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种缓冲车辆前部碰撞时座椅受到的向前倾翻冲击力的吸能装置，同时还提供了一种使用该吸能装置的安全座椅。
[0005]为了实现以上目的，本发明吸能装置的技术方案如下:
一种吸能装置，包括竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有用于在外力作用下撑开涨缝相对侧壁而从涨缝的大端向小端楔入的传力柱，传力柱上固连有从涨缝大端向小端延伸的连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有用于连接在浮动框架后框边的连接结构和用于铰接在定位框架后框边上的铰接结构。
[0006]所述涨缝的大端和/或小端设有与传力柱吻合插配的定位孔，所述定位孔靠近涨缝内的一侧设有比定位孔窄的缩颈结构。
[0007]所述涨缝为贯通吸能件两侧板面的长孔，所述传力柱的两端从涨缝两侧开口伸出，所述连接件包括分别固连在传力柱两端伸出部分上的两个壁板和桥接固连在两个壁板之间的连扳，所述连扳和两个壁板围成罩设在吸能件外围的U型板体。
[0008]所述吸能件有两个以上、且平行间隔布置，各个吸能件通过加强板桥接固连而形成处于所述U型板体内的吸能箱，各个吸能件中至少两个吸能件上穿装有同一传力柱。
[0009]所述连接件上设有连接结构，连接结构包括用于固设在浮动框架后框边上的固定支架以及固连在连接件连接板，固定支架通过螺栓连接与连接板固连，所述连接板上开设有沿竖向间隔排布的螺栓过孔。
[0010]本发明安全座椅的技术方案如下:
一种安全座椅,包括通过交叉支架浮动连接的定位框架和浮动框架,定位框架后框边和浮动框架后框边之间装配有用于阻止定位框架和浮动框架相背运动的吸能装置，所述吸能装置包括竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有用于在外力作用下撑开涨缝相对侧壁而从涨缝的大端向小端楔入的传力柱，传力柱上固连有从涨缝大端向小端延伸的连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有连接在浮动框架后框边的连接结构和铰接在定位框架后框边上的铰接结构。
[0011]所述涨缝的大端和/或小端连通有与传力柱吻合插配的定位孔，所述定位孔与涨缝通过缩颈结构过渡连接。
[0012]所述涨缝为贯通吸能件两侧板面的长孔，所述传力柱的两端从涨缝两侧开口伸出，所述连接件包括分别固连在传力柱两端伸出部分上的两个壁板和桥接固连在两个壁板之间的连扳，所述连扳和两个壁板围成罩设在吸能件外围的U型板体。
[0013]所述连接件上设有连接结构，连接结构包括用于固设在浮动框架后框边上的固定支架以及固连在连接件连接板，固定支架通过螺栓连接与连接板固连，所述连接板上开设有沿竖向间隔排布的螺栓过孔。
[0014]所述浮动框架上方浮动连接有坐垫框架，椅垫框架后框边和浮动框架后框边之间桥接固连有缓冲带。
[0015]本发明在浮动框架的后框边和定位框架的后框边之间装配有吸能装置，所述吸能装置竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有用于在外力作用下撑开涨缝相对侧壁而从涨缝的大端向小端楔入的传力柱，传力柱上固连有从涨缝大端向小端延伸的连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有连接在浮动框架后框边的连接结构和铰接在定位框架后框边上的铰接结构。在车辆正常行驶时，浮动框架通过交叉支架浮动连接在定位支架上方，从而使得交叉支架可减缓椅垫上下颠簸的冲击力，提高乘客和司机的乘坐舒适性；在车辆前部发生碰撞时，乘客和司机上半身通过安全带带动椅背向前倾翻，此时浮动框架后框边会通过吸能装置来拉伸定位框架后框边，在拉伸过程中，吸能装置中连接件会拉动传力柱从吸能件上涨缝的大端向小端楔入，以在传力柱在撑开涨缝相对侧壁过程中，涨缝相对侧壁向传力柱施加的反向涨紧力和摩擦力来减缓传力柱向涨缝相对侧壁施加的冲击力，即将传力柱所受到的冲击外力转换为吸能件的形变力，从而使得安全座椅在车辆前部发生碰撞时，即能够吸收人体上半身俯下的冲击力，减缓座椅受到的向前倾翻冲击力；又能保证人体不会一直俯下，提高了车辆前部发生碰撞时乘客和司机的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明安全座椅实施例的结构示意图；
图2是图1中吸能装置部分的立体结构示意图；
图3是图2的主视图；
图4是3中连接板的结构示意图；
图5是图3中吸能件和传力柱连接的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明安全座椅的实施例:如图1至图5所示，该安全座椅包括通过导轨机构前后导向装配在地板架上的定位框架、定位框架上方通过交叉支架浮动连接的浮动框架以及浮动框架上方浮动连接的坐垫框架，其中定位框架、浮动框架和坐垫框架的结构以及浮动连接方式均属于现有技术，区别在于，在浮动框架后框边2和定位框架后框边3之间装配有两个对称布置在椅垫左右两侧的吸能装置，吸能装置包括焊接固连在浮动框架后框边2上的固定支架、螺栓连接在固定支架10上的连接板7、连接板7底部螺栓连接的U型的连接件5、连接件5上固设的传力柱8、供传力柱8插配的吸能箱体6、吸能箱体6底部螺栓连接的U型件9、U型件9底部转动装配的铰轴、铰轴上固连的固定在定位框架后框边3上的铰接支架，其中吸能箱体6是由金属材料制成的，且吸能箱体6的机械强度低于其它部件，以保证吸能箱体6具有一定的强度并能发生变形而进行吸能，吸能箱体6左右两侧的壁板为竖向设置的吸能件、顶底两侧的壁板为桥接在两个吸能件之间的加强板，两个吸能件平行间隔布置，并在吸能件上开设有上窄下宽的涨缝6a，涨缝6a为贯通吸能件左右板面的长孔，在涨缝6a的顶底端分别设有定位孔，两个定位孔的相对侧分别设有缩颈结构，在涨缝6a下端的定位孔中插装传力柱8，传力柱8的两端从定位孔的相背孔口伸出，传力柱8为螺栓连接在连接件5的两侧壁板上的螺栓杆部，连接件5是由两侧壁板通过顶部的连扳桥接固连而形成朝下的U型板体，以使连接件5罩设在吸能箱体6上。
[0018]连接板7是竖向延伸的条状板体，在连接板7上开设有竖向间隔排布的螺栓过孔7a,以使几字型的固定支架10上装配的调节螺栓可择一穿装在各螺栓过孔7a的其中一个中，使得连接板7上下可调的固连在固定支架10上。在连接板7的下端一体固设有比连接板7细的连接螺柱7b，该连接螺柱7b穿设在连接件5顶部的连接板7上开设的穿孔中，以使连接件5通过螺栓连接固连在连接板7上，并使连接件5通过连接板7、调节螺栓和固定支架10形成的连接结构固连在浮动框架后框边2上。
[0019]铰接支架11是U型支架，铰接支架11的底板部分焊接固连在定位框架后框边3上，而铰轴是桥接固连在铰接支架11两侧壁板上的螺栓。吸能箱体6底部的U型件9活动插装在铰接支架11内，且U型件9通过铰轴转动装配在铰接支架11上，以使吸能箱体6通过U型件9、铰轴和铰接支架11形成的铰接结构铰接在定位框架后框边3上。
[0020]在浮动框架后框边2和椅垫框架后框边I之间桥接有两个左右间隔布置的缓冲带4，缓冲带4是由机械强度高且质地柔软的材料制成的织带，缓冲带4的两端铆接固连在浮动框架后框边2和椅垫框架后框边I上。
[0021]本实施例中安全座椅的工作原理是:当发生车辆前部碰撞时，系安全带的驾驶员及乘员由于惯性力带动座椅靠背向前冲击，在冲击过程中，缓冲带4先被拉直，继而浮动框架后框边2上的固定支架10通过连接板7和连接件5拉动传力柱8，传力柱8将吸能箱体6吸能件上的涨缝6a撑开而从下向上楔入，以使吸能箱体6的吸能件发生变形，吸收冲击能量，从而达到减小座椅本身结构变形的目的。在惯性力的作用下，吸能箱体6的吸能件不断变形，由于涨缝6a下宽上窄设计，传力柱8受力愈来愈大，传力柱8最终定位在涨缝6a最上端的定位孔内，不再使吸能箱体6的吸能件变形，从而固定连接在定位框架后框边3和浮动框架后框边2之间，使传力柱8在涨缝6a内不再相对移动而发生改变，此时起到了加强座椅结构作用，减小了惯性力对座椅结构的变形。因此当车辆前部发生碰撞使座椅靠背受惯性力向前部冲击时，该吸能装置通过吸能箱体6的吸能件变形吸能，吸收了座椅的冲击能量，从而降低了座椅本身结构的变形，由于涨缝6a下宽上窄设计，最终吸能箱体6的吸能件不再发生变形，进一步起到加强座椅结构的作用，提高了座椅对乘员的保护能力。
[0022]在上述实施例中，涨缝上窄下宽，对应的连接件处于吸能箱体上侧，在其他实施例中，涨缝也可以是上宽下窄，对应的连接件应该处于吸能箱体下侧，此时连接件应该铰接在定位框架后框边上，而吸能箱体固连或铰接在浮动框架后框边上。
[0023]在上述实施例中，传力柱是螺栓的圆柱状杆部，在其他实施例中，传力柱也可以是圆柱销、挡销等其他柱体。
[0024]在上述实施例中，吸能件是吸能箱体的两个壁板，在其他实施例中，吸能件也可以是一个或多于两个独立的板体。
[0025]在上述实施例中，该安全座椅为汽车座椅，在其他实施例中，该安全座椅也可以是风机、轮船等设备上的座椅。
[0026]本发明吸能装置的实施例:本实施例中吸能装置的结构与上述实施例中吸能装置的结构相同，因此不再赘述。
【权利要求】
1.一种吸能装置，其特征在于，包括竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有用于在外力作用下撑开涨缝相对侧壁而从涨缝的大端向小端楔入的传力柱，传力柱上固连有从涨缝大端向小端延伸的连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有用于连接在浮动框架后框边的连接结构和用于铰接在定位框架后框边上的铰接结构。
2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述涨缝的大端和/或小端设有与传力柱吻合插配的定位孔，所述定位孔靠近涨缝内的一侧设有比定位孔窄的缩颈结构。
3.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，所述涨缝为贯通吸能件两侧板面的长孔，所述传力柱的两端从涨缝两侧开口伸出，所述连接件包括分别固连在传力柱两端伸出部分上的两个壁板和桥接固连在两个壁板之间的连扳，所述连扳和两个壁板围成罩设在吸能件外围的U型板体。
4.根据权利要求3所述的吸能装置，其特征在于，所述吸能件有两个以上、且平行间隔布置，各个吸能件通过加强板桥接固连而形成处于所述U型板体内的吸能箱，各个吸能件中至少两个吸能件上穿装有同一传力柱。
5.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，所述连接件上设有连接结构，连接结构包括用于固设在浮动框架后框边上的固定支架以及固连在连接件连接板，固定支架通过螺栓连接与连接板固连，所述连接板上开设有沿竖向间隔排布的螺栓过孔。
6.一种安全座椅，包括通过交叉支架浮动连接的定位框架和浮动框架，其特征在于，定位框架后框边和浮动框架后框边之间装配有用于阻止定位框架和浮动框架相背运动的吸能装置，所述吸能装置包括竖向设置的吸能件，吸能件上开设有沿竖向延伸的涨缝，涨缝的缝宽沿竖向逐渐收缩，在涨缝的大端插装有用于在外力作用下撑开涨缝相对侧壁而从涨缝的大端向小端楔入的传力柱，传力柱上固连有从涨缝大端向小端延伸的连接件，连接件和吸能件的相背端分别设有连接在浮动框架后框边的连接结构和铰接在定位框架后框边上的铰接结构。
7.根据权利要求6所述的安全座椅，其特征在于，所述涨缝的大端和/或小端连通有与传力柱吻合插配的定位孔，所述定位孔与涨缝通过缩颈结构过渡连接。
8.根据权利要求6所述的安全座椅，其特征在于，所述涨缝为贯通吸能件两侧板面的长孔，所述传力柱的两端从涨缝两侧开口伸出，所述连接件包括分别固连在传力柱两端伸出部分上的两个壁板和桥接固连在两个壁板之间的连扳，所述连扳和两个壁板围成罩设在吸能件外围的U型板体。
9.根据权利要求6所述的安全座椅，其特征在于，所述连接件上设有连接结构，连接结构包括用于固设在浮动框架后框边上的固定支架以及固连在连接件连接板，固定支架通过螺栓连接与连接板固连，所述连接板上开设有沿竖向间隔排布的螺栓过孔。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的安全座椅，其特征在于，所述浮动框架上方浮动连接有坐垫框架，椅垫框架后框边和浮动框架后框边之间桥接固连有缓冲带。
【文档编号】B60N2/427GK103692939SQ201310605172
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】孙明英, 李建平, 司俊德, 武帅京, 李政茂, 铁巍巍 申请人:郑州宇通客车股份有限公司