CN102198812B - 车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车安全座椅，尤其涉及一种车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅。其具有固定设置在车内地板上的固定轨（1）及与固定轨（1）滑动配合的滑动轨（2）；与固定轨（1）及滑动轨（2）进行有效连接的锁止件（3），与滑动轨（2）固连的用于支撑椅垫及背部支撑（5）的支撑框架（6），在背部支撑（5）与锁止件（3）之间连接设有牵引装置，该牵引装置在背部支撑（5）产生的位移带动下，牵引锁止件（3）具有使滑动轨（2）在固定轨（1）上解锁滑动的运动。该座椅在现有的可调整座椅前后位置的结构基础上，通过增设牵引装置有效的降低“挥鞭”现象引起的对乘驾人员颈部的损伤，其结构简单，实用性较强。

Description

车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅

技术领域

本发明涉及一种汽车安全座椅，尤其涉及一种车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅。 

背景技术

随着技术的进步和社会经济的发展，汽车逐渐成为人们生活出行的重要工具，大量汽车进入家庭生活，成为人们不可替代的消费品。汽车的增多，交通环境建设速度落后于汽车增加的速度，再加上人们驾车习惯的不佳，守法观念的不强，这都不可避免的造成交通事故数量的增加。在碰撞事故中低速后碰是一种较为常见的交通事故类型，主要发生在走走停停的等待期间，由于碰撞速度低，碰撞能量主要由后保险杠吸收，不会出现危及乘员生命安全的伤害，而且有些伤害在当时没有表现出来，因此这类事故常被交通管理部门忽视，然而低速后碰造成的挥鞭伤（whiplash injury）是一种并发症多、潜伏期长的伤害，能为社会带来严重的财产损失。 

当前，挥鞭伤害已经成为全球问题。在国外很早就引起了管理当局的重视，为有效解决挥鞭伤害，促进相关技术的发展，美国、欧洲、日本相继推出了相应的法规，如FMVSS202a、GTR NO.7等，甚至欧洲、日本等在其NCAP评定规程中也纷纷加入了对座椅防挥鞭伤性能的评价；在国内虽然还没有出台相应的法律法规，但也已经引起了相关部门的高度重视，如中国的C-NCAP正在做颈部挥鞭伤害的前期研究工作，并计划在2012年的版本中将其列入评价规程中。 

所以对于国内自主品牌的主机厂及零部件公司来说，展开在座椅上增加防挥鞭伤功能的研究势在必行。国外一些高端车型主机厂及其零部件公司主要通过在车辆座椅靠背内部安装传感器，当感应到尾部碰撞不可避免发生时，引爆头枕弹射装置，使头枕尽可能早的接触驾乘人员头部，减轻对颈部的伤害，但这种技术成本高、周期长，难以推广。 

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，该座椅在现有的可调整座椅前后位置的结构基础上，通过增设牵引装置有效的降低“挥鞭”现象引起的对乘驾人员颈部的损伤，其结构简单，实用性较强。 

为实现上述目的，本发明的车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其具有 

固定设置在车内地板上的固定轨及与固定轨滑动配合的滑动轨；

与固定轨及滑动轨进行有效连接的锁止件，通过对座椅提手的操作，引起锁止件与固定轨及滑动轨的配合设置，实现滑动轨在固定轨上的解锁滑动或锁止固定；

与滑动轨固连的用于支撑椅垫及背部支撑的支撑框架，所述的背部支撑在车辆尾部碰撞情况下承受乘客背部瞬时的压力；

其改进点在于：

在背部支撑与锁止件之间连接设有牵引装置，该牵引装置在背部支撑承受乘客背部瞬时的压力大于背部支撑对乘客背部的预支撑力而产生向后位移的带动下，牵引锁止件具有使滑动轨在固定轨上解锁滑动的运动。

作为对上述方式的改进，在支撑框架与牵引装置之间设有回位装置，该回位装置在车辆尾部碰撞引起乘客背部对背部支撑的瞬时压力消失时，使牵引装置调整到初始位置。 

作为对上述方式的一种应用形式，所述的回位装置为弹簧。 

作为对上述方式的限定，所述的牵引装置包括可转动的固定在支撑框架上的旋转件、连接旋转件与锁止件的拉线，所述的旋转件与背部支撑之间固定连接有支撑拉杆，所述的支撑拉杆在背部支撑的位移带动下拉动旋转件转动，拉线为此牵引锁止件具有使滑动轨在固定轨上解锁滑动的运动。 

作为对上述方式的进一步限定，所述的弹簧连接设置在支撑框架与旋转件之间。 

作为对上述方式的更进一步限定，所述的支撑拉杆与拉线与旋转件的连接点位于旋转件的转轴两侧。 

采用上述技术方案，由于在现有的可调整座椅前后位置的座椅结构基础上增设了牵引装置，该牵引装置在车辆尾部发生碰撞时，通过乘驾人员背部对背部支撑的、大于背部支撑对乘驾人员背部的预支撑力的瞬时作用力下，使背部支撑产生一个沿受力方向的位移，该位移引起牵引装置牵引锁止件实现滑动轨在固定轨上的解锁滑动，该滑动的方向由于与背部支撑受力方向相同，缓解了在车辆尾部发生碰撞时，乘驾人员背部与背部支撑的硬接触，实现了此时乘驾人员的头部和背部的同时运动，缓解了乘驾人员背部和头部遭受的冲击伤害，进而避免了在颈部位置产生过大的后摆角度而导致较严重的颈部伤害，其结构简单；增设回位装置，使车辆尾部碰撞过程中乘驾人员背部对背部支撑产生的瞬时作用力消失后，能够使牵引装置迅速回位，其最终的目的是使牵引装置复位后，其对锁止件的作用力消失，而此时座椅的固定轨与滑动轨通过其现有的回位部件使锁止件进行锁止动作，实现固定轨与滑动轨之间的锁止固定；此外为了使结构简化，该回位装置还可起到对背部支撑的预支撑力的实现作用，即在碰撞未发生时，通过该回位装置（如弹簧）对背部支撑提供一个拉力，该拉力值的大小可通过调整弹簧的弹性系数或弹簧的刚度来实现，在乘驾人员后背对背部支撑的压力小于弹簧对背部支撑的拉力时，可认为是非碰撞状态，反之则为碰撞状态。 

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明： 

图1为现有座椅中固定轨结构示意图；

图2为现有座椅中滑动轨结构示意图；

图3为现有座椅中固定轨与滑动轨装配示意图；

图4为现有座椅中支撑座椅椅面的固定轨与滑动轨的位置关系示意图；

图5为现有座椅的锁止件结构示意图；

图6为现有座椅的锁止件与滑动轨之间连接关系示意图；

图7为现有座椅的锁止件与固定轨之间装配关系示意图；

图8为现有座椅限位板结构示意图；

图9为现有座椅锁止件与复位弹簧装配示意图；

图10为现有座椅提手的结构示意图；

图11为现有座椅正常解锁及锁止原理的局部结构示意图；

图12为本发明的整体结构示意简图；

图13为图12中背部支撑所在支撑框架部分的部分结构示意图；

图14为图13的背部支撑的后视简图；

图15为图12中与滑动轨配合相连的局部结构示意图。

图中： 

1、固定轨；2、滑动轨；3、锁止件；4、座椅提手；5、背部支撑；6、支撑框架；7、弹簧；8、旋转件；9、拉线；10、支撑拉杆；11、转轴；12、基座；13、翻边；14、凹凸齿,15、外翻边；16、固定销轴；17、圆孔；18、缺口；19、方通孔；20、限位板；21、复位弹簧；22、耳环；23、安装孔；24、凹槽；25、提手；26、连接杆；27、通孔；28、凸起；29、安装孔；30、操纵部；31、连接件；32、限位块；33、限位钉。

具体实施方式

本发明涉及的车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其设计思想在于在现有的汽车座椅结构的基础上，增设其具有牵引装置，在车辆尾部碰撞情况下，当背部支撑5受到乘客背部瞬时压力大于背部支撑5对乘客背部的预支撑力时，沿受力方向向后产生位移，而增设的牵引装置在背部支撑5产生的位移带动下，牵引锁止件3具有使滑动轨2在固定轨1上解锁滑动的运动，该解锁滑动运动的方向与背部支撑5的受力方向相同，因此，可使乘驾人员的背部及头部具有相同的位移，减小了“挥鞭”带来的对人体颈部的伤害，因此，基于上述设计思想做如下的具体结构描述仅是其中一种具体应用的产品结构，如下的具体描述不应理解为对本发明保护范围的限制，应当理解，在不违背本发明设计思想的前提下做出的产品结构的改变，均属于本发明的保护范围。 

在本座椅的结构描述中，主要从以下两个部分对本发明做出详细描述，其中的一个部分是现有座椅的其中一种结构描述，另一部分是在上述现有座椅结构基础上增设牵引装置的具体结构的描述。 

如图4所示可知，现有座椅的底部支撑结构主要包括两组平行设置的固定轨1与滑动轨2配合连接的结构，在如下的描述中，仅对其中一组的结构进行描述，另一组结构与其相同。其中的一组支撑结构包括与车内地板固连的基座12、与基座12通过螺栓进行固连的固定轨1、与固定轨1可滑动配合相连的滑动轨2。由图1所示可知，固定轨1两侧对称设有翻边13，翻边13上带有凹凸齿14。 

由图2所示表述的滑动轨2结构可知，滑动轨2具有能够包容固定轨1两翻边13的置于两侧的外翻边15，其中一侧的外翻边15上带有一个用于安装固定销轴16的圆孔17，并在设置圆孔17一侧的外翻边15的底部设有缺口18，该缺口18用以定位锁止件3的带通孔的转动端（如下描述）。滑动轨2的顶部通过螺栓及焊缝连接固定有座椅的支撑框架6，该支撑框架6分为两部分，其一是对座椅的椅面进行支撑，其二是对座椅的靠背及背部支撑5进行支撑，二者组合而成的整体可随滑动轨2的滑动而滑动。在图3所示的结构中可以看出滑动轨2扣合在固定轨1上，并可实现滑动轨2带动支撑框架6在固定轨1上前后滑动。 

由图5所示可知，锁止件3的本体上设有一个圆孔，该圆孔用以与滑动轨2之间的圆孔17通过固定销轴16进行装配，以实现锁止件3可以相对于滑动轨2以固定销轴16为轴进行转动，带四个方通孔19（图中虚线所示）端用以与固定轨1两侧翻边13上的凹凸齿14之间实现啮合与分离，从而实现滑动轨2与固定轨1之间的锁止固定与解锁滑动。在锁止件3的一侧上设有耳环22，该耳环22在装配时，将与复位弹簧21（如下描述）进行相连。在锁止件3设置圆孔的本体上设有一个垂直其本体的凸起28，其功能是与座椅提手4进行配合相连。由图6、图7所示可知，在装配时，锁止件3的带方通孔19的部分嵌入滑动轨2的缺口18内，且在锁止状态下，四个方通孔19与固定轨1的凹凸齿14啮合。 

在具体结构的装备上，现有的座椅底部固定轨1与滑动轨2的装配上还设有限位板20和复位弹簧21，如图8、图9所示可知，限位板20的作用是限定锁止件3的上下转动角度即固定复位弹簧21。限位板20设有一个带有豁口的侧边，该侧边其中的一部分带有安装孔23，在安装时，固定销轴16也贯通该安装孔23实现将限位板20包套在滑动轨2的外部；限位板20于带有安装孔23的顶部设有凹槽24，该凹槽24的作用在于实现对复位弹簧21一端的固定。复位弹簧21的一端固连在凹槽24内，另一端钩挂在锁止件3的耳环22内。 

由图10所示可知，座椅提手4包括对称设置在限位板20外侧的两个提手25、固定连接两个提手25的连接杆26组成，每个提手25的本体上设有一个通孔27，该通孔27用于实现与固定销轴16的连接以实现提手25相对固定销轴16进行转动。在每个提手25的前端设有一个安装孔29，由图11所示可知，锁止件3的凸起28由此安装孔29内穿出，在提手25的后端形成一个操纵部30，通过提升该操纵部30，使提手25以固定销轴16为轴进行如图11中箭头所示方向转动，使得提手25通过安装孔29带动凸起28向下运动，进而实现锁止件3的方通孔19与固定轨1的凹凸齿14分离，以实现滑动轨2与固定轨1之间的解锁。 

本发明设计的另一部分为在上述现有结构的基础上做出的改进部分，即牵引装置部分，由图12所示可知，本发明的牵引装置为两组且对称设置在支撑框架6，该两组牵引装置分别作用在位于基座12上的两组固定轨1与滑动轨2组成的支撑结构上，下面仅对其中一组牵引装置的结构进行示意性的描述。该牵引装置包括可转动的固定在支撑框架6（用于安装背部靠垫及背部支撑5的框架部分）上的旋转件8、连接旋转件8与锁止件3的拉线9，旋转件8与背部支撑5之间固定连接有支撑拉杆10，支撑拉杆10在背部支撑5的位移带动下拉动旋转件8转动，拉线9为此牵引锁止件3具有使滑动轨2在固定轨1上解锁滑动的运动。 

具体来讲，由图13、图14所示可知，背部支撑5与支撑框架6通过连接件31进行相连，在设计时，连接件31可采用具有弹性的材料（如弹簧）将背部支撑5与支撑框架6进行连接，其目的是使该背部支撑5在受到乘驾人员背部的作用力下具有缓冲作用，提高了座椅的舒适性，另一目的是使背部支撑5在碰撞发生时产生的位移不受到限制。在支撑框架6的框架本体上通过转轴11可转动的连接有旋转件8，该旋转件8的下方固定连接有支撑拉杆10，支撑拉杆10的另一端插入到背部支撑5的背面限位孔中，以实现支撑拉杆10与背部支撑5两者之间的可相互转动，确保了背部支撑5在非碰撞状态下或碰撞发生的向后运动过程中，与乘驾人员后背使用紧密贴合；在此需要指出的是支撑拉杆10可采用折线形，其目的是使背部支撑5向后产生位移时，能够通过支撑拉杆10有效的拉动旋转件8以转轴11为轴进行转动，在设计支撑拉杆10的具体形状时，可充分考虑在背部支撑5的一定位移下所需旋转件8旋转的角度来确定支撑拉杆10的折线形状，简单来讲是要考虑旋转件8的反应灵敏度，该反应灵敏度直接影响其旋转带动的拉线9的位移。在旋转件8的上方本体上设有用于安装弹簧7的小孔，弹簧7一端固定在小孔内，另一端与支撑框架6进行固连，在本实施例中，弹簧7的一个作用是是实现对旋转件8的回位作用，另一个作用是实现预支撑力的设定作用，即通过设定弹簧7的弹性强度，使弹簧7在非碰撞状态下产生一个对背部支撑5的拉力，该拉力有一个限制，如弹簧7处于非弹性变形状态下具有的对背部支撑5的最大拉力值即为预支撑力，当大于该最大拉力值时，即可认定碰撞现象发生，此时弹簧发生弹性变形被拉长，进而拉动旋转件8进行转动。此外，在旋转件8的上方还设有一个固定安装拉线9的孔，该孔与支撑拉杆10的安装点相对转轴11对称设置。 

由图15所示可知，拉线9的另一端固定连接在锁止件3的耳环22内，在与耳环22连接之间，在滑动轨2的外翻边15上固定连接有限位块32，该限位块32上设有两个位于同一水平方向上、向外突出的限位钉33，拉线9在与耳环22连接之前先经过限位钉33的限位和导向，以使拉线9相对滑动轨2具有一个固定的初始接触位置。

当车辆尾部被撞击时，乘驾人员的后背对背部支撑5产生一个向后的压力，当压力大于设计限值（预支撑力的数值）时，弹簧7被拉伸，且在该压力作用下，迫使背部支撑5具有一个向后的位移，在背部支撑5的位移过程中，支撑拉杆10通过拉动旋转件8的下方使旋转件8以转轴11为轴进行转动，固定在旋转件8上方的拉线也随之被拉动，该拉动通过拉线本体传递至锁止件3上，即为锁止件3提供一个向下的力，该向下的力（即拉线9的拉动距离）使锁止件3的方通孔19与固定轨1的凹凸齿14脱离啮合，滑动轨2相对固定轨1进行滑动，由于车辆尾部被碰撞而产生的惯性作用，此时滑动轨2带动座椅整体向后运动，实现对车辆尾部碰撞硬接触的缓解。当碰撞结束时，背部支撑5承受的乘驾人员背部压力逐渐减小，在弹簧7的作用下，背部支撑5复位，同时，弹簧7也拉动旋转件8回到初始位置，此时拉线9拉动锁止件3下方的力变小或消失，滑动轨2在复位弹簧21的作用下向上运动以实现其方通孔19与固定轨1的凹凸齿14的重新啮合，这时，座椅相对车辆内部地面被固定。 

Claims (4)

1.一种车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其具有

固定设置在车内地板上的固定轨（1）及与固定轨（1）滑动配合的滑动轨（2）；

与固定轨（1）及滑动轨（2）进行有效连接的锁止件（3），通过对座椅提手（4）的操作，引起锁止件（3）与固定轨（1）及滑动轨（2）的配合设置，实现滑动轨（2）在固定轨（1）上的解锁滑动或锁止固定；

与滑动轨（2）固连的用于支撑椅垫及背部支撑（5）的支撑框架（6），所述的背部支撑（5）在车辆尾部碰撞情况下承受乘客背部瞬时的压力；

其特征在于：

在背部支撑（5）与锁止件（3）之间连接设有牵引装置，该牵引装置在背部支撑（5）承受乘客背部瞬时的压力大于背部支撑（5）对乘客背部的预支撑力而产生向后位移的带动下，牵引锁止件（3）具有使滑动轨（2）在固定轨（1）上解锁滑动的运动；在支撑框架（6）与牵引装置之间设有回位装置，该回位装置在车辆尾部碰撞引起乘客背部对背部支撑（5）的瞬时压力消失时，使牵引装置调整到初始位置；

所述的牵引装置包括可转动的固定在支撑框架（6）上的旋转件（8）、连接旋转件（8）与锁止件（3）的拉线（9），所述的旋转件（8）与背部支撑（5）之间固定连接有支撑拉杆（10），所述的支撑拉杆（10）在背部支撑（5）的位移带动下拉动旋转件（8）转动，拉线（9）为此牵引锁止件（3）具有使滑动轨（2）在固定轨（1）上解锁滑动的运动。

2.根据权利要求1所述的车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其特征在于：所述的回位装置为弹簧（7）。

3.根据权利要求2所述的车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其特征在于：所述的弹簧（7）连接设置在支撑框架（6）与旋转件（8）之间。 

4.根据权利要求3所述的车辆尾部碰撞过程中有效保护颈部的座椅，其特征在于：所述的支撑拉杆（10）和拉线（9）与旋转件（8）的连接点位于旋转件（8）的转轴（11）两侧。