尾撞自適應的智能型平動吸能座椅的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種尾撞自適應的智能型平動吸能座椅。該智能型平動吸能座椅在發生事故時，安裝在座椅上碰撞傳感器根據檢測到的碰撞程度將信息傳送至處理裝置，處理裝置處理后將指令傳送到電機并控制電機運轉，進而帶動滑動塊的滑動，當碰撞傳感器檢測到尾撞程度為高速尾撞時，電機驅動，帶動滑動塊滑動，滑動塊擠壓吸能鋼片使得吸能鋼片發生塑性變形，進一步提高約束平臺力，實現座椅穩定的后滑以保護乘員頸部免受傷害。本實用新型的智能型平動吸能座椅適用低速尾撞、中速尾撞、高速尾撞三種工況，并對于高速尾撞能提供較大的約束平臺力。
【專利說明】尾撞自適應的智能型平動吸能座椅
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及一種尾撞自適應的智能型平動吸能座椅，屬于汽車主動安全【技術領域】。
【背景技術】
[0002]追尾碰撞事故是道路上最常見的碰撞形式之一，雖然其造成的乘員致命傷害相對較小，但由追尾碰撞事故造成的頸部揮鞭傷導致的社會性支出卻比較大。揮鞭傷是指在追尾碰撞中，乘員頸部的揮鞭運動造成的損傷。目前關于其損傷機理還不明確，但普遍認為減少乘員的軀干和頭部的相對運動能減少揮鞭損傷，同時已有汽車廠商基于這種認識生產出降低揮鞭傷的座椅，并在碰撞中證明有效。目前市場上現有的追尾碰撞乘員頸部保護座椅存在保護形式單一、保護性能欠佳及普遍適用性較差等缺點。
[0003]如專利CN2010102008438公開了一種用于追尾碰撞的頸部保護的平動吸能座椅，對乘員頸部保護起到了一定作用，但也存在一些不足，如:a、適用的工況單一，只能適用中低速尾撞，對于高速尾撞不能提供較大的約束平臺力。b、保護性能單一，對于車輛發生二次碰撞，座椅會向前滑動，極易引起乘員其他傷害。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種尾撞自適應的智能型平動吸能座椅。
[0005]為解決以上技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種智能型平動吸能座椅，包括頭枕、靠背、椅墊、與所述椅墊固定連接的滑動導軌、與汽車地板固定連接的固定導軌、調節座椅前后位置的滑道鎖止機構以及對稱設置在所述平動吸能座椅兩側的平動吸能機構，每個所述平動吸能機構包括鎖銷板、固定設置在所述鎖銷板上的固定圓柱、固定設置在所述鎖銷板上且位于所述固定圓柱正后方的限速擋板、固定設置在所述滑動導軌上且位于所述固定圓柱和所述限速擋板之間的牽引圓柱、吸能鋼片，所述牽引圓柱與所述限速擋板相抵觸，所述吸能鋼片的一端繞過所述固定圓柱與所述牽引圓柱相連而所述吸能鋼片的另一端懸空，在所述鎖銷板上還固定設有鋼片擋板，所述吸能鋼片緊貼所述鋼片擋板，所述鎖銷板具有與所述滑動導軌的豎直板平行的安裝板，所述固定圓柱、所述限速擋板、所述鋼片擋板均設置在所述安裝板上，每個所述平動吸能機構還包括固定設置在所述安裝板上的電機、由所述電機驅動轉動的齒輪、滑動設置在所述安裝板上并由所述齒輪的轉動帶動滑動的滑動塊，所述滑動塊具有二個工作位置，當處于第一工作位置時，所述滑動塊擠壓所述吸能鋼片而使所述吸能鋼片發生塑性變形或彈性變形，當處于第二工作位置時，所述滑動塊不對所述吸能鋼片產生擠壓作用力。
[0007]所述固定圓柱包括位于所述牽引圓柱前方的第一固定圓柱、位于所述限速擋板后方的第二固定圓柱，所述鋼片擋板包括靠近所述第一固定圓柱設置的第一鋼片擋板、靠近所述第二固定圓柱設置的第二鋼片擋板，所述第一固定圓柱、所述第二固定圓柱均位于所述吸能鋼片的同一側，所述第一鋼片擋板、所述第二鋼片擋板均位于所述吸能鋼片的另一側。
[0008]所述滑動塊位于所述第一鋼片擋板和所述第二鋼片擋板之間。
[0009]所述滑動塊具有與所述齒輪嚙合的齒條。
[0010]所述滑動導軌上設有平板導槽，所述鎖銷板上設有導板，所述導板設置在所述平板導槽內，所述平板導槽的兩端設有前限位塊和后限位塊，所示導板的后端與所述后限位塊相抵觸。
[0011]所述導板的前端設有銷軸，所述平板導槽的前端設有用于卡住所述銷軸的銷孔。
[0012]所述銷孔內設有彈簧，所述彈簧的一端與所述滑動導軌相連，所述彈簧的另一端與所述銷軸相連。
[0013]所述智能型平動吸能座椅還包括控制系統，所述控制系統包括安裝在所述智能型平動座椅上的用于測試汽車尾撞程度的碰撞傳感器、安裝在所述智能型平動座椅底部的用于測試乘員體重的壓力傳感器、對所述碰撞傳感器及所述壓力傳感器的信息進行處理然后將指令傳送到所述電機而控制所述電機運轉的處理裝置。
[0014]由于上述技術方案的實施，本實用新型與現有技術相比具有如下優點:
[0015]本實用新型的平動吸能座椅上的平動吸能機構采用滑動塊擠壓吸能鋼片使吸能鋼片產生塑性變形，使得在汽車發生高速尾撞時，提供較大約束平臺力，實現座椅穩定的后滑以保護乘員頸部免受傷害。同時該平動吸能座椅也適用于低速尾撞和中速尾撞。
[0016]本實用新型的平動吸能座椅維修成本低，適用于多種工況，便于大范圍推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的智能型平動吸能座椅的整體結構圖；
[0018]圖2為本實用新型的智能型平動吸能座椅滑道部分鎖止狀態示意圖；
[0019]圖3為圖2中A處放大示意圖；
[0020]圖4為本實用新型的智能型平動吸能座椅滑道部分非鎖止狀態示意圖；
[0021]圖5為本實用新型的智能型平動吸能座椅的吸能鋼片未吸能狀態示意圖；
[0022]圖6為本實用新型的智能型平動吸能座椅的吸能鋼片吸能狀態示意圖；
[0023]圖7為本實用新型的智能型平動吸能座椅的銷孔示意圖；
[0024]圖8為本實用新型的智能型平動吸能座椅的銷軸示意圖；
[0025]圖9為本實用新型的智能型平動吸能座椅的工作原理圖；
[0026]圖中:1、頭枕；2、靠背；3、椅墊；4、滑動導軌；5、固定導軌；6、鎖止機構；7、調節手柄；8、限速擋板；9、牽引圓柱；10、吸能鋼片；11、安裝板；12、電機；13、齒輪；14、滑動塊；15、齒條；16、第一固定圓柱；17、第二固定圓柱；18、第一鋼片擋板；19、第二鋼片擋板；20、平板導槽；21、前限位塊；22、后限位塊；23、導板；24、銷軸；25、銷孔；26、復位件。
【具體實施方式】
[0027]下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步描述。
[0028]如附圖廣8所示，一種尾撞自適應的智能型平動吸能座椅，包括頭枕1、靠背2、椅墊3、與椅墊3固定連接的滑動導軌4、與汽車地板固定連接的固定導軌5、調節座椅前后位置的滑道鎖止機構6、調節座椅前后位置的調節手柄7以及對稱設置在平動吸能座椅兩側的平動吸能機構，每個平動吸能機構包括鎖銷板、固定設置在鎖銷板上的固定圓柱、固定設置在鎖銷板上且位于固定圓柱正后方的限速擋板8、固定設置在滑動導軌4上且位于固定圓柱和限速擋板8之間的牽引圓柱9、吸能鋼片10，牽引圓柱9與限速擋板8相抵觸，吸能鋼片10的一端繞過固定圓柱與牽引圓柱9相連而吸能鋼片10的另一端懸空，在鎖銷板上還固定設有鋼片擋板，吸能鋼片10緊貼鋼片擋板。鎖銷板具有與滑動導軌4的豎直板平行的安裝板11，固定圓柱、限速擋板8、鋼片擋板均設置在安裝板11上。每個平動吸能機構還包括固定設置在安裝板11上的電機12、由電機12驅動轉動的齒輪13、滑動設置在安裝板11上并由齒輪13的轉動帶動滑動的滑動塊14，滑動塊14上具有與齒輪13相嚙合的齒條15，滑動塊14具有二個工作位置，當處于第一工作位置時，滑動塊14擠壓吸能鋼片10而使吸能鋼片10發生塑性變形或彈性變形以提供更大的約束平臺力，當處于第二工作位置時，滑動塊14不對吸能鋼片10產生擠壓。
[0029]本例中，固定圓柱包括位于牽弓丨圓柱9前方的第一固定圓柱16、位于限速擋板8后方的第二固定圓柱17，鋼片擋板包括靠近第一固定圓柱16設置的第一鋼片擋板18、靠近第二固定圓柱17設置的第二鋼片擋板19，第一固定圓柱16、第二固定圓柱17均位于吸能鋼片10的同一側，第一鋼片擋板18，第二鋼片擋板19均位于吸能鋼片10的另一側。滑動塊14位于第一鋼片擋板18和第二鋼片擋板19之間，且第一鋼片擋板18、第二鋼片擋板19與滑動塊14位于吸能鋼片10的同側。
[0030]本例中，滑動導軌4上設有平板導槽20，鎖銷板上設有導板23，導板23設置在平板導槽20內，平板導槽20的兩端設有前限位塊21和后限位塊22，導板23的后端與后限位塊22相抵觸。平板導槽20的長度范圍為50mnTl00mm。為了進一步使得座椅在后滑到極限位置時能夠停止以防止座椅前移造成其他傷害，設計了銷軸24加以鎖定，銷軸24設置在導板23的前端，平板導槽20的前端設置有用于卡住銷軸24的銷孔25，銷孔25為弧形，且在銷孔25內設置有彈簧，彈簧的一端與滑動導軌4相連，彈簧的另一端與銷軸24相連，正常情況下彈簧處于伸長狀態，當導板23前端的銷軸24運動到銷孔25位置時被其卡住，這樣可保證座椅不會前移，即使汽車發生二次碰撞也能阻止座椅前移，起到更好的保護。
[0031]本實用新型的智能型平動吸能座椅還包括控制系統，控制系統包括安裝在智能型平動座椅上的用于測試汽車尾撞程度的碰撞傳感器、安裝在智能型平動座椅底部的用于測試乘員體重的壓力傳感器、對碰撞傳感器及壓力傳感器的信息進行處理然后將指令傳送到電機而控制電機運轉的處理裝置。
[0032]本實用新型的具體工作過程:
[0033]圖2?4為本實用新型的智能型平動吸能座椅滑道部分鎖止狀態及非鎖止狀態示意圖。撥動調節手柄7當由鎖止狀態(如附圖2所示)調節到非鎖止狀態(如附圖5所示)，此時固定導軌5和滑動導軌4可相對滑動，乘員根據需要，向前或向后移動至預期位置，然后釋放調節手柄7，鎖止機構6具有復位件26且鎖止機構6在復位件26的作用下復位回到鎖止狀態。在位置調節過程在，牽引圓柱9與限速擋板18相抵觸，導板23的后端與后限位塊22相抵觸，這樣在調節座椅位置過程中，能始終保持鎖銷板與滑動導軌4 一起前后運動。
[0034]圖5飛為本實用新型的智能型平動吸能座椅的吸能鋼片未吸能及吸能狀態示意圖。當車輛處于中速尾撞時，平動吸能機構啟動，限速擋板8發生彈性或塑性變形，牽引圓柱9帶動吸能鋼片10繞第一固定圓柱16轉動發生塑性變形而吸收系統動能，實現座椅后滑，但因是中速尾撞，無需增加額外的約束平臺力；當車輛處于高速尾撞時，此時單靠吸能鋼片10的一次塑性變形是不夠的，為了提高約束平臺力，此時控制系統給驅動電機12送去信號，觸發電機12旋轉帶動齒輪13轉動進而帶動滑動塊14運動擠壓吸能鋼片10發生二次塑性變形，這樣可明顯提高系統的約束平臺力，從而實現座椅穩定的后滑以保護乘員頸部免受傷害。碰撞完后，只需將電機12反轉撤回滑動塊14更換吸能鋼片10即可。
[0035]本實用新型的工作原理:
[0036]如圖9所示為本實用新型的智能型平動吸能座椅的工作原理圖。一般滑動塊14的初始位置設置為與吸能鋼片10相接觸但不對吸能鋼片10產生擠壓作用力。當乘員正常乘坐座椅時,此時位于座椅底部的壓力傳感器立即測出乘員的體重G，若G小于等于75Kg時，則滑動塊14不移動；若G大于75Kg時，則電機12驅動滑動塊14向吸能鋼片10的方向運動5mm，使得滑動塊14對吸能鋼片10產生一定的擠壓作用力而使吸能鋼片10產生彈性變形但不至于使吸能鋼片10發生塑性變形。然后乘員根據需求撥動調節手柄7向前或向后移動座椅至預期位置，釋放調節手柄7，座椅鎖止。當汽車發生碰撞時，若碰撞傳感器檢測到車輛發生低速尾撞時，即牽引圓柱9與限速擋板8間的作用力F低于限速擋板8提供的力的閾值，則座椅不后滑電機12不驅動；若發生中速碰撞時，即F大于該閾值，則座椅后滑電機12不驅動；若發生高速尾撞時，即F遠大于該閾值，則座椅后滑且電機12驅動滑動塊14進一步向吸能鋼片10方向運動，導致吸能鋼片10發生塑性變形，以獲得較大的約束平臺力吸收系統動能。當座椅向后滑動到最大距離時，位于導板23前端的銷軸24被平板導槽20前端的銷孔25卡住以鎖住座椅向前滑動，避免乘員受到其它傷害。
[0037]以上對本實用新型做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據本實用新型的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種智能型平動吸能座椅，包括頭枕、靠背、椅墊、與所述椅墊固定連接的滑動導軌、與汽車地板固定連接的固定導軌、調節座椅前后位置的滑道鎖止機構以及對稱設置在所述平動吸能座椅兩側的平動吸能機構，每個所述平動吸能機構包括鎖銷板、固定設置在所述鎖銷板上的固定圓柱、固定設置在所述鎖銷板上且位于所述固定圓柱正后方的限速擋板、固定設置在所述滑動導軌上且位于所述固定圓柱和所述限速擋板之間的牽引圓柱、吸能鋼片，所述牽引圓柱與所述限速擋板相抵觸，所述吸能鋼片的一端繞過所述固定圓柱與所述牽引圓柱相連而所述吸能鋼片的另一端懸空，在所述鎖銷板上還固定設有鋼片擋板，所述吸能鋼片緊貼所述鋼片擋板，其特征在于，所述鎖銷板具有與所述滑動導軌的豎直板平行的安裝板，所述固定圓柱、所述限速擋板、所述鋼片擋板均設置在所述安裝板上，每個所述平動吸能機構還包括固定設置在所述安裝板上的電機、由所述電機驅動轉動的齒輪、滑動設置在所述安裝板上并由所述齒輪的轉動帶動滑動的滑動塊，所述滑動塊具有二個工作位置，當處于第一工作位置時，所述滑動塊擠壓所述吸能鋼片而使所述吸能鋼片發生塑性變形或彈性變形，當處于第二工作位置時，所述滑動塊不對所述吸能鋼片產生擠壓作用力。
2.根據權利要求1所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述固定圓柱包括位于所述牽引圓柱前方的第一固定圓柱、位于所述限速擋板后方的第二固定圓柱，所述鋼片擋板包括靠近所述第一固定圓柱設置的第一鋼片擋板、靠近所述第二固定圓柱設置的第二鋼片擋板，所述第一固定圓柱、所述第二固定圓柱均位于所述吸能鋼片的同一側，所述第一鋼片擋板、所述第二鋼片擋板均位于所述吸能鋼片的另一側。
3.根據權利要求2所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述滑動塊位于所述第一鋼片擋板和所述第二鋼片擋板之間。
4.根據權利要求1所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述滑動塊具有與所述齒輪嚙合的齒條。
5.根據權利要求1所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述滑動導軌上設有平板導槽，所述鎖銷板上設有導板，所述導板設置在所述平板導槽內，所述平板導槽的兩端設有前限位塊和后限位塊，所示導板的后端與所述后限位塊相抵觸。
6.根據權利要求5所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述導板的前端設有銷軸，所述平板導槽的前端設有用于卡住所述銷軸的銷孔。
7.根據權利要求6所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述銷孔內設有彈簧，所述彈簧的一端與所述滑動導軌相連，所述彈簧的另一端與所述銷軸相連。
8.根據權利要求1所述的智能型平動吸能座椅，其特征在于，所述智能型平動吸能座椅還包括控制系統，所述控制系統包括安裝在所述智能型平動座椅上的用于測試汽車尾撞程度的碰撞傳感器、安裝在所述智能型平動座椅底部的用于測試乘員體重的壓力傳感器、對所述碰撞傳感器及所述壓力傳感器的信息進行處理然后將指令傳送到所述電機而控制所述電機運轉的處理裝置。
【文檔編號】B60N2/427GK203496713SQ201320563611
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】周青, 賴興華, 張曉偉, 張盼盼, 夏勇 申請人:清華大學蘇州汽車研究院（相城）