一种拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及汽车座椅，具体的说是一种拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构。


背景技术：

[0002]
如图1所示，现有的汽车座椅采用两个调角器2将靠背骨架1与座垫骨架位于左右两侧的坐垫侧板3连接起来，其中，调角器2与坐垫侧板3的连接方式为：调角器2具有调角器连接板4，该调角器连接板4的下端前部与坐垫侧板3的后端部连接形成第一连接结构5，该调角器连接板4的下端后部与坐垫侧板3的后端部连接形成第二连接结构6，且第一连接结构5和第二连接结构6均为螺栓连接结构。
[0003]
如图1和图2所示，采用上述现有汽车座椅的车辆发生追尾碰撞时，乘员会向后冲击座椅靠背，座椅靠背受到非常大的冲击力f，冲击力f依次通过靠背骨架1、调角器2、调角器连接板4传递至第一连接结构5和第二连接结构6，再由该两个结构的螺栓作用在坐垫侧板3上，此时，第一连接结构5和第二连接结构6处都会受到非常大的集中力f
’
。
[0004]
如果能够将上述第一连接结构5和第二连接结构6处受到的集中力f
’
作用在可变形吸能的结构上，则乘员在车辆发生追尾碰撞时的冲击能量可以很好的被吸收，从而缓冲冲击力f，起到保护乘员的作用。现有技术中，实现该想法的主要方案是利用调角器连接板4对集中力f
’
进行缓冲吸能，但是该方案存在以下不足：
[0005]
由于传统的调角器连接板4的受力比较复杂，且受力非常不稳定，会随着座垫侧板3的变形而发生变化，造成调角器连接板4的变形非常不稳定，使得调角器连接板4的吸能结构设计难度变得很高，造成吸能效果差。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构，以解决现有技术中在调角器连接板上设置用于追尾碰撞缓冲的吸能结构，因调角器连接板的受力比较复杂且受力非常不稳定而存在吸能结构设计难度高且吸能效果差的问题。
[0007]
解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0008]
一种拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构，包括坐垫侧板和调角器连接板，所述调角器连接板的下端前部与坐垫侧板的后端部连接形成第一连接结构，所述调角器连接板的下端后部与坐垫侧板的后端部连接形成第二连接结构，其中，所述第二连接结构为螺栓连接结构；
[0009]
其特征在于：
[0010]
所述第一连接结构为由吸能件、上端螺栓连接结构和下端螺栓连接结构组成的吸能连接结构，所述坐垫侧板的后端部设有圆心落在所述第二连接结构的轴线上的圆弧形滑槽；所述调角器连接板的下端前部和所述吸能件的上端部均通过所述上端螺栓连接结构与所述圆弧形滑槽滑动配合，所述吸能件的下端部通过所述下端螺栓连接结构与所述坐垫侧板可转动连接；并且，所述第二连接结构、圆弧形滑槽和下端螺栓连接结构从后向前依次布
置，所述圆弧形滑槽、第二连接结构和下端螺栓连接结构从高到低依次布置。
[0011]
作为本实用新型的优选实施方式：所述吸能件为金属片材，并且，在所述吸能件受到的拉伸力处于预设的汽车正常行驶受力区间时，所述吸能件处于屈服前的弹性变形阶段，在所述吸能件受到的拉伸力处于预设的汽车追尾碰撞受力区间时，所述吸能件处于屈服后的塑性变形阶段。
[0012]
从而，在汽车未发生追尾碰撞时，乘员正常使用汽车座椅，所述吸能件受到处于所述汽车正常行驶受力区间的较小的拉伸力，所述吸能件仅产生微小的弹性变形，确保汽车座椅的正常使用；而在车辆发生追尾碰撞时，所述吸能件受到处于汽车追尾碰撞受力区间的较大的拉伸力，吸能件处于屈服后的塑性变形阶段，能够确保实现缓冲吸能。
[0013]
优选的：所述圆弧形滑槽的弦长在缩颈拉伸长度以下，其中，所述缩颈拉伸长度为；所述吸能件由原始状态拉伸变化至开始出现缩颈现象时的拉伸长度。
[0014]
从而，在车辆发生追尾碰撞时，确保所述上端螺栓连接结构在所述吸能件出现缩颈现象之前即滑动抵达所述圆弧形滑槽的后端部，以降低所述吸能件被拉伸至断裂的风险。
[0015]
优选的：所述吸能件为两端宽、中间窄的哑铃型金属片材。
[0016]
从而，由于哑铃型金属片材为在材料试片拉伸试验中常用的样品，因此，可以通过简单的材料试片拉伸试验对吸能件进行量化的吸能设计，大大提高吸能件的结构设计效率与质量；并且，采用哑铃型金属片材作为吸能件，能够有利于吸能件的轻量化。
[0017]
作为本实用新型的优选实施方式：所述吸能件为非线性弹性元件，该非线性弹性元件在所述吸能件受到的拉伸力处于预设的汽车正常行驶受力区间时的弹簧刚度，大于该非线性弹性元件在所述吸能件受到的拉伸力处于预设的汽车追尾碰撞受力区间时的弹簧刚度。
[0018]
从而，在汽车未发生追尾碰撞时，乘员正常使用汽车座椅，所述吸能件受到处于所述汽车正常行驶受力区间的较小的拉伸力，弹簧刚度较大的所述吸能件仅产生微小的弹性变形，确保汽车座椅的正常使用；而在车辆发生追尾碰撞时，所述吸能件受到处于汽车追尾碰撞受力区间的较大的拉伸力，弹簧刚度较小的所述吸能件能够确保实现缓冲吸能。
[0019]
优选的：所述圆弧形滑槽的弦长在80％的弹性失效拉伸长度以下，其中，所述弹性失效拉伸长度为：所述吸能件由原始状态拉伸变化至失效时的拉伸长度。
[0020]
从而，在车辆发生追尾碰撞时，确保所述上端螺栓连接结构在所述吸能件失效之前即滑动抵达所述圆弧形滑槽的后端部，并预留了20％的安全系数，以降低所述吸能件被拉伸至断裂的风险。
[0021]
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0022]
参见图7，本实用新型采用由吸能件7、上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9组成的吸能连接结构作为第一连接结构5，使得：采用本实用新型的车辆发生追尾碰撞时，乘员对座椅靠背非常大的冲击力f，能够由调角器连接板4依次通过上端螺栓连接结构8、吸能件7和下端螺栓连接结构9传递至坐垫侧板3，由此，在汽车追尾碰撞的冲击过程中，所述吸能件7的上端部和上端螺栓连接结构8一起沿所述圆弧形滑槽3a向后滑动，所述吸能件7在此过程中拉伸变形，实现缓冲吸能；
[0023]
由于吸能件7通过上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9分别与调角器连接板
4和坐垫侧板3连接，形成了二力杆结构，该二力杆结构即吸能件7在上述第二条路径的整个冲击过程中，只受到上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9分别对其的冲击拉力f47和冲击拉力f37，且冲击拉力f47和冲击拉力f37的方向相反，使得吸能件7的受力方式非常稳定，非常有利于吸能件7在上述冲击过程中发生拉伸变形，以实现对冲击能量的缓冲吸能，并使得缓冲吸能的过程非常稳定，更能减少乘员损伤；
[0024]
并且，由于二力杆结构的设计与优化难度低，易于根据座椅骨架的刚性匹配，针对吸能件7的厚度和材料进行二力杆结构失稳和变形吸能的量化设计，以最大限度的提升吸能件7对乘员在追尾碰撞中对汽车座椅靠背的冲击力的缓冲吸能效果；
[0025]
综上所述，本实用新型能够实现对乘员在追尾碰撞中对汽车座椅靠背的冲击力的缓冲吸能，具有缓冲吸能的过程非常稳定、设计与优化难度低、缓冲吸能效果非常稳定且效率高、结构简单、成本低的优点。
附图说明
[0026]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
[0027]
图1为现有的汽车座椅的结构示意图；
[0028]
图2为图1所示汽车座椅在发生追尾碰撞时的受力分析简图；
[0029]
图3为本实用新型的拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构的立体结构示意图；
[0030]
图4为本实用新型的拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构的结构爆炸示意图；
[0031]
图5为本实用新型的拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构的侧视图；
[0032]
图6为图5中的a-a剖视图；
[0033]
图7为应用本实用新型的汽车座椅在发生追尾碰撞时的受力分析简图；
[0034]
图8为本实用新型的拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构在发生汽车追尾碰撞时的侧视图；
[0035]
图9为本实用新型实施例三的侧视图。
具体实施方式
[0036]
下面结合实施例及其附图对本实用新型进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本实用新型的实用新型构思，但本实用新型权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型之实用新型构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0037]
实施例一
[0038]
如图3至图9所示，本实用新型公开的是一种拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构，包括坐垫侧板3和调角器连接板4，所述调角器连接板4的下端前部与坐垫侧板3的后端部连接形成第一连接结构5，所述调角器连接板4的下端后部与坐垫侧板3的后端部连接形成第二连接结构6，其中，所述第二连接结构6为螺栓连接结构，所述调角器连接板4的上端部连接调角器2；
[0039]
所述第一连接结构5为由吸能件7、上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9组成的吸能连接结构，所述坐垫侧板3的后端部设有圆心落在所述第二连接结构6的轴线上的圆弧形滑槽3a；所述调角器连接板4的下端前部和所述吸能件7的上端部均通过所述上端螺栓
连接结构8与所述圆弧形滑槽3a滑动配合，所述吸能件7的下端部通过所述下端螺栓连接结构9与所述坐垫侧板3可转动连接；并且，所述第二连接结构6、圆弧形滑槽3a和下端螺栓连接结构9从后向前依次布置，所述圆弧形滑槽3a、第二连接结构6和下端螺栓连接结构9从高到低依次布置。
[0040]
本实用新型的拉伸式追尾碰撞座椅吸能结构的工作原理如下：
[0041]
参见图7，采用本实用新型的车辆发生追尾碰撞时，乘员会向后冲击座椅靠背，座椅靠背受到非常大的冲击力f，冲击力f依次通过靠背骨架1、调角器2传递至调角器连接板4，其后，冲击力f有两条路径传递至坐垫侧板3：第一条路径是通过采用螺栓连接结构的第二连接结构6传递至坐垫侧板3；第二条路径是采用吸能连接结构的第一连接结构5，也即依次通过上端螺栓连接结构8、吸能件7和下端螺栓连接结构9传递至坐垫侧板3；由此，在汽车追尾碰撞的冲击过程中，所述吸能件7的上端部和上端螺栓连接结构8一起沿所述圆弧形滑槽3a向后滑动，所述吸能件7在此过程中拉伸变形，实现缓冲吸能。
[0042]
由于吸能件7通过上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9分别与调角器连接板4和坐垫侧板3连接，形成了二力杆结构，该二力杆结构即吸能件7在上述第二条路径的整个冲击过程中，只受到上端螺栓连接结构8和下端螺栓连接结构9分别对其的冲击拉力f47和冲击拉力f37，且冲击拉力f47和冲击拉力f37的方向相反，使得吸能件7的受力方式非常稳定，非常有利于吸能件7在上述冲击过程中发生拉伸变形，以实现对冲击能量的缓冲吸能，并使得缓冲吸能的过程非常稳定，更能减少乘员损伤；
[0043]
并且，由于二力杆结构的设计与优化难度低，易于根据座椅骨架的刚性匹配，针对吸能件7的厚度和材料进行二力杆结构失稳和变形吸能的量化设计，以最大限度的提升吸能件7对乘员在追尾碰撞中对汽车座椅靠背的冲击力的缓冲吸能效果；
[0044]
综上所述，本实用新型能够实现对乘员在追尾碰撞中对汽车座椅靠背的冲击力的缓冲吸能，具有缓冲吸能的过程非常稳定、设计与优化难度低、缓冲吸能效果非常稳定且效率高、结构简单、成本低的优点。
[0045]
实施例二
[0046]
如图3至图8所示，在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
[0047]
所述吸能件7为金属片材，并且，在所述吸能件7受到的拉伸力处于预设的汽车正常行驶受力区间时，所述吸能件7处于屈服前的弹性变形阶段，在所述吸能件7受到的拉伸力处于预设的汽车追尾碰撞受力区间时，所述吸能件7处于屈服后的塑性变形阶段。
[0048]
从而，在汽车未发生追尾碰撞时，乘员正常使用汽车座椅，所述吸能件7受到处于所述汽车正常行驶受力区间的较小的拉伸力，所述吸能件7仅产生微小的弹性变形，确保汽车座椅的正常使用；而在车辆发生追尾碰撞时，所述吸能件7受到处于汽车追尾碰撞受力区间的较大的拉伸力，吸能件7处于屈服后的塑性变形阶段，能够确保实现缓冲吸能。
[0049]
以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
[0050]
优选的：所述圆弧形滑槽3a的弦长在缩颈拉伸长度以下，其中，所述缩颈拉伸长度为；所述吸能件7由原始状态拉伸变化至开始出现缩颈现象时的拉伸长度。
[0051]
从而，在车辆发生追尾碰撞时，确保所述上端螺栓连接结构8在所述吸能件7出现
缩颈现象之前即滑动抵达所述圆弧形滑槽3a的后端部，以降低所述吸能件7被拉伸至断裂的风险。
[0052]
优选的：所述吸能件7为两端宽、中间窄的哑铃型金属片材。
[0053]
从而，由于哑铃型金属片材为在材料试片拉伸试验中常用的样品，因此，可以通过简单的材料试片拉伸试验对吸能件7进行量化的吸能设计，大大提高吸能件7的结构设计效率与质量；并且，采用哑铃型金属片材作为吸能件7，能够有利于吸能件7的轻量化。
[0054]
实施例三
[0055]
如图9所示，在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
[0056]
所述吸能件7为非线性弹性元件，该非线性弹性元件在所述吸能件7受到的拉伸力处于预设的汽车正常行驶受力区间时的弹簧刚度，大于该非线性弹性元件在所述吸能件7受到的拉伸力处于预设的汽车追尾碰撞受力区间时的弹簧刚度。
[0057]
从而，在汽车未发生追尾碰撞时，乘员正常使用汽车座椅，所述吸能件7受到处于所述汽车正常行驶受力区间的较小的拉伸力，弹簧刚度较大的所述吸能件7仅产生微小的弹性变形，确保汽车座椅的正常使用；而在车辆发生追尾碰撞时，所述吸能件7受到处于汽车追尾碰撞受力区间的较大的拉伸力，弹簧刚度较小的所述吸能件7能够确保实现缓冲吸能。
[0058]
以上为本实施例三的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
[0059]
优选的：所述圆弧形滑槽3a的弦长在80％的弹性失效拉伸长度以下，其中，所述弹性失效拉伸长度为：所述吸能件7由原始状态拉伸变化至失效时的拉伸长度。
[0060]
从而，在车辆发生追尾碰撞时，确保所述上端螺栓连接结构8在所述吸能件7失效之前即滑动抵达所述圆弧形滑槽3a的后端部，并预留了20％的安全系数，以降低所述吸能件7被拉伸至断裂的风险。
[0061]
本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。

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