一種新型座椅防下潛吸能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型座椅防下潛吸能裝置，包括若干磁流變液阻尼器和控制器，控制器與車載ECU系統(tǒng)連接，磁流變液阻尼器為外接式磁流變液阻尼器，包括缸體、活塞桿和設(shè)于缸體外壁上的勵磁組件，缸體內(nèi)灌注有磁流變液，本發(fā)明在座椅的座盆與框架之間增設(shè)磁流變液阻尼器構(gòu)成的防下潛吸能裝置，在保持座椅舒適性前提下，提高了座椅的剛性和強度，而受車載ECU控制的磁流變液阻尼器可根據(jù)碰撞時車速、乘員重量等參數(shù)靈活調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)，控制簡易且響應(yīng)快捷，同時也具有一定的韌性，吸能效果好，安全系數(shù)高。
【專利說明】ー種新型座椅防下潛吸能裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及到一種座椅安全裝置，尤其涉及到ー種能充分吸收沖擊能量、防止乘員在正面碰撞事故中受到較大傷害的新型座椅防下潛吸能裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]汽車發(fā)生正面碰撞時，由于慣性作用,乘員對座椅施加較大的下壓力,可能造成座椅的變形而引起乘員身體下潛，同時，乘員身體前移也可能造成乘員脫出安全帶，下潛和前移使乘員的胸部直接面對汽車方向盤，給乘員帶來極大安全隱患，為了防止乘員的下潛和前移，一般采用改變座椅內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如中國專利號為CN201020600374.4的、名稱為汽車座椅防下潛結(jié)構(gòu)的實用新型專利，通過在座盆前部橫向固定一根限位梁來防止前排乘員身體向前滑動造成乘員身體下潛，或通過提高汽車座椅的剛性和強度來保證汽車座椅的不變形，如中國專利號為CN201020639627.9的、名稱為汽車座椅防下潛機構(gòu)的實用新型專利，提供了一種汽車座椅防下潛機構(gòu)，由汽車座椅的坐墊框架、加強桿以及用于構(gòu)成座盆的鋼絲組成，坐墊框架具有兩個側(cè)邊，加強桿的兩端分別固定在這兩個側(cè)邊上并且垂直于汽車座椅的縱向、位于坐墊框架中支撐汽車乘員大腿或髖部的位置處，鋼絲構(gòu)成搭接在所述坐墊框架和所述加強桿上的網(wǎng)狀，雖然座椅通過結(jié)構(gòu)改變或增加剛度和強度，在一定程度上可防止乘員的下潛或前移，但由于座椅僅靠軟墊吸收沖擊能量，吸能程度較弱，且坐墊緩沖效果較差，高剛性的座椅極易造成乘員坐骨或髖部損傷，因此仍無法滿足在正面碰撞時的乘員安全保護要求。
[0005]`

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決車輛正面碰撞時普通座椅容易引起乘員下潛和前移、座椅吸能不足易造成乘員傷害的技術(shù)問題；提供了ー種能充分吸收沖擊能量、防止乘員在正面碰撞事故中受到較大傷害的新型座椅防下潛吸能裝置。
[0007]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明主要是采用下述技術(shù)方案:
本發(fā)明的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，設(shè)于汽車座椅上，所述汽車座椅包括座墊框架、設(shè)于座墊框架上的座盆和靠背，所述吸能裝置包括若干設(shè)于座盆和座墊框架之間的磁流變液阻尼器和控制該磁流變液阻尼器的控制器，所述磁流變液阻尼器的底部與座墊框架固接，磁流變液阻尼器的頂端與座盆固接，所述控制器與車載ECU系統(tǒng)連接，在普通座椅的座盆與框架之間增設(shè)磁流變液阻尼器，在保持座椅舒適性的情況下，提高座椅的剛性和強度，而磁流變液阻尼器可調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)，控制簡易且響應(yīng)快捷，同時也具有一定的韌性，在防止乘員下潛和前移時也降低了乘員坐骨和髖部受到的沖擊力，安全系數(shù)較高。[0008]作為優(yōu)選，所述磁流變液阻尼器為外接式磁流變液阻尼器，包括缸體、設(shè)于缸體內(nèi)與缸體相吻合并可沿缸體上下滑動的活塞桿和設(shè)于缸體外壁上的勵磁組件，所述缸體內(nèi)灌注有磁流變液，缸體內(nèi)部被活塞桿分隔成上腔室和腔室，上腔室和下腔室通過活塞桿與缸體內(nèi)壁的間隔連通，所述勵磁組件包括與控制器連接的線圈和磁鐵，所述缸體底部與所述座墊框架固接，所述活塞桿的頂端與座盆底部固接，座盆壓縮活塞桿沿缸體下移，而活塞桿與缸體之間的磁流變液的粘度決定了活塞桿的下壓阻力，當勵磁線圈通電，磁流變液的粘度急劇增大，使原來較易流動的磁流變液的流動受到限制，活塞桿行程受限，磁流變液阻尼器的阻尼系數(shù)提高，相應(yīng)提高了座椅的剛性和強度，防止乘員下潛和前移，磁流變液的粘度受磁場大小的影響，勵磁電流大則阻尼系數(shù)大，同時，活塞桿對磁流變液的壓縮也使得座盆具有一定的韌性，降低了乘員坐骨和髖部所受到的沖擊力。
[0009]作為優(yōu)選，所述缸體截面呈長方形，所述勵磁組件對稱分布于缸體四周，所述勵磁組件產(chǎn)生的磁場方向與所述活塞桿的軸向垂直，通過勵磁線圈在缸體內(nèi)產(chǎn)生一個外加磁場，改變了缸體內(nèi)磁流變液的磁性顆粒排列方式，從雜亂無章變成有序定向鏈式排列，較大的勵磁電流可形成較大的阻尼，使乘員的下潛阻力增大，同時，磁流變液的壓縮過程也可將受到的壓縮能量轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)，從而把乘員受到的沖擊能量吸收并釋放掉，完成對乘員碰撞時的安全保護。
[0010]作為優(yōu)選，所述缸體底部還設(shè)有彈簧，所述彈簧的頂端與缸體底部固接，彈簧的底部與所述座墊框架固接，彈簧與磁流變液阻尼器可雙重吸收碰撞時的沖擊能量，有效降低乘員坐骨和髖部受到的沖擊力。
[0011]作為優(yōu)選，所述座椅框架上設(shè)有前后縱向的滑軌，所述磁流變液阻尼器的底部通過安全栓卡裝于滑軌上并可在安全栓斷裂的情況下沿滑軌前后縱向移動，安全栓的材料強度較低，在嚴重碰撞時可斷裂從而解除對磁流變液阻尼器的鎖止，磁流變液阻尼器前移并吸收一部分撞擊能量，提高了吸能裝置的吸能作用。
[0012]作為優(yōu)選，所述滑軌前段呈上翹狀，所述磁流變液阻尼器沿滑軌前移并改變磁流變液阻尼器與車內(nèi)地板的夾角，如正面碰撞時撞擊力過大，則磁流變液阻尼器可沿滑軌前移并改變與車內(nèi)地板的夾角，相應(yīng)改變了座盆與車內(nèi)地板的夾角，阻擋了乘員向前滑動和下潛的程度。
[0013]作為優(yōu)選，所述吸能裝置還包括乘員重量傳感器，所述乘員重量傳感器設(shè)于所述座盆內(nèi)并與所述車載ECU系統(tǒng)連接，傳感器可將乘員的身體重量參數(shù)傳遞給車載ECU，車載ECU結(jié)合正面碰撞時的車速等參數(shù)來控制磁流電流大小，在提高阻尼系數(shù)、防止乘員下潛的同時也不會造成乘員坐骨或髖部的沖擊損傷。
[0014]作為優(yōu)選，所述座盆呈雙層結(jié)構(gòu)，包括底層和表層，所述底層為硬板層，所述表層為軟墊層，底層與所述磁流變液阻尼器頂部固接，海棉發(fā)泡的軟墊層可提高座墊的舒適性，也可起到一定的緩沖吸能作用，而硬板層可充分傳遞乘員對座墊的下壓力，將下壓力均勻分散至硬板層下的各阻尼器上，保護乘員的髖部。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:在普通座椅的座盆與框架之間增設(shè)磁流變液阻尼器構(gòu)成的防下潛吸能裝置，在保持座椅舒適性的情況下，提高了座椅的剛性和強度，而受車載ECU控制的磁流變液阻尼器可根據(jù)正面碰撞時的車速、乘員重量等參數(shù)靈活調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)，控制簡易且響應(yīng)快捷，同時壓縮過程的磁流變液也具有一定的韌性，在防止乘員下潛和前移時也降低了乘員坐骨和髖部受到的沖擊力，吸能效果好，安全系數(shù)高。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1中磁流變液阻尼器的磁流變液未通電時的示意圖。
[0019]圖3是圖1中磁流變液阻尼器的磁流變液通電時的示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的另ー種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中1.汽車座椅，11.座墊框架，12.座盆，13.靠背，14.滑軌，2.磁流變液阻尼器，21.缸體，22.活塞桿，23.磁流變液，24.勵磁線圈，25.磁鐵。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進ー步具體的說明。
[0024]實施例1:本實施例1的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，安裝于汽車座椅上，如圖1所示，汽車座椅I包括座墊框架11、固定在座墊框架上的座盆12和靠背13，座盆呈雙層結(jié)構(gòu)，包括底層和表層，底層為硬板層，表層為軟墊層，吸能裝置如圖1和圖2所示，包括安裝于座盆和座墊框架之間的磁流變液阻尼器2和控制該磁流變液阻尼器的控制器，磁流變液阻尼器的底部與座墊框架固接，磁流變液阻尼器的頂端與座盆固接，控制器與車載ECU系統(tǒng)連接；磁流變液阻尼器為外接式磁流變液阻尼器，包括缸體21、設(shè)于缸體內(nèi)與缸體相吻合并可沿缸體上下滑動的活塞桿22和安裝在缸體外壁上的勵磁組件，如圖3所示，缸體截面呈長方形，缸體內(nèi)灌注有磁流變液23，缸體內(nèi)部被活塞分隔成上下兩腔室，兩腔室通過活塞桿與缸體內(nèi)壁的間隔連通，勵磁組件對稱分布于缸體四周，包括與控制器連接的勵磁線圈24和磁鐵25,勵磁線圈產(chǎn)生的磁場方向與活塞桿的軸向垂直,活塞桿的頂端與座盆的底部固接，在座盆上還安裝有乘員重量傳感器，乘員重量傳感器與車載ECU系統(tǒng)連接。
[0025]在正常使用時，乘員坐在汽車座椅上，系上安全帶，乘員重量通過座盆傳遞至磁流變液阻尼器的活塞桿頂端并壓迫活塞桿，由于此時未有外加磁場，如圖3所示，磁流變液內(nèi)的磁性顆粒呈無序分布狀態(tài)，磁流變液的流動性好且可自由通過活塞桿與缸體之間的間隙，活塞桿視座盆上的施加力大小移動至相應(yīng)位置，由于軟墊層與磁流變液的雙重緩沖吸能作用，不會影響乘坐的舒適性。
[0026]當車輛發(fā)生正面碰撞事故時，汽車安全氣囊打開，此時安全氣囊的信號傳輸給車載ECU，車載ECU結(jié)合乘員重量和車速等信號，發(fā)出勵磁信號并在磁流變液阻尼器內(nèi)形成一個外加磁場，如圖4所示，磁流變液內(nèi)的磁性顆粒在外加磁場作用下呈定向有序排列，垂直于活塞桿上的施加壓カ，磁流變液的粘度瞬間提高，使磁流變液的剪切カ矩増大，缸體內(nèi)的活塞桿下潛阻カ提高，同吋，由于缸體下腔室的磁流變液的持續(xù)壓縮，將下潛的動能吸收轉(zhuǎn)化為熱能，從而將乘員受到的沖擊能量吸收并釋放掉，分散傳遞碰撞過程中乘員的沖擊能量，降低乘員受到的損傷。
[0027]實施例2:本實施例2的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，安裝于汽車座椅上，吸能裝置包括安裝于座盆和座墊框架之間的磁流變液阻尼器和控制該磁流變液阻尼器的控制器，如圖2所示，在座椅框架上設(shè)計有前后縱向結(jié)構(gòu)的滑軌14，滑軌的前段呈上翹狀，磁流變液阻尼器的底部通過安全栓卡裝于滑軌上并在安全栓斷裂的情況下可沿滑軌前后縱向移動，本實施例2的其它部分均與實施例1的相應(yīng)部分類同，本文不再贅述。
[0028]如正面碰撞時撞擊力過大超過設(shè)計值時，安全栓斷裂，磁流變液阻尼器沿滑軌略微前移并改變與車內(nèi)地板的夾角，增大了座盆與車內(nèi)地板的角度，較大的傾斜角更好地阻擋了乘員向前滑動和下潛，安全性更高。
[0029]以上說明并非對本發(fā)明作了限制，本發(fā)明也不僅限于上述說明的舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、增添或替換，都應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.ー種新型座椅防下潛吸能裝置，設(shè)于汽車座椅(I)上，所述汽車座椅包括座墊框架(11 )、設(shè)于座墊框架上的座盆(12)和靠背(13)，其特征在于:所述吸能裝置包括若干設(shè)于座盆和座墊框架之間的磁流變液阻尼器(2)和控制該磁流變液阻尼器的控制器，所述磁流變液阻尼器的底部與座墊框架固接，磁流變液阻尼器的頂端與座盆固接，所述控制器與車載E⑶系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述磁流變液阻尼器(2)為外接式磁流變液阻尼器，包括缸體(21)、設(shè)于缸體內(nèi)與缸體相吻合并可沿缸體上下滑動的活塞桿(22)和設(shè)于缸體外壁上的勵磁組件，所述缸體內(nèi)設(shè)有磁流變液(23)，缸體內(nèi)部被活塞桿分隔成上腔室和腔室，上腔室和下腔室通過活塞桿與缸體內(nèi)壁的間隔連通，所述勵磁組件包括與控制器連接的勵磁線圈(24)和磁鐵(25)，所述缸體底部與所述座墊框架固接，所述活塞桿的頂端與座盆底部固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述缸體(21)截面呈長方形，所述勵磁組件對稱分布于缸體四周，勵磁組件產(chǎn)生的磁場方向與所述活塞桿(22)的軸向垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述缸體(21)底部還設(shè)有彈簧，所述彈簧的頂端與缸體底部固接，彈簧的底部與所述座墊框架固接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述座椅框架(11)上設(shè)有前后縱向的滑軌(14)，所述磁流變液阻尼器(2)的底部通過安全栓卡裝于滑軌上并可在安全栓斷裂的情況下沿滑軌前后縱向移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述滑軌(14)前段呈上翹狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或6所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在干:所述吸能裝置還包括乘員重量傳感器，所述乘員重量傳感器設(shè)于所述座盆內(nèi)并與所述車載E⑶系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種新型座椅防下潛吸能裝置，其特征在于:所述座盆(12)呈雙層結(jié)構(gòu)，包括底層和表層，所述底層為硬板層，所述表層為軟墊層，底層與所述磁流變液阻尼器(2)的頂部固接。
【文檔編號】B60N2/427GK103448583SQ201310256915
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】林濤, 其力格爾, 祝賀, 周大永, 劉衛(wèi)國, 潘之杰, 馮擎峰 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司