本發(fā)明屬于機動車被動安全研究領域，具體涉及一種安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置。

背景技術：

隨著我國機動車保有量的迅猛增長，導致交通事故頻發(fā)，研究人員對大量事故數據和乘員安全性發(fā)展趨勢分析發(fā)現，在汽車正面碰撞時，前排乘員由于有正面安全氣囊的保護，傷害風險有所降低，而后排乘員僅依靠安全帶的保護，傷害風險有明顯增大趨勢。因此，若能在車輛碰撞中加入安全氣囊正面保護后排乘員，則可在降低安全帶限力等級的情況下，避免發(fā)生二次碰撞，有效保護后排乘員。

針對目前后排乘員的約束系統，主要依靠安全帶來保護而沒有像前排乘員一樣有正面安全氣囊的保護。當車輛發(fā)生正面碰撞時，后排乘員由于巨大的慣性繼續(xù)向前運動，即使有安全帶的約束，后排乘員也很可能與前排座椅發(fā)生二次碰撞，造成嚴重傷害。而且，后排乘員由于沒有正面安全氣囊的保護，安全帶的限力等級較高，乘員胸部傷害也較大。在中國專利申請?zhí)枮镃N201310230889.8文獻中公開了一種汽車后排安全保護裝置，即在前排座椅的靠背后面安裝后排安全氣囊，當車輛發(fā)生正面碰撞時，后排安全氣囊點爆，展開后為扁球形或為柱形以緩沖乘員的頭部、胸部運動，從而對后排乘員起到保護作用。該裝置將后排安全氣囊直接固定在前排座椅靠背上，未考慮到前排座椅靠背會因乘員的習慣不同而改變靠背角度，使得安全氣囊的展開方向并不固定而起不到保護效果，且氣囊的展開速度極高，不固定的展開方向可能會造成對乘員的附加傷害。

又如中國專利申請?zhí)枮镃N201420134229.X的文獻中提出了一種汽車后排安全保護裝置，該裝置將安全氣囊布置在汽車B柱、汽車頂襯或汽車后門內飾板前端，且安全氣囊按照氣囊爆破方向與乘員碰撞方向相垂直的方式安裝，當車輛發(fā)生碰撞時，氣囊的展開方向與乘員的碰撞方向相垂直，以此來保護后排乘員。該裝置通過改變氣囊的安裝位置能夠避開前排座椅轉角的問題，但是這樣的安裝方式在氣囊展開后沒有一個穩(wěn)定的受力點，會降低對后排乘員的保護效果，且若氣囊展開不及時或對于離位乘員，此種展開方向因氣囊極大的展開速度會對乘員形成巨大的剪切力，造成嚴重傷害。針對以上問題，本發(fā)明提出一種通過改進前排座椅靠背的方式，使安裝在前排座椅后方的安全氣囊展開角度固定，從正面保護后排乘員。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置，主要包括前排座椅骨架、齒輪系、連桿和反應板等，從正面保護汽車后排乘員的安全。當車輛后排有乘員時，正面安全氣囊設置開啟狀態(tài)，為了避免侵占后排乘員空間，當后排乘坐人員時，前排座椅靠背在與水平線夾角為90-110°角度內轉動，所設計的裝置是要保證在該角度范圍內安全氣囊始終正對著后排乘員的展開。當車輛后排沒有乘員時，該安全氣囊系統關閉，前排座椅靠背角度轉動不受該裝置影響。本發(fā)明裝置避免了因前排座椅靠背角度的不同使得安全氣囊展開的方向不固定而造成對乘員的附加傷害，為后排成員提供最佳的保護效果。

本發(fā)明的技術方案是：一種安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置，包括靠背橫梁、直線滑塊、反應板、靠背底板、反向齒輪、小行星輪、大行星輪、太陽輪和安全氣囊；

所述靠背橫梁水平安裝在座椅靠背上；所述靠背底板豎直固定安裝在座椅靠背中間位置；所述太陽輪安裝在座椅底座的下側面板上，太陽輪固定不轉動、并與小行星輪相嚙合，小行星輪與大行星輪安裝在座椅靠背的上側面板上，大行星輪與反向齒輪相嚙合，反向齒輪與齒條相嚙合，齒條可上下滑動的安裝在靠背底板中間；

所述齒條通過T式連桿與左右兩邊的直線滑塊相連接，直線滑塊可上下滑動的安裝在靠背底板兩側，T式連桿使直線滑塊沿著靠背底板兩側保持與齒條方向一致運動；

所述直線滑塊上端分別與曲型連桿的一端鉸接，曲型連桿的另一端分別與直連桿相鉸接，直連桿的下端與靠背橫梁鉸接，直連桿的上端與反應板的上端鉸接，反應板的下端與靠背橫梁滑動副連接；

所述安全氣囊安裝在反應板上。

上述方案中，所述靠背底板為左右對稱布置結構，左右兩邊各設計有直線滑軌，直線滑塊可在直線滑軌上滑動；

所述靠背底板中間位置開一個U型滑槽，所述齒條安裝在U型滑槽上，可在U型滑槽內上下滑動。

進一步的，所述直線滑軌上端安裝有滑軌限位塊。

上述方案中，所述靠背橫梁呈左右對稱布置結構，所述靠背橫梁橫向設計有兩個對稱布置的固定鉸鏈，所述固定鉸鏈的外側上面安裝有縱向布置的圓柱導軌；

所述直連桿的下端分別與靠背橫梁上的固定鉸鏈鉸接，直連桿的下端繞固定鉸鏈轉動；

所述反應板下端與圓柱滑塊鉸接，所述圓柱滑塊可沿圓柱導軌滑動；

通過所述直連桿的轉動，反應板的上端與直連桿一同轉動，反應板的下端與圓柱滑塊一同沿著圓柱導軌作直線運動。

進一步的，所述圓柱導軌的兩端分別安裝有前限位塊和后限位塊。

進一步的，所述圓柱導軌的下面布置有加強筋。

上述方案中，所述座椅靠背與水平線夾角為90°～110°角度內轉動，座椅靠背向后調節(jié)0～20°角度，所述反應板相應的轉動角度和移動距離，使所述反應板與水平線的夾角始終保持不變。

進一步的，所述反應板與水平線的夾角始終保持在95°，豎直高度保持不變，水平方向的位移為100mm。

上述方案中，所述太陽輪通過太陽輪軸安裝在座椅底座的下側面板上。

上述方案中，小行星輪與大行星輪通過行星輪軸安裝在座椅靠背的上側面板201上。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明裝置能夠使保護后排乘員的安全氣囊始終正對著乘員展開，從正面提供保護，具有較好的保護效果，且不會受前排座椅靠背角度變化的影響，避免了氣囊展開角度的不固定而造成對乘員的附加傷害。

2.本發(fā)明裝置采用機械結構，不用附加任何驅動裝置，在調節(jié)前排座椅靠背角度的同時，自行完成后排安全氣囊的角度調節(jié)，穩(wěn)定可靠，方便簡單。

3.本發(fā)明調節(jié)前排座椅靠背的角度時，齒輪系及齒條將運動傳遞給連桿，通過連桿的轉動使反應板隨著前排座椅靠背的轉動而相對的轉動，反應板有較小的位移，其與水平線的夾角保持在95度左右，安全氣囊垂直于反應板展開，安全氣囊展開時能正對著后排乘員的胸部及面部位置，能很好的保護后排乘員。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施方式的裝置的軸測圖；

圖2為本發(fā)明一實施方式的執(zhí)行機構的傳動示意圖；

圖3為圖1中靠背底板14及齒條3等部件結構示意圖；

圖4為圖1中靠背橫梁4及圓柱導軌10等部件結構示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施方式的裝置在座椅靠背與水平線的夾角為90°時的效果示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施方式的裝置在座椅靠背與水平線的夾角為100°時的效果示意圖；

圖7為本發(fā)明一實施方式的裝置在座椅靠背與水平線的夾角為110°時的效果示意圖。

圖中：1.座椅底座；101.下側面板；102.轉軸；2.座椅靠背；201.上側面板；3.齒條；4.靠背橫梁；5.直線滑塊；6.曲型連桿；7.反應板；8.直連桿；9.前限位塊；10.圓柱導軌；11.后限位塊；12.圓柱滑塊；13.T式連桿；14.靠背底板；1401.直線滑軌；1402.滑軌限位塊；1403.U型滑槽；15.反向齒輪；16.小行星輪；17.大行星輪；18.太陽輪；19.固定鉸鏈；20.加強筋；21.反向齒輪軸；22.行星輪軸；23.太陽輪軸；24.安全氣囊；25.假人；26.后排座椅。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

圖1和圖2所示為本發(fā)明所述安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置的一種實施方式，所述安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置包括一種安裝在前排座椅后側的安全氣囊裝置，包括靠背橫梁4、直線滑塊5、反應板7、靠背底板14、反向齒輪15、小行星輪16、大行星輪17、太陽輪18和安全氣囊24。

本發(fā)明裝置的結構設計主要集中在座椅靠背2上，座椅靠背2安裝在座椅底座1上，可繞轉軸102轉動，進行角度調節(jié)。所述靠背底板14豎直固定安裝在座椅靠背2中間位置；所述太陽輪18通過太陽輪軸23安裝在座椅底座1的下側面板101上，太陽輪18固定不轉動、并與小行星輪16相嚙合，小行星輪16與大行星輪17行星輪軸22安裝在座椅靠背2的上側面板201上，大行星輪17與反向齒輪15相嚙合，反向齒輪15與齒條3相嚙合，齒條3安裝在靠背底板14中間的U型滑槽1403上。當座椅靠背2向后調節(jié)角度時，小行星輪16繞太陽輪18轉動，小行星輪16的轉動通過同軸的行星輪軸22傳遞給大行星輪17，再通過反向齒輪15將大行星輪17的轉動轉化為齒條3的直線運動。反向齒輪15改變齒條的運動方向，使齒條3沿著U型滑槽1403向上運動。

所述齒條3的上端通過T式連桿13將其與左右兩邊的直線滑塊5相連接，直線滑塊5可上下滑動的安裝在靠背底板14兩側的直線滑軌1401上，T式連桿13使直線滑塊5沿著靠背底板14兩側保持與齒條3方向一致運動。

所述直線滑塊5上端分別與曲型連桿6的一端鉸接，曲型連桿6的另一端分別與直連桿8中間偏下部位相鉸接，直連桿8的下端與靠背橫梁4上的固定鉸鏈19鉸接，直連桿8的上端與反應板7的上端鉸接，實現反應板7的角度及位置的調節(jié)，且不發(fā)生干涉。反應板7的下端與靠背橫梁4滑動副連接。所述安全氣囊24安裝在反應板7上。

圖3所示，所述靠背底板14為左右對稱布置結構，左右兩邊各設計有直線滑軌1401，直線滑塊5可在直線滑軌1401上滑動；所述直線滑軌1401上端安裝有滑軌限位塊1402，滑軌限位塊1402限制直線滑塊5滑動的最大位移，同時也限制了座椅靠背2轉動的最大角度。所述靠背底板14中間位置開一個U型滑槽1403，所述齒條3安裝在U型滑槽1403上，可在U型滑槽1403內上下滑動。

如圖4所示，所述靠背橫梁4一方面使得座椅靠背2的結構更加可靠，同時也作為安全氣囊24展開時的主要受力機構。所述靠背橫梁4所有部件呈左右對稱布置結構，所述靠背橫梁4橫向設計有兩個對稱布置的固定鉸鏈19，所述固定鉸鏈19的外側上面安裝有縱向布置的圓柱導軌10；所述圓柱導軌10與圓柱滑塊12相配合，圓柱滑塊12與反應板7下端鉸接，可沿圓柱導軌10滑動。所述圓柱導軌10的兩端分別安裝有前限位塊9和后限位塊11。限制圓柱滑塊12運動的最大位置，在圓柱導軌10下面布置有加強筋20，增加結構的可靠性。

所述固定鉸鏈19與直連桿8的一端鉸接，直連桿8的另一端與反應板7的上端鉸接，當直連桿8繞固定鉸鏈19轉動時，反應板7的上端與直連桿8一起繞固定鉸鏈19進行轉動，與此同時，反應板7的下端與圓柱滑塊12沿著圓柱導軌10進行滑動，安全氣囊24安裝在反應板7上。

以下結合圖5-7闡述本發(fā)明裝置的針對前排座椅靠背不同的角度時，安全氣囊展開角度調節(jié)的具體實施過程：

當后排有乘員時，將安全氣囊24設置為開啟狀態(tài)。參見圖5，為裝置的初始位置，此時反應板7與水平線的夾角約95°，安全氣囊24展開時能正對著后排乘員的胸部及面部位置。當前排乘員向后調節(jié)座椅靠背2時，座椅靠背2會沿著座椅底座1的轉軸102向后轉動，同時安裝在座椅靠背2的上側面板201上的小行星輪16沿著固定安裝在座椅底座1的下側面板101上的太陽輪18作圓周運動，且繞著行星輪軸22轉動，并通過行星輪軸22將運動傳遞給安裝在同軸的大行星輪17，實現了傳動比的改變。反向齒輪15與齒條3相嚙合，大行星輪17通過反向齒輪15將運動傳遞給齒條3，通過反向齒輪15改變了齒條3的運動方向，實現了座椅靠背2向后調節(jié)時，齒條3沿著U型滑槽1403向上運動，且將轉動轉變?yōu)橹本€運動。齒條3的主體部分較長，上端連接T式連桿13，通過T式連桿13將運動傳遞給左右兩邊的直線滑塊5，使直線滑塊5在直線滑軌1401上的運動與齒條3的運動保持一致。曲型連桿6的一端與直線滑塊5鉸接，另一端與直連桿8中間偏下部位鉸接。當直線滑塊5向上運動時，曲型連桿6的一端與直線滑塊5向上作直線運動，另一端推動直連桿8繞著固定鉸鏈19轉動。反應板7的上端與直連桿8的另一端鉸接，下端與圓柱滑塊12鉸接。在曲型連桿6的推動下，直連桿8與反應板7的上端一同繞著固定鉸鏈19轉動，反應板7的下端與圓柱滑塊12一同沿著圓柱導軌10作斜向上的直線運動。

圖6、圖7分別為座椅靠背與水平線夾角為100°和110°時的位置，本裝置實現座椅靠背2向后調節(jié)0～20°角度內，安裝氣囊的反應板7相應的轉動一定角度和移動一段距離，使得反應板7與水平線的夾角始終保持在95°左右，誤差在2°內，豎直高度幾乎保持不變，水平方向的位移約100mm左右。由于車輛后排空間位置較大，因此水平方向上的位移可以忽略不計，最終使安全氣囊的展開方向始終正對著后排乘員。

座椅靠背9從一定角度向初始位置調節(jié)時，裝置的運動原理相同，運動方向相反。

當后排沒有乘員時，為避免浪費，該安全氣囊系統處于關閉狀態(tài)。

應當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。