碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构

本技术涉及车辆座椅被动安全，特别是涉及一种碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的发展，常规商用座椅面临两个新的工程需求，第一，要满足日益复杂的驾乘姿态需求，如仰卧、旋转式座椅。第二，要进一步提高驾驶员的汽车碰撞安全性设计和提供其它附加功能的需求。为了满足这两大类需求，安全带、电子娱乐设备等结构呈现出向座椅上一体化集成的工程趋势，这导致汽车座椅的调角器位置可能在受到突加载荷时相较于传统的座椅承担极大的弯曲冲击载荷，进而引发失效，最后引起相关安全设计的完全无效化。

2、在传统的车辆中，座椅调角器既承担改变角度的功能，也要承受碰撞中产生的冲击力。但是，目前调角器结构难以承受较大的冲击力，如果希望增大强度，对质量和体积会产生较高的要求，不利于汽车轻量化的结构设计。特别是在前碰撞工况下或者后碰撞工况下，调角器可能会失效，椅垫或椅背或发生前倾或后倾，存在安全隐患，造成乘员上躯干受伤。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前车辆发生碰撞造成椅背前倾或后倾从而存在安全隐患的问题，提供一种碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构，其能够分担碰撞产生的冲击载荷，减小调角器受到的冲击载荷，避免调角器失效引发椅背旋转，并实现椅背的锁止，限制椅背的前倾或后倾，避免对乘员的上躯干造成较大冲击，保证乘员的安全。

2、一种碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构，所述加强结构与座椅的调角器并行布置于椅垫与椅背之间，所述加强结构可转动连接所述椅背与所述椅垫；

3、当车辆发生碰撞时，所述加强结构能够分担所述调角器的冲击载荷以提供抵抗力，使所述椅背能够抵抗相对于所述椅垫前倾或后倾。

4、在本技术的一实施例中，当正常调节所述椅背时，所述加强结构能够随所述调角器共同发生调节，以随所述椅背转动；

5、当所述椅背受到高速冲击载荷时，所述加强结构能够分担所述调角器的冲击载荷以提供抵抗力，所述抵抗力能够限制所述调角器转动，使所述椅背能够抵抗所述椅背相对于所述椅垫前倾或后倾，以限制所述椅背的旋转。

6、在本技术的一实施例中，所述加强结构包括定子与转子，所述定子具有容纳腔室，所述转子可转动设于所述容纳腔室中，所述转子还连接所述座椅的转轴，并随所述转轴转动；

7、所述容纳腔室中填充剪切增稠材料，当所述转子低速转动时，所述转子带动剪切增稠材料在所述容纳腔室中转动，当所述转子高速转动时，剪切增稠材料硬化以增加所述转子的输出转矩。

8、在本技术的一实施例中，所述转子包括转动轴与多个扇叶，所述转动轴位于所述容纳腔室中，且其一端伸出所述定子以连接所述转轴，多个所述扇叶均匀分布于所述转动轴的外周，并沿所述转子的径向与轴向延伸至所述定子的内壁；

9、所述扇叶将所述容纳腔室分隔成多个存储腔室，每一所述存储腔室中存储剪切增稠材料，所述转子转动时所述扇叶带动剪切增稠材料同步运动。

10、在本技术的一实施例中，所述转子与所述定子的内壁之间具有液体甬道，所述液体甬道连通相邻的所述存储腔室；

11、所述扇叶的边缘靠近所述定子的内壁，所述转动轴与所述定子的内壁围设成所述液体甬道，或者，所述扇叶的径向边缘与所述定子的内壁之间围设成所述液体甬道，所述液体甬道连通相邻的所述存储腔室；

12、根据所述液体甬道的宽度和/或剪切增稠材料通过所述液体甬道的平均速度调节所述转子的输出转矩。

13、在本技术的一实施例中，所述加强结构包括扭动机构以及第一锁止机构，所述第一锁止机构设于所述座椅的转轴与椅垫，用于在冲击作用下锁定所述转轴，所述扭动机构设于所述椅背，并扭转连接所述椅背与所述椅垫，所述扭动机构能够在所述车辆发生碰撞时分担所述调角器的冲击载荷以抵抗所述椅背相对所述椅垫转动。

14、在本技术的一实施例中，所述扭动机构包括扭簧以及安装柱，所述安装柱设于所述椅背，所述扭簧套设并固定于所述安装柱，所述扭簧的第一扭臂固定于所述椅背，所述扭簧的第二扭臂可运动设于所述椅垫；

15、当所述椅背受到高速冲击载荷时，所述第一扭臂或所述第二扭臂发生扭动，使所述第一扭臂与所述第二扭臂之间产生相对转动，产生与所述椅背运动相反的抵抗力，以分担所述调角器的冲击载荷。

16、在本技术的一实施例中，所述扭动机构还包括主轴、连接架以及次轴，所述主轴设于所述转轴，并连接所述第一锁止机构，所述连接架固定连接所述主轴与所述次轴，所述椅垫具有滑槽，所述次轴可滑动设于所述滑槽设于椅垫，所述第二扭臂固定于所述次轴；

17、和/或，所述扭动机构还包括固定柱，所述固定柱设于所述椅背的侧面，并与所述安装柱平行，所述第一扭臂固定于所述固定柱。

18、在本技术的一实施例中，所述第一锁止机构包括锁定齿轮、第一锁定组件与第二锁定组件，所述锁定齿轮设于所述转轴，并随所述转轴转动，沿所述车辆的前后方向上，所述第一锁定组件可运动设于所述锁定齿轮的前侧，所述第二锁定组件可运动设于所述锁定齿轮的后侧，且所述第一锁定组件及所述第二锁定组件与所述锁定齿轮之间存在预设间距；

19、当所述车辆发生后碰撞时，所述第一锁定组件抵接所述锁定齿轮以锁定所述转轴；当所述车辆发生前碰撞时，所述第二锁定组件抵接所述锁定齿轮，以锁定所述转轴。

20、在本技术的一实施例中，所述第一锁定组件包括第一锁止滑轨与第一锁止滑块，所述第一锁止滑轨设于所述椅垫，所述第一锁止滑块可滑动设于所述第一锁止滑轨，所述第一锁止滑块可在后碰撞冲击作用下沿所述第一锁止滑轨移动，以抵接所述锁定齿轮；

21、所述第二锁定组件包括第二锁止滑轨与第二锁止滑块，所述第二锁止滑轨设于所述椅垫，所述第二锁止滑块可滑动设于所述第二锁止滑轨，所述第二锁止滑块可在前碰撞冲击作用下沿所述第二锁止滑轨移动，以抵接所述锁定齿轮；

22、所述第一锁止滑块与所述第二锁止滑块的端部呈楔形设置。

23、在本技术的一实施例中，所述第一锁止机构包括第一锁止电机与第一检测件，所述第一锁止电机设于所述椅垫，并与所述转轴连接，所述第一检测件用于检测碰撞波形，并电连接所述第一锁止电机，所述第一检测件检测到碰撞波形反馈至所述第一锁止电机，使所述第一锁止电机锁定所述转轴。

24、在本技术的一实施例中，所述加强结构包括锚固机构、连接带、张紧凸轮以及第二锁止机构，所述锚固机构分设于所述椅背与所述椅垫，所述张紧凸轮设于所述座椅的转轴，并可随所述转轴转动，所述连接带绕设所述锚固机构，并围设成容纳所述张紧凸轮的张紧区域，所述连接带还连接所述第二锁止机构；

25、当所述椅背受到高速冲击载荷时，所述转轴带动所述张紧凸轮快速旋转以快速拉长所述连接带，使所述第二锁止机构锁止所述连接带。

26、在本技术的一实施例中，所述第二锁止机构设于所述椅垫，所述锚固机构包括第一锚固柱、第二锚固柱、第三锚固柱以及第四锚固柱，所述第一锚固柱与所述第二锚固柱设于所述椅背，所述第三锚固柱与所述第四锚固柱设于所述椅垫，所述连接带的一端固定于所述第一锚固柱，所述连接带的另一端绕设所述第三锚固柱、所述第二锁止机构、所述第四锚固柱并固定于所述第二锚固柱，以围设成所述张紧区域，所述张紧凸轮在所述张紧区域抵接所述连接带。

27、在本技术的一实施例中，所述第二锁止机构包括固定座、传动组件以及第三锁定组件，所述固定座固定于所述椅垫，所述固定座的内壁具有第一锁定槽与第二锁定槽，所述第一锁定槽与所述第二锁定槽对称设置，所述第三锁定组件设于所述传动组件，并位于所述固定座的内侧，所述传动组件与所述连接带传动连接；

28、所述张紧凸轮快速拉长所述连接带时能够驱动所述传动组件带动所述第三锁定组件转动，使所述第三锁定组件卡设于所述第一锁定槽或所述第二锁定槽。

29、在本技术的一实施例中，所述第三锁定组件包括安装座、第一棘爪、第二棘爪以及连接轴，所述第一棘爪与所述第二棘爪分别通过所述连接轴可转动设置于所述安装座，所述安装座设置于所述传动组件，所述第一棘爪与所述第二棘爪对称布置；

30、所述传动组件顺时针转动时，所述第一棘爪卡设于所述第一锁定槽，所述传动组件逆时针转动时，所述第二棘爪卡设于所述第二锁定槽。

31、在本技术的一实施例中，所述第三锁定组件还包括弹性件与定位销，所述弹性件弹性连接所述安装座与所述连接轴，所述定位销设置于所述安装座，每一所述第一棘爪及所述第二棘爪分别对应一个所述定位销，所述弹性件的弹性力使所述第一棘爪及所述第二棘爪抵接于所述定位销。

32、在本技术的一实施例中，所述第二锁止机构包括第一卷收器，所述连接带包括第一带体，所述锚固机构包括第五锚固柱，所述第一卷收器与所述第五锚固柱中的一个设于所述椅背，另一设于所述椅垫，所述第一带体的一端固定于所述第五锚固柱，另一端可卷收设于所述第一卷收器，所述第一带体绕设所述张紧凸轮的前侧；

33、和/或，所述第二锁止机构包括第二卷收器，所述连接带包括第二带体，所述锚固机构包括第六锚固柱，所述第二卷收器与所述第六锚固柱中的一个设于所述椅背，另一设于所述椅垫，所述第二带体的一端固定于所述第六锚固柱，另一端可卷收设于所述第二卷收器，所述第二带体绕设所述张紧凸轮的后侧。

34、在本技术的一实施例中，所述碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构包括起爆机构、张紧机构以及张紧带，所述起爆机构设于所述椅垫中，并与所述张紧机构传动连接，所述张紧机构还设于所述座椅的转轴，并可随所述转轴转动，所述张紧带的一端固定于所述椅背，另一端固定于所述椅垫，所述张紧带位于所述张紧机构的前侧和/或后侧，并由所述张紧机构张紧；

35、当所述车辆发生碰撞时，所述起爆机构运动至极限位置并驱动所述张紧机构张紧所述张紧带产生与所述椅背运动相反的抵抗力，以分担所述调角器的冲击载荷。

36、在本技术的一实施例中，所述起爆机构包括中空的运动杆、起爆器、驱动齿条以及驱动齿轮，所述运动杆设于所述椅垫，所述驱动齿条可移动设于所述运动杆的运动腔中，所述起爆器设于所述运动杆的至少一端，并能够产生推动所述驱动齿条运动至极限位置的气流，所述驱动齿轮啮合所述驱动齿条，并设于所述转轴与所述张紧机构。

37、在本技术的一实施例中，所述张紧机构包括张紧支架、张紧轮以及传动轴，所述传动轴固定连接所述驱动齿轮，并连接所述张紧支架，所述张紧轮设于所述张紧支架，并抵接所述张紧带；

38、所述驱动齿轮转动时驱动所述传动轴通过所述张紧支架带动所述张紧轮转动。

39、一种座椅，包括椅背、转轴、椅垫、调角器以及如上述任一技术特征所述的碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构，所述椅背设于所述转轴，所述转轴可转动设于所述椅垫，所述调角器连接所述转轴，以调节所述椅背相对于所述椅垫的角度，所述加强结构可张紧连接所述椅背与所述椅垫，能够提供冲击时所述椅背抵抗相对于所述椅垫前倾或后倾的作用力。

40、在本技术的一实施例中，所述加强结构为一个，并位于所述椅垫左侧或右侧的转轴；

41、或者，所述加强结构为两个，两个所述加强结构对称设于所述转轴。

42、一种车辆，包括车身主体以及如上述任一技术特征所述的座椅，所述座椅设于所述车身主体中。

43、采用上述技术方案后，本技术至少具有如下技术效果：

44、本技术的碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构、座椅及车辆，该碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构可转动连接座椅的椅背与椅垫，并与座椅的调角器并行布置。当车辆处于正常工况时，调节器可以调节椅背相对于椅垫的角度，以提高乘员乘坐的舒适性，同时，加强结构能够随椅背同步运动。当车辆处于碰撞工况时，椅背会受到高速冲击载荷，在高速冲击载荷作用下，加强结构能够产生扭转抗性提供抵抗力以分担冲击载荷，使椅背能够抵抗相对于椅垫的前倾或后倾，以限制调角器的转动，锁止椅背的旋转。

45、该碰撞下为抵抗座椅椅背转动提供第二传力路径的加强结构为椅背与椅垫之间提供第二传力路径，通过调角器与加强结构的配合共同为椅背提供抵抗前倾或后倾的抵抗力。当车辆发生前碰撞或后碰撞导致椅背前倾或后倾时，加强结构能够分担碰撞产生的冲击载荷，减小调角器受到的冲击载荷，避免调角器失效引发椅背旋转，加强结构提供的提抗力能够实现椅背的锁止，限制椅背的前倾或后倾，避免对乘员的上躯干造成较大冲击，保证乘员的安全。