[发明专利]一种坐垫刚度可变的汽车座椅

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种坐垫刚度可变的汽车座椅，属于乘员约束系统领域。

背景技术

汽车发生正面碰撞时，前后排乘员均容易发生下潜，导致腹部和下肢伤害。为改善乘坐舒适性，前排副驾驶乘员将座椅调整为后倾状态，这种乘坐姿态在碰撞时更易发生下潜风险。另外，当汽车座椅上安装有儿童座椅时，固定在汽车后排座椅上的儿童座椅在汽车正面碰撞时有向前翻转的趋势，这对儿童乘员的生命安全造成威胁。研究表明，碰撞时提高汽车座椅坐垫刚度可对以上工况各类乘员提供综合保护。

在汽车正常行驶工况下，座椅靠背倾斜角约为20°，称为普通直立座椅。在驾车旅行或停车休息时，为达到更为舒适的乘坐姿态或最佳的睡眠姿态，乘员将座椅靠背调整至更大的角度，约为40°-50°，称为后倾座椅。在汽车发生正面碰撞时，坐在普通直立座椅中的乘员容易发生下潜，而坐在后倾座椅中的乘员下潜更严重。当下潜发生时，对于佩戴安全带的乘员，腹带将滑离乘员的骨盆而直接侵入腹部，肩带将直接作用于颈部，导致乘员受到非常严重的伤害；对于未佩戴安全带的乘员，乘员躯干将相对座椅向前并向下滑动，乘员下肢和汽车内饰发生接触导致伤害。

目前市场上的汽车座椅可以通过以下方式实现防下潜功能：1、添加座盆。添加的座盆厚度一般为1mm左右的钢板，防止坐垫的下陷。但在汽车发生严重碰撞时，由于座盆刚度不足，会发生变形，防下潜功能不可靠；2、添加吸能材料。在普通泡沫材料前端添加吸能材料，可以吸收更多的碰撞能量，从而减小乘员下潜风险，但会影响乘员乘坐的舒适性，同时增加了成本；3、防下潜安全气囊。坐垫下方添加安全气囊，在碰撞瞬间引爆气囊将坐垫前端抬起，起到防下潜功能，但气囊不能重复使用且价格较贵，更换也不方便。

中国专利文献（公告日：2013年7月10日，公告号：CN 103192748 A)公开了一种新型座椅防下潜机构，机构包括座椅骨架、座椅坐垫、坐垫支架和驱动轴。其中，驱动机构包括液压油缸及其油缸组件。这种机构需配备传感器和控制系统，传感器检测碰撞信号，向控制单元发出指令，控制单元经计算后触发座椅坐垫下的驱动机构动作，增大座椅坐垫前端角度，使之向上抬起，从而防止下潜。此机构整体上较复杂，所涉及的部件多，成本高，驱动轴的布置影响了乘员乘坐的舒适性。

中国专利文献（公告日：2011年7月6日，公告号：CN 201890166 U)公开了一种汽车座椅防下潜机构，机构由汽车座椅的坐垫框架、加强杆以及用于构成座盆的钢丝组成。此机构中的加强杆影响乘员乘坐的舒适性，整体机构成本较高，重量大。

中国专利文献（公告日：2011年7月13日，公告号：CN 201895602 U)公开了一种汽车座椅防下潜结构，它包括座盆，座盆上表面的前部横向固定有一限位梁，限位梁的横截面为“几”字型，减小了汽车发生碰撞时前排乘员身体的下移及下潜滑动。此结构简单，但限位梁的使用会影响乘员乘坐的舒适性。

中国专利文献（公告日：2012年9月26日，公告号：CN 202448784 U)公开了一种后坐垫防下潜支架，该支架结构复杂，制造成本高。

另一方面，目前汽车儿童安全座椅是通过ISOFIX、LATCH或安全带连接到汽车座椅上，其防翻转装置由织带、固定点或支撑腿构成。在碰撞过程中织带和塑料支撑腿会发生形变，从而引起儿童座椅向前翻转，对儿童生命安全造成威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，经济实用的坐垫刚度可变的汽车座椅，该汽车座椅应用于汽车前后排座椅起到防下潜的作用，也可以应用于装备儿童安全座椅，配合儿童座椅防翻转装置的使用，降低儿童座椅在碰撞过程中发生翻转的风险。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种坐垫刚度可变的汽车座椅，包括椅背、座盆、设置在所述座盆上的坐垫，在所述座盆与所述坐垫之间设置有一个或多个挡板单元，所述挡板单元包括挡板、设置在所述挡板与所述座盆之间的第一弹簧和第二弹簧，所述挡板的一端部通过所述第一弹簧与所述座盆的前端部连接，所述挡板的另一端部悬空且位于所述座盆的中端部的上方，所述第二弹簧的一端与所述座盆固定连接、另一端悬空。

所述第一弹簧与所述第二弹簧的延伸方向相同。

所述第二弹簧套设在所述第一弹簧内，或所述第一弹簧套设在所述第二弹簧内。

所述第一弹簧的中心线与所述第二弹簧的中心线重合。

所述第一弹簧比所述第二弹簧长30mm~40mm。

所述第二弹簧的刚度比所述第一弹簧的刚度大。