乘員與車輛短暫運(yùn)動(dòng)分離并消除慣性的座椅底座安全裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乘員與車輛短暫運(yùn)動(dòng)分離并消除慣性的座椅底座安全裝置，更具體地說(shuō)，涉及車輛在發(fā)生突然加速、減速、轉(zhuǎn)彎、傾斜、上下坡，上下顛簸、碰撞等瞬間運(yùn)動(dòng)變化時(shí)，使得乘員和座椅與車輛發(fā)生瞬間運(yùn)動(dòng)分離，并消除因這些瞬間運(yùn)動(dòng)變化所產(chǎn)生的各種力的裝置，使得乘員避免受到各類外來(lái)力的影響和傷害，并且保持乘坐舒適。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)條件下，車輛對(duì)乘員所產(chǎn)生的影響和危害大致可以分為三大類，一類是發(fā)生嚴(yán)重碰撞等事故，乘員會(huì)被從座椅上猛烈拋起，甚至被拋出車輛之外，現(xiàn)有技術(shù)的解決辦法主要是利用安全帶把乘員固定在座椅上，同時(shí)利用氣囊保護(hù)面部，這一辦法具有一定的效果；第二類是出現(xiàn)嚴(yán)重顛簸、傾斜或者緊急剎車等狀況，造成乘員瞬間可能脫離座椅，但是不會(huì)被拋出車輛之外，乘員通過(guò)抓緊車輛上的把手可以把自己控制在座椅上，現(xiàn)有技術(shù)還是利用安全帶把乘員固定在座椅上加以解決，但是不能減輕或者免除乘員的痛苦甚至輕微傷害;第三類是突然啟動(dòng)、明顯加速、減速、轉(zhuǎn)向、上下坡、輕度碰撞、連續(xù)或反復(fù)地啟動(dòng)和停止等運(yùn)動(dòng)，造成乘員一定幅度的搖擺、晃動(dòng)和顛簸，使其難受、不適、疲勞，甚至受到一定的傷害，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有合適的解決辦法，還是利用安全帶把乘員固定在座椅上，這種保護(hù)方式的效果很低，幾乎不能解決乘員因此所遭遇的實(shí)際問(wèn)題。在現(xiàn)有技術(shù)中也已經(jīng)開始探討通過(guò)改良座椅底座來(lái)提高保護(hù)水平的辦法。
[0003]在申請(qǐng)?zhí)枮?01120115453.0的中國(guó)專利中涉及一種汽車座椅底座，采用氣囊和阻尼器增加座椅的減震效果。
[0004]在申請(qǐng)?zhí)枮?00820027870.8的中國(guó)專利中涉及一種座椅底座，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)通過(guò)底座發(fā)生移位或者轉(zhuǎn)角來(lái)減緩沖擊力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及乘員與車輛短暫運(yùn)動(dòng)分離并消除慣性的座椅底座安全裝置，目的在于解決當(dāng)車輛發(fā)生瞬間明顯的運(yùn)動(dòng)變化(包括在速度、運(yùn)動(dòng)方向、空間高度等方面)，或因受到碰撞和發(fā)生傾斜時(shí)，各種慣性力及沖擊力對(duì)乘員的沖擊及影響。技術(shù)方案是借助本發(fā)明裝置使乘員與車輛發(fā)生瞬間的運(yùn)動(dòng)分離并全部消除外來(lái)慣性力和沖擊力，保護(hù)乘員的安全和乘坐舒適。
[0006]本發(fā)明改變和超越了現(xiàn)有保護(hù)技術(shù)的基本思想和基本思路，通過(guò)設(shè)置于上下板塊之間的柱體來(lái)代替乘員直接承受來(lái)自于車輛的各種慣性力和沖擊力，并使乘員與車輛在瞬間發(fā)生運(yùn)動(dòng)分離，不再接受車輛瞬間運(yùn)動(dòng)的影響，把乘員與車輛的運(yùn)動(dòng)在瞬間進(jìn)行了隔離，從而有效地保護(hù)乘員。同時(shí)，再利用與柱體連接的萬(wàn)向輪、軸承和彈簧的共同作用和運(yùn)動(dòng)最終全部消除來(lái)自車輛的所有慣性力和沖擊力，進(jìn)一步保障乘員的安全和乘坐舒適。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的主要功能體現(xiàn)在三個(gè)方面，第一是利用本發(fā)明裝置中的柱體代替乘員；第二是當(dāng)車輛發(fā)生瞬間運(yùn)動(dòng)變化時(shí)把乘員與車輛的運(yùn)動(dòng)隔離開;第三是在本發(fā)明裝置內(nèi)把來(lái)自于車輛的慣性力和沖擊力全部消除。
[0008]—般地，本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，乘員在車輛中受到傷害或者不適主要來(lái)自于兩種力的作用，一是由于車輛自身運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的各種慣性力作用于乘員，二是來(lái)自于車輛之外但作用于車輛的沖擊力對(duì)車輛沖擊以后，通過(guò)車輛作用于乘員。對(duì)于乘員來(lái)說(shuō)，較大沖擊力的損害性可能一般比較大，但是發(fā)生的幾率比較低;而各種慣性力的危害一般比較小，但是發(fā)生的幾率比較大，因此應(yīng)當(dāng)以減緩和消除各種慣性力作為主要目標(biāo)，同時(shí)具備減緩和消除沖擊力的效果。
[0009]本發(fā)明的基本構(gòu)思還在于，當(dāng)發(fā)生慣性力或沖擊力時(shí)，這些力通過(guò)車輛作用于乘員，消除這些力的途徑有兩個(gè)，一是消除這些力的產(chǎn)生，另一是阻止這些力作用于乘員。要消除這些力的產(chǎn)生就需要控制車輛的運(yùn)動(dòng)方式及避免發(fā)生碰撞，但是這兩項(xiàng)內(nèi)容都要受到外界條件影響和制約，不能完全由駕駛?cè)藛T決定。因此，只有阻止這些力直接作用于乘員并最終消除這些力才是解決途徑。
[0010]本發(fā)明的基本構(gòu)思進(jìn)一步在于，力是一種能量，因此慣性力也是一種能量。能量通過(guò)消耗和釋放歸于消失，能量消失了，基于這一能量的力也就消除了。
[0011]本發(fā)明通過(guò)乘員與車輛短暫運(yùn)動(dòng)分離并消除慣性的座椅底座安全裝置，利用一種中間配置壓縮彈簧，兩端配置軸承和萬(wàn)向輪的柱體來(lái)代替乘員直接承接來(lái)自于車輛的各種慣性力及沖擊力，并且通過(guò)柱體自身往復(fù)運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)以消耗各種力所攜帶的能量，并在裝置中就把力消除掉，實(shí)現(xiàn)乘員與這些力相分離，并避免受到這些力的干擾和傷害，使乘員乘坐舒適。
[0012]本發(fā)明乘員與車輛短暫運(yùn)動(dòng)分離并消除慣性的座椅底座安全裝置，包括箱體，箱體的底板與車輛固定連接，并隨車輛同時(shí)運(yùn)動(dòng);位于箱體內(nèi)上下相向設(shè)置的至少兩塊板塊，下方的板塊固定安裝在箱體底板上，能夠隨箱體及車輛同時(shí)運(yùn)動(dòng);在上下板塊之間設(shè)置至少一個(gè)柱體，柱體的兩端分別以萬(wàn)向輪與上下板塊相接，柱體通過(guò)萬(wàn)向輪支撐著上方板塊，并且只通過(guò)柱體把來(lái)自于車輛、箱體和下方板塊的運(yùn)動(dòng)傳遞給上方板塊，上方板塊不與箱體接觸；在上方板塊上固定安裝座椅，座椅隨上方板塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)上與車輛、箱體及下方板塊發(fā)生分離。
[0013]所述的箱體，包括箱體底板和側(cè)板，它們之間可以固定連接，底部和側(cè)部可以共同形成一個(gè)封閉的容器，保護(hù)箱體內(nèi)的板塊和柱體；由柱體支撐的上方板塊固定連接座椅，因此箱體的上部不封閉；可以在箱體上部的四周，沿水平方向向箱體內(nèi)平行設(shè)置一定寬度和長(zhǎng)度的板塊保護(hù)板，板塊保護(hù)板與箱體固定連接，阻止上方板塊在車輛發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)脫離箱體;但板塊保護(hù)板的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)受到限制，不能影響上方板塊與座椅的固定連接，也不能影響上方板塊及板塊下方柱體的運(yùn)動(dòng)，也不與上方板塊、座椅或柱體相接觸;上方板塊的四周以具有彈性的安全帶與箱體上部四周的箱體邊框固定連接，安全帶的長(zhǎng)度大于上方板塊距箱體之間的垂直距離，安全帶的連接保護(hù)上方板塊不脫離箱體及柱體，這一連接不影響也不限制上方板塊在箱體內(nèi)的自由運(yùn)動(dòng)。
[0014]所述的上下相向設(shè)置的至少兩個(gè)板塊，下方板塊通過(guò)與箱體底板固定連接及箱體底板與車輛固定連接，實(shí)現(xiàn)與車輛同時(shí)運(yùn)動(dòng);上方板塊通過(guò)與座椅固定連接實(shí)現(xiàn)與座椅同時(shí)運(yùn)動(dòng);上下板塊通過(guò)設(shè)置在兩者之間的柱體實(shí)現(xiàn)兩種不同運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化。
[0015]在上述兩個(gè)板塊相向的板塊表面四周設(shè)置有邊框，可以用于固定與柱體連接的彈簧，也可以防止柱體移動(dòng)到板塊范圍以外。
[0016]板塊邊框以內(nèi)的板塊表面可以是平面的，也可以是從邊框趨向板塊中心呈現(xiàn)凹陷形，板塊中心位置處于最低處，使得柱體在板塊表面移動(dòng)時(shí)具有向心力，有利于保持柱體和上下板塊的平衡及穩(wěn)定。
[0017]所述配置于上下板塊之間的柱體，柱體兩端和中部配置有軸承，柱體頂部和環(huán)繞兩端的軸承配置有萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪分別與上下兩個(gè)板塊相接，并沿著兩個(gè)板塊的表面移動(dòng)；沿環(huán)繞軸承配置的每一萬(wàn)向輪方向配置拉力彈簧，牽引萬(wàn)向輪和柱體復(fù)位;在柱體兩端軸承與中部軸承之間，分別配置有壓縮彈簧。
[0018]在不影響本發(fā)明賦予柱體的功能的情況下，柱體的形狀可以是圓柱體，正方體，長(zhǎng)方體或其它形狀;柱體兩端及中部的直徑可以相同，也可以不同。
[0019]柱體的作用之一是作為支撐體，用以支撐上方板塊，并借助上方板塊支撐位于其上方且與其固定連接的座椅，借助座椅再支撐座椅上的乘員；作用之二是作為乘員的替代體，替代乘員在車輛中直接承接各種慣性力和沖擊力;作用之三是作為消耗各種力的機(jī)構(gòu)，通過(guò)自身的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，以及與其固定連接的萬(wàn)向輪、軸承及彈簧的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，消耗并最終耗盡作用于其上的各種力所攜帶的能量，實(shí)現(xiàn)把各種力消除。
[0020]柱體兩端的頂部沿與柱體平行方向各配置一萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪的柄部與柱體頂部固定連接，萬(wàn)向輪的輪部垂直于上下板塊且與上下板塊直接相接，并沿著板塊表面在多個(gè)方向上移動(dòng)；配置這一萬(wàn)向輪的作用之一是通過(guò)萬(wàn)向輪沿著慣性力或沖擊力的所用方向移動(dòng)，在抵消摩擦力和拉力彈簧的復(fù)位引力的過(guò)程中消耗力所攜帶的能量，減弱這種力;作用之二是基于能夠最大程度地沿著力的作用方向運(yùn)動(dòng)，能夠增加柱體及其承載的上方板塊的穩(wěn)定性，進(jìn)一步增加座椅和乘員的穩(wěn)定性;作用三是承擔(dān)部分支撐柱體、上方板塊的作用。
[0021]柱體兩端各配置一軸承，軸承一端與柱體固定連接，與柱體同時(shí)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，另一端固定連接于萬(wàn)向輪，與萬(wàn)向輪同時(shí)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng);軸承的作用之一是傳遞運(yùn)動(dòng)，下方板塊把來(lái)自于車輛的慣性力和沖擊車輛的沖擊力通過(guò)與其接觸的萬(wàn)向輪首先傳遞給柱體下端的軸承，此時(shí)，沿下方板塊移動(dòng)的萬(wàn)向輪和自身旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)的下端軸承共同消耗了慣性力和沖擊力攜帶的部分能量，其余能量通過(guò)這一軸承傳遞給柱體，柱體在下端軸承的帶動(dòng)下開始旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，并把多余的能量傳遞給柱體上端的軸承并帶動(dòng)上端的軸承旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，上端軸承再把剩余的能量傳遞給與其相連的萬(wàn)向輪，并帶動(dòng)萬(wàn)向輪沿不同方向移動(dòng)，萬(wàn)向輪在移動(dòng)時(shí)需要克服摩擦力的阻礙，并受到與其連接的拉力彈簧的復(fù)位牽引，由軸承傳遞來(lái)的能量逐漸被消耗完畢，萬(wàn)向輪、軸承、柱體逐漸停止旋轉(zhuǎn)和移動(dòng);軸承的作用之二是在旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)時(shí)消耗能量，消弱慣性力和沖擊力;軸承的作用之三是轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式，把柱體攜帶的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為萬(wàn)向輪的運(yùn)動(dòng)形式；軸承的作用之四是平衡和穩(wěn)定柱體及萬(wàn)向輪的運(yùn)動(dòng)。
[0022]環(huán)繞柱體兩端軸承配置萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪柄部與軸承固定連接，輪部與上下板塊直接相接，且在軸承帶動(dòng)下在上下板塊表面沿不同方向移動(dòng);此處的萬(wàn)向輪的作用之一是消耗能量，通過(guò)克服