座椅弹射系统、座椅及车辆技术方案

本实用新型专利技术提供一种座椅弹射系统、座椅和车辆，该弹射系统响应于车辆碰撞而带动座椅向车辆尾部方向移动。通过后移座椅，为乘员提供更大的运动空间，并更早的带动乘员减速，且减速过程长、减速平缓，能够提高对乘员的保护，安全性能高。

Seat ejection system, seats and vehicles

【技术实现步骤摘要】
座椅弹射系统、座椅及车辆
本技术涉及车辆安全领域，特别是车辆上的座椅。
技术介绍
安全带是汽车各项安全配置中非常重要的一项。如图1所示，车辆发生碰撞后，如果乘员未佩戴安全带，参考图1中的曲线3，乘员由于惯性将继续保持碰撞时的车辆速度向前运动，直至乘员与车辆内部装饰件(如方向盘、仪表板、风挡玻璃等)接触时，即从t3才开始减速，并且速度下降非常快，急速下降的速度会给乘员带来极大地伤害。目前大部分车辆已经装备了安全带，相关部门也在推动安全带的佩戴使用，同时随着民众安全意识的提高，安全带的使用率也在逐年提高。特别是预紧限力安全带的使用，有效地消除正常佩戴安全带的松弛量，使乘员更早地响应车身的碰撞，从而获得更多的减速时间。参考图1中的曲线2，乘员的开始减速时间t2明显早于未佩戴安全带的相应的开始减速时间t3，速度归零时间T2也迟于未佩戴安全带的速度归零时间T3，这意味着乘员可以获得了更多时间消散碰撞动能，从而减低伤害。上述预紧限力安全带，由于其具有预紧和限力的功能，安全系数高，因此已成为代替传统的三点式安全带而广泛应用的一种安全带。在车辆行驶的过程中，安全带和人体之间有一定量的间隙，这个间隙的大小由安全带卷束力控制，但是卷束力过大会造成人体不舒适。预紧限力安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，传感器检测到前方碰撞高于规定值，在乘员尚未向前移动时，电力信号即被传送到预紧器内的电子点火器，预紧器内的火药燃烧产生高压气体作为动力驱动安全带卷轴向回收紧，消除安全带与人体之间的间隙，拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上。同时，此时安全带的收紧力度超过一定限度，限力装置就会适量将安全带放松，即限力装置可以将作用于安全带的力限制在一定程度内，以缓解给乘员胸部带来的冲击。目前预紧器的结构主要分为钢珠式、钢丝式、齿轮齿条式，其原理都是将化学能转化为动能。由于钢珠式预紧器结构紧凑、体积小巧、重量轻等优点，任何车型都可以匹配，因此目前的市场份额在95％左右。以装有占市场份额在95％左右的钢珠式预紧器的预紧式安全带为例，其内部主要结构包含：钢珠收集装置、钢珠、转子、限力轴、锁止结构、车感装置和火药等。其中限力轴发挥安全带限力的作用，通过中轴扭曲变形产生一个恒定的安全带织带力。无论是哪种预紧限力安全带，碰撞时都是利用预紧机构将人体与座椅绑定使得人体与座椅即汽车同步，但由于碰撞前期，车身由于惯性仍然保持向前的运动，减速度相对较弱，因此，乘员即使佩戴安全带也不能很快的获得响应减速，参考图1，即从0时刻到时间t2仍有可优化的空间。弹射座椅是飞机中常见的一种座椅形式，紧急时候通过将成员弹出的座舱以保护成员的安全。近年来，出现在车辆上的弹射座椅的技术越来越多。如中国专利申请201610928595.6，公开了一种汽车安全弹射座椅，通过电缸、助推动力单元等的配合实现座椅的弹射，并配合降落伞保障人员落地安全。如中国专利申请201610811769.0，公开了一种确定座椅弹射时机的方法、座椅弹射控制方法即系统，能够根据车辆行驶状态参数和欲碰撞物参数得到伤害指数，伤害指数高于设定阈值时，输出座椅弹射指令，避免因弹射造成更大伤害。上述座椅的弹射方案都是将座椅从座舱内弹射到座舱外，将乘员从碰撞区域隔离出来从而起到保护乘员的目的。但是上述方案的实现都需要在座舱顶部可以开启的情况下，而实际上很多车辆的座舱顶部无法开启，那么，上述方案将无法应用到该类车辆。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种座椅弹射系统、座椅和车辆，用于解决现有的汽车座椅仅通过安全带来提供碰撞时对人体的限速启动较迟的技术问题。为达成上述目的，本技术提出如下技术方案：座椅弹射系统，响应于车辆碰撞而带动座椅向车辆尾部方向移动。进一步的，在本技术中，所述座椅弹射系统包括动力系统、弹射执行系统，所述动力系统响应于车辆碰撞释放能量，所述动力系统通过所释放的能量带动弹射执行系统运动，所述弹射执行系统推动座椅向车辆尾部方向移动。进一步的，在本技术中，所述动力系统响应于气囊控制器感应到车辆碰撞而释放能量。进一步的，在本技术中，所述动力系统响应于气囊控制器控制安全带收紧后释放能量。进一步的，在本技术中，所述弹射执行系统包括第一固定部、气缸和活塞组件；定义车身长度方向上自车头向车位方向为从前向后的方向；所述第一固定部固定于座椅上，其上设置有被推动区；所述气缸相对车辆固定，所述活塞组件中的活塞顶与气缸适配并置于气缸内，所述气缸通过活塞顶至少分隔成两个相互隔开的区域，活塞运动方向为沿车身长度方向；所述第一固定部上的被推动区、动力系统输出端沿活塞运动方向分别设置于活塞顶的两侧，其中第一固定部上的被推动区位于活塞头的后方，动力系统输出端位于活塞顶的前方。进一步的，在本技术中，所述弹射执行系统设置于靠近座椅下方的位置。进一步的，在本技术中，所述第一固定部为中空的腔体，所述气缸和活塞组件位于第一固定部的内腔中。进一步的，在本技术中，所述第一固定部内还设置有第二固定部，所述第二固定部设置在第一固定部的内壁与气缸的外壁之间，且第二固定部相对车辆固定。进一步的，在本技术中，所述动力系统为气体发生器，所述气体发生器的出气口位于气缸以及活塞顶组成的密闭空间内。进一步的，在本技术中，还包括锁定机构，所述锁定机构在弹射执行系统作用前将第一固定部相对车辆锁定，且所述锁定机构响应于弹射执行系统作用后将第一固定部相对车辆进行解锁。进一步的，在本技术中，所述锁定机构还响应于第一固定部停止运动后将第一固定部相对车辆重新锁定。进一步的，在本技术中，所述气缸上设置有排气口，所述排气口与动力系统输出端在弹射执行系统作用前相对设置于活塞顶的两侧。本技术还公开了一种座椅，包括上述弹射系统。进一步的，在本技术中，所述弹射执行系统对称设置于靠近座椅下方的两侧。本技术还公开了一种包括上述座椅的车辆。有益效果：由以上技术方案可知，本技术的技术方案提供了一种座椅弹射系统以及带有该弹射系统的座椅、汽车。上述座椅弹射系统利用感应汽车碰撞触发座椅向汽车尾部方向移动，由于碰撞车辆靠惯性具有向前运动的趋势，而座椅靠弹射系统朝向与车辆的运动方向相反的方向运动，并带动座椅上的乘员朝向车辆运动相反的方向运动，由此带动车辆乘员向前的速度能够更早地开始下降，即早于仅系有安全带的乘员开始减速时间t2，更早于未系安全带的乘员的开始减速时间t3。并且进一步的，由于座椅向车辆尾部方向移动，提供给了乘员和汽车前部装饰件以及安全气囊之间更多的空间，使得乘员具有更多的减速空间以及时间，从而减速过程更长，减速度更小，从而对人体的伤害小。从受力方面理解，由于人体在碰撞过程中主要承受在碰撞方向的力包括安全带的作用力以及安全气囊、内饰等对人体的作用力。当座椅向车辆尾部方向移动，提供给了乘员和汽车前部内部以及安全气囊更多的空间，使得首先触碰到人体的安全气囊作用到人体的力减小，而安全带由于限力作用对人体的作用力稳定在一个范围内，因此，人体的总受力较小，故减速度小，从而对人体的伤害小。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.座椅弹射系统，其特征在于：响应于车辆碰撞而带动座椅向车辆尾部方向移动；该座椅弹射系统包括动力系统、弹射执行系统，所述动力系统响应于车辆碰撞释放能量，所述动力系统通过所释放的能量带动弹射执行系统运动，所述弹射执行系统推动座椅向车辆尾部方向移动；所述弹射执行系统包括第一固定部、气缸和活塞组件；定义车身长度方向上自车头向车位方向为从前向后的方向；所述第一固定部固定于座椅上，其上设置有被推动区；所述气缸相对车辆固定，所述活塞组件中的活塞顶与气缸适配并置于气缸内，所述气缸通过活塞顶至少分隔成两个相互隔开的区域，活塞运动方向为沿车身长度方向；所述第一固定部上的被推动区、动力系统输出端沿活塞运动方向分别设置于活塞顶的两侧，其中第一固定部上的被推动区位于活塞头的后方，动力系统输出端位于活塞顶的前方；所述动力系统为气体发生器，所述气体发生器的出气口位于气缸以及活塞顶组成的密闭空间内。

【技术特征摘要】
1.座椅弹射系统，其特征在于：响应于车辆碰撞而带动座椅向车辆尾部方向移动；该座椅弹射系统包括动力系统、弹射执行系统，所述动力系统响应于车辆碰撞释放能量，所述动力系统通过所释放的能量带动弹射执行系统运动，所述弹射执行系统推动座椅向车辆尾部方向移动；所述弹射执行系统包括第一固定部、气缸和活塞组件；定义车身长度方向上自车头向车位方向为从前向后的方向；所述第一固定部固定于座椅上，其上设置有被推动区；所述气缸相对车辆固定，所述活塞组件中的活塞顶与气缸适配并置于气缸内，所述气缸通过活塞顶至少分隔成两个相互隔开的区域，活塞运动方向为沿车身长度方向；所述第一固定部上的被推动区、动力系统输出端沿活塞运动方向分别设置于活塞顶的两侧，其中第一固定部上的被推动区位于活塞头的后方，动力系统输出端位于活塞顶的前方；所述动力系统为气体发生器，所述气体发生器的出气口位于气缸以及活塞顶组成的密闭空间内。2.根据权利要求1所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述动力系统响应于气囊控制器感应到车辆碰撞而释放能量。3.根据权利要求2所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述动力系统响应于气囊控制器控制安全带收紧后释放能量。4.根据权利要求1所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述弹射执行系统设置于靠近座椅下方的位置。5.根据权利要求4所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述第一固定部为中空的腔体，所述气缸和活塞组件位于第一固定部的内腔中。6.根据权利要求5所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述第一固定部内还设置有第二固定部，所述第二固定部设置在第一固定部的内壁与气缸的外壁之间，且第二固定部相对车辆固定。7.根据权利要求1所述的座椅弹射系统，其特征在于：还包括锁定机构，所述锁定机构在弹射执行系统作用前将第一固定部相对车辆锁定，且所述锁定机构响应于弹射执行系统作用后将第一固定部相对车辆进行解锁。8.根据权利要求7所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述锁定机构还响应于第一固定部停止运动后将第一固定部相对车辆重新锁定。9.根据权利要求7或8所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述第一固定部内还设置有第二固定部，所述第二固定部设置在第一固定部的内壁与气缸的外壁之间，且第二固定部相对车辆固定；所述第一固定部上设置有第一锁孔和第二锁孔，所述第二固定部上设置有第三锁孔；弹射执行系统作用前，所述锁定机构通过第一锁孔和第三锁孔将第一固定部和第二固定部锁定；第一固定部停止运动后，所述锁定机构通过第二锁孔将第一固定部重新锁定。10.根据权利要求7或8所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述锁定机构包括第一锁舌、第二锁舌、第一柱销、第二柱销、第一锁孔和解锁块；所述第一锁孔设置于第一固定部上；所述解锁块设置于活塞组件上；所述第二锁舌为V形，且折弯处通过第二柱销可转动式相对于车辆销接；所述第二锁舌的一端与解锁块适配，并响应于活塞组件运动，通过解锁块推动第二锁舌绕第二柱销转动；所述第一锁舌与锁孔适配，所述第一锁舌上设置有第一活动孔；所述第二锁舌的另一端通过第一柱销活动式地销接于第一活动孔内，并响应于上述第二锁舌绕第二柱销转动拉动第一锁舌从第一锁孔中退出。11.根据权利要求10所述的座椅弹射系统，其特征在于：所述解锁块设置于活塞杆上，沿活塞杆的运动方向，所述解锁块上设置有若干与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国毅，朱卫钢，杜利静，
申请(专利权)人：江苏敏安电动汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32