本發(fā)明屬于機動車安全裝置，特別涉及一種保護前排駕駛員頸部安全以及后排乘客頭、頸部安全的機動車安全座椅。

背景技術：

機動車座椅是乘員保護系統(tǒng)的重要組成部分。在機動車正面碰撞前期，佩戴安全帶的駕駛員與乘客在慣性力的作用下會向前沖撞。在此過程中，后排乘客的頭部會撞擊到前排座椅靠背上。通常，在撞擊力的作用下，普通座椅的靠背不能向前位移，導致前排靠背會對后排乘客頭、頸部產生傷害。

在機動車正面碰撞后期，駕駛員在安全帶的拉力與安全氣囊的反彈力作用下，作向后復位運動。在此過程中，當駕駛員背部與座椅靠背接觸后，背部停止向后運動，但此時頭部仍然向后運動，直至與頭枕接觸。這樣會使頸部受到較大的伸張彎矩，從而導致頸部傷害。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有機動車座椅的缺陷而提供一種機動車安全座椅，在機動車正面碰撞中，能對前排駕駛員與后排乘客進行保護。

本發(fā)明技術方案為：一種機動車安全座椅，它包括頭枕、頭枕導桿、頭枕導套、上靠背骨架、下靠背骨架、坐墊骨架、一對滯后裝置、上圓軸、中圓軸、下圓軸、連桿A、連桿B、連桿C、壓力板、彈性塊狀物、固定板、圓軸A、圓軸B、圓軸C、圓軸D、圓軸E。

頭枕與頭枕導桿固定連接。所述座椅骨架為L型，與人背部、腰部相接觸的骨架為座椅靠背骨架，與人臀部、大腿相接觸的骨架為座椅坐墊骨架。所述靠背骨架分為上靠背骨架與下靠背骨架兩部分。上靠背骨架位于下靠背骨架的上方，上靠背骨架可相對下靠背骨架轉動，下靠背骨架與坐墊骨架固定連接。上靠背骨架呈L型，其在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。上靠背骨架的上部有兩缺口，可供頭枕導套穿過。所述頭枕導套呈L型，其垂直體與橫向體的末端均成凹型，頭枕導套在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。頭枕導桿活動式插入頭枕導套垂直體的兩突起中，用于調節(jié)頭枕高度。

上靠背骨架偏上位置固定安裝上圓軸，上圓軸橫向間隙穿過L型頭枕導套拐角處的圓孔，頭枕導套可繞上圓軸自由轉動。下靠背骨架偏上位置固定安裝中圓軸，中圓軸橫向間隙穿過L型上靠背骨架拐角處的圓孔，上靠背骨架可繞中圓軸自由轉動。在坐墊骨架偏后位置固定安裝下圓軸，下圓軸橫向間隙穿過長方體壓力板后部的圓孔，壓力板可繞下圓軸自由轉動。

所述壓力板位于坐墊骨架內部，其前部上方為駕駛員乘坐時大腿所在位置。壓力板下方設有固定板，在固定板和壓力板之間固定放置彈性塊狀物。優(yōu)選的，所述彈性塊狀物為泡沫塊，該泡沫塊必須在一定壓力作用下，才會發(fā)生彈性變形。所述固定板與坐墊骨架固定連接。通常情況下，泡沫塊對壓力板起支撐作用，使壓力板處于平衡位置。

所述頭枕導套橫向體的凹缺處固定安裝一圓軸A。所述上靠背骨架L型底部的末端固定安裝一圓軸B。所述壓力板后端開有三個方形凹缺，在三個方形凹缺中，分別固定安裝圓軸C、圓軸D、圓軸E。所述圓軸C布置在圓軸D與圓軸E的中間，以機動車向前行駛方向為基準，圓軸D在圓軸C的左側，圓軸E在圓軸C的右側。

所述連桿A布置在連桿B與連桿C的中間，以機動車向前行駛方向為基準，連桿B在連桿A的左側，連桿C在連桿A的右側，連桿B與連桿C相互平行。連桿A的上端開有一長圓孔，圓軸A橫向間隙穿過此長圓孔，并與長圓孔的下邊緣相合，使得連桿A與頭枕導套活動連接。連桿A的下端開有一小圓孔，圓軸C橫向間隙穿過此小圓孔，使得連桿A與壓力板活動連接。連桿B、連桿C的上端分別開有一小圓孔，圓軸B橫向間隙穿過連桿B、連桿C上端的小圓孔，使得連桿B、連桿C與上靠背骨架活動連接。連桿B、連桿C的下端分別開有一小圓孔，圓軸D、圓軸E分別橫向間隙穿過連桿B、連桿C下端的小圓孔，使得連桿B、連桿C分別與壓力板活動連接。

如此，頭枕導套、連桿A、壓力板可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架、連桿B、壓力板可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架、連桿C、壓力板可彼此傳遞力的作用。

兩滯后裝置對稱布置，滯后裝置的一側與上靠背骨架粘合固定，另一側后部與頭枕導套的垂直體接觸。滯后裝置為橡膠材料，與頭枕導套接觸的一側前部表面有葉片突出，葉片向前傾斜排列。

本發(fā)明的有益效果：

在機動車正面碰撞前期，利用駕駛員大腿對座椅坐墊及壓力板施加壓力，使得頭枕、靠背上部能夠向前轉動一定角度，從而避免后排乘客頭部與靠背發(fā)生碰撞，有效降低后排乘客受到的傷害；同時，在機動車正面碰撞后期，向前轉動的頭枕能夠減輕駕駛員在向后復位過程中，頸部受到的傷害；當正面碰撞結束后，頭枕、靠背上部恢復原來位置，便于下次正常使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的機動車安全座椅后面結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的機動車安全座椅前面結構示意圖；

圖3為頭枕導套、圓軸A的結構示意圖；

圖4為壓力板、圓軸C、圓軸D與圓軸E的結構示意圖；

圖5為下靠背骨架、坐墊骨架、下圓軸與固定板的結構示意圖；

圖6為連桿A的結構示意圖；

圖7為滯后裝置的結構示意圖；

圖中標號名稱為：1、頭枕；2、頭枕導桿；3、頭枕導套；4、上靠背骨架；5、下靠背骨架；6、坐墊骨架；7、兩滯后裝置；8、上圓軸；9、中圓軸；10、下圓軸；11、連桿A；12、連桿B；13、連桿C；14、壓力板；15、泡沫塊；16、固定板；17、圓軸A；18、圓軸B；19、圓軸C；20、圓軸D；21、圓軸E。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1至7所示，一種機動車安全座椅，座椅骨架為L型，與人背部、腰部相接觸的骨架為座椅靠背骨架，與人臀部、大腿相接觸的骨架為座椅坐墊骨架。最上端為頭枕1，頭枕1與頭枕導桿2固定連接?？勘彻羌芊譃樯峡勘彻羌?與下靠背骨架5。上靠背骨架4位于下靠背骨架5的上方，上靠背骨架4可相對下靠背骨架5轉動，下靠背骨架5與坐墊骨架6固定連接。上靠背骨架4呈L型，其在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。上靠背骨架4的上部有兩缺口，可供其內部的頭枕導套3穿過。頭枕導套3呈L型，其垂直體的頂端與橫向體的后端均成凹型，頭枕導套3在座椅內的放置方向與座椅骨架L型方向相反。頭枕導桿2活動式插入頭枕導套3垂直體的兩突起中，用于調節(jié)頭枕1的高度。

上靠背骨架4偏上位置固定橫向安裝上圓軸8，上圓軸8橫向間隙穿過L型頭枕導套3拐角處的圓孔，頭枕導套3可繞上圓軸8自由轉動。下靠背骨架5偏上位置固定安裝中圓軸9，中圓軸9橫向間隙穿過L型上靠背骨架4拐角處的圓孔，上靠背骨架4可繞中圓軸9自由轉動。在坐墊骨架6偏后位置固定安裝下圓軸10，下圓軸10橫向間隙穿過長方體壓力板14后部的圓孔，壓力板14可繞下圓軸10自由轉動。

壓力板14位于坐墊骨架6內部，其前部上方為駕駛員乘坐時大腿所在位置。壓力板14下方設有固定板16，固定板16與坐墊骨架6固定連接。在固定板16和壓力板14之間固定放置泡沫塊15，泡沫塊15必須在一定壓力作用下，才會發(fā)生彈性變形。通常情況下，泡沫塊15對壓力板14起支撐作用，使壓力板14處于平衡位置。

頭枕導套3橫向體的凹缺處固定安裝一圓軸A17。上靠背骨架4的后部橫向固定安裝一圓軸B18。壓力板14后端開有三個方形凹缺，在三個方形凹缺中，分別固定安裝圓軸C19、圓軸D20、圓軸E21。圓軸C19布置在圓軸D20與圓軸E21的中間，以機動車向前行駛方向為基準，圓軸D20在圓軸C19的左側，圓軸E21在圓軸C19的右側。

連桿A11布置在連桿B12與連桿C13的中間，以機動車向前行駛方向為基準，連桿B12在連桿A11的左側，連桿C13在連桿A11的右側，連桿B12與連桿C13相互平行。連桿A11的上端開有一長圓孔，圓軸A17橫向間隙穿過此長圓孔，并與長圓孔的下邊緣相合，使得連桿A11與頭枕導套3活動連接。連桿A11的下端開有一小圓孔，圓軸C19橫向間隙穿過此小圓孔，使得連桿A11與壓力板14活動連接。連桿B12、連桿C13的上端分別開有一小圓孔，圓軸B18橫向間隙穿過連桿B12、連桿C13上端的小圓孔，使得連桿B12、連桿C13與上靠背骨架活動連接。連桿B12、連桿C13的下端分別開有一小圓孔，圓軸D20、圓軸E21分別橫向間隙穿過連桿B12、連桿C13下端的小圓孔，使得連桿B12、連桿C13分別與壓力板14活動連接。

這樣，頭枕導套3、連桿A11、壓力板14可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架4、連桿B12、壓力板14可彼此傳遞力的作用；上靠背骨架4、連桿C13、壓力板14可彼此傳遞力的作用。

兩滯后裝置7呈一對，且彼此對稱布置，兩滯后裝置7的一側與上靠背骨架4粘合固定，另一側后部與頭枕導套3的垂直體接觸。兩滯后裝置7為橡膠材料，與頭枕導套3垂直體接觸的一側前部表面有葉片突出，葉片向前傾斜排列。

兩滯后裝置7的葉片對頭枕導套3向前轉動幾乎不起阻尼作用；而在頭枕導套3向后轉動，恢復原有位置過程中，葉片對頭枕導套3的轉動起阻尼作用，其阻力大小由兩滯后裝置7所用橡膠材料的特性決定。

在機動車正面碰撞前期，由于碰撞慣性力的作用，佩戴安全帶的駕駛員向前沖撞，其大腿對座椅坐墊施加向下的壓力。

此時駕駛員大腿對壓力板14的前端施加壓力，當壓力超過一定閥值時，壓力板14的前端擠壓泡沫塊15，使其發(fā)生彈性變形，從而壓力板14的前端繞下圓軸10向下轉動一定角度，同時壓力板14的后端向上翹起，并帶動連桿A11、連桿B12、連桿C13一起向上運動。

通過力的傳遞作用，連桿A11使頭枕導套3繞上圓軸8向前轉動一定角度，從而頭枕1隨之向前轉動一定角度；連桿B12、連桿C13使上靠背骨架4繞中圓軸10向前轉動一定角度，這樣可以避免后排乘客頭部與靠背發(fā)生碰撞，有效降低后排乘客受到的傷害。

在機動車正面碰撞后期，駕駛員在安全帶的拉力與安全氣囊的反彈力作用下，作向后復位運動，駕駛員大腿將不再對壓力板14的前端施加壓力，此時泡沫塊15恢復原有形狀，反向擠壓壓力板14的前端繞下圓軸10向上轉動，隨后壓力板14的前端與后端恢復初始位置。通過力的傳遞作用，連桿A11向下運動，且連桿B12、連桿C13、上靠背骨架4恢復初始位置。

當連桿A11停止運動后，頭枕導套3仍然處于向前轉動的最大行程位置，頭枕1也處于向前轉動的最大行程位置，此時頭枕導套3中的圓軸A17恰與連桿A11中長圓孔的上邊緣相合。

這樣，在駕駛員向后復位運動過程中，駕駛員的頭部能夠盡快與頭枕1接觸。接觸后，向后運動的駕駛員頭部對頭枕導套3產生撞擊力。根據(jù)不同正面碰撞中，駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力各異，可分為以下兩個情況：(1)當駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力未超過兩滯后裝置7葉片對頭枕導套3的阻力時，頭枕導套3、頭枕1位置不變，即保持向前轉動的最大行程位置，使得駕駛員頭部不再向后運動，從而降低駕駛員頸部伸張彎矩，避免或減輕駕駛員頸部傷害；(2)當駕駛員頭部對頭枕導套3的撞擊力超過兩滯后裝置7葉片對頭枕導套3的阻力時，頭枕導套3、頭枕1在駕駛員頭部撞擊力的作用下，繞上圓軸8向后轉動，直至恢復初始位置(此時，頭枕導套3中的圓軸A17重新與連桿A11中長圓孔的下邊緣相合，且連桿A11恢復初始位置)，最終使得駕駛員頭部停止運動，在此過程中，頭枕1對駕駛員頭部的向后運動起滯后與緩沖作用，從而也可降低駕駛員頸部伸張彎矩，避免或減輕駕駛員頸部傷害。

對于情況(1)，頭枕導套3在駕駛員頭部撞擊力的作用下，頭枕導套3、頭枕1位置不變，保持向前轉動的最大行程位置。碰撞結束后，需要人工施力，使頭枕導套3、頭枕1繞上圓軸8向后轉動，并克服兩滯后裝置7葉片對頭枕導套3的阻力，最終使頭枕導套3、頭枕1恢復初始位置(此時，頭枕導套3中的圓軸A17重新與連桿A11中長圓孔的下邊緣相合，且連桿A11恢復初始位置)，以便下次正常使用。

需要說明的是，本發(fā)明涉及的上、下、左、右、前、后等方位指示詞與汽車常規(guī)使用時對應的上、下、左、右、前、后是一致的。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，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方式或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。