本发明属于汽车安全技术领域，涉及一种汽车座椅防鞭打结构。
背景技术：
随着汽车产业的蓬勃发展，汽车保有量不断增加，汽车碰撞事故也随之呈现上升趋势。汽车的碰撞都会对乘员造成鞭打伤害，在追尾碰撞中，颈椎鞭打受损程度及概率最为严重，被追尾的前车受到一个向前的加速度，座椅会推动乘员的躯干向前，但乘员头部距离头枕有一定间隙，该间隙引起头部运动滞后，这种滞后使乘员的颈部后仰直至达到极限，然后头部就像鞭梢一样被颈椎加速甩向前方，此即导致颈椎损伤的鞭打伤害。
针对以上存在的问题，人们做出各式各样的改进，有的还申请了专利，例如中国专利文献资料公开了座椅吸能防鞭打系统[申请号：201120437780.8；授权公告号：cn202345441u]，其是在座椅的后下部设置有一个下横板，该下横板的两端分别固定在座椅的两侧，座椅的腰托的下边固定在下横板的上方，下横板的中间部位具有多个竖向褶皱。
该种结构的座椅吸能防鞭打系统，褶皱变形吸收并转移后面的撞击能量，进而保护座椅上的乘员避免受到鞭打的伤害。但是该种结构的座椅吸能防鞭打系统，靠背的后下部设置有一个下横板，该下横板体积大，且上下左右均有固定机构，导致靠背结构较大，下横板占用靠背中较大空间，导致舒适性较差；而且在靠背内设置腰托，增加了翻转机构、拉索、转轴、弹簧、支架等结构，导致座椅成本高、重量大。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种汽车座椅防鞭打结构，解决的技术问题是如何使座椅防鞭打系统成本低、舒适性好。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车座椅防鞭打结构，座椅包括靠背，所述靠背内部的两侧均具有支撑架，其特征在于，所述防鞭打结构包括若干根弹簧和若干个设置在支撑架上的固定槽，所述固定槽包括位于两端的第一固定部和位于两个第一固定部之间的第二固定部，所述第一固定部和第二固定部之间具有压溃部，所述弹簧的两端分别穿设在对应固定槽的两个第一固定部中使弹簧固定在两支撑架之间，当弹簧受到汽车前后方向的作用力超过设定的力时，所述弹簧的两端能从第一固定部越过压溃部进入到第二固定部中。
汽车正常状态下，弹簧的两端分别穿设在对应固定槽的两个第一固定部中，压溃部起到隔挡的作用，使弹簧的两端不会进入到第二固定部中，乘员背部挤压座椅靠背，弹簧拉长增加座椅靠背与乘员背部接触面积，提升乘坐舒适性。当汽车发生追尾碰撞时，乘员背部挤压座椅靠背，弹簧弹性伸长，使躯干不会在碰撞的第一时间前移，躯干和头部均后移，降低躯干和头部之间的加速度差；弹簧受到的挤压力超过设定的力时，弹簧的两端从第一固定部越过压溃部进入到第二固定部中，从而使位于两支撑架之间的弹簧的长度变长(弹簧正常状态下的长度)，弹簧的拉伸量变大，从而缓冲乘员背部，降低乘员躯干的加速度，进一步减小躯干和头部的相对加速度差值，使躯干和头部同步运动，从而减少乘员的鞭打伤害。本防鞭打结构只需要在支撑架中开出固定槽用来固定弹簧即可，无需增加额外的零部件，加工方便，成本低，重量轻。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述第一固定部远离压溃部的外端的内侧壁呈弧形，所述第一固定部靠近压溃部的内端的两内侧壁均呈直线状，且所述第一固定部内端的两内侧壁之间的距离由第一固定部朝第二固定部方向逐渐缩小。第一固定部外端的内侧壁呈弧形与制作弹簧的钢丝的形状相匹配，使弹簧在伸长和收缩时，弹簧不会存在与支撑架相互摩擦卡住的问题，不会发生噪声，提高乘坐的舒适性；第一固定部的内端起到导向的作用，在汽车发生追尾碰撞时，保证弹簧的两端沿着第一固定部的内端移动到压溃部处，使防鞭打结构在汽车发生追尾碰撞时能够及时的生效，从而减少乘员的鞭打伤害。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述第二固定部的两内侧壁呈均直线状，所述第二固定部两内侧壁之间的距离由第二固定部两端朝第二固定部中间的方向逐渐减少。第二固定部的两内侧壁均起到导向的作用，使弹簧的两端沿着第二固定部滑动；在碰撞时人体的背部存在两次甚至多次的与座椅靠背接触和分离的过程，弹簧越靠近第二固定部的中间，弹簧的过盈配合量越大，弹簧越靠近第二固定部的两端，弹簧的过盈配合量越小，使弹簧位于两支撑架之间的弹簧的长度随时改变(弹簧正常状态下的长度)，使弹簧起到更好的缓冲作用，使乘员躯干与头部的加速度保持一致，从而减少乘员的鞭打伤害。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述第二固定部中间处两内侧壁之间的距离为弹簧线径的1/2-4/5，所述第二固定部的两端通过中部相连通。弹簧线径为制作该弹簧的钢丝的直径，该种结构，保证弹簧不会脱落，同时加工方便。
作为另一种情况，在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述第二固定部中间处的两内侧壁相贴合呈闭合状，所述第二固定部分成对称设置的两部分。该种结构，保证弹簧不会从固定槽中脱落，从而使弹簧始终起到缓冲的作用，减少乘员的鞭打伤害。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述压溃部包括一对呈尖角状的压溃角，两个所述的压溃角对称设置，两个所述的压溃角之间的距离小于所述弹簧的线径。弹簧只有在受到的力超过设定的力时，弹簧才会压溃压溃角从第一固定部进入到第二固定部中；压溃角该种结构是为了配合第一固定部内端的两内侧壁和第二固定部的内部壁的形状，设计合理。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述固定槽呈长条状或者呈弧形状。固定槽的长度较长，才能改变弹簧位于两支撑架之间的长度(弹簧正常状态下的长度)，从而减少乘员的鞭打伤害。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述弹簧为蛇形弹簧，所述弹簧位于同一平面上。人体的背部与弹簧的接触面积大，弹性接触，提高乘员的舒适性。
在上述的一种汽车座椅防鞭打结构中，所述弹簧位于座椅靠背的中部处。弹簧该种位置的设置，提高人体的背部与弹簧的接触面积，提高乘员的舒适性；而且弹簧该种位置的设置，在汽车发生追尾碰撞时，弹簧能第一时间感受到人体躯干位置的变化，能够及时的压溃压溃部，减少乘员的鞭打伤害。
与现有技术相比，本发明提供的汽车座椅防鞭打结构具有以下优点：
1、本防鞭打结构通过弹簧自身的弹力、弹簧的两端从第一固定部越过压溃部进入到第二固定部中，以及弹簧的两端可以在第二固定部中滑动，从而使位于两支撑架之间的弹簧的长度产生变化(弹簧正常状态下的长度)，从而缓冲乘员背部，降低乘员躯干的加速度，有效的减小躯干和头部的相对加速度差值，使躯干和头部同步运动，从而减少乘员的鞭打伤害。
2、本防鞭打结构的弹簧与乘员背部的接触面积大，且弹簧和乘员背部之间不存在硬质结构，有效提高靠背的舒适性。
3、本防鞭打结构只需要在支撑架中开出固定槽用来固定弹簧即可，无需增加额外的零部件，加工方便，成本低，重量轻。
附图说明
图1是本汽车座椅防鞭打结构的整体结构示意图。
图2是本汽车座椅防鞭打结构固定槽的结构示意图。
图中，1、座椅；11、靠背；12、支撑架；2、弹簧；3、固定槽；31、第一固定部；32、第二固定部；33、压溃部；331、压溃角。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，座椅1包括靠背11，靠背11内部的两侧均具有支撑架12，支撑架12由金属材料制成，防鞭打结构包括弹簧2和设置在支撑架12上的固定槽3，弹簧2为蛇形弹簧2，弹簧2位于同一平面上，弹簧2位于座椅1靠背11的中部处。本实施例中，弹簧2的数量为两个，固定槽3的数量为四个，在实际生产中，弹簧2的数量可以为一个或者三个，固定槽3的数量可以为两个或者六个。
如图2所示，本实施例中，固定槽3呈长条状，在实际生产中，固定槽3可以呈弧形状。固定槽3包括位于两端的第一固定部31和位于两个第一固定部31之间的第二固定部32，第一固定部31和第二固定部32之间具有压溃部33。
第一固定部31远离压溃部33的外端的内侧壁呈弧形，第一固定部31靠近压溃部33的内端的两内侧壁均呈直线状，且第一固定部31内端的两内侧壁之间的距离由第一固定部31朝第二固定部32方向逐渐缩小。第二固定部32的两内侧壁呈均直线状，第二固定部32两内侧壁之间的距离由第二固定部32两端朝第二固定部32中间的方向逐渐减少。本实施例中，第二固定部32中间处两内侧壁之间的距离为弹簧2线径的3/5，在实际生产中，第二固定部32中间处两内侧壁之间的距离可以为弹簧2线径的1/2或者4/5，第二固定部32的两端通过中部相连通。压溃部33包括一对呈尖角状的压溃角331，两个压溃角331对称设置，两个压溃角331之间的距离小于弹簧2的线径。
弹簧2的两端具有挂钩，当汽车发生追尾碰撞时，分为五个阶段：
1、追尾碰撞前阶段：弹簧2两端的挂钩处于固定槽3两端的第一固定部31中，乘员背部挤压座椅1靠背11，弹簧2拉长增加座椅1靠背11与乘员背部接触面积，提升乘坐舒适性。
2、在碰撞开始到头部刚接触头枕前阶段：弹簧2两端的挂钩压溃压溃角331，从第一固定部31进入到第二固定部32中，乘员背部挤压座椅1靠背11，弹簧2拉伸，减小背部与头部相对加速度与速度。
3、在头部刚接触头枕到头部与头枕第一次有分离趋势阶段：弹簧2两端的挂钩位于第二固定部32的两端，靠背11支撑乘员背部，头枕支撑乘员头部，有效减小乘员背部与头部相对加速度差值。
4、在头部与头枕第一次有分离趋势到头部与头枕第二次有接触趋势阶段：头枕向后旋转，头部加速度减小，弹簧2两端的挂钩沿着第二固定部32的两内侧壁移动到第二固定部32的中间位置，弹簧2和支撑架12过盈配合量减小，乘员背部与头部加速度同步减小。
5、在头部与头枕第二次有接触趋势到头部与头枕第二次分离阶段：弹簧2两端的挂钩位于第二固定部32的中间位置，过盈配合量逐步增加，保证乘员背部与头部加速度一致。
实施例二
本实施例同实施例一的结构和原理基本相同，不同的地方在于，本实施例中，第二固定部32中间处的两内侧壁相贴合呈闭合状，即第二固定部32中间处的两内侧壁之间的距离为零，第二固定部32分成对称设置的两部分。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了座椅1、靠背11、支撑架12、弹簧2、固定槽3、第一固定部31、第二固定部32、压溃部33、压溃角331等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。