專利名稱：用于固定兒童安全座椅的支架和固定系統及兒童安全裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種固定在車輛乘客艙的后座上的類型的兒童安全座椅。更具體地說，本發明涉及一種固定到車輛的固定支架，兒童安全座椅的上系帶附著到該固定支架以將所述座椅固定到位。
背景技術：
當車輛例如由于突然剎車和/或碰撞其他物體而經歷突然減速時，運動的車輛的乘客受到撞擊力。由于車輛乘客受腰部安全帶和/或肩部安全帶束縛，所以所述撞擊力會通過允許附著到座椅安全帶的吸能元件受控的變形而減小。例如，具有負載限制的座椅安全帶伸縮裝置的情形在發達國家生產銷售的大部分新車中發現。在售后市場的兒童安全座椅束縛下的兒童在撞擊或減速事件過程中也會受益于吸能元件的受控變形。兒童安全座椅通常被設計為使用與用于束縛成人大小的乘客的座椅安全帶部件相同的座椅安全帶部件或者使用專門用于兒童座椅的固定件和/或帶被固定到乘客艙的后乘客座椅上。
發明內容
在公開的實施例中，用于將兒童座椅的系帶固定到機動車輛的支架包括:基座部分，能夠固定到機動車輛中的固定位置；系帶連接部分，具有用于固定系帶的連接部件；鉸鏈部分，連接所述基座部分和所述系帶連接部分。基座部分和系帶連接部分形成內角，當通過系帶將設計的載荷施加到系帶連接部分時，鉸鏈部分變形。鉸鏈部分的變形使得系帶連接部分繞鉸鏈部分相對于基座部分旋轉。在另一的實施例中，當鉸鏈部分的變形已經使得系帶連接部分旋轉到最大偏轉位置時，接近鉸鏈部分且位于內角外部的偏轉停止件接觸系帶連接部分。這防止安全座椅的過度向前偏轉。在另一實施例中，可以固定到所述車輛或者可以與支架一體的旋轉限制器與基座部分相鄰，并且當支架已經繞基本上垂直于安裝表面的軸線旋轉到最大允許旋轉角時，旋轉限制器與支架接觸。支架和旋轉限制器之間的接觸阻止支架旋轉超過允許的旋轉角，從而防止安全座椅的過度橫向偏轉。在另一實施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容納緊固件，以將支架固定到安裝表面，所述緊固件限定旋轉的軸線，旋轉限制器能夠固定在基座部分和安裝表面之間。在另一實施例中，基座部分包括第一板和第二板,第一板和第二板通過允許調節第一板和第二板之間的安裝角的負載調整彎道沿公共邊緣連接。安裝角可以被調節，以進一步調整用于具體安裝的支架的偏轉載荷。鉸鏈部分的橫截面積小于基座部分的連接部分和系帶連接部分的連接部分的橫截面積，鉸鏈部分的橫截面積被選擇為實現支架的期望的載荷。所述支架還包括楔子，所述楔子接觸基座部分的下表面，所述楔子被夾在所述基座部分的下表面和安裝表面之間。在另一實施例中,用于將兒童安全座椅固定在機動車輛內部的固定系統包括位于所述車輛內部的安裝表面和吸能支架。所述支架包括:基座部分，固定到安裝表面，以防止基座部分向前運動；系帶連接部分，具有用于固定系帶的連接部件，所述系帶向前延伸并且附著到兒童安全座椅；至少一個鉸鏈部分，連接基座部分的最前邊緣和系帶連接部分的最前邊緣。基座部分和系帶連接部分形成內角，并且當通過系帶將設計的載荷施加到系帶連接部分時，鉸鏈部分變形，從而系帶連接部分繞鉸鏈部分相對于基座部分旋轉。在該另一實施例中，所述固定系統還包括偏轉停止件，所述偏轉停止件與支架相鄰地固定到安裝表面，以當鉸鏈部分的變形使得系帶連接部分旋轉到期望的偏轉位置時接觸系帶連接部分。在該另一實施例中，所述固定系統還包括旋轉限制器，所述旋轉限制器與支架相鄰地固定到安裝表面，以當支架已經繞基本上垂直于安裝表面的軸線旋轉允許的旋轉角時接觸支架，支架和旋轉限制器之間的接觸阻止支架旋轉超過允許的旋轉角。在該另一實施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容納緊固件，以將支架固定到安裝表面，所述緊固件限定旋轉軸線，旋轉限制器固定在基座部分和安裝表面之間。在該另一實施例中，基座部分包括:第一板，具有連接到鉸鏈部分的第一邊緣和相對的第二邊緣；第二板，具有安裝部件，并且通過允許調節第一板和第二板之間的安裝角的負載調整彎道沿著第二邊緣連接到第一板。在該另一實施例中，鉸鏈部分的橫截面積小于基座部分的連接部分和系帶連接部分的連接部分的橫截面積，鉸鏈部分的橫截面積被選擇為為支架提供期望的載荷。在該另一實施例中，所述固定系統還包括楔子，所述楔子設置在基座部分和安裝表面之間。在另一實施例中，用于機動車輛的兒童安全座椅固定系統包括:上系帶，附著到兒童安全座椅的上部；上固定點，與所述車輛的行李架相鄰地布置，上固定點用于固定所述上系帶。在另一實施例中，機動車輛的兒童安全裝置包括:兒童安全座椅，設置在所述車輛的座椅上；上系帶，從兒童安全座椅的上部向后延伸；安裝表面，位于車輛座椅的后部；固定支架，固定到安裝表面。固定支架包括:基座部分，固定到安裝表面，以防止基座部分向前運動；系帶連接部分，與上系帶接合；鉸鏈部分，連接基座部分的最前邊緣和連接部分的最前邊緣。基座部分和系帶連接部分形成內角，鉸鏈部分的橫截面積小于基座部分的連接部分和系帶連接部分的連接部分的橫截面積。在該另一實施例中，所述兒童安全座椅裝置還包括偏轉停止件，所述偏轉停止件與支架相鄰地固定到安裝表面，以當鉸鏈部分的變形已經使得系帶連接部分旋轉到期望的偏轉位置時接觸系帶連接部分。在該另一實施例中，所述支架還包括旋轉限制器，所述旋轉限制器與支架相鄰地固定到安裝表面，以當支架已經繞基本上垂直于安裝表面的軸線旋轉允許的旋轉角時接觸支架，支架和旋轉限制器之間的接觸阻止支架旋轉超過允許的旋轉角。在該另一實施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容納緊固件，以將支架固定到安裝表面，所述緊固件限定旋轉軸線，旋轉限制器固定在基座部分和安裝表面之間。
在該另一實施例中，基座部分包括:第一板，具有連接到鉸鏈部分的第一邊緣和相對的第二邊緣；第二板，具有安裝部件，并且通過允許調節第一板和第二板之間的安裝角的負載調整彎道沿著第二邊緣連接到第一板。
圖1是車輛乘客艙的后座區域的局部示意圖；圖2是固定支架和與調節楔關聯的關聯的角的透視圖；圖3是圖1中示出的固定支架安裝的局部側視圖；圖4是具有負載調整彎道的固定支架的透視圖；圖5是具有負載調整彎道的固定支架的另一實施例的透視圖；圖6是固定支架和所關聯的偏轉停止件的另一實施例的透視圖；圖7是圖6的固定支架和偏轉停止件的示意性側視圖，其中，固定支架處于偏轉狀態下；圖8是固定支架和所關聯的旋轉限制器的透視圖；圖9是圖8的固定支架和旋轉限制器的俯視圖；圖10是圖8的固定支架和旋轉限制器處于旋轉狀態下的俯視圖；圖11是具有頂安裝式固定支架的車輛乘客艙的后座區域的局部示意圖。
具體實施例方式根據需要，在此公開了本發明的詳細實施例，然而，應該理解的是，公開的實施例僅僅是本發明的示例性實施例，本發明可以以各種和替代形式實施。附圖未必按照比例繪制，一些特征可以被夸大或最小化，以示出具體組件的細節。因此，在此公開的具體結構上和功能上的細節不應該被解釋為限制，而僅僅作為用于教導本領域技術人員不同地實施本發明的代表性基礎。參照圖1，車輛乘客艙的后排座10包括由座椅底部14和座椅背部16組成的長椅型座椅12。后排座10還包括基本上水平并且從與座椅背部16的上邊緣相鄰的點向后延伸的行李架18。兒童安全座椅20放置在座椅12上。兒童安全座椅20可以是銷售以適合大約20磅-大約85磅重量范圍的兒童的眾多類型的售后市場產品中的任何類型。圖1中示出的車輛環境代表典型的乘用轎車，但是本發明可以用于具有安裝兒童安全座椅的規格的任何類型的車輛。在兒童安全座椅領域中公知的是，安全座椅20通過一個或更多下系帶22固定到位，所述一個或更多下系帶22可拆卸地緊固到位于與座椅背部16的下邊緣和座椅底部14的后邊緣之間的接合處相鄰的一個或更多下固定點。安全座椅20還通過從座椅的上部向后延伸的一個或更多上系帶24固定到位，并且安全座椅20通過以允許調節系帶的長度的方式連接到上系帶24的(例如)鉤子25被固定到固定點。固定支架30被固定到安裝位置，安裝位置位于行李架18上，或者與行李架18相鄰。固定支架30可以固定到加強梁32或者設置在行李架18的可見表面下方的其他結構構件。固定支架30可以通過諸如螺栓的緊固件34固定到位。現在參照圖2，固定支架30包括系帶連接部分36、基座部分38和將基座部分與系帶連接部分連接的可變形的鉸鏈部分40。基座部分38和系帶連接部分36形成內角α。固定支架30優選地由單片諸如鋼的高強度材料形成。可以使用適合于所述材料的任何制造方法，以實現固定支架的期望的形狀。如圖2所示，鉸鏈部分40在任一側可以被“切口”，或者可以制造得比基座部分38和系帶連接部分36的整體寬度窄。鉸鏈部分40的減小的寬度用于減小橫截面積，這是如下進一步描述的可以被調節以實現期望的載荷的支架的一個特征。系帶連接部分36包括連接部件，在示出的實施例中，該連接部件是通孔或窗口42。窗口 42的大小用于容納鉤子25或者附著到上系帶24的其他緊固裝置。通孔44形成在基座部分38中，以容納緊固件34，從而將固定支架30緊固到車輛。緊固件34可以是帶肩螺栓(shoulder bolt)或者允許固定支架30相對于其安裝表面/安裝位置旋轉的其他緊固裝置。如果具體的安裝幾何結構使得上系帶24沿除了直接垂直于由鉸鏈部分40形成的彎曲線的方向的方向從支架30延伸，這是可取的。固定支架30繞由緊固件34限定的軸線旋轉提供“自對準”功能，從而固定支架旋轉到由上系帶24施加的載荷與鉸鏈部分40垂直的位置，使得固定支架恒定運作。緊固裝置可以被設計成對固定支架30的旋轉提供期望的量的阻力。所述旋轉阻力可以通過下面的方式被控制:例如，通過調節由緊固件34施加到基座部分38的向下的(夾緊)力的量和/或調節緊固件的外徑和通孔44的內徑之間的過盈(interference)量。可選地，可以設置抗旋轉塊或抗旋轉柱(未示出)。調角楔46可以設置在固定支架30的底部和安裝表面之間，固定支架固定到所述安裝表面。調角楔46包括用于容納緊固件34的孔48。各種厚度和角度的調角楔可以與單個標準的固定支架結合使用，從而僅需要制造標準固定支架，以用于不同的車輛安裝，并且仍實現系帶連接部分36和上系帶24之間期望的角度。如在圖3中最好地看出，安全座椅20放置在長椅型座椅12上，附著到上系帶24的鉤子25通過將鉤子25穿過系帶連接部分36中的窗口 42鉤住而設置成與固定支架30接合。當上系帶24被拉緊時，上系帶24與系帶連接部分36形成角β。在碰撞期間在車輛經歷快速減速的過程中，安全座椅20經歷(相對于車輛)向前的慣性加速，從而上系帶24承載張力，并且鉤子25拉動系帶連接部分36。固定支架30被設計成當負載達到預定限制時塑性地屈服，以吸收能量并且降低由兒童乘用安全座椅20所經受的撞擊力。對機械領域技術人員來說顯而易見的是，當施加到鉸鏈部分40的彎矩達到臨界值時，固定支架30將屈服，所述臨界值反過來依賴于鉸鏈部分處的材料特性和橫截面尺寸/形狀。對于具體的安裝，可以通過改變上系帶24和系帶連接部分36之間的角β來調節或調整導致固定支架屈服的車輛減速度的水平。如上所述，將角β調整到處于期望范圍的一種方式為使用固定支架30下方的正確角度和厚度的調角楔46。圖4中示出的固定支架60的第二實施例包括系帶連接部分62和基座，基座包括通過負載調整彎道68連接的上板64和下板66。下板66具有通孔70，用于容納諸如螺栓的緊固件34。上板64和下板66之間的安裝角Θ可以被設置為期望的值，以調整固定支架60的力特性/偏轉特性。負載調整彎道68提供另外功能，即，可以用于根據車輛參數使固定支架適應更大范圍的乘客/座椅尺寸和重量。還可以調節角α，以調整固定支架的力特性/偏轉特性。在圖5中示出的固定支架76的另一實施例與圖4中示出的固定支架60的實施例的不同之處在于下板78具有從其向下突出的緊固柱子80。圖6和圖7示出了與偏轉停止件90結合使用的基本上與圖2中示出的固定支架相似的固定支架30。偏轉停止件90包括基座92和具有有坡的或有角的接觸面96的阻擋塊94。偏轉停止件90(優選地通過用于固定固定支架的緊固件相同的緊固件)固定到固定支架30之下的安裝表面98，阻擋塊94與固定支架的鉸鏈部分相鄰。如圖7所示，當固定支架30在由上系帶24施加的載荷下屈服時，系帶連接部分36繞鉸鏈部分旋轉直到其與接觸面96接觸為止，在該點處，阻擋塊94阻止固定支架進一步變形。系帶連接部分36通過與阻擋塊94接觸而停止的位置指的是最大偏轉位置。由于系帶連接部分36的進一步彎曲將吸收額外的微量能量，和/或將允許安全座椅過度向前偏移，所以所述最大偏轉位置可以被選擇。圖8到圖10示出了與旋轉限制器110結合使用的與圖2中示出的固定支架基本上相似的固定支架30。旋轉限制器110包括基座112，基座112可以包括向下突出的柱子114，該向下突出的柱子114與在合適的位置形成在安裝表面(未示出)中的孔或者凹陷接合。可以使用其他已知的裝置(緊固件、螺釘、粘合劑等)將旋轉限制器110安裝到所述安裝表面。止動擋塊116在旋轉限制器110的端部從基座112向上延伸。旋轉限制器110安裝在固定支架30之下(旋轉限制器110位于支架基座38和安裝表面之間)，從而鉸鏈部分40位于止動擋塊116之間。止動擋塊116之間的橫向距離比支架30的寬度大指定的量，以限定固定支架相對于旋轉限制器110的允許的旋轉量。旋轉限制器110與固定支架30結合使用，固定支架30通過緊固件118 (諸如帶肩螺栓)固定到安裝表面，以實現在上文中描述的自對準功能。如果上系帶24(虛線所示)沿不與固定支架本身對齊的方向(見圖9)從固定支架30延伸，則可以發生旋轉。如果該不對齊的載荷大到足以克服緊固裝置的摩擦阻力，則固定支架30將旋轉直到其接觸止動擋塊116中的一個為止(見圖10)。可期望限制固定支架30能夠旋轉的量以避免兒童安全座椅由于過度橫向偏移而與車輛內部組件或者客艙中的其他物體/乘客接觸。圖11示出了上系帶固定件，該上系帶固定件可以存在于不具有行李架或者直接在座椅背部16之后的其他合適的結構的車輛(諸如廂式車或者運動型多用途車)中。在這樣的車輛中，用于固定支架30的可用安裝點可以最好在座椅背部16的頂部之上，諸如位于主體面板上或者相鄰于車頂202的加強構件200或車頂202的形成部分的加強構件200上。在描述的車頂固定安裝中，調角楔46與固定支架30結合使用，以實現系帶連接部分和由上系帶24施加的載荷的方向之間的期望的角度關系，從而確保固定支架在車輛突然減速過程中期望地變形。雖然在上面描述了示例性實施例，但是這些實施例不意在描述本發明的所有可能的形式。相反，在說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語，并且應當理解的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以進行各種改變。另外，可將各個實施的實施例的特征相結合，以形成本發明的進一步的實施例。
權利要求
1.一種用于將兒童座椅的系帶固定到機動車輛中的支架，所述支架包括: 基座部分，能夠固定到機動車輛中的固定位置； 系帶連接部分，具有用于固定系帶的連接部件； 鉸鏈部分，連接基座部分和系帶連接部分，基座部分和系帶連接部分形成內角，當通過系帶將設計的載荷施加到系帶連接部分時，鉸鏈部分變形，從而系帶連接部分繞鉸鏈部分相對于基座部分旋轉。
2.如權利要求1所述的支架，所述支架還包括偏轉停止件，所述偏轉停止件被設置成與鉸鏈部分相鄰并且位于所述內角外部，當鉸鏈部分的變形使得系帶連接部分旋轉到最大偏轉位置時，偏轉停止件定位成接觸系帶連接部分。
3.如權利要求1所述的支架，所述支架還包括旋轉限制器，所述旋轉限制器能夠與基座部分相鄰地固定到車輛上，以當支架已經繞基本上垂直于安裝表面的軸線旋轉允許的旋轉角時接觸支架，支架和旋轉限制器之間的接觸阻礙支架旋轉超過允許的旋轉角。
4.如權利要求3所述的支架，其中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容納緊固件，以將支架固定到安裝表面，所述緊固件限定旋轉的軸線，旋轉限制器能夠固定在基座部分和安裝表面之間。
5.如權利要求1所述的支架，其中，基座部分包括: 第一板，具有連接到鉸鏈部分的第一邊緣和相對的第二邊緣； 第二板，通過允許調節第一板和第二板之間的安裝角的負載調整彎道沿著第二邊緣連接到第一板，第二板具有將支架固定到固定位置的安裝部件。
6.如權利要求 1所述的支架，其中，鉸鏈部分的橫截面積小于基座部分的連接部分和系帶連接部分的連接部分的橫截面積，鉸鏈部分的橫截面積被選擇為實現支架的期望的載荷。
7.如權利要求1所述的支架，所述支架還包括楔子，所述楔子接觸基座部分的下表面，所述楔子被夾在所述基座部分的下表面和安裝表面之間。
8.一種用于將兒童安全座椅固定在機動車輛內部的固定系統，所述固定系統包括: 安裝表面，位于機動車輛內部； 吸能支架，所述吸能支架包括: 基座部分，固定到安裝表面，以防止基座部分向前運動； 系帶連接部分，具有用于固定系帶的連接部件，所述系帶向前延伸并且附著到兒童安全座椅； 鉸鏈部分，連接基座部分的最前邊緣和系帶連接部分的最前邊緣，基座部分和系帶連接部分形成內角，當通過系帶將設計的載荷施加到系帶連接部分時，鉸鏈部分變形，從而系帶連接部分繞鉸鏈部分相對于基座部分旋轉。
9.一種用于機動車輛的兒童安全裝置，所述兒童安全裝置包括: 兒童安全座椅，設置在機動車輛的座椅上； 上系帶，從兒童安全座椅的上部向后延伸； 安裝表面，定位在車輛座椅的后部； 固定支架，固定到安裝表面，固定支架包括: 基座部分，固定到安裝表面，以防止基座部分向前運動；系帶連接部分，與上系帶接合； 鉸鏈部分，連接基座部分的最前邊緣和系帶連接部分的最前邊緣，基座部分和系帶連接部分形成內角，鉸鏈 部分的橫截面積小于基座部分的連接部分和系帶連接部分的連接部分的橫截面積。
全文摘要
本發明提供一種兒童安全座椅的支架和固定系統以及兒童安全裝置，所述支架用于將兒童座椅固定在車輛中，所述支架包括基座部分；系帶連接部分，接納從兒童座椅延伸的系帶；鉸鏈部分，連接基座部分和系帶連接部分。當通過系帶將設計的載荷施加到系帶連接部分時，鉸鏈部分變形。與鉸鏈部分相鄰的偏轉停止件接觸系帶連接部分，以限制系帶連接部分的旋轉。固定到車輛的旋轉限制器接觸支架，以限制支架繞基本上垂直于安裝表面的軸線旋轉。基座部分包括第一板和第二板，第一板和第二板通過允許調節第一板和第二板之間的安裝角的負載調整彎道連接。可以調節安裝角，以進一步調整用于具體安裝的支架的偏轉載荷。
文檔編號B60N2/26GK103101458SQ20121044208
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月7日 優先權日2011年11月11日
發明者布賴恩·羅伯特·斯帕恩, 理查德·愛德華·魯思諾斯基, 安東尼·埃德蒙·瑞奇爾, 帕瑞卡瑞馬·萬蘭緹·威瑞浦利 申請人:福特全球技術公司