颈部保护装置、车辆座椅、儿童安全座椅及车辆的制作方法

本公开涉及交通安全领域，尤其涉及一种颈部保护装置、车辆座椅、儿童安全座椅及车辆。

背景技术：

随着机动车的普及，交通事故发生率和绝对数量都在大幅度增长。常见的机动车交通事故包括机动车前部碰撞、侧面碰撞、后部被追尾以及翻车。各种交通事故以及紧急避险时的急刹车都可能造成机动车内的乘员(occupant)受到强大的外部冲击力。在急速冲击力作用下，乘员的头部可能会急速向前、前向偏左、前向偏右或后甩的惯性点头。这种情形非常容易造成乘员颈部的挥鞭伤，严重时会造成瘫痪或死亡。儿童乘员的年龄小，颈部处于发育中，支撑抗弯能力比较弱小，因此挥鞭伤对于儿童乘员的伤害尤其严重。

挥鞭伤是指身体在急剧加速或减速运动时，由于头部相对静止而产生头颈之间的相对运动，从而使得颈椎拉伸而造成的骨头或软组织损伤。这种损伤可能会引起永久性高位截瘫，甚至危及生命。在各种交通事故中，颈椎损伤的比例高达70％，而在追尾碰撞中，颈部挥鞭伤的比率更高，而且90％的挥鞭伤是在低速时(≤25km/h)发生的。

挥鞭伤实质上是头颈部与人体躯干之间的运动不一致造成的，其可能是加速性损伤，也可能是减速性损伤。挥鞭伤的方向可能来自任何方向。相关技术中最普遍的防护产品——气囊仅能防护减速性损伤，如汽车的正面撞击。

近年来，汽车座椅厂商为了获得ncap评价系统中颈部伤害指数nic(neckinjurycriteria)的得分，尽量把椅背提高，并使头枕前倾以靠近头部。但是，这会导致乘员的舒适度下降，而且乘员长时间处于低头位会增加颈椎间盘退变，引起颈椎病。

在一些相关技术中，在汽车座椅上设置能够在汽车被追尾时前弹一定距离的头枕，以接近或接触乘员头部后侧，从而防止成员头部向后甩动。

技术实现要素：

经发明人研究发现，前弹方式的头枕在乘客头部接触或靠近头枕时，可能会造成追尾的冲击力与头枕弹出的冲击力叠加，从而造成颅脑的冲击伤。另外，这种头枕仅能防范来自后方的冲击力所造成的挥鞭伤，缺乏侧面和前方的防护作用。

有鉴于此，本公开提供一种颈部保护装置、车辆座椅、儿童安全座椅及车辆，能够有效地防护交通事故或急刹车时的头颈部伤害。

在本公开的一个方面，提供一种颈部保护装置，用于保护乘坐交通工具的乘员的颈部，所述颈部保护装置包括：

头戴部件，用于佩戴在所述乘员的头部；

安全锁止部件；和

连接带组件，与头戴部件连接，并相对于所述安全锁止部件在所述连接带组件的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向均是可移动的；

其中，所述安全锁止部件被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述连接带组件进行锁止。

在一些实施例中，所述连接带组件包括整体式刚性连接带或包括多个相连的刚性带板段的多关节式刚性连接带，所述整体式刚性连接带或多关节式刚性连接带的一端与所述头戴部件之间刚性连接或活动连接。

在一些实施例中，所述连接带组件包括柔性连接带，所述柔性连接带的一端与所述头戴部件连接，所述安全锁止部件被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述柔性连接带进行锁止。

在一些实施例中，所述连接带组件包括：

刚性带板，相对于所述安全锁止部件在所述刚性带板的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向均可移动，且表面设有制动孔，能够与所述安全锁止部件配合锁止；和

柔性连接带，与所述头戴部件连接，并设有与所述刚性带板端部配合的阻挡部，用于阻挡并带动所述刚性带板朝向所述头戴部件的方向移动，并限定所述柔性连接带相对于所述安全锁止部件朝向所述头戴部件的方向的最大可拉出长度；

其中，所述安全锁止部件被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述刚性带板进行锁止。

在一些实施例中，所述刚性带板具有中空内腔，所述中空内腔沿所述刚性带板长度方向设置，所述柔性连接带穿过所述中空内腔；或者

所述刚性带板具有沿所述刚性带板宽度方向布置的至少一组通孔，且每组通孔包括沿所述刚性带板长度方向排列的多个通孔，所述柔性连接带包括至少一个拉绳，所述至少一个拉绳分别依次穿过所述至少一组通孔中的各个通孔。

在一些实施例中，所述柔性连接带上设有与所述刚性带板配合的阻挡部，用于阻挡并拉动所述刚性带板朝向所述头戴部件的方向移动，并限定所述柔性连接带相对于所述刚性带板朝向所述头戴部件的方向可拉出的最大移动距离。

在一些实施例中，所述连接带组件还包括：

支撑部件，与所述刚性带板的端部固定连接，并位于所述安全锁止部件邻近所述头戴部件的一侧；

其中，所述支撑部件具有供所述柔性连接带穿过的通过孔和用于支撑所述乘员的头部的支撑面。

在一些实施例中，所述颈部保护装置还包括：

张紧部件，与所述柔性连接带连接，用于保持所述柔性连接带的张紧状态。

在一些实施例中，所述张紧部件包括：

弹性卷收机构，固定设置在所述安全锁止部件、所述乘员的座椅或所述交通工具的车架上；

其中，所述弹性卷收机构内设有弹性元件，所述柔性连接带的一端与所述弹性元件连接。

在一些实施例中，所述刚性带板包括：

相连的至少两个刚性带板段；和

转动限制机构，位于相邻刚性带板段之间的转轴，被配置为限制位于所述安全锁止部件远离所述头戴部件一侧的所述刚性带板段只能朝向所述张紧部件折叠。

在一些实施例中，所述安全锁止部件包括：

固定座，用于固定在所述乘员的座椅或所述交通工具的车架上，并具有供所述连接带组件通过的空腔；

锁止件，设置在所述固定座上，被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，相对于所述固定座运动，并作用于所述连接带组件来实现对所述连接带组件的锁止。

在一些实施例中，所述锁止件具有制动针，所述制动针能够刺入所述连接带组件的表面或刺入所述连接带组件的表面上设置的制动孔，来阻止所述连接带组件相对于所述固定座运动。

在一些实施例中，所述锁止件包括：

惯性体；

包括至少两个制动针的制动部，固定连接在所述惯性体邻近所述固定座的一侧；

其中，所述安全锁止部件还包括连接在所述固定座与所述制动部之间的弹性连接件，所述惯性体的质量大于所述至少两个制动针的质量之和，以便所述惯性体在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，能够相对于所述固定座偏摆，来带动所述至少两个制动针中的部分制动针刺入所述连接带组件的表面或刺入所述连接带组件的表面上设置的制动孔，来阻止所述连接带组件相对于所述固定座运动。

在一些实施例中，所述至少两个制动针远离所述惯性体一侧的末端被配置为在所述弹性连接件处于常态时，沿所述连接带组件的长度延伸方向相对于所述弹性连接件在所述固定座上的连接点对称地位于所述固定座的两侧。

在一些实施例中，所述安全锁止部件包括多个锁止件，所述多个锁止件沿所述连接带组件的长度延伸方向的垂直方向设置在所述固定座上的不同位置，并在所述连接带组件位于所述固定座的空腔内的任意移动位置时均能够实现对所述连接带组件的锁止。

在一些实施例中，所述多个锁止件包括奇数个锁止件，所述奇数个锁止件包括位于所述固定座中心的中心锁止件和相对于所述中心锁止件对称且等间距分布的其他锁止件。

在一些实施例中，所述固定座包括：

底座，用于与所述座椅或所述车架固定连接；

支撑框架，固定在所述底座的上部，且与所述底座之间形成供所述连接带组件通过的空腔；和

外壳，与所述底座连接，并形成容纳所述支撑框架和所述锁止件的容纳腔；

其中，所述安全锁止部件还包括弹性连接件，所述锁止件通过所述弹性连接件与所述支撑框架连接，并能够相对于所述支撑框架运动。

在一些实施例中，所述支撑框架呈圆弧形，所述圆弧形的圆心位于所述支撑框架靠近所述头戴部件的一侧。

在一些实施例中，所述锁止件与所述支撑框架的连接位置位于所述支撑框架的在宽度方向的中线上。

在一些实施例中，所述安全锁止部件还包括：

电子加速度传感器，用于感测所述交通工具的加速度或减速度信号；

锁止件驱动机构，用于根据所述加速度或减速度信号驱动所述锁止件相对于所述固定座运动，以实现所述锁止件对所述连接带组件的锁止。

在一些实施例中，所述惯性体包括重锤或陀螺仪。

在一些实施例中，所述连接带组件的表面设有沿所述连接带组件的长度方向布置的呈蜂巢形的多个制动孔，所述多个制动孔中的每个制动孔的截面形状为等尺寸的等边六边形，所述锁止件包括至少两个制动针，至少两个制动针的间距为相邻两个制动孔的间距的正整数倍。

在本公开的一个方面，提供一种车辆座椅，包括：

座椅，具有椅背；和

前述的颈部保护装置；

其中，所述颈部保护装置的安全锁止部件设置在所述椅背上。

在本公开的一个方面，提供一种儿童安全座椅，包括前述的颈部保护装置。

在本公开的一个方面，提供一种车辆，包括：

前述的颈部保护装置；或者前述的车辆座椅。

因此，根据本公开实施例，设置与头戴组件连接的连接带组件和能够在交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时锁止连接带组件的安全锁止部件，并使连接带组件在连接带组件的长度延伸方向和长度延伸方向的垂直方向均可移动，这样可使得颈部保护装置能够防范更多方向的冲击力，实现佩戴头戴部件的乘员在多个方位的安全防护作用。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开颈部保护装置的一些实施例在车辆座椅上的安装结构示意图；

图2和图3分别是根据本公开颈部保护装置的一些实施例的装配和分解示意图；

图4(a)和图4(b)分别是根据本公开颈部保护装置的一些实施例中的锁止件的不同结构示意图；

图5是根据本公开颈部保护装置的一些实施例中安全锁止部件的结构示意图；

图6-图7分别是本公开颈部保护装置的一些实施例的局部结构示意图；

图8是本公开颈部保护装置的另一些实施例的装配结构示意图；

图9是本公开颈部保护装置的另一些实施例在车辆座椅上的安装结构示意图；

图10-图12分别是本公开颈部保护装置的一些实施例在车辆座椅上的装配和分解结构示意图；

图13是图10实施例中的局部放大示意图；

图14(a)和图14(b)分别是本公开颈部保护装置的一些实施例在不同状态的结构示意图；

图15是本公开颈部保护装置的一些实施例中刚性带板的结构示意图；

图16和图17分别是本公开颈部保护装置的一些实施例刚性带板段折叠的放大示意图。

图18-图19分别是本公开颈部保护装置的又一些实施例的装配和分解结构示意图；

图20是图18实施例在重锤中心对应的横截面的剖面示意图；

图21是本公开颈部保护装置的一些实施例采用凸轮驱动结构驱动锁止件的结构示意图；

图22和图23分别是本公开颈部保护装置的一些实施例采用电磁线圈驱动结构驱动锁止件的俯视和仰视角度的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

经发明人研究发现，前弹方式的头枕在乘客头部接触或靠近头枕时，可能会造成追尾的冲击力与头枕弹出的冲击力叠加，从而造成颅脑的冲击伤。另外，这种头枕仅能防范来自后方的冲击力所造成的挥鞭伤，缺乏侧面和前方的防护作用。

有鉴于此，本公开提供一种颈部保护装置、车辆座椅、儿童安全座椅及车辆，能够有效地防护交通事故或急刹车时的头颈部伤害。

如图1所示，是根据本公开颈部保护装置的一些实施例在车辆座椅上的安装结构示意图。参考图1，并参考图2-图7，在一些实施例中，颈部保护装置用于保护乘坐交通工具的乘员1的颈部。本公开各实施例中的交通工具可以是汽车、轮船或火车等。乘员可以是交通工具的驾驶者，也可以是非驾驶者。另外，乘员可以为成人乘员，也可以为儿童乘员。

参考图1和图2，在一些实施例中，颈部保护装置包括头戴部件30、安全锁止部件50和连接带组件40。头戴部件30用于佩戴在所述乘员1的头部。连接带组件40与头戴部件30连接，并相对于所述安全锁止部件50在所述连接带组件40的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向均是可移动的。安全锁止部件50被配置为在所述交通工具的加速度或减速度(减速度是指与交通工具运动方向相反的加速度)超出预设阈值范围(例如5m/s²)时，对所述连接带组件40进行锁止。这里的加速度的方向不限于交通工具的运动方向，也包括与交通工具的运动方向呈锐角的方向，这种情况一般对应于交通工具自身加大油门或者被正向或侧向追尾。减速度的方向不限于交通工具的运动方向的反方向，也包括与交通工具的运动方向呈钝角的方向，这种情况一般对应于交通工具自身的制动过程或者前部发生正向或侧向碰撞。

在图1中，颈部保护装置可安装在带有头枕21的座椅2上，乘员1可靠在座椅2的椅背22，并佩戴头戴部件30。当乘员1将头戴部件30佩戴在头部时，连接带组件40可随着乘员1的头部的运动而相对于安全锁止部件移动。当交通工具因为事故或急刹车等状况发生加速度或者减速度超出预设阈值范围时，安全锁止部件能够对连接带组件40进行锁止，使得连接带组件40所连接的头戴部件30的运动范围受到限制，配合乘员佩戴的三点式安全带，可使乘员的头部与躯干之间不会产生大幅度的相对运动，从而有效地保护乘员的颈部不会受到伤害。由于连接带组件40相对于安全锁止部件50在连接带组件40的长度延伸方向和长度延伸方向的垂直方向均是可移动的，因此安全锁止部件能够在更多方向上实现连接带组件40和头戴部件30的安全限止作用，从而有效地防护交通事故或急刹车时的头颈部伤害，进而更好的保护乘员安全。

参考图2，在一些实施例中，连接带组件40可包括柔性连接带，所述柔性连接带的一端与所述头戴部件30连接。安全锁止部件50可被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述柔性连接带进行锁止。在交通工具正常运行时，柔性连接带对头戴部件30的限制较小，因此可实现较好的头部自由度和舒适度。在图2中，而当安全锁止部件50对柔性连接带的某个位置进行锁止时，柔性连接带在张紧状态下能够有效地限制头戴部件30相对于安全锁止部件50的运动范围。

在图2中，头戴部件30可包括头箍31，头箍31上可设置带子32和带扣33。乘员在佩戴头箍31时，可通过带子32和带扣33系在乘员的下颚下，从而确保头箍31能够与头部稳定连接，而不易脱落。另外，在头箍31的周向上可分布设置多个减重孔34，以减轻头箍的重量，改善乘员佩戴时的舒适度。参考图8，在另一些实施例中，头戴部件30可包括帽子31’，在帽子31’上也可以设置带子32和带扣33。

在一些实施例中，连接带组件40可包括整体式刚性连接带，整体式刚性连接带的一端与所述头戴部件30之间刚性连接或活动连接。整体式刚性连接带在被锁止时能够像柔性连接带一样通过拉拽方式来限制头部向前侧运动，还能够通过受压方式来限制头部向后侧运动。这样可有效地防护汽车在被追尾时的颈部损伤风险。在另一些实施例中，连接带组件40也可以包括多个相连的刚性带板段的多关节式刚性连接带。各个刚性带板段中的相邻刚性带板段可通过枢轴进行转动连接。多关节式刚性连接带的一端可与所述头戴部件30之间刚性连接或活动连接。多关节式刚性连接带相比于整体式刚性连接带，具有一定的可调节性，且也能够防护汽车在被追尾时的颈部损伤风险。

参考图3，在一些实施例中，安全锁止部件50包括固定座(holder)和锁止件53。固定座可固定在所述乘员1的座椅2或所述交通工具的车架上，并具有供所述连接带组件40通过的空腔。例如，在图1中，固定座可固定安装在座椅2的椅背22上方。锁止件53设置在所述固定座上，被配置为在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，相对于所述固定座运动，并作用于所述连接带组件40来实现对所述连接带组件40的锁止。

在一些实施例中，锁止件53具有至少一个制动针532。至少一个制动针532能够刺入所述连接带组件40的表面或刺入所述连接带组件40的表面上设置的制动孔41(参考图6)，来阻止所述连接带组件40相对于所述固定座运动。多个制动孔可在连接带组件40的表面沿所述连接带组件40的长度方向，以相邻行对齐或错位方式进行布局。在另一些实施例中，锁止件53还可以通过与连接带组件40表面的摩擦力实现锁止。

参考图3-图6，在一些实施例中，固定座包括：底座51、支撑框架52和外壳55。底座51可通过螺钉或铆钉等与所述座椅2或所述车架固定连接。支撑框架52可通过螺钉或铆钉等固定在所述底座51的上部，且与所述底座51之间形成供所述连接带组件40通过的空腔。外壳55与所述底座51连接，并形成容纳所述支撑框架52和所述锁止件53的容纳腔。外壳55还可以设置能够开启的维护门，和/或可观察外壳55内部的贯通或透明的观察窗口。

参考图4(a)，锁止件53可包括惯性体531和包括至少两个制动针532(例如四个中心轴对称的制动针等)的制动部。在图4(a)中，惯性体531的顶部在自然状态(即静止状态或匀速运动状态)下是悬空的，其偏摆与固定座之间不存在干涉。惯性体531可以包括重锤。

制动部可固定连接在所述惯性体531邻近所述固定座的一侧。制动部所包括的至少两个制动针532优选在自然状态下与地面垂直。根据制动部的构成，在一些实施例中，制动针可直接与惯性体连接。在另一些实施例中，制动部还可包括与各制动针固定连接的柱体形连接件533，并通过该连接件533与惯性体连接。

安全锁止部件50还包括连接在所述固定座与制动部之间的弹性连接件54，惯性体531的质量大于所述至少两个制动针532的质量之和。弹性连接件54可以为弹簧或弹片，并可位于各个制动针532所围空间的中心位置。锁止件53可通过所述弹性连接件54与所述支撑框架52连接，并能够相对于所述支撑框架52运动。

通过设计较大质量的惯性体531，可在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，实现惯性体531绕弹性连接件54的偏摆。例如，当交通工具高速碰撞物体时，支撑框架52和底座51会随着交通工具减速，而惯性体531则因为惯性作用而继续向前运动，并在弹性连接件54的约束下实现向前偏摆。随着惯性体531的向前偏摆，带动所述至少两个制动针532中的部分制动针刺入所述连接带组件40的表面或刺入所述连接带组件40的表面上设置的制动孔41来阻止所述连接带组件40相对于所述固定座运动。

当制动针刺入制动孔后，通过弹性连接件来实现支撑框架与连接带组件之间的固定连接作用。相应的，在进行弹性连接件的设计时，可选择合适的抗拉屈服强度，以便承受设计的最大碰撞冲击力。

又例如，当交通工具被其他交通工具追尾时，支撑框架52和底座51会随着交通工具向前加速，而惯性体531则因为惯性作用而维持原来速度，从而在弹性连接件54的约束下实现向后偏摆。随着惯性体531的向后偏摆，带动所述至少两个制动针532中的部分制动针刺入所述连接带组件40的表面或刺入所述连接带组件40的表面上设置的制动孔41来阻止所述连接带组件40相对于所述固定座运动。

当交通工具在允许的加速度或减速度范围内运动时，惯性体也可能因为惯性而发生偏摆。通过合理设计惯性体的参数(例如质量)和弹性连接件的参数(例如刚度、材料特性、抗拉屈服强度、弹簧线圈直径等)可使得制动针不会刺入制动孔，或者在短暂刺入后在弹性连接件的作用下再从制动孔中脱出。

参考图4(b)，在一些实施例中，锁止件53可包括惯性体531'和包括至少两个制动针532的制动部。惯性体531'可以包括陀螺仪，除了能够实现重锤的作用，还能够灵敏地进行数据采集，例如采集锁止件53的偏摆角度、加速度等。制动部可包括与各制动针532固定连接的盘体形连接件533’，并通过该连接件533’与惯性体531'连接。对于支撑框架52上的多个锁止件来说，其惯性体可以全部为重锤，也可以全部为陀螺仪，也可以一部分为重锤，另一部分为陀螺仪。例如可使多个锁止件中位于中间位置的锁止件的惯性体为陀螺仪，其他锁止件的惯性体均为重锤，这样既能够节省成本，也能够实现偏摆角度及加速度等数据的检测。

考虑到交通工具在行驶时可能发生偏置碰撞，可根据需要设计支撑框架52的形状及尺寸来满足特定角度范围的保护，例如60度、90度或120度的角度保护。对于60度或90度的保护角度要求，支撑框架可设支撑直线型，而对于较大的保护角度要求，例如120度，可将支撑框架52设计为圆弧形，并使圆弧形的圆心位于所述支撑框架52靠近所述头戴部件30的一侧。

在设定的保护角度范围内，连接带组件可以随着乘员头部的移动而调整相对于支撑框架的位置，而当发生偏置碰撞时，锁止件能够及时有效地对处于偏置角度的连接带组件实现锁止。对于普通家用轿车来说，当以碰撞速度64公里/小时发生25％的偏置碰撞时，在300ms后的最大偏置角度为31.865度，而本实施例通过设定合适的保护角度可以满足偏置碰撞时的安全锁止需求。

参考图2和图3，固定座还可以包括挡板56，挡板56可以与外壳55共同组成容纳支撑框架52和所述锁止件53的容纳腔，并且还可用于在乘员头部向后靠向头枕时提供颈部的支撑。

参考图5和图6，在一些实施例中，安全锁止部件50包括多个锁止件53。多个锁止件53沿所述连接带组件40的长度延伸方向的垂直方向设置在所述固定座上的不同位置，并在所述连接带组件40位于所述固定座的空腔内的任意移动位置时均能够实现对所述连接带组件40的锁止。这样，当连接带组件40相对于固定座移动位置时，可由不同的锁止件53对其进行锁止。

为了使弹性连接件与包括制动针的制动部之间形成非常牢固的连接，参考图5，在一些实施例中，可以在支撑框架521的圆弧中分线上设置与支撑框架521的表面垂直的安装座521，例如图5中的圆形凸台。制动部在多个制动针的中心位置也可设置一个圆形凸台作为连接底座。弹性连接件可采用弹簧，而弹簧的两端可通过过盈配合的方式分别与安装座521和制动部上的连接底座连接。

在安装座521和制动部上的连接底座上均可设置平行于支撑框架521的表面，且沿支撑框架521的圆弧中分线延伸的通孔。在进行装配时，可先将弹簧两端的弹簧线末端折弯，折弯后与弹簧的中分线重合，且弹簧线折弯段的长度略大于安装座521和制动部上的连接底座中的通孔长度。弹簧线折弯段插入通孔后露出弹簧线的端头，再利用弹簧的弹性分别将安装座521和制动部上的连接底座挤压进入弹簧，这样就形成弹簧内径过盈地套设在安装座521和制动部上的连接底座的结构，从而容易在装配结构上保证制动部相对于支撑框架521的位置关系。然后，可采用热熔电焊工艺，将露出的端头点焊成为蘑菇头，并分别与安装座521和制动部上的连接底座的通孔融为一体。

在另一些实施例中，制动部可包括多组u型制动针，即具有两个末端和与两个末端均连接的横向连接架。当进行弹簧与制动部的装配时，还可先将弹簧线折弯成一个与弹簧轴线平行的圆形线圈，并定位在弹簧的中心位置。然后将至少一组u型制动针穿过该圆形线圈，并使得横向连接架的中心位于圆形线圈的中心，再通过注塑包塑工艺将弹簧与u型制动针塑封为一个整体。重锤以及制动部中用于连接重锤的连接件等也可以通过注塑工艺形成。

这种弹性连接件与制动部之间的稳定牢固连接结构可以确保惯性体偏摆后，能够在弹簧的作用下驱动制动针及惯性体可靠而稳定地回复到自然状态下的初始位置，从而确保制动针能够在发生交通事故或急刹车时，及时可靠地锁止连接带组件，保护乘员免受头颈部伤害。

例如在图5中，安全锁止部件50包括五个锁止件53，固定座的支撑框架52上设有五个用于安装弹性连接件54的安装座521。支撑框架52靠近底座51一侧的表面可设置凹入结构523，以便与底座51的表面形成供所述连接带组件40通过的空腔。

至少两个制动针532远离所述惯性体531一侧的末端532a和532b被配置为在所述弹性连接件54处于常态时，沿所述连接带组件40的长度延伸方向相对于所述弹性连接件54在所述固定座上的连接点对称地位于所述固定座的两侧。对于相同规格的至少两个制动针来说，通过这种对称布置方式可避免在弹性连接件处于常态时，因重心偏出弹性连接件在固定座上的连接点而导致惯性体向一侧偏斜，从而影响使用时锁止连接带组件的可靠性。

进一步优选将锁止件53与所述支撑框架52的连接位置设置在所述支撑框架52的在宽度方向的中线上。例如图5中的制动件具有四个制动针532，相对于惯性体531对称设置。当制动件被连接在支撑框架52的中线上时，四个制动针能够对称地分别位于在固定座的前侧和后侧。这样，无论交通工具受到前向、后向或侧向的冲击时，总有制动针的末端能够随着惯性体的偏摆而向下刺入连接带组件的表面或刺入所述连接带组件40的表面上设置的制动孔41。

对于表面比较疏松的柔性连接带来说，制动针的末端可直接刺入柔性连接带的表面纹理之间。柔性连接带优选包括高强度尼龙纱线编织的高强度编织带。并且，可在高强度编织带的表面紧密排布多个制动孔，并在这些制动孔的至少部分中设置用于加强孔壁的加固件(reinforcingmember)，例如固定在孔壁上的金属圈，以提供足够的锁止拉力强度。相应的加固件的内轮廓尺寸应略大于制动针末端的尺寸，以便制动针能够顺利刺入制动孔内。

为了使锁止件53可以对在固定座的空腔内任意移动的连接带组件进行锁定，优选使多个锁止件53包括奇数个锁止件。奇数个锁止件可包括位于所述固定座中心的中心锁止件和相对于所述中心锁止件对称且等间距分布的其他锁止件。在图6中，五个锁止件中的一个锁止件位于固定座的中心，另外四个对称且等间距的位于居中的锁止件两侧。

参考图7，在一些实施例中，连接带组件可以包括两个以上柔性连接带。两个以上柔性连接带的一端与头戴部件连接，且能够在固定座的空腔内沿任何一个柔性连接带的长度方向和垂直于该长度方向的方向任意移动。这样可确保在各种复杂情况下，制动件都能够对两个以上柔性连接带中的至少一个进行锁止。

如图9所示，为本公开颈部保护装置的另一些实施例在车辆座椅上的安装结构示意图。参考图9，在一些实施例中，颈部保护装置中的安全锁止部件50可固定在汽车座椅的椅背22的上方，乘员1可佩戴头盔31”作为头戴部件。在另一些实施例中，颈部保护装置还包括与安全锁止部件50连接，并固定设置在椅背22内的结构。

参考图10-图14(b)，在一些实施例中，颈部保护装置还包括座椅支撑架57。安全锁止部件50固定设置在座椅支撑架57的上方，座椅支撑架57设置在椅背22的内部。在座椅支撑架57邻近头戴部件的一侧设有用于保护头部两侧的侧保护板58，座椅支撑架57具有与侧保护板58形状一致，并能够实现侧保护板58支撑作用的侧向支撑结构571。侧保护板58包括居中的实体部分和位于实体部分左右两侧的翼形侧板。乘员乘坐座椅时，侧保护板58能够半包围乘员的头部及部分上躯干，从而实现支撑和保护作用。

在图11中，安全锁止部件50的固定座可包括底座51、支撑框架52和外壳55。外壳55可与底座51围出容纳锁止件53、弹性连接件54、支撑框架52和部分连接带组件40等的空间，且外壳55与底座51可一体制成或者分别制造并装配。支撑框架52可固定在底座51的表面。在外壳55的后侧可设置能够开启的盖板551，以方便安全锁止部件50的维修。盖板551上可以设置观察窗口(例如棱镜透视窗口)，以方便安全锁止部件运行状态的观察。观察窗口也可以设置在外壳55上盖板551之外的位置，例如外壳顶部等。

参考图11-图17，在一些实施例中，连接带组件40包括刚性带板42和柔性连接带43。刚性带板42能够相对于所述安全锁止部件50在所述刚性带板的长度延伸方向和所述长度延伸方向的垂直方向移动。安全锁止部件50可在所述交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时，对所述刚性带板42进行锁止。柔性连接带43还可以带动刚性带板42向刚性带板42的长度方向的垂直方向移动。

参考图11-图15，在一些实施例中，连接带组件40还包括支撑部件421。支撑部件421与所述刚性带板42的端部固定连接，并位于所述安全锁止部件50邻近所述头戴部件30的一侧。支撑部件421具有供所述柔性连接带43穿过的通过孔423和用于支撑所述乘员1的头部的支撑面。该支撑面可从头部后方提供头部的支撑作用，支撑部件421可采用柔性材质来制作支撑面，以便在给头部提供支撑作用的同时使头部与支撑面的接触更加舒适，且具有缓冲效果。另外，为了实现良好的支撑作用，支撑部件421的面积可大于安全锁止部件50上供刚性带板42通过的空腔结构的横截面积，以免支撑部件421进入或穿过安全锁止部件50。例如外壳55与底座51之间可形成供刚性带板42通过的狭缝553。而支撑部件421的尺寸远大于狭缝553的尺寸，从而实现了对支撑部件421及刚性带板42向后侧的运动范围的限制。

参考图15，在一些实施例中，支撑部件421可采用板式结构，且该板式结构的上部相比于下部向前倾斜，以适应头部曲线。相应的，在图12中，外壳55与底座51之间可形成供刚性带板42通过的狭缝553，且外壳55靠近头戴部件一侧的外轮廓552可被构造成上部向前倾斜的形状。

刚性带板42的表面可设有制动孔41'，能够与所述安全锁止部件50配合锁止。多个制动孔41'可在刚性带板42的表面沿所述连接带组件40的长度方向按照相邻行错位的方式进行布局。在另一些实施例中，多个制动孔也可以在刚性带板42的表面以对齐或其他布局方式进行设置。相比于柔性连接带上设置的制动孔，设置在刚性带板42表面的制动孔能够对刺入的制动针形成较好的承力效果，避免连接带组件发生明显变形，从而增强连接带组件对头部运动的限制作用。

为了使多个制动孔41’相互之间更加紧凑，可在连接带组件40的表面设置沿所述连接带组件40的长度方向布置的呈蜂巢形的多个制动孔41’。所述多个制动孔41’中的每个制动孔41’的截面形状为等尺寸的等边六边形。对于包括至少两个制动针532的锁止件53来说，至少两个制动针532的间距优选为相邻两个制动孔41’的间距的正整数倍，例如1、2或3倍。这里的制动针的间距是指两个制动针的末端在连接带组件40上的投影的连线长度，制动孔的间距是指两个制动孔的孔中心的连线长度。这样，可使得制动件中的制动针532以最大概率刺入刚性带板42表面的某个制动孔，避免制动针未能进入制动孔所带来的锁止失效风险。

在图14(a)和图14(b)中，柔性连接带43与所述头戴部件30连接，并设有与所述刚性带板42端部配合的阻挡部43a(参见图16)。该阻挡部43a可用于阻挡并带动所述刚性带板42朝向所述头戴部件30的方向移动，并限定所述柔性连接带43相对于所述安全锁止部件50朝向所述头戴部件30的方向的最大可拉出长度。这样，当乘员的头部向前运动时，可通过头戴部件30拉动柔性连接带43向前侧移动，而柔性连接带43上的阻挡部43a可带动刚性带板42向前侧移动。柔性连接带的最大可拉出长度以及刚性带板的伸出长度可根据交通工具的安全试验进行确定。

刚性带板42相对于安全锁止部件50具有设定的运动范围，当刚性带板42向前侧运动到极限位置时，柔性连接带43可达到相对于所述安全锁止部件50朝向所述头戴部件30的方向的最大可拉出长度。另外，刚性带板42还可以在柔性连接带43的带动下向刚性带板的长度方向的垂直方向移动，来调整刚性带板42相对于安全锁止部件50的横向位置。

为了使柔性连接带43能够保持张紧状态，在一些实施例中，颈部保护装置可进一步包括张紧部件。张紧部件可与所述柔性连接带43连接，用于保持所述柔性连接带的张紧状态。在对于采用安全锁止部件50对柔性连接带进行锁止的实施例来说，张紧部件可同样适用于柔性连接带的张紧状态的保持。

参考图12和图13，在一些实施例中，张紧部件可包括弹性卷收机构59。弹性卷收机构59可固定设置在所述安全锁止部件50、所述乘员1的座椅2或所述交通工具的车架上。例如在图13中，弹性卷收机构59可固定在壳体55的顶部内侧，以便将柔性连接带43向上卷收。弹性卷收机构59内可设置弹性元件，并使柔性连接带43的一端与所述弹性元件连接。这样，当乘员头部向后移动时，柔性连接带43的松弛部分会被弹性卷收机构59吸收，从而避免在交通工具发生事故时松弛状态的柔性连接带不能及时产生限制头部运动的拉力。

参考图12，刚性带板42可包括相连的至少两个刚性带板段。例如图15-图17中所示出的第一刚性带板段42a和第二刚性带板段42b。第一刚性带板段42a和第二刚性带板段42b之间通过转轴422进行连接，以实现相邻刚性带板段之间的转动连接。

在相邻刚性带板段之间的转轴422的位置，还可以设置转动限制机构。通过转动限制机构可限制位于所述安全锁止部件50远离所述头戴部件30一侧的所述刚性带板段只能朝向所述张紧部件折叠。例如在图17中，转动限制机构可包括位于第二刚性带板段42b靠近第一刚性带板段42a一侧的端部上的通孔443，该通孔443可被构造成一侧孔壁设有凹槽，这样拉绳可从该侧凹槽引出，使得第二刚性带板段42b可相对于第一刚性带板段42a向上翻转。而由于绷紧的拉绳受到通孔443另一侧未设置凹槽的孔壁的阻挡，而限制第二刚性带板段42b不能向远离张紧部件的方向相对于第一刚性带板段42a向下翻转。

在图13中，第二刚性带板段42b向上折叠，且端部靠近外壳55顶部内侧的弹性卷收机构59。而第一刚性带板段42a位于底座51的上表面。参考图14(a)，当乘员头部向前移动时，随着乘员头部所带的头盔31”的运动，带动柔性连接带43向前移动，而柔性连接带43上的阻挡部可进一步带动支撑部件421和第一刚性带板段42a向乘员头部一侧移动。随着第一刚性带板段42a相对于外壳55向前伸出，第二刚性带板段42b和卷收在弹性卷收机构59内的柔性连接带43逐渐相对于第一刚性带板段42a展开。当第一刚性带板段42a和第二刚性带板段42b之间的转轴运动到支撑框架52与底座51之间的空腔时，第二刚性带板段42b相对于第一刚性带板段42a完全展开。

参考图14(b)，随着乘员头部继续向前移动，第二刚性带板段42b也向前侧伸出，此时可通过转动限制机构限制第一刚性带板段42a和第二刚性带板段42b之间的相对转动。这样即便在头部处于远离安全锁止部件50的位置，当因车辆被追尾而造成安全锁止部件50对第二刚性带板段42b的后向移动形成锁止作用时，乘员的头部可在第一刚性带板段42a、第二刚性带板段42b和支撑部件421的支撑作用下，避免较大幅度的向后甩动而造成的颈部挥鞭伤。

参考图16和图17，刚性带板42可具有沿所述刚性带板42宽度方向布置的至少一组通孔，且每组通孔包括沿所述刚性带板长度方向排列的多个通孔441、442。柔性连接带可包括至少一个拉绳，所述至少一个拉绳分别依次穿过所述至少一组通孔中的各个通孔441、442。例如，从弹性卷收机构59中引出的拉绳可先穿过位于第二刚性带板段42b一端的通孔441，再经过第二刚性带板段42b的内部后，从第二刚性带板段42b的位于其另一端的通孔443穿出。穿出的拉绳再经过位于第一刚性带板段42a一端的通孔442穿入，再经过第一刚性带板段42a的内部后，从与第一刚性带板段42a另一端连接的支撑部件421上的通过孔423穿出。从弹性卷收机构59可引出两条拉绳，对应的在刚性带板42的宽度方向上可设置两组通孔，以便两条拉绳分别通过两组通孔中的各个通孔。两组通孔优选设置在刚性带板42沿宽度方向的两个侧边或靠近侧边的位置，且相对于刚性带板42在宽度方向上中心对称，以使得刚性带板42的受力更加均匀。

为了使拉绳能够实现对刚性带板段的拉动作用，在图16中，拉绳上可设置绳节作为阻挡部43a。在另一些实施例中，也可以通过粘接等方式在柔性连接带上形成尺寸大于柔性连接带截面尺寸的阻挡部。相应的，可在设计刚性带板上的通孔尺寸时，使通孔能够与阻挡部相配合。例如，可使得位于刚性带板的端部的通孔尺寸小于阻挡部的尺寸，从而在阻挡部到达通孔的端口位置时不能通过，这样就能够利用阻挡部对通孔端口位置的挤压作用实现柔性连接带对刚性带板的拉拽作用。

在另一些实施例中，对于多段连接的刚性带板段来说，阻挡部43a可与多个刚性带板段中的某个刚性带板段的端部的通孔相配合。例如，在图16中，第二刚性带板段42b上的通孔441和443的尺寸不小于阻挡部43a的尺寸(例如圆形截面的通孔直径不小于圆形截面的阻挡部43a的直径)。而第一刚性带板段42a端部的通孔442的尺寸不小于拉绳的尺寸，且小于阻挡部43a的尺寸(例如圆形截面的通孔直径小于圆形截面的阻挡部43a的直径，但不小于圆形截面的拉绳的直径)。这样就使得拉绳上的阻挡部43a能够通过第二刚性带板段42b，并被限制在第一刚性带板段43a的端部，从而直接带动第一刚性带板段43a向前侧移动。

对于包括两个以上刚性带板段的刚性带板来说，通过设置合适的通孔尺寸，可使得柔性连接带的阻挡部能够对各个刚性带板段中最靠近头戴部件一侧的刚性带板段进行拉动，避免因拉动远离头戴部件一侧的其他刚性带板段而导致部分刚性带板段相互之间绕转轴转动折叠而无法被顺利向前拉出的问题。

在一些实施例中，刚性带板可具有沿所述刚性带板长度方向设置的中空内腔，以适应具有一定宽度的柔性连接带。柔性连接带可穿过所述中空内腔，并与头戴部件连接。柔性连接带可根据需要设置一个或多个。柔性连接带上可以设置比中空内腔截面尺寸更大的阻挡部，以便通过阻挡部来带动刚性带板向前移动。

如图18和图19所示，分别是本公开颈部保护装置的又一些实施例的装配和分解结构示意图。在前面图10-图17所示的一些实施例中，颈部保护装置可集成在汽车座椅中。而在另一些实施例中，颈部保护装置也可以作为独立装置安装在汽车座椅上，并可根据需要与汽车座椅的可调高度的头枕进行融合设计。

参考图18-图20，在一些实施例中，外壳55和底座51可整体形成汽车座椅的头枕外形，并且通过高度调整杆511安装在座椅的椅背上部。高度调整杆511可包括沿长度方向在外轮廓上排列的多个离散的定位部，以便于椅背内部的相关卡接结构进行配合，从而实现多个高度位置的调节。外壳55和底座51所围成的空腔内可设置锁止件53、支撑框架52、弹性连接件54以及弹性卷收机构59。这些部件的结构及布置等可参考图10-图17所示的一些实施例，这里不再赘述。

为了使锁止件53能够在交通工具的加速度或减速度超出预设阈值范围时及时锁止连接带组件40，安全锁止部件50可通过电子加速度传感器感测交通工具的加速度或减速度信号。安全锁止部件50还包括：电子加速度传感器和锁止件驱动机构。电子加速度传感器用于感测所述交通工具的加速度或减速度信号。电子加速度传感器可包括电容式加速度传感器、电感式加速度传感器、应变式加速度传感器、压阻式加速度传感器、压电式加速度传感器或伺服式加速度传感器等。

电子加速度传感器可安装在交通工具的车架上或者设置在车辆座椅上，也可以为交通工具自带的加速度传感器。锁止件驱动机构可根据所述加速度或减速度信号驱动所述锁止件53相对于所述固定座运动，以实现所述锁止件53对所述连接带组件40的锁止。

参考图21，在一些实施例中，锁止件驱动机构可包括凸轮驱动结构。凸轮驱动结构可包括电机和与电机输出轴连接或者通过减速器或其他传动机构与电机输出轴连接的凸轮53a。电子加速度传感器可以将感测的加速度或减速度信号传递给控制器，控制器可控制凸轮53a所连接的电机输出扭矩，从而利用凸轮53a的外轮廓挤压锁止件来实现锁止件对连接带组件40的锁止。相应的，锁止件53可包括多个制动针532和与各个制动针532的上端固定连接的连接架53b，通过凸轮53a的外轮廓对连接架53b的挤压作用，可使得各个制动针532能够同步刺入连接带组件的表面或表面上设置的制动孔41。

参考图22和图23，在另一些实施例中，锁止件驱动机构可包括电磁线圈驱动结构。电磁线圈驱动结构可包括对应于锁止件中的至少部分制动针的电磁线圈53c。电子加速度传感器输出的电信号可通过模/数转换器使与电源和电磁线圈53c连接的开关电路通电，或者通过控制器进行信号处理和控制。例如当控制器接收到电子加速度传感器传递的加速度或减速度信号时，可控制电磁线圈53c吸取制动针532。例如，将电磁线圈53c设置在金属制成的制动针532的下方，利用电磁线圈向下吸取制动针532，以使制动针532能够对连接带组件40实现有效锁止。

上述颈部保护装置的各个实施例可适用于各类交通工具中的乘员使用，尤其适合提供给车辆内的乘员使用，以保护其不受伤害。相应的，本公开的一些实施例还提供了一种车辆座椅，包括：具有椅背22的座椅2和前述任一种颈部保护装置的实施例。颈部保护装置的安全锁止部件50可以以位置可调或位置不可调的形式固定设置在所述椅背22上，来实现颈部保护装置与座椅2的集成。在一些实施例中，颈部保护装置可设计为120度的保护角度，并采用圆弧形固定座，以满足交通工具发生偏置碰撞时乘员头颈部的安全保护需求。

此外，前述颈部保护装置可以用于能够在交通工具(例如汽车、轮船或火车等)内拆装的儿童安全座椅，以保护儿童的乘坐安全。相应的，本公开的一些实施例还提供了一种儿童安全座椅，可包括前述任一种颈部保护装置的实施例。颈部保护装置可与儿童安全座椅的头枕融合设计，并能够随头枕相对于儿童安全座椅的座椅本体一起升降。在一些实施例中，可设置90度左右的保护角度，并采用直线型固定座，以满足交通工具发生偏置碰撞时儿童乘员头颈部的安全保护需求。

本公开的颈部保护装置或者车辆座椅可适用于车辆使用，相应的，本公开的一些实施例还提供了一种车辆，包括前述的颈部保护装置或者前述集成有颈部保护装置的车辆座椅。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。