专利名称：用于将物体可拆式附装于移动设备上的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将物体可拆式附装于移动设备的装置。
背景技术：
有几种不同应用情况，需要一种用于附装可移动物体的简单而又安全的装置，象将儿童座椅装于车子上，例如轿车、自行车、童车上。将儿童座椅装于车辆上，通常的做法是用不同的带子固定于车辆座位上，或者用座上或脚蹋板上特别配置的线圈来固定。存在的一个问题是由于安全水平变化很大并且缺少刚性固定装置，这样就会有在发生事故时儿童座椅发生翻转的危险。另一个问题是对于不同的车辆，固定点是不一样的，这样就使得儿童座椅生产商需要找出妥协的解决方案。
所建议的标准解决方法涉及用一种带有四个固定点的刚性固定装置，从本质上保证了安全的附装。迄今为止，这种标准解决方法需要在有四个固定点的儿童座椅上进行相应的啮合设置。从这一点上来讲，有一定风险即要想实现四个点在同一运动中的安全连接，存在着一定的困难。所建议的另一种标准解决方法涉及在某些情况下只有两个固定点，它需要其他支撑点是比如可调整的垂直部件的形式。
例如，专利GB-A 2 288 328公开了一种可拆式附装设备，但是这种装置为达到一个锁定位置需要实现线性和旋转两种运动。而且，这种已知装置的机构需要相对大的外形高度，这对于象儿童座椅之类的装置是不利的。
发明概述本发明的目的是提供一种容易使用且具有高度可靠性的附装装置，通过这种装置，比如不可能出现不充分的附装。
上述的目的通过一种可拆式附装装置来实现，其特征在于两个啮合部件相对于共同的对称轴是同心的，这两个部分都有配合的导向面和支撑面，所谓的导向面和支撑面一方面是指呈一个啮合部件之一的外表面形式并且呈圆顶形状，另一方面呈另一个啮合部件的内表面形式并且呈杯形，或者相反；调节部件是用来在初始啮合位置将锁定部分保持在非啮合位置，而在最终啮合位置将锁定部分保持在锁定位置，这时两个啮合部分被耦合在一起，而且内表面紧贴外表面并被外表面所包围。
附图简要说明下面将用实施例并结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1是形成附装装置部分的第一啮合部件的透视图。
图2是第一啮合部件的侧视图。
图3是形成附装装置部分的第二啮合部件的透视图。
图4是第二啮合部件的剖面图。
图5说明了与用于附装到车辆座椅上的固定件组装在一起的第一啮合部件的透视图。
图6说明了安装于车辆座椅上相应的啮合部件。
图7是两个啮合部件在分离状态下的剖面图。
图8说明了初始啮合位置下的两个啮合部件。
图9说明了最终啮合位置下的两个啮合部件。
图10和图11说明了形成第一啮合部件部分的调节机构的示意图。
最佳实施例根据本发明的附装装置包含两个基本部分，图1-4及其它附图清晰地显示出其基本构造。图1和图2所示的第一个基本部分是由一个第一啮合件1所组成，这部分是固定在运动装置上的，例如车辆座椅。图3和图4所示的第二个基本部分是由一个第二啮合件2组成，这部分装于一个物体的下表面，而这个物体适用于可拆式附装并固定在移动设备上。第一啮合件1具有导向面和支撑面3、4，用来配合第二啮合件2相应表面，使得通过一种可靠的刚性方式使第二啮合件被第一啮合件所支撑或附于其上。在所示的例子中，第一啮合件设计成凸起的圆顶形状部分，其包络面大致上是圆锥形，而这种包络面构成第二啮合件2的导向面，同时又是它的支撑面或轴承面。尽管圆锥体的角度依赖于所讨论的安装情形可以变化很大，为了使整个附装装置有一个合理的总体高度，圆锥体的角度相对较小。在一个包绕在啮合件周围的圆周形导向边5(在所示的例子中为圆形)中，圆锥形的导向面和支撑面3变换到图中所示的具有一个圆柱护套形状的导向面和支撑面4。可替代地，所说的导向面和支撑面4也可有一个圆锥护套形状，这可以增加导向效果。
为了将啮合件1、2相互锁定，提供了锁定装置6它包含装于第一啮合件1内的多个锁定件7-10，其与装于第二啮合件2内的多个锁定件11--14相配合，下面将详细介绍。为了调节锁定部件，在啮合件1、2上有调节机构15、16，用来在一个非啮合位置和一个锁定位置间进行调节，在非啮合位置，啮合件可以耦合在一起也可以相互分开；在锁定位置，啮合件被相互锁定于一个固定的相对位置。调节机构将在下面详细介绍。
图5和图6展示了一种优良的实施例，它经调节成为用于例如将儿童座椅固定于机动车如客车18车座17上的系统。从这一点来讲，啮合件1被设置在一个具有4个如钩状、可自锁件形式的固定点20、21、22、23的框架19上，被附装于车辆座椅的相应固定点上。这种具有4个固定点的固定装置方案已被作为几种客车模型的标准解决方法。但是在这种情况下，这种固定装置作为适配器使用，借此使得有4个固定点的框架能够被永久的安装于车辆座椅上；相反啮合件1和2将儿童座椅可拆地固定于车辆座椅上。框架19可通过几种不同方式设计。例如，它可设计成具有折叠式的连接装置，这种装置可使向下突出的框架件25折叠到一个存放位置。啮合件1可以通过多种不同方式附装于框架上，例如可以通过支撑板26进行附装，该支撑板在支撑件之间延伸，用来支撑啮合件1，或者使用一定数目的十字型撑杆来附装。通过开关手柄26，啮合件1可以相对框架调整成不同倾斜度，如例中所示。例如，用这种方式，儿童座椅的倾斜度可以根据座位的倾斜程度进行单独调节。
图7、8、9更为详细地说明了锁定装置6及调节机构15、16的构造。该构造可实现在一个非啮合位置和一个锁定位置之间进行调节。
在本例中啮合件1是处于下部的啮合件，上述的第一啮合部件1中的锁定装置6的锁定件7-10形成侧向的轴销，这些轴销大致径向通过位于下面将详细描述的自然初始位置和锁定位置的开口24伸出，并通过作为啮合装置1的支撑面4的柱状墙。在本例中，锁定轴销是4个并均匀分布在啮合件的圆周上，但是轴销的数目和位置在很大程度上都是可以变化的。锁定轴销6、9是锁定杆6′、9′的外端部分，锁定杆6′、9′通过位于撑管27内的孔6″、9″延伸，而撑管27是从啮合件1的里边向外伸出。啮合件1的导向面和支撑面3、4，包括导向边5对于啮合件1的对称轴32都是同心的。
通过图7、8、9可以清晰地看出，第二啮合件2内部形状与第一啮合件的向上的呈圆顶面形的外部形状相协调，该内部形状有适应于第一啮合件1外部形状的杯形空间28。这样，啮合件2有相应的导向面和支撑面29、30，这两个面都是同心地分布在啮合件2的对称轴32周围。尽管就本身而言，当两个装置相啮合时，只要啮合件2有呈环形的支撑面或位于合适位置和合适高度的支撑头使得啮合件2可以刚性地支撑下面的啮合件，就足够了，但在本例中，导向面和支撑面29中仍有一个近似地呈现圆锥形的包络面。但是，支撑面30最好与下部啮合件内的支撑面4均匀匹配，这样得到一种存在一个适当公差的尺寸偏差。
支撑面30由柱面护套形状的壁31组成。支撑面30和壁31的下部是啮合件周围的边31，在本例中该边呈圆形，并在应用中形成导向边与下部啮合件1上的导向面4和导向边5相配合，这些将在下面祥述。壁31上有通孔状的锁定件11-14，其数目与位置与轴销6-9的数目和位置相一致。但是，如果需要另外几个锁定点，而且这些锁定点在与下部啮合件1有关的上部啮合件2的替代扭力位置上，可以布置更多数目的孔。图3和图7清楚地显示在支撑面30上有一道凹槽12′，该凹槽在啮合件周边并位于孔12、13、14之间，该凹槽用来在这些孔之间的位置容纳轴销6、9，其将在下文详细说明。
上面所提到的调节件15、16以这样的方式与锁定件6相配合，即可以在非啮合位置和啮合位置之间再调节这些调节件。在本例中，位于下部啮合件1上的调节件15是由一个位于中央的可压缩的大致圆柱形部件构成，该部件至少在对称轴32的径向上是可以线性运动的。可压缩部件15上有一个压力盘33，其用来和编码件34、35相配合，该编码件位于上啮合件2的内表面稍偏心并向下伸展。为了打开锁定装置，提供有一位于中心的调节件36，其被设计成可通过控制手柄37进行升降调节，这可通过图4非常清晰的观察到，该控制手柄可以从上部啮合件2的外部非常容易的触摸到，并且旋转式布置于所述上部啮合件的连接部件38的周围。
根据本发明，在下部啮合件上设置调节件15，使得它在图7所示的初始位置和图8所示的下压位置之间的运动实现下部啮合件中锁定件6-9的调节运动。这种调节作用可通过几种不同方式来实现，如图7-9中的例子所示，通过一个在调节件壁面上的斜缝15′来完成该调节作用的。横向插销15″插入缝隙15’中，该横向插销固定附装于锁定杆6’、9’的内端。通过这种方式，可压部分15的运动沿轴32方向就可被转化为锁定件6、9的放射状调节运动。
图10和图11示意性的显示了调节件15和锁定件6-9之间的运动进行传递的另一个例子。在此例中，锁定杆25并不是完全按照放射状进行分布的，但都是在调节件15内偏心固定的，调节件15包括一个可推式按钮39，该按钮不能转动。但可以沿对称轴32进行轴向的运动，还包括一个旋转盘40，其可以围绕对称轴进行旋转。该旋转运动可通过可推式按钮上的螺旋凸轮39′来实现，该凸轮在旋转盘40的凹槽40’中延伸。这样，上部啮合件的编码件34，35就可以用来按压可推式按钮，从而通过它的轴向运动来产生旋转盘的旋转运动，及固定于旋转盘上的锁定杆的纵向平移运动，并由此形成锁定杆6-9的调节运动。
除了上述锁定件、调节件和编码件34，35等基本机构之外，所示例子中的啮合件还备有额外的编码件41′，42′(如图1所示)。在所示的例子中，这些额外编码件被布置为在下部啮合件中并与控制杆42配合使用的弧形凹槽41，控制杆42可向下插入上部啮合件内表面的凹槽中。弧形凹槽有一个有限的角度范围，例如为180°。这样就可以在两个啮合件之间形成一种一定角度范围内的相对枢转运动。例如，这样可以将儿童座椅沿车辆的纵向安置在一个交叉点，同时存在如90°以内的旋转运动。
首先参考图7、8、9，下面将对附装装置及其使用方式进行全面的阐述，例如它如何将儿童座椅附装于汽车座椅之上，以及儿童座如何释放等。在这方面，图7显示了儿童座椅41下部的整个轮廓示意图，在座椅下面安置了上部啮合件2。当儿童座椅及上部啮合件2与下部啮合件完全分离时，下部啮合件中的调节件15位于初始位置，即未受按压。这一位置是通过弹簧来保持的，例如压力弹簧，同时尽量使锁定件6处于向外凸出的位置，即锁定位置，这也使调节件15位于其上部，即没有被压下的位置。
图8显示了处于连接位置的两个啮合件1、2，此时儿童座椅已被从侧面调整，使得上部啮合件2置于下部啮合件的上部，且中心对齐。一方面通过上部啮合件中导向面3、4和导向边5之间的配合，另一方面通过上部啮合件中导向面29、30和导向边31′之间的配合，两个啮合件达到一种以中心轴32为中心的刚性支撑位置。用这种方式，上部啮合件中向下凸出的编码件34、35就可以挤压调节件15中的受压面42，并由此向下压该调节件，从而将锁定轴销6-9维持在向后收缩的状态。在这种情况下，锁定件6-9最好不完全收缩至下部啮合件1之中，并且也可能设有正好位于孔11-14的前部，但能够插入环绕啮合件的导向凹槽12′中。这样就形成了一个临时的锁定位置，上部啮合件2可以在该位置旋转，而避免了装置发生翻转的危险。然后，当锁定件10在导向凹槽12′内运动时，儿童座椅41就可旋转大致1/4圈，于是当旋转运动使凹槽43、44正好位于分布于偏心位置的调节轴销34，35的前部时，调节轴销就能够向下插入相应的凹槽中。由此，受压面33上的挤压作用停止了，调节件15的回弹到初始位置(如图9所示)。通过切口15’与锁定件6的配合，锁定件6正好位于上部啮合件的相应插孔11-14的前部，由于锁定轴销插入相应的插孔，由此达到一种锁定状态。用这种方式，轴销6-9发生同步运动，以致所有的锁定轴销都产生这种运动。由于锁定轴销6-9的外端都涂抹了清晰可辨的颜色，用户能够非常容易的看到凸出的各外端，一个完全的锁定位置就得到确保。为了避免锁定装置的端部钩住任何边缘位置，所说端部最好圆化。这样，如果一个锁定轴销堵塞了或被其它方式卡住，则它不能被调整到锁定状态。
当两个啮合件被耦合在一起时，附装装置就完全能够承受负荷，其中在锁定状态下可以承受很大的减速力，这可在交通事故中保证较高的安全性。
为了打开锁定的附装装置，控制手柄37被压入调节件16中，其中可动调节轴销36通过一个在所示例子中被升起的部分来挤压调节部件15。这使锁定件6-9可以从锁定位置收缩至非啮合位置，这样儿童座椅就能够升高和移动了。上面所提到的凹槽12′呈环形分布于孔11-14之间，它能够在非啮合状态下为锁定头提供一个导向，而且当上部啮合件2旋转时，可以借此在近似1/4圆周的转动中能够避免儿童座椅发生翻转，这样更容易抬起这个座椅穿过门口。因此，非啮合状态是通过两个步骤实现的，既可以通过控制手柄37来进行调节，也可以通过如某种制动机构维持在两个特定的位置。
上述附装装置有多种不同的用途。例如，除儿童座椅之外，其他物体也可被附装，如保险箱、行李箱、动物的笼子等。附装装置也可用于除汽车外的其他运动物体，如儿童座椅上的附装物或手推车机座的插入物等。通过这种附装装置，儿童座椅也可附装于自行车等物体之上。而且，附装装置还可具有上述构造之外的其他类型的构造。本例说明了一种可完全旋转对称的实施例，但是也可以用平面代替圆锥面，如一个多边圆锥可达到一种稳定的旋转状态。
相反，杯形的啮合装置2可被设计在机座中，而圆屋面形的啮合装置1可向下翻转后安放于可拆式部件中。
权利要求
1.用于将物体(41)附装于移动设备(18)上的可拆式装置，该装置包括两个啮合件(1，2)，更确切的说，第一啮合件(1)是用来固定地附装于移动设备，而第二啮合件(2)则是用来固定附装于可拆式物体，协作锁定件(6-14)可容纳在两个啮合件中，并可以在啮合件的非啮合位置和锁定连接位置之间进行再调整，该装置还包括用以将锁定件在其非啮合位置和锁定位置之间进行调节的调节件(15，16)，其特征在于两个啮合件(1，2)的配合的导向面和支撑面(3，4，29，30)同心地分布于共同对称轴(32)周围，所述导向面和支撑面既是其中一个啮合件的外表面，其为圆顶面形，又是另一啮合件的内表面，其为杯形，或者相反，调节件(15，16)在初始啮合位置中用来保持锁定件于非啮合位置，而在最终啮合位置中用来保持锁定件于锁定位置，此时两个啮合件被连接在一起，而且内表面与外表面保持紧密接触且中心对齐。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于一个啮合件(1)的导向面和支撑面(3，4，5)大致包括一个或多个与上述对称轴(32)成一定倾斜角度的表面(3)，以及一个远离上述对称轴的表面(4)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于有一定倾斜角度的导向面和支撑面(3)是圆锥套型的。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于远离对称轴(32)的表面(4)大致是圆柱套型的。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于其中一个啮合件的锁定件(7-10)是由一个或多个以对称轴为中心放射状分布的锁定轴销组成的，该锁定轴销是用于在锁定位置从一个啮合件中凸出，并与另一个啮合件进行啮合。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于另一个啮合件(2)中的锁定件(11-14)是由导向面和支撑面(30)之一中的凹槽构成的。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述调节件(15)包括一个在其中一个啮合件(1)中可进行轴向运动的可压部分，该可压部分是用来在所说第一个啮合位置中保持下压，而在所说最终啮合位置中恢复到起始位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于上述调节件形成了另一个啮合件(2)的一部分，而且形成了凸出部分(34、35)，该凸出部分是用来在第一个啮合位置中保持可压部分(33)处于下压状态，而在第二个啮合位置中插入凹槽(43，44)的可压部分。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于锁定轴销(7-10)与可压部分(33)相连接，使得锁定轴销在它们受压时收缩至非啮合位置，而在它们的初始位置则凸出进入锁定位置。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于控制手柄(16)设置在另一个啮合件(2)上，并形成了调节件(15，16)的一部分，该控制手柄可被促动，使得可压部分(33)在锁定件(7-10)处于锁定位置时被压下，通过这种方法，所述锁定件就可以调整至一个非啮合位置，啮合件(1，2)也可以相互分离。
11.用于将儿童座椅(41)可拆式附装于机动车(18)上的装置，该装置包括两个啮合件(1，2)，更确切的说，是固定地附装于机动车上的第一啮合件(1)和固定地附装于儿童座椅上的第二啮合件(2)，容纳在两个啮合件中的配合锁定件(6-14)能够在啮合件的非啮合位置和锁定连接位置之间进行调节，该装置也包括可将锁定件在非啮合位置和锁定位置之间进行调节的调节件(15，16)，其特征在于两个啮合件(1，2)的共同的导向面和支撑面(3，4，29，30)分布于对称轴(32)周围相对中心的区域，所述导向面和支撑面既是其中一个啮合件的外表面，其为圆顶面形，又是另一啮合件的内表面，其为杯形，或者相反，调节件(15，16)在初始啮合位置中用来保持锁定件于非啮合位置，而在最终啮合位置中用来保持锁定件于锁定位置，此时两个啮合件被连接在一起，而且内表面与外表面保持紧密接触并中心对齐。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于在杯形啮合件(2)的一个内表面中有一个导向凹槽(12′)，其中该凹槽分布在啮合件的周边，用来引导圆顶面形啮合件(1)的锁定件(7-10)，保持两个啮合件连接在一起，并允许儿童座椅(41)及其附带啮合件至少能在有限的角度范围内转动。
全文摘要
一种用于将物体可拆式附装于移动设备上的装置,所说装置包括两个啮合件(1,2),更确切的说,第一个啮合件(1)附装于移动设备上,第二啮合件则附装于可拆式物体上。两个啮合件均包含配合锁定件(6,9,12,14),该锁定件在啮合件处于非啮合位置和锁定连接位置之间是可再调的。此装置还包括调节件(15,16),用来在非啮合位置和锁定位置之间对锁定件进行调节。两个啮合件(1,2)都带有配合导向面和支撑面(3,4,29,30),这与两啮合件在共同的对称轴周围比较中心的特点相适应。调节件(15,16)用来在第一个啮合位置下保持锁定件于非啮合位置,而在第二个啮合位置下保持锁定件于锁定位置,此时两啮合件耦合在一起。
文档编号A62CGK1245462SQ9718154
公开日2000年2月23日 申请日期1997年11月26日 优先权日1996年11月27日
发明者U·托尔夫森 申请人:沃尔沃珀森瓦格纳公司