专利名称：用于固定儿童安全座椅的支架和固定系统及儿童安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固定在车辆乘客舱的后座上的类型的儿童安全座椅。更具体地说，本发明涉及一种固定到车辆的固定支架，儿童安全座椅的上系带附着到该固定支架以将所述座椅固定到位。
背景技术：
当车辆例如由于突然刹车和/或碰撞其他物体而经历突然减速时，运动的车辆的乘客受到撞击力。由于车辆乘客受腰部安全带和/或肩部安全带束缚，所以所述撞击力会通过允许附着到座椅安全带的吸能元件受控的变形而减小。例如，具有负载限制的座椅安全带伸缩装置的情形在发达国家生产销售的大部分新车中发现。在售后市场的儿童安全座椅束缚下的儿童在撞击或减速事件过程中也会受益于吸能元件的受控变形。儿童安全座椅通常被设计为使用与用于束缚成人大小的乘客的座椅安全带部件相同的座椅安全带部件或者使用专门用于儿童座椅的固定件和/或带被固定到乘客舱的后乘客座椅上。
发明内容
在公开的实施例中，用于将儿童座椅的系带固定到机动车辆的支架包括:基座部分，能够固定到机动车辆中的固定位置；系带连接部分，具有用于固定系带的连接部件；铰链部分，连接所述基座部分和所述系带连接部分。基座部分和系带连接部分形成内角，当通过系带将设计的载荷施加到系带连接部分时，铰链部分变形。铰链部分的变形使得系带连接部分绕铰链部分相对于基座部分旋转。在另一的实施例中，当铰链部分的变形已经使得系带连接部分旋转到最大偏转位置时，接近铰链部分且位于内角外部的偏转停止件接触系带连接部分。这防止安全座椅的过度向前偏转。在另一实施例中，可以固定到所述车辆或者可以与支架一体的旋转限制器与基座部分相邻，并且当支架已经绕基本上垂直于安装表面的轴线旋转到最大允许旋转角时，旋转限制器与支架接触。支架和旋转限制器之间的接触阻止支架旋转超过允许的旋转角，从而防止安全座椅的过度横向偏转。在另一实施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容纳紧固件，以将支架固定到安装表面，所述紧固件限定旋转的轴线，旋转限制器能够固定在基座部分和安装表面之间。在另一实施例中，基座部分包括第一板和第二板,第一板和第二板通过允许调节第一板和第二板之间的安装角的负载调整弯道沿公共边缘连接。安装角可以被调节，以进一步调整用于具体安装的支架的偏转载荷。铰链部分的横截面积小于基座部分的连接部分和系带连接部分的连接部分的横截面积，铰链部分的横截面积被选择为实现支架的期望的载荷。所述支架还包括楔子，所述楔子接触基座部分的下表面，所述楔子被夹在所述基座部分的下表面和安装表面之间。在另一实施例中,用于将儿童安全座椅固定在机动车辆内部的固定系统包括位于所述车辆内部的安装表面和吸能支架。所述支架包括:基座部分，固定到安装表面，以防止基座部分向前运动；系带连接部分，具有用于固定系带的连接部件，所述系带向前延伸并且附着到儿童安全座椅；至少一个铰链部分，连接基座部分的最前边缘和系带连接部分的最前边缘。基座部分和系带连接部分形成内角，并且当通过系带将设计的载荷施加到系带连接部分时，铰链部分变形，从而系带连接部分绕铰链部分相对于基座部分旋转。在该另一实施例中，所述固定系统还包括偏转停止件，所述偏转停止件与支架相邻地固定到安装表面，以当铰链部分的变形使得系带连接部分旋转到期望的偏转位置时接触系带连接部分。在该另一实施例中，所述固定系统还包括旋转限制器，所述旋转限制器与支架相邻地固定到安装表面，以当支架已经绕基本上垂直于安装表面的轴线旋转允许的旋转角时接触支架，支架和旋转限制器之间的接触阻止支架旋转超过允许的旋转角。在该另一实施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容纳紧固件，以将支架固定到安装表面，所述紧固件限定旋转轴线，旋转限制器固定在基座部分和安装表面之间。在该另一实施例中，基座部分包括:第一板，具有连接到铰链部分的第一边缘和相对的第二边缘；第二板，具有安装部件，并且通过允许调节第一板和第二板之间的安装角的负载调整弯道沿着第二边缘连接到第一板。在该另一实施例中，铰链部分的横截面积小于基座部分的连接部分和系带连接部分的连接部分的横截面积，铰链部分的横截面积被选择为为支架提供期望的载荷。在该另一实施例中，所述固定系统还包括楔子，所述楔子设置在基座部分和安装表面之间。在另一实施例中，用于机动车辆的儿童安全座椅固定系统包括:上系带，附着到儿童安全座椅的上部；上固定点，与所述车辆的行李架相邻地布置，上固定点用于固定所述上系带。在另一实施例中，机动车辆的儿童安全装置包括:儿童安全座椅，设置在所述车辆的座椅上；上系带，从儿童安全座椅的上部向后延伸；安装表面，位于车辆座椅的后部；固定支架，固定到安装表面。固定支架包括:基座部分，固定到安装表面，以防止基座部分向前运动；系带连接部分，与上系带接合；铰链部分，连接基座部分的最前边缘和连接部分的最前边缘。基座部分和系带连接部分形成内角，铰链部分的横截面积小于基座部分的连接部分和系带连接部分的连接部分的横截面积。在该另一实施例中，所述儿童安全座椅装置还包括偏转停止件，所述偏转停止件与支架相邻地固定到安装表面，以当铰链部分的变形已经使得系带连接部分旋转到期望的偏转位置时接触系带连接部分。在该另一实施例中，所述支架还包括旋转限制器，所述旋转限制器与支架相邻地固定到安装表面，以当支架已经绕基本上垂直于安装表面的轴线旋转允许的旋转角时接触支架，支架和旋转限制器之间的接触阻止支架旋转超过允许的旋转角。在该另一实施例中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容纳紧固件，以将支架固定到安装表面，所述紧固件限定旋转轴线，旋转限制器固定在基座部分和安装表面之间。
在该另一实施例中，基座部分包括:第一板，具有连接到铰链部分的第一边缘和相对的第二边缘；第二板，具有安装部件，并且通过允许调节第一板和第二板之间的安装角的负载调整弯道沿着第二边缘连接到第一板。
图1是车辆乘客舱的后座区域的局部示意图；图2是固定支架和与调节楔关联的关联的角的透视图；图3是图1中示出的固定支架安装的局部侧视图；图4是具有负载调整弯道的固定支架的透视图；图5是具有负载调整弯道的固定支架的另一实施例的透视图；图6是固定支架和所关联的偏转停止件的另一实施例的透视图；图7是图6的固定支架和偏转停止件的示意性侧视图，其中，固定支架处于偏转状态下；图8是固定支架和所关联的旋转限制器的透视图；图9是图8的固定支架和旋转限制器的俯视图；图10是图8的固定支架和旋转限制器处于旋转状态下的俯视图；图11是具有顶安装式固定支架的车辆乘客舱的后座区域的局部示意图。
具体实施例方式根据需要，在此公开了本发明的详细实施例，然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例性实施例，本发明可以以各种和替代形式实施。附图未必按照比例绘制，一些特征可以被夸大或最小化，以示出具体组件的细节。因此，在此公开的具体结构上和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员不同地实施本发明的代表性基础。参照图1，车辆乘客舱的后排座10包括由座椅底部14和座椅背部16组成的长椅型座椅12。后排座10还包括基本上水平并且从与座椅背部16的上边缘相邻的点向后延伸的行李架18。儿童安全座椅20放置在座椅12上。儿童安全座椅20可以是销售以适合大约20磅-大约85磅重量范围的儿童的众多类型的售后市场产品中的任何类型。图1中示出的车辆环境代表典型的乘用轿车，但是本发明可以用于具有安装儿童安全座椅的规格的任何类型的车辆。在儿童安全座椅领域中公知的是，安全座椅20通过一个或更多下系带22固定到位，所述一个或更多下系带22可拆卸地紧固到位于与座椅背部16的下边缘和座椅底部14的后边缘之间的接合处相邻的一个或更多下固定点。安全座椅20还通过从座椅的上部向后延伸的一个或更多上系带24固定到位，并且安全座椅20通过以允许调节系带的长度的方式连接到上系带24的(例如)钩子25被固定到固定点。固定支架30被固定到安装位置，安装位置位于行李架18上，或者与行李架18相邻。固定支架30可以固定到加强梁32或者设置在行李架18的可见表面下方的其他结构构件。固定支架30可以通过诸如螺栓的紧固件34固定到位。现在参照图2，固定支架30包括系带连接部分36、基座部分38和将基座部分与系带连接部分连接的可变形的铰链部分40。基座部分38和系带连接部分36形成内角α。固定支架30优选地由单片诸如钢的高强度材料形成。可以使用适合于所述材料的任何制造方法，以实现固定支架的期望的形状。如图2所示，铰链部分40在任一侧可以被“切口”，或者可以制造得比基座部分38和系带连接部分36的整体宽度窄。铰链部分40的减小的宽度用于减小横截面积，这是如下进一步描述的可以被调节以实现期望的载荷的支架的一个特征。系带连接部分36包括连接部件，在示出的实施例中，该连接部件是通孔或窗口42。窗口 42的大小用于容纳钩子25或者附着到上系带24的其他紧固装置。通孔44形成在基座部分38中，以容纳紧固件34，从而将固定支架30紧固到车辆。紧固件34可以是带肩螺栓(shoulder bolt)或者允许固定支架30相对于其安装表面/安装位置旋转的其他紧固装置。如果具体的安装几何结构使得上系带24沿除了直接垂直于由铰链部分40形成的弯曲线的方向的方向从支架30延伸，这是可取的。固定支架30绕由紧固件34限定的轴线旋转提供“自对准”功能，从而固定支架旋转到由上系带24施加的载荷与铰链部分40垂直的位置，使得固定支架恒定运作。紧固装置可以被设计成对固定支架30的旋转提供期望的量的阻力。所述旋转阻力可以通过下面的方式被控制:例如，通过调节由紧固件34施加到基座部分38的向下的(夹紧)力的量和/或调节紧固件的外径和通孔44的内径之间的过盈(interference)量。可选地，可以设置抗旋转块或抗旋转柱(未示出)。调角楔46可以设置在固定支架30的底部和安装表面之间，固定支架固定到所述安装表面。调角楔46包括用于容纳紧固件34的孔48。各种厚度和角度的调角楔可以与单个标准的固定支架结合使用，从而仅需要制造标准固定支架，以用于不同的车辆安装，并且仍实现系带连接部分36和上系带24之间期望的角度。如在图3中最好地看出，安全座椅20放置在长椅型座椅12上，附着到上系带24的钩子25通过将钩子25穿过系带连接部分36中的窗口 42钩住而设置成与固定支架30接合。当上系带24被拉紧时，上系带24与系带连接部分36形成角β。在碰撞期间在车辆经历快速减速的过程中，安全座椅20经历(相对于车辆)向前的惯性加速，从而上系带24承载张力，并且钩子25拉动系带连接部分36。固定支架30被设计成当负载达到预定限制时塑性地屈服，以吸收能量并且降低由儿童乘用安全座椅20所经受的撞击力。对机械领域技术人员来说显而易见的是，当施加到铰链部分40的弯矩达到临界值时，固定支架30将屈服，所述临界值反过来依赖于铰链部分处的材料特性和横截面尺寸/形状。对于具体的安装，可以通过改变上系带24和系带连接部分36之间的角β来调节或调整导致固定支架屈服的车辆减速度的水平。如上所述，将角β调整到处于期望范围的一种方式为使用固定支架30下方的正确角度和厚度的调角楔46。图4中示出的固定支架60的第二实施例包括系带连接部分62和基座，基座包括通过负载调整弯道68连接的上板64和下板66。下板66具有通孔70，用于容纳诸如螺栓的紧固件34。上板64和下板66之间的安装角Θ可以被设置为期望的值，以调整固定支架60的力特性/偏转特性。负载调整弯道68提供另外功能，即，可以用于根据车辆参数使固定支架适应更大范围的乘客/座椅尺寸和重量。还可以调节角α，以调整固定支架的力特性/偏转特性。在图5中示出的固定支架76的另一实施例与图4中示出的固定支架60的实施例的不同之处在于下板78具有从其向下突出的紧固柱子80。图6和图7示出了与偏转停止件90结合使用的基本上与图2中示出的固定支架相似的固定支架30。偏转停止件90包括基座92和具有有坡的或有角的接触面96的阻挡块94。偏转停止件90(优选地通过用于固定固定支架的紧固件相同的紧固件)固定到固定支架30之下的安装表面98，阻挡块94与固定支架的铰链部分相邻。如图7所示，当固定支架30在由上系带24施加的载荷下屈服时，系带连接部分36绕铰链部分旋转直到其与接触面96接触为止，在该点处，阻挡块94阻止固定支架进一步变形。系带连接部分36通过与阻挡块94接触而停止的位置指的是最大偏转位置。由于系带连接部分36的进一步弯曲将吸收额外的微量能量，和/或将允许安全座椅过度向前偏移，所以所述最大偏转位置可以被选择。图8到图10示出了与旋转限制器110结合使用的与图2中示出的固定支架基本上相似的固定支架30。旋转限制器110包括基座112，基座112可以包括向下突出的柱子114，该向下突出的柱子114与在合适的位置形成在安装表面(未示出)中的孔或者凹陷接合。可以使用其他已知的装置(紧固件、螺钉、粘合剂等)将旋转限制器110安装到所述安装表面。止动挡块116在旋转限制器110的端部从基座112向上延伸。旋转限制器110安装在固定支架30之下(旋转限制器110位于支架基座38和安装表面之间)，从而铰链部分40位于止动挡块116之间。止动挡块116之间的横向距离比支架30的宽度大指定的量，以限定固定支架相对于旋转限制器110的允许的旋转量。旋转限制器110与固定支架30结合使用，固定支架30通过紧固件118 (诸如带肩螺栓)固定到安装表面，以实现在上文中描述的自对准功能。如果上系带24(虚线所示)沿不与固定支架本身对齐的方向(见图9)从固定支架30延伸，则可以发生旋转。如果该不对齐的载荷大到足以克服紧固装置的摩擦阻力，则固定支架30将旋转直到其接触止动挡块116中的一个为止(见图10)。可期望限制固定支架30能够旋转的量以避免儿童安全座椅由于过度横向偏移而与车辆内部组件或者客舱中的其他物体/乘客接触。图11示出了上系带固定件，该上系带固定件可以存在于不具有行李架或者直接在座椅背部16之后的其他合适的结构的车辆(诸如厢式车或者运动型多用途车)中。在这样的车辆中，用于固定支架30的可用安装点可以最好在座椅背部16的顶部之上，诸如位于主体面板上或者相邻于车顶202的加强构件200或车顶202的形成部分的加强构件200上。在描述的车顶固定安装中，调角楔46与固定支架30结合使用，以实现系带连接部分和由上系带24施加的载荷的方向之间的期望的角度关系，从而确保固定支架在车辆突然减速过程中期望地变形。虽然在上面描述了示例性实施例，但是这些实施例不意在描述本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，可将各个实施的实施例的特征相结合，以形成本发明的进一步的实施例。
权利要求
1.一种用于将儿童座椅的系带固定到机动车辆中的支架，所述支架包括: 基座部分，能够固定到机动车辆中的固定位置； 系带连接部分，具有用于固定系带的连接部件； 铰链部分，连接基座部分和系带连接部分，基座部分和系带连接部分形成内角，当通过系带将设计的载荷施加到系带连接部分时，铰链部分变形，从而系带连接部分绕铰链部分相对于基座部分旋转。
2.如权利要求1所述的支架，所述支架还包括偏转停止件，所述偏转停止件被设置成与铰链部分相邻并且位于所述内角外部，当铰链部分的变形使得系带连接部分旋转到最大偏转位置时，偏转停止件定位成接触系带连接部分。
3.如权利要求1所述的支架，所述支架还包括旋转限制器，所述旋转限制器能够与基座部分相邻地固定到车辆上，以当支架已经绕基本上垂直于安装表面的轴线旋转允许的旋转角时接触支架，支架和旋转限制器之间的接触阻碍支架旋转超过允许的旋转角。
4.如权利要求3所述的支架，其中，在基座部分中形成孔，所述孔用于容纳紧固件，以将支架固定到安装表面，所述紧固件限定旋转的轴线，旋转限制器能够固定在基座部分和安装表面之间。
5.如权利要求1所述的支架，其中，基座部分包括: 第一板，具有连接到铰链部分的第一边缘和相对的第二边缘； 第二板，通过允许调节第一板和第二板之间的安装角的负载调整弯道沿着第二边缘连接到第一板，第二板具有将支架固定到固定位置的安装部件。
6.如权利要求 1所述的支架，其中，铰链部分的横截面积小于基座部分的连接部分和系带连接部分的连接部分的横截面积，铰链部分的横截面积被选择为实现支架的期望的载荷。
7.如权利要求1所述的支架，所述支架还包括楔子，所述楔子接触基座部分的下表面，所述楔子被夹在所述基座部分的下表面和安装表面之间。
8.一种用于将儿童安全座椅固定在机动车辆内部的固定系统，所述固定系统包括: 安装表面，位于机动车辆内部； 吸能支架，所述吸能支架包括: 基座部分，固定到安装表面，以防止基座部分向前运动； 系带连接部分，具有用于固定系带的连接部件，所述系带向前延伸并且附着到儿童安全座椅； 铰链部分，连接基座部分的最前边缘和系带连接部分的最前边缘，基座部分和系带连接部分形成内角，当通过系带将设计的载荷施加到系带连接部分时，铰链部分变形，从而系带连接部分绕铰链部分相对于基座部分旋转。
9.一种用于机动车辆的儿童安全装置，所述儿童安全装置包括: 儿童安全座椅，设置在机动车辆的座椅上； 上系带，从儿童安全座椅的上部向后延伸； 安装表面，定位在车辆座椅的后部； 固定支架，固定到安装表面，固定支架包括: 基座部分，固定到安装表面，以防止基座部分向前运动；系带连接部分，与上系带接合； 铰链部分，连接基座部分的最前边缘和系带连接部分的最前边缘，基座部分和系带连接部分形成内角，铰链 部分的横截面积小于基座部分的连接部分和系带连接部分的连接部分的横截面积。
全文摘要
本发明提供一种儿童安全座椅的支架和固定系统以及儿童安全装置，所述支架用于将儿童座椅固定在车辆中，所述支架包括基座部分；系带连接部分，接纳从儿童座椅延伸的系带；铰链部分，连接基座部分和系带连接部分。当通过系带将设计的载荷施加到系带连接部分时，铰链部分变形。与铰链部分相邻的偏转停止件接触系带连接部分，以限制系带连接部分的旋转。固定到车辆的旋转限制器接触支架，以限制支架绕基本上垂直于安装表面的轴线旋转。基座部分包括第一板和第二板，第一板和第二板通过允许调节第一板和第二板之间的安装角的负载调整弯道连接。可以调节安装角，以进一步调整用于具体安装的支架的偏转载荷。
文档编号B60N2/26GK103101458SQ20121044208
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月7日 优先权日2011年11月11日
发明者布赖恩·罗伯特·斯帕恩, 理查德·爱德华·鲁思诺斯基, 安东尼·埃德蒙·瑞奇尔, 帕瑞卡瑞马·万兰缇·威瑞浦利 申请人:福特全球技术公司