一种高度可调的儿童安全座椅的制作方法

本发明涉及的是一种高度可调的儿童安全座椅，属于汽车附带设备被动安全技术领域。

背景技术：

随着汽车逐步进入家庭，儿童乘坐汽车出行的情况越来越多，随之与儿童相关的交通事故发生率也越来越高。根据世界卫生组织2002年的调查数据，有49736名0～4岁的婴幼儿在交通事故中死亡，同时有130835名5～14岁的儿童在交通事故中死亡，在所有死因当中，交通事故已经成为造成5～14岁儿童伤亡的第二大原因，仅次于溺水。据美国国家公路交通安全局(National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA)的统计数据，在2006年平均每天有5名0至14岁的儿童死于机动车交通事故，568名在交通事故中受伤。另据日本厚生劳动省的统计，2002年死亡的1249名1至4岁儿童中死于意外事故的比例最大(23.4％)，其中34.5％的意外事故是由交通事故引起的。

国外很多研究和经验表明儿童安全座椅的使用可显著减少儿童伤害和死亡。来自世界卫生组织《预防道路交通伤世界报告》(2004)的数据显示：在发生小轿车碰撞时儿童安全座椅能使婴儿的死亡率降低71％，幼儿的死亡率降低54％。由此可见，儿童安全座椅能最大程度上降低儿童乘员在汽车发生紧急制动或意外碰撞情况下所受到的伤害。不同年龄段儿童由于身高和体质量不同，对于乘车安全通常有特殊需求。4～8岁儿童体质量约为18～36kg，身高不足145cm，如果使用成人安全带，在碰撞过程中，肩带可能勒住儿童颈部，使儿童颈部折断或窒息而死。另外，儿童骨盆髂前下棘在10岁之前都没有发育完全,导致儿童乘员骨盆上部低于成人，在儿童使用成人安全带时腰带不能很好地定位，从而腹部受伤风险增大。

由此，不同年龄段的儿童要配备不同的儿童安全座椅，那么随着儿童体重和身高的不断增长，儿童安全座椅就需要不停地更换，这会成为一个家庭一笔不小的开销。除此之外，常规使用的儿童安全座椅是一个硕大的独立结构，通过汽车安全带或固定系统(ISO-FIX)安装在汽车座椅上，不仅安装和拆卸复杂，而且所占空间大，携带很不方便。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明对现有常用的安全座椅进行改进，使其成为既能很好的保护各个年龄段的儿童，又能方便广大家长的安全座椅。本发明采用的技术方案是：一种无靠背的、ISOFIX固定方式、3至12岁儿童使用的、高度多级可调式安全座椅。本发明设计的儿童安全座椅包括座椅外壳，坐垫，高度调节装置的弹簧和插芯，复位装置，ISOFIX接口。

实现本发明的技术方案如下：

一种高度可调的儿童安全座椅，包括座椅外壳，坐垫，高度调节装置以及复位装置；所述高度调节装置、复位装置均位于座椅外壳的内部。外壳内侧两边各开有若干排插芯孔和手柄槽；所述高度调节装置包括弹簧和插芯，所述弹簧的一端固定在插芯的底端，另一端固定在座椅外壳的内壁上，所述插芯顶端穿出所述座椅外壳壳体的插芯孔，插芯通过弹簧施加的力处于贴近插芯孔的位置，弹簧处于压缩状态，将插芯压紧在外壳上，穿出插芯孔部分的插芯用来支撑坐垫。

所述复位装置包括凸轮轴、复位手柄、若干个凸轮和复位齿；复位装置在座椅外壳的左右两侧各一个；所述凸轮轴、复位手柄、若干个凸轮固定一体；所述座椅外壳左右两侧内部顶端和底端分别设有圆形槽，所述凸轮轴的上下两端分别嵌入所述座椅外壳壳体内部顶端和底端的圆形槽内，且能够绕自身转动；所述复位手柄穿出所述座椅外壳壳体上的手柄槽，且能够沿手柄槽来回运动；所述复位齿为L形，其一端固定在插芯底端、另一端包绕所述凸轮，并且在凸轮轴转动时，所述凸轮的转动能够压迫所述复位齿；

所述座椅通过固定在外壳上的ISOFIX接口以及汽车安全带固定在汽车座椅座椅上。

所述插芯底端还设有挡板，所述挡板的尺寸大于所述座椅外壳壳体上的插芯孔尺寸。

所述插芯的截面为三角形。所述若干个插芯孔完全相同，左右两侧插芯孔到底座之间的距离均相同，插芯孔之间的距离相同。

所述座椅外壳为U型，其两个侧面的前后端设有外壳挡板，以使位于其内的坐垫更加牢固。

上述儿童安全座椅的工作原理为：

初始时，坐垫置于外壳内侧的底面上，使座椅处于第一级高度；

使用时根据被保护儿童的具体年龄、身高和体重对应的等级高度，将坐垫向上抬起，抬起过程中坐垫压缩插芯，进而压缩与插芯连接的弹簧，弹簧收缩带动插芯缩进外壳内部，直至坐垫抬至插芯上方；此时坐垫不再压缩插芯，插芯依靠压缩弹簧的弹力被弹出，进而将坐垫放置在弹出的插芯上面，实现高度调节；

需要复位时，转动复位手柄，带动凸轮轴绕自身转动，进而带动凸轮转动，凸轮的转动对L形复位齿的底端施加压力，复位齿带动插芯缩回，插芯缩回过程中压缩复位弹簧使得插芯向外壳壳体内部方向移动；待插芯完全缩进外壳壳体的内部时，坐垫下调至原位，完成复位。

本发明的有益效果：

1.采用上述结构，减小儿童安全座椅的体积，ISOFIX接口更方便安装，且安全性更高，增高坐垫可以有效保护儿童减轻其因车辆碰撞受到的伤害。

2.本发明设计的儿童安全座椅高度多级可调，适用于各个年龄段不同身高和体重的儿童，家长不需要多次购买，减轻家长的负担。

附图说明

图1为本发明儿童安全座椅在坐垫第一级高度时的整体外观图

图2为本发明儿童安全座椅坐垫调至第二级时的整体外观图

图3为本发明儿童安全座椅在坐垫第三级高度时的整体外观图

图4为本发明的座椅一侧外壳内部示意图

图5为本发明的单级插芯结构示意图

图6为本发明的单级坐垫支撑装置示意图

图7为本发明复位装置示意图

附图标记说明：

1-外壳，2-ISOFIX接口，3-插芯I，4-插芯II，5-坐垫，6-复位手柄，7-压缩弹簧I，8-压缩弹簧II，9-复位齿，10-挡板，11-插芯，12-弹簧，13-凸轮I，14-复位齿I，15-凸轮II，16-复位齿II，17-凸轮轴，18-外壳挡板。

具体实施方式

本发明以三级高度调节为例并结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1至6所示，为本发明儿童安全座椅可调的三个高度等级。包括非固定连接的坐垫5，座椅外壳1以及ISOFIX接口2。ISOFIX接口为标准件，固定连接在座椅外壳上。本发明的儿童安全座椅通过ISOFIX接口固定在汽车座位上，然后使用汽车自带的安全带固定被保护对象。

高度调节装置包括弹簧12和插芯11，复位装置中的复位手柄6、复位齿I14、复位齿II16和凸轮I13、凸轮II15均位于座椅外壳1的内部，两边各有一套，对称分布。座椅外壳内部第一级高度调节为将坐垫直接放在外壳底座上，第二级高度调节装置由插芯II4和压缩弹簧II8组成，第三级高度调节装置由插芯I3和压缩弹簧I7组成，两级高度调节装置自下而上并列设置在本发明儿童安全座椅外壳内部。所述压缩弹簧I7和压缩弹簧II8完全相同，插芯I3和插芯II4也完全相同。底座上表面到插芯II4上表面的距离以及插芯II4上表面到插芯I3上表面的距离根据不同年龄段儿童的身高的具体要求来设置。座椅外壳两侧各设有两个插芯孔，相对布置。每一级插芯的具体形状如图5所示，插芯的剖面为三角形，插芯形状与外壳上的卡插芯孔形状匹配。所述每一级的压缩弹簧两端分别固定连接外壳的内壁和对应的插芯，插芯三角形的底端还设有挡板10，挡板10大小略大于插芯孔，用于阻碍由于压缩弹簧反弹引起的插芯弹出插芯孔。当被保护儿童的具体年龄、身高和体重适合于第二级或第三级高度时，将坐垫5抬起，抬起过程中，坐垫压缩插芯所连接的压缩弹簧，将插芯缩进外壳内部，直至坐垫抬至插芯上方，坐垫不再压缩插芯，插芯依靠压缩弹簧的压缩力弹出，由于挡板的作用，从而被抵在插芯孔处，插芯上面用来放置坐垫。安全座椅外壳1的前后设有外壳挡板18，如图1所示，阻止坐垫前后移动。

所述复位装置位于本发明安全座椅外壳内部两侧对称布置。单侧的复位装置如图7所示，由复位手柄6，复位齿I14，复位齿II16，凸轮轴17，凸轮I13和凸轮II15组成；其中凸轮的个数、复位齿的个数均与插芯的个数对应，插芯的个数对应高度调节的级数。其中，复位手柄6，凸轮轴17，凸轮I13，凸轮II15固定一体化。所述凸轮轴17的上下两端分别嵌入外壳壳体1顶部和底部的圆形槽内(如图4所示)。所述2个复位齿为L形，2个复位齿L形的顶端分别固定在每级插芯底端的挡板上，2个L形的底端分别包绕对应位置处的凸轮，转动复位手柄9带动凸轮轴17绕自身转动，进而带动2个凸轮转动，凸轮的转动对L形复位齿的底端施加压力，进而压缩复位弹簧使得插芯向外壳壳体内部移动。待插芯完全缩进外壳壳体1的内部时，坐垫便可下压至原位。

本发明所述儿童安全座椅安装拆卸简单，市场上的儿童安全座椅因为部件和固定装置多，安装起来比较麻烦，本产品安装采用ISOFIX接口，简单且较三点式安全带固定更加安全。本发明适用范围大，适合3-12岁年龄的儿童使用，家长只需购买一套即可，减轻了家长的经济负担。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。