一种用于儿童动态防护的安全带结构及汽车儿童座椅的制作方法

1.本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种用于儿童动态防护的安全带结构及汽车儿童座椅。


背景技术：

2.车内乘员保护技术分为成人保护技术和儿童保护技术，低龄儿童要求必须乘坐专用的儿童座椅，采用儿童座椅上的安全带对其进行固定。
3.当前2021版c-ncap、2022版e-ncap及其他地区的ncap规则，均对儿童保护提出了不同程度的要求，在儿童保护开发中，受整车冲击影响，儿童头部及颈部往往出现超标现象，是开发的重难点。根本原因如下：
4.1)整车加速度较高，儿童无法承受碰撞力；
5.2)固定儿童的安全带，往往是五点式的普通安全带，无法实现有效缓冲，儿童头部受冲击严重。
6.成人保护中限力式安全带的设计理念，也可以移植到儿童保护技术中，市场上有关于限力式儿童安全带的设计。但是由于儿童生长快速，其体重变化较大，单一的限力安全带无法兼顾各年龄段不同体重的儿童保护，儿童处于骨骼发育期，其对外界碰撞力的反馈又非常敏感。因此，我们希望设计一种安全带力可调的结构，以便实现均衡不同质量的儿童的动态保护。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的在于提出一种用于儿童动态防护的安全带结构及汽车儿童座椅，旨在有效缓解儿童头部、颈部受力，提升儿童保护性能和保护效果。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种用于儿童动态防护的安全带结构，包括：安装主板、第一结构安装板和第二结构安装板，其中，所述第一结构安装板和第二结构安装板上下平行设置，所述第一结构安装板和第二结构安装板滑动设置于所述安装主板上，所述第一结构安装板的上端对称连接第一肩带和第二肩带，所述第二结构安装板的下端于中间位置连接紧固儿童拉带；
9.所述用于儿童动态防护的安全带结构还包括间隔对称设置于所述第一结构安装板和第二结构安装板之间的第一压溃控制销、第二压溃控制销，所述第一压溃控制销的两侧对称设置有第一限力弹簧和第二限力弹簧，所述第二压溃控制销的两侧对称设置有第三限力弹簧和第四限力弹簧；
10.所述第一压溃控制销和第二压溃控制销的拉断力相等，当所述第一肩带和第二肩带受到的合力大于或等于所述第一压溃控制销和第二压溃控制销的的拉断力时，所述第一压溃控制销和第二压溃控制销断裂，所述第一结构安装板在所述第一肩带、第二肩带以及所述第一限力弹簧、第二限力弹簧、第三限力弹簧和第四限力弹簧的作用下向上部运动。
11.本发明仅一步的技术方案是，所述安装主板的两侧设置有滑槽，所述滑槽内设置
有导向柱，所述第一结构安装板和第二结构安装板的两端分别与对应的所述导向柱滑动连接。
12.本发明仅一步的技术方案是，所述第二限力弹簧和所述第三限力弹簧分别通过第二定位销和第三定位销相邻固定设置于所述第一结构安装板和第二结构安装板之间，所述第一限力弹簧和第四限力弹簧分别通过第一定位销和第四定位销于所述第一结构安装板和第二结构安装板的两端可拆卸设置于所述第一结构安装板和第二结构安装板之间。
13.为实现上述目的，本发明还提出一种汽车儿童座椅，所述汽车儿童座椅包括如上所述的用于儿童动态防护的安全带结构。
14.本发明用于儿童动态防护的安全带结构及汽车儿童座椅的有益效果是：
15.1)、与普通五点式安全带相比，通过cae仿真分析，本发明能够有效缓解儿童头部、颈部受力，提升儿童保护性能，在ncap测试中，获得更好的安全评价。
16.2)、与移植成人限力式安全带结构相比，本发明具备更多的灵活性及可优化性，可以实现更好的儿童保护效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1是本发明用于儿童动态防护的安全带结构较佳实施例的整体结构示意图。
19.附图标号说明：
20.安装主板1；第一结构安装板2；第二结构安装板3；第一肩带4；第二肩带5；儿童拉带6；第一压溃控制销7；第二压溃控制销8；第一限力弹簧9；第二限力弹簧10；第三限力弹簧11；第四限力弹簧12；滑槽13；第二定位销14；第三定位销15；第一定位销16；第四定位销17。
21.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但
是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
25.在汽车正面碰撞工况中，受整车冲击影响，儿童头部及颈部往往出现超标现象，尤其是低龄儿童所使用的五点式安全带通常为普通安全带，无法实现有效缓冲，对儿童损伤比较不利，由此，本发明提出一种用于儿童动态防护的安全带结构。
26.请参照图1，本发明用于儿童动态防护的安全带结构较佳实施例包括安装主板1、第一结构安装板2和第二结构安装板3，其中，所述第一结构安装板2和第二结构安装板3上下平行设置，所述第一结构安装板2和第二结构安装板3滑动设置于所述安装主板1上，所述第一结构安装板2的上端对称连接第一肩带4和第二肩带5，所述第二结构安装板3的下端于中间位置连接紧固儿童拉带6。
27.所述用于儿童动态防护的安全带结构还包括间隔对称设置于所述第一结构安装板2和第二结构安装板3之间的第一压溃控制销7、第二压溃控制销8，所述第一压溃控制销7的两侧对称设置有第一限力弹簧9和第二限力弹簧10，所述第二压溃控制销8的两侧对称设置有第三限力弹簧11和第四限力弹簧12。
28.本实施例中，所述第一压溃控制销7和第二压溃控制销8的拉断力相等，当所述第一肩带4和第二肩带5受到的合力大于或等于所述第一压溃控制销7和第二压溃控制销8的的拉断力时，所述第一压溃控制销7和第二压溃控制销8断裂，所述第一结构安装板2在所述第一肩带4、第二肩带5以及所述第一限力弹簧9、第二限力弹簧10、第三限力弹簧11和第四限力弹簧12的作用下向上部运动。
29.进一步地，本实施例中，所述安装主板1的两侧设置有滑槽13，所述滑槽13内设置有导向柱，所述第一结构安装板2和第二结构安装板3的两端分别与对应的所述导向柱滑动连接。
30.所述滑槽13的长度，可以控制所述第一肩带4和第二肩带5的运动位移量。
31.更进一步地，本实施例中，所述第二限力弹簧10和所述第三限力弹簧11分别通过第二定位销14和第三定位销15相邻固定设置于所述第一结构安装板2和第二结构安装板3之间，所述第一限力弹簧9和第四限力弹簧12分别通过第一定位销16和第四定位销17于所述第一结构安装板2和第二结构安装板3的两端可拆卸设置于所述第一结构安装板2和第二结构安装板3之间。
32.本实施例通过采用弹簧结构，利用弹簧的变形来实现碰撞中安全带缓冲限力的效果；另外，本实施例将多组弹簧整合为一套镶嵌式结构，通过调节弹簧的刚度以及弹簧的数量来实现不同需求的限力等级，从而达到最优的儿童保护效果。
33.以下对本发明用于儿童动态防护的安全带结构的结构和工作原理进行进一步地详细阐述。
34.本发明用于儿童动态防护的安全带结构为一种弹簧组镶嵌式安全带缓冲结构，其结构设计特点如下：
35.本发明用于儿童动态防护的安全带结构需集成镶嵌至儿童座椅靠背中。其中，安装主板1镶嵌至儿童座椅靠背，第一结构安装板2的上部连接第一肩带4、第二肩带5，下部连接第一压溃控制销7、第二压溃控制销8的一端，同时连接四根限力弹簧(第一限力弹簧9、第二限力弹簧10、第三限力弹簧11、第四限力弹簧12)的一端。第二结构安装板3的下部连接紧
固儿童拉带6，上部连接第一压溃控制销7、第二压溃控制销8的另外一端，同时连接四根限力弹簧(第一限力弹簧9、第二限力弹簧10、第三限力弹簧11、第四限力弹簧12)的另外一端。第一结构安装板2、第二结构安装板3可以在安装主板1的滑槽13中上下活动。第一定位销16、第二定位销14、第三定位销15、第四定位销17是用于限力弹簧和第一安装板之间的固定：第二定位销14、第三定位销15为常闭合结构，第一定位销16和第四定位销17为联动开或者关结构。第一压溃控制销7、第二压溃控制销8拉断力均为1000n，第一限力弹簧9、第二限力弹簧10、第三限力弹簧11、第四限力弹簧12的拉伸刚度均为k。当儿童乘员固定至儿童座椅上后，碰撞中第一肩带4、第二肩带5受力大于1000n时候，第一压溃控制销7、第二压溃控制销8发生断裂失效，第一结构安装板2在第一肩带4、第二肩带5及第一限力弹簧9、第二限力弹簧10、第三限力弹簧11、第四限力弹簧12的双重作用下，向上部发生位移。结构安装板在儿童拉带6的作用下静止无运动，实现儿童肩带限力运动。安装主板1中滑槽13的长度，可以控制第一肩带4和第二肩带5的运动位移量。