專利名稱：車用兒童約束設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兒童約束設(shè)備，例如在車中使用的兒童汽車座椅。本發(fā)明尤其涉 及這樣的設(shè)備，該設(shè)備用于減少在車輛事故或類似事件中對車中的坐在所述兒童汽車座椅 附近的乘客造成傷害的風(fēng)險。
背景技術(shù)：
關(guān)于這一點，在車輛中提供兒童汽車座椅以安全地運載兒童和嬰兒是眾所周知 的。最常見地，兒童汽車座椅定位在車輛的后座上并利用標(biāo)準(zhǔn)車座安全帶或?qū)Ｓ眠B接 點——例如下部固定器、上部系繩或Isofix(兒童座椅同步安裝/固定裝置)式連接裝置 連接或緊束在車座上。不過，兒童汽車座椅也可以定位在車輛的前排乘客座椅上，在此情況 下，J L童汽車座椅通常利用前排乘客座椅安全帶附接。當(dāng)定位在車輛的后座上時，被兒童汽車座椅占據(jù)的座椅區(qū)域通常在至少后座坐墊 之一的寬度上延伸。因此，其他乘客能夠乘坐其余的后排車座，包括與兒童汽車座椅占用的 座位坐墊緊鄰的座位。就其結(jié)構(gòu)而言，兒童汽車座椅通常包括座部、背部和頭部以支承兒童或嬰兒乘坐 者。兒童汽車座椅還可以包括凸起的側(cè)部，該側(cè)部用于限制兒童汽車座椅中的兒童的橫向 運動。座部、背部、頭部和凸起的側(cè)部通常用塑料材料形成。因此兒童汽車座椅有效地提供 了剛性的保護(hù)殼體或主體，該殼體或主體至少部分地包圍兒童汽車座椅的乘坐者。兒童汽 車座椅的座部、背部、頭部和側(cè)部可以用泡沫材料或其它合適的襯墊材料覆蓋在它們的內(nèi) 表面上以便既逆靠著下面的較硬的剛性塑料表面為兒童或嬰兒提供柔軟舒適的支承，且在 兒童汽車座椅受到突然的加速或減速的作用的情況下提供相對殼體內(nèi)表面的緩沖。在與另一車輛或物體碰撞的情況下，這種兒童汽車座椅用于適當(dāng)?shù)鼐o束座椅的乘 坐者并且提高他們的緊隨其后的運動學(xué)特性，從而減少對兒童或嬰兒的傷害的嚴(yán)重性。進(jìn) 一步的沖擊保護(hù)由剛性殼體承擔(dān)，該殼體部分地包圍兒童汽車座椅的乘坐者。在對車輛的側(cè)面沖擊中，由于來自車輛沖擊的足夠大的力，兒童座椅與車輛的固 定裝置(例如下部固定器、上部系繩、Isofix式連接點或座椅安全帶)允許兒童汽車座椅 沿與車輛沖擊的方向基本一致的方向運動至一定程度。兒童汽車座椅的運動的量和方向?qū)?取決于多個因素，包括車輛沖擊的大小和方向以及采用的固定方法。占據(jù)與兒童汽車座椅 相鄰的座位(例如車輛的后排中間座位)的乘客可能因兒童汽車座椅運動而受到兒童汽車 座椅的沖擊。因此，根據(jù)兒童汽車座椅的形狀和兒童汽車座椅沖擊乘客的確切位置，鄰近兒 童座椅就坐的乘客自身可能受到對其身體側(cè)部(包括軀干、手臂和/或大腿區(qū)域)的傷害。除了可能對相鄰乘客造成傷害，兒童汽車座椅對相鄰乘客的沖擊也可能導(dǎo)致兒童 汽車座椅突然減速。這種突然減速可能繼而導(dǎo)致對兒童汽車座椅的乘坐者的傷害，因為可 能高的力尤其作用于兒童座椅的乘坐者的頭部和頸部。然而，如果車輛的側(cè)面沖擊發(fā)生在車輛的相對一側(cè)，S卩，當(dāng)兒童汽車座椅安置在離 車輛后座的沖擊點最遠(yuǎn)的位置時，那么存在這樣的風(fēng)險，鄰近兒童汽車座椅的乘客將在此
3情況下朝兒童汽車座椅運動。同樣存在相鄰乘客因與兒童汽車座椅碰撞而受到傷害(例如 傷害骨盆)的風(fēng)險。類似地，由于突然的沖擊，兒童汽車座椅的乘客可能受到過高的尤其是 作用于乘客的頭部和頸部上的力。此外，相鄰乘客與兒童汽車座椅的沖擊繼而還可能導(dǎo)致 兒童汽車座椅與車輛的內(nèi)側(cè)碰撞并導(dǎo)致對兒童汽車座椅的乘坐者的更多傷害。本發(fā)明尋求克服前述問題以及減少對鄰近兒童約束設(shè)備(例如兒童汽車座椅)就 坐的乘客造成傷害的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿足了上述需求以及對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的其它方面，本發(fā)明一方 面提供了用于在車輛內(nèi)部約束兒童的兒童約束設(shè)備。該設(shè)備具有主體和能量吸收構(gòu)件，該 主體包括用于接納兒童的內(nèi)部區(qū)域，該能量吸收構(gòu)件在使用時在主體的外表面的至少一部 分上延伸并背離內(nèi)部區(qū)域。能量吸收構(gòu)件的目的是在發(fā)生碰撞的情況下緩沖可能發(fā)生的與 鄰近兒童約束系統(tǒng)的乘客的撞擊并因此降低對乘客造成傷害的可能性。可選地，能量吸收構(gòu)件包括可變形的腔?？勺冃蔚那辉试S能量吸收構(gòu)件放氣，使得 兒童約束設(shè)備更容易儲存。然后，當(dāng)兒童約束設(shè)備安裝在車輛中時僅需使腔展開?？蛇x地，可變形的腔具有通氣口，該通氣口構(gòu)造成允許空氣在腔變形時從該腔受 控地排出。通氣口的目的是在與相鄰乘客的撞擊過程中能量能夠受控地消散。可選地，腔設(shè)有開孔型發(fā)泡材料(open cell foam)。開孔型發(fā)泡材料是易于獲得 的材料，該材料可以容易地形成為所需的構(gòu)型并提供彈性的、受控的空氣釋放特性?？蛇x地，能量吸收構(gòu)件包括一個或多個彈性層。這樣，各層可以具有不同的能量吸 收特性，由此能量吸收構(gòu)件的特性可以設(shè)定成適應(yīng)于特定的應(yīng)用。可選地，能量吸收構(gòu)件包括位于其外圍周圍的氣密膜。氣密膜的目的是確保在發(fā) 生碰撞的情況下，僅允許空氣通過在腔中設(shè)置的通氣口以受控的方式排出?？蛇x地，能量吸收構(gòu)件利用固定裝置附接到兒童約束設(shè)備上。合適的固定裝置可 以包括塑料鉚釘、鉤和環(huán)式緊固件、粘合劑或卡扣配合件?？蛇x地，能量吸收構(gòu)件沿所述能量吸收構(gòu)件的一個邊緣附接到兒童約束設(shè)備的外 側(cè)邊緣上。這樣，能量吸收構(gòu)件可以背離兒童約束設(shè)備的外側(cè)邊緣地折疊以幫助能量吸收 構(gòu)件的充氣或放氣或者隱藏孔或通氣口。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作車輛內(nèi)的兒童約束設(shè)備的方法，該設(shè)備 具有定位在外部的形式為有通氣口的可變形腔的能量吸收構(gòu)件，該方法包括以下步驟將 兒童約束設(shè)備提供到車輛內(nèi)部中，其中該腔收縮且該通氣口關(guān)閉，然后使兒童約束設(shè)備在 車中就位，打開通氣口使得空氣進(jìn)入該腔，此后通氣口保持打開以便在腔由于事故而變形 的情況下提供受控的排氣。當(dāng)兒童約束設(shè)備安裝在車輛中時，僅需使能量吸收構(gòu)件展開，從 而允許兒童約束設(shè)備更容易儲存和處理。


上文已經(jīng)闡述了本發(fā)明的幾個方面。當(dāng)結(jié)合附圖考慮本發(fā)明的以下詳細(xì)說明時， 其它方面對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見。圖1是安裝在車輛中的兒童約束設(shè)備的正視圖，該兒童約束設(shè)備包括本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的能量吸收構(gòu)件；圖2是穿過如圖1所示的兒童約束設(shè)備和能量吸收構(gòu)件的剖視圖；圖3a至3e示出了兒童約束設(shè)備的側(cè)視圖和后視圖，以及與使在其外表面的一部 分上延伸的能量吸收構(gòu)件充氣有關(guān)的步驟。圖4a至4h示出了兒童約束設(shè)備的側(cè)視圖和后視圖，以及與使在其外表面的一部 分上延伸的能量吸收構(gòu)件放氣有關(guān)的步驟。圖5是安裝在車輛中的兒童約束設(shè)備的正視圖，該兒童約束設(shè)備包括本發(fā)明的另 一優(yōu)選實施例中的能量吸收構(gòu)件；以及圖6是安裝在車輛中的兒童約束設(shè)備的正視圖，該兒童約束設(shè)備包括本發(fā)明的又 一優(yōu)選實施例中的能量吸收構(gòu)件。
具體實施例方式圖1示出了形式為兒童汽車座椅的兒童約束設(shè)備，總體上以1表示。兒童汽車座 椅1包括座部2、背部3、頭部4和側(cè)部5、6以形成基本剛性的、部分包圍兒童汽車座椅的乘 坐者7的殼體或主體部分。該主體包括用于接納兒童的內(nèi)部區(qū)域，且汽車座椅1還設(shè)有可 調(diào)節(jié)的安全帶8和扣9，用于將兒童7約束在座椅1中。在圖1所示實施例中，兒童汽車座椅1相對于行進(jìn)方向定位在車輛的后座10的右 側(cè)。在所示實施例中，兒童汽車座椅的乘坐者面向前方，即，背離后排車座的靠背11。兒童 汽車座椅借助于IsofiX式連接裝置(未示出)連接。當(dāng)就位時，兒童座椅1占用一個后車 座坐墊區(qū)域，從而將鄰近已安裝的兒童汽車座椅的座位或坐墊留給其他乘客使用。就坐于后排中間或中央車座的乘客12由安全腰帶13約束，但有些車輛可能設(shè)有 3點式安全帶。在兒童汽車座椅的主體的外表面上設(shè)有能量吸收構(gòu)件14，其在主體外表面的至少 一部分上延伸。能量吸收構(gòu)件14背離座椅的內(nèi)部區(qū)域，兒童可以被約束在該內(nèi)部區(qū)域。圖2示出了穿過兒童汽車座椅1和能量吸收構(gòu)件14的剖面。能量吸收構(gòu)件14包 括與兒童汽車座椅的左側(cè)邊緣16或殼體部分對齊的三個開孔型發(fā)泡材料層15。在泡沫層 的內(nèi)邊緣17中，泡沫層15形成到兒童汽車座椅1的左側(cè)部16的外表面上。泡沫層15是 彈性的，并具有一定程度的彈性變形能力。在裝置14的外圍周圍以氣密膜18覆蓋泡沫層 15以產(chǎn)生可變形腔，該氣密膜由帆布或其它合適的材料形成。在膜的下表面中設(shè)有形式為 孔19的通氣口。在此實施例中，孔19的位置選擇成使得孔19不會由于能量吸收構(gòu)件14 的側(cè)部17與殼體部分16或相鄰乘客12的側(cè)部之間的接觸而堵塞?？?9可以具有密封蓋 20。泡沫層15可以被壓縮，裝置被放氣并用蓋20密封以助于兒童約束設(shè)備的安裝和儲存。能量吸收構(gòu)件14利用塑料鉚釘21附接到兒童汽車座上?？蛇x的附接形式包括例 如粘合、鉤和環(huán)式緊固件或卡扣配合件。當(dāng)兒童汽車座椅1安裝在車輛中時，密封蓋20被去掉，空氣可以流過孔19進(jìn)入氣 密膜18中，從而允許開孔型發(fā)泡材料15膨脹到正常的未壓縮狀態(tài)。一旦完成安裝，孔19 就保持打開。在發(fā)生碰撞、尤其是與另一車輛或物體發(fā)生側(cè)面沖擊的情況下，即使兒童座椅1 被固定在車座10上，兒童汽車座椅1或鄰近兒童座椅1的乘客仍有可能因高的沖擊力而
5運動。在乘客鄰近沒有附接能量吸收構(gòu)件的兒童座椅就坐的情況下，兒童汽車座椅將與相 鄰乘客沖擊而存在這樣的風(fēng)險，即沖擊力將導(dǎo)致對乘客和兒童汽車座椅的乘坐者兩者的傷害。當(dāng)兒童汽車座椅1在其介于兒童汽車座椅1和相鄰乘客12之間的外側(cè)部16上設(shè) 有能量吸收構(gòu)件14時，能夠降低對相鄰乘客12和兒童汽車座椅1的乘坐者7兩者均造成 傷害的風(fēng)險。在發(fā)生碰撞的情況下，相鄰乘客12作用于能量吸收構(gòu)件14上的沖擊導(dǎo)致開 孔型發(fā)泡材料15被壓縮，導(dǎo)致空氣通過通氣口或孔19排出。由于開孔型發(fā)泡材料15受到 相鄰乘客12的沖擊時壓縮和放氣，從而根據(jù)沖擊的方向使乘客12和/或兒童汽車座椅1 減速并保護(hù)乘客12不受兒童汽車座椅的剛性塑料殼體16的傷害。此外，由于空氣可以從 能量吸收構(gòu)件14排出，因此相鄰乘客12與兒童汽車座椅1碰撞后回彈的可能性較小。通氣口或孔19的尺寸影響空氣排出的速度，因而影響能量吸收構(gòu)件14使兒童汽 車座椅作用于相鄰乘客的沖擊力降低的能力。如果允許能量吸收構(gòu)件過快地放氣，則發(fā)生 見底(bottom out)，提供很少的或不提供保護(hù)。然而，如果泡沫層15彈性太大和/或不允 許空氣以足夠快的速度從孔19排出，則存在兒童汽車座椅1使相鄰乘客12彈開的風(fēng)險。能 量吸收構(gòu)件可以設(shè)有幾個通氣口以在發(fā)生碰撞的情況下允許空氣排出。圖3a至3e示出了與使附加到兒童約束設(shè)備1上的能量吸收構(gòu)件14充氣有關(guān)的 步驟。在圖3a中，能量吸收構(gòu)件14抵靠著兒童座椅1的外側(cè)邊緣16處于放氣狀態(tài)。在 所示實施例中，能量吸收構(gòu)件14沿一個基本豎直邊緣與兒童汽車座椅1的外側(cè)邊緣16附 接成使得能量吸收構(gòu)件可以朝著兒童座椅1的正面向外和向前折疊(如圖3b所示)以可 使用孔或通氣口 19。能量吸收構(gòu)件的其它基本豎直的邊緣設(shè)有鉤的條帶22a和與設(shè)置在兒 童座椅1的外側(cè)邊緣16上的類似條帶22b對應(yīng)的環(huán)式材料。這些條帶22a，22b的目的是 確保能量吸收構(gòu)件保持抵靠著側(cè)邊緣16并防止與通氣口 19干涉。兒童座椅1設(shè)有定位構(gòu) 件24，該定位構(gòu)件從座椅1的外側(cè)邊緣16突出以使能量吸收構(gòu)件14的底邊保持在預(yù)定位 置。當(dāng)能量吸收構(gòu)件14向前折疊且已經(jīng)露出通氣口 19時，蓋20被去除使得通氣口 19 敞開以允許空氣進(jìn)入能量吸收構(gòu)件14，如圖3c所示。由于能量吸收構(gòu)件14的彈性的開孔 型發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)，能量吸收構(gòu)件14膨脹到其充氣狀態(tài)，如圖3d所示。然后能量吸收構(gòu)件可 以折回成抵靠兒童座椅1的外側(cè)邊緣，如圖3e所示，并且蓋20已去除使得孔19保持敞開。圖4a至4h示出了使與兒童約束設(shè)備1的外側(cè)邊緣16連接的能量吸收構(gòu)件14放 氣的步驟。圖4a示出了抵靠著形式為兒童座椅1的兒童約束設(shè)備的外側(cè)邊緣16的處于充氣 狀態(tài)的能量吸收構(gòu)件14。在此位置，孔19由能量吸收構(gòu)件14隱藏，由此保護(hù)其免受干涉。 當(dāng)需要放氣時，能量吸收構(gòu)件14向前折疊以露出孔或通氣口 19和蓋20，如圖4b所示。蓋 20安置在通氣口 19上，如圖4c所示。然后能量吸收構(gòu)件14折回成抵靠兒童座椅1的外側(cè) 邊緣16，如圖4d所示。能量吸收構(gòu)件14通過將能量吸收構(gòu)件14壓靠在兒童座椅1的外側(cè)邊緣16上而 放氣。為了讓能量吸收構(gòu)件14完全放氣，可以用手來執(zhí)行的壓縮最初在能量吸收構(gòu)件14 的頂部開始，然后朝著能量吸收構(gòu)件14的中部和底部進(jìn)行，如圖4e，4f和4g分別所示。通
6過將蓋20置于適當(dāng)?shù)奈恢茫諝饪梢詮哪芰课諛?gòu)件排出但不能進(jìn)入；由此該蓋起到了單 向閥的作用。圖4h示出了處在未充氣狀態(tài)的能量吸收構(gòu)件14。在另一實施例中，能量吸收構(gòu)件14a設(shè)置于兒童汽車座椅1和車輛的內(nèi)壁之間 (如圖5所示)以在發(fā)生碰撞的情況下減少內(nèi)壁和兒童汽車座椅1之間的沖擊。在另一實施例中，在兒童座椅1的兩側(cè)兒童汽車座椅設(shè)有能量吸收構(gòu)件14a， 14b (如圖6所示)以在發(fā)生碰撞的情況下減少內(nèi)壁和兒童汽車座椅1以及相鄰乘客之間的 沖擊。在兒童汽車座椅定位于車輛的中央或中間后座的情況下這種布置還可用于保護(hù)位于 車輛的任一側(cè)的相鄰乘客。盡管能量吸收構(gòu)件已經(jīng)示出為由開孔型發(fā)泡材料層組成，但替代實施例包括中空 氣囊以及開孔型發(fā)泡材料層與EPS(泡沫/多孔聚苯乙烯，Expanded Polystyrene)的組合。 通氣口的尺寸以及層的型式和組合選擇成提供最佳的減速特性。能量吸收構(gòu)件可以形成為不同形狀并定位在兒童汽車座椅的側(cè)部上的各種位置 以提供抵抗與相鄰乘客的碰撞的最佳保護(hù)。能量吸收構(gòu)件的厚度可能受到使乘客鄰近兒童 汽車座椅和突出部就坐的能力的限制。典型地，能量吸收構(gòu)件的厚度是100mm?？梢栽趦和蔚妮^低高度處提供附加的能量吸收構(gòu)件以試圖在發(fā)生碰撞的情 況下減少對相鄰乘客的骨盆的沖擊。或者，能量吸收構(gòu)件可以在兒童座椅的整個側(cè)表面上 延伸。當(dāng)能量吸收構(gòu)件放氣后，它可以通過卷到兒童座椅的蓋子的內(nèi)部或下面、折疊或 者置于單獨的袋子中儲存。為幫助能量吸收構(gòu)件放氣，也可以設(shè)有包括硬的表面的風(fēng)箱狀 物(bellows)以壓縮構(gòu)件。在另一實施例中，能量吸收構(gòu)件可以形成為分離的獨立單元，兒童座椅可以定位 在所述分離的獨立單元上。盡管已經(jīng)參照兒童汽車座椅進(jìn)行了描述，但能量吸收構(gòu)件可以施用到兒童輔助墊 高座、嬰兒攜帶籃、兒童床，既可向前又可向后的系統(tǒng)以及其它兒童約束系統(tǒng)(CRS)等。
權(quán)利要求
一種兒童約束設(shè)備，用于在車輛內(nèi)部約束兒童，該設(shè)備具有主體和能量吸收構(gòu)件，所述主體包括用于接納兒童的內(nèi)部區(qū)域，所述能量吸收構(gòu)件在使用時在主體的外表面的至少一部分上延伸并背離所述內(nèi)部區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件包括可變形的腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，所述可變形的腔具有通氣口，所 述通氣口構(gòu)造成允許空氣在腔變形時從該腔受控地排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，所述腔設(shè)有開孔型發(fā)泡材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件包括一個或多個 彈性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件包括位于其外圍 周圍的氣密膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件利用固定裝置附 接到兒童約束設(shè)備上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，所述固定裝置包括塑料鉚釘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，所述固定裝置包括鉤和環(huán)式緊 固件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件沿所述能量吸收 構(gòu)件的一個邊緣附接到兒童約束設(shè)備的外側(cè)邊緣上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，能量吸收構(gòu)件在主體的背離所 述內(nèi)部區(qū)域的兩個外表面上延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兒童約束設(shè)備，其特征在于，在兒童座椅的較低高度處設(shè)有 另一能量吸收構(gòu)件。
13.一種操作車輛內(nèi)部的兒童約束設(shè)備的方法，該設(shè)備具有定位在外部的形式為有通 氣口的可變形腔的能量吸收構(gòu)件，該方法包括以下步驟將兒童約束設(shè)備提供到車輛內(nèi)部中，其中該腔收縮且該通氣口關(guān)閉，然后使兒童約束設(shè)備在車中就位，打開通氣口使得空氣進(jìn)入該腔，此后通氣口保持打開以 便在腔由于事故而變形的情況下提供受控的排氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兒童約束設(shè)備，用于將兒童在車輛內(nèi)部保持兒童。該設(shè)備具有主體，該主體具有接納兒童的內(nèi)部區(qū)域。能量吸收構(gòu)件在使用時在主體的至少一部分外表面上延伸。該能量吸收構(gòu)件背離該內(nèi)部區(qū)域。
文檔編號B60N2/26GK101939190SQ200880126432
公開日2011年1月5日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者B·馬哈爾, C·漢金森, D·G·東尼, D·S·卡琳, M·R·皮切爾, P·T·阿米薩爾 申請人:布利泰克斯兒童安全公司