頭枕緩沖型安全座椅的制作方法
【專利摘要】本技術(shù)方案涉及兒童安全座椅領(lǐng)域，通過對兒童安全座椅的底座、靠背、頭枕等部件中增加彈簧阻尼，以利于碰撞時的緩沖和能量吸收，達到減少碰撞對兒童身體的傷害。同時對座椅的FIX解鎖、腳踏、安全帶組件做優(yōu)化，提供實用性；并增加了防飛濺組件，避免碰撞時飛濺物對兒童的傷害。
【專利說明】
頭枕緩沖型安全座椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及兒童安全座椅領(lǐng)域，具體涉及頭枕緩沖型安全座椅。
【背景技術(shù)】
[0002]人類文明和科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，使我們擁有各種不同用途的運載工具，以不同方式和速度運行在不同領(lǐng)域。當(dāng)這些運載工具偶發(fā)事故發(fā)生碰撞時，乘員將處在一個機械沖擊載荷環(huán)境中，在慣性力和接觸力的作用下人體各部組織將產(chǎn)生相對應(yīng)的生物力學(xué)響應(yīng)。一旦人體組織超過可恢復(fù)極限，將導(dǎo)致解破學(xué)組織破壞或使正常生理功能受損，衰變或喪失，即造成永久性損傷，如骨折、肌腱韌帶斷裂、臟器破裂、淤腫出血，及腦震蕩引起顱內(nèi)出血、昏厥、神經(jīng)系統(tǒng)受阻或阻斷乃致死亡。為此對運載工具乘員:如宇航員、戰(zhàn)機駕駛員，F(xiàn)l方程式競速汽車駕駛員、汽車乘員(包括兒童)等應(yīng)急安全保護裝置應(yīng)運而生。
[0003]綜合現(xiàn)有各種安全保護裝置的技術(shù)，各有利弊。這些安全保護裝置在相對速度區(qū)間內(nèi)雖然起到一定的保護作用，但不能大幅度降低對乘員的傷害，人體與安全保護裝置構(gòu)件接觸處將承受巨大壓強，乃致人體組織受到不同程度的損傷，讓我們對現(xiàn)有安全保護裝置技術(shù)逐一進行分析:
1.宇航員安全保護裝置使用技術(shù):宇航員升空和返回地面時，其加速度和減速度非常大，雖采用背向受力盆式躺椅、使用蜂窩鋁塌陷，拉刀切削，漲管擠壓等吸能減震技術(shù)來消耗沖擊能量以保護宇航員安全，然而在運行過程中宇航員相對地心引力產(chǎn)生的變量夾角，使宇航員受力偏離理想的減震緩沖軌跡其分力仍對宇航員產(chǎn)生沖擊傷害。
[0004]2.飛行員，F(xiàn)l方程式競速汽車駕駛員安全保護裝置使用五點式束縛技術(shù):五點式束縛技術(shù)是限制乘員位移，防止與運載工具構(gòu)件發(fā)生直接碰撞，將慣性力分散至駕乘人員兩肩、胸肋、兩大腿胯骨和襠部，增加受力點面，降低單位面積的壓強。同時使用EPP等吸能發(fā)泡材料吸受沖擊能量，但這些技術(shù)只能在相對速度區(qū)間內(nèi)起到一定的保護作用，但頭顱在受五點式束縛系統(tǒng)限位時仍然向運動方向位移，其頭顱慣性力將對頸椎肌腱韌帶造成損傷。當(dāng)越過撞擊峰值時其反作用力亦將對乘員帶來二次傷害，特別是頭部向后運動撞擊頭枕時，可致腦震蕩，引起多種生理反映。
[0005]3.兒童安全座椅前置護體安全保護技術(shù):兒童安全前置護體技術(shù):這種技術(shù)使用大面積阻擋位移方式，使人體沖擊力作用于大面積緩沖墊而降低單位壓強，頭部位移可作用于該裝置緩沖墊上，起到頭部緩沖作用達到防止頸椎頸肌韌帶損傷，但這種方法使人體胸腹部受力但對臟器不利，且因無向上力約束，導(dǎo)致人體從前置護體束縛中竄出釀成事故。又因個體差異，頭部與前置護體接觸并不能確保準(zhǔn)確撞擊到理想的緩沖墊上，頭顱也可能撞擊到前置護體骨架上，可能造成咬舌、頸椎損傷。
[0006]4.充氣便攜式安全保護裝置:充氣便攜式安全保護裝置，雖有體積小可折疊優(yōu)勢其漏針面料尚未研制成熟至今仍是概念技術(shù)一直未能上市。
[0007]5.汽車安全保護裝置技術(shù):現(xiàn)有汽車均采用斜置式安全帶與安全氣囊的技術(shù)來保護駕乘人員在撞擊時減少傷害。這種保護裝置能在相對速度范圍內(nèi)能保護駕乘人員生命，但不能保護乘員不受損傷，在人體慣性力被安全帶束縛至極限時，巨大慣性力將可能導(dǎo)致鎖骨、胸骨、肩鉀骨骨折，氣囊一但打開其速度達300Km/h，將對人頭部產(chǎn)生很大沖擊，雖不致死，但其生物反應(yīng)同樣會給人帶來不同程度傷害，如腦震蕩引起昏厥乃至顱內(nèi)出血等。
[0008]綜合上述現(xiàn)有安全保護裝置技術(shù)，其技術(shù)特征是限制人員位移防止人體與運載工具構(gòu)件直接發(fā)生碰撞，利用緩沖材料來吸收沖擊能量，在一定的速度范圍內(nèi)起到一定的保護作用，若超過速度范圍，加上個體差異，不能保證乘員安全。
[0009]在運載工具發(fā)生碰撞時，如何使乘員降低加速度，即降低作用人體壓強，既能吸收沖擊力，又能鎖住沖擊能量，既能防止人員大幅度位移，又能對頭顱起到緩沖保護功能，既能吸收沖擊峰值后的反作力，又能降低反作用力對乘員的二次損傷。最大限度的保護乘員的安全，使乘員免受傷害是全球各大專院校、科研機構(gòu)與安全保護裝置的生產(chǎn)企業(yè)面臨的重大而復(fù)雜的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種帶有多級緩沖吸能，降低沖擊峰值且有效可防護飛濺損傷的少兒安全座椅。
[0011 ]為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
頭枕緩沖型安全座椅，包括底座總成和靠背總成，靠背總成鉸接于底座總成，靠背總成與底座總成間由彈簧緩沖套筒連接，彈簧緩沖套筒的一端鉸接于底座總成，彈簧緩沖套筒的另一端鉸接于靠背總成；
所述底座總成包括下層的兩根平行的方管、上層的兩根平行緩沖滑桿以及座板，兩方管間由至少兩根連接軸固定連接，各方管的尾部分別安裝有ISOFIX連接接頭;兩根平行緩沖滑桿間由轉(zhuǎn)軸固定連接，緩沖滑桿與方管對應(yīng)設(shè)置，各緩沖滑桿的兩端分別由分布于其兩側(cè)的一組連桿與方管對應(yīng)的連接形成擺動機構(gòu)，所述各連桿的底端分別鉸接于連接軸，各連桿的頂端分別鉸接于轉(zhuǎn)軸;所述各緩沖滑桿的中部分別設(shè)有彈簧槽，彈簧槽內(nèi)安裝有兩根同軸的彈簧，兩彈簧間安裝有簧塞，彈簧擠壓于簧塞與彈簧槽的兩端之間，所述兩緩沖滑桿的簧塞間由底板滑軸固定連接，所述底板滑軸穿接于座板；同側(cè)的方管和緩沖滑桿間安裝有拉簧，所述拉簧的一端安裝于方管的尾部，拉簧的另一端安裝于緩沖滑桿的頭部；所述靠背總成包括靠背骨架、背板和安全帶組件，靠背骨架上部的兩側(cè)設(shè)有水平的腰形槽，背板的頭部穿接有水平的套管，套管的兩端穿接于腰形槽內(nèi)，靠背骨架的兩側(cè)設(shè)有與套管兩端連接的彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)，所述背板的底部與座板的尾部鉸接連接;靠背骨架兩側(cè)的底端分別與兩緩沖滑桿的尾端鉸接，靠背骨架的兩側(cè)分別由一根彈簧緩沖套筒與對應(yīng)的緩沖滑桿連接;彈簧緩沖套筒的一端鉸接于靠背骨架的中部，彈簧緩沖套筒的另一端鉸接于緩沖滑桿的頭部;所述安全帶組件包括解鎖器固定帶和兩根肩帶，解鎖器固定帶安裝于座板，其頭部安裝有安全帶解鎖器，其尾部安裝有收緊調(diào)節(jié)器，所述兩肩帶的頭部分別安裝有鎖定扣，鎖定扣與解鎖器連接鎖定，兩肩帶的尾部固定連接套管。
[0012]進一步地，所述底座總成的頭部安裝有腳踏板組件，所述腳踏板組件包括兩個接頭，接頭的后側(cè)設(shè)有與方管頭部配合的方形連接段，接頭上穿接有螺桿，螺桿頭部與接頭前側(cè)的旋鈕固定連接，螺桿的尾部與方管配合連接;所述兩個接頭分別向下延伸出導(dǎo)向管，兩導(dǎo)向管間由水平的鎖緊壓桿連接;所述兩導(dǎo)向管的底部連接有腳踏板，腳踏板頂部的兩端連接有豎直的調(diào)節(jié)滑桿，調(diào)節(jié)滑桿上設(shè)有限位螺孔，調(diào)節(jié)滑桿自導(dǎo)向管的底部插入;所述導(dǎo)向管上設(shè)有與限位螺孔對應(yīng)的豎直的滑槽，導(dǎo)向管的外側(cè)安裝有限位旋鈕，限位旋鈕的螺紋段穿過滑槽與限位螺孔旋接。
[0013]進一步地，所述靠背總成的頂部安裝有防飛濺保護罩組件，所述防飛濺保護罩組件包括保護罩機構(gòu)以及促發(fā)機構(gòu)，所述保護罩機構(gòu)包括左、右固定支架、主鋼絲、固定鋼絲以及篷布，所述左、右固定支架的中部分別鉸接于靠背骨架的兩側(cè)面，固定鋼絲固定安裝于靠背骨架的兩側(cè)面，主鋼絲的兩端固定安裝于左、右固定支架的上端;靠背骨架的兩側(cè)還分別安裝有拉簧固定座，左、右固定支架的底端與對應(yīng)拉簧固定座間連接有拉簧，主鋼絲與固定鋼絲間安裝有折疊篷布;所述促發(fā)機構(gòu)安裝于靠背骨架并位于左、右固定支架的后方，包括套管、安全帶和彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)，安全帶的尾部套接于套管，套管穿接于靠背骨架的兩側(cè)側(cè)板的水平腰形槽，套管的兩端自腰形槽內(nèi)伸出靠背骨架的兩側(cè)，所述套管的伸出端與左、右固定支架的上段接觸配合;靠背骨架的兩側(cè)安裝有篷布固定座，左、右固定支架的中部鉸接于篷布固定座;所述拉簧固定座、左、右固定支架的底端以及篷布固定座呈三角分布O
[0014]進一步地，所述底座總成的底部設(shè)有一環(huán)解鎖機構(gòu)，所述一環(huán)解鎖機構(gòu)包括固定座，固定座上穿接有拉桿，拉桿的頭部設(shè)有拉環(huán)，拉桿的尾部繞接有鋼繩，鋼繩由六角法蘭面螺母固定于拉桿的尾部，六角法蘭面螺母與固定座間擠壓有套接于拉桿的回位彈簧，所述鋼繩的兩端自方管的中部穿入方管內(nèi)，并與方管尾部ISOFIX連接接頭的解鎖拉鉤連接。
[0015]進一步地，所述安全帶的兩肩帶的中段上分別套有可以順著肩帶滑動的滑套，所述各滑套的正面上分別縫接有緩沖護包，兩緩沖護包間由粘扣連接為一個整體。
[0016]進一步地，所述靠背總成的上部安裝有頭枕機構(gòu)，所述頭枕機構(gòu)包括連接于靠背骨架兩側(cè)板間的兩根水平的銷軸以及頭枕骨架，頭枕骨架穿接于第兩銷軸并在兩銷軸上左右滑動，頭枕骨架上包裹有頭枕織物套，上方銷軸的兩端分別由雙向滑桿緩沖機構(gòu)與兩側(cè)板的內(nèi)側(cè)連接。
[0017]進一步地，所述雙向滑桿緩沖機構(gòu)包括止推桿、壓簧和固定滑座，所述固定滑座安裝于靠背骨架并在靠背骨架上轉(zhuǎn)動，止推桿的頭部鉸接于套管的伸出端，止推桿的尾部穿接于固定滑座，止推桿上套接有壓簧，所述壓簧擠壓于止推桿的頭部與固定滑座之間，頭枕骨架的外側(cè)覆蓋有頭枕織物套，頭枕織物套為EPP發(fā)泡材料，頭枕織物套側(cè)面設(shè)置若干穿透孔。
[0018]進一步地，所述底座總成上設(shè)有棘爪鎖能機構(gòu)，所述棘爪鎖能機構(gòu)安裝于底座的尾部，所述棘爪鎖能機構(gòu)包括棘爪和與棘爪配合的鎖勾，所述棘爪設(shè)置于底座尾端的連桿的頭部，棘爪與尾端的連桿為一體件，所述鎖勾由短軸安裝于方管的兩側(cè)面上，鎖勾可繞短軸轉(zhuǎn)動，短軸上套有扭簧，扭簧的兩端與鎖勾連接，連接點分布于鎖勾轉(zhuǎn)動中心的兩側(cè)。
[0019]進一步地，所述底座總成上設(shè)有鎖止鉸鏈機構(gòu)，鎖止鉸鏈機構(gòu)安裝于底座的頭部，鎖止鉸鏈機構(gòu)安裝于方管前端并在前連桿的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，鎖止鉸鏈機構(gòu)包括對襯設(shè)置的左右楔塊，左右楔塊安裝于方管前端的安裝槽內(nèi)，兩楔塊的頭部經(jīng)螺釘鉸接于方管，兩楔塊間擠壓有一個以上的壓簧，楔塊的楔形面自方管的兩側(cè)面撐出，楔塊的楔形斜面的最高點靠近方管的頭部。
進一步地，所述底座頂部的兩側(cè)分別安裝有扶手，所述扶手包括呈梯形狀的內(nèi)側(cè)鋼絲圈和外側(cè)鋼絲圈，所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)鋼絲圈分別由多跟縱橫交叉的鋼絲焊接加固形成鋼絲平面，所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)鋼絲平面的上半部均朝向座椅內(nèi)側(cè)傾斜，所述內(nèi)、外側(cè)鋼絲圈的底部分別與支撐滑桿固定連接，內(nèi)、外側(cè)鋼絲圈的頂部間由固定板固定連接;所述扶手的外部包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0020]進一步地，所述靠背骨架的兩內(nèi)側(cè)分別安裝有側(cè)防護，所述側(cè)防護包括有鋼絲組成的網(wǎng)狀骨架，網(wǎng)狀骨架的外側(cè)包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0021 ]再進一步地，所述座板和背板上均包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0022]采取以上技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明由底座總成、靠背總成、腳踏板組件、一環(huán)解鎖機構(gòu)、防飛濺保護罩組件、安全帶組件、頭枕機構(gòu)等組成的一個多級緩沖體。利用上敘機構(gòu)的組合，人為的造成座椅的各部彈性阻尼機構(gòu)和底座產(chǎn)生相對的位移(即增加了多個彈性阻尼慣性系)這些彈性阻尼系統(tǒng)的有機組合產(chǎn)生相對位移并改變力的方向，使這些多重的緩沖機構(gòu)讓沖擊慣性能量分散到各個彈性阻尼的分機構(gòu)里，讓瞬時最大沖擊峰值在座椅運動行程變化增大，單位時間的加速度大幅度的降低，即人體與座椅接觸點沖擊的正壓力大幅度的下降，并能將部分沖擊能量在鎖止機構(gòu)當(dāng)中鎖住反作用力能量的釋放以減少二次傷害的作用力。其自動同步安全罩利用自身慣性加安全帶驅(qū)動背板軸的合力克服自動同步安全罩機構(gòu)彈簧能量，在極短的時間內(nèi)迅速打開，當(dāng)飛濺物尚未飛出時，已將人體罩住達到保護乘員免受其害。特設(shè)可調(diào)腳踏板機構(gòu)，在長時間乘坐時不至于腿部長時間懸掛，造成壓迫腿部血管，導(dǎo)致血液流動不暢引起麻木和不適，同時提升兒童乘坐的穩(wěn)定性、舒適性。
[0023]1.—環(huán)解鎖機構(gòu)在解鎖時只需拉動拉環(huán)即可解鎖，拆裝快捷方便。避免了現(xiàn)有的各種安全座椅必須在狹小的汽車空間內(nèi)用雙手在座椅的后部拉撥解鎖機關(guān)，操作便利；
2.腳踏板組件可拆卸式安裝于底座的方管頭部，可根據(jù)需要拆卸和安裝，腳踏板可上下移動調(diào)節(jié)到適合位置，使兒童乘坐的穩(wěn)定性不至于長時間腿部懸掛壓迫腿部血管導(dǎo)致血液流動不暢引起麻木和不適，提高兒童乘坐舒適性。
[0024]3.座椅緩沖吸能機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理:座椅總成緩沖吸能機構(gòu)由底座總成、靠背總成、彈簧緩沖套筒、座板、背板、雙向滑桿緩沖機構(gòu)、安全帶組成。
[0025]當(dāng)發(fā)生碰撞時，除底座的方管被ISOFIX鎖固，其余上部零件和兒童總質(zhì)量的慣性力迫使座椅向前位移，連桿機構(gòu)首先順應(yīng)向上向前位移、座椅自平行緩沖滑桿以上部位向前部抬起，再向前運動時，后當(dāng)?shù)亩踢B桿下降致使整個座椅旋轉(zhuǎn)一個角度，使向前的慣性力分解成向前向上兩個分力，減少安全帶作用在兩肩上的壓強。
[0026]人體向前的慣性力經(jīng)安全帶拉動套管，雙向滑桿緩沖機構(gòu)的彈簧受力壓縮起到緩沖吸能作用，安全帶作用于人體兩肩受力得到緩沖。當(dāng)套管軸越過雙向滑桿緩沖機構(gòu)的死點后，在彈簧張力釋放，背板軸向前加速位移，作用于人體兩肩受力得到卸載，背板軸運動到腰形槽的前端時，套管帶動靠背骨架相對于底座的鉸接點發(fā)生向前方的轉(zhuǎn)動，靠背骨架與底座間的彈簧緩沖套筒受到壓縮，又起到緩沖吸能阻尼作用；同時，座板上穿接的底板滑軸在房管內(nèi)彈簧的阻尼作用下也同時起到緩沖吸能作用。
[0027]當(dāng)撞擊達到峰值時，即座椅向前運動到極限位置時將產(chǎn)生向后的反作用力，漲開式鎖止鉸鏈打開限制前連桿后移同時帶棘爪與棘爪鎖鉤勾合，座椅上部的所有運動件反作用的慣性總量將被鎖止限制其位移達到降低反作用沖擊力。此時側(cè)板、背板、座板在彈簧緩沖套筒、方管內(nèi)彈簧、以及雙向滑桿緩沖機構(gòu)彈簧內(nèi)能釋放的反作用力下勢必向后加速度位移，人體在反作用力下也將加速向后位，因同向位移，其速度差將導(dǎo)致人體在安全帶回拉情況下的拉力大大降低，剩余的沖擊力再由雙向滑桿緩沖機構(gòu)的彈簧，以及方管內(nèi)的雙向彈簧來進一步緩沖，最大限度的降低二次沖擊的載荷，有效保護人體受到損傷。
[0028]4.背墊座墊組合、頭枕墊結(jié)構(gòu)由表面織物與EPP發(fā)泡材料組合而成，該墊按人體工程學(xué)形態(tài)設(shè)計并打有若干通孔，一旦人體作用于座墊時，其受壓面積迅速變形，最大限度的包裹支撐人體表面積，降低單位面積壓強，加上背板池、座板池內(nèi)置發(fā)泡墊組合作用充分的達到吸能緩沖作用，最大限度的降低作用于人體的峰值壓強。頭枕墊按人體頭顱形態(tài)受力設(shè)計，在頭枕周邊均設(shè)有若干穿透孔，當(dāng)頭部與頭枕碰撞時使之變形快能與頭部很好的貼合降低單位面積的壓強。
[0029]同時當(dāng)發(fā)生側(cè)碰撞時，頭枕墊側(cè)面設(shè)置的穿透孔可防止兒童耳朵撞擊時對外耳朵道氣體壓縮的壓力，降低外耳道氣柱壓力的陡升，可防止耳鳴、耳膜穿孔。
[0030]5.安全帶組件一鍵解鎖附帶頭部位移吸能包緩沖束縛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理
安全帶雙側(cè)肩帶上端與背板軸連接，下端經(jīng)安全帶解鎖器繞至座板下，與收緊調(diào)節(jié)器構(gòu)成一鍵解鎖束縛系統(tǒng);頭部位移緩沖裝置由安全帶護套套于安全帶上，緩沖護包與安全帶護套構(gòu)成可調(diào)節(jié)的一整體。未發(fā)生碰撞正常情況下，緩沖護包置予兒童胸前與兒童下顎有一定的距離，一旦發(fā)生碰撞時，人體向前位移至安全帶束縛極限位置(即安全帶繃緊人體受安全帶限制不再前移，頭部在慣性力作用下仍向前沖，頭顱因無約束仍向前繼續(xù)位移，此時緩沖包已與兒童頭部的下顎已觸碰，頭部在緩沖護包吸能變形的情況之下，有效的緩沖頭部位移，對兒童的頸椎、肌腱韌帶起到了很好的保護作用。
[0031 ] 6.頭枕吸能釋能緩沖機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理
從兒童安全座椅假人碰撞測試視頻可知，當(dāng)碰撞越過峰值時，人體與座椅各受力內(nèi)能釋放將使兒童在反作用力作用下以很高加速度向反向位移，頭部與頭枕產(chǎn)生撞擊，可至頸椎或腦震蕩等損傷。
[0032]本發(fā)明利用雙向滑桿緩沖機構(gòu)來保護兒童頸椎及頭部。當(dāng)發(fā)生碰撞時，一旦達到撞擊峰值，人體在反作用力的作用下，將迅速向后位移，此刻背部接觸背墊受阻頭部仍向后位移，本發(fā)明的頭枕緩沖吸能和釋放能量的搖臂彈性阻尼機構(gòu)，在頭顱將撞擊頭枕的時候，頭枕在反作用力的作用下將對搖臂彈簧進行壓縮，因頭枕受彈簧力的阻尼其向后運行的速度迅速減小，而頭部與頭枕因同向運動，降低力加速度使頭部與頭枕的接觸的撞擊力減弱，一旦超過搖臂彈簧壓縮行程最低點時，彈簧伸張力使頭枕加速向后位移，這樣頭部與頭枕的接觸力將得到卸載。剩余的接觸壓強將由頭枕軟包(EPP發(fā)泡材料)吸收，使兒童頭部的反作用力最大限度的吸收降解，有效的控制反作用力對兒童頭部造成的二次傷害。
[0033]當(dāng)發(fā)生側(cè)碰撞時，頭枕的搖臂彈性阻尼機構(gòu)將產(chǎn)生側(cè)向位移，加上頭枕軟包頭枕墊(EPP發(fā)泡材料)側(cè)面設(shè)置若干穿透孔可防止兒童耳朵撞擊時對外耳朵道氣體壓縮的壓力，降低外耳道氣柱壓力的陡升，可防止耳鳴、耳膜穿孔。
[0034]7.自動同步防飛濺物安全罩機構(gòu)結(jié)構(gòu)未發(fā)生碰撞正常狀態(tài)時，由左右兩組組合彈簧)預(yù)應(yīng)力的作用下使篷布處于閉合狀態(tài)，一旦發(fā)生碰撞自動同步防飛濺物安全罩在自身慣性力和安全帶拉動背板軸的雙重作用推動力下克服彈簧(T-15)張力，使彈簧力線超過篷布固定軸座中心線，彈簧的收縮力將使篷布全部打開，罩面料采用薄型凱夫拉防彈面料，該罩在慣性力、安全帶拉力、彈簧的收縮力同步驅(qū)動下可在極端時間內(nèi)完全打開，即該罩已先于飛濺物濺出打開，該罩完全能夠防止飛濺物對乘員的傷害，實施全面保護。
[0035]若發(fā)生碰撞后，需解救乘員時，只要抬起篷布桿克服彈簧的張力使彈簧(T-15)合力線超過篷布固定軸座(T-12)中心線，彈簧(T-15)的收縮力將使篷布收起且無需鎖止裝置“
[0036]8.扶手與側(cè)防護單向彈性吸能緩沖機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理
扶手與側(cè)防護單向彈性吸能緩沖機構(gòu)由外側(cè)鋼絲、內(nèi)側(cè)鋼絲、固定板、編制護套組成其裝配關(guān)系，人體在座椅內(nèi)側(cè)向外側(cè)擠壓時，可以以較小的力使鋼絲組件向外變形位移，當(dāng)受外力鋼絲組件由外側(cè)相內(nèi)側(cè)位移時，一旦達到桿系運動死點，鋼絲組件則不能向內(nèi)側(cè)變形位移，固起到保護乘員的作用。
[0037]本技術(shù)方案后，根據(jù)實驗室模擬碰撞試驗的沖擊力曲線，設(shè)計了多級的緩沖系統(tǒng)，通過多級緩沖系統(tǒng)的協(xié)同，降低了碰撞時沖擊力曲線的峰值，有效降低沖擊對于人體的傷害程度；同時充分考慮了沖擊峰值后的反彈問題，利用兩道鎖能機構(gòu)以及雙向的彈簧緩沖機構(gòu)進行緩沖，同時輔助蜂窩EPP燈柔軟填充物緩沖，用以降低沖擊。特別設(shè)計了防飛濺保護罩組件，用以防止撞擊時飛濺物對人體的傷害。本技術(shù)方案中的緩沖機構(gòu)有利用慣性主動緩沖，有利用人體前移時，安全帶拉動套管而觸動的一系列被動緩沖，各級緩沖設(shè)置合理，協(xié)同緩沖吸能，緩沖效果明顯。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為底座總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為腳踏板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為腳踏板組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為靠背總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為安全帶組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7為座椅的初始狀態(tài)圖；
圖8為座椅緩沖狀態(tài)圖；
圖9為為緩沖后回彈復(fù)位狀態(tài)圖；
圖10為防飛濺保護罩組件的打開狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0040]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步詳述:
如圖所示，頭枕緩沖型安全座椅，包括底座總成I和靠背總成2，底座總成I上安裝有一環(huán)解鎖機構(gòu)3和腳踏板組件4，靠背總成上安裝有扶手5、側(cè)防護6、安全帶組件7、頭枕結(jié)構(gòu)8以及防飛濺保護罩9組件?？勘晨偝?鉸接于底座總成I，靠背總成2與底座總I成間由彈簧緩沖套筒11連接，彈簧緩沖套筒11的一端鉸接于底座總成1，彈簧緩沖套筒11的另一端鉸接于靠背總成2;
所述底座總成I包括下層的兩根平行的方管101、上層的兩根平行緩沖滑桿102以及座板103，兩方管101間由至少兩根連接軸104固定連接，各方管的尾部分別安裝有ISOFIX連接接頭105;兩根平行緩沖滑桿102間由兩根轉(zhuǎn)軸106固定連接，緩沖滑桿102與方管101對應(yīng)設(shè)置，各緩沖滑桿102的兩端分別由分布于其兩側(cè)的一組前連桿107和一組后連桿108與方管101對應(yīng)的連接形成擺動機構(gòu)，所述各組連桿的底端分別鉸接于連接軸104，各連桿的頂端分別鉸接于轉(zhuǎn)軸106;所述各緩沖滑桿102的中部分別設(shè)有彈簧槽109，彈簧槽109內(nèi)安裝有兩根同軸的彈簧110，兩彈簧110間安裝有簧塞111，各彈簧110擠壓于簧塞111與彈簧槽109的兩端之間，所述兩緩沖滑桿102的簧塞111間由底板滑軸112固定連接，所述底板滑軸112穿接于座板103;同側(cè)的方管1I和緩沖滑桿102間安裝有拉簧113，所述拉簧113的一端安裝于方管101的尾部，拉簧113的另一端安裝于緩沖滑桿102的頭部;座板103包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0041]底座總成I上設(shè)有棘爪鎖能機構(gòu)114，所述棘爪鎖能機構(gòu)安裝于底座總成的尾部，所述棘爪鎖能機構(gòu)包括棘爪116和與棘爪配合的鎖勾117，所述棘爪116設(shè)置于后連桿108的連桿的頭部，棘爪116與后連桿為一體件，所述鎖勾117由短軸118安裝于方管的兩側(cè)面上，鎖勾117可繞短軸118轉(zhuǎn)動，短軸118上套有扭簧119，扭簧119的兩端與鎖勾117連接，連接點分布于鎖勾117轉(zhuǎn)動中心的兩側(cè)。
[0042]底座總成上I可以有選擇性地設(shè)置鎖止鉸鏈機構(gòu)115，鎖止鉸鏈機構(gòu)115安裝于底座總成I的頭部，鎖止鉸鏈機構(gòu)安裝于方管101前端并在前連桿107的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，鎖止鉸鏈機構(gòu)包括對襯設(shè)置的左右楔塊120，左右楔塊120安裝于方管前端的安裝槽122內(nèi)，兩楔塊120的頭部經(jīng)螺釘鉸接于方管，兩楔塊120間擠壓有一個以上的壓簧121，楔塊120的楔形面自方管101的兩側(cè)面撐出，楔塊120的楔形斜面的最高點靠近方管101的頭部。
[0043]—環(huán)解鎖機構(gòu)3包括固定座31，固定座31固定安裝于底座前端的連接軸104的中心，固定座31上穿接有拉桿32，拉桿32的頭部設(shè)有拉環(huán)33，拉桿33的尾部繞接有鋼繩34，鋼繩34由六角法蘭面螺母35固定于拉桿33的尾部，六角法蘭面螺母35與固定座31間擠壓有套接于拉桿32的回位彈簧36，所述鋼繩34的兩端自方管101的中部穿入方管內(nèi)，并與方管101尾部ISOFIX連接接頭105的解鎖拉鉤37連接；
腳踏板組件4包括兩個接頭401，接頭401的后側(cè)設(shè)有與方管頭部配合的方形連接段402，接頭401上穿接有螺桿403，螺桿403頭部與接頭前側(cè)的旋鈕44固定連接，螺桿403的尾部與方管101配合連接;所述兩個接頭401分別向下延伸出導(dǎo)向管405，兩導(dǎo)向管405間由水平的鎖緊壓桿406連接;所述兩導(dǎo)向管405的底部連接有腳踏板47，腳踏板47頂部的兩端連接有豎直的調(diào)節(jié)滑桿408，調(diào)節(jié)滑桿408上設(shè)有限位螺孔409，調(diào)節(jié)滑桿408自導(dǎo)向管405的底部插入;所述導(dǎo)向管405上設(shè)有與限位螺孔對應(yīng)的豎直的滑槽410，導(dǎo)向管405的外側(cè)安裝有限位旋鈕411，限位旋鈕411的螺紋段穿過滑槽410與限位螺孔409旋接；
底座總成的頂部的兩側(cè)分別安裝有扶手5，所述扶手5包括呈梯形狀的內(nèi)側(cè)鋼絲圈51和外側(cè)鋼絲圈52，所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)鋼絲圈分別由多跟縱橫交叉的鋼絲焊接加固形成鋼絲平面，所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)鋼絲平面的上半部均朝向座椅內(nèi)側(cè)傾斜，所述內(nèi)、外側(cè)鋼絲圈的底部分別由螺栓與支撐滑桿102固定連接，內(nèi)、外側(cè)鋼絲圈的頂部間由固定板53固定連接;所述扶手的外部包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0044]靠背總成2包括靠背骨架201和背板202，靠背骨架201上部的兩側(cè)設(shè)有水平的腰形槽203，背板202的頭部穿接有水平的套管204，套管204的兩端穿接于腰形槽203內(nèi)并自兩端伸出，靠背骨架201的兩側(cè)設(shè)有與套管兩端連接的彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)10，所述背板202的底部與座板103的尾部鉸接連接;靠背骨架201兩側(cè)的底端分別與兩緩沖滑桿102的尾端鉸接，靠背骨架201的兩側(cè)分別由一根彈簧緩沖套筒11與對應(yīng)的緩沖滑桿102連接;彈簧緩沖套筒11的一端鉸接于靠背骨架201的中部，彈簧緩沖套筒11的另一端鉸接于緩沖滑桿102的頭部;背板202上包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0045]靠背骨架201的兩內(nèi)側(cè)分別安裝有側(cè)防護6，所述側(cè)防護6包括有內(nèi)鋼圈和外鋼圈組成的與扶手結(jié)構(gòu)相同的網(wǎng)狀骨架，網(wǎng)狀骨架的外側(cè)包裹有EPP發(fā)泡材料編織物。
[0046]防飛濺保護罩組件9包括保護罩機構(gòu)以及促發(fā)機構(gòu)，所述保護罩機構(gòu)包括左、右固定支架901、主鋼絲902、固定鋼絲903以及篷布，所述左、右固定支架901的中部分別鉸接于靠背骨架201的兩側(cè)面，固定鋼絲903固定安裝于靠背骨架201的兩側(cè)面，主鋼絲902的兩端固定安裝于左、右固定支架901的上端;靠背骨架201的兩側(cè)還分別安裝有拉簧固定座904，左、右固定支架901的底端與對應(yīng)拉簧固定座904間連接有拉簧905，主鋼絲902與固定鋼絲903間安裝有折疊篷布;所述促發(fā)機構(gòu)安裝于靠背骨架201并位于左、右固定支架901的后方，包括套管204、安全帶組件7和彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)10，安全帶組件7的尾部套接于套管204，套管204穿接于靠背骨架的兩側(cè)側(cè)板的水平腰形槽203，套管204的兩端自腰形槽203內(nèi)伸出靠背骨架的兩側(cè)，所述套管204的伸出端與左、右固定支架901的上段接觸配合;靠背骨架201的兩側(cè)安裝有篷布固定座906，左、右固定支架901的中部鉸接于篷布固定座906;所述拉簧固定座906、左、右固定支架901的底端以及篷布固定座906呈三角分布；
靠背總成2的上部安裝有頭枕機構(gòu)8，所述頭枕機構(gòu)8包括連接于靠背骨架兩側(cè)板間的兩根水平的銷軸81以及頭枕骨架82，頭枕骨架82呈U型，自兩側(cè)包裹頭部，頭枕骨架82穿接于第兩銷軸并可在兩銷軸81上左右滑動，頭枕骨架82上包裹有頭枕織物套，上方銷軸81的兩端分別由雙向滑桿緩沖機構(gòu)10與兩側(cè)板的內(nèi)側(cè)連接，，頭枕骨架82的外側(cè)覆蓋有頭枕織物套，頭枕織物套為EPP發(fā)泡材料，頭枕織物套側(cè)面設(shè)置若干穿透孔；
安全帶組件7安裝于靠背總成2與底座總成I之間，包括解鎖器固定帶71、兩側(cè)側(cè)帶73和兩根肩帶72，解鎖器固定帶71穿接于座板103，其頭部安裝有安全帶解鎖器74，其尾部安裝有收緊調(diào)節(jié)器75，安全帶解鎖器74位于座板103上方，收緊調(diào)節(jié)器75位于座板103下方，所述兩肩帶72機兩側(cè)帶73的頭部分別安裝有鎖定扣，鎖定扣與解鎖器104連接鎖定，兩肩帶72的尾部固定連接套管204。安全帶的兩肩帶72的中段上分別套有可以順著肩帶滑動的滑套76，所述各滑套76的正面上分別縫接有緩沖護包77，兩緩沖護包間由粘扣78連接為一個整體。
[0047]雙向滑桿緩沖機構(gòu)10包括止推桿12、壓簧13和固定滑座14，所述固定滑座14安裝于靠背骨架201并在靠背骨架201上轉(zhuǎn)動，止推桿12的頭部鉸接于套管的伸出端或者銷軸81的頭部，止推桿12的尾部穿接于固定滑座14，止推桿12上套接有壓簧13，所述壓簧13擠壓于止推桿12的頭部與固定滑座14之間。
[0048]該座椅設(shè)備中有兩處使用了雙向滑桿緩沖機構(gòu)，一處是與頭枕骨架的銷軸兩端，另一處是背板套管的兩端。
[0049]本技術(shù)方案對傳統(tǒng)的兒童座椅做了全面的革新式改善，將座板于背板鉸接，背板由套管懸掛于腰形槽內(nèi)，可帶阻尼地前后運動，座板經(jīng)底板滑軸在底座總成上帶阻尼地前后滑動，整個座、靠系統(tǒng)處于半自由前后擺動狀態(tài)，有充分地緩沖自由度和緩沖距離;底座總成分為方管層和緩沖滑桿層，方管層用于與車的固定，靠背總成安裝于緩沖滑桿，在碰撞時，方管層與緩沖滑桿層間可以帶阻尼地產(chǎn)生向前的相對擺動，緩沖滑桿層向前方擺出后背一組以上的鎖能裝置鎖死，防止反彈，該擺出動作進一步地吸能和提供緩沖距離，在慣性力的方向上卸力;靠背總成可以相對底座總成發(fā)生帶阻尼的向前旋轉(zhuǎn)，緩沖卸力；多級的緩沖同時發(fā)生，有效地再慣性力方向是進行緩沖和吸能，充分降低人體的損傷。各緩沖阻尼均為雙向緩沖阻尼，可提高適用性。
[0050]在此基礎(chǔ)上還設(shè)計有解鎖裝置，使安全座椅的拆卸更加方便;腳踏機構(gòu)，提高乘坐的舒適性;頭枕組件，對頭部提供更多防護，提高座椅在側(cè)面撞擊時的防護；防飛濺保護罩組件，與緩沖體系聯(lián)動觸發(fā)，瞬間打開，防止飛濺物的傷害。
【主權(quán)項】
1.一種頭枕緩沖型安全座椅，其特征在于，包括底座總成和靠背總成，靠背總成鉸接于底座總成，靠背總成與底座總成間由彈簧緩沖套筒連接，彈簧緩沖套筒的一端鉸接于底座總成，彈簧緩沖套筒的另一端鉸接于靠背總成;所述靠背總成包括靠背骨架、背板和安全帶組件，靠背骨架上部的兩側(cè)設(shè)有水平的腰形槽，背板的頭部穿接有水平的套管，套管的兩端穿接于腰形槽內(nèi)，靠背骨架的兩側(cè)設(shè)有與套管兩端連接的彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)，所述背板的底部與座板的尾部鉸接連接;靠背骨架兩側(cè)的底端分別與兩緩沖滑桿的尾端鉸接，靠背骨架的兩側(cè)分別由一根彈簧緩沖套筒與對應(yīng)的緩沖滑桿連接;彈簧緩沖套筒的一端鉸接于靠背骨架的中部，彈簧緩沖套筒的另一端鉸接于緩沖滑桿的頭部;所述底座總成包括下層的兩根平行的方管、上層的兩根平行緩沖滑桿以及座板，兩方管間由至少兩根連接軸固定連接，各方管的尾部分別安裝有ISOFix連接接頭;兩根平行緩沖滑桿間由轉(zhuǎn)軸固定連接，緩沖滑桿與方管對應(yīng)設(shè)置，各緩沖滑桿的兩端分別由分布于其兩側(cè)的一組連桿與方管對應(yīng)的連接形成擺動機構(gòu)，所述各連桿的底端分別鉸接于連接軸，各連桿的頂端分別鉸接于轉(zhuǎn)軸;所述各緩沖滑桿的中部分別設(shè)有彈簧槽，彈簧槽內(nèi)安裝有兩根同軸的彈簧，兩彈簧間安裝有簧塞，彈簧擠壓于簧塞與彈簧槽的兩端之間，所述兩緩沖滑桿的簧塞間由底板滑軸固定連接，所述底板滑軸穿接于座板;同側(cè)的方管和緩沖滑桿間安裝有拉簧，所述拉簧的一端安裝于方管的尾部，拉簧的另一端安裝于緩沖滑桿的頭部;所述底座總成的頭部安裝有腳踏板組件，所述腳踏板組件包括兩個接頭，接頭的后側(cè)設(shè)有與方管頭部配合的方形連接段，接頭上穿接有螺桿，螺桿頭部與接頭前側(cè)的旋鈕固定連接，螺桿的尾部與方管配合連接;所述兩個接頭分別向下延伸出導(dǎo)向管，兩導(dǎo)向管間由水平的鎖緊壓桿連接;所述兩導(dǎo)向管的底部連接有腳踏板，腳踏板頂部的兩端連接有豎直的調(diào)節(jié)滑桿，調(diào)節(jié)滑桿上設(shè)有限位螺孔，調(diào)節(jié)滑桿自導(dǎo)向管的底部插入;所述導(dǎo)向管上設(shè)有與限位螺孔對應(yīng)的豎直的滑槽，導(dǎo)向管的外側(cè)安裝有限位旋鈕，限位旋鈕的螺紋段穿過滑槽與限位螺孔旋接;所述靠背總成的頂部安裝有防飛濺保護罩組件，所述防飛濺保護罩組件包括保護罩機構(gòu)以及促發(fā)機構(gòu)，所述保護罩機構(gòu)包括左、右固定支架、主鋼絲、固定鋼絲以及篷布，所述左、右固定支架的中部分別鉸接于靠背骨架的兩側(cè)面，固定鋼絲固定安裝于靠背骨架的兩側(cè)面，主鋼絲的兩端固定安裝于左、右固定支架的上端;靠背骨架的兩側(cè)還分別安裝有拉簧固定座，左、右固定支架的底端與對應(yīng)拉簧固定座間連接有拉簧，主鋼絲與固定鋼絲間安裝有折疊篷布;所述促發(fā)機構(gòu)安裝于靠背骨架并位于左、右固定支架的后方，包括套管、安全帶和彈簧雙向滑桿緩沖機構(gòu)，安全帶的尾部套接于套管，套管穿接于靠背骨架的兩側(cè)側(cè)板的水平腰形槽，套管的兩端自腰形槽內(nèi)伸出靠背骨架的兩側(cè)，所述套管的伸出端與左、右固定支架的上段接觸配合；靠背骨架的兩側(cè)安裝有篷布固定座，左、右固定支架的中部鉸接于篷布固定座;所述拉簧固定座、左、右固定支架的底端以及篷布固定座呈三角分布;所述底座總成的底部設(shè)有一環(huán)解鎖機構(gòu)，所述一環(huán)解鎖機構(gòu)包括固定座，固定座上穿接有拉桿，拉桿的頭部設(shè)有拉環(huán)，拉桿的尾部繞接有鋼繩，鋼繩由六角法蘭面螺母固定于拉桿的尾部，六角法蘭面螺母與固定座間擠壓有套接于拉桿的回位彈簧，所述鋼繩的兩端自方管的中部穿入方管內(nèi)，并與方管尾部ISOFIX連接接頭的解鎖拉鉤連接;所述安全帶組件包括解鎖器固定帶和兩根肩帶，解鎖器固定帶安裝于座板，其頭部安裝有安全帶解鎖器，其尾部安裝有收緊調(diào)節(jié)器，所述兩肩帶的頭部分別安裝有鎖定扣，鎖定扣與解鎖器連接鎖定，兩肩帶的尾部固定連接套管;兩肩帶的中段上分別套有可以順著肩帶滑動的滑套，所述各滑套的正面上分別縫接有緩沖護包，兩緩沖護包間由粘扣連接為一個整體;所述靠背總成的上部安裝有頭枕機構(gòu)，所述頭枕機構(gòu)包括連接于靠背骨架兩側(cè)板間的兩根水平的銷軸以及頭枕骨架，頭枕骨架穿接于第兩銷軸并在兩銷軸上左右滑動，頭枕骨架上包裹有頭枕織物套，上方銷軸的兩端分別由雙向滑桿緩沖機構(gòu)與兩側(cè)板的內(nèi)側(cè)連接。
【文檔編號】B60N2/44GK106004558SQ201610434907
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月18日
【發(fā)明人】金余和
【申請人】金余和