CN106882092B - 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法 - Google Patents

一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106882092B
CN106882092B CN201710119637.6A CN201710119637A CN106882092B CN 106882092 B CN106882092 B CN 106882092B CN 201710119637 A CN201710119637 A CN 201710119637A CN 106882092 B CN106882092 B CN 106882092B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnet
ontology
spring
state
iron plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710119637.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106882092A (zh
Inventor
张学荣
何娟
黄硕
周进宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201710119637.6A priority Critical patent/CN106882092B/zh
Publication of CN106882092A publication Critical patent/CN106882092A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106882092B publication Critical patent/CN106882092B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/26—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles for children

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法，包括座椅本体和座椅底座，底座和本体通过底座顶部铰链连接，本体能够相对于底座转动；所述本体的坐面底面固定连接铁板；所述底座内部设有弹簧、控制电路系统；所述弹簧上端固定连接到铁板，所述弹簧下端固定连接到底座的底板上，所述弹簧初始状态为压缩状态，所述控制电路系统包括电源、电阻、总开关、振动开关、电磁铁；所述电磁铁设有线圈绕组；所述电磁铁与所述振动开关并联之后与总开关、电阻、电源相串联；所述电磁铁位于铁板下方。本座椅在碰撞发生时，电磁铁线圈断电，弹簧压力推动座椅本体向上旋转，抗击儿童由于碰撞产生的惯性力，使儿童处于最倾斜乘坐位置，提高儿童乘员安全性。

Description

一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法
技术领域
本发明涉及儿童安全座椅，该儿童安全座椅具有抗碰撞性能，可在车辆发生正面碰撞时，对乘坐于儿童安全座椅内的儿童乘员进行保护，减少碰撞时儿童乘员所受的伤害。
背景技术
现有技术中，汽车用儿童安全座椅，主要用来保护儿童乘员的乘车安全，而随着机动车儿童乘员法规的出现，儿童安全座椅的安全性越来越受到人们的重视。而一般的儿童安全座椅在车辆发生正面碰撞的情况下很难达到很好地保护儿童的效果。从而造成儿童的头部位移、头部加速度、颈部拉力、颈部弯矩及胸部加速度过大，导致导致儿童不同程度的受伤甚至死亡。
车辆在受到正面碰撞时，儿童所受的前向惯性力大约是儿童所受重力的二三十倍，位于儿童安全座椅中的儿童由于巨大的惯性而产生剧烈地前向运动，此时头部位移、颈部拉力、弯矩及头部、胸部加速度都将开始增大。如果在车辆开始受到正面碰撞时，就及时向上旋转座椅本体以抗击儿童巨大的向前冲的惯性力，可有效减轻儿童乘员的受伤程度。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的不足，提供一种抗碰撞式装置，该装置布置于儿童安全座椅上，减少正面碰撞对儿童造成的伤害，提高儿童乘员的安全性。本发明提供的技术方案为：
一种抗碰撞式儿童安全座椅，包括：
儿童安全座椅，其包括座椅本体和座椅底座，所述底座顶部和本体顶部之间铰链连接，所述本体可绕铰链与底座成20°到45°之间转动；所述底座和本体材质为塑料；
抗碰撞式座椅还包括长方形铁板、弹簧、控制电路系统；
所述铁板通过螺栓与座椅本体的坐面底面刚性连接；
所述弹簧上端固定连接到铁板上，下端固定连接到底座底板上，所述弹簧初始状态为压缩状态，采用的弹簧刚度为1250N/M，弹簧材质为SWP材质，线径2.0mm，外径22.0mm，自由长度为118mm，可压缩范围是0-80mm；
所述控制电路系统包括电源、电阻、总开关、振动开关、电磁铁及电路中的其他部分导线；所述电磁铁设有线圈绕组；所述电磁铁与所述振动开关并联之后与总开关、电阻、电源相串联；电磁铁位于铁板下方、与弹簧平行；
所述电磁铁采用的型号是ZYE1-P40/20，吸力250N，工作电压DC24V；
所述振动开关采用的型号是CEC-1-895，可感应的振动范围为：加速度在10g-28g之间，当车辆加速度a所处的范围为：10g≤a≤28g，振动开关闭合；当加速度a所处的范围为：0≤a＜10g或a＞28g时，振动开关开启。要求振动开关所处的环境为：温度0-80°，可模拟输出的电流为4-20mA，可通过内部程序控制开关的开闭。
本发明安全座椅的控制方法是：
正常行驶状态下，当车辆未发生正面碰撞时，总开关处于闭合状态，振动开关处于开启状态，此时含有电磁铁的线路导通，电磁铁线圈通电产生磁场，从而吸引本体上的铁板，从而一方面使本体向下旋转，另一方面压缩弹簧，使弹簧承受压力，当达到稳定状态时，本体旋转到与底座成最小夹角20°的位置，铁板、弹簧及电磁铁处于受力平衡状态；此时，铁板承受本体和自身的向下重力作用，电磁铁的向下电磁吸力作用，以及弹簧向上的压力。所述稳定状态时，儿童处于最直立乘坐位置。
当车辆发生正面碰撞时，振动开关立即感应车辆的加速度，当车辆碰撞加速度a范围在10g≤a≤28g之间时，振动开关迅速闭合，从而使并联的电磁铁电路短路，使电磁铁线圈不通电，电磁铁失去磁场，弹簧迅速由压缩状态开始伸张，通过铁板顶起本体，本体绕与底座相连的铰链向上旋转，直到整个抗碰撞式装置再次处于平衡状态，此时铁板仅承受本体及自身的向下重力，和弹簧向上的压力；重力与压力平衡。所述平衡状态时，本体向上旋转到与底座成最大夹角45°的位置，从而阻止了儿童由于巨大的惯性而产生剧烈地前向运动，保护儿童乘员和减轻儿童多个身体部位的损伤，包括头部，颈部，胸部和脊柱。所述抗碰撞式装置，结构简单、便于制造，安全实用。
本发明的有益效果：
碰撞未发生时，控制系统中电磁铁处于工作状态，儿童处于最直立乘坐位置；碰撞发生时，电磁铁线圈断电，从而弹簧压力推动座椅本体向上旋转，抗击儿童由于碰撞产生的惯性力，使儿童处于最倾斜乘坐位置，保护儿童，提高儿童乘员安全性。
附图说明
图1是本发明所述儿童安全座椅的抗碰撞式装置正常状态示意图
图2是铁板表面布置示意图
图3是本发明所述儿童安全座椅的抗碰撞式装置工作原理图
图中：1、本体，2、底座，3、铁板，4、弹簧，5、电磁铁，6、振动开关，7、总开关，8、电源，9、电阻，10、毫安表，11、螺栓孔，12、弹簧固定点。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的儿童安全座椅的抗碰撞式装置，包括儿童安全座椅和抗碰撞式装置两部分组成，所述儿童安全座椅包括座椅本体1和座椅底座2，所述抗碰撞式装置包括长方形铁板3、弹簧4、控制电路系统。本发明的抗碰撞式装置可安装于如图1所示的儿童安全座椅上，所述铁板3通过螺栓与座椅本体1的底面刚性连接；所述弹簧4的上端固定连接到铁板3上，下端固定连接到底座2的底板上，所述弹簧4初始状态为压缩状态；所述控制电路系统包括电源8、电阻9、总开关7、振动开关6、电磁铁5及电路中的其他部分导线；所述电磁铁5固定于座椅底座2的塑料底板上，所述电磁铁5上设有线圈绕组，其位于铁板的下方、与弹簧平行；所述振动开关6与电磁铁5并联之后与电源、总开关和电阻相串联；所述振动开关6可感应的振动范围为：加速度在10g-28g之间，当车辆加速度a所处的范围为：10g≤a≤28g，振动开关6闭合；当加速度a所处的范围为：0≤a＜10g或a＞28g时，振动开关6开启。要求振动开关6所处的环境为：温度0-80°，可模拟输出的电流为4-20mA，可通过内部程序控制振动开关6的开闭。
所述底座2和本体1通过底座顶部铰链连接，所述本体1可绕铰链与底座2成20°到45°之间转动；
所述底座2和本体1材质为塑料；
如图1所示，车辆处于正常行驶状态下，未发生正面碰撞时，总开关7处于闭合状态，振动开关6不起作用，处于开启状态，此时含有电磁铁的线路导通，电磁铁5的线圈通电产生磁场，吸引铁板3，使铁板3带动本体1向下旋转，同时压缩弹簧4，使弹簧4承受更大的压力，最终稳定状态时，本体1处于与底座2成最小夹角20°的位置，弹簧4压缩到最大压缩量附近，铁板3、弹簧4及电磁铁5三者处于受力平衡状态；所述稳定状态时，儿童处于最直立乘坐位置。
如图2所示，铁板表面布置有4个螺栓孔，4个弹簧固定点。
如图3所示，当车辆发生正面碰撞时，振动开关6立即感应车辆的加速度，当车辆碰撞加速度a范围在10g≤a≤28g之间时，振动开关6迅速闭合，使并联的电磁铁5的电路短路，从而电磁铁5的线圈不通电，电磁铁5失去磁场，弹簧4迅速由压缩状态开始伸张，通过铁板3顶起本体1，本体1立即绕与底座2相连的铰链向上旋转，抗击儿童所受的巨大的惯性力，直到整个抗碰撞式装置再次处于平衡状态。此时铁板3仅承受本体1及自身的向下重力，和弹簧4向上的压力；重力与压力平衡。所述平衡状态时，本体1最终处于与底座2成最大夹角45°的位置，使儿童处于最倾斜乘坐位置，从而阻止了儿童由于巨大的惯性而产生剧烈地前向运动，保护儿童乘员和减轻儿童多个身体部位的损伤，包括头部，颈部，胸部和脊柱。
上述采用的实施方式，为了安全起见，还应该配合儿童五点式约束带一起绑护使用，更好地保护幼儿，消除安全隐患。本发明所述的抗碰撞式装置，不仅可以有效减轻儿童受伤程度，提高儿童乘员的安全性，而且结构简单、便于制造，安全实用。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种抗碰撞式儿童安全座椅的控制方法，其特征在于，
正常行驶状态下，当车辆未发生正面碰撞时，总开关(7)处于闭合状态，振动开关(6)处于开启状态，此时电磁铁(5)的线圈导通，电磁铁(5)线圈通电产生磁场，吸引本体(1)上的铁板(3)，一方面使得本体(1)向下旋转，另一方面压缩弹簧(4)，使弹簧(4)承受压力；当达到稳定状态时，本体(1)旋转到与底座(2)成最小夹角20°的位置，铁板(3)、弹簧(4)及电磁铁(5)处于受力平衡状态；稳定平衡状态时，儿童处于最直立乘坐位置；
当车辆发生正面碰撞时，振动开关(6)立即感应车辆的加速度，当车辆碰撞加速度a范围在10g≤a≤28g之间时，振动开关(6)迅速闭合，使并联的电磁铁(5)短路，使电磁铁(5)线圈不通电，电磁铁(5)失去磁场，弹簧(4)迅速由压缩状态开始伸张，通过铁板(3)顶起本体(1)，本体(1)绕与底座(2)相连的铰链向上旋转，直到整个抗碰撞式座椅再次处于平衡状态；所述平衡状态时，本体(1)向上旋转到与底座(2)成最大夹角45°的位置，进而实现了阻止儿童由于巨大的惯性而产生剧烈地前向运动，保护儿童乘员。
CN201710119637.6A 2017-03-02 2017-03-02 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法 Expired - Fee Related CN106882092B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710119637.6A CN106882092B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710119637.6A CN106882092B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106882092A CN106882092A (zh) 2017-06-23
CN106882092B true CN106882092B (zh) 2019-02-05

Family

ID=59180177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710119637.6A Expired - Fee Related CN106882092B (zh) 2017-03-02 2017-03-02 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106882092B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108394322B (zh) * 2018-01-30 2019-11-26 延锋安道拓座椅有限公司 一种具有在碰撞中防脱椅背板的座椅靠背
CN111152692B (zh) * 2019-12-30 2021-06-04 东风汽车有限公司 一种座椅侧面碰撞断电机构及汽车电动座椅

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201646457U (zh) * 2009-04-14 2010-11-24 刘文革 快速移动安全驾驶座椅
CN103612576A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 嘉兴市凯力塑业有限公司 一种儿童安全座椅
CN204623212U (zh) * 2015-04-01 2015-09-09 好孩子儿童用品有限公司 儿童汽车安全座
RU164265U1 (ru) * 2015-12-15 2016-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Система безопасности пользователя сиденьем транспортного средства

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201646457U (zh) * 2009-04-14 2010-11-24 刘文革 快速移动安全驾驶座椅
CN103612576A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 嘉兴市凯力塑业有限公司 一种儿童安全座椅
CN204623212U (zh) * 2015-04-01 2015-09-09 好孩子儿童用品有限公司 儿童汽车安全座
RU164265U1 (ru) * 2015-12-15 2016-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Система безопасности пользователя сиденьем транспортного средства

Also Published As

Publication number Publication date
CN106882092A (zh) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106882092B (zh) 一种抗碰撞式儿童安全座椅及其控制方法
CN106114310B (zh) 自适应控制的汽车后排安全座椅及控制方法
CN104535334B (zh) 行人保护试验装置及其试验方法
CN102114824A (zh) 电磁感应式防撞安全帽带
CN201646457U (zh) 快速移动安全驾驶座椅
CN207697553U (zh) 儿童汽车座
CN207889586U (zh) 一种汽车被动安全椅迅速后撤机构
CN206975862U (zh) 一种汽车碰撞体验装置
CN215814015U (zh) 一种便于调节的抗震式计算机机箱
CN206264842U (zh) 一种防止座椅坐垫意外翻起机构
CN204472749U (zh) 一种带有限位器的汽车安全带
CN111660893B (zh) 一种可嵌于汽车后座内的儿童座椅
CN204149993U (zh) 一种跟驰汽车的安全气囊
CN209079851U (zh) 一种汽车乘客乘车用安全防护装置
CN202413482U (zh) 一种吸能式儿童座椅上固定点支架
CN202138327U (zh) 防伤人汽车网兜
CN206508407U (zh) 一种汽车碰撞后辅助逃生装置
CN205468670U (zh) 一种功能性座椅头枕
CN106080317B (zh) 一种座椅及汽车
CN106428334B (zh) 一种电动车电磁防撞盒
CN206537392U (zh) 一种自行车
CN205801024U (zh) 安全气囊框连接结构
CN204354867U (zh) 座椅主动式头枕保护装置
CN208291031U (zh) 一种对儿童头部具有保护功能的汽车安全座椅
CN203766702U (zh) 一种强制安全带装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190205

Termination date: 20200302

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee