CN109415031A - 安全带张紧和吸震装置及包括该装置的儿童座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全带张紧和吸震装置和一种包括所述类型装置的儿童座椅。装置包括至少一个弹簧机构和一触发器单元。

Description

安全带张紧和吸震装置及包括该装置的儿童座椅

描述了一种用于安全带张紧和吸震的装置及使用该装置的儿童座椅。所述装置包括至少一个弹簧装置及一触发器单元。该装置除了配合儿童座椅使用，还可用于机动车辆的安全带系统。此外，安全带张紧和吸震还可用于所有具有安全带系统的机动车辆中以约束人。

各种主要配合儿童座椅使用的安全带张紧装置可从现有技术中获知。

例如，专利DE 40 23 641A1公开了一种带有肩带或安全带的机动车辆用的儿童座椅，肩带或安全带斜跨过儿童的肩膀，并被固定到座椅的座位靠背上，以在车辆遭受碰撞等时约束儿童；其中，至少一个弹力会被储存在肩带的上端与座椅框架或座位靠背中的紧固点之间。当汽车发生碰撞事故时，安全带通过弹力存储，随着儿童上半身的前冲一并向前，从而阻碍这种前向运动。

此外，已知用于安全带的带力限制器，在这种情况下，提供安全带的偏转。

例如，专利DE 201 11 219U1描述了一种带力限制器，其具有用于安全带的偏转安装座以及具有偏转头，偏转安装座包括至少两个偏转销以及一张紧装置，偏转销之间相互隔开安装在承载板上，张紧装置通过安全带在两个偏转销之间是可变的，其变化取决于张力。

在现有技术中已知的装置中，不利的是，结构较为复杂，并且在发生事故的情况下，提供安全带张紧和吸震从而使得人员受伤的风险最小化的可能性有限。

因此，本发明的目的是提供一种用于安全带张紧和吸震的装置及包括该装置的儿童座椅，其中装置的结构简单，并在发生碰撞事故时进行可能改进的减震。此外，本发明的目的还在于提供一种用于安全带张紧和吸震的替代解决方案，其结构简单且能改装。

目标是通过一种具有权利要求1中所述技术特征的装置和具有权利要求11中所述技术特征的儿童座椅来达成的。有利改进已在从属权利要求中详细指出。

一种能够达成前述目标的安全带张紧和吸震装置，包括：至少一个弹簧装置，弹簧装置容置于引导件中，并可通过连接装置与安全带连接，其中，引导件具有至少一个引导件开口，用于连接装置与弹簧装置的连接；和触发器单元，触发器单元包括至少一个联锁元件，联锁元件能使弹簧装置保持为偏置状态，并在超过因事故而产生的最小力时释放弹簧装置，使得能够将连接装置沿着引导件开口从第一位置带到第二位置，其中，连接装置可以克服弹簧装置的力，至少在第一位置的方向上分阶段地移动。

与现有技术的已知装置相比，本装置的优点在于，在通过弹簧装置移动连接装置的情况下，会发生回复运动以吸收而发生事故而作用在人身上的力，这是由于安全带固定的人具有惯性而造成的。在现有技术的已知装置中，安全带的张紧通常是通过给安全带施加一个使安全带张紧的力来实现的。随后安全带并不会回复。在现有技术的其它装置中，补偿运动可以完成，为此目的，可提供偏转装置和弹簧机构，使安全带即使处在未触发状态，即不释放触发器单元时，因此即使在正常行程中，也能发生位移。在本文所述装置的情形中，连接装置的回复只会发生在触发器单元的触发后，而不是触发前，使得例如人，尤其是小孩，不会在汽车行进方向上向前移动，或只做有限程度的向前移动。在过度远离座位靠背的情况下，当发生事故时，儿童会被突然推压在座位靠背上。这同样会造成显著的伤害。然而，这里描述的装置防止了此类现象，因为在未触发的状态下安全带不能伸长；即只有在连接装置已经发生了移位的情况下，才能通过弹簧装置的压力进行补偿运动，而且为此，弹簧装置已被释放。

锁定装置具有一个易碎的位置。当事故发生时，由于连接装置和安全带连接，导致联锁元件上的力可以变得非常大，从而使连接装置或与连接装置连接的部件引起联锁元件的破裂。当达到上述目的的力被施加在联锁元件上时，联锁元件的破裂是由联锁元件及压接在联锁元件上的配对件的形状、尺寸、材料和易碎位置的形式决定的。

如果这个由材料的选择和部件尺寸决定的力施加到联锁元件上，则会引起连接装置破裂和移位的发生。

除此之外，在其它实施例中，需要可确定的力(其能够通过上述选择和尺寸设计来限定)来通过触发器单元来释放连接装置。只有在这样的情况下，连接装置才会移位。在其它实施例中，可以提供允许联锁元件移位的附加元件。然后必须将所述附加单元从锁定状态带到释放状态，在这种情况下，所产生的力能通过弹簧装置或其它机构来设定。在其他形式的实施例中，可以更换至少一个元件，以便可以改变所需的触发力。可选地或另外地，还可以提供设定机构以改变所需的触发力。

通常，有效力的大小取决于相应的使用情况。特别地，有效力的大小取决于预期的乘客重量和事故中释放的加速度的减速动量(以g为单位)。

联锁元件也可以安装成可枢转地移动，并通过锁定机构保持在阻挡位置，在该阻挡位置中弹簧装置偏置在第一状态。联锁元件可以由至少一个杠杆或一板组成，且所述杠杆或板抵靠连接装置的相应配对件。通过接合在联锁元件的相应开口中的至少一个锁定机构(例如，销)保持位置(阻挡位置)。例如，当事故发生时，联锁元件克服弹簧的力移位，并从联锁元件的开口滑出。这个联锁元件(或在其它实施例中，这些联锁元件(例如杠杆))然后进行枢转，且弹簧能够松弛，即连接装置从第一位置移位到第二位置，由此使得与其连接的安全带的张紧。

连接装置可包括可移动的调整元件，可通过调整元件实现连接装置与安全带的连接。调整元件可以设置安全带的长度，以使装置可用于例如儿童座椅，在这种情况下，能够安全地固定不同阶段年龄和体重的儿童。

在其它实施例中，该装置可包括光学指示机构，光学指示机构指示弹簧装置是处于偏置状态或张紧状态。这个可以以简单的方式实现，例如，连接装置有一个区域，区域具有红色区和绿色区。

为此目的，装置的壳体可以有两个开口，其中在连接装置的第一位置，可以从壳体处的开口观察到绿色区域，在第二位置，可以从其他开口观察到红色区域。在其它实施例中，还可以提供电子设备或电气设备。例如，还可以实现机械式指示，其中连接装置与指示单元连接，指示单元根据连接装置的位置进行旋转，且通过装置的壳体的开口可以观察到红色区域或绿色区域。

连接装置包括在一边与弹簧装置连接的板元件。在其中一个实施例中，板装置与例如联锁元件相抵靠，该联锁元件在引导件内并沿与引导件平行的方向延伸。在这样实施例中，联锁元件可以旋转地安装到装置的壳体上。对于板型元件来说，还能提供两个可以彼此连接的联锁元件。在那方面，也可以只提供一个锁定机构，锁定机构的移位允许触发并枢转两个联锁元件，以使连接装置在引导件内移位。在其它实施例中，每个联锁元件有独立的锁定机构，使得仅当两个锁定机构都移位时，才能通过弹簧装置移动连接装置。

弹簧装置可包括液压单元、具有适当回复力的可变形材料或弹簧。弹簧能使装置的结构简便且节省经济成本。

在另一个实施例中，锁定机构可以和一质量块连接，质量块在遇到事故时可移出静止状态，在此状态时锁定机构位于阻挡位置。质量块可以是一儿童座椅、一个人或者其它元件。例如，发生事故时，质量块由于其惯性会从静止状态中滑出，其中质量块也安装在儿童座椅内。例如，质量块可以通过一个分离的弹簧装置缓冲。与质量块的连接可以是通过与一安全带连接实现，在这种情况下，当超过了可定义的力阈值后，一个人的移位(从而拉动安全带)使锁紧机构发生移动。

在其它实施例中，该装置还可以包含至少一个加速传感器，其与锁定机构连接，并可通过加速度传感器实现锁定机构的触发。在那种情况下，锁定机构可以机电式触发。

在其它实施例中，该装置还可以包含至少一复位装置，其中复位装置安装为将连接装置移动到第一位置，且复位装置与弹簧装置和/或触发器单元连接。复位装置可以是一杠杆。如果为了使连接装置进入第一位置而缩回杠杆，那么通过与触发器单元连接，联锁元件可以进一步枢转，且锁定机构被带入联锁元件的开口。

上述目标也可以通过一种儿童座椅来达成，该儿童座椅包括一座面、一座位靠背和一安全带系统，安全带系统包括一主安全带和与其相连的若干安全带、以及一个包含了上述变型的装置，其中连接装置与儿童座椅的主安全带连接，如此设置使得在连接装置从第一位置移位到第二位置时，儿童座椅中的安全带系统的安全带张紧，张紧力施加在肩部区域的安全带上。

另外，在由触发器触发之时或之后，安全带系统受到压力的情况下，可能引起小幅度的向前运动，以补偿儿童的事故能量。为此目的，弹簧装置能够被压缩且从连接装置的第二位置朝连接装置的第一位置移位。

从以下基于附图的实施例的描述中可以明显看出实施例的更多优点、特征和设计的可能性，这些描述应被理解为非限制性的。

在图中：

图1示出了在起动设置的用于安全带张紧和吸震的装置的剖视图；

图2示出了处于触发阶段的附图1中的装置的剖视图；

图3示出了处于移出状态的附图1中的装置的剖视图；

图4示出了处于缓冲阶段的附图1中的装置的剖视图；

图5示出了处于事故后状态的附图1中的装置的剖视图。

在附图中，具有相同附图标记的部分基本上彼此对应，只要没有指出相反的内容即可。另外，此处省略了对本技术教导不重要的组件的描述。

图1至图5是装置10实施例的举例形式，装置10可以设置在例如儿童座椅或用于车辆的安全带系统中。

图1示出了在起动设置的用于安全带张紧和吸震的装置10的剖视图。

装置10包括壳体12，壳体12内有一引导件14。在壳体12内设置有一弹簧16。弹簧16的一端支撑在壳体12上的引导件14内，另一端支撑在板元件26上。板元件26是连接装置22的一部分。连接装置22包括一调整元件24，其用于保持安全带18。调整元件24可以枢转，以在不同的位置都可以使安全带18与连接装置22连接。为此目的，调整元件24的一侧具有摩擦件或夹紧件，使得锁定状态下的调整元件24能稳固地将安全带保持在与连接装置相对的位置上。

壳体12还具有引导件开口20。引导件开口20自壳体12的右手边延伸至板元件26。引导件开口20具有一定宽度，使得板元件26的一部分能被向上引导，且与连接装置22的上部分连接。在这种情况下，所述宽度指的是与长度垂直的引导件开口的尺寸，其由右手的壳体壁和板元件26之间的间隔界定。

此外，装置10的壳体12中具有至少一个仓储室30，仓储室30可容纳触发器单元的联锁元件28。在进一步实施例的形式中，壳体12具有两个仓储室30，它们设置在靠近引导件开口20的上壳体部分的两侧。一个或多个联锁元件28安装在一个或多个仓储室30中，从而可围绕旋转轴D旋转。联锁元件28可以是杠杆等形式。在图1所示的设置中，联锁元件28平行于板元件26延伸，并通过锁销32保持就位。弹簧16是偏置的且能对板元件26施加压力。锁紧元件28通过锁销32的锁紧，使板元件26不能移动。

装置10可以结合到儿童座椅上并让安全带18拉紧。安全带18可以是一张儿童座椅的安全带系统中的主安全带。因此，通过与安全带18连接的安全带，位于肩膀区域或座椅表面区域的安全带将受到拉张。装置10可以改装到儿童座椅上。此外，还可以将装置10设置在车辆中，如汽车中，以用于安全带的张紧和吸震。

弹簧16和装置10，特别是引导件14和引导件开口20这四者的尺寸，取决于在事故发生而导致装置10被触发时被保护的乘客的重量及冲击能量的大小。因此，锁销32也可移位地安装在壳体32中，其方式是根据可确定的触发力按照箭头34的方向(见图2)向下移动。为此目的，锁销32可以与质量块连接。在这方面质量块可以是，例如，在事故发生时由于惯性而可移位的质量块，可以在儿童座椅内或装置10的其它仓储室内移动(图中没有示出)。当事故发生时，只有当出现一个确定的力或事故冲击能量超过一个确定的能量值时，质量块才可通过弹簧系统产生运动，从而释放锁销32。

安全带18上的张力也可触发锁销32，处于那种目的，例如，锁销32被推压抵靠反向轴承。当事故发生时，例如，安全带18可由人的惯性驱使其拉紧，从而锁销32从锁定位置移动到释放位置。安全带18随后被拉紧。

在其他形式的实施例中，锁销32可以在出现由座椅质量引发的事故时，通过相对运动也沿箭头34的方向(参见图2)进行移位，使得联锁元件28可以枢转。

连接装置22的最大位移行程由引导件开口20的长度限定。在儿童座椅的实施例中，引导件开口20的长度在10毫米到50毫米的范围内。在其他形式的实施例中，锁销32的位移行程可以在5毫米到15毫米的范围内。

图2为装置10在触发阶段的示意性剖视图。当事故发生时，锁销32沿箭头34所指的方向从引导件14中的位置移出。为此目的，为触发锁销32，锁销32可与安全带18、具有惯性的质量元件、成人座椅或儿童座椅连接。将引导件锁销32从联锁元件28的相应接收口拔出后，所述引导件锁销32朝箭头36所指的方向向上枢转。这是由于弹簧16的压力造成的，弹簧16将板元件26压在联锁元件28上。由于联锁元件28不再通过锁销32来保持，该元件围绕旋转轴D枢转。另外，可以在旋转轴D的区域中设置弹簧，例如有助于沿箭头36的方向移动的窝卷弹簧。弹簧还防止联锁元件28被枢转回来，并阻挡弹簧16和/或连接装置22。

图3示出了处于移出状态的装置10的示意性剖视图。在释放引导件14之后，板元件26通过弹簧16向右移位。与其连接的连接装置22沿箭头38的方向移位，从而使安全带张紧。因此，当事故发生时，可以避免人由于惯性所致，在汽车行进方向上发生的进一步移动。

图4示出了处于缓冲阶段的装置10的示意性剖视图。为了使通过安全带18保持的人突然刹车不发生，且事故中释放的部分能量被吸收，连接装置22可以克服弹簧16的力沿箭头40所指的方向引导回去。装置10的优点还在于，不仅能使安全带18张紧，而且还能吸收事故发生时释放的能量。

如已经针对联锁元件28所述的，提供一种能协助联锁元件28移入仓储室30的弹簧装置。联锁元件28也可以通过这种弹簧装置保留在仓储室30中，如此联锁元件28就不会在引导件14中枢转回去，从而防止连接装置22的移动。

图5为处于事故后状态的图1所示的装置10的示意性剖视图。在安全带18张紧后，事故中能量的补偿已由以下方式提供：即借助弹簧进行连接装置22的移位，安全带18通过连接装置22进一步张紧并保持在该张紧状态。连接装置22的位置可以通过光学指示器显示。如此，例如，板元件26的一侧可以有一个红色区域和一个绿色区域。在如图1所示的状态中，绿色区域通过壳体12的开口可见，因此指示所述装置10处于未启动状态。在如图5所示的状态中，红色区域可在装置10的壳体12的另一个开口中观察到。这标志着装置10处于触发状态，因此需要首先恢复到初始位置。

可以提供一种复位装置，用于连接装置22的返回和联锁元件28的枢转。复位装置28也可与锁销32连接，使得将连接装置22返回引导超过特定点可以实现联锁元件28在与箭头36相反的方向上的枢转以及锁定销32在与箭头34相反的方向上的移动。通过另一个弹簧布置，在连接装置22行进超过特定点之后，可以向上按压锁销32，直到锁销32与联锁元件28的相应仓储室接合为止。然后装置10又可以使用。当连接装置行进超过特定点时，会发生联锁元件28的枢转和锁销32的移位。

该点尤其可以通过板元件26在图1所示状态中的位置来限定。为此目的，例如，可以提供位于板元件26上的横向排列的、使锁销32和锁紧元件28触发和/或释放适当位移的解锁销。

参考标号

10装置

12壳体

14引导件

16弹簧

18安全带

20引导件开口

22连接装置

24调整元件

26板元件

28联锁元件

30仓储室

32锁销

34箭头

36箭头

38箭头

40箭头

D旋转轴

Claims (11)

1.一种用于安全带的安全带张紧和吸震装置，至少包括：弹簧装置，弹簧装置容纳在引导件(14)中，且能够通过连接装置(22)与安全带(18)连接，其中引导件(14)具有至少一个引导件开口(20)，连接装置(22)通过该引导件开口(20)与弹簧装置(22)连接；以及触发器单元，触发器单元包括至少一个联锁元件(28)，联锁元件(28)将弹簧装置保持在偏置状态，并在超过因事故产生的最小力时释放弹簧装置，使得连接装置(22)可以沿着引导件开口(20)从第一位置被带到第二位置，其中连接装置(22)可以克服弹簧装置的力，至少在第一位置的方向上分阶段地移动。

2.根据权利要求1中所述的装置，其中所述联锁元件具有一个易碎的位置。

3.根据权利要求1中所述的装置，其中所述联锁元件(28)安装在引导件(14)上以可枢转地移动，并通过阻挡位置的锁定机构保持，在阻挡位置时弹簧装置偏置在第一状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述连接装置(22)包括可移动的调整元件(24)，所述连接装置(22)通过调整元件(24)与安全带(18)连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，包括指示弹簧装置是否处于偏置状态或松弛状态的光学指示机构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述连接装置(22)包括板元件(26)，板元件(26)的一侧与弹簧装置连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述弹簧装置包括液压单元、具有回复力的可变形材料、气动单元或弹簧(16)。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的装置，其中所述锁定机构和与一质量块连接，质量块在遇到事故时能够从静止状态中移出，在静止状态时锁定机构位于阻挡位置。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的装置，包含至少一个加速度传感器，其与锁定机构连接，并能够通过加速度传感器实现锁定机构的触发。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，包含一复位装置，其中复位装置与弹簧装置和/或触发器单元相连接，且复位装置安装为将连接装置移动到第一位置。

11.一种具有座面、靠背和安全带系统的儿童座椅，安全带系统具有主安全带、与主安全带相连的若干安全带和根据权利要求1至10中任一所述的装置(10)，其中连接装置(22)与儿童座椅的主安全带连接并且设置使得在连接装置(22)从第一位置移位到第二位置时，儿童座椅中的安全带系统的安全带张紧，此时张紧力施加在肩部区域的安全带上。