CN111347949B - 车用儿童安全座椅支架 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的支架组件(10)例如儿童安全座椅支架组件以及相关的制造方法。支架组件(10)包括线环结构(20)，线环结构(20)具有被冲压的端部(22)以将线环结构(20)从其末端局部变宽预定距离。这些端部(22)受压穿过被构造成固定于例如车辆的座椅、内部结构和/或车身的支架结构(12)的圆柱形孔(14)。线环结构(20)的端部变形以形成保持盖(26)，保持盖防止线环结构(20)的端部(22)从支架结构(12)的圆柱形孔(14)中退出。儿童安全座椅选择性地固定于一个或多个这样的线环结构(20)、支架结构(12)和支架组件(10)，以将儿童安全座椅选择性地固定于儿童座椅的座椅、内部结构和/或车身。

Description

车用儿童安全座椅支架
技术领域
本发明总体上涉及汽车领域。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的支架组件例如儿童安全座椅支架组件等，以及相关的制造方法。
背景技术
大多数现代车辆包括“Isofix”系统或类似系统，其提供用于将儿童安全座椅固定在相关车辆的乘员室内的集成锚。这些系统通常包括多个支架组件和连接点，用户可在车辆后排座椅的座椅底部与靠背之间接近这些支架组件和连接点以用于连接儿童安全座椅的下部带扣，并且在座椅靠背顶部附近或座椅靠背后部内或附近接近这些支架组件和连接点以用于连接儿童安全座椅的顶部系带(使用时)。这样的集成连接点远远优于使用常规安全带等将儿童安全座椅固定在车辆的乘员室内，从而将用户安装错误最小化并大大增强了儿童安全性。常规的“Isofix”支架5在图1中示出。
每个支架组件包括通常设置在容座壳体等中的环或杆，用户可在车辆后座的座椅底部与座椅靠背之间以及座椅靠背的顶部附近或座椅靠背的后部内或附近接近环或杆。这些环或杆的每一个都耦合于最终耦合于车辆的座椅、内部结构和/或车身的支架结构，使得儿童安全座椅最终被固定于车辆的座椅、内部结构和/或车身。有时，经常在改进应用中，将环或杆与支架结构一体形成，并且所有结构都用相同的材料制造。可选地，通常在最初的设备应用中，环或杆由钢丝或管材制成，而支架结构由铝等制成。在这种情况下，环或杆必须被电弧焊到支架结构上。此过程非常多的手动并且效率低下，从而牺牲了零件的一致性(并可能降低了安全性)并增加了成本。
因此，在本领域中仍然需要一种改进的支架组件等及其制造方法，其提供并改善制造的简单性、一致性和效率。
发明内容
本文所提供的儿童安全座椅支架组件包括轻质铝和强钢部件，其通常需要电弧焊以获得足够的整体强度。电弧焊是有问题的，因为它可能不精确、不一致、劳动强度大且耗时。支架组件包括用螺栓连接在车辆上的铝制主体和与儿童安全座椅连接的钢圈。不是将这些组件电弧焊接在一起或使用通常会松动的紧固件，而是令钢圈的支腿穿过铝制主体中的孔。通过在孔的一侧上冲压钢圈的支腿并在孔的另一侧上压制它们，将钢圈的支腿固定就位。这形成了不能穿过孔的加宽点。这提供了期望的强度而无需电弧焊。该方法也可以应用于其他异种材料(dissimilar material)组件的接合。
本文提供的支架组件包括线环结构，该线环结构具有被冲压(stamped)以将线环结构从其端部局部地变宽预定距离的端部。然后，这些端部被压制穿过支架结构的圆柱形孔，该支架结构被构造成例如固定于车辆的座椅、内部结构和/或车身。然后使线环结构的端部变形以形成保持盖，该保持盖防止线环结构的端部从支架结构的圆柱孔中退出。例如，儿童安全座椅被选择性地固定于一个或多个这样的线环结构、支架结构和支架组件以将儿童安全座椅选择性地固定于车辆的座椅、内部结构和/或车身。本文还考虑了支架组件和制造方法的其他应用。
支架组件包括：支架结构，其限定一个或多个孔；细长结构，其具有一个或多个设置穿过支架结构的一个或多个孔的端部，一个或多个端部中的每一个均包括第一加宽部和第二加宽部，第一加宽部设置在其第一末端处并与相关的孔的第一末端相邻，第二加宽部设置在其第二末端处并与相关的孔的第二末端相邻。优选地，支架结构包括一对孔。优选地，细长结构包括环结构，环结构具有与一对孔相对应的一对端部。可选地，环结构的端部设置成基本垂直于环结构的主体部分。设置在细长结构的相关端部的第一末端处的第一加宽部是通过以下方式形成的：通过在设置相关端部穿过相关的孔之前，冲压相关端部的第一末端以在第一加宽部处形成变形的扁平部件。设置在细长结构的相关端部的第二末端处的第二加宽部是通过以下方式形成的：通过在设置相关端部穿过相关的孔之后，压制相关端部的第二末端以在第二加宽部处形成变形的盖部件。支架组件被构造成固定于车辆座椅、内部结构和车身中的一个或多个，并且其中细长结构被构造成选择性地容纳设置在车内的儿童安全座椅的闩锁机构。
一种应用支架组件的车辆，包括：内部结构；耦接于所述内部结构的支架组件，所述支架组件包括：限定一对孔的支架结构；以及细长结构，细长结构具有设置穿过支架结构的一对孔的一对端部，该对端部中的每一个包括设置在其第一末端处与相关的孔的第一末端相邻的第一加宽部以及设置在其第二末端处与相关的孔的第二末端相邻的第二加宽部；其中，细长结构构造成选择性地容纳设置在车辆中的儿童安全座椅的闩锁机构。优选地，细长结构包括环结构。可选地，环结构的端部设置成基本垂直于环结构的主体部分。设置在细长结构的相关端部的第一末端处的第一加宽部是通过以下方式形成的：通过在设置相关端部穿过相关的孔之前，冲压相关端部的第一末端以在第一加宽部处形成变形的扁平部件。设置在细长结构的相关端部的第二末端处的第二加宽部是通过以下方式形成的：通过在设置相关端部穿过相关的孔之后，压制相关端部的第二末端以在第二加宽部处形成变形的盖部件。
制造支架组件的方法包括：在细长结构的第一端部的第一末端处形成第一加宽部；将细长结构的第一端部插入穿过由支架结构限定的第一孔；在所述细长结构的第一端部的第二末端处形成第二加宽部，其中所述细长结构的第一端部的第一加宽部和第二加宽部定位在由支架结构所限定的第一孔的相反末端处。优选地，所述细长结构包括环结构，并且所述方法还包括：在所述细长结构的第二端部的第一末端处形成第一加宽部；将所述细长结构的第二端部插入穿过由支架结构限定的第二孔；在所述细长结构的第二端部的第二末端处形成第二加宽部，其中所述细长结构的第二端部的第一加宽部和第二加宽部定位在由支架结构所限定的第二孔的相反末端处。可选地，环结构的第一和第二端部基本垂直于环结构的主体部分对齐。定位在细长结构的相关端部的第一末端处的第一加宽部是通过在将相关端部插入穿过相关的孔之前冲压相关端部的第一末端以在第一加宽部处形成变形的扁平部件而形成的。定位在细长结构的相关端部的第二末端处的第二加宽部是通过以下方式形成的：通过在将相关端部插入穿过相关的孔之后压制相关端部的第二末端以在第二加宽部处形成变形的盖部件。
此外，支架组件由支架结构和细长结构制成，其中该细长结构最初成形为U形部段和从该U形部段横向延伸出的两个突出支腿并该由U形部段和从该U形部段横向延伸出的两个突出支腿限定，通过在U形部段附近将每个突出支腿沿其长度压接(crimping)、将突出的支腿滑入设置在支架结构一侧的开孔中直到开孔的末端与每个突出支腿的相应压接部分接触、然后使每个突出支腿在开孔的相反端处的相应部分变形以在沿着每个突出支腿形成的压接与变形部分之间将细长结构固定于支架结构来形成所述支架组件。
附图说明
在此参考各个附图示出和描述了本发明，其中，适当的情况下，相同的附图标记用于表示相同的组装部件/方法步骤，并且其中：
图1是常规的“Isofix”支架的透视图；
图2是本发明的支架组件的一个示例性实施例的透视图；
图3是示出本发明制造方法的一个示例性实施方式的透视图和一系列示意图；
图4是通过图3的制造方法形成的示例性(即通用)产品的透视图；
图5是示出本发明的制造方法的另一示例性实施例的一系列示意图。
具体实施方式
本文提供的支架组件例如儿童安全座椅支架组件等以足够的整体强度耦合通常由不同材料制成的部件，而无需精度低、不一致、劳动强度大且耗时的常规电弧焊操作等。例如，支架组件通常包括铝制主体和钢丝圈，铝制主体在车辆连接点处提供期望的支架组件制造灵活性和减重；钢丝圈在儿童安全座椅连接点处提供期望的支架组件强度。与电弧焊接操作等相反，本文提供的方法能够仅使用简单、有效且可重复的冲压(stamping)和压制(pressing)操作来接合这些不同的部件。
更具体地，本文提供的支架组件包括线环结构，该线环结构具有被冲压以将线环结构从其末端局部地加宽预定距离的端部。然后，这些端部受压穿过支架结构的圆柱形孔，该支架结构被构造成例如固定于车辆的座椅、内部结构和/或车身。然后使线环结构的端部变形以形成保持盖，该保持盖防止线环结构的端部从支架结构的圆柱孔中退出。例如，将儿童安全座椅选择性地固定于一个或多个这样的线环结构、支架结构和支架组件，以将儿童安全座椅选择性地固定于车辆的座椅、内部结构和/或车身。本文还考虑了支架组件和制造方法的其他应用。
现在具体参考图2，在一个示例性实施例中，支架组件10包括支架结构12，支架结构12限定了一个或多个基本圆柱形和/或楔形的孔(keyed bores)14。在该示例性实施例中，支架结构12包括由一个或多个连接的肋构件18加强的基本矩形的框架结构16。可选地，支架结构12可包括简单的棱柱形或平面结构。在示例性实施例中，一个或多个基本为圆柱形和/或楔形的孔14位于基本矩形的框架结构16的上角部处，并且设置成基本垂直于基本矩形的框架结构16的主平面。
支架组件10还包括细长结构20，细长结构20具有设置穿过支架结构12的一个或多个孔14的一个或多个端部22。优选地，细长结构20包括具有至少在其端部22处基本对应于基本圆柱形和/或楔形的孔14的横截面形状的大致圆柱形和/或楔形横截面形状的线材等。一个或多个端部22中的每一个包括设置在其第一末端处邻近相关的孔14的第一末端的第一加宽部24和设置在其第二末端处邻近于相关的孔14的第二末端的第二加宽部26。因此，每个孔结构14被固定在相关的加宽部24与26之间，并且刚性地保持线材20。有利地，由于端部22的垂直弯曲，施加于第一加宽部24和第二加宽部26的力轴向偏离施加于细长结构20上的力。这使得加宽部24、26能够充分地适应施加于细长结构20的力。
在示例性实施例中，支架结构12包括一对孔结构14，并且线材20形成具有对应于该对孔结构14的一对端部22的环结构。环结构20的端部22基本垂直于环结构20的主体部分28设置，主体部分28包括侧构件30和端构件32，它们均通过环结构20中的弯曲部形成。
例如通过在设置相关端部22穿过相关的孔14之前冲压相关端部22的第一末端以在第一加宽部24处形成变形的扁平部件来形成设置在细长结构20的相关端部22的第一末端处的第一加宽部24。以这种方式，第一加宽部24被压配合到相关的孔14中。例如通过在设置相关端部22穿过相关的孔14之后压制相关端部22的第二末端以在第二加宽部26处形成变形的盖部件来形成设置在细长结构20的相关端部22的第二末端处的第二加宽部26。这样，第二加宽部26形成铆钉状的保持机构。应当注意，细长结构20的端部22的加宽部24和26中的任何一个都可以用简单的弯曲或者连接的保持环等代替，只要这种保持结构有效地代替焊接并以足够的强度和有限的组装复杂性将细长结构20固定于支架结构12即可。
可选地，支架结构12由诸如铝等的第一材料制成，并且细长结构20由诸如钢等的第二材料制成。
支架组件10构造成固定于车辆的座椅、内部结构和车身中的一个或多个，并且细长结构20构造成选择性地接收设置在车辆中的儿童安全座椅的闩锁机构。本文也预期其他用途。例如，类似的支架组件可以用作门、引擎盖或行李箱闩锁等的一部分。在该示例性实施例中，支架结构12包括从支架结构12延伸出的多个垂直凸缘34。每个凸缘34限定一孔，支架组件10通过所述孔固定于车辆的内部结构等。对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，也可以使用其他合适的连接机构。
现在具体参考图3，在另一个示例性实施例中，用于制造图2的支架组件10的方法50包括在细长结构20的第一端部22的第一末端处形成第一加宽部24(步骤52)，设置细长结构20的第一端部穿过由支架结构12限定的第一孔14(步骤54)，并在细长结构20的第一端部22的第二末端处形成第二加宽部26(步骤56)，其中细长结构20的第一端部22的第一加宽部24和第二加宽部26设置在由支架结构12限定的第一孔14的相反末端处。优选地，细长结构20包括环结构28，并且方法50同时包括在第二端部22的第一末端处形成第一加宽部24(步骤52)，设置细长结构20的第二端部22穿过由支架结构12限定的第二孔14(步骤54)，并且在细长结构20的第二端部22的第二末端处形成第二加宽部26(步骤56)，其中细长结构20的第二端部22的第一加宽部24和第二加宽部26设置在由支架结构12限定的第二孔14的相反末端处。
可选地，环结构20的第一和第二端部22基本垂直于环结构20的主体部28设置。通过在设置相关端部22穿过相关的孔14之前冲压相关端部22的第一末端以在第一加宽部24处形成变形的扁平部件而形成设置在环结构20的相关端部22的第一末端处的第一加宽部24。第一加宽部24最终具有例如是其原始厚度一半的厚度。通过在设置相关端部22穿过相关的孔14之后压制相关端部22的第二末端以在第二加宽部26处形成变形的盖部件来形成设置在细长结构20的相关端部22的第二末端处的第二加宽部26。
再次，可选地，支架结构12由诸如铝等的第一材料制成，并且细长结构20由诸如钢等的第二材料制成。
图4示出一种通用的支架组件10，其具有设置穿过相关的孔结构14的细长的线/环结构20的一个端部10。孔结构14被固定在端部22的冲压的扁平部分24与压制的盖部分26之间。冲压的扁平部分24基本上部分地压配合到孔14中，并且压制的盖部分26用作铆钉保持机构。总的来说，支架组件的部件用作能够保持载荷(例如在车辆制动和/或撞击事件中由儿童安全座椅施加的载荷)的刚性结构。这代替了在各个方面都更弱、更不一致、更难以制造和/或更昂贵的传统整体式和焊接式支架组件。
参照图5，通常，由支架结构12和细长结构20制成支架组件10，其中细长结构20最初被成形为U形部段28和从U形部段28横向延伸出的两个突出支腿22并且由所述U形部段28和从U形部段28横向延伸出的两个突出支腿22限定，所述支架组件10通过将每个突出支腿22沿其长度在U形部段28附近压接、将突出支腿22滑入设置在支架结构12一侧上的开口孔14中直到开口孔的末端与每个突出支腿22的相应压接部分24相接触、然后使每个突出支腿22的相应部分在开口孔的相反末端处变形以在沿每个突出支腿22形成的压接部分24与变形部分26之间将细长结构20固定于支架结构12来形成。
尽管在此参考优选实施例及其特定示例示出和描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，其他实施例和示例可以执行相似的功能和/或获得相似的结果。所有这些等效实施例和示例都在本发明的精神和范围之内，由此可以想到，并且出于所有目的旨在由以下非限制性权利要求覆盖。

Claims (14)

1.一种支架组件(10)，包括：
限定一个或多个开口孔(14)的支架结构(12)；以及
细长结构(20)，其具有对应于所述支架结构的所述一个或多个开口孔的一个或多个突出支腿(22)，所述一个或多个突出支腿被设置穿过所述一个或多个开口孔(14)，所述一个或多个突出支腿(22)中的每个均包括设置在与相关的开口孔(14)的第一末端相邻的其第一末端处的、包括圆球状部件的压接部分(24)和设置在与相关的开口孔(14)的第二末端相邻的其第二末端处的变形部分(26)，其中所述压接部分的圆球状部件被压配合到具有圆柱形或楔形内部横截面形状的所述相关的开口孔的所述第一末端中。
2.根据权利要求1所述的支架组件(10)，其中所述支架结构(12)限定一对开口孔(14)。
3.根据权利要求2所述的支架组件(10)，其中所述细长结构(20)包括环结构，并且所述一个或多个突出支腿包括对应于所述一对开口孔(14)的一对突出支腿(22)。
4.根据权利要求3所述的支架组件(10)，其中所述环结构的突出支腿(22)被设置成基本垂直于所述环结构的U形部段(28)。
5.根据权利要求1所述的支架组件(10)，其中通过在设置相关突出支腿(22)穿过相关的开口孔(14)之前在所述相关突出支腿(22)的第一末端压接以在所述压接部分(24)处形成所述圆球状部件来形成设置在所述细长结构(20)的相关突出支腿(22)的第一末端处的所述压接部分(24)。
6.根据权利要求1所述的支架组件(10)，其中通过在设置相关突出支腿(22)穿过相关的开口孔(14)之后压制所述相关突出支腿(22)的第二末端以在所述变形部分(26)处形成变形的盖部件来形成设置在所述细长结构(20)的相关突出支腿(22)的第二末端处的所述变形部分(26)。
7.根据权利要求1所述的支架组件(10)，其中所述支架结构(12)由第一材料制成，并且所述细长结构(20)由第二材料制成。
8.根据权利要求1所述的支架组件(10)，其中所述支架组件(10)构造成固定于车辆的座椅、内部结构和车身中的一个或多个，并且其中所述细长结构(20)构造成选择性地容纳设置在车辆中的儿童安全座椅的闩锁机构。
9.一种支架组件(10)的制造方法，该方法包括：
在细长结构(20)的第一突出支腿(22)的第一末端处形成包括圆球状部件的压接部分(24)；
将细长结构(20)的第一突出支腿(22)插入穿过由支架结构(12)限定的第一开口孔(14)；
将所述细长结构的所述第一突出支腿的所述压接部分的所述圆球状部件压配合到由所述支架结构限定的具有圆柱形或楔形内部横截面形状的所述第一开口孔中；并且
在细长结构(20)的第一突出支腿(22)的第二末端处形成变形部分(26)，其中细长结构(20)的第一突出支腿(22)的压接部分(24)和变形部分(26)定位在由支架结构(12)限定的第一开口孔(14)的相反末端处。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述细长结构(20)包括环结构，并且所述方法还包括：
在细长结构(20)的第二突出支腿(22)的第一末端处形成包括圆球状部件的压接部分(24)；
将细长结构(20)的第二突出支腿(22)插入穿过由支架结构(12)限定的第二开口孔(14)；
将所述细长结构的所述第二突出支腿的所述压接部分的所述圆球状部件压配合到由所述支架结构限定的具有圆柱形或楔形内部横截面形状的所述第二开口孔中；并且
在细长结构(20)的第二突出支腿(22)的第二末端处形成变形部分(26)，其中细长结构(20)的第二突出支腿(22)的压接部分(24)和变形部分(26)定位在由支架结构(12)限定的第二开口孔(14)的相反末端处。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述环结构的第一和第二突出支腿(22)基本垂直于所述环结构的U形部段(28)对齐。
12.根据权利要求10所述的方法，其中通过在将相关突出支腿(22)插入穿过相关的开口孔(14)之前在相关突出支腿(22)的第一末端压接以在压接部分(24)处形成所述圆球状部件来形成定位在所述细长结构(20)的相关突出支腿(22)的第一末端处的所述压接部分(24)。
13.根据权利要求10所述的方法，其中通过在将相关突出支腿(22)插入穿过相关的开口孔(14)之后压制相关突出支腿(22)的第二末端以在变形部分(26)处形成变形的盖部件来形成定位在所述细长结构(20)的相关突出支腿(22)的第二末端处的变形部分(26)。
14.一种由支架结构(12)和细长结构(20)制成的支架组件(10)，其中细长结构(20)最初被成形为U形部段(28)和从U形部段(28)横向延伸出的两个突出支腿(22)且由所述U形部段(28)和从U形部段(28)横向延伸出的两个突出支腿(22)限定，所述支架组件(10)通过将每个突出支腿(22)沿其长度在U形部段(28)附近压接以形成圆球状部件、将突出支腿(22)滑入设置在支架结构(12)一侧上的开口孔(14)中直到所述开口孔的末端与每个突出支腿(22)的相应压接部分(24)相接触并且所述压接部分的所述圆球状部件被部分地压配合到具有圆柱形或楔形内部横截面形状的相应的开口孔的末端中、然后使每个突出支腿(22)在开口孔的相反末端处的相应部分变形以在沿每个突出支腿(22)形成的压接部分(24)与变形部分(26)之间将细长结构(20)固定于支架结构(12)来形成。
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