CN114771373A - 集成式儿童安全座椅 - Google Patents

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周林
余旭东
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Abstract

本发明公开了一种集成式儿童安全座椅，属于汽车用品领域。靠背(24)外侧包裹有海绵层(23)，靠背(24)内设有高度调节机构；高度调节结构包括上机架(1)、下机架(2)、锁紧件、齿条(4)和转轴(5)，上机架(1)和下机架(2)滑动连接，且齿条(4)一端与上机架(1)连接，转轴(5)转动设置在下机架(2)上，转轴(5)上设有转动齿轮(6)，且转动齿轮(6)与齿条(4)啮合，锁紧件可控制转轴(5)旋转。本装置通过转动转轴(5)实现上机架(1)的升降，改变靠背(24)高度来满足儿童乘坐的需要，使成人座椅转换为儿童座椅。克服现有儿童安全座椅不能根据儿童的身高灵活调节座椅高度的问题。

Description

集成式儿童安全座椅
技术领域
本发明公开了一种集成式儿童安全座椅，属于汽车用品领域。
背景技术
随着社会的发展，越来越多的家庭拥有私家汽车，儿童乘员的数量也随之增加。汽车碰撞对儿童乘员的损伤无疑是巨大的，儿童乘车也越来越值得人们关注。目前的汽车儿童安全座椅，绝大部分都是独立的附加装置，不仅存在使用不方便，价格昂贵，不用时占用车内大量的空间等问题，且普遍存在儿童座椅的误用。
本国专利公告号CN108909551A公开了一种可收纳的集成式儿童座椅，是利用内置在靠背内的座垫翻折放在座垫上形成儿童增高座椅，该方案的缺点是不能根据儿童的身高灵活调节座椅的高度。另外还有部分座垫高度调节装置只能将座垫高度升高两级，不能无级调节座垫高度，从而灵活地匹配不同儿童乘员身高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有儿童安全座椅不能根据儿童的身高灵活调节座椅高度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：集成式儿童安全座椅，包括靠背，所述靠背外侧包裹有可伸缩的海绵层，靠背内设置有高度调节机构；所述高度调节结构包括上机架、下机架、锁紧件、齿条和转轴，上机架和下机架滑动连接，且齿条竖直设置且一端与上机架连接，转轴转动设置在下机架上，转轴上设置有转动齿轮，且转动齿轮与齿条啮合，锁紧件可控制转轴旋转。
其中，上述装置中所述锁紧件为设置在转轴端部的棘轮机构。
进一步，上述装置中所述棘轮机构包括棘轮、棘爪、止动爪、解锁件和摇杆，所述摇杆和棘轮套设在转轴上，且棘轮与转轴一同旋转，棘爪的一端与摇杆铰接，另一端与棘轮外缘壁连接；止动爪的一端铰接，另一端与棘轮外缘壁连接，且止动爪上连接有弹性件，弹性件可使得止动爪与棘轮紧密接触，解锁件可止动爪和棘爪与棘轮分离。
进一步，上述装置中所述解锁件包括旋转销和调节线，所述旋转销转动设置在摇杆上，且调节线的一端与旋转销连接，另一端分别与棘爪和止动爪连接，转动旋转销可使得棘爪和止动爪与棘轮分离。
进一步，上述装置中还包括角度调节杆，所述角度调节杆设置在摇杆中部且与摇杆垂直设置。
进一步，上述装置中所述棘轮机构为两个且设置在转轴的两端。
进一步，上述装置中所述棘轮机构为一个且设置在转轴的一端，另一端设置有驱动电机，驱动电机设置在下机架上，且输出轴端部设置有主动齿轮，转轴上设置有从动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合。
其中，上述装置中还包括套筒，所述套筒竖直设置在下机架上，且齿条下端穿入套筒内。
其中，上述装置中所述上机架和下机架均为U形结构，且上机架的两侧壁截面为内侧开口的方管结构，下机架的开口端伸入上机架侧壁开口内，下机架两侧壁上设置有条形槽，条形槽内设置有橡筋伸缩布料，相邻两橡筋伸缩布料之间间隔连接有若干无弹性布料。
其中，上述装置中所述海绵层上间隔设置有若干薄钢片，且薄钢片端部钝化处理，使得海绵层为可伸缩的结构。
本发明的有益效果是：本装置可与原有的汽车座椅设计为一体，无需另外安装，且使用相当方便，不存在儿童座椅误用的问题。可根据儿童的身高无级调节座椅靠背的高度，使成人三点式安全带能够很好的匹配不同身高的儿童，防止在汽车碰撞过程中，安全带勒住儿童的颈部和腹部，防止在汽车碰撞过程中，发生不必要的损伤。而且儿童适用年龄广泛，可适用与2-12岁的儿童适用。结构简单紧凑、性能可靠。调节装置安装在后排座椅中间位置，碰撞安全性好。儿童不使用时，不占有车内空间，不影响成人使用，使用时，是通过摇杆调节，且摇杆可作为扶手，方便快捷。操作方便。通过摇杆的转动，能够精确的控制座椅的高度，正确的匹配不同身高的儿童。
附图说明
图1为本发明剖面结构示意图。
图2为本发明内部结构示意图。
图3为本发明上机架和下机架连接结构示意图。
图4为本发明上机架侧壁断面结构示意图。
图5为本发明转轴结构示意图。
图6为本发明下机架结构示意图。
图7为本发明棘轮机构结构示意图。
图8为本发明海绵层结构示意图。
图9为本发明图1上机架缩短后的结构示意图。
图10为本发明转轴两端设置棘轮机构的结构示意图。
图11为本发明一侧为电机一侧为棘轮机构结构示意图。
图12为本发明旋转销的构结构示意图。
图中标记为：1是上机架，2是下机架，3是套筒，4是齿条，5是转轴，6是转动齿轮，7是棘爪，8是止动爪，9是棘轮，10是旋转销，12是弹性件，13是限位环，14是矩形键，15是弹性条，16是橡筋伸缩布料，17是无弹性布料，18是角度调节杆，19是摇杆，20是调节线，21是驱动电机，22是挡板，23是海绵层，24是靠背。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1至图12所示，本发明的集成式儿童安全座椅，包括靠背24，所述靠背24外侧包裹有可伸缩的海绵层23，靠背24内设置有高度调节机构；所述高度调节结构包括上机架1、下机架2、锁紧件、齿条4和转轴5，上机架1和下机架2滑动连接，且齿条4竖直设置且一端与上机架1连接，转轴5转动设置在下机架2上，转轴5上设置有转动齿轮6，且转动齿轮6与齿条4啮合，锁紧件可控制转轴5旋转。本领域技术人员能够理解的是，本装置通过齿条4和转动齿轮6来控制上机架1的升降，结构更加简单，而根据上机架1的高度通过限位环13来固定转轴5在下机架2上，实现靠背24高度的控制。同时优选靠背24外侧包裹有可伸缩的海绵层23，满足靠背24的支撑需要。
优选的，上述装置中所述锁紧件为设置在转轴5端部的棘轮机构。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选锁紧件为设置在转轴5端部的棘轮机构，使得单向转动后就可自锁，避免误操作，保证结构的稳定性。
优选的，上述装置中所述棘轮机构包括棘轮9、棘爪7、止动爪8、解锁件和摇杆19，所述摇杆19和棘轮9套设在转轴5上，且棘轮9与转轴5一同旋转，棘爪7的一端与摇杆19铰接，另一端与棘轮9外缘壁连接；止动爪8的一端铰接，另一端与棘轮9外缘壁连接，且止动爪8上连接有弹性条15，弹性条15可使得止动爪8与棘轮9紧密接触，解锁件可止动爪8和棘爪7与棘轮9分离。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选棘轮结构，具体包括棘轮9、棘爪7、止动爪8、解锁件和摇杆19，将摇杆19和棘轮9套设在转轴5上，且棘轮9与转轴5一同旋转，而摇杆19则可绕轴线旋转，将棘爪7的一端与摇杆19铰接，另一端与棘轮9外缘壁连接，转动摇杆19通过棘爪7与棘轮9作用进而实现棘轮转动；优选止动爪8的一端铰接，另一端与棘轮9外缘壁连接，且止动爪8上连接有弹性条15，弹性条15可使得止动爪8与棘轮9紧密接触，解锁件可止动爪8和棘爪7与棘轮9分离。
优选的，上述装置中所述解锁件包括旋转销10和调节线20，所述旋转销10转动设置在摇杆19上，且调节线20的一端与旋转销10连接，另一端分别与棘爪7和止动爪8连接，转动旋转销10可使得棘爪7和止动爪8与棘轮9分离。本领域技术人员能够理解的是，为了实现棘轮机构的解锁，本装置优选解锁件包括旋转销10和调节线20，具体将旋转销10转动设置在摇杆19上，其上有一个放有弹性件12和矩形键14的矩形凹孔，其中矩形键14光滑的圆弧状上端位于摇杆19凹孔内，通过按压矩形键14就可实现旋转销10的解锁也即是可绕摇杆19旋转。同时调节线20的一端与旋转销10连接，另一端分别与棘爪7和止动爪8连接，也即是调节线20为2根即可，转动旋转销10可使得棘爪7和止动爪8与棘轮9分离。
优选的，上述装置中还包括角度调节杆18，所述角度调节杆18设置在摇杆19中部且与摇杆19垂直设置。本领域技术人员能够理解的是，为了限定摇杆19的转动角度，本装置优选设置角度调节杆18，实际将角度调节杆18设置在摇杆19中部且与摇杆19垂直设置，通过角度调节杆18直接与靠背24或座椅接触来实现摇杆19的限位。
优选的，上述装置中所述棘轮机构为两个且设置在转轴5的两端。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选齿轮轴棘轮机构为两个且设置在转轴5的两端，且棘轮机构中的棘轮9转向不同，也即是先将控制上机架1往上运动的棘轮机构解锁，通过另一端摇杆19的往复转动实现棘轮9的转动，从而传递动力，使得转轴5转动，进而实现齿条4向上运动，带动上机架1往下移动，同时橡筋收缩布料收缩，靠背24海绵收缩。当到底指定位置时，通过转动旋转销10，使处于解锁状态下的棘轮机构自锁，转轴5处于卡死状态下，固定整个机构。使另一端的棘轮机构处于解锁状态，再通过与上述相同的方法，即可实现座椅靠背24的高度升高。
优选的，上述装置中所述棘轮机构为一个且设置在转轴5的一端，另一端设置有驱动电机21，驱动电机21设置在下机架1上，且输出轴端部设置有主动齿轮，转轴5上设置有从动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合。本领域技术人员能够理解的是，驱动电机21与转动齿轮6组成动力传输装置，驱动电机21通过挡板22固定在下机架2上，棘爪7和止动爪8位于上机架1上，摇杆19作为传动装置的一部分。动力传输装置与上机架1相配合，转轴5与下机架1的孔相配合，通过限位环13与转轴5、旋转销10过盈配合限制其移动；所述旋转销10位于摇杆19上。在棘爪7和止动棘爪7上分别固定两根无弹性的调节线20，其另一端固定于旋转销10上，通过顺时针或逆时针转动旋转销10实现自锁装置的解锁和自锁。转动旋转销10，棘轮9处于解锁状态下，驱动电机21转动，齿轮带动转轴5转动，齿条4向下，压缩弹簧，带动上机架1向下运动，同时橡筋收缩布料收缩，靠背24海绵收缩。当到底指定位置时，通过转动旋转销10，使棘轮机构自锁，固定整个机构。再次解锁棘轮机构，再通过驱动电机21反向转动，即可实现座椅靠背24的高度升高，当运动到固定位置时，再次转动圆柱销，锁住棘轮9，固定整个机构。
优选的，上述装置中还包括套筒3，所述套筒3竖直设置在下机架2上，且齿条4下端穿入套筒3内。本领域技术人员能够理解的是，为了方便齿条4导向，本装置优选还包括套筒3，所述套筒3竖直设置在下机架2上，且齿条4下端穿入套筒3内，实际可在套筒3内设置弹簧实现缓冲的目的。
优选的，上述装置中所述上机架1和下机架2均为U形结构，且上机架1的两侧壁截面为内侧开口的方管结构，下机架2的开口端伸入上机架1侧壁开口内，下机架2两侧壁上设置有条形槽，条形槽内设置有橡筋伸缩布料16，相邻两橡筋伸缩布料16之间间隔连接有若干无弹性布料17。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是优选上机架1和下机架2均为U形结构，且上机架1的两侧壁截面为内侧开口的方管结构，方便下机架2开口端的穿入实现导向的目的。实际将下机架2的开口端伸入上机架1侧壁开口内，下机架2两侧壁上设置有条形槽，条形槽内设置有橡筋伸缩布料16，相邻两橡筋伸缩布料16之间间隔连接有若干无弹性布料17。
优选的，上述装置中所述海绵层23上间隔设置有若干薄钢片，且薄钢片端部钝化处理，使得海绵层23为可伸缩的结构。本领域技术人员能够理解的是，由于本装置靠背24上的海绵层23为伸缩结构，可优选其整体为一种棉布，将棉布分成多段(每段相隔一小段距离)，在网格处附着或包裹具有一定质量的薄钢片(边、角做钝化处理)，再将下一段棉布硬化处理，依次往复；在每一段附着互补干扰的海绵块。其连接固定方式与上述海绵靠背24伸缩机构相同。而设置薄钢片，作用一：利用其重力实现海绵块在一定程度上的压缩；作用二：与齿条4相切合，防止伸缩机构内凹。

Claims (10)

1.集成式儿童安全座椅，包括靠背(24)，其特征在于：所述靠背(24)外侧包裹有可伸缩的海绵层(23)，靠背(24)内设置有高度调节机构；所述高度调节结构包括上机架(1)、下机架(2)、锁紧件、齿条(4)和转轴(5)，上机架(1)和下机架(2)滑动连接，且齿条(4)竖直设置且一端与上机架(1)连接，转轴(5)转动设置在下机架(2)上，转轴(5)上设置有转动齿轮(6)，且转动齿轮(6)与齿条(4)啮合，锁紧件可控制转轴(5)旋转。
2.如权利要求1所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述锁紧件为设置在转轴(5)端部的棘轮机构。
3.如权利要求2所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述棘轮机构包括棘轮(9)、棘爪(7)、止动爪(8)、解锁件和摇杆(19)，所述摇杆(19)和棘轮(9)套设在转轴(5)上，且棘轮(9)与转轴(5)一同旋转，棘爪(7)的一端与摇杆(19)铰接，另一端与棘轮(9)外缘壁连接；止动爪(8)的一端铰接，另一端与棘轮(9)外缘壁连接，且止动爪(8)上连接有弹性条(15)，弹性条(15)可使得止动爪(8)与棘轮(9)紧密接触，解锁件可止动爪(8)和棘爪(7)与棘轮(9)分离。
4.如权利要求3所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述解锁件包括旋转销(10)和调节线(20)，所述旋转销(10)转动设置在摇杆(19)上，且调节线(20)的一端与旋转销(10)连接，另一端分别与棘爪(7)和止动爪(8)连接，转动旋转销(10)可使得棘爪(7)和止动爪(8)与棘轮(9)分离。
5.如权利要求3所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：还包括角度调节杆(18)，所述角度调节杆(18)设置在摇杆(19)中部且与摇杆(19)垂直设置。
6.如权利要求3所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述棘轮机构为两个且设置在转轴(5)的两端。
7.如权利要求3所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述棘轮机构为一个且设置在转轴(5)的一端，另一端设置有驱动电机(21)，驱动电机(21)设置在下机架(2)上，且输出轴端部设置有主动齿轮，转轴(5)上设置有从动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合。
8.如权利要求1所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：还包括套筒(3)，所述套筒(3)竖直设置在下机架(2)上，且齿条(4)下端穿入套筒(3)内。
9.如权利要求1所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述上机架(1)和下机架(2)均为U形结构，且上机架(1)的两侧壁截面为内侧开口的方管结构，下机架(2)的开口端伸入上机架(1)侧壁开口内，下机架(2)两侧壁上设置有条形槽，条形槽内设置有橡筋伸缩布料(16)，相邻两橡筋伸缩布料(16)之间间隔连接有若干无弹性布料(17)。
10.如权利要求1所述的集成式儿童安全座椅，其特征在于：所述海绵层(23)上间隔设置有若干薄钢片，且薄钢片端部钝化处理，使得海绵层(23)为可伸缩的结构。
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