CN117043004A - 具有侧面撞击缓冲器的儿童约束系统 - Google Patents

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CN117043004A CN202280023295.7A CN202280023295A CN117043004A CN 117043004 A CN117043004 A CN 117043004A CN 202280023295 A CN202280023295 A CN 202280023295A CN 117043004 A CN117043004 A CN 117043004A
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Monahan Products Co ltd
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Abstract

一种儿童约束系统包括壳体，该壳体包括形成在其中的孔。该儿童约束系统还包括头部支撑构件，该头部支撑构件通过该壳体的至少一部分来设置。该儿童约束系统还包括缓冲器，该缓冲器配置为当向缓冲器施加力时延伸穿过孔并且接触头部支撑构件的一部分。

Description

具有侧面撞击缓冲器的儿童约束系统
技术领域
本公开的方面和实施例总体上涉及儿童约束系统，例如儿童汽车座椅，并且涉及用于汽车座椅的侧面撞击保护机构。
发明内容
根据本公开的一些方面，提供了一种儿童约束系统。儿童约束系统可以包括壳体，该壳体包括上部和下部。壳体的上部可以具有形成在其中的孔。儿童约束系统还可以包括设置在上部的至少一部分内的头部支撑构件。儿童约束系统可以包括延伸穿过上部中的孔的缓冲器。
在一些实施例中，缓冲器可以配置为接触头部支撑构件的一部分。
在一些实施例中，缓冲器体在横截面中呈现为矩形长方体。在一些实施例中，缓冲器包括刚性材料、弹性材料、可塑性变形材料或其组合。缓冲器可以具有约3英寸至约5英寸的长度。
在一些实施例中，缓冲器固定到儿童约束系统的壳体。在特定实施例中，缓冲器通过具有至少一个大于壳体的孔的尺寸的尺寸的部件固定到壳体。在进一步的实施例中，缓冲器使用系绳固定到壳体。
在一些实施例中，缓冲器包括内面和外面。内面可以延伸超过壳体的内表面，并且外面可以延伸超过壳体的外表面。在某些实施例中，缓冲器的内面和外面可以通过延伸穿过孔的轴连接。在一些实施例中，缓冲器的内面包括至少一个大于壳体的孔的线性尺寸。
在一些实施例中，缓冲器的内面从壳体的内表面突出约0.5英寸至约3英寸。在一些实施例中，缓冲器的内面距头部支撑构件不大于约0.2英寸。在特定实施例中，缓冲器的内面不接触头部支撑构件的部分。在另外的实施例中，缓冲器的外面可以从壳体的外表面突出约1英寸至约3英寸。缓冲器可以配置为在壳体的孔内平移以允许缓冲器的内面接触头部支撑构件。
在一些实施例中，头部支撑构件可以包括设置在中心部分的相对侧上的翼部，翼部具有前部区域、中心区域和后部区域。缓冲器的内面可以配置为接触头部支撑构件的一个翼部的前部区域、中心区域和后部区域中的任何一者。在另外的实施例中，翼部的能够接触缓冲器的内面的区域可以包括基本匹配缓冲器内面的轮廓的突起。
根据本公开的一些方面，提供了一种儿童约束系统。该儿童约束系统可以包括壳体，该壳体包括上部和下部，该上部具有穿过其形成的孔。该儿童约束系统还可以包括设置在上部内的头部支撑构件，头部支撑件包括至少一个翼部。该儿童约束系统还可以包括缓冲器，所述缓冲器穿过孔设置并且配置为接触头部支撑构件的该至少一个翼部的一部分。
在进一步的实施例中，缓冲器包括内面、外面和将内面连接到外面的轴。
根据本公开的一些方面，提供了一种儿童约束系统。该儿童约束系统可以包括壳体，该壳体包括形成在其中的孔。该儿童约束系统还可以包括设置在壳体的至少一部分内的头部支撑构件。该儿童约束系统还可以包括缓冲器，该缓冲器构配置为当向缓冲器施加力时延伸穿过孔并且接触头部支撑构件的一部分。
在另外的实施例中，缓冲器可以包括内面、外面和将内面连接到外面的轴。
附图说明
附图并不旨在按比例绘制。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的数字表示。为了清楚起见，可以在每个附图中不标记每个组件。在附图中：
图1A和图1B示出根据一个实施例的儿童约束系统的前部立体图和后部立体图。图1A示出前部立体图。图1B示出后部立体图；
图2示出图1A和图1B所示的儿童约束系统的侧视图；
图3A和图3B示出根据一些实施例的示出儿童约束系统中的各种缓冲器位置的俯视图。图3A示出定位在头部支撑构件的中心区域中的缓冲器。图3B示出朝向头部支撑构件的后部区域定位的缓冲器；
图4示出根据一个实施例的儿童约束系统的缓冲器的放大图；和
图5示出根据一个实施例的儿童约束系统的缓冲器的放大图。
具体实施方式
本公开在其应用方面不限于在以下描述中提出或在附图中示出的构造细节和部件布置。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。而且，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。本文中使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变型旨在包括此后列出的项及其等价物以及附加项。
大多数机动车辆中的常规座椅安全带系统通常不适于适当地约束婴儿或幼儿。因此，当在机动车辆中行驶时，婴儿或幼小儿童的父母或看护者经常在儿童约束系统(通常称为汽车座椅或儿童车辆安全座椅)中运送婴儿或幼儿，在许多管辖范围内，对于低于特定年龄或体重的儿童，法律要求使用该系统。儿童约束系统可以通过座椅安全带固定在机动车的后座上，例如三点式安全带和/或其他连接器，比如连接器或/>系统。该儿童约束系统可以填充有不同形式的能量吸收弹性材料，其可以减小在机动车辆撞击期间乘坐在该儿童约束系统中的儿童可能受到的力。传统的儿童约束系统已经证明在减少对儿童的伤害方面是非常有效的，否则这些伤害可能会由于机动车辆撞击而持续。然而，已经认识到，由许多传统的儿童约束系统提供的侧面撞击保护可能是不充分的或者至少可以改进。最近在欧洲颁布了规定儿童约束系统中的侧面撞击保护的标准的条例，并且预期在美国将颁布类似的条例。
用于常规儿童约束系统中的侧面撞击保护的当前解决方案已经显示出在侧面撞击事件期间在减少施加在儿童上的力方面是无效的，特别是在儿童的头部和颈部区域上。在典型的侧面撞击事件中，汽车的被撞击的门接触传统的儿童约束系统的壳体，将这些力直接传递给儿童。因此，即使对于现有的具有侧面撞击保护的儿童约束系统，传递到固定在所述系统中的儿童的头部和颈部的力的减少也是不够的，从而导致伤害。因此，在儿童约束系统中提供足够水平的侧面撞击保护以满足这样的规定已经变得越来越重要，并且本公开的目的是提供一种克服当前可用系统中的一些或全部已知缺点的儿童约束系统。
本文公开的方面和实施例包括儿童约束系统，其包括构造和布置成提供侧面冲击保护的结构元件。根据一个方面，儿童约束系统可以包括具有孔的壳体、通过壳体的至少一部分设置的头部支撑构件以及配置为延伸穿过孔的缓冲器。缓冲器可以配置为当向缓冲器施加力时接触头部支撑构件的一部分。系统的一些实施例可以包括一体(即单件)构造的缓冲器。该系统的另外的实施例可以包括由多个部件构成的缓冲器，每个部件的尺寸设计为允许缓冲器在孔中平移而不脱离孔或儿童约束系统的壳体。
儿童约束系统的一个实施例分别在图1A和图1B中在100处以前部立体图和后部立体图总体示出。儿童约束系统100可以是独立的装置，或者可以配置为通过在例如座椅的下表面上设置本领域已知的适当的固定机构而固定到例如手推童车框架或者固定到单独的车辆座椅底座。儿童约束系统100包括壳体102、设置在壳体102的一部分内的头部支撑构件104以及延伸穿过壳体102中的孔103的缓冲器106。在一个实施例中，缓冲器106延伸穿过形成在壳体102的一侧上的孔103，以提供对壳体102的该侧的保护，缓冲器的一部分从壳体102外表面延伸。在该实施例中，缓冲器106可以配置在儿童约束系统100的壳体102的期望侧上。
壳体102可以限定为上部102a和下部102b，孔103穿过上部102a定位。如图1A和图1B进一步所示，儿童约束系统100可以是包括基座108的独立装置，基座108构造和布置为连接到壳体102的下部102b，并且允许儿童约束系统100围绕由壳体102的上部102a限定的大致竖直轴线转动或沿着由壳体102的下部102b限定的大致水平轴线斜倚。
在不希望被任何特定理论束缚的情况下，缓冲器106的从壳体102延伸的部分可以在机动车辆撞击期间受到撞击，导致其在孔103内平移。缓冲器106的平移将来自撞击的力的全部或部分传递至头部支撑构件104，而不是传递至儿童约束系统的壳体102。在该配置中，定位在儿童约束系统100中的儿童的头部在撞击的较早阶段开始减速，从而将力和随后的压力分布在头部支撑构件104上。力和压力的这种分布减少了在撞击到达头部支撑构件104之前的能量积累。
如图1B所示，壳体102通常可以具有U形轮廓，例如，包括延伸出并且围绕壳体102的上部102b的横向侧，以为位于儿童约束系统100内的儿童提供局部侧面撞击保护。参照图2，当从侧面观察时，壳体102可以是大致J形的，以限定用于儿童的座椅，该座椅的上部102a的尺寸设计为接纳儿童的躯干，下部102b的尺寸设置为接纳孩子的腿和下背部。在一些实施例中，头部支撑构件104可以沿着由壳体102的上部102b限定的大致竖直的轴线调节。头部支撑构件104因此可以被调节以适应不同尺寸的儿童，使得当儿童被固定在儿童约束系统100内时，儿童的头部被保持在正确的位置。壳体102和头部支撑构件104还可以包括用于将儿童舒适地定位在儿童约束系统100内的材料。例如，壳体102和头部支撑构件104中的一个或两个可以包括衬垫，例如弹性材料，例如闭孔或开孔泡沫，以及所包括的衬垫的任何织物覆盖物。壳体102还可以包括固定元件，例如带、扣环或带扣，其提供必要的连接以将儿童固定在儿童约束系统100内或将儿童约束系统100固定到车辆座椅。
在一些实施例中，穿过壳体的孔103可以具有任何合适的尺寸和形状以容纳缓冲器106。通常，孔的尺寸(例如直径)的大小确定为允许缓冲器106或缓冲器106的一部分穿过而不使缓冲器与壳体102的形成孔103的部分结合或干涉。在该配置中，孔103可以具有比缓冲器106的外部尺寸大高达约10％的最大尺寸。例如，孔103可以具有比穿过孔103的缓冲器106或缓冲器106的部分的相应尺寸大约10％、约9％、约8％、约7％、约6％、约5％、约4％、约3％、约2％或约1％的尺寸。在一些实施例中，孔103可以具有约3英寸至约5英寸的开口尺寸。例如，孔可以具有约3英寸、约3.25英寸、约3.5英寸、约3.75英寸、约4英寸、约4.25英尺、约4.5英尺、约4.75英尺或约5英寸的开口尺寸。
在一些实施例中，孔103和缓冲器106可以设置在儿童约束器100的两个横向侧上，例如，如图1A(左横向侧)和图1B(右横向侧)所示。在儿童约束系统100上仅设置有单个缓冲器106的实施例中，儿童约束系统100应当定位为使得缓冲器106面向机动车辆的表面，例如机动车辆的门，儿童约束系统100在机动车辆经历侧面撞击时最有可能与该表面接触。
在一些实施例中，缓冲器106可以包括外面106a和内面106b。外面106a可以延伸超过壳体102的外表面，并且内面106b可以延伸超过壳体102的内表面，例如，朝向头部支撑构件104。这种配置的缓冲器106在图1A-图5中示出。在图3A-图5所示的配置中，儿童约束系统包括两个缓冲器106，在儿童约束系统的每个横向侧上各一个。对于每个缓冲器106，缓冲器106的内面106b虽然从壳体102的内表面突出，但是不与头部支撑构件104的该部分接触。在侧面撞击时，缓冲器106的突出外面106a被接触，导致缓冲器106平移。缓冲器的平移推动缓冲器106的内面106b抵靠头部支撑构件104。在一些实施例中，缓冲器106的外面106a从壳体102的外表面突出约1英寸至约3英寸。例如，缓冲器106的外面106a从壳体102的外表面突出约1英寸、约1.25英寸、约1.5英寸、约1.75英寸、约2英寸、约2.25英尺、约2.5英尺、约2.75英尺、约3英寸。在特定实施例中，缓冲器106的外面106a从壳体102的外表面突出约2英寸。在一些实施例中，缓冲器的内面106b从壳体102的内表面突出约0.5英寸至约3英寸。例如，缓冲器106的内面106b从壳体102的内表面突出约0.5英寸、约0.75英寸、约1英寸、约1.25英寸、约1.5寸、约1.75寸、约2英寸、约2.25寸、约2.5英尺、约2.75英寸或约3英寸。在特定实施例中，缓冲器106的内面106b从壳体102的内表面突出约2英寸。
在一些实施例中，头部支撑构件104可以包括设置在头部支撑构件104的中心部分104c的相对侧上的翼部104a、104b。翼部104a、104b可以配置为在侧面撞击期间接触缓冲器106。如本文所述，在侧面撞击期间，缓冲器106的外面106a可以与车辆的一部分接触，导致其在孔103内平移。该平移使得缓冲器106的内面106b接触头部支撑构件104的翼部104a或104b。每个翼部104a、104b可以包括前部区域、中心区域和后部区域，并且缓冲器106和孔103可以与头部支撑构件104的翼部104a、104b的一个或多个区域大致对准。在图3A和图3B中示出了缓冲器106配置为接触头部支撑构件104的不同区域的实施例。参照图3A，孔103和缓冲器106定位为使得缓冲器106接触头部支撑构件的后部区域，即，靠近定位在儿童约束系统100中的儿童101的头部的后部。参照图3B，孔103和缓冲器106定位为使得缓冲器106接触头部支撑构件104的中心区域，即，靠近定位在儿童约束系统100中的儿童101的头部的后部。在一些实施例中，孔103和缓冲器106定位为使得缓冲器106接触头部支撑构件的前部区域，即，靠近定位在儿童约束系统100中的儿童的头部的前部。
在一些实施例中，缓冲器的内面距头部支撑构件不大于约0.2英寸。在不希望受任何特定理论约束的情况下，减小缓冲器在与头部支撑构件接触之前的行进距离减小了头部支撑构件上的力累积。因此，在一些实施例中，缓冲器的内面与头部支撑构件的距离不大于约0.05英寸、约0.1英寸、0.15英寸或约0.2英寸。替代地，处于静止位置的缓冲器可以与头部支撑构件接触，即，与头部支持构件相距0英寸。在该配置中，当缓冲器的相对面在侧面撞击期间被接触时，缓冲器不行进来接触头部支撑构件。
缓冲器106可以是允许与头部支撑构件104的一部分接触以在侧面撞击期间分配施加到缓冲器106的力的任何尺寸和形状。如图1A-图4所示，缓冲器106在横截面中可以呈现长方体形状，其长边沿着通常由壳体102的上部102b限定的竖直轴取向。其他形状也是可能的，包括但不限于棱镜、n边形实体(例如五边形立方体)、圆柱体和L形实体，并且本公开不受缓冲器106的尺寸和形状的限制。缓冲器106的形状可以基本对应于穿过壳体102的孔103的形状，例如在图4中示出的延伸通过壳体102中的孔的缓冲器106的简化视图中所示。在图4中，孔103和缓冲器106的形状基本是矩形的，使得具有比孔103小的尺寸的缓冲器106可以平移通过孔103。在一些实施例中，缓冲器可以具有约3英寸至约5英寸的总长度。例如，缓冲器可以具有约3英寸、约3.25英寸、约3.5英寸、约3.75英寸、约4英寸、约4.25英尺、约4.5英尺、约4.75英尺或约5英寸的总长度。
本文公开的缓冲器106可以由任何数量的不同材料制成。在一些实施例中，缓冲器106可以由刚性材料、弹性材料、可塑性变形材料或其组合制成。刚性材料包括但不限于刚性聚合物、刚性聚合物共混物(例如刚性共聚物)或金属和金属合金。弹性材料可以包括但不限于纸料(例如瓦楞纸板)、聚合物泡沫(例如膨胀聚丙烯(EPP))、共混聚合物和橡胶，其具有随材料组成而变化的弹性。缓冲器106可以由单一材料制成。替代地，缓冲器106可以由一种或多种材料的组合制成，并且可以为缓冲器106上的不同位置选择不同的材料。
如本文所公开的，缓冲器106可以是沿其长度和/或宽度具有基本恒定尺寸的一体(即单件)构造。在图3A、图3B和图4中示出了单件式缓冲器的实施例，其中缓冲器106示出为沿着其长度和/或宽度在横截面中具有基本恒定尺寸的长方体实体。替代地，单件式缓冲器106可以包括尺寸变化的结构特征。例如，单件式缓冲器可以包括一个端部，或者内面或者外面，该端部在至少一个尺寸上大于定位在壳体102的孔103内的缓冲器106的中心部分。在一些实施例中，缓冲器106可以由多个部件构成，比如图5所示的缓冲器。参照图5，缓冲器106(在虚线框中突出显示)包括通过轴106c连接到内面106b的外面106a。如图所示，外面106a和内面106b具有至少一个比轴106c的尺寸大的尺寸，而内面106具有比外面106a小的尺寸。在该配置中，外面106a具有缓冲器106的任何部件的最大表面积，并且外面106a的较大表面积有助于允许缓冲器106在侧面撞击期间接触时将内面106a平移并且引导到头部支撑构件104中。这仅是一种可能的配置，并且本公开不限于由多于一个部件制造的缓冲器的部件之间的尺寸差异。由多个部件制造的缓冲器106可以使用本领域技术人员已知的技术组装，例如机械紧固(例如螺钉或螺栓)、化学紧固(如粘合剂或溶剂焊接)和其他类似技术。
在一些实施例中，缓冲器106的内面可以具有与头部支撑构件104上的接触点或区域基本匹配或对应的尺寸和/或形状。在图5中示出了这样的实施例的示例。参考图5，缓冲器106的内面106b包括基本平坦的突起。如本文所述的具有大致U形轮廓的头部支撑构件104包括突起104d，突起104d具有与紧固到其上的头部支持构件104的形状和/或曲率大致对应的部分以及与内面106b的突起的形状大致对应的部分。在该配置中，内面106b与头部支撑构件104的突起104d之间的接触发生在较大表面积的区域上，以帮助将头部支撑构件104引导到定位在儿童约束系统100中的儿童的头部中。在另外的实施例中，对于如本文所述的可以沿着壳体102的竖直轴线调节的头部支撑构件104，头部支撑构件104的突起104d可以横跨头部支撑构件104的整个竖直尺寸。
缓冲器106可以固定到壳体102，使得其不能从壳体102移除。在一些情况下，缓冲器106可以使用系绳连接固定到壳体102，例如通过紧固到缓冲器106和壳体102两者的一片或多片织物或弹性体材料。替代地或附加地，缓冲器106可以通过使用缓冲器106的一个或多个部件与壳体102的孔103之间的相对尺寸差(例如，通过干涉配合或摩擦配合)固定到壳体102。如本文所述，并且如图5所示，外面106a和内面106b可以至少一个具有比穿过壳体102的孔更大的尺寸。作为非限制性示例，外面106a和内面106b中的一个或两个可以通过任何合适的方法(比如热铆接)形成为尺寸大于孔的形状，以形成尺寸大于用于将缓冲器固定到壳体的孔的尺寸的面。因此，缓冲器106不能从壳体102移除，因为外面106a或内面106b都不能穿过该孔。
因此，已经描述了至少一个实施例的几个方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。在任何实施例中描述的任何特征可被包括在任何其他实施例的任何特点中或被其替代。这样的改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分并且旨在处于本发明的范围内。因此，前面的描述和附图仅作为示例。所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的参数及配置为示范性的，且实际参数及/或配置将取决于其中使用所揭示的方法及材料的特定应用。本领域技术人员还应认识到或能够仅使用常规实验来确定所公开的具体实施例的等同物。

Claims (20)

1.一种儿童约束系统，包括：
壳体，其包括上部和下部，所述上部具有形成在其中的孔；
头部支撑构件，其设置在所述上部的至少一部分内；和
缓冲器，其延伸穿过所述上部中的所述孔。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器的横截面呈现为矩形长方体。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器包括刚性材料、弹性材料、可塑性变形材料或其组合。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器具有约3英寸至约5英寸的长度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器固定到所述儿童约束系统的所述壳体。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述缓冲器通过具有至少一个大于所述壳体的所述孔的尺寸的尺寸的部件固定到所述壳体。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述缓冲器使用系绳固定到所述壳体。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述缓冲器包括内面和外面，其中，所述内面延伸超过所述壳体的内表面，并且所述外面延伸超过所述壳体的外表面。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面和所述外面通过延伸穿过所述孔的轴连接。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面包括至少一个大于所述壳体的所述孔的线性尺寸。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面从所述壳体的内表面突出约0.5英寸至约3英寸。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面距所述头部支撑构件不大于约0.2英寸。
13.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述外面从所述壳体的外表面突出约1英寸至约3英寸。
14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面不接触所述头部支撑构件的部分。
15.根据权利要求8所述的系统，其中，所述缓冲器配置为在所述壳体的所述孔内平移以允许所述缓冲器的内面接触所述头部支撑构件。
16.根据权利要求8所述的系统，其中，所述头部支撑构件包括设置在中心部分的相对侧上的翼部，所述翼部具有前部区域、中心区域和后部区域。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面定位为接触所述头部支撑构件的一个翼部的前部区域。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面定位为接触所述头部支撑构件的一个翼部的中心区域。
19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述缓冲器的所述内面定位为接触所述头部支撑构件的一个翼部的后部区域。
20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述翼部的能够接触所述缓冲器的所述内面的区域包括基本匹配所述缓冲器的所述内面的轮廓的突起。
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