JP2016097963A - 安全チャイルドシート - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の正面衝突に際してより向上した拘束性能を提供することができ、子供の体、特に頭、首や胸に作用する力を減らす安全チャイルドシートを提供する。
【解決手段】車両に用いられる安全チャイルドシート(１)であって、子供(２)を保持するように構成されたシート部材(３)、車両のシート(１５)に取り付けられるベース部材(４)、及び変形可能なエネルギー吸収要素(２０)、を有し、上記シート部材(３)は、ベース部材(４)に対して移動することによって初期位置からシフト位置まで移動可能であること、上記車両の正面衝突の際に安全チャイルドシート(１)に作用する慣性力は、初期位置からシフト位置までシート部材(３)を移動させること、及び変形可能なエネルギー吸収要素(２０)は、シート部材(３)が初期位置からシフト位置迄スライドするとき変形するように配置されていること、を特徴とする安全チャイルドシート。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、安全チャイルドシートに関し、より詳しくは、同シートに座る子供の保護のレベルを向上させる安全チャイルドシートに関する。特に、本発明の安全チャイルドシートは、車両が正面衝突するときの優れた拘束性能を示す。
安全チャイルドシートは、乗り物、特に車の中の子供たちを安全に輸送するために使用される。異なる年齢の範囲の子供たちを輸送するために構成された多種多様な安全チャイルドシートが存在している。ヨーロッパでは、安全チャイルドシートを分類するグループのシステムが確立されている。このシステムは、新生児用の「グループ０」から、「グループ１」、「グループ２」、及び最高１２才の子供たち用の「グループ３」に分類されている。これらの基本的なグループに基づいて、「グループ０+」のようなさらなるグループまたは「グループ０-１」、「グループ１-２」、「グループ２-３」または「グループ１-２-３」のような展開グループが存在する。子供の年齢とは別に、安全チャイルドシートを選択するときには、子供の体重と身長を考慮に入れなければならない。本発明は、特に-それに限定するわけではないが-「グループ１」またはこれに相当する安全チャイルドシート、特に子供を安全チャイルドシートに固定するためのハーネスを有する安全チャイルドシートに関する。
安全チャイルドシートは、原則として、２つの方向のうちの一つで車両に装着される。一つは、前向きであり、チャイルドシートに置かれた子供が車両の前に向く。もう一つは、後ろ向きであり、チャイルドシートに置かれた子供が車両の後に向く。本発明は、特に車両に前向きで装着される安全チャイルドシートに関する。本発明はしかし、前向きに限られず、後ろ向き安全チャイルドシートにも適用可能である。
車両の衝突の間に安全チャイルドシートに座っている子供に作用する力は、安全チャイルドシートがどのように車両に取り付けられているか、すなわち安全チャイルドシートをそれが置かれる車両シートにどう取り付けるかによって影響される。通常、安全チャイルドシートを車両シートに固定するには２つのシステムが存在する。第１のシステムでは、安全チャイルドシートを固定するために車両に備えられたシートベルトを使用する。このシステムでは、車両のシートベルトの少なくとも１つは、望ましい位置と方向に安全チャイルドシートを固定するために、安全チャイルドシートの回りまたは中を通して予め定められた方向に導かれる。このシステムの長所は、通常あらゆる車両（すなわち車両のシートベルト）に存在する締付手段を用いて固定することである。しかし、車両のシートベルトで安全チャイルドシートを固定することは、厄介である場合がある。このため、実際には、このタイプの多くの安全チャイルドシートは、車両の中に不適切に装着されている。第２のシステムは、安全チャイルドシートを固定するために車両に専用に備えられた固定手段を用いるシステムである。ヨーロッパでは、アイソフィックス（ISOFIX）システムがこの目的のために導入された。アイソフィックス安全チャイルドシートに適応する車両シートは、シートバックの下方の、シートクッションとシートバックが交わる点にアンカー（アイソフィックスアンカー）が存在する。そして、安全チャイルドシートは、このアンカーに取り外し可能に結合されるラッチ（アイソフィックス硬質ラッチ）を備えている。従ってアイソフィックスシステムを用いると、安全チャイルドシートを車両シートに簡単に問題なく取り付けることができる。安全チャイルドシートは、さらに、回転防止装置としてトップテザー（TOP TETHER）または支持脚を備えることができる。
安全チャイルドシートの主たる目的は、安全チャイルドシートを備えた車両が事故に巻き込まれたとき、子供を怪我させずに保護することである。車両の正面衝突事故は非常に一般的であるので、正面衝突の際の子供の保護は特に重要である。この目的を達成することは、特に子供特有の人体の特徴があるために挑戦的な試みである。特に、子供の頭の質量と体の質量の比は、大人より非常に高い。例えば、５ヵ月の子供の頭は、子供の質量のおよそ４分の１をなす。従って、その高い質量のために、衝突の間、子供に作用している力の大部分は、実は子供の頭に作用している。特に事故の間に子供の頭に作用しているこれらの力は、子供の首の怪我に及ぶことがある。
従って、本発明の目的は、安全チャイルドシートを備えた車両の正面衝突に際してより向上した拘束性能を提供することにあり、子供の体、特に頭、首や胸に作用する力を減らす安全チャイルドシートを提供することにある。
この目的は、請求項１の特徴を備えた本発明の車両用安全チャイルドシートによって達成することができる。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項２〜１５に示されている。
本発明による車両用安全チャイルドシートは、子供を保持するように構成されたシート部材、車両のシートに取り付けられるベース部材、及び変形可能なエネルギー吸収要素を有している。シート部材は、ベース部材に対して移動することによって初期位置からシフト位置まで移動可能であり、車両の正面衝突の際に安全チャイルドシートに作用する慣性力は、初期位置からシフト位置までシート部材を移動させる。変形可能なエネルギー吸収要素は、シート部材が初期位置からシフト位置迄スライドするとき変形するように配置されている。
本発明は、これに限られるわけではないが、主に「グループ１」のチャイルドシート、すなわちおよそ９ヵ月からおよそ４才の年齢で、９kｇからおよそ１８kｇの重さの子供用の安全チャイルドシートに関する。この年齢の子供達は、子供を輸送するために適当な初期位置に安全チャイルドシートを位置させ、自分自身の体を起こすことができる。そして、安全チャイルドシートは、シート部材が初期位置にロックされても、シート部材の向きを調節可能であることが好ましい。このように、シート部材は、初期位置にロックされたとしても、自由な移動を許すリクライン位置をとることができる。
本発明による安全チャイルドシートを備えた車両が事故に巻き込まれると、事故によって生じた力が安全チャイルドシートに作用する。本発明の安全チャイルドシートは、これらの事故によって生じた力が、ベース部材に対してシート部材を変位させるように構成されている。特に、事故によって生じた慣性力は、シート部材を前方に、すなわち車両の前方へスライドさせる。シート部材のベース部材に対するこのような移動は、シート部材を初期位置からシフト位置まで移動させる。このようにシート部材がスライドする間、変形可能なエネルギー吸収要素は変形する。その結果、シート部材は、事故の際に前方にスライドするとき、急に止まることなく、ゆっくりと減速される。これは、本発明の安全チャイルドシートの正面衝突事故における拘束性能を向上させる。変形可能なエネルギー吸収要素は、変形するときに、エネルギーを散逸させることができる。
本発明の安全チャイルドシートは、シート部材を初期位置にロックし、シート部材が初期位置からシフト位置までスライドするのを妨げるロック装置をさらに備えていることが好ましい。ロック装置は、事故によって生じた力が所定の閾値以上になると、シート部材を初期位置から開放し、シート部材が初期位置からシフト位置まで移動するのを許容する。
ロック装置は、事故によって生じた力が所定の閾値以上となるとシート部材を初期位置から開放するように構成されているので、通常の状況、すなわち安全チャイルドシートを備えた車両の通常の走行の間、あるいは、取るに足らない小さな事故では、シート部材は常に初期位置に位置している。シート部材は、車両が厳しい事故に遭ったときだけ、初期位置からシフト位置に自動的に移動する。すなわち、ロック装置は、事故によって生じた力が所定の閾値以上となった場合に限り、シート部材を初期位置からシフト位置にシフトさせるように構成されている。つまり、車両が正面衝突で大事故に遭ったときに、シート部材はシフト位置に自動的に移動する。通常、シート部材は、変形可能なエネルギー吸収要素によって初期位置に保持されるのに十分である。しかし、シート部材を初期位置にロックするためのロック装置を設けることによって、変形可能なエネルギー吸収要素で受け取られる荷重を減らすことができる。変形可能なエネルギー吸収要素は、シート部材がロック装置により初期位置にロックされているときには、少しの荷重も受けないように構成されるのが好ましい。これによって、変形可能なエネルギー吸収要素の材料疲労を避けることができる。
本発明の安全チャイルドシートは、好ましくは、車両に前向きに設置される。この種の安全チャイルドシートにおいて正面衝突における拘束性能を向上させることは困難な課題である。これは、一方では、安全チャイルドシートが、着座者の可動域をコントロールしながら、エネルギー吸収手段を備えなければならず、他方では、着座者の移動が一定限度を上回ることができないという事実による。従って、本発明の前向き安全チャイルドシートは、特に有用である。
本発明の安全チャイルドシートの変形可能なエネルギー吸収要素は、好ましくは、事故によってシート部材がベース部材に対して移動する際、引っ張られるか、圧縮されるように構成される。引張と圧縮は、変形の２つの単純な形である。このため、変形可能なエネルギー吸収要素が引っ張られるか、圧縮されるように構成されることで、事故によってシート部材がベース部材に対して移動する際、変形可能なエネルギー吸収要素を確実に変形させることができる。変形可能なエネルギー吸収要素の事故における確実な変形は、本発明の安全チャイルドシートの拘束性能を向上するために非常に重要である。変形可能なエネルギー吸収要素が事故の間に変形することによって、事故によるエネルギーがかなり消費される。
本発明の安全チャイルドシートは、好ましくは、シート部材に固定される第１の取付装置と、ベース部材に固定される第２の取付装置を備えており、変形可能なエネルギー吸収要素は、第１の取付装置と第２の取付装置に結合されている。本発明の安全チャイルドシートに、変形可能なエネルギー吸収要素が結合されるこのような第１及び第２の取付装置を設けることによって、シート部材からベース部材に荷重を導くための荷重経路を形成することができる。荷重は、シート部材から第１の取付装置へ、第１の取付装置から変形可能なエネルギー吸収要素へ、変形可能なネルギー吸収要素から第２取付装置へ、そして、第２の取付装置からベース部材へと伝達される。この荷重経路の構成要素の特性は、最適な拘束性能が得られるように手際よく調整することができる。
本発明の安全チャイルドシートは、ベース部材の下部領域に取り付けられる２つの着脱可能なコネクタをさらに備えていることが好ましい。この着脱可能なコネクタは、車両に安全チャイルドシートを固定するために、車両のアンカー点に取り付けられる。この着脱可能なコネクタは、好ましくは、アイソフィックスコネクタである。安全チャイルドシートは、着脱可能なコネクタによって、車両に、問題なく確実に装置することができる。加えて、ベース部材は、好ましくは車両の車両シートの後方に備えられたアンカー点に締め付けられるトップテザー、またはベース部材の前部から車両床面に下方に延びる支持脚を備えていることが好ましい。このトップテザーと支持脚は、回転防止装置として設けられている。車両のシートベルトは、安全チャイルドシートを車両に固定するために必要ではない。本発明の安全チャイルドシートのベース部材は、２つの着脱可能なコネクタによって、車両に固定される。シート部材は、車両に直接結合されることはなく、ベース部材によって結合される。このように、シート部材は車両の正面衝突の際にベース部材に対して前方にスライドし、それによって変形可能なエネルギー吸収要素が変形する。
本発明の安全チャイルドシートの変形可能なエネルギー吸収要素は、少なくとも２つの変形可能な構成要素を備え、そのうちの少なくとも１つの変形可能な構成要素は、選ばれた数の変形可能な構成要素を第１の取付装置と第２の取付装置に選択的に結合することによって、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性を子供の体重に応じて変化させるように、第１の取付装置を第２の取付装置に選択的に結合される。このような安全チャイルドシートによれば、拘束性能は、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性を子供の体重に合わせることによって最適化することができる。非常に小さくて軽い子供にとって、変形可能なエネルギー吸収要素の柔らかいセッティングが好ましく、より重い子供にとって、より強いセッティングが好ましい。第１の取付装置を第２の取付装置に結合する変形可能な構成要素の数を増やすことによって、変形可能なエネルギー吸収要素を強くすることができ、逆に、第１の取付装置を第２の取付装置に結合する変形可能な構成要素の数を減少させることによって、変形可能なエネルギー吸収要素を弱くすることができる。
本発明の好ましい実施形態では、安全チャイルドシートは、２つの変形可能なエネルギー吸収要素を備えており、それぞれのエネルギー吸収要素は３つの変形可能な構成要素を備えている。それぞれの変形可能なエネルギー吸収要素において、第１の変形可能な構成要素は、第１の取付装置と第２の取付装置に永久結合されており、残りの２つの変形可能な構成要素は、第１の取付装置と第２の取付装置に選択的に結合されるように構成される。この構成によれば、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性は、次の３つのステップで調節される。(１)各々の変形可能なエネルギー吸収要素の第１の変形可能な構成要素だけが、第１の取付装置と第２の取付装置に結合される。(２)各々の変形可能なエネルギー吸収要素の２つの変形可能な構成要素が、第１の取付装置と第２の取付装置に結合される。(３)各々の変形可能なエネルギー吸収要素の３つの変形可能な構成要素が、第１の取付装置と第２の取付装置に結合される。変形可能な構成要素は、好ましくは、レーザーカットされた、望ましくはスチールからなる、単一部材からなる波状体、あるいは、展開できる鋼板のような変形可能な要素から構成することができる。
本発明による安全チャイルドシートは、さらに高さ調節可能なヘッドレスト、結合構成要素及び変形可能な構成要素の数を選択する選択デバイスを備え、結合構成要素は、ヘッドレストの高さを調節することによって、選択される変形可能な要素の数を変更するようにヘッドレストと選択デバイスを結合していることが好ましい。この構成により、子供の大きさと体重の相関関係を利用することができる。ヘッドレストの高さを子供の大きさに合わせることによって、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性を子供の体重に自動的に合わせることができる。
本発明の安全チャイルドシートにおいて、選択される変形可能な要素の数は、ヘッドレストの高さが高くなるに連れて増加するように構成することができる。これによって、ヘッドレストの高さがより大きな子供に合うように調整されると、変形可能なエネルギー吸収要素のより強いセッティングが自動的になされる。
本発明の安全チャイルドシートでは、選択される変形可能な要素の数は、ヘッドレストの高さが低くなるに連れて減少するように構成することができる。これによって、ヘッドレストの高さがより小さい子供に合うように調整されると、変形可能なエネルギー吸収要素のより柔らかいセッティングが自動的になされる。
本発明の安全チャイルドシートは、好ましくは、結合構成要素がボーデンケーブルまたは堅いストラップを備え、選択デバイスはばね付勢されたピンを備えている。結合構成要素のボーデンケーブルまたは堅いストラップは、選択デバイスのばね付勢されたピンを、ヘッドレストを上げ下げすることによって、ばね付勢されたピンの位置がずれるようにヘッドレストに結合される。堅いストラップの代わりに、同等の性質を有する他の構成要素を用いることができる。
本発明の安全チャイルドシートのロック装置は、車両のシートベルトプリテンショナーの起動と同時にロックが解除されることが好ましい。シートベルトプリテンショナーの起動は、車両の電子システムによってコントロールされる。電子システムが危機的な事故状況であると判断すると、シートベルトプリテンショナーが起動し、安全チャイルドシートのロック装置を解除して、安全チャイルドシートのシート部材がベース部材に対して移動するのを許し、変形可能なエネルギー吸収要素を変形させる。本発明の安全チャイルドシートのこの構成により、車両の電子システムによって処理される情報は、電子システムへの直接のアクセスを必要とすることなく利用することができる。
本発明の安全チャイルドシートは、ロック装置に機械的に結合されるアクチュエータを備えることが好ましい。このアクチュエータは作動することによってロック装置のロック解除を許すものであり、シートベルトプリテンショナーの作動によって作動するように、車両のシートベルトに結合される。この安全チャイルドシートのアクチュエータは、車両の電子システムとの間接的なリンクとして機能する。
アクチュエータは、シート部材またはベース部材に、回動可能に取り付けられる鉤状のクランプから構成するのが好ましい。鉤状のクランプは、シートベルトが引かれると、旋回軸を中心に回動するように、シートベルトに連動することが好ましい。鉤状のクランプ回動によって、ロック装置のロックが解除される。このため、鉤状のクランプは、結合構成要素によってロック装置に結合されることが好ましい。
以下、本発明の特定の実施形態を添付図面について説明する。添付の図面において：
本発明による安全チャイルドシートの第１の実施形態を示す、シート部材が初期位置にある状態の側面図である。 図１ａの安全チャイルドシートのシート部材がシフト位置にある状態の側面図である。 安全チャイルドシートの内部を示すためにシート部材の一部を切り離して示す、本発明による安全チャイルドシートの下部の詳細図である。 本発明による安全チャイルドシートの変形可能なエネルギー吸収要素を表す図である。 ２つの取付装置に結合された２つの変形可能なエネルギー吸収要素を表す図であって、エネルギー吸収要素の自由状態と、ロック装置のロック状態を示している。 ２つの取付装置に結合された２つの変形可能なエネルギー吸収要素を表す図であって、エネルギー吸収要素の引っ張られた状態と、ロック装置のアンロック状態を示している。 本発明による安全チャイルドシートのもう一つの実施形態を示す、シート部材が初期位置にあり、シートベルトがチャイルドシートに接続されている状態の側面図である。 図５ａの安全チャイルドシートのシート部材がシフト位置にある状態の側面図である。 第１の取付装置を第２の取付装置に結合させるように構成された４つの変形可能な構成要素から成っているエネルギー吸収要素で、本発明による安全チャイルドシートの内部の詳細を表す図である。 変形可能な構成要素の選択的な組み合わせを許す機構の詳細を表す図である。 本発明のもう一つの実施形態による安全チャイルドシートの内部の詳細を示す図である。 図８の実施形態に関する詳細を表す図である。
図１ａは、本発明の第１の実施形態による車両用安全チャイルドシート１を示している。安全チャイルドシート１は、子供２を保持するように構成されたシート部材３と、車両のシート１５に取り付けられるベース部材４を備えている。車両シート１５は、図１ａに模式的に示すように、２つのアイソフィックスアンカー１４（１つのみ図示）を有している。ベース部材４は、アイソフィックスアンカー１４に結合される２つのアイソフィックスラッチ１０を備えている。図１ａは、アイソフィックスアンカー１４に結合する１つのアイソフィックスラッチ１０を示している。ベース部材４は、車両シート１５のシートバックの上に導かれ、車両の固定点（アンカー点）に取り付けられるトップテザー（TOP TETHER）１１を有している。シート部材３は、ベース部材４にスライドできるように装着されている。ベース部材４は、下部４ａと上部４ｂを有しており、上部４ｂは、望ましくは湾曲している上部ガイドスロット６を有している。ベース部材４の下部４ａは、長さ方向に延びる下部ガイドスロット８を有している。シート部材３は、上部ガイドスロット６と係合するガイドピン７を有している。シート部材３は、下部ガイドスロット８と係合するスライド部材９をさらに有している。図１ａは、直立状態（直立位置）の安全チャイルドシート１を示している。この直立状態では、ガイドピン７は上部ガイドスロット６の上端又はその近傍に位置しており、スライド部材９は下部ガイドスロット８の後部終点又はその近傍に位置している。
図１ｂは、図１ａに示す直立位置からシフト位置までシート部材３を移動させた状態の安全チャイルドシート１を示している。シート部材３は、矢印１２で示される方向に、ベース部材に対して変位している。この変位の間、ガイドピン７は、上部ガイドスロット６の下端部又はその近傍に位置するように、上部ガイドスロット６に沿って移動している。また、スライド部材９は、下部ガイドスロット８の前端部又はその近傍に位置するように前方に移動している。
図１ａに示される直立位置から図１ｂに示されるシフト位置へのシート部材３の移動は、例えば、安全チャイルドシート１を備えた車両が正面衝突したとき、シート部材３に作用する慣性力によって生じる。安全チャイルドシート１を備えた車両が正面衝突すると、車両は急減速される。この急減速は、車両シート１５、アイソフィックスアンカー１４及びアイソフィックスラッチ１０を介して、ベース部材４とシート部材３、すなわち安全チャイルドシート１に伝達される。最終的には、正面衝突によって生じる減速は、安全チャイルドシート１に子供２を保持するために提供される固定手段、例えばハーネス（図１ａに図示されていない）により、シート部材３から子供２へ伝達される。子供２と安全チャイルドシート１に作用する力は、子供２と安全チャイルドシート１に作用している減速度に比例する。シート部材３に作用する慣性力は前方へ作用するので、この慣性力によって、シート部材３は図１ａの直立位置から図１bのシフト位置まで移動することとなる。
図２は、本発明による安全チャイルドシート１の内部を示すために、シート部材３の一部を切ってその下部を詳細に示している。図２に示される安全チャイルドシート１は、シート部材３に固定されている第１の取付装置２１ａとベース部材４に固定されている第２の取付装置２１ｂを備えている。第１の取付装置２１ａはシート部材３に固定されるクロスバーであり、第２の取付装置２１ｂはベース部材４に固定されるクロスバーである。クロスバーは、好ましくは、円形断面を有する。さらに、図２に示される安全チャイルドシートは、変形可能なエネルギー吸収要素２０を備えている。変形可能なエネルギー吸収要素２０は、３つの変形可能な構成要素を備えている。図２に示されない他の実施形態においては、変形可能なエネルギー吸収要素２０は、より少ないまたは３つ以上の変形可能な構成要素（例えば４つの変形可能な構成要素のうちの２つ）を備えることができる。各々の変形可能な構成要素は、各先端でループを構成するバンドから構成されている。各先端のループは、それぞれクロスバー２１ａと２１bに結合されるように構成されている。従って、変形可能な構成要素は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに結合している。各々のバンドは、いくつかの曲折部を有するように折り曲げられている。従って、変形可能な構成要素は、波状の形をなしている。シート部材３がその通常（事故前）の位置にあるとき、第１の取付装置２１ａと第２の取付装置２１ｂは互いに特定の距離だけ離れている。エネルギー吸収要素２０は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに結合させるように構成されている。
シート部材３がその通常の事故前の位置（図１ａ）からシフト位置（図１ｂ）まで変位するとき、シート部材３の下部はベース部材４に対して前方に移動する。第１の取付装置２１ａはシート部材３に固定的に接続されているので、シート部材３が前方に移動すると、第１の取付装置２１ａも前方に移動する。さらにまた、第２の取付装置２１ｂはベース部材４に固定的に接続されているので、第２の取付装置２１ｂは、シート部材３が変位しても、ベース部材４に対する位置はずれない。その結果、シート部材３が前方にシフトすると、第１の取付装置２１ａと第２の取付装置２１ｂの距離が変化する。図２に示される取付装置２１ａと取付装置２１ｂの配置、つまり、第１の取付装置２１ａが第２の取付装置２１ｂの前方に位置する配置では、シート部材３が前方にシフトすると、第１の取付装置２１ａと第２の取付装置２１ｂの距離が増加する。変形可能なエネルギー吸収要素２０は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに結合させているので、このプロセスの間に引っ張られる。エネルギー吸収要素の引っ張られた状態２０'は、図２にも示されている。
図３は、本発明による安全チャイルドシートの変形可能なエネルギー吸収要素２０の詳細を示している。変形可能なエネルギー吸収要素２０は波形形状をしていて、その一端部に第１の円形ループ２２を有し、他端部に第２の円形ループ２３を有している。円形ループ２２と円形ループ２３は、クロスバーの形をしている取付装置に結合される。エネルギー吸収要素２０のループ２２と２３は円形なので、牽引力がエネルギー吸収要素２０に加わったとき、クロスバーの横断面形状に拘わらず、クロスバーにトルクを与えることなくクロスバー回りに回転することができる。クロスバーは、ループ２２と２３の形に適合するように、円形の横断面としてもよい。そして、第２のループ２３は、第１の構成要素２３ａと第２の構成要素２３ｂを備えている。これらの２つの構成要素２３ａと２３ｂは、２本のピン２４ａと２４ｂによって結合されている。第１のピン２４ａは、第１の構成要素２３ａと第２の構成要素２３ｂの上部を結合し、第２のピン２４ｂは第１の構成要素２３ａと第２の構成要素２３ｂの下部を結合する。さらにまた、下方のピン２４ｂは、第２のループ２３をエネルギー吸収要素２０の波状本体２５に接続している。好ましくは、下方のピン２４ｂは、第２のループ２３を、エネルギー吸収要素２０のボディ２５に回転可能に結合する。
図４ａは、２つの変形可能なエネルギー吸収要素２０、２つの取付装置２１ａと２１ｂ、及びロック装置５の組立状態を示している。２つの変形可能なエネルギー吸収要素２０の各々は、第１の取付装置２１ａがその一端部に結合され、第２の取付装置２１ｂがその他端部に結合されている。変形可能なエネルギー吸収要素２０は、通常の事故前の状態にある。ロック装置５は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに結合する。図４ａに示されるロック状態では、第１及び第２の取付装置２１ａと２１ｂは、ロック装置５でロックされているため、引き離されることがない。ロック装置５は、第１の構成要素５ａと第２の構成要素５bを備えている。好ましくは、第１の構成要素５ａは、第１の取付装置２１ａに取り付けられるアイソフィックスコネクタを備えている。好ましくは、第２の構成要素５ｂは、第２の取付装置２１ｂに回転可能に装着され、第１の構成要素５ａと係合するクランプを備えている。第１の構成要素５ａは、制御コネクタ５ｃをさらに有している。この制御コネクタ５ｃは、ロック装置５のロックを解除する。好ましくは、制御コネクタ５ｃは、ボーデンケーブルから構成することができる。
ロック装置５のロックが解除されると、第１及び第２の取付装置２１ａと２１ｂは引き離すことができ、その結果、変形可能なエネルギー吸収要素２０が引っ張られる。図４ｂは、図４ａのエネルギー吸収要素２０'が引っ張られた状態を示している。このエネルギー吸収要素２０'の状態は、車両の正面衝突事故の際にシート部材３に結合している第１の取付装置２１ａが前方へ変位するときに生じる。
図５ａ及び図５ａは、本発明のさらに別の実施態様を示している。これらの図は、図１ａ及び図１ｂと非常に類似している。しかし、図５ａ及び５ａに示される安全チャイルドシート１は、安全チャイルドシート１を備えた車両のシートベルト５０を受けとるように構成されたアクチュエータ６０を備えている。アクチュエータ６０は、シートベルト５０を引くことによって、シート部材３を直立（アップライト）位置にロックしているロック装置５のロックが解除されるようにシートベルト５０を安全チャイルドシートに結合している。アクチュエータ６０は、旋回軸６１回りに回転するようにシート部材３に回転可能に取り付けられた鉤状のクランプである。アクチュエータ６０は、結合構成要素（例えばボーデンケーブル６２）によって、ロック装置５に結合されている。図５ａは、直立位置にロックされているシート部材３を有する安全チャイルドシート１を示している。アクチュエータ６０は、シートベルト５０に結合されていて、シートベルト５０に連動するシートベルトプリテンショナーの動作で作動するように構成されている。シートベルト５０が、図５ｂに示す矢印５２方向にシートベルトプリテンショナーによって引かれると、アクチュエータ６０は、ロック装置５のロックを解除する。より詳しくは、アクチュエータ６０は、旋回軸６０回りに矢印６３で示される時計回りの方向に回転してボーデンケーブル６２を引き、それによってロック装置５のロックが解除される。シート部材３は、その後、前方にスライドして図５ｂに示される位置に至る。
図６と図７は、本発明のさらに別の実施形態を示している。これらの図は、本発明の好ましい実施形態において、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性が、どのように特定のニーズに適合できるかについて描いている。図６は、シート部材３の断面と本発明による安全チャイルドシートのベース部材４を示している。クロスバーの形の第１の取付装置２１ａは、シート部材３に接続されており、クロスバーの形の第２の取付装置２１ｂは、ベース部材４に接続されている。変形可能なエネルギー吸収要素２０は、第１及び第２の取付装置２１ａと２１ｂに結合されている。変形可能なエネルギー吸収要素２０は、４つの変形可能な構成要素２０１-２０４を備えている。最初の２つの変形可能な構成要素２０１-２０２は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに永久に結合させるように構成されている。対照的に、残りの２つの変形可能な構成要素２０３-２０４は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに選択的に結合させるように構成されている。安全チャイルドシートはさらに、結合構成要素３０、プーリ３４、回転クランク３６及び選択デバイス４０を有している。結合構成要素３０はボーデンケーブルとして実装され、選択デバイス４０はばね付勢されたピンとして実装されている。ボーデンケーブル３０は、安全チャイルドシート１の高さ調整可能なヘッドレストの高さを変化させるとプーリ３４が回転するように、該ヘッドレストとプーリ３４を接続している。プーリ３４の回転は、第１の取付装置２１ａに設けられた回転クランク３６を駆動する。そして、回転クランク３６の回転は、選択デバイス４０を駆動し、回転クランク３６の回転方向に従い、ばね付勢されたピンは変形可能な構成要素２０３-２０４の方へ押され、あるいは変形可能な構成要素２０３-２０４から後退する。選択デバイス４０の作動は、図７についてさらに詳細に説明する。
変形可能な構成要素２０４は、波状本体２０４ａとループ２０４ｂの２つのパーツを有している。波状本体２０４ａは第２の取付装置２１ｂに取り付けられ、ループ２０４ｂは第１の取付装置２１ａに取り付けられている。波状本体２０４ａの前端部近傍には穴が備えられ、この穴は、図６に示される構成ではループ２０４ｂに設けられた穴２０４ｃと同じ位置にある。変形可能な構成要素２０３は、変形可能な構成要素２０４と同じ構造を備えている。ばね付勢されたピン４０は、変形可能な要素２０３と２０４のループとボディに設けられた穴を通して押されるように構成されている。例えば、ピン４０が穴２０４ｃを通して押されるとき、ピン４０は変形可能な構成要素２０４の波状本体２０４ａをループ２０４ｂに結合する。このように、ピン４０を穴２０４ｃを通して押すことによって、ループ２０４ｂは波状本体２０４ａに接続される。その結果、変形可能な構成要素２０４は、第１の取付装置２１ａを第２の取付装置２１ｂに結合する。対照的に、ピン４０が穴２０４ｃを通して押されないと、変形可能な構成要素２０４は第２の取付装置２１ｂに第１の取付装置２１ａを結合しない。この構成では、ループ２０４ｂは波状本体２０４ａに接続されない。
従って、図６に示される構成は、変形可能なエネルギー吸収要素の減衰特性を３段階または３ステージに調節する。
（１：最も柔らかいセッティング）ピン４０が完全に後退すると、第１の取付装置２１ａは２つの変形可能な構成要素２０１と２０２だけによって第２の取付装置２１ｂに結合される。
（２：中間のセッティング）ピン４０は、変形可能な構成要素２０３をロックするまで外へ押される。従って、第１の取付装置２１ａは、３つの変形可能な構成要素２０１、２０２及び２０３によって、第２の取付装置２１ｂに結合される。
（３：最も強いセッティング）ピン４０が外へ完全に押されると、変形可能な構成要素２０３と２０４をロックする。従って、第１の取付装置２１ａは、４つの変形可能な全ての構成要素２０１、２０２、２０３及び２０４によって、第２の取付装置２１ｂに結合される。ボーデンケーブル３０は、高さ可変ヘッドレストが最も高い位置にあるときに、ピン４０が都合良く外へ完全に押されるように、ヘッドレスト及びプーリ３４に結合されており、このときに最も強いセッティングが選択される。また、ボーデンケーブル３０は高さ可変ヘッドレストが最も低い位置にあるときに、ピン４０が完全に後退する（プーリ３４の方へ）ように、ヘッドレスト及びプーリ３４に結合されており、このときに、最も柔らかいセッティングが選択される。ヘッドレストが中間の位置にあるとき、中間のセッティングが選択されることとなる。
その結果、特定の大きさの子供のために特定の位置にヘッドレストをセットすることによって、変形可能なエネルギー吸収要素２０の減衰特性が、この子供に合うように自動的に調整される。小さく軽量な子供には、ヘッドレストは最も低い位置にセットされ、このとき、変形可能なエネルギー吸収要素２０のために最も柔らかいセッティングが選択されたことになる。これは、軽量な子供のために最高のセッティングである。背が高く、従ってより重い子供には、ヘッドレストは最も高い位置にセッティングされ、このとき、変形可能なエネルギー吸収要素２０のために最も強いセッティングが選択されたことになる。これは、より重い子供のために最高のセッティングである。変形可能なエネルギー吸収要素２０の中間のセッティングについても、同様に考えることができる。
図６では、安全チャイルドシートの片側に１つのエネルギー吸収要素２０だけが設置されているが、安全チャイルドシートの両側に、２つのエネルギー吸収要素を設けることも可能である。さらにまた、変形可能なエネルギー吸収要素を５つ以上の変形可能な構成要素に分けることも可能である。５つ以上の変形可能な構成要素を使用することによって、減衰特性は、より良い精度で調節できる。
図７は、図６の構成の一部の特徴をより詳細に示している。回転クランク３６は、ピン４０と接触するカム面３７を備えている。スプリング４１は、ピン４０を回転クランク３６のカム面３７に押しつける。図７では、ピン４０は完全に後退している状態にある。この状態では、ピン４０は第３の変形可能な構成要素２０３または第４の変形可能な構成要素２０４と接触していない。しかし、ピン４０は第１の変形可能な構成要素２０１に、そして、第２の変形可能な構成要素２０２に接触している。好ましくは、変形可能な構成要素２０１と２０２の各々は、図７の構成において、ピン４０が挿入される穴を備えている。これらの穴は、望ましい方向、すなわち、第３の変形可能な構成要素２０３の方にピン４０を向け、あるいは導くように構成されている。回転クランク３６が矢印３８方向に回転されると、ピン４０はカム面３７によって外へ押され、変形可能な構成要素２０３と２０４の方へ押される。ピン４０が外へ完全に押されると、穴２０４ｃに挿入され、その結果、ループ２０４ｂを変形可能な構成要素２０４の波状本体２０４ａに接続する。変形可能な構成要素２０４はこのようにロックされる。回転クランク３６が矢印３８の反対方向に戻されるとき、ピン４０はスプリング４１によってプーリ３４の方へ押し戻され、変形可能な構成要素２０４のロックを解除する。
図７はさらに、プーリ３４と回転クランク３６の間に設けられたクラッチ３５を示している。このクラッチ３５は、プーリ３４に形成された突起と、回転クランク３６に形成された凹部とによって構成され、突起と凹部は互いに係合している。この突起と凹部は、最も低い位置にあるヘッドレストを上げたとき回転クランク３６がすぐに回転しないように、その大きさを定めることが好ましい。これは、凹部を突起より長くすることで達成できる。すると、プーリ３４が回転し始めるとき、突起は凹所に沿って移動を開始し、突起が凹部に沿って移動する限り、プーリ３４は回転クランク３６を駆動しない。しかし、突起が凹部の端部に達するとすぐに、突起は回転クランク３６に接触して、回転クランク３６を駆動し始める。
本発明の好ましい実施形態では、ヘッドレストの高さは、１２０mm調節することができる。これは、プーリ３４の５４０度の回転に相当する。この回転の最初の１８０度で、クラッチ３５は非係合状態となる。１８０度と５４０度の間で、クラッチ３５は係合し、回転クランク３６はプーリ３４と共に回転する。その結果、回転クランク３６はピン４０を外方へ０mmまたは５mmまたは１０mmだけ押す。すると、変形可能な構成要素２０３も変形可能な構成要素２０４もロックしないか（０mm）、変形可能な構成要素２０３だけをロックするか（５mm）、変形可能な構成要素２０３と変形可能な構成要素２０４の両方をロックする（１０mm）。
図８と図９は、図６と図７の実施形態と類似した本発明のもう一つの好ましい実施形態を示している。図８と図９の実施形態の一般的な技術的な原理は、図６と図７の実施形態の技術的な原理と、基本的に同一であり、従って、２つの実施形態の違いだけを詳述する。図８の実施形態では、堅いストラップが結合構成要素３０として使われている。当然、堅いストラップ３０は、完全剛体ではなく、図８に示すように、それが曲げられるのを許す柔軟性を備えている。しかし、堅いストラップ３０は、引張力だけでなく押圧力も伝達する程度に十分堅い。さらにまた、図６と図７のプーリは、回転クランク３６に取り付けられる歯車３４に置き換えられている。堅いストラップ３０は、歯車３４の歯とかみ合うように構成された歯を有している。このように、堅いストラップ３０が歯車３４に沿って押されるか引かれると、歯車３４が動作する。堅いストラップ３０は、好ましくはプラスチックから構成することができる。プラスチック製造の堅いストラップ３０は、軽くて、安く、図６と図７のボーデンケーブルに比較して取り扱いが容易である。
図９は、本発明の更なる別の実施態様を示している。図９の左の部分は、安全チャイルドシートのヘッドレスト３００がどのように堅いストラップ３０を介して回転クランク３６に結合されているかを示している。ヘッドレスト３００が上がっている（矢印３０１）とき、堅いストラップ３０は回転クランク３６から離れる方向に引かれ、回転クランク３６を第１の回転方向に回転させる。ヘッドレスト３００が降ろされている（矢印３０２）とき、堅いストラップ３０は回転クランク３６の方向に押され、第１の回転方向とは反対の第２の方向に回転クランク３６を回転させる。
図９の右上一部は、歯車３４を備えた回転クランク３６を有する第１の取付装置２１ａの断面の正面図である。回転クランク３６は、階段状終端部３６ａを備えている。ピン４０は、スプリング４１によってこの階段状終端部３６ａの方へ押されている。階段状終端部３６ａは、次の各ステップにおいてピン４０を移動させるように構成されている。すなわち、ピン４０が階段状終端部３６ａの最も高い段部と接触しているとき、ピン４０は、図９に示される位置と類似しているその最も右の位置にある。回転クランク３６が適切な方向に回転するとき、ピン４０は、スプリング４１によって押されて、最も高い段部から回転クランク３６の中間の段部まで下がる。ピン４０は、中間の位置にある。回転クランク３６がさらに回転すると、ピン４０は中間の段部から回転クランク３６の最も低い段部まで下がる。ピン４０は、それからその最も左の位置にある。このように、ピン４０は選ばれた数の変形可能な構成要素２０１-２０３と接触することができる。
図９の右下一部は、回転クランク３６に取り付けられる歯車３４の横断面を示している。
１ 安全チャイルドシート
２ 子供
３ シート部材
４ ベース部材
４ａ ベース部材の下方部分
４ｂ ベース部材の上方部分
５ ロック装置
５ａ ロック装置の第１の構成要素
５ｂ ロック装置の第２の構成要素
５ｃ ロック装置の制御コネクタ
６ 上部ガイドスロット
７ ガイドピン
８ 下部ガイドスロット
９ スライド部材
１０ アイソフィックスラッチ
１１ トップテザー
１２ 変位方向
１４ アイソフィックスアンカー
１５ 車両シート
２０ 変形可能なエネルギー吸収要素
２０' 引っ張られた状態のエネルギー吸収要素
２１ａ 第１の取付装置
２１ｂ 第２の取付装置
２２ 第１のループ
２３ 第２のループ
２３ａ 第２のループの第１要素
２３ｂ 第２のループの第２要素
２４ａ 第１ピン
２４ｂ 第２ピン
２５ 変形可能なエネルギー吸収要素のボディ
３０ 結合構成要素
３４ プーリ
３５ クラッチ
３６ 回転クランク
３６ａ 回転クランクの階段状終端部
３７ カム面
３８ 回転方向
４０ 選択装置
４１ スプリング
５０ シートベルト
５１ シートベルトレシーバー
５２ 引張方向
６０ アクチュエータ
６１ 旋回軸
６２ ボーデンケーブル
６３ 開放方向
２０１-２０４ 変形可能な構成要素
２０４ａ 変形可能な構成要素２０４のボディ
２０４ｂ 変形可能な構成要素２０４のループ
２０４ｃ ループ２０４ｂに備えられた穴
３００ ヘッドレスト
３０１ 上方向
３０２ 下方向

Claims (15)

  1. 車両に用いられる安全チャイルドシート(１)であって、
    子供(２)を保持するように構成されたシート部材(３)、
    車両のシート(１５)に取り付けられるベース部材(４)、及び
    変形可能なエネルギー吸収要素(２０)、
    を有し、
    上記シート部材(３)は、ベース部材(４)に対して移動することによって初期位置からシフト位置まで移動可能であること、
    上記車両の正面衝突の際に安全チャイルドシート(１)に作用する慣性力は、初期位置からシフト位置までシート部材(３)を移動させること、及び
    変形可能なエネルギー吸収要素(２０)は、シート部材(３)が初期位置からシフト位置迄スライドするとき変形するように配置されていること、
    を特徴とする安全チャイルドシート。
  2. 請求項１記載の安全チャイルドシートにおいて、シート部材（３）を初期位置にロックして初期位置からシフト位置への移動を妨げるロック装置（５）を備え、ロック装置（５）は、事故によって生じた力が特定の閾値以上に達したとき、シート部材（３）を開放して初期位置からスライド位置への移動を許す安全チャイルドシート。
  3. 請求項１または２記載の安全チャイルドシートにおいて、安全チャイルドシート(１)は、車両に前向きに装着されている安全チャイルドシート。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、変形可能なエネルギー吸収要素(２０)は、事故によってベース部材(４)に対してシート部材(３)が変位する間、伸ばされるか、圧縮される安全チャイルドシート(１)。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、さらに、シート部材（３）に固定されている第１の取付装置（２１ａ）と、ベース部材（４）に固定されている第２の取付装置（２１ｂ）を備え、変形可能なエネルギー吸収要素(２０)は、第１の取付装置（２１ａ）と第２の取付装置（２１ｂ）に結合されている安全チャイルドシート。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、さらに、ベース部材（４）の下部領域に装着された２つの着脱可能なコネクタ（１０）を備え、このコネクタ（１０）は、安全チャイルドシート（１）を車両に固定するために車両に備えられたアンカー点(１４)に取り付けられる安全チャイルドシート。
  7. 請求項６記載の安全チャイルドシートにおいて、さらに、ベース部材(４)に取り付けられ車両のアンカー点に締め付けられるトップテザー、またはベース部材(４)に取り付けられ該ベース部材（４）の前部から下方に延びる支持脚を備えた安全チャイルドシート。
  8. 請求項５ないし７のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、変形可能なエネルギー吸収要素(２０)は、少なくとも２つの変形可能な構成要素（２０１-２０４）を備え、そのうちの少なくとも１つの変形可能な構成要素（２０３-２０４）は、選ばれた数の変形可能な構成要素（２０１-２０４）を第１の取付装置（２１ａ）と第２の取付装置（２１ｂ）に選択的に結合することによって、変形可能なエネルギー吸収要素(２０)の減衰特性を子供の体重に応じて変化させるように、第１の取付装置（２１ａ）を第２の取付装置（２１ｂ）に選択的に結合している安全チャイルドシート。
  9. 請求項８記載の安全チャイルドシートにおいて、さらに高さ調節可能なヘッドレスト(３００)、結合構成要素(３０)及び変形可能な構成要素（２０１-２０４）の数を選択する選択デバイス(４０)を備え、結合構成要素(３０)は、ヘッドレスト(３００)の高さを調節することによって、選択される変形可能な要素（２０１-２０４）の数を変更するようにヘッドレスト（３００）と選択デバイス(４０)を結合している安全チャイルドシート。
  10. 請求項９記載の安全チャイルドシートにおいて、選択される変形可能な要素（２０１-２０４）の数は、ヘッドレスト(３００)の高さが高くなるに連れて増加するように構成されている安全チャイルドシート。
  11. 請求項９または１０記載の安全チャイルドシートにおいて、選択される変形可能な要素（２０１-２０４）の数は、ヘッドレスト(３００)の高さが低くなるに連れて減少するように構成されている安全チャイルドシート。
  12. 請求項９ないし１１のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、結合構成要素(３０)はボーデンケーブルまたは堅いストラップを備え、選択デバイス(４０)はばね付勢されたピンを備えている安全チャイルドシート。
  13. 請求項１ないし１２のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、ロック装置(５)は、車両のシートベルトのプリテンショナーの起動と同時にロックを解除するように構成されている安全チャイルドシート。
  14. 請求項１ないし１３のいずれか１項記載の安全チャイルドシートにおいて、さらに、その作動によってロック装置（５０）のロックが解除されるように、車両のシートベルト(５０)に機械的に結合されたアクチュエータ（６０）を備え、このアクチュエータ（６０）はさらに、シートベルト(５０)に連動するシートベルトプリテンショナーの起動によって作動するようにシートベルト（５０）に結合されている安全チャイルドシート。
  15. 請求項１４記載の安全チャイルドシートにおいて、アクチュエータ(６０)は、シート部材(３)またはベース部材(４)に回転自在に結合された鉤状のクランプを備えている安全チャイルドシート。
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