KR20160060591A - 아동용 안전 시트 - Google Patents

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KR20160060591A
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이언 파웰
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브리택스 뢰머 킨더지처하이트 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따른 아동용 안전 시트(1)는 아동(2)을 홀딩하도록 구성된 시트 부재(3), 차량의 시트(15)에 부착되도록 적응된 베이스 부재(4), 및 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)를 포함하며, 시트 부재(3)는, 시트 부재(3)를 베이스 부재(4)에 대하여 슬라이딩시킴으로써 시트 부재(3)가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 변위될 수 있게 하는 방식으로 그리고 차량의 정면 충돌 동안 아동용 안전 시트(1)에 작용하는 충돌-유도형 관성력이 시트 부재(3)를 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 슬라이딩시키는 경향을 갖도록 하는 방식으로 베이스 부재(40)에 슬라이드 가능하게 장착되며, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 시트 부재(3)가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 슬라이딩될 때 변형되도록 배열된다.

Description

아동용 안전 시트{CHILD SAFETY SEAT}
본 발명은 아동용 안전 시트에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 차량에서 사용하기 위한 아동용 안전 시트로서, 아동용 안전 시트는 아동용 안전 시트에 착석한 아동에게 제공되는 보호 수준을 증가시키도록 설계된다. 특히, 아동용 안전 시트는 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량의 정면 충돌 동안 개선된 제한(restraint) 성능을 제공하도록 설계된다.
아동용 안전 시트들은 차량들, 특히 자동차들에서 아동을 안전하게 운송하기 위해 이용된다. 상이한 연령대의 아동을 운송하기 위해 적응된 아주 다양한 아동용 안전 시트들이 존재한다. 유럽에서, 아동용 안전 시트들을 분류하기 위한 그룹들의 시스템이 수립되었다. 이러한 시스템은 신생아들에게 적합한 "그룹 0" 시트들로부터 "그룹 1" 및 "그룹 2"를 통해 최대 12세의 아동들에게 적합한 "그룹 3"에 이르는 범위를 갖는다. 이러한 기본 그룹들에 기초하여, "그룹 0+"와 같은 추가 그룹들 또는 "그룹 0-1", "그룹 1-2", "그룹 2-3" 또는 "그룹 1-2-3"과 같은 확장 그룹들이 존재한다. 아동의 연령 외에, 특정 아동을 위하여 아동용 안전 시트를 선택할 때 고려해야만 하는 다른 인자들은 아동의 체중 및 신장을 포함한다. 본 발명의 비배타적으로 특히 "그룹 1" 또는 이에 비할만한 아동용 안전 시트들에 관한 것이며, 구체적으로 아동을 아동용 안전 시트에 고정하기 위한 하니스(harness)를 포함하는 아동용 안전 시트들에 관한 것이다.
원칙적으로, 아동용 안전 시트는 2개의 배향들 중 하나의 배향으로 차량에 장착될 수 있다: 전향(forward-facing), 즉, 이러한 방식에서 아동용 안전 시트에 위치된 아동은 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량의 전방을 향하며; 또는 후향(rear-facing), 즉, 이러한 방식에서 아동용 안전 시트에 위치된 아동은 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량의 후방을 향한다. 본 발명은 특히 차량에서의 전향 설치를 위해 구성된 아동용 안전 시트들에 관한 것이다. 그러나, 본 발명이 전향 아동용 안전 시트들에 한정되지 않으며, 후향 아동용 안전 시트들에 마찬가지로 적용될 수 있다.
아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량의 충돌 동안 아동용 안전 시트에 앉아있는 아동에게 가해지는 힘들은 아동용 안전 시트가 차량에 부착된 방식에 의해, 즉, 아동용 안전 시트가 그것이 위치되는 차량 시트에 어떻게 고정되었는지에 의해 영향을 받는다. 일반적으로, 아동용 안전 시트를 차량 시트에 고정하기 위한 2개의 시스템들이 존재한다. 제 1 시스템은 아동용 안전 시트를 고정하기 위해 차량에 제공된 시트 벨트를 이용한다. 이러한 시스템에 있어, 차량의 시트 벨트들 중 적어도 하나는 미리 규정된 방식으로 아동용 안전 시트를 둘러 또는 이를 통해 가이드되며 그에 따라 아동용 안전 시트를 희망되는 위치 및 배향으로 고정한다. 이러한 시스템의 이점은, 이러한 시스템이 모든 차량 내에 일반적으로 존재하는 체결 수단, 즉, 차량의 시트 벨트들을 배타적으로 사용한다는 것이다. 그러나 차량 시트 벨트로 아동용 안전 시트를 고정하는 것이 성가시다. 따라서, 실제로, 이러한 유형의 다수의 아동용 안전 시트들이 부적절하게 차량에 설치된다. 제 2 시스템은 아동용 안전 시트를 고정하기 위해 차량에 특별하게 제공되는 고정 수단을 이용한다. 유럽에서, ISOFIX 시스템이 이러한 목적을 위해 도입되었다. ISOFIX 아동용 안전 시트의 설치를 위해 적응된 차량 시트는, 시트에 단단하게 부착되며 시트백(seatback)과 시트 쿠션 사이의 접합부에서 시트의 시트백의 하부 단부에서 제공되는 앵커(anchor)들(ISOFIX 앵커들)을 포함한다. 아동용 안전 시트는 래치(latch)들(ISOFIX 강성 래치들)을 포함하며, 이들은 릴리즈 가능하게 앵커들에 연결될 수 있다. 결과적으로, ISOFIX 시스템을 사용하면 아동용 안전 시트가 용이하고 안전하게 차량 시트에 고정될 수 있다. 아동용 안전 시트는 회전-방지 디바이스로서 탑 테더(Top Tether) 또는 지지 레그(leg)를 더 포함할 수 있다.
아동용 안전 시트의 주목적은 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량이 사고에 연관되는 경우 아동이 부상당하지 않도록 보호하는 것이다. 전면 충돌을 포함하는 차량 사고들이 아주 흔하기 때문에, 전면 충돌 동안 아동을 보호하는 것이 대단히 중요하다. 이러한 목적을 달성하는 것이 아동의 해부학적 구조의 특수성에 기인하여 특히 도전이 된다. 특히, 아동의 신체에서 머리의 중량 대 신체의 중량의 비율이 성인의 신체에서보다 훨씬 더 크다. 5개월의 연령에서, 예를 들어, 아동의 머리는 아동의 체중의 약 1/4을 구성한다. 따라서, 이러한 높은 질량에 기인하여, 충돌 동안 아동에게 작용하는 힘의 큰 부분이 실제로 아동의 머리에 작용한다. 충돌 동안 아동의 머리에 작용하는 이러한 힘이 부상들, 특히 아동의 목의 부상들을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 목적은, 아동용 안전 시트를 싣고 나르는 차량의 정면 충돌 동안 개선된 제한 성능을 제공하며, 차량의 충돌 동안 아동의 신체에 작용하는, 특히 아동의 머리, 목 및/또는 가슴에 작용하는 힘들을 감소시키는 아동용 안전 시트를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 차량에서 사용하기 위한 아동용 안전 시트에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 하위 청구항들 2 내지 15에서 표현된다.
본 발명에 따른 차량에서 사용하기 위한 아동용 안전 시트는, 아동을 홀딩하도록 구성된 시트 부재, 차량의 시트에 부착되도록 적응된 베이스 부재, 및 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 포함한다. 시트 부재는, 베이스 부재에 대해 시트 부재를 슬라이딩시킴으로써 시트 부재가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 변위가능하게 하는 방식으로 그리고 차량의 전면 충돌 동안 아동용 안전 시트에 작용하는 충돌-유도형(crash-induced) 관성력이 시트 부재를 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 슬라이딩시키는 경향이 있게 하는 방식으로, 베이스 부재에 슬라이드 가능하게 장착된다. 변형가능 에너지 흡수 엘리먼트는, 시트 부재가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 슬라이딩될 때 변형되도록 배열된다.
본 발명은 주로, 그러나 비배타적으로, "그룹 1" 시트들, 즉, 약 9개월 내지 약 4세의 범위의 연령을 가지며 약 9 kg 내지 약 18 kg의 범위의 체중을 갖는 아동들을 위한 아동용 안전 시트들에 관한 것이다. 이러한 연령대의 아동들은 그들 스스로 바르게 앉는 것을 배웠으며, 이는 초기 위치를 아동용 안전 시트에서 아동을 운송하기에 적절한 위치로 만든다. 바람직하게, 아동용 안전 시트는, 시트 부재가 초기 위치에 로킹(lock)되는 경우 시트 부재의 배향이 조정되는 것을 허용하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 시트 부재는, 심지어 초기 위치에 로킹된 경우에도, 편안한 이동을 가능하게 하는 리클라인드(reclined) 위치를 취할 수 있다.
본 발명에 따른 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량이 충돌에 관여될 때, 충돌-유도형 힘들이 아동용 안전 시트에 작용할 것이다. 본 발명의 아동용 안전 시트가 설계되는 방식이, 이러한 충돌-유도형 힘들이 시트 부재를 베이스 부재에 대하여 변위시키는 경향을 갖도록 한다. 특히, 충돌-유도형 관성력은 시트 부재를 전방으로, 즉, 차량의 정면을 향해 슬라이딩시키는 경향을 갖는다. 베이스 부재에 대한 시트 부재의 이러한 변위는 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로의 시트 부재의 이동을 야기할 것이다. 시트 부재의 이러한 슬라이딩 동안, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 변형될 것이다. 결과적으로, 충돌 중에 전방으로 슬라이딩할 때, 시트 부재가 갑작스럽게 멈추는 것이 아니라 부드럽게 감속될 것이다. 이는 전방 충돌을 포함하는 충돌 구성에서 본 발명의 아동용 안전 시트의 제한 성능을 개선할 것이다. 바람직하게, 변형가능 에너지 흡수 엘리먼트는 변형될 때 에너지를 소산시키도록 구성된다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트는, 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로의 시트 부재의 슬라이딩을 방지하면서, 시트 부재를 초기 위치에 로킹하도록 구성된 로킹 디바이스를 더 포함한다. 로킹 디바이스는, 충돌-유도형 힘이 주어진 문턱값에 도달하거나 또는 이를 초과하는 경우 시트 부재를 초기 위치로부터 릴리즈(release)하도록 또한 적응되며, 이는 시트 부재가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 슬라이딩하는 것을 허용한다.
로킹 디바이스가, 충돌-유도형 힘이 주어진 문턱값에 도달하거나 또는 이를 초과하는 경우 시트 부재를 초기 위치로부터 릴리즈하도록 구성되기 때문에, 정상 상황들 하에서, 즉, 아동용 안전 시트를 싣고 가는 차량의 방해 받지 않는 이동 동안 또는 경미한 사고 시, 시트 부재가 계속해서 초기 위치에 남아 있을 것이다. 차량이 심각한 사고를 당하는 경우에만, 시트 부재는 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 자동으로 이동될 것이다. 결과적으로, 로킹 디바이스는, 충돌-유도형 힘들이 주어진 문턱값에 도달하거나 또는 이를 초과하는 경우에만 시트 부재가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 이동되는 것을 보장하도록 설계되고 배열된다. 따라서, 차량이 전방 충격을 갖는 심각한 사고를 겪는 경우에만 시트 부재가 자동으로 쉬프트된 위치로 이동될 것이다. 일반적으로, 이는 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 이용하여 시트 부재를 초기 위치에 유지하기에 충분할 수 있다. 그러나, 시트 부재를 초기 위치에 로킹하기 위한 로킹 디바이스를 제공함으로써, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트에 의해 받아들여지는 하중이 감소될 수 있다. 바람직하게, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트는, 시트 부재가 로킹 디바이스에 의해 초기 위치에 로킹될 때 어떠한 하중도 받아들이지 않도록 구성된다. 이는 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 재료 피로를 회피할 것이다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트는 차량에서의 전향 설치를 위해 구성된다. 전면 충돌에서 이러한 유형의 아동용 안전 시트의 제한 성능을 최적화하는 것이 특히 도전이 된다. 이는, 한편으로는 아동용 안전 시트가 탑승자의 제어된 편위(excursion)를 허용하는 에너지 흡수 수단을 제공해야만 하며, 다른 한편으로는 탑승자 편위가 규정상 제한을 초과할 수 없다는 사실에 기인한다. 따라서, 전향 아동용 안전 시트에 대하여 본 발명의 이점들이 특히 가치 있다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트는 베이스 부재에 대한 시트 부재의 충돌-유도형 변위 동안 스트레칭되거나 또는 압축되도록 구성된다. 스트레칭 및 압축은 변형의 단순한 2개의 유형들이다. 따라서, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 스트레칭되거나 또는 압축되도록 구성될 때, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 베이스 부재에 대한 시트 부재의 충돌-유도형 변위 동안 용이하게 변형될 것임이 보장될 수 있다. 충돌 동안의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 신뢰할 수 있는 변형은 본 발명의 아동용 안전 시트의 개선된 제한 성능을 달성하기 위해 대단히 중요하다. 충돌 동안 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 변형될 때에만, 상당한 양의 충돌 에너지가 소산될 것이다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트는, 시트 부재에 고정적으로 연결된 제 1 장착 디바이스 및 베이스 부재에 고정적으로 연결된 제 2 장착 디바이스를 더 포함하며, 여기에서 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 제 1 장착 디바이스 및 제 2 장착 디바이스에 결합된다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 결합되는 이러한 제 1 및 제 2 장착 디바이스를 갖는 본 발명의 아동용 안전 시트를 제공함으로써, 시트 부재로부터 베이스 부재로 하중들을 가이드하기 위한 하중 경로가 규정(define)될 수 있다. 하중들은, 시트 부재로부터 제 1 장착 디바이스로, 제 1 장착 디바이스로부터 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트로, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트로부터 제 2 장착 디바이스로, 그리고 제 2 장착 디바이스로부터 베이스 부재로 전달될 것이다. 이러한 하중 경로 내의 컴포넌트들의 속성들이 최적 제한 성능을 달성하기 위하여 체계적으로 조정될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트는 베이스 부재의 하부 영역에 장착된 2개의 릴리즈가능 커넥터들을 더 포함하며, 릴리즈가능 커넥터들은 아동용 안전 시트를 차량에 고정하기 위해 차량에 제공되는 앵커링 지점에 부착되도록 구성된다. 바람직하게, 릴리즈가능 커넥터들은 ISOFIX 커넥터들이다. 릴리즈가능 커넥터들로 아동용 안전 시트가 안전하고 신뢰할 수 있게 차량에 설치된다. 이에 더하여, 베이스 부재는 바람직하게, 차량 시트 뒤에 제공되는 앵커리지(anchorage) 지점 또는 베이스 부재의 전면으로부터 차량 바닥으로 아래쪽으로 연장하도록 구성된 지지 레그(leg)에 고정되도록 구성된 탑 테더를 포함한다. 탑 테더 및 지지 레그 둘 모두가 회전 방지 디바이스로서 제공된다. 차량의 시트벨트가 아동용 안전 시트를 차량에 고정하기 위해 요구되지 않을 것이다. 본 발명의 아동용 안전 시트의 베이스 부재는 2개의 릴리즈가능 커넥터들로 차량에 고정될 것이다. 시트 부재는 차량에 직접적으로 결합되지 않을 것이며, 오로지 베이스 부재를 통해서 결합될 것이다. 따라서, 시트 부재는 차량의 전면 충돌 동안 베이스 부재에 대하여 자유롭게 전방으로 슬라이딩할 것이며, 그럼으로써 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 변형시킬 것이다.
본 발명의 아동용 안전 시트의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트는 바람직하게 적어도 2개의 변형가능 컴포넌트들을 포함하며, 여기에서 적어도 하나의 변형가능 컴포넌트는, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 댐핑(damping) 특성이 선택된 수의 변형가능 컴포넌트들을 제 1 장착 디바이스 및 제 2 장착 디바이스에 결합함으로써 아동의 체중에 적응되는 것을 허용하기 위하여 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 이러한 아동용 안전 시트를 이용하면, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 댐핑 특성을 아동의 체중에 맞춰 조정함으로써 제한 성능이 최적화될 수 있다. 아주 어리고 가벼운 아동에 대하여 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 소프트 세팅이 바람직할 것이며, 반면 더 무거운 아동에 대해서는 더 강한 세팅이 바람직할 것이다. 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 결합시키는 변형가능 컴포넌트들의 수를 증가시킴으로써 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 강화될 수 있으며, 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 결합시키는 변형가능 컴포넌트들의 수를 감소시킴으로써 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트가 부드러워질 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시예에 있어, 아동용 안전 시트는, 각각의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들이 3개의 변형가능 컴포넌트들을 포함하는, 2개의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들을 포함한다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들의 각각에서, 제 1 변형가능 컴포넌트는 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 영구적으로 결합시키도록 구성되며, 반면 각각의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 나머지 2개의 변형가능 컴포넌트들은 제 1 장착 디바이스를 선택적으로 제 2 장착 디바이스에 결합시키도록 구성된다. 그러면 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 댐핑 특성은 다음의 3 단계로 조정될 수 있다: (1) 각각의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 제 1 변형가능 컴포넌트만이 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 결합함; (2) 각각의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 2개의 변형가능 컴포넌트들이 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 결합함; (3) 각각의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 3개의 변형가능 컴포넌트들이 제 1 장착 디바이스를 제 2 장착 디바이스에 결합함. 바람직하게, 변형 가능 컴포넌트는 바람직하게는 강철로 이루어지고 바람직하게는 단일 피스(piece)로서 레이저-컷팅된 파형(wavelike) 몸체를 포함하지만, 전개가능(deployable) 강철 플레이트와 같은 다른 유형의 변형가능 엘러먼트가 사용될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 아동용 안전 시트는 높이 조정가능 헤드레스트, 커플링 컴포넌트, 및 선택 디바이스를 더 포함한다. 선택 디바이스는 변형가능 컴포넌트들의 선택된 수를 선택하도록 적응되며, 커플링 디바이스는 헤드레스트를, 헤드레스트의 높이를 조정함으로써 변형가능 엘러먼트들의 선택된 수를 수정하기 위해 선택 디바이스가 구동되도록 하는 방식으로 선택 디바이스에 결합시킨다. 이러한 설계는 아동의 크기 및 아동의 체중 사이의 상관관계를 사용한다. 아동의 크기에 맞추어 헤드레스트의 높이를 조정함으로써, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 댐핑 특성이 아동의 체중에 맞추어 자동으로 조정될 수 있다.
본 발명의 아동용 안전 시트에 있어, 변형가능 엘러먼트의 선택된 수는 바람직하게는 헤드레스트가 상승됨에 따라 증가하도록 구성된다. 그러면, 헤드레스트의 높이가 큰 아동의 크기에 적합하게 조정될 때, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 더 강한 세팅이 자동으로 선택될 것이다.
본 발명의 아동용 안전 시트에 있어, 변형가능 엘러먼트의 선택된 수는 바람직하게는 헤드레스트가 하강됨에 따라 감소하도록 구성된다. 그러면, 헤드레스트의 높이가 더 작은 아동의 크기에 적합하게 조정될 때, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 더 부드러운 세팅이 자동으로 선택될 것이다.
본 발명의 아동용 안전 시트에 있어, 커플링 컴포넌트는 바람직하게는 브레이크 케이블(bowden cable) 또는 강성 스트랩(strap)을 포함하며, 선택 디바이스는 바람직하게는 스프링 장진형 핀(spring loaded pin)을 포함한다. 커플링 엘러먼트의 브레이크 케이블 또는 강성 스트랩은, 헤드레스트를 상승 또는 하강시킴으로써 스프링 장진형 핀이 변위될 수 있게 하는 방식으로, 선택 디바이스의 스프링 장진형 핀이 헤드레스트에 결합될 수 있게 할 것이다. 강성 스트랩 대신, 비할만한 특성들을 갖는 다른 컴포넌트들이 사용될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 안전 시트의 로킹 디바이스는 차량의 시트벨트 프리텐셔너(seatbelt pretensioner)의 활성화시 언로킹되도록 구성된다. 시트벨트 프리텐셔너의 활성화는 차량의 전자 시스템에 의해 제어된다. 전자 시스템이 심각한 충돌 상황을 결정할 때, 시트벨트 프리텐셔너가 활성화될 것이다. 이는 아동용 안전 시트의 로킹 디바이스가 언로킹되는 것을 야기할 것이며, 이는 아동용 안전 시트의 시트 부재가 베이스 부재에 대해 변위되는 것을 허용하며 그에 따라 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 변형시킨다. 본 발명의 아동용 안전 시트의 이러한 셋업을 이용하면, 차량의 전자 시스템에 의해 프로세싱되는 정보가 전자 시스템에 대한 직접 액세스를 필요로 하지 않으면서 사용될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 아동용 시트는 구동기(actuator)의 활성화에 의해 로킹 디바이스가 언로킹되는 것을 허용하도록 로킹 디바이스에 기계적으로 결합되는 구동기를 더 포함하며, 여기에서 구동기는 차량의 시트벨트에 결합되도록 구성되고 시트벨트와 연관된 시트벨트 프리텐셔너의 활성화시 활성화되도록 구성된다. 이러한 아동용 안전 시트의 구동기는 차량의 전자 시스템에 대한 간접 링크로서 역할할 것이다.
바람직하게, 구동기는 시트 부재에 또는 베이스 부재에 피봇가능하게 부착된 후크형 클램프(hooked clamp)를 포함한다. 후크형 클램프는 바람직하게는, 시트벨트가 당겨질 때 후크형 클램프가 피봇 축에 대해 피봇할 수 있도록 시트벨트를 수용하도록 적응된다. 후크형 클램프의 이러한 피봇이 바람직하게는 로킹 디바이스를 언로킹하기 위해 이용된다. 이를 위하여, 후크형 클램프는 바람직하게는 커플링 컴포넌트에 의해 로킹 디바이스에 결합된다.
이제 본 발명의 특정 실시예들이 예시적으로 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1a는, 시트 부재가 초기 위치에 있는, 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 제 1 실시예의 측면도이다.
도 1b는, 시트 부재가 쉬프트된 위치에 있는, 도 1a의 아동용 안전 시트의 측면도이다.
도 2는 아동용 안전 시트의 내부를 보여주기 위해 시트 부재의 일 부분이 컷팅된 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 하부 부분의 상세도이다.
도 3은 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 도시한다.
도 4a는 이완 상태의 에너지 흡수 엘러먼트들 및 로킹된 로킹 디바이스를 갖는 2개의 장착 디바이스들에 연결된 2개의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들을 도시한다.
도 4b는 스트레칭 상태의 에너지 흡수 엘러먼트들 및 언로킹된 로킹 디바이스를 갖는 2개의 장착 디바이스들에 연결된 2개의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들을 도시한다.
도 5a는, 시트 부재가 초기 위치에 있는, 시트벨트가 아동용 안전 시트에 연결된 상태의 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 다른 실시예의 측면도이다.
도 5b는, 시트 부재가 쉬프트된 위치에 있는, 도 5a의 아동용 안전 시트의 측면도이다.
도 6은, 제 1 장착 디바이스를 선택적으로 제 2 장착 디바이스에 결합시키도록 구성된 4개의 변형가능 컴포넌트들을 포함하는 에너지 흡수 엘러먼트를 갖는, 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 내부의 상세사항들을 도시한다.
도 7은 변형가능 컴포넌트들의 선택적인 결합을 허용하는 메커니즘의 상세사항들을 추가로 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아동용 안전 시트의 내부의 상세사항들을 도시한다.
도 9는 도 8의 실시예의 상세사항들을 추가로 도시한다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량에서 사용하기 위한 아동용 안전 시트(1)를 도시한다. 아동용 안전 시트(1)는, 아동(2)을 홀딩하도록 구성된 시트 부재(3) 및 차량의 시트(15)에 부착되도록 적응된 베이스 부재(4)를 포함한다. 차량의 시트(15)가 도 1a에 개략적으로 도시되며, 이는 2개의 ISOFIX 앵커들(14)을 포함하지만, 도 1a에는 이들 중 하나만이 도시된다. 베이스 부재(4)는 ISOFIX 앵커들(14)에 결합되도록 구성된 2개의 ISOFIX 래치들(10)을 포함한다. 도 1a는 ISOFIX 앵커(14)에 결합된 하나의 ISOFIX 래치(10)를 도시한다. 베이스 부재(4)는, 차량 시트(15)의 시트백 위에서 가이드되도록 그리고 차량에 제공된 앵커리지 지점에 고정되도록 구성된 탑 테더(11)를 더 포함한다. 시트 부재(3)는 베이스 부재(4)에 슬라이드 가능하게 장착된다. 베이스 부재(4)는 하부 부분(4a) 및 상부 부분(4b)을 포함한다. 베이스 부재(4)의 상부 부분(4b)은 바람직하게는 만곡된 상부 가이드 슬롯(6)을 포함한다. 베이스 부재(4)의 하부 부분(4a)은 길이 방향으로 연장하는 하부 가이드 슬롯(8)을 포함한다. 시트 부재(3)는 상부 가이드 슬롯(6)과 맞물리는 가이드 핀(7)을 포함한다. 시트 부재(3)는 하부 가이드 슬롯(8)과 맞물리는 슬라이딩 부재(9)를 더 포함한다. 도 1a는 직립 위치의 아동용 안전 시트(1)를 도시한다. 이러한 위치에서, 가이드 핀(7)은 상부 가이드 슬롯(6)의 상부 단부에 또는 그 근처에 위치되며, 슬라이딩 부재(9)는 하부 가이드 슬롯(8)의 후방 단부에 또는 그 근처에 위치된다.
도 1b는, 시트 부재(3)가 도 1a에 도시된 직립 위치로부터 쉬프트된 위치로 변위된 상태의 도 1a의 아동용 안전 시트를 도시한다. 시트 부재(3)는 화살표(12)에 의해 표시되는 방향으로 베이스 부재에 대해 변위되었다. 이러한 변위 동안, 가이드 핀(7)은, 가이드 핀이 이제 상부 가이드 슬롯(6)의 하부 단부에 또는 그 근처에 위치되도록 상부 가이드 슬롯(6)을 따라 이동되었다. 또한, 슬라이딩 부재(9)는, 가이딩 부재(9)가 이제 하부 가이드 슬롯(8)의 전방 단부에 또는 그 근처에 위치되도록 전방으로 쉬프트되었다.
도 1a에 도시된 직립 위치로부터 도 1b에 도시된 쉬프트된 위치로의 시트 부재(3)의 이러한 변위는, 아동용 안전 시트(1)를 싣고 가는 차량의 전방 충돌 동안 시트 부재(3)에 가해지는 관성력에 의해 유도될 수 있다. 아동용 안전 시트(1)를 싣고 가는 차량이 전방 충돌을 갖는 사고와 연관되는 경우, 차량이 급격히 감속될 것이다. 이러한 급격한 감속은, 차량 시트(15), ISOFIX 앵커들(14) 및 ISOFIX 래치들(10)을 통해 베이스 부재(4)로 그리고 시트 부재(3)로, 즉, 아동용 안전 시트(1)로 전달된다. 마지막으로, 전방 충돌로부터 기인하는 감속이, 아동(2)을 아동용 안전 시트(1) 내에 유지하기 위해 제공되는 고정 수단을 통해, 즉, 예를 들어 하네스(도 1a에 미도시)에 의해 시트 부재(3)로부터 아동(2)에게로 전달된다. 아동(2) 및 아동용 안전 시트(1)에 작용하는 힘은 아동(2) 및 아동용 안전 시트(1)가 경험하는 감속에 비례한다. 이러한 관성력이 전방 방향으로 시트 부재(3)에 작용하기 때문에, 이들은 시트 부재(3)를 도 1a에 도시된 직립 위치로부터 도 1b에 도시된 쉬프트된 위치로 변위시키는 경향이 있다.
도 2는 아동용 안전 시트(1)의 내부를 보여주기 위해 시트 부재(3)의 일 부분이 컷팅된 본 발명에 따른 아동용 안전 시트(1)의 하부 부분을 더 상세하게 도시한다. 도 2에 도시된 아동용 안전 시트(1)는 시트 부재(3)에 고정적으로 연결된 제 1 장착 디바이스(21a) 및 베이스 부재(4)에 고정적으로 연결된 제 2 장착 디바이스(21b)를 포함한다. 제 1 장착 디바이스(21a)는 시트 부재(3)에 고정된 크로스바(crossbar)이며, 제 2 장착 디바이스는 베이스 부재(4)에 고정된 크로스바이다. 바람직하게, 크로스바들은 원형 단면을 갖는다. 도 2에 도시된 아동용 안전 시트는 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)를 더 포함한다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 3개의 변형가능 컴포넌트들을 포함한다. 다른 실시예들에 있어, 도 2에는 도시되지 않았지만, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 3개의 변형가능 컴포넌트들보다 더 많거나 또는 더 적은, 예컨대 2개 또는 4개의 변형가능 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 각각의 변형가능 컴포넌트는 밴드(band)의 각 단부에 제공되는 루프(loop)를 갖는 밴드로 구성된다. 루프들은 크로스바들(21a 및 21b)을 수용하도록 구성된다. 따라서, 변형가능 컴포넌트들이 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시킨다. 각 밴드는 몇몇 곡선들로 접힌다. 따라서, 변형가능 컴포넌트들은 파형 형상을 갖는다. 시트 부재(3)가 그 정상(충돌-전) 위치에 있을 때, 제 1 장착 디바이스(21a) 및 제 2 장착 디바이스(21b)는 서로 특정한 거리를 두고 위치된다. 에너지 흡수 엘러먼트(20)가 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시킨다.
시트 부재가 그 충돌-전 정상 위치(도 1a)로부터 쉬프트된 위치(도 1b)로 변위될 때, 시트 부재(3)의 하부 부분이 베이스 부재(40)에 대해 전방으로 쉬프트된다. 제 1 장착 디바이스(21a)가 시트 부재(3)에 고정적으로 연결되기 때문에, 시트 부재(3)를 전방으로 쉬프팅하는 것이 또한 제 1 장착 디바이스(21a)를 전방으로 쉬프팅할 것이다. 또한, 제 2 장착 디바이스(21b)가 베이스 부재(4)에 고정적으로 연결되기 때문에, 제 2 장착 디바이스(21b)는 베이스 부재(4)에 대해 시트 부재(3)를 쉬프팅하는 것에 의해 변위되지 않을 것이다. 결과적으로, 시트 부재(3)를 전방으로 쉬프팅하는 것이 제 1 장착 디바이스(21a)와 제 2 장착 디바이스(21b) 사이의 거리를 변경할 것이다. 도 2에 도시된 장착 디바이스들(21a, 21b)의 배열을 이용하면, 즉, 제 1 장착 디바이스(21a)가 제 2 장착 디바이스(21b)의 전방에 위치되면, 시트 부재(3)를 전방으로 쉬프팅하는 것이 제 1 장착 디바이스(21a)와 제 2 장착 디바이스(21b) 사이의 거리를 증가시킬 것이다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)가 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시키기 때문에서, 이러한 프로세스 동안 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)가 스트레칭될 것이다. 스트레칭된 상태의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20')가 또한 도 2에 도시된다.
도 3은 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)를 상세하게 도시한다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 파형 형상을 가지며, 그 제 1 단부에서의 제 1 원형 루프(22) 및 그 제 2 단부에서의 제 2 원형 루프(23)를 포함한다. 원형 루프들(22 및 23)은 크로스바들 형태의 장착 디바이스들을 수용하도록 적응된다. 루프들(22 및 23)이 원형이기 때문에, 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 크로스바들의 단면과 무관하게 전반적으로 크로스바들 둘레로 회전할 수 있으며, 그 결과 견인력(pulling force)이 에너지 흡수 엘러먼트(20)에 인가될 때 에너지 흡수 엘러먼트(20)가 크로스바들 상에 토크를 부과하지 않는다. 바람직하게, 크로스바들이 또한 루프들(22 및 23)의 형상에 적응된 원형 단면을 가질 것이다. 제 2 루프(23)는 제 1 컴포넌트(23a) 및 제 2 컴포넌트(23b)를 포함한다. 이러한 2개의 컴포넌트들(23a 및 23b)는 2개의 핀들(24a 및 24b)에 의해 함께 결합된다. 제 1 핀(24a)은 제 1 및 제 2 컴포넌트들(23a 및 23b)의 상부 부분들과 함께 결합하며, 반면 제 2 핀(24b)은 제 1 및 제 2 컴포넌트들(23a 및 23b)의 하부 부분들과 함께 결합한다. 또한, 하부 핀(24b)은 제 2 루프(23)를 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 파형 몸체(25)에 연결한다. 바람직하게, 하부 핀(24b)은 제 2 루프(23)를 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 파형 몸체(25)에 피봇 가능하게 결합시킨다.
도 4a는, 2개의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들(20), 2개의 장착 디바이스들(21a 및 21b), 및 로킹 디바이스(5)의 어셈블리를 도시한다. 2개의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들(20)의 각각은, 그 단부들 중 하나의 단부에서 제 1 장착 디바이스(21a)에 결합되며 그 다른 단부에서 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합된다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트들(20)은 그들의 충돌-전 정상 상태에 있다. 로킹 디바이스(5)는 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시킨다. 도 4a에 도시된 로킹된 상태에서, 이들이 로킹 디바이스(5)에 의해 로킹되기 때문에, 제 1 및 제 2 장착 디바이스들(21a 및 21b)은 떨어지도록 당겨질 수 없다. 로킹 디바이스(5)는 제 1 컴포넌트(5a) 및 제 2 컴포넌트(5b)를 포함한다. 바람직하게, 제 1 컴포넌트(5a)는 제 1 장착 디바이스(21a)에 장착되는 ISOFIX 커넥터를 포함한다. 바람직하게, 제 2 컴포넌트(5b)는, 제 2 장착 디바이스(21b)에 회전가능하게 장착되며 제 1 컴포넌트(5a)와 맞물리도록 구성된 클램프를 포함한다. 제 1 컴포넌트(5a)는 제어 커넥터(5c)를 더 포함한다. 이러한 제어 커넥터(5c)는 로킹 디바이스(5)가 언로킹되는 것을 허용한다. 바람직하게, 제어 커넥터(5c)는 브레이크 케이블을 포함한다.
로킹 디바이스(5)가 언로킹되면, 제 1 및 제 2 장착 디바이스들(21a 및 21b)이 떨어지도록 당겨질 수 있으며, 그럼으로써 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)를 스트레칭한다. 도 4b는 에너지 흡수 엘러먼트들(20')이 스트레칭된 상태의 도 4a의 어셈블리를 도시한다. 차량의 정면 충돌 동안 시트 부재(3)에 결합된 제 1 장착 디바이스(21a)가 전방으로 변위될 때, 에너지 흡수 엘러먼트들(20')이 이러한 상태를 채택할 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 추가적인 측면을 예시한다. 이러한 도면들은 도 1a 및 도 1b와 매우 유사하다. 그러나, 도 5a 및 도 5b에 도시된 아동용 안전 시트(1)는, 아동용 안전 시트(1)가 설치되는 차량에 제공되는 시트벨트(50)를 수용하도록 구성된 구동기(60)를 포함한다. 구동기(60)는, 시트벨트(50)를 당김으로써 직립 위치로 로킹된 시트 부재(3)가 언로킹될 수 있는 방식으로, 아동용 안전 시트에 시트벨트(50)를 결합시킨다. 구동기(60)는 시트 부재(3)에 피봇가능하게 부착되며 피봇 축(61)에 대하여 피봇하도록 구성된 후크형 클램프이다. 구동기(60)는 브레이크 케이블(62)과 같은 커플링 컴포넌트에 의해 로킹 디바이스(50)에 결합된다. 도 5a는 시트 부재(3)가 직립 위치로 로킹된 상태의 아동용 안전 시트(1)를 도시한다. 구동기(60)는 시트벨트(50)에 결합되며, 시트벨트(50)와 연관된 시트벨트 프리텐셔너의 활성화시 활성화되도록 구성된다. 시트벨트(50)가 도 5b의 화살표(52)에 의해 표시되는 방향으로 시트벨트 프리텐셔너에 의해 당겨질 때, 구동기(60)가 활성화될 것이며 로킹 디바이스(5)를 언로킹할 것이다. 더 구체적으로, 구동기(60)가 화살표(63)에 의해 표시되는 시계 방향으로 피봇 축(60)에 대하여 피봇할 것이며, 그에 따라 브레이크 케이블(62)을 당기고, 그럼으로써 로킹 디바이스(5)를 언로킹할 것이다. 그러면 시트 부재(3)는 도 5b에 도시된 위치로 전방으로 슬라이딩할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 추가적인 측면을 예시한다. 이러한 도면들은, 본 발명의 선호되는 실시예에 있어, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 댐핑 특성이 특정 요구들에 맞춰 적응될 수 있는 방법을 예시한다. 도 6은 본 발명에 따른 아동용 안전 시트의 베이스 부재(4) 및 시트 부재(3)의 섹션을 도시한다. 크로스바 형태의 제 1 장착 디바이스(21a)는 시트 부재(3)에 연결되며, 크로스바 형태의 제 2 장착 디바이스(21b)는 베이스 부재(4)에 연결된다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 제 1 및 제 2 장착 디바이스들(21a 및 21b)에 결합된다. 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 4개의 변형가능 컴포넌트들(201-204)을 포함한다. 2개의 제 1 변형가능 컴포넌트들(201-202)은 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 영구적으로 결합시키도록 구성된다. 이와 대조적으로, 2개의 다른 변형가능 컴포넌트들(203-204)은 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 아동용 안전 시트는 커플링 컴포넌트(30), 풀리(pulley)(34), 회전 크랭크(36), 및 선택 디바이스(40)를 더 포함한다. 커플링 컴포넌트(30)는 브레이크 케이블로서 구현되며, 선택 디바이스(40)는 스프링 장진형 핀으로 구현된다. 브레이크 케이블(30)은, 헤드레스트의 하강 또는 상승이 풀리(34)를 회전시키게 하는 방식으로, 아동용 안전 시트의 높이 조정가능 헤드레스트를 풀리(34)에 연결한다. 풀리(34)의 회전이 제 1 장착 디바이스(21a) 상에 설치된 회전 크랭크(36)를 드라이브(drive)할 수 있다. 회전 크랭크(36)의 회전은 결과적으로 선택 디바이스(40)를 구동할 것이다. 회전 크랭크(36)의 회전 방향에 따라, 스프링 장진형 핀이 변형가능 컴포넌트들(203-204)을 전방으로 밀어내거나 또는 변형가능 컴포넌트들(203-204)로부터 수축(retract)되도록 허용될 것이다. 선택 디바이스(40)의 구동이 도 7과 관련하여 더 상세하게 설명될 것이다.
변형 가능 컴포넌트들(204)은 2개의 부분들: 파형 몸체(204a) 및 루프(204b)를 포함한다. 파형 몸체(204a)는 제 2 장착 디바이스에 장착되며, 루프(204b)는 제 1 장착 디바이스에 장착된다. 그 전방 단부 근처에서, 파형 몸체(204a)는 도 6에 도시된 구성에서 루프(204b)에 제공된 홀(204c)과 수평을 이루는 홀을 포함한다. 변형가능 컴포넌트(203)는 변형가능 컴포넌트(204)와 동일한 구조를 갖는다. 스프링 장진형 핀(40)은 변형가능 엘러먼트들(203 및 204)의 몸체들 및 루프들에 제공된 홀들을 통해 밀어 내어지도록 구성된다. 핀(40)이 홀(204c)를 통해 밀어 내어질 때, 예를 들어, 핀(40)은 변형가능 컴포넌트(204)의 파형 몸체(204a)를 루프(204b)에 결합시킨다. 따라서, 홀(204c)을 통해 핀(40)을 밀어냄으로써, 루프(204b)가 파형 몸체(204a)에 연결된다. 결과적으로, 변형가능 컴포넌트(204)가 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시킬 것이다. 대조적으로, 핀(40)이 홀(204c) 통해 밀어 내어지지 않을 때, 변형가능 컴포넌트(204)는 제 1 장착 디바이스(21a)를 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시키지 않는다. 이러한 구성에서, 루프(204b)는 파형 몸체(204a)에 연결되지 않는다.
따라서, 도 6에 도시된 셋업은 변형가능 에너지 흡수 엘레먼트의 댐핑 특성이 다음의 3 단계 또는 3 스테이지로 조정될 수 있게 한다: (1: 가장 부드러운 세팅) 핀(40)이 완전히 수축될 때, 제 1 장착 디바이스(21a)는 오직 2개의 변형가능 컴포넌트들(201 및 202)에 의해서 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합된다. (2: 중간 세팅) 핀이 변형가능 컴포넌트(203)를 로킹할 때까지 핀이 바깥쪽으로 밀어 내어진다. 그러면 제 1 장착 디바이스(21a)는 3개의 변형가능 컴포넌트들(201, 202, 및 203)에 의해 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합된다. (3: 가장 강한 세팅) 핀(40)이 완전히 바깥쪽으로 밀렸을 때, 핀은 변형가능 컴포넌트들(203 및 204)을 로킹한다. 그러면, 제 1 장착 디바이스(21a)는 4개의 모든 변형가능 컴포넌트들(201, 202, 203, 및 204)에 의해 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합된다. 편리하게, 브레이크 케이블(30)은, 헤드레스트가 가장 높은 위치에 있을 때 핀(40)이 바깥쪽으로 완전히 밀리고, 그에 따라 가장 강한 세팅을 선택하게 하는 방식으로, 높이 조정가능 헤드레스트 및 풀리(34)에 결합된다. 또한, 브레이크 케이블(30)은, 헤드레스트가 가장 낮은 위치에 있을 때 핀(40)이 완전히 수축되고, 그에 따라 가장 부드러운 세팅을 선택하게 하는 방식으로, 높이 조정가능 헤드레스트 및 풀리(34)에 결합된다. 헤드레스트가 중간 위치에 있을 때, 중간 세팅이 선택될 것이다.
결과적으로, 주어진 크기의 아동을 위하여 헤드레스트를 특정 위치에 위치시킴으로써, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 댐핑 특성이 자동으로 이러한 아동에 맞춰 조정될 것이다. 작고 가벼운 아동에 대하여, 헤드레스트가 가장 낮은 위치에 위치될 것이며, 그에 따라 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(2)에 대한 가장 부드러운 세팅이 선택될 것이다. 이는 가벼운 체중의 아동에 대해 최상의 세팅일 것이다. 크고 그에 따라 더 무거운 아동에 대하여, 헤드레스트는 가장 높은 위치에 위치될 것이며, 그에 따라 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)에 대한 가장 강한 세팅이 선택될 것이다. 이는 더 무거운 아동에 대해 최상의 세팅일 것이다. 유사한 고려사항들이 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 중간 세팅에 적용된다.
도 6이 아동용 안전 시트의 일 측에 설치된 하나의 에너지 흡수 엘러먼트(20)만을 도시하지만, 시트의 어느 한 측 상에 하나가 설치된 상태로 2개의 에너지 흡수 엘러먼트들을 갖는 아동용 안전 시트를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 또한, 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트를 5개 이상의 변형가능 컴포넌트들로 분할하는 것이 유리할 수 있다. 5개 이상의 변형가능 컴포넌트들을 이용함으로써, 댐핑 특성이 더 미세한 단위(granularity)로 조정가능할 것이다.
도 7은 도 6의 배열의 일부 특징들을 더 상세하게 도시한다. 회전 크랭크(36)는 핀(40)과 접촉하는 캠(cam) 표면(37)을 나타낸다. 스프링(41)은 핀(40)을 회전 크랭크(36)의 캠 표면(37)을 향해 밀어내기 위하여 제공된다. 도 7에 도시된 구성에서, 핀(40)이 완전히 수축된다. 이러한 구성에서, 핀(40)은 제 3 변형가능 컴포넌트(203) 또는 제 4 변형가능 컴포넌트(204)와 접촉하지 않는다. 그러나, 핀(40)은 제 1 변형가능 컴포넌트(201) 및 제 2 변형가능 컴포넌트(202)와 접촉한다. 바람직하게, 변형가능 컴포넌트들(201 및 202) 각각은 도 7에 도시된 구성에서 핀(40)이 그 안으로 삽입되는 홀을 포함한다. 이러한 홀들은 바람직하게는 핀(40)을 희망되는 방향으로, 즉, 제 3 변형가능 컴포넌트(203)를 향해 보내거나 또는 가이드하도록 구성된다. 회전 크랭크(36)가 화살표(38)에 의해 표시되는 방향으로 회전될 때, 핀(40)이 캠 표면(37)에 의해 바깥쪽으로, 변형가능 컴포넌트들(203 및 204)을 향해 밀어내어질 것이다. 핀이 바깥쪽으로 완전히 밀어내어질 때, 핀은 홀(204c) 내에 삽입될 것이며, 그에 따라 루프(204b)를 변형가능 컴포넌트(204)의 파형 몸체(204a)에 연결할 것이다. 그 뒤 변형가능 컴포넌트(204)가 로킹될 것이다. 회전 크랭크(36)가 화살표(38)의 반대 방향으로 다시 회전될 때, 핀(40)이 스프링(41)에 의해 다시 풀리(34)를 향해 밀어내어질 것이며, 그에 따라 변형가능 컴포넌트(204)를 언로킹할 것이다.
도 7은 클러치(35)가 풀리(34)와 회전 크랭크(36) 사이에 제공되는 것을 더 도시한다. 이러한 클러치(35)는, 돌출부가 리세스(recess)에 배열된 상태로 풀리(34) 상에 형성된 돌출부 및 회전 크랭크(36) 상에 형성된 리세스에 의해 구현될 수 있다. 바람직하게, 돌출부 및 리세스는, 헤드레스트가 가장 낮은 위치에 있을 때, 헤드레스트를 상승시키는 것이 회전 크랭크(36)가 즉각적으로 회전하게끔 하지 않도록, 치수가 결정된다. 이는, 리세스를 돌출부보다 더 길게 만듦으로써 달성될 수 있다. 그러면, 풀리(34)가 회전하기 시작할 때, 돌출부가 리세스를 따라 움직이기 시작할 것이다. 돌출부가 리세스를 따라 움직이는 한, 풀리(34)는 회전 크랭크(36)를 드라이브하지 않는다. 그러나, 돌출부가 리세스의 단부에 도달하자 마자, 돌출부가 회전 크랭크(36)와 접촉할 것이며 회전 크랭크(36)를 드라이브하기 시작할 것이다.
본 발명의 선호되는 실시예에 있어, 헤드레스트의 높이는 120 mm로 조정될 수 있다. 이는 540도만큼의 풀리(34)의 회전과 동일하다. 이러한 회전의 처음 180도에서, 클러치(35)가 풀린다. 180도와 540도 사이에서, 클러치(35)가 맞물리며, 회전 크랭크(36)는 그에 따라 풀리(34)와 함께 회전할 것이다. 결과적으로, 회전 크랭크(36)는 핀(40)을 0 mm 또는 5 mm 또는 10 mm 중 하나만큼 바깥쪽으로 밀어낼 것이고, 그에 따라 변형가능 컴포넌트(203) 및 변형가능 컴포넌트(204) 둘 모두를 로킹하지 않거나(0 mm), 또는 변형가능 컴포넌트(203)만을 로킹하거나(5 mm), 또는 변형가능 컴포넌트(203) 및 변형가능 컴포넌트(204) 둘 모두를 로킹할 것이다(10 mm).
도 8 및 도 9는, 도 6 및 도 7의 실시예와 유사한 본 발명의 다른 선호되는 실시예를 도시한다. 도 8 및 도 9의 실시예의 전반적인 기술 원리는 본질적으로 도 6 및 도 7의 실시예의 기술 원리와 동일하다. 따라서, 2개의 실시예들 간의 차이점들만이 상세하게 설명될 것이다. 도 8은 이러한 실시예에서 강성 스트랩이 커플링 컴포넌트(30)로서 사용되는 것을 도시한다. 물론, 강성 스트랩(30)이 완전히 강성은 아니다. 오히려, 강성 스트랩(30)은 도 8에 도시된 바와 같이 이것이 굽혀질 수 있게 하는 특정한 정도의 가요성을 나타낸다. 그러나, 강성 스트랩(30)은, 강성 스트랩(30)이 견인력뿐만 아니라 미는 힘도 전달하는 것을 허용하도록 충분히 강성이다. 또한, 도 6 및 도 7의 풀리는 회전 크랭크(36)에 장착된 기어휠(34)로 대체된다. 강성 스트랩(30)은 기어휠(34)의 티쓰(teeth)와 맞물리도록 구성된 티쓰를 포함한다. 따라서, 강성 스트랩(30)이 기어휠(34)을 따라 밀려지거나 또는 당겨질 때, 기어휠(34)이 움직이기 시작한다. 강성 스트랩(30)은 바람직하게는 플라스틱으로 만들어진다. 플라스틱으로 만들어진 강성 스트랩(30)은, 특히 도 6 및 도 7의 브레이크 케이블에 비하여, 경량이고, 값이 싸며, 컴포넌트를 처리하기에 용이하다.
도 9는 본 발명의 추가적인 측면들을 예시한다. 도 9의 좌측 부분은 아동용 안전 시트의 헤드레스트(300)가 강성 스트랩(30)에 의해 회전 크랭크(36)에 결합되는 방법을 도시한다. 헤드레스트(300)가 상승될 때(화살표(301)), 강성 스트랩(30)은 회전 크랭크(36)로부터 멀어지는 방향으로 당겨지며, 그에 따라 회전 크랭크(36)를 제 1 회전 방향으로 회전시킨다. 헤드레스트(300)가 하강될 때(화살표(302)), 강성 스트랩(30)은 회전 크랭크(36)를 향한 방향으로 밀어내어지며, 그에 따라 회전 크랭크(36)를 제 1 회전 방향과 반대되는 제 2 회전 방향으로 회전시킨다.
도 9의 상부 우측 부분은, 회전 크랭크(36)를 이동시키는, 결과적으로 기어휠(34)을 이동시키는 제 1 장착 디바이스(21a)의 섹션의 정면도를 도시한다. 회전 크랭크(36)는 단계형(stepped) 단부 섹션(36a)을 갖는다. 핀(40)은 스프링(41)에 의해 이러한 단계형 단부 섹션(36a)을 향해 밀어 내어진다. 단계형 단부 섹션(36a)은 단계들로 핀(40)을 쉬프트하도록 구성된다: 핀이 단계형 단부 섹션(36a)의 가장 높은 단계와 접촉할 때, 핀(40)은 도 9에 도시된 위치와 유사한 그것의 최우측 위치에 있는다. 회전 크랭크(36)가 적절한 방향으로 회전될 때, 스프링(41)에 의해 밀어 내어지는 핀(40)은 회전 크랭크(36)의 가장 높은 단계로부터 중간 단계로 슬라이딩할 것이다. 그러면 핀(40)이 중간 위치에 있을 것이다. 회전 크랭크(36)가 더 회전될 때, 핀(40)은 회전 크랭크(36)의 중간 높은 단계로부터 가장 낮은 단계로 슬라이딩할 것이다. 그러면 핀(40)이 최좌측 위치에 있을 것이다. 따라서, 핀(40)이 변형가능 엘러먼트들(201-203) 중 선택된 수의 변형가능 엘러먼트들과 접촉하게 될 수 있다.
도 9의 하부 우측 부분은 회전 크랭크(36)에 장착된 기어휠(34)의 단면을 도시한다.
1: 아동용 안전 시트
2: 아동
3: 시트 부재
4: 베이스 부재
4a: 베이스 부재(4)의 하부 부분
4b: 베이스 부재(4)의 상부 부분
5: 로킹 디바이스
5a: 로킹 디바이스(5)의 제 1 컴포넌트
5b: 로킹 디바이스(5)의 제 2 컴포넌트
5c: 제어 커넥터
6: 상부 가이드 슬롯
7: 가이드 핀
8: 하부 가이드 슬롯
9: 슬라이딩 부재
10: ISOFIX 래치
11: 탑 테더
12: 변위의 방향
14: ISOFIX 앵커
15: 차량 시트
20: 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트
20': 스트레칭된 상태의 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트
21a: 제 1 장착 디바이스
21b: 제 2 장착 디바이스
22: 제 1 루프
23: 제 2 루프
23a: 제 2 루프(23)의 제 1 컴포넌트
23b: 제 2 루프(23)의 제 2 컴포넌트
24a: 제 1 핀
24b: 제 2 핀
25: 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트의 몸체
30: 커플링 컴포넌트
34: 풀리
35: 클러치
36: 회전 크랭크
36a: 회전 크랭크(36)의 단계형 단부 섹션
37: 캠 표면
39: 회전 방향
40: 선택 디바이스
41: 스프링
50: 시트벨트
51: 시트벨트 수용기
52: 당김 방향
60: 구동기
61: 피봇 축
62: 브레이크 케이블
63: 릴리즈 방향
201-204: 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 변형가능 컴포넌트들
204a: 변형가능 컴포넌트(204)의 몸체
204b: 변형가능 컴포넌트(204)의 루프
204c: 루프(204b)에 제공된 홀
300: 헤드레스트
301: 위쪽 방향
302: 아래쪽 방향

Claims (15)

  1. 차량에서 사용하기 위한 아동용 안전 시트(1)로서,
    아동(2)을 홀딩하도록 구성된 시트 부재(3);
    상기 차량의 시트(15)에 부착되도록 적응된 베이스 부재(4); 및
    변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)를 포함하며,
    상기 시트 부재(3)는, 상기 시트 부재(3)를 상기 베이스 부재(4)에 대하여 슬라이딩시킴으로써 상기 시트 부재(3)가 초기 위치로부터 쉬프트된 위치로 변위가능하게 하는 방식으로 그리고 상기 차량의 정면 충돌 동안 상기 아동용 안전 시트(1)에 작용하는 충돌-유도형(crash-induced) 관성력이 상기 시트 부재(3)를 상기 초기 위치로부터 상기 쉬프트된 위치로 슬라이딩시키는 경향을 갖도록 하는 방식으로 상기 베이스 부재(40)에 슬라이드 가능하게 장착되며,
    상기 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 상기 시트 부재(3)가 상기 초기 위치로부터 상기 쉬프트된 위치로 슬라이딩될 때 변형되도록 배열되는, 아동용 안전 시트(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트 부재(3)를 상기 초기 위치에 로킹(lock)하여 상기 초기 위치로부터 상기 쉬프트된 위치로의 상기 시트 부재(3)의 슬라이딩을 방지하도록 구성된 로킹 디바이스(5)를 더 포함하며,
    상기 로킹 디바이스는 충돌-유도형 힘이 주어진 문턱값에 도달하거나 또는 이를 초과하는 경우 상기 시트 부재(3)를 상기 초기 위치로부터 릴리즈(release)하여 상기 시트 부재(3)가 상기 초기 위치로부터 상기 쉬프트된 위치로 슬라이딩하는 것을 허용하도록 적응되는, 아동용 안전 시트(1).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 아동용 안전 시트(1)는 상기 차량에서의 전향(forward-facing) 설치를 위해 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는, 상기 베이스 부재(4)에 대한 상기 시트 부재(3)의 충돌-유도형 변위 동안 스트레칭되거나 또는 압축되도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 부재(3)에 고정적으로 연결된 제 1 장착 디바이스(21a) 및 상기 베이스 부재(4)에 고정적으로 연결된 제 2 장착 디바이스(21b)를 더 포함하며,
    상기 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 상기 제 1 장착 디바이스(21a) 및 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합되는, 아동용 안전 시트(1).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 부재(4)의 하부 영역에 장착된 2개의 릴리즈가능 커넥터들(10)을 더 포함하며,
    상기 릴리즈가능 커넥터들(10)은 상기 아동용 안전 시트(1)를 상기 차량에 고정하기 위하여 상기 차량에 제공된 앵커링(anchoring) 지점들(14)에 부착되도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 베이스 부재(4)에 부착되고, 상기 차량에 제공된 앵커리지(anchorage) 지점 또는 상기 베이스 부재(4)에 부착된 지지 레그(leg)에 고정되도록 구성되며, 상기 베이스 부재(4)의 정면으로부터 아래쪽으로 연장하도록 구성되는 탑 테더(Top Tether)(11)를 더 포함하는, 아동용 안전 시트(1).
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)는 적어도 2개의 변형가능 컴포넌트들(201-204)을 포함하며,
    적어도 하나의 변형가능 컴포넌트(203-204)는, 선택된 수의 변형가능 컴포넌트들(201-204)을 상기 제 1 장착 디바이스(21a) 및 상기 제 2 장착 디바이스(21b)에 결합시킴으로써, 상기 변형가능 에너지 흡수 엘러먼트(20)의 댐핑 특성이 상기 아동의 체중에 맞추어 적응되도록 하기 위해 상기 제 1 장착 디바이스(21a)를 상기 제 2 장착 디바이스(21b)에 선택적으로 결합시키도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  9. 청구항 8에 있어서,
    높이 조정가능 헤드레스트(300), 커플링 컴포넌트(30), 및 변형가능 컴포넌트들(201-204)의 상기 선택된 수를 선택하도록 적응된 선택 디바이스(40)를 더 포함하며,
    상기 커플링 컴포넌트(30)는, 상기 헤드레스트(300)의 높이를 조정함으로써 상기 선택 디바이스(40)가 변형가능 엘러먼트들(201-204)의 상기 선택된 수를 수정하도록 구동되게 하는 방식으로, 상기 헤드레스트(300)를 상기 선택 디바이스(40)에 결합시키는, 아동용 안전 시트(1).
  10. 청구항 9에 있어서,
    변형가능 엘러먼트들(201-204)의 상기 선택된 수는 상기 헤드레스트(300)가 상승됨에 따라 증가하도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    변형가능 엘러먼트들(201-204)의 상기 선택된 수는 상기 헤드레스트(300)가 하강됨에 따라 감소하도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 컴포넌트(30)는 브레이크 케이블(bowden cable) 또는 강성 스트랩(strap)을 포함하며, 상기 선택 디바이스(40)는 스프링 장진형 핀(spring loaded pin)을 포함하는, 아동용 안전 시트(1).
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹 디바이스(5)는 상기 차량의 시트벨트 프리텐셔너(seatbelt pretensioner)의 활성화시 언로킹되도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    구동기(60)의 활성화에 의해 상기 로킹 디바이스(5)가 언로킹되는 것을 허용하기 위해 상기 로킹 디바이스(5)에 기계적으로 결합된 상기 구동기(60)를 더 포함하며,
    상기 구동기(60)는 상기 차량의 시트벨트(50)에 결합되도록 구성되고, 상기 시트벨트(50)와 연관된 시트벨트 프리텐셔너의 활성화시 활성화되도록 구성되는, 아동용 안전 시트(1).
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 구동기(60)는 상기 시트 부재(3) 또는 상기 베이스 부재(4)에 피봇가능하게 부착된 후크형 클램프(hooked clamp)를 포함하는, 아동용 안전 시트(1).
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