Детское кресло безопасности с ременным поворотным соединением
CHILD SAFETY CAR SEAT WITH BELT ROTATABLE CONNECTION

Изобретение относится к детскому креслу безопасности, предназначенному для закрепления ремнем безопасности транспортного средства и содержащему ременное поворотное соединение. В частности, ременное поворотное соединение обеспечивает возможность уменьшения поворота вперед детского кресла безопасности, закрепленного ремнем безопасности транспортного средства, в случае лобового столкновения.
Дети, пока они не достигли определенного возраста или роста, не могут пристегиваться в транспортных средствах ремнями безопасности транспортного средства. В связи с этим, для безопасной перевозки детей в транспортном средстве необходимо использовать детские кресла безопасности. Дети младшего возраста, такие как младенцы или начинающие ходить дети, надежно удерживаются в своем кресле безопасности, установленном на пассажирском кресле транспортного средства с помощью специальной системы удержания детей, такой как встроенная система ремней безопасности. Для этой возрастной группы самым безопасным способом передвижения является кресло безопасности с 3-х или 5-точечным ремнем безопасности, в котором в качестве соединительного устройства используется пряжка. 3-точечный или 5-точечный ремень безопасности кресла безопасности надежно фиксирует плечи и бедра ребенка в кресле.
Как правило, детские кресла безопасности устанавливаются на кресле транспортного средства. Детские кресла безопасности можно закреплять либо с помощью ремня безопасности транспортного средства, так называемыми ремнями безопасности для детей, или с помощью крепления детского кресла на кресле транспортного средства с помощью специального крепежного механизма, такого как система Isofix.
При использовании крепежных механизмов, таких как Isofix, детское кресло безопасности крепится с помощью жестких звеньев или защелок к соответствующим крепежным элементам кресел транспортного средства, таким как крепежные петли, закрепленные в транспортном средстве. Эти крепежные механизмы обычно используют два узла крепления. Таким образом, узлы крепления определяют поперечную ось транспортного средства.
При использовании ремня безопасности транспортного средства, в частности, поясного ремня в ремне безопасности кресла для закрепления детского кресла безопасности в транспортном средстве, указанный поясной ремень аналогичным образом задает поперечную ось транспортного средства. Как следствие, в любом случае детское кресло безопасности имеет тенденцию поворачиваться вокруг указанной поперечной оси.
Поворот детского кресла безопасности вокруг вышеупомянутой поперечной оси, определяемый либо поясным ремнем ремня безопасности кресла транспортного средства, либо узлами крепления системы Isofix, может создать серьезную опасность и риск получения травм для ребенка, закрепленного в детском кресле безопасности в случае как лобового столкновения, так и столкновения сзади. Например, в случае лобового столкновения детское кресло безопасности поворачивается вокруг поперечной оси, в результате чего оно прижимается вниз к креслу транспортного средства. Таким образом, когда детское кресло безопасности обращено вперед, ребенок, сидящий в детском кресле безопасности, испытывает два поворота: первый - это поворот ребенка, закрепленного в детском кресле безопасности, вызванный поворотом самого детского кресла безопасности; второй - это наклон тела ребенка относительно детского кресла безопасности. Из-за этого ребенок может повернуться вперед до такой степени, что он, в частности, его/ее голова, ударяется о спинку переднего кресла транспортного средства. Подобные опасности и риски, связанные со значительным поворотом детского кресла безопасности вперед, могут возникнуть, если детское кресло безопасности установлено обращенным в направлении назад.
Чтобы избежать нежелательного поворота вокруг поперечной оси, когда детское кресло безопасности прикреплено к транспортному средству, например, с помощью ремня безопасности транспортного средства или крепежных элементов Isofix, детское кресло безопасности дополнительно закрепляют с помощью так называемого устройства предотвращения поворота. Для выполнения требований законодательства такое устройство предотвращения поворота устанавливают в качестве стандартного требования. Однако, в соответствии с Правилом №129 ЕЭК ООН ("i-Size", фаза 3), устройство предотвращения поворота более не является обязательным в связи с детскими креслами безопасности с ремнем безопасности. Однако требования в отношении поворота детского кресла безопасности с ремнем безопасности остаются такими же, как и в Правиле №129 ЕЭК ООН.
В соответствии с Правилом №129 ЕЭК ООН, обязательным является установка детских кресел безопасности обращенными назад до достижения ребенком возраста 15-ти месяцев. Вследствие этого, сдерживание поворота детских кресел безопасности при их установке в транспортном средстве обращенными назад становится все более и более важным.
Существуют различные механизмы для реализации такого устройства предотвращения поворота. Одним из таких механизмов является так называемый якорный ремень. Этот механизм содержит ремешок и неподвижную точку опоры в кузове транспортного средства. Ремешок может соединять неподвижную точку опоры с верхом детского кресла безопасности, предотвращая, тем самым, в случае столкновения перемещение детского кресла безопасности вперед относительно кресла транспортного средства.
Другой механизм сдерживания поворота детского кресла безопасности вокруг поперечной оси обеспечивается опорной стойкой (называемый также нагрузочной стойкой). Опорная стойка для детского кресла безопасности -это средство предотвращения поворота детского кресла безопасности вокруг поперечной оси в случае удара. Как правило, опорная стойка прикреплена к переднему концу основания для детского кресла безопасности. Опорная стойка поддерживает основание кресла, чтобы оно в случае лобового столкновения не вжималось вниз в кресло транспортного средства.
Еще одним механизмом борьбы с поворотом является так называемое «поворотное соединение Isofix», на раскрытие которого направлен Европейский патент №1090804. Механизм, использующий поворотное соединение Isofix, управляет перемещением детского кресла безопасности так, что поступательное и поворотное перемещение последнего преобразуется, по меньшей мере частично, в (поступательное) нисходящее перемещение детского кресла безопасности в кресло транспортного средства. Таким образом, этот механизм уменьшает общий угол наклона ребенка при лобовом ударе. Европейский патент №1090804 основывается на узлах крепления Isofix. Поэтому механизм предотвращения поворота из Европейского патента №1090804 не подходит для детских кресел безопасности с ремнем безопасности.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание системы крепления для детского кресла безопасности с ремнем безопасности, которая уменьшает поворот детского кресла безопасности вперед в случае лобового столкновения.
Эта цель достигается с помощью детского кресла безопасности, заявленного в пункте 1 формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения заявлены в пунктах 2-14 формулы изобретения.
В соответствии с настоящим изобретением, предложено детское кресло безопасности, выполненное с возможностью крепления с помощью ремня безопасности транспортного средства, содержащее корпус для размещения ребенка и основание для размещения на кресле транспортного средства. Основание кресла содержит основной элемент, соединенный с корпусом кресла, поворотный элемент, соединенный с возможностью поворота с основным элементом, и зацепляющий элемент, выполненный с возможностью зацепления с ремнем безопасности транспортного средства. Зацепляющий элемент соединен с поворотным элементом так, что перемещение зацепляющего элемента в определенном направлении относительно основного элемента приводит к повороту поворотного элемента от основного элемента.
Предпочтительно, зацепляющий элемент выполнен с возможностью зацепления с поясным ремнем ремня безопасности транспортного средства. Таким образом, изобретение в особенности приспособлено для детских кресел безопасности с ремнем безопасности.
Поскольку зацепляющий элемент соединен с поворотным элементом так, что перемещение зацепляющего элемента в определенном направлении относительно основного элемента приводит к повороту поворотного элемента от основного элемента, центр тяжести всего детского кресла безопасности изменяет свое положение относительно оси, определяемой частью ремня безопасности транспортного средства, зацепленной с зацепляющим элементом, тем самым, закрепляя детское кресло безопасности на кресле транспортного средства. Когда детское кресло безопасности закреплено в транспортном средстве с помощью ремня безопасности транспортного средства, часть этого ремня, зацепленная с зацепляющим элементом, задает первую поворотную ось детского кресла безопасности. Ось, на которой поворотный элемент присоединен к основному элементу с возможностью поворота вокруг нее, задает вторую поворотную ось детского кресла безопасности. В случае лобового удара, в соответствии с изобретением, происходят, таким образом, два связанных поворота вокруг первой поворотной оси и второй поворотной оси, которые приводят, с одной стороны, к повороту детского кресла безопасности, но также и к поступательному перемещению детского кресла безопасности вниз в сиденье кресла транспортного средства. В результате этого перемещения вниз подушка сиденья кресла транспортного средства сжимается почти параллельно поверхности сиденья кресла транспортного средства. Таким образом, часть поворота вперед преобразуется в перемещение вниз. Таким образом, это приводит к меньшему повороту детского кресла. В этом смысле настоящее изобретение содержит механизм компенсации поворота. Другими словами, способность поворотного элемента поворачиваться вокруг первой поворотной оси, задаваемой частью поясного ремня, зацепленной с зацепляющим элементом, и вокруг второй поворотной оси основного элемента обеспечивает дополнительную степень свободы движения детского кресла безопасности в случае лобового удара. Дополнительная степень свободы обеспечивает возможность поворота основного элемента и, следовательно, корпуса кресла относительно поворотного элемента, который соединен с ремнем безопасности транспортного средства.
Зацепляющий элемент, который соединен с поворотным элементом, выполнен с возможностью зацепления с ремнем безопасности транспортного средства. Соединение между детским креслом безопасности и транспортным средством для закрепления и установки детского кресла в транспортном средстве, таким образом, обеспечивается зацепляющим элементом. Следовательно, зацепляющий элемент и поворотный элемент также называют ременным поворотным соединением.
Основной элемент соединен с корпусом кресла. Для этого основной элемент кресла может быть выполнен отдельно от корпуса кресла. Однако, основной элемент также может быть выполнен с корпусом кресла как единое целое. Благодаря соединению основного элемента с корпусом кресла, относительное перемещение основного элемента относительно поворотного элемента связано с соответствующим относительным перемещением корпуса кресла относительно поворотного элемента.
Предпочтительно, детское кресло безопасности также содержит дистанцирующий элемент, соединенный с зацепляющим элементом и выполненный так, чтобы удерживать зацепляющий элемент на заданном минимальном расстоянии от спинки кресла транспортного средства, когда детское кресло безопасности установлено в транспортном средстве. Дистанцирующий элемент помогает пользователю надежно закрепить детское кресло безопасности ремнем безопасности транспортного средства. В частности, дистанцирующий элемент предотвращает поворот поворотного элемента от основного элемента при обычных условиях движения, то есть без приложения дополнительного усилия к зацепляющему элементу. Для этого предпочтительно, чтобы дистанцирующий элемент прилегал к спинке кресла транспортного средства, когда детское кресло правильно установлено в транспортном средстве. Таким образом, относительное перемещение зацепляющего элемента при обычных условиях движения предотвращается. Поворот детского кресла безопасности вокруг первой поворотной оси, определяемой частью поясного ремня, зацепленной с зацепляющим элементом, и вокруг второй поворотной оси, на которой поворотный элемент соединен с основным элементом основания с возможностью поворота вокруг этой оси, становится эффективно доступным только в случае удара. В случае удара, в частности, в случае лобового удара, детское кресло безопасности перемещается на определенное расстояние по сиденью кресла транспортного средства до того, как ремень безопасности транспортного средства блокируется. Это расстояние является достаточным для высвобождения дистанцирующего элемента из положения его упора в спинку. Как следствие, зацепляющий элемент может свободно перемещаться относительно основного элемента и вызывать поворот поворотного элемента от основного элемента. Иными словами, при наличии дистанцирующего элемента, в случае удара активируется устройство предотвращения поворота / ременное поворотное соединение в соответствии с изобретением.
Преимущественно, относительное перемещение зацепляющего элемента вызвано усилием, действующим на основной элемент и направленным в сторону от спинки кресла транспортного средства, когда детское кресло безопасности установлено на кресле транспортного средства и когда зацепляющий элемент зацеплен с ремнем безопасности транспортного средства. Предпочтительно, усилие представляет собой силу инерции, возникающую во время лобового удара транспортного средства. Механизм предотвращения поворота / ременное поворотное соединение, выполненное в соответствии с изобретением, выполнено с возможностью надлежащего начала работы всякий раз, когда транспортное средство подвергается лобовому удару. В этом случае ремень безопасности транспортного средства блокируется. Сила инерции ускоряет остальные элементы детского кресла безопасности. Таким образом, зацепляющий элемент перемещается относительно основного элемента. В случае удара зацепляющий элемент перемещается относительно основного элемента в направлении спинки кресла транспортного средства. Благодаря соединению зацепляющего элемента с поворотным элементом, поворотный элемент поворачивается в сторону от основного элемента. Это обеспечивает возможность начала выполнения двух связанных поворотов, как описано выше. Это приводит к сдерживанию поворота детского кресла вперед, как описано выше.
Преимущественно, поворотный элемент выполнен жестким. То есть, поворотный элемент имеет определенную твердость и жесткость для обеспечения надежного прикрепления детского кресла безопасности к ремню безопасности транспортного средства.
Предпочтительно, ось, на которой поворотный элемент соединен с основным элементом основания с возможностью поворота вокруг этой оси, расположена на части основания кресла, обращенной к спинке кресла транспортного средства, когда детское кресло безопасности установлено в транспортном средстве. Это положение обеспечивает возможность поворота корпуса детского кресла безопасности таким образом, чтобы эффективно компенсировать, по меньшей мере частично, поворотное перемещение вниз в случае лобового удара. То есть, благодаря размещению поворотной оси на части основания кресла, обращенной к спинке кресла транспортного средства, то есть на задней стороне основания кресла, когда детское кресло безопасности правильно установлено в транспортном средстве, в случае столкновения части корпуса кресла на передней стороне основания кресла поворачиваются меньше к посадочной поверхности кресла транспортного средства, чем задние части корпуса кресла. Таким образом, поворот вниз более эффективно преобразуется в перемещение вниз.
Предпочтительно, поворотный элемент и зацепляющий элемент выполнены как одно целое. Это облегчает процесс изготовления.
Преимущественно, зацепляющий элемент расположен на определенном расстоянии от оси, на которой поворотный элемент соединен с основным элементом основания с возможностью поворота вокруг этой оси. Расстояние между зацепляющим элементом и поворотной осью, на которой поворотный элемент соединен с основным элементом основания, в случае столкновения влияет на общее перемещение детского кресла безопасности. При правильном выборе указанного расстояния можно в большей степени сдержать поворот вперед. В дополнение к расстоянию зацепляющего элемента и, следовательно, ремня безопасности от поворотной оси, на общее перемещение детского кресла безопасности также влияет расстояние центра тяжести детского кресла безопасности от поворотной оси по вертикали. Следовательно, при правильном выборе соотношения указанных двух расстояний усиливается преобразование поворота вниз в перемещение вниз. Преимущественно, эти два расстояния находятся в одном диапазоне.
Преимущественно, зацепляющий элемент содержит направляющую для ремня, предпочтительно направляющую с крючковидной частью, выполненной с возможностью приема части ремня безопасности транспортного средства. Форма крючка особенно полезна для надежного направления и приема ремня безопасности транспортного средства. Преимущественно, направляющая также может содержать зажим для ремня.
Преимущественно, усилие вызывает перемещение зацепляющего элемента ближе к плоскости, содержащей центр тяжести детского кресла безопасности, и параллельно нижней поверхности основания кресла, чтобы уменьшить вертикальное расстояние зацепляющего элемента от горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести детского кресла безопасности. Следовательно, например, в случае лобового удара, во время указанного удара плечо, связанное с поворотом детского кресла безопасности вокруг первой поворотной оси, определяемой частью поясного ремня, зацепляющейся с зацепляющим элементом, становится все короче и короче. Вследствие этого инициируется движение детского кресла безопасности и, в частности, корпуса кресла, вниз. Таким образом, детское кресло безопасности, в частности основание кресла, вжимается вниз в сиденье кресла транспортного средства. Это движение вниз является почти параллельным сиденью кресла транспортного средства. Следовательно, поворот вниз уменьшается, поскольку полное перемещение, по меньшей мере частично, преобразуется в поступательное движение вниз.
В соответствии с некоторыми аспектами изобретения предпочтительно, чтобы зацепляющий элемент был расположен между основным элементом основания и поворотным элементом. В этом случае также может быть предпочтительно, чтобы зацепляющий элемент был подвижно соединен с поворотным элементом, так чтобы перемещение зацепляющего элемента в направлении оси, на которой поворотный элемент вокруг нее соединен с основным элементом основания с возможностью поворота вокруг этой оси, вызывало поворот корпуса кресла от поворотного элемента. Кроме того, предпочтительно, чтобы поворотный элемент проходил над по меньшей мере частью нижней поверхности основания кресла. Предпочтительно, зацепляющий элемент имеет клиновидную форму, или зацепляющий элемент содержит шарнирный механизм. Поскольку ремень безопасности транспортного средства расположен между основным элементом основания и поворотным элементом, транспортное средство особенно надежно соединено с основанием кресла. Кроме того, если перемещение зацепляющего элемента вдоль поворотного элемента связано с поворотом корпуса кресла в сторону от поворотного элемента, то существует механизм, который компенсирует поворот детского кресла безопасности вниз в случае столкновения. В этом случае зацепляющий элемент выполнен с возможностью ограничения поворота вниз центра тяжести детского кресла безопасности, поворачивая корпус кресла в направлении от поворотного элемента и вверх. Поворотный элемент, который предпочтительно составляет по меньшей мере часть нижней поверхности основания кресла, затем вжимается в сиденье кресла транспортного средства. В этом случае поворот детского кресла безопасности вниз уменьшается из-за поворота кресла вверх, вызванного зацепляющим элементом. Поворот вниз, вызванный столкновением транспортного средства, и поворот вверх, вызванный зацепляющим элементом, как описано выше, частично компенсируют друг друга.
Конкретные варианты выполнения изобретения теперь будут описаны в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 изображает вид сбоку первого варианта выполнения детского кресла безопасности, выполненного в соответствии с изобретением, установленного на кресле транспортного средства, при обычных условиях движения;
Фиг. 2 изображает увеличенный вид в аксонометрии поворотного соединения с ремнем безопасности детского кресла безопасности, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения;
Фиг. 3а и 3b иллюстрируют последовательность перемещений детского кресла безопасности, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения, во время лобового удара транспортного средства;
Фиг. 4а изображает вид сбоку детского кресла безопасности, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения изобретения, установленного в транспортном средстве, при обычных условиях;
Фиг. 4b и 4с иллюстрируют последовательность перемещений детского кресла безопасности, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения, при лобовом ударе транспортного средства;
Фиг. 5а изображает вид сбоку детского кресла безопасности, выполненного в соответствии с третьим вариантом выполнения изобретения, установленного в транспортном средстве, при обычных условиях;
Фиг. 5b и 5с иллюстрируют последовательность перемещений детского кресла безопасности, выполненного в соответствии с третьим вариантом выполнения, во время лобового удара транспортного средства.
Фиг. 1 изображает первый вариант детского кресла 100 безопасности, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Детское кресло 100 показано закрепленным поясным ремнем 40 ремня безопасности транспортного средства и расположенным на сиденье 31 кресла 30 транспортного средства. На Фиг. 1 детское кресло 100 показано при обычных условиях движения. Детское кресло 100 содержит корпус 20 и основание 10. Основание 10 кресла содержит основной элемент 1, поворотный элемент 2 и зацепляющий элемент 3. В показанном случае корпус 20 кресла представляет собой переноску для младенцев, которая с возможностью отсоединения соединена с основным элементом 1. Однако также возможно, чтобы корпус кресла и основание кресла были выполнены как одно целое, или чтобы корпус кресла был плотно или без возможности отсоединения прикреплен к основанию кресла. Корпус 20 кресла расположен в направлении, обращенном назад, то есть ребенок помещен в детское кресло безопасности в направлении, противоположном направлению движения. Кроме того, показано, что основание 1 кресла также содержит ограничитель 6 перемещения. Ограничитель 6 перемещения проходит вертикально от элемента 1 основания 10 кресла. Ограничитель 6 перемещения выполнен так, чтобы в случае лобового удара предотвращать отскок основания 10 кресла назад, то есть от поворота вверх от сиденья 31 кресла 30 транспортного средства. В случае удара сзади транспортного средства ограничитель 6 перемещения дополнительно выполнен с возможностью предотвращения поворота основания 10 кресла.
Поворотный элемент 2 соединен с возможностью поворота с элементом 1. Поворотный элемент 2 соединен с элементом 1 на поворотной 4 оси. Поворотная 4 ось расположена на задней стороне основания 10 кресла, то есть на части основания 10 кресла, которая обращена к части 32 спинки кресла 30 транспортного средства, когда детское кресло 100 правильно установлено в транспортном средстве. С поворотным элементом 2 соединен зацепляющий элемент 3. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1, поворотный элемент 2 и зацепляющий элемент 3 выполнены как одно целое. Зацепляющий элемент 3 входит в зацепление с поясным ремнем 40 ремня безопасности транспортного средства. Для этого зацепляющий элемент 3 имеет форму крючка. Во время установки детского кресла 100 поясной ремень 40 пропускается через крючок. Таким образом, крючок выполняет функцию направляющей ремня. Это обеспечивает возможность закрепления детского кресла 100 с помощью ремня безопасности транспортного средства. Следовательно, поворотный элемент 2 и зацепляющий элемент 3 также называется как ременное поворотное соединение.
Кроме того, к зацепляющему элементу 3 прикреплен дистанцирующий элемент 5. Дистанцирующий элемент 5 гарантирует, что зацепляющий элемент 3 удерживается в заданном положении во время установки детского кресла 100 и при обычных условиях. В частности, при обычных условиях дистанцирующий элемент 5 предотвращает поворот ременного поворотного соединения. Как показано, дистанцирующий элемент 5 упирается в спинку 32 кресла 30 транспортного средства. Это означает, что ременное поворотное соединение в обычных условиях не задействовано. Как будет более подробно описано ниже со ссылками на Фиг. 3а и 3b, лобовой удар может служить триггером, который приводит в действие ременное поворотное соединение, то есть который перемещает детское кресло 100 достаточно далеко от спинки 32 кресла транспортного средства так, что зацепляющий элемент 3 и, тем самым, поворотный элемент 2 могут вращаться / поворачиваться вокруг поворотной 4 оси и, таким образом, перемещаться относительно элемента 1. В конфигурации, показанной на Фиг. 1, которая показана при обычных условиях, дистанцирующий элемент 5 имеет такие размеры, что поворотный элемент 2 является по существу вертикальным относительно посадочной поверхности кресла 30. Затемненный сектор 51 окружности определяет минимальное расстояние зацепляющего элемента 3 от пересечения сиденья 31 кресла и спинки 32 кресла транспортного средства 30. Указанное минимальное расстояние 51 предпочтительно составляет 10 см или больше.
На Фиг. 2 более подробно показано ременное поворотное соединение, выполненное в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения. Из Фиг. 2 становится очевидным, что используются два ременных поворотных соединения. Каждое из ременных поворотных соединений содержит поворотный элемент 2, зацепляющий элемент 3 и дистанцирующий элемент 5. Два ременных поворотных соединения с возможностью поворота соединены с элементом 1 основания кресла. В этом случае используется поворотная ось 7. Поворотная ось 7 также определяет соответствующую поворотную ось. Основание кресла показано расположенным на сиденье 31 кресла транспортного средства. Кроме того, дистанцирующие элементы 5 обеспечивают сохранение зацепляющим элементом 3 заданного минимального расстояния от спинки 32 кресла транспортного средства, как уже описано выше со ссылкой на Фиг. 1.
На Фиг. 3a и 3b проиллюстрирована траектория детского кресла 100, выполненного в соответствии с первым вариантом выполнения, во время лобового удара транспортного средства. Во время лобового удара кресло 100 испытывает силу F инерции вследствие внезапного замедления транспортного средства. Эта сила F инерции направляет кресло 100 в направлении вперед, как показано стрелкой F на Фиг. 3a и 3b. Таким образом, кресло 100 ускоряется в направлении от спинки 32 кресла транспортного средства.
Кресло 100, показанное на Фиг. 3a и 3b, содержит дистанцирующий элемент 5, который соединен с зацепляющим элементом 3. Как описано ранее со ссылкой на Фиг. 1, дистанцирующий элемент 5, выполнен с возможностью предотвращения вращения / поворота зацепляющего элемента 3 и поворотного элемента 2 при обычных условиях движения. В случае лобового удара кресло 100 перемещается на определенное расстояние по сиденью 31 кресла транспортного средства и в сторону от спинки 32. Это происходит потому, что поясной ремень 40 ремня безопасности транспортного средства блокируется только после того, как к нему будет приложена определенная сила / нагрузка. Расстояние достаточно велико, чтобы обеспечить возможность вращения / поворота зацепляющего элемента 3 с поворотным элементом 2 вокруг поворотной 4 оси. То есть, расстояние достаточно велико, чтобы избежать упора дистанцирующего элемента 5 в часть спинки 32 кресла транспортного средства. Это также может быть выражено следующим образом: механизм предотвращения поворота, выполненный в соответствии с изобретением, то есть ременное поворотное соединение, не задействован, когда детское кресло безопасности установлено в транспортном средстве и используется в обычных условиях; в случае лобового удара активируется механизм предотвращения поворота / ременное поворотное соединение.
На Фиг. 3a показано кресло 100 на ранней стадии лобового удара. Контакт с сиденьем 31 кресла транспортного средства в целом отсутствует. Детское кресло 100 закреплено с помощью поясного ремня 40. Здесь предполагается, что поясной ремень 40 уже заблокирован действующим на него усилием. То есть, поясной ремень 40 уже прилагает, в свою очередь, соответствующее сдерживающее усилие к ременному поворотному соединению основания 10 кресла. В частности, сдерживающее усилие прикладывается поясным ремнем 40 к зацепляющему элементу 3. Поскольку в первом варианте выполнения поворотный элемент 2 и зацепляющий элемент 3 выполнены как одно целое, то же самое сдерживающее усилие приложено к поворотному элементу 2. Вследствие этого, при перемещении элемента 1 зацепляющий элемент 3 и, тем самым, поворотный элемент 2 поворачиваются в сторону от элемента 1 основания 10 кресла. Зацепляющий элемент 3 перемещается / поворачивается относительно элемента 1 в направлении к спинке 32. Поворот зацепляющего элемента 3 и поворотного элемента 2 осуществляется вокруг поворотной 4 оси. Угол 8 поворота поворотного элемента 2 относительно элемента 1 также показан на Фиг. 3a.
В дополнение к вращению / повороту поворотного элемента 2 от элемента 1 относительно поворотной 4 оси и относительно него, поворотный элемент 2 поворачивается вокруг оси, определяемой частью поясного ремня, которая направляется через зацепляющий элемент 3. Следовательно, в случае лобового удара детское кресло 100 выполняет два связанных поворота. Это, в частности, обеспечивает возможность поворота детского кресла 100 вверх, как показано на Фиг. 3a. Это означает, что передняя часть основания кресла и, тем самым, детского кресла 100, то есть передняя часть относительно направления перемещения, находится в поднятом положении по сравнению с задней частью основания кресла. Это становится возможным, поскольку элемент 1 может поворачиваться вокруг поворотной 4 оси. Следовательно, сила F, действующая на центр тяжести детского кресла безопасности, заставляет детское кресло 100 безопасности поворачиваться вверх относительно поворотной оси, определяемой частью поясного ремня, направляемой через зацепляющий элемент 3.
Кроме того, во время лобового удара поворотный элемент 2 поворачивается все дальше и дальше от элемента 1. Этот поворот перемещает зацепляющий элемент 3 ближе к горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести кресла 100. Это подразумевает что плечо рычага, связанное с поворотом кресла 100 вокруг поворотной оси, определяемой взаимодействием поясного ремня 40 с зацепляющим элементом 3, становится все короче и короче. Следовательно, момент силы, который пытается повернуть кресло 100, не является постоянным, а скорее изменяется. Основание 10 кресла и кресло 100 не просто испытывают поворот, а они подвергаются как поворотному, так и поступательному перемещению. Другими словами, часть поворота вниз преобразуется в поступательное перемещение вниз в сиденье 31 кресла транспортного средства.
На Фиг. 3b показано детское кресло 100 на более поздней стадии лобового удара, то есть на стадии, более поздней, чем та, которая показана на Фиг. 3a. Укорочение плеча рычага во время поворота поворотного элемента 2 в сторону от элемента 1, как описано выше со ссылкой на Фиг. 3a, инициирует перемещение кресла 100 вниз в направлении сиденья 31 кресла транспортного средства. Как только нижняя поверхность основания 10 кресла касается сиденья 31 кресла транспортного средства, соответствующая подушка кресла сжимается. Перемещение вниз создает усиленное сжатие подушки кресла, почти параллельно поверхности сиденья 31. Следовательно, поступательное перемещение основания 10 кресла вниз в подушку сиденья 31 кресла при лобовом ударе уменьшает вклад поворотного перемещения вперед в полное перемещение детского кресла 100.
Степень, до которой нижняя поверхность основания 10 кресла становится параллельной относительно посадочной поверхности кресла транспортного средства, зависит, в частности, от соотношения между расстоянием от зацепляющего элемента 3 до поворотной 4 оси основного элемента и расстоянием от поворотной 4 оси основного элемента до центра тяжести детского кресла 100 безопасности.
На Фиг. 4а изображено детское кресло 200 безопасности, выполненное в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения. Детское кресло 200 показано закрепленным поясным ремнем 40 ремня безопасности транспортного средства и размещенным на сиденье 31 кресла транспортного средства. На Фиг. 4а кресло 200 показано при обычных условиях движения. Детское кресло 200 содержит корпус 220 и основание 210. Так же, как описано в отношении первого варианта выполнения, корпус 220 кресла расположен обращенным в направлении назад. Так же, как и основание детского кресла безопасности первого варианта выполнения изобретения, описанного выше со ссылкой на Фиг. 1-3, основание 210 кресла содержит основной элемент 201, поворотный элемент 202 и зацепляющий элемент 203. Расположение этих элементов 201, 202 и 203 отличается, однако, от первого варианта выполнения.
Поворотный элемент 202 с возможностью поворота соединен с элементом 201. В этом варианте выполнения поворотный элемент 202 обеспечивает нижнюю поверхность основания 210 кресла. То есть, поворотный элемент 202 представляет собой или содержит нижнюю крышку основания 210 кресла. Поворотный элемент 202 содержит по меньшей мере часть, которая касается верхней поверхности сиденья 31 кресла транспортного средства, когда детское кресло 200 безопасности установлено в транспортном средстве. Поворотный элемент 202 соединен с элементом 201 на поворотной оси 204. Поворотная ось 204 расположена на задней стороне основания 210 кресла, то есть на той части основания 210 кресла, которая обращена к спинке 32 кресла транспортного средства, когда детское кресло 200 безопасности правильно установлено в транспортном средстве. Зацепляющий элемент 203 соединен с поворотным элементом 202. В соответствии со вторым вариантом выполнения, показанным на Фиг. 4а, зацепляющий элемент 203 выполнен с возможностью перемещения вдоль поверхности поворотного элемента 202 направленным к элементу 201.
Зацепляющий элемент 203 входит в зацепление с поясным ремнем 40 ремня безопасности транспортного средства. Что касается второго варианта выполнения, показанного на Фиг. 4а, поясной ремень 40 направляется через основание 210 кресла в пространство, расположенное между элементом 201 и поворотным элементом 202. Кроме того, указанное пространство ограничено зацепляющим элементом 203. Следовательно, так же, как и в первом варианте выполнения, поворотный элемент 202 и зацепляющий элемент 203 также могут быть названы ременным поворотным соединением.
Зацепляющий элемент 203 имеет клиновидную форму. Например, зацепляющий элемент 203 может иметь уклон, который может перемещаться вдоль поворотного элемента 202 и между поворотным элементом 202 и элементом 203. Зацепляющий элемент 203 выполнен с возможностью взаимодействия с соответствующим вырезом 209 элемента 201. Вырез 209 имеет наклонную поверхность, совпадающую с наклоном клина или уклона зацепляющего элемента 203. Из-за этого, когда зацепляющий элемент 203 приводится в движение ближе к поворотной оси 204, он вынуждает элемент 201 поворачиваться в направлении от поворотного элемента 202. Максимальным углом поворота или наклона элемента 201 относительно поворотного элемента 202 можно управлять, изменяя размеры зацепляющего элемента 203 и соответствующего выреза 209. Помимо угла наклона клина или уклона зацепляющего элемента 203, в частности, в случае лобового удара поворот элемента 201 определяется продольной протяженностью зацепляющего элемента 203, то есть его протяженностью в направлении обычного движения транспортного средства, когда детское кресло 200 безопасности правильно установлено в транспортном средстве. Кроме того, продольная протяженность зацепляющего элемента 203 определяет минимальное расстояние поясного ремня 40, взаимодействующего с зацепляющим элементом 203, от спинки 32 кресла транспортного средства. В этом смысле зацепляющий элемент 203 содержит дистанцирующий элемент.
На Фиг. 4b и 4с показана траектория детского кресла 200, выполненного в соответствии со вторым вариантом выполнения, во время лобового удара транспортного средства. Как и на Фиг. 3a и 3b, сила инерции вследствие внезапного замедления транспортного средства, действующего на детское кресло безопасности, обозначена буквой F.
На Фиг. 4b проиллюстрировано кресло 200 на ранней стадии лобового удара. Кресло 200 закреплено с помощью поясного ремня 40. Здесь предполагается, что поясной ремень 40 уже заблокирован действующей на него силой. То есть поясной ремень 40 уже прикладывает, в свою очередь, соответствующую сдерживающую силу к поворотному соединению ремня основания 210 кресла. В частности, сдерживающая сила прикладывается поясным ремнем 40 к зацепляющему элементу 203. Поскольку во втором варианте выполнения зацепляющий элемент 203 выполнен с возможностью перемещения вдоль поворотного элемента 202, сдерживающая сила удерживает зацепляющий элемент 203, тогда как другие элементы кресла 200, такие как корпус 220 кресла, основной элемент 201 и поворотный элемент 202 приводятся в движение в направлении вперед силой F инерции. Во время этого относительного перемещения зацепляющего элемента 203 относительно других элементов кресла 200, в частности, относительно поворотного элемента 202 и элемента 201, элемент 201 поворачивается от поворотного элемента 202. Поворот происходит вокруг поворотной оси 204. Клин или уклон зацепляющего элемента 203 взаимодействует с вырезом 209 элемента 201 так, чтобы раздвинуть элемент 201 и поворотный элемент 202 друг от друга. Вследствие этого, относительный поворот элемента 201 в направлении от поворотного элемента 202 создает поворотное перемещение корпуса 220 кресла 200, которое противоположно повороту вниз вокруг оси, определяемой частью поясного ремня, зацепляющейся с зацепляющим элементом 203. Таким образом, поворот вверх компенсирует поворот вниз, по меньшей мере частично.
То же самое подробно описано в отношении первого варианта выполнения изобретения, где повороты вверх и вниз связаны друг с другом. Это эквивалентно тому, что по меньшей мере часть поворота вниз преобразуется в перемещение вниз. Из-за этого можно сказать, что детское кресло 200 безопасности содержит механизм предотвращения поворота.
На Фиг. 4 с проиллюстрировано кресло 200 на более поздней стадии лобового удара, то есть на стадии, более поздней, чем та, которая показана на Фиг. 4b. В показанной конфигурации угол 208 поворота элемента 201 относительно поворотного элемента 202 достиг своего максимального значения. В этом случае клин или уклон зацепляющего элемента 203 упирается в элемент 201, так что дальнейшее перемещение зацепляющего элемента 203 в направлении поворотной оси 204 больше невозможно. Поворотный элемент 202 прижимается к сиденью 31 кресла транспортного средства. Как описано выше в отношении первого варианта выполнения, перемещение вниз создает усиленное сжатие подушки кресла почти параллельно поверхности сиденья 31. В терминах вторых вариантов выполнения это означает, что, чем более параллельно поворотный элемент 202 вжат в сиденье 31 кресла транспортного средства, тем более эффективно сдерживается поворот вперед.
На Фиг. 5а изображен третий вариант выполнения детского кресла 300 безопасности, выполненного в соответствии с изобретением. Детское кресло 300 третьего варианта выполнения аналогично детскому креслу безопасности второго варианта выполнения. В частности, для закрепления кресла 300 в транспортном средстве поясной ремень 40 направляется через пространство между основным элементом 301 и поворотным элементом 302 основания 310 кресла. Корпус 320 кресла расположен обращенным в направлении назад.
Выполненный в соответствии с третьим вариантом выполнения поворотный элемент 302 поворотно соединен с основным элементом 301 с помощью двух шарниров 303 и 313. Шарниры 303 и 313 предпочтительно представляют собой кинематические шарниры. Шарнир 303 соединен с поворотным элементом 302 на поворотной оси 3041 и соединен с элементом 301 на поворотной оси 3043. Шарнир 313 соединен с поворотным элементом 302 на поворотной оси 3042, и он соединен с элементом 301 на поворотной оси 3044. Шарнир 303 представляет собой зацепляющий элемент 303 основания 310 кресла 300. Как видно из Фиг. 5а, поясной ремень 40 лежит на шарнире 300. Шарнир / зацепляющий элемент 303 и шарнир 313 выполнены таким образом, что относительное перемещение поворотного элемента 302 и основного элемента 301 приводит к отклонению элемента 301 от поворотного элемента 302 таким образом, что передняя часть элемента 301, то есть часть, которая находится дальше от спинки 32 кресла транспортного средства, движется быстрее, чем задняя часть элемента 301, то есть часть, которая ближе к спинке 32. Это перемещение обеспечивает эффект поворота вверх элемента 301 относительно поворотного элемента 302. Такое перемещение может быть достигнуто, например, путем выбора поворотных осей 3041, 3042, 3043 и 3044, а также длины, соответственно, шарнира / зацепляющего элемента 303 и шарнира 313.
Работа механизма предотвращения поворота третьего варианта выполнения, таким образом, аналогична работе второго варианта выполнения. Чтобы обеспечить поворот вверх элемента 301 и корпуса 320 кресла в случае удара, вместо клина или уклона используется шарнирный механизм.
На Фиг. 5b и 5с проиллюстрирована траектория детского кресла 300 безопасности третьего варианта выполнения при лобовом ударе транспортного средства. Как и на Фиг. 4b и 4с, сила инерции вследствие внезапного замедления транспортного средства, действующего на детское кресло безопасности, обозначена буквой F.
На Фиг. 5b изображено детское кресло 300 безопасности на ранней стадии лобового удара. Кресло 300 закреплено с помощью поясного ремня 40. Здесь предполагается, что поясной ремень 40 уже заблокирован действующей на него силой. Таким образом, поясной ремень 40 уже прилагает, в свою очередь, соответствующую сдерживающую силу к ременному поворотному соединению основания 310 кресла. В частности, сдерживающая сила прикладывается поясным ремнем 40 к зацепляющему элементу 303. Поскольку в третьем варианте выполнения зацепляющий элемент 303 представляет собой шарнир, соединяющий с возможностью поворота поворотный элемент 302 и основной элемент 301, сдерживающая сила наклоняет элемент 303 в более вертикальное положение, тогда как другие элементы кресла 300, такие как корпус 320, основной элемент 301 и поворотный элемент 302 приводятся в движение вперед силой F инерции. Во время этого относительного перемещения зацепляющего элемента 303 относительно других элементов кресла 300, в частности, относительно поворотного элемента 302 и основного элемента 301, элемент 301 поворачивается от поворотного элемента 302. Указанное перемещение элемента 301 и поворотного элемента 302 приводит к наклону или повороту шарнира / зацепляющего элемента 303 в вертикальное положение. Это подразумевает, что расстояние между элементами 301 и 302 становится больше. Как описано выше, шарнир / зацепляющий элемент 303 и шарнир 313 выполнены так, что передняя часть элемента 301 перемещается быстрее от поворотного элемента 302, чем задняя часть элемента 301. Это приводит к совместному поворотному и поступательному перемещению элемента 301 относительно поворотного элемента 302.
Это перемещение компенсирует, по меньшей мере частично, поворот кресла 300 вниз вокруг оси, определяемой частью поясного ремня, зацепленной с зацепляющим элементом 303. Указанная компенсация происходит аналогично описанной выше в отношении второго варианта выполнения.
На Фиг. 5с проиллюстрировано детское кресло 300 на более поздней стадии лобового удара, то есть на стадии, более поздней, чем та, которая показана на Фиг. 5b. В показанной конфигурации угол 308 поворота элемента 301 относительно поворотного элемента 302 по существу достиг своего максимального значения. В этом случае элемент 303 находится близко к тому, чтобы упираться в поворотный элемент 302, а шарнир / зацепляющий элемент 303 находится по существу в вертикальном положении. Поворотный элемент 302 вдавливается вниз в сиденье 31 кресла транспортного средства. Как описано выше в отношении второго варианта выполнения, чем более параллельно поворотный элемент 302 вдавлен в сиденье 31 кресла транспортного средства, тем более эффективным становится сдерживание поворота вперед.
Хотя в вариантах выполнения, представленных до этого, как было показано, детское кресло безопасности установлено в направлении, обращенном назад, то есть ребенок расположен в детском кресле безопасности в направлении, противоположном обычному направлению движения, изобретение может в равной степени использоваться для детского кресла безопасности, установленного в направлении вперед, т.е. когда ребенок помещен в детское кресло безопасности в направлении обычного движения.
Список номеров позиций 100 детское кресло безопасности по первому варианту выполнения
10 - основание детского кресла 100 безопасности
1 - основной элемент основания 10 кресла
2 - поворотный элемент основания 10 кресла
3 - зацепляющий элемент основания 10 кресла
4 - поворотная ось детского кресла 100 безопасности
5 - дистанцирующий элемент детского кресла 100 безопасности
51 - сектор окружности, указывающий минимальное расстояние зацепляющего элемента 3 от места пересечения сиденья 31 и спинки 32
6 - ограничитель перемещения детского кресла 100 безопасности
7 - поворотная ось детского кресла 100 безопасности
8 - угол поворота поворотного элемента 2 относительно элемента 1
20 - корпус детского кресла 100 безопасности
200 - детское кресло безопасности второго варианта выполнения
210 - основание детского кресла 200 безопасности
201 - основной элемент основания 210 кресла
202 - поворотный элемент основания 210 кресла
203 - зацепляющий элемент основания 210 кресла
204 - поворотная ось детского кресла 200 безопасности
208 - угол поворота поворотного элемента 202 относительно элемента 201
209 - вырез элемента 201 основания
220 - корпус детского кресла 200 безопасности
300 - детское кресло безопасности третьего варианта выполнения
310 - основание детского кресла 300 безопасности
301 - основной элемент основания 310 кресла
302 - поворотный элемент основания 310 кресла
303 - шарнир / зацепляющий элемент основания 310 кресла
313 - шарнир основания 310 кресла
3041 - поворотная ось зацепляющего элемента 303 на элементе 302
3042 - поворотная ось шарнира 313 на поворотном элементе 302
3043 - поворотная ось зацепляющего элемента 303 на элементе 301 основания
3044 - поворотная ось шарнира 313 на элементе 301 основания
308 - угол поворота поворотного элемента 202 относительно элемента 201
320 - корпус детского кресла 200 безопасности
30 - кресло транспортного средства
31 - сиденье кресла 30 транспортного средства
32 - спинка кресла 30 транспортного средства
40 - поясной ремень
F - сила инерции