CN101351356A - 汽车座椅 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车的儿童辅助座椅，其包括座椅部分，也可以包括连接到座椅的靠背。座椅包括悬浮的柔性就座表面以及安装到座椅上处于就座表面下方的防震垫。正常使用时，就座表面为乘坐者提供更高的舒适度。突然减速时(例如发生汽车事故时)，乘坐者向前方运动和向下方陷入防震垫，防震垫限制了乘坐者运动的量，并防止汽车安全带压迫软组织和防止造成安全带综合征，同时，防震垫吸收至少一部分施加到乘坐者身上的冲击。

Description

汽车座椅

相关申请资料

本申请要求于2005年12月29日提交的美国临时专利申请序列号60/754964的优先权，这里将其全文引为参考。

技术领域

本发明总体涉及汽车座椅，尤其是具有悬浮织物座椅底部的儿童汽车座椅。

背景技术

用于儿童的传统汽车座椅通常具有座椅区域，其具有由加垫的、织物罩覆盖的塑料支撑表面。目前存在着许多不同的已知的汽车座椅种类，每个汽车座椅种类提供适合不同年龄段和/或重量范围儿童的座椅。一些座椅类型采用具有基本直立座椅靠背和座椅底部的结构。这样的汽车座椅类型的一个例子是辅助座椅(booster seat)。

辅助座椅是已知用于年龄大致在4到8岁的儿童使用的汽车座椅。辅助座椅通常不包括自己的安全带，而是采用汽车的三点式安全带来保持座椅定位，并将儿童约束在座椅上。对于后一种功能，辅助座椅为汽车的成人用安全带重新定位，从而适应儿童的尺寸。

Partners for Child Passenger Safety(PCPS)做的研究表明，在汽车碰撞时，4到8岁年龄段的儿童在只受汽车座椅安全带约束时比无约束地坐在汽车座椅中时要安全38％。该研究还表明，在汽车碰撞时，同样年龄段的儿童坐在安全带定位的辅助座椅(BPB)上时比只受汽车安全带约束时要安全59％。这些研究结果受到了美国儿科学会(AAP)的支持。

根据一项研究，辅助座椅使汽车安全带恰当地定位在儿童身上，这就明显减少了座椅安全带综合征伤害。座椅安全带综合征的特点是，与安全带的不恰当定位相关联的对儿童腹内、脊柱和下肢的伤害。座椅安全带的恰当定位是：腰带放低位于儿童的臀部上，并且肩带穿过胸骨和儿童肩部的中间。在不采用BPB时，通常会发生的现象是，腰带位于儿童腹部的软组织上并压迫，肩带横过儿童的颈部或头部。这种不恰当的肩带定位会导致儿童往往把肩带放在头部后面，因此在发生碰撞时肩带不起作用。

因此让这个年龄段的儿童使用BPB就是挑战，这些挑战通常来自于两个主要因素：儿童不舒适；以及“大孩子”因素，即儿童相信他们已经长大到可以不坐在儿童座椅上。目前为止，市面上已经有超过40种不同的BPB型号。关于座椅的舒适性，尽管已经努力尝试来区分这么多的产品并使儿童舒适同时提供各种选择、式样和型式，但这些产品通常具有一个共同的特点：处于下面的儿童就座表面都是由硬塑料制成的。硬塑料表面在儿童的身体上产生压力点，这些压力点会导致长途旅行时的不舒适。并且，较热的天气时，塑料材料没法为儿童的腿部、臀部以及背部提供充足的通风，缺乏通风也已知会使儿童非常不舒适。

关于“大孩子”因素，辅助座椅的立法驱使很多国家要求儿童必须坐在BPB上，直到儿童至少8岁并且/或直到他们达到一定的体重并且/或身高下限。但是，儿童从初学走路时的座椅到辅助座椅的进展往往会遇到很大的阻力，因为儿童相信他们已经是“大孩子”，并且不再希望坐安全座椅。该年龄段孩子之间的同龄人压力也足够大，以至于儿童不希望被他们的朋友看到坐在“婴儿座椅”上。儿童通常认为所有的汽车座椅都是一样的，不管座椅是属于哪种类型的。这些儿童的父母经常倾向于屈服于孩子的愿望，并过早地停止使用辅助座椅。为了阻止这些类型的行为，市场上正在努力通过提供“大孩子”特征，例如杯子托架，以及纺织品的时尚元素主题和设计来吸引儿童。

发明内容

根据本发明的一个方面，儿童汽车座椅包括具有至少一个汽车安全带引导部的座椅部分。该座椅部分包括座椅底座、由座椅底座支撑的运载器以及在周边连接到运载器的悬浮柔性就座表面。

从下面的说明可以了解本发明的前述以及其他方面，说明参考了作为本说明书一部分的附图，附图作为示例示出了本发明的优选实施例，并且本发明不限于这些优选实施例，这些实施例并不代表本发明的所有范围，因此必须参考权利要求对本发明的全部范围进行解释。

附图说明

结合附图通过下面的说明可以清楚了解本发明的目的、特征和优点。其中：

图1是根据本发明的一种优选实施例构造的辅助座椅的透视图；

图2是图1中辅助座椅的分解透视图；

图3是图1中坐有儿童的辅助座椅的分解透视图；

图4是图1所示辅助座椅的座椅部分的前左透视图，一部分被去除，以便图示包括按照本发明某些方面而构造的防震垫的座椅底座；

图5是类似图4的辅助座椅的座椅部分的顶视图，但防震垫被去除；

图6是图1中辅助座椅的座椅部分的侧视图；

图7是图1中辅助座椅的座椅部分的后视图；

图8是图1中辅助座椅的座椅部分的截面示意侧视图；

图9是构成了按照本发明某些方面而构造的图1中的辅助座椅的就座表面的容纳在运载器构件中的膜的透视图；

图9A是依据一种替代实施例构造的就座表面膜的透视图；

图9B是依据另一种替代实施例构造的就座表面膜的透视图；

图10是图9所示膜的放大的顶视图；

图11是图10所示膜的截面侧视图；

图12是图10所示膜的另一个截面侧视图；

图13是装有座椅罩的图1所示辅助座椅的透视图；

图14是正常使用时图3所示的辅助座椅的截面侧视图；

图15是在发生突然减速时图14所示的辅助座椅的截面侧视图；

图16是依据一种可替换实施例而构造的多区域就座表面的透视图；

图17是根据本发明某些方面构造的包括张力调整机构的辅助座椅的座椅部分的截面侧视图。

具体实施方式

所公开的汽车座椅设计成用于消除或改进传统汽车座椅所存在的问题。这里通过示例展示并说明了辅助座椅20，例如，参考图1～3，辅助座椅的部件通常包括座椅部分22和连接到座椅部分22的靠背24。座椅20限定有接近靠背24的后端和与后端相对的前端。座椅部分22包括支撑着就座表面28、一对扶手30以及一个或多个物体托架32的座椅底座26。下面将说明辅助座椅20的每个部件。

靠背24包括上部34和下部36，上部34为坐在辅助座椅20上的乘坐者提供了头枕，下部36为乘坐者提供后背支撑。安全带引导部38由头枕34下端处靠背22中的开口形成，大致位于乘坐者的肩部高度位置。可以设置两个这样的安全带引导部38，以便安全带引导部分别与乘坐者的左肩和右肩并置。安全带引导部38被设置成用于按通常方式接收传统的汽车肩带39。因此，无论肩带被绑在乘坐者的左肩上还是右肩上，乘坐者都能被汽车安全肩带39绑住，从而允许辅助座椅20安全地设置在汽车中的不同位置。在扶手30(一般是指定扶手的下部)与汽车安全带接触的情况下，例如汽车安全腰带41或肩带39的下端，扶手30也为安全带提供了导向，以便辅助导向、定位或安置安全带。

尽管辅助座椅20可以包括如图所示的靠背24，但应理解座椅部分22也可以不带有靠背，并且靠背24可以是可移走和枢转地连接到座椅部分22。如图2所示，靠背24可以包括多个从靠背24的底部36向下延伸的钩40，钩40与接近座椅底座26后边缘的横向延伸的杆42相接合。通过座椅底座中形成的多个开口44，杆42可与钩40接合。如图2所示，钩40被布置成至少有两个钩朝向一个方向，并且至少有一个钩朝向另一个方向。杆42可以包括相应于钩40位置的半圆部分(未显示)，每个半圆部分都包括平坦部分，当如图1所示靠背24被安装到座椅部分22上时，平坦部分与钩40的弧形部分面朝相反方向。

为了从底座22上取出靠背24，将钩40的弧形部分与杆42的平坦部分对齐。当儿童座椅10处于正常位置并且靠背100如图1所示定位时，钩40就与杆42的弧形周边相接触，这样，就防止了靠背24从底座22脱开。如果靠背24枢转超过正常操作点时，例如相对于图1所示竖直位置大于45度，由于相邻钩40的相反朝向，因此仍然可以防止靠背24从底座22分离开。例如，当靠背24枢转到与底座22基本处于同一平面的位置时，由于每个钩40至少与杆42的弧形周边的四分之一相接合，因此靠背24仍然不会从底座22分离开。杆42或钩40还可包括结节或凸起，以便当靠背24的倾斜超过最大建议操作角度时警示使用者。

本发明图示的示范实施例包括三个钩，但是三个钩仅仅是本发明所需要钩的最小数量。本发明的范围包括具有四个或更多钩的连接，只要至少有一个钩定向成与其余钩中的一个的方向相反，以便防止靠背从靠背非期望地脱离。另外，本发明的范围也包括这样一种靠背和座椅底座的布置方式，其中，钩125连接到座椅底座200，并且杆225连接到靠背100。座椅部分22和靠背24之间的连接机构在公开号为US2004/0090094 A1的美国专利申请序列号10/691618中有进一步的说明。

再次参见图1～3，如上所述，座椅底座26支撑着就座表面28、一对扶手以及一个或多个物体托架32。扶手30彼此之间被横向隔开并以前后方向延伸，并且位于就座表面28的横向外侧。有利的是，每个扶手30都限定了一个横向外缘高度大于横向内缘高度的上表面31，依据本发明的某些方面，上表面31相对于水平面形成了一个角度，该角度范围是：扶手的下端的角度范围包括并介于0°、5°和10°之间，并且上端的角度范围包括并介于25°、40°和60°之间。倾斜的上表面31允许内外边缘之间的实际距离大于例如如果上表面31以纯水平方向延伸时内外边缘之间的横向距离，这样就允许本发明的扶手为乘坐者提供了更大的可用表面积。因此，与传统扶手相比，乘坐者就能更舒适地接合扶手30。应该理解的是，除非另外说明，术语“内侧”和“外侧”用于定义相对于辅助座椅20或其它指定结构的横向中点和/或前后中点的特殊关系，这样术语“内侧”用于表示更接近于中点的位置，“外侧”用于表示更远离中点的位置。

扶手30可以是固定高度，也可以是可变高度。如图2所示，座椅底座26包括两个向上延伸的部分46，以用于接收扶手30。每个扶手30可以包括柔性突出部50，该突出部可以与扶手30在注塑工艺中一体形成，也可以单独地连接到扶手30上。突出部50可以包括一个或多个凸起52，它们设置成用于与至少两个竖直隔开的孔54中的一个接合，其中孔54延伸穿过扶手接收部分46的横向外壁。孔54的形状适合以联锁方式接收凸起52。如前所述，每个扶手30都具有下表面，该下表面限定了凹槽48，以用于适当地定位横过乘坐者下骨盆区域的腰带。

为了方便，图2所示的两个扶手30中有一个是以分解图显示的。但是，根据本发明，两个扶手30都是可以调节的。当其中一个扶手30被固定到所选位置时，凸起52就定位于其中的一个孔54中。当需要改变扶手30的高度时，将凸起52朝内偏压，并且突出部50相对于扶手30朝内枢转，因此使得凸起52可从孔54中脱出。然后扶手30就可以适当向上或向下滑动，直到凸起52与所需的孔54接合。

尽管图2所示的凸起位于枢转的柔性突出部上，但本发明还包括其它适当的可替换的实施例，例如按钮或插销机构。另外，虽然图中显示的扶手30被插入到座椅底座26中，但本发明还构想了几个可替代的方案，例如，扶手30套到座椅底座26的向上延伸的部分46上。在这种布置方式中，柔性突出部50和凸起52将设于座椅底座26的向上延伸的部分46上，并且孔54设于扶手30上。

如上所述，辅助座椅20也可以包含物体托架32，该物体托架可以被连接到座椅底座26上，并安装在就座表面28的下方，以便在缩进、存储位置和伸出、使用位置之间移动。图1～3显示了处于伸出位置的容器托架32。物体托架可以按照公开号US2004/0090094A1的美国专利申请序列号10/691618中所介绍的方式构造。

虽然已经结合靠背24、扶手30和物体托架32介绍了各种调整机构，但应理解的是本发明不限于已说明的特殊机构或图示的位置。因此，本发明范围意在包括本领域普通技术人员所了解的适当的可替换的调整机构，并包括各种座椅部件(例如物体托架32、座椅底座26、靠背24、扶手32等)的其它调整位置，包括处于图中显示示范实施例位置的中间的位置以及超出图中示范实施例位置的位置。这些座椅特征使得就座的儿童乘坐者感觉并不是坐在儿童座椅上，而是坐在具有成人乘坐特征的定制座椅上，因此就减少了儿童拒绝乘坐辅助座椅20的可能性。

现在将参考图4～8说明座椅底座26。除非另外指明，座椅底座26包括多个可以由注塑塑料或其它适当的可替代材料和工艺制成的部件。座椅底座26包含下座椅支撑结构60，该下座椅支撑结构60可以是环状结构，以限定座椅底座26的下周边，座椅底座26还包括由下支撑结构60支撑的上框架构件80。下支撑结构60设计成用于放在外支撑面上，例如汽车座椅61(参见图3)。

下支撑结构60可以设计成一个单独的壳构件62(见图8)，或是两个或更多个采用任意已知的适当方式连接起来的壳构件。如图所示，壳构件62设计成倒U型构件，其包括前部64、后部66以及一对对置的侧部68，它们可以是整体结构，或分别地连接，从而限定环形的下支撑结构60。因此，基本矩形的开口70竖直地延伸穿过环形壳构件62，并由前部、后部及侧部64～68限定。

如图4和图6所示，第一通风口76基本水平地延伸穿过壳构件62的侧部68的前区域，并穿过壳构件62的前部64的横向外端。如图7最好所示，一对第二通风口78基本水平地延伸穿过壳构件62的后部66的横向外端。因此，空气可以在就座表面28下方自由循环通过座椅底座22，这在下面将详细说明。

壳构件62限定了上表面64，该上表面64相对于就座表面28为凹表面。壳构件62外边缘和内边缘之间的厚度从下支撑结构60的后部向着下支撑结构60的前部增加。因此，在前后方向上，上表面64在下支撑结构60前部处比在下支撑结构60后部处要长。

现在参见图4，防震垫65在上表面64上的一个或多个连接点72上被连接到壳构件62(见图5)。如图所示，防震垫65位于就座表面28下方并位于壳构件62的前部64，并沿从后到前的方向向上倾斜。防震垫65大致可以呈横向伸长的矩形，其上、下边缘74呈向外的弧形，从而形成凹面。防震垫65可以具有基本恒定的厚度，这样防震垫65沿壳构件22的前部64基本上平坦地延伸。可替代地，如图7所示，防震垫65的厚度可以在从其前边缘往后边缘的方向增加。还可替代地，防震垫65的厚度可以从防震垫的前端和后端向着防震垫65的中部增加，并且/或从防震垫的侧端向着防震垫65的中部增加。

如图8所示，就座表面28限定了前端29、与前端相对的后端31以及基本上处于前端29和后端31中间的中部33。参见图15，防震垫35限定了目标区37，其设计成响应乘坐者的突然减速，例如发生汽车事故时，与就座表面28相接触。根据本发明的一个方面，目标区37可以位于就座表面28的中部33的前面。

防震垫65可以由半顺应材料制成，这意味着当受到外力时防震垫会凹陷或屈服。例如，防震垫65的外表面在受到大于预定值的力时可塑性变形或弹性变形。合适的材料包括EPS(泡沫聚苯乙烯)、EPP(泡沫聚丙烯)以及其他适当的替代材料。因此，防震垫65的硬度值小于防震垫65所连接到的壳构件62的至少一个其余部件的硬度值，在某些方面甚至小于所有这些其余部件的硬度值。正如下面将要详细说明的，防震垫65被设置成在发生汽车事故时与乘坐者的臀部区域相接触，舒缓乘坐者的突然减速，同时阻止汽车安全带沿着乘坐者上行至压迫乘坐者软组织的地方。

参见图4到图8，座椅底座26还包括由下支撑结构60支撑的上框架构件80。具体说，一对支柱82从侧部68向上延伸，并且它们可以是单独连接到下支撑结构60上，也可以与下支撑结构60成为一体。每个支柱82的上端被连接(可以是单独或一体)到上框架构件80。如图7所示，上框架构件80的后端还通过一对螺钉83连接到下支撑结构60，其中螺钉83穿过将上框架构件80连接到下支撑结构60的竖直延伸的螺钉座(screw boss)84，第三个螺钉穿过的螺钉座(未显示)居中地延伸穿过上框架构件80前端且连接到下支撑结构60。

如图4～5所示，上框架构件80被构造成具有波形轮廓的环形框缘，它的后端86低于相对的侧面区域88，并且前端90低于后端86。为了提供顺应使用者身体的框缘，侧面区域88和后端86呈向上的曲线。为了将靠近使用者膝盖的大腿底侧的压力降至最小，框架构件80的前端90呈向下的曲线。框架构件80的最大高度接近前端90，从而确定了就座表面的轮廓，使之相对于传统辅助座椅而言提高了乘坐者的舒适度和安全性。

上框架构件80限定了上唇缘92和竖直延伸至该唇缘的沟槽94。沟槽94也可以是“J”形，这样沟槽就具有竖直的上部和横向朝内延伸的下部。根据图示的实施例，沟槽94并不完全延伸穿过上框架构件80，而只是在它的上端敞开。沟槽94为连接到就座表面28的运载器构件112提供了稳固机构。唇缘92包括从沟槽横向向外延伸的凸缘96，该凸缘96作为可便于连接到辅助构件例如图13所示的座椅罩98上的卡子。具体说，座椅罩98可以具有弹性外缘100(或可选择地采用束带或任意适合的替代机构)，其套到凸缘96上并收紧，从而确保座椅罩98覆盖在就座表面28上。

如图8所示，上框架构件80的前端90还包括向后延伸的凸缘102，其相对于就座表面28呈凸面。凸缘102为设置在框架构件80和就座表面82之间的泡沫材料或类似柔软的衬垫104提供了座。衬垫104可以由聚氨酯泡沫材料或类似材料制造，它沿上框架构件80的整个宽度横向延伸。衬垫可以被设置成在没有乘坐者就座时它接触就座表面28，或者可选地，衬垫104也可以向下与就座表面28间隔开，这样当就座表面28响应于由乘坐者施加的力而往下变形时，就座表面28与衬垫104相接触。衬垫104可以具有凸的上表面或基本平的上表面，从而为乘坐者提供理想的缓冲支撑，例如为乘坐者的大腿。

参见图9，就座表面28包括独特设计的悬浮织物。这种悬浮织物通过支撑儿童重量并使儿童底部悬于任何硬表面之上而减轻了对儿童底部的压力点。通过缓冲轻微的撞击和振动，这种悬浮座椅设计也提高了坐在汽车中时儿童的整体舒适度。另外，本发明的辅助座椅20的整体视觉设计具有与市场上通常看起来呆板、乏味、缺乏对辅助座椅适龄儿童吸引力的其它座椅不一样的独特外观。

就座表面28可以由悬浮的自调节弹性膜110制成，该膜在一个方面而言是基本围绕其整个周边被附连到运载器构件112上。术语“悬浮”意在涵盖这样一种就座表面，其中，该就座表面仅在其周边被附连到运载器构件上或周围的框架结构上。本发明认为，理想的是将悬浮膜110钉(tack)在其下面的座椅底座部件上，因此术语“悬浮”还包括由悬在座椅底座26上方(例如没有被“钉住”)的就座表面的周边包围的绝大部分就座表面(即，至少95％或至少98％的就座表面)。在就座表面28是在相对于就座表面周边而言靠内的部位被钉住的情况下，就座表面将限定与钉住部位相邻的区域，这些区域处于张力下并且是柔性以便以下述方式变形。

运载器构件112可移走地由延伸到上框架构件80中的连续沟槽94接收。虽然运载器构件112被座椅框架26牢牢保持在沟槽94内，但是在运载器构件112的底侧可以设置带子(未显示)并且可在沟槽94的底面设置互锁带(未显示)，以便进一步使运载器构件112牢固固定到框架26上。互锁带可以是钩环式扣件，例如维可牢尼龙搭扣，并可以构造成围绕运载器构件112和沟槽94的周边间隔分布的各个舌片。

运载器构件112可以由易弯但半刚性的热塑性聚酯材料制成，例如聚对苯二甲酸丁二酯(PTB)、聚苯乙烯或玻璃填充聚丙烯。膜110可以与运载器构件112一起模制(in-molded)，下面将对此详细说明。因此，运载器构件112是可变形的，但它又具有足够的刚度，以当其被插入到沟槽94中时保持膜110的理想轮廓。为达到这个目的，如图8所示，运载器构件112被成形为具有与沟槽94相同的轮廓，包括类似上框架构件80前端90曲率的向下延伸的前部113，以及类似上框架构件80后端86和侧面区域曲率的向上延伸的后部115和侧面区域117。

另外，运载器构件112被构造成围绕其周边与上框架构件80的顶面轮廓一致。因此，从运载器构件112到框架构件80具有光滑的过渡，这对于乘坐者腿所放置的座椅前部尤其理想。为了提供从膜110到运载器构件362前部的光滑过渡，膜110的周边以与运载器构件112的顶面大致相同的角度被连接到运载器构件112的上内拐角，膜110的其余部分如图所示按照与运载器构件112相应顶面不同的角度连接到运载器构件112。但是，应理解的是，把膜110连接到运载器构件112的方法允许膜110周边与运载器构件112之间有任意所需的“进入角”。

有助于按符合人体工程学所需位置舒适支撑使用者的座椅30的另一个特征是座椅部分22的构形。进一步参考图4和图9，上框架80支撑弹性膜110跨过中央开口114。膜110可以包括多根交织的纤维，下面将详细介绍。膜110具有类似上框架构件80和运载器构件112的波形轮廓。

如图10～12所示，膜110可以由多根弹性体单丝118与多个一般用于车内饰织物的纤维纱的股120交织构成。弹性体单丝118由聚对苯二甲酸丁二酯聚酯和聚四亚甲基醚的嵌段共聚物挤出而成。优选地，该材料是由E.I.DuPont DeNemours公司生产的Hytrel.RTM，其D级硬度值为55，或者更具体说，该材料为Hytrel.RTM.5544级或5556级。单丝118由本领域技术人员熟知的标准工业技术挤出。在挤出过程中，单丝118在处于张力下的同时被退火，从而使聚酯分子在一个方向取向，而聚醚分子则不受影响，这提高了单丝118的拉伸强度和弹性模量。

弹性体单丝118是膜110的主要承载件，并且优选在就座表面28的侧部之间沿经向横向延伸，以便舒适地支撑使用者。单丝118顺应使用者臀部的形状，同时也顺应身体的自然运动。根据本发明的一个方面，单丝118以6％到9％的延伸率被预拉伸，从而维持在膜110上施加载荷之前膜110的所需轮廓。另外，预拉伸也使单丝118产生了最佳的顺应性。多根弹性体单丝也可以在就座表面28前部与后部之间的纬向纵向延伸，从而提供了可增加座椅部分22舒适度的进一步支撑。如果在就座表面28的横向和纵向都设有弹性体单丝，那么横向的单丝可以预拉伸一定量，并且纵向的单丝可以预拉伸不同的量，从而达到就座表面28所需的压力分布。

为了给使用者提供更高的舒适度，弹性单丝118的横截面的宽高比可在1.5/1到2/1的范围内。这样就会更舒适，这是因为单丝的宽度增大为支撑使用者提供了更大的表面积，从而分布了作用在使用者身上的力。因此，从使用者的感觉来说，来自于各个单丝118的压力比更像集中压力点的圆形单丝的压力要小。此外，单丝118的较大宽度使膜110具有更不透明的外观，这具有吸引力，并且减轻了使用者认为是坐在网上而不是坐在传统垫子上的感觉。另外，单丝118的横截面优选是图11和图12所示的椭圆形，从而提供了较不磨损的支撑。此外，单丝还可以构造为具有比传统圆形单丝磨损更小的横截面形状。

再参见图10～12，纤维股120沿就座表面28的纬向纵向延伸，并且优选布置为三股一组。每股120优选包括由纺成的、变形的或加捻的1500旦尼尔(denier)尼龙或聚酯纱构成的相邻复丝束120A和120B。为了在就座表面28的纵向提供附加的支撑，弹性单丝122，例如氨纶(spandex)，通过纺、喷气变形或包覆单丝122而被合并到每股120中。虽然其它材料例如Hytrel.TRM也可用于提供所需支撑，但是单丝122优选是由E.I.DuPont DeNemours公司销售的Lycra.RTM单丝。单丝122可以按任意适合的方式固定到股120上，例如将纤维束120A和120B缠绕在单丝122上。另外，可提供所需数量的单丝122。为了维持在没有载荷施加到膜110上时膜110的理想轮廓，股120优选以3％～5％的延伸率预拉伸。此外，股120是就座表面28的次要承载件，并且预拉伸使得当儿童坐在膜110上时股120的顺应性最佳。

如图10所示，股120可以按有吸引力的密织图案与弹性体单丝118交织在一起，单丝118和股120的行与列之间具有空隙或开口，从而允许空气流过织物进行通风，这减少了热天时乘坐者的不舒适感。股120三股一组地由成对弹性体单丝118保持，成对单丝118在每组股之间交叉。例如，单丝118A和118B如图10所示在股120的组124和组126之间交叉。为了保持一组中每个股120之间的间隙，单丝118在该组中相邻股的上面和下面交替地编织。多个股120提供了不磨损织物的相对较大的表面积，其分布了作用在使用者身上的力，从而避免了由于压力集中而产生的“栅格印记”感觉。另外，这种编织图案通过单丝118和股120之间的开口提供了足够的通风，从而允许汗液增发，并利于空气循环以使热量累积最小化。

膜110和运载器构件112的制作、以及把膜110附连到运载器构件可以通过本领域技术人员易于理解的几种方法之一来实现，其中的一种方法在转让给Herman Miller公司的美国专利6386634中有说明。

虽然就座表面28可以包括前面说明的悬浮织造纤维膜110，但本发明构想就座表面28可替代地可以包括非织造和/或非纤维的膜。例如，如图9A所示，就座表面膜110’可以由柔顺的非织造热塑性材料制成。在本实施例中，一个或多个孔111可竖直穿过膜110，以提供利于乘坐者通风的多孔膜。可替代的是，如图9B所示，膜110’还可以由具有多根织带113的非织造热塑性材料制成，该多根织带提供了就座表面28。织造膜110可以具有提供多孔性以利于通风的空隙。

如前参见图4～7的说明，第一通风口76和第二通风口78在低于就座表面的位置穿过壳构件62。通风口76和78有利地与就座表面28的多孔性相互合作，从而使空气在就座表面下循环，因此为乘坐者的底部提供对流冷却。此外，竖直穿过环形壳构件62的开口70至少部分地与就座表面28竖直对准，包括完全对准，以便易于清除可能透过就座表面28掉落的颗粒。颗粒并非类似于传统儿童座椅那样被捕集在壳构件62内，相反，颗粒流动通过辅助座椅20，并流到可以用席垫或其它类似保护性屏障覆盖的支撑表面上。

现在参见图14～15，防震垫65构造成为就座表面28以及乘坐者提供了限制向下运动的限制面。具体说，防震垫的大小、形状和位置都大致与就座表面28相近，以便就座表面28响应于预定情况(即汽车事故中所经历的那种突然减速)而与防震垫65相接触。如前所述，就座表面28可以由悬浮的弹性膜110构成，因此在乘坐者的重量作用下就变形竖直距离D1。距离D1是当乘坐者坐在辅助座椅20上和辅助座椅20上没有人时就座表面28最低点之间的距离。当座椅部分22有人坐时，乘坐者的臀部和腿就悬浮在防震垫65之上。

但是，当移动着的车辆突然停下来或突然减速时，由于惯性作用，坐在悬浮就座表面28上的儿童就会按箭头F的方向往前运动，并按箭头V的方向竖直向下沉入座椅部分22。如果没有防震垫65，儿童会向下运动多达4英寸。这会使安全腰带上移，或从恰当位置即儿童的髋骨移到不恰当的位置即儿童柔软的腹部组织。安全带的不恰当位置可能导致安全带综合征伤害。

相反，如图15所示，当车辆突然减速，儿童往前方和往下方运动时，施加在儿童身上的力被传递到就座表面28，就座表面从而变形大于D1的竖直距离D2，并使得乘坐者的臀部/大腿区域与防震垫65的目标区域67接触(经由就座表面28)。

依据本发明的一个方面，防震垫65被放置在距就座表面28的距离小于预定竖直距离的位置，这样儿童往下运动的距离小于可能使安全带压迫软组织的距离。根据本发明的一些方面，防震垫上至少有一个区域离就座表面28的距离在包括0.75英寸、1英寸、1.5英寸、2英寸、3英寸和3.5英寸以及它们之间的距离范围内。根据本发明的其它方面，该距离介于0.75和4英寸之间。如下面的详细说明，小于4英寸的距离减少了安全带综合征的可能性。如图6所示，距离D3是从防震垫35上的指定位置P朝后与水平面呈45°夹角到就座表面28的测量值。

根据本发明的另一方面，除了防止儿童往下运动到可能由于安全带综合征而受到软组织伤害的位置点以外，防震垫65还使儿童可以更柔和地减速，比不用防震垫时所受冲击伤害更少。如前所述，防震垫是由半顺应材料制造的，这意味着防震垫65的外表面在受到冲击时会发生塑性变形或弹性变形。防震垫65提供了目标区域67，该目标区域用于接触直接在乘坐者身体下面的就座表面。因此，当乘坐者沿箭头V和F的方向向下和向前运动时，防震垫65会产生变形，并吸收至少一部分的冲击。

斜坡的几何形状也可以为在给定或所需重量范围内的儿童进行优化，例如，约30磅到约100磅的范围内。处于体重范围两端重量的儿童都可以被就座表面的膜110充分悬浮，而不会使儿童完全坐在防震垫65上。当坐在悬浮织物座椅上的儿童的底部坐在防震垫表面上时，被称为是“降到了最低点”。在正常时，乘坐者的臀部和大腿区域是悬在防震垫65上方的。车辆突然减速时，乘坐者施加力到就座表面28上，使就座表面28进一步向下和向前变形，直到直接位于儿童底部下面的悬浮织物与防震垫接触，并且防震垫65所提供的对冲击的吸收通过就座表面28传递到乘坐者。

在前述实施例中，整个就座表面被构造成有张力，受到力时(即乘坐者)就变形预定距离。根据本发明的某些方面，就座表面28可以具有不同的张力区域。例如参见图16，就座表面28′可以设有至少两个相邻区域：第一区域130设计用于更高的乘坐者舒适度，并且第二区域132设计用于更高的座椅性能。因此，这里“舒适区域”用于定义从座椅部分22的弯曲134(就座表面28和靠背24的交叉处)到座椅底部框架前端和后端之间设定距离的织物就座表面区域，这里的“性能区域”用于定义从舒适区域终止处到座椅底部框架前端之间的织物就座表面区域。

在本例中，这两个区域可以设计成具有不同的织物张力或不同的织物硬挺度。所述区域差异可以在膜110的制造工艺中进行控制，例如通过控制或修改弹性体织物和热塑性树脂的特性以及/或织纹、密度等等。可替代地，舒适区域130可包括与性能区域132不同的材料。舒适区域130内的膜110的平均硬挺度可相对低于性能区域132的平均硬挺度。因此，当儿童乘坐者在正常情况下坐在辅助座椅20上时，他的大部分体重将由就座表面28的舒适区域130支撑。在撞车或突然停止或减速的动态情况中，儿童的反应将首先是在惯性的作用下向前动，直到儿童在车辆的3点式安全带系统的作用下停止下来。经过一定的伸展或偏斜之后，然后儿童将以安全带连接为枢转中心向下枢转。舒适区域130和性能区域132可以设置成：当儿童前倾并开始往下枢转时，儿童与就座表面的性能区域132接合。在乘坐者突然减速的过程中，性能区域132按前述方式变形足以与防震垫65接触的一段距离。

性能区域132的更高硬挺度有利地限制了儿童的向下运动，因此防止了与安全带综合征有关的伤害。在正常的产品使用过程中，舒适区域130的较低张力提供了提升儿童舒适度的减振、通风以及悬浮的织物座(消除压力点)。虽然这里参考图16描述了两个区域，但本领域技术人员应理解，除了区域130和132以外，可以设置任意数量的区域，这些附加区域具有比区域130和132更大或更小的平均张力。

参见图17，本发明的其它一些方面提供了张力调节机构140，该机构允许使用者手动控制就座表面28的悬浮膜110的硬挺度水平。机构140包括调节旋钮142或其它类型的执行器，它们低于就座表面28从座椅底座26伸出来，并可以横向伸出就座表面28的外侧，这样乘坐者、使用者和/或看护人就可以接触到。在图示的例子中，提供了一对横向相对的张力调节机构140，每个机构可以例如设置在座椅部分22的每一侧或前拐角上。

本例中的每个执行器或调节旋钮142连接到可旋转地保持在套管146中的向内延伸的从动轴144上。套管146可以以任意所需方式连接到上框架构件80(图17中未显示)。套管146可以限定与保持运载器构件80的沟槽94相类似构造的上沟槽94’。运载器构件80还可以进一步被粘接或以其它方式连接到套管146上，从而确保运载器构件80不会意外分离。从动轴144的内端被连接到传动装置，该传动装置提供了小齿轮147，该小齿轮147与被支撑进行竖直运动的竖直延伸的齿条148相啮合，齿条148例如在以任意所需方式连接到座椅底座26的导向装置内(未显示)竖直运动。升降块150设于运载器构件112内侧位置处齿条148的上端，并与就座表面膜110的底部接合。升降块150可以是椭圆形，或任意其它用于往就座表面28施加可变压力的适当形状。执行器或调节旋钮142的位置可以在第一方向手动旋转或以其它方式操纵，以使齿条148竖直铰接，因此使升降块159的高度增大，并从而增大就座表面膜110的张力。执行器或调节旋钮142的位置可以在相反的第二方向手动旋转或以其它方式操纵，以使升降块150的高度降低，因此减小就座表面膜110的张力。如果升降块150与膜110脱离接合，那么在就座表面膜所连接的运载器构件112的控制下，就座表面的张力将处在最小值。

应该理解，执行器上可做出标记(未显示)，以便基于乘坐者体重为用户提供建议调整指导，从而提供所需的舒适度，同时提供确保就座表面28构造成可以按前述方式使乘坐者与防震垫65接合所需的性能。

虽然这里根据本发明介绍了一些汽车座椅的例子，但本发明范围并不限于这些。相反，前述说明针对本发明的优选实施例，并且本领域普通技术人员应理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可对本发明进行许多修改。为了公开属于本发明范围内的各种实施例，撰写了下面的权利要求。

Claims (24)

1、一种儿童汽车座椅，包括：

具有至少一个汽车安全带引导部的座椅部分，该座椅部分还包括座椅底座、由座椅底座支撑的运载器以及在周边与运载器连接的柔性悬浮就座表面。

2、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中运载器包围就座表面的整个周边。

3、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，该儿童汽车座椅还包括连接到座椅底座后端的靠背。

4、根据权利要求3所述的儿童汽车座椅，其中靠背可移走地连接到座椅底座。

5、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中就座表面具有波形轮廓。

6、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中就座表面包括织造膜。

7、根据权利要求6所述的儿童汽车座椅，其中所述膜包括织物。

8、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中就座表面包括非织造的膜。

9、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中所述膜限定有至少一个穿透的孔。

10、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中座椅底座包括至少一个位于就座表面下方的通风口，用于提供就座表面下面对流的气流。

11、根据权利要求10所述的儿童汽车座椅，其中就座表面是多孔的

12、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中座椅底座限定有竖直穿透的孔，该孔至少部分地与就座表面28竖直对准。

13、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中就座表面至少具有第一区域和第二区域，且第一区域的平均张力小于第二区域的平均张力。

14、根据权利要求13所述的儿童汽车座椅，其中第一区域相对于第二区域靠后设置。

15、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，其中座椅底座包括支撑运载器的框架构件，该框架构件包括朝外延伸的凸缘，该凸缘构造成用于连接到辅助的座椅罩。

16、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，该儿童汽车座椅还包括一对由座椅底座支撑的横向间隔开的扶手，其中每个扶手都有倾斜的扶手表面，该扶手表面在横向外缘处的高度大于在横向内缘处的高度。

17、根据权利要求1所述的儿童汽车座椅，该儿童汽车座椅还包括由座椅底座支撑的张力调节机构，该张力调节机构包括执行器和与就座表面接合的升降块，其中升降块被操纵性连接到执行器的支撑，以便操纵执行器来对就座表面施加增大或减小的压力。

18、一种儿童汽车座椅，包括：

支撑柔性就座表面的座椅底座，该就座表面限定了前端、后端以及基本上位于前端和后端中间的中部；

由座椅底座支撑并设置在就座表面中部的下方和前方的防震垫，以便就座表面向下方的变形使就座表面与防震垫接触。

19、根据权利要求18所述的儿童汽车座椅，其中就座表面被构造成用于与防震垫上的目标区接触，其中目标区沿着相对于水平方向成45度角在朝后方向延伸的线与就座表面距离0.75英寸、1英寸、1.5英寸、2英寸、3英寸和3.5英寸设置。

20、根据权利要求18所述的儿童汽车座椅，其中防震垫由选自由泡沫聚苯乙烯和泡沫聚丙烯构成的组的材料制成。

21、根据权利要求18所述的儿童汽车座椅，其中，就座表面被构造成响应于就座的乘坐者向下变形第一距离，响应于就座乘坐者的减速变形大于第一距离的第二距离，其中第二距离被防震垫限制。

22、根据权利要求18所述的儿童汽车座椅，其中就座表面是悬浮的。

23、根据权利要求18所述的儿童汽车座椅，其中就座表面还包括多个被张紧的区域。

24、一种儿童汽车座椅，包括：

具有至少一个汽车安全带引导部的座椅部分，该座椅部分还包括座椅底座、由座椅底座支撑的运载器以及在周边连接到运载器的张紧的柔性就座表面，其中，就座表面被构造成响应于就座的乘坐者向下变形第一距离，并且响应于就座乘坐者的减速变形第二距离。

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