PL224820B1

PL224820B1 - Device for carrying children in vehicles, fulfilling protective functions in case of road accidents

Info

Publication number: PL224820B1
Application number: PL407683A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Muszyński; Paweł Trzaska; Paweł Skoniecki; Artur Muszyński; Karol Zielonka
Original assignee: Przemysłowy Inst Motoryzacji
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL407683A1

Abstract

Urządzenie do przewozu dzieci w pojazdach, spełniające funkcje ochronne podczas wypadków drogowych, zwłaszcza podczas uderzenia w przód pojazdu, charakteryzuje się tym, że siedzisko fotelika bezpieczeństwa (3) ma możliwość ruchu po prowadnicach (2), zamocowanych w podstawie fotelika bezpieczeństwa (1), przy czym ruch siedziska fotelika bezpieczeństwa (3) następuje po odblokowaniu elementu zabezpieczającego i jest kontrolowany przez zgniatanie (rozciąganie, przetłaczanie) elementu energochłonnego (5). Prowadnice (2) umożliwiają złożony ruch (przesuw i obrót) siedziska (3) względem podstawy fotelika bezpieczeństwa (1).The device for transporting children in vehicles, fulfilling protective functions during road accidents, especially during a frontal impact, is characterized by the fact that the seat of the safety seat (3) is able to move along the guides (2), fixed in the base of the safety seat (1), the movement of the seat of the safety seat (3) takes place after unlocking the securing element and is controlled by crushing (stretching, pressing) of the energy-absorbing element (5). The guides (2) enable complex movement (sliding and rotation) of the seat (3) in relation to the base of the safety seat (1).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przewozu dzieci w pojazdach, spełniające funkcje ochronne podczas wypadków drogowych samochodowych (fotelik bezpieczeństwa dla dzieci).The subject of the invention is a device for transporting children in vehicles, fulfilling protective functions during road accidents (child safety seat).

Podczas uderzenia w przód pojazdu, urządzenie zmniejsza obciążenia dynamiczne działające na ciało przewożonego dziecka oraz zmniejsza wartość przemieszczeń głowy dziecka względem tułowia.During an impact to the front of the vehicle, the device reduces the dynamic loads acting on the body of the transported child and reduces the value of the displacement of the child's head in relation to the torso.

Znany jest z opisu patentowego nr WO 2009/062505 A1 fotelik dziecięcy połączony przesuwnie z podstawą za pomocą ramienia poruszającego się w prowadnicy. Fotelik może przemieszczać się prostoliniowo w kierunku prostopadłym do linii przechodzącej przez punkty mocowania fotelika ISOFIX, przy czym ruch jest kontrolowany przez element pochłaniający energię w kształcie pierścienia. Głównym celem wynalazku jest zmniejszenie przeciążeń działających na ciało dziecka podczas zd arzenia drogowego.It is known from the patent description No. WO 2009/062505 A1 a child seat slidably connected to the base by means of an arm moving in a guide. The seat is able to move rectilinearly in a direction perpendicular to a line passing through the ISOFIX anchorage points, the movement being controlled by the ring-shaped energy absorber. The main purpose of the invention is to reduce the stress on the child's body during a road accident.

Urządzenie do przewozu dzieci w pojazdach, spełniające funkcje ochronne podczas wypadków drogowych według wynalazku posiadające przesuwne siedzisko fotelika podlegające działaniu elementu blokującego oraz elementu rozpraszającego energię, charakteryzuje się tym, że siedzisko fotelika za pośrednictwem elementów prowadzących połączone jest suwliwie z prowadnicami zamocowanymi w podstawie fotelika, ponadto prowadnice są krzywoliniowe i umożliwiają złożony ruch (przesuw i obrót) siedziska względem podstawy fotelika. Elementy prowadzące, umożliwiają przesuw siedziska po prowadnicach. Element zabezpieczający, po zerwaniu lub odblokowaniu, umożliwia przemieszczanie się siedziska fotelika po prowadnicach.The device for transporting children in vehicles with a protective function in road accidents according to the invention, having a sliding seat subject to the action of a blocking element and an energy-dissipating element, characterized in that the seat seat is slidably connected via guide elements to the guides fixed in the base of the seat, moreover the guides are curvilinear and allow complex movement (shift and rotation) of the seat in relation to the base of the seat. The guiding elements enable the seat to slide along the rails. The securing element, when broken or unlocked, allows the seat of the seat to move along the guides.

Zmniejszenie obciążeń dynamicznych działających na dziecko podczas uderzenia w przód samochodu jest szczególnie ważne w odniesieniu do małych dzieci, które są znacznie mniej odporne na działanie obciążeń dynamicznych w porównaniu z osobami dorosłymi. Wynika to z niekorzystnych proporcji ciała dziecka. Szczególnie dotyczy to stosunku rozmiarów i masy głowy do rozmiarów i masy ciała, np. u dziecka mającego 2 lata stosunek „długości” głowy do długości ciała wynosi 1/5 podczas, gdy w wieku 15 lat stosunek ten wynosi 1/7. Głowa noworodka stanowi aż 25% całkowitej masy ciał a dziecka (dla człowieka dorosłego 6%) co w połączeniu ze słabym kręgosłupem, szczególnie kręgów szyjnych dziecka, sprawia, że możliwe jest wystąpienie poważnych obrażeń przy oddziaływaniu nawet niewielkiego opóźnienia podczas wypadku drogowego. Nawet niewielkie urazy głowy małego dziecka mogą być przyczyną uszkodzenia mózgu, ponieważ nie są jeszcze zrośnięte spojenia kości czaszki (ciemiączka). Również wytrzymałość układu kostnego małego dziecka, gdzie dominuje tkanka chrzęstna, jest znacznie mniejsza w porównaniu z układem kostnym ludzi dorosłych.Reducing the dynamic loads acting on a child in a frontal collision is particularly important with regard to young children, who are much less resistant to dynamic loads compared to adults. This is due to the unfavorable proportions of the child's body. Especially it concerns the ratio of the size and weight of the head to the size and weight of the body, eg in a 2-year-old child the ratio of the "length" of the head to the body length is 1/5, while at the age of 15 the ratio is 1/7. The head of a newborn baby constitutes as much as 25% of the total body weight of a child (6% for an adult), which, combined with a weak spine, especially of a child's cervical vertebrae, makes it possible to experience serious injuries even with a slight delay in a road accident. Even small head injuries of a small child can cause brain damage because the skull bone junctions (fontanelles) are not yet fused together. Also, the strength of a small child's skeletal system, dominated by cartilage tissue, is significantly lower compared to that of adults.

Konstrukcje fotelików bezpieczeństwa obecnie oferowane na rynku w niewystarczającym stopniu ograniczają przemieszczenia głowy dziecka względem tułowia w warunkach zderzenia czołowego. Ograniczenie przemieszczenia ciała dziecka, a w tym najbardziej narażonej na obrażenia głowy jest realizowane za pomocą pasów bezpieczeństwa, w które wyposażony jest fotelik bądź standardowych pasów montowanych w samochodzie. Przy obecnej konstrukcji fotelików, podczas czołowego ude rzenia samochodu w przeszkodę z dużą prędkością, w wyniku działania sił bezwładności ciało dziecka, przytrzymywane pasami, oddala się znacznie od fotelika. Pojawia się duże zagrożenie uszkodzenia kręgów szyjnych dziecka w wyniku zbyt dużych przemieszczeń głowy względem tułowia, a także możliwość uderzenia głowy dziecka w oparcie fotela poprzedzającego. Ponadto w zderzeniach z dużymi prędkościami same pasy bezpieczeństwa oddziałując miejscowo na klatkę piersiową dziecka mogą być źródłem obrażeń.The designs of safety seats currently available on the market do not sufficiently limit the displacement of the child's head in relation to the torso in the conditions of a frontal collision. Limiting the displacement of the child's body, including the head most exposed to injuries, is achieved by means of the seat belts with which the seat is equipped or standard belts installed in the car. With the current design of child seats, when the car hits an obstacle at high speed, the child's body, held in place by the belts, moves far away from the seat as a result of the inertial forces. There is a high risk of damage to the child's cervical vertebrae as a result of too large displacement of the head in relation to the body, as well as the possibility of the child's head hitting the backrest of the preceding chair. Moreover, in high-speed collisions, the seat belts themselves may be a source of injuries if they locally affect the child's chest.

Urządzenie przytrzymujące dziecko będące przedmiotem wynalazku składa się z ruchomego siedziska fotelika przemieszczającego się w sposób kontrolowany po odpowiednio wyprofilowanych prowadnicach.The child restraint device which is the subject of the invention consists of a movable seat that moves in a controlled manner along appropriately profiled guides.

Celem wprowadzenia wynalazku jest zwiększenie bezpieczeństwa dzieci przewożonych w pojazdach samochodowych podczas uderzenia w przód pojazdu. Zastosowanie wynalazku nie zmniejsza skuteczności zabezpieczenia dziecka w czasie zderzenia bocznego pojazdu. Skonstruowane urządzenie przytrzym ujące dziecko w pojeździe pozwala oddziaływać na ciało dziecka w czasie zderzenia czołowego pojazdu w taki sposób aby jego pozycja względem siedziska fotelika i elementów pojazdu była najkorzystniejsza ze względu na wartość przemieszczeń głowy dziecka względem tułowia i możliwość powstawania obrażeń w wyniku działających obciążeń dynamicznych.The aim of the invention is to increase the safety of children transported in motor vehicles during an impact to the front of the vehicle. The use of the invention does not reduce the effectiveness of securing a child in a side vehicle collision. The designed child restraint in the vehicle allows to act on the child's body during a frontal collision in such a way that its position in relation to the seat of the car seat and vehicle elements is the most favorable due to the value of the child's head displacement in relation to the torso and the possibility of injuries due to dynamic loads.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia ogólny widok i położenie elementów urządzenia podczas normalnegoThe subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in a schematic drawing, in which Fig. 1 shows the general view and the position of the elements of the device during normal operation

PL 224 820 B1 użytkowania (normalnej jazdy), a Fig. 2 - położenie elementów urządzenia po uderzeniu w przód pojazdu, w którym znajduje się dziecko przewożone w urządzeniu. Szczegóły urządzenia przedstawiono na Fig. 3.In use (normal driving), and Fig. 2 - the position of the elements of the device after an impact to the front of the vehicle in which the child is carried in the device. Details of the device are shown in Fig. 3.

W trakcie normalnej eksploatacji pojazdu, urządzenie wraz z przypiętym pasami dzieckiem znajdują się w położeniu wynikającym z mocowania podstawy fotelika 1 do tylnego siedzenia samochodu za pomocą zaczepów systemu ISOFIX. W następstwie zderzenia czołowego siedzisko fotelika 3 może przemieszczać się w sposób kontrolowany po odpowiednio ukształtowanych prowadnicach 2 związanych z podstawą fotelika 1. Możliwość przesuwu siedziska fotelika 3 zablokowana jest elementem zabezpieczającym 4 o odpowiednio dobranej wytrzymałości na zrywanie (odblokowanie). Po przekroczeniu wartości progowej siły działającej na element zabezpieczający 4 (wynikającej z sił bezwładności działających na elementy urządzenia w czasie zderzenia czołowego) następuje zerwanie (odblokowanie) elementu zabezpieczającego 4 i siedzisko fotelika 3 może przesuwać się w kierunku równoległym lub bliskim równoległemu do osi wzdłużnej pojazdu. W konstrukcji urządzenia zastosowano element energochłonny 5, rozciągany (ściskany bądź przetłaczany), którego zadaniem jest kontrolowanie przesuwu siedziska fotelika 3 względem prowadnic 2 oraz pochłonięcie części energii kinetycznej dziecka umieszczonego w foteliku. Charakterystyka sztywności elementów podatnych oraz charakterystyka pochłaniania przez nie energii, dostosowana jest do grupy wiekowej dzieci, dla której przeznaczony jest fotelik. Element prowadzący 6 umożliwia przesuw siedziska fotelika 3 po prowadnicach 2.During the normal operation of the vehicle, the device and the strapped child are in the position resulting from fixing the base of the seat 1 to the rear seat of the car using the ISOFIX system fasteners. Following a frontal collision, the seat of the seat 3 can move in a controlled manner along appropriately shaped guides 2 associated with the base of the seat 1. The possibility of the movement of the seat of the seat 3 is blocked by a securing element 4 with a suitably selected breaking strength (unlocking). When the threshold value of the force acting on the safety element 4 (resulting from the inertia forces acting on the elements of the device during a frontal collision) is exceeded, the safety element 4 is broken (unlocked) and the seat cushion 3 can move in a direction parallel or close parallel to the longitudinal axis of the vehicle. The construction of the device uses an energy-consuming element 5, stretched (compressed or pressed), whose task is to control the movement of the seat of the seat 3 in relation to the guides 2 and to absorb some of the kinetic energy of the child placed in the seat. The stiffness characteristics of the flexible elements and their energy absorption characteristics are adapted to the age group of children for which the seat is intended. The guiding element 6 enables the car seat 3 to slide along the guides 2.

Claims

A device for transporting children in vehicles with a protective function during road accidents, having a sliding seat (3) subject to the action of a blocking element and an energy-dissipating element, characterized in that the seat of the seat (3) is slidably connected by means of guiding elements (6) with guides (2) fixed in the base of the seat (1), moreover, the guides (2) are curvilinear and allow complex movement (shift and rotation) of the seat (3) in relation to the base of the seat (1).

2. The device according to claim 3. The device as claimed in claim 1, characterized in that it has guide elements (6) that enable the seat (3) to slide along the guides (2).

3. The device according to claim The safety element as claimed in claim 1 and 2, characterized in that the securing element (4), when broken or unlocked, enables the seat cushion (3) to slide along the guides (2).