汽车儿童安全座椅结构特点及改良设计探析
作者:暂无
来源:《时代汽车》 2016年第7期
    张仲梁靳晓雄
    上海延锋江森座椅有限公司上海市201315同济大学汽车学院上海市201804
    摘要: 汽车儿童安全座椅也称之为儿童约束系统,安全座椅的使用,可以保护儿童在交通事故中免受伤害。但是国内的儿童安全座椅使用率偏低,也缺少相应的法律法规,所以,对汽车儿童安全座椅的研究具有重要的现实意义。本文在汽车儿童安全座椅结构特点介绍的基础上,以汽车儿童安全座椅改良设计的具体方案,希望可以对汽车儿童安全座椅的功效有一个全新的认识,从而让更多的汽车使用者愿意用儿童安全座椅来保护儿童的安全。
    关键词:汽车儿童安全座椅;结构特点;改良设计
    汽车儿童安全座椅作为一种全新事物,已经出现在我们的日常生活中,而人们逐渐认识到儿童安全座椅对于儿童保护的重要性,同时,品味的提升,也让人们对安全座椅的安全性、美观性和舒适性提出更高的
要求。所以,我们需要了解汽车儿童安全座椅的结构特点,做好改良设计,才能为儿童的出行带来安全与便捷。
    1汽车儿童安全座椅结构特点
    1.1分类
    在过去40 年以来,因为儿童安全重视度的提高,开发出很多不同种类的汽车儿童安全座椅,以便不同年龄与身高的儿童使用。目前,市场上的儿童座椅主要包含了婴儿、婴幼儿、儿童型座椅,也包含了全能型座椅。按照儿童的体重,汽车儿童安全座椅可以分为:A 组,体重小于10kg;B 组,体重小于13kg;C 组,体重在9~18kg 之间;D 组,体重在15~25kg 之间;E 组,体重在22~36kg之间。
    按照儿童的年龄,汽车儿童安全座椅可以分为:A 组,0~1 岁;B 组,1~4 岁;C 组,4~8 岁;D 组,8~12 岁。
    按照在车上的摆放位置,可以分为:通用、半通用、特殊车辆和受限制几种类型。要注意,不同的儿童座椅,其结构、固定方法以及固定的位置都会有所差异[1]。
    1.2安装
    1.2.1LATCH 系统
    根据法规条例,在所有的汽车后座上,都有儿童安全座椅的固定点,方便于儿童安全座椅的安全,位于坐垫与靠背之间。儿童安全座椅的底部包含了连接件,可以是可变形的,也可以是刚性的,从而连接企业座椅较低位置的固定点。此外,在座椅的上部也要求有固定点,用于儿童座椅上拉带的连接。上拉带与较低位置的固定点,就相互组成LATCH 系统,如图1 所示。
   
    此类安全系统可以脱离安全性,独立的工作,并且安装也非常的简便,减少了儿童座椅错误使用的可能性,为儿童提供更好的行车安全保障。
    1.2.2ISOFIX 系统
    本系统是根据国际标准制定的儿童安全座椅的快速刚性连接,如下图2 所示。儿童安全座椅与车辆之
间的刚性连接,是需要满足任何条件之下座椅的正确安装,和汽车的安全带没有直接的关系。在具体的要求中包含了:位于坐垫与靠背之间可以让车体本身同儿童安全座椅结合起来的刚哥刚性固定点;超前的座椅还包含了一个防倾斜的固定点[2]。相比LATCH 系统,ISOCH 系统除开低位置刚性连接之外,对于上部的固定点并没有强制性的要求,如图2 所示。
   
    通过ISOFIX 标准化的安装方式,可以将0~4 岁儿童伤亡概率降低22%,特别是对颈部的保护。但是,国内拥有ISOFIX 装置的车型很少。
    2汽车儿童安全座椅的改良设计
    考虑到汽车儿童安全座椅的结构特点,可以通过汽车儿童安全座椅的改良设计,让儿童安全座椅更具
安全性、舒适性与美观性。所以,本章节制定了一个改良设计方案,希望对后续的设计有一定的借鉴意义。
    2.1草拟及定案
    通过设计定位和市场调研,在多次的手稿设计之后,画出产品的结构细节部位手稿,再经过整理、改进、筛选、组合等,最终定稿如下图3 所示。在设计的过程中,需要考虑到儿童安全座椅整体的感觉,通过简约不简单的造型与成熟的人机尺度,再配合上鲜明的彩与成熟的制造工艺,就能够设计出一款符合大众需求的多功能安全座椅。
    这一款儿童安全座椅设计偏向于彩简洁、造型大方,通过柔和的曲线和宽阔的弧面构成座椅的整体。本方案设计来至于——抱小孩的母亲。当母亲怀抱自己的小孩时,会用一只手托住孩子的背部,另外一只手托住孩子的臀部,让其更好的贴在妈妈的怀抱里,将孩子的头部放在自己的肩膀上。保持这样的姿势即便是激烈的运动状态,都很少惊醒熟睡的婴儿。本款座椅头枕位置是向下凹进的,两侧则是向外突出,这样可以保护儿童的头部,就好比张开的双手保护着儿童头部,如下图4 和5 所示。另外,这一款儿童安全座椅的细部设计也非常精细,尤其是在安全卡带上,设计的非常的技巧;安全卡带同汽车连接栓带的调节器相互的连接,拥有收缩和360°的功能。旋转带避震、定向轮子;边界的可以脱卸坐垫,也可以同汽车相互的结合,这样不但使用方便,而且设计更加的人性化;在椅背上拥有储存物品的空间,可以放置小型的出行用品[3]。
    2.2产品可行性与创新点
    第一,人机尺寸;一件优秀的设计产品,不但是体现在形式与功能上,更多的是要考虑到在使用过程中,产品是否能够满足人们的使用习惯和生理特征。这就要求在设计产品的时候满足人机工学的要求。
    汽车儿童安全座椅主要是根据儿童的身高比例、生理特性、受力情况等进行设计。人体脊柱包含了12 节胸椎、7 节颈椎、5 节腰椎,以及骸骨和尾骨共同的组成,通过软骨组织和韧带组织相互的联系,这样才可以方便人体的回转、侧屈与屈伸等活动。
    当人在自然站立的时候,脊柱保持“S”的理想型曲线,这样腰椎就不容易产生疲劳。当保持坐姿的时候,因为不合理的座椅设计,很容易让人们的坐姿不正确,导致人体的脊柱出现变形,加速疲劳,这样就很容易出现要不酸痛等症状。所以,这一款儿童安全座椅的设计就能够很好的支撑儿童的腰部,让儿童的腰椎就可以保持在自然状态下,延缓其疲劳程度,这样才能够让儿童感觉到轻松。
    第二,产品本身的重量只有5.6kg。
    第三,本款产品的设计适合9 个月~10 岁,体重在9~30kg 之间的儿童。
    第四,产品的配;考虑到人的情绪变化大部分都来至于彩,漂亮的彩搭配才可以让人感觉到身心的愉悦,同时也可以让人保持良好的精神状态。反之,刺目杂乱的颜,会对人们的心理情绪产生影
响,损害人们的健康。当儿童出生之后,其内心世界丰富多彩,对于世间万物都会产生好奇心,拥有超出常规的想象力,特别是针对彩上,很敏感。所以,在设计儿童产品彩的时候,就需要在合理设计彩的基础上,将彩的艺术化突显出来。其中,彩艺术性设计需要考虑到产品彩风格的塑造与配两个方面。所以,儿童安全座椅彩设计,需要考虑亮丽的颜和明快的彩这两个方面[4]。
汽车儿童座椅    3结语
    总而言之,在汽车使用越来越频繁的潮流下,汽车儿童安全座椅受到的重视度在逐渐增加,在安全性设计的基础上,汽车儿童安全座椅更偏向于舒适性、安全性以及美观性的要求。所以,在今后的汽车儿童座椅安全设计中,就应该偏向于这一个方面的要求。希望在不久的将来,中国汽车儿童安全座椅的设计也能够同国外一样流行,为中国儿童带来一份行车的安全保障。
    参考文献:
    [1] 杜宁宁,肖婵. 浅析中国汽车儿童安全座椅的发展现状及前景预测[J]. 汽车实用技术,2014(06):1-3.
    [2] 陈文利. 儿童汽车安全座椅造型设计[J]. 价值工程,2013(23):50-52.
    [3] 张嘉雄. 儿童汽车安全座椅迎发展春天[J].中外玩具制造,2013(11):74-76.
    [4] 周洋. 如何选择合适的儿童汽车安全座椅[J]. 湖南安全与防灾,2016(01):60-61.