CN101511647B - 张力指示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于指示绑带(2)何时到达预定张力水平的张力指示器，其包含声音信号产生部件(7)，所述声音信号产生部件具有用于接合到所述绑带的基牙表面，所述声音信号产生部件改变其物理构造作为对绑带上的张力达到预定值时的反应，其中物理构造的变化产生声音信号。

Description

张力指示器

技术领域

【0001】本发明涉及张力指示器，并且更具体地涉及用于车辆安全带、安全绑带、行李绑带和用于固定物品的其他带或绑带的带张力指示器。

背景技术

【0002】基于这一点，在许多应用中，带和儿童座椅安全绑带被用于将人和其他物品固定在适当位置。在许多情况下，为了适当地固定物品，将带或绑带拉紧到所需水平是重要的，这是因为太松的绑带或带会导致其不能正常地实现其功能。例如，儿童座椅安全带一般用于将儿童固定在安全座椅内。然而，这依赖于父母主观的判断来确定带要有多紧。在极端情况下，不正确的张紧会导致儿童安全座椅故障。同样的情况也出现在多种其他应用中。例如，用于摩托运动、航空或极限运动的安全带，全部依赖于被张紧到足够的级别。例如，用户可能会选择宽松地配戴他们的安全带以增强舒适性，而没有意识到这可能危机他们的安全。

【0003】为解决这一问题，多种装置被提出以在绑带或带达到所需张力水平时提供指示。很多已知的装置包括通过移位路径来馈送带，这样，随着带内张力增加，其试图伸直以抵抗检测器的弹力。US2005040960公开了这样一种装置，其中弹簧机构被用于抵消带内的张力。随着带张力增加，有色的按钮或电子检测器指示出记录的张力。然而，这种装置相对复杂并要求连续地监视以确定保持足够的带张力。US2004001277公开了类似的装置，其使用电子电路来操作。电子装置的一个问题在于他们需要电源并且更容易出现故障。

【0004】本发明寻求解决与现有技术相关的上述问题。

发明内容

【0005】依照本发明的一个方面，提供了用于指示绑带何时达到预定张力水平的张力指示器，其包含声音信号产生部件，所述声音信号产生部件具有用于与所述绑带接合的基牙表面(abutment surface)，所述声音信号产生部件改变其物理构造以作为所述绑带中张力达到预定值的反应，其中物理构造的变化产生声音信号。

【0006】这样，声音信号产生部件的形状变化生成绑带内的张力达到所需水平的声音指示。

【0007】声音指示优选地是可被张力指示器附近的操作者听到的声学信号，并可被用于在达到绑带的正确张力设置时提醒用户。相应地，可以确保使用安全绑带的设备如儿童安全座椅被正确安装。

【0008】优选地，所述指示器进一步包含与所述基牙表面关联的偏转部件，所述偏转部件可在第一位置和第二位置之间偏转；其中，当所述偏转部件在所述第一位置时，所述基牙表面沿延长路径引导所述绑带；并且其中，当绑带中张力上升到所述预定张力水平之上时，所述绑带反作用于所述基牙表面从而将所述偏转部件偏转到所述第二位置；以及其中当所述偏转部件从所述第一位置偏转到所述第二位置时，所述偏转部件产生声学信号。

【0009】便利地，所述偏转部件被偏压朝向所述第一位置。这样，当绑带或带内的张力减少时，张力指示器本身自动地复位。

【0010】便利地，当所述偏转部件从所述第二位置移动到所述第一位置时，所述偏转部件适于产生第二声学信号，用来指示张力水平已经下降到所述预定张力水平之下。这警告用户绑带或带内的张力已经降低到了正确张力设置之下。

【0011】便利地，所述偏转部件适于在所述第一位置到所述第二位置之间呈现迟滞。这样，张力的较小偏转将不会自动地导致偏转部件从一个位置偏转到另一个位置，并因此发出另一个声学信号。这避免了传感器装置的多余操作。

【0012】便利地，所述张力指示器进一步包含调节工具，其用于调节所述绑带中所需的张力水平从而使所述偏转部件从所述第一位置偏转到所述第二位置。这允许用户在需要的情况下根据将被使用的特定应用调节张力指示器。

【0013】便利地，所述偏转部件和所述基牙表面是整体形成的。

【0014】便利地，张力指示器进一步包含在与所述偏转部件关联的基牙表面的任一侧上提供的两个静态基牙，所述静态基牙用于当所述绑带受到张力时支撑所述绑带。

【0015】便利地，所述偏转部件是可弯曲臂。

【0016】依照本发明的另一个方面，提供了包含上述张力指示器的儿童安全座椅。

【0017】依照本发明的另一个方面，提供了包含上述张力指示器的航空座椅安全带。

【0018】依照本发明的另一个方面，提供了包含上述张力指示器的车辆座椅安全带。

【0019】依照本发明的另一个方面，提供了包含上述张力指示器的赛车座椅安全带。

【0020】依照本发明的另一个方面，提供了包含上述张力指示器的座椅腰带。

【0021】依照本发明的另一个方面，提供了一种用于指示绑带何时到达预定张力水平的张力指示器，所述指示器包含：用于与绑带接合的基牙；以及与所述基牙关联的可移动部件，所述可移动部件可在第一位置和第二位置之间移动，其中，当所述可移动部件在所述第一位置时，所述基牙沿延长路径引导所述绑带，并且其中，当所述绑带内的张力上升到预定张力水平之上时，所述绑带反作用于所述基牙从而将所述可移动部件移动到所述第二位置；以及其中，当所述可移动部件从所述第一位置移动到所述第二位置时，所述可移动部件产生声学信号。

附图说明

【0022】现在，将参考附图描述本发明的示例，其中：

图1显示包括依照本发明的第一实施例的张力指示器的儿童安全座椅的部分的截面图；

图2显示当带受到张力时图1中张力指示器的截面图；

图3显示依照本发明第二实施例的张力指示器；

图4显示依照本发明第三实施例的张力指示器；

图5(a)和(b)显示由本发明产生的示例性声学信号的时域和频域；

图6显示依照本发明第四实施例的张力指示器；

图7显示依照本发明的张力指示器如何被置于载荷路径内的图示；以及

图8显示代替图7所示载荷路径的可选载荷路径安排的图示。

具体实施方式

【0023】图1和图2显示了本发明的第一个实施例。

【0024】在这个实施例中，张力指示器与儿童安全座椅基座的座体1整体地形成。为了清楚，这些附图仅说明了这个基座的一段。然而，应该理解带2被关联到安全绑带以将儿童固定在安全座椅内。

【0025】座体1限定空间8，带2通过所述空间8。带2经由两个孔3和9被引导通过空间8。平压臂(clicker arm)6在一端通过接头5被座体1支撑，并且在另一端具有与带2接合的基牙结构7。基牙结构7具有弯曲轮廓以允许带2容易地从其上滑过。

【0026】当带2松弛时，平压臂6的基牙结构7使带2转向离开孔3和9之间的直线。这样，带在空间8内部绕基牙结构7的延长路径被引导。平压臂6被偏压向图1中所示的位置。

【0027】当带2内的张力增加时，作用在带2上的力矢量促使带移动到伸直的路径。在完成这一动作中，带2施加力给平压臂6的基牙结构7。为保证带2在拉紧时的对齐，其被位于座体1上部的静态基牙10和11在两侧支撑。

【0028】当带2内的张力超过预定水平时，这表示带已经达到用于特定目的的最佳张力，那么平压臂6的回弹力被克服并且其承受转变从而偏转或移动到图2所示的位置(所谓的“设置”位置)。在这个转变期间，平压臂6适于产生尖锐的声学信号，即所谓的“设置”声学信号，其向用户指示带已经达到所需张力。关于这一点，座体1内的空间8的形状和发声孔4用于引导并放大这个声学信号从而使这个声音易于被用户听见。

【0029】随着平压臂在非设置位置和设置位置之间移动，从一个应变条件到另一个应变条件的快速变化导致声学信号。快速变化导致了声学震波从平压臂6发散。在这个实施例中，通过采用在两个平面内具有凹入弹簧轮廓的平压臂来实现从一个应变条件经过中间不稳定状态条件转变到另一个应变条件，但也可以通过其他构造来实现。

【0030】在带2内的张力减小的情况下，平压臂6的偏压促使其回复到图1所示位置，并由此将带2从其较短路径移回到其延长路径。在这个返回运动期间，平压臂6适于产生第二尖锐声学信号，其在听觉上与第一信号不同。这警告用户带2内的张力已经降低到了最佳设置之下并由此提供了所谓的“复位”信号。

【0031】关于这一点，平压臂被配置以呈现迟滞。这考虑到使平压臂移动到图2所示设置位置的张力水平以及当平压臂返回到图1所示的其非设置或复位位置时的张力水平的不同。也就是说，使平压臂回复到其复位位置的阈值水平处于略低于将其移动到设置位置所需的阈值水平。在这种意义下，平压臂6在其设置位置时是半稳定的，而在其复位位置是稳定的。在实践中，这意味着一旦带2已经达到所需张力，那么张力上的微小减少将不会自动地导致平压臂6发射复位信号，但是张力上的较大减少将发射这种信号。例如，如果带张力轻微波动，那么这种迟滞避免了传感装置的多余操作。如果车辆在颠簸处行使或儿童移动他们的位置时，儿童安全座椅的情况中可能发生这种张力波动。

【0032】图3显示依照本发明第二个实施例的张力指示器。在这种情况下，张力指示器作为独立装置被形成，其可以被安装到带或绑带上。第二个实施例的操作与上文描述的相同，并且同样地，相同的参考数字被用于相应的元件。在这个实施例中，带2通过在座体1的中心部分内形成的通路被馈送。这些通路提供静态基牙10和11，当受到张力时，带2被所述静态基牙撑牢并且所述静态基牙也引导带2越过平压臂6上的基牙结构7。

【0033】图4显示依照本发明第三个实施例的张力指示器。该实施例基本上与图3所示的实施例相同，不过这种情况中附加地提供了振簧12。当平压臂6向其设置位置移动时，即当带内的张力高于预定水平时，平压臂6接触振簧12以产生更复杂的声学信号或拍调(signature)。在提供多个张力指示器的情况下这个功能是有用的，这是因为其允许不同的张力指示器产生不同的发声声学信号，从而允许用户确定多个张力指示器中的哪个已经被“设置”。

【0034】在这点上，也可以通过利用不同的平压臂构造或用不同材料形成平压臂来产生不同声学信号。关于这一点，图5(a)和(b)显示由本发明产生的示例性声学信号的时域和频域。可以理解采用如图4所示的振簧或改变平压臂的特性将改变输出信号的时域和频域，从而允许用户或音频监视装置区别不同的传感器。

【0035】图6显示依照本发明第四个实施例的张力指示器。这个实施例的操作与前文的实施例相同，然而在这个情况下，平压臂6与路径段整体形成，该路径段上具有孔以引导基牙结构7上的带2。

【0036】图7是显示依照本发明的张力指示器14如何能够被放置在载荷路径内的示意图。此处，绑带或带的固定端由数字13指代，而用于保持带或绑带张力的锁定装置由数字10指代。图8显示可选配置，其中所述装置位于带或绑带的载荷路径之外。在这些实施例中，张力指示器可以以封装单元的形式被提供，这样其可以容易地被附加到现有带***。

【0037】对上面所讨论的实施例进行多种改型是可行的。例如，在上述实施例中，平压臂6由弹簧钢形成，但也可以使用其他材料。例如，臂可以由如提供偏压的弹力元件和提供声学信号的声音产生元件等的多个部分构成。此外，代替臂的构造，平压件可选择地采用可移动隔膜的形式，所述可移动隔膜被连接到基牙结构并适于发出声学信号。

【0038】第二弹簧或类似件也可以被提供与平压臂接触从而增大张紧力，在增大的张紧力下，平压臂移动到其设置位置。调节工具也可以被提供从而调节这个第二弹簧，进而允许用户调节作用力以使发生到设置位置的转变。

【0039】可以提供工具以允许简单地将带或绑带导入到张力指示器内。例如，可以提供开口从而允许绑带或带在平压件上横向地被送入。可选择地，可以提供如可旋转盖的可移动开口从而允许绑带或带在平压器上被导送。

【0040】本发明的张力指示器也可以被用于与音频监视器结合使用，所述音频监视器能够检测由张力指示器发出的音频信号。这允许其激活如视觉或音频指示器的电控警报器。优选地，音频监视器使信号在时域和频域内分析从而从背景噪声中区分出所述信号。为达到这一点，可以在制造期间使接收器在其时域和频域上匹配绑带张力指示器，从而在音频监视器和张力指示器之间提供唯一的结合。通过编程音频监视器使其结合到时间和频率范围内的多个传感器，音频监视器也可以以同样的方法配置从而在张力指示器之间区分。这将允许电控警报器为与接收器结合的独立张力指示器提供唯一的警报。

Claims (15)

1.一种用于指示绑带何时已经到达预定张力水平的张力指示器，其包含声音信号产生部件，所述声音信号产生部件具有用于与所述绑带接合的基牙表面，所述声音信号产生部件从一个应变条件经过中间不稳定状态条件到另一个应变条件机械地改变其轮廓以作为所述绑带中张力达到预定值的反应，

其中经过中间不稳定状态条件的轮廓的快速变化通过导致声波从所述声音信号产生部件发散而产生声学信号。

2.根据权利要求1所述的张力指示器，其中所述声音信号产生部件进一步包含：

与所述基牙表面关联的偏转部件，所述偏转部件可在第一位置和第二位置之间偏转，

其中，当所述偏转部件在所述第一位置内时，所述基牙表面沿延长路径引导所述绑带，并且

其中，当所述绑带中的张力上升到所述预定张力水平之上时，所述绑带反作用于所述基牙表面从而将所述偏转部件偏转到所述第二位置；以及

其中当所述偏转部件从所述第一位置偏转到所述第二位置时，所述偏转部件产生声学信号。

3.根据权利要求2所述的张力指示器，其中所述偏转部件被偏压朝向所述第一位置。

4.根据权利要求2所述的张力指示器，其中当所述偏转部件从所述第二位置移回到所述第一位置时，所述偏转部件适于产生第二声学信号，以指示张力水平已经下降到所述预定张力水平之下。

5.根据权利要求2所述的张力指示器，其中所述偏转部件适于在所述第一位置到所述第二位置之间呈现迟滞。

6.根据权利要求2到5中任意一项权利要求所述的张力指示器，进一步包含调节工具，其用于调节所述绑带中所需的张力水平从而使所述偏转部件从所述第一位置偏转到所述第二位置。

7.根据权利要求2到5中任意一项权利要求所述的张力指示器，其中所述偏转部件和所述基牙表面是整体形成的。

8.根据权利要求2到5中任意一项权利要求所述的张力指示器，进一步包含在与所述偏转部件关联的基牙表面的任一侧提供的两个静态基牙，当所述绑带受到张力时所述静态基牙用于支撑所述绑带。

9.根据权利要求2到5中任意一项权利要求所述的张力指示器，其中所述偏转部件是可弯曲臂。

10.包含根据前述任意一项权利要求所述的张力指示器的儿童安全座椅。

11.包含根据权利要求1到9中任意一项权利要求所述的张力指示器的飞行器座椅安全带。

12.包含根据权利要求1到9中任意一项权利要求所述的张力指示器的车辆座椅安全带。

13.包含根据权利要求1到9中任意一项权利要求所述的张力指示器的赛车座椅安全带。

14.包含根据权利要求1到9中任意一项权利要求所述的张力指示器的车辆腰带。

15.一种用于指示绑带何时已经到达预定张力水平的张力指示器，所述指示器包含：

用于与所述绑带接合的基牙；以及

与所述基牙关联的可移动部件，通过从一个应变条件经过中间不稳定状态条件到另一个应变条件改变所述可移动部件的轮廓，所述可移动部件可在第一位置和第二位置之间移动，

其中，当所述可移动部件在所述第一位置内时，所述基牙沿延长路径引导所述绑带，并且

其中，当所述绑带内的张力上升到所述预定张力水平之上时，所述绑带反作用于所述基牙从而将所述可移动部件移动到所述第二位置；以及

其中当所述可移动部件从所述第一位置移动到所述第二位置时，经过所述中间不稳定应变条件的所述可移动部件的轮廓的变化本身产生声学信号。

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