范景旺　喻寅喬　劉健

摘要：

通過分析兒童汽車安全座椅的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了針對9個月-2周歲兒童的可轉(zhuǎn)換為童車的兒童安全座椅設(shè)計方案，并針對此用戶人群的生理、心理特點進行了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、色彩和材料設(shè)計，力求讓兒童安全座椅不僅乘坐舒適、功能多變，更能發(fā)揮出最好的安全作用。

關(guān)鍵詞：

兒童汽車安全座椅 兒童推車 創(chuàng)新設(shè)計

1.兒童汽車安全座椅的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國私家車保有量的日益增多，兒童乘車的機率越來越高，兒童乘車安全已成為兒童社會安全隱患之一。由于兒童骨骼脆弱，反應(yīng)慢，支撐力量小，無法成功地化解成人能夠化解的各種小危險，兒童在乘車中更容易遭受傷害。兒童安全座椅，是一種為不同年齡段的兒童設(shè)計，能夠有效保障兒童乘車安全的座椅。其主要作用是當(dāng)汽車碰撞或突然減速時，可以通過減少對兒童的沖壓力和限制兒童的身體移動從而減輕對他們的傷害。

歐美國家的轎車已普遍安裝了兒童安全座椅（約束系統(tǒng)）和帶兒童保護功能的汽車安全帶裝置，使用率達90%以上。針對兒童安全座椅的性能和質(zhì)量，很多國家和地區(qū)都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，美國的FMVSS、歐洲ECE-R44/03標(biāo)準(zhǔn)，以及日本保安基準(zhǔn)都對兒童安全座椅（約束系統(tǒng)）提出了明確的法規(guī)和需要達到的指標(biāo)。

在我國，盡管兒童安全座椅已進入人們視線多年，但由于國內(nèi)對兒童乘車的安全隱患未引起足夠大的警惕，而且目前市面上產(chǎn)品存在使用不方便，價格昂貴等多種問題，目前兒童安全座椅的使用率連3%都不到。在路上經(jīng)?？梢钥吹阶诟瘪{駛座位上的孩子，甚至在一些汽車廠家的廣告片中，竟也多次出現(xiàn)兒童坐在副駕駛中系著成人安全帶的鏡頭，與國外各大汽車廠商紛紛設(shè)計生產(chǎn)兒童安全座椅形成鮮明反差。兒童汽車安全座椅的不普及成為我國兒童乘坐汽車的巨大安全隱患。據(jù)相關(guān)報道，目前我國首部關(guān)于兒童安全座椅的法規(guī)草案已經(jīng)擬定完成，預(yù)計于2016年正式實施，這將為我國兒童安全座椅的普及提供有力保障。

目前，我國汽車設(shè)計中所有安全裝置都是按照成人的身高和體重設(shè)計的，對兒童不僅不適用，甚至還會產(chǎn)生危害。成人使用的安全帶和氣囊對嬰兒與兒童均不適用，由于身高等身體條件和汽車座椅尺寸完全不符，安全帶會被勒至頸部，容易造成窒息；氣囊彈出可能會傷害到兒童的眼部，甚至導(dǎo)致兒童窒息。因此，對兒童汽車安全座椅進行優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計，能夠增強兒童出行的安全性，減少兒童出行的安全隱患。

從制造技術(shù)上講，國內(nèi)已有一些廠家具備了兒童安全座椅的生產(chǎn)能力，但在技術(shù)和研發(fā)試驗等方面卻基本還要依賴國外廠家支持，且其中大部分產(chǎn)品用于外銷（這也是國內(nèi)市場對于兒童安全座椅需求較小決定的）。另一方面，現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)有部分廠家開始意識到了兒童安全座椅當(dāng)中所蘊藏的巨大市場潛力，正在進行這方面的開發(fā)，但由于國內(nèi)缺乏相應(yīng)的法規(guī)以及試驗等方面的技術(shù)支持，使得這方面的發(fā)展受到了一定的制約。

2.可轉(zhuǎn)換為童車的兒童安全座椅設(shè)計

2.1設(shè)計定位

通過市場調(diào)研和問卷分析發(fā)現(xiàn)，在我國，9個月-2周歲兒童的手推式童車使用較為普遍，部分家長覺得汽車安全座椅和手推式童車兩者同時使用起來不僅占據(jù)空間且十分不便，若將汽車安全座椅與手推式童車進行一體化設(shè)計則會解決此問題，提升家長對兒童安全座椅的滿意度。因此，本設(shè)計的主要使用人群定位為9個月-2周歲、體重為9kg-20kg、身高在99.5cm以內(nèi)的兒童，該年齡段兒童外出多使用手推式童車。本設(shè)計將開發(fā)一款在戶外可以作為手推式童車使用，在車內(nèi)可以作為兒童安全座椅使用的多功能產(chǎn)品，折疊結(jié)構(gòu)，不使用的時候可以折疊放入車內(nèi)或帶回家中，不僅節(jié)約了車內(nèi)和家中儲存的空間，又便于攜帶，為兒童的出行帶來了方便。

2.2人機工程學(xué)分析

兒童安全座椅要根據(jù)兒童的生理特性、身高比例、坐立時脊柱的彎曲和受力情況而設(shè)計。通過對兒童安全座椅的合理化設(shè)計可以讓兒童腰部得到充分的支撐，使兒童的身體為自然狀態(tài)，疲勞感就會得到延緩，從而得到輕松的舒適感。

對于兒童來說，因為兒童座椅是安置在汽車座椅上面的，要想乘坐舒適，座椅應(yīng)使兒童的大腿部近乎于水平，小腿部接近自然垂直，腳掌平放于地面或者腳踏上，既保證不因椅面過高而使兒童腿部肌肉受壓，又保證不因椅面過低而增加背部肌肉負(fù)荷：座椅的寬度應(yīng)使臀部得到全部支撐，加上合適的活動余量，同時也要更好地考慮到安全性；對于有扶手的安全座椅來說，要考慮兒童手臂的扶靠應(yīng)該以扶手的內(nèi)寬來作為椅面寬度的尺寸，可以以自然垂臂的舒適姿態(tài)時的肩寬為標(biāo)準(zhǔn)增加適當(dāng)?shù)某叽缬嗔?；椅面深度對兒童乘坐座椅是否舒適的影響非常大，其尺寸設(shè)定應(yīng)該使臀部、腰部得到靠背的支撐；椅面前端與小腿之間保留有適當(dāng)?shù)目臻g來保證小腿可以自由活動。

2.3色彩分析

兒童汽車安全座椅的色彩設(shè)計一般多是明快活潑，顏色亮麗，合理的色彩搭配可使人心情愉快，保持良好的精神狀態(tài)，因為從兒童來說，他們需要活躍的色彩，但也不能過于花哨，因為汽車的色彩多為純色，以避免色調(diào)上的不和諧。所以在本設(shè)計方案中座椅采用紅色為主色調(diào)，既符合兒童喜歡鮮艷、亮麗色彩的特點，又不顯得花哨、奪目。使用紅色、黑色和肉粉色的組合，給人以溫暖、堅固、厚重的感覺，從而使人感到值得信賴、安全。

2.4產(chǎn)品材質(zhì)分析

兒童產(chǎn)品使用的材料應(yīng)該注重安全性和環(huán)保性。兒童安全座椅的材質(zhì)主要為兩部分，一部分為硬體部分，本設(shè)計采用可食用級別的PP（聚丙烯），具有良好的耐熱性，在不受外力的條件下，150℃也不會變形，耐熱耐腐蝕性極佳，從而有更強的受沖擊能力，且非常環(huán)保純凈，不會對孩子身體產(chǎn)生影響，在座椅中使用這種材質(zhì)對兒童的保護更有保障。推車把手采用磨砂橡膠，手握起來舒適，并且防滑不易脫手。底座采用鋁質(zhì)和鋁合金類材料，在保證其強度達到要求的同時，使得座椅重量足夠輕，方便搬運以及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。另外一部分是指座椅填充物，一般為軟體部分，本設(shè)計采用Pu海棉，具有吸能和增加舒適度、透氣性的作用。

3.產(chǎn)品設(shè)計效果與使用說明

本座椅設(shè)計帶有五點式安全帶，極大地保證了兒童的安全，兩邊設(shè)有扶手，座椅兩邊設(shè)有防護枕，在保護兒童安全的前提下，更多地為兒童考慮，一方面在兒童睡覺時可以方便依靠，另一方面給兒童擁抱的感覺，切實地讓兒童體會到安全感。在車輪桿內(nèi)均設(shè)有減震彈簧，同時后輪附有剎車裝置。（圖1）

（1）把手：采用可調(diào)節(jié)把手，通過座椅后的四個紅色按鈕定位銷固定，可以向外拉出，向內(nèi)收起，可以在安全座椅和童車不同的使用狀態(tài)下轉(zhuǎn)換，同時保證在作為兒童推車使用狀態(tài)下有足夠的把手長度，符合人機工程學(xué)的要求。

（2）前輪：前輪通過轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)收放。收起時，前輪安置在座椅底部的輪包內(nèi)，通過轉(zhuǎn)動軸上的定位銷固定使前輪處于收起狀態(tài)。當(dāng)需要放下前輪時，按動在轉(zhuǎn)動軸上的一個紅色按鈕定位銷使轉(zhuǎn)動軸處于可轉(zhuǎn)動狀態(tài)，在前輪桿上有一根輔助桿，可以沿著滑軌收起和展開，主要在前輪放下時固定前輪，輔助桿固定前輪時是在凹槽內(nèi)，當(dāng)固定好輔助桿時，向里按紅色定位銷是前輪桿保持固定狀態(tài)。需要收起前輪時則現(xiàn)按動紅色定位銷，使前輪桿處于可轉(zhuǎn)動狀態(tài)，然后向上推動輔助桿和前輪桿一起收起。輔助桿和前輪桿通過可轉(zhuǎn)動連接。

（3）后輪：后輪從座椅內(nèi)部向下抽出，通過兩邊的連接桿一起向下拉出，通過紅色定位銷按鈕固定。在后輪的下部關(guān)節(jié)處可以轉(zhuǎn)動，在向上收回的時候，輪子轉(zhuǎn)回到背面，有定位銷固定，向上推動中間的連桿，通過定位銷固定，使后輪處于輪包內(nèi)，還原座椅狀態(tài)。在向下抽出時，則轉(zhuǎn)回到與前輪方向一致，然后通過下部關(guān)節(jié)上的紅色按鈕定位銷固定，使其轉(zhuǎn)換成兒童推車狀態(tài)。

4.結(jié)論

本文將兒童手推車與兒童安全座椅進行了組合設(shè)計，針對9個月-2周歲兒童的生理、心理特點進行了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、色彩和材料設(shè)計，力求讓兒童安全座椅不僅乘坐舒適、功能多變，更能發(fā)揮出最好的安全作用。希望隨著人們對兒童安全意識的提高，兒童汽車安全座椅能夠被普遍使用，讓每一個乘車的寶寶都能夠有安全保障。

本文為東北林業(yè)大學(xué)大學(xué)生可轉(zhuǎn)換為童車的兒童安全座椅設(shè)計創(chuàng)新項目成果，項目編號：201510225139