КРЕСЛО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ОПОРНО-ПОВОРОТНЫМ МЕХАНИЗМОМ Российский патент 2021 года по МПК B64D11/06 B60N2/00 

Изобретение относится к оборудованию салонов пассажирских транспортных средств, в частности к креслам пассажирских самолетов с опорно-поворотным механизмом с регулируемым перемещением сиденья, спинки и подголовника.

Известно кресло летательного аппарата со съемными подлокотниками (патент США №9758250, МПК B64D 11/06, опубликован 12.09.2017). Кресло включает в себя сидение и регулируемую по высоте подставку для ног. Сиденье содержит ножки для крепления к направляющим элементам, установленным на полу летательного аппарата. Кресло содержит два съемных подлокотника, которые устанавливаются на панель подлокотника, включающую в себя опорную плиту и соответствующие отверстия для приема крепежных элементов. Спинка кресла образована панелями, выполненными с отверстиями для уменьшения веса кресла. В верхней части спинки кресла имеются направляющие для регулирования высоты подголовника.

Недостатком данной силовой схемы является отсутствие гибкой вариативности толщин, так как балки сделаны из единого листового материала. Помимо этого, выполнение балок операцией гибки исключает возможность использования прочных, но не гибких материалов (таких как Д16Т и В95). Кроме того, перфорации на балках менее рационально облегчают массу. Недостатком схемы сиденья является отсутствие возможности быстрого откидывания для осмотра и ремонта элементов, расположенных под сиденьем.

Известно авиационное пассажирское кресло (патент РФ на полезную модель №65863, МПК B64D 11/06, опубликован 27.08.2007), содержащее смонтированную на основании раму, размещенное на раме сиденье, спинку, выполненную с возможностью изменения ее угла наклона относительно сиденья за счет силового цилиндра, шток которого связан со спинкой, а корпус - с рамой, механизм поворота рамы в виде подшипника, механизм возвратно-поступательного перемещения рамы с сиденьем в одном направлении в горизонтальной плоскости в виде силового цилиндра, шток которого связан шарнирно с рамой, а корпус - с основанием, блок дистанционного управления силовыми цилиндрами соответственно наклона спинки относительно сиденья и возвратно-поступательного перемещения рамы, при этом механизм возвратно-поступательного перемещения рамы с сиденьем в одном направлении в горизонтальной плоскости включает в себя, по крайней мере, две скользящие опоры с каждой стороны кресла для продольных направляющих, концы которых связаны с рамой, а также механизм фиксации рамы сиденья в заданном угловом положении при повороте, при этом оно снабжено подрамником, на котором закрепляется сиденье, расположенным на раме и связанным с ней с каждой боковой стороны посредством двух шарнирно прикрепленных звеньев для обеспечения возможности подъема подрамника относительно рамы при выдвижении штока силового цилиндра, корпус которого шарнирно связан с рамой, а шток - с подножкой кресла, шарнирно связанной с подрамником, при этом спинка с каждой боковой стороны двумя шарнирными звеньями разной длины связана с рамой, а на раме прикреплен кулачковый элемент для взаимодействия его рабочей поверхности с подвижным элементом контактного размыкателя цепи питания исполнительного элемента механизма фиксации рамы сиденья в заданном угловом положении при повороте.

Недостатком данного технического решения является наличие силовых цилиндров (пневматических или гидравлических), что в свою очередь требует наличие пневмосистемы для управления положением цилиндров и уменьшает вариативность положений управляемых элементов. В случае гидропривода недостатком является весовая отдача и потребность в элементах управления жидкостью. В случае использования пневматических пружин пропадает возможность приведения кресла в исходное положение при наличии нагрузок от веса человека.

Известно пассажирское кресло повышенной надежности (патент РФ №2419577, МПК B64D 11/06, опубликован 27.05.2011), содержащее раму, опорное устройство, сиденье, привязную систему, отклоняемую спинку, включающую каркас, связанный с устройством фиксации спинки в любом ее положении, дополнительно снабженное механизмом фиксации спинки в вертикальном положении. Более того, каркас спинки выполнен в своей нижней части с цапфами, а механизм фиксации спинки в вертикальном положении состоит из подпружиненных шарнирных стопоров, взаимодействующих с цапфами каркаса спинки кресла и снабженных тросовым приводом расфиксации. Кроме того, стопоры выполнены с пазами для цапф каркаса и закреплены на валу, установленном в опорах рамы и снабженном рычагом, одним концом с помощью пружины связанным с рамой кресла, а другим концом соединенным с тросом привода расфиксации, выполненным в виде шарнирного рычага, установленного в подлокотнике кресла. При нажатии на рычаг при помощи тросовой проводки гидроцилиндры снимаются с гидрозамков, и одновременно поворачивается рычаг с валом, преодолевая усилие пружины и освобождая цапфы спинки. После чего пассажир может отклонить спинку назад на любой угол.

Недостатком данного технического решения является то, что спинка кресла представляет собой сварную конструкция из комбинации квадратных труб, пластины и зашивки. Применение сварки обеспечивает меньшую прочность соединения элементов, как если бы это было выполнено механически (при применении болтов, винтов или заклепок). Материал, применяемый для сварки, имеет более низкие механические характеристики прочности и жесткости, что дополнительно ослабляет силовую схему. Малый внутренний объем препятствует размещению внутри спинки дополнительных механизмов.

Известно кресло с откидной спинкой, предназначенное для установки в транспортных средствах (патент США №9854912, МПК B60N 2/06, B60N 2/14, B60N 2/34, B60N 2/44, B60N 2/46, B60R 7/04, опубликован 2.01.2018) и содержащее крепежную конструкцию, на которой установлена опорная конструкция или рама, которая образует опору сиденья, соединенного с подставкой для ног, при этом рама также соединена с двумя подлокотниками и спинкой. Спинка и рама соединены вместе посредством штифтов и системы рычагов. Отклонение спинки кресла осуществляется с помощью системы рычагов, которые закреплены с помощью быстроразъемных штифтов в раме кресла. Система рычагов заставляет скользить сиденье по штифтам или роликам, что приводит к отклонению спинки. Для того чтобы отклонить спинку кресла пассажиру достаточно воспользоваться одним из органов управления, например, нажимными кнопками, которые управляют одним или несколькими исполнительными механизмами. Таким образом, при одновременном приложении веса пассажира к спинке исполнительный механизм сжимается с последующим отклонением спинки вплоть до лежачего положения.

Недостатком данного кресла является чрезмерная конструктивно-технологическая сложность, поскольку кресло преимущественно изготавливается из толстого сортамента материала методом фрезеровки, которая требует высоких технологических возможностей и длительного времени на обработку. Кресло, полученное таким способом, обладает высокой стоимостью и большой массой. Кроме того, при обильной механической обработке материал теряет в прочности. Обильное количество сложных деталей и узлов усложняет техническое облуживание и ремонт. Кроме того, в данной схеме оси продольного и поперечного перемещений кресла находятся не на одной плоскости, что может привести к заклиниванию поворотного механизма в случае неточности изготовления отдельных деталей или их сборки. Высокая сложность конструкции усложняет его эксплуатацию и ремонт.

Известно кресло с откидной спинкой (патент США №7182403, МПК A47C 7/54, опубликован 27.02.2007) для использования в транспортном средстве, таком как самолет, автобус или дом на колесах. Кресло включает в себя основание, сиденье, расположенное над основанием, откидную спинку и может содержать подлокотники. В нейтральном вертикальном положении спинка кресла отклонена приблизительно на 14° от вертикали. В процессе эксплуатации пассажир может откидывать спинку кресла с использованием любой известной механической или электрической системы. При отклонении спинки кресла от 14° до приблизительно 52°, сиденье кресла поднимается, создавая положение «колыбели». Это происходит из-за того, что наклонные планки движутся вперед по мере откидывания спинки кресла, тем самым поднимая сиденье. После того, как спинка кресла отклоняется приблизительно на 52°, ролики достигают вершины участка наклона, что заставляет продолжать движение вперед наклонных планок, когда спинка кресла откидывается на больший угол. Кресло может быть разложено до горизонтального положения.

Недостатком данного технического решения является высокая стоимость изготовления элементов конструкции, так как элементы изготавливаются из единого монолитного куска материала, что приводит к длительной и дорогостоящей операции фрезеровки, требующей высококачественных и дорогих станков с ЧПУ. Помимо этого, длительная и глубокая механическая обработка снижает прочность конструкции.

Известно кресло летательного аппарата (патент США №6688691, МПК B60N 2/02, A47C 1/022, A47C 1/031, A47C 1/035, B64D 11/00, B64D 11/06, опубликован 15.08.2002), включающее в себя сиденье, спинку, выполненную с возможностью отклонения, подножку, также выполненную с возможностью отклонения, опору, имеющую фиксированную нижнюю часть и подвижную верхнюю часть, средство управления, регулирующее положения кресла. Угол наклона спинки по отношению к опоре регулируется посредством вращения спинки вокруг шпинделя, который управляется актуатором. Шпиндель устанавливается в верхней части опоры. Подвижная верхняя часть опоры выполняется с возможность перемещения относительно неподвижной нижней части опоры с помощью системы направляющих, расположенных соответственно в нижней и верхней частях опоры и исполнительного механизма. Движения различных компонентов сиденья, а именно движения сиденья, спинки и подножки, полностью независимы друг от друга.

Недостатком данного технического решения является сложность кинематической схемы, большое количество кинематических пар, что способствует повышению рисков отказа работоспособности всей конструкции при отказе работоспособности одного из узлов, большая трудоемкость сборки и сложность в технологии конструкции, приводящая к увеличению стоимости изготовления.

В качестве аналога механизма отклонения спинки кресла принято устройство регулирования отклонения спинки (патент США №8985690, МПК B60N 2/235, A47C 1/025, B60N 2/12, опубликован 27.06.2013), которое включает в себя каркас сиденья транспортного средства с парой нижних и верхних рельсовых направляющих, и спинку. Нижние направляющие имеют продольное направление и прикреплены к полу транспортного средства с помощью кронштейнов. Верхние направляющие прикреплены с возможностью скольжения назад и вперед относительно нижних направляющих. Каркас сиденья кресла также включает в себя пару нижних рычагов, соединительный стержень, соединяющий задние концы обоих нижних рычагов, и пару опорных кронштейнов, которые неподвижно прикреплены к задним концам соответствующих нижних рычагов. Нижние рычаги поддерживаются верхними рельсами. Каркас спинки соединен с возможностью поворота с задними концами нижних рычагов и включает в себя пару боковых рам, верхняя трубу, соединяющую верхние концы обеих боковых рам, и поперечный элемент, расположенный между концами верхней трубы. Устройство для откидывания сиденья расположено между опорным кронштейном и боковой рамой. Каждое из устройств откидывания сиденья имеет спиральную пружину, а также запирающий механизм и запоминающий механизм. Запирающий механизм переключает спинку сиденья из заблокированного состояния, в котором спинка сиденья не может отклоняться относительно сиденья, в разблокированное состояние, в котором спинка сиденья может отклоняться. Первый вал устройства для откидывания сиденья слева и второй вал устройства для откидывания сиденья справа соединены друг с другом общим стержнем. Запоминающий механизм запоминает угловое положение спинки заблокированного сиденья, где оно находится непосредственно перед разблокировкой. Первый рабочий рычаг выполнен с возможностью вращения относительно первого вала. Второй рабочий рычаг соединен с соединительным элементом, который вращается с первым валом через кабель. Механизм свободного движения включает в себя трос, соединительный элемент, продолговатое отверстие и штифт. Штифт может двигаться внутри продолговатого отверстия когда, по меньшей мере, второй рабочий рычаг приводится в действие для разблокировки и обеспечения возможности отклонения спинки сиденья с запоминанием его углового положения.

Недостатком данного технического решения является сложность кинематической схемы, большое количество кинематических пар, что способствует повышению рисков отказа работоспособности всей конструкции при отказе работоспособности одного из узлов, большая трудоемкость сборки и сложность в технологии конструкции, приводящая к увеличению стоимости изготовления, большое количество трущихся элементов, что приводят к уменьшению ресурса службы, истиранию поверхностей и покрытий.

В качестве аналога конструкции подголовника и механизма регулирования его высоты принят подголовник кресла транспортного средства (патент США №2009/0184556, МПК B60N 2/48, опубликован 23.07.2009), который крепится к раме спинки кресла и проходит над спинкой для поддержки головы пассажира. Подголовник имеет кнопку фиксатора, установленную на боковой стороне подголовника, для регулирования высоты подголовника относительно спинки кресла. Подголовник кресла содержит механизм регулировки высоты, включающий в себя пару стержней, установленных на раме спинки кресла и выступающих над спинкой для поддержки подголовника. Верхние концы стержней соединены верхней поперечной балкой. Аналогично, нижние концы стержней соединены нижней поперечной балкой. Механизм регулировки высоты включает в себя блокирующее устройство для фиксации нижней поперечной балки вдоль стержней относительно верхней поперечной балки. Блокирующее устройство включает фиксирующий шток, который ориентирован в основном по центру нижней поперечной балки между стержнями. Фиксирующий шток соединен с возможностью поворота с нижней поперечной балкой и проходит через отверстие в верхней поперечной балке. На нижней поперечной балке устанавливается кнопка фиксатора.

Недостатком данной схемы является то, что фиксирующий шток не позволяет разместить актуатор или иные элементы внутри пространства между балками, что усложняет применение электромеханического принципа работы подголовника.

Известен опорный узел кресла летательного аппарата (патент США №10583926, МПК B64D 11/06, опубликован 10.03.2020), который крепится к направляющим, установленным на полу летательного аппарата. Направляющие взаимодействуют с передним участком, задним участком, ведомым элементом и колесами опорного узла кресла. Передний участок опорного узла неподвижно крепится к полу с помощью соединительного элемента с опорной втулкой. Опорный узел включает в себя первый приемный элемент для установки первого продольного компонента и, по меньшей мере, один второй приемный элемент для установки второго продольного компонента, при этом первый продольный компонент и второй продольный компонент выполнены с возможностью скольжения относительно первого и второго приемного элемента, соответственно. Для обеспечения надежности установки опорного узла к полу летательного аппарата, опорный узел содержит поперечные элементы. На опорный узел кресла устанавливается поворотная плита. На поворотную плиту устанавливается поворотная пластина с возможностью вращения. Каркас сиденья может быть установлен либо на поворотной плите (если вращение не требуется), либо на поворотной пластине (если вращение желательно).

Недостатком данного технического решения является очень широкая конструкция основания и опорно-поворотного механизма, способствующая уменьшению полезного объема для размещения элементов управления и ограничивающая возможность вариативности дизайнерских решений.

Известно пассажирское кресло летательного аппарата (патент США №9493242, МПК A47C 1/00, B64D 11/06, B60N 2/07, B60N 2/14, опубликован 15.11.2016г.), включающее в себя пару опорных направляющих, которые содержат соединительные части для фиксации опорных направляющих на полу летательного аппарата. Между опорными направляющими устанавливается поворотный узел. Поворотный узел включает в себя поворотный механизм, установленный в той же горизонтальной плоскости, что и опорные направляющие, что позволяет избежать увеличения общей высоты сиденья. Поворотный механизм включает в себя неподвижную поворотную пластину, в которой установлено вращающееся поворотное кольцо, которое соединяется с сиденьем кресла. Поворотная пластина содержит соединительные элементы, выполненные как одно целое, с помощью которых поворотный узел монтируется на опорных направляющих. Поворотный узел крепится к сиденью кресла с помощью ряда резьбовых втулок, идущих вверх от вращающегося поворотного кольца.

Недостатком данного метода крепления поворотного механизма к основанию кресла является то, что при короблении пола воздушного судна напряжение и деформации будут напрямую передаваться и восприниматься поворотным узлом.

В качестве аналога сиденья с поворотным механизмом принято кресло, которое подвижно соединяется с основанием, закрепленным на полу транспортного средства (патент США №5161765, МПК F16M 13/00, опубликован 10.11.1992). Между сиденьем кресла и основанием устанавливается подвижный механизм, приводимый в действие органами управления, установленными на подлокотнике кресла с помощью троса. Подвижный механизм включает в себя две пары опорных стержней и поворотных дисков. Первая пара параллельных опорных стержней крепится к сиденью. Вторая пара параллельных опорных стержней устанавливается перпендикулярно первой паре опорных стержней с возможностью скольжения на поворотном диске. Поворотный диск может вращаться по часовой или против часовой стрелке. Вторая пара опорных стержней соединяется с поворотным диском также с возможностью перемещения и устанавливается в корпус, в котором имеются втулки. Корпус крепится в поворотному диску и содержит блокирующие механизмы. Внутри корпуса на второй паре опорных стрежней устанавливаются кольца. На концах второй пары опорных стержней устанавливаются кронштейны. К кронштейнам крепятся втулки, устанавливаемые на второй паре опорных стержней. На первой и второй паре опорных стержней имеются блокирующие механизмы. Поворотный диск соединяется со вторым диском, который неподвижно устанавливается на основании кресла. Поворотный диск вращается вокруг центрального стержня.

Недостатком данного технического решения является наличие большого количества тросовой проводки, в которой при длительной эксплуатации возможно появление люфтов. Кроме того, тросы нуждаются в регулировки по натяжению, что усложняет процесс отладки механизма. Также недостатком является применение вертикального штыря для расфиксации поворота, так как в этом случае необходима повышенная точность исполнения отверстия, в который заходит штырь.

В качестве ближайшего аналога для группы изобретений принято кресло летнего экипажа (патент РФ №2620443, МПК B64D 11/06, B64D 25/04, B60N 2/42, опубликован 25.05.2017), в котором осуществление поворота кресла и его фиксация обеспечивается совместной работой поворотного устройства и устройства фиксации поворота. Кроме того, поворотным устройством (и двумя демпферами) происходит поглощение энергии продольно-бокового удара в аварийной ситуации. Поворотное устройство состоит из сепаратора, набора шариков, кольца, основной плиты, поворотной плиты, опорных поворотных стенок, верхней стяжки и вилки. Устройство фиксации поворота состоит из ручки поворота, гибкого троса и фиксатора поворота. Ручка поворота установлена с левом нижнем кронштейне сиденья кресла и механически соединена гибким тросом с фиксатором поворота, установленным на поворотной плите. Основная и поворотная плиты имеют в центре отверстие и соединены плашмя друг с другом, образуя с помощью соединенных сепаратора, набора шариков и кольца, подвижное вращающееся соединение подобное вращающемуся шарикоподшипнику. К поворотной плите с боковых сторон (справа и слева) присоединены продольно и вертикально расположенные опорные поворотные стенки, сверху их фиксирует верхняя стяжка. С внутренних сторон в опорных поворотных стенках сформированы несквозные пазы, желобы, расположенные вертикально друг напротив друга и выполняющие роль направляющих для перемещения роликов при подъемах сиденья кресла.

Спинка используется для создания комфортных условий для работы и включает два боковых кронштейна, которые образуют боковые стороны спинки кресла, к которым спереди прикреплена опора спинки на всю их площадь. Сверху (и спереди) к боковым кронштейнам присоединен передний кронштейн, с которым связан задний кронштейн. Передний и задний кронштейны фиксируют трубчатые направляющие, расположенные вдоль спинки, используемые для крепления подголовника. В нижней части каждого бокового кронштейна сформировано по уху, которые используются для крепления к сиденью кресла. Рядом с нижними концами трубчатых направляющих, расположенных внутри спинки, поперечно установлены пружинные фиксаторы, каждый с подпружиненным шариком. За счет упора последнего, особенно в случаях западания шариков в канавки, сформированных на стержневых направляющих, происходит фиксация нужного уровня подъема подголовника. С задней стороны боковые кронштейны соединяют стяжка спинки и уголок, сверху которых установлен кожух.

Спинка крепится к сиденью кресла введением нижних частей своих боковых кронштейнов в зазоры между боковыми кронштейнами и боковинами и фиксацией там с возможностью поворота. В одном из вариантов в исходном положении спинка кресла отклонена от вертикали на угол, в диапазоне 11,8° до 12,2°, предпочтительно 12° от вертикали. Устройство отклонения спинки включает поворачивающуюся ручку отклонения спинки, два пружинных замка, два механических гибких троса.

Подголовник устанавливается сверху спинки и включает каркас, чехол, наполнитель, две стержневые направляющие с нанесенными поверхностными канавками. На концах стержневых направляющих установлены упоры, защищающие от полного вынимания подголовника.

Подголовник установлен сверху спинки путем введения своих стержневых направляющих внутрь трубчатых направляющих, образуя зазор между ними. Пружинные фиксаторы прижимаются своими подпружиненными шариками к канавкам стержневых направляющих и фиксируют их в дискретных положениях, соответствующих этим канавкам за счет западания в них подпружиненного шарика.

Недостатком данного технического решения является то, что конструкция кресла обладает высокой массой и не предполагает дизайнерской обработки. Конструкция подголовника не имеет нижнего кронштейна, вследствие чего теряется жесткость, возникает возможность перекоса. Кроме того, отсутствует возможность для установки и применения электромеханического принципа перемещения подголовника. Направляющие конструкции спинки выполнены из единого монолитного материала, что усложняет технологию и процесс ее изготовления и производства, а также приводит к ее удорожанию. Помимо этого, конструкция имеет малую вариативность изменения массы в зависимости от прилагаемой нагрузки.

Задачей изобретения является разработка кресла повышенной комфортности.

Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение веса, а также повышение надежности конструкции и удобства эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что кресло транспортного средства содержит опорное основание, сиденье с опорно-поворотным механизмом, спинку, на которой закреплен подголовник, при этом опорно-поворотный механизм включает в себя поворотный механизм, запорный механизм осевого перемещения, механизм продольного и поперечного перемещений, запорный механизм продольного и поперечного перемещения, механизм общей расфиксации движения,

при этом механизмы продольного и поперечного перемещений содержат продольные и поперечные линейные направляющие с подшипниками линейного перемещения, соединенные друг с другом с образованием прямоугольника,

поворотный механизм содержит неподвижные нижнее кольцо и верхнее зубчатое кольцо и зажатое между ними поворотное кольцо, соединенное с переходной плитой, выполненной с осевым отверстием и поперечной балкой, определяющей ось поворотного механизма,

запорный механизм осевого перемещения содержит установленный на переходной плите стопор со стержнем, входящим в зацепление с выемками верхнего зубчатого кольца,

запорный механизм продольного и поперечного перемещения включает на каждой линейной направляющей пару установленных между корпусами замка распорных колец, с зажатыми между ними рычагами, стягиваемых пластиной,

механизм общей расфиксации включает треугольную пластину со скошенными концами, соединенную с первым тросом и подвижно соединенную с первой пластиной, установленной на оси поворотного механизма через вторую пластину; качалку, взаимодействующую с рычагами запорного механизма продольного перемещения; второй трос, соединенный с рычагами запорного механизма поперечного перемещения и проходящий через катушки, выполненные на первой пластине.

Технический результат также достигается тем, что кресло транспортного средства содержит опорное основание, сиденье с опорно-поворотным механизмом, спинку, на которой закреплен подголовник, при этом подголовник содержит актуатор, жестко закрепленный на кронштейне вместе с опорами, соединенными с каркасом подголовника, и выполненный с возможностью перемещения по зубчатой рейке вверх и вниз через реечную передачу.

Далее изобретение поясняется следующими чертежами.

Фиг.1 - Силовой каркас кресла.

Фиг.2 - Конструкция каркаса сиденья кресла.

Фиг.3 - Конструкция основания кресла.

Фиг.4 - Конструкция опорно-поворотного механизма.

Фиг.5 - Вид сверху опорно-поворотного механизма.

Фиг.6 - Вид сбоку опорно-поворотного механизма.

Фиг.7 - Вид снизу опорно-поворотного механизма.

Фиг.8 - Увеличенный вид сбоку конструкции стопора.

Фиг.9 - Увеличенный вид механизма поперечного перемещения.

Фиг.10 - Вид сверху механизма общей расфиксации.

Фиг.11 - Конструкция спинки кресла в сборе.

Фиг.12 - Конструкция механизма отклонения спинки.

Фиг.13 - Конструкция подголовника.

Кресло повышенной комфортности представляет собой место сидения пассажира категории VIP в самолете транспортной категории. В зависимости от компоновочной схемы летательного аппарата кресло устанавливается по направлению или против направления полета. С точки зрения конструктивно силовой схемы кресло представляет собой двухлонжеронную конструкцию, подобную крылу самолета.

Кресло повышенной комфортности (Фиг. 1) включает в себя силовой каркас, содержащий сиденье 1 с опорно-поворотным механизмом 2 и спинку 3, на которую крепится подголовник 4. Кресло крепится к полу воздушного судна с помощью основания кресла 5. Кресло также имеет привязную систему, подлокотники, на одном из которых располагаются органы управления креслом, и подножку.

Кресло имеет несколько модификаций, согласно которым может выполняться с широким трапециевидным подголовником, подлокотниками прямоугольной формы с боковыми декоративными накладками, широкой подножкой или может иметь более узкую подножку, Г-образную и более узкую форму подголовника, подлокотники, выполненные без декоративных вставок. Кроме того, в зависимости от модификаций, кресло может иметь иные формы мягкой обивки, устанавливаемой на каркасе сиденья и спинки кресла. Модификации кресла также отличаются друг друга расположением органов управления креслом.

Пассажирское поворотное кресло имеет возможность перемещения в продольном направлении и в поперечном направлении с одновременным поворотом на 360 градусов с фиксацией перемещений в любом выбранном положении.

Каркас сиденья кресла 1 (Фиг.2) состоит из двух продольных 100 и, по меньшей мере, трех поперечных балок 101, 102, 103, соединенных между собой. К передней поперечной балке 101 крепятся кронштейны 104, на которые вешается актуатор подножки 105. На продольный и поперечный наборы крепится зашивка 106. Шток актуатора 105 расположен практически на оси симметрии сиденья, и поскольку точка приложения силы также находится на оси симметрии, удается минимизировать возможность перекоса и заклинивания при движении подножки 107.

Каркас сиденья расположен на оси 108 и может вращаться вокруг нее, что позволяет с легкостью откидывать сиденье для осмотра актуатора 105 и опорно-поворотного механизма 2.

Опорно-поворотный механизм 2 кресла повышенной комфортности представляет собой механизм перемещения пассажира в продольном, поперечном, а также в осевом направлении. Опорно-поворотный механизм 2 устанавливается между сиденьем кресла 1 (Фиг. 2) и основанием кресла 5 (Фиг. 3).

Основными элементами опорно-поворотного механизма 2 являются поворотный механизм, запорный механизм осевого перемещения, механизм продольного и поперечного перемещений, запорный механизм продольного и поперечного перемещения, механизм общей расфиксации движения (Фиг. 4).

Поворотный механизм предназначен для осевого перемещения пассажира в кресле. Поворотный механизм включает в себя нижнее кольцо 200 с отверстиями для закрепления опорно-поворотного механизма 2 на основании кресла 5 винтами (Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5) На нижнее кольцо 200 жестко устанавливается верхнее зубчатое кольцо 201. Нижнее кольцо 200 и верхнее кольцо 201 имеют П-образную форму в сечении. Между нижним кольцом 200 и верхним кольцом 201 образуется выемка, в которой зажимается поворотное кольцо 202 (Фиг. 6). Для исключения избыточного трения между нижним кольцом 200, верхним кольцом 201 и поворотным кольцом 202 прокладываются кольца из антифрикционных материалов.

Запорный механизм осевого перемещения представляет собой кронштейн на оси, заходящий в паз верхнего кольца. Запорный механизм осевого перемещения включает в себя переходную плиту 203 со сквозным центральным отверстием, имеющую Т-образную поперечную балку 204 для осевого соединения с механизмом общей расфиксации движения и крепежные выступы, выступающие внутрь осевого отверстия (Фиг. 4, Фиг. 7). На обеих сторонах переходной плиты 203 устанавливаются вставки 205, которые крепятся болтами. Вставки 205 предназначены для равномерного распределения напряжений, передающихся от болтов к переходной плите 203. (Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 7). При этом к нижней вставке 205 жестко крепятся бобышки 206 (Фиг. 7) для обеспечения зазора между переходной плитой 203 и верхним кольцом 201. Бобышки 206 соединяются с поворотным кольцом 202.

Переходная плита 203 соединяется со стопором 207 (Фиг. 4, Фиг. 7, Фиг. 8). Стопор 207 удлиненной формы одним концом крепится к переходной плите 203 с помощью болта 208 (Фиг. 8), который вкручивается в ось 209. На другом конце стопора 207 имеется стержень стопора 210, который входит в паз, выполненный в верхнем кольце 201, обеспечивая зацепление стопора 207 с верхним кольцом 201. Запорный механизм вращается на оси 209. Такое сочетание позволяет обеспечить постоянный минимальный зазор между переходной плитой и запорным механизмом и перпендикулярность оси, что в свою очередь минимизирует люфты в продольном направлении, улучшая тем самым комфорт пассажира.

На одной из боковых стенок стопора 207 выполнены два выступа, образующие выемку, в которую устанавливается тяга 211, которая крепится через медный штифт, развальцовываемый с торцов (Фиг. 7, Фиг. 8). На стопоре 207 жестко закреплен крюк 212 (Фиг. 7), соединяемый с пружиной 213, один конец которой зажат болтом в Т-образной поперечной балке 204. Крюк 212 вставляется в стопор 207 в натяг и его торец развальцовывается. Пружина 213 зацепляется за крюк 212 петлей-крюком.

Механизм продольного и поперечного перемещений представляет собой систему линейных направляющих 214, 215 с подшипниками (Фиг. 4). Линейные направляющие 214, 215 представляют собой продольные трубчатые элементы, воспринимающие нагрузку, оказываемую на опорно-поворотный механизм. Линейные направляющие 214, также как линейные направляющие 215 располагаются паралелльно на некотором расстоянии друг от друга с образованием прямоугольника, при этом соединение линейных направляющих 214 и 215 осуществляется с помощью пластин поперечного тормоза 216 и стаканов 217, внутри которых устанавливаются амортизаторы (Фиг. 4). Стаканы 217 вставляются в направляющие 214, 215, фиксируются винтами, после чего пластина поперечного тормоза 216 крепится к стаканам 217 с торца и закрепляется винтами. На пластинах поперечного тормоза 216 выполнены, по меньшей мере, два механизма натяжения боуден-троса 218 (Фиг. 4, Фиг. 9).

На линейных направляющих 214 устанавливаются по два подшипника линейного перемещения 219 с возможностью скольжения, которые закреплены стопорными кольцами на соответствующем корпусе подшипника 220, выполненного со сквозными отверстиями и жестко соединяемого с переходной плитой 203 (Фиг. 4). Между корпусами подшипников 220 на линейных направляющих 214 устанавливаются по два распорных кольца 221 запорного механизма продольного перемещения с небольшим зазором и с возможностью изменения угла расположения плоскостей кольца относительно оси линейной направляющей 214. На распорные кольца 221 крепятся корпуса замка 222 и 223, так что распорные кольца 221 находятся в пазах корпусов замка 222, 223. Между корпусом замка 222 и распорными кольцами 221 подвижно устанавливается рычаг 224. Корпус замка 223 жестко соединяется с переходной плитой 203 (Фиг. 4). Корпус замка 222 и корпус замка 223 соединяются друг с другом с помощью пластины 225, которая крепится винтами. Пластина 225 стягивает корпуса замка 222 и 223, которые зажимают линейную направляющую 214, распорные кольца 221 и рычаг 224.

На линейных направляющих 215 установлены два подшипника линейного перемещения 226, которые закреплены стопорными кольцами на корпусах подшипника 227, соединяемых с концами пластины поперечного тормоза 216 (Фиг. 4, Фиг. 9). Между корпусами подшипников 227 на линейных направляющих 215 устанавливаются по два распорных кольца 228 запорного механизма поперечного перемещения с небольшим зазором и с возможностью изменения угла расположения плоскостей кольца относительно оси линейной направляющей 215. На распорные кольца 228 крепятся корпуса замка 229 и 230 (Фиг. 9), при этом распорные кольца 228 лежат в пазах корпусов замка 229 и 230. Между корпусом замка 230, выполненного П-образной формы, и распорными кольцами 228 подвижно устанавливается рычаг 231. Корпуса замка 229 и 230 соединяются с пластиной поперечного тормоза 216 винтами. Пластина поперечного тормоза 216 стягивает между собой корпуса замка 229, 230, которые зажимают линейную направляющую 215, рычаг 231 и распорные кольца 228.

Запорный механизм продольного и поперечного перемещения представляет собой систему стальных распорных колец 221 и 228 (Фиг. 4, Фиг. 9), расположенных на линейных направляющих 214 и 215, соответственно. В нормальном состоянии плоскости колец 221 расположены под непрямым углом относительно оси направляющих 214, в то время как плоскости колец 228 также расположены под непрямым углом относительно оси направляющих 215. Такое расположение колец 221 и 228 стопорит их перемещения. Под воздействием пружин (не показаны), расположенных внутри корпусов замка 222 и 230, кольца 221 и 228 принимают положение, в котором их плоскости перпендикулярны к осям направляющих 214 и 215, соответственно.

В изначальное состояние распорные кольца 228 возвращаются при помощи пружин 232 (Фиг. 5), которые закреплены и поджаты на винте, соединяющем корпуса подшипника 227 и пластину поперечного тормоза 216.

Механизм общей расфиксации движения представляет систему пластин, рычагов и тросов кинематически связанных друг с другом (Фиг. 10) и включает в себя пластину 233, выполненную в форме треугольника со скошенными концами. В пазу пластины 233 лежит первый боуден-трос 234, который накрыт шайбой, закрепленной на пластине 233 через винт. На конце первого боуден-троса 234 имеется ограничитель, который удерживает его в пазу. Пластина 233 соединяется с пластиной 235 через проставку. В свою очередь, пластина 235 кинематически связана с пластиной 236, на которой выполнены катушки, через которые проходит второй боуден-трос 237 (Фиг. 5, Фиг. 9). Второй боуден- трос 237 также проходит через законцовку 238, установленную на Т-образной балке переходной плиты 203. Между пластиной 236 и Т-образной поперечной балкой 204 устанавливается качалка 239, выполненная П-образной формы с возможностью взаимодействия с рычагами 224.

Спинка кресла 3 имеет конструкцию, аналогичную конструкции лонжеронного крыла летательного аппарата, позволяет выдерживать большие статические и динамические нагрузки, а также располагает большим внутренним объемом для размещения внутренних компонентов.

Спинка 3 включает в себя продольный и поперечный силовые наборы, а также обшивки.

Продольный набор состоит из балок 301 (левой и правой) ферменного типа и приклёпанных к ним уголков-полок 302, 303 (Фиг. 11). Балка спинки 301 совместно с уголками 302, 303 образует единый силовой элемент (лонжерон) работающий на изгиб от основной нагрузки, приходящейся на спинку как при нормальном режиме эксплуатации, так и при аварийной ситуации. Лонжерон является основным силовым элементом спинки и позволяет воспринимать перегрузку в 16G.

Поперечный набор состоит из перемычек спинки 304, которые представляют собой гнутые балки из листового металла. Перемычки служат для механической связи между собой левого и правого лонжерона (равномерно перераспределяя нагрузку между ними), работают на изгиб и срез в своей плоскости, а также для крепления внутри спинки различных элементов кресла (ремень безопасности, механизм подголовника и т.д.)

Обшивка 305 представляет собой перфорированную тонкостенную пластину из листового металла. Обшивка совместно с продольным и поперечным наборами работает на кручение, а также формирует плоскость для расположения спины пассажира.

Между обшивками 305 во внутренней полости спинки кресла устанавливаются блок управления подголовником 306, блок управления актуаторами 307, соединяемый с перемычками спинки 304 с помощью уголков крепления 308, 309, и катушка плечевого ремня 310. К балкам 301 спинки крепятся фиксаторы спинки 311 винтами.

Спинка кресла 3 выполнена с возможностью изменения угла наклона и фиксации в вертикальном положении. Это осуществляется с помощью соленоида расфиксации штырей 312 (Фиг. 12) и актуатора перемещения спинки кресла 313, который подвижно соединяется с кронштейном 314. Кронштейн 314 крепится к продольной балке 301 через уголок 302 болтами. Соленоид 312 через гибкую тягу соединяется со штырем фиксации 315, который входит в зацепление с фиксатором спинки 311.

Механизм подголовника 4 (Фиг. 13) состоит из двух цилиндрических направляющих 400, которые выполнены с возможностью перемещения в цилиндрических опорах 401, выполненных с минимальным зазором.

К верхним частям направляющих 400 крепится каркас подголовника 402 винтами, а к нижним частям - кронштейн 403 с помощью винтов и болтов. Вследствие этого получается жесткая конструкция, которая вместе с минимальным зазором в опорах 401 обеспечивает практически полное отсутствие люфтов.

Движение подголовника 4 осуществляется при помощи электрического актуатора 404. Корпус актуатора 404 жестко и без возможности вращения закреплен на кронштейне 403 болтами между направляющими 400, а его шток закрепляется стационарно на спинке кресла винтами. Актуатор 404 выполнен с возможностью перемещения вместе с кронштейном 403 и закрепленными на нем направляющими 400 по зубчатой рейке 405, которая служит неподвижной осью. На зубчатой рейке 405 закреплен удлинитель штока актуатора 406, который другим концам соединяется с кронштейном 407.

Осуществление изобретения

Механизм движения кресла в продольном, поперечном и осевом направлениях осуществляется следующим образом: при нажатии на кнопку разблокировки перемещений, которая расположена на органе управления креслом, подается напряжение на соленоид, расположенный на балке кресла. Под напряжением шток соленоида втягивается и натягивает первый боуден-трос 234 (Фиг. 10), соединенный с опорно-поворотным механизмом 2 (Фиг. 5).

При натяжении боуден-троса 234, пластина 233 поворачивается вокруг своей оси вращения и поворачивает качалку 239 через проставку. Качалка 239 при повороте толкает рычаги 224, под действием которых плоскости колец 221 размещаются перпендикулярно плоскости направляющих 214 (Фиг. 4). После этого происходит расфиксация продольного механизма перемещения кресла.

Одновременно с качалкой 239, пластина 233 поворачивает так же пластину 236 через переходную пластину 235. При повороте пластины 236 натягивается второй боуден-трос 237, который поворачивает рычаги 231, под действием которых плоскости колец 228 (Фиг. 9) размещаются перпендикулярно плоскости направляющих 215, аналогично как при расфиксации продольного механизма перемещения кресла.

Расфиксация осевого движения осуществляется также при повороте пластины 233 через тягу 211.Соединение пластины 233 и тяги 211 осуществляется путем размещения бобышки, установленной в нижней части пластины 233 (Фиг. 7), в продольном отверстии, выполненном на одном конце тяги 211. При движении пластины 233, тяга 211 толкает стопор 207, который поворачивается вокруг своей оси 209 и выводит из зацепления стержень стопора 210, размещенный в пазу верхнего кольца 201.

Таким образом, при повороте пластины 233 происходит расфиксация всех перемещений.

Обратная фиксация движений происходит при помощи пружин расположенных внутри корпусов замка 222 и 230 (не показаны), пружин 232 (Фиг. 5) и пружины 213 (Фиг. 7). После прекращения подачи напряжения на соленоид, его шток перемещается в первоначальное положение, натяжение на первом боуден-тросе 234 пропадает, и под действием пружин все механизмы фиксации движений возвращаются в свое изначальное положение.

Преимуществом опорно-поворотного механизма является то, что расфиксация всех замков перемещения (продольного, поперечного и осевого перемещений) осуществляется за одно перемещение троса. Следовательно отсутствует необходимость применения сумматора расфиксации. Кроме того, конструкция опорно-поворотного механизма обладает высокой технологичностью: большинство деталей изготавливаются из листового материала постоянной толщины.

Наклон спинки осуществляется следующим образом: при нажатии на соответствующую кнопку на органе управления креслом, расположенном на подлокотнике, подается сигнал на блок управления актуаторами 307, расположенный в спинке кресла 3.

После этого сигнал от блока управления актуаторами 307 подается одновременно на соленоид 312 расфиксации запорного штыря (Фиг.12) и актуатор перемещения спинки кресла 313. После этого актуатор 313 начинает предварительные малые перемещения, приводя в движение кронштейн 314. Как только оси кронштейна 314 и штыря фиксации 315 выравниваются, срабатывает соленоид 312. На блок управления актуаторами 307 поступает сигнал о том, что спинка 3 готова к основному движению. После чего блок управления актуаторами 307 дает команду актуатору 313 на основное движение спинки и соленоид 312 вытягивает штырь фиксации 315 через гибкую тягу из втулки в фиксаторе спинки 311.

Определение ходов штока актуатора 313 при предварительном и основном перемещениях - программируемые, определяются через настройку блока управления актуаторами 307 на компьютере. Таким же образом программируются скорости перемещения, время срабатывания и время сдерживания штырей фиксации.

По истечении времени сдерживания штырей фиксации, под действием силы упругости пружины, установленной в корпусе узла крепления, штырь фиксации 315 возвращается в исходное положение, фиксируя таким образом угол наклона спинки кресла 3 и ограничивая ее вращение относительно оси поворота.

Благодаря тому, что при наклоне спинки движется корпус актуатора, а шток остается на месте удается минимизировать пространство в спинке, которое занимает механизм перемещения.

Подъем подголовника осуществляется при нажатии на соответствующую кнопку на органе управления креслом, расположенном на подлокотнике, после чего подается сигнал на актуатор 404, расположенный в спинке кресла 3. Актуатор 404 начинает перемещаться внутри спинки 3, поднимаясь по зубчатой рейке 405 через реечную передачу, при этом совместно с актуатором 404 двигаются соединенные с ним кронштейн 403 и закрепленные на кронштейне 403 цилиндрические опоры 401. Ограничение при подъеме подголовника – программное, осуществляется через микропроцессор блока управления актуаторами 307. Длина хода может задаться любой, через программирование блока на компьютере, ограничивается длиной зубчатой рейки 405. Опускание подголовника происходит также при нажатии кнопки на органе управления креслом, однако в данном случае актуатор 404 вместе с кронштейном 403 и цилиндрическими опорами 401 перемещается вниз по зубчатой рейке 405.

Точка приложения усилия перемещения находится крайне близко к оси симметрии каркаса и направляющих подголовника. Это позволяет минимизировать перекос при движении подголовника и повысить плавность и надежность его работы.

Двухлонжеронная конструкция кресла позволяет уменьшить массу и выдерживать большие статические и динамические нагрузки.

Преимуществами конструкции кресла транспортного средства также являются простота и технологичность, упрощение обслуживания и эксплуатации, высокие показатели прочности при минимальной массе, низкая стоимость, высокая надежность, удобство эксплуатации, вследствие возможности откидывания сиденья кресла и наклона спинки кресла.

Изобретение относится к оборудованию салонов пассажирских транспортных средств, в частности к креслам пассажирских самолетов с опорно-поворотным механизмом с регулируемым перемещением сиденья, спинки и подголовника. Кресло транспортного средства содержит опорное основание, сиденье с опорно-поворотным механизмом, спинку, на которой закреплен подголовник. При этом опорно-поворотный механизм включает в себя поворотный механизм, запорный механизм осевого перемещения, механизм продольного и поперечного перемещений, запорный механизм продольного и поперечного перемещения, а также механизм общей расфиксации движения. Подголовник содержит актуатор, жестко закрепленный на кронштейне совместно с зубчатой рейкой и направляющими. При этом актуатор выполнен с возможностью линейного перемещения по зубчатой рейке вверх и вниз через реечную передачу совместно с направляющими, соединенными с каркасом подголовника. Повышается надежность конструкции кресла ТС. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Кресло транспортного средства, содержащее опорное основание, сиденье с опорно-поворотным механизмом, спинку, на которой закреплен подголовник, при этом опорно-поворотный механизм включает в себя поворотный механизм, запорный механизм осевого перемещения, механизм продольного и поперечного перемещений, запорный механизм продольного и поперечного перемещения, механизм общей расфиксации движения,

отличающееся тем, что механизмы продольного и поперечного перемещений содержат продольные и поперечные линейные направляющие с подшипниками линейного перемещения, соединенные друг с другом с образованием прямоугольника,

поворотный механизм содержит неподвижные нижнее кольцо и верхнее зубчатое кольцо и зажатое между ними поворотное кольцо, соединенное с переходной плитой, выполненной с осевым отверстием и поперечной балкой, определяющей ось поворотного механизма,

запорный механизм осевого перемещения содержит установленный на переходной плите стопор со стержнем, входящим в зацепление с выемками верхнего зубчатого кольца,

запорный механизм продольного и поперечного перемещения включает на каждой линейной направляющей пару установленных между корпусами замка распорных колец с зажатыми между ними рычагами, стягиваемых пластиной,

механизм общей расфиксации включает треугольную пластину со скошенными концами, соединенную с первым тросом и подвижно соединенную с первой пластиной, установленной на оси поворотного механизма через вторую пластину; качалку, взаимодействующую с рычагами запорного механизма продольного перемещения; второй трос, соединенный с рычагами запорного механизма поперечного перемещения и проходящий через катушки, выполненные на первой пластине.

2. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что продольные линейные направляющие выполнены в виде трубчатых элементов с установленными на концах стаканами и стянутыми пластинами поперечного тормоза, закрепленными на корпусах подшипников, установленных на поперечных линейных направляющих, выполненных в виде трубчатых элементов.

3. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что линейные направляющие механизма продольного перемещения соединены с переходной плитой через корпуса подшипников и корпуса замка.

4. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что распорные кольца механизма продольного и поперечного перемещения выполнены с возможностью изменения угла расположения плоскостей кольца относительно плоскости соответствующей продольной линейной направляющей и поперечной линейной направляющей.

5. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что стопор одним концом закреплен на переходной плите с помощью болта с возможностью поворота, а другим концом соединен с тягой, связанной с треугольной пластиной со скошенными концами.

6. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что запорный механизм осевого перемещения, механизмы продольного и поперечного перемещения содержат пружины для осуществления возврата механизмов в исходное положение.

7. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что на балке переходной плиты, выполненной Т-образной формы, установлена законцовка, через которую проходит второй трос, соединенный с механизмами натяжения троса, расположенными на пластинах поперечного тормоза.

8. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит подножку, выполненную с возможностью изменения угла наклона.

9. Кресло транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что спинка кресла снабжена механизмом наклона спинки, содержащим актуатор, соединенный с кронштейном; соленоид, связанный через гибкую тягу со штырем фиксации и обеспечивающий его перемещения при совпадении оси кронштейна с осью штыря фиксации; пружину, обеспечивающую возвращение спинки в исходное положение под действием силы упругости пружины по истечении времени сдерживания штырей фиксации.

10. Кресло транспортного средства, содержащее опорное основание, сиденье с опорно-поворотным механизмом, спинку, на которой закреплен подголовник, отличающееся тем, что подголовник содержит актуатор, жестко закрепленный на кронштейне совместно с зубчатой рейкой и направляющими, при этом актуатор выполнен с возможностью линейного перемещения по зубчатой рейке вверх и вниз через реечную передачу совместно с направляющими, соединенными с каркасом подголовника.