ПАССАЖИРСКОЕ КРЕСЛО ПОВЫШЕННОЙ КОМФОРТНОСТИ

Область техники.
Полезная модель относится к оборудованию салонов пассажирских транспортных средств, в частности к креслам пассажирских самолетов, и может быть использована в конструкции пассажирских кресел для повышения их комфортности при обеспечении надежности и безопасности. Уровень техники.
Известно "Пассажирское кресло" по патенту Р.Ф. №2224689, МПК B64D 11/06, обладающее повышенной комфортностью за счет того, что обеспечивает перемещение в горизонтальной плоскости по двум перпендикулярным направлениям и вращение вокруг горизонтальной оси. Согласно изобретению пассажирское кресло содержит раму, установленную на, механизме продольного и поперечного перемещения, выполненном в виде первых втулок, несущих первые параллельные скользящие стержни, концы которых закреплены во вторых втулках, выполненных с осями, перпендикулярными осям первых втулок, и несущих вторые параллельные скользящие стержни, концы которых связаны с рамой кресла, и механизм поворота. Механизм продольного и поперечного перемещения в свою очередь жестко связан с механизмом поворота. Механизм поворота выполнен в виде верхнего подвижного основания, связанного посредством подшипника с нижним неподвижным основанием, выполненным
заодно с осесимметричной стойкой, снабженной на нижнем конце монтажной плитой. При этом, верхнее подвижное основание связано с основанием механизма продольного и поперечного перемещения и выполнено с внутренним зубчатым венцом, а сам механизм поворота снабжен устройством фиксации кресла от проворачивания, выполненным с закрепленными на оси фиксаторами, взаимодействующими с внутренним зубчатым венцом, и подпружиненным рычагом, связанным тросом с рукояткой управления. Механизм продольного и поперечного перемещения с механизмом поворота образуют опору кресла и обеспечивают его перемещение в горизонтальной плоскости и вращение вокруг вертикальной оси.
Недостатком известной конструкции является то, что опора установлена на стойке и для восприятия значительных перегрузок, возникающих в полете на кресло, она должна иметь значительные по размерам поперечные сечения, что приводит к увеличению ее массы. Кроме того, такая конструкция ненадежна, так как не обеспечивает целостности при действии нормируемых аварийных перегрузок.
Известны конструкции кресел класса «Люкс» для пассажирских самолетов Ил-18, содержащие каркас, подушку для сидения, спинку, подлокотники и выдвижную подножку. При этом, спинка закреплена шарнирно на каркасе и может отклоняться на угол до 65°. (См. С.М.Егер Проектирование пассажирских реактивных самолетов. М. Машиностроение, 1964 г., стр.52, фиг.18.)
Известны устройства для плавного и бесступенчатого регулирования положения спинки кресла из вертикальной позиции до наклоненной, содержащие гидроцилиндр с подпружиненным штоком(или поршнем), снабженные управляемым гидрозамком.
Примерами таких устройств могут служить устройства по А.с. СССР №№247791 - 1967 г., 238356 - 1967 г., патент US №3533658 - 1970 г. Обычно такие гидроцилиндры шарнирно закреплены одним концом на конструкции кресла, а другим - на спинке кресла.
Недостатком такой конструкции кресла является то, что гидроцилиндры не могут воспринимать большие нагрузки, действующие на кресло в полете и при движении самолета по земле, особенно в аварийных ситуациях, что не обеспечивает безопасность пассажира.
Известно пассажирское кресло повышенной комфортности для транспортного средства, в частности для самолета, содержащее спинку закрепленную шарнирно на сидении кресла. При этом сидение перемещается в направляющих, а спинка удерживается раздвигаемым стержнем, снабженным электрическим приводом. (См. патент US №6412870, МПК B60N 2/20, 2002 г.).
Такая конструкция позволяет трансформировать кресло для лежания пассажира. Однако такое кресло сложно в конструкции и не обеспечивает безопасности пассажира в аварийных ситуациях, так как не в состоянии воспринимать нормируемые экстремальные нагрузки.
Известно "Пассажирское кресло" по патенту Р.Ф. №2224689, МПК B64D 11/06, 2004 г., обладающее повышенной комфортностью за счет того, что обеспечивает перемещение в горизонтальной плоскости по двум перпендикулярным направлениям и вращение вокруг горизонтальной оси.
Пассажирское кресло содержит раму, на которой размещены сиденье и подлокотники. Спинка закреплена на раме посредством
шарниров и снабжена устройством для плавного регулирования его положения, которое размещено в полости подлокотника и включает шарнирно закрепленный на раме цилиндр с подпружиненным поршнем, который снабжен полым штоком, выступающий за пределы цилиндра, конец которого шарнирно соединен со спинкой.
Устройство для плавного регулирования положения спинки содержит цилиндр, в полости которого расположен подпружиненный поршень, разделяющий внутренний объем цилиндра на две полости. Внутри полого штока, жестко соединенного с поршнем, установлен толкатель, связанный, во-первых с размещенным в поршне перепускным управляемым клапаном, а, во-вторых, посредством рычажка и гибкой связи (троса) - с кнопкой, установленной на одном из подоконников. В поршне выполнены перепускные каналы для рабочей жидкости. В пассажирском кресле использованы известные устройства для плавного регулирования положения спинки со средствами регулирования скорости перетекания рабочей жидкости при прямом и обратном ходе подпружиненного поршня.
Аналогичная конструкция представлена в патенте Р.Ф. на полезную модель (см. RU №245989, В64D 11/06. 2002 г.)
Недостатком известных конструкций кресел является их низкая надежность, в частности, из-за низкой надежности механизма стопорения спинки кресла, так как гидроцилиндры плохо воспринимают большие нагрузки, действующие на кресло в аварийных ситуациях.
Сущность полезной модели.
Задачей полезной модели является разработка такой конструкции пассажирского кресла, преимущественно для салонов пассажирских самолетов, которая обеспечивала бы максимальный комфорт для пассажира при обеспечении надежности и безопасности пассажира за счет восприятия всех нормативных нагрузок и возникающих в полете деформаций конструкции в течении установленного срока эксплуатации кресла.
Кроме того, конструкция должна иметь минимальную массу и быть простой и технологичной в производстве.
Согласно полезной модели поставленная задача достигается тем, что пассажирское кресло повышенной комфортности, преимущественно для салонов пассажирских самолетов, содержащее раму, опорное устройство, сиденье, подлокотники, подножку, привязную систему, выдвижной столик, механизм продольного и поперечного перемещения, механизм поворота с механизмом фиксации, отклоняемую спинку, включающую каркас, связанный с устройством фиксации спинки в любом ее положении, при этом механизм поворота выполнен в виде связанных между собой подшипниковым устройством подвижного основания, несущего механизм продольного и поперечного перемещения, и неподвижного кольца, закрепленного на опорах для крепления к полу пассажирской кабины,
снабжено механизмом фиксации спинки в вертикальном положении, механизм фиксации кресла от поворота содержит венец червячного колеса, выполненный на неподвижном кольце, подпружиненный ползун, установленный подвижно в пазах подвижного основания и несущий на внешнем конце шарнирно установленный цилиндрический червяк, взаимодействующий с
зубчатым венцом червячного колеса, и устройство вывода червяка из зацепления, и установлено на опорной плите, прикрепляемой к полу, при этом каждая из опор выполнена в виде стоек, подсоединяемых к механизму поворота и опорной плите соответственно, и соединенных между собой диафрагмой, нижние лапки стоек выполнены с выпуклой криволинейной поверхностью и связаны крепежными элементами с опорной плитой через овальные пазы, а механизм фиксации спинки в вертикальном положении состоит из подпружиненных шарнирных стопоров, взаимодействующих с цапфами, выполненными в нижней части каркаса спинки кресла, и снабженных тросовым приводом расфиксации.
Кроме того, в пассажирском кресле повышенной комфортности выдвижной столик выполнен с узлом поворота и раскладывающейся столешницей, при этом, узел поворота выполнен с корпусом, закрывающем вырез в подлокотнике,
подножка закреплена на раме при помощи механизма пантографного типа и снабжена приводом выдвижения-уборки, а подголовник выполнен с основанием, выдвижными стойками и фиксатором, обеспечивающими дискретную регулировку высоты подголовника.
Такое выполнение кресла обеспечивает максимальный комфорт пассажира за счет обеспечения плавного бесступенчатого поворота и продольного перемещения в двух направлениях и надежной фиксации пассажира в любых полетных ситуациях, при этом обеспечивается восприятие заданных нагрузки и деформации, действующих на кресло, при минимальном весе конструкции.
Перечень фигур на чертежах.
Изобретение поясняется чертежами, на которых:
- Фиг.1 - показывает общий вид кресла, вид сбоку;
- Фиг.2. - показывает общий вид кресла, вид спереди;
- Фиг.3. - показывает вид сверху на опорное устройство при снятом кресле;
- Фиг.4. - показывает общий вид каркаса кресла, вид сбоку при снятых подлокотниках, подушки и подголовника спинки и подушки сидения;
- Фиг.5. - показывает узел А фиг.4 с частичным вырезом (механизм фиксации спинки в вертикальном положении выделен жирными линиями);
Осуществление полезной модели.
В соответствии с полезной пассажирское кресло повышенной комфортности, содержит раму, опорное устройство, сиденье, подлокотники, подножку, привязную систему, выдвижной столик, механизм продольного и поперечного перемещения, механизм поворота с механизмом фиксации, отклоняемую спинку, включающую каркас, связанный с устройством фиксации спинки в любом ее положении, при этом механизм поворота выполнен в виде связанных между собой подшипниковым устройством подвижного основания, несущего механизм продольного и поперечного перемещения, и неподвижного кольца, закрепленного на опорах для крепления к полу пассажирской кабины.
Кресло снабжено механизмом фиксации спинки в вертикальном положении,. а механизм фиксации спинки в вертикальном положении состоит из подпружиненных шарнирных стопоров,
взаимодействующих с цапфами, выполненными в нижней части каркаса спинки кресла, и снабженных тросовым приводом расфиксации.
Механизм фиксации кресла от поворота содержит венец червячного колеса, выполненный на неподвижном кольце, подпружиненный ползун, установленный подвижно в пазах подвижного основания и несущий на внешнем конце шарнирно установленный цилиндрический червяк, взаимодействующий с зубчатым венцом червячного колеса, и устройство вывода червяка из зацепления, и установлено на опорной плите, прикрепляемой к полу, при этом каждая из опор выполнена в виде стоек, подсоединяемых к механизму поворота и опорной плите соответственно, и соединенных между собой диафрагмой, нижние лапки стоек выполнены с выпуклой криволинейной поверхностью и связаны крепежными элементами с опорной плитой через овальные пазы
Выдвижной столик выполнен с узлом поворота и раскладывающейся столешницей, при этом, узел поворота выполнен с корпусом, закрывающем вырез в подлокотнике.
Подножка закреплена на раме при помощи механизма пантографного типа и снабжена приводом выдвижения-уборки.
Подголовник выполнен с основанием, выдвижными стойками и фиксатором, обеспечивающими дискретную регулировку высоты подголовника.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения пассажирское кресло (фиг.1) содержит раму 5, опорное
устройство 6, сиденье 1, спинку 4, подлокотники 3, подножку 9, выдвижной столик 2, привязную систему 12 (фиг.2).
Рама 5 представляет собой плоско-сварную конструкцию из труб прямоугольного сечения, имеющую узлы, на которые закреплены каркас спинки кресла, подлокотники, механизм перемещения спинки, механизм фиксации спинки, подножка и механизм ее выдвижения.
Спинка 4 выполнена отклоняющейся до положения В. Управление всеми механизмами, предназначенными для отклонения спинки, выдвижения подножки, перемещения сиденья, выполняется вручную при помощи тросовой проводки от рычагов управления 14, расположенными в подлокотнике.
Опорное устройство 6 (фиг.1) состоит из механизма продольного и поперечного перемещения в горизонтальной плоскости 16 (фиг.3) и механизма поворота 19, связанных друг с другом..
Механизм продольного и поперечного перемещения 16 (см. фиг.3) выполнен по двухкоординатной схеме и содержит первые направляющие опорные втулки 35 для перемещения первых параллельных скользящих стержней 36, концы которых закреплены во вторых направляющих втулках 32, выполненных с осями, перпендикулярными осям первых направляющих втулок и несущих вторые параллельные скользящие стержни 33, концы которых связаны с рамой кресла (на черт. не показано).
Механизм продольного и поперечного перемещения 16 при помощи своих первых направляющих опорных втулок 35 (4 шт.) закреплен на внутреннем подвижном основании 34 механизма поворота болтами Ю.
В каждом корпусе вторых направляющих втулок 32 установлен поперечный спиральный тормоз, который содержит поворотную втулку с ушком для закрепления конца управляющего троса, правовитую цилиндрическую пружину кручения, левовитую цилиндрическую пружину кручения, две упорные втулки. Пружины кручения и упорные втулки попарно размещены симметрично поворотной втулке внутри корпуса. Обращенные к поворотной втулке концы право- и левовитых пружин кручения взаимодействуют с опорными площадками, которые выполнены с обеих сторон поворотной втулки. Другие концы цилиндрических пружин кручения взаимодействуют с опорными площадками, образованными прорезями, выполненными на упорных втулках. Скользящие стержни 33 и 36 в предпочтительном варианте выполнены кругового сечения и перемещаются по шариковым направляющим, установленным в корпусах вторых направляющих втулок 32 и первых направляющих опорных втулок 35.
Механизм продольного и поперечного перемещения 16 содержит также продольный спиральный тормоз 25 (фиг.3), который подвижно установлен на круглом стержне 61 и выполнен аналогично описанным выше поперечным спиральным тормозам. При этом поворотная втулка с ушком для закрепления управляющего троса, а также право- и левовитые цилиндрические пружины кручения и упорные втулки размещены в корпусе с отверстием под ушко. Корпус жестко соединен с основанием и выполнен с возможностью относительного продольного перемещения и фиксации в заданном положении стержня 61, противоположные концы которого жестко соединены с корпусами вторых направляющих втулок 32.
Механизм поворота 19 (фиг.1) пассажирского кресла выполнен в виде связанных между собой центрального подвижного основания 34 (фиг.3), несущего механизм продольного и поперечного перемещения 16, и внешнего неподвижного кольца 63, закрепленного на опорах. При этом, центральное подвижное основание 34 по внешнему своему круговому торцу выполнено в виде внутреннего кольца горизонтального шарикоподшипника, входящего в зацепление с поверхностью внешнего кольца шарикоподшипника, выполненной на внутренней поверхности внешнего неподвижного кольца 63.
Неподвижное кольцо 63 на своей наружной поверхности имеет внешний зубчатый венец, выполненный в виде червячного колеса. Механизм поворота 19 снабжен механизмом фиксации кресла от поворота.
Механизм фиксации кресла от поворота содержит подпружиненный ползун, установленный подвижно в пазах центрального подвижного основания 34 (см. Фиг.3) и несущий на внешнем конце шарнирно установленный цилиндрический червяк, взаимодействующий с зубчатым венцом неподвижного кольца 63. На другом, внутреннем конце, подпружиненный ползун содержит шарнирно установленный эксцентриковый упор, снабженный ловителем, взаимодействующим с цапфой. На своем нижнем конце эксцентриковый упор выполнен с эксцентриковой поверхностью, взаимодействующей с торцем подпружиненного ползуна.
В зафиксированном положении кресла червяк находится в зацеплении с внешним зубчатым венцом неподвижного кольца 63 под действием пружины 38. Цилиндрическая форма ловителя обеспечивает заклинивание цапфы и стопорит ползун от горизонтального перемещения. Для освобождения кресла
необходимо переместить ползун наружу от центра. Перемещение ползуна осуществляется следующим образом: эксцентриковый упор приводится в движение тросом механизма управления (на черт. не показано), и при своем повороте выступом перемещает ползун, одновременно освобождая цапфу ползуна своим ловителем.
Ползун, перемещаясь вместе с червяком производит расфиксацию механизма поворота и кресло может поворачиваться на любой угол под действием усилий пассажира. При отпуске троса происходит обратное перемещение ползуна при помощи пружины 38. Благодаря тому, что червяк закреплен на оси шарнирно и может свободно вращаться, то его зубья свободно входят в зацепление с зубьями внешнего кольца 63, слегка проворачиваясь, и червяк всегда входит в зацепление, не создавая «мертвой зоны», что позволяет перемещаться креслу вокруг оси бесступенчато и плавно фиксироваться в любом положении.
Опоры 7 болтами (фиг.1), прикреплены к опорной плите 15. Опоры выполнены в виде двух стоек корытообразного сечения, несущих по концам массивные лапки для подсоединения к опорной плите и механизму поворота соответственно, и соединенных между собой балкой переменного сечения с заужением в средней части. Стойки на своих нижних лапках имеют профилированную опорную поверхность, выполненную в виде выпуклой криволинейной поверхности. Такая поверхность опор имеет небольшое пятно контакта с опорной плитой 15, что позволяет им выдерживать значительные повороты относительно друг друга.
Опорная плита 15 имеет овальные пазы в углах для крепления кресла к полу при помощи болтов. При этом, пазы крепления
опорной плиты расположены поперек полета, а опоры 7 своей плоскостью расположены по полету.
Спинка 4 кресла содержит подушку, подголовник 11 и каркас 17, установленный шарнирно на раме 5.
Каркас спинки 17 (фиг.5) выполнен в нижней своей части с ушами Г, снабженными посадочными отверстиями В для установки на ось, установленную в опорные отверстия кронштейнов 21 рамы 5. Каркас спинки 17 может занимать вертикальное положение, когда ее опорная плоскость составляет угол ~90°с полом кабины самолета и поворачиваться на оси В в диапазоне от 0° до 85° от вертикали, занимая отклоненное положение.
Фиксация спинки в любых промежуточных положениях осуществляется с помощью гидравлических цилиндров 18 (2 шт.), расположенных внутри рамы 5, закрепленных шарнирно на раме 5 и штоком подсоединены к шарниру 3 уха Г спинки.
Гидроцилиндры 18 выполнены с подпружиненным штоком и управляемым гидрозамком.
Кресло дополнительно снабжено механизмом фиксации спинки в вертикальном положении 20 (фиг.4). Механизм фиксации спинки в вертикальном положении 20 состоит из подпружиненных шарнирных стопоров, взаимодействующих с цапфами каркаса спинки кресла, и снабженных тросовым приводом расфиксации.
В предпочтительном варианте реализации изобретения кронштейны 21 рамы 5 выполнены с опорами Д, выходящими за заднюю балку рамы и имеющими отверстия Е для установки вала 26 механизма фиксации 20 спинки в вертикальном положении. Вал 26 несет по своим концам стопоры 9 (2 шт.),
взаимодействующие своими пазами с цапфами 22 ушей Г каркаса спинки 17. Вал 26 снабжен также рычагом 23, одним концом с помощью пружины 8 связанный с рамой 5 кресла, а другим концом, снабженным упором-ограничителем, взаимодействующим с опорной поверхностью рамы 5, и соединенным с тросом привода расфиксации (на чертеже не показано). Привод расфиксации спинки кресла выполнен в виде шарнирного рычага 14, установленного в подлокотнике кресла и связанного одним тросом с рычагом 23, а двумя другими - с гидрозамками гидроцилиндров 18. Стопоры 27 в вертикальном положении спинки кресла своими пазами удерживают цапфы 22 и вместе с кронштейнами рамы 21 и ухом Г воспринимают всю нагрузку на спинку кресла от массы пассажира с учетом ее увеличения от перегрузок при аварийных посадках лицом или спиной к направлению полета. При этом полностью разгружаются гидравлические цилиндры 18, которые фиксирует спинку в промежуточных положениях.
Управление положением спинки осуществляется пассажиром следующим образом.
При нажатии на рычаг 14 (фиг.1) при помощи тросовой проводки гидроцилиндры 18 снимаются с гидрозамков и одновременно поворачивается рычаг 23 с валом 26, преодолевая усилие пружины 24 и освобождая цапфы 10 спинки.
После чего пассажир может отклонить спинку назад на любой угол.
При снятии нагрузки с рычага 14 гидравлические цилиндры 18 фиксируются гидрозамками, фиксируя спинку в отклоненном положении, а стопоры 27 поджимаются вверх до упора в раму кресла.
Перемещение спинки вперед до упора осуществляется пружинами гидравлических цилиндров при повторном нажатии на рычаг 14 и снятия нагрузки со спинки кресла. При этом стопоры 27 отжимаются цапфами 22, преодолевая сопротивление пружины 24. В конечном положении спинки стопори 27 поворачиваются валом 26 и своими пазами фиксируют цапфы 22 под действием пружины 24, обеспечивая надежное положение спинки в вертикальном положении (при взлете и посадке).
Перемещение спинки назад осуществляется пассажиром, прикладывающим усилие к подушке спинки. При этом происходит сжатие пружин гидравлических цилиндров 18.
Фиксация спинки в поднятом положении осуществляется стопорами 27, которые под действием пружин 8 постоянно поджаты вверх и своим пазом удерживает цапфу 22 каркаса спинки.
При приложении нагрузки от тросового привода в направлении С к рычагу 23 соединенному с валом 26, последний поворачивается и стопоры 27 освобождают цапфы 22.
Управление рычагом 23 выполняется вручную при помощи тросовой проводки от рычага управления 14.
При нажатии на рычаг 14 (фиг.1) усилие при помощи тросовой проводки передается на гидравлические цилиндры 18 (2 шт.), которые расфиксируются, и одновременно поворачивается вал 26, освобождая цапфы 22 спинки.
После чего пассажир может отклонить спинку назад на любой угол. При этом происходит аккумулирование энергии гидроцилиндром за счет сжатия пружины.
При снятии нагрузки с рычага 14 гидравлические цилиндры фиксируют спинку в отклоненном положении, а стопоры 27поджимаются вверх до упора в раму кресла.
Перемещение спинки вперед до упора осуществляется пружинами гидравлических цилиндров при повторном нажатии на рычаг 14 и снятия нагрузки со спинки кресла. При этом, штоки гидроцилиндров перемещаются назад до упора, перемещая спинку в вертикальное положение, а ее цапфы 22 отжимают стопоры до их срабатывания. В этом положении стопоры 27 поворачиваются под действием пружин 8 и своими пазами фиксируют цапфы 22, обеспечивая надежное положение спинки при взлете и посадке.
Выдвижной столик 2 выполнен с узлом поворота и раскладывающейся столешницей, при этом, узел поворота выполнен с корпусом, закрывающем вырез в подлокотнике.
Подножка 9 закреплена на раме при помощи механизма пантографного типа 10 и снабжена приводом выдвижения-уборки.
Подголовник 11 выполнен с основанием, выдвижными стойками и фиксатором, обеспечивающими дискретную регулировку высоты подголовника.
Такое выполнение спинки кресла позволяет обеспечить четкую фиксацию спинки кресла с пассажиром и надежную работу кресла при всех, действующих в эксплуатации нагрузках.
Выполнение опорного устройства с плитой и упругими опорами позволяет выдерживать большие нагрузки и деформации, регламентируемые Авиационными правилами.
Кроме того, опорное устройство повышает комфортность пользования креслом за счет обеспечения плавного бесступенчатого регулирования и надежной фиксации кресла в любом положении.
Таким образом, заявляемое пассажирское кресло обеспечивает высокую надежность конструкции и безопасность пассажира при всех регламентируемых нагрузках при обеспечении высокой комфортности.
Проведенные испытания подтвердили его высокую надежность при воздействии нормативных нагрузок, соответствующих аварийной посадке при расположении кресла против полета.