Каркас сиденья

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пассажиров при столкновениях пассажирских транспортных средств за счет внесения в конструкцию пассажирского сиденья дополнительных деталей, позволяющих ограничить энергию удара пассажиров, расположенных за этим сиденьем, в момент дорожно-транспортного происшествия, а также обеспечивающих безопасность пассажира, сидящего на этом сиденье и пристегнутого ремнем безопасности.
При столкновении транспортного средства с препятствием к каркасу сидения прикладывается деформирующее усилие (динамическая нагрузка), которая приводит к деформации каркаса вперед (имеется в виду трубчатая конструкция, выполненная с возможностью упругого и остаточного деформирования части спинки). Для предотвращения травмирования пассажира должно произойти поглощение энергии нагрузки, приложенной сзади и предотвращение полного сложения (слома) каркаса сидения.
По правилам безопасности, на высоте 750±50 мм от пола перемещение спинки должно составить не менее 100 мм и не более 400 мм (Правила ЕЭК ООН № 80, ЕЭК ООН № 14).
Известны различные типы ограничителей поворота спинки. Простейшими являются, например, механизмы, включающие пластину с дугообразным отверстием, жёстко связанную с основанием сиденья, и штифта, связанного со спинкой и входящего в дугообразное отверстие (см., например, патентный документ JP2017149391A, МПК B60N2/427; B60N2/68; B60R21/02; B60R22/28, з. 26.02.2016, оп. 31.08.2017).
Такие механизмы являются, как правило, частью более сложного механизма (например, связанного с анатомической регулировкой сиденья). Такая сложность приводит к высоким требованиям к физико-механическим свойствам используемых материалов и не исключает в процессе эксплуатации сиденья потерю заявленных характеристик (например, гарантированное ограничение при определенном повороте спинки сиденья).
Известны ограничители поворота спинки сиденья вперёд и назад, представляющие собой клинья (косынки) упирающиеся, при достижение некоего максимального наклона, в ответный элемент основания (заявка США US2019366884A1, МПК B60N2/06; B60N2/20; B60N2/22, з. 30.05.2018, оп. 05.12.2019). Данные ограничители являются части механизма поворота спинки сиденья по желанию пользователя (см., например, § [0036] описания изобретения к указанному патентному документу). Максимальный угол поворота спинки составляет 60° (спинка полностью откинута), что приводит к несоблюдению вышеуказанного требования (перемещение спинки должно составить не более 400 мм).
Известно сиденье транспортного средства, содержащее подушку сиденья, спинку сиденья, основание сиденья, состоящего из кронштейнов, поперечин, накладок и усилителей, при этом кронштейн разделен на две части выемкой, заканчивающейся Z-образным вырезом, не доходящим до верхнего края кронштейна определенное расстояние, образуя перемычку, способную разрушаться при воздействии определенной изгибающей нагрузки на кронштейн, накладки приварены к боковой и горизонтальной поверхностям кронштейна, при этом край накладок, прилегающих к выемке, повторяет ее контур; поперечины приварены к кронштейну; усилители приварены одним краем к вертикальной полке кронштейна, другим - к горизонтальной полке кронштейна и частично к поперечинам. При изломе перемычки, образованной Z-образным вырезом и верхним краем кронштейна, происходит поворот первой части кронштейна, к которой крепится спинка, по отношению ко второй части кронштейна, к которой крепится подушка. Применённый в данном решении конструктивный приём (разрушаемая перемычка) не позволяет сделать полку кронштейна достаточно прочной, что влечёт за собой необходимость применения усиливающих накладок. В результате элемент ограничения перемещения спинки становится технологически сложным, а расчёт смещения и деформации элементов каркаса требует больших вычислительных ресурсов. Кроме того, деформация кронштейна может происходить, например, уже после упора второй части кронштейна и накладки в неподвижный элемент каркаса.
Предлагаемая полезная модель применима на каркасах сидений трубчатой конструкции, выполненной с возможностью упругого и остаточного деформирования части спинки.
Соответственно в качестве прототипа выбран каркас сиденья, представляющий собой трубчатую конструкцию, выполненную с возможностью упругого и остаточного деформирования части спинки, в котором возможность остаточного деформирования обеспечена смонтированными в разрыве трубок каркаса в нижней части спинки узлами деформирования, каждый из которых состоит из задника, жестко связывающего сопрягаемые участки трубки каркаса по задней поверхности, опорной пластины, размещённой между сопрягаемыми участками трубки каркаса, и предохранительной пластины, жёстко связывающей сопрягаемые участки трубки каркаса по передней поверхности (патент RU158696U1, МПК B60N 2/42, з. 09.06.2015, оп. 20.01.2016). Ограничителем поворота (деформирования) спинки в данной конструкции выступает опорная пластина.
К недостаткам прототипа относятся: использование большого количества деталей, отсутствие унификации, повторяемости и универсальности, что снижает точность при изготовлении. Высокая трудоемкость. Сложность позиционирования деталей при их сварке.
Задача полезной модели - упрощение конструкции ограничителя остаточного деформирования части спинки на каркасах сидений трубчатой конструкции.
Указанная задача решается каркасом сиденья, формирующим спинку и основание, представляющим собой трубчатую конструкцию, выполненную с возможностью упругого и остаточного деформирования части спинки, и включающий ограничитель этого остаточного деформирования, в котором, согласно предложению, ограничитель выполнен в виде косынок, каждая из которых жёстко прикреплена к трубке каркаса в нижней части спинки и имеет выступающую часть с прямолинейной гранью, обращённой к основанию, допускающую поворот части спинки при деформировании, до упора в нижнюю часть каркаса, на угол 15-35°.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показано
на фиг. 1 - вид сбоку на каркас сиденья с указанием размеров, оговоренных действующими правилами в положении спинки до деформации и после;
на фиг. 2 - показан общий вид косынки.
Трубчатый каркас сиденья формирует спинку 1 (которая поворачивается при остаточной деформации) и основание 2. Основание 2 - часть каркаса, предназначенная, в том числе, для формирования подушки сиденья. К трубкам, образующим спинку, прикреплены косынки 3 (наиболее простой и надёжный способ крепления - сварка). В данном примере выступающая часть имеет скос 15° относительно горизонтали, то есть плоскости основания 2 определяемой частью каркаса. Очевидно, что плоскость основания не ограничивается строго горизонтальным положением. Диапазон положений плоскости основания 2 включает и горизонтальное, и близкое к горизонтальному, в рамках известных из уровня техники эргономических и(или) конструктивных требований к сиденьям (подушкам сидений). Отверстие в косынке 3 предназначено для крепления элементов ремня безопасности.
Устройство работает следующим образом.
В момент резкого замедления возникает нагрузка на спинку 1 сиденья от заднего пассажира и (или) от сидящего на этом сиденье водителя или пассажира, пристегнутого ремнем безопасности. При превышении нагрузкой заданных величин спинка 1 начинает пластически деформироваться - поворачиваться вперёд относительно основания 2. Поворот происходит до упора выступающих частей косынок 3 в нижнюю часть каркаса (в трубку каркаса основания 2, тем самым остановив дальнейший поворот спинки.
Таким образом, конструктивно более простое, чем прототип, устройство обеспечивает надёжное ограничение поворота спинки сиденья в случае аварийной ситуации.
Кроме того, косынка - это элемент жёсткости, обеспечивающий достижение ещё одного технического результата - обеспечение точного места пластической деформации (остаточного деформирования) части спинки.