КРЕСЛО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE SEAT

Изобретение относится к оборудованию салонов пассажирских транспортных средств, в частности к креслам пассажирских самолетов и основанию кресла.
Известно откидное кресло, 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). Откидное кресло имеет раму сиденья, содержащую две каркасные опорные конструкции, которые имеют передние плечи и задние плечи, снабженные штифтами. Каркасные опорные конструкции соединены между собой с помощью передних поперечных балок и задней поперечной балки, на которых имеются скользящие втулки. Каркасные опорные конструкции также снабжены задними штифтами, отверстиями и устройством ограничения движения, а также проушиной для соединения с подлокотниками. Рама сиденья кресла соединяется с крепежной конструкцией, имеющей по существу четырехугольную форму с передними позиционирующими балками и задними позиционирующими балками, которые параллельны друг другу и преимущественно снабжены горизонтально регулируемыми системами для крепления кресла к полу. Позиционирующие стержни шарнирно соединены с продольными планками, которые параллельны друг другу. Крепежная конструкция также имеет в центре поворотный элемент, такой как опорная плита, соединенная с продольными планками. Опорная плита крепится к раме сиденья.
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.
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.
Недостатком данного технического решения является очень широкая конструкция основания и опорно-поворотного механизма. Кроме того, в данном техническом решении отсутствует элемент «серьга», вследствие чего основание кресла имеет меньшую степень свободы при деформации пола, следовательно, на ножки будут действовать более высокие напряжения. Также в основании кресла отсутствует прогнозируемо деформируемый элемент, снижающий напряжение при деформации пола.
Известен опорный узел кресла (патент США №7182403, МПК A47C 7/54, опубликован 27.02.2007), содержащий две направляющие, расположенные параллельно на расстоянии друг от друга. Каждая направляющая имеет удлиненный участок, с выполненным на нем, по меньшей мере, одним отверстием. Каждая направляющая также имеет первый концевой участок, выполненный с опорной ножкой, расположенной под углом 45 градусов к удлиненному участку каждой направляющей. Направляющие опорного узла соединяются с помощью трубчатого крепежного кронштейна. Опорные ножки направляющих опорного узла крепятся своими выступающими элементами к фитингам, установленным на полу транспортного средства. Расположение опорных ножек под углом помогает направляющим поглощать энергию во время движения транспортного средства. Это уменьшает структурную нагрузку на направляющие во время тангажа и крена.
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 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. Основание пассажирского кресла включает в себя узел скольжения, содержащий скользящую пластину, которая прикреплена к поворотной пластине поворотного узла с помощью болтов, которые проходят через отверстия для болтов и сопрягаются с резьбовыми втулками в поворотном кольцевом элементе. Сиденье кресла крепится к первой паре скользящих трубок, которые смонтированы в первом множестве скользящих втулок. Скользящие трубки установлены в скользящих втулках, обеспечивая перемещения вперед-назад. Таким образом, сиденье кресла может двигаться из стороны в сторону и вперед-назад в пределах диапазона движения, обеспечиваемого длиной скользящих трубок, в то время как поворот кресла обеспечивается с помощью поворотного узла.
Недостатком  данного метода крепления поворотного узла к основанию кресла является то, что при короблении пола воздушного судна  напряжение и деформации будут напрямую передаваться и восприниматься поворотным узлом, а не косвенно.
В качестве ближайшего аналога принято опорное устройство пассажирского кресла (патент РФ №2384475, МПК B64D 11/06, опубликован 20.03.2010), содержащее механизм продольного и поперечного перемещения, механизм поворота, опоры и механизм фиксации кресла. 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. Также опорное устройство снабжено опорной плитой, прикрепляемой к полу, а каждая из опор выполнена в виде двух стоек корытообразного сечения, несущих по концам лапки для подсоединения к механизму поворота и опорной плите соответственно. Лапки соединены между собой диафрагмой переменного сечения с заужением в средней части. Нижние лапки стоек выполнены с выпуклой криволинейной поверхностью и связаны крепежными элементами с опорной плитой через овальные пазы, направленные поперек направления полета, а сами опоры установлены вдоль направления полета.
Конструкция данного типа не имеет решений, таких как серьга, связанных со снижением нагрузки при деформации пола. Применение опорной плиты  нерационально увеличивает массу конструкции, так как значительная часть плиты остается не нагруженной.
Задачей изобретения является разработка кресла повышенной комфортности.
Техническим результатом является снижение нагрузок, возникающих в основании кресла в процессе эксплуатации, а также упрощение конструкции и повышение надежности конструкции основания кресла и кресла в целом.
Технический результат достигается тем, что кресло транспортного средства содержит силовой каркас, включающий сиденье со спинкой, основание кресла и опорно-поворотный механизм, при этом основание кресла включает в себя две ноги в виде продолговатых силовых элементов, с выполненными в них отверстиями, в которых установлены трубы, при этом каждый из концевых участков ноги подвижно соединен с помощью серьги с кронштейном, закрепляемым на полу транспортного средства, и основание кресла соединено с помощью хомутов, установленных на трубах, с опорно-поворотным механизмом.
Далее изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг.1 – Силовой каркас кресла
Фиг.2 – Конструкция основания кресла
Фиг.3 – Соединение ноги основания с серьгой и кронштейном
Фиг.4 – Соединение элементов опорно-поворотного механизма кресла с основанием кресла.
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 от друга расположением органов управления креслом.
Каркас сиденья кресла 1 состоит из двух продольных и, по меньшей мере, трех поперечных балок, соединенных между собой. К передней поперечной балке крепятся кронштейны, на которые вешается актуатор подножки. На продольный и поперечный наборы крепится зашивка. Шток актуатора 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.
Каркас сиденья расположен на оси и может вращаться вокруг нее, что позволяет с легкостью откидывать сиденье для осмотра актуатора 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 устанавливается между сиденьем кресла 1 и основанием кресла 5.
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.
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.
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.
Основание кресла 5 (Фиг.2) предназначено для крепления его к полу воздушного судна и восприятия нагрузок, возникающих в нем в процессе эксплуатации.
Основание кресла 5 включает в себя две ноги 6, представляющие собой продолговатые силовые элементы основания, с выполненными в них, по меньшей мере, двумя отверстиями, и воспринимающие изгибающую нагрузку в продольном направлении. Ноги 6 могут выполняться с прорезями, позволяющими уменьшить массу конструкции. Изготавливаются из алюминиевого сплава Д16Т.
Концевые участки каждой ноги 6 соединяются с кронштейнами 7 с помощью серьги 8 (Фиг.2, Фиг.3).  Кронштейны 7 имеет четырехугольную форму, с выполненными по углам четырьмя отверстиями под установку болтов для крепления кресла к борту воздушного судна, а также ушко, в зацепление с которым входит серьга 8. Кронштейны 7 выполняются из алюминиевого сплава Д16Т.
Серьга 8 имеет полуовальную форму с продольным отверстием в нижней части для соединения с кронштейном 7 болтами и поперечным сквозным отверстием для соединения с ногой 6 болтами. Серьга 8 обеспечивает кинематическую связь между ногой 6 и кронштейном 7 и позволяет двигаться ногам 6 вперед-назад (за счет подвижного соединения серьги и кронштейна) и влево-вправо (за счет подвижного соединения серьги и ноги) (Фиг.3), предоставляя таким образом высокую степень свободы основанию кресла при деформации пола, что снижает нагрузку. Выполняется из алюминиевого сплава Д16Т.
Опорные ноги 6 располагаются параллельно на расстоянии друг от друга и соединяются между собой с помощью двух труб 9, которые устанавливаются в отверстия, выполненные на ногах 6. Соединение ног 6 и труб 9 осуществляется через вытяжные заклепки.
Трубы 9 представляют собой удлиненные трубчатые силовые элементы, работающие на изгиб и кручение во всех плоскостях и расположенные параллельно друг другу. Выполняются из нержавеющей стали 12Х18Н10Т.
На каждую трубу 9 устанавливаются, по меньшей мере, два хомута 10, представляющие собой силовые элементы, обеспечивающие крепление нижнего кольца 11 опорно-поворотного механизма к основанию кресла 5 (Фиг.4). Хомуты 10 выполняются из алюминиевого сплава Д16Т.
Хомуты 10 устанавливаются на трубы 9 через втулки 12 (Фиг.4), предназначенные для передачи нагрузки хомута 10 к трубе 9 и выполненные из капрона или фторопласта. Расстояние между хомутами 10 определяется расстоянием между трубами 9 и расположением отверстий в нижнем кольце 11, в которые они крепятся через винты. Хомуты 10 крепятся к трубе 9 силой трения через затяжку и имеют возможность некоторого скольжения.
При возникновении деформаций и коробления пола воздушного судна серьга 8 образует кинематическую связь высокой степени свободы с ногой 6 и кронштейном 7, позволяя значительно снизить внутренние напряжения с основания кресла. При этом нога 6 и труба 9 воспринимают оставшиеся напряжения, причем труба 9 испытывает пластическую деформацию, дополнительно снижая напряжение. Втулка 12 при деформации и короблении также испытывает неупругие пластические деформации, и, деформируясь, снижает общие напряжения деформации на кресле.  Применение хомута 10 также позволяет снять напряжение за счет скольжения втулки 12.