CN107848451A - 用于交通工具的可变形座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及优选多座的交通工具座椅，该交通工具座椅在其中央处是可变形的并且使得能够在发生事故、撞击或碰撞的情况下响应变形应力。在三座座椅的情况下，所述座椅主要由四个腿(10)、中央座椅部分(12)、两个端部座椅部分(11)和三个靠背(13)形成。座椅部分由两个侧杆(18)和一个前杆以及一个后杆界定。前杆和后杆各自由非常柔韧的中央杆(14)或(16)形成，而端部座椅(11)的端部杆(15，17)非常刚硬。本发明也可以在飞机座椅中使用。

Description

用于交通工具的可变形座椅

技术领域

本发明涉及用于交通工具特别是飞机的座椅，优选地是在一定条件下可变形的多座位座椅。

背景技术

诸如飞机的运输工具的座椅经过严格测试，以确保所运输的乘客特别是在交通工具撞击的情况下的安全。一方面，测试必须评估它们对施加的位移测试的抵抗力，另一方面评估它们对施加的力测试的抵抗力。在这些测试期间所施加的位移要求相对柔韧的座椅结构。然而，所施加的力要求相当刚硬的结构，因为要限制通过该偏移(sollicitation)而产生的最大移位，以便在可能的碰撞或事故后能够使乘客撤离。

图1示出了在这种测试类型期间施加到座椅上的位移。座椅的附接到交通工具地板上的轨道1A和1B在测试期间因为“俯仰”经受10°的向下旋转并且因为“横滚”经受10°的侧旋转。这两种移动迫使座椅发生显著变形，如通过每个座椅构件(即，两个轨道1A和1B、座椅部分3的四个腿2、和靠背4)的两个不同位置所示的。应当理解的是，如果座椅结构太刚硬，则座椅在达到由测试所施加的变形之前会断裂。应当注意的是，座椅部分3和靠背4不仅被移位，而且相对于其初始形状发生变形。

要说明的是，第二测试包括利用假人拉动座椅，并施加加速度以试图模拟事故发生时固定到座椅上的乘客身体的行为。由于假人的质量是恒定的，所以所施加的加速度转化为施加在用于将座椅安全带固定到座椅的点处的力。测试迫使该加速度达到16个g，即重力加速度的16倍，其中80kg的假人产生1280kg或12.8kN的力。在测试结束时，座椅不能有太多的向前移位，以使得飞机能够容易撤离。

因此，这两个测试要求座椅的性质相互冲突。施加的变形测试要求柔韧的结构，而施加的力测试要求刚硬的结构，该刚硬的结构因而不会因为所施加的力而移位太多。

参照图2，当前的解决方案包括在座椅的前部和后部处使用彼此平行的前杆5和后杆6以界定座椅部分。该前杆5和后杆6由具有小厚度的金属中空圆筒构成。由于前杆和后杆具有大的直径，所以它们的尺寸被设定为具有显著的惯性力矩，以便在施加的力测试期间尽可能小地变形。另一方面，这种具有大直径和小厚度的形状使得能够以小的力被椭圆化，以便座椅在施加的位移测试期间以小的力变形。可以看出，在这种具有双座位座椅的方案中，腿7被附接到座椅的特别是座椅部分的框架上，更确切地说是附接到前杆5和后杆6，但是在座椅部分的中部。

该方案实施起来相对简单，但是由于前杆5和后杆6必须结合两个相互冲突的偏好(即，大的柔韧性和大的刚度)，所以该方案仍然相对麻烦。

本发明的目的是通过具有可能通过前述段落所述测试的小重量座椅来克服这些缺点。

发明内容

根据本发明的克服该问题的基本原理是使前杆和后杆的刚度适于多个部段。因此，每个前杆和后杆的不同部段将要满足柔韧性要求和刚度要求。

因此，本发明的主要目的是一种用于交通工具的座椅，该座椅包括至少一个座椅部分、前杆和后杆，该前杆和后杆支撑座椅部分。

根据本发明，前杆和后杆包括至少一个端部部段，端部部段被定位在中央部段的至少一侧上，由于管状的截面相对于端部部段的平均截面至少部分地具有减小的厚度，前杆或后杆中的至少一个的中央部段与端部部段的平均截面相比具有较高的柔韧性，端部部段与中央部段相比更加刚硬。

在本发明的主要实施例中，端部部段具有从座椅的外侧朝向座椅的置于腿上方的中央部段而递增的厚度。

在这种情况下，端部部段优选为管状的，其厚度从座椅的端部朝向中央部段递增。

优选地，端部部段的外直径等于中央部段的内直径，端部部段被嵌入中央部段中。

优选地，中央部段由来自包括可变形塑性材料和金属的组中的材料构成。

在本发明的优选的实施例中，端部部段由来自包括基于碳纤维、玻璃纤维的复合材料的组中的材料或金属构成。

在本发明的座椅的一个实施例中，存在三个座椅部分，该三个座椅部分为由该前杆和后杆的中央部段支撑的中央座椅部分和两个由该前杆和后杆的端部部段支撑的端部座椅部分，至少一个腿位于中央部段和两个与中央部段相对应的端部部段的两个交界处。

在根据本发明的座椅的另一个实施例中，座椅部分是唯一的，该座椅仅具有单个座位。

在根据本发明的座椅的另一个实施例中，座椅具有两个座椅部分以具有两个座位，至少一个腿位于中央部段和两个与中央部段相对应的端部部段的交界处。

在根据本发明的座椅的另一个实施例中，该座椅具有两个座椅部分以具有两个座位，该两个座椅部分为中央座椅部分和端部座椅部分，腿位于端部座椅部分(11)的中部处，并且另一个腿位于中央座椅部分的相对的侧处。

在根据本发明的座椅的另一个实施例中，座椅具有四个座位，该四个座位具有两个由前杆和后杆的中央部段支撑的中央座椅部分和两个由前杆和后杆的端部部段支撑的端部座椅部分，至少一个腿位于中央部段和两个与中央部段相对应的端部部段的交界处。

附图说明

通过结合以下附图阅读以下对本发明的优选实施例进行的描述，将会更好地理解本发明及本发明的不同的技术特征，这些附图分别表示：

-图1：经受测试的交通工具座椅，该测试是根据本发明的座椅必须经受的；

-图2：现有技术的双座位座椅；

-图3：涉及根据本发明的座椅在该座椅包括三座位的情况下的主要实施例的方案；

-图4：涉及根据本发明的座椅的座椅部分端部部段的杆中的应力的机械方案；

-图5：根据本发明的座椅的座椅部分端部部段的杆的优选实施例；

-图6：根据本发明的座椅的前杆或后杆的三个部段，该三个部段包括座椅部分端部部段和座椅部分中央部段；以及

-图7：根据本发明的座椅的前杆或后杆在组装之后的实施例。

具体实施方式

参照图3，根据本发明的座椅的预期实施例包括三个座位。该座椅包括几乎垂直的四个腿10，并且该四个腿被连接到围绕中央座椅部分12的两个侧杆18。两个端部座椅部分11围绕中央座椅部分12。三个靠背13使由三个座椅部分(中央座椅部分12和两个端部座椅部分11)形成的三个座位完整。

根据本发明的座椅的结构通过前杆和后杆而完整，该前杆和后杆支撑端部座椅部分11和中央座椅部分12。根据本发明，该前杆和后杆由三个部段组成。它们各自具有中央部段14和16，每个中央部段通过端部部段15和17围绕或延伸。至少一个中央部段14或16但是优选地两个中央部段14和16与该结构的其他部件(具体为侧杆18和端部部段15和17)相比具有较高的柔韧性。为了实现这种柔韧性，这些中央部段14和16具有管状截面，该管状截面相对于端部部段15和17的平均截面具有减小的厚度。然而，该中央部段的外直径不是较小的。优选地，该中央部段的外直径甚至大于端部部段15和17的外直径。

如在图3中可注意到的，端部座椅部分11从座椅的腿10悬伸。因此，端部部段15和17应当具有大的刚度。为此并且参照图4，这些端部部段15和17具有从座椅的端部开始朝向这些端部部段15和17与侧杆18和腿10的锚固点而递增的厚度。换句话说，如图4中所示的，端部座椅部分11的负载的情况对应于半嵌入的弯曲。为了使这些端部部段15和17的刚度最大，预先设定其质量，这些端部部段15和17的厚度不得不随着在末端部和嵌入点之间所施加的轮廓而线性递增。因此，这些端部部段15和17在座椅外侧非常薄并且在其嵌入点处非常厚。

该技术方案使得前杆和后杆在由腿10构成的地面锚固点之间是柔韧的并且在这之外是刚硬的。应当指出的是，当腿10刚性地连接到地面时，由于应变直接传递到腿10，所以前杆和后杆的中央部段14和16的刚度对整个座椅结构的刚度没有影响。中央部段14和16因此是柔性的并且可以在其两个端部之间变形。因此，前杆和后杆的端部部段15和17可以抵抗其端部处的应变。

构成中央部段14和16的管的厚度被限定成允许相对重的乘客坐在其上。

图5示出了这些具有最佳刚度的端部部段15和17的一个实施例。外直径在整个长度上是固定的，以使乘客界面是平滑的。内直径转而变化以改变厚度。

参照图6，如果考虑拆卸的前杆或后杆，则会获得围绕中央部段14或16的两个端部部段15或17。

图7示出了安装好的前杆或后杆。需要说明的是，腿被认为是无限刚性的并且应当允许完美的嵌入。在实践中，腿10经受非常大的力矩，因此应当是超大尺寸的。为了限制腿10所受的力矩，认为腿不起嵌入的作用，而是起简单支撑的作用。这要求连接之前限定的不同的前部和后杆，以在与腿10的交界处具有低力矩或者甚至零力矩。为此，通过将端部部段15和17嵌入中央部段14、16或覆盖在该中央部段上来增强前杆和后杆的刚度。该嵌入对应于与腿10的连接位置。这限制了腿10所经受的力矩。当然，在这种情况下，中央部段14、16的内直径对应于端部部段15或17的外直径以允许强制嵌入或卡紧嵌入。

使力矩沿着所有的前杆或后杆平滑防止了腿因力矩而偏移并且使得能够被限于沿着偏移轴线的力偏移。事实上，在机械测试过程中，施加在前杆或后杆上的应变导致与腿10的交界处的低力矩或零力矩，并且产生的应变限于通常通过保持所施加的力而施加到结构上的应变。在缺少这种力矩平滑的情况下，即，如果在该交界处施加力矩，除了通常施加到结构上的应变之外，腿10还经受使两个分开的杆部段保持对齐所必需的应变。

根据中央部段或端部部段在不同的前杆和后杆之间的跨距长度(longueur derecouvrement)，可以在端部部段的前杆或后杆的质量和刚度之间或者在中央部段的前杆或后杆的质量和柔韧性之间获得折中。使不同的杆部段有跨度由前杆或后杆上的力矩平滑来实现。

根据所使用的材料，不同杆部段之间的连接通过铆钉、粘合或焊接形成。

在前杆和后杆的技术上可能的形式中，中央部段14、16的前杆和后杆为了它的使用需要具有显著可变形的形状并因此需要具有塑性相。可以使用可变形的塑性材料或金属作为材料。关于端部部段的前杆和后杆，该前杆和后杆需要是非常刚硬的并且不需要是可变形的。可构成端部部段15、17的这些前杆和后杆的材料可以是例如基于碳纤维或玻璃纤维的复合材料、纯弹性材料(即，不具有塑性变形阶段)(所谓的“脆性”材料)。也可以使用金属。

之前描述的形式涉及图3中表示的座椅，因此仅是一个示例性实施例。实际上，人们可以考虑通过仅采用与图3中所示的座椅中央座位有关的构件来为一个座位设置一座椅，其中央部段的前杆和后杆是柔韧性的。

甚至可以考虑通过将图3的中央座位加倍来实现四座位座椅，腿10围绕两个中央座位的整个。

可以设想一种非对称的双座位座椅，该双座位座椅具有一中央座椅部分和一端部座椅部分。至少一个腿位于中央部段的与端部座椅部分相对的一侧，另一个腿位于端部座椅部分的中部。因此，前杆和后杆的端部部段仅占据端部座椅部分的侧面的一部分。

甚至可以考虑具有四个腿的双座位座椅，该四个腿在前杆和后杆上通向两个座位中的每一个座位的中部。在这种情况下，每个前杆和后杆的具有大的柔韧性的中央部段从而将对应于该双座位座椅的两个半座位。在这种情况下，前杆和后杆的端部部段各自对应于该两个座位的座椅部分的端部的一半。

Claims (11)

1.一种交通工具座椅，所述交通工具座椅包括至少一个座椅部分、前杆和后杆，所述前杆和所述后杆支撑所述座椅部分，

其特征在于，

所述前杆和所述后杆各自包括至少一个端部部段(15或17)，所述端部部段被定位在中央部段(14或16)的至少一侧上，

由于管状的截面相对于所述端部部段(15或17)的平均截面至少部分地具有减小的厚度，所述前杆或所述后杆中的至少一个的所述中央部段(14或16)与所述端部部段(15或17)相比具有较高的柔韧性，

所述端部部段(15，17)与所述中央部段(14或16)相比更加刚硬。

2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述端部部段(15，17)具有从所述座椅的外侧朝向所述座椅部分的置于腿(10)上方的中央部段(14，16)而递增的厚度。

3.根据权利要求2所述的座椅，其特征在于，所述端部杆(15，17)是管状的，所述端部杆(15，17)的厚度从所述座椅的端部朝向所述中央部段(14或16)递增。

4.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，所述端部部段(15，17)的外直径等于所述中央部段(14，16)的内直径，所述端部部段(15，17)被嵌入所述中央部段(14，16)中。

5.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述中央部段(14，16)由来自包括可变形塑性材料和金属的组中的材料构成。

6.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述端部部段(15，17)由来自包括基于碳纤维、玻璃纤维的复合材料的组中的材料或金属构成。

7.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，存在三个座椅部分，所述三个座椅部分为由所述前杆和后杆的所述中央部段(14，16)支撑的中央座椅部分(12)和两个由所述前杆和后杆的所述端部部段(15，17)支撑的端部座椅部分(11)，至少一个腿(10)位于所述中央部段(14，16)和两个与所述中央部段相对应的端部部段(15，17)的两个交界处。

8.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅部分是唯一的，所述座椅仅具有单个座位。

9.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅具有两个座椅部分以具有两个座位，至少一个腿(10)位于所述中央部段(14，16)和两个与所述中央部段相对应的端部部段(15，17)的交界处。

10.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅具有两个座椅部分以具有两个座位，所述两个座椅部分为中央座椅部分和端部座椅部分，腿(10)位于所述端部座椅部分(11)的中部处，并且另一个腿位于所述中央座椅部分的相对的侧处。

11.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅具有四个座位，所述四个座位具有两个由所述前杆和后杆的所述中央部段(14，16)支撑的中央座椅部分和两个由所述前杆和后杆的所述端部部段(15，17)支撑的端部座椅部分(11)，至少一个腿(10)位于所述中央部段(14，16)和两个与所述中央部段相对应的端部部段(15，17)的交界处。