CN113602504B - 一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，涉及直升机座椅技术领域；该座椅具备前后、高度、靠背角度调节功能，满足不同体型驾驶员乘坐和符合人机工程的需求，提升座椅乘坐和对飞机操控的舒适性，提升驾驶员的视野范围；配置负压式腰托，可实现突起高度调节，适应不同身高驾驶员乘坐时腰部支撑需求，降低乘坐疲劳感；配置新型头靠，为驾驶员提供头部支撑；配置五点式安全带，为驾驶员提供约束，安全带肩带具备手动和自动锁定功能，可满足不同的使用场景；座椅设置有吸能结构，满足抗坠毁生存率要求；相对于现役直升机驾驶员抗坠毁座椅，在新增功能的基础上，座椅采用了轻量化的设计，重量相比大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及座椅设计技术领域，尤其涉及一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅。
背景技术
为了尽量保证直升机飞行驾驶员的安全，在直升机上多设置有抗坠毁座椅，但是目前直升机上配置的驾驶员抗坠毁座椅，大部分不可调节或只具备前后调节功能；有的座椅只配置固定腰脱，不可调节，因此通常对于不同体型的飞行员不能进行座椅结构调节，不能适应不同飞行员进行乘坐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，包括椅盆、座椅骨架、前后调节机构、高度调节机构和靠背调节机构，所述椅盆固定在所述座椅骨架上，所述座椅骨架包括两个呈L型设置的椅腿和连杆组件，所述连杆组件通过连杆连接块将两个椅腿上端连接在一起，所述椅腿底部通过椅腿锁固定在安装导轨上；
所述椅腿上设置C型结构槽，内设置上导向滑动块和抗坠毁组件，其中所述上导向滑动块通过螺栓与椅盆的转点固定孔连接，且可以沿所述C型结构槽上下滑动；
所述前后调节机构、所述高度调节机构和所述靠背调节机构均设置在所述座椅骨架上，以用于调节座椅的姿势。
优选的，所述抗坠毁组件包括滑块，铆钉，锁定板，自润滑片和吸能板，所述自润滑片布置在所述滑块的两侧，所述吸能板位于所述滑块和所述锁定板之间，一端通过铆钉与所述锁定板固定连接，另一端通过吸能板连接孔与所述滑块固定；所述锁定板开设有高度锁定机构连接孔，所述抗坠毁组件在椅腿上的位置通过所述锁定板上的锁定孔进行限定；所述锁定板通过高度锁定机构连接孔与所述椅腿上的高度调节机构连接；所述锁定板通过螺栓穿过椅盆上设置的滑动槽与所述椅盆连接。
优选的，所述靠背角度调节机构包括连杆、靠背调节把手组件、锁定齿、两个滑槽片和两个固定片，所述连杆两端依次穿过所述滑槽片和固定片，并将所述滑槽片固定连接在所述连杆上，在所述连杆左侧端头设计堵头，所述连杆右端安装所述靠背调节把手组件；所述锁定齿与所述固定片进行连接，得到装配好的靠背角度调节机构；然后将装配好的所述靠背角度调节机构放置在椅盆的滑动槽位置，将两端的所述固定片与所述椅盆连接，分别在两端所述滑槽片的滑槽中放入滑动块，并用螺钉穿过椅盆上的滑动槽，实现滑动块与吸能结构连接孔进行连接。
优选的，所述滑槽片和所述靠背调节把手组件均是通过铆钉固定在连杆上；所述锁定齿采用螺钉与所述固定片连接；所述固定片通过铆钉与椅盆相连。
优选的，所述高度调节机构包括高度调节把手，高度操作钢丝绳，气弹簧，两个高度锁定机构连接孔，滑轮组件I，滑轮组件II，钢丝绳和两个高度调节锁定装置，所述高度调节把手设置在所述椅盆底部并与所述椅盆相连；所述高度调节锁定装置通过所述高度锁定机构连接孔分别相对设置在所述椅腿上；所述高度操作钢丝绳用于连接所述高度调节把手和所述高度调节锁定装置；所述钢丝绳一端与左侧椅腿的抗坠毁组件连接后绕过所述滑轮组件I,穿过滑轮组件II左边的滑轮绕过所述气弹簧上边的导向柱，再穿过所述滑轮组件II右边的滑轮，最后与右侧椅腿上的抗坠毁组件相连。
优选的，所述前后调节机构由包括前后调节把手、前后操作钢丝绳和前后调节锁定装置，所述前后调节把手用螺钉与椅盆连接；所述前后调节锁定装置用螺钉与所述椅腿连接；所述前后操作钢丝绳用于连接前后调节把手和所述前后调节锁定装置。
优选的，所述座椅骨架还包括支撑板、拉板和拉板连接块，所述支撑板设置在两个椅腿之间，所述拉板交叉设置在所述两个椅腿之间，且所述拉板的上下端分别通过所述拉板连接块与椅腿相连。
优选的，所述椅腿上还设置有椅腿锁，包括前椅腿锁和/或后椅腿锁。
优选的，所述椅盆上设置有座椅垫，包括座垫和靠垫，所述座垫采用双层泡沫结构，下层采用轻质的闭孔泡沫，上层采用柔软度较高的泡沫材料；所述靠垫采用单一柔软度高的泡沫材料。
优选的，所述座椅还设置有负压式腰托，所述负压式腰托布置在所述座椅垫的靠垫背面的型槽内，同时用搭扣带与所述进行固定；所述负压式腰托的调节开关通过腰托调节按钮安装孔与所述椅盆进行固定。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，该座椅具备前后、高度、靠背角度调节功能，满足不同体型驾驶员乘坐和符合人机工程的需求，提升座椅乘坐和对飞机操控的舒适性，提升驾驶员的视野范围；配置负压式腰托，可实现突起高度调节，适应不同身高驾驶员乘坐时腰部支撑需求，降低乘坐疲劳感；配置新型头靠，为驾驶员提供头部支撑；配置五点式安全带，为驾驶员提供约束，安全带肩带具备手动和自动锁定功能，可满足不同的使用场景；座椅设置有吸能结构，满足抗坠毁生存率要求；相对于现役直升机驾驶员抗坠毁座椅，在新增功能的基础上，座椅采用了轻量化的设计，重量相比大大降低。
附图说明
图1是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅结构示意图；
图2是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中靠背角度调节结构示意图；
图3是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中高度调节机构示意图；
图4是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中吸能装置示意图；
图5是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中椅盆结构示意图；
图6是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中骨架结构示意图；
图7是实施例1中提供的新型多功能轻量化抗坠毁座椅中椅盆结构示意图。
1椅盆，2腰托调节按钮，3靠背角度调节机构，4导轨，5安全带，6负压式腰托，7前后调节把手，8高度调节把手，9头靠，10座椅垫，11安全带肩带锁定手柄，12滑动块，13连杆，14靠背调节把手组件，15锁定齿，16旋转点，17固定片，18滑槽片，19气弹簧，20锁定销孔，21滑块，22高度锁定机构连接孔，23滑轮组件，24钢丝绳，25铆钉，26锁定板，27自润滑片，28吸能板，29头靠连接孔，30安全带卷筒连接孔，31转点固定孔，32滑动槽，33安全带肩带出口，34腰托调节按钮安装孔，35安全带裆带安装孔，36连杆组件，37连杆连接块，38拉板，39上导向滑动块，40上滑动块连接件，41前椅腿锁，42吸能结构连接孔，43椅腿，44高度调节锁定装置，45拉板连接块，46前后调节锁定装置，47后椅腿锁，48支撑板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，如图1所示，包括椅盆、座椅骨架、前后调节机构、高度调节机构和靠背调节机构，所述椅盆固定在所述座椅骨架上，所述座椅骨架包括两个呈L型设置的椅腿和连杆组件，所述连杆组件通过连杆连接块将两个椅腿上端连接在一起，所述椅腿底部通过椅腿锁固定在安装导轨上；
所述椅腿上设置C型结构槽，内设置上导向滑动块和抗坠毁组件，其中所述上导向滑动块通过螺栓与椅盆的转点固定孔连接，且可以沿所述C型结构槽上下滑动；
所述前后调节机构、所述高度调节机构和所述靠背调节机构均设置在所述座椅骨架上，以用于调节座椅的姿势。
本实施例中的所述抗坠毁组件如图4所示，包括滑块，铆钉，锁定板，自润滑片和吸能板，所述自润滑片布置在所述滑块的两侧，所述吸能板位于所述滑块和所述锁定板之间，一端通过铆钉与所述锁定板固定连接，另一端通过吸能板连接孔与所述滑块固定；所述锁定板开设有高度锁定机构连接孔，所述抗坠毁组件在椅腿上的位置通过所述锁定板上的锁定孔进行限定；所述锁定板通过高度锁定机构连接孔与所述椅腿上的高度调节机构连接；所述锁定板通过螺栓穿过椅盆上设置的滑动槽与所述椅盆连接。
座椅设置了靠背调节机构，座椅调节角度可在一定范围内进行了调节，提高乘坐舒适性和降低了长时间乘坐的疲劳感；所述靠背角度调节机构如图2所示，包括连杆、靠背调节把手组件、锁定齿、两个滑槽片和两个固定片，所述连杆两端依次穿过所述滑槽片和固定片，并将所述滑槽片固定连接在所述连杆上，在所述连杆左侧端头设计堵头，所述连杆右端安装所述靠背调节把手组件；所述锁定齿与所述固定片进行连接，得到装配好的靠背角度调节机构；然后将装配好的所述靠背角度调节机构放置在椅盆的滑动槽位置，将两端的所述固定片与所述椅盆连接，分别在两端所述滑槽片的滑槽中放入滑动块，并用螺钉穿过椅盆上的滑动槽，实现滑动块与吸能结构连接孔进行连接。
更优选的实施例中，所述滑槽片和所述靠背调节把手组件均是通过铆钉固定在连杆上；所述锁定齿采用螺钉与所述固定片连接；所述固定片通过铆钉与椅盆相连。
为了满足不同身高的驾驶员的视野范围和对直升机操作的需求，本实施例中的所述高度调节机构如图3所示，包括高度调节把手，高度操作钢丝绳，气弹簧，两个高度锁定机构连接孔，两个滑轮组件(滑轮组件I和滑轮组件II)，钢丝绳和两个高度调节锁定装置，所述高度调节把手设置在所述椅盆底部并与所述椅盆相连；所述高度调节锁定装置通过所述高度锁定机构连接孔分别相对设置在所述椅腿上；所述高度操作钢丝绳用于连接所述高度调节把手和所述高度调节锁定装置；所述钢丝绳一端与左侧椅腿的抗坠毁组件连接后绕过所述滑轮组件I,穿过滑轮组件II左边的滑轮绕过所述气弹簧上边的导向柱，再穿过所述滑轮组件II右边的滑轮，最后与右侧椅腿上的抗坠毁组件相连。
为了满足驾驶员进出和对直升机操作的需求，设置了前后调节机构，所述前后调节机构包括前后调节把手、前后操作钢丝绳和前后调节锁定装置，所述前后调节把手用螺钉与椅盆连接；所述前后调节锁定装置用螺钉与所述椅腿连接；所述前后操作钢丝绳用于连接前后调节把手和所述前后调节锁定装置。
为了增强座椅的支撑性，本实施例中的所述座椅骨架还包括支撑板、拉板和拉板连接块，所述支撑板设置在两个椅腿之间，所述拉板交叉设置在所述两个椅腿之间，且所述拉板的上下端分别通过所述拉板连接块与椅腿相连。
为了锁定座椅，所述椅腿上还设置有椅腿锁，包括前椅腿锁和/或后椅腿锁。
为了保证舒适度，所述椅盆上设置有座椅垫，包括座垫和靠垫，所述座垫采用双层泡沫结构，下层采用轻质的闭孔泡沫，上层采用柔软度较高的泡沫材料；所述靠垫采用单一柔软度高的泡沫材料。这一措施不降低乘坐的舒适性，却大大减轻了重量，经对比以往型号座椅的厚重座椅垫，重量减轻1/2以上。
所述座椅还设置有负压式腰托和头靠，所述负压式腰托布置在所述座椅垫的靠垫背面的型槽内，同时用搭扣带与所述进行固定；所述负压式腰托的调节开关通过腰托调节按钮安装孔与所述椅盆进行固定。所述头靠通过头靠连接孔与所述椅盆进行连接。
由于腰托为驾驶员腰部提供了符合人机工程的支撑进一步提高了乘坐舒适性和极大降低了长时间乘坐的疲劳感。该腰托结构简单，仅由一个气囊，一根塑料软管，一个调节开关组成。重量也很轻，仅为常规机构结构式腰托重的1/4，甚至更轻。
本实施例中的座椅还设置有安全带，所述安全带通过安全带卷筒连接孔用螺钉与所述椅盆连接；所述安全带腰带通过安全带腰带连接孔用螺钉与所述椅盆连接；所述安全带裆带通过安全带裆带安装孔用螺钉与所述椅盆连接。
需要注意的是，本发明中的座椅椅盆为充分发挥复合材料重量轻，强度高的这一特性，采用芳纶纤维和碳纤维复合制造的优化椅盆结构。椅盆内部使用高强度的碳纤维，表层使用疲劳强度和韧性较好的芳纶纤维。座面和乘员背部倚靠部位仅靠1mm芳纶纤维支撑。经加工成型后可提高座椅乘坐的舒适性。椅盆整体采用变截面的框架式结构设计，两侧设计U型翻边的框架结构，如图5和图7所示。在承载要求较高的腰部置和靠背与座面转角位置进行加厚处理。在相同直升机座椅强度下，经对比以往单一碳纤维材料椅盆，重量可减轻约1/2。
本发明中的座椅主要依靠结构骨架支撑，在结构强度、座椅刚性和传力路径上起到了关键的作用，为此在这一部分设计通常做得很结实，很粗壮；骨架结构中受力最大的是两侧椅腿，在椅腿上选用了从上至下的C型槽结构，在椅腿C型结构槽内部布置了上导向滑动块和抗坠毁组件，简化了骨架结构；根据座椅各个方向承载大小合理选用异形截面材料的布置方向；在结构设计时优先选用强密比高的材料；骨架采用连杆组件和支撑板与左右椅腿连接，通过拉板增加结构的稳定性，由于骨架上端受力相对较小，连杆组件由薄壁厚小直径的铝管制作，下端需保证连接的强度的稳定性，支撑板由带结构增加的型槽的铝合金制作；骨架采用简洁设计、合理材料选用，大量减少零件数量，从而达到轻量化设计的目的。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，该座椅具备前后、高度、靠背角度调节功能，满足不同体型驾驶员乘坐和符合人机工程的需求，提升座椅乘坐和对飞机操控的舒适性，提升驾驶员的视野范围；配置负压式腰托，可实现突起高度调节，适应不同身高驾驶员乘坐时腰部支撑需求，降低乘坐疲劳感；配置新型头靠，为驾驶员提供头部支撑；配置五点式安全带，为驾驶员提供约束，安全带肩带具备手动和自动锁定功能，可满足不同的使用场景；座椅设置有吸能结构，满足抗坠毁生存率要求；相对于现役直升机驾驶员抗坠毁座椅，在新增功能的基础上，座椅采用了轻量化的设计，重量相比大大降低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种新型多功能轻量化抗坠毁座椅，其特征在于，包括椅盆、座椅骨架、前后调节机构、高度调节机构和靠背调节机构，所述椅盆固定在所述座椅骨架上，所述座椅骨架包括两个呈L型设置的椅腿和连杆组件，所述连杆组件通过连杆连接块将两个椅腿上端连接在一起，所述椅腿底部通过椅腿锁固定在安装导轨上；
所述椅腿上设置C型结构槽，内设置上导向滑动块和抗坠毁组件，其中所述上导向滑动块通过螺栓与椅盆的转点固定孔连接，且可以沿所述C型结构槽上下滑动；
所述前后调节机构、所述高度调节机构和所述靠背调节机构均设置在所述座椅骨架上，以用于调节座椅的姿势；
所述抗坠毁组件包括滑块，铆钉，锁定板，自润滑片和吸能板，所述自润滑片布置在所述滑块的两侧，所述吸能板位于所述滑块和所述锁定板之间，一端通过铆钉与所述锁定板固定连接，另一端通过吸能板连接孔与所述滑块固定；所述锁定板开设有高度锁定机构连接孔，所述抗坠毁组件在椅腿上的位置通过所述锁定板上的锁定孔进行限定；所述锁定板通过高度锁定机构连接孔与所述椅腿上的高度调节机构连接；所述锁定板通过螺栓穿过椅盆上设置的滑动槽与所述椅盆连接；
所述靠背调节机构包括连杆、靠背调节把手组件、锁定齿、两个滑槽片和两个固定片，所述连杆两端依次穿过所述滑槽片和固定片，并将所述滑槽片固定连接在所述连杆上，在所述连杆左侧端头设计堵头，所述连杆右端安装所述靠背调节把手组件；所述锁定齿与所述固定片进行连接，得到装配好的靠背调节机构；然后将装配好的所述靠背调节机构放置在椅盆的滑动槽位置，将两端的所述固定片与所述椅盆连接，分别在两端所述滑槽片的滑槽中放入滑动块，并用螺钉穿过椅盆上的滑动槽，实现滑动块与吸能结构连接孔进行连接；
所述高度调节机构包括高度调节把手，高度操作钢丝绳，气弹簧，两个高度锁定机构连接孔，滑轮组件I，滑轮组件I I，钢丝绳和两个高度调节锁定装置，所述高度调节把手设置在所述椅盆底部并与所述椅盆相连；所述高度调节锁定装置通过所述高度锁定机构连接孔分别相对设置在所述椅腿上；所述高度操作钢丝绳用于连接所述高度调节把手和所述高度调节锁定装置；所述钢丝绳一端与左侧椅腿的抗坠毁组件连接后绕过所述滑轮组件I,穿过滑轮组件II左边的滑轮绕过所述气弹簧上边的导向柱，再穿过所述滑轮组件I I右边的滑轮，最后与右侧椅腿上的抗坠毁组件相连。
所述滑槽片和所述靠背调节把手组件均是通过铆钉固定在连杆上；所述锁定齿采用螺钉与所述固定片连接；所述固定片通过铆钉与椅盆相连；
所述前后调节机构由包括前后调节把手、前后操作钢丝绳和前后调节锁定装置，所述前后调节把手用螺钉与椅盆连接；所述前后调节锁定装置用螺钉与所述椅腿连接；所述前后操作钢丝绳用于连接前后调节把手和所述前后调节锁定装置；
所述座椅骨架还包括支撑板、拉板和拉板连接块，所述支撑板设置在两个椅腿之间，所述拉板交叉设置在所述两个椅腿之间，且所述拉板的上下端分别通过所述拉板连接块与椅腿相连；
所述椅腿上还设置有椅腿锁，包括前椅腿锁和/或后椅腿锁。
2.根据权利要求1所述的新型多功能轻量型抗坠毁座椅，其特征在于，所述椅盆上设置有座椅垫，包括座垫和靠垫，所述座垫采用双层泡沫结构，下层采用轻质的闭孔泡沫，上层采用柔软度高于下层的泡沫材料；所述靠垫采用单一柔软度高的泡沫材料。
3.根据权利要求1所述的新型多功能轻量型抗坠毁座椅，其特征在于，所述座椅还设置有负压式腰托，所述负压式腰托布置在所述座椅垫的靠垫背面的型槽内，同时用搭扣带与所述椅盆进行固定；所述负压式腰托的调节开关通过腰托调节按钮安装孔与所述椅盆进行固定。
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