CN114030618A - 一种折叠式直升机抗坠毁座椅 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种折叠式直升机抗坠毁座椅，包括：左侧卡锁机构(100)、右前侧连接件(200)、右后侧连接件(300)、两个右侧吸能组件(400)、左侧吸能组件(500)和座椅(600)；左侧卡锁机构(100)、右前侧连接件(200)和右后侧连接件(300)均通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，呈三角形布置；两个右侧吸能组件(400)和左侧吸能组件(500)均包括定力剪切销、吸能条部和切刀部；通过在特设舱两端设置三个支撑连接件，同时通过在三个支撑点增加切削吸能机构，满足抗坠毁要求。

Description

一种折叠式直升机抗坠毁座椅

技术领域

本发明属于直升机座椅技术领域，具体涉及一种折叠式直升机抗坠毁座椅。

背景技术

直升机上除了驾驶员和乘客用座椅以外，还包括位于特设舱过道处的机械师座椅。受直升机工作条件及空间限制，该处的座椅必须设计为侧翻折叠式才能同时保证乘员乘坐和人员通过两个功能要求。

传统折叠座椅一般是通过翻转扭簧实现座椅的折叠，使用时座椅上人员的重力与扭簧的力矩平衡使座椅保持水平状态，当人员站起后座椅通过旋转副上的扭簧自动翻起。

由于除扭簧旋转副本身的支撑外，并没有额外支撑，在受到向下力作用后承力点环境严苛，易发生损坏。

发明内容

本发明提供一种折叠式直升机抗坠毁座椅，解决现有折叠座椅没有额外支撑，在受到向下力作用后承力点环境严苛，易发生损坏的问题。

本发明提供一种折叠式直升机抗坠毁座椅，包括：左侧卡锁机构100、右前侧连接件200、右后侧连接件300、两个右侧吸能组件400、左侧吸能组件500和座椅600；

左侧卡锁机构100、右前侧连接件200和右后侧连接件300均通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，呈三角形布置；

两个右侧吸能组件400和左侧吸能组件500均包括定力剪切销、吸能条部和切刀部；

各吸能条部固定连接在座椅600的椅面下方，两个右侧吸能组件400的切刀部通过第一转轴602与右前侧连接件200和右后侧连接件300转动连接，左侧吸能组件500的切刀部包括长杆505，所述长杆505在座椅600的椅面展开时，卡设在左侧卡锁机构100内；

定力剪切销同时穿设吸能条部和切刀部，将吸能条部和切刀部连接；在座椅向下冲击时，定力剪切销剪断，切刀部的切刀切削吸能条部实现座椅抗坠毁。

可选的，吸能条部上设置有滑槽，切刀部上设置有匹配的滑块，所述滑块和滑槽用于限定切刀部的切削轨迹。

可选的，左侧卡锁机构100包括：螺母101、锁紧套筒102、铜套筒103、把手104、扭臂凸台105、螺栓106、扭簧107、定位套筒108和左侧连接件109；

所述左侧连接件109通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，所述左侧连接件109上设置有带通孔的双耳结构，螺栓106穿设所述通孔设置；

所述定位套筒108、锁紧套筒102和螺母101依次套设在所述螺栓106外侧，所述定位套筒108设置在两个耳片之间，所述锁紧套筒102穿过耳片的通孔设置，所述螺母101设置在两个耳片外侧；至少一个耳片上端设置有用于放置长杆505的凹槽；

铜套筒103套设在所述定位套筒108上，所述把手104套设在铜套筒103的外侧，并绕铜套筒103旋转；

所述定位套筒108上还套设有扭簧107，所述扭簧107的一端固定连接在把手104上，另一端固定连接在固定在耳片内侧的扭臂凸台105上，扭簧107的预紧力用于在长杆505放置在所述凹槽内时，使得所述把手104卡紧所述长杆505。

可选的，所述把手104朝向长杆505的侧面呈弧形，用于卡设所述长杆505；

所述把手104绕所述铜套筒103旋转的转点与所述把手104的顶部的推柄的连线与重力方向间的夹角α不超过10°，以防止座椅的椅面自动上翻。

可选的，所述定位套筒108上设置有前定位轴肩1081和后定位轴肩1082；

所述前定位轴肩1081与耳片贴合设置，

所述扭簧107设置在所述前定位轴肩1081和后定位轴肩1082内。

可选的，所述前定位轴肩1081直径d1和后定位轴肩1082的直径d2与定位套筒108的外径d0之间存在以下约束关系：

1.7mm≤d1-d0≤3mm，2.0mm≤d2-d0≤3.5mm；

所述前定位轴肩1081的直径d1与扭簧107的弹簧内径d3之间存在以下约束关系：

d3-d1≥1.6mm。

可选的，所述铜套筒103为台阶结构，所述铜套筒103的小端1031的端面顶在定位套筒108的后定位轴肩1082上，使定位套筒108在轴线方向上不发生窜动；

所述小端1031的外表面与把手104的回转孔内部贴合；

所述铜套筒103的大端1032的端面与把手104的表面贴合，通过大端1032的轴肩限制把手104沿轴线方向上的运动，同时利用轴肩的抗扭转作用避免其发生面外偏转；所述小端1031的外表面直径d5、大端1032的外表面直径d4、铜套筒103的内径d6和把手104的回转孔的直径d7之间存在如下尺寸约束：

2mm≤d4-d5≤5mm，2.0mm≤d5-d6≤3.5mm，d4-d7≥3mm。

可选的，所述锁紧套筒102为台阶结构，所述锁紧套筒102的小端端面用于约束铜套管103在轴线方向的运动，所述锁紧套筒102的大端外表面直径d8、内径d9和所述锁紧套筒102的小端外表面直径d10之间存在如下尺寸约束：

3.5mm≤d10-d9，d10＝d5，d8-d10≥4mm。

本发明提供一种折叠式直升机抗坠毁座椅，通过在特设舱两端设置三个支撑连接件，构建三点支撑结构，同时通过在三个支撑点增加切削吸能机构，满足抗坠毁要求。通过双折叠机构设计实现座椅折叠要求。在满足上述要求的基础上，还可以增加带扭簧的卡锁机构和安装在座椅上的固定把手，实现了折叠座椅放下后，对其进行锁定的功能。固定把手可以扣在卡锁的卡槽中，与折叠座椅的旋转副构成双支点结构，相比传统以旋转副为支点的构型更可靠。

附图说明

图1为本发明提供的折叠式直升机抗坠毁座椅的结构示意图；

图2为本发明提供的左侧卡锁机构的结构示意图；

图3为本发明提供的把手的结构示意图一；

图4为本发明提供的把手的结构示意图二；

图5为本发明提供的定位套筒的结构示意图；

图6为本发明提供的铜套筒的结构示意图；

图7为本发明提供的锁紧套筒的结构示意图；

图8为本发明提供的右侧吸能组件的结构示意图；

图9为本发明提供的左侧吸能组件的结构示意图；；

附图标记说明：

100—左侧卡锁机构； 200—右前侧连接件； 300—右后侧连接件；

400—右侧吸能组件； 500—左侧吸能组件； 600—座椅；

602—第一转轴； 601—第二转轴； 101—螺母；

102—锁紧套筒； 103—铜套筒； 104—把手；

105—扭臂凸台； 106—螺栓； 107—扭簧；

108—定位套筒； 109—左侧连接件； 1041—连接块；

1081—前定位轴肩； 1082—后定位轴肩； 401—旋转件；

402—右定力剪切销； 403—右支架； 404—螺栓组；

405—右切刀； 406—右吸能条； 501—滑动件；

502—左支架； 503—螺栓组； 504—左吸能条；

505—长杆； 506—左定力剪切销； 507—左切刀；

1031—铜质套筒103的小端； 1032—铜质套筒103的大端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的折叠式直升机抗坠毁座椅进行解释说明。本发明提出了一种折叠式直升机抗坠毁座椅，通过在特设舱两端设置三个支撑连接件，构建三点支撑结构，同时通过在三个支撑点增加切削吸能机构，满足抗坠毁要求。通过双折叠机构设计实现座椅折叠要求。在满足上述要求的基础上，还可以增加带扭簧的卡锁机构和安装在座椅上的固定把手，实现了折叠座椅放下后，对其进行锁定的功能。固定把手可以扣在卡锁的卡槽中，与折叠座椅的旋转副构成双支点结构，相比传统以旋转副为支点的构型更可靠。本发明的具体发明内容如下：

如图1所示，折叠式直升机抗坠毁座椅包括：左侧卡锁机构100、右前侧连接件200、右后侧连接件300、右侧吸能组件400、左侧吸能组件500和座椅600。

左侧卡锁机构100、右前侧连接件200和右后侧连接件300均通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上。

如图2所示，所述左侧卡锁机构100包括：螺母101、锁紧套筒102、铜套筒103、把手104、扭臂凸台105、螺栓106、扭簧107、定位套筒108和左侧连接件109。

所述扭簧107的一端安装于扭臂凸台105上，另一端安装在把手104的连接块1041上，通过螺栓进行锁定。

所述左侧卡锁机构100中的左侧连接件109通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，扭臂凸台105通过铆钉安装于左侧连接件109上。

所述左侧卡锁机构100在安装时，先执行扭臂凸台105和左侧连接件109的铆接安装，再依次将扭簧107、定位套筒108、把手104、铜套筒103和螺母101穿入螺栓106中并拧紧。

如图3和4所示，所述把手104，为保证锁定后不因座椅上翻力打开，需控制把手转点与推柄的连线与垂直方向间的夹角α不超过10°。

如图5所示，所述定位套筒108包括前定位轴肩1081和后定位轴肩1082两个定位用的轴肩，其中，前定位轴肩1081在定位套筒108插入左侧连接件109时进行定位，并通过轴肩的抗扭转特性避免整个卡锁机构在使用过程中发生偏斜。

所述定位套筒108的后定位轴肩1082的作用包括约束扭簧107在定位套筒108轴线方向的窜动和定位把手104的位置。通过轴肩抗扭转的特性避免把手104在使用过程中发生在旋转平面以外的偏斜运动。

所述前定位轴肩1081和后定位轴肩1082的直径d1、d2与定位套筒108的外径d0之间存在以下约束关系：

1.7mm≤d1-d0≤3mm，2.0mm≤d2-d0≤3.5mm；

为满足扭簧107的安装要求，所述前定位轴肩1081的直径d1与弹簧内径d3之间存在约束关系：

d3-d1≥1.6mm；

如图6所示，所述铜套筒103为台阶结构，其小端1031的端面顶在定位套筒108的后定位轴肩1082上，使定位套筒108在轴线方向上不发生窜动。

所述铜套筒103的小端1031的外表面与把手104的回转孔内部贴合，通过铜的自润滑特性提升把手104使用过程中的舒适性和耐磨性。

所述铜质套筒103的大端1032的端面与把手104表面贴合，通过大端1032的轴肩限制把手104沿轴线方向上的运动，同时利用轴肩的抗扭转作用避免其发生面外偏转。所述小端1031外表面直径d5、大端1032外表面直径d4、铜套筒内径d6和把手104的回转孔的直径d7之间存在如下尺寸约束：

2mm≤d4-d5≤5mm，2.0mm≤d5-d6≤3.5mm，d4-d7≥3mm；

如图7所示，所述锁紧套筒102也为台阶结构，通过台阶的小端端面约束住铜套管103在轴线方向的运动，其大端外表面直径d8、内径d9和小端外表面直径d10需满足：

3.5mm≤d10-d9，d10＝d5，d8-d10≥4mm；

所述右前侧连接件200和右后侧连接件300通过铆钉安装在直升机特设舱机体结构上，右前侧连接件200和右后侧连接件300均设置1-2个加强筋，避免因使用过程中的扭转发生变形。

所述带双折叠机构的座椅600通过位于椅面和椅背之间的第二转轴601实现椅背向椅面方向90°的折叠。通过带扭簧的第一转轴602实现椅面向上90°的折叠。通过两个转轴构成双折叠结构，实现座椅的翻折。

如图8所示，所述的右侧吸能组件400由旋转件401、右定力剪切销402、右支架403、螺栓组404组成。其中旋转件401和右支架403装配在带扭簧的第一转轴602上，随着带扭簧的第一转轴602转动而转动。右支架403的上端面通过螺栓组404与带双折叠机构的座椅600的下底面相连构成一个整体。

所述旋转件401和右支架403均设置有通孔，通过右定力剪切销402进行连接。

所述旋转件401上设置有滑块，右支架403上设置有滑槽，通过滑块与滑槽的配合使用实现旋转件401与右支架403沿直线方向相对滑动的功能。

所述的旋转件401上设置有一个右切刀405，右支架403上设置有右吸能条406，在二者发生相对滑动时，右切刀405会对右吸能条406有一个切削动作，从而将二者间的冲击载荷转换为切削能，抑制二者的相对滑动趋势。

如图9所示，所述的左侧吸能装置500由滑动件501、左支架502、螺栓组503和左定力剪切销506组成。左支架502与右支架403结构形式相同，通过螺栓组503连接在带双折叠机构的座椅600的下底面左侧。

所述的滑动件501与左支架502均设置有通孔，通过左定力剪切销506进行连接。

所述滑动件501上设置有长杆505，用于与左侧卡锁机构100配合使用，实现座椅翻下后的锁定。

所述的滑动件501上设置有滑块，左支架502上设置有滑槽，通过滑块与滑槽的配合使用实现滑动件501与左支架502沿直线方向相对滑动的功能。

所述滑动件501上设置有左切刀507，左支架502上设置有左吸能条504，在二者发生相对滑动时，左切刀507会对左吸能条504有一个切削动作，从而将二者间的冲击载荷转换为切削能，抑制二者的相对滑动趋势。

在使用时，压下长杆505，将带双折叠机构的座椅600翻下，同时推动把手104，使长杆505卡入左侧连接件109的卡槽内，松开把手104，在扭簧107的作用下，把手104回复原位，卡住长杆505。通过右前侧连接件200、右后侧连接件300、长杆505和左侧连接件109构成三点支撑结构，同时实现了座椅翻下后锁定的功能。随后将带双折叠机构的座椅600沿第二转轴601翻起，即可乘坐。

当直升机应急着陆时，带双折叠机构的座椅600受到向下的冲击载荷并传递至右支架403和左支架502上，当该载荷超过右定力剪切销402和左定力剪切销506的预设值后二者断裂，右支架403和左支架502沿滑槽向下运动，右吸能条406和左吸能条504分别与右切刀405和左切刀507进行干涉，发生切削动作，将向下的载荷转变成切刀与吸能条之间的切削能，通过切屑带走。从而抑制座椅向下运动的趋势，实现座椅抗坠毁的功能。

通过增设左侧卡锁机构，相较于传统折叠座椅增加了额外支撑点，使折叠座椅放下后具备三点支撑结构，稳定性提升；通过在座椅底部增设切削吸能装置，满足折叠式座椅的抗坠毁要求；通过多个零组件的装配设计，实现对座椅翻下后的锁定功能。

本发明提供一种折叠式直升机抗坠毁座椅，同时满足了折叠座椅多点支撑、抗坠毁和快速锁定的要求，有效提升了座椅的实用性和安全性，具有较高的经济效益。

Claims (8)

1.一种折叠式直升机抗坠毁座椅，其特征在于，包括：左侧卡锁机构(100)、右前侧连接件(200)、右后侧连接件(300)、两个右侧吸能组件(400)、左侧吸能组件(500)和座椅(600)；

左侧卡锁机构(100)、右前侧连接件(200)和右后侧连接件(300)均通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，呈三角形布置；

两个右侧吸能组件(400)和左侧吸能组件(500)均包括定力剪切销、吸能条部和切刀部；

各吸能条部固定连接在座椅(600)的椅面下方，两个右侧吸能组件(400)的切刀部通过第一转轴(602)与右前侧连接件(200)和右后侧连接件(300)转动连接，左侧吸能组件(500)的切刀部包括长杆(505)，所述长杆(505)在座椅(600)的椅面展开时，卡设在左侧卡锁机构(100)内；

定力剪切销同时穿设吸能条部和切刀部，将吸能条部和切刀部连接；在座椅向下冲击时，定力剪切销剪断，切刀部的切刀切削吸能条部实现座椅抗坠毁。

2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，吸能条部上设置有滑槽，切刀部上设置有匹配的滑块，所述滑块和滑槽用于限定切刀部的切削轨迹。

3.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，左侧卡锁机构(100)包括：螺母(101)、锁紧套筒(102)、铜套筒(103)、把手(104)、扭臂凸台(105)、螺栓(106)、扭簧(107)、定位套筒(108)和左侧连接件(109)；

所述左侧连接件(109)通过铆钉安装于直升机特设舱机体结构上，所述左侧连接件(109)上设置有带通孔的双耳结构，螺栓(106)穿设所述通孔设置；

所述定位套筒(108)、锁紧套筒(102)和螺母(101)依次套设在所述螺栓(106)外侧，所述定位套筒(108)设置在两个耳片之间，所述锁紧套筒(102)穿过耳片的通孔设置，所述螺母(101)设置在两个耳片外侧；至少一个耳片上端设置有用于放置长杆(505)的凹槽；

铜套筒(103)套设在所述定位套筒(108)上，所述把手(104)套设在铜套筒(103)的外侧，并绕铜套筒(103)旋转；

所述定位套筒(108)上还套设有扭簧(107)，所述扭簧(107)的一端固定连接在把手(104)上，另一端固定连接在固定在耳片内侧的扭臂凸台(105)上，扭簧(107)的预紧力用于在长杆(505)放置在所述凹槽内时，使得所述把手(104)卡紧所述长杆(505)。

4.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，所述把手(104)朝向长杆(505)的侧面呈弧形，用于卡设所述长杆(505)；

所述把手(104)绕所述铜套筒(103)旋转的转点与所述把手(104)的顶部的推柄的连线与重力方向间的夹角α不超过10°，以防止座椅的椅面自动上翻。

5.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，所述定位套筒(108)上设置有前定位轴肩(1081)和后定位轴肩(1082)；

所述前定位轴肩(1081)与耳片贴合设置，

所述扭簧(107)设置在所述前定位轴肩(1081)和后定位轴肩(1082)内。

6.根据权利要求5所述的座椅，其特征在于，所述前定位轴肩(1081)直径d1和后定位轴肩(1082)的直径d2与定位套筒(108)的外径d0之间存在以下约束关系：

1.7mm≤d1-d0≤3mm，2.0mm≤d2-d0≤3.5mm；

所述前定位轴肩(1081)的直径d1与扭簧(107)的弹簧内径d3之间存在以下约束关系：

d3-d1≥1.6mm。

7.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于，所述铜套筒(103)为台阶结构，所述铜套筒(103)的小端(1031)的端面顶在定位套筒(108)的后定位轴肩(1082)上，使定位套筒(108)在轴线方向上不发生窜动；

所述小端(1031)的外表面与把手(104)的回转孔内部贴合；

所述铜套筒(103)的大端(1032)的端面与把手(104)的表面贴合，通过大端(1032)的轴肩限制把手(104)沿轴线方向上的运动，同时利用轴肩的抗扭转作用避免其发生面外偏转；所述小端(1031)的外表面直径d5、大端(1032)的外表面直径d4、铜套筒(103)的内径d6和把手(104)的回转孔的直径d7之间存在如下尺寸约束：

2mm≤d4-d5≤5mm，2.0mm≤d5-d6≤3.5mm，d4-d7≥3mm。

8.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，所述锁紧套筒(102)为台阶结构，所述锁紧套筒(102)的小端端面用于约束铜套管(103)在轴线方向的运动，所述锁紧套筒(102)的大端外表面直径d8、内径d9和所述锁紧套筒(102)的小端外表面直径d10之间存在如下尺寸约束：

3.5mm≤d10-d9，d10＝d5，d8-d10≥4mm。

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