专利名称：运载工具的座椅的制作方法
面朝前排列的运载工具的座椅通常做成使得每一个背部可以绕邻近座垫底部的铰链向前折叠。这既便座椅的运输，而且也可以保证乘客安全，因为在强烈碰撞事故中，乘客有可能向前冲去而使他的头撞击到前面座椅的靠背上。可以认为，如果当乘客的头撞击到靠背上时靠背绕铰合链向前折叠(或“折断”)，那将会使撞击减轻。客机上所用的座椅通常是可以调节，以便当给靠背顶端施加相当于大约14公斤的向前冲击载荷时靠背会向前折叠(或“折断”)。
我们的研究表明，这种装配事实上并没有使乘客在运载工具的向前运动突然停止的高速的运载工具碰撞(如飞机撞)中更安全。我们已发现，在这样的碰撞中乘客向前冲击前面座椅靠背的第一接触点可能是用膝和/或手，而且所施加的力，以及靠背本身的惯性力就可能足以使靠背向前折断。这就产生了一个能让乘客的头加速向前冲击的较大空间，靠背会由于碰到坐在前面座椅上的乘客(如果有的话)而受阻，或者一直达到它能到达的位置，这样当乘客的头碰到靠背上时，将会产生更严重的碰撞。我们认为这种较大空间的产生和乘客头部的合力加速是造成在事故幸存者中许多人头部受伤的原因。本发明的目的就是要减少或消除这种空隙。
根据本发明，含有用于安装在运载工具中的支架、安装在支架上的底座部分和在靠近底座处与支架铰接以便从正常位置绕铰合链向前折叠的靠背的运载工具的座椅包含有制动装置，当施加到靠背顶端上的力小于某一预定最大向前作用力时，该制动装置能防止靠背绕铰合链向前移动，而当力大于由制动装置产生的反作用力时，它允许靠背绕铰合链向前移动。
靠背的“正常”位置指的是象普通椅子靠背一样的大体直立位置，或者是从这一直立位置向后倾斜，就象通常的运载工具上的座椅。
预定的最大向前作用力是按大体大于一个参考力来计算的，当发生如上所述的碰撞时，这个参考力在铰合链处会产生相当于由乘客的膝和/或手最初与靠背接触时所可能产生的最大力矩的一个力矩。一般这个预定的最大向前作用力可以是参考力的二到三倍。
借助于这种装配，在碰撞中，乘客的膝和/或手最初与靠背的接触就不可能引起靠背向前折断，因而也就不会为乘客的头部加速向前冲击提供较大的空间。当乘客的头有可能早于采用常规装配撞击到靠背上时，由于撞击的距离短，撞击到靠背上的速度也就低一些，因而产生严重伤害的危险也会降低。
制动装置可以与在运载工具座椅上通常使用的以让座位上的乘客能通过铰合链来调整靠背相对于底座部分的角度位置的后倾控制装置结合起来。
当允许靠背向前倾时，制动装置优先用来产生一个不断增加的反作用力。然后，一旦乘客的头撞击到靠背上时，它就会逐渐减速，进而减少产生严重伤害的危险。
更进一步地，根据本发明，由安装在运载工具上的架子、安装在架子上的底座以及设在邻近底座处与架子铰连以便能从正常位置围绕铰合链向前折断的靠背构成的运载工具座椅包含有制动装置和锁止装置。当力小于施加在靠背顶端的预定最大向前作用力时，这种制动装置防止靠背绕铰合链向前倾斜，而当力大于由制动装置产生的、随着靠背产生的允许向前倾斜而逐渐增加的反作用力时，它就会允许靠背绕铰合链向前倾斜。所说的制动装置与普通的能使座位上和乘客围绕铰合链来调整靠背相对于底座的角度位置的后倾控制装置相结合，而且在恢复到所允许的向前倾斜的正常位置后，锁止装置能防止靠背进一步向前倾斜。
靠背可以而且最好做成不需要在向前的方向上在正常地坐在座位上的乘客的膝部前面的部位施加太大的作用力。这可以通过在这个部位开一个孔来最简单地实现，这样在发生碰撞时出现非常迅速的减速事故的情况下，坐在正后面乘客的膝部不会触到靠背，而是穿入开孔并碰到底座的后部，它正好起着垫子的作用从而减少了膝部损伤。然而，要做一个开孔可能是不可想象的，因此可以只在靠背内部开孔，并用一种在乘客的膝部碰撞下能变形或者破裂的轻型表面材料覆盖住，特别是在靠背的前面和/或背面，以便在对靠背施加不太大作用力的情况下能使膝部穿过开孔。
在制动装置和靠背之间，这种座椅可以包含一个连接装置，需要时它能够断开，也可以是常断开的，以便能按通常的方式使靠背绕所说的连接部分向前折叠，而在异常地向前减速的情况下又可以自动地操作以使制动装置与靠背相连。
为了不防碍靠背在给它的顶端施加一个大于所说的预定最大向前作用力时已向前折断后恢复到它正常的大体直立位置上，最好装配制动装置，而且可以包含有一个锁止装置，以防靠背已恢复到正常位置后进一步向前倾斜。这对受到向前折叠的靠背妨碍的位于太平门边或窗边的座椅来说可能具有特别的重要性。
通过附图采用举例的方式来描述本发明的最佳实施例，其中
图1是座椅的后视图，图2是座椅的侧视图，图3表示的是与包含在图1和图2所示的座椅中的后倾控制装置相连接的制动装置的详图，图4是详细表示包含在图1和所示座椅中的交变制动装置的剖面图，图5是图4中沿线A-A的剖面图，图6是包含在图1和图2所示座椅中的惯性操作锁止装置的侧视图，和图7是图6中沿线B-B的剖面图。
图1和图2所示的座椅包含有一个固定在象客机一类的运载工具底板2上的架子1、按常规方式支撑起来的底座部分3和靠背4，它们通过定位轴销5在每个侧边与架子铰接。在靠背4的一侧上安装有一块延伸部件6，它延伸超出同一侧的轴销5。延伸部件的一端在7处与制动装置8呈枢轴连接，它的另一端与能旋转地安装在架子1上的突耳9可调节地相连。
在靠背4的较低部位有一个开孔10，它正对着坐在后面座位上的乘客的膝部前面。开孔10由一种轻型表面材料11覆盖着，与靠背其余部分的前部表面相连，在乘客膝部的碰撞下它能够变形、分开或破裂，以便不需对靠背施加太大的力就能使膝部穿过这个开孔。
图3是制动装置8的详图，它包含有普通气动或液压的后倾控制装置，这种后倾控制装置又含有用于控制靠背4相对于架子1向后倾的伸缩套管部件12和13。坐在座椅上的乘客可以操作套管12末端的阀控制元件14来允许在部件12和13之间作相对的纵向移动。为了使靠背4向后倾，乘客可以操作阀控制元件14并用他的背部施加一个顶着靠背的向后作用力。部件13沿纵向在部件12上滑动直到控制元件14放松，随后部件12和13在它们新的相对位置上锁定，使靠背4保持在由乘客选择的后倾位置上。压缩弹簧15绕在部件12和13上，它与支座16和17相匹配以迫使部件13沿纵向相对于固定在架子1上的部件12向后拉。如果乘客在不对靠背施加向后作用力的情况下操作控制元件14，那么弹簧会使部件13相对于部件12作向后运动，使靠背4朝着直立的位置绕轴销5转动。这些部件的结构和操作方法是众所周知的，就不再作更进一步的描述。
使部件13的一端进入管18中，并用螺纹将其与一个带有直径稍大于管18内径且容纳在位于管18末端的扩大了的部分20中的球状头19的元件相连接。这个扩大了的部分20紧握在U型插塞21上，通过这个U型插塞可以将制动装置8与延伸部件6的一端7相连(见图2)。
如上所述，在正常的情况下，制动装置8中的后倾控制装置可以按普通的方式操作。然而，如果在轴销5之上给靠背4施加一个向前的力，从图2可知其效果将是把管18朝着球状头19向后拉，管18通过管13和12与架子的突耳9锚合。如果这个力足够大，头19将引起管18在紧靠扩大了的部件20处的部分的扩张。如果保持足够大的力，管18将压制头19，并不断扩张。这样大的力只有在出现事故时由坐在后面座椅上乘客的头突然撞击在靠背4上才会产生。管18对球状头19的压制以及它本身的扩张对于靠背4来说有着一个制动效应。这样，与常规的靠背向前折的布置相比较，乘客的头对靠背的撞击就减轻了。乘客的头部将逐渐停止向前冲，而不是突然中止。对管18的材料、壁厚和直径大小以及球状头19的直径大小进行选择，以便要使管子扩大并包在球状头上所必需的力绕轴销5产生一个等于施加到靠背顶端预定的最大向前力的力矩。为了产生一个随靠背4向前倾斜而变化着的制动力，也可以改变管壁的厚度。例如，为了获得一种不断增加的制动力，可以将管18的壁厚设计为从扩大了的部分20开始沿着它的长度方向而逐渐增加。
一旦通过制动装置而使靠背4静止在向前倾斜的位置，或者由于它已到达其所允许转动的限度，那么，给靠背的顶端施加一个向后的力它就可以回到它的直立位置，从而使球状头19朝着U型插塞21移动。由于管18已被扩大，制动装置8对于这样的返回移动就不会产生太大的阻力。同样，在没有太大阻力的情况下可以将靠背再向前折，并可以使其保持在向前的位置上。这可能还不令人满意，特别是对于邻近运载工具太平门处的座椅来说更是这样，因为它可能阻碍通道。图4和图5表示了为克服这一缺点而对制动装置8进行的改进。
在改进了的制动装置中，大多数部件与图3所示的完全相同，用相同的参考数字作标志并具有相同的功能。然而，带有球状头19的元件被带有球状头19的管状元件22所取代，一个开口的管状锁止装置23固定到U型插塞21上并同轴地延伸穿过管状部件22。这个管状锁止装置沿其长度的主要部分按两个垂直的直径劈开成四瓣，从而得到正好比管状部件22长的四只裂缝插脚24，而且它们的末端稍大一些以获得锁止部件25。在制造时，将这些裂缝插脚从所示的位置做得向外偏，以使锁止部件25的直径比管状部件22的内径大，而在组装时，用一个正常直径比管状部件22的内径大的开口弹簧环把裂缝插脚卡成较小的直径，并装入靠近管状部件22远离U型插塞21一端的管中。为了即将说明的目的，图中27所示的锁止部件25的外表面是斜切面。
在对靠背4施加足够大的向前推力时，它能绕轴销5向前倾斜，从而拉动套在管状部件22球状头上的管18，而且按前面所述的使管子扩张。当U型插塞21拉动套在球状头上的管时，也会使劈开的管状锁止装置从带有开口弹簧环26的管状部件22中拔出。当弹簧环完全从管状部件22中拔出时，它会自由扩张，而且会因裂缝插脚的外偏而使它所本身也扩张。
如果靠背又回到直立位置，那么管状部件22中的球状头就会在没有太大阻力的情况下回到管18中。当碰到裂缝插脚24的已扩大端25时，它们的斜切外表面27将会使得它们沿径向压缩并使其重又进入球状头。然而，已扩大了的弹簧环将会碰到球状头的底端并沿着裂开的管状锁止装置23进入位于U型插塞末端的、用于容纳它的凹槽28中。对于裂缝插脚而言，一旦它们扩大了的端头25从管状部件22中伸出，就不再受弹簧环的限制会自由扩张，并在管状部件22的末端后锁定，这样就将管状部件22锁定在U型插塞上并阻止靠背4再向前倾斜。
本发明没有限制图3、4和5中所示的制动装置的使用，还可以使用许多其它形式的制动装置。
只有在碰撞事故中才需要制动装置，因为在这种碰撞中，运载工具的向前运动会很快减速，但在图1和2所示的布置中，制动装置的存在妨碍了对靠背4绕轴销5向前破坏的预防，除非这个力大于一个预定的最大向前作用力。当然这可能是不希望出现的，而图6和7表示了一种安装在制动装置和靠背4之间的惯性控制连接装置。取代图1和2所示的装置在靠背4一边上的延伸部件6的是在靠背一边的轴销5上安装一个分离部件29，它可以绕靠背4的轴销独立地转动。螺纹套30装在轴销5上，螺帽31压着园拱型垫圈32以便为向前倾提供摩擦阻力。当一个预定的力，如14公斤，施加到靠背顶端上时，可以将螺母调到可动的状态。靠背4的下端是用一个钩33与固定在部件29上的销钉34相匹配构成的，以便可以通过如前所述惯用的气动或液压装置来控制靠背向后倾。钩33也有一个反向钩槽35，枢轴锁止部件36与部件29相连以便于绕销钉37作自由摆动。所示的锁止部件按惯性控制设计，它有一个恰好位于反向钩槽35间隙处的鼻形头38，当锁止部件正常地挂在它的销钉37上时，这个鼻形头38正好可以摆动到卡在反向钩槽35中，以防在没有同时转动部件29时靠背4会绕轴销5向前倾。在锁止部件36的末端于39处加重，当在运载工具发生快速减速事故时，它能在惯性的作用下自动地向前摆动而使鼻形尖38卡在反向钩槽35中。在另一种布置中，锁止部件也可用弹簧推动来使鼻形尖与反向钩槽相卡，如有必要，还可以采用人工的方法拨动它以制止靠背向前倾斜。
权利要求
1.一种由安装在运载工具上的架子、装在架于上的座垫和邻近座垫处与架子用铰链连接以使绕这个铰合链从正常位置向前折断的靠背构成的运载工具座椅，它包含有制动装置，当力小于施加到靠背顶端上的一个预定最大向前作用力时，这种制动装置可用于防止靠背绕铰合链向前倾，而当力大于由制动装置产生的反作用力时，它允许靠背绕铰合链向前倾。
2.根据权利要求1所说的运载工具座椅，其中制动装置与通常的能使坐在座位上的乘客绕铰合链来调整靠背相对于座垫的角度位置的后倾控制装置相结合。
3.根据权利要求1和2所说的运载工具座椅，其中制动装置的布置是用来产生随着靠背发生向前倾斜时不断增加的反作用力。
4.根据前面任何一项权利要求中所说的运载工具座椅，其中制动装置的布置是用来为靠背在允许的前倾之后复归提供小的阻力。
5.根据权利要求4所说的运载工具座椅，它包含有一个用于防止靠背在允许的向前倾斜后复归到它的正常位置时再向前作任何倾斜的锁止装置。
6.根据前面任何一项权利要求所说的运载工具座椅，它包含有一个位于制动装置和靠背之间的能松脱的连接装置，它能使靠背与制动装置分离，以便靠背能绕铰合链向前折叠。
7.根据权利要求6所说的运载工具座椅，其中连接装置在正常的情况下把靠背与制动装置连接在一起，当需要将靠背向前折叠时可以把它拆开。
8.根据权利要求6所说的运载工具座椅，其中的连接装置在正常情况下不连接在制动装置与靠背之间，以使在需要时可以将靠背向前折叠，而且连接装置包含有一个应付座椅不正常向前减速的惯性装置，以使制动装置与靠背相连。
9.根据前面任何一项权利要求所说的运载工具座椅，其中靠背可以做成对坐在紧靠座椅后排乘客的膝部正前方区域上不可施加太大的向前作用力。
10.根据权利要求9所说的运载工具座椅。在靠背的上述部位含有一个开孔以便让坐在紧接其后的座椅上乘客的膝部可以穿入开孔洞。
11.根据权利要求10所说的运载工具座椅，它包含有盖在靠背一面的孔上的轻型表面材料，所说的表面材料能变形、拆下和在乘客膝部的碰撞下破裂，以便在不对靠背施加太大力的情况下能使膝部穿过开孔。
12.一种由安装在运载工具上的架子、装在架子上的座垫以及在邻近座垫处与架子用铰链连接以便能从正常位置绕铰合链向前折断的靠背构成的运载工具座椅，它包含有制动装置和锁止装置。当力小于施加到靠背顶端上的预定最大向前作用力时，该制动装置可以防止靠背绕铰合链向前倾斜，而当力大于由制动装置产生的反作用力时，它允许靠背绕铰合链向前倾斜，这里由制动装置产生的反作用力是随着靠背进行允许的向前倾斜而不断增加的，所说的制动装置与能使坐在座椅上乘客通过绕铰合链来调整靠背相对于座垫的角度位置的普通后倾控制装置相结合，而锁止装置是为了防止在所允许的向前倾斜之后靠背已恢复到它的正常位置时再向前作任何倾斜。
13.根据权利要求12所说的运载工具座椅，它包含有一种位于制动装置和靠背之间的能松开的连接装置，它能使靠背从制动装置中拆开，以使靠背能绕铰合链向前折叠。
14.根据权利要求13所说的运载工具座椅，其中在正常情况下，连接装置将靠背与制动装置连在一起，而当需要把靠背向前折叠时，可以把它拆开。
15.根据权利要求12所说的运载工具座椅，其中在正常情况下，连接装置没有在制动装置和靠背之间连接以使在需要时可以将靠背向前折叠，而且连接装置包含有一种为应付座椅不正常向前减速而将制动装置与靠背相连的惯性装置。
16.根据权利要求12所说的运载工具座椅，其中靠背被做成对坐在紧靠后排乘客的膝部正前方部位不可施加太大的向前作用力。
17.根据权利要求16所说的运载工具座椅，在靠背的上述部位包含有一个开孔以便坐在紧接其后的座椅上乘客的膝部能穿进开孔。
18.根据权利要求17所说的运载工具座椅，它含有一种盖在靠背一面开孔上的轻型表面材料，所说的表面材料能变形、拆开或在乘客膝部的碰撞下破裂，以使在不对靠背施加太大力的情况下能让乘客的膝穿过开孔。
全文摘要
一种运载工具座椅，包含制动装置，当力小于施加到靠背顶端的预定最大向前作用力时，这种制动装置能防止靠背绕铰合链向前倾斜，当力大于反作用力时，允许靠背前倾。靠背最好使其后排乘客的膝部不对它施加太大的力。在靠背的前面和/或后面上可以用一种轻型表面材料将开孔盖住，这种轻型表面材料能变形、拆开或在乘客膝部的碰撞下破裂以便在不对靠背施加太大力的情况下能让乘客膝部穿过开孔。
文档编号B60N2/42GK1093324SQ9311709
公开日1994年10月12日 申请日期1993年7月29日 优先权日1992年7月30日
发明者A·迪莫普洛斯 申请人:飞行装置及工程有限公司