механизм шарнирного соединения кресла транспортного средства и кресло, оборудованное таким механизмом

Формула изобретения

1. Механизм шарнирного соединения, содержащий первую и вторую жесткие базовые детали (7, 8), установленные с возможностью поворота одна относительно другой вокруг оси вращения Х, зубья (13), скрепленные с первой базовой деталью (8) и образующие, по меньшей мере, одну дугу окружности с центром на оси вращения Х, по меньшей мере, одну жесткую деталь (11) запорного устройства, которая подвижна по отношению к другой базовой детали (7), между положением блокировки, когда она взаимодействует с зубьями (13) первой базовой детали, обеспечивая неподвижность первой и второй базовых деталей относительно друг друга, и пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь запорного устройства не взаимодействует с зубьями первой базовой детали, средства управления (16, 17, 18, 22, 32), приспособленные для избирательного размещения детали (11) запорного устройства либо в положении блокировки, либо в пассивном положении, и, по меньшей мере, один жесткий упор (14), который скреплен со второй базовой деталью (7) и расположен с обеспечением упора детали (11) запорного устройства под углом в вышеупомянутый упор в том случае, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента в первом направлении вращения (20), в то время, как деталь запорного устройства находится в положении блокировки, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, одну жесткую деталь (25) дополнительного запорного устройства, которая установлена с возможностью перемещения по отношению ко второй базовой детали (7), между активным положением, когда она взаимодействует с зубьями (13) первой базовой детали, обеспечивая неподвижность первой и второй базовых деталей относительно друг друга, и пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь дополнительного запорного устройства не взаимодействуют с зубьями первой базовой детали, причем эта деталь дополнительного запорного устройства удерживается в пассивном положении средствами удерживания (30, 31), приспособленными для того, чтобы ослаблять удерживание, когда деталь дополнительного запорного устройства находится под действием усилия в направлении своего активного положения достаточно большой величины, а упор (14) приспособлен для перемещения в направлении детали (25) дополнительного запорного устройства и для перемещения этой детали дополнительного запорного устройства в ее активное положение под действием кулачка, когда деталь дополнительного запорного устройства подвержена действию момента, превышающего первое предопределенное значение, в первом направлении вращения (20).

2. Механизм шарнирного соединения по п.1, отличающийся тем, что упор (14) приспособлен для пластического деформирования, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента, превышающего вышеупомянутое первое предопределенное значение.

3. Механизм шарнирного соединения по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну жесткую деталь (25) дополнительного запорного устройства, которая подвижна по отношению ко второй базовой детали (7) между активным положением, когда она взаимодействует с зубьями (13) первой базовой детали, обеспечивая неподвижность первой и второй базовых деталей относительно друг друга, и пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь дополнительного запорного устройства не взаимодействуют с зубьями первой базовой детали, причем эта деталь дополнительного запорного устройства удерживается в пассивном положении средствами удерживания (30, 31), приспособленными для того, чтобы ослаблять удерживание, когда деталь (25) дополнительного запорного устройства находится под действием усилия в направлении своего активного положения достаточно большой величины, и, по меньшей мере, один дополнительный жесткий упор (14), который скреплен со второй базовой деталью (7) и который расположен так, чтобы деталь (11) запорного устройства упиралась под углом в вышеупомянутый дополнительный упор в случае, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента во втором направлении вращения (21), противоположном первому направлению, в то время, как деталь запорного устройства находится в положении блокировки, причем дополнительный упор приспособлен для того, чтобы перемещаться в сторону детали дополнительного запорного устройства и перемещать эту деталь дополнительного запорного устройства в ее активное положение под действием кулачка, когда механизм шарнирного соединения нагружен крутящим моментом, превышающим второе предопределенное значение во втором направлении вращения (21).

4. Механизм шарнирного соединения по п.3, отличающийся тем, что дополнительный упор (14) приспособлен для пластического деформирования, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента, превышающего вышеупомянутое второе предопределенное значение.

5. Механизм шарнирного соединения по п.3 или 4, отличающийся тем, что первое и второе предопределенные значения крутящего момента заключены между 500 и 2000 Нм.

6. Механизм шарнирного соединения по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что зубья (13) первой базовой детали образуют полную окружность и механизм шарнирного соединения содержит число n, равное 3-6, деталей (11) запорного устройства, приводимого в действие деталями управления, n деталей (25) дополнительного запорного устройства, распределенных между деталями (11) запорного устройства, и 2n упоров (14), распределенных между деталями (11) запорного устройства и деталями (25) дополнительного запорного устройства, причем детали (11) запорного устройства установлены с возможностью перемещения в радиальном направлении между упорами (14) и деталями (25) дополнительного запорного устройства, имеющими остроугольные концы, которые ограничены с одной стороны передней кромкой (26) с зубьями (27), предназначенными для того, чтобы входить в зацепление с зубьями (13) первой базовой детали, и с другой стороны боковой гранью (28), находящейся в контакте с одним из упоров (14).

7. Механизм шарнирного соединения п.6, отличающийся тем, что зубья (13) первой базовой детали ориентированы радиально к центру, детали (11) запорного устройства, детали (25) дополнительного запорного устройства и упоры (14) расположены внутри вышеупомянутых зубьев.

8. Механизм шарнирного соединения по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что средства удержания содержат дополнительные выступы (30) и выемки (31), причем первые принадлежат каждый боковой поверхности (28) каждой детали запорного устройства, вторые - каждая соответствующему упору (14), и эти выступы и выемки (30, 31) взаимодействуют посредством взаимного соединения в паз, обеспечивая удерживание деталей дополнительного запорного устройства в пассивном положении.

9. Кресло транспортного средства, содержащее спинку (4), установленную с возможностью поворота на сиденьи (2) при помощи, по меньшей мере, одного механизма шарнирного соединения, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один механизм шарнирного соединения выполнен согласно любому из пп.1-8.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к механизмам шарнирного соединения кресел транспортных средств и креслам, оборудованным такими механизмами.

Более точно изобретение относится к механизму шарнирного соединения, имеющему;

- первую и вторую жесткие базовые детали, установленные с возможностью поворота одна относительно другой вокруг оси вращения,

- зубья, скрепленные с первой базовой деталью и образующие, по меньшей мере, одну дугу окружности с центром на оси вращения,

- по меньшей мере, одну жесткую деталь запорного устройства, которая подвижна по отношению к другой базовой детали между положением блокировки, когда она взаимодействует с зубьями первой базовой детали с тем, чтобы сделать неподвижными первую и вторую базовые детали относительно друг друга пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь запорного устройства не взаимодействует с зубьями первой базовой детали,

- средства управления, приспособленные для избирательного помещения детали запорного устройства либо в положение блокировки, либо в пассивное положение,

- и, по меньшей мере, один жесткий упор, который скреплен со второй базовой деталью и который расположен так, чтобы деталь запорного устройства упиралась под углом в вышеупомянутый упор в том случае, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента в первом направлении вращения, в то время как деталь запорного устройства находится в положении блокировки.

Документ ЕР-А-0 720 930 описывает пример подобного механизма шарнирного соединения, который удовлетворяет всем требованиям.

Однако, учитывая эволюцию норм безопасности, оказывается полезным еще более увеличить сопротивление механизмов шарнирного соединения упомянутого выше типа с тем, чтобы исключить любое разрушение этих механизмов в случае столкновения, когда механизмы шарнирного соединения подвержены воздействию особо больших крутящих моментов.

С этой целью, согласно изобретению, механизм шарнирного соединения рассматриваемого типа характеризуется тем, что он, кроме того, содержит, по меньшей мере, одну жесткую деталь дополнительного запорного устройства, которая подвижна по отношению ко второй базовой детали, между активным положением, когда она взаимодействует с зубьями первой базовой детали, чтобы сделать неподвижными первую и вторую базовые детали относительно друг друга, и пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь дополнительного запорного устройства не взаимодействует с зубьями первой базовой детали, причем эта деталь дополнительного запорного устройства удерживается в пассивном положении средствами удерживания, адаптированными для того, чтобы уступать, когда деталь дополнительного запорного устройства находится под действием усилия в направлении своего активного положения достаточно большой величины, и тем, что упор приспособлен для перемещения в направлении детали дополнительного запорного устройства и для перемещения этой детали дополнительного запорного устройства в ее активную позицию, под действием кулачка, когда деталь дополнительного запорного устройства подвержена действию момента, превышающего первое предопределенное значение, в первом направлении вращения.

Благодаря этому устройству существенно усиливается сопротивление механизма шарнирного соединения в случае удара, не усложняя при этом средство управления, потому что нормальное управление системой запорного устройства не оказывает действия на детали дополнительного запорного устройства.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения можно выбрать одну и/или другую из перечисленных возможностей расположения:

- упор адаптирован для пластического деформирования, если механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента, превышающего вышеупомянутое первое предопределенное значение: эта пластическая деформация позволяет поглотить часть механической энергии удара в случае столкновения, что смягчает действие удара на пассажира кресла;

- механизм шарнирного соединения содержит, кроме того:

- по меньшей мере, одну жесткую деталь дополнительного запорного устройства, которая подвижна по отношению ко второй базовой детали между активным положением, когда она взаимодействует с зубьями первой базовой детали, чтобы сделать неподвижными первую и вторую базовые детали относительно друг друга, и пассивным положением, когда вышеупомянутая деталь дополнительного запорного устройства не взаимодействует с зубьями первой базовой детали, причем эта деталь дополнительного запорного устройства удерживается в пассивном положении средствами удерживания, приспособленными для того, чтобы уступать, когда деталь дополнительного запорного устройства нагружена в сторону своего активного положения достаточно большой силой,

- и, по меньшей мере, один дополнительный жесткий упор, который скреплен со второй базовой деталью и который расположен так, чтобы деталь запорного устройства упиралась под углом в вышеупомянутый дополнительный упор в том случае, когда механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента во втором направлении вращения, противоположном первому направлению, в то время как деталь запорного устройства находится в положении блокировки, причем дополнительный упор приспособлен для того, чтобы перемещаться в сторону детали дополнительного запорного устройства и чтобы перемещать эту деталь дополнительного запорного устройства в ее активную позицию под действием кулачка, когда механизм шарнирного соединения нагружен крутящим моментом, превышающим второе предопределенное значение во втором направлении вращения;

- дополнительный упор приспособлен для пластического деформирования, если механизм шарнирного соединения подвержен действию крутящего момента, превышающего вышеупомянутое второе предопределенное значение;

- первое и второе предопределенные значения крутящего момента заключены между 500 и 2000 Нм;

- зубья первой базовой детали образуют полную окружность, и механизм шарнирного соединения содержит:

- число n, заключенное между 3 и 6, деталей запорного устройства, приводимого в действие деталями управления,

- n деталей дополнительного запорного устройства, распределенных между деталями запорного устройства,

- и 2n упоров, распределенных между деталями запорного устройства и деталями дополнительного запорного устройства, причем детали запорного устройства установлены с возможностью перемещения в радиальном направлении между упорами и деталями дополнительного запорного устройства, представляющими остроугольные концы, которые ограничены, с одной стороны, передней кромкой с зубьями, предназначенными для того, чтобы входить в зацепление с зубьями первой базовой детали и, с другой стороны, боковой гранью, находящейся в контакте с одним из упоров;

- зубья первой базовой детали ориентированы радиально к центру, детали запорного устройства, детали дополнительного запорного устройства и упоры расположены внутри вышеупомянутых зубьев;

- средства удержания содержат дополнительные выступы и выемки, из которых первые принадлежат каждая боковой поверхности каждой детали запорного устройства, вторые - каждая соответствующему упору, причем эти выступы и выемки взаимодействуют посредством взаимного соединения в паз для удерживания деталей дополнительного запорного устройства в пассивном положении.

Кроме того, целью изобретения является также кресло транспортного средства, содержащее поворотную спинку, установленную с возможностью поворота сиденья при помощи, по меньшей мере, одного механизма шарнирного соединения, такого, как описано выше.

Другие характеристики и преимущества выявятся из следующего ниже описания и приложенных чертежей вариантов изготовления, приведенных в качестве неограничивающих примеров.

На чертежах:

фиг. 1 схематически изображает кресло транспортного средства, имеющее механизм шарнирного соединения, согласно изобретению;

фиг. 2 - продольный разрез (по оси) первого варианта изготовления механизма шарнирного соединения для кресла по фиг.1;

фиг.3 - разрез по ломаной линии III-III на фиг.2;

фиг.4 - вид детали в разрезе по линии IV-IV на фиг.3;

фиг. 5 - вид, подобный виду на фиг.3, показывающий механизм шарнирного соединения после столкновения, произошедшего с транспортным средством, в котором установлено кресло;

фиг. 6 - вид, подобный виду на фиг.3, показывающий второй вариант изготовления механизма шарнирного соединения, согласно изобретению.

На различных фигурах одни и те же ссылки означают одинаковые или подобные элементы.

Как показано схематически на фиг.1, изобретение относится к креслу 1 транспортного средства, в частности к переднему креслу автомобиля, которое включает сиденье 2, установленное на полу 3 транспортного средства, спинку 4, установленную на сиденье 2, поворачивающуюся вокруг горизонтальной оси Х при помощи, по меньшей мере, одного механизма 5 шарнирного соединения, приводимого в действие ручкой 6 управления или подобным устройством.

Как показано на фиг.2 и 3, механизм 5 шарнирного соединения содержит металлический диск 7, который в этом случае закреплен и объединен с жесткой арматурой сиденья, металлический диск 8, который подвижен и объединен с арматурой спинки, металлический обод 9, который закрывает обвод неподвижного и подвижного дисков, определяя вместе с ними размеры закрытого круглого корпуса, и запорное устройство 10, которое находится в этом корпусе и которое предназначено для иммобилизации подвижного диска 8 по отношению к неподвижному диску 7 в то время, когда ручка управления не приведена в действие.

Это запорное устройство может состоять, например, известным само по себе образом: по меньшей мере, из одного или преимущественно из трех металлических вкладышей или деталей 11 запорного устройства (в общем случае вкладышей 11 могло бы быть n, причем n заключено между 1 и 6, преимущественно между 3 и 6), которые расположены под 120^o один по отношению к другому и снабжены каждый наружными зубьями 12, предназначенными для того, чтобы входить в зацепление с внутренними зубьями 13, расположенными по окружности в подвижном диске 8, причем каждый из этих вкладышей установлен скользящим в радиальном направлении в направляющих, образованных двумя упорами 14, которые обрамляют вкладыш 11 в окружном направлении и которые скреплены с неподвижным диском 7, при этом вкладыши 11 могут перемещаться между запирающим положением, когда зубья 12 этих вкладышей находятся в зацеплении с зубьями 13 подвижного диска с обеспечением блокировки механизма шарнирного соединения, и пассивным положением, когда вкладыши не взаимодействуют с зубьями подвижного диска, кроме того, каждый вкладыш имеет, по меньшей мере, один палец 15, который выступает в осевом направлении в сторону подвижного диска.

Устройство содержит также металлический кулачок 16, который скреплен с валом привода 17, соединенным в свою очередь с ручкой 6 управления, контролирующий перемещение вкладышей 11, пружину 18, которая установлена, например, в выштампованном углублении 19 в неподвижном диске 7 и которая дает нагрузку на вал привода 17 и на кулачок 16 в направлении стрелки 20 к (исходному) положению покоя, когда вышеупомянутый кулачок помещает вкладыши 11 в их положение блокировки, причем кулачок может поворачиваться в направлении стрелки 21 под действием ручки 6 управления, позволяя вкладышам скользить в пассивное положение, чтобы деблокировать таким образом механизм шарнирного соединения, и жесткую металлическую пластинку 22, которая поворачивается вместе с кулачком 16 и которая располагается радиально между вышеупомянутым кулачком и подвижным диском 8, частично покрывая вкладыши 11, причем эта пластинка имеет три выреза 23, в которые введены пальцы 15 вкладышей, каждый из которых взаимодействует с профилем кулачка 24, который ограничивает радиально снаружи соответствующий выступ и который выполнен так, чтобы перемещать соответствующий вкладыш к центру, когда кулачок поворачивается в направлении 21.

К тому же, согласно изобретению, механизм шарнирного соединения содержит, кроме того, по меньшей мере, одну или преимущественно три детали 25 дополнительного запорного устройства (в общем случае число деталей дополнительного запорного устройства преимущественно - n, столько же, что и вкладышей 11), каждая из которых представляет собой жесткую металлическую планку, полученную, например, вырубкой из листа.

Эти детали 25 дополнительного запорного устройства расположены под 120^o одна по отношению к другой между вкладышами 11 и установлены каждая между двумя соседними упорами 14.

Они имеют каждая переднюю кромку 26 в виде дуги окружности, по двум концам которой расположены зубья 21, предназначенные для того, чтобы входить в зацепление с внутренними зубьями 13 подвижного диска 8 для усиления блокирования механизма шарнирного соединения.

Оба конца передней кромки 26 детали 25 дополнительного запорного устройства образуют каждый острый углом с соответствующей боковой гранью 28 вышеупомянутой детали дополнительного запорного устройства. Каждая из боковых сторон 28 дополнительного запорного устройства преимущественно практически прямолинейна при виде в плане и расположена, опираясь в дополнительные поверхности 29 соответствующего упора 14.

Кроме того, для удержания детали 25 дополнительного запорного устройства в пассивном положении, в котором ее зубья не взаимодействуют с зубьями 33 подвижного диска, боковые поверхности 28 каждой детали 25 дополнительного запорного устройства имеют, по меньшей мере, один выступ 30, который входит в соответствующую дополнительную выемку 31 соответствующего упора 14 (выступ 30 также мог бы быть выполнен на упоре 14, а выемка 31 на боковой поверхности 28 детали 25 дополнительного запорного устройства).

Механизм шарнирного соединения, который был описан, работает следующим образом.

Когда пассажир кресла 1 желает отрегулировать наклон спинки 4, он воздействует на ручку 6 управления, поворачивая ее в направлении стрелки 21, чем разблокирует механизм 5 шарнирного соединения, позволяя регулировать наклон спинки 4, воздействуя непосредственно на эту спинку, например, отклоняя ее своей спиной, или, наоборот, позволяя ей наклониться вперед под действием одной или нескольких внутренних пружин этой спинки (не показанных).

Если же пассажир не воздействует на ручку 6 управления, механизм шарнирного соединения остается в заблокированном положении.

Если транспортное средство попадает в аварию при заблокированном в этом положении механизме шарнирного соединения, подвижный диск 7 этого механизма шарнирного соединения может оказаться при некоторых условиях под действием очень большого момента в одном или в другом направлении - по стрелке 20 или 21, в примере, показанном на фиг.5, - в направлении по стрелке 21.

Этот момент может возникнуть, например:

- из-за инерции пассажира в случае заднего удара или в случае переднего удара, если верхняя точка крепления ремня безопасности кресла соединена со спинкой,

- и/или из-за удара багажа, расположенного за креслом при переднем ударе.

Когда этот момент достигает некоторого предельного значения, например 1000 или 1500 Нм (Ньютон на метр) или, в более общем случае, предельного значения, заключенного между 500 и 2000 Нм, вкладыши 11 подвергаются действию очень большой силы в окружном направлении, такой что каждый из этих вкладышей в конце концов пластически деформирует упор, расположенный впереди по направлению действия момента, в данном случае в направлении стрелки 23, один упор 14 из двух перемещается в направлении 21 к соответствующей детали 25 дополнительного запорного устройства.

Под действием этой пластической деформации, которой подвержен материал в перемычках 14а относительно малой толщины, которые соединяют упоры 14 с неподвижным диском, когда эти упоры образованы штамповкой вышеупомянутого диска 7 (см. фиг.4), каждая деталь 25 дополнительного запорного устройства перемещается упором 14 в радиальном направлении от центра под воздействием кулачка или скоса.

Под действием этого движения деталей 25 дополнительного запорного устройства выступ 30, который обычно удерживает детали 25 в пассивном положении, оказывается раздавленным, и/или соответствующее углубление 31 оказывается расширенным, в результате чего детали дополнительного запорного устройства 25 переходят в активное положение, как показано на фиг.5, где их зубья 27 взаимодействуют с зубьями 13 подвижного диска 8, с тем чтобы участвовать в иммобилизации этого диска.

После того как детали 25 дополнительного запорного устройства переходят в активное положение, они образуют вместе с упорами 14 и вкладышами 11 непрерывную в окружном направлении цепь жестких деталей, которые по большей части своей периферии оказывается в зацеплении с зубьями 13, и оказывают теперь очень большое сопротивление моменту, воздействующему на подвижный диск.

Механизм шарнирного соединения может, таким образом, сопротивляться моментам, превышающим 3000 Нм, при незначительном повышении их стоимости по сравнению с классическим механизмом предыдущих моделей.

Следует отметить, что пластическое деформирование упоров 14 позволяет поглотить часть механической энергии, достаточно большой при ударе, полученном транспортным средством, что способствует смягчению удара для пассажира транспортного средства.

Работа механизма шарнирного соединения была бы такой же в случае приложения момента к подвижному диску в направлении стрелки 20.

Отметим, что детали 25 дополнительного запорного устройства сохраняют свое окончательное положение после происшедшей аварии: если эта авария была значительной, детали дополнительного запорного устройства 25 удерживают спинку заблокированной. Эти детали представляют, таким образом, свидетельство уровня повреждений, полученных креслом, и также сигнализируют пользователю и/или персоналу, обслуживающему транспортное средство, что кресло необходимо заменить для гарантий безопасности пассажира.

Конечно, изобретение не ограничивается частным примером изготовления, который только что был описан; наоборот, оно охватывает все варианту, в частности, такие, в которых:

- механизм шарнирного соединения мог бы быть использован для управления другими регулировками кресла, а не только наклона спинки (например, регулировка высоты сиденья или что-то другое),

- такие, в которых пружина 18 была бы расположена снаружи закрытого корпуса образованными дисками 7, 8 и закрывающим ободом 9,

- такие, в которых пружина 18 была бы заменена одной или несколькими пружинами 32, воздействующими непосредственно на кулачок 16, причем эти пружины могут быть установлены, например, в вырезах 33, выполненных в задней части деталей 25 дополнительного запорного устройства, как показано на фиг.6 (другие элементы, уже описанные, использованы аналогичным или подобным образом в варианте исполнения по фиг.6, которая не будет описана детально),

- такие, в которых каждая деталь 25 дополнительного запорного устройства имела бы боковую кромку 29, расположенную, как описано выше, и боковую кромку, взаимодействующую при помощи сцепления с неподвижным упором, принадлежащим неподвижному диску 7, расположенную таким образом, что деталь дополнительного запорного устройства поворачивалась бы при переходе из пассивного положения в активное,

- таких, в которых диск, называемый подвижным, был бы снабжен по окружности зубьями, радиально ориентированными от центра, детали 11 запорного устройства и 25 дополнительного запорного устройства были бы тогда расположены вокруг этих зубьев и имели бы зубья, ориентированные радиально к центру,

- и таких, у которых детали запорного устройства были бы поворотными между их блокирующим и пассивным положениями, причем эти детали, как и ранее, взаимодействовали бы с упорами, деформируя их в случае сильного удара, испытываемого транспортным средством, приводя таким образом детали дополнительного запорного устройства в их активное положение.