Основные применяемые в автомобиле типы сидений. Автомобильные сидения - процесс изготовления

трубопроводы, и их кожухи также выступают внутрь салона. Допустимые размеры этих выступов также оговариваются стандартом.

Расположение поручней для стоящих пассажиров, оговоренное стандартом, проверяется специальным испытательным устройством. Кроме поручней и опор для рук стоящих пассажиров, предусматриваются также поручни у служебных дверей.

Автобусы малой вместимости, рассчитанные для перевозки не более

22 сидящих или стоящих пассажиров, подразделяются на два класса:

- класс А (для перевозки стоящих и сидящих пассажиров);

- класс В (транспортные средства, не предназначенные для перевозки стоящих пассажиров, все пассажиры располагаются на сиденьях).

Требования стандартов к интерьеру и компоновке салона этих транспортных средств в основном такие же, как к автобусам большой вместимости, но имеются некоторые отличия (ГОСТ Р 41.52-2001 (Правило ЕЭК ООН № 52)), касающиеся количества и расположения дверей, а также размеров проходов. Размеры сидений по ширине и взаимному расположению должны быть такими же, как для автобусов большой вместимости классаI (городских).

Компоновка кабины трактора. Управление машинотракторным агрегатом осуществляется одним водителем, и на тракторах в большинстве случаев достаточно устанавливать одноместные кабины. В связи с этим компоновка внутреннего пространства кабины, ее интерьер, по существу определяется компоновкой рабочего места оператора, этот вопрос рассмотрен в главе 2 учебника.

Целесообразность такого подхода к компоновке кабины трактора подтверждается и зарубежным опытом – во многих странах распространены одноместные кабины с дополнительным посадочным местом для рабочего или пассажира. На некоторых тракторах в качестве дополнительного места используют инструментальный ящик, крышку которого покрывают мягкой обивкой. Отдельные фирмы-производители тракторов устанавливают по заказу съемное сиденье для пассажира.

9.2. Сиденья

Автомобильное и тракторное сиденье отличается от сидений, расположенных в домах и общественных местах (кресел, диванов, стульев и т.п.), прежде всего тем, что оно находится в движущемся объекте, который подвергается динамическим воздействиям, это определяет требования, которым оно (прежде всего сиденье водителя), должно удовлетворять.

Автомобильное и тракторное сиденье должно обеспечивать:

- удобную позу водителя и пассажира;

- благоприятное распределение давлений на участки тела;

- защиту человека от вибраций и других динамических воздействий;

- передачу телу человека (водителя) необходимых динамических воздействий, чтобы он мог «чувствовать» автомобиль или трактор;

- фиксацию тела в определенном положении, несмотря на динамические воздействия, прежде всего горизонтальные;

- возможность изменения позы.

Материал обивки сиденья должен быть паропроницаемым, но в то же время обеспечивать необходимую термоизоляцию, обивка сиденья должна противостоять загрязнениям, легко очищаться, быть износостойкой и не изнашивать одежду.

Как видно, требования во многом противоречивы и взаимно исключают друг друга, рациональное решение, как обычно, достигается разумным компромиссом.

Сиденье должно соответствовать стандартным требованиям пассивной безопасности, и, прежде всего, должна быть обеспечена необходимая прочность сиденья (ГОСТ Р 41.80-99 (Правило ЕЭК ООН № 80)). Автомобильное сиденье (подушка, спинка и их крепление) должно выдерживать горизонтальную нагрузку, направленную вперед и назад, приложенную в центре масс сиденья и равную двадцатикратному весу сиденья, и направленный назад момент относительно точкиН (см. рис. 2.1 и рис. 2.8) около

Удобная поза водителя и пассажира обеспечивается габаритными параметрами сиденья, о чем говорилось в главе 2, и формой и упругостью подушки сиденья и спинки. Основная нагрузка от веса сидящего человека приходится на седалищные бугры, сравнительно небольшие зоны на ягодицах, которые «приспо-

соблены» для восприятия

значительных

давлений.

В зависимости от наклона

формы, таз человека мо-

жет занимать

различное

положение, как это пока-

зано на рис. 7.6.

На рис. 7.6,а изо-

положение

водителя

пассажира

Рис. 7.6. Влияние профиля сиденья на поло-

при плоском сиденье. Вес

жение позвоночника:

а – при плоском сиденье;б – при сиденье с

на плече l вра-

опорным валиком; 1 – опорный валик;2 – опора

момент, дейст-

в зоне поясницы

вующий на таз.

седалищные бугры спол-

зают вперед, а позвоночник неестественно изгибается. На рис. 7.6,б изображено сиденье, имеющее опорный «валик»1 , который препятствует скольжению туловища вперед. Опора2 в зоне поясницы поддерживает таз, он занимает анатомически правильное положение, и мышцы туловища расслабляются. Положительный эффект достигается также наклоном по-

Рис. 7.7. Эпюра удовлетворительного распределения давлений (в кПа) на спинку и подушку сиденья:

1 – спинка; 2 - подушка

душки сиденья спереди назад. При этом необходимый угол наклона зависит от высоты сиденья и положения бедер.

Способность человека чувствовать давление на различные участки кожи называется тактильной чувствительностью. Когда человек занимает на сиденье правильное положение, основная вертикальная нагрузка приходится на седалищные бугры или располагается несколько впереди них. Здесь между костями таза и сиденьем находятся только кожа и жировые прослойки (мышечных волокон нет). Величина давления в этой зоне может быть около 7

кПа. В других местах подушки сиденья, с которыми соприкасается тело человека, давление должно быть существенно ниже. На рис. 7.7 показаны эпюры удовлетворительного распределения давления на подушке 2 и спинке1 .

Позвоночник человека имеет выгибы вперед (лордоз, например, поясничный) и назад (кифоз, например, в области лопаток). В области под лопатками надо обеспечить поддержку спины, давление в этой зоне будет выше. В области крестца давление также может быть высоким, особенно если водитель с большой силой нажимает на педали. Такое распределение давлений благоприятно.

Для удерживания тела от смещения в боковом направлении можно сделать форму сиденья вогнутой, чашеобразной, но такое сиденье, удобное, например, для гонщиков на соревнованиях типа ралли, для обычной езды будет сковывать движения и затруднять изменение позы, что, в конечном итоге, приведет к усталости. Поэтому для обычных автомобилей ограничиваются тем, что в боковых частях подушки делают валики, которые не увеличивают существенно давления на внешние стороны бедер, но достаточно препятствуют боковому смещению тела при крутых поворотах. Вогнутая форма придается также и спинке.

Способность сиденья изолировать человека от динамических, прежде всего вибрационных, воздействий определяется упругостью сиденья и способностью демпфировать колебания. Человек, сидящий на упругом сиденье, представляет собой колебательную систему. Эта система имеет определенную частоту собственных колебаний, и если эта частота совпадает или близка к собственной частоте колебаний подрессоренной массы автомобиля или трактора, то возникает резонанс (амплитуда колебаний человека на сиденье резко возрастает). Амплитуда колебаний уменьшается с уве-

личением демпфирования колебательной системы. Если характеристика упругости подушки сиденья нелинейна, т.е. ее жесткость возрастает с увеличением сжимающей силы, то резонансные явления проявляются слабее. Свойства колебательной системы «человек – сиденье» удобно оценивать величиной статического прогиба, т.е. деформацией сиденья под действием веса человека. Статический прогиб однозначно связан с частотой собственных колебаний. В среднем для комфортабельных мягких сидений можно принять величину деформации подушки от веса человека около 80 мм, для жестких спортивных сидений – около 45 мм.

Упругодемпфи-

характеристики

автомобильных

от их конструкции, в ча-

стности, от того, какой

упругого

элемента

использован. Сиденья с

металлическими

ми элементами показаны

на рис. 7.8. Как видно из

стальных пружин, неза-

висимо от их вида, на-

крывается сверху каким-

либо мягким материалом,

а уже затем – обивкой.

Пружины разных конст-

рукций из стальной про-

обеспечивают

правильном

руировании хорошие уп-

свойства

но демпфирование

Рис. 7.8. Сиденья с металлическими

гда оказывается недоста-

точным. Повысить демп-

упругими элементами:

фирующие свойства си-

а – цилиндрические пружины сжатия;б – пружины

денья удается, например,

непрерывного плетения; в – змейковые пружины;г –

горизонтальные пружин растяжения

пружин заключить в от-

дельный чехол из ткани, но это можно сделать только вручную, и сиденье получается дорогим. Пример такой конструкции показан на рис. 7.8,а справа. Пружины непрерывного плетения (рис. 7.8,б ), для которых используется тонкая стальная проволока, тесно соприкасаются между собой, их витки входят друг в друга, и возникающее трение интенсивно гасит колебания. Применяются та-

Рис. 7.9. Сиденья с неметаллическими упругими элементами:

а – с подушкой из вспененной резины или полиуретана; б – с резиновыми лентами; в – с подушкой на жестком основании; г – жесткое сиденье

кие сиденья на многих легковых автомобилях. Змейковые (зигзагообразные) пружины (рис. 7.8,в ), используемые иногда в сочетании с витыми пружинами, позволяют получить хорошие характеристики упругости сиденья с правильным ее распределением по поверхности, но при этом с демпфированием могут возникнуть определенные проблемы. Стальные пружины растяжения используются на недорогих автомобилях и при их применении правильное распределение жесткости по поверхности сиденья затруднительно.

В качестве упругих элементов сидений часто используются различные вспененные синтетические материалы. Примеры конструкций таких сидений приведены на рис. 7.9. Для получения нужных характеристик упругости сиденья в массиве подушки устраиваются воздушные полости (рис. 7.9,а ). Сиденье с резиновыми (чаше с резинотканевыми) лентами в качестве основного упругого элемента (рис. 7.9,б ) имеет примерно те же свойства, что и сиденье со стальными пружинами растяжения, но работа расположенной над ними мягкой прослойки облегчается, потому что ленты шире пружин. Жесткое формованное основание под подушкой из вспененного материала (рис. 7.9,в ), которое часто выполняется штамповкой из стального листа, обеспечивает нужную форму подушки без затруднений, но защита от вибраций ограничена. Та-

кие сиденья часто используются в городских автобусах, а иногда, наряду с ними, применяются жесткие сиденья, часто отформованные заодно со спинкой (рис. 7.9,г ).

Рис. 7.10. Подрессоренное сиденье

Наилучшую защиту от низкочастотных колебаний обеспечивает подрессоренное сиденье (рис. 7.10). Подушка и спинка такого сиденья обычно выполняются из вспененного материала на штампованных из стального листа основаниях. Основное устройство сиденья – система подрессоривания. Она включает направляющее устройство, упругий элемент и демпфирующее устройство. Упругий элемент может быть разных типов и конструкций: стальная пружина или торсион, пневматический баллон. Упругий элемент имеет устройство для регулирования в зависимости от массы человека, пользующегося сиденьем. Такие сиденья, как правило,

применяются для водителей тяжелых грузовых автомобилей и тракторов. Демпфирующее устройство, чаще всего гидравлический амортизатор, обеспечивает нужную степень затухания колебаний, иногда имеет регулировки. Для подгонки положения сиденья под размеры конкретного человека оно снабжается системой регулировок.

Из-за трения тела о сиденье при движении транспортного средства, от тепла и испарений, выделяемых телом, между телом человека и сиденьем возникает неблагоприятная среда. Одежда становится влажной, создается ощущение дискомфорта. Важнейшим свойством обивки и непосредственно прилегающего к ней изнутри материала сиденья является паропроницаемость. Наилучшей паропроницаемостью обладают ткани из натуральных волокон. Однако для сидений большинства транспортных средств они применяются ограниченно, потому что часто не обладают необходимой износостойкостью, сравнительно легко загрязняются и с трудом чистятся. Для сидений дорогих автомобилей применяются ткани из натуральных волокон в комбинации с синтетическими, чаще всего имеющие короткий мягкий ворс. Полностью синтетические ткани успешно используются на автомобилях малых и средних классов. Натуральная кожа обладает большинством желательных положительных свойств, однако дорога, поэтому применяется на дорогих автомобилях. Очень часто используются различные материалы под общим названием «искусственная кожа». Обычно это ткань с покрытием из синтетического материала. Для обеспечения необходимой паропроницаемости искусственная кожа делается перфорированной.

На дорогих автомобилях иногда применяются специальные вентиляционные устройства, расположенные внутри сидений, которые позволяют создать наиболее комфортные условия для человека.

Необходимо, чтобы обивка сиденья имела определенные фрикционные свойства, шероховатость. Это препятствует нежелательному перемещению человека при горизонтальных ускорениях. В то же время поверхность материала обивки не должна быть излишне грубой, потому что это будет способствовать изнашиванию одежды.

Для повышения комфортабельности транспортного средства, особенно в холодное время года, на многих автомобилях устанавливается система подогрева сидений.

Сиденья автомобилей должны снабжаться подголовниками. Они играют важную роль в системе пассивной безопасности, и требования к ним оговариваются стандартами (ГОСТ 24309-90 (Правило ЕЭК ООН № 25)). Минимальная высота подголовника над точкойН (см. рис. 2.1 и рис. 2.8) при измерении под углом 25ο должна составлять 700 мм. Ширина подголовника не должна превышать 170 мм, и он не должен смещаться назад под действием статической нагрузки 890 Н более чем на 102 мм. Кроме этого, к подголовнику предъявляются определенные требования по энергопоглощающим свойствам.

Требования к тракторным сиденьям, в общем, такие же, как с сиденьям автомобилей (скорее, впрочем, грузовых автомобилей), однако имеется некоторая специфика, которая определяется более «суровыми» условиями эксплуатации тракторов. Кроме того, если водитель автомобиля постоянно держит руки на рулевом колесе, и оно является опорой для рук, то оператор гусеничной машины при многих технологических операциях вовсе не должен постоянно держать руки на рычагах управления поворотом, и тогда для рук необходима иная опора. Поэтому тракторные сиденья снабжаются подлокотниками.

Основные параметры сиденья оператора трактора приведены на рис. 7.11 и в табл. 7.4.

Рис. 7.11. Основные параметры сиденья оператора трактора

Для обивки тракторных сидений чаще всего применяются синтетические материалы, чаща всего темных тонов расцветки.

Электроприводы, двигающие подушки и спинки, давно не воспринимаются как нечто особенное. На престижных моделях уже в базовой комплектации кресло регулируется в доброй дюжине направлений. Бывает и больше - едва ли не два десятка. Пожужжав электроприводами, сможете подстроить любую часть такого трона, например удлинить подушку, изменить угол наклона верхней части спинки и даже поиграть высотой подголовника.

Один из моих коллег постоянно ворчит, когда приходится после смены водителей вновь регулировать сиденье, и мечтает о приводах с памятью. Подгоняете под себя кресло, руль, зеркала, нажимаете кнопку М (англ. memory - память) или Set и, скажем, единицу. Теперь в этой цифре зашиты ваши настойки. Кстати, иногда сиденье с памятью предоставляет дополнительные услуги. К примеру, с выключением зажигания отъезжает назад, облегчая выход из автомобиля, а с поворотом ключа зажигания без промедления принимает прежнее положение.

Но комфортабельность кресел обуславливается не только удобной посадкой. Телу необходим и оптимальный температурный баланс. Для этого в сиденье встраивают до десятка вентиляторов, прогоняющих воздух через перфорированную кожу. Водитель может изменять интенсивность охлаждения, управляя скоростью потоков. Если холодно, воздух подогревают встроенные электротэны. Но это на дорогих машинах. В более дешевых и чаще встречающихся обогревателях кресел эту роль выполняют несколько гибких термоэлементов, проложенных непосредственно под обивкой. Любопытный факт: при перегрузке бортовой электрической системы обогрев и вентиляция сидений выключаются одними из первых.

Примерно одновременно с вентиляцией кресел на престижных машинах появился встроенный массажер. Бесплатный десятиминутный сеанс прямо за рулем проводит механизм, размещенный в спинке. Обычно это площадка поясничного подпора, способная перемещаться в двух плоскостях, или несколько воздушных валиков, которые попеременно накачивает пневматический насос.

Кроме того, пневмоподдержка иногда активируется и для лучшей фиксации тела водителя при быстром прохождении виражей. Надувающиеся под лопатками и бедрами валики в зависимости от направления поворота подпирают то правый бок водителя, то левый. Они работают также на пассивную безопасность, дополнительно фиксируя тело при ударе. Проведенные фирмой «Мерседес-Бенц» крэш-тесты выявили, что при боковом ускорении 0,6g спасительное расстояние от плеча манекена до обивки двери увеличивается таким образом на 40 мм.

В сиденье могут быть скрыты и другие устройства, повышающие уровень безопасности. Все больше моделей получают активные подголовники для эффективной защиты шейных позвонков при наезде сзади. В момент удара подголовник перемещается навстречу затылку, уменьшая ускорение головы и снижая тем самым риск травмы. Принцип работы таких устройств бывает самым разнообразным.

Очень проста и в то же время эффективна конструкция с механическим приводом. При ударе тело давит на спинку сиденья, та проминается и приводит в движение рычаги, сдвигающие подголовник вперед и немного вверх. Существуют и более сложные системы. К примеру, некоторые распознают удар по датчикам и «поджигают» пиропатроны, которые «выстреливают» подголовник в направлении головы.

Изобретение относится к конструкции сидений с регулируемым наклоном или откидыванием и направлено на повышение комфорта размещения пользователя на устройстве, содержащем такое сиденье. Конструкция сиденья включает опорную раму, сиденье и спинку. Сиденье включает раму сиденья, образованную боковинами, передней поперечиной и задней поперечиной, и шарнирно соединено с опорной рамой посредством по меньшей мере одного механизма крепления, расположенного ниже поверхности сиденья. По меньшей мере одна уравновешивающая пружина установлена между сиденьем и опорной рамой, содержащей первый и второй боковые элементы, а также передний и задний элементы рамы. Механизмы крепления установлены асимметрично относительно сиденья по сравнению с центральной осью сиденья, таким образом, что ось шарнира проходит между коленями и бедрами пользователя, который сидит на конструкции сиденья в обычной позе, поставив ноги параллельно и откинувшись на спинку сиденья. Механизм крепления расположен между боковинами сиденья и боковыми элементами опорной рамы. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к конструкции сиденья для кушетки, кресла, дивана (шезлонга) или т.п. В частности, изобретение относится к конструкции сиденья с регулируемым наклоном или откидыванием.

Уровень техники

Из DE 10200401 А1 известна кушетка, в которой можно откидывать сиденье при помощи подъемного устройства, установленного в задней кромке сиденья. Однако такой наклонный механизм пригоден только для превращения места для сиденья в наклонную подушку для опоры спины.

Кроме того, в некоторых моделях серии кушеток StressLess, выпускаемой заявителем, в сиденье и спинке предусмотрены криволинейные направляющие, которые позволяют выдвигать вперед или приподнимать каждое место для сиденья.

Однако все известные решения являются очень сложными и содержат множество взаимодействующих элементов. Это вносит вклад в удорожание производства и, следовательно, приводит к высокой цене изделия, а также может ограничивать "диапазон комфортных условий" изделия, т.е. позиции, в которых пользователю удобно сидеть или лежать на кушетке.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является обеспечение кушетки или другой мебели для сидения/лежания, которая создает повышенный комфорт за счет регулирования угла наклона сиденья без ограничения количества позиций, удобных для пользователя, или существенного повышения цены изделия.

Эта задача решена при помощи конструкции сиденья согласно пункту 1 формулы изобретения, которая пригодна для использования в кушетке, кресле или диване.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено более подробное описание вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:

фиг.1 - вид в перспективе конструкции сиденья с регулируемым наклоном, с удаленным валиком,

фиг.2 - вид сбоку конструкции сиденья с удаленной боковой стенкой,

фиг.3 - соответствующий вид сбоку с наклоном сиденья вниз,

фиг.4 - вид спереди конструкции сиденья,

фиг.5 - вид сверху конструкции сиденья,

фиг.6 - вид сверху в продольном разрезе и вид сбоку дивана с конструкцией сиденья согласно изобретению; диван показан без валиков, с сиденьем в первой плоской позиции,

фиг.7 - диван с сиденьем во второй позиции,

фиг.8 - деталь дивана; используемый упругий элемент, а - вид в перспективе, b - вид в разрезе,

фиг.9 и 10 - виды в перспективе примеров мебели, включающих конструкцию сидений согласно изобретению и реализованных в виде кушетки и дивана, соответственно.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана конструкция сиденья согласно изобретению. Как показано на чертеже, два сиденья установлены рядом друг с другом, образуя двухместный диван. Изобретение относится к конструкции сиденья, которую можно использовать в качестве основного компонента в любой мебели, предназначенной для сидения. На чертеже показаны только корпус, сиденье и спинка. При использовании в кресле или диване обеспечиваются также боковые стороны, валики, подушки и т.п.

Конструкция 1 сиденья включает опорную раму 2, спинку 3 и сиденье 4. Опорная рама 2 состоит из четырех вертикальных пластин, образующих прямоугольный блок с открытой верхней и нижней частью. Эта опорная рама предназначена для монтажа компонентов, образующих мебель, в частности сиденья 4, спинки 3, ножек 5 и т.п. При этом каждая опорная рама включает первый и второй боковые элементы 2а, b, а также передний и задний элементы 2с, d рамы.

Сиденье 4 включает раму 6 сиденья, пружины 7 сиденья и по меньшей мере один шарнирный механизм крепления. В этом варианте осуществления рама 6 сиденья имеет форму квадрата с четырьмя сторонами, образованными двумя по существу прямолинейными взаимно параллельными передней и задней поперечинами 9а, b, из которых одна проходит рядом со спинкой 3, а другая, параллельная ей, - вдоль передней стороны рамы, и двумя угловыми или криволинейными взаимно параллельными боковинами 10а, b. Пружины 7 сиденья стягивают раму 6 сиденья между передней и задней поперечинами 9а, b, образуя пружинящую поверхность для подушки или т.п. Механизм крепления выполнен из двух шарнирных устройств 8а, b крепления, установленных на боковых элементах 2a, b для прикрепления сиденья 4 к опорной раме 2. В варианте осуществления, показанном на чертеже, рама сиденья включает третью поперечину 10с, которая выступает за пределы периметра рамы сиденья, при этом концы указанной поперечины подвешены в устройствах 8а, b крепления на опорной раме. Устройства крепления выполнены в виде опорных блоков, изготовленных из соответствующего материала, в частности из дерева или металла, но предпочтительно из пластмассы. Поперечина повышает жесткость рамы сиденья. В альтернативном варианте осуществления к раме сиденья можно приварить короткие отрезки труб, на которых устанавливают устройства крепления.

В варианте осуществления, показанном на чертеже, устройства 8а, b крепления установлены асимметрично к сиденью 4 относительно центральной оси, проходящей через сиденье, поэтому ось шарнира будет проходить между коленями и бедрами пользователя, который сидит на сиденье в обычной позе, поставив ноги параллельно и откинувшись на спинку сиденья. Устройства крепления могут быть установлены, например, на одной трети расстояния от передней части сиденья. Задачей изобретения является расположение устройств крепления таким образом, чтобы обеспечить самоуравновешивающееся откидывание спинки. Устройства крепления предпочтительно не содержат стопоров или тормозов, поэтому наклон ограничивается устройствами крепления и их расположением в сочетании с пружинами.

Механизм крепления обеспечивает также получение по существу горизонтального положения сиденья, когда пользователь лежит на нем, и наклона сиденья вниз в задней части, когда пользователь садится. Сиденье наклоняется назад, т.е. к спинке, под углом, превышающим 0 градусов, предпочтительно от 0 до 10 градусов, более предпочтительно от 3 до 7 градусов, от 2 до 6 градусов, от 4 до 8 градусов или от 4 до 6 градусов и наиболее предпочтительно примерно 5 градусов относительно горизонтальной поверхности.

Самоуравновешивающаяся установка угла наклона сиденья повышает ощущение комфорта у пользователя как в сидячем, так и в лежачем положении.

На фиг.2 показан вид сбоку конструкции сиденья согласно изобретению, при этом боковая стенка опорной рамы удалена. Криволинейные боковины 10а, b включают концевые части 11а, b, выступающие назад за пределы рамы сиденья. Концевые части 11а, b расположены между двумя концевыми упорами или поверхностями 12, 13, которые находятся ниже спинки. Концевые упоры 12, 13 ограничивают пределы угла наклона сиденья 4, поскольку боковины опираются на верхний концевой упор 12 в горизонтальной позиции и на нижний концевой упор 13, когда сиденье наклонено вниз в сторону задней части. Однако сиденье 4 может также останавливаться в промежуточных позициях между концевыми упорами, если это обеспечивает равновесие для пользователя.

На фиг.4 показан вид спереди откидного сиденья 4. В конструкции сиденья, показанной слева, сиденье 4 имеет наклон вниз, в то время как сиденье в конструкции, показанной справа, является горизонтальным. Одна или более уравновешивающих пружин 14 установлены между опорной рамой и каждой из боковин 10а, b или задней поперечиной 9b. Если сиденье не нагружено или недостаточно нагружено для изменения равновесия, уравновешивающие пружины 14 прижимают сиденье 4, удерживая его в горизонтальной позиции. При этом горизонтальная позиция означает ненагруженную или пассивную позицию, в которой находится сиденье, если оно не занято. Следует отметить, что в пассивной позиции сиденье может также иметь предварительно установленный угол относительно горизонтали.

В варианте осуществления, показанном на фиг.4, под каждой концевой частью боковин 10а, b предусмотрена уравновешивающая пружина 14. Пружина установлена под нижним концевым упором 13 и концевой частью боковины, соответственно. Если сиденье 4 нагружено, часть, расположенная сзади, прижимается и сжимает пружины. Таким образом, сиденье с некоторым сопротивлением будет наклонено вниз к спинке 3. У пользователя возникнет впечатление "погружения" в сиденье, что повысит ощущение расслабления и комфорта. Если пользователь захочет лечь (здесь мы предполагаем, что конструкция сиденья используется в диване, состоящем из нескольких сидений, последовательно соединенных друг с другом), распределение веса пользователя на сиденье 4 изменится, т.е. центр массы пользователя будет смещен таким образом, что сопротивление уравновешивающих пружин 14 будет прижимать сиденье 4 вверх и восстановит, по существу, горизонтальную поверхность из нескольких сидений, что обеспечит удобство расположения, например, для послеобеденного сна.

Вместо угловых уравновешивающих пружин, как показано на чертежах, можно использовать спиральные пружины, листовые пружины или упругие элементы. Можно также использовать одну пружину, расположенную либо посредине задней поперечины, либо со сдвигом относительно середины. Уравновешивающие пружины могут быть также расположены в устройстве крепления и/или в сочетании с ним, например, в виде торсионных пружин.

В другом варианте осуществления (не показан) механизм крепления включает один или более шарниров, установленных на сиденье (с его нижней стороны), при этом указанные шарниры прикрепляются к стержню, проходящему между боковыми элементами опорной рамы.

Как указано выше, конструкцию сиденья согласно изобретению можно использовать в нескольких типах мебели. На фиг.6 показан диван, использующий указанную конструкцию сиденья. К передней части сиденья в шарнирных точках 17а, b присоединена откидная часть 16. Противоположный конец откидной части присоединен также к опорной раме 2 в шарнирных точках 18а, b крепления. Когда сиденье 4 имеет наклон в одном направлении, откидная часть 16 будет наклоняться в противоположном направлении, образуя перегиб в поверхности сиденья и выпуклость вблизи коленей пользователя, занимающего диван. Если пользователь ложится на диван, сиденье возвращается в пассивную позицию, образуя прямолинейную непрерывную поверхность, пригодную для лежания одного пользователя, для сидения нескольких пользователей или для частичной опоры пользователей на диван.

На фиг.7 показан диван с сиденьем 4 во второй позиции, где сиденье имеет наклон вниз в направлении спинки 3. При наклоне сиденья задняя поперечина 9b, ближайшая к спинке 3, наклоняется вниз, в то время как передняя поперечина 9а, ближайшая к откидной части 16, наклоняется вверх. Таким образом, откидная часть 16 наклоняется вверх вблизи сиденья 4 и поворачивается вокруг шарнирных устройств 18а, b крепления, при этом откидная часть 16 и сиденье 4 образуют угол, превышающий 0 градусов. Такая ситуация имеет место, например, когда пользователь сидит, опираясь на спинку 3.

По сравнению с известными решениями шезлонг или диван согласно настоящему изобретению отличается тем, что сиденье и откидная часть соединяются в шарнирных точках 17а, b и, кроме того, имеют независимые шарнирные подвески на противоположных концах. Поэтому, если сиденье и откидная часть наклоняются, весь сборный узел должен быть раздвижным, чтобы обеспечивать возможность такого наклона. Такое раздвижение предпочтительно обеспечивается в шарнирных точках 17а, b между сиденьем и откидной частью. В первом варианте осуществления шарниры могут представлять собой обычные двухэлементные шарниры с трубчатыми концами для установки в раме сиденья и соответствующей раме в откидной части. Каждый шарнир может быть прикреплен первым концом к раме, а другим концом - свободно скользить внутри трубчатой рамы. Оба конца также могут свободно скользить. Поэтому при наклоне сиденья вверх рамы в шарнирных точках немного раздвигаются в стороны.

Однако предпочтительно реализовать каждую шарнирную точку 17а, b в виде упругого шарнира, показанного на фиг.8а и 8b. Он представляет собой трубчатое тело 19 из упругого материала. Шарнир имеет биконическую или коническую форму в направлении обоих концов и содержит кольцевой выступ 20 посредине. Шарнир предпочтительно полностью или частично закрыт стенкой 21, расположенной посредине внутренней части трубки. Такой шарнир можно просто установить, поскольку он вставляется в трубчатые концы рам. Шарнир состоит только из одного элемента и обладает хорошей износоустойчивостью. Кроме того, он не создает скрипа во время эксплуатации.

1. Конструкция (1) сиденья, включающая опорную раму (2), сиденье (4) и спинку (3), при этом сиденье (4) включает раму сиденья, образованную боковинами (9а, b), передней поперечиной (10а) и задней поперечиной (10b), и шарнирно соединено с опорной рамой (2) посредством по меньшей мере одного механизма (8а, b) крепления, расположенного ниже поверхности сиденья (4), при этом по меньшей мере одна уравновешивающая пружина (14) установлена между сиденьем (4) и опорной рамой (2), содержащей первый и второй боковые элементы (2а, b), а также передний и задний элементы (2с, d) рамы, отличающаяся тем, что механизмы (8а, b) крепления установлены асимметрично относительно сиденья (4) по сравнению с центральной осью сиденья, таким образом, что ось шарнира проходит между коленями и бедрами пользователя, который сидит на конструкции сиденья в обычной позе, поставив ноги параллельно и откинувшись на спинку сиденья, при этом указанный механизм (8а, b) крепления расположен между боковинами (9а, b) сиденья (4) и боковыми элементами (2а, b) опорной рамы (2).

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что указанная рама сиденья или ее выступающая часть расположена между по меньшей мере одним концевым упором (12, 13) опорной рамы (2), при этом указанный концевой упор или упоры (12, 13) ограничивают возможный угол поворота сиденья (4).

3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что механизм крепления расположен примерно на 1/3 расстояния от переднего элемента (2с).

4. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что сиденье (4) выполнено с возможностью наклона вниз не более чем на 10 градусов и предпочтительно на 5 градусов от горизонтальной линии.

5. Кушетка, включающая конструкцию (1) сиденья по одному из пп.1-4.

6. Диван, включающий конструкцию (1) сиденья по одному из пп.1-4, в которой откидная часть (16) шарнирно соединена первым концом с сиденьем (4) в качестве его продолжения, при этом откидная часть также шарнирно соединена вторым концом, противоположным указанному первому концу, с опорной рамой.

7. Диван по п.6, отличающийся тем, что откидная часть соединена с сиденьем посредством упругих шарниров (17а, b).

8. Кресло, включающее конструкцию (1) сиденья по одному из пп.1-4.

Похожие патенты:

Изобретение относится к мебели и обеспечивает выполнение мебели для сидения и лежания простой, удобной и надежной в эксплуатации, с простым механизмом трансформации, занимающей немного места и позволяющей использовать полость коробчатого основания в качестве ящика для постельного белья.

Сиденье современного автомобиля представляет собой сложную техническую систему, призванную обеспечить комфорт и безопасность водителя и пассажиров. Конструкция сидений постоянно совершенствуется.

Основными конструктивными элементами автомобильного сидения являются рама, подушка и спинка.

Рама служит основой сидения. Она изготавливается из высокопрочной стали. Предусматривается продольное перемещение рамы сидения по специальным направляющим. Перемещение может осуществляться вручную или с использованием электрического привода. На раме размещается подушка и спинка сидения.

Подушка сидения имеет специальную форму, которая предупреждает проскальзывание человека под ремни безопасности при резком торможении. С подушкой шарнирно соединена спинка сидения. Спинка может быть как цельная, так и составная. Высота спинки пропорциональна размерам среднестатистического человека, чем достигается лучшая опора для плеч. На подушке и спинке имеются боковые валики, обеспечивающие плотную посадку человека.

Подушка и спинка сидения имеют слоеную структуру. На раме размещаются пружины, которые покрывает вспененный наполнитель – пенополиуретан. Сверху сидение покрывает обивка. В качестве обивки используются различные материалы: ткань (обивочная, велюр и др.), искусственная кожа (винил, алькантара и др.), натуральная кожа.

Обивка сидения выполнятся как из однородных материалов, так и комбинированных (различные ткани, ткань - натуральная кожа, алькантара – натуральная кожа и др.). Большинство сидений изготавливается из прочной недорогой обивочной ткани.

Сиденье автомобиля может иметь различные регулировки положения:

  • продольное перемещение;
  • вертикальное перемещение;
  • угол наклона спинки;
  • угол наклона верхней части спинки (для составных спинок );
  • угол подъема подушки;
  • вылет подушки;
  • высота и вылет поясничной поддержки;
  • величина боковой поддержки;
  • складывание сидений (в т.ч. сидения переднего пассажира ).

Регулировки положения сидений могут иметь механический, электрический, пневматический или комбинированный (например, пневмоэлектрический) привод. Механические регулировки производятся с помощью рычага или регулировочного колеса, электрические (пневматические) с помощью переключателя.

На некоторых автомобильных сидениях предусмотрена функция сохранения изменений регулировок (т.н. сидение с памятью ). Сохраненные регулировки можно использовать впоследствии путем нажатия соответствующего переключателя или дистанционно. Функция позволяет нескольким водителям (обычно двум) хранить свои параметры сидения. Память регулировки сидений сохраняется, как правило, вместе с настройками наружных зеркал заднего вида и положения рулевого колеса.

Поясничная поддержка сидений призвана уменьшить нагрузку на мышцы спины при движении. Поясничная поддержка представляет собой валик, расположенный в спинке сидения. Валик может перемещаться по высоте и в продольном направлении.

Впереди планеты всей в плане конструкции автомобильных сидений находится Mercedes-Benz. Его современные мультиконтурные сидения оборудованы регулируемыми воздушными камерами, что позволяет адаптировать параметры сидения в соответствии с индивидуальными анатомическими особенностями человека и его требованиями к комфорту.

Воздушные камеры располагаются под обивкой сидения и включают боковые валики в подушке сидения, поясничную поддержку, боковые валики в спинке сидения, плечевую поддержку. Регулировка степени наполнения воздушных камер производится с помощью пьезоклапанов, включенных в пневматическую систему. Пьезоклапаны также интегрированы в систему превентивной безопасности Pre-Safe , которая самостоятельно надувает боковые валики сидения в качестве меры защиты при вероятной аварии.

В мултиконтурных сидениях предусмотрена регулировка степени боковой поддержки при повороте. В зависимости от угла поворота рулевого колеса, поперечного ускорения и скорости автомобиля пьезоклапаны воздушных камер регулируют давление и объем воздуха в соответствующих воздушных камерах, тем самым достигается лучшая боковая поддержка седока.

На автомобильное сидение могут устанавливаться дополнительные конструктивные элементы, обеспечивающие седокам больший комфорт и безопасность: подголовник, подлокотник, система подогрева, система вентиляции, массажная система.

Перечень дополнительного оборудования сидения может существенно отличаться в зависимости от класса и модели конкретного автомобиля. Наблюдается устойчивая тенденция оборудования дополнительными функциями сидений бюджетных автомобилей.

Подголовник является конструктивным элементом сидения с 1959 года. В настоящее время подголовник является обязательным элементом оборудования передних сидений автомобиля, а также большинства задних сидений. Подголовник располагается на спинке сидения позади головы человека. Предусматривается обязательная регулировка подголовника по высоте. На некоторых автомобилях регулируется угол наклона подголовника.

Подголовник включен в систему пассивной безопасности , т.к. помимо комфорта обеспечивает защиту от плетевых травм позвоночника при наезде на автомобиль сзади. Наиболее совершенную конструкцию имеет активный подголовник , который приближается к голове при ударе.

Подлокотник представляет собой подставку для отдыха руки. В передней части автомобиля в базовой комплектации или в качестве опции устанавливается центральный подлокотник. На ряде внедорожников и микроавтобусов центральный подлокотник прикреплен к каждому из сидений. Центральный подлокотник закрывает отсек для хранения вещей. В качестве второго подлокотника выступает специальный внутренний упор двери автомобиля.

Задний подлокотник устанавливается (откидывается) между сидениями на место центрального сидения. В подлокотнике может быть выполнен бокс для хранения вещей, места для установки стаканов. На автомобилях представительского класса задний подлокотник, как правило, стационарный. Такой подлокотник оборудуется пультом управления сидениями и другими системами автомобиля (климат-контролем , аудиосистемой, видеосистемой, телефоном и др.).

С 1966 года сиденья автомобиля оборудуются системой подогрева , которая представляет собой нагревательный элемент, встроенный под обивку. При прохождении тока через нагревательный элемент электрическая энергия превращается в тепло. Подогреватель сидения активируется переключателем. Система подогрева сидений имеет несколько фиксированных параметров нагрева (сильный, средний, слабый).

Система вентиляции сидений сравнительно новой устройство (с 1997 года), предлагаемое в качестве опции на автомобили бизнес и представительского класса. Система объединяет осевые вентиляторы, вмонтированные в спинку и подушку сидения (как правило, два в спинке, два в подушке, но может быть и больше).

Вентиляторы закачивают прохладный воздух прохладный воздух с уровня пола и равномерно распределяют его через воздухопроницаемый слой под обивкой сидения. Вентиляция сидений имеет несколько режимов работы. С целью предотвращения избыточного охлаждения вентиляция сидений может работать совместно с системой подогрева, т.н. активная вентиляция сидений .

Массажная система стимулирует мышцы спины, улучшает циркуляцию крови и тем самым, помогает предотвратить раннюю усталость. Конструкция системы включает несколько электромеханических массажных точек, оптимально распределенных по спине, плечам и пояснице. Система предусматривает несколько уровней интенсивности массажа и управляется как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Иную конструкцию имеет массажная система сидений автомобилей Mercedes-Benz. Массаж спины производят отдельные воздушные камеры под обивкой сидения. Поочередное заполнение и освобождение камер от воздуха создает пульсирующее движение по всей спине.

Обычно владельцы автомобиля не обращают внимания на кресло, в котором они проводят немалое количество времени. Конечно, самое главное – это технические характеристики. Выходит, что комплектации водителей разные, а сиденья автопроизводители предлагают однотипные. В этом случае нужно отметить, что идеальное кресло – это кресло, имеющее большое количество регулировок, которые дают возможность настроить его под водителя максимально комфортно. При выборе кресел следует руководствоваться несколькими факторами, которые позволят настроить комфортную посадку. К ним следует отнести производителя, правильную посадку, регулировку, эксплуатацию обогрева, обивку сиденья и гигиену.
Рассмотрим эти факторы немного подробнее. Естественно, если автомобиль дорогой, то и сиденье соответствующее. Это кресло – хорошо продуманная инженерная конструкция. Если сиденье деформируется, то конструкция предотвращает вероятные повреждения водителя. Детальное рассмотрение водительских кресел после аварии автомобилей показало, что в половине случаев боковые удары водитель получал при повреждении руля, педального блока, стекол, кузова и кресла. Наблюдения привели к выводу, что важным фактором является наличие подголовника.

Шведские автомобильные производители это учитывали. Они одни из первых стали рекламировать подголовники своих сидений. Суть в том, что при ударе машины сзади подголовник максимально приближается к затылку и предотвращает мощное откидывание головы. Этот принцип популярен у многих производителей дорогостоящих автомобилей.

Если говорить о регулировках сиденья, то с их помощью можно настроить нужную для водителя посадку, способствующую максимальному комфорту при движении. Кстати, если за рулем находиться более трех часов в день, то позвоночник начинает принимать форму сиденья. Поэтому рекомендуется два раза в день делать разминку организма.

Правильная посадка водителя следующая: колени должны быть согнуты так, чтобы левая нога при нажатии на педаль сцепления разгибалась не полностью, и оставался небольшой запас. Должны быть согнуты руки в локтях, а спинка сиденья должна пребывать в серединном положении (не в параллельном и не в горизонтальном по отношению к рулю). Туловище не должно наклоняться при обзоре зеркал. Если есть поясничная регулировка, то настраивать ее необходимо так, чтобы в области спины не было провала. Навыки правильной посадки, переключения руля, поворотов нужно отрабатывать с инструктором. Так как переучиваться с неправильной посадки спустя несколько лет будет гораздо сложнее.

Зимой обогрев сиденья может стать причиной появления геморроя, радикулита и др. Поэтому в некоторых моделях автомобилей есть колесо температурной регулировки обогрева. Не нужно включать обогрев сиденья постоянно. Лучше воспользоваться таймером, чтобы автомобиль прогрелся к приходу водителя. К тому же, обивка сидений должна быть дерматиновой, кожаной и матерчатой. Наиболее практичная – кожаная. Она удобна, и за ней легко ухаживать. Дерматиновая обивка прослужит немного меньше. Ее нужно оберегать от мороза и прямых солнечных лучей, чтобы не появились трещины. Летом от нее может исходить не очень приятный фабричный запах. Матерчатая обивка впитывает пыль. Поэтому ее нужно чаще пропаривать и пылесосить. Но зимой она охлаждается не сильно, а летом прогревается умеренно.