Реактивный подголовник с креплением впереди каркаса спинки кресла

Система реактивного подголовника для кресла автомобильного транспортного средства включает каркас спинки кресла и реактивный механизм подголовника, соединенный с каркасом спинки кресла. Подголовник соединен с реактивным механизмом ограничения смещения головы. Каркас спинки кресла включает левый боковой элемент, правый боковой элемент и верхний поперечный элемент. Поперечный элемент соединяет левый и правый боковые элементы каркаса. Реактивный механизм смещения подголовника включает шарнир для присоединения к верхнему поперечному элементу, пару разнесенных стальных труб, соединенных с передним крылом шарнира, пару пластиковых направляющих втулок и нажимную пластину. Направляющие втулки введены в верхние окончания стальных труб. Стойки подголовника введены в направляющие втулки. Заднее крыло шарнира соединено с нижней частью поперечного элемента или с передней частью поперечного элемента. Нажимная пластина присоединена к нижним окончаниям разнесенных стальных труб. Благодаря шарнирному креплению стальных труб к поперечному элементу нажимная пластина смещается в направлении задней части машины, и одновременно подголовник смещается в направлении передней части машины в ответ на смещение сидящего человека к спинке кресла при ударе.

Область техники, к которой относится полезная модель

Изобретение относится к реактивным подголовникам для кресел транспортных средств. В частности, изобретение относится к реактивному механизму подголовника, установленному на верхнем поперечном элементе каркаса спинки кресла.

Уровень техники

В автомобилях обычно имеются подголовники для передних кресел. Эти подголовники, как правило, выдвинуты вертикально вверх от спинки кресла и могут предотвращать деформацию и травмы шеи при столкновениях сзади. Подголовник автомобильного кресла ограничивает смещение назад головы сидящего водителя или пассажира. При ударе сзади тело сидящего вдавливается в кресло вследствие разницы скоростей между креслом и сидящим, и голова сидящего, после некоторой задержки, упирается в подголовник.

Ранее было предложено множество систем для смещения подголовника вперед, в направлении головы сидящего, в качестве реакции на ускорение транспортного средства вперед, возникающего при ударе сзади (например, система, представленная в патенте США 7,344,190). Механические системы, которые не содержат каких-либо электрических компонентов, соединенных с датчиком столкновения, в настоящем описании далее будут называться «системы реактивных подголовников» - например, система, известная из патента США 7,374,239, которая может быть рассмотрена в качестве ближайшего аналога. Системы подголовников, связанные с датчиком столкновения, обозначены как «системы активных подголовников». Системы активных подголовников обычно дороже реактивных систем, для их регулировки требуются высококвалифицированные технические специалисты, и они вызывают дискомфорт сидящего до тех пор, пока не будут отрегулированы.

Ранее был выполнен ряд разработок для снабжения реактивными подголовниками кресел существующих конструкций, оборудованных пассивными двух-координатными или четырех-координатными системами подголовников. Для реализации таких систем требовалось устанавливать новый верхний поперечный элемент конструкции, для чего, в свою очередь, требуется дорогая и трудоемкая переделка каркаса спинки кресла. Эта проблема возникает из-за необходимости установки направляющих втулок для труб подголовника внутрь верхнего поперечного элемента каркаса спинки кресла. Для того, чтобы внести в конструкцию каркаса соответствующие изменения, отверстия в верхнем поперечном элементе должны быть увеличены, для чего, в свою очередь, потребовалась бы переделка оснастки сборочной линии, и верхний поперечный элемент для реактивного подголовника отличался бы от поперечного элемента, предназначенного для пассивного подголовника. Производство нескольких различных типов каркасов спинок кресел дороже, чем одного типа, общего для разных систем.

Раскрытие полезной модели

В настоящем изобретении предлагается устройство, альтернативное известным системам безопасности подголовников кресел транспортных средств. Техническим результатом является возможность установки реактивного механизма подголовника к обычному каркасу спинки кресла. Это позволяет использовать для установки реактивного подголовника конструкции существующих каркасов спинок кресел, и избежать дополнительных затрат на модификацию каркасов. Обычно каркас спинки кресла, оборудованного системой реактивного подголовника, включает левый боковой элемент, правый боковой элемент и верхний поперечный элемент. Поперечный элемент соединяет левый и правый боковые элементы каркаса. Подголовник соединен с реактивным механизмом смещения подголовника.

В соответствии с настоящим изобретением, реактивный механизм подголовника включает шарнир для прикрепления к верхнему поперечному элементу, пару разнесенных стальных труб, соединенных с шарниром, пару пластмассовых направляющих втулок и нажимную пластину. Направляющие втулки вставлены в верхние окончания стальных труб. Стойки подголовников вставлены в направляющие втулки.

Разнесенные стальные трубы могут быть прикреплены к переднему крылу шарнира с помощью сварки. Заднее крыло шарнира прикреплено к верхнему поперечному элементу. Оно может быть прикреплено к нижней части поперечного элемента или к его передней части. Соединение шарнира с поперечным элементом может быть выполнено гаечно-болтовым или на приварных шпильках. В одном из вариантов реализации приварная шпилька для соединения шарнира с передней частью поперечного элемента может быть направлена назад, обеспечивая тем самым удобство соединения с резьбовыми гайками при использовании механизированного или другого инструмента. Соединение шарнира с поперечным элементом также может быть выполнено сваркой (например, точечной или дуговой сваркой металлическим плавящимся электродом в среде инертного газа).

Нажимная пластина присоединяется к нижним окончаниям разнесенных стальных труб. Так как стальные трубы присоединены к поперечному элементу шарнирно, во время удара сзади при смещении сидящего человека назад - в сторону задней части кресла - нажимная пластина смещается в направлении задней части машины, а подголовник одновременно смещается в сторону передней части машины, ограничивая смещение головы сидящего назад.

Наряду с тем, что в настоящем описании раскрыты и приведены примеры осуществления изобретения в качестве иллюстрации для раскрытия его сущности, данное раскрытие не может быть истолковано как ограничивающее притязания патентной формулы. В рамках данного изобретения могут быть реализованы различные модификации и альтернативные конструкции.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения рассмотрим варианты его осуществления, детально иллюстрированные с помощью сопроводительных чертежей и описанные ниже в качестве примеров реализации изобретения, в которых:

На ФИГ.1 представлен вид сбоку в разрезе реактивного механизма подголовника и верхнего поперечного элемента каркаса спинки автомобильного кресла, отвечающих первому варианту реализации настоящего изобретения, иллюстрирующий систему реактивного подголовника, в нормальном положении;

На ФИГ.2 представлен вид в разрезе по линии 2-2 (ФИГ.1) системы реактивного подголовника и верхнего поперечного элемента по первому варианту реализации;

На ФИГ.3 представлен вид спереди реактивного механизма подголовника и части каркаса спинки кресла по первому варианту реализации;

На ФИГ.4 представлен вид в аксонометрии устройства реактивного ограничения смещения головы по первому варианту реализации настоящего изобретения;

ФИГ.5 аналогичен ФИГ.1 и отличается тем, что реактивный механизм подголовника по первому варианту реализации повернут в переднюю позицию;

На ФИГ.6 представлен вид сбоку в разрезе второго варианта системы реактивного подголовника со схематически показанным пневматическим инструментом для сборки; и

На ФИГ.7 представлено изображение в аксонометрии второго варианта реализации системы реактивного подголовника по настоящему изобретению.

Осуществление полезной модели

На следующих рисунках одинаковые номера ссылок используются для обозначения одних и тех же компонентов устройства. В представленном далее описании для различных конструктивных реализации фигурируют различные эксплуатационные характеристики и компоненты. Указанные конкретные параметры и компоненты приведены в качестве конкретных примеров и не задают каких-либо ограничений.

В целом, ФИГ.1-5 относятся к первому варианту реализации системы реактивного подголовника по настоящему изобретению. ФИГ.6-7 относятся ко второму варианту реализации системы реактивного подголовника по настоящему изобретению.

Чертежи иллюстрируют различные части спинки кресла, обозначаемой в целом цифрой 12. Спинка 12 кресла включает каркас 14 спинки кресла и реактивный механизм 16 смещения подголовника. Каркас 14 спинки кресла включает левый боковой опорный элемент 18, правый боковой опорный элемент 20 и верхний поперечный элемент 22. Каркас 14 спинки кресла имеет обычную форму и конструкцию и может включать сварные, штампованные или трубчатые компоненты. Верхний поперечный элемент 22 может быть выполнен S-образным, как показано на чертеже, а также может иметь различные формы другого вида. Адаптируемость реактивного механизма 16 подголовника к обычному каркасу 14 спинки кресла - одно из многих преимуществ настоящего изобретения. Это свойство позволяет использовать конструкции существующих каркасов спинок кресел таким образом, что удается избежать дополнительных затрат на модификацию каркасов спинок кресел. Боковые элементы 18 и 20 предпочтительно привариваются к верхнему поперечному элементу 22, формируя каркас 14 спинки кресла. Альтернативно, элементы 18 и 20 могут прикрепляться механически, например, с помощью болтов, стыковых соединителей и др. для формирования каркаса 14 спинки кресла.

Каркас 14 спинки кресла обеспечивает поддержку подушки 24 спинки кресла. Каркас 14 спинки кресла подвижно прикреплен к нижней части кресла (не показано). Например, положение каркаса 14 спинки кресла регулируется относительно нижней части сиденья.

Пример реализации реактивного механизма 16 подголовника включает пару разнесенных стальных труб 26 и 26', пару пластиковых направляющих втулок 28 и 28', причем пластиковая направляющая втулка 28 вставлена в верхнее окончание стальной трубы 26, пластиковая направляющая втулка 28' вставлена в верхнее окончание стальной трубы 26', дополнительно введенный петлевой шарнир 30, имеющий переднее крыло 32, прикрепленное к стальной трубе 26 сварным швом 33, заднее крыло 34, и нажимную пластину 36, прикрепленную к нижним окончаниям стальных труб 26 и 26'. Упругий амортизатор 37 предотвращает резкие звуки, дребезжание и стук, а также ограничивает перемещение переднего крыла 32 петлевого шарнира 30 в направлении поперечного элемента 22.

Стальные трубы 26 и 26' прикреплены к переднему крылу 32 петлевого шарнира 30, например, с помощью сварки (возможны и другие способы соединений, включая механическое гаечно-болтовое). Нажимная пластина 36 также присоединяется к стальным трубам 26 и 26' с помощью сварки, различных соединителей или самофиксирующихся элементов. Нажимная пластина 36 может быть выполнена из литого пластика или металла.

Подголовник 38, имеющий пару стоек 40 и 40', являющихся продолжением внутренней трубы 42, установлен на механизме 16 подголовника с использованием направляющих втулок 28 и 28'. Стойка 40 введена с возможностью скольжения в пластиковую направляющую втулку 28, а стойка 40' введена с возможностью скольжения в пластиковую направляющую втулку 28'. Таким образом, подголовник 38 может адаптироваться по высоте относительно спинки кресла 12 и может быть зафиксирован на выбранной высоте с помощью известных средств. Альтернативно, подголовник 38 может быть выполнен и нерегулируемым по высоте.

Верхний поперечный элемент 22 имеет переднюю часть 46 и нижнюю часть 48. В то время как переднее крыло 32 присоединено к паре стальных труб 26 и 26', заднее крыло 34 присоединено к верхнему поперечному элементу 22. В частности, заднее крыло 34 петлевого шарнира 30 присоединено к нижней части 48 верхнего поперечного элемента 22 с нижней стороны. Соединение заднего крыла 34 с нижней частью 48 может быть выполнено одним из множества способов, но предпочтителен представленный на чертеже способ механического крепления, включающий использование двух приваренных шпилек 52 и 52', закрепляемых соответственно шестигранными гайками 54 и 54'. Другой возможный способ соединения - сварка.

Предпочтительный способ крепления петлевого шарнира 30 к верхнему поперечному элементу 20, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, проиллюстрирован на ФИГ.1-5. Альтернативно, петлевой шарнир 30 может быть прикреплен к верхнему поперечному элементу 22, как показано на ФИГ.6 и ФИГ.7 в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения. На этих чертежах заднее крыло 34 петлевого шарнира 30 прикрепляется к передней части 46 верхнего поперечного элемента 22. Соединение выполнено с помощью двух приваренных шпилек 56 и 56', закрепляемых двумя шестигранными гайками 58 и 58'. Способ соединения, показанный на ФИГ.6 и ФИГ.7, при котором приварные шпильки расположены горизонтально, может упростить сборку благодаря легкому доступу для монтажника. Как показано, в процессе сборки может быть использован инструмент для установки, например, приводной пистолет PG (показан прерывистой линией), имеющий обычный патрон. В остальном реализация изобретения, показанная на ФИГ.6 и ФИГ.7, осуществляется таким же образом, как для варианта ФИГ.1-5. Упругий амортизатор 59 прикреплен к переднему крылу 32. Амортизатор 59 предотвращает резкие звуки, дребезжание и стук, а также ограничивает перемещение переднего крыла 32 петлевого шарнира 30 в направлении заднего крыла 34 функционально подобно упругому амортизатору 37, показанному на ФИГ.1, 2 и 5.

Независимо от способа крепления реактивного механизма 16 подголовника к верхнему поперечному элементу 22, реактивный механизм 16 подголовника позволяет подголовнику 38 перемещаться между его нормальным задним положением, показанным на ФИГ.1, ФИГ.2, ФИГ.3 и ФИГ.6, и передним положением для поддержки головы, показанным на ФИГ.5. Для того, чтобы удерживать подголовник 38 в нормальном положении, и чтобы возвращать механизм подголовника в его нормальное положение после удара сзади, введены смещающие элементы, такие как левая пружина 60, установленная между левым боковым опорным элементом 18 и нажимной пластиной 36, и правая пружина 62, установленная между правым боковым опорным элементом 20 и нажимной пластиной 36.

Нормальное заднее положение, показанное на ФИГ.1-3 и ФИГ.6, поддерживается пружинами 62 и 64. При этом при ударе сзади подголовник движется в направлении переднего положения для поддержки головы, показанного на ФИГ.5. Как показано на ФИГ.5, сила F, направленная в сторону задней части машины, может создаваться человеком, сидящим в кресле (на чертеже не показан), из-за разницы скоростей транспортного средства и сидящего. В результате сидящий вдавливается в спинку 12 кресла. Эта сила F смещает нажимную пластину 36 в направлении задней части транспортного средства. На ФИГ.5 подголовник 38, поворачивающийся вперед, показан в его наиболее смещенной вперед для поддержания головы позиции. Реактивный механизм 16 подголовника поворачивается вокруг оси петлевого шарнира 30. Вследствие этого подголовник 38 движется в сторону передней части машины, ограничивая смещение назад головы сидящего.

В предшествующем обсуждении раскрываются и описываются варианты осуществления настоящего изобретения. Из этого обсуждения, а также из приложенных чертежей и формулы изобретения специалисты в данной области могут легко видеть, что также можно реализовать различные изменения, модификации и вариации без отхода от сущности изобретения и выхода за пределы, указанные в формуле изобретения.

1. Система реактивного подголовника для транспортного средства, включающая в себя каркас кресла, имеющий боковые и поперечный элементы, реактивный механизм подголовника, включающий в себя две трубы, шарнир, имеющий первое крыло, прикрепленное к упомянутым трубам, и второе крыло, присоединенное к упомянутому поперечному элементу, нажимную пластину, закрепленную на упомянутых трубах, и смещающий элемент, соединяющий один из упомянутых боковых элементов с упомянутой пластиной, и подголовник, присоединенный к упомянутому механизму.

2. Система реактивного подголовника по п.1, в которой упомянутый смещающий элемент является пружиной.

3. Система реактивного подголовника по п.1, в которой упомянутый поперечный элемент имеет в разрезе S-образную форму с передней поперечной частью и нижней поперечной частью.

4. Система реактивного подголовника по п.3, в которой упомянутое второе крыло упомянутого шарнира укреплено на упомянутой передней поперечной части упомянутого поперечного элемента.

5. Система реактивного подголовника по п.4, в которой упомянутое второе крыло упомянутого шарнира укреплено на упомянутой передней поперечной части упомянутого поперечного элемента с помощью болта и гайки.

6. Система реактивного подголовника по п.3, в которой упомянутое второе крыло упомянутого шарнира укреплено на упомянутой нижней поперечной части упомянутого поперечного элемента.

7. Система реактивного подголовника по п.3, дополнительно включающая амортизатор, установленный между упомянутым первым крылом упомянутого шарнира и упомянутой передней поперечной частью упомянутого поперечного элемента.

8. Система реактивного подголовника по п.1, дополнительно включающая полимерную или металлическую направляющую втулку стойки подголовника, по крайней мере частично находящуюся внутри каждой из упомянутых труб.

9. Система реактивного подголовника для кресла транспортного средства, включающая каркас кресла, имеющий первый и второй боковые элементы и поперечный элемент, реактивный механизм подголовника, включающий пару труб, шарнир, имеющий первое крыло, к которому присоединены упомянутые трубы, второе крыло с возможностью присоединения к упомянутому поперечному элементу, и нажимную пластину, присоединенную к упомянутым трубам, а также подголовник, соединенный с упомянутым механизмом.

10. Реактивный механизм подголовника, соединенный с каркасом кресла транспортного средства, причем кресло снабжено подголовником, имеющим стойки, включающий первую и вторую трубы, шарнир, имеющий переднее крыло и заднее крыло, причем упомянутые трубы присоединены к упомянутому переднему крылу, первую направляющую втулку с возможностью прохождения в ней стойки, установленную в упомянутой первой трубе, вторую направляющую втулку с возможностью прохождения в ней стойки, установленную в упомянутой второй трубе, и нажимную пластину, соединенную с упомянутыми трубами.