Сиденье водителя

Изобретение относится к конструкции сидений, в частности к устройствам для виброизоляции сидений водителей. Сиденье водителя содержит основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом. Упругий элемент подвески выполнен составным, состоящим из трех последовательно соединенных упругих элементов, одним из которых является цилиндрическая винтовая пружина, расположенная в средней части упругого элемента, а снизу и сверху нее расположены упругие элементы из эластомера. Один из них размещен в стакане нижнего опорного фланца, шарнирно связанного с основанием, а другой - в стакане верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с механизмом регулирования жесткости подвески. Демпфер выполнен в виде верхней и нижней гильз, соосно расположенных и закрепленных соответственно на нижнем опорном и верхнем упорном фланцах. В зазоре между гильзами расположена вставка из фрикционного материала, жестко закрепленная на поверхности одной из гильз. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции за счет обеспечения свойств равночастотности в упругой подвеске сиденья, а также упрощение конструкции демпфера путем совмещения его с упругой подвеской и придания ему свойств демпфера «сухого трения». 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к конструкции сидений, в частности к устройствам для виброизоляции сидений водителей.

Известно сиденье водителя, содержащее основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, причем амортизирующее устройство выполнено в виде пружинной подвески с механизмом для регулирования жесткости подвески (а.с. СССР N 1081024, кл. В 60 N 1/02, 1981 г.).

Недостатками известного устройства являются: сравнительно невысокие виброизоляционные свойства за счет отсутствия демпфирующего элемента в амортизаторе подвески; сравнительно невысокие эргономические показатели за счет отсутствия регулировки подушки сиденья по горизонтали и вертикали под конкретные условия работы и антропометрические характеристики водителя и отсутствие регулировки наклона спинки сиденья - отсутствие подлокотников; сравнительно невысокая компактность размещения амортизатора подвески сиденья.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является сиденье водителя, содержащее основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом (прототип: Свидетельство РФ на полезную модель №2784, В 60 N 2/02, 07.03.95).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции за счет отсутствия свойств равночасготности в упругой подвеске сиденья, а также сложность выполнения демпфера.

Целые изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет обеспечения свойств равночастотности в упругой подвеске сиденья, а также упрощение конструкции демпфера путем совмещения его с упругой подвеской и придания ему свойств демпфера "сухого трения".

Это достигается тем, что в сиденье водителя, содержащем основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом, упругий элемент подвески выполнен составным, состоящим из трех последовательно соединенных упругих элементов, одним из которых является цилиндрическая винтовая пружина, расположенная в средней части упругого элемента, а снизу и сверху нее расположены упругие элементы из эластомера, причем один из них размещен в стакане нижнего опорного фланца, шарнирно связанного с основанием, а другой - в стакане верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с механизмом регулирования жесткости подвески, а демпфер выполнен в виде верхней и нижней гильз, соосно расположенных и закрепленных соответственно на нижнем опорном и верхнем упорном фланцах, причем в зазоре между гильзами расположена вставка из фрикционного материала, жестко закрепленная на поверхности одной из гильз.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого сиденья водителя, на фиг.2 - устройство регулировки высоты подлокотников, на фиг.3 - общий вид направляющего механизма подвески, на фиг.4 - разрез А-А фиг.3, на фиг.5 - фронтальный разрез подвески.

Сиденье водителя содержит основание 1, каркас 2 с подушкой 3 и спинкой 4, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней 5 и нижней 6 пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем 7 и нижнем 8 кронштейнах основания и каркаса сиденья (фиг.1). Амортизирующее устройство выполнено в виде размещенной между основанием 1 и верхней парой 5 планок подвески 9 с демпфером 10 и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящим из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца 11 упругого составного элемента 12 подвески и верхнего упорного фланца 13 (фиг.5), шарнирно связанного с ползуном 14 из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой 5 жестко связанных между собой планок и имеющим взаимоперпендикулярные пересекающиеся отверстия 15 и 16. Отверстия 15 выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами 17 верхнего упорного фланца 13. Отверстия 16 (на чертеже не показаны) выполнены резьбовыми и взаимодействуют с регулировочным винтом 18.

На верхнем 7 и нижнем 8 кронштейнах выполнены ребра жесткости, состоящие из горизонтальных 19 и наклонных 20 участков, причем горизонтальные участки расположены между шарнирными опорами верхней 5 и нижней планок 6, а наклонные параллельны друг другу и поверхностям кронштейнов 7 и 8 (фиг.3).

Подушка 3 сиденья снабжена устройствами регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, причем регулировка по горизонтали осуществляется посредством подпружиненной относительно каркаса 2 сдвоенной защелки 21 (фиг.4), входящей в пазы направляющей 22, перемещаемой относительно верхнего кронштейна 7, а по вертикали - за счет гребенных планок 23, подвижно размещенных в каркасе 2.

Спинка сиденья снабжена механизмом регулировки ее наклона от вертикального положения, содержащим два жестко прикрепленных к ней кронштейна 24 и 25, причем кронштейн 24 шарнирно соединен с каркасом 2, а кронштейн 25 имеет дугообразный паз 26, взаимодействующий с зажимным устройством 27 (фиг.1). Сиденье водителя снабжено спаренными подлокотниками 28, размещенными на каркасе 2 с возможностью их откидывания в крайнее заднее положение.

Подлокотники 28 снабжены устройством 29 регулировки их высоты, состоящим из рычага 30, связанного с поворотным устройством 31 и взаимодействующим с регулируемым упором 32 (фиг.2).

Упругий элемент 12 подвески выполнен составным (фиг.5), состоящим из трех последовательно соединенных упругих элементов, одним из которых является цилиндрическая винтовая пружина 12, расположенная в средней части упругого элемента, а снизу и сверху нее расположены упругие элементы 33 и 34 из эластомера, причем один из них - 33 размещен в стакане нижнего опорного фланца 11, шарнирно связанного с основанием 1, а другой - 34 - в стакане верхнего упорного фланца 13, шарнирно связанного с механизмом регулирования жесткости подвески, а демпфер 10 выполнен в виде верхней 35 и нижней 36 гильз, соосно расположенных и закрепленных соответственно на нижнем опорном 11 и верхнем упорном 13 фланцах, причем в зазоре между гильзами 35 и 36 расположена вставка 37 из фрикционного материала, жестко закрепленная на поверхности одной из гильз. Для повышения эффективности виброизоляции путем обеспечения свойств равночастотности упругий составной элемент 12 подвески сиденья выполнен с соотношением жесткостей упругих элементов из эластомера 33, 34 и цилиндрической винтовой пружины 12, находящимся в оптимальном интервале величин C₁/С₂=3...8, где C₁ - жесткость упругих элементов из эластомера, С₂ - жесткость цилиндрической винтовой пружины.

Сиденье работает следующим образом.

При колебаниях основания 1 происходит смещение верхней пары 5 и нижней пары 6 планок, что приводит к упругой деформации упругого составного элемента 12.

Демпфирование колебаний происходит в демпфере 10 за счет "сухого трения" вставки 37 из фрикционного материала о стенки гильз 36 и 35, жестко закрепленных на нижнем опорном 11 и верхнем упорном 13 фланцах. Энергия колебаний в этом случае рассеивается за счет необратимого превращения ее в тепловую энергию, возникающую при трении вставки 37 из фрикционного материала о стенки гильз 36 и 35. Для регулирования статического равновесия направляющего механизма подвески предусмотрен винт 18, который необходимо вращать до тех пор, пока планки 5 и 6 не займут горизонтального положения (настройка на вес водителя). При этом происходит следующее. Ползун 14, приводимый в движение винтом 18, скользит по верхней паре 5 планок как по направляющей, сжимая или "отпуская" упругий составной элемент 12 через верхний упорный фланец 13, поворачивающийся на цилиндрических опорах 17, взаимодействующих с ползуном 14.

Водитель, согласно своим антропометрическим данным и размещению органов управления машиной, производит настройку оптимальной, с точки зрения эргономики, высоты подушки 3 сиденья, ее горизонтального расположения в кабине относительно основания 1 с помощью механизмов регулировки 21, 22, 23. Затем подбирается удобный наклон спинки 4 сиденья и подлокотников 28 с помощью узлов регулировки 25, 26, 27 и 30, 31, 32.

Ребра жесткости 19 и 20 на кронштейнах 7 и 8 могут быть выполнены либо методом штамповки в готовых кронштейнах, либо навариванием дополнительных пластин на них. Такое усиление позволяет равномерно распределить нагрузку на шарнирные опоры планок 5 и 6 и снизить материалоемкость кронштейнов 7 и 8.

В целом конструкция сиденья является эффективной, технологичной и отвечает требованиям эргономики и дизайна.

1. Сиденье водителя, содержащее основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом, отличающееся тем, что упругий элемент подвески выполнен составным, состоящим из трех последовательно соединенных упругих элементов, одним из которых является цилиндрическая винтовая пружина, расположенная в средней части упругого элемента, а снизу и сверху нее расположены упругие элементы из эластомера, причем один из них размещен в стакане нижнего опорного фланца, шарнирно связанного с основанием, а другой - в стакане верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с механизмом регулирования жесткости подвески, а демпфер выполнен в виде верхней и нижней гильз, соосно расположенных и закрепленных соответственно на нижнем опорном и верхнем упорном фланцах, причем в зазоре между гильзами расположена вставка из фрикционного материала, жестко закрепленная на поверхности одной из гильз.

2. Сиденье водителя по п.1, отличающееся тем, что отношение жесткостей упругих элементов из эластомера и цилиндрической винтовой пружины находятся в оптимальном интервале величин: C₁/C₂=3-8, где C₁ - жесткость упругих элементов из эдастомера, С₂ - жесткость цилиндрической винтовой пружины.