具有限定空余空间的支撑结构的乘客座椅的制作方法

相关申请的交叉引用

本国际pct专利申请基于2017年12月21日提交的美国临时专利申请第62/608,717号和2018年3月6日提交的美国临时专利申请第62/639,106号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本申请总体上涉及飞机乘客座椅，并且更具体地，涉及用于这种座椅的支撑结构。

背景技术：

飞机乘客座椅通常由相对笨重的底座和支撑结构支撑，该支撑结构是通过二维方法设计的：例如，支撑结构的设计考虑了中央平面中的载荷路径，然后该支撑结构在每一侧偏移以限定连接到座板框架的侧支撑件，并且该侧支撑件通过垂直支撑构件互连。因此，座椅的占地面积对应于或类似于座板的尺寸。当座椅的乘员前倾时，例如为了在桌子上工作或吃饭，可用腿部空间不足会引起不适并导致例如背痛。

技术实现要素：

一方面，提供了一种用于飞机的乘客座椅，该座椅包括：底部支撑件，该底部支撑件被构造成用以连接到飞机的地板，该底部支撑件限定座椅在地板的表面上的占地面积；座板框架；以及支撑结构，该支撑结构将座板框架与底部支撑件互连，前部支撑构件限定支撑结构的最前部分，该前部支撑构件具有与座板框架的前端连接的顶端以及连接到底部支撑件的相反的底端；其中，座板框架的前端从底部支撑件的前端向前偏移，并且前部支撑构件的顶端从前部支撑构件的底端向前偏移，使得在座板框架与地板之间、在支撑结构的前方、在底部支撑件的前方以及在与座板框架的前端对准的竖直平面的后方，在整个座椅宽度上限定有空余空间。

另一方面，提供了一种用于飞机的乘客座椅，该座椅包括：固定部分，该固定部分被构造成用以连接到飞机的地板，该固定部分限定座椅在地板的表面上的占地面积；可移动连接组件，该可移动连接组件接合到固定部分并相对于固定部分可移动；座板框架；以及支撑结构，该支撑结构将座板框架与可移动连接组件互连，前部支撑构件限定了支撑结构的最前部分，前部支撑构件具有与座板框架的前端连接的顶端以及连接到可移动连接组件的相反的底端；其中，座板框架的前端从固定部分的前端且从可移动连接组件的前端向前偏移，并且前部支撑构件的顶端从前部支撑构件的底端向前偏移，使得在座板框架与地板之间、在支撑结构的前方、在可移动连接组件的前方以及在与座板框架的前端对准的竖直平面的后方，在整个座椅宽度上限定有空余空间。

在特定实施例中，上述乘客座椅还可以包括脚踏板，该脚踏板具有邻近座板框架的前端的第一端以及与座板框架的前端间隔开的相反的第二端。当脚踏板处于收回构造时，第二端位于座板框架的下方和第一端的后方。在收回构造中，空余空间被限定在脚踏板的前方和下方。在特定实施例中，这种座椅可以包括以下项中的任一项或任何适当的组合：

-处于收回构造的脚踏板相对于竖直平面以大于10度的角度延伸；

-处于收回构造的脚踏板相对于竖直平面以大约45度的角度延伸；

-脚踏板的第一端以可枢转方式连接到座板框架；

-沿地板的表面从脚踏板到竖直平面限定的空余空间的长度对应于座板框架的长度的至少25％。

在特定实施例中，上述乘客座椅可以包括以下项中的任一项或任何适当的组合：

-底部支撑件或可移动连接组件包括转动组件，该转动组件具有构造成相对于地板具有固定定向的第一部分以及相对于第一部分可旋转的第二部分，前部支撑构件的底端连接到第二部分，座板框架能够经由转动组件从中性位置枢转，当座椅处于中性位置时，限定有空余空间；

-底部支撑件或固定部分包括构造成相对于地板具有固定位置的轨道以及滑动地接合到轨道的可移动连接组件，座板框架经由可移动连接组件在最前方位置与最后方位置之间可滑动，当座板框架处于最后方位置时，座板框架的前端从底部支撑件的前端或可移动连接组件向前偏移，当座板框架处于最后方位置时，限定有空余空间；

-前部支撑构件的顶端以可枢转方式连接到座板框架，并且前部支撑构件的底端刚性地连接到底部支撑件或可移动连接组件。

另一方面，提供了一种为连接到飞机的地板的乘客座椅的乘员提供腿部空间的方法，该方法包括：将座椅的底部支撑件连接到地板；以及利用支撑结构将座椅的座板框架连接到底部支撑件，使得座板框架的前端从底部支撑件的前端向前偏移，包括将支撑结构的最前部分在第一位置处连接到座板框架的前端并且在从第一位置向后偏移的第二位置处连接到底部支撑件，使得在座板框架与地板之间、在支撑结构的前方、在底部支撑件的前方以及在座板框架前端的后方限定有空余空间。

在特定实施例中，该方法还包括：将座椅的脚踏板收回座板框架下方且在与座板框架的前端对准的竖直平面后面，使得空余空间被限定在脚踏板的前方。

附图说明

为了更好地理解本发明及其其他方面和进一步的特征，请参考将与附图结合使用的以下说明，在附图中：

图1是飞机的示意性立体图；

图2是根据特定实施例的可以在诸如图1所示的飞机中使用的座椅的示意图；

图3是根据特定实施例的图2的座椅的示意性立体图；以及

图4是图3的座椅的示意性剖视图，该座椅包括在各个位置示出的脚踏板。

具体实施方式

参考附图，并且更具体地参考图1，飞机以1示出，并且总体上被描述，以示出一些部件，以用于本公开中的参考目的。飞机1具有机身2，该机身具有：前端，驾驶舱位于该前端；以及后端，该后端支撑尾翼组件，其中，机舱总体上位于驾驶舱与尾翼组件之间。尾翼组件包括带有方向舵的竖直稳定器3和带有升降舵的水平稳定器4。尾翼组件具有安装在机身上的尾翼，但是其他构造也可以用于飞机1，诸如十字形、t型尾翼等。机翼5从机身侧向伸出。飞机1具有由机翼5支撑的发动机6，但是发动机6也可以安装在机身2上。飞机1被示出为喷气发动机飞机，但是也可以是螺旋桨飞机。还应当理解，尽管图1示出了商用飞机，但是飞机1可以替代地是任何其他类型的飞机，包括但不限于商业飞机或私人飞机。

参考图2至图4，示出了根据特定实施例的乘客座椅10。乘客座椅10被构造成用以例如在诸如图1所示的飞机1的机舱中使用。在一个实施例中，座椅10被安装到地板结构7上，以便在面向后的方向上定位座椅10的乘员。通过“面向后”，应当理解，座椅10安装在机身2中，使得座椅10的前端朝向飞机1的支撑尾翼组件的后端定向。在替代实施例中，座椅10安装在机身2中，使得座椅10的前端朝向驾驶舱所在的飞机1的前端定向。可替代地，乘客座椅10可以是任何其他合适类型的飞机座椅，或者可以在任何其他合适类型的交通工具中使用。

在包括权利要求的本公开中，应当理解，表述“前部”、“前方”、“向前”、“后部”、“向后”和其他类似的位置描述符用于限定座椅10的部件相对于座椅10的其他部件的相对位置，其中，在座椅10的滑行、起飞和着陆(ttol)构造中，座椅10的与乘员接触的表面对应于座椅10的前部，并且其中，座椅的背对乘员的相反表面对应于座椅10的后部。然而，应当理解，取决于座椅10在飞机1内的定向，座椅10的前部可以面向飞机1的前部、后部、侧部等。

特别地参考图2，座椅10总体上包括：底部支撑件12，该底部支撑件被构造成用以连接到飞机的地板7，例如连接到与机身2互连的地板梁；座板框架14，该座板框架支撑座板(未示出)；以及靠背框架16，该靠背框架支撑靠背(未示出)。底部支撑件12沿地板7的表面限定座椅10的占地面积f，并且包括构造成用以连接到地板7的固定部分9，以及接合到固定部分9且相对于该固定部分9可移动的可移动连接组件11。在所示的实施例中，固定部分9包括附接到地板结构7的轨道，并且可移动连接组件11滑动地接合到轨道并且包括转动组件8。转动组件8包括：第一部分8a，该第一部分相对于固定部分9可滑动，并且被构造成相对于地板具有固定定向；以及第二部分8b，该第二部分相对于第一部分8a可旋转。第二部分8b从第一部分8a向前延伸，以便从第一部分8a以悬臂的方式支撑。座板框架14和靠背框架16通过将在下面更详细地描述的支撑结构15连接到底部支撑件12，并且更具体地在所示的实施例中连接到转动组件8的第二部分8b。因此，座板框架14经由转动组件8从中性位置可枢转(如图所示)，并且经由可移动连接组件11在最前方位置与最后方位置之间可滑动(如图所示)。在特定实施例中，中性的最后方位置对应于ttol位置。

在特定实施例中，座椅10对应于或类似于在2017年12月21日提交的美国临时申请第62/608717号中描述的座椅，其通过引用并入本文。然而，应当理解，本文所示的底部支撑件12的构造仅是示例性的，并且可以替代地使用任何其他合适类型的底部支撑件，包括但不限于包括枢转附接、滑动附接和固定附接的底部支撑件。

尽管未示出，但是座板和靠背可以包括适于向乘员提供适当的支撑和舒适性的任何材料，包括但不限于合适的缓冲材料，本文将不进一步描述。支撑结构15以及座板框架14与靠背框架16之间的互连允许座椅10能够选择性地在ttol构造(示出)与倾斜构造(未示出)之间构造。

仍然参考图2，靠背框架16具有支撑靠背的上靠背构件16a以及从上靠背构件16a的底端向下延伸的下靠背构件16b。在所示的实施例中，上靠背构件16a和下靠背构件16b通过可选择性锁定的枢转连接件18(例如可选择性锁定的旋转接头)以可枢转方式互连。在本公开(包括权利要求)中，术语“旋转接头”旨在表示两个构件之间的枢转连接件，该枢转连接件允许两个构件之间围绕旋转轴线的相对枢转运动，而不允许两个构件之间的相对平移，即，旋转轴线相对于两个构件中的每一个具有固定的位置。旋转接头的示例包括但不限于铰链接头、销接头和折叠接头。

上靠背构件16a与下靠背构件16b之间的枢转连接件18具有锁定构造和解锁构造，在该锁定构造中防止上靠背构件16a与下靠背构件16b之间的相对枢转运动，而在该解锁构造中允许上靠背构件16a与下靠背构件16b之间的相对枢转运动。枢转连接件18可以包括例如基于弹簧加载的柱塞机构的锁；可以替代地使用任何其他合适的机构。在所示的实施例中，当处于锁定构造时，上靠背构件16a和下靠背构件16b是不平行的。应当理解，在替代实施例中，上靠背构件16a和下靠背构件16b可以刚性地互连。

在所示的实施例中，靠背框架16支撑头枕20，该头枕滑动地接合到上靠背构件16a的顶部。头枕20可以包括可枢转部分20a，以允许进一步调节头枕20的位置。应当理解，所示的头枕构造仅是示例性的，并且可以替代地使用任何其他合适的头枕构造；可替代地，可以省略可调节的头枕。

座板框架14的后端通过枢转连接件30以可枢转方式连接到下靠背构件16b，该枢转连接件30在所示的实施例中由另一旋转接头限定。座板框架14与下靠背构件16b之间的枢转连接件30从靠背构件16a、16b之间的枢转连接件18偏移。

在所示的实施例中，支撑结构15包括偏置和/或阻尼构件，例如，气弹簧32或位于座板框架14下方的任何合适类型的线性致动器。在所示的实施例中，气弹簧32的一端在其枢转连接件30处以可枢转方式连接到下靠背构件16b且连接到座板框架14的后端。例如，参考图3，下靠背构件16b包括两个侧向间隔的互连部分16b'，其中，座板框架14的后端在其间延伸。杆34限定下靠背构件部分16b'与座板框架14的后端之间的枢转连接件30的旋转接头，并且气弹簧32的端部以可枢转方式接合到杆34的中央部分。

气弹簧32的相反端通过枢转连接件36以可枢转方式连接到转动组件8的第二部分8b，该枢转连接件36在所示的实施例中也限定为旋转接头。在所示的实施例中，气弹簧32朝向转动组件8的前部连接，例如在第二部分8b的前端附近、在从第一部分8a与第二部分8b之间的接合部向前偏移的位置处。在靠背框架16和座板框架14的整个运动过程中，气弹簧32与转动组件8的连接件36保持在其与下靠背构件16b和座板框架14的连接件30的前方。其他构造当然也是可能的。

再次参考图2，在所示的实施例中，支撑结构15还包括支撑臂24，该支撑臂24将靠背框架16与底部支撑件12互连。支撑臂24的一端通过由另一旋转接头限定的枢转连接件28以可枢转方式连接到下靠背构件16b。在所示的实施例中，下靠背构件16b与座板框架14的枢转连接件30位于下靠背构件16b与上靠背构件16a和支撑臂24的枢转连接件18、28的中间。现在参考图3，在特定实施例中，支撑臂24具有由延伸有两个侧向间隔开的杆24a的横向上构件限定的倒u形形状。支撑臂24与下靠背构件16b之间的枢转连接件28由独立的枢轴限定，该枢轴将每个下靠背构件部分16b'的端部与相应的一个杆24a互连，例如邻近于横向构件。

支撑臂24的杆24a均具有与横向构件相反的端部，该相反的端部经由另一枢转连接件26(在所示的实施例中也被限定为旋转接头)连接到转动组件8的第二部分8b。支撑臂24与转动组件8的第二部分8b之间的枢转连接件26朝向转动组件8的后部定位，例如，与转动组件8的第一部分8a和第二部分8b之间的接合部相邻或对准。

参考图2至图4，支撑结构15的最前部分由前部支撑构件38限定。前部支撑构件38的顶端经由枢转连接件22连接到座板框架14的前端，该枢转连接件22在所示的实施例中也由旋转接头限定。前部支撑构件38具有相反的底端，该相反的底端在支撑臂24与转动组件8之间的枢转连接件26的前方连接到底部支撑件12，更具体地连接到转动组件8的第二部分8b。在所示的实施例中，前部支撑构件38与底部支撑件12之间的连接是刚性连接，即，不允许转动组件8的第二部分8b与前部支撑构件38之间的相对运动。

在所示的实施例中，并且如图3中最佳可见，前部支撑构件38包括在座板框架14的每一侧上的支腿40。支腿40均具有顶端40t，该顶端通过例如由杆42限定的枢转连接件22以可枢转方式连接到座板框架的前端。座板框架14的前端被接收在两个支腿40之间，该两个支腿在平行的侧平面中延伸并且彼此平行；可替代地，支腿40可以是不平行的。每个支腿40具有刚性地连接到转动组件8的第二部分8b的底端40b，例如在转动组件8的部分8a、8b之间的接合部稍前方的位置处。在所示的实施例中，每个支腿40包括凹入部分40r，该凹入部分的厚度小于支腿40的其余部分的厚度，以在凹入部分40r处及周围限定例如工字梁(i-beam)型截面；这种构造可以例如允许减小座椅10的整体重量。其他构造也是可能的。

前部支撑构件38还包括在座板框架14的每一侧上的支柱44。每个支柱44具有底端44b，底端44b例如在支腿40的底端40b的前方刚性地连接到转动组件8的第二部分8b。每个支柱44还具有相反的顶端44t，该顶端位于座板框架14的下方，并且在枢转连接件22的下方刚性地连接到相应的一个支腿40。可以看出，每个支柱44的底端44b相对于其顶端44t向内、向下且向后偏移。换句话说，支柱44同时从底部支撑件12向上、向外且向前延伸到相应的支腿40。因此，支柱44彼此不平行，并且支柱44的底端44b之间的距离小于支腿40的底端40b之间的距离。

在所示的实施例中，前部支撑构件38还包括横向杆46，该横向杆垂直于支腿40延伸，并且将支柱44的顶端44t互连。横向杆46位于座板框架14下方并且从座板框架14的前端向后偏移。应当理解，可替代地，横向杆46可以由任何其他合适类型的横向连接件代替，包括但不限于梁、桁架或机加工部件。此外，横向连接件可以位于任何其他合适的位置，包括但不限于支柱44的中心与其顶端44t之间的任何位置。

在特定实施例中，支柱44的定向允许支撑结构15(更具体地，允许前部支撑构件38)具有桁架结构；支柱44相对于与座板框架14的侧面对准的平行竖直平面(平行于图2和图4的平面的竖直平面)、与座板框架14的前端对准的竖直平面v(见图4)以及水平面(与地板7平行的平面)以非零角度延伸。在所示的实施例中，这允许支撑结构15具有足够的强度，使得座椅10的底部支撑件12可以具有当与座板框架14的尺寸相比时减小的占地面积f，这可以节省座椅10的空间和重量。此外，在特定实施例中，减小的占地面积f允许为乘员的脚提供更大的体积，诸如在座板框架14的前部下方的空余空间，如下面进一步详细描述的。

在特定实施例中，桁架架构限定了用于载荷传递的优化路径。这与先前的座椅设计形成对比，在先前的座椅设计中，以二维方式考虑并设计载荷路径和几何形状，即，在座椅中心线上平坦，从中心线在两个方向上偏移，因此可以支撑座板和靠背，然后用垂直于侧部结构的横梁联接在一起。与将大部分载荷作为剪切载荷支撑的现有技术的垂直构件相反，成角度的支柱44允许前部支撑构件38以压缩或拉伸的方式工作，从而显着减小或基本消除剪切载荷和弯矩。当与传统的“二维”设计相比时，这可以允许支撑结构15在相同数量的材料上承受更大的载荷。

在特定实施例中，通过考虑座板14的前部下方的期望的空余空间以及在使用期间座椅上的各种载荷的方向和振幅，来设定前部支撑构件38和支撑结构15的其余部分的尺寸和定向。

应当理解，所示的前部支撑构件38的构造仅是示例性的，并且其他构造也是可能的；例如，支腿40可以具有不同的构造，或由任何其他结构代替，从而在支柱44与座板框架14的前端之间提供合适的连接件。

特别地参考图4，在支撑结构15的构造中，前部支撑构件38的顶端(例如，支腿40的顶端40t)从其底端(例如，支柱44和/或支腿40的底端40b、44b)向前偏移，这允许座板框架14的前端从底部支撑件12的前端12f向前偏移。因此，在座板框架14与地板7之间限定有空余空间e；该空余空间e在座椅10的整个宽度上、在支撑结构15的前方(例如，在支腿40和支柱44的前方)、在底部支撑件12的前方以及在座板框架14的前端的后方(例如，在与座板框架14的前端对准的竖直平面v的后方)限定。空间e被限定为“空余的”，因为座椅10的任何元件都不在其中延伸；在与地板相距的任意高度处，空余空间e的后边界由该高度处的座椅的最前元件限定。

在特定实施例中，在座板框架14的前部下方且在座椅的整个宽度上限定的空余空间e允许座椅10下方的腿部空间用于在座椅10中前倾的乘员，这可以改善舒适性并例如减少背痛的风险。相反，一些现有的座椅使得座板框架下方的空间不是在座椅的整个宽度上延伸，而是在形成座椅的侧部的结构(例如，支腿)之间延伸；在空间的每一侧延伸并对空间限界的这种结构可能会妨碍乘员腿部在座椅下方的自由移动。

在其中底部支撑件12包括转动组件8的所示实施例中，至少当座椅处于中性位置(即，座板框架14的前部与底部支撑件12的前部具有相同的定向，这在特定实施例中对应于ttol构造)时，空余空间e被限定在座板框架14的下方。在其中可移动连接组件11滑动地接合到轨道9的所示实施例中，在座板框架14的最后方位置，座板框架14的前端保持从底部支撑件12的前端向前偏移，使得空余空间e存在于最后方位置，在特定实施例中，其对应于ttol构造。因此，在ttol构造中，在座板框架14的前端下方存在空余空间e，并且座板下方的对应的腿部空间可供乘员使用。

仍然参考图4，在特定实施例中，座椅10包括脚踏板。脚踏板50附接到座椅10的其余部分，使得脚踏板50的第一端50a邻近座板框架14的前端，并且脚踏板50可围绕限定在第一端50a处或附近的枢轴枢转。例如，第一端50a可以经由旋转接头以可枢转方式连接到座板框架14的前端。其他构造也是可能的。

脚踏板50的相反的第二端50b与座板框架14的前端间隔开。当脚踏板50处于伸展构造50e时，脚踏板50的第二端50b位于座板框架14的前端的前方。当脚踏板处于收回构造50r时，第二端50b位于座板框架14的下方和第一端50a的后方，即，脚踏板50被折叠成部分地或完全地容纳在与座板框架14的前端对准的竖直平面v的后面。因此，在收回构造中，空余空间e被限定在脚踏板50r的前方和下方，使得尽管存在收回的脚踏板50r，座椅10的乘员在座椅10的前端下方也具有腿部空间。

在特定实施例中，收回的脚踏板50r相对于与座板框架14的前端对准的竖直平面v以大于10度的角度θ延伸；在特定实施例中，收回的脚踏板50r的角度θ相对于竖直平面v约为45度。其他值也是可能的。

在特定实施例中，并且仍参照图4，当座椅处于其最后方(ttol)位置时，沿地板7的表面从收回的脚踏板50r的前部到与座板框架14的前端对准的竖直平面v限定的空余空间e的长度le对应于座板框架的长度lf和/或由座板框架14支撑的座板(例如，缓冲垫)的长度ls的至少25％，例如从25％到50％。其他值也是可能的。

在特定实施例中以及在使用中，支撑座板框架14包括：将底部支撑件12连接到地板7；以及利用支撑结构15将座板框架14连接到底部支撑件12，其包括将座板框架14的前端与前部支撑构件38以可枢转方式连接，其中，前部支撑构件38包括刚性地连接到底部支撑件12的支柱44，并且每个支柱同时从底部支撑件12向上、向外且向前延伸。在特定实施例中，支撑座板框架14还包括：将座板框架14以可枢转方式连接到靠背框架16；将靠背框架16以可枢转方式连接到支撑臂24；以及将支撑臂24以可枢转方式连接到底部支撑件12。

在特定实施例中，通过利用支撑结构15将座板框架14连接到底部支撑件12，使得座板框架14的前端从底部支撑件12的前端向前偏移，为座椅10的乘员提供了腿部空间。这包括将支撑结构15的最前部分在第一位置处连接到座板框架14的前端，并在从第一位置向后偏移的第二位置处连接到底部支撑件12，使得在座板框架14与地板7之间、在支撑结构15的前方、在底部支撑件12的前方以及在座板框架14的前端的后方限定有空余空间e。在特定实施例中，脚踏板50被设置并收回到座板框架14的下方，使得在收回的脚踏板50r的前方限定有空余空间e。

以上描述仅是示例性的，并且本领域技术人员将认识到，可以在不脱离所公开的本发明的范围的情况下对所描述的实施例进行改变。根据对本公开的回顾，落入本发明范围内的修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且这种修改旨在落入所附权利要求书内。