一种航空座椅腰背部支撑机构的制作方法

本发明属于航空座椅设计，具体涉及一种航空座椅腰背部支撑机构。

背景技术：

1、随着低空领域的开放和人民生活水平日益提高，飞机作为一种交通工具应用越来越广泛。因此，现代航空业对航空座椅的舒适性越来越注重。然而飞机内空间小，座椅的强度要求特别是动态冲击性能要求异常严苛，很多座椅设计都需以牺牲舒适性体验来满足强度要求的。目前，航空座椅一般无靠背升降功能，腰托是采用可拆卸的独立模块，调节形式单一，难以满足不同百分位乘员的不同舒适性需求。针对这一现状，从提高舒适性并保持座椅结构强度的角度研发一种座椅腰背部支撑机构。

2、现有航空座椅存在以下技术瓶颈：

3、a)结构强度与舒适性矛盾：传统设计为满足动态冲击强度要求，普遍采用刚性固定结构，导致舒适性调节功能缺失；

4、b)调节维度单一：现有座椅仅提供可拆卸式腰托，缺乏系统化调节方案，无法满足不同体型乘员的个性化需求；

5、c)机械联动缺陷：现有调节机构易改变主传力路径，影响座椅整体结构强度。

技术实现思路

1、发明目的：本发明提供了一种航空座椅腰背部支撑机构，通过集成式多向调节机构，解决现有技术中座椅无法适配不同体型乘员需求、调节功能单一及结构改造影响主体强度的技术问题。该装置在不改变座椅主体结构强度和主传力路径的前提下，实现靠背高度与腰部支撑角度的独立调节及协同控制，从而扩展座椅的功能模式，提升乘坐舒适性与适用性，同时确保调节操作的便捷性与结构可靠性。

2、发明技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种座椅的腰背部支撑机构，包括腰靠1、靠背2、气弹簧3、皮带系统4；腰靠1上端通过两个平行设置的滑轮组件与靠背2上设置的轨道形成滚动配合；腰靠1的下端通过两侧对称设置的滑槽结构与靠背2的顶杆机构形成滑动配合；气弹簧3作为动力源，安装于腰靠1的支撑座上，实现腰靠1的升降调节；皮带系统4通过四个不同的滚轮固定连接于靠背2上，用于驱动靠背2的顶杆机构运动，实现腰靠1的角度调节，所述腰靠1的升降调节与角度调节是两种独立调节模式。

3、进一步的，所述腰靠1包括支撑座101、滑轮组件102、滑槽103、腰靠基体104；腰靠基体104作为主体结构，其上端左、右对称设置有滑轮组件102；腰靠基体104的下端左右对称设置滑槽103；支撑座101固定连接于腰靠基体104上侧中部，是气弹簧3的连接支点。

4、进一步的，所述背靠2包括201-靠背梁、202-轨道、203-安装板、顶杆机构、211-上横撑、212-下横撑、调节手柄213、驱动轮214、同步轮215；两根靠背梁201平行设置，其上端通过上横撑211固定连接，下端通过下横撑212固定连接，中部通过安装板203固定连接；轨道202分别固定安装于两根靠背梁201上端的外侧；顶杆机构设置于两根靠背梁201中下部的外侧，位于安装板203下面，左右对称分布；驱动轮214固定连接于一根靠背梁201的下端，调节手柄213插入驱动轮214中心，与驱动轮214轴向连接；同步轮215通过双耳接头与安装板203形成可拆卸连接，同步轮215可绕自身轴心转动。

5、进一步的，所述顶杆机构包括基座204、顶杆208、滚轮209、底座210，基座204固定连接于靠背梁201的外侧，底座210与连接基座204固定连接形成整体支撑框架；滚轮209设置于底座210中，左右两侧各一个，顶杆208一端与滚轮209是轴向连接，另一端嵌入腰靠1的滑槽103中，确保顶杆208与滑槽103形成滑动配合；

6、进一步的，所述顶杆208与滚轮209是轴向螺纹连接，皮带系统4驱动滚轮209旋转能够实现顶杆208的轴向运动。

7、进一步的，所述滚轮209、 驱动轮214、同步轮215外表面均设置有的与皮带内缘牙型匹配的牙型，能够带动皮带传动。

8、进一步的，所述皮带系统4包括包括皮带一205、皮带二206及皮带三207，3根皮带一端依次环绕同步轮215，通过双耳接头固定于安装板203上；皮带一205的另一端张紧后缠绕在靠背2左侧的底座210处的滚轮209上；皮带二206的另一端张紧后缠绕在靠背2右侧的底座210处的滚轮209上；皮带三207的另一端张紧后缠绕在调节手柄213处驱动轮214上；驱动轮214、同步轮215及2个滚轮209与皮带系统4形成多级传动系统，驱动顶杆208轴向运动。

9、进一步的，所述气弹簧包括301-细轴、302-粗轴；气弹簧的细轴301与腰靠1的支撑座101轴孔形成可旋转的铰接结构；粗轴302与靠背2的安装板203固定连接；气弹簧的细轴301与粗轴302通过腔体连通，内部设有阀芯组件。

10、进一步的，所述腰靠1的升降调节范围由轨道202的长度和滑槽103的长度设定，一般升降调节范围可达70mm。

11、进一步的，所述腰靠1的调节角度θ大小由顶杆208的轴向移动范围决定，一般θ角可达0~20°。

12、发明的有益效果：

13、本发明的核心创新点：

14、a)双自由度独立调节系统：首次实现靠背升降与腰部角度调节的机械解耦，通过气弹簧-顶杆协同机构实现独立控制。

15、b)主传力路径保持技术：创新性地采用模块化集成设计，在不改变座椅主体结构强度的前提下实现调节功能。

16、c)智能联动补偿机制：通过气弹簧行程与顶杆位移的动态匹配算法，实现调节过程中的力矩平衡。

17、本发明实现了以下技术效果：

18、1.舒适性提升：实现腰背支撑模式从"直立乘坐"到"半躺休息"的连续调节；调节范围覆盖95%人体百分位需求。

19、2.结构强度保障：主传力路径保持完整，动态冲击满足16g水平冲击和14g垂直冲击。

20、3.工艺兼容性：可直接替换现有座椅结构，改装周期＜2小时;采用航空级2a12-t4铝合金，满足far 25.853标准。

1.一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于包括腰靠（1）、靠背（2）、气弹簧（3）、皮带系统（4）；腰靠（1）上端通过两个平行设置的滑轮组件与靠背（2）上设置的轨道形成滚动配合；腰靠（1）的下端通过两侧对称设置的滑槽结构与靠背（2）的顶杆机构形成滑动配合；气弹簧（3）作为动力源，安装于腰靠（1）的支撑座上，实现腰靠（1）的升降调节；皮带系统（4）通过四个不同的滚轮固定连接于靠背（2）上，用于驱动靠背（2）的顶杆机构运动，实现腰靠（1）的角度调节，所述腰靠（1）的升降调节与角度调节是两种独立调节模式。

2.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于腰靠（1）包括支撑座（101）、滑轮组件（102）、滑槽（103）、腰靠基体（104）；腰靠基体（104）作为主体结构，其上端左、右对称设置有滑轮组件（102）；腰靠基体（104）的下端左右对称设置滑槽（103）；支撑座（101）固定连接于腰靠基体（104）上侧中部，是气弹簧（3）的连接支点。

3.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于背靠（2）包括靠背梁（201）、轨道（202）、安装板（203）、顶杆机构、上横撑（211）、下横撑（212）、调节手柄（213）、驱动轮（214）、同步轮（215）；两根靠背梁（201）平行设置，其上端通过上横撑（211）固定连接，下端通过下横撑（212）固定连接，中部通过安装板（203）固定连接；轨道（202）分别固定安装于两根靠背梁（201）上端的外侧；顶杆机构设置于两根靠背梁（201）中下部的外侧，位于安装板（203）下面，左右对称分布；驱动轮（214）固定连接于一根靠背梁（201）的下端，调节手柄（213）插入驱动轮（214）中心，与驱动轮（214）轴向连接；同步轮（215）通过双耳接头与安装板（203）形成可拆卸连接，同步轮可绕自身轴心转动。

4.根据权利要求3所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于顶杆机构包括基座（204）、顶杆（208）、滚轮（209）、底座（210），基座（204）固定连接于靠背梁（201）的外侧，底座（210）与连接基座（204）固定连接形成整体支撑框架；滚轮（209）设置于底座（210）中，左右两侧各一个，顶杆（208）一端与滚轮（209）是轴向连接，另一端嵌入腰靠（1）的滑槽（103）中，确保顶杆（208）与滑槽（103）形成滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于顶杆（208）与滚轮（209）是轴向螺纹连接，皮带系统（4）驱动滚轮（209）旋转能够实现顶杆（208）的轴向运动。

6.根据权利要求3所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于滚轮（209）、 驱动轮（214）、同步轮（215）外表面均设置有的与皮带内缘牙型匹配的牙型，能够带动皮带传动。

7.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于皮带系统（4）包括皮带一（205）、皮带二（206）及皮带三（207），3根皮带一端依次环绕同步轮（215），通过双耳接头固定于安装板（203）上；皮带一（205）的另一端张紧后缠绕在靠背（2）左侧的底座（210）处的滚轮（209）上；皮带二（206）的另一端张紧后缠绕在靠背（2）右侧的底座（210）处的滚轮（209）上； 皮带三（207）的另一端张紧后缠绕在调节手柄（213）处驱动轮（214）上；驱动轮（214）、同步轮（215）及2个滚轮（209）与皮带系统（4）形成多级传动系统，驱动顶杆（208）轴向运动。

8.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于气弹簧包括细轴（301）、粗轴（302）；气弹簧的细轴（301）与腰靠（1）的支撑座（101）轴孔形成可旋转的铰接结构；粗轴（302）与靠背（2）的安装板（203）固定连接；气弹簧的细轴（301）与粗轴（302）通过腔体连通，内部设有阀芯组件。

9.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于腰靠1的升降调节范围由轨道202的长度和滑槽103的长度设定，升降调节范围可达70mm。

10.根据权利要求1所述的一种座椅的腰背部支撑机构，其特征在于腰靠1的调节角度θ大小由顶杆208的轴向移动范围决定，调节角度θ为0~20°。