CN109941165A - 一种军用车辆前排防爆座椅 - Google Patents

Abstract

本发明属于防爆炸装甲车辆技术领域，特别是一种军用车辆前排防爆座椅。包括：固定部分：包括天地梁和固定在天地梁上的导轨，用于支撑座椅骨架并将座椅骨架固定在车辆上；可动部分：包括座椅骨架和滑块，用于安装坐垫，可动部分通过滑块和导轨可滑动的设置在固定部分上；吸能元件：固定部分和可动部分之间设置有多个吸能元件，用于吸收爆炸冲击中产生的能量。本发明提供的防爆座椅，通过安装吸能元件实现吸能缓冲，减小爆炸冲击；采用天地安装方式，与悬挂安装相比，增大整体骨架支撑刚度，空间需求小，从而扩大了乘员安全空间。有效的提高了座椅的防护性，大大地降低了乘员的损伤，减少了成本，提高了座椅重复使用性。

Description

一种军用车辆前排防爆座椅

技术领域

本发明属于防爆炸装甲车辆技术领域，特别是一种军用车辆前排防爆座椅。

背景技术

在目前的反恐战争和未来的武装冲突中，提高装甲车辆对地雷、路边炸弹和简易爆炸装置等爆炸物的防护能力，特别是保障乘员安全已成为国内外研究机构日益关注的问题。就车内设计而言，座椅设计是减少人员伤亡的关键。面对这种情况，国外研制出不同抗爆炸座椅，但都有一定缺陷。

比如Autoflug公司研制的悬挂座椅，虽然在不同爆炸试验中表现良好但是其空间需求大，且不能防御二次效应；QinetiQ北美公司研制的BlastRide系列座椅，实现了空间小及轻量化，由于其一体化设计，不便于特殊车型匹配及更换。

而我国国内面临技术能力低下，结构同质化严重等现象。

发明内容

本发明的目的在于降低爆炸环境中乘员伤害，从而提供一种车辆抗爆炸座椅，既能缓冲来自地板的冲击，分散爆炸能量，提高座椅防护作用，又能有效降低乘员伤害。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种军用车辆前排防爆座椅，包括：

固定部分：包括导轨，用于支撑座椅骨架并将座椅骨架固定在车辆上；

可动部分：包括座椅骨架和滑块，用于安装坐垫，所述可动部分通过滑块和导轨可滑动的设置在固定部分上；

吸能元件：所述固定部分和可动部分之间设置有多个吸能元件，用于吸收爆炸冲击中产生的能量。

所述固定部分包括平行设置的天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ，所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ通过其顶部的天地梁上固定件固定在车辆上板上，所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ通过其底部的天地梁下固定件固定在车辆地板上；所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ为横截面为“工”字型的型钢，“工”字型型钢的底面相对的设置，底面上均匀的设置有多个安装孔。

所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ之间设置有固定横梁，所述固定横梁两端通过固定横梁连接件固定在天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ上的固定横梁固定件上，固定横梁上套有多个吸能元件上连接件。

所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ下部设置有导轨，导轨相对的设置，所述导轨通过螺栓和安装孔固定安装在天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ上。

所述固定横梁与吸能元件上连接件相对应位置的柱壁上设置有通孔，固定横梁两端与固定横梁连接件相对应位置的柱壁上设置有通孔；所述吸能元件上连接件为单侧双耳式轴套，轴套轴身上设有通孔，双耳上设置通孔，吸能元件上连接件通过其轴身上的通孔和固定横梁上的通孔螺栓连接；所述固定横梁连接件为耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳上设置通孔，所述固定横梁连接件通过其轴身上的通孔和固定横梁上的通孔螺栓连接；所述固定横梁固定件为“角铁”形，固定横梁固定件一侧通过螺栓固定在天地梁上，另一侧通过螺栓和固定横梁连接件固定连接；所述导轨为双燕尾型。

所述天地梁Ⅰ和天地梁Ⅱ为折弯状，包括上部的弯曲部和下部的竖直部分，弯曲部为竖直部长度的1/3，弯曲部和竖直部分的夹角为105°-160°。

所述可动部分包括座椅盆骨圈梁、座椅外骨架侧板、可动横梁，所述座椅盆骨圈梁为U型，座椅盆骨圈梁开口端的外侧固定连接有座椅外骨架侧板，所述座椅外骨架侧板呈类三角形板状，座椅外骨架侧板竖直部分固定连接有多个滑块，滑块滑动的设置在导轨上，所述座椅外骨架侧板内侧设置有可动横梁连接件，可动横梁通过两端的可动横梁连接件与座椅外骨架侧板连接，可动横梁上套有多个吸能元件下连接件，所述吸能元件上部通过吸能元件上连接件与固定横梁连接，所述吸能元件下部通过吸能元件下连接件与可动横梁连接。

所述吸能元件下连接件的结构与吸能元件上连接件的结构相同，吸能元件与上、下连接件双耳上的通孔通过螺栓连接；所述可动横梁连接件为双耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，所述可动横梁柱壁上与吸能元件下连接件和可动横梁连接件相对应的位置设置通孔；所述吸能元件下连接件与可动横梁的通孔螺栓连接，所述可动横梁连接件与可动横梁端部的通孔螺栓连接。

所述可动部分还包括座椅骨盆纵梁和座椅骨盆横梁，所述座椅骨盆纵梁和座椅骨盆横梁呈T型焊接，所述座椅骨盆横梁两端与座椅盆骨圈梁焊接，所述座椅骨盆纵梁一端与座椅骨盆横梁焊接，另一端与座椅盆骨圈梁焊接。

所述吸能元件为弹簧阻尼吸能元件、气囊缓冲元件、液压缓冲器或金属绕带式吸能器，所述吸能元件为两个。

本发明与现有技术相比，其显著优点如下：

(1)本发明提供的防爆座椅，通过固定横梁和可动横梁间安装的吸能元件实现吸能缓冲，减小爆炸冲击。

(2)本发明提供的防爆座椅，采用天地安装方式，与悬挂安装相比，增大整体骨架支撑刚度，空间需求小，从而扩大了乘员安全空间。有效的提高了座椅的防护性，大大地降低了乘员的损伤，减少了成本，提高了座椅重复使用性。

(3)本发明提供的缓冲装置，通过在座椅外骨架两侧安装导轨滑块，限制座椅行程，有效防止座椅过度变形。

(4)本发明提供的天地安装梁，基本功效为支撑顶盖，保持生存空间。中上部折弯设计将变形集中在折弯处，保证下端垂直，不易变形，导轨滑块可以正常下滑，不易失效。

(5)本发明提供的座椅骨架梁结构设计，包括圈梁、横梁和纵梁，可增大座椅刚度。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1军用车辆前排防爆座椅骨架示意图。

图2爆炸环境下骨架吸能下潜示意图。

图3座椅安装示意图。

图4座椅安装正视图。

图5天地梁示意图。

图6导轨滑块安装剖视图。

图7固定横梁安装块示意图。

附图标记说明：

1-天地梁上固定件，2-天地梁Ⅰ，3-固定横梁固定件，4-固定横梁连接件，5-吸能元件，6-吸能元件上连接件，7-固定横梁，8-天地梁Ⅱ，9-滑块，10-座椅外骨架侧板，11-天地梁下固定件，12-座椅盆骨圈梁，13-座椅骨盆纵梁，14-座椅骨盆横梁，15-导轨，16-可动横梁连接件，17-吸能元件下连接件，18-可动横梁，19-固定部分，20-座椅，21-可动部分，22-吸能元件。

具体实施方式

本发明的目的在于降低爆炸环境中乘员伤害，从而提供一种车辆抗爆炸座椅骨架，将坐垫安装在骨架上，既能缓冲来自地板的冲击，分散爆炸能量，提高座椅防护作用，又能有效降低乘员伤害。

如图3所示，所述防爆座椅包括固定部分19、可动部分21及吸能元件22三部分，其中所述可动部分21的座椅骨架通过导轨15、滑块9安装在天地梁上，其间通过螺栓完成连接。

所述固定部分19包括天地梁上固定件1、天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8、固定横梁固定件3、固定横梁连接件4、吸能元件上连接件6、固定横梁7、天地梁下固定连接件11和导轨15组成。其中，天地梁上固定件1位于天地梁Ⅰ2顶端，通过螺栓与天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8连接。固定横梁固定件3呈“角铁”形，两侧通过螺栓分别与固定横梁连接件4和天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8相连。而固定横梁7柱壁顶端与固定横梁连接件4柱形环通过螺栓连接。固定横梁7中段柱壁与吸能元件上连接件6柱环建立螺栓连接。导轨15通过螺栓与天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8下部均匀孔连接。天地梁下固定连接件11位于天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8底端，其通过螺栓连接。

天地梁Ⅰ2和天地梁Ⅱ8整体呈“段字头”折弯状，天地梁上部分1/4处开始折弯，折弯部分与梁竖直部分夹角为105°-160°，考虑到承受爆炸刚度及加工可行性，取150°。折弯天地梁上顶部通过固定件1与车顶盖螺栓相连，下底端通过固定件11与地板螺栓相连。折弯天地梁作用为支撑顶盖保持生存空间，折弯设计将变形集中于折弯处，保证下端竖直从而保证导轨滑块可以正常下滑不失效。其异形“工”截面设计可增大刚度，防止梁受冲击时严重变形。

所述可动部分包括滑块9、座椅外骨架侧板10、座椅盆骨圈梁12、座椅骨盆纵梁13、座椅骨盆横梁14、可动横梁连接件16、吸能元件下连接件17和可动横梁18。其中滑块9位于座椅外骨架侧板10外侧，两者通过螺栓连接。座椅盆骨圈梁12位于侧板10内侧，圈梁12两侧通过螺栓分别与可动横梁连接件16和侧板10相连。座椅骨盆横梁14和座椅骨盆纵梁13呈“T”形焊接，纵梁13和横梁14又分别与圈梁12焊接。连接件16的凸起部分通过螺栓与可动横梁18连接。吸能元件下连接件17通过螺栓与可动横梁18相连。

前排座椅骨架可动横梁18和固定横梁7之间安装两个吸能元件。所述吸能元件5常用包括弹簧阻尼吸能元件、气囊缓冲元件、液压缓冲器和金属绕带式吸能器等，吸能元件在座椅骨架匹配应用中可更换。其中，金属绕带式吸能器固定点与座椅之间的“柔性”连接为乘员提供了安全保障，优选金属绕带式吸能元件。

考虑刚度强，轻量化，可塑形变形等特点，梁及骨架部分均采用硬质铝材料。考虑强度大，不易变形等特点，滑块、滑轨及吸能元件上下连接件采用钢材料。其中，滑轨滑块对称分布，一侧滑轨滑块数量≥2。

前排座椅骨架匹配性强，可实现不同坐垫匹配及快速安装。不同坐垫靠背组合通过螺栓与座椅盆骨圈梁12连接。螺栓孔数对称分布，一侧螺栓数量≥2。

爆炸冲击产生时，可动横梁18带动其余可动部分及吸能元件5沿导轨15向上运动，加上固定横梁7的作用，吸能元件5产生缓冲作用，座椅骨架速度下降；由于重力及反弹作用，座椅向下跌落，由于吸能元件5吸能作用，下跌速度降低，加上行程限制，跌落过程中运动速度有所控制。整个吸能防爆过程可降低乘员伤害，提高座椅防护性能。

Claims (10)

1.一种军用车辆前排防爆座椅，其特征在于，包括：

固定部分(19)：包括导轨(15)，用于支撑座椅骨架并将座椅骨架固定在车辆上；

可动部分(21)：包括座椅骨架和滑块(9)，用于安装坐垫，所述可动部分(21)通过滑块(9)和导轨(15)可滑动的设置在固定部分(19)上；

吸能元件(22)：所述固定部分(19)和可动部分(21)之间设置有多个吸能元件(22)，用于吸收爆炸冲击中产生的能量。

2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述固定部分(19)包括平行设置的天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)，所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)通过其顶部的天地梁上固定件(1)固定在车辆上板上，所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)通过其底部的天地梁下固定件(11)固定在车辆地板上；所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)为横截面为“工”字型的型钢，“工”字型型钢的底面相对的设置，底面上均匀的设置有多个安装孔。

3.根据权利要求2所述的座椅，其特征在于，所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)之间设置有固定横梁(7)，所述固定横梁(7)两端通过固定横梁连接件(4)固定在天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)上的固定横梁固定件(3)上，固定横梁(7)上套有多个吸能元件上连接件(6)。

4.根据权利要求3所述的座椅，其特征在于，所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)下部设置有导轨(15)，导轨(15)相对的设置，所述导轨(15)通过螺栓和安装孔固定安装在天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)上。

5.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述固定横梁(7)与吸能元件上连接件(6)相对应位置的柱壁上设置有通孔，固定横梁(7)两端与固定横梁连接件(4)相对应位置的柱壁上设置有通孔；所述吸能元件上连接件(6)为单侧双耳式轴套，轴套轴身上设有通孔，双耳上设置通孔，吸能元件上连接件(6)通过其轴身上的通孔和固定横梁(7)上的通孔螺栓连接；所述固定横梁连接件(4)为耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳上设置通孔，所述固定横梁连接件(4)通过其轴身上的通孔和固定横梁(7)上的通孔螺栓连接；所述固定横梁固定件(3)为“角铁”形，固定横梁固定件(3)一侧通过螺栓固定在天地梁上，另一侧通过螺栓和固定横梁连接件(4)固定连接；所述导轨(15)为双燕尾型。

6.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述天地梁Ⅰ(2)和天地梁Ⅱ(8)为折弯状，包括上部的弯曲部和下部的竖直部分，弯曲部为竖直部长度的1/3，弯曲部和竖直部分的夹角为105°-160°。

7.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述可动部分(21)包括座椅盆骨圈梁(12)、座椅外骨架侧板(10)、可动横梁(18)，所述座椅盆骨圈梁(12)为U型，座椅盆骨圈梁(12)开口端的外侧固定连接有座椅外骨架侧板(10)，所述座椅外骨架侧板(10)呈类三角形板状，座椅外骨架侧板(10)竖直部分固定连接有多个滑块(9)，滑块(9)滑动的设置在导轨(15)上，所述座椅外骨架侧板(10)内侧设置有可动横梁连接件(16)，可动横梁(18)通过两端的可动横梁连接件(16)与座椅外骨架侧板(10)连接，可动横梁(18)上套有多个吸能元件下连接件(17)，所述吸能元件(22)上部通过吸能元件上连接件(6)与固定横梁(7)连接，所述吸能元件(22)下部通过吸能元件下连接件(17)与可动横梁(18)连接。

8.根据权利要求7所述的座椅，其特征在于，所述吸能元件下连接件(17)的结构与吸能元件上连接件(6)的结构相同，吸能元件(22)与上、下连接件双耳上的通孔通过螺栓连接；所述可动横梁连接件(16)为双耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，所述可动横梁(18)柱壁上与吸能元件下连接件(17)和可动横梁连接件(16)相对应的位置设置通孔；所述吸能元件下连接件(17)与可动横梁(18)的通孔螺栓连接，所述可动横梁连接件(16)与可动横梁(18)端部的通孔螺栓连接。

9.根据权利要求8所述的座椅，其特征在于，所述可动部分(21)还包括座椅骨盆纵梁(13)和座椅骨盆横梁(14)，所述座椅骨盆纵梁(13)和座椅骨盆横梁(14)呈T型焊接，所述座椅骨盆横梁(14)两端与座椅盆骨圈梁(12)焊接，所述座椅骨盆纵梁(13)一端与座椅骨盆横梁(14)焊接，另一端与座椅盆骨圈梁(12)焊接。

10.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述吸能元件(22)为弹簧阻尼吸能元件、气囊缓冲元件、液压缓冲器或金属绕带式吸能器，所述吸能元件(22)为两个。