CN109941166A - 一种军用车辆后排防爆座椅 - Google Patents

Abstract

本发明属于防爆炸装甲车辆领域，特别是一种军用车辆后排防爆座椅。座椅包括：固定部分：包括两列平行设置的后排座椅安装梁和固定连接在后排座椅安装梁上的导轨，用于将座椅骨架部分固定；可动部分：包括座椅骨架部分和滑块，所述座椅骨架部分用于安装座椅，座椅骨架部分通过滑块和导轨实现与固定部分的滑动连接；吸能元件：设置在固定部分和可动部分之间，用于爆炸发生时的缓冲、吸能。本发明提供的缓冲装置，其中的吸能元件安装使得座椅受冲击弹起和二次跌落时吸收能量，从而降低冲击速度，减少人体伤害，更好的实现了能量吸收和吸能元件的重复性使用。

Description

一种军用车辆后排防爆座椅

技术领域

本发明属于防爆炸装甲车辆领域，特别是一种军用车辆后排防爆座椅。

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。爆炸吸能座椅是装甲车辆设计中的重要环节，防护座椅能够通过各种吸能单元的弹塑性变形吸收爆炸能量，从而降低冲击加速度和乘员受力。

面对上述情况，各国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，从而提供一种军用车辆后排防爆座椅，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：

一种军用车辆后排防爆座椅，包括：

固定部分：包括两列平行设置的后排座椅安装梁和固定连接在后排座椅安装梁上的导轨，用于将座椅骨架部分固定；

可动部分：包括座椅骨架部分和滑块，所述座椅骨架部分用于安装座椅，座椅骨架部分通过滑块和导轨实现与固定部分的滑动连接；

吸能元件：设置在固定部分和可动部分之间，用于爆炸发生时的缓冲、吸能。

所述固定部分还包括上横梁，上横梁两端通过上横梁固定件固定连接在后排座椅安装梁上，上横梁上固定套有吸能元件上连接件，所述吸能元件上端通过吸能元件上连接件与上横梁连接。

所述后排座椅安装梁为扁条状，且倾斜安装，倾斜的角度与水平夹角范围为30-90°，所述后排座椅安装梁与导轨相匹配的区域，靠近车辆的一侧设有凹槽；所述导轨固定安装在后排座椅安装梁的下侧。

所述上横梁柱壁上两端与上横梁固定件相对应的位置设有通孔，与吸能元件上连接件相对应的位置设有通孔；所述上横梁固定件为带有轴套和底面的连接件，轴套和底面之间设置有加强板，所述轴套的轴身上设有通孔，底面上设有通孔；所述底面通过螺栓固定连接在后排座椅安装梁上，上横梁固定件与后排座椅安装梁顶端的距离根据吸能元件行程和后排座椅安装梁的长度确定，为20-40mm；所述上横梁固定件轴套轴身上的通孔对上横梁两端柱壁上的通孔相对，且螺栓连接；所述吸能元件上连接件为单侧双立耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，轴身上的通孔与上横梁中部的通孔相对且螺栓连接，所述耳部的通孔用于与吸能元件的上部螺栓连接。

所述座椅骨架部分还包括座椅骨盆横梁、座椅盆骨圈梁、座椅骨盆纵梁，所述座椅盆骨圈梁为U型，座椅盆骨纵梁一端与座椅盆骨横梁焊接为“T”形，座椅盆骨纵梁另一端与座椅盆骨圈梁焊接，所述座椅骨盆横梁的两端分别与座椅盆骨圈梁焊接，所述座椅盆骨圈梁外侧设置有外骨架固定连接件，所述外骨架固定连接件通过多个滑块连接件固定连接在滑块上。

所述外骨架固定连接件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端和第二连杆的一端呈5-60°焊接，所述第二连杆平行于后排座椅安装梁设置，第一连杆的另一端与座椅盆骨圈梁通过螺栓固定连接，第二连杆的另一端与座椅盆骨圈梁通过螺栓固定连接。

所述滑块连接件为双立耳式连接件，耳部设有通孔，用于与第二连杆(11)固定连接；所述导轨为双燕尾式。

所述座椅盆骨圈梁的U型开口处设置有下横梁，所述下横梁平行于上横梁设置，所述下横梁两端通过下横梁固定件与座椅盆骨圈梁内侧连接，所述下横梁中部套有吸能元件下连接件。

所述下横梁两端与下横梁固定件相对应位置的柱壁上设置有通孔，下横梁中部与吸能元件下连接件相对应的位置设置有通孔；所述吸能元件下连接件为单侧双立耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，轴身上的通孔与下横梁中部的通孔相对且螺栓连接，所述耳部的通孔用于与吸能元件的下部螺栓连接；所述下横梁固定件为带有轴套的三角形连接件，所述轴套的轴身设有通孔，用于与下横梁固定连接，呈三角形的底面上设有多个通孔，用于与座椅盆骨圈梁固定连接。

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。

本发明与现有技术相比，其显著优点如下：

(1)本发明提供的缓冲装置，其中的吸能元件安装使得座椅受冲击弹起和二次跌落时吸收能量，从而降低冲击速度，减少人体伤害，更好的实现了能量吸收和吸能元件的重复性使用。

(2)本发明提供的前排防爆座椅骨架，圈梁上的螺栓孔可实现骨架与不同座椅坐垫的快速匹配安装，可随环境更换硬件，提高了座椅的匹配适应性。

(3)本发明提供的座椅骨架，连接方式主要采用螺栓连接，减少连接失效，且大多为面接触连接，减小所受应力。

(4)本发明提供的前排座椅骨架，在座椅外骨架两侧通过三角形连接件实现滑块安装，达到抗弯抗扭作用。导轨可限制座椅行程，有效防止座椅过度变形。

(5)本发明提供的座椅骨架梁，包括圈梁、横梁和纵梁，横梁和纵梁呈“T”形布置，可增大座椅刚度，增强了座椅的防护性能。

(6)本发明提供的骨架安装梁，呈扁条状，斜式安装可实现与车体紧密贴合，减小空间需求。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1军用车辆后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。

附图标记说明：

1-上横梁固定件，2-下横梁固定件，3-座椅骨盆横梁，4-座椅盆骨圈梁，5-座椅骨盆纵梁，6-吸能元件上连接件，7-吸能元件，8-上横梁，9-后排座椅安装梁，10-第一连杆，11-第二连杆，12-下横梁，13-滑块，14-滑块连接件，15-吸能元件下连接件，16-导轨，17-固定部分，18-座椅，19-可动部分。

具体实施方式

如图1-4所示，一种军用车辆防爆座椅骨架，包括固定部分17、可动部分19及吸能元件7三部分。其中所述固定部分17与可动部分19的连接通过吸能元件下连接件15与吸能元件7螺栓连接及滑块13和导轨16的契合实现。可动部分19在受到爆炸冲击后保证不被损坏，从而可重复使用吸能元件。

所述防爆座椅固定部分18包括上横梁固定件1、吸能元件上连接件6、上横梁8、座椅安装梁9和导轨16。上横梁固定件1底板与座椅安装梁9及上横梁8两端建立螺栓连接。上横梁8中部与吸能元件上连接件6建立螺栓连接。导轨16通过螺栓连接安装在座椅安装梁9下侧。

所述防爆座椅可动部分19包括下横梁固定件2、座椅盆骨横梁3、座椅盆骨圈梁4、座椅盆骨纵梁5、第二连杆11、第一连杆10、下横梁12、滑块13、滑块连接件14和吸能元件下连接件15组成。滑块连接件14底板与滑块13建立螺栓连接，滑块连接件14双耳外侧与第二连杆11建立螺栓连接。第一连杆10上端焊接在第二连杆11上，下端与座椅盆骨圈梁4建立螺栓连接。下横梁12两端与下横梁固定件2凸起建立螺栓连接。座椅盆骨横梁3和座椅盆骨纵梁5焊接为“T”形，端侧与座椅盆骨圈梁3实现焊接。

所述吸能元件7上端及下端通过螺栓分别与上横梁8和下横梁12相连。常用的吸能元件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，因此本例中选择金属绕带式吸能元件。

座椅安装梁9呈扁条状，背侧有凹槽，有效防止变形，与车体紧密贴合从而减小空间需求。上横梁固定件1与上横梁8建立面接触，从而减小了单位接触应力，增大了横梁刚度。固定件1安装点与安装梁上端距离不可过低，根据吸能元件行程和梁长度而定，本例中设计为30mm。第一连杆10起到斜向支撑作用。

考虑刚度大，轻量化，可弹塑形变形等特点，梁及骨架部分均采用硬质铝材料。考虑刚强度大，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。滑块与滑块连接件一般配套使用。

不同座椅坐垫通过螺栓与座椅盆骨圈梁4两侧连接，实现座椅和骨架的快速匹配安装。两侧安装孔对称分布，为保证整体稳定性，单侧安装孔数量≥2。本例中选择两侧各有2个螺栓安装孔。

后排座椅骨架安装倾斜角度随车体型号而定，安装梁与水平夹角范围为30°-90°。本例中设计为60度。

当车体受到爆炸冲击时，车辆底部的冲击波传递到座椅，外骨架固定连接件作为连接件使得可动横梁12带动座椅外骨架随滑块沿着导轨直线运动，起到缓冲作用。而第一连杆10同时提供了一定的包覆性。吸能元件7产生吸能缓冲作用，座椅骨架速度下降，完成吸能后剩余能量传递至上横梁，由上横梁的刚度进行防护。由于重力及反弹作用，座椅向下跌落，吸能元件7再次启动吸能作用，下跌速度降低，由于导轨行程限制，跌落过程有所控制。整个吸能防护过程可降低乘员伤害，提高座椅防护性和重复使用性。

Claims (10)

1.一种军用车辆后排防爆座椅，其特征在于，包括：

固定部分(17)：包括两列平行设置的后排座椅安装梁(9)和固定连接在后排座椅安装梁(9)上的导轨(16)，用于将座椅骨架部分固定；

可动部分(19)：包括座椅骨架部分和滑块(13)，所述座椅骨架部分用于安装座椅(18)，座椅骨架部分通过滑块(13)和导轨(16)实现与固定部分的滑动连接；

吸能元件(7)：设置在固定部分(17)和可动部分(19)之间，用于爆炸发生时的缓冲、吸能。

2.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述固定部分(17)还包括上横梁(8)，上横梁(8)两端通过上横梁固定件(1)固定连接在后排座椅安装梁(9)上，上横梁(8)上固定套有吸能元件上连接件(6)，所述吸能元件(7)上端通过吸能元件上连接件(6)与上横梁(8)连接。

3.根据权利要求2所述的座椅，特征在于，所述后排座椅安装梁(9)为扁条状，且倾斜安装，倾斜的角度与水平夹角范围为30-90°，所述后排座椅安装梁(9)与导轨(16)相匹配的区域，靠近车辆的一侧设有凹槽；所述导轨(16)固定安装在后排座椅安装梁(9)的下侧。

4.根据权利要求2所述的座椅，其特征在于，所述上横梁(8)柱壁上两端与上横梁固定件(1)相对应的位置设有通孔，与吸能元件上连接件(6)相对应的位置设有通孔；所述上横梁固定件(1)为带有轴套和底面的连接件，轴套和底面之间设置有加强板，所述轴套的轴身上设有通孔，底面上设有通孔；所述底面通过螺栓固定连接在后排座椅安装梁(9)上，上横梁固定件(1)与后排座椅安装梁(9)顶端的距离根据吸能元件行程和后排座椅安装梁的长度确定，为20-40mm；所述上横梁固定件(1)轴套轴身上的通孔对上横梁(8)两端柱壁上的通孔相对，且螺栓连接；所述吸能元件上连接件(6)为单侧双立耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，轴身上的通孔与上横梁(8)中部的通孔相对且螺栓连接，所述耳部的通孔用于与吸能元件(7)的上部螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅骨架部分还包括座椅骨盆横梁(3)、座椅盆骨圈梁(4)、座椅骨盆纵梁(5)，所述座椅盆骨圈梁(4)为U型，座椅盆骨纵梁(5)一端与座椅盆骨横梁(3)焊接为“T”形，座椅盆骨纵梁(5)另一端与座椅盆骨圈梁(4)焊接，所述座椅骨盆横梁(3)的两端分别与座椅盆骨圈梁(4)焊接，所述座椅盆骨圈梁(4)外侧设置有外骨架固定连接件，所述外骨架固定连接件通过多个滑块连接件(14)固定连接在滑块(13)上。

6.根据权利要求5所述的座椅，其特征在于，所述外骨架固定连接件包括第一连杆(10)和第二连杆(11)，所述第一连杆(10)一端和第二连杆(11)的一端呈5-60°焊接，所述第二连杆(11)平行于后排座椅安装梁(9)设置，第一连杆(10)的另一端与座椅盆骨圈梁(4)通过螺栓固定连接，第二连杆(11)的另一端与座椅盆骨圈梁(4)通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于，所述滑块连接件(14)为双立耳式连接件，耳部设有通孔，用于与第二连杆(11)固定连接；所述导轨(16)为双燕尾式。

8.根据权利要求5所述的座椅，其特征在于，所述座椅盆骨圈梁(4)的U型开口处设置有下横梁(12)，所述下横梁(12)平行于上横梁(8)设置，所述下横梁(12)两端通过下横梁固定件(2)与座椅盆骨圈梁(4)内侧连接，所述下横梁(12)中部套有吸能元件下连接件(15)。

9.根据权利要求8所述的座椅，其特征在于，所述下横梁(12)两端与下横梁固定件(12)相对应位置的柱壁上设置有通孔，下横梁(12)中部与吸能元件下连接件(15)相对应的位置设置有通孔；所述吸能元件下连接件(15)为单侧双立耳式轴套，轴套轴身上设置通孔，耳部设有通孔，轴身上的通孔与下横梁(12)中部的通孔相对且螺栓连接，所述耳部的通孔用于与吸能元件(7)的下部螺栓连接；所述下横梁固定件(2)为带有轴套的三角形连接件，所述轴套的轴身设有通孔，用于与下横梁(12)固定连接，呈三角形的底面上设有多个通孔，用于与座椅盆骨圈梁(4)固定连接。

10.根据权利要求1所述的座椅，其特征在于，所述吸能元件(7)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。