CN111845493B - 军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置。包括：固定机构：用于缓冲隔离装置与座椅骨架的连接；启动机构：用于防止吸能机构的误触发和缓冲隔离装置缓冲吸能过程的启动；吸能机构：用于实现爆炸过程中冲击能量的缓冲和吸收，包括钢带，两个钢带限位销和推块，钢带依次穿过钢带限位销、推块和另一个钢带限位销，且呈“三角形”状缠绕贴合；手动调节机构：用于根据乘员体重的不同实现缓冲隔离装置吸能载荷的调节。本发明的装置，通过利用钢带在座椅受到冲击时产生的塑形变形来缓冲吸能，能够大幅度衰减冲击能量；且通过调节旋钮改变缓冲隔离装置的吸能载荷，能根据乘员体重改变防雷座椅吸能效果。
Description
技术领域
本发明属于防爆炸装甲车辆技术领域，具体涉及一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置及使用方法。
背景技术
在目前的反恐战争和未来的武装冲突中，军用车辆防雷座椅已经成为保护车内乘员安全的最重要一环。尽管目前车内防雷座椅缓冲隔离装置的设计能够在车辆承受底部爆炸冲击的工况下缓冲冲击强度，吸收冲击能量，但是由于作战乘员体重的差异，同样的缓冲隔离装置并不能为其提供相应的防护。
面对上述情况，近年来国外开始研制适应不同人体重量的防雷座椅，相继设计出的基于弹簧结构的体重适应防雷座椅以及具有二次重置功能的体重适应防雷座椅；国内对该方面的研究也比较关注，各大座椅公司及相关研究机构纷纷投入大量资源，以求在减弱爆炸冲击的同时能够实现体重适应技术，为作战乘员提供精准防护。
客观来讲，虽然众多生产厂商在防雷座椅缓冲隔离装置体重适应技术的研究上付出了诸多努力，在体重适应技术的理论研究方面也有了一定的经验，但实现人体体重的可调仍然具有一定的复杂性。此外，如何有效避免车辆正常行驶过程中座椅缓冲隔离装置的误启动也成为了研究者们极力解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置及使用方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置，所述装置安装在座椅骨架的侧面，包括：
固定机构：用于缓冲隔离装置与座椅骨架的连接；
启动机构：用于防止吸能机构的误触发和缓冲隔离装置缓冲吸能过程的启动；
吸能机构：用于实现爆炸过程中冲击能量的缓冲和吸收，包括钢带，两个钢带限位销和推块，所述钢带依次穿过钢带限位销、推块和另一个钢带限位销，且呈“三角形”状缠绕贴合；
手动调节机构：用于根据乘员体重的不同实现缓冲隔离装置吸能载荷的调节。
进一步的，还包括缓冲隔离装置外盒，所述固定机构包括上连接块和下连接块；
所述上连接块与防雷座椅侧壁安装板上的上安装块连接，所述下连接块与防雷座椅侧壁安装板上的下安装块进行连接，下连接块与缓冲隔离装置外盒固定连接。
进一步的，所述启动机构包括弹片，弹片安装块和约束螺栓；
所述弹片安装块与上连接块固定连接，所述弹片可拆卸的安装在弹片安装块上，所述约束螺栓设置在缓冲隔离装置外盒上部的内表面上，弹片上表面与约束螺栓下边缘相切，所述约束螺栓对启动机构起限位作用，防止车辆在正常行驶过程中由于路面颠簸导致缓冲隔离装置启动。
进一步的，所述弹片安装块顶部开有安装弹片的螺栓孔，中间有用于和上连接块销接的孔，下端开有钢带安装槽，侧壁有用于连接弹片安装块和金属钢带的螺栓孔；弹片安装块顶部两侧倒圆角设置；
启动机构弹片的变形集中在弹片两端，该位置靠近弹片安装块上作为变形支点的圆角。
进一步的，所述吸能机构包括钢带，两个钢带限位销和推块；
所述钢带通过钢带固定螺栓与弹片安装块连接并与钢带限位销和推块呈“三角形”状缠绕贴合。
进一步的，所述手动调节机构包括推块，调节旋钮和调节旋钮安装座；
调节旋钮安装座与缓冲隔离装置外盒固定连接，调节旋钮安装座上有一导向槽，用于约束推块在水平方向的移动；推块连接有推动推块滑动的调节旋钮，在调节旋钮的推动下，推块沿着导向槽运动，通过改变钢带的弯曲程度实现对缓冲隔离装置吸能载荷的调整，从而实现吸能载荷与不同乘员体重的匹配。
进一步的，所述两个钢带限位销与推块的轴线相互平行并呈“三角形”分布。
一种利用上述的隔离装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤(1)：所述启动机构在座椅受到的垂向冲击小于启动力时，弹片在约束螺栓的作用下形变，从而产生一个阻止上连接块向上运动的反力，避免该缓冲隔离装置的误启动；
步骤(2)：当冲击载荷超过弹片的启动力时，钢带在上连接块和弹片安装块的带动下向上运动，未与钢带限位销和推块缠绕贴合的钢带部分在向上运动过程中逐渐缠绕贴合并产生塑性变形，从而实现对冲击能量的吸收和衰减；
步骤(3)：推块在调节旋钮的推动下沿着调节旋钮安装座的导向槽运动，通过改变钢带的弯曲程度实现对缓冲隔离装置吸能载荷的调整，从而实现吸能载荷与不同乘员体重的匹配。
进一步的，所述步骤(2)具体为：所述启动机构在座椅受到的垂向冲击大于启动力时，座椅侧壁安装板上的上安装块带动上连接块、弹片安装块和弹片产生向上的运动趋势；当弹片产生足够大的变形使得约束螺栓从弹片弯曲变形后与缓冲隔离装置外盒之间产生的缝隙中穿过后，弹片安装块带动金属钢带向上运动，吸能机构开始启动进行缓冲吸能。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明提供的座椅缓冲隔离装置，通过金属钢带在呈“三角形”分布的限位销和推块之间的抽动产生塑性变形，实现对底部爆炸过程中车体传递给防雷座椅冲击能量的缓冲和吸收，其响应频率较高，性能可靠，吸能效果较好，大幅降低了车内乘员的损伤风险。
(2)本发明提供的座椅缓冲隔离装置，通过金属弹片和约束螺栓的组合，实现了缓冲隔离装置启动力的设置，从而使得该缓冲隔离装置在车辆行驶于颠簸路面等安全工况时不会起作用，有效避免了缓冲隔离装置的误启动问题，同时通过改变金属弹片的片数可以对缓冲隔离装置启动机构的启动力进行调节。
(3)本发明提供的座椅缓冲隔离装置，通过更换金属钢带和弹片，可以实现缓冲隔离装置的重复使用，大大降低了成本。
(4)本发明提供的座椅缓冲隔离装置，通过旋转调节旋钮推动推块在调节旋钮安装块上导向槽中的运动，可以得到不同弯曲程度的金属钢带，从而可以根据乘员体重的不同改变缓冲隔离装置的吸能载荷，实现防雷座椅缓冲隔离装置与乘员体重的匹配，为乘员提供更加精准的防护。
(5)本发明提供的座椅缓冲隔离装置，通过安装板与车体侧壁安装，避免了车体地板对防护座椅的直接冲击，有效减弱了乘员所受到的冲击载荷。
附图说明
图1是本申请隔离装置剖视图。
图2是本申请隔离装置隐藏外盒和相关螺栓后的左视图。
图3是调节旋钮安装座的剖视图。
图4是弹片安装块的剖视图。
图5是本申请缓冲隔离装置爆炸图。
图6是本申请隔离装置安装及初始状态示意图。
图7是本申请隔离装置吸能状态示意图。
附图标记说明：
1-上连接块，2-约束螺栓，3-弹片，4-钢带固定螺栓，5-盘头螺钉，6-金属带限位销，7-金属带，8-连接螺栓，9-下连接块，10-缓冲隔离装置外盒，11-调节旋钮安装座，12-推块，13-调节旋钮，14-弹片安装块，15-钢销，16-弹片固定螺栓，17-手动调节缓冲隔离装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明的目的是在基于缓冲、吸收爆炸环境中车内防雷座椅传递给乘员的冲击的基础上，提供一种新型军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置，其能够防止车辆在正常行驶过程中缓冲隔离功能的误启动，并能根据不同乘员体重调节缓冲隔离装置吸能载荷的大小，改变缓冲隔离装置的吸能功率，以实现乘员体重适应的功能，为不同乘员提供精准的防护。同时通过更换弹片和金属钢带能够实现缓冲隔离装置的重复使用，节约成本。
如图1～7所示，一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置，包括上连接块1、弹片3、金属钢带7、下连接块9、缓冲隔离装置外盒10、调节旋钮安装座11、推块12、调节旋钮13、弹片安装块14以及钢销、螺钉和螺栓。
所述上连接块1和下连接块9通过螺栓分别与座椅侧壁安装板上的上下安装块连接。所述下连接块9通过连接螺栓8与缓冲隔离装置外盒10相连，缓冲隔离装置外盒10与连为一体的上连接块1和弹片安装块14无连接关系。所述缓冲隔离装置吸能行程的大小由座椅骨架侧壁安装板上的上下安装块之间的最大距离决定。
所述调节旋钮安装座11的前后端面各4个盘头螺钉孔用于和缓冲隔离装置外盒10连接在一起，其中间有两个固定约束钢带限位销6的孔和约束推块12水平方向运动的导向槽，右端开有用于调节旋钮13连接的螺纹孔。在工作过程中，该调节旋钮安装座11和缓冲隔离装置外盒10固定不动。
所述军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置在乘员乘坐之前，乘员可以根据自己体重的大小转动调节旋钮13，使调节旋钮13推动推块12沿着导向槽运动，通过改变钢带限位销6与推块12之间形成的夹角大小来改变吸能机构的吸能载荷，提高车辆在爆炸工况下对乘员的防护能力。
所述缓冲隔离装置在受到底部爆炸冲击，当冲击载荷大于启动机构所提供的启动载荷时，弹片3在约束螺栓2的挤压下弯曲变形，上连接块1在座椅侧壁安装板上的上安装块的作用下带动弹片安装块14和金属钢带7向上运动。此时，钢带7未变形部分在逐渐向上运动的过程中通过与钢带限位销6和推块12缠绕贴合产生塑性变形，吸收冲击能量。通过改变弹片3的片数可以调整缓冲隔离装置启动机构的启动力。
所述弹片安装块14顶部开有安装弹片3的螺栓孔，中间有用于和上连接块1销接的孔，下端开有钢带7安装槽，侧壁有用于连接弹片安装块14和金属钢带7的螺栓孔。弹片安装块14顶部过渡圆弧半径为5mm。所述启动机构弹片3的变形集中在弹片3两端，该位置靠近弹片安装块14上作为变形支点的过渡圆弧，更小的动力臂使得所述启动机构能够提供更大的启动力。
所述金属钢带7通过钢带固定螺栓4与弹片安装块14连接，并通过钢带限位销6和推块12对钢带7进行形状的改变及位置的限定。其中，钢带限位销6与调节旋钮安装座11过盈配合后通过八个盘头螺钉5将调节旋钮安装座11与缓冲隔离装置外盒10固连在一起，推块12的运动限定于调节旋钮安装座11的导向槽中。两个钢带限位销6与推块12的轴线相互平行并呈“三角形”分布。
所述缓冲隔离装置在一次吸能过程结束后通过更换金属钢带7和弹片3可以实现缓冲隔离装置的重复使用，节约成本。
作战乘员乘坐于所述防雷座椅之前可以对缓冲隔离装置吸能载荷进行调节以匹配自身体重。在受到地雷或简易爆炸装置爆炸后的高速冲击后，座椅上横梁带动上连接块1、弹片安装块14、弹片3和金属钢带7产生向上的运动趋势，当冲击载荷大于启动机构的启动力且弹片3产生的变形足够大使得约束螺栓2从弹片3弯曲变形后与缓冲隔离装置外盒10之间产生的缝隙中穿过后，弹片安装块14带动钢带7未变形部分在钢带限位销6和推块12上呈“三角形”缠绕贴合并产生塑性变形，缓冲和吸收爆炸冲击能量，在大幅衰减乘员所受冲击幅值的同时增大了乘员所受冲击的时间，有效降低了乘员损伤风险。为了便于乘员对缓冲隔离装置进行调节以及尽可能减小爆炸冲击环境下乘员所受冲击载荷，所述缓冲隔离装置安装在防护座椅侧面的安装板上，图6可以清楚地看到所述缓冲隔离装置在防雷座椅上的安装位置以及未工作时的初始状态，在经历爆炸冲击后该座椅骨架上横梁带动吸能器沿着滑轨向上运动的吸能状态如图7所示。
Claims (2)
1.一种军用车辆防雷座椅的手动调节缓冲隔离装置，其特征在于，所述装置安装在座椅骨架的侧面，包括：
固定机构：用于缓冲隔离装置与座椅骨架的连接；
启动机构：用于防止吸能机构的误触发和缓冲隔离装置缓冲吸能过程的启动；
吸能机构：用于实现爆炸过程中冲击能量的缓冲和吸收，包括钢带（7），两个钢带限位销（6）和推块（12），所述钢带（7）依次穿过钢带限位销、推块（12）和另一个钢带限位销，且呈“三角形”状缠绕贴合；
手动调节机构：用于根据乘员体重的不同实现缓冲隔离装置吸能载荷的调节；
还包括缓冲隔离装置外盒（10），所述固定机构包括上连接块（1）和下连接块（9）；
所述上连接块（1）与防雷座椅侧壁安装板上的上安装块连接，所述下连接块（9）与防雷座椅侧壁安装板上的下安装块进行连接，下连接块（9）与缓冲隔离装置外盒（10）固定连接；
所述启动机构包括弹片（3），弹片安装块（14）和约束螺栓（2）；
所述弹片安装块（14）与上连接块（1）固定连接，所述弹片（3）可拆卸的安装在弹片安装块（14）上，所述约束螺栓设置在缓冲隔离装置外盒（10）上部的内表面上，弹片（3）上表面与约束螺栓（2）下边缘相切，所述约束螺栓（2）对启动机构起限位作用，防止车辆在正常行驶过程中由于路面颠簸导致缓冲隔离装置启动；
所述弹片安装块（14）顶部开有安装弹片（3）的螺栓孔，中间有用于和上连接块（1）销接的孔，下端开有钢带（7）安装槽，侧壁有用于连接弹片安装块（14）和金属钢带（7）的螺栓孔；弹片安装块（14）顶部两侧倒圆角设置，弹片安装块（14）顶部倒圆角即过渡圆弧的圆弧半径为5mm；
启动机构弹片（3）的变形集中在弹片（3）两端，弹片两端靠近弹片安装块（14）上作为变形支点的圆角；
所述吸能机构包括钢带（7），两个钢带限位销（6）和推块（12）；
所述钢带（7）通过钢带固定螺栓（4）与弹片安装块（14）连接并与钢带限位销（6）和推块（12）呈“三角形”状缠绕贴合；
所述手动调节机构包括推块（12），调节旋钮（13）和调节旋钮安装座（11）；
调节旋钮安装座（11）与缓冲隔离装置外盒（10）固定连接，调节旋钮安装座（11）上有一导向槽，用于约束推块（12）在水平方向的移动；推块（12）连接有推动推块滑动的调节旋钮（13），在调节旋钮（13）的推动下，推块（12）沿着导向槽运动，通过改变钢带（7）的弯曲程度实现对缓冲隔离装置吸能载荷的调整，从而实现吸能载荷与不同乘员体重的匹配；
所述两个钢带限位销（6）与推块（12）的轴线相互平行并呈“三角形”分布。
2.一种利用权利要求1所述的隔离装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1）：所述启动机构在座椅受到的垂向冲击小于启动力时，弹片（3）在约束螺栓（2）的作用下形变，从而产生一个阻止上连接块（1）向上运动的反力，避免该缓冲隔离装置的误启动；
步骤（2）：当冲击载荷超过弹片（3）的启动力时，钢带（7）在上连接块（1）和弹片安装块（14）的带动下向上运动，未与钢带限位销（6）和推块（12）缠绕贴合的钢带部分在向上运动过程中逐渐缠绕贴合并产生塑性变形，从而实现对冲击能量的吸收和衰减；所述启动机构在座椅受到的垂向冲击大于启动力时，座椅侧壁安装板上的上安装块带动上连接块（1）、弹片安装块（14）和弹片（3）产生向上的运动趋势；当弹片（3）产生足够大的变形使得约束螺栓（2）从弹片（3）弯曲变形后与缓冲隔离装置外盒（10）之间产生的缝隙中穿过后，弹片安装块（14）带动金属钢带（7）向上运动，吸能机构开始启动进行缓冲吸能；
步骤（3）：推块（12）在调节旋钮（13）的推动下沿着调节旋钮安装座（11）的导向槽运动，通过改变钢带（7）的弯曲程度实现对缓冲隔离装置吸能载荷的调整，从而实现吸能载荷与不同乘员体重的匹配。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Xianhui Inventor after: Zhang Jincheng Inventor after: Sun Xiaowang Inventor after: Luo Ming Inventor after: Tao Xiaoxiao Inventor after: Wang Guojiang Inventor after: Dai Junchao Inventor after: Zhang Ming Inventor after: Zhou Yunbo Inventor before: Zhang Jincheng Inventor before: Luo Ming Inventor before: Tao Xiaoxiao Inventor before: Wang Guojiang Inventor before: Dai Junchao Inventor before: Wang Xianhui Inventor before: Zhang Ming Inventor before: Zhou Yunbo Inventor before: Sun Xiaowang |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |