CN112428897A - 一种能量隔断缓冲型座椅骨架 - Google Patents

Abstract

本发明属于座椅领域，具体涉及一种能量隔断缓冲型座椅骨架。座椅骨架的材料为铝或铝合金，包括螺栓连接的椅背横梁，立柱，椅面横梁，骨盆U型架和能量隔断缓冲装置；立柱为两个，每个立柱上设有上扣件，下扣件和能量隔断缓冲装置；能量隔断缓冲装置包括能量隔断盒和隔断元件，能量隔断盒固定设置在立柱上，且位于上扣件和下扣件之间，隔断元件的两端分别设置在上扣件和下扣件上，在冲击环境下，通过隔断元件实现座椅骨架和车体能量的隔断。本申请通过改进骨架形式，设置能量传导路径，通过能量隔断装置，隔离垂向大冲击，能够保护乘员安全。

Description

一种能量隔断缓冲型座椅骨架

技术领域

本发明属于座椅领域，具体涉及一种能量隔断缓冲型座椅骨架。

背景技术

当装甲车辆底部的地雷或简易爆炸装置(IED)爆炸时，巨大的冲击载荷通过人与车的接触界面传递到乘员身上。在爆炸瞬间，强大的瞬态冲击力第一时间会使得车体产生局部效应，挤压乘员生存空间，并且迅速通过车身作用于座椅，通过座椅直接传递至乘员身体。在过去相对长一段时间里，研究人员在面对这些威胁时，主要集中在车辆本身的防护，将防止冲击波将车辆被击穿视为爆炸事件中最主要的需求，而很少关注乘员的问题。从阿富汗和伊拉克战争研究的统计数据表明，随着车辆防护等级和生存能力的提高，人员的伤亡数量已经大幅下降，但是部分类型的受伤情况却反而增加了，其主要原因就是提高车体刚度后，车体虽未被击穿，但作用车体的能量更多的作用至乘员。

目前，我国在防护型座椅的研究还不够完全成熟。在爆炸冲击环境下，座椅骨架的安全性能就显得尤为重要，其中特别是针对座椅骨架的安全性能和布置合理性。文献“爆炸冲击下座椅底部防护性能改进及参数分析”，李昊等，科学技术与工程，2017，17(29):278-285.中指出防护座椅骨架的布置形式与安装方式直接影响防护性能，并且随着整体轻量化的要求，座椅整体重量限制也越来越严苛，但是目前如果运用轻质材料又在强度与成本之间难以平衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能量隔断缓冲型座椅骨架。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种能量隔断缓冲型座椅骨架，所述座椅骨架的材料为铝或铝合金，包括螺栓连接的椅背横梁，立柱，椅面横梁，骨盆U型架和能量隔断缓冲装置；

所述立柱为两个，每个立柱上设有上扣件，下扣件和能量隔断缓冲装置；能量隔断缓冲装置包括能量隔断盒和隔断元件，能量隔断盒固定设置在立柱上，且位于上扣件和下扣件之间，隔断元件的两端分别设置在上扣件和下扣件上，在冲击环境下，通过隔断元件实现座椅骨架和车体能量的隔断。

进一步的，还包括交叉型支撑筋板，所述交叉型支撑筋板整体呈“又”字型；

所述两侧立柱上端通过椅背横梁，下端通过整体椅面骨架进行紧固，中部通过交叉型支撑筋板装配，且交叉型支撑筋板的水平杆和椅背横梁平行设置，保证两侧立柱相互平行。

进一步的，所述能量隔断缓冲装置还包括设置于能量隔断盒内的三个销轴，所述隔断元件为金属带或金属丝，隔断元件缠绕于三个销轴上，通过金属带或金属丝的折叠与恢复，实现座椅骨架与车体的能量隔断。

进一步的，还包括对接件，所述上扣件和下扣件的结构和安装方式相同，上扣件和下扣件与立柱同轴心装配，其可在立柱上自由滑动，上扣件和下扣件通过对接件与待安装的地方固定连接。

进一步的，还包括两个限位片，两个限位片分别与上扣件和下扣件可拆卸连接，从而对固定在上扣件和下扣件上的隔断元件的两端进行限位。

进一步的，还包括连接套，L型连接件和连接杆；

所述L型连接件一端通过连接套与立柱螺栓连接，所述L型连接件另一端通过连接杆与骨盆U型架螺栓连接。

进一步的，所述连接套一端为圆管，另一端设有两块立板，所述圆管上设有孔，通过螺栓与立柱连接，所述立板上设有孔，通过螺栓与L型连接件螺栓连接。

进一步的，所述连接杆一端为圆管，另一端设有两块立板，立板和L型连接件转动连接，圆管与骨盆U型架螺栓连接。

进一步的，还包括复位弹簧和导套；

所述导套为一端设有限位环的圆管，导套固定套设在椅面横梁外周，复位弹簧套设在导套的圆管部分并由限位环限位，复位弹簧的一端与L型连接件连接，另一端与连接杆上的一组长螺栓连接，从而实现椅面骨架复位。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

1.本申请采用了椅背横梁、交叉型支撑筋板和整体椅面骨架来保证两边立柱的平行度和稳定性，通过结构上的设计提高座椅整体强度与刚度，当爆炸瞬态冲击由侧壁通过对接件传递至上扣件与下扣件时，两立柱可以在其内部顺畅滑动。

2.能量隔断缓冲装置可以经过细微调整替换为已有的其他外挂式能量隔断缓冲装置，通过装配布置于椅背骨架上，采用外挂式方便维护保养，结构简单。

3.整体座椅骨架除立柱为不锈钢材质外其余骨架均采用铝合金材质，连接部分均采用螺栓与铆钉进行装配，使得整体骨架重量更小，实现整体轻量化。

4.椅面骨架与椅背骨架之间采用L型连接件进行连接，结构简单和维护方便，通过复位弹簧一端连接于L型连接件，一端装配于椅面骨架，可以实现椅面骨架的折叠复位，节省空间。

5.该骨架通过采用T型对接件，底部连接在车体侧面，顶底装配至上扣件与下扣件，通过销轴紧固，实现快速拆卸与安装，可以在需要时快速拆卸，快速适应各种战斗工况，及时腾出空间。

附图说明

图1为本发明的能量隔断缓冲型座椅骨架三维示意图。

图2为本发明的能量隔断缓冲型座椅骨架主视图。

图3为本发明的能量隔断缓冲型座椅骨架左视图。

图4为本发明的立柱装配示意图。

图5为本发明限位片和上扣件连接示意图。

图6为本发明的椅面复位结构示意图。

图7为本发明的导套结构示意图。

图8为本发明的连接套结构示意图。

图9为本发明的铝合金椅面骨架连接示意图。

图10为可用于本发明的能量隔断缓冲型座椅骨架的隔断缓冲装置示意图。

附图标记说明：

1-立柱，2-椅背横梁，3-头枕套，4-交叉型支撑筋板，5-限位片，6-上扣件，7-对接件，8-能量隔断盒，9-隔断元件，10-下扣件，11-连接套，12-复位弹簧，13-导套，14-椅面横梁，15-L型连接件，16-连接杆，17-骨盆U型架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本申请的目的在于提供一种能量隔断缓冲型座椅骨架，在骨架满足强度与刚度的条件下，通过设置能量隔断缓装置将瞬态大冲击隔离于人体之外。并且，该骨架可以实现快拆功能，可以在短时间内进行拆装。

如图1所示，一种能量隔断缓冲型座椅骨架包括椅背骨架、能量隔断缓冲装置和椅面骨架。

所述椅背骨架包括立柱1、椅背横梁2、头枕套3、交叉型支撑筋板4、上扣件6、对接件7、下扣件10及连接套11。所述上扣件6和下扣件10通过对接件7与外界相连。所述两侧的立柱1通过椅背横梁2与交叉型支撑筋板4相互紧固，如图4所示，立柱1通过同轴心的装配与上扣件7和下扣件10装配在一起。

所述能量隔断缓冲装置通过能量隔断盒8设置在立柱1外表面，通过螺栓装配，能量隔断盒8相对立柱1不运动，可以替换为现有的能量隔断装置中的能量隔断盒。另一方面，能量隔断缓冲装置中的隔断元件9两头设置在上扣件6和下扣件10上，中间经过能量隔断盒8，隔断元件9可采用钢带或者钢丝，通过金属折叠与恢复，从而实现骨架与车体的能量隔断缓冲功能。

所述椅面骨架包括股盆U型架17、连接导柱16、L型连接件15、导柱13、复位弹簧12和椅面横梁14，所述L型连接件15与连接套11通过螺栓连接，与连接导柱16也通过螺栓连接。

所述股盆U型架17通过复位弹簧12实现复位功能，装配关系如图5所示，所述复位弹簧12通过导柱13与椅面横梁14连接，导柱13固定装配在椅面横梁14上，复位弹簧12一端与L型连接件15连接，另一端与连接导柱16上一组长螺栓连接，从而实现椅面骨架复位功能。所述椅面骨架采用全铝合金材质，通过螺栓进行装配，质量轻且拆装方便。

L型连接件15、连接导柱16和股盆U型架17的装配关系如图6所示，所述连接导柱16与股盆U型架17通过螺栓连接。所述连接导柱16采用铝合金材质，在保证强度的前提下，减轻重量且拆装方便。

所述能量隔断缓冲机构中的隔断元件结构如图7所示，图中隔断元件为钢带，缠绕于三个销轴之上，钢带两端可以安装在上扣件6与下扣件10之上，三个销轴可以设置于能量隔断盒8内，从而适应该骨架。

工作原理或过程：当车辆行驶遭遇爆炸物爆轰时，巨大的能量会在5ms左右传递至车体，使得车体迅速发生局部效应，挤压乘员生存空间，同时瞬态大冲击沿着车体传递至对接件7，通过对接件7传递至上扣件6和下扣件10，因为隔断元件9与上扣件6和下扣件10装配，所以冲击传递至隔断元件9，此时能量隔断盒8与立柱1由于惯性，相对于对接件7向下运动，能量隔断盒8快速沿隔断元件9向下运动，使得隔断元件9快速折弯和恢复，实现外挂式能量隔断缓冲装置的能量隔断功能。当乘员离开座椅时，椅面在复位弹簧12的作用下迅速复位，实现复位功能。当需要拆卸座椅时，可直接将整体座椅骨架从对接件7中拔出，实现快速拆装。

Claims (9)

1.一种能量隔断缓冲型座椅骨架，其特征在于，所述座椅骨架的材料为铝或铝合金，包括螺栓连接的椅背横梁(2)，立柱(1)，椅面横梁(14)，骨盆U型架(17)和能量隔断缓冲装置；

所述立柱(1)为两个，每个立柱(1)上设有上扣件(6)，下扣件(10)和能量隔断缓冲装置；能量隔断缓冲装置包括能量隔断盒(8)和隔断元件(9)，能量隔断盒(8)固定设置在立柱上，且位于上扣件和下扣件之间，隔断元件(9)的两端分别设置在上扣件和下扣件上，在冲击环境下，通过隔断元件(9)实现座椅骨架和车体能量的隔断。

2.根据权利要求1所述的座椅骨架，其特征在于，还包括交叉型支撑筋板(4)，所述交叉型支撑筋板(4)整体呈“又”字型；

所述两侧立柱(1)上端通过椅背横梁(2)，下端通过整体椅面骨架进行紧固，中部通过交叉型支撑筋板(4)装配，且交叉型支撑筋板(4)的水平杆和椅背横梁(2)平行设置，保证两侧立柱(1)相互平行。

3.根据权利要求1所述的座椅骨架，其特征在于，所述能量隔断缓冲装置还包括设置于能量隔断盒(8)内的三个销轴，所述隔断元件(9)为金属带或金属丝，隔断元件(9)缠绕于三个销轴上，通过金属带或金属丝的折叠与恢复，实现座椅骨架与车体的能量隔断。

4.根据权利要求3所述的座椅骨架，其特征在于，还包括对接件(7)，所述上扣件(6)和下扣件(7)的结构和安装方式相同，上扣件(6)和下扣件(10)与立柱(1)同轴心装配，其可在立柱(1)上自由滑动，上扣件和下扣件通过对接件(7)与待安装的地方固定连接。

5.根据权利要求4所述的座椅骨架，其特征在于，还包括两个限位片(5)，两个限位片(5)分别与上扣件和下扣件可拆卸连接，从而对固定在上扣件和下扣件上的隔断元件(9)的两端进行限位。

6.根据权利要求5所述的座椅骨架，其特征在于，还包括连接套(11)，L型连接件(15)和连接杆(16)；

所述L型连接件(15)一端通过连接套(11)与立柱(1)螺栓连接，所述L型连接件(15)另一端通过连接杆(16)与骨盆U型架(17)螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的座椅骨架，其特征在于，所述连接套(11)一端为圆管，另一端设有两块立板，所述圆管上设有孔，通过螺栓与立柱(1)连接，所述立板上设有孔，通过螺栓与L型连接件(15)螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的座椅骨架，其特征在于，所述连接杆(16)一端为圆管，另一端设有两块立板，立板和L型连接件转动连接，圆管与骨盆U型架(17)螺栓连接。

9.根据权利要求8所述的座椅骨架，其特征在于，还包括复位弹簧(12)和导套(13)；

所述导套(13)为一端设有限位环的圆管，导套(13)固定套设在椅面横梁(14)外周，复位弹簧(12)套设在导套(13)的圆管部分并由限位环限位，复位弹簧(12)的一端与L型连接件(15)连接，另一端与连接杆(16)上的一组长螺栓连接，从而实现椅面骨架复位。

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