一種車輛防地雷座椅

《一種車輛防地雷座椅》是航宇救生裝備有限公司於2013年12月13日申請的專利，該專利的公布號為CN103661028A，申請公布日為2014年3月26日，發明人是胡柱卜、汪華飛、王羚傑。

《一種車輛防地雷座椅》包括座椅本體，座椅本體由座椅框架、座椅座面以及吸能器組成；座椅座面與座椅框架連線側設有橫向的下掛載桿，下掛載桿的兩端與套接在座椅框架的主桿上的滑套連線，滑套內設有線性軸承，線性軸承、滑套、下掛載桿帶著座椅座面沿主桿上下滑動；下掛載桿的中部連線有縱向的轉接桿，轉接桿上端掛設在吸能器上，吸能器上端安裝在上掛載桿的中部；上掛載桿固定連線於主桿上。該座椅還包括懸掛安裝機構，懸掛安裝機構由固定在車體側壁的上安裝件或固定在車體頂部的頂部安裝件，以及固定在車體底板的下安裝件組成。該發明通過懸掛安裝機構降低傳遞到座椅的爆轟衝擊能量，再通過吸能器進一步降低能量向人體的傳遞，保護人員安全。

2017年12月11日，《一種車輛防地雷座椅》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種車輛防地雷座椅》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種車輛防地雷座椅
• 申請人：航宇救生裝備有限公司
• 申請日：2013年12月13日
• 申請號：2013106773899
• 公布號：CN103661028A
• 公布日：2014年3月26日
• 發明人：胡柱卜、汪華飛、王羚傑
• 地址：湖北省襄樊市高新區157信箱
• 分類號：B60N2/42(2006.01)I、B60N2/50(2006.01)I
• 代理機構：湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人：鐘鋒
• 類別：發明專利

專利背景

現代武裝車輛的裝甲防護技術水平越來越高，但從中國國外戰場與維和任務獲得的數據顯示，反車輛地雷或簡易爆炸物而造成的傷亡仍然呈上升趨勢，這是因為坦克裝甲車輛在受到該類攻擊時，很多傷亡事故不是由於裝甲被擊穿所造成，而是由通過車輛、座椅等結構向人體傳遞的爆轟衝擊能量所造成，若座椅結構設計不良，使最終傳遞到乘員身上的衝擊波能量可高達人體耐受極限的20～30倍，對乘員造成的傷亡威脅通常比爆炸本身更嚴重，極易引起人體脊椎骨骨折等重大傷亡事故。

2013年前中國國內的坦克裝甲車輛等特種車輛均未裝備專門的防地雷座椅，座椅已經成了車輛對地雷防護的薄弱環節。中國國外有少量防雷座椅的套用，但安裝和吸能方式沒有協調套用，吸能效果沒有最大化，且不能適應中國國內車輛的安裝要求。

發明內容

專利目的

該發明要解決的技術問題是，針對2013年12月之前的車輛座椅存在的上述不足，提供一種車輛防地雷座椅，最大限度的降低衝擊能量，使之降低到人體耐受極限，保護人員安全。

技術方案

《一種車輛防地雷座椅》包括座椅本體，所述座椅本體由座椅框架、座椅座面以及吸能器組成；所述座椅座面與座椅框架連線側設有橫向的下掛載桿，所述下掛載桿的兩端與套接在座椅框架的主桿上的滑套連線，所述滑套內設有線性軸承，線性軸承、滑套、下掛載桿帶著座椅座面沿主桿上下滑動；所述下掛載桿的中部連線有縱向的轉接桿，轉接桿的上端掛設在吸能器上（所述座椅座面通過滑套、下掛載桿和轉接桿掛設在吸能器上），吸能器的上端安裝在上掛載桿的中部；上掛載桿固定連線於座椅框架兩側的主桿上。

按上述方案，所述吸能器包括套筒、上接頭、上固定導向套、螺母、擠壓活塞、上導向套、吸能棒、拉力桿、中導向套、下導向套、下固定導向套和下接頭，所述上接頭的上端通過螺栓與上掛載桿連線，上接頭的下端通過上固定導向套套接在套筒的上端；所述擠壓活塞設定在套筒內的上端部；所述吸能棒通過上導向套、中導向套、下導向套設定在套筒的內腔，其中，上導向套緊挨擠壓活塞，中導向套設定在套筒內腔的中部，下導向套設定在套筒內腔的下端部；所述拉力桿沿套筒的軸線設定，且拉力桿自上而下依次穿過擠壓活塞、上導向套、中導向套、下導向套及下固定導向套，拉力桿的上端通過螺母與擠壓活塞固接、且拉力桿的上端部正對上接頭並留有一定間隙，拉力桿的下端穿過下固定導向套後通過螺母與下接頭的上端固接，下接頭的下端通過螺栓與轉接桿連線。

按上述方案，該座椅還包括懸掛安裝機構，所述懸掛安裝機構由固定在車體側壁的上安裝件或固定在車體頂部的頂部安裝件，以及固定在車體底板的下安裝件組成；座椅本體的上部通過座椅框架頂部的雙耳接頭與懸掛安裝機構的上安裝件或頂部安裝件通過快卸銷連線；座椅本體的下部通過座椅框架兩側的主桿與懸掛安裝機構的下安裝件套接，主桿與下安裝件套接後在豎直方向預留一定間隙。

該發明的工作原理：當地雷或簡易爆炸物在車輛底部發生爆炸時，爆轟衝擊能量將通過車體向上傳遞，車體地板距離爆炸點最近，會第一時間形成劇烈的塑性形變，將最直接也是最大的爆轟衝擊能量向上傳遞，但由於主桿與下安裝件在豎直方向預留一定間隙，爆轟衝擊能量無法通過形變向上直接傳遞，因此相當於阻斷了這個傳遞路徑，也就防止了最大的爆轟能量對人體形成直接傷害。

緊接著，爆轟衝擊能量沿車體側壁繼續向上傳遞，由於傳遞路徑較遠，車體的結構會吸收部分能量，而座椅的懸掛安裝機構的上安裝件固定連線在車體側壁上部，因此座椅接收到的能量已經經過了車體側壁的長距離衰減，也就減少了人員可能受到的傷害；若採用頂部安裝件與車體頂部固定連線，則有更好的衰減效果。

爆炸衝擊能量傳遞至座椅後，通過座椅框架兩側的主桿傳遞至上掛載桿和吸能器，再依次傳遞至轉接桿、下掛載桿、滑套和座椅座面，最後從座椅座面傳遞至人體。當爆轟衝擊能量傳遞至吸能器時，通過吸能器兩端的上接頭和下接頭對吸能器的套筒內部結構進行拉伸，下接頭通過拉力桿和螺母拉動擠壓活塞，從而壓縮吸能棒，吸能棒受到的過載達到一定的閥值時，就會發生壓縮變形，以衰減衝擊能量；在此過程中，吸能器內的上固定導向套和下固定導向套對拉力桿起到軸向穩定的作用，上導向套、中導向套、下導向套對吸能棒起到導向和穩定的作用。吸能棒採用特殊材質和工藝製成，在承受載荷達到設計規定值時可產生潰變，通過塑性形變吸收衝擊能量，吸能棒壓縮啟動載荷的閥值是按照人體耐受極限確定的，以保證衰減後的衝擊能量不會對人體造成傷害。

有益效果

《一種車輛防地雷座椅》具有以下有益效果：

1、適用於坦克裝甲車輛等特種車輛，在受到地雷等爆炸物威脅時，通過懸掛安裝機構延長地雷或簡易爆炸物爆轟衝擊能量的主要傳遞路徑，降低傳遞到座椅的爆轟衝擊能量；

2、通過設定吸能器進一步衰減衝擊能量向人體的傳遞，當座椅受到的過載達到一定的閥值時，吸能器的吸能棒就會發生塑性變形，最大限度的降低乘員身體承受的衝擊能量，保護人員安全。

附圖說明

圖1是該發明車輛防地雷座椅的結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖2中座椅框架頂部雙耳接頭通過頂部安裝件固定在車體頂部的結構示意圖；

圖4是圖2中A處的放大結構示意圖；

圖5是該發明吸能器的放大結構示意圖；

圖中，1-上安裝件，2-下安裝件，3-主桿，4-滑套，5-線性軸承，6-座椅框架，7-座面，8-頂部安裝件，9-車體頂部，10-車體側壁，11-車體地板，12-轉接桿，13-下掛載桿，14-上掛載桿，15-吸能器，16-套筒，17-中導向套，18-下導向套，19-下固定導向套，20-下接頭，21-上接頭，22-上固定導向套，23-螺母，24-擠壓活塞，25-上導向套，26-吸能棒，27-拉力桿。

權利要求

1.《一種車輛防地雷座椅》其特徵在於：包括座椅本體，所述座椅本體由座椅框架（6）、座椅座面（7）以及吸能器（15）組成；所述座椅座面（7）與座椅框架（6）連線側設有橫向的下掛載桿（13），所述下掛載桿（13）的兩端與套接在座椅框架（6）的主桿（3）上的滑套（4）連線，所述滑套（4）內設有線性軸承（5），線性軸承（5）、滑套（4）、下掛載桿（13）帶著座椅座面（7）沿主桿（3）上下滑動；所述下掛載桿（13）的中部連線有縱向的轉接桿（12），轉接桿（12）的上端掛設在吸能器（15）上，吸能器（15）的上端安裝在上掛載桿（14）的中部；上掛載桿（14）固定連線於座椅框架（6）兩側的主桿（3）上。

2.如權利要求1所述的車輛防地雷座椅，其特徵在於：所述吸能器（5）包括套筒（16）、上接頭（21）、上固定導向套（22）、螺母（23）、擠壓活塞（24）、上導向套（25）、吸能棒（26）、拉力桿（27）、中導向套（17）、下導向套（18）、下固定導向套（19）和下接頭（20），所述上接頭（21）的上端通過螺栓與上掛載桿（14）連線，上接頭（21）的下端通過上固定導向套（22）套接在套筒（16）的上端；所述擠壓活塞（24）設定在套筒（16）內的上端部；所述吸能棒（26）通過上導向套（25）、中導向套（17）、下導向套（18）設定在套筒（16）的內腔，其中，上導向套（25）緊挨擠壓活塞（24），中導向套（17）設定在套筒（16）內腔的中部，下導向套（18）設定在套筒（16）內腔的下端部；所述拉力桿（27）沿套筒（16）的軸線設定，且拉力桿（27）自上而下依次穿過擠壓活塞（24）、上導向套（25）、中導向套（17）、下導向套（18）及下固定導向套（19），拉力桿（27）的上端通過螺母（23）與擠壓活塞（24）固接、且拉力桿（27）的上端部正對上接頭（21）並留有一定間隙，拉力桿（27）的下端穿過下固定導向套（19）後通過螺母與下接頭（20）的上端固接，下接頭（20）的下端通過螺栓與轉接桿（12）連線。

3.如權利要求1所述的車輛防地雷座椅，其特徵在於：該座椅還包括懸掛安裝機構，所述懸掛安裝機構由固定在車體側壁（10）的上安裝件（1）或固定在車體頂部（9）的頂部安裝件（8），以及固定在車體底板（11）的下安裝件（2）組成；座椅本體的上部通過座椅框架（6）頂部的雙耳接頭與懸掛安裝機構的上安裝件（1）或頂部安裝件（8）銷連線；座椅本體的下部通過座椅框架（6）兩側的主桿（3）與懸掛安裝機構的下安裝件（2）套接，主桿（3）與下安裝件（2）套接後在豎直方向預留一定間隙。

實施方式

如圖1~圖5所示，《一種車輛防地雷座椅》包括座椅本體，所述座椅本體由座椅框架6、座椅座面7以及吸能器15組成；所述座椅座面7與座椅框架6連線側設有橫向的下掛載桿13，所述下掛載桿13的兩端與套接在座椅框架6的主桿3上的滑套4連線，所述滑套4內設有線性軸承5，線性軸承5、滑套4、下掛載桿13帶著座椅座面7沿主桿3上下滑動；所述下掛載桿13的中部連線有縱向的轉接桿12，轉接桿12的上端掛設在吸能器15上（座椅座面7通過滑套4、下掛載桿13和轉接桿12掛在吸能器15上），吸能器15的上端安裝在上掛載桿14的中部；上掛載桿14固定連線於座椅框架6兩側的主桿3上。

參照圖5所示，所述吸能器5包括套筒16、上接頭21、上固定導向套22、螺母23、擠壓活塞24、上導向套25、吸能棒26、拉力桿27、中導向套17、下導向套18、下固定導向套19和下接頭20，所述上接頭21的上端通過螺栓與上掛載桿14連線，上接頭21的下端通過上固定導向套22套接在套筒16的上端；所述擠壓活塞24設定在套筒16內的上端部；所述吸能棒26通過上導向套25、中導向套17、下導向套18設定在套筒16的內腔，其中，上導向套25緊挨擠壓活塞24，中導向套17設定在套筒16內腔的中部，下導向套18設定在套筒16內腔的下端部；所述拉力桿27沿套筒16的軸線設定，且拉力桿27自上而下依次穿過擠壓活塞24、上導向套25、中導向套17、下導向套18及下固定導向套19，拉力桿27的上端通過螺母23與擠壓活塞24固接、且拉力桿27的上端部正對上接頭21並留有一定間隙，拉力桿27的下端穿過下固定導向套19後通過螺母與下接頭20的上端固接，下接頭20的下端通過螺栓與轉接桿12連線。

該座椅還包括懸掛安裝機構，所述懸掛安裝機構由固定在車體側壁10的上安裝件1和/或固定在車體頂部9的頂部安裝件8，以及固定在車體底板11的下安裝件2組成；座椅本體的上部通過座椅框架6頂部的雙耳接頭與懸掛安裝機構的上安裝件1或頂部安裝件8通過快卸銷連線（參見圖2，座椅框架6頂部的雙耳接頭通過上安裝件1固定在車體側壁10；參見圖3，座椅框架6頂部的雙耳接頭通過頂部安裝件8固定在車體頂部9）；座椅本體的下部通過座椅框架6兩側的主桿3與懸掛安裝機構的下安裝件2套接，主桿3與下安裝件2套接後在豎直方向預留一定間隙。

該發明工作時，當地雷或簡易爆炸物在車輛底部發生爆炸時，爆轟衝擊能量將通過車體向上傳遞，車體地板11距離爆炸點最近，會第一時間形成劇烈的塑性形變，將最直接也是最大的爆轟衝擊能量向上傳遞，但由於主桿3與下安裝件2在豎直方向預留一定間隙，爆轟衝擊能量無法通過形變向上直接傳遞，因此相當於阻斷了這個傳遞路徑，也就防止了最大的爆轟能量對人體形成直接傷害。

緊接著，爆轟衝擊能量沿車體側壁10繼續向上傳遞，由於傳遞路徑較遠，車體的結構會吸收部分能量，而座椅的懸掛安裝機構的上安裝件1固定連線在車體側壁10上部，因此座椅接收到的能量已經經過了車體側壁10的長距離衰減，也就減少了人員可能受到的傷害；若採用頂部安裝件8與車體頂部9固定連線，則有更好的衰減效果。

爆炸衝擊能量傳遞至座椅後，通過座椅框架6兩側的主桿3傳遞至上掛載桿14和吸能器15，再依次傳遞至轉接桿12、下掛載桿13、滑套4和座椅座面7，最後從座椅座面7傳遞至人體。當爆轟衝擊能量傳遞至吸能器15時，通過吸能器15兩端的上接頭21和下接頭20對吸能器15的套筒16內部結構進行拉伸，下接頭20通過拉力桿27和螺母23拉動擠壓活塞24，從而壓縮吸能棒26，吸能棒26受到的過載達到一定的閥值時，就會發生壓縮變形，以衰減衝擊能量；在此過程中，吸能器15內的上固定導向套22和下固定導向套19對拉力桿27起到軸向穩定的作用，上導向套25、中導向套17、下導向套18對吸能棒26起到導向和穩定的作用。吸能棒26採用特殊材質和工藝製成，在承受載荷達到設計規定值時可產生潰變，通過塑性形變吸收衝擊能量，吸能棒26壓縮啟動載荷的閥值是按照人體耐受極限確定的，以保證衰減後的衝擊能量不會對人體造成傷害。

榮譽表彰

2017年12月11日，《一種車輛防地雷座椅》獲得第十九屆中國專利優秀獎。