一种负载自适应的高度可调减振抗冲击座椅

本发明属于特种车辆零部件领域，尤其涉及一种负载自适应的高度可调减振抗冲击座椅。

背景技术：

1、对于装甲车辆等这类需要在复杂野外环境下高速行程的车辆而言，其行走系统的悬挂减振装置已经难以满足高速越野行驶状态下的减振需求，必须在座椅上再进行减振设计。为此，工程人员们研发了很多不同结构形式的减振座椅，包括并联减振结构的减振座椅(cn107161052b)、半主动减振座椅集成控制结构的减振座椅(cn108528298b)、橡胶弹簧结构的减振座椅(cn101695908b)等等，这些减振座椅都具备了减振缓冲的功能。然而，对于装甲车辆而言，除了面临高速越野行驶的减振需求以外，还需要面对地雷等爆炸物对车辆和承载员的爆炸冲击威胁，如何以更简单可靠的方式同时实现减振和抗冲击的功能，是装甲车座椅设计需要考虑的问题之一。

2、由于装甲车辆乘载员的本身体重和负重不同，其座椅所承受的负载也有比较大的差别，为此，装甲车座椅的减振抗冲击系统需要满足不同负载的缓冲需求，而现有的座椅缓冲系统对负载变化的考虑不足，难以满足不同负载下的缓冲需求，使得现有减振座椅的减振抗冲击性能大打折扣。

3、战车环境和地面环境复杂多变，装甲车驾驶员需要在开窗和闭窗的不同状态下进行车辆操作，其座椅在满足减振抗冲击功能的同时，还需要能够进行高度调节，在不同高度状态下都具有减振抗冲击的能力。此外，为了最大限度的提高装甲车辆的效能，装甲车辆的驾乘人员需要在驾驶舱、战斗舱和乘员舱之间进行自由活动，以便进行人员切换和内部维修等工作，其座椅需要具备折叠功能，以便于车内空间的最大化利用。这些都是装甲车座椅设计必须考虑的问题。

4、因此，装甲车辆的座椅除了需要具备减振、抗冲击的功能意外，还需要适应不同的负载、进行调节高度在不同高度位置具有良好的减振抗冲击性能、能够折叠以最大化利用空间等诸多功能和要求。相关研究人员们对减振抗冲击座椅结构、智能控制方法、升降调教结构等进行了很多研究，这些方法和措施提高了减振座椅的性能和适应性，但是在成本、可靠性上仍存在不足，影响了实际应用范围和效果。有必要综合分析装甲车辆的座椅研发需求，设计一种适应不同负载、高度可调、可折叠的减振缓冲座椅，以更简单可靠的结构和方式，实现装甲车座椅的多种功能需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种负载自适应的高度可调减振抗冲击座椅，能够解决现有减振缓冲座椅存在以下问题：1.减振抗冲击性能不足，对于装甲车辆而言，已有的座椅难以同时应对高速越野行驶与地雷爆炸等冲击；2.负载适应性差，由于乘载员的体重和负重存在差异，已有的座椅难以满足不同负载下的缓冲需求；3.高度调节和折叠功能缺失，已有座椅无法根据乘载员需求进行高度调节，同时也无法折叠以最大化利用车内空间。

2、为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

3、本发明实施例提供一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其包括坐垫(1)、坐垫支撑组件(2)、靠背(3)、靠背支撑组件(4)、背板拉杆装置(5)、座椅支撑架(6)、导向杆(7)、导向支座(8)、滑块(9)和油气复合减振器(11)；

4、所述导向杆(7)上部安装到车辆顶部，其下部通过导向支座(8)与车身底部连接；所述座椅支撑架(6)安装在所述导向杆(7)两侧的滑块(9)上，可以跟着所述滑块(9)一起上下运动；所述坐垫(1)与所述坐垫支撑组件(2)连接，所述坐垫支撑组件(2)与所述靠背支撑组件(4)通过支撑板连接，所述坐垫支撑组件(2)安装在所述座椅支撑架(6)上；

5、所述背板拉杆装置(5)与所述滑块(9)通过销钉连接，所述油气复合减振器(11)上端通过铰链安装在所述背板拉杆装置(5)上，所述油气复合减振器(11)另一端与所述导向支座(8)上端通过铰链连接；所述滑块(9)用于带动所述坐垫(1)、所述靠背支撑组件(4)与所述背板拉杆装置5一起上下运动，所述油气复合减振器(11)用于为所述坐垫(1)和所述靠背支撑组件(4)提供减振及抗冲击作用。

6、根据本发明一可选的实施例，所述背板拉杆装置(5)的背板把手往上提，用于带动背板拉杆装置(5)中的销轴(5-2)上的小杆子往下，沿着其上的卡槽进行运动，运动过程中销轴(5-2)往外运动，进而使该销轴(5-2)与所述滑块(9)脱离；通过所述滑块(9)和所述背板拉杆装置(5)的销轴联合作用下，能够使所述背板拉杆装置(5)带动所述油气复合减振器(11)一起往后滑动，所述靠背(3)能够自然的往前折叠，达到折叠的效果。

7、根据本发明一可选的实施例，所述背板拉杆装置(5)与所述滑块(9)之间连接有弹簧(15)，当座椅需要还原时，只需要将背板拉杆装置(5)往上翻，利用弹簧(15)的弹力可将座椅恢复原状。

8、根据本发明一可选的实施例，所述座椅背部还安装有油电控制系统(12)、油泵(13)和气泵(14)，所述坐垫支撑组件(2)下方安装有传感器(10)，所述传感器(10)包括压力传感器、位移传感器和加速度传感器。

9、根据本发明一可选的实施例，所述油电控制系统(12)根据压力传感器测量座椅所承受的力，通过控制气泵(14)的电磁阀开关对所述油气复合减振器(11)的气腔进行充放气，增加或降低座椅的油气复合减振器(11)气腔中的气体密度，从而增加或减小座椅的初始刚度，实现座椅刚度调节，以适应不同重量的负载。

10、根据本发明一可选的实施例，所述油电控制系统(12)根据位移传感器测量座椅所下降的位移，通过控制油泵(13)的电磁阀开关向油气复合减振器(11)的油腔内充放油液，使座椅始终保持在一个固定的高度，实现座椅高度调节，防止在座椅位置过低，在减振抗冲击过程中发生触底现象，造成乘载员不能复原的损伤。

11、根据本发明一可选的实施例，所述油电控制系统(12)根据位移传感器和加速度传感器测量所下降的位移，控制所述油气复合减振器(11)中的电磁阀开度大小，在减振抗冲击过程中，所述油电控制系统(12)判断座椅的高度位置，将阻尼性能沿座椅高度方向划分为减振区、抗爆冲击区和缓冲区。

12、与现有技术相比，本发明实施例提供一种负载自适应的高度可调减振抗冲击座椅，具有以下有益效果：

13、(1)、本发明中的减振抗冲击座椅的靠背和油气复合减振器通过巧妙设计可以分别折叠，而且操作十分便利，能够最大化利用空间并且能够快速将座椅折叠，节约操作时间，达到快速支援的效果。

14、(2)、本发明的减振抗冲击座椅通过对油气复合减振器的气腔充放气，实现座椅刚度调节，以适应不同负载的减振需求，通过对油气复合减振器的油腔充放油液，实现高度调节，并通过沿行程位移的阻尼控制方式，用更少的零部件实现了减振和抗冲击两种功能，结构更简单可靠。

15、(3)、本发明减振抗冲击座椅通过顶部安装方式延长了冲击载荷传递路径，提高了座椅的抗冲击能力。

技术特征：

1.一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，包括坐垫(1)、坐垫支撑组件(2)、靠背(3)、靠背支撑组件(4)、背板拉杆装置(5)、座椅支撑架(6)、导向杆(7)、导向支座(8)、滑块(9)和油气复合减振器(11)；

2.根据权利要求1所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述背板拉杆装置(5)的背板把手往上提，用于带动背板拉杆装置(5)中的销轴(5-2)上的小杆子往下，沿着其上的卡槽进行运动，运动过程中销轴(5-2)往外运动，进而使该销轴(5-2)与所述滑块(9)脱离；通过所述滑块(9)和所述背板拉杆装置(5)的销轴联合作用下，能够使所述背板拉杆装置(5)带动所述油气复合减振器(11)一起往后滑动，所述靠背(3)能够自然的往前折叠，达到折叠的效果。

3.根据权利要求2所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述背板拉杆装置(5)与所述滑块(9)之间连接有弹簧(15)，当座椅需要还原时，只需要将背板拉杆装置(5)往上翻，利用弹簧(15)的弹力可将座椅恢复原状。

4.根据权利要求1所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述座椅背部还安装有油电控制系统(12)、油泵(13)和气泵(14)，所述坐垫支撑组件(2)下方安装有传感器(10)，所述传感器(10)包括压力传感器、位移传感器和加速度传感器。

5.根据权利要求4所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述油电控制系统(12)根据压力传感器测量座椅所承受的力，通过控制气泵(14)的电磁阀开关对所述油气复合减振器(11)的气腔进行充放气，增加或降低座椅的油气复合减振器(11)气腔中的气体密度，从而增加或减小座椅的初始刚度，实现座椅刚度调节，以适应不同重量的负载。

6.根据权利要求5所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述油电控制系统(12)根据位移传感器测量座椅所下降的位移，通过控制油泵(13)的电磁阀开关向油气复合减振器(11)的油腔内充放油液，使座椅始终保持在一个固定的高度，实现座椅高度调节，防止在座椅位置过低，在减振抗冲击过程中发生触底现象，造成乘载员不能复原的损伤。

7.根据权利要求6所述的一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，其特征在于，所述油电控制系统(12)根据位移传感器和加速度传感器测量所下降的位移，控制所述油气复合减振器(11)中的电磁阀开度大小，在减振抗冲击过程中，所述油电控制系统(12)判断座椅的高度位置，将阻尼性能沿座椅高度方向划分为减振区、抗爆冲击区和缓冲区。

技术总结本发明公开了一种适应不同负载的高度可调减振抗冲击座椅，包括坐垫、坐垫支撑组件、靠背、靠背支撑组件、背板拉杆装置、座椅支撑架、导向杆、导向支座、滑块、传感器、油气复合减振器、油电控制系统、油泵、气泵和弹簧；油电控制系统通过控制气泵对气腔进行充放气，实现座椅刚度调节，以适应不同重量的负载；控制油泵向油气复合减振器的油腔内充放油液，实现座椅高度调节，并且通过判断座椅下降的高度及座椅加速度，控制油气复合减振器中的电磁阀度大小，将油气复合减振器沿座椅高度方向划分为减振区、抗爆冲击区和缓冲区，油电控制系统根据高度位置和负载重量控制调节油气复合减振器的阻尼和刚度，实现整体座椅的减振和抗爆防冲击功能。技术研发人员：陈哲吾,汪国胜,杨书仪,戴巨川,凌启辉,李洪周受保护的技术使用者：湖南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15