用于防雷座椅的半主动式减振方法及减振系统与流程

本发明公开涉及防雷座椅减振的技术领域，尤其涉及一种防雷座椅的半主动式减振方法。

背景技术：

随着防地雷车的迅猛发展以及其在战场上的广泛使用，防雷座椅的设计和技术也发生着重大的变化。

早期的防雷座椅为了减小爆炸中传递的冲击量，直接将标准座椅安装在车辆的侧部和顶部，座椅的分离方式利用了爆炸过程中产生的力量和弹簧、阻尼等减振元件来完成。这种被动式的分离方式依赖于爆炸产生的惯性，必须等到振动量传递到座椅的减振机构才开始动作，对减振机构的要求比较高，一旦减振级别达不到要求，就会对车上的乘员造成不可逆转的损伤，存在避振、减振不及时，无法保证座椅上人员安全等问题。

因此，如何研发一种新型的减振方法，以实现车辆遇雷后，对车辆中的座椅进行及时的减振，以降低对乘员的身体损伤，成为人们亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明公开了一种用于防雷座椅的半主动式减振方法及减振系统，以至少解决现有防雷座椅的被动式减振方法，不能及时有效避振、无法保证座椅上人员安全等问题。

本发明一方面提供了一种用于防雷座椅的半主动式减振方法，所述防雷座椅通过电动锁紧机构刚性背装于车辆的侧壁上，所述减振方法包括如下步骤：

判断车辆是否遇雷；

当判断车辆遇雷后，控制电动锁紧机构解锁，防雷座椅与车辆刚性分离后，呈悬浮姿态，直至防雷座椅与车辆的底盘相接，同时控制防雷座椅的座板伸长。

优选，所述判断车辆是否遇雷，具体为：

在车辆的履带轮中轴上安装加速传感器，检测车辆的履带轮中轴沿纵向的加速度值；

将检测的加速度值与阈值进行比较，当检测的加速度值大于阈值时，判断车辆遇雷。

本发明另一方面还提供了一种用于防雷座椅的半主动式减振系统，该减振系统包括：防雷座椅、电动锁紧机构、加速传感器以及控制器；

所述防雷座椅包括：靠背、座板、侧板以及液压杆；

所述座板的侧壁与所述靠背的下缘固定连接；

所述侧板的上缘与所述座板的另一侧侧壁转动连接；

所述液压杆固定安装于所述座板内，且所述液压杆的伸缩端穿出所述座板后，与所述侧板的内侧面转动连接；

所述电动锁紧机构一端与车辆的侧壁固定连接，另一端与所述防雷座椅中的靠背固定连接；

所述加速传感器安装于车辆履带轮的中轴上，用于检测所述中轴的纵向加速度；

所述控制器的输入端与所述加速传感器的输出端连接，用于接收所述加速传感器发送的纵向加速度信息，所述控制器的输出端分别与所述防雷座椅中液压杆的控制端和所述电动锁紧机构的控制端连接。

优选，所述电动锁紧机构包括：驱动电机、第一锁块、轴承组以及第二锁块；

所述驱动电机固定安装于车辆的侧壁内；

所述第一锁块的一侧侧面沿轴向设置有向外延伸的第一连杆，在所述第一锁块的另一侧侧面上设置有贯通两端的凸条，所述第一锁块中的第一连杆与所述驱动电机中的动力输出轴通过联轴器驱动连接；

所述轴承组固定安装于所述防雷座椅中的靠背内；

所述第二锁块的一侧侧面沿轴向设置有向外延伸的第二连杆，在所述第二锁块的另一侧侧面上设置有贯通两端的凹槽，所述第二锁块中的凹槽套装于所述第一锁块中的凸条的外部，所述第二锁块中第二连杆的端部穿过所述防雷座椅中的靠背后，固定嵌装于所述轴承组的内圈中。

进一步优选，在所述座板下表面以及侧板的内侧壁均设置有减振海绵层。

进一步优选，在所述侧板的内侧壁沿着所述液压杆的伸缩方向设置有向上凹陷的导槽，所述液压杆的伸缩端位于所述导槽内。

本发明提供的用于防雷座椅的半主动式减振方法，当判断出车辆遇雷后，控制电动锁紧机构解锁，防雷座椅与车辆刚性分离后，呈悬浮姿态，此时，由于防雷座椅与车体不接触，所以当爆炸能量传递到车体时，并不会传递给防雷座椅，进而实现不接触减振。当防雷座椅开始做自由落体运动时，车辆也随着冲击向上运动，二者会在一定时间内相遇，然后防雷座椅和车辆继续上行或者下行，但此时能量已经消耗了很多，因此冲击力会大幅度减小甚至消失，从而完成防雷座椅的减振。与此同时，防雷座椅的座板伸长，自动将乘坐人员腿部抬起，以配合防雷座椅与车辆的底盘相接。

本发明提供的用于防雷座椅的半主动式减振系统，是基于上述的半主动式减振方法设计的，一旦判断出车辆遇雷后，控制电动锁紧机构解锁，防雷座椅与车辆刚性分离，呈悬浮姿态，进而避免遇雷后车辆将冲击力传递到防雷座椅上，实现减振的目的。

本发明提供的用于防雷座椅的半主动式减振方法，相比于普通的吸能设计，能够从根源上解决能量传递的问题，不仅避振及时，而且减振效果好，进而保证座椅上人员安全。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种用于防雷座椅的半主动式减振方法的流程示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种用于防雷座椅的半主动式减振系统的模块示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种用于防雷座椅的半主动式减振系统中防雷座椅的结构示意图；

图4为本发明公开实施例提供的一种用于防雷座椅的半主动式减振系统中电动锁紧机构的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了解决以往的防雷座椅通过吸能的结构设计进行减振，存在避振、减振的及时性差，减振效果差等问题。本实施方案提供了一种用于防雷座椅的半主动式减振方法，首次尝试在车辆遇雷后，将防雷座椅与车辆刚性分离，通过非接触的形式，以实现减振的目的。

本实施方案提供的用于防雷座椅的半主动式减振方法，适用于背装式防雷座椅，即防雷座椅通过电动锁紧机构刚性背装于车辆的侧壁上，参见图1，所述减振方法的具体步骤如下：

s1：判断车辆是否遇雷；

s2：当判断车辆遇雷后，控制电动锁紧机构解锁，防雷座椅与车辆刚性分离后，呈悬浮姿态，直至防雷座椅与车辆的底盘相接，在控制电动锁紧机构解锁的同时控制防雷座椅的座板伸长。

其中，上述步骤s1中，判断车辆是否遇雷的方法有很多，本实施方案提供的一种判断车辆是否遇雷的方法具体为：

s11：在车辆的履带轮中轴上安装加速传感器，检测车辆的履带轮中轴沿纵向的加速度值；

s12：将检测的加速度值与阈值进行比较，当检测的加速度值大于阈值时，判断车辆遇雷。

上述的阈值为根据实际行驶的地貌、地形设定的预设值，通常地貌、地形的颠簸程度越大，其设定的阈值越大。

上述实施方案提供的用于防雷座椅的半主动式减振方法，当判断出车辆遇雷后，控制电动锁紧机构解锁，防雷座椅与车辆刚性分离后，呈悬浮姿态，此时，由于防雷座椅与车体不接触，所以当爆炸能量传递到车体时，并不会传递给防雷座椅，进而实现不接触减振。当防雷座椅开始做自由落体运动时，车辆也随着冲击向上运动，二者会在一定时间内相遇，然后防雷座椅和车辆继续上行或者下行，但此时能量已经消耗了很多，因此冲击力会大幅度减小甚至消失，从而完成防雷座椅的减振。于此同时，防雷座椅的座板伸长，自动将乘坐人员腿部抬起，以配合防雷座椅与车辆的底盘相接。

本实施方案提供了一种用于防雷座椅的半主动式减振系统，该减振系统是基于上述的减振方法设计而成，参见图2，该减振系统主要由防雷座椅1、电动锁紧机构2、加速传感器3以及控制器4构成。

参见图3，上述防雷座椅1主要由靠背11、座板12、侧板13以及液压杆14构成，其中，座板12的侧壁与靠背11的下缘固定连接，侧板13的上缘与座板12的另一侧侧壁转动连接，液压杆14固定安装于座板12内，且液压杆14的伸缩端穿出座板12后，与侧板13的内侧面转动连接，电动锁紧机构2一端与车辆的侧壁固定连接，另一端与防雷座椅1中的靠背11固定连接；为了进一步实现减振目的，可将座板12设计为软质的弹簧座，用于进行振动的吸收，同时在该防雷座椅1上还设置有安全带等保护设备。

加速传感器3安装于车辆履带轮的中轴上，用于检测中轴的纵向加速度，参见图3，控制器4的输入端与加速传感器3的输出端连接，用于接收加速传感器3发送的纵向加速度信息，控制器4的输出端分别与防雷座椅1中液压杆14的控制端和电动锁紧机构2的控制端连接。

上述实施方案中用于防雷座椅的半主动式减振系统的具体工作过程为：通过加速传感器3进行车辆履带轮中轴的纵向加速度检测，并将检测的纵向加速度值发送到控制器4中，控制器4将接收到的纵向加速度值与阈值进行比较，当纵向加速度值大于阈值时，表明车辆遇雷，此时，控制器4发送同时发送信号到液压杆14和电动锁紧机构2中，发送控制信号到液压杆14后，液压杆14的伸缩端开始向外伸出，带动侧板13沿着转动连接的转轴进行转动，直至侧板13与座板12在同一平面内，完成座板12的伸长，电动锁紧机构2接收到控制信号后，电动锁紧机构2解锁，防雷座椅1受重力作用进行自由落体，与车辆进行刚性分离，呈悬浮姿态，与车体不接触，当爆炸能量传递到车体时，并不会传递给防雷座椅，进而实现不接触减振。当防雷座椅1开始做自由落体运动时，车辆也随着冲击向上运动，二者会在一定时间内相遇，然后防雷座椅1和车辆继续上行或者下行，但此时能量已经消耗了很多，因此冲击力会大幅度减小甚至消失，从而完成防雷座椅的减振。防雷座椅1中侧板13在液压杆14的作用下，会相对底板12转动至统一平面上，实现座板12的伸长，自动将乘坐人员腿部抬起，以配合防雷座椅与车辆的底盘相接，在减振的同时，实现对乘坐人员的身体保护。

上述实施方案中电动锁紧机构2的结构可以选择多种，参见图4，本实施方案提供了一种电动锁紧机构2的具体结构，该电动锁紧机构2主要由驱动电机21、第一锁块22、轴承组23以及第二锁块24构成，其中，驱动电机21固定安装于车辆的侧壁内，第一锁块22的一侧侧面沿轴向设置有向外延伸的第一连杆221，在第一锁块22的另一侧侧面上设置有贯通两端的凸条222，第一锁块22中的第一连杆221与驱动电机21中的动力输出轴通过联轴器驱动连接，轴承组23固定安装于防雷座椅1中的靠背11内，第二锁块24的一侧侧面沿轴向设置有向外延伸的第二连杆241，在第二锁块241的另一侧侧面上设置有贯通两端的凹槽242，第二锁块24中的凹槽242套装于第一锁块22中的凸条222的外部，第二锁块24中第二连杆241的端部穿过所述防雷座椅1中的靠背11后，固定嵌装于轴承组24的内圈中。

上述电动锁紧机构2具有两种工作状态，分别为锁紧状态以及解锁状态。其中，锁紧状态时，第一锁块22中的凸条222和第二锁块24中的凹槽242呈横置状态，此时，通过凸条222和凹槽242的配合实现二者之间的锁紧，当该电动锁紧机构2受到控制信号要进行解锁时，则该电动锁紧机构2需由锁紧状态转至解锁状态，其具体过程为：控制驱动电机21启动，通过驱动电机21的动力输出轴带动第一锁块22进行转动，由于第一锁块22和第二锁块24此时是锁紧状态，而且第二锁块24通过轴承组24与防雷座椅1中的靠背11转动连接，因此，第二锁块24会随着第一锁块22一同转动，直至第一锁块22中的凸条222和第二锁块24中的凹槽242转至竖直状态，此时，在重力的作用下，第一锁块22和第二锁块24会相互脱离完成解锁，结构简单，操作方便。

为了实现下落的防雷座椅与车辆底盘相接时的缓冲，作为技术方案的进一步改进，在座板12下表面以及侧板13的内侧壁均设置有减振海绵层。

为了实现对液压杆的保护，作为技术方案的改进，在侧板13的内侧壁沿着液压杆14的伸缩方向设置有向上凹陷的导槽，且液压杆14的伸缩端位于该导槽内，用以对液压杆进行保护。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。