[實用新型]一種碳纖維增強可變形安全座椅

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721314219.4
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN207241500U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬琨;朱波;虞軍偉;王麗
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: B60N2/42
• 分類號: B60N2/42;B60N2/56;B60N2/70;B64D11/06;B61D33/00;B63B29/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 王志坤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及座椅領(lǐng)域，特別是一種可變形、安全性能高的座椅。

背景技術(shù)

座椅是人們?nèi)粘Ｉ铍x不開的必備物品，目前的座椅絕大部分都是固定形狀的座椅，不同的使用者感受的舒適度不同，與座椅形狀相符身材的使用者感受到的舒適度會高些，而不符的使用者則會覺得坐在上面極不舒服的感覺。而在某些危險環(huán)境中，比如可能會發(fā)生碰撞、沖擊等高速行駛、飛行的環(huán)境中，不合適的座椅就不僅僅是舒適度的問題，而是安全問題，座椅過大會使使用者滑出，座椅過小時，座椅的邊緣會對使用者造成額外的二次傷害，汽車中的座椅調(diào)整僅僅是座椅位置的粗略調(diào)整，并不能調(diào)整座椅的形狀。

因此，針對以上情況需要一種既安全、又舒適，并且能夠適應不同使用者身材的座椅。

實用新型內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種碳纖維增強可變形安全座椅及其制備方法，既安全、舒適，又能夠適合不同身材的使用者。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為：

一種碳纖維增強可變形安全座椅，包括座椅本體、電熱控制裝置及冷卻裝置，所述座椅本體由碳纖維電熱線編織成座椅形狀并由形狀記憶高分子填充獲得，所述電熱控制裝置控制電熱電源對碳纖維電熱線進行加熱并控溫，所述冷卻裝置對座椅本體進行通風冷卻。

所述電熱控制裝置為能夠?qū)μ祭w維電熱線進行加熱并控溫的裝置。所述冷卻裝置為能夠?qū)ψ伪倔w進行通風冷卻的裝置。

本實用新型采用碳纖維電熱線，首先，使編織成的座椅保持了碳纖維出色的力學性能，在發(fā)生突然事故時能夠起到增強座椅、吸收能量、保護使用者人身安全的作用。其次，通過電熱控制裝置加熱碳纖維電熱線使座椅內(nèi)的形狀記憶高分子發(fā)生形變，再通過冷卻裝置使形狀記憶高分子固定形狀，從而使座椅形狀能夠完全契合人身，避免了使用者在受到碰撞、沖擊時從座椅中滑出或者受到座椅邊緣的二次傷害。第三，碳纖維電熱線的溫度可控性高、沖溫小，防止使用者燙傷。

優(yōu)選的，所述碳纖維電熱線的材料為高強度碳纖維。

優(yōu)選的，所述形狀記憶高分子為熱致型形狀記憶高分子。如聚降冰片烯、聚四亞甲基二醇-二苯甲烷二異氰酸酯等。

進一步優(yōu)選的，所述高強度碳纖維為T300級碳纖維、T700級碳纖維或T800級碳纖維。

優(yōu)選的，所述電熱控制裝置包括電熱電源開關(guān)和溫控模塊，所述溫控模塊控制碳纖維電熱線的加熱溫度。

優(yōu)選的，所述冷卻裝置包括控制開關(guān)、鼓風裝置和通風管路，所述通風管路安裝在座椅本體的底部和背部，所述鼓風裝置對通風管路通風以降低座椅本體的溫度。

當需要調(diào)整座椅形狀使其適合使用者體型的時候，首先將電熱控制裝置接通電源，并打開電熱電源開關(guān)，然后通過溫控模塊調(diào)節(jié)碳纖維電熱線的溫度；碳纖維電熱線在溫控模塊的控制下達到設(shè)定溫度，并將熱量傳遞給形狀記憶高分子，形狀記憶高分子受熱后形狀開始向初始成型形狀改變，模量降低，此時使用者坐在座椅上，對座椅施加負載即變形力，座椅受到使用者施加的負載后，形狀開始發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變成使用者與之接觸的身體的形狀；然后關(guān)掉電熱控制元件，同時打開冷卻裝置控制開關(guān)，鼓風裝置工作，通過鼓風使座椅冷卻，冷卻后座椅變成與使用者匹配的形狀并且不再發(fā)生改變，最后關(guān)掉冷卻裝置開關(guān)。

本實用新型的有益效果為：

碳纖維具有很高的力學性能，和良好的電熱溫度可控性能，由碳纖維和外層護皮制成的電熱線既保持了碳纖維出色的力學性能，又發(fā)揮碳纖維優(yōu)良的電熱性。在本實用新型中，碳纖維電熱線首先是座椅的增強材料，提高座椅的安全系數(shù)，尤其是在汽車中高速行駛過程中，碳纖維電熱線保留了碳纖維的力學性能，在發(fā)生突然事故時能夠起到增強座椅、吸收能量、保護使用者人身安全的作用；其次，碳纖維電熱線與普通、常用的金屬加熱線相比，碳纖維電熱線的溫度可控性高、沖溫小，不會發(fā)生溫度超過設(shè)定值過多而使使用者難以承受的情況，普通的金屬電熱線在加熱時沖溫高，常常會發(fā)生比設(shè)定溫度高十幾度甚至幾十度的情況，這樣會讓使用者感到不舒服，甚至被燙傷。

記憶性高分子受熱后形狀發(fā)生改性，根據(jù)受力的狀態(tài)而發(fā)生改變，冷卻后能夠固定成受力狀態(tài)的形狀。本實用新型使用碳纖維電熱線增強可記憶變形高分子，能夠使座椅在可控的加熱下改變形狀，變成與使用者身形相符的形狀，并且冷卻后能夠保留這種形狀。這樣首先可以提高使用者使用座椅的舒適度，其次，也是更重要的，能夠提高座椅使用的安全性，由于座椅可根據(jù)使用者身形調(diào)節(jié)座椅形狀，使座椅形狀能夠完全契合使用者，避免了使用者在受到碰撞、沖擊時從座椅中滑出或者受到座椅邊緣的二次傷害。