CN109910811A - 一种撞击防护救生舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种撞击防护救生舱，其包括舱体，舱体的前部敞口，舱体的底端设置底座,舱体内部安装座椅，舱体的顶端部连接有头罩，头罩的底部设置环形空腔，环形空腔内安装有能向下方膨胀展开而将舱体套入其内的环形安全气囊，安全气囊的进气口与气体发生器的出气口连通；舱体和/或头罩的内壁和外壁上均涂覆有防爆涂层；舱体和/或头罩的内壁上设置有由慢回弹太空棉或软橡胶制成的柔性缓冲层。本发明结构简单、实现方便，通过全包覆式的气囊结构，并将硬质的强力支撑和软质的缓冲保护相结合，同时采用多部位的安全防护结构，最大限度的保护了乘坐者的人身安全，提高了剧烈撞击事故中人员生还的几率。

Description

一种撞击防护救生舱

技术领域

本发明涉及安全防护救生领域，具体的说是一种撞击防护救生舱。

背景技术

全球汽车、高铁、飞机逐年增多，各种汽车事故空难也在逐年增加，给千万家庭带来了不可弥补的损失。在汽车撞击事故中，当撞击速度和撞击力度到达一定的阈值时，汽车安全气囊系统开始工作，安全气囊打开后可以缓冲撞击力，从而保护驾乘人员的安全。安全气囊系统包括由气囊与充气机构（气体发生器）组成的整体式安全气囊模块、感知碰撞并向安全气囊模块发出展开指令的碰撞传感器系统以及传输信号的线束。

现有的汽车安全气囊主要包括前气囊和侧气囊，前气囊安装在方向盘的中心位置，侧气囊安装在座椅侧部或车门内侧。尽管汽车安全气囊能起到一定的安全防护作用，但是其保护效果和力度并不能完全让人满意。由于气囊膨胀展开的方向是朝向人员的面部和身体，气囊在瞬间膨胀时产生的巨大冲击力往往会给驾乘人员带来更大的伤害。另外，当撞击力达到汽车解体的情况下，安全气囊几乎就起不了多少作用。

基于上述问题，本案申请人研发出一种撞击防护救生舱，该装置借助全包围式的安全气囊将驾乘人员完全包覆，同时，舱体和头罩采用硬质材料并涂覆防爆涂料，舱体内部及头罩采用记忆慢回弹太空棉或柔性橡胶材料，硬质的强力支撑和软质的缓冲保护相结合，可应用于汽车、火车、飞机等领域，在不可避免的事故发生时能最大限度的保护驾乘人员的安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种撞击防护救生舱，该装置借助全包围式的安全气囊将乘坐者完全包覆，另外，舱体和头罩采用硬质材料并涂覆防爆涂料，舱体内部及头罩内部设置柔性缓冲层，硬质的强力支撑和软质的缓冲保护相结合，可应用于汽车、火车、飞机等领域，在不可避免的事故发生时能最大限度的保护驾乘人员的安全。

为解决上述技术问题，本发明的撞击防护救生舱的结构特点是包括舱体，舱体的前部敞口，舱体的底端设置底座,舱体内部安装座椅，舱体的顶端部连接有头罩，头罩的底部设置环形空腔，环形空腔内安装有能向下方膨胀展开而将舱体套入其内的环形安全气囊，安全气囊的进气口与气体发生器的出气口连通。

所述舱体和/或头罩的内壁和外壁上均涂覆有防爆涂层；舱体和/或头罩的内壁上设置有由慢回弹太空棉或软橡胶制成的柔性缓冲层；舱体的内壁和/或外壁设置多条舱体加强筋；头罩的内壁和/或外壁上设置多条头罩加强筋。

所述舱体的前部敞口上安装有防弹玻璃护罩；舱体的舱壁上开设有换气窗口，换气窗口上安装有换气扇。

所述座椅的内层由柔性材料制成；座椅的上部安装有U型安全压杠，安全压杠上设置第一把手；座椅的扶手上安装有与乘坐者小臂相适应且由柔性材料制成的第一保护槽，扶手的前端设置第二把手；座椅的底部设置有与乘坐者腿部、脚部相适应且由柔性材料制成的第二保护槽。

所述座椅的顶端安装有向前伸出的弧形支板，弧形支板的前端通过销轴转动安装有护额垫，销轴上安装有卷簧。

所述座椅的顶端安装有向前伸出的弧形支板，弧形支板的前端向下弯曲形成护额部，弧形支板由弹性材料制成且弧形支板的内层设置柔性保护层。

所述座椅上安装有U型安全压杠；安全压杠上设置把手；座椅的底部设置有与乘坐者腿部、脚部向适应且由柔性材料制成的保护槽；座椅的顶端安装有向前伸出的弧形支板，支板的前端连接有护额垫。

所述头罩与舱体的顶端之间、舱体的底端与底座之间以及座椅与舱体之间均为弹性连接。

所述舱体的底端通过弯弧形的钢板弹簧与底座连接，底座为角度可调式底座，钢板弹簧与舱体之间或者钢板弹簧与底座之间通过可脱离式的卡装结构连接。

所述气体发生器与碰撞传感器系统电连接；所述头罩上还安装有能启动气体发生器的手动开关，手动开关设置在凹槽内，凹槽上封装有保险盖。

所述舱体的底端部设置有配重。

下面对本发明的工作原理和有益效果进行具体分析。

1）当遇到猛烈撞击时，安全气囊自上而下打开而不是直接正冲着乘坐者的身体或面部，不会因气囊迅速膨胀而打伤乘坐者，气囊打开后为环形且包覆在舱体外部，能起到全面可靠的缓冲保护作用；

2）舱体和头罩为硬质高强度材质并设置加强筋，其内外层均涂覆防爆涂料形成防爆涂层，起到了高强度的支撑作用，同时，舱体内层以及头罩内层均设置柔性的缓冲层，起到了缓冲保护的作用；通过软硬结合的方式，既保证了强度又能在关键部位进行缓冲保护，最大限度的降低了撞击损害；

3）舱体的前部敞口是为了给乘坐者提供视野，同时也方便乘坐者的手脚伸出舱外；但是，出于保护的角度，前部敞口则会降低前部的抗撞击强度，因此，在不需要乘坐者手脚伸出舱外时，如乘坐者仅为乘客而不是驾驶者时，可以选择安装护罩，护罩采用防弹玻璃制成，其抗撞击强度可以得到保证，同时，配合外层的气囊，可以最大限度的缓冲来自前部的撞击，保证乘坐者的安全；当安装护罩时，为了保证舱内空气流通，开设换气窗口并安装换气扇；

4）安全压杠可将乘坐者牢固限制在座椅上，优于现有的汽车安全带；设置腿部和脚部的保护槽，可有效缓冲来自侧部的撞击；由于在撞击时，头部容易发生前倾，因此，在乘坐者额头的位置处设置护额垫或护额部，当头部高速前倾时，可起到缓冲作用，避免乘坐者颈部受损；设置弧形支板，其一方面是用于安装护额垫或形成护额部，另一方面，其还起到了针对头部的内层防护罩的作用；由于头部是人体最重要的部位，因此，在整个装置中，针对头部的防护一共包括最外层的头罩、中间的舱体顶壁以及内层的弧形支板共三层防护，每层防护均采用软质和硬质材料结合的方式，最大限度的保证了乘坐者头部的安全；

5）在关键的连接部位均采用弹性连接，弹性连接可采用普通弹簧、钢板弹簧以及空气弹簧等多种方式，在撞击时，借助弹性缓冲作用，可最大限度的缓冲撞击力，从而降低装置和人员受到的损害；

6）底座用于将装置固定安装在载体上，载体可以为汽车、火车、飞机等高速载具；舱体通过可脱离式的结构与底座连接，在遇到粉碎性撞击时，舱体可独自滑脱出来，从而可避免二次损害，或者在撞击后落水时，借助气囊的结构，舱体可在水上漂浮一段时间，从而为救援赢得时间；根据使用环境的不同，配重为选配部件，可以使用也可以不使用，当设有配重，配重可是使得舱体像“不倒翁”一样始终保持正立，尤其是在舱体落水时，可保证乘坐者正立漂浮，避免倒立对乘坐者带来进一步损害。

综上所述，本发明结构简单、实现方便，通过全包覆式的气囊结构，并将硬质的强力支撑和软质的缓冲保护相结合，同时采用多部位的安全防护结构，最大限度的保护了乘坐者的人身安全，提高了剧烈撞击事故中人员生还的几率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图3为本发明在气囊打开时的剖视结构示意图；

图4为本发明另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本发明的撞击防护救生舱包括舱体1，舱体1的前部敞口，舱体1的底端设置底座2,舱体1内部安装座椅3，座椅内层由柔性材料制成，舱体1的顶端部连接有头罩4，头罩4的底部设置环形空腔5，环形空腔5内安装有能向下方膨胀展开而将舱体1套入其内的环形安全气囊6，安全气囊6的进气口与气体发生器7的出气口连通。其中，如图所示，头罩4的壁采用双层壁结构，双层壁围成空间的底部形成环形空腔5，初始状态下，安全气囊6折叠并放置在环形空腔5内，安全气囊6为环形结构，气囊最顶端的内边沿和外边沿分别通过压环21固定在头罩4的内层壁上，从而在顶端形成气囊的环形进气口。优选的，气体发生器7安装在头罩双层壁围成的空间内，气体发生器7可设置一个或多个，具体的安装在环形空腔5的上方，气体发生器7的出气口正对着安全气囊6的环形进气口。环形空腔5的底端封装有环形的扣盖22，如图所示，扣盖22的底壁由两部分柔性板搭接而成，当安全气囊6膨胀时，两柔性板外翻，扣盖22的底壁被气囊冲开。

上述结构中，当遇到猛烈撞击时，安全气囊6自上而下打开，不会因气囊迅速膨胀而打伤乘坐者，气囊打开后为环形且包覆在舱体1外部，能起到全面可靠的缓冲保护作用。

参照附图，舱体1和/或头罩4的内壁上设置有由慢回弹太空棉或软橡胶制成的柔性缓冲层8。舱体1和/或头罩4的内壁和外壁上均涂覆有防爆涂层。舱体1的内壁和/或外壁设置多条舱体加强筋；头罩4的内壁和/或外壁上设置多条头罩加强筋。舱体1和头罩4为硬质高强度材质并设置加强筋，其内外层均涂覆防爆涂料形成防爆涂层，起到了高强度的支撑作用，同时，舱体1内层以及头罩4内层均设置柔性的缓冲层，起到了缓冲保护的作用；通过软硬结合的方式，既保证了强度又能在关键部位进行缓冲保护，最大限度的降低了撞击损害。对于舱体1的形状，优选的为椭球形或者上小、底大的“蛋形”，舱体1外部为光滑的流线型，从而能更有效的缓冲撞击力。

参照附图，舱体的前部敞口上安装有防弹玻璃护罩10。对于护罩10的安装结构，如图所示，护罩10可通过轨道18滑动安装在舱体1上，或者，图中未示出，护罩10还可铰接在舱体上，具体的安装结构根据使用环境选用。舱体1的舱壁上开设有换气窗口11，换气窗口11上安装有换气扇。舱体1的前部敞口是为了给乘坐者提供视野，同时也方便乘坐者的手脚伸出舱外；但是，出于保护的角度，前部敞口则会降低前部的抗撞击强度，因此，在不需要乘坐者手脚伸出舱外时，如乘坐者为乘客而不是驾驶者时，可以选择安装护罩10，护罩10采用防弹玻璃制成，其抗撞击强度可以得到保证，同时，配合外层的气囊，可以最大限度的缓冲来自前部的撞击，保证乘坐者的安全；当安装护罩10时，为了保证舱内空气流通，开设换气窗口并安装换气扇。

参照附图，座椅3的内层由柔性材料制成；座椅3的上部安装有U型安全压杠12，安全压杠12上设置第一把手13；座椅3的扶手上安装有与乘坐者小臂相适应且由柔性材料制成的第一保护槽23，扶手的前端设置第二把手24；座椅3的底部设置有与乘坐者腿部、脚部相适应且由柔性材料制成的第二保护槽9。安全压杠12可将乘坐者牢固限制在座椅3上，设置腿部和脚部的保护槽，可有效缓冲来自侧部的撞击。保护槽可分别保护乘坐者的小臂、小腿以及脚部，以缓冲来自侧部的撞击；把手可用于握持，在撞击发生时，乘坐者可抓紧把手以借力。

撞击时，在惯性作用下，头部会发生前倾，为了缓冲该前倾力，本案特意针对乘坐者的额头部位设置两种缓冲结构。第一种如图2和图3所示，座椅3的顶端安装有向前伸出的弧形支板19，弧形支板19的前端通过销轴转动安装有护额垫20，销轴上安装有卷簧。护额垫20可翻转式的安装在弧形支板上，借助卷簧的回复力，护额垫20在翻转后可回复原状。第二种如图4所示，座椅3的顶端安装有向前伸出的弧形支板19，弧形支板19的前端向下弯曲形成护额部191，弧形支板19由弹性材料制成且弧形支板19的内层设置柔性保护层。当头部高速前倾时，护额垫20或护额部191可起到缓冲作用，避免乘坐者颈部受损；设置弧形支板19，其一方面是用于安装护额垫20或形成护额部191，另一方面，其还起到了针对头部的内层防护罩的作用。由于头部是人体最重要的部位，因此，在整个装置中，针对头部的防护一共包括最外层的头罩4、中间的舱体顶壁以及内层的弧形支板19共三层防护，每层防护均采用软质和硬质材料结合的方式，最大限度的保证了乘坐者头部的安全。

参照附图，头罩4与舱体1的顶端之间、舱体1的底端与底座2之间以及座椅3与舱体1之间均为弹性连接。在关键的连接部位均采用弹性连接，弹性连接可采用普通弹簧、钢板弹簧以及空气弹簧等多种方式，在撞击时，借助弹性缓冲作用，可最大限度的缓冲撞击力，从而降低装置和人员受到的损害。

参照附图，舱体1的底端通过弯弧形的钢板弹簧14与底座2连接，底座2为角度可调式底座，钢板弹簧14与舱体1之间或者钢板弹簧14与底座2之间通过可脱离式的卡装结构连接。对于底座2的角度可调结构，其可采用现有汽车座椅的平移和角度调节底座，其具体结构为现有技术，在此不再赘述。对于可脱离式的卡装结构，可采用活动插装式的结构或者扣接式的结构，该卡装结构的作用是在受到猛烈撞击时，舱体1可以与底座2分离。

底座2用于将装置固定安装在载体上，载体可以为汽车、火车、飞机等高速载具；舱体通过可脱离式的结构与底座连接，在遇到粉碎性撞击时，舱体可独自滑脱出来，从而可避免二次损害，或者在撞击后落水时，借助气囊的结构，舱体可在水上漂浮一段时间，从而为救援赢得时间。另外，在舱体1的底端部设置有配重17。根据使用环境的不同，配重17为选配部件，可以使用也可以不使用，当设有配重17时，配重可是使得舱体像“不倒翁”一样始终保持正立，尤其是在舱体落水时，可保证乘坐者正立漂浮，避免倒立对乘坐者带来进一步损害。

其中，气体发生器7与碰撞传感器系统电连接。头罩4上还安装有能启动气体发生器7的手动开关15，手动开关15设置在凹槽内，凹槽上封装有保险盖16。气体发生器的点火开关在一般情况下由碰撞传感器系统触发，额外设置手动开关可以手动启动气体发生器，也即能手动点火，通过手动点火可以手动打开气囊。设置该结构的作用是：当载具落水或者被水淹时，乘坐者从舱体移出，并手动打开安全气囊，借助气囊的浮力，可以赢得更多的救援和逃离时间。

综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案的前提下，可做若干更改或修饰，上述更改或修饰均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种撞击防护救生舱，其特征是包括舱体（1），舱体（1）的前部敞口，舱体（1）的底端设置底座（2）,舱体（1）内部安装座椅（3），舱体（1）的顶端部连接有头罩（4），头罩（4）的底部设置环形空腔（5），环形空腔（5）内安装有能向下方膨胀展开而将舱体（1）套入其内的环形安全气囊（6），安全气囊（6）的进气口与气体发生器（7）的出气口连通。

2.如权利要求1所述的撞击防护救生舱，其特征是所述舱体（1）和/或头罩（4）的内壁和外壁上均涂覆有防爆涂层；舱体（1）和/或头罩（4）的内壁上设置有由慢回弹太空棉或软橡胶制成的柔性缓冲层（8）；舱体（1）的内壁和/或外壁设置多条舱体加强筋；头罩（4）的内壁和/或外壁上设置多条头罩加强筋。

3.如权利要求1所述的撞击防护救生舱，其特征是所述舱体的前部敞口上安装有防弹玻璃护罩（10）；舱体（1）的舱壁上开设有换气窗口（11），换气窗口（11）上安装有换气扇。

4.如权利要求1所述的撞击防护救生舱，其特征是所述座椅（3）的内层由柔性材料制成；座椅（3）的上部安装有U型安全压杠（12），安全压杠（12）上设置第一把手（13）；座椅（3）的扶手上安装有与乘坐者小臂相适应且由柔性材料制成的第一保护槽（23），扶手的前端设置第二把手（24）；座椅（3）的底部设置有与乘坐者腿部、脚部相适应且由柔性材料制成的第二保护槽（9）。

5.如权利要求4所述的撞击防护救生舱，其特征是所述座椅（3）的顶端安装有向前伸出的弧形支板（19），弧形支板（19）的前端通过销轴转动安装有护额垫（20），销轴上安装有卷簧。

6.如权利要求4所述的撞击防护救生舱，其特征是所述座椅（3）的顶端安装有向前伸出的弧形支板（19），弧形支板（19）的前端向下弯曲形成护额部（191），弧形支板（19）由弹性材料制成且弧形支板（19）的内层设置柔性保护层。

7.如权利要求1所述的撞击防护救生舱，其特征是所述头罩（4）与舱体（1）的顶端之间、舱体（1）的底端与底座（2）之间以及座椅（3）与舱体（1）之间均为弹性连接。

8.如权利要求7所述的撞击防护救生舱，其特征是所述舱体（1）的底端通过弯弧形的钢板弹簧（14）与底座（2）连接，底座（2）为角度可调式底座，钢板弹簧（14）与舱体（1）之间或者钢板弹簧（14）与底座（2）之间通过可脱离式的卡装结构连接。

9.如权利要求8所述的撞击防护救生舱，其特征是所述气体发生器（7）与碰撞传感器系统电连接；所述头罩（4）上还安装有能启动气体发生器（7）的手动开关（15），手动开关（15）设置在凹槽内，凹槽上封装有保险盖（16）。

10.如权利要求9所述的撞击防护救生舱，其特征是所述舱体（1）的底端部设置有配重（17）。