用于载人潜水器舱室的多功能地板及舱室空间调节方法与流程

[0001]
本发明涉及载人潜水器技术领域，尤其是一种用于载人潜水器舱室的多功能地板及舱室空间调节方法。


背景技术：

[0002]
载人潜水器的载人舱是潜航员执行水下作业任务时的工作及休息空间。由于载人潜水器工作深度一般在数千米，其载人舱承受巨大的深水静压力，为了满足结构强度要求，载人舱一般被设计为球壳型，舱室内径一般不大于2.1m，且通常需要搭载3名潜航员执行下潜任务。同时，在狭小的舱室内部需要安装大量潜水器显控装置8及生命支持装置9，人员活动空间10极其有限，载人潜水器舱室典型布局见附图1，图1为载人潜水器舱室侧视图，图2为载人潜水器舱室前视图。
[0003]
舱室内潜航员有两种主要作业状态：第一种为休息状态，潜航员观察舱室前方显示界面，监测潜水器数据，此时潜航员一般采用抱膝坐姿或者开腿侧坐；第二种为观察状态，潜航员通过侧观察窗观察潜水器外部环境，此时潜航员一般在抱膝坐姿的基础上上身尽量前倾，或者采用侧卧的姿态观察外部环境。
[0004]
根据人机工程学分析，在两侧潜航员处于休息状态时，地板面积应尽量大，便于人员更换坐姿，从而提高舒适性；在两侧潜航员处于观察状态时，上半身在有支撑的情况下，能够延缓肌肉疲劳，便于长时间观察潜水器外部环境。


技术实现要素：

[0005]
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的用于载人潜水器舱室的多功能地板及舱室空间调节方法，合起时增加地板面积，增加人员乘坐范围；打开时作为支撑板为人员上半身提供稳定支撑，同时空出的地板下方空间作为人员足部放置空间，从而提高潜航员的舒适度。根据人机工程学分析，在两侧潜航员前方地板上开孔，作为人员足部放置空间，可增大躯干和大腿之间的角度，延缓肌肉疲劳的产生。
[0006]
本发明所采用的技术方案如下：
[0007]
一种用于载人潜水器舱室的多功能地板及舱室空间调节方法，包括固定地板、以固定地板为活动基准的支撑板，所述固定地板和支撑板之间通过连杆组件实现相对转动，固定地板和支撑板之间的相对位置通过限位组件、辅助固定件维持；
[0008]
所述固定地板上设有缺口，所述支撑板运动的两极限位置分别为贴合在固定地板的缺口内、被连杆组件撑起在固定地板上方；
[0009]
所述连杆组件的两端分别与固定地板、支撑板铰接；
[0010]
所述限位组件包括支撑杆、设于固定地板上的限位孔，所述支撑杆一端与支撑板铰接，另一端与限位孔配合；
[0011]
所述辅助固定件包括固定于舱室壁上的支撑块，所述支撑块用于承托打开状态的支撑板。
[0012]
作为上述技术方案的进一步改进：
[0013]
所述辅助固定件还包括支撑板上与支撑块配合的定位销，定位销在支撑板打开时，穿入支撑块中。
[0014]
所述辅助固定件还包括位于固定地板上的连接件，所述连杆组件背离支撑板的一端铰接于连接件上。
[0015]
所述连杆组件包括相互独立的第一连杆、第二连杆，所述第一连杆和第二连杆与连接件分别铰接在具有高度差的两点处。
[0016]
所述连接件为立方体，第一连杆、第二连杆与连接件的铰接点分别位于连接件侧壁对角线的两端。
[0017]
所述支撑板下还设有连接板，所述第一连杆、第二连杆靠近支撑板的一端铰接于连接板上，且第一连杆、第二连杆与连接板的铰接点位于连接板侧壁的对角线两端。
[0018]
所述第一连杆、第二连杆靠近连接件的端部弯折设置，所述支撑杆背离支撑板的一端弯折设置。
[0019]
所述支撑杆、连杆组件分别铰接于支撑板两侧。
[0020]
一种利用权利要求1所述的多功能地板的舱室空间调节方法，包括如下两种调节方式，初始状态为支撑板合拢在固定地板的凹陷位置：
[0021]
一、适用于潜航员观察状态的提供支撑空间调节过程：抬起支撑板，此时第一连杆、第二连杆的两端分别绕连接件和连接板上的铰接孔转动，支撑板随第一连杆、第二连杆逐渐撑起的过程，沿圆弧形运动路径逐渐上抬；当支撑板运动至最高点时，支撑块正好位于支撑板的下方，将支撑板上配的定位销穿入支撑块中，同时将支撑杆的底端穿入限位孔中，此时支撑杆的弯折处正好卡在限位孔中，支撑板的高度与支撑块齐平，起到桌子的作用；
[0022]
二、适用于潜航员休息状态的增大坐姿空间调节过程：卸去定位销，将支撑杆从限位孔中拔出，推动支撑板，此时第一连杆、第二连杆和支撑杆均转动，直至第一连杆、第二连杆和支撑杆相互交叉折叠于固定地板下方，支撑板回到固定地板的凹陷位置。
[0023]
本发明的有益效果如下：
[0024]
本发明结构紧凑、合理，操作方便，固定地板和支撑板既能够相互拼接成为一整块平面地板，支撑板还能被抬高，作为潜航员的上半身支撑，能够适应潜航员在潜航器内的工作或休息姿势。
[0025]
支撑板和固定地板之间的相对运动通过平行四边形机构，也就是本发明中的连杆组件、支撑杆、固定地板和支撑板，其中，连杆组件和支撑杆可以看做是平行四边形机构的两条斜边，固定地板和支撑板为平行四边形机构的上下两条底边，实现支撑板的平行开合，保证支撑板始终保持水平，即可在收起状态下作为地板，又可在打开状态下为人员上半身提供支撑；本发明通过定位销来保证支撑板打开后处于限位状态，不会因受力而摆动；限位孔和支撑杆端部的弯折结构，保证支撑杆在使用时处于限位状态，不易在限位孔内打滑。支撑杆、支撑块和平行四边形机构，实现三点稳定支撑。
[0026]
本发明中的弯折状杆体还能保证支撑板打开后，连杆组件或支撑杆不会影响地板下方空间的使用。
附图说明
[0027]
图1为现有的潜航器舱室内结构布置侧视图。
[0028]
图2为现有的潜航器舱室内结构布置正视图。
[0029]
图3为本发明多功能地板打开时的侧视图。
[0030]
图4为本发明多功能地板打开时的俯视立体图。
[0031]
图5为本发明多功能地板打开时的仰视立体图。
[0032]
图6为本发明多功能地板收起到一半状态时的侧视图。
[0033]
图7为本发明多功能地板收起时的侧视图。
[0034]
图8为本发明多功能地板收起时的俯视立体图。
[0035]
图9为本发明多功能地板收起时的仰视立体图。
[0036]
其中：1、固定地板；2、支撑板；3、连杆组件；4、限位组件；5、辅助固定件；6、连接件；7、连接板；8、潜水器显控装置；9、生命支持装置；10、人员活动空间；11、观察窗；
[0037]
101、缺口；
[0038]
301、第一连杆；302、第二连杆；
[0039]
401、支撑杆；402、限位孔；
[0040]
501、支撑块；502、定位销。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
[0042]
如图3-图9所示，本实施例的用于载人潜水器舱室的多功能地板，包括固定地板1、以固定地板1为活动基准的支撑板2，固定地板1和支撑板2之间通过连杆组件3实现相对转动，固定地板1和支撑板2之间的相对位置通过限位组件4、辅助固定件5维持；
[0043]
固定地板1上设有缺口101，支撑板2运动的两极限位置分别为贴合在固定地板1的缺口101内、被连杆组件3撑起在固定地板1上方；
[0044]
连杆组件3的两端分别与固定地板1、支撑板2铰接；
[0045]
限位组件4包括支撑杆401、设于固定地板1上的限位孔402，支撑杆401一端与支撑板2铰接，另一端与限位孔402配合；
[0046]
辅助固定件5包括固定于舱室壁上的支撑块501，支撑块501用于承托打开状态的支撑板2。
[0047]
辅助固定件5还包括支撑板2上与支撑块501配合的定位销502，定位销502在支撑板2打开时，穿入支撑块501中。
[0048]
辅助固定件5还包括位于固定地板1上的连接件6，连杆组件3背离支撑板2的一端铰接于连接件6上。
[0049]
连杆组件3包括相互独立的第一连杆301、第二连杆302，第一连杆301和第二连杆302与连接件6分别铰接在具有高度差的两点处。
[0050]
连接件6为立方体，第一连杆301、第二连杆302与连接件6的铰接点分别位于连接件6侧壁对角线的两端。
[0051]
支撑板2下还设有连接板7，第一连杆301、第二连杆302靠近支撑板2的一端铰接于连接板7上，且第一连杆301、第二连杆302与连接板7的铰接点位于连接板7侧壁的对角线两
端。
[0052]
第一连杆301、第二连杆302靠近连接件6的端部弯折设置，支撑杆401背离支撑板2的一端弯折设置。
[0053]
支撑杆401、连杆组件3分别铰接于支撑板2两侧。
[0054]
本实施例的一种多功能地板的舱室空间调节方法，包括如下两种调节方式，初始状态为支撑板2合拢在固定地板1的凹陷位置：
[0055]
一、适用于潜航员观察状态的提供支撑空间调节过程：抬起支撑板2，此时第一连杆301、第二连杆302的两端分别绕连接件6和连接板7上的铰接孔转动，支撑板2随第一连杆301、第二连杆302逐渐撑起的过程，沿圆弧形运动路径逐渐上抬；当支撑板2运动至最高点时，支撑块501正好位于支撑板2的下方，将支撑板2上配的定位销502穿入支撑块501中，同时将支撑杆401的底端穿入限位孔402中，此时支撑杆401的弯折处正好卡在限位孔402中，支撑板2的高度与支撑块501齐平，起到桌子的作用；
[0056]
二、适用于潜航员休息状态的增大坐姿空间调节过程：卸去定位销502，将支撑杆401从限位孔402中拔出，推动支撑板2，此时第一连杆301、第二连杆302和支撑杆401均转动，直至第一连杆301、第二连杆302和支撑杆401相互交叉折叠于固定地板1下方，支撑板2回到固定地板1的凹陷位置。
[0057]
本发明的具体结构和工作原理如下：
[0058]
如图3和图4所示，固定地板1为了适配潜航器内部结构，整体做成扇形，其圆弧边与潜航器内部相贴，扇形的其中一条直边处设置缺口101，缺口101内设有正好嵌入其中的支撑板2。本实施例中的支撑板2为了提高潜航员的舒适度，设置为直角梯形状，且底边处的锐角作倒角处理。在支撑板2的底边直角处设置连接板7，连接板7为直角形的角钢，其中一面固定在支撑板2面向底面一侧，另一面用来铰接第一连杆301、第二连杆302，第一连杆301和第二连杆302的端部分别铰接在此连接板7板面的对角线两端。第一连杆301和第二连杆302背离连接板7的一端均弯折设置，第二连杆302的弯折角度大于第一连杆301的弯折角度。为了在运动过程中，第一连杆301和第二连杆302互不影响，第二连杆302的两端分别铰接在连接板7、连接件6的侧面对角线较高的一端，且连接板7和连接件6的侧面对角线同向；第一连杆301的两端与第二连杆302的两端铰接于连接板7、连接件6的同一侧面，且位于上述对角线的另一端。第一连杆301、第二连杆302两端均采用铰链连接。
[0059]
支撑杆401与支撑板2之间也通过铰链连接。支撑杆401和连杆组件3与支撑板2的连接位置分别位于支撑板2上下两条底边处，以便对支撑板2起到稳定的支撑作用。
[0060]
参考图3、图4和图5，为支撑板2打开状态的结构图；参考图6，为支撑板2打开或收起至一半时的状态；参考图7、图8和图9，为支撑板完全收起的状态。使用过程为：将支撑板2绕着连杆组件3从地板平面抬高，绕过最高点后下降至支撑块501平面，同时定位销502插入支撑块501，旋转支撑杆401插入限位孔402，完成支撑板2的打开流程，此时支撑板2处于打开状态，为潜航员观察提供上半身支撑；支撑板2的收起流程与之相反，先取出定位销502，支撑杆401从限位孔402拔出，然后将支撑板2绕着连杆组件3从支撑块501平面逐渐下移至贴合固定地板1的缺口101，此时第一连杆301、第二连杆302和支撑杆401交叉折叠收纳在支撑板2下方，此时支撑板2处于收起状态。
[0061]
本发明在支撑板2收起时增大了地板面积，方便潜航员转换姿态；支撑板2打开，足
部可伸到地板下方，增加大腿和躯干的角度，使人体坐姿更舒展，并为人员上半身提供支撑，大幅度增加载人潜水器狭小舱室内两侧潜航员的工作舒适度。
[0062]
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。