專利名稱：充氣式安全馬甲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于安全防護(hù)氣囊的改進(jìn)，特別是一種充氣式安全馬甲。
背景技術(shù)：
目前安全氣囊被廣泛的應(yīng)用在汽車(chē)上，它是由氣囊體、氣體發(fā)生器和控制器組成。其原理是當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)或即將發(fā)生碰撞時(shí)，氣體發(fā)生器被激發(fā)爆炸，瞬間產(chǎn)生大量氣體(氮?dú)?充滿氣囊，緩沖駕駛員的沖力，減少交通事故造成的危害。但是這種氣囊的使用范圍很小，僅用于汽車(chē)且無(wú)法攜帶，由于氣囊的體積很小，它只能保護(hù)駕駛員的胸部以上而不能提供全方位的保護(hù)?，F(xiàn)代社會(huì)里，許多人經(jīng)常會(huì)在高空或海上作業(yè)，還有一些人喜歡比較危險(xiǎn)的體育運(yùn)動(dòng)，比如滑雪、蹦極、登山等，這就需要在發(fā)生墜落、落水或碰撞時(shí)能對(duì)人體進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，因此，提供一種適合隨身攜帶的安全防護(hù)氣囊是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種充氣式安全馬甲，可隨身攜帶，遇到危險(xiǎn)時(shí)，可快速啟動(dòng)氣囊，包圍身體的各個(gè)部位，進(jìn)行全方位的保護(hù)。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種充氣式安全馬甲，包括可穿著的馬甲，其特征在于所述的馬甲上設(shè)置充氣時(shí)可保護(hù)人體的頭部氣囊、身軀氣囊、腿部氣囊以及氣體發(fā)生器，各氣囊是相互獨(dú)立的，分別通過(guò)管路及單向閥與氣體發(fā)生器連接。
所述的馬甲為套頭馬甲，所述的頭部氣囊為筒狀，連接在馬甲的領(lǐng)口周?chē)?，頭部氣囊與馬甲的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)頭部氣囊的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的頭部氣囊從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入，頭部氣囊的上部連接一頂部氣囊，用來(lái)封閉頭部氣囊頂部的中心孔，頂部氣囊與頭部氣囊連通處設(shè)置阻尼孔；所述的腿部氣囊為筒狀，連接在馬甲的下沿周邊，所述的腿部氣囊與馬甲下沿的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)腿部氣囊的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的腿部氣囊從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入，腿部氣囊的下部連接一底部氣囊，用來(lái)封閉腿部氣囊底部的中心孔，腿部氣囊與底部氣囊連通處設(shè)置阻尼孔。
所述的馬甲前后均有夾層，兩側(cè)均有開(kāi)口，軀體氣囊由6個(gè)袋狀的氣囊組成，前后各三片，折疊狀態(tài)的軀體氣囊分別置于前后夾層內(nèi)，中間的一片重疊在另外兩片之外。
所述的頭部氣囊內(nèi)外層對(duì)應(yīng)人的面部位置各設(shè)有一塊透明材料制成的視窗，頭部氣囊直徑較腿部氣囊的直徑稍大。
所述的氣體發(fā)生器的化學(xué)反應(yīng)器包括控制器、點(diǎn)火裝置和氮?dú)獍l(fā)生劑，點(diǎn)火裝置包括撞擊針，硼、硝酸鹽、鉀組成的點(diǎn)火劑，在化學(xué)反應(yīng)器的外部設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和消聲器，分別用于過(guò)濾粉塵和降低噪音。
所述的氣體發(fā)生器的液體汽化器由儲(chǔ)液殼體、專用平衡閥、配氣盤(pán)組成，儲(chǔ)液殼體與化學(xué)反應(yīng)器鑄造成一體，內(nèi)裝有液態(tài)二氧化碳，專用平衡閥由先導(dǎo)閥控制，先導(dǎo)閥與氣囊啟動(dòng)按鈕接在一起，先導(dǎo)閥的上部與專用平衡閥活塞的上腔相通，兩活塞中間的腔與配氣盤(pán)相通，與活塞一體的錐閥將主噴孔密封，主噴孔通向配氣盤(pán)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有許多優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型設(shè)計(jì)成馬甲式，可直接穿在身上，攜帶方便，便于操作控制。采用混合充氣技術(shù)保證了在極短的時(shí)間內(nèi)充入大量溫度合適的氣體，氣囊按順序充氣包圍全身，可及時(shí)對(duì)人體進(jìn)行全方位的保護(hù)。其充氣后整體近似錐體狀的造形保證了腿部著地，翻滾距離短，具有較高的安全性和可靠性?？梢杂脕?lái)保護(hù)高空、海上及其他危險(xiǎn)環(huán)境下工作的人員安全。


圖1是本實(shí)用新型充氣式安全馬甲未充氣狀態(tài)的主視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是本實(shí)用新型充氣式安全馬甲內(nèi)部氣囊的布置示意圖；圖4是本實(shí)用新型充氣式安全馬甲充氣狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是本實(shí)用新型充氣式安全馬甲充氣狀態(tài)的氣囊分布示意圖；圖7是本實(shí)用新型中氣體發(fā)生器及其配氣盤(pán)的剖視圖；圖8是圖6拆去配氣盤(pán)的氣體發(fā)生器殼體示意圖；圖9是本實(shí)用新型中的配氣盤(pán)正面示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1-圖9中附圖標(biāo)記為1安全馬甲；2.氣體發(fā)生器；3.安全鎖扣；4.氣囊?jiàn)A層開(kāi)口；5.頭部氣囊；6.身軀氣囊；7.腿部氣囊；8.內(nèi)層視窗；9.外層視窗；10.頂部氣囊；11.阻尼孔；12.氣囊充氣道；13.人體模型；14.底部氣囊；15.頂蓋；16.螺釘；17.殼體；18.火焰?zhèn)鞑タ祝?9.撞擊針管壁；20.啟動(dòng)按鈕桿；21.氮?dú)獍l(fā)生劑；22.二氧化碳主噴閥；23.主噴口；24.濾網(wǎng)；25.放氣閥；26.帶頂桿的單向閥；27.保持架；28.專用螺母；29.配氣盤(pán)出氣口；30.鎖止卡環(huán)；31.彈簧；32.配氣盤(pán)；33.導(dǎo)流板；34.導(dǎo)向孔；35.連桿；36.凸輪；37.消聲器；38.阻尼孔；39.小活塞；40.大活塞；41.撞擊針總成；42.鎖止片；43.彈簧；44.螺紋連接口；45.安全閥；46.間隔壁；47.化學(xué)反應(yīng)器噴口；48.放氣閥氣缸；49.放氣閥中心桿；50.彈簧；51.排氣孔；52.活塞；53.彈簧；54.阻尼孔；55.阻尼塊；56.單向閥；57.放氣槽。
本實(shí)用新型充氣式安全馬甲的實(shí)施例一種充氣式安全馬甲，包括可穿著的套頭馬甲1，在馬甲1上設(shè)置充氣時(shí)可保護(hù)人體的頭部氣囊5、身軀氣囊6、腿部氣囊7以及氣體發(fā)生器2，各氣囊是相互獨(dú)立的，分別通過(guò)氣囊充氣道12及單向閥56與氣體發(fā)生器2連接。所述的頭部氣囊5為筒狀，連接在馬甲1的領(lǐng)口周?chē)^部氣囊5與馬甲1的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)頭部氣囊5的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的頭部氣囊5從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入。頭部氣囊5的上部連接一頂部氣囊10，用來(lái)封閉頭部氣囊5頂部的中心孔，頂部氣囊10與頭部氣囊5連通處設(shè)置阻尼孔11。在頭部氣囊5內(nèi)外層對(duì)應(yīng)人的面部位置各設(shè)有一塊透明材料制成的視窗8、9。
所述的腿部氣囊7為筒狀，連接在馬甲1的下沿周邊，所述的腿部氣囊7與馬甲1下沿的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)腿部氣囊7的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的腿部氣囊7從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入。腿部氣囊的下部連接一底部氣囊14，用來(lái)封閉腿部氣囊7底部的中心孔，腿部氣囊7與底部氣囊14連通處設(shè)置阻尼孔。頭部氣囊5直徑較腿部氣囊7的直徑稍大，充氣后整體近似錐體狀。
馬甲1前后均有氣囊?jiàn)A層，兩側(cè)均有氣囊?jiàn)A層開(kāi)口4，軀體氣囊6由6個(gè)袋狀的氣囊組成，前后各三片，折疊狀態(tài)的軀體氣囊6分別置于馬甲1的前后氣囊?jiàn)A層內(nèi)，中間的一片氣囊重疊在另外兩片之外。
工作原理按下啟動(dòng)按鈕桿20，高壓二氧化碳進(jìn)入專用平衡閥大活塞40的上腔，大活塞40和小活塞39之間的氣壓與配氣盤(pán)32此時(shí)的氣壓相同，壓力較低，大活塞40在二氧化碳的高壓下下移打開(kāi)主噴孔23，大量二氧化碳汽化后進(jìn)入配氣盤(pán)32，與化學(xué)反應(yīng)器產(chǎn)生的熾熱氮?dú)饣旌希_(dá)到熱平衡后向各氣囊充氣。根據(jù)力學(xué)平衡，當(dāng)配氣盤(pán)32內(nèi)氣體壓力升高到一定值后，一體的大小活塞39向上移動(dòng)將主噴孔23關(guān)閉，保證了最后的充氣氣壓不至于過(guò)高。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有三個(gè)1、充分利用液體自身的壓力；2、自動(dòng)平衡氣壓，防止過(guò)充氣；3、方便下次補(bǔ)充液態(tài)的二氧化碳(直接向主噴孔注入即可，灌充壓力為22.5Mpa，4-6L)。
配氣盤(pán)32的作用是將氣體發(fā)生器2產(chǎn)生的大量氣體分配給各個(gè)氣囊，通過(guò)單向閥56將氣體封閉在各個(gè)氣囊之中，在完成緩沖任務(wù)之后，可以在人的控制下放氣。配氣盤(pán)32有一個(gè)大的進(jìn)氣口和六個(gè)均勻分布的出氣口29，進(jìn)氣口通過(guò)螺紋44與氣體發(fā)生器2連接；六個(gè)出氣口29分別與氣囊的六個(gè)充氣道12相接，即頭部氣囊5有兩個(gè)進(jìn)氣口，身軀氣囊6前后各有一個(gè)進(jìn)氣口，腿部氣囊7有兩個(gè)進(jìn)氣口。每個(gè)出氣口29的末端都有一個(gè)錐形單向閥26，在彈簧力和氣體的壓力下可以自動(dòng)封閉氣囊中的氣體。與普通單向閥不同的是，在錐形閥芯的頂端有一個(gè)頂桿26，與配氣盤(pán)32中心的凸輪36相配合。凸輪36可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在凸輪36的上方有一根與之剛性連接的連桿35，通過(guò)鉸鏈與放氣閥25的中心桿49相接。配氣盤(pán)32裝有安全閥45，用來(lái)限制氣囊的最高充氣壓力，另有導(dǎo)流板33可以減小因湍流而形成的阻力，同時(shí)為各單向閥56導(dǎo)向。當(dāng)按下放氣閥25時(shí)，凸輪36逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度(50度)。放氣閥25的結(jié)構(gòu)如圖9在放氣閥中心桿49上有活塞52，其左右各有一彈簧，自然狀態(tài)下活塞在彈簧力的作用下處于中間位置，在閥體的左腔下部有一小孔，這是與大氣相通的排氣孔51；在閥體的右腔有一小孔54與配氣盤(pán)32的內(nèi)腔相通。其工作過(guò)程自然狀態(tài)下活塞52在彈簧力的作用下處于中間位置，此時(shí)凸輪36使單向閥56保持打開(kāi)狀態(tài)，大大降低了充氣阻力。安全氣囊啟動(dòng)后，配氣盤(pán)32內(nèi)的氣壓迅速升高，各氣囊快速充氣，與此同時(shí)，氣體通過(guò)阻尼孔54進(jìn)入放氣閥活塞52的右腔，推動(dòng)活塞52左移，活塞的中心桿49拉動(dòng)凸輪36順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使凸輪36表面與單向閥閥芯的頂桿26脫離，單向閥56在彈簧31和氣體的壓力下關(guān)閉各氣囊，實(shí)現(xiàn)氣體的自動(dòng)封閉。完成緩沖保護(hù)任務(wù)后，使用者按下放氣按鈕49，使活塞52右移，凸輪36隨之逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)有個(gè)角度，凸輪36將各氣囊的單向閥56打開(kāi)，各氣囊的氣體流入配氣盤(pán)32，閥桿右端的阻尼塊55移出阻尼孔54，加大了出氣孔的開(kāi)度，同時(shí)活塞52的右移還使出氣閥右腔通過(guò)右腔上部的放氣槽57與左腔的排氣孔51相通，氣體迅速?gòu)呐艢饪?1排出。
氣囊的啟動(dòng)按鈕20與專用平衡閥的先導(dǎo)閥閥桿相接，且按鈕的閥桿上的鎖止片42擋住撞擊針41。在腿部氣囊7可設(shè)限壓閥，在腿部氣囊著地的瞬間放出部分氣體，緩沖著地時(shí)的沖擊力。另外，氣囊啟動(dòng)按鈕20還設(shè)有“V”形保險(xiǎn)鎖片。氣體發(fā)生器2和配氣盤(pán)32可用鋁合金鑄造后焊接加工，將其裝配好后連接上氣囊，檢驗(yàn)氣密性合格后，將各氣囊折疊并固定于馬甲上氣囊對(duì)應(yīng)的夾層內(nèi)，形成充氣式安全馬甲。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的使用方法，現(xiàn)將復(fù)合充氣安全馬甲的操作全過(guò)程具體描述如下將安全馬甲1穿在身上，將馬甲1下擺處的安全帶上的安全鎖扣3系好，將保險(xiǎn)打開(kāi)。遇到危險(xiǎn)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕20，化學(xué)反應(yīng)器的撞擊針41在彈簧力的作用下撞擊并引燃氮?dú)獍l(fā)生劑，大量氮?dú)饨?jīng)過(guò)濾和消聲后進(jìn)入配氣盤(pán)32；幾乎與此同時(shí)，高壓二氧化碳進(jìn)入專用平衡閥大活塞40的上腔，活塞下移打開(kāi)液態(tài)二氧化碳的主噴口23，大量低溫二氧化碳進(jìn)入配氣盤(pán)32，與熾熱的氮?dú)饣旌虾笙蚋鳉饽页錃?，單向閥56在凸輪36的作用下一直保持著開(kāi)啟狀態(tài)大大降低了充氣阻力。隨著充氣的進(jìn)行配氣盤(pán)32內(nèi)的壓力升高，專用平衡閥的活塞40在下腔的壓力下向上移動(dòng)，關(guān)閉二氧化碳主噴口23。同時(shí)，放氣閥25右腔的壓力逐漸升高使活塞52向左移動(dòng)，帶動(dòng)凸輪36順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，單向閥56關(guān)閉，氣囊中的氣體被密封。氣囊被充氣后迅速膨脹，頭部氣囊5膨脹后先包圍頭部周?chē)敳繗饽?0由于阻尼孔11阻礙充氣的作用滯后充滿并堵住頭部氣囊上部的中心孔，即阻尼孔11用來(lái)控制氣囊的動(dòng)作順序，使得氣囊先膨脹過(guò)頭頂再封閉頭頂?shù)闹行目?。腿部氣?也是如此工作，這樣整個(gè)身體即被氣囊完全包圍。在下落過(guò)程中，由于氣囊的體積大阻力大，下落緩慢，且頭部氣囊5比腿部氣囊7大，保證了腿部著地，經(jīng)氣囊緩沖后做短距離的翻滾后停止，使用者可以通過(guò)透明的視窗8、9觀察周?chē)h(huán)境，然后決定是等待救援人員還是自己放氣，按下放氣按鈕49片刻后便可脫離氣囊。該氣囊可以重復(fù)使用，經(jīng)氣密性檢測(cè)后，更換氣體發(fā)生器2的總成即可。
當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種充氣式安全馬甲，包括可穿著的馬甲，其特征在于所述的馬甲上設(shè)置充氣時(shí)可保護(hù)人體的頭部氣囊、身軀氣囊、腿部氣囊以及氣體發(fā)生器，各氣囊是相互獨(dú)立的，分別通過(guò)管路及單向閥與氣體發(fā)生器連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的馬甲為套頭馬甲，所述的頭部氣囊為筒狀，連接在馬甲的領(lǐng)口周?chē)?，頭部氣囊與馬甲的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)頭部氣囊的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的頭部氣囊從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入，頭部氣囊的上部連接一頂部氣囊，用來(lái)封閉頭部氣囊頂部的中心孔，頂部氣囊與頭部氣囊連通處設(shè)置阻尼孔；所述的腿部氣囊為筒狀，連接在馬甲的下沿周邊，所述的腿部氣囊與馬甲下沿的連接部位設(shè)置存放折疊狀態(tài)腿部氣囊的環(huán)形夾層，折疊狀態(tài)的腿部氣囊從環(huán)形夾層的環(huán)形開(kāi)口嵌入，腿部氣囊的下部連接一底部氣囊，用來(lái)封閉腿部氣囊底部的中心孔，腿部氣囊與底部氣囊連通處設(shè)置阻尼孔。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的馬甲前后均有夾層，兩側(cè)均有開(kāi)口，軀體氣囊由6個(gè)袋狀的氣囊組成，前后各三片，折疊狀態(tài)的軀體氣囊分別置于前后夾層內(nèi)，中間的一片重疊在另外兩片之外。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的頭部氣囊內(nèi)外層對(duì)應(yīng)人的面部位置各設(shè)有一塊透明材料制成的視窗，頭部氣囊直徑較腿部氣囊的直徑稍大。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的氣體發(fā)生器的化學(xué)反應(yīng)器包括控制器、點(diǎn)火裝置和氮?dú)獍l(fā)生劑，點(diǎn)火裝置包括撞擊針，硼、硝酸鹽、鉀組成的點(diǎn)火劑，在化學(xué)反應(yīng)器的外部設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和消聲器。
6.按照權(quán)利要求3所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的氣體發(fā)生器的化學(xué)反應(yīng)器包括控制器、點(diǎn)火裝置和氮?dú)獍l(fā)生劑，點(diǎn)火裝置包括撞擊針，硼、硝酸鹽、鉀組成的點(diǎn)火劑，在化學(xué)反應(yīng)器的外部設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)和消聲器。
7.按照權(quán)利要求5所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的所述的氣體發(fā)生器的液體汽化器由儲(chǔ)液殼體、專用平衡閥、配氣盤(pán)組成，儲(chǔ)液殼體與化學(xué)反應(yīng)器鑄造成一體，內(nèi)裝有液態(tài)二氧化碳，專用平衡閥由先導(dǎo)閥控制，先導(dǎo)閥與氣囊啟動(dòng)按鈕接在一起，先導(dǎo)閥的上部與專用平衡閥活塞的上腔相通，兩活塞中間的腔與配氣盤(pán)相通，與活塞一體的錐閥將主噴孔密封，主噴孔通向配氣盤(pán)。
8.按照權(quán)利要求6所述的充氣式安全馬甲，其特征在于所述的氣體發(fā)生器的液體汽化器由儲(chǔ)液殼體、專用平衡閥、配氣盤(pán)組成，儲(chǔ)液殼體與化學(xué)反應(yīng)器鑄造成一體，內(nèi)裝有液態(tài)二氧化碳，專用平衡閥由先導(dǎo)閥控制，先導(dǎo)閥與氣囊啟動(dòng)按鈕接在一起，先導(dǎo)閥的上部與專用平衡閥活塞的上腔相通，兩活塞中間的腔與配氣盤(pán)相通，與活塞一體的錐閥將主噴孔密封，主噴孔通向配氣盤(pán)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種充氣式安全馬甲，包括可穿著的馬甲，其特點(diǎn)是所述的馬甲上設(shè)置充氣時(shí)可保護(hù)人體的頭部氣囊、身軀氣囊、腿部氣囊以及氣體發(fā)生器，各氣囊是相互獨(dú)立的，分別通過(guò)管路及單向閥與氣體發(fā)生器連接?？芍苯哟┰谏砩?，攜帶方便，便于操作控制，遇到危險(xiǎn)時(shí)，可快速啟動(dòng)氣囊充氣，包圍身體的各個(gè)部位，及時(shí)對(duì)人體進(jìn)行全方位的保護(hù)?？梢杂脕?lái)保護(hù)高空、海上及其他危險(xiǎn)環(huán)境下工作的人員安全。
文檔編號(hào)A41D13/015GK2781827SQ2005200829
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者曹召兵 申請(qǐng)人:曹召兵