專利名稱：浮力裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安全裝置的領域，具體地講，涉及這樣的個人浮力裝置，它在必要時可以充氣，但是對于穿戴者來說卻并不笨重。
背景技術：
個人浮力裝置是眾所周知的，并且在許多方面，比如劃船，根據(jù)法律上的規(guī)定要求船只使用者穿戴，或者攜帶在船上供必要時使用。
可使用的浮力裝置的種類包括救生衣、背心，以及范圍很廣的可充氣服裝，并且潛在地還包括諸如救生筏之類的物品。很多經(jīng)認可的救生衣用能漂浮的泡沫材料制成，并且對于穿戴者來說很笨重，使得很多人不愿意穿。
一種可供選擇的浮力裝置是充氣救生衣，然而，比如那些暗礁捕魚者，或者游泳者、沖浪運動者，他們寧愿冒溺死的風險而不愿穿這種裝置。特別是游泳者討厭因穿上這種裝置而帶來的障礙與累贅。
和充氣浮力裝置有關的難點是，需要一個相當大的儲氣罐和氣閥結構，用來提供規(guī)定體積的氣體，氣體通常是以高壓液態(tài)存儲在氣罐中的二氧化碳。另外，根據(jù)法律上的規(guī)定沒有被要求穿這種衣服的從事特定的水上運動很多人，由于這些衣服的外觀，他們也就不會穿這種衣服。
大家知道，兒童在監(jiān)督之下學習游泳時要在身上穿充氣裝置，但是，這些裝置不屬于成人在緊急情況下使用那種裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供浮力裝置，該裝置在需要時可以從相對緊湊的氣源快速地充氣。
本發(fā)明進一步的目的是提供可讓人比如游泳者不費力穿上的浮力裝置，這種裝置不妨礙正常活動，但在需要時能展開。
本發(fā)明是一種適合個人穿戴的浮力裝置，所述裝置包括至少一個適合用固體氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體充氣并具有實現(xiàn)這種充氣的裝置的可充氣部件。
本發(fā)明的另一方面是一種適合個人穿戴的浮力裝置，所述裝置具有一個主體，該主體大體上包括至少一個可充氣部件和氣體發(fā)生裝置以及用于基本上從該浮力裝置釋放任意的可充氣部件的釋放裝置，同時保持該可充氣部件與該浮力裝置的連接。
優(yōu)選氣體發(fā)生方法是由觸發(fā)裝置啟動點燃固體燃料材料產(chǎn)生氣體。更優(yōu)選是燃料材料的點燃是在使用觸發(fā)方式時由浮力裝置內(nèi)部的電池的放電實現(xiàn)。
本發(fā)明的由從固體燃料產(chǎn)生氣體而被充氣的浮力裝置涵蓋很寬范圍的物品，包括小裝置和可充氣服。但優(yōu)選是被人穿戴的這種類型的本發(fā)明的浮力裝置被戴在手腕的周圍。進一步優(yōu)選是這種裝置尺寸像手表那么緊湊。
雖然可能優(yōu)選是這種浮力裝置被穿戴在人的手腕上，為了在緊急事件中啟動裝置容易，仍然可以把它穿戴在身體的任何更喜歡的部位。
為了使本發(fā)明更易理解，我們將通過非限制性的具體實施例，參考附圖加以描述。


圖1是本發(fā)明的一個戴在手腕的實施例的分解示意圖；圖2是處在充氣狀態(tài)下的圖1的裝置的示意圖；圖3示出本發(fā)明的未充氣的裝置的透視圖；圖4示出本發(fā)明的裝置的上部的透視圖；圖5示出本發(fā)明中所用的電池的操作；圖6是用于充氣機構的電點火系統(tǒng)的示意圖；圖7示出本發(fā)明充氣過程的示意圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明第一個實施例中，提供了一種海上安全裝置10(圖3)，該裝置可以用和手表一樣的方式戴在人的手腕周圍，并且具有相似的大小和重量?？梢栽O想，如果需要，這種安全裝置可以和手表以及/或者EPIRB(緊急位置指示無線電信標，Emergecy Position Radio Beacon)連在一起。
雖然這樣一種安全裝置能穿戴在身體的任何部分，例如腰部周圍或者使用者的衣服上，為了容易接近它，優(yōu)選是帶在手腕上。
本發(fā)明的這個實施例包括用來把安全裝置的主體縛在佩帶者手腕上的機構20，并且在本發(fā)明的實施例中和表帶環(huán)箍(a watchband clip)相似，雖然這樣的比喻的準確含義與本發(fā)明關系并不密切。
圖1是詳述本發(fā)明的這個實施例組件的分解示意圖。該裝置的主體的內(nèi)部包括一個氣體源，該氣體源是氣體發(fā)生器21，由電池產(chǎn)生的電流點燃，電池22啟動嵌于氣體發(fā)生器21中的點火裝置30(圖6)。
點火裝置最好是改造后的小型燈泡器件，它被連接到一對從電池22通向氣體發(fā)生器21的電線36。燈泡做了改造，在包圍燈絲的玻璃上磨有一個孔，灌入少量黑火藥，并用帶子封孔用來保留火藥。
當充氣被啟動時，電流導致暴露在大氣氧中的燈絲分解，使得熱的殘余物落到黑火藥上并產(chǎn)生少量的熱氣體，通過玻璃上的孔排出，點燃了氣體發(fā)生器。即使利用一個小型電池或者多個小型電池產(chǎn)生的微弱電流，這個小型點火器也能可靠地起作用。
這樣的設計使得氣體迅速放出并進入到充氣裝置或者氣囊23里，該氣囊基本上從安全裝置主體彈出。優(yōu)選該裝置的任意側面都有氣體發(fā)生器和充氣氣囊。
雖然這里已經(jīng)描述了起動氣體發(fā)生的具體方式，但是這里設想可以使用任何適當?shù)姆绞健?br> 本發(fā)明的裝置具有一個手腕帶60，該手腕帶包括用強力塑料制造的一框架24，以將佩帶者的手腕與氣體發(fā)生器的點燃所產(chǎn)生的潛在的高溫隔離。
在本發(fā)明的這個實施例中，氣體發(fā)生器直接貼近塑料框架24，它的另一邊具有過濾器/熱交換器26。
過濾器最好由夾在兩個金屬條中間、穿有許多小孔的紙狀氧化鋁纖維組成。這種過濾器起加固框架的支柱的作用。另外，它的作于是是捕獲氣體發(fā)生器點火產(chǎn)生的任何固體殘渣，并防止這些殘渣影響氣囊、充氣裝置23，或者處在氣囊破裂或從該安全裝置上脫開事故下的穿戴者。
金屬帶上的孔以及氧化鋁纖維紙的多孔性允許氣體通過，進入到氣囊并使之充氣，同時產(chǎn)生的熱量穿過過濾器消散。在圖7中示出該過程的發(fā)生，同時在圖2中示出被充氣的裝置。
如圖1所示，裝置用充氣袋鰾膠(airbag bladder glue)27和膠粘劑28固定在適當?shù)奈恢?，在充氣前將保護罩25保留在裝置的任意一邊。借助于一根棒穿過孔41將所形成的腕帶和中心槽環(huán)(tub)40連接，孔41處在槽環(huán)40的伸出部分40和腕帶的伸出部分43中。
雖然任何合適的氣體發(fā)生器都能使用，但優(yōu)選使用非疊氮化物氣體發(fā)生器，例如由五氨基四唑構成的固體火藥是優(yōu)選的燃料，硝酸鍶作為氧化劑。并不要求氣體的產(chǎn)生特別快，事實上優(yōu)選的反應時間為1秒量級。
在本發(fā)明的這個實施例中，每個充氣袋裝置充氣時容積為5升。使用兩個這樣的氣袋時，合成浮力為10千克。氣袋的材料可以是尼龍、聚酯、聚乙烯材料或者它們的混合物。使用的材料最好具有25g/m2的密度，使得氣袋牢固且耐損傷。例如在氣袋用聚乙烯制造的情況下，體積密度為0.9g/cc，包裝的氣袋厚3mm，而腕帶60具有寬24mm，長65mm的側面部件。在允許保護罩25深1mm時，在本發(fā)明這個實施例中，腕帶60總厚為10mm量級。
用來啟動充氣裝置的器件被合并在中心“槽環(huán)”40里面，中心槽的厚度也為10mm、本發(fā)明這個實施例的總重估計在100g量級，這比多數(shù)海用手表要輕。
氣體發(fā)生啟動器件被包含在具有一個電池22的中心槽環(huán)40里，如圖5所示，當柔性啟動按鈕上的觸點34被按下緊靠電池時，該氣體發(fā)生啟動器件就啟動氣體的產(chǎn)生。為防止意外或者不需要的啟動，提供保護帽50用來蓋住此機構。
啟動步驟包括除掉保護帽50，以及簡單的按壓柔性按鈕29，通過水密封到下方電池22的端極上。裝置如圖5和6所示，電流通過雙線36流到嵌在每部分氣體發(fā)生器的點火裝置30中，如圖4所示。
如前所述，通過電線36末端到達點火裝置的電流產(chǎn)生了少量的灼熱氣體，這些氣體點燃了發(fā)生器并在裝置的外罩25被強制推離開裝置時導致充氣裝置23開始充氣膨脹。
在所述裝置的實施例中，中心槽環(huán)單獨作為開關機構的外殼。然而設想它也能和手表機構，或者其他任何想要的物品結合。
已描述的開關機構具有更多的優(yōu)點，即除有手動啟動的能力外，它還是一個真正的靜液壓開關。這是因為水下增加的壓力會導致可變形按鈕接觸電池。
還可以提供一種用于常規(guī)救生衣的充氣的壓縮氣體源，比如二氧化碳氣罐，也將是可能的。然而優(yōu)選為固體氣源，因為就產(chǎn)生給定容積的氣體來說，同產(chǎn)生相同體積氣體的壓縮氣體罐以及閥門機構相比，它的體積更小。同時它作用更快地多。
氣囊最好直接保持附著在充氣裝置的主體上，或者最好是或者可從該主體上拆下來，或者借助于某些束縛器件例如繩索保持附著在該主體上。進一步設想是可能提供兩個這樣的充氣氣囊，這樣系統(tǒng)具有可靠性。
另外，根據(jù)使用者的要求，氣囊可以是需要的任何形狀。
例如，充氣的氣囊，如果它保持附著在手腕上，只要能提供所需的支持力，可以是任何形狀?？蛇x擇地，優(yōu)選是氣囊膨脹成例如救生圈的形狀，該救生圈，如果它能在距使用者一定的小范圍內(nèi)漂浮，并且保持拴系在安全裝置主體上從而可接近使用者的話，就可用于這種目的。
能夠給在水中需要它的人提供有用支撐的任何氣囊形狀都適合用于本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的浮力裝置優(yōu)選使用開關機構觸發(fā)，在本發(fā)明的這個實施例中，它通過裝置的主體的凹處上的按鈕啟動，該按鈕最好用保護罩覆蓋來防止意外啟動。保護罩可以是防水的，按鈕可以設計成由增加的水壓按下，允許在預定深度自動啟動。
優(yōu)選這種保護罩可以用例如不銹鋼或類似的無腐蝕性材料制造，防護罩的部分或者全部表面可以是高度拋光成鏡面，從而允許把防護罩用作信號鏡。任何適當?shù)牟牧隙伎梢杂糜谥圃毂景l(fā)明的任何部件。然而優(yōu)選所選擇的材料要保持本安全裝置的尺寸和重量最小。
進一步設想，也可以把信號燈整合到浮力裝置中，燈光可以通過裝置電池運行，并且不是自動啟動，而是在開始充氣時手動啟動。
通過穿戴本發(fā)明的這種浮力裝置，游泳者、漁民或者例如落入水中又沒穿救生衣的船只使用者的其他人，都能夠啟動安全裝置并且有希望保持浮起，直到救援抵達。
明顯地，雖然本發(fā)明無意作為傳統(tǒng)個人浮力裝置的替代品，但是它對于游泳者以及類似通常不穿安全裝置的人是有價值的幫助，也對那些穿了那些裝置的人也提供了有用的輔助物。
因此，在防止不愿意使用救生衣的人群的溺水死亡上，本發(fā)明將是有價值的幫助。
同樣設想本發(fā)明除了海上應用，還能夠用于緊急情況時要求浮力的地方，比如雪崩情形或者例如流沙的流動性物質(zhì)中的人的任何下陷情況。
當我們在這里描述了本發(fā)明的特定實施例時，設想本發(fā)明的其他實施例也將表現(xiàn)出前面描述特征的任意數(shù)目的任意組合，并且當然在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出變化和修改。
權利要求
1.一種適合個人穿戴的浮力裝置，所述裝置包括至少一個可充氣部件，所述可充氣部件適合用由固體氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體充氣，并具有實現(xiàn)充氣的裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的浮力裝置，其中所述氣體發(fā)生裝置使得可以通過點燃固體燃料產(chǎn)生氣體，而所述點燃則由觸發(fā)裝置啟動。
3.根據(jù)權利要求2所述的浮力裝置，其中所述觸發(fā)裝置使所述浮力裝置里的一電池裝置完成所述固體燃料的點燃。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的浮力裝置，其中所述浮力裝置具有一主體，所述主體基本上包括至少一個可充氣部件和所述氣體發(fā)生裝置以及釋放裝置，所述釋放裝置將任何可充氣部件從所述浮力裝置上釋放下來，同時保持所述可充氣部件與所述浮力裝置的連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的浮力裝置，其中所述浮力裝置戴在人的手腕周圍。
6.根據(jù)權利要求5所述的浮力裝置，其中所述裝置結構緊湊，尺寸與一手表相似。
7.根據(jù)權利要求3至6之中任意一項所述的浮力裝置，其中所述裝置的氣體發(fā)生觸發(fā)裝置包括覆蓋處于與容納所述電池的一容器密封嚙合的一柔性按鈕器件的一可取下的保護帽，所述設計使得所述按鈕器件和所述電池之間的接觸可以啟動所述可充氣部件的充氣。
8.根據(jù)權利要求7所述的浮力裝置，其中具有兩個可充氣部件，通常每個都是球形，位于所述氣體發(fā)生觸發(fā)裝置的兩側之一。
9.根據(jù)權利要求8所述的浮力裝置，其中所述按鈕和電池之間的接觸由靜液壓裝置完成。
10.根據(jù)權利要求4所述的浮力裝置，其中所述裝置適合在雪崩情況下使用。
11.一種浮力裝置，基本上如參考附圖所描述的那樣。
全文摘要
一種適合個人穿戴的浮力裝置，所述裝置(10)包括至少一個適合用固體氣體發(fā)生裝置(21)產(chǎn)生的氣體充氣的可充氣部件(23)，并有實現(xiàn)這樣的充氣的裝置(30)。該浮力裝置(10)還具有一個主體(25)，該主體基本上包括至少一個可充氣部件(23)和氣體發(fā)生裝置(21)以及用于基本上從該浮力裝置(10)釋放任意的可充氣部件的釋放裝置，同時保持該可充氣部件(23)與該浮力裝置(10)的連接。
文檔編號B63C9/15GK1639001SQ03805733
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權日2002年2月15日
發(fā)明者史蒂文·西塔斯 申請人:賽特斯設計公司