专利名称：使用宽度可变带的用于下落制动的全身式安全带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种个人下落制动系统的主要部件，即安全带。安全带，通常称为全身式安全带，其设计来安全地支撑被升起或者降低的人体，并且在下落过程中将下落制动力充分环绕穿着者的身体分配，这样当安全带恰当地用作下落制动系统的一部分时，可以减小由下落造成的伤害。
背景技术：
全身式安全带广泛用于危险情况中个体的提升或降落，并用作人体下落制动系统的主要部件。全身式安全带也可用于操作定位、移动保护(travelrestrction)、爬梯、营救搜索和疏散。虽然这些安全带主要用于工业定位，特别是用于由高处下落的可能性和危险性高多且显著的建筑行业，但是全身式安全带可以用于其它各种必须保证身体完全悬挂和支撑的应用中，无论是否预料到。
MSA下落保护目录(Fall Protection Catalog)[4-2001/2002卷]的6-16页中示出了各种全身式安全带，其中包括FP ProTM安全带、FP TradesTM安全带、FP RescueTM安全带和FP ClassicTM安全带。这些安全带典型地包括臀部绑带(也称下骨盆绑带(subpelvic strap))、两个腿部绑带、两个可调节的肩部绑带，其中该肩部绑带可以被导引(典型地以交叉形式)穿过通常为矩形的、形成在安全带后部的衬垫，所述衬垫穿着于人的背部并通常称为背部衬垫。通常，整个安全带由多片具有均匀宽度的直带制成。
在第5,957,091号美国专利所描述的FPPro安全带中，由直带制成的肩部绑带向前延伸越过肩部并通过一对金属的髋部板可调节地彼此相接。两个腿部绑带也可调节地接合至髋部板并缠绕穿着者腿部。该腿部绑带也由直带制成。该带的宽度均匀，典型的为1.75英寸。
第4,712,513号美国专利更详细地显示并描述了FP ClassicTMPullover安全带。这种安全带不需要针对特定的个体进行大量的部件的预调节，而是通过对使用该安全带的各种体形的个体进行单次调节来实现简单和快速的调节。这种安全带仅使用具有均匀厚度的多片直带。
虽然上述安全带均符合使用的安全要求，但仍希望能在不降低其工作特性、质量和通用性的前提下提高其在悬挂和操作定位中的舒适性。在悬挂和操作定位情况下，典型的1.75英寸宽的安全带对于工人而言过窄，以至于无法长时间舒适地坐在安全带内。更为合适的宽度处于2.5英寸至3.5英寸的范围内，优选地在2-5/8英寸至3英寸之间。对于安全带典型的臀部绑带来说，宽度为2-5/8英寸的绑带将提供比宽度为1.75英寸绑带多出50％的表面面积。较宽的带更为舒适，因为它在更大的面积上分散了使用者的体重，因而减小了作用于人体的压强。它同时更均匀地分散了下落制动力。
通常，在安全带中可以采用几种方法将力分散在较大面积上。一种方法是使用两块1.75英寸的带和垫片，然后将它们缝合或粘合在一起，并使垫片稍微偏移。另一种方法是使用宽的带并将边缘折叠。这可以使该带在支撑身体处宽，而在进入带扣和调节器时窄。这些方法的缺点是其均需要额外的缝制，从而提高了安全带的成本。这些方法也无法在承载或下落制动条件下适当地分配力。
因此，希望得到一种可以提供舒适性但不存在这些方法的缺点的改进的安全带。
发明概述概括地说，本发明是使用单独的多段或多片宽度可变带的全身式安全带。优选地，所述安全带包括一对肩部绑带(优选为可调节的)；包括单一段宽度可变带的下骨盆绑带或臀部绑带；一对腿部绑带(优选为可调节的)；背部衬垫；肩部绑带固定装置(优选为前部衬垫或者胸部绑带)；以及一对腿部带扣。虽然单一片的宽度可变带优选地用在下骨盆绑带或臀部绑带中，但是其也可用于安全带的其它部分，如腿部绑带或肩部绑带。
本发明提供一种独特的、通用的且轻便的全身式安全带，其可满足或者超出大多数的使用要求，如ANSI Z359.1、ANSI A10.14、CSAZ359.10和OSHA，同时提高其舒适性，特别是在悬挂和操作定位过程中。本发明的全身式安全带独特地设计成容纳穿着者的躯体，将其定位在竖直位置，并在万一发生下落时将下落制动力分散到穿着者的大腿、胸部和肩部。本发明的安全带适用于个人下落制动系统以及操作定位。所述安全带优选地生产成Pullover样式和Vest-TypeTM样式，每种样式中有多种尺寸，包括超小、标准和超大。另外，本发明的全身式安全带，例如通过在仍然使用标准尺寸带扣的情况下提供具有较大面积的下骨盆绑带，从而提供改进的舒适性。
本发明的全身式安全带优选使用五条带，即两个肩部绑带、两个腿部绑带和一个下骨盆绑带。优选地，安全带的下骨盆绑带包括整段的宽度可变带。优选地，每条宽度可变带端部较窄而中间较宽。
用于本发明的安全带的宽度可变带由单片织物材料制成，所述织物材料由重复样式的较宽部分和较窄部分构成。然后在较窄部分的中间切割该带而形成下骨盆绑带。可选地，该带可以被制成可产生条带的不同样式，这些条带可作为肩部绑带和/或腿部绑带使用。
通过以下继续进行的对本发明的描述，本发明的其它细节和优点将变得显而易见。
附图的简要说明在附图中示出了本发明的优选实施方案和实施本发明的优选方法，其中
图1是本发明的全身式安全带的一种实施方案穿着于使用者时的主视图；图2是图1所示全身式安全带的侧视图；图3是本发明的全身式安全带另一种实施方案穿着于使用者时的主视图；图4是图3所示全身式安全带的侧视图；图5显示了在本发明的安全带中使用的宽度可变带的一部分；图6显示了一种常规钢筘；图7显示了一种扇形钢筘。
优选实施方式图1和图2显示了本发明的安全带10的Vest-TypeTM版本。优选地，其具有两条弯曲的肩部绑带11、12(优选地彼此为镜像)，两条腿部绑带13、14(优选为相同)，以及宽度可变的下骨盆绑带15。每条肩部绑带11(12)在一端11A(12A)与可调节装置16相连。优选地，这种连接为永久性连接，通过将肩部绑带11(12)的端部11A(12A)穿过可调节装置16的第一槽17，并将所述端部缝合至肩部绑带11A(12A)形成闭环制成。腿部绑带13(14)在点13A(14A)与肩部绑带11(12)相连。优选地，这种连接为由缝合形成的永久性连接。
图3和图4显示了本发明的安全带10的Pullover版本。此版本与图1-2所示的版本非常相似，不同的是肩部绑带11(12)向上延伸跨过穿着者的后背，并穿过扩展的背部衬垫40(优选为交叉形式)，向前跨过穿着者肩部，而后径直向下越过穿着者胸部到达位于穿着者臀部的环45(46)，而后回转穿过前衬垫50，越过穿着者胸部到达端部，并与另一肩部绑带12(11)相连。
图5显示了用于形成本发明的下骨盆绑带15的单片宽度可变带整体的优选实施方案。优选地，该宽度可变带在其端部宽度为约1.75英寸，中间宽度为约3.0英寸。较宽的中间部分长度优选为约20英寸，较窄的末端部分长度各自为约9英寸。虽然所述带优选地用聚酯材料制成，但也可用其它材料如尼龙和凯夫拉尔(Kevlar)制成。
虽然不知道是否在所有标准织机上均可行，但本发明者已经发现了一种织机经过改造通过使用“扇形钢筘”可以编织宽度可变的带状织物，这种“扇形钢筘”在编织过程中可根据所需织物的宽度向上或向下移动。图7中示出了一种扇形钢筘，其通常用于制备经纱，以在制备经纱时控制经纱片的宽度。图6中示出了一种“常规钢筘”。
在编织时，钢筘用于两个目的。第一，根据钢筘的数目和每筘齿(间隔)的经纱接头(warp end)，可以确定织机和制得的织物中每英寸的接头。第二，一旦插入纱线(纬纱)，钢筘将纬纱打进织物的织口(fell)(即经纱纱线成为编织织物的点)。对于普通的织机，钢筘的筘丝(reed wire)均垂直定向且彼此平行。使用图7所示扇形钢筘时，筘丝并非彼此平行。在该扇形钢筘中，当钢筘设置为使经纱纱线位于钢筘下端的位置时，机织物宽度窄于将钢筘垂直设置而使经纱纱线相对于经线道(warp line)位于扇形钢筘上端部分时的机织物宽度。
扇形钢筘的设计可以为在接近钢筘底部的1.75英寸的宽度上分布28个筘齿(间隔)，在接近钢筘顶部的3英寸的宽度上分布同样的28个筘齿(间隔)。钢筘可用部分的垂直高度为约5英寸，且设计来用于在织机筘座(lay)上上下移动钢筘的机构也为约5英寸。有很多其他可用于得到所需结果的钢筘结构和每筘齿接头，本领域技术人员可以容易地确定这些其它的扇形钢筘结构或选择。扇形钢筘可从南卡罗莱纳州格林维尔的SteelHeddle Mfg.公司购买。
对织机中的”筘座”进行改造也是必需的，以使扇形钢筘可被上下移动而控制机织物的宽度。可以机械地或者通过步进电机的某些形式来控制扇形钢筘的位置(上或下)，其中步进电机从织机中的吊综链(机头运动)取得脉冲。踏盘织机不能解决问题，必须求助于多臂机或者提花机类型的机头运动实现此目的。因此，当编织宽度可变带时，多臂机或提花机将被编程，从而以递增的形式控制扇形钢筘的机械提升或降低。
优选地，出于此目的而进行转换的织机类型可以是穿梭型窄带织机。使用穿梭型织机，梭子编织的是窄幅织物或者宽幅织物无关紧要。在任意一种情况下，只要被某些位于织物织边附近的交叉经纱俘获，纬纱就将以钢筘中经纱的宽度插入到织物中。此外，编织本发明的整个宽度可变带不需要使用其它特殊的运动部件。然而，窄带穿梭型织带机生产起来较慢，其纬纱插入率仅为约每分钟125根纬纱。相反，针织机可以以超过每分钟1500对纬纱的速度编织。针织机使用弯曲的针在每个梭口插入双纬，舌针必须协同工作以俘获纬纱并防止其推入或带出梭口。为了正确操作，俘获用的舌针必须定位在织物边缘的正确位置。为了使用该织机编织宽度可变带，由于编织织物在宽度上变化，所以舌针必须随着织物的宽度左移或右移。除了开发机械部件以实现这一点以外，其运动也可由织机的机头运动控制。如前所述，这将需要多臂机或者提花机机头运动实现。
虽然出于说明的目的已经对本发明进行了以上描述，但是应该理解这些细节只是出于说明的目的，并且在不背离由包括其所有等价物的所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可对其进行多种改变。
权利要求
1.一种人体安全带，其包括一对肩部绑带；一对腿部绑带；以及下骨盆绑带，其中该下骨盆绑带包括单一段沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
2.根据权利要求1所述的人体安全带，其中至少一个肩部绑带包括沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
3.根据权利要求1所述的人体安全带，其中至少一个腿部绑带包括沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
4.一种人体安全带，其利用了至少一片沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
5.根据权利要求4所述的人体安全带，其中下骨盆绑带包括一片沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
6.根据权利要求4所述的人体安全带，其中至少一个肩部绑带包括沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
7.根据权利要求4所述的人体安全带，其中至少一个腿部绑带包括沿着其长度被编织为具有不同宽度的带。
全文摘要
本发明提供了一种全身式安全带，其包括至少一根整段沿着其长度被编织为具有不同宽度的带，从而可改变安全带的舒适度、用途和性能，特别是在悬挂和操作定位中。优选地，所述安全带使用多条带以形成两个肩部绑带、两个腿部绑带以及一个下骨盆绑带。所述宽度可变带优选地用于形成所述下骨盆绑带。
文档编号A62B35/00GK1809402SQ200480017381
公开日2006年7月26日 申请日期2004年6月21日 优先权日2003年6月25日
发明者理查德·G·雷诺兹, J·罗伯特·瓦格那 申请人:矿井安全装置公司