智能可充气腰带的制作方法

本实用新型涉及一种产生浮力的应急装置，具体涉及一种腰带结构的智能可充气设备。

背景技术：

目前市面上常见的游泳及水面活动类救生产品、大致为被动救生，如游泳圈佩戴时不利于游泳、且会游泳者戴上后又无法游泳；救生衣作为预防救生，一般都是采用浮力材料、可充气的材料或反光材料等制成；气胀类救生产品、当发生溺水意外时需人手拉拽启动，且不能识别水压及水深。而且气胀类救生产品的体积一般比较大，佩戴后动作不方便。

根据所有不足，便研发出了：“智能可充气腰带”。其特征如腰带、体积小、佩戴简单、操作方便，且不影响游泳及游玩活动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述技术问题提出一种体积小、佩戴简单、操作方便的智能可充气腰带。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：智能可充气腰带，包括用于置放气囊的气囊组件、用于给气囊充气的气源组件、用于控制气源组件的控制组件以及用于承载上述各个组件的腰带本体；

所述气囊组件包括气囊以及用于置放气囊的翻转盒，所述翻转盒连接固定在腰带本体上，所述气囊通过多条连接线与腰带本体连接；

所述气源组件包括用于为气囊提供气源的储气瓶、用于开启储气瓶的自动开瓶装置；

所述腰带本体内设有用于连通所述储气瓶与气囊的气管路；

所述控制组件包括安装在机芯控制盒内的控制芯片、用于供电的电源、用于发出脉冲电流启动自动开瓶装置的电子电路以及用于检测水压的压力传感器，所述电子电路和压力传感器分别与控制芯片电连接；

压力传感器检测到水压及时间达到设定值时，控制芯片触发电子电路启动自动开瓶装置开启储气瓶通过气管路向气囊供气，气囊充气膨胀弹出翻转盒并被气体充满完全膨胀，完全膨胀后的气囊通过连接线牵引腰带本体并托住人体漂浮在水面上。

在本实用新型中，所述气囊组件包括用于插装翻转盒的弹出盒，所述弹出盒固定连接在腰带本体上，所述翻转盒包括本体和翻转盖，气囊抽真空后折叠置放在由所述本体和翻转盖构成的容置空间内，所述弹出盒设有用于容置翻转盒的容置腔，装设有气囊的翻转盒插装在该容置腔内，并且所述弹出盒的至少一个壁面为薄膜结构，气囊充气膨胀推动打开所述翻转盖并通过所述翻转盖拉伸或撕裂该薄壁结构以弹出气囊。

在本实用新型中，所述弹出盒与腰带本体为一体成型结构，或者所述弹出盒薄膜与腰带本体经焊接成一体。

在本实用新型中，所述自动开瓶装置包括活塞管，该活塞管的开口设有用于连接储气瓶的连接部；所述活塞管内设有活塞，所述活塞设有朝向储气瓶的撞针，所述活塞管的底部设有电点火管且该电点火管与控制组件5的电子电路；电子电路产生脉冲电流起爆电点火管产生气体做功推动活塞沿活塞管朝向储气瓶快速移动并通过撞针刺破储气瓶的金属膜片，打开储气瓶通过气管路向气囊充气。

在本实用新型中，所述气囊组件为两个，分别设置在腰带本带的两端。

在本实用新型中，所述腰带本体设有用于佩戴的连接扣。

在本实用新型中，所述腰带本体设有用于容置的连接线的容置腔，所述容置腔设有用于连接线拉出的开口，所述开口处设置有对向设置的锯齿状导向板。

在本实用新型中，所述气囊包括用于膨胀推开所述翻转盖的气囊管、用于充气膨胀产生浮力的气囊袋以及与气管路连接的气管，所述气囊管连接设置在所述气囊袋的底部，所述气管连接在气囊管上，并且所述气囊管呈Z字型折叠在所述翻转盒内。

在本实用新型中，所述控制组件用于控制采集当前气压值的测试按钮以及用于手动启动自动开瓶装置的控制按钮，所述测试按钮与控制按钮分别与控制芯片电连接。

在本实用新型中，所述控制组件包括用于遇水导通控制电路的电极，即智能可充气腰带开始工作。

本实用新型通过将气囊组件以及气源组件高度集成在腰带本体上，构成腰带结构的救生产品，使用者可以将智能可充气腰带佩戴在腰间，体积小、配电方便；并且通过控制组件的内置压力传感器检测水压来自动识别水深，并根据所处的环境压力通过控制组件的电子电路产生脉冲电流启动自动开瓶装置开启储气瓶对气囊进行充气，气囊充气膨胀并浮于使用者腰间或两侧腋下从而托住人体浮于水面。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的智能可充气腰带的整体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的气囊组件的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的智能可充气腰带的连接扣处结构示意图

图4为本实用新型一实施例中的翻转盒的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中的气囊的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中的气囊组件的剖视结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中的气源组件的剖视结构示意图；

图8为本实用新型一实施例中的腰带本体的容置腔的放大结构示意图；

图9为本实用新型一实施例中的智能可充气腰带的气囊弹出后的结构示意图；

图10为本实用新型一实施例中的智能可充气腰带的使用状态示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

参照图1至图10，智能可充气腰带，用于佩戴在使用者的腰间，在水中充气弹出气囊将使用者托举出水面，该智能可充气腰带包括用于置放气囊23的气囊组件2、用于给气囊23充气的气源组件3、用于控制气源组件3的控制组件5以及用于承载上述各个组件的腰带本体1；腰带本体1为各个功能部件的连接纽带，通过将各个功能部件形成一个有机整体。

具体的，气囊组件2包括气囊23以及用于置放气囊23的翻转盒21，翻转盒21连接固定在腰带本体1上，气囊23设于翻转盒21内同时通过多条连接线24与腰带本体1连接；气囊23从翻转盒21弹出并继续充气膨胀产生浮力漂浮在水面，并通过连接线24将腰带本体1往水面方向拉扯。

气源组件3包括用于为气囊23提供气源的储气瓶38、用于开启储气瓶38的自动开瓶装置；储气瓶38内储存有高压二氧化碳，储气瓶38的二氧化碳的储量足够将所有的气囊23充气膨胀，自动开瓶装置在需要对气囊23进行充气时自动将储气瓶38打开。

腰带本体1内设有用于连通储气瓶38与气囊23的气管路；气管路有设置在腰带本体1内部的多条气管组成，通过气管路的气管将所有的气囊23与储气瓶38连接起来，从而可以将储气瓶38内的二氧化碳气体顺利导入气囊23内。

控制组件5包括安装在机芯控制盒内的控制芯片、用于供电的电源、用于发出脉冲电流启动自动开瓶装置的电子电路以及用于检测水压的压力传感器和位于腰带连接扣处的控制按钮6，电子电路和压力传感器分别与控制芯片电连接；压力传感器实时监测智能可充气腰带所处的环境水压，控制芯片通过压力传感器的压力信号判断智能可充气腰带的使用者是否处于溺水状态；用于供电的电源一般采用电池，该电池可以采用一次性的干电池，也可以采用可充电电池。

当压力传感器检测到水压及时间达到设定值时(该设定值具体为达到水压水深的设定值以及处于该设定值或设定值以上的时间值)，控制芯片触发电子电路发出脉冲电流启动自动开瓶装置开启储气瓶38通过气管路向气囊23供气，气囊23充气膨胀弹出翻转盒21并被气体充满完全膨胀，完全膨胀后的气囊23通过连接线24牵引腰带本体1并托住人体漂浮在水面上。

在一具体实施例中，气囊组件2包括用于插装翻转盒21的弹出盒22，弹出盒22固定连接在腰带本体1上，翻转盒21包括本体211和翻转盖212，气囊23抽真空后折叠置放在由本体211和翻转盖212构成的容置空间内，弹出盒22设有用于容置翻转盒21的容置腔，装设有气囊23的翻转盒21插装在该容置腔内，并且弹出盒22的至少一个壁面为薄膜结构221，气囊23充气膨胀推动打开翻转盖212并通过翻转盖212拉伸或撕裂该薄膜结构221以弹出气囊23。

具体的，翻转盒21包括本体211和铰接连接在该本体211上的翻转盖212，本体211和翻转盖212构成用于容置气囊23的容置空间；翻转盖212可以相对本体211大角度翻转，并且翻转盖212与本体211不设置固定连接结构，只是依靠弹出盒22的薄膜结构221限位保持盖合状态；由于气囊23折叠置放在容置空间内并与翻转盒21的内壁面抵接，因此气囊23在膨胀过程中会推动翻转盖212，翻转盖212在受到气囊23的推挤作用后相对本体211翻转并对弹出盒22的薄膜壁面产生扩张作用并最终拉伸或撕裂该薄膜壁面；翻转盖212在完全翻出弹出盒22后，气囊23完全推出弹出盒22后，折叠状态的气囊23继续在气体压力等外力的作用下自动展开并快速充气膨胀，膨胀状态的气囊23产生浮力支撑人体。

在一具体实施例中，弹出盒22与腰带本体1为一体成型结构。当然，在其他实施例中，弹出盒22也可以通过连接扣4等连接结构固定连接在腰带本体1上，

在一具体实施例中，自动开瓶装置包括活塞管32，该活塞管32的开口设有用于连接储气瓶38的连接部；活塞管32内设有活塞35，活塞35设有朝向储气瓶38的撞针36，活塞管32的底部设有电点火管34且该电点火管34与控制组件5的电子电路；电子电路产生脉冲电流起爆电点火管34产生气体做功推动活塞35沿活塞管32朝向储气瓶38快速移动并通过撞针36刺破储气瓶38的金属膜片，打开储气瓶38通过气管路向气囊23充气。

具体的，自动开瓶装置包括活塞管32，该活塞管32的开口设有用于连接储气瓶38的连接部；活塞管32内设有活塞35，活塞35设有朝向储气瓶38的撞针36，活塞管32的底部设有电点火管34；电点火管34爆炸产生气体做功推动活塞35沿活塞管32朝向储气瓶38快速移动并通过撞针36刺破储气瓶38的金属膜片。优选的，该活塞管32的底部设置有用于排出做功后的爆炸气体以便活塞35复位的排气孔313，由于该排气孔313的体积小，在电点火管34引爆瞬间只有极少量的气体通过排气孔313，不会影响对活塞35的做功。

优选的，活塞35和撞针36可以分体组装是结构，也可以是一体成型结构，依照生产加工工艺的具体情况选择相应的结构。

优选的，密封连接一般采用螺纹连接或者快速接头比较方便，因此，连接部设有连接螺纹或者快速接头，在保证连接可靠的同时方便安装。在实际安装时，先在储气瓶38的连接螺纹或者快速接头上涂抹密封胶后再进行安装，在活塞管32的连接部形成一道密封层，防止漏气。

优选的，活塞35是依靠电点火管34引爆后产生大量的气体做功推动的，若活塞35与活塞管32的内壁之间的密闭性不够，气体会从活塞35与活塞管32的内壁之间的间隙漏出，严重影响活塞35的速度。因此，活塞管32的内壁与活塞35之间设有密封圈，提高密封性，保证撞针36获得足够的速度以刺破金属膜片。

电点火管34是民用爆炸品中比较常用的一种爆炸物，使用电动引爆的方式，使用导电线将电源与电点火管34电连接。由于智能可充气腰带一般处在一个动态的过程中，电点火管34在活塞管32内容易出现晃动造成导电线与电点火管34焊脚接触不良或者断开，造成危险隐患。为此，该方法还包括在活塞管32底部设置用于置放电点火管34的绝燃套33，该绝燃套33由绝燃材料注塑而成，外形与活塞管32相匹配，刚好可以置入活塞管32底部，绝燃套33和活塞35上分别设置有与电点火管34端部相匹配的槽口，电点火管34通过槽口被稳固地夹持在绝燃套33与活塞35之间，避免电点火管34与活塞管32发生碰撞。活塞管32上还设有用于穿设导电线的穿线孔314，绝燃套33上的槽口为一通槽，该通槽同时与排气孔313及穿线孔314相连通，用于引爆电点火管34的导电线设置于绝燃套33内，并通过穿线孔314穿出与电源相连通。该导电线焊接在电点火管34的阵脚上，由于绝燃套33与电点火管34的相对位置稳定，可以保证导电线与电点火管34之间电连接的可靠性。

优选的，撞针36刺破储气瓶38封口的金属膜片后必须要从金属膜片上拔出才能使得储气瓶38内的压缩空气在最短的时间进入并撑开气囊，在实际应用中，由于储气瓶38的压力并不是很高，会出现不足以推动活塞35后退的情况而致使智能可充气腰带的气囊无法打开。为此，撞针36上套设有伸缩弹簧37，该伸缩弹簧37可以采用塔形弹簧。安装时，塔形弹簧的小口端套入撞针36的根部，塔形弹簧的另一端与储气瓶38相抵接。撞针36在电点火管34爆炸产生的强大气流推动下压缩塔形弹簧并快速向储气瓶38移动，在撞针36刺入储气瓶38的金属膜片后，被压缩的塔形弹簧复位将撞针36退出，使得压缩空气可以通过撞针36开启的孔洞顺利导出储气瓶38。

优选的，智能可充气腰带佩戴在使用者的腰间，一般都是浸泡在水中，必须将整个装置进行包裹防水处理。为此，爆炸开启储气瓶38的装置还包括防护壳31，活塞管32和储气瓶38包裹在防护壳31内。该防护壳31可以根据需要做成胶囊状或者其他形状，并采用轻质材料如发泡体制成，不会增加太多额外的负载。活塞管32与防护壳31之间还设有用于容置做功后的废气的容置空间312，该容置空间312通过排气孔313与活塞管32相连通。打开储气瓶38后，活塞35复位，做功后的其他通过排气孔313排至容置空间312内，保证活塞35可以顺利复位。

优选的，活塞管32上设有用于将储气瓶38内的压缩空气引出的连接管39。储气瓶38打开后，储气瓶38内的压缩空气通过该连接管39导出。由于智能可充气腰带一般是采用两个气囊，需要两路气管311将压缩空气引入气囊；因此，连接管39采用三通，三通与活塞管32之间设有密封圈310，密封圈可以采用O型密封圈。该三通分别与连接气囊的气管311相连接，将压缩空气导入气囊内。

在一具体实施例中，气囊组件2为两个，分别设置在腰带本带的两端。两个气囊组件2分别位于使用者的两腋下位置，气囊组件2的气囊23充气膨胀后为弧形结构，刚好适配于使用者的两腋或腰间，从而顺利托举使用者。

在一具体实施例中，腰带本体1设有用于佩戴的连接扣4，通过连接扣4将腰带本体1的两端连接起来，从而可靠地佩戴在使用中的腰间。

在一具体实施例中，腰带本体1设有用于容置的连接线24的容置腔，容置腔设有用于连接线24拉出的开口，开口处设置有对向设置的锯齿状导向板；具体的其中一侧的锯齿状导向板的锯齿为圆弧齿，另一侧的锯齿状导向板的锯齿形状为凸台状齿且该锯齿状导向板的锯齿的齿间部位圆弧形结构，在避免对连接线24造成损伤的同时有利于连接线24的顺利拉出。通过锯齿状导向板对连接线24的位置进行限位，避免连接线24之间相互缠绕打结和向外蹿动。优选的，腰带本体1的容置槽的开口处的一侧的锯齿状导向板均匀间隔设置有大间距的梯形齿11结构，每两个梯形齿11之间为弧形凹槽12结构，腰带本体1的容置槽的开口处的另一侧的锯齿状导向板上设有与圆弧齿13结构对应的朝向内的尖齿14结构，使得连接线24在拉出后被限位在弧形凹槽12结构内，避免相互缠绕。

在一具体实施例中，气囊23包括用于膨胀推开翻转盖212的气囊管231、用于充气膨胀产生浮力的气囊袋232以及与气管路连接的气管233，气囊管231连接设置在气囊袋232的底部，气管233连接在气囊管231上，并且气囊管231呈Z字型折叠在翻转盒21内。

具体的，为使得气囊23可以顺利膨胀展开，气囊23包括用于充气膨胀产生浮力的气囊袋232、用于膨胀推开翻转盖212的气囊管231以及用于引入外接气源的气管233，气囊管231连接设置在气囊袋232的底部，气管233连接在气囊管231上。气囊管231呈Z字型折叠在翻转盒212内，并且气囊管231位于远离翻转盖212的一侧。呈Z字型结构折叠的气囊管231的每一节相当于一个小气囊管231，每一节小气囊管231的膨胀为下一节小气囊管231的膨胀争取更多的空间，进而使得气囊管231可以顺利膨胀展开。气囊23包括气囊袋232折叠后置放与翻转盒212的容置腔内靠翻转盖212一侧，气管233从设置在本体211上用于引入外接气源的侧孔213穿出并与外接储气瓶38的气管路连接。

在一具体实施例中，控制组件5用于控制采集当前气压值的测试按钮以及用于手动启动自动开瓶装置的控制按钮6，测试按钮与控制按钮6分别与控制芯片电连接。具体的，该控制按钮6设置在智能可充气腰带的腰带连接扣处，方便用户触摸控制。在下水前先按压测试按钮收集当前使用环境的气压值，控制组件会根据当前使用环境的气压值自动匹配触发水压值。在使用者感觉不适时，也可以通过按压控制按钮6打开气囊23。

在一具体实施例中，控制组件5包括用于遇水导通控制电路的电极，该电极为杆状结构或者片状结构；即智能可充气腰带开始工作。智能可充气腰带通过采用这种方式实现自动控制，无须多余的开关结构以及开关动作，安全可靠，同时设有工作指示灯，当电极遇水导通时，工作指示灯为绿色，指示智能可充气腰带开始工作。

本实用新型通过将气囊组件以及气源组件高度集成在腰带本体上，构成腰带结构的救生产品，使用者可以将智能可充气腰带佩戴在腰间，体积小、配电方便；并且通过控制组件5的内置压力传感器检测水压来自动识别水深，并根据所处的环境压力通过控制组件的电子电路产生脉冲电流启动自动开瓶装置开启储气瓶对气囊进行充气，气囊充气膨胀并浮于使用者腰间或两侧腋下从而托住人体浮于水面。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。