展开氧气面罩的装置的制作方法

专利名称：展开氧气面罩的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及飞机中用来展开紧急呼吸面罩的方法和装置。 一旦机舱失压 该装置就可自动地或手工地工作以向使用者提供呼吸面罩。
背景技术：
如图1A所示，典型的紧急呼吸面罩展开系统包括一大致矩形的储存容器 12，其携带一流体阀组件14、 一个或多个口鼻式氧气面罩16、以及在容器 12内用于在收藏状态下支承面罩16的装置，该装置大体标示在18处。正如 本技术领域内技术人员所知道的，面罩16必须收藏妥当以在展开过程中它 们被放开而不缠结在一起。对于传统的系统，在容器12和/或飞机使用寿命 中，面罩16必须由飞机技术人员多次在容器12内重新叠放好。例如，面罩 16必须在一预定周期之后更换，面罩在检査之后可能必须重新叠放，或在面 罩展开之后它们可能必须重新叠放。为了将面罩16重新叠放在容器12内， 通常包括氧气管29、氧气袋38、弹性带34和系索60的诸部件必须如图1B 所示地仔细折叠和盘起来，以在紧急情况下面罩16可正确地展开而不变得 缠结在一起。重新叠放面罩的过程很费时且成本上提高了飞机技术人员的劳 动率。因此，需要有一种方法和装置，其在有关维护的更换面罩过程中使飞机 技术人员无需手工地重新叠放氧气面罩。此外，尽管大部分面罩安装在飞机 天花板内，但有些飞机需要安装在侧壁内或作为座椅组件的一部分。在这些 飞机中，需要有一紧急面罩系统，它可以在重力之外的其它力作用下展开。 还需要一种两个需要都满足的方法和装置。发明内容本发明通过提供一种用来提供氧气面罩的方法和装置来满足上述的需 要，该装置提供一预先包装好的、不需飞机技术人员手工地重新叠放氧气面 罩的模块式系统。该系统还提供一重力之外的其它力来展开面罩。应该理解 到本发明可用于天花板安装的方位，在这样的方位上它在重力之外还提供一 力来释放面罩。


本发明示于附图中，其中，在全部的附图中相同的标号表示相同或类似 的零件，其中图1A是现有技术的紧急面罩展开系统的立体图，示出氧气面罩从容器内 自由下落；图1B是在容器内折叠好以备展开的氧气面罩的立体图； 图2是本发明一单独的面罩组件包的前视图； 图3是显示三个用来接纳各个组件包的接纳口的侧视图； 图4是显示本发明相对于一入口门的侧视图； 图5是显示本发明一替代实施例的侧视图； 图6A是本发明组件包的一替代实施例的侧视剖视图； 图6B是图6A所示组件包的一替代实施例的侧视剖视图； 图6C是具有一位于隔膜和与面罩组件连接的软管之间的阀门的组件包的 剖视图；图6D是用来控制通向面罩组件的流动的阀门的一替代实施例的剖视图； 图6E是显示一用来控制通向面罩组件的流动的阀门的另一替代实施例的 剖视图；图7是本发明组件包的一替代实施例的侧视剖视图； 图8是多个附连到一歧管上的组件包的前视图； 图9是图8所示组件包和歧管的立体图；图IO是歧管的一替代实施例的局部侧视剖视图；图11是本发明组件包的一替代实施例的侧视剖视图；图12是本发明组件包和歧管的一替代实施例的局部侧视剖视图。
具体实施方式
参照图2，组件包(cartridge) 100的形状可以呈圆筒形，其包含单个的 氧气面罩组件103。如对本技术领域内的技术人员将是显而易见的，氧气面 罩组件103可包括以下主要部件一折叠的氧气袋106、一口鼻式的面罩109、 一带子112以及呼吸导管115。组件包100设置有侧壁118和端壁121。端 壁121设置有一用来接纳快速连接配件的开口 124，该开口与面罩组件上的 导管流体地连通。与端壁121相对地，组件包IOO具有一开口 127，在面罩 展开过程中，面罩109从该开口中退出组件包100。开口127最初用一可移 去的底板130覆盖或局部地覆盖，该底板130可设置有一压敏粘结剂或类似 物。或者，底板130可以是褶皱的、刻痕的或打孔的，这样，在面罩展开过 程中，底板130将被撕裂开。在组件包IOO安装过程中，底板130覆盖开口 127而将面罩组件103保持在位置上而且可防止其被污染。组件包100是一 预先包装好的独立组件，其用来在现场安装而无需由飞机技术人员对各个面 罩部件作任何操作。因此，组件包IOO设置有快速连接的氧气管线连接结构 和快速连接的机械连接结构，诸如转动四分之一圈的卡口连接结构(未示 出)、销和槽连接结构(图6-9)，或"推和剌"连接结构(图12)，它们 提供在现场快速安装而无需工具或单独的紧固件。然而，应该理解到组件包 100也可用工具和单独的紧固件进行安装。除了是一预先包装好的模块式结构之外，组件包100还包括一诸如图2 所示的弹簧偏置活塞131那样的补充的面罩弹出装置。活塞131被一对设置 在活塞131背部内的槽135中的螺旋弹簧133偏置。当给出一电信号时或当 氧气流被致动时，弹簧133从一保持机构中释放出来并提供一作用在活塞131 上的力，力的方向相对于图2的定向为向下。该力将面罩109从其组件包中 弹出而提供给使用者。
如对本技术领域内的技术人员将是显而易见的，面罩弹出装置可以形成为组件包的一部分、外壳或氧气歧管的一部分(如结合图10-12所示和所描述的)、或为某些或全部上述部件的一部分。再者，为了从组件包中去除弹 出装置，组件包可设置有一端壁，其响应于来自一安装在歧管上的弹出装置 的力。还有，组件包可在顶部形成有一个或多个开口，该一个或多个开口可用一柔性覆盖物覆盖，这样，弹出装置可作用在面罩109上而将其展开。转到图3中来，图中示出一组组件包。相对于图3定向的左侧上，为清 晰起见，组件包IOO显示为面罩已经移去。如图所示，组件包100包括一快 速连接配件，该配件用来附连到一歧管140上。在沿歧管140的其它位置内， 显示了组件包的其它替代的实施例。在中间位置上，显示了一组件包150。 组件包150包括一用0形环156密封的活塞153。该活塞153通过氧气压力 而致动并将面罩从其组件包中弹出。在右手位置中，另一替代的气体压力致 动的活塞显示为有杯形密封159以便在活塞上方形成压力腔。在图4中，与通向飞机舱内的门160相关地显示了一对组件包IOO和150。 如图所示，可用一电磁操作的致动器163来打开门160。作为一种替代方案， 门160可用一机械操作的闩锁件来保持，该闩锁件能够在面罩109弹出力的 作用下释放。一旦门160被打开，面罩109在活塞的力的作用下从其组件包中弹出， 该活塞可以是弹簧偏置或如上所述地压力致动的。如果氧气流在提供面罩时 启动，则面罩可用如上所述的气动压力弹出。转到图5，在本发明的一替代实施例中，面罩109被一波纹腔183从组件 包180中弹出。当氧气流启动时，氧气充满该波纹腔183，致使它膨胀并相 对于图5的定向向下推动面罩109。在图6A中，示出组件包的一替代实施例。组件包200包括侧壁203和一 端壁206。从端壁206延伸的是一对短柱209，其可用来将组件包200附连 到一支承结构上。该短柱具有一本体部分212和一放大的头部215，以便与 一槽接合，该槽具有通向一槽的一放大的开口。通过将头部215插入到放大 的幵口内并转动组件包200，如对本技术领域内的技术人员将是显而易见的， 本体部分212就被槽所接纳和定位。
在端壁206中心处，有一被一适配器218包围的开口 207。该适配器218 设置有一 O形环221，其能够与氧气歧管接合以在氧气歧管和组件包200内 的氧气导管224之间提供流体连通。也可使用诸如快速连接装置和诸如此类 的其它连接装置，因此，组件包200可被这些围绕中心开口设置的其它结构 所支承。如图所示，适配器218通向一气囊227，气囊的出口与导管224流 体地连通。导管224盘巻在诸如氧气袋、带子和口鼻式面罩等其余部件上方。 一盖230附连到组件包200上，且位于端壁206相对的一端上。在工作中， 从歧管流入气囊227内的氧气流动致使气囊227膨胀并迫使面罩组件推动盖 230脱离组件包，致使面罩组件退出组件包200。在图6B中，示出气囊227的一变体。 一隔膜250由柔性材料片形成。隔 膜250可以在组件包顶部256和底部259之间的中间壁处附连到组件包253 的相对侧上。组件包253具有一中心开口 268，当组件包253就位时，该中 心开口 268被一密封垫271包围。中心开口 268与歧管265内的气体通道274 流体地连通。设置一面罩组件277 (包括如以上结合图2所描述的带子等)以便向使用 者提供呼吸气体。 一软管组件280将面罩组件277连接到隔膜250上的配件 283上。使用前，面罩组件277和软管组件280折叠和收藏在组件包253内 (如图6A所示)。如图6B所示， 一旦致动，呼吸气体沿箭头284方向从歧管265的流出致 使隔膜250相对于图6B的定向向下移动。隔膜250作用于面罩组件277的 力致使面罩展开。不管组件包253的位置如何，隔膜250作用于面罩组件277 的力都能使面罩组件277展开，组件包253的位置可以包括头顶上的飞机天 花板内、飞机的侧壁内或在座椅组件内。在图7中，示出组件包的一替代实施例。组件包300包括侧壁303和一 端壁309。端壁309可设置有短柱312，如以上结合短柱209所述，短柱312 用来与氧气歧管308上的支承结构接合(图8-9)。还有，中心幵口 310被 一具有设置在其上的0形环318的适配器315包围。适配器315可被插入到 氧气歧管308内，以使0形环318形成密封。一弹簧321安置在一保持构件323内。该保持构件323可设置有一横截 面呈H形的主要部分。顶段324保持住弹簧321并阻止弹簧与盘巻的呼吸导 管327接触。 一管子330延伸在适配器315和呼吸导管327之间，并穿过保 持构件323中心内的一开口设置。保持构件323的底部是中空的并对盘巻的 呼吸导管327提供附加的支承。保持构件323的顶部设置有一向外延伸的突 缘333。弹簧321被压縮在组件包300的端壁309和保持构件323内的分隔 壁336之间。弹簧321相对于图7定向沿向下方向偏压在保持构件323上。一连接到保持构件323的闩锁件350将弹簧321保持在如图7所示的压 縮状态中。如图8-9中所示，闩锁件350与氧气歧管308上的一表面接合。 可设置一螺线管致动的活塞360 (图8-9)使闩锁件脱开以便展开面罩。螺线 管装置上的活塞脱开闩锁件以允许弹簧伸展并推入到面罩组件内，面罩组件 又推靠在盖365上而打开组件包300的端部。在盖365释放之后，面罩组件 从组件包300中退出。转向图10-12，本发明的一替代实施例用于将弹簧安装在组件包的外面。 如图IO所示，歧管400支承一对闩锁件，闩锁件具有一钩扣构件403、 一杆 406、 一头部409以及一对弹簧412。弹簧412预加载而压縮在头部409和歧 管400的底表面415之间。如图11所示，组件包420具有一对位于顶壁内的开口 423，其用来接纳 弹簧412及其支承结构。组件包420可设置有将组件包420安装在歧管400 上的短柱413。组件包420也包括一由适配器429包围的中心开口 426。该 中心开口与一连接到一口鼻式面罩组件上的呼吸导管432流体地连通。因此， 当组件包420附连到歧管400上时，从歧管400流出的氧气可流入呼吸导管 432内。 一间隔构件430设置在弹簧412和面罩组件之间。转向图12， 一螺线管致动的活塞组件450安装在歧管400上，并设置成 活塞能将钩扣构件403与氧气歧管400脱离。一旦钩扣构件403释放为自由， 弹簧412推压在间隔构件430上，间隔构件430又推压面罩组件抵靠在盖480 上并将其推出组件包420外。应该理解到，本发明可用于所有类型的飞机附加的氧气输送系统。有两 种主要类型的输送系统通过接通中心氧气供应源而启动系统的展开的系统 和由电信号来启动系统的展开的系统。在通过接通中心氧气供应源而启动展
开的系统中，如上所述，气动压力可用来将面罩推出其容器之外。因为容器 通常储存在一外壳内，该外壳一般地包括一盖，氧气的气动压力可用来打开 盖，或当面罩从其容器内弹出时，通过面罩压靠在盖的内面将盖打开。还有些系统，其展开通过接通中心氧气源而启动；然而，为了保存氧气， 中心氧气源直到使用者拿到面罩并将面罩拉到其面部上时才向各个面罩输 送氧气。在此情形中，接通的氧气源的压力可用来打开外壳的门并提供氧气 流入波纹管或气囊以弹出面罩。返回到图6C-6E， 一阀可插入在氧气源内以 防止持续的氧气流流出通过一不在使用的面罩。在图6C中，显示了这样一 结构布置，其中，阀门285插入在软管组件280附连到隔膜250上的一配件 283的位置处。在此情形中，阀门285可以是一简单的开/关肘节阀或可关闭 软管组件280的夹子。该阀可以附连到一系索288上，当面罩组件277被拉 到使用者面部时，系索288将致动阀门285或释放夹子而允许氧气流动。阀 也可以是电子控制的，在使用者戴上面罩之后，该阀通过使用者吸气并在面 罩和管子内形成一略微的负压而致动，这样的负压可被电子开关所探测到从 而允许氧气流动。图6D示出了可安装在歧管或组件包上的开关。氧气流入波纹管或气囊内， 如上所述地弹出面罩，但直到电子控制阀289探测到有使用者使用而允许氧 气流入到面罩组件277内时氧气才可流入到面罩的管子内。图6E是位于氧气源内的电子开关的一变体。在此实例中，电子开关296 允许氧气通过中心开口 268流入波纹管或气囊内，以如上所述地弹出面罩组 件277。然而，开关296编程为只在需要弹出面罩的时间段内允许发生氧 气的流动，此后，氧气源被电子开关296关闭。直到借助于传感器管294探 测到使用者在进行呼吸时，电子开关296才重新打开以允许流动继续。在面罩的展开是由一电信号来启动的系统中，没有发生任何的氧气流动， 氧气源通常是一化学的氧气发生器或是一密封的氧气筒，它们仅用于包含在 一个或多个外壳内的一组面罩。在这样的情形中，为了不消耗氧气发生器或 不泄漏密封的氧气筒，氧气源可由拿到氧气面罩并将其拉向他们的面部的使 用者来启动。因此，面罩的弹出与氧气流动不相关连，因为面罩必须在致动 氧气源之前弹出。
尽管已经结合某些实施例进行了描述本发明，但这并不意图将本发明的 范围限制在所阐述的具体形式上，相反，它旨在涵盖诸如可包括在由附后权 利要求书定义的本发明的精神和范围之内的这样的替代方式、修改形式和等 价物。
权利要求
1.一种与歧管一起使用的组件包，所述歧管具有与呼吸气体源流体地连通的通道，该组件包包括端壁；至少一个侧壁，从所述端壁延伸并终止在邻近于一开口的远端；在所述组件包内限定腔室的柔性构件，当所述组件包联接到所述歧管时，所述腔室与所述通道流体地连通，所述柔性构件具有出口；设置在所述组件包内的面罩组件，所述面罩组件具有与所述柔性构件的所述出口相联接的软管；以及其中，呼吸气体流入所述腔室所引起的作用于所述柔性构件上的压力致使所述面罩通过所述至少一个侧壁的所述远端处的所述开口从所述组件包内弹出。
2. 如权利要求1所述的组件包，其特征在于，还包括能够与所述歧管上 的锁定元件接合的突缘。
3. 如权利要求l所述的组件包，其特征在于，所述柔性构件包括隔膜。
4. 如权利要求l所述的组件包，其特征在于，所述柔性构件包括波纹管。
5. 如权利要求3所述的组件包，其特征在于，所述隔膜在中点处附连到 所述至少一个侧壁上。
6. 如权利要求3所述的组件包，其特征在于，所述隔膜附连到所述端壁上。
7. 如权利要求1所述的组件包，其特征在于，所述端壁具有形成在其中 的开口，当所述组件包联接到所述歧管上时，所述开口与所述通道对准。
8. 如权利要求1所述的组件包，其特征在于，还包括设置成与所述面罩 组件成可工作关系的阀门，以使当使用者施力于所述面罩组件时，所述阀门 被打开而允许呼吸气体流动到所述面罩组件。
9. 如权利要求8所述的组件包，其特征在于，所述阀门由附连到所述面 罩组件上的系索致动。10. 如权利要求1所述的组件包，其特征在于，还包括响应使用者通过所 述面罩组件吸气的阀门，所述阀门控制呼吸气体向所述面罩组件的流动。11. 一种与歧管一起使用的组件包，所述歧管具有与呼吸气体源流体地连通的通道，该组件包包括端壁，具有形成在其中的开口，当所述组件包联接到所述歧管上时， 所述开口与所述通道对准；至少一个侧壁，从所述端壁延伸并终止在邻近于一开口的远端；设置在所述组件包内的面罩组件，所述面罩组件具有设置成与所述端 壁内的所述开口流体地连通的软管；以及偏置构件，设置在所述组件包和所述歧管之一上，所述偏置构件邻近 于所述面罩组件而设置成常闭状态，且使所述偏置构件能够被释放，从而它 接合所述面罩组件而通过位于所述至少一个侧壁的远端处的所述开口弹出 所述面罩组件。12. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，还包括设置在所述面罩组 件和所述偏置构件之间的活塞。13. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，所述偏置构件被闩锁件偏 置在所述关闭位置。14. 如权利要求13所述的组件包，其特征在于，所述闩锁件与所述歧管上 的钩扣件接合。15. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，设有盖将所述偏置构件保 持在所述关闭位置中。16. 如权利要求15所述的组件包，其特征在于，所述盖通过螺线管致动的 闩锁件而打开，使得所述盖的打开释放所述偏置构件，而所述偏置构件又通 过所述至少一个侧壁的远端处的所述开口弹出所述面罩。17. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，还包括具有用来接纳所述 偏置构件的隔间的保持构件，所述保持构件具有附连于其上的闩锁件。18. 如权利要求17所述的组件包，其特征在于，所述保持构件上的所述闩 锁件与设置在所述歧管上的钩扣件接合。19. 如权利要求16所述的组件包，其特征在于，释放所述闩锁件致使所述 偏置构件通过所述至少一个侧壁的远端处的所述开口弹出所述保持构件。 20. 如权利要求n所述的组件包，其特征在于，所述软管巻绕在所述保持 构件的外表面上。21. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，所述偏置构件附连到所述歧管上，并在所述关闭位置上压縮抵靠在所述歧管的表面上。22. 如权利要求16所述的组件包，其特征在于，所述偏置构件设置在所述 组件包内。23. 如权利要求11所述的组件包，其特征在于，还包括设置成与所述面罩 组件成可工作关系的阀门，使得当使用者施力于所述面罩组件时，所述阀门 被打开而允许呼吸气体流动到所述面罩组件。24. 如权利要求23所述的组件包，其特征在于，所述阀门由附连到所述面 罩组件上的系索致动。25. 如权利要求ll所述的组件包，其特征在于，还包括响应使用者通过所 述面罩组件吸气的阀门，所述阀门控制呼吸气体向所述面罩组件的流动。26. —种与歧管一起使用的组件包，所述歧管具有与呼吸气体源流体地连 通的通道，该组件包包括端壁，具有形成在其中的开口，当所述组件包联接到所述歧管上时，所述开口与所述通道对准；至少一个侧壁，从所述端壁延伸并终止在邻近于一开口的远端； 设置在所述组件包内的面罩组件，所述面罩组件具有设置成与所述端壁内的所述开口流体地连通的软管；设置在所述面罩组件和所述端壁之间的活塞；以及其中，呼吸气体向所述组件包的流动致使所述活塞滑入所述面罩组件内，致使所述面罩组件通过所述至少一个侧壁的远端处的所述开口弹出所述面罩组件。27. 如权利要求26所述的组件包，其特征在于，还包括设置成与所述面罩 组件成可工作关系的阀门，使得当使用者施力于所述面罩组件时，所述阀门 被打开而允许呼吸气体流动到所述面罩组件。28. 如权利要求27所述的组件包，其特征在于，所述阀门由附连到所述面 罩组件上的系索致动。 9.如权利要求26所述的组件包，其特征在于，还包括响应使用者通过所 述面罩组件吸气的阀门，所述阀门控制呼吸气体向所述面罩组件的流动。
全文摘要
一种用来展开氧气面罩的装置，该装置包括一预先包装好的、不需飞机技术人员手工地重新叠放氧气面罩的模块式系统。该组件包与歧管一起使用，所述歧管具有与呼吸气体源流体地连通的通道。该组件包包括端壁、从端壁延伸并终止在邻近于一开口的远端处的侧壁。柔性构件在组件包内限定腔室。当组件包联接到歧管上时，该腔室与通道流体地连通。该柔性构件具有出口。面罩组件设置在组件包内。该面罩组件具有与柔性构件的出口相连的软管。盖可移去地附连到至少一个侧壁的远端。
文档编号B64D11/00GK101107165SQ200680001935
公开日2008年1月16日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月13日
发明者D·C·贝内特, R·L·小谢弗 申请人:阿沃克斯系统股份有限公司