用于自携式呼吸装置的改进的气缸夹具的制作方法
【专利摘要】本发明披露一种气缸夹具设计。夹具包含相对于彼此可旋转的带扣部和连杆部，从而将夹具配置在锁定构型和未锁定构型之间。带扣部和连杆部接合条带部的独立端，并被用于将条带部绕气缸的圆周系紧。带扣部具有条带接合端、抓持端、和连杆接合部。连杆部具有带扣接合端和条带接合端。在锁定构型下，第一和第二条带部彼此离开第一间距被定位，在未锁定构型下，第一和第二条带部彼此离开第二间距被定位，第二间距大于第一间距。当与背架组合时，夹具设计能被用于将气缸锁定到背架，所以气缸可以由在危险环境中工作的个人携带。
【专利说明】用于自携式呼吸装置的改进的气缸夹具
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及自携式呼吸装置领域，更具体地涉及一种用于接合自携式呼吸装置的气缸的改进夹具。
【背景技术】
[0002]通常由个人在危险环境中(比如救火现场和充满烟雾或气体的其他环境中)进行活动时佩戴自携式呼吸装置(“SCBA’s”)，从而给佩戴者提供可呼吸的空气。常规的SCBA’s通常包含面罩、加压气体气缸和软管。覆盖佩戴者的鼻部、嘴部和眼部并包含外视镜片的面罩通过所述软管从气缸供以空气。所述气缸通过背架固定在佩戴者的身体上。
[0003]根据当前的设计，所述气缸可以通过利用多个独立的常规夹持元件相连的一根或多根条带，或者一条或多条Velcro条带被固定到背架上。这种设计在快速变化的环境下可能不易使用，而且它们可能也缺乏长期的耐久度。在最糟糕的情况下，这些问题能导致夹具在使用期间失效。
[0004]所以，需要提供一种易于使用、可靠、并且具有提高的长期耐久度的改进气缸夹具设计。这种设计应当简单，从而能充裕和方便地使用所述夹具。
【发明内容】
[0005]披露了 一种气缸夹具机构。所述气缸夹具机构包含一种由带扣-连杆装置所提供的自锁定特征件。所述带扣和连杆被连接到气缸条带的相对端上。所述带扣和连杆还可旋转地彼此接合。所以，在与气缸接合后，所述带扣能关于所述连杆旋转，以同时拉动气缸条带的相对端，从而将所述气缸系紧到相关联的背架。在完全旋转后，所述带扣和连杆由于所述带扣/连杆连接的旋转轴线的位置而自锁定。所述夹持机构包含两个部分，带扣和连杆，每个部分的结构都是简单的。夹具的本体宽而坚固，从而夹具具有很高的强度和可靠性。此外，所披露的夹具机构是容易使用的。
[0006]披露了一种包括带扣部和连杆部的气缸夹具机构。带扣部可具有条带接合端、抓持端、和设置在带扣部的条带接合端与抓持端之间的连杆接合部。连杆部可具有带扣接合端和条带接合端。连杆部可具有在带扣接合端与连杆部的条带接合端之间的弯曲构型。带扣接合端可包含一对带扣接合突起，所述带扣接合突起被可旋转地接收在带扣部的连杆接合部中的对应凹槽内，从而带扣部和连杆部能够相对于彼此绕第一轴线旋转。带扣部的条带接合端能与第一条带部接合，从而带扣部能够关于第一条带部绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第一轴线。连杆部的条带接合端能与第二条带部接合，从而连杆部能够关于第二条带部绕第三轴线旋转，第三轴线平行于第一轴线和第二轴线。通过绕第一轴线沿着第一方向旋转带扣部，夹具机构能从未锁定构型被定位到锁定构型。通过绕第一轴线沿着第二方向旋转带扣部，夹具机构能从锁定位置被定位到未锁定构型，第二方向与第一方向相反。在锁定构型下，第一条带部和第二条带部彼此离开第一间距进行定位；而在未锁定构型下，第一条带部和第二条带部彼此离开第二间距进行定位，第二间距大于第一间距。【专利附图】
【附图说明】
[0007]通过举例的方式，现在将参考以下附图描述所披露装置的具体实施例:
[0008]图1是自携式呼吸装置的结构简图；
[0009]图2是结合所披露气缸夹具的图1的自携式呼吸装置的等尺寸视图；
[0010]图3是处于锁定位置的所披露夹具的等尺寸视图；
[0011]图4是所披露夹具的带扣部的平视图；
[0012]图5是所披露夹具的带扣部沿图4的5-5线的剖视图；
[0013]图6是处于未锁定位置中的所披露的夹具的等尺寸视图；
[0014]图7是与所披露气缸夹具一起使用的示范性连杆部的等尺寸视图；以及
[0015]图8是图1的结构沿图2的8-8线的剖视图。
【具体实施方式】
[0016]所披露的夹具机构提供了一种用于将气缸与SCBA背架接合与脱离的易于使用的夹具装置。所述机构操作简单，并且由于其零件数量少而能够提高长期耐久度。现在参见附图，其中在所有附图中相同的数字表示相同的组件，接下来将描述所披露的夹具机构的实施例。
[0017]图1是由消防员、其他紧急情况处理工作人员等携带的自携式呼吸装置(SCBA)IO的示意图。SCBAlO包含气缸20，一个或多个减压器或调压器22、24，面罩26，和软管组件30。气缸20是一种给佩戴者提供可呼吸空气供给源的加压缸或罐。在一个实施例中，所述罐20可以是最开始将空气压力保持在大约316.4千克/平方厘米(4500PSIG)的型号。气缸20可以包含常规的出口阀21和压力计(未示出)。气缸20、出口阀21、减压器或调压器22，24以及其他装备能通过背架32 (图2)加载在使用者的背上，面罩26能被放置在使用者面部上方，从而面罩26以常规的方式覆盖使用者的嘴部、鼻部或都覆盖。软管组件18被布置为在减压器22和面罩26之间充裕地延伸，并且不干扰使用者的正常运动。
[0018]图2示出了被安装在示范性背架32上的图1的SCBA。背架32可以包含连接到腰带部分36和一对肩带38上的气缸安装结构34。气缸20的一端可以被连接到气缸安装结构34的靠近出口阀21的下端34A。气缸20的缸体部20A可以通过条带40被连接到气缸安装结构34的上端34B。条带40通过夹具机构42可以被松开(S卩，在背架上安装气缸)，和被系紧(即，在使用期间将气缸固定到背架)。通过该方式，能以一种类似于背包的方式由使用者佩戴所述气缸20。
[0019]现在参见图3-8，将更详细地描述所披露的夹具机构42。如前面所述，所述夹具机构42用于将气缸20的缸体部20A系紧到背架32的气缸安装结构34上、以及从气缸安装结构34松开。所述夹具机构42可包含相对彼此可运动的带扣部44和连杆部46。所述带扣部44可以被连接到第一条带部40A，而连杆部46可以被连接到第二条带部40B。虽然没有图示出，但是所述第一和第二条带部40A，40B在相对的端部处被连接到背架32的安装结构34的相对侧上。
[0020]能明白的是，所述带扣部和连杆部44，46能采用任何一种现有技术被连接到第一和第二条带部40a，40B，比如环扣缝制、胶合等等。[0021]如前面所述，所述带扣部和连杆部44，46相对于彼此可移动。在一个实施例中，带扣部44和连杆部46相对于彼此可旋转地联接，使得这两个部分能相对于彼此绕连接轴线旋转。能明白的是，能由使用者控制这种运动，以有选择地使第一和第二条带部40A，40B相对于彼此运动，从而系紧或松开所述条带40。由此，将气缸20的缸体部20A固定到安装结构34或者从安装结构34释放。
[0022]所述带扣部44具有条带接合部44A、抓持部44B、和设置在条带接合部与抓持部之间的连杆接合部44C。连杆接合部44C可以包含一对凹槽48，连杆部46的一对带扣接合端46B (参见图5)可旋转地接收在所述凹槽中并得到保持。通过这种方式，所述带扣部和连杆部可以相对于彼此绕轴线A-A旋转。
[0023]所述连杆部46可以具有与所述带扣接合端46B相对设置的条带接合端46A。从所有附图中可看出，连杆部46可以具有由多个笔直节段46C，D，E构成的弯曲构型(参见图3)，所述多个笔直节段46C，D，E彼此之间定向为钝角。能明白的是，所述连杆部46不必由严格笔直的倾斜节段制成，相反它能够是弯曲的。
[0024]所述带扣部44的条带接合端44A可以被连接到所述第一条带部40A,从而所述带扣部44能相对于所述第一条带部40A绕轴线B-B旋转。类似地,所述连杆部46的条带接合端46A可以被连接到第二条带部40B，从而连杆部46能相对于第一条带部40A绕轴线C-C旋转。
[0025]图3和8示出了处于锁定构型下的夹具机构42。也就是在图示的锁定构型下，第一和第二条带部40A，B的相对端40A1，40B1被直接定位在彼此附近，且所述带扣部44和连杆部46被锁在一起。能明白的是，所述锁定构型是气缸20被固定到背架32的一种构型。
[0026]图3和8的锁定构型的存在是因为(带扣部44和连杆部46之间的)旋转轴线A-A被定位在(带扣部44和第一条带部40A之间的)旋转轴线B-B之下。这在图8中能看得最清楚，其中线T-T与气缸20的圆周相切，并横过A-A轴线和C-C轴线，所述A-A轴线和C-C轴线分别代表所述带扣部44和所述连杆部46之间的旋转轴线、以及所述连杆部46与所述第二条带部40B之间的旋转轴线。如图所示，轴线B-B在切线T-T的“上方”。
[0027]能明白的是，当条带40被系紧抵靠在气缸体20B上后，由于所述带扣部44和连杆部46的相对旋转，向外的作用力(沿箭头“F”的方向)被施加给带扣部44的条带接合端44A上。该向外的作用力将带扣部44的条带接合端44A按压抵靠在连杆部46的中间节段46D上。同时，条带40中的张力也将连杆部46的中间节段46D下拉到带扣部44的条带接合端44A上。这些相反的作用力阻止可能导致条带40松弛的所述带扣部44和所述连杆部46之间绕轴线A-A的任何逆方向旋转。
[0028]此外，从图3-5中能看到，在带扣部44上可以设置止动特征件。该止动特征件可以是朝着中心轴线(即图2中的剖面线8-8)向内延伸的一个或多个突起45。当所述带扣部44和所述连杆部46相对于彼此旋转时，这些突起45可以干扰连杆部46的行进。特别地，所述突起45可以干扰连杆部46的节段46C。所述连杆部46是柔性的，因此当连杆部46接合所述突起45时，所述连杆部46向内(朝其中心轴线)屈曲。一旦连杆部46经过突起45，连杆部46就屈曲回其正常位置。
[0029]因此，第一和第二条带部40A，40B中的张力、连同所述突起45的干扰一起用于将所述带扣部44和连杆部46保持锁定，从而维持第一和第二条带部40A，40B的张紧状态。能明白的是，虽然这些特征件在使用期间将所述夹具机构42保持在锁定位置中，但是由使用者向上抬起带扣部44的抓持端44B能够解除这些特征件的锁定。所以，为了松开所述条带40，使用者能简单地抓住带扣部44的抓持端44B并提升，以施加克服所述锁定力的作用力(大致沿着箭头“F”的方向)。
[0030]图6示出了处于未锁定位置下的所述夹具机构42的所述带扣部44和连杆部46。虽然图6没有示出带扣部和连杆部与第一和第二条带部的接合，但是应当明白，带扣部44的条带接合部44A更加远离连杆部46的条带接合部46A。这对应于条带40的松开状态,此时条带部40A，40B的相对端40A1，40B1被定位成相比图3中所示的构型更加远离彼此。
[0031]所述带扣部44和连杆部46可以由任意材料制成，比如金属、聚合物等等。在一个非限制性的示范实施例中，所述带扣部44是一种注塑成型的聚合物材料，而所述连杆部是一种被弯曲成所披露形状的金属杆材。
[0032]所述条带40能由尼龙或聚合物网材料、或者一般用于气缸背架应用场合的其他条带材料制成。
[0033]基于前面的信息，本领域技术人员容易理解的是本发明具有宽泛的用途和应用。在不脱离本发明的实质或范围的前提下，本发明的除了本文具体描述之外的很多实施例和适应方案、以及很多变型、改型和等同结构通过本发明和前面的描述将是显而易见的，或者能合理得出。所以，虽然本文就本发明的优选实施例详细地描述了本发明，但是应当明白这些公开仅仅是示意性的，且仅是本发明的示范，并且仅仅是为了提供本发明的全面充分的公开。前面所述的公开不被解释为限制本发明或者排除任何其他的实施例、适应方案、变型、改型或等同结构；本发明仅受随附权利要求及其等同物的限制。虽然本文采用了很多具体的术语，但是它们仅以一种一般性和描述性的理解被使用，而不是带有限制性的目的。
【权利要求】
1.一种气缸夹具机构，包括: 带扣部和连杆部， 带扣部具有条带接合端、抓持端、和设置在带扣部的条带接合端与抓持端之间的连杆接合部; 连杆部具有带扣接合端和条带接合端，连杆部具有在带扣接合端与连杆部的条带接合端之间的弯曲构型； 带扣接合端包含一对带扣接合突起，所述带扣接合突起被可旋转地接收在带扣部的连杆接合部中的对应凹槽内，从而带扣部和连杆部能够相对于彼此绕第一轴线旋转； 带扣部的条带接合端能与第一条带部接合，从而带扣部能够关于第一条带部绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第一轴线； 连杆部的条带接合端能与第二条带部接合，从而连杆部能够关于第二条带部绕第三轴线旋转，第三轴线平行于第一轴线和第二轴线； 其中，通过绕第一轴线沿着第一方向旋转带扣部，夹具机构能从未锁定构型被定位到锁定构型； 其中，通过绕第一轴线沿着第二方向旋转带扣部，夹具机构能从锁定位置被定位到未锁定构型，第二方向与第一方向相反； 其中，在锁定构型下，第一条带部和第二条带部彼此离开第一间距进行定位；以及 其中，在未锁定构型下，第一条带部和第二条带部彼此离开第二间距进行定位，第二间距大于第一间距。
2.根据权利要求1所述的气缸夹具，其中，弯曲构型包括相对于彼此设置成钝角的多个笔直节段。
3.根据权利要求2所述的气缸夹具，其中，多个笔直节段包括第一节段、第二节段和第三节段。
4.根据权利要求1所述的气缸夹具，带扣部包含被定位成邻近连杆接合部的止动件，其中当夹具机构处于锁定位置时，止动件阻止带扣部关于连杆部的运动。
5.根据权利要求4所述的气缸夹具，其中，止动件包括被配置为在夹具机构从锁定构型移动到未锁定构型时干扰连杆部的至少一个突起。
6.根据权利要求5所述的气缸夹具，其中，止动件包括被设置在带扣部的相对侧上的第一突起和第二突起。
7.一种背架，包括被连接到腰带部分和一对肩带上的气缸安装结构、用于接合气缸的下端、以及具有条带的上端，条带的第一部分和第二部分与根据权利要求1所述的气缸夹具机构相接合。
8.图2-8中所展示的气缸夹具。
9.本文所披露的气缸夹具。
【文档编号】A44B11/12GK103458722SQ201180069718
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年4月1日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】徐志雷 申请人:上海依格安全装备有限公司