CN1294527A - 呼吸器头箍和释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于呼吸器的快速释放机构和头箍。该快速释放机构采用一枢转连接于一轭部的过中心锁定器,以控制一对上拉绳的张力。在锁定位置上,所述上拉绳穿过轭部,并与一对下拉绳一起将呼吸器面罩支承和密封于佩戴者的脸部。在解除锁定的位置上,上拉绳将面罩松弛地支承在佩戴者下巴下方的一个停驻位置上。上拉绳和下拉绳附连于一环形的头箍,该头箍具有一佩戴于佩戴者头顶的冠部和一佩戴于佩戴者头部后侧的基部。这头箍最好是由多层构成,其中外层为刚性材料,内层为柔性材料。刚性材料可为头箍提供必要的结构,而内层可为佩戴者的头部提供柔顺和舒适性。

Description

呼吸器头箍和释放机构

发明背景

发明领域

本发明总的涉及呼吸器，特别是涉及一种新颖的头箍和面罩释放系统。

已有技术

处于不适或有毒环境的人需要佩戴呼吸器。常见类型的呼吸器是半面罩式呼吸器，其由一杯型面罩构成，该杯型面罩由连接于两组弹性带子的轭部来支承。上面一组绳带是设计成抵靠在一佩戴者的头顶。下面的第二组绳带是设计成围绕佩戴者的颈部后侧。上绳带组一般附连于一加宽的柔性箍条，这根箍条作为一个支架佩戴或架在头顶上。上绳带一般是通过一带扣可调节地连接在面罩部分和支架之间，所述带扣具有一调节机构，如D形环，以使绳带相对于头部收紧。本领域众所周知的D形环通常需要佩戴者用两只手来操作，以在佩戴或脱除的过程中调节绳带的长度，这对于佩戴者来说是一种挑战。上绳带一般包括一紧固件，该紧固件包括一钩子和带槽的配置，并且还包括一调节机构，如D形环。

佩戴者通常是这样来佩戴呼吸器的，即，将下绳带夹在颈部的后方，然后将支架提到头顶上，同时将面罩和轭部或称面具引导至脸部的正确位置。随后，将绳带穿过D形环并加以调节，直到获得良好的接配，再检查脸部是否已密封良好。呼吸器的去除或脱除动作与佩戴动作相反，即，将下绳带解扣，将支架从头部取下，同时使面具脱离佩戴者的脸部。

在一个普通工作日内，一个工人需要佩戴和脱除呼吸器达20次之多。很多佩戴者认为包括调节和脸部密封检查在内的现有技术的呼吸器佩戴步骤很复杂、麻烦。在某些情况下，当佩戴者看到要执行的任务比佩戴时间要短时，干脆就不佩戴。佩戴过程还可能由于介入其它保护设备(如护目镜、眼镜、耳罩、帽子和安全帽等)而变得复杂，因为需要去除它们才能佩戴或脱除呼吸器。

很多佩戴者认为现有呼吸器的脱卸过程同样是很麻烦的事情。为了卸除呼吸器，即使只要较短的时间，也必须如上所述的那样将上绳带解扣，并使支架脱离头部。呼吸器可以这样来临时去除或停驻，即，使支架滑离脑后，使面具部分落到佩戴者的前方，这时，呼吸器由围绕佩戴者颈部的上绳带支承。呼吸器的完全脱除和停驻都会由于安全设备的介入而受到妨碍。当呼吸器处于停驻位置时，带扣通常会沿着佩戴者的颈部摩擦，招致疼痛和不适。在某些已有技术的呼吸器中，带扣会在佩戴位置上摩擦佩戴者的颈部，这是因为面具、上绳带支架和上绳带都会随佩戴者头部移动，而颈部则保持不动。当佩戴者的头部需要频繁地左右或上下运动时，这种摩擦会给佩戴者带来类似的不适感。在已有技术中，有人试图将头顶箍条和颈部带子结合起来以消除摩擦问题。在大多数尝试中，颈部带子和头顶箍条缺乏足够的结构来避免它们的组合在佩戴者耳朵上方塌散。将箍条组合起来的已有技术的另一个问题是，不能将箍条定位在佩戴者头顶足够远的位置上，从而不能做到既防止呼吸器脱落同时又不影响佩戴者对周边的观察。

已有技术呼吸器的另一个问题是，通常为矩形截面的绳带会发生扭曲，从而难以利用D形环来进行调节。已有技术呼吸器还有一个问题是，绳带的连接、收紧和释放机构会在面具上形成点载荷，从而给佩戴者带来不适。

发明概要

本发明的呼吸器头箍和快速释放机构可以克服或缓解前述已有技术的缺陷。该快速释放机构采用一枢转连接于一轭部的过中心锁定器，以控制一对上拉绳的张力。在锁定位置上，所述上拉绳穿过轭部，并与一对下拉绳一起将呼吸器面罩支承和密封于佩戴者的脸部。在解除锁定的位置上，上拉绳将面罩松弛地支承在佩戴者下巴下方的一个停驻位置上。上拉绳和下拉绳附连于一环形的头箍，该头箍具有一佩戴于佩戴者头顶的冠部和一佩戴于佩戴者头部后侧的基部。该头箍最好是由多层构成，其中外层为刚性材料，内层为柔性材料。刚性材料可为头箍提供必要的结构，而内层可为佩戴者的头部提供柔顺和舒适性。

熟悉本技术领域的人员可以通过以下结合附图所作的详细描述更清楚地理解本发明的以上所述的和其它的特征和优点。

附图简要说明

现请参见各附图，其中相同的标号表示相同的元件。

图1是本发明的呼吸器处于被锁定位置的前视立体图；

图2是一快速释放机构的立体图；

图3是一正在佩戴本发明之呼吸器的佩戴者的立体图；

图4是本发明的呼吸器锁定器移动状态的左视图；

图5是呼吸器的立体图，示出了快速释放机构的驱动情况；

图6是本发明呼吸器处于停驻位置的立体图；

图7是本发明的呼吸器的后视立体图，示出了一头箍；

图8是一头箍内表面的平面视图；

图9是图8所示头箍的外表面的平面视图；

图10是沿图8中的线10-10剖取的头箍的剖视图；

图11是头箍的另一个变化型实施例的立体图；

图12是图11所示头箍处于预装配状态的立体图。

本发明的详细描述

现请参见图1，呼吸器1是将一快速释放机构2结合到一面具支承系统或轭部3中。面具4由轭部3支承，以使面罩部分5适配于佩戴者的脸部，面具4并包括位于相对的两侧的过滤器6。与已有技术的呼吸器相类似，轭部3以一种相对于按钮型凸杆(未图示)成可解除地(咔嗒一声)卡配的方式连接于面具4。过滤器6设置在过滤筒卡口12中。如图2所示，快速释放机构2由一通过设置在铰链9中的铰接销8而可枢转地附连于轭部3的过中心凸轮锁定器7组成，并包括释放口13，以在锁定位置上接纳呼气阀15。铰链9可作为锁定器7的枢接点，从而允许锁定器沿箭头10所示的反向向外转动而解除呼吸器的锁定，或者沿箭头11所示的方向向内转动而锁定呼吸器，这将在下文作更详细的描述。文中所述的铰接销8和铰链9的配置是以卡配的方式组装的，以便于本发明的面具4能快速而方便的制造和装配。

最好如图3所示，呼吸器1可以这样来佩戴，即，佩戴者可以用一只手抓住头箍28的基部30并用另一只手抓住面具4，让快速锁定机构的锁定器7处于向上的未锁定位置。将头箍28引导至头顶，使基部围绕脑后部分，而冠部32位于头顶附近。同时，将面具4的面罩部分引导成与佩戴者的嘴部和鼻部相对。

最好如图1所示，快速释放机构的锁定器7可沿箭头11所示的方向转动至锁定位置，从而将上绳带20、22拉紧，并使面具4压抵于佩戴者的脸部。上绳带20、22连接于头箍28，它们穿过轭部3上的引导孔34、36，并穿过锁定器7中的锁定孔38、40(图5)。当锁定器保持在被锁定的位置时，拉扯上绳带20、22的端部，就可以将呼吸器1收紧。上绳带22、24通过引导孔34、36和锁定孔38、40收紧，同时可在被锁定位置上保持上绳带的张紧状态，并将面具压抵于佩戴者的脸部。

图4中清楚地示出了快速释放机构2的过中心锁定结构，其中，如上所述，呼吸器由上拉绳20、22和下拉绳24、26支承并压抵于佩戴者的脸部，所述下拉绳连接于处在佩戴者头部后上方的头箍28。铰链9可允许锁定器7沿箭头10所示的方向从脸部向外转，或者沿箭头11所示的方向向下，从而拉动上绳带20、22的端部42、44，增大拉绳的张力。在佩戴时，锁定器沿箭头11所示的方向移动，上绳带20、22随之移动，在各附图中，从“A”位置(为锁定)至中间位置“B”和“C”。随着锁定器7沿着箭头11所示方向的转动，上绳带20、22滑过引导孔34、36，并从引导孔34、36向下穿过一经过铰链10之轴线中心的直线，如图中的位置“C”所示。当锁定器7沿箭头11的方向进一步地移动之后，快速锁定机构借助于拉绳20、22的张力、在凸轮的带动下到达锁定位置，这时，拉绳的张力在面具4的下巴区域的下方向上地压住锁定器7。拉绳20、22穿过如上所述的与轭部3形成一体的引导孔34、36。当锁定器7处于在佩戴者下巴下方的锁定位置时，拉绳20、22支承着面具4，并将其压向佩戴者的脸部。

呼吸器1的脱除最好是如图5所示，其中，一使用者使锁定器沿箭头10所示的方向绕铰链9转动，以便解除锁定器7的锁定。佩戴者可将锁定器7从锁定位置转动至图4中的“C”位置，并使上绳带20、22通过从铰链9延伸的一根直线，再部分地借助拉绳的张力和部分地借助呼吸器的重量，使快速释放机构2通过凸轮运动进入非锁定位置。如上所述和图示，只要用拇指的压力推抵锁定器7，使锁定器沿箭头10的方向转动，就可以简单地驱动快速释放机构。此外，本发明的呼吸器1可以在不去除其它头部安全装置(例如防护镜46)的情况下来佩戴。

最好如图6所示，本发明的呼吸器可以提供一个便利而舒适的停驻位置。一旦要如前所述的那样脱下呼吸器1，可以将上绳带20、22移动得靠近佩戴者的脸部，增加上绳带的有效长度，并使面具4沿箭头48所示的方向落下而离开佩戴者的脸部。在一个实施例中，从锁定位置到解除锁定位置，上绳带20、22的介于引导孔34、36与它们和头箍连接点之间的距离增加了4英寸。呼吸器1可以有效地停驻，不必将头箍28从颈部或头顶取下。若要使呼吸器1从“停驻”位置进行佩戴，就要在凸轮锁定器7沿箭头1的方向向下翻的同时，将面具4提起到面部的所需位置，这最好是只用一个手来完成。

在一较佳实施例中，上绳带20、22是由一基本上为圆形截面的弹性绳构成的，其具有一定的柔性，以在锁定和非锁定位置上勾勒出从头箍28经轭部3至锁定器7的路径。如上所述的已有技术的具有矩形截面的弹性带只限于跟随最短路径，并不是非常适合这种场合。此外，虽然在本发明中也可以采用这种弹性带，但它们趋向于发生扭曲，不能正确地约束在引导孔34、36和锁定孔38、40中。下拉绳24、26最好是由扁平的弹性带构成，这将通过下文来更好地理解。最好如图1所示，上绳带20、22将面具4支承并密封于佩戴者的脸部，绳带中的张紧载荷散开地横过轭部3和面罩部分5。散布的载荷可将面罩部分5紧密地、舒适地、吻合地和密封地抵触于佩戴者的脸部。此外，面罩部分5最好是由弹性材料构成，如液态硅酮、橡胶或热塑性高弹体，轭部3和锁定器7可以由有些结构化的材料，如聚丙烯制成。

结合图4和图7示出了一种将下绳带24、26连接于轭部3的方法。在图示的实施例中，轭部3包括一对形成收束机构27的带槽23、25，供下绳带24、26穿过。下绳带24、26的长度无需经常调节，但是也可以借助收束机构27来调节。如图所示，首先将带子24、26穿过位于轭部3两侧的带槽23，然后再将它们穿过带槽25。当佩戴者把带子端部29拉紧时，面具4也相对于佩戴者的脸部变得更紧。将带槽25附近的轭部3向下拉，就可以将带子24、26放松。在另一个实施例中，带子24、26位于一共用的D形环(未图示)中，这个D形环直接连接于轭部3。

最好是结合图7来描述头箍28的性能，在图7中，基部30位于佩戴者颈部的上方，而冠部32位于佩戴者的头顶。头箍28的冠部32和基部30通过侧部50、52连成一体而形成一个连续的环，这个环靠在头的上部并围绕头的后侧，朝着颈部但是最好不与其接触。在下文中将更清楚地说明，图7所示头箍28的实施例是由一单件的带子构成的，这根带子能在冠部32处可调节地紧固起来而形成所述的连续环。由于整个头箍28随佩戴者的头部和呼吸器1一起移动，因而不会像已有技术的呼吸器那样造成颈部后侧或头部后侧的疼痛。根据本发明，上绳带20、22和下绳带24、26与头箍28的连接可以用很多方式来实现，如图7中所举的例子，还可以借助已知的工艺(如超声波焊接)设置塑料铆钉54来实现。

头箍28的实施例的细节最好是结合图8和9来揭示，图示的头箍包括一单个的带子60。基部30位于上绳带连接环62、64以及侧部50、52之间。侧部50、52呈扇形地位于上绳带连接孔66、68和上绳带连接环62、64之间，以允许取下围绕佩戴者耳朵的其它安全设备，如保护耳罩。如上所述，下绳带24、26可以通过任何适当的方法(如缝制、胶接、铆接)穿过环62、64连接，或穿过附连于环件62、64的传统D形环(未图示)。图8示出了头箍28的内部，即要接触佩戴者头部的那一侧，该侧面包括一带钩合件的织物搭扣片70，它能可释放地紧固于如图9所示的头箍外表面上的环钩织物搭扣片72。搭扣片的位置可以互换，这并不偏离本发明。在一较佳实施例中，带钩合件的织物搭扣片70和环钩织物搭扣片72可以由尼龙搭扣(Velcro)材料制成，以允许头箍28可在佩戴者的头部进行释放和调节，从而适应很宽范围的尺寸。搭扣片70、72以本技术领域熟知的粘接、缝制或其它方法附连于头箍带60。还是请参见图8，头箍8包括从头箍带60的外周延伸至上绳带连接环66、68的释放槽74、76。释放槽74、76可避免上绳带20、22(图7)被头箍带60压向佩戴者的脸部。

在图10所示的实施例中，头箍带60是由两种材料构成的，最好是包括一刚性的塑料外层78和一可压缩的泡沫塑料内层80。在一特别的实施例中，外层78是由聚乙烯或聚丙烯之类的刚性塑料制成的，而内层80是由密度为大约4-8磅／立方英尺的人造弹性体泡沫。这内外两层78、80是通过压缩模制工艺相互结合的，可以用或不用粘接剂或粘合剂。外层78可为头箍28提供足够的刚性，以防止耳部50、52和内层80软塌，并相对于佩戴者的头部提供柔顺性和舒适性。最好是如图8和10所示，头箍带60的内部包括由突起部82组成的枕部。各突起部82最好是在压缩模制的过程中模制到头箍带60的内层80中，并代表压缩力较小的区域。突起部82可提供一个相对于佩戴者的头部较软因而更舒适的区域。这些突起部还可以为头箍带60提供带有方向性的柔性，这种柔性是形成图7所示环形头箍28所必须的。在一个特定实施例中，枕部82的高度是0．040英寸，内外层在压缩前的高度是0．040英寸。同样在本发明范围内的是，头箍带60的外层78包括一体模制的设计特点，如图案84和标识用的标记86。

现请参见图11、12，图中示出了一个变化型实施例的头箍28，该头箍包括在头箍带60的内层80和外层78中的各槽孔88。内、外两层的槽孔88相互对准，形成了一个穿过头箍带60的通道，并为头箍带提供透气和柔性。通过让设置在内层80上的锁定凸片90与在头箍带60的调节端92上的各槽孔88相互锁合，就可以对头箍28作尺寸调节。锁定凸片90能可释放地钩合在由槽孔88所形成的多个开槽的内侧，这些槽孔88在与锁定凸片90相结合时，就可以进行前述的尺寸调节。

虽然已经图示和描述了若干个较佳实施例，可以对此作出各种变形和替代而不偏离本发明的精神和范围。因此，应该理解，这些仅仅是对本发明的描述而不是限制。

Claims (42)

1．一种用于具有面罩的呼吸器的快速释放机构，所述快速释放机构包括：

一连接于所述呼吸器面罩的轭部；以及

一连接于所述轭部的锁定器。

2．如权利要求1所述的快速释放机构，其特征在于，所述锁定器的第一端可枢转地连接于所述轭部。

3．如权利要求1所述的快速释放机构，其特征在于，所述轭部包括至少一个开口，所述面罩包括至少一个设置在所述开口内的过滤器。

4．如权利要求1所述的快速释放机构，其特征在于，所述呼吸器包括一头箍，所述快速释放机构还包括：

一对位于所述轭部中的引导孔；

一对位于所述锁定器第二端的锁定孔；以及

一对连接于所述头箍的绳带，所述绳带设置在所述引导孔和锁定孔内。

5．如权利要求4所述的快速释放机构，其特征在于，所述绳带是由一种弹性材料制成的，该弹性材料具有大致为圆形的截面。

6．如权利要求4所述的快速释放机构，其特征在于，所述锁定器可从一非锁定位置枢转至一锁定位置，在锁定位置上，于绳带内产生一将面罩压抵于佩戴者脸部的张力。

7．如权利要求4所述的快速释放机构，其特征在于，所述呼吸器包括一头箍，所述快速释放机构还包括：

一对位于所述轭部中的连接点；以及

一对连接于所述头箍的带子，所述带子设置在所述连接点上。

8．如权利要求7所述的快速释放机构，其特征在于，所述连接点均包括一由一对槽组成的收束机构。

9．如权利要求8所述的快速释放机构，其特征在于，所述收束机构包括一附连于所述轭部的D形环。

10．如权利要求1所述的快速释放机构，其特征在于，所述轭部是由一种刚性塑料构成的。

11．如权利要求1所述的快速释放机构，其特征在于，所述锁定器是由一种刚性塑料构成的。

12．一种用于一可佩戴在佩戴者头上的呼吸器的头箍，所述头箍包括一可形成连续的大致环形形状的头箍带，所述环形件具有一佩戴在头顶部分的冠部和一佩戴在头部后侧的基部。

13．如权利要求12所述的头箍，其特征在于，所述头箍带是具有一第一端和一第二端的细长构件，第一端和第二端可释放地相互连接，以改变形成连续环的头箍带的长度。

14．如权利要求13所述的头箍，其特征在于，所述头箍带包括一内表面和一外表面，在所述的第一端或第二端之一以及在所述内表面或所述外表面之一上设置有一带有钩合件的搭扣片，而在与此搭扣片相对的另一端和另一个表面上则设置有一环钩搭扣片，该环钩搭扣片与带钩合件的搭扣片相互协作而使所述两端以叠置的方式可释放地相互连接。

15．如权利要求13所述的头箍，其特征在于，所述头箍带包括多个槽，其中一钩合件可连接于所述第一端或第二端，该钩合件与至少一个槽相配合而使所述两端以叠置的方式可释放地相互连接。

16．如权利要求12所述的头箍，其特征在于，所述头箍带包括至少一个内层和一外层，所述内层是由弹性材料构成的，而所述外层是由刚性材料构成的。

17．如权利要求16所述的头箍，其特征在于，所述弹性材料由高弹体泡沫制成，其密度是大约4磅／立方英尺-大约8磅／立方英尺。

18．如权利要求16所述的头箍，其特征在于，所述刚性材料是由塑料构成的。

19．如权利要求16所述的头箍，其特征在于，所述弹性层包括多个沿所述头箍带的长度分布的突起部。

20．如权利要求19所述的头箍，其特征在于，所述内层和外层是通过压缩模制工艺相互结合的，因而各突起部是被压缩模制的。

21．如权利要求16所述的头箍，其特征在于，所述内层和外层是通过一位于两者之间的第三层相互粘接的。

22．如权利要求12所述的头箍，其特征在于，所述头箍还包括分别位于所述环件两侧、位于所述冠部和所述基部之间的侧部，每一侧部围绕头部的耳部佩戴。

23．如权利要求22所述的头箍，其特征在于，所述头箍还包括分别位于每个侧部与冠部之间的上绳带连接孔。

24．如权利要求23所述的头箍，其特征在于，所述头箍还包括一设置在所述头箍带内的、从上绳带连接孔延伸至头箍带外周边的释放槽。

25．如权利要求22所述的头箍，其特征在于，所述头箍还包括分别位于每个侧部与基部之间的下绳带连接环。

26．一种用于佩戴在佩戴者头部的呼吸器，其特征在于，所述呼吸器具有一用于密封地接触佩戴者脸部的面罩部分，以及安装在面罩两侧的筒式过滤器，该呼吸器包括：

一连接于面罩的轭部，该轭部具有一对可套住过滤器的开口、一设置在所述轭部之前部的铰链、以及一对位于轭部内的引导孔；

一可枢转地连接于铰链的锁定器，该锁定器可在一非锁定位置和一锁定位置之间枢转，并具有一对位于和连接端相对的一端的锁定孔；

一形成一个连续的大致环形形状的头箍，该头箍具有一佩戴在头顶上的冠部、一佩戴在头部后侧的基部、位于环的两侧并介于所述冠部和基部之间的侧部、分别位于每个侧部与冠部之间的绳带连接孔、以及分别位于每个侧部与基部之间的下绳带连接环；

一对在所述上绳带连接孔处连接于头箍、并穿过所述引导孔和锁定孔的上绳带；

一对设置在所述上绳带连接环之间的下绳带，以及一对位于所述轭部之底部的连接点。

27．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，所述绳带是由一种弹性材料制成的，该弹性材料具有大致为圆形的截面。

28．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，在锁定位置上，于绳带内产生一将面罩压抵于佩戴者脸部的张力，并将面罩密封于脸部。

29．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，所述连接点均包括一由一对槽组成的收束机构。

30．如权利要求28所述的呼吸器，其特征在于，所述收束机构包括一附连于所述轭部的D形环。

31．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，所述轭部是由一种刚性塑料构成的。

32．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，所述锁定器是由一种刚性塑料构成的。

33．如权利要求26所述的呼吸器，其特征在于，所述头箍带是具有一第一端和一第二端的细长构件，第一端和第二端可释放地相互连接，以改变形成连续环的头箍带的长度。

34．如权利要求33所述的呼吸器，其特征在于，所述头箍带包括一内表面和一外表面，在所述的第一端或第二端之一以及在所述内表面或所述外表面之一上设置有一带有钩合件的搭扣片，而在与此搭扣片相对的另一端和另一个表面上则设置有一环钩搭扣片，该环钩搭扣片与带钩合件的搭扣片相互协作而使所述两端以叠置的方式可释放地相互连接。

35．如权利要求34所述的呼吸器，其特征在于，所述头箍带包括多个槽，其中一钩合件可连接于所述第一端或第二端，该钩合件与至少一个槽相配合而使所述两端以叠置的方式可释放地相互连接。

36．如权利要求33所述的呼吸器，其特征在于，所述头箍带包括至少一个内层和一外层，所述内层是由弹性材料构成的，而所述外层是由刚性材料构成的。

37．如权利要求36所述的呼吸器，其特征在于，所述弹性材料由高弹体泡沫制成，其密度是大约4磅／立方英尺-大约8磅／立方英尺。

38．如权利要求36所述的呼吸器，其特征在于，所述刚性材料是由塑料构成的。

39．如权利要求36所述的呼吸器，其特征在于，所述弹性层包括多个沿所述头箍带的长度分布的突起部。

40．如权利要求39所述的呼吸器，其特征在于，所述内层和外层是通过压缩模制工艺相互结合的，因而各突起部是被压缩模制的。

41．如权利要求36所述的呼吸器，其特征在于，所述内层和外层是通过一位于两者之间的第三层相互粘接的。

42．如权利要求36所述的呼吸器，其特征在于，所述头箍还包括一设置在所述内层的、从上绳带连接孔延伸至头箍带外周边的释放槽。

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