CN101938922A - 具有可变形系带杆的扣环、使用此类扣环的呼吸器、以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种扣环和具有此类扣环的呼吸器。所述扣环具有能够移动的系带杆，所述系带杆允许带子插入并且通过打开所述系带杆然后插入所述带子用所述扣环来固定。所述系带杆随后返回关闭位置并且支撑位于所述系带杆上的所述带子。通过使用活动铰链将所述系带杆连接到所述扣环主体，所述系带杆可以变形。所述系带杆可以分成为两个构件，每个构件均可能通过活动铰链可变形地连接到所述扣环主体。

Description

具有可变形系带杆的扣环、使用此类扣环的呼吸器、以及方法

本发明整体涉及具有可变形系带杆的扣环和具有此类扣环的呼吸器，更具体地讲，涉及便于穿过带子的扣环和具有此类扣环的呼吸器及其使用方法。

背景技术

呼吸器通常佩戴在人们的呼吸通道的上方，以用于两个通用目的中的至少一个：(1)抑制杂质或污染物进入佩戴者的呼吸道；(2)抑制其他人或物暴露于由佩戴者呼出的病原体和其他污染物中。在第一种情况下，在空气中含有对佩戴者有害的粒子的环境中佩戴呼吸器，例如汽车车身修理店中。在第二种情况下，在对其他人或物而言存在污染风险的环境中佩戴呼吸器，例如手术室或洁净室中。

一些呼吸器被归类为“过滤式面罩”，因为其面罩主体本身可用作过滤装置。与结合可附接的滤筒(参见如授予Burns等人的美国专利5,062,421)或嵌件成型滤芯(参见如授予Braun的美国专利4,790,306)使用橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器不同，过滤式面罩呼吸器使过滤介质包括整个面罩主体的大部分，因而没必要安装或更换滤筒。因此，过滤式面罩呼吸器重量相对较轻并且易于使用。

本领域中已知有多个将呼吸器固定到用户身上的实施例。已知的实施例包括使用固定到呼吸器上的扣环，其中呼吸器具有可拆卸地固定到每个扣环上并且相对于呼吸器面罩从用户头部后方通过的带子。带子可以通过操作扣环来拉紧和放松。在多个已知实施例中，扣环具有狭槽，单件式系带杆将狭槽分成两部分。用户可以通过将带子沿一个方向穿过狭槽的一部分，然后沿相反方向穿过狭槽的另一部分，使得带子通过摩擦(例如带子两端之间的摩擦)固定到位，从而将带子固定到扣环上。

发明内容

呼吸器面罩上使用的扣环是本领域已知的，然而常见困扰是将带子固定到扣环上相对困难或繁琐。可以将带子穿过狭槽的一部分，翻转，穿过另一部分，然后拉紧，因此通常需要至少四个独立的操作来固定带子。这样在制造扣环期间难以将带子自动组装到扣环上，从而往往使扣环和呼吸器的制造和购买费用更为昂贵。

在需要使用呼吸器的环境中，例如火灾或医疗救护等紧急情况下，如果带子可能从扣环上松脱，则用户可能浪费宝贵或甚至生命攸关的时间来摸索自己呼吸器的带子和扣环。即便在未潜在危及生命的情况下，例如制备清洁室时，用户的时间可能仍然非常宝贵，即便每次戴上或摘下呼吸器去摸索带子和扣环只损失几分钟时间，但随着时间的推移在人数众多的情况下可能会造成时间和效率的大量损失。

已经开发出一种扣环，该扣环的一个实施例可以更容易地将带子固定到扣环上。系带可移动，例如可变形地连接到扣环主体，使得带子或带子中的套环可以穿过因系带杆移动所形成的开口，并且在系带杆移动到关闭位置时固定在系带杆上。

在一个实施例中，系带杆不是单个部件，而是可以由两个部件、两个部分或两个构件构成，每个部件、部分或构件相对于另一者从狭槽的相对侧伸出。在多个实施例中，部件可能或可能不在狭槽中部连接。系带杆的部件可以相对于彼此移动，但不受力时，其往往处于松弛位置。部件可以被构造为使得在一个方向上对系带杆施加力时，系带杆可以相对于扣环的其余部分移动，从而在两个部件之间形成带子可以穿过的开口。在多个实施例中，当不再对系带杆施加力或施加相反力时，系带杆可以返回其松弛位置。在一个实施例中，相反力可能来自施加在带子上的张力。

因此，在以上实施例中，将带子固定到扣环上的行为可能仅需要一个操作，即，将带子压靠在系带杆上，使得该压力在系带杆上形成允许带子穿过的开口。一旦带子穿过开口，就可以从系带杆上卸除力，并且系带杆可以返回其松弛位置，从而以本领域已知固定系带杆的方式固定带子。在一个可供选择的实施例中，在带子上施加张力时，系带杆可以返回松弛位置。在任一种情况下，将带子固定到扣环上可能仅需一个或两个较简单的操作，而不是三个或四个较复杂的操作。

在多个实施例中，系带杆可以移动，因为系带杆的部件是用活动铰链连接到扣环的其余部分的。作为另外一种选择，系带杆的部件可以直接连接到扣环的其余部分，但所用材料和系带杆的厚度可以使得这些部件可相对于扣环的其余部分挠曲，从而使系带杆移动。活动铰链的一个可供选择实施例包括设置为使得系带杆仅可以在将来自一个方向而非另一个方向上的力施加到系带杆上时打开的活动铰链。同样，在挠性系带杆的实施例中，系带杆的部件可以被构造为使得在一个特定方向上向系带杆施加力时，系带杆可以挠曲。在一个实施例中，这可以通过调整系带杆的部件相对于彼此的角度来实现，使得在相反方向上向系带杆施加力时，这些部件聚集在一起并且不再挠曲。

在其他多个实施例中，扣环可以安装在呼吸器上，以用带子将呼吸器固定到用户身上。在多个可供选择的实施例中，扣环可以安装在任意数量的其他物体和装置上，从而将其固定到其他用户身上或其他装置上。此类装置可以包括诸如个人音乐播放器的个人娱乐设备或裤子上的束带。其他此类物体可以包括医疗或安全设备，例如霍尔特监护仪或呼吸器面罩。

在一个实施例中，本发明提供具有主体和系带杆的扣环，主体具有狭槽，系带杆相对于狭槽构造。系带杆还具有支撑设置在所述系带杆上的带子的第一位置和提供足以使带子穿过系带杆开口的第二位置，系带杆在张力施加到带子上时返回第一位置并支撑带子。

在一个实施例中，系带杆分成第一和第二构件。系带杆移动到第二打开位置时，第一和第二构件相对于扣环主体变形，从而形成使带子或带子套环穿过其中的开口。

在一个实施例中，第一构件和第二构件被构造为在向带子上施加张力时响应来自带子的力而返回第一位置。

在一个实施例中，第一构件和第二构件被构造为响应来自第一方向的压紧系带杆的力而移动到第二位置，以形成使带子沿第一方向穿过的开口。

在一个实施例中，扣环被构造为使得第一构件和第二构件在第一方向上从第一位置移动到第二位置，并且其中扣环被构造为使得第一构件和第二构件不能在与第一方向相反的方向上从第一位置移动。

在一个实施例中，第一构件和第二构件在第一关闭位置互锁。

在一个实施例中，第一构件和第二构件在第一位置邻接。

在一个实施例中，扣环具有主平面，其中第一方向基本垂直于该主平面，并且其中处于第一位置的第一构件和第二构件以相对于该主平面倾斜的角度邻接。

在一个实施例中，扣环包括连接在第一构件和主体之间的第一活动铰链以及连接在第二构件和主体之间的第二活动铰链。

在一个实施例中，第一活动铰链相对于第一构件构造，第二活动铰链相对于第二构件构造，使得第一构件和第二构件在第一方向上从第一位置移动到第二位置，并且其中扣环被构造为使得第一构件和第二构件不能在与第一方向相反的方向上从第一位置移动。

在一个实施例中，本发明提供具有面罩、带子和扣环的呼吸器。扣环包括主体和系带杆，主体具有狭槽并且附接到面罩，系带杆相对于狭槽构造。系带杆具有支撑设置在所述系带杆上的带子的第一位置和提供足以使带子穿过开口的第二位置，系带杆在张力施加到带子上时返回第一位置并支撑带子。

在一个实施例中，本发明提供将带子固定到扣环的方法，其中扣环具有狭槽和相对于该狭槽构造的具有第一构件和第二构件的系带杆，系带杆具有支撑设置在所述系带杆上的带子的第一位置和在第一构件与第二构件之间提供足以使带子穿过开口的第二位置，第一构件和第二构件在张力施加到带子上时返回第一位置并支撑带子。该方法包括以下步骤：使系带杆移动到第二位置；使带子的一部分穿过开口；使系带杆返回第一位置。

附图说明

图1示出了具有扣环的呼吸器实例，其中挠性构件设置在用户的嘴部和鼻部上方；

图2示出了图1呼吸器的侧视图；

图3示出了图1呼吸器过滤结构的视图；

图4示出了具有活动铰链的扣环的视图，其中铰链处于松弛位置；

图5示出了具有活动铰链的扣环的视图，其中铰链处于打开位置；

图6示出了图4和图5扣环的活动铰链的近视图；

图7示出了具有挠性分离式系带杆的扣环的视图，其中系带杆处于松弛关闭位置；

图8示出了具有挠性分离式系带杆的扣环的视图，其中系带杆处于打开位置；

图9a示出了第一步，即，将带子穿过系带杆处于第一关闭位置的扣环；

图9b示出了第二步，即，将带子穿过系带杆处于带子已穿过其中的第二打开位置的扣环；

图9c示出了第三步，即，将带子穿过系带杆已返回第一关闭位置的扣环，从而支撑位于所述系带杆上的带子；

图10示出了具有铰接的单件式系带杆的扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于松弛关闭位置；

图11示出了具有铰接的单件式系带杆的图10扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于打开位置；

图12示出了具有挠性单件式系带杆的扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于松弛关闭位置；

图13示出了具有挠性单件式系带杆的图12扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于打开位置；

图14示出了具有分离式互锁系带杆的扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于松弛关闭位置；

图15示出了具有分离式互锁系带杆的图14扣环的可供选择实施例，其中系带杆处于打开位置；

图16为使用具有分离式系带杆的扣环来固定带子的流程图。

术语表

下文所述术语具有限定的含义：

“对分”是指划分成两个基本相等的部分；

“中心线”是指从正面观察时垂直对分面罩的线(图1)；

“中央分隔的”是指从正面观察时沿垂直对分面罩主体的线或平面彼此分离；

“包含”是指其定义如专利术语中的标准那样，是通常与“包括”、“具有”或“含有”同义的开放式术语。虽然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它们的变形为常用的开放式术语，但本发明也可以使用较狭义的术语(例如“大致由…组成”)来适当描述，较狭义的术语为半开放式术语的原因在于它仅排除起到其预期功能方面的那些可能对本发明呼吸器的性能具有有害作用的物或元件；

“污染物”是指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或通常不会被视为颗粒但可悬浮在空气(包括呼出气流中的气体)中的其他物质(例如有机蒸气等)；

“横跨维度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从左到右横向地延伸的维度；

“外部气体空间”是指呼出的气体在穿过且超过面罩主体和/或呼气阀后进入的环境大气空间；

“过滤式面罩”是指面罩主体本身被设计成过滤穿过它的空气；不存在附接到面罩主体上或模制成面罩主体来实现此目的的可独立识别的滤筒或嵌件成型滤芯；

“过滤器”或“过滤层”是指一个或多个透气材料层，该层适用于从穿过它的空气流中除去污染物(例如颗粒)的主要目的；

“过滤结构”是指设计成主要用于过滤空气的构造；

“第一侧面”是指面罩主体的一个区域，该区域在横向上远离垂直对分呼吸器的平面，并且在戴上呼吸器时位于佩戴者的颊和/或颌区域；

“挠性构件”是指能够显著挠曲或弯曲的构件；

“带具”是指有助于将面罩主体支撑在佩戴者的面部上的结构或部件组合；

“阻碍运动”是指当暴露于在正常使用条件下存在的力时，妨碍、限制或阻止运动；

“内部气体空间”是指面罩主体与人面部之间的空间；

“活动铰链”是指允许构件从此处延伸，以旋转方式大体上围绕其枢转的机构，这样可避免对构件或铰链接头造成损坏；

“可纵向移动的”和“纵向移动”是指响应单纯的指压而能够纵向移动；

“面罩主体”是指透气的结构，其被设计成贴合在人的鼻部和嘴部上，并有助于限定与外部气体空间分离的内部气体空间；

“构件”在涉及支承结构时是指可单独地和容易地识别的固体部件，其尺寸应显著有利于支承结构的总体构造和构型；

“周边”是指面罩主体的外边缘，当某人戴上呼吸器时，该外边缘一般将靠近佩戴者的面部设置；

“褶绉”是指被设计成自身向后折叠的部分；

“打褶的”是指自身被向后折叠；

“塑料”是指主要包括一种或多种聚合物，并且也可以包含其他成分的材料；

“多个”是指两个或更多个；

“呼吸器”是指由某人佩戴以向佩戴者提供清洁空气以供呼吸的空气过滤装置；

“第二侧面”是指面罩主体的一个区域，该区域远离垂直对分面罩的平面线(第二侧面与第一侧面相对)，并且在戴上呼吸器时位于佩戴者的颊和/或颌区域；

“支承结构”表示一种构造，其被设计成在正常处理下具有足够的结构完整性以保持其所需的形状，并且有助于保持被其支撑的过滤结构的预期形状；

“间隔”表示物理分离，或在其间具有可测距离；

“横向延伸”是指一般来讲在横跨维度上延伸。

具体实施方式

为了便于将带子固定到扣环上，希望提供用户通过较少的操作即可将带子固定到其上的扣环。需要较少操作即可固定带子的扣环可以提高制造效率和使用呼吸器时穿过扣环的效率，在危险情况下可以防止伤害和挽救生命。在一个实施例中，已经开发出具有可变形的分离式系带杆的扣环，该系带杆允许形成使带子滑动穿过其中的开口。开口可以通过在系带杆上施加力来形成，一旦带子穿过开口，就可以通过在系带杆上施加相反力来关闭开口，或者系带杆本身就可以导致开口关闭。在一个实施例中，可以用活动铰链将系带杆连接到扣环的其余部分。在一个可供选择的实施例中，系带杆可以直接与扣环的其余部分连接，但系带杆可以由某种材料制成并具有一定厚度以使其可挠曲。

在一个实施例中，扣环可以与呼吸器一起使用。扣环有利于更快、更方便地戴上和摘下呼吸器，从而节省时间。扣环还可以用于通常使用扣环的许多其他应用中，尤其是用于将一个物体固定到另一个物体或主体上。此类应用的范围可能包括从危急情况下必须快速将多件设备固定到自身上的医疗专业人员和紧急响应人员到通常更普通的应用。

图1示出了佩戴在人的鼻和嘴上的呼吸器10。呼吸器10包括面罩主体12和带具14。面罩主体12具有支承结构16和过滤结构18。支承结构16包括周边20、第一侧面22和相对的第二侧面24。当佩戴呼吸器10时，支承结构16的周边20可以(但非必须)接触佩戴者的面部。周边20可以包括围绕面罩主体12的周边连续延伸360度和与其邻近的构件或构件组合。佩戴者的面部通常将只接触过滤结构18的内表面或周边(或其他面密封材料)，以实现舒适的贴合。因此，过滤结构18的周边边缘可以稍稍延伸出支承结构16的周边20。

支承结构16还包括可纵向移动的横向延伸构件26。该可纵向移动的横向延伸构件26从面罩主体12的第一侧面22延伸至第二侧面24，而未通过可能阻碍横向延伸构件26纵向运动的任何纵向延伸构件连接在侧面22与24之间。即，不存在将构件26连接到构件28的结构件，当佩戴者张开颌部或嘴部时，若存在这种结构件会限制构件26从构件28移开。根据图示实施例有利地实现的纵向移动沿着中心线29尤为明显。横向延伸构件26、28从中心线29移动到支承结构16的各侧面22、24而朝向彼此会聚。从正面观察投影到平面上的呼吸器时，横向维度在通常“x”维度上贯穿整个呼吸器，纵向维度在通常“y”维度上于呼吸器10的底部与顶部之间延伸。当通过此类平面投影观察时，横向延伸构件26能够在通常“y”维度上移向和离开构件28。如此一来，对于构件26移向和离开构件28的距离而言，沿着中心线29比在横向延伸构件合并到一起的第一侧面22和第二侧面24处更大。

带具14包括可以通过一个或多个扣环34来调节长度的第一带子30和第二带子32。带具14在带具固定凸缘构件35a、35b处可以固定到面罩主体12的第一侧面22和第二侧面24上。可以通过包括缝合、粘结剂粘结、焊接等在内的多种方法在凸缘构件35a、35b处将扣环34固定到面罩主体12上。扣环还可以整体模制到支承结构16中。面罩主体12还可包括任选的框架36，该框架具有位于其中的开口38。框架36提供位置或基础，用于将呼气阀(未示出)固定到面罩主体12上。虽然横向延伸构件28和40通过框架36上的纵向延伸构件37接合在一起，但面罩主体12可以通过构件26和28与其他未相对于彼此如此接合的构件之间的相对自由移动来展开。因此，虽然本发明设想具有一个或多个(2、3、4、5个等)能够在纵向上彼此相向或相背运动的构件，但是并非所有横向延伸构件都需要相对于各相邻构件表现出此类行为来实现根据本发明的目的。

图2示出了面罩主体12的侧视图，其中横向延伸构件26和28彼此相邻设置，使得过滤结构18在可打褶区域42内于两者间变皱。面罩主体12的支承结构16还可以包括位于可横向移动的延伸构件26和构件28相遇区域的活动铰链44。活动铰链44是有利的，因为其使得横向延伸构件26和28更容易朝向或远离彼此移动。在一个实施例中，活动铰链44具有盲管形状。

在另一个实施例中，当面罩12如图2所示以竖式构型取向时，还“y”维度上位于上下部带具连接凸缘35a和35b之间设置了活动铰链44。在一个实施例中，在带具14(图1)对面罩主体施力的位点(此本例中位于凸缘35a和35b)之间可设置一个、两个、三个或更多个活动铰链。如图2所示，存在不具有远离各侧面22或24并位于两者间的纵向延伸构件的其他横向延伸构件46、48、49和50。因此，虽然横向延伸构件40和48例如可能会沿着纵向维度移动，以使面罩主体12展开或收缩，但这些构件可能不会像构件26一样自由移动，因为前者在第一侧面部分22和第二侧面部分24处聚集的地方缺少盲管形活动铰链。应当认识到并理解，除盲管形之外，有多种熟知的活动铰链几何形状可供利用。两个构件之间的过滤结构不含褶皱还可以限制构件的纵向移动。因此，虽然在横向延伸构件26、28、46、48、49和50的各端仅示出了一个此类活动铰链44，但本发明的确也设想了在附加的横向延伸构件之间使用此类附加的活动铰链。活动铰链可用在横向延伸构件相遇的地方。然而，旨在纵向彼此相向或相背运动的构件之间不应存在任何纵向延伸构件。如图所示，横向延伸构件26、28、40、46、48、49和50的每一个都以远离中心线29朝向各侧面22、24的方向朝彼此会聚。在各侧面处，周边内的横向延伸构件(即，构件26、28、40、46和48)可以朝向彼此会聚，使得从侧面观察时，所有构件均彼此相距在35mm以内或更小；然而，可以在中心线29处对相同的构件进行中央分隔，分隔总间距约50至100mm(图1)。

图3示出了过滤结构18的横截面。如图所示，过滤结构18可以包括一个或多个覆盖纤维网51a和51b，以及过滤层52。覆盖纤维网51a和51b可以位于过滤层52的相对的侧面上，以便捕捉可能从该处松掉的任何纤维。通常应选择可提供舒适感(特别是在与佩戴者面部接触的过滤结构18的侧面上提供舒适感)的纤维来制成覆盖纤维网51a和51b。可以结合本发明的支承结构使用的多种过滤层和覆盖纤维网的构造将在下文中更详细地描述。

图4至图6示出了采用活动铰链110、112的扣环34的实施例。图4示出了具有主体100、狭槽102和系带杆104的扣环34的实施例。主体100可以可操作地连接到面罩主体12的凸缘构件35a、35b。在可供选择的实施例中，凸缘构件35a、35b可以不为面罩主体12的元件，并且主体100通常可以可操作地连接到面罩主体12。在多个实施例中，通过缝合、粘结剂或本领域已知的将主体100固定到凸缘构件35a、35b的任何合适方式将主体100可操作地连接到凸缘构件35a、35b。

在图示实施例中，系带杆104由第一构件或第一部分106和第二构件或第二部分108构成。第一部分106和第二部分108均用铰链110、112连接到主体100。铰链110、112使得部分106、108可移动或旋转。在一个实施例中，铰链110、112为活动铰链。如图4所示，部分106、108未旋转，系带杆104处于第一松弛位置对部分106、108的一者或两者施加力后，部分106、108可以移动或旋转。系带杆104处于松弛位置时，将带子30、32设置为使得带子30、32穿过狭槽102的一侧，越过系带杆104，然后向下退回至狭槽102的另一侧，系带杆104可以为带子30、32提供摩擦，使得带子30、32难以相对于系带杆104移动。在多个实施例中，系带杆104可以具有脊126或其他改变系带杆104相对于带子30、32的表面积和摩擦系数的形式，从而增大或减小系带杆104施加到带子30、32上的摩擦量。在一个实施例中，部分106、108未彼此紧密接触，而是由足以防止带子30、32穿过的相对较小距离分隔。

在一个实施例中，扣环主体100的长度为大约27.6毫米，宽度为大约19.6毫米。狭槽102的宽度(即，横切扣环主体100)为大约8.6毫米，长度(即，沿扣环主体100的长度)为大约8.4毫米。扣环主体100的高度为大约2.7毫米。

图5示出了图4所示扣环34的实施例的另一视图，其中系带杆104处于第二移动位置。部分106、108在铰链110、112上旋转，形成开口114。当开口114大到足以使带子30、32穿过时，可以认为系带杆104处于移动位置。系带杆104处于移动位置时，带子30、32可以穿过开口114。例如，带子30、32中可以形成套环，并且带子30、32的套环的末端可以沿第一方向穿过开114。一旦带子30、32穿过开114，系带杆104就可以返回图4的松弛位置，以支撑带子30、32。当带子30、32松弛地位于系带杆104上或紧靠系带杆104对带子30、32施加张力时，带子30、32会穿过系带杆104两侧上的开102，并且带子30、32形成的套环的末端由系带杆104支撑，从而防止带子30、32的套环沿着与第一方向相反的方向向下拉回穿过狭槽102。

系带杆104的部分106、108通常相对于扣环主体100向上挠曲，以形成开口114。在一个实施例中，部分106和/或108通常向上挠曲，以大致维持基本上与部分106和/或108的平表面对准的移动。应当认识到并理解，在一些实施例中，无需这样对准。部分106和/或108可以未如此对准的方式扭曲、弯曲或挠曲。

图6示出了将主体100连接到部分106的活动铰链110的近距离视图。在一个实施例中，活动铰链110相对于主体100和部分106设置，使得虽然部分106可以相对于其松弛位置122在一个方向120上旋转到其打开位置124，但不能相对于松弛位置122在与方向120相反的方向上移动。这样系带杆104可移动并形成开口114，然后通过不再在相反方向上摇摆来支撑带子30、32。在一个实施例中，活动铰链110与部分106的主表面相邻设置，部分106具有如图4所示的脊126。

图7和图8示出了具有挠性部分106、108的扣环34的实施例。图7示出了具有主体100、狭槽102和系带杆104的扣环34。主体100可以可操作地连接到面罩主体12的凸缘构件35a、35b。在可供选择的实施例中，凸缘构件35a、35b可以不为面罩主体12的元件，并且主体100通常可以可操作地连接到面罩主体12。在多个实施例中，通过缝合、粘结剂或本领域已知的将主体100固定到凸缘构件35a、35b的任何合适方式将主体100可操作地连接到凸缘构件35a、35b。

在图示实施例中，系带杆104由第一部分106和第二部分108构成。第一部分106和第二部分108均连接到主体100。如图7所示，系带杆104的部分106、108处于第一松弛位置。

图8示出了图7所示扣环34的实施例的视图，其中系带杆104处于第二移动位置。对部分106、108的一者或两者施加力后，部分106、108可以移动或旋转。系带杆104的部分106、108在第一方向120上挠曲，形成开口114。系带杆104处于移动位置时，带子30、32可以穿过开口114。当开口114大到足以使带子30、32穿过时，可以认为系带杆104处于移动位置。例如，带子30、32中可以形成套环，并且带子30、32的套环的末端可以沿第一方向穿过开口114。

一旦带子30、32穿过开114，系带杆104就可以返回图7的松弛位置，以支撑带子30、32。当带子30、32松弛地位于系带杆104上或紧靠系带杆104对带子30、32施加张力时，带子30、32会穿过系带杆104两侧上的狭槽102，并且带子30、32形成的套环的末端由系带杆104支撑，从而防止带子30、32的套环在与第一方向相反的方向上向下拉回穿过狭槽102。

系带杆104处于此松弛位置时，将带子30、32设置为使得带子30、32穿过狭槽102的一侧，越过系带杆104，然后向下退回至狭槽102的另一侧，系带杆104可以为带子30、32提供摩擦，使得带子30、32不能相对于系带杆104移动。在多个实施例中，系带杆104可以具有脊126或其他改变系带杆104相对于带子30、32的表面积和摩擦系数的形式。此外，脊127或其他改变狭槽102上背边缘的表面积或摩擦系数的形式往往会增大带子30、32的自由端上的摩擦，其中带子30、32通过带子30、32的固定端挤压扣环主体100。在一个实施例中，部分106、108未彼此紧密接触，而是由足以防止带子30、32穿过的相对较小距离分隔。在一个实施例中，部分之间或构件106与108之间的间隙距离为大约0.4毫米。在一个可供选择的实施例中，部分106、108彼此未物理接触。

在一个实施例中，虽然构件或部分106、108在第一方向120上自由挠曲至第二移动位置，但它们基本上不能在扣环34的主平面下方挠曲或移动，原因例如活动铰链110、112为单向活动铰链或构件106、108在第一位置彼此接触。在任一实例中，构件106、108不能在与第一方向120相反的方向上显著偏离其松弛位置。

将带子30、32穿入扣环34的过程示于图9a、9b和9c中。

在图9a中，带子30、32中的套环130在此处以固定端132和自由端134表示。固定端132为穿过佩戴者头部后方的带子30、32的部分，该部分可以固定附接到面罩主体12的另一侧，或者当其穿过(可能是)扣环时可以为带子30、32的固定端。自由端134为带子30、32终止的末端，其使佩戴者可通过放松或绷紧扣环34中的带子30、32来调节带子30、32的张力。

用图9b所示处于第二或打开位置的系带杆104使套环130向上穿入狭槽102并通过开口114，从而将套环130插入或穿入扣环34。在一个实施例中，利用套环130从下方压紧系带杆104的力将系带杆104移至第二位置。在一个实施例中，可以使用由两端分叉的器械组成的工具(未示出)推压带子30、32，从而形成套环130并使套环130推压系带杆104，这样可以将系带杆104从第一关闭位置推至第二打开位置。套环130通过或穿过开口114时，使系带杆104或者自由返回第一关闭位置，或者可能在带子30、32上施加轻微的张力，从而在系带杆104上施加张力并将其拉入第二关闭位置。

如图9c所示，系带杆104处于第二关闭位置时，带子30、32的套环130在系带杆104周围受到支撑。自由端134在扣环主体100和固定端132的顶部或之间退出扣环34。由于自由端134大致在扣环主体100和固定端132之间被捕获，当将张力施加到自由端134上使面罩主体12紧靠佩戴者身体时，摩擦会阻止自由端134从扣环34拉出。佩戴者可以提升面向自由端134和固定端132的扣环34的末端，以充分释放将自由端134固定到位并且使带子30、32上的张力至少部分释放的摩擦，以解除面罩主体12对佩戴者身体的张力。

系带杆104可以具有脊，以增大施加到自由端134的摩擦。在一个实施例中，脊还可以设置到狭槽102的背边缘上，这也可增大施加到自由端134的摩擦。

图10和图11示出了可供选择的实施例，其中系带杆104由单个部件制成，并且相对于扣环主体100从单侧铰接，这与图4和图5示出的分离式多构件系带杆104有所不同。在图10和图11中，系带杆104设置在扣环主体100内，工作方式类似于图4和图5中所示的系带杆104，不同之处在于图10和图11中的系带杆104作为单个元件工作并且通过活动铰链136仅从单侧铰接以形成使带子30、32穿过其中的开口114。

图12和图13示出了另一可供选择的实施例，其中系带杆104由单个部件制成，并且相对于扣环主体100可从单侧变形，这与图7和图8示出的分离式多构件系带杆104有所不同。在图12和图13中，系带杆104设置在扣环主体100内，工作方式类似于图7图和8的系带杆104，不同之处在于图12和图13中的系带杆104作为单个元件工作并且通过活动铰链136仅从一侧挠曲以形成使带子30、32穿过其中的开口114。

图14和图15示出了可供选择的实施例，其中系带杆104由图7和图8所示第一构件106和第二构件108形成，不同之处在于第一构件106和第二构件108具有当系带杆104处于第二关闭位置时彼此互锁的边缘。当来自带子30、32的张力施加在第一构件106和第二构件108上时，例如当带子30、32将系带杆104推入第二关闭位置时，两者可以互锁。

应当认识到并理解，虽然示出的系带杆104具有在一侧铰接的一个构件或在两侧铰接以在中部形成开口的两个构件，但设想了采用不同数量构件(例如多于两个构件)的其他构型，并且设想这些构件相对于扣环主体100铰接和/或可变形。

应当认识到并理解，虽然示出的系带杆104通过一个或多个活动铰链相对于扣环主体100可变形，但也设想了其他构型，其中具有一个、两个或更多个部件的系带杆104相对扣环主体以某种程度转向，可能是弯曲，以允许带子30、32或套环130穿过其中。

还应当认识到并理解，虽然示出和描述的系带杆104是从第一关闭位置出发，移动到第二打开位置，然后返回第一关闭位置，但系带杆104不必恰好返回第一位置。当张力施加在带子30、32或套环130上时，系带杆104仅需移动到支撑带子30、32或套环130的位置即可。

图16为将带子30、32固定到扣环34上的流程图。移动系带杆104的部分106、108形成开口114(900)。在一个实施例中，用户用手指将带子30、32沿方向120压贴在系带杆104上，从而形成开口114。在多个可供选择的实施例中，用户可以利用多种可接受的工具在方向120上压贴或拉动系带杆104。此类工具可以包括任何常见的带尖物体(例如笔)或可以定制设计为与扣环34一起使用的物体。一旦形成开口114，带子30、32的一部分就插入(902)狭槽102，使得带子30、32的套环位于系带杆104上方，并且使得系带杆104关闭时，带子30、32的一部分相对于带子30、32的其余部分保持在系带杆104上方。在一个实施例中，打开系带杆步骤(900)中使带子30、32推压系带杆104以形成开口114的动作可以为与插入带子步骤(902)中将带子30、32插入开口的相同动作的一部分。

带子30、32穿过开口114插入狭槽102后，系带杆104中的开口114即关闭(904)。在采用图7至图9所示扣环34的实施例中，无论打开系带杆步骤(900)中使用何种方式，系带杆104均可以通过简单地缩回来关闭。在采用图4至图6中所示扣环34的另一实施例中，系带杆104可以通过对带子30、32施加张力来关闭，这可以将力沿与方向120相反的方向施加到系带杆104上，从而关闭系带杆104。还设想系带杆104和/或活动铰链110、112的元件具有足够的弹性，以在任何压力施加到打开的系带杆104上时均可通过缩回来关闭系带杆104，即，可以不需要施加反张力。

作为另外一种选择，可能需要将与方向120反向的单独的力施加到系带杆104上，以在带子30、32上提供张力来接合部分106、108，并且对系带杆104施加力以使其关闭。此类力可以通过例如用户手指来施加，或可以通过合适的制品(例如普通的笔或适于与扣环34一起使用的用户定制制品)来施加。

因此，本发明公开了用于具有挠性构件的扣环和使用此类扣环的呼吸器的控制器的实施例。本领域内的技术人员将会了解，可以使用除已公开的那些之外的实施例来实施本发明。提交公开的实施例的目的是为了说明而不是限制，并且本发明仅受以下权利要求的限制。

Claims (38)

1.一种扣环，包括：

主体，所述主体具有狭槽；以及

系带杆，所述系带杆相对于所述狭槽构造，所述系带杆具有支撑设置在所述系带杆上的带子的第一位置和提供足以使所述带子穿过的开口的第二位置，所述系带杆在张力施加在所述带子上时返回所述第一位置并支撑所述带子。

2.根据权利要求1所述的扣环：

其中所述系带杆包括第一构件和第二构件；并且

在所述第二位置，所述第一构件和所述第二构件在两者之间提供足以使所述带子穿过的所述开口。

3.根据权利要求2所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为在张力施加在所述带子上时响应来自所述带子的力而返回所述第一位置。

4.根据权利要求2所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

5.根据权利要求4所述的扣环，其中所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件在所述第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

6.根据权利要求5所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自所述第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

7.根据权利要求5所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一位置邻接。

8.根据权利要求7所述的扣环，其中所述扣环具有主平面，所述第一方向基本垂直于所述主平面，并且处于所述第一位置的所述第一构件和所述第二构件以相对于所述主平面倾斜的角度邻接。

9.根据权利要求5所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一位置互锁。

10.根据权利要求2所述的扣环，还包括连接在所述第一构件和所述主体之间的第一活动铰链以及连接在所述第二构件和所述主体之间的第二活动铰链。

11.根据权利要求10所述的扣环，其中所述第一活动铰链相对于所述第一构件构造，所述第二活动铰链相对于所述第二构件构造，使得所述第一构件和所述第二构件在第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

12.根据权利要求11所述的扣环，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自所述第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

13.根据权利要求1所述的扣环，其中所述系带杆在其一侧可挠曲地与所述主体固定。

14.一种呼吸器，包括：

面罩；

带子；以及

扣环，所述扣环包括：

主体，所述主体具有狭槽，所述主体被附接到所述面罩上；以及

系带杆，所述系带杆相对于所述狭槽构造，所述系带杆具有支撑设置在所述系带杆上的所述带子的第一位置和提供足以使所述带子穿过的开口的第二位置，所述系带杆在张力施加在所述带子上时返回所述第一位置并支撑所述带子。

15.根据权利要求14所述的呼吸器：

其中所述系带杆包括第一构件和第二构件；并且

在所述第二位置，所述第一构件和所述第二构件在两者之间提供足以使所述带子穿过的所述开口。

16.根据权利要求15所述的呼吸器，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为将张力施加在所述带子上时响应来自所述带子的力而返回所述第一位置。

17.根据权利要求16所述的呼吸器，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

18.根据权利要求17所述的呼吸器，其中所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件在所述第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

19.根据权利要求18所述的呼吸器，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一位置邻接。

20.根据权利要求18所述的呼吸器，其中所述扣环具有主平面，所述第一方向基本垂直于所述主平面，并且处于所述第一位置的所述第一构件和所述第二构件以相对于所述主平面倾斜的角度邻接。

21.根据权利要求18所述的呼吸器，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一位置互锁。

22.根据权利要求15所述的呼吸器，还包括连接在所述第一构件和所述主体之间的第一活动铰链以及连接在所述第二构件和所述主体之间的第二活动铰链。

23.根据权利要求22所述的呼吸器，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

24.根据权利要求23所述的呼吸器，其中所述第一活动铰链相对于所述第一构件构造，所述第二活动铰链相对于所述第二构件构造，使得所述第一构件和所述第二构件在所述第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述扣环被构造为使得所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

25.根据权利要求14所述的呼吸器，其中所述系带杆在其一侧可挠曲地与所述主体固定。

26.一种将带子固定到扣环上的方法，所述扣环具有狭槽和相对于所述狭槽构造的系带杆，所述系带杆具有支撑设置在所述系带杆上的带子的第一位置和提供足以使所述带子穿过的开口的第二位置，所述系带杆在张力施加在所述带子上时返回所述第一位置并支撑所述带子，所述方法包括：

使所述系带杆移动到所述第二位置；

使所述带子的一部分穿过所述开口；以及

使所述系带杆返回所述第一位置。

27.根据权利要求26所述的方法：

其中所述系带杆包括第一构件和第二构件；并且

在所述第二位置，所述第一构件和所述第二构件在两者之间提供足以使所述带子穿过的所述开口。

28.根据权利要求26所述的方法，其中将张力施加在所述带子上导致所述返回步骤。

29.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件响应来自第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述扣环、所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一位置邻接。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述扣环具有主平面，所述第一方向基本垂直于所述主平面，并且处于所述第一位置的所述第一构件和所述第二构件以相对于所述主平面倾斜的角度邻接。

33.根据权利要求27所述的方法，还包括连接在所述第一构件和所述主体之间的第一活动铰链以及连接在所述第二构件和所述主体之间的第二活动铰链。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件响应来自第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件在所述第一方向上从所述第一位置移动到所述第二位置，并且所述第一构件和所述第二构件不能在与所述第一方向相反的方向上从所述第一位置移动。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件被构造为响应来自所述第一方向的压紧所述系带杆的力而移动到所述第二位置，以形成使所述带子沿所述第一方向穿过的所述开口。

37.根据权利要求30所述的方法，其中所述返回步骤还包括使所述第一构件和所述第二构件互锁。

38.根据权利要求26所述的方法，其中所述移动步骤包括使所述系带杆在其一端挠曲。

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