CN103419740B - 安全气囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全气囊，其包括套筒、气瓶转接头、弹簧、针刺、扭簧杆及气囊。本发明提供的安全气囊通过转动所述扭簧杆使所述弹簧伸展，在弹簧的推动下，使所述针刺水平移动并刺破所述气瓶的瓶口，所述气瓶中气体快速进入所述气囊，实现对气囊的自动充气。本发明提供的安全气囊，利用机械传动机构刺破气瓶的瓶口，充气快速，能给人体提供的及时的防护，安全可靠；且结构简单、体积小、符合便携式装置的设计要求，方便携带，应用范围广。

Description

安全气囊

技术领域

本发明涉及安全气囊，尤其涉及一种可用于人体跌倒时保护人体的安全气囊。

背景技术

早在20世纪中期美国人约翰赫特里特就发明了用于汽车安全防护装置的安全气囊，经几十年的发展，汽车安全气囊技术更加成熟。汽车安全气囊技术的技术原理一般利用叠氮化钠和硝酸钾发生剧烈的化学反应，迅速产生氮气，以此达到迅速充气的目的。

随着技术的发展和生活水平的提高，安全气囊的使用不再局限于汽车，已经扩大到人们的日常生活中。跌倒作为日常生活中常见的行为，可发生于任何年龄段，其中，在老年人群中更常见。由于跌倒可导致心理创伤、骨折及软组织损伤等后果，已经严重地影响了老年人的身心健康，同时也会增加家庭和社会的负担。跌倒防护问题现在已经成为老年人临床医学中一项极受重视的研究课题。针对老年人跌倒防护的研究，已有人提出采用跌倒安全防护气囊，当人体发生跌倒时安全气囊能迅速弹出以保护人体不受到跌倒带来的直接伤害。

汽车用安全气囊虽然响应速度很快，但是此过程中会产生大量的热量和噪音，同时其气体发生装置体积大、重量大，不适合在人体安全气囊中应用；专利201010517760.1中公开了一种自动充气救生衣，该救生衣的安全气囊采用电石与水反应产生乙炔气体，气体可通过输气软管给救生衣充气，但是，其使用场合有限制，局限性太大，无法应用在人体跌倒的自动控制中；日本千叶大学田村利世和吉村斋藤等人提出的一种可穿戴式防跌倒气囊（TamuraT,YoshimuraT,Sekinem,UchidaM,TamuraO.Awearableairbagtopreventfallinjuries.

In:IEEETransactionsonInformationTechnologyinBiomedicine,2009,13:910～914），其气囊充气装置采用火药的爆炸在气瓶瓶口处熔出小洞来实现放气，但是，其在实际应用中技术复杂，难以推广。

发明内容

基于此，有必要针对上述安全气囊存在的缺陷，提供一种简易高效的安全气囊。

一种安全气囊，包括：

套筒，所述套筒为由开口端和封闭端形成的内空结构；

气瓶转接头，其内部开设有通孔，且侧边开设有与所述通孔相连通的小孔，所述气瓶转接头的一端固定连接于所述套筒的开口端，另一端固定地套设于所述气瓶的瓶口上；

弹簧，内置于所述套筒中，且一端抵触所述套筒的封闭端；

针刺，内置于所述套筒中，包括：

针帽，所述针帽与所述弹簧的另一端相抵触；

针尖，所述针尖沿所述通孔穿过所述气瓶转接头；

扭簧杆，其一端卡持所述针帽使所述弹簧处于压缩状态，且所述扭簧杆可转动，通过转动所述扭簧杆使所述弹簧伸展，而推动所述针刺水平移动并刺破所述气瓶的瓶口；及

气囊，通过导气管与所述小孔连接，所述气瓶中气体可由所述小孔沿所述导气管进入所述气囊。

在本实施例中，所述套筒的侧边上还设有键槽，所述扭簧杆的一端通过所述键槽卡持所述针帽，使所述弹簧处于压缩状态。

在本实施例中，所述针帽上还设有螺孔及螺钉，所述螺钉通过所述键槽与所述螺孔配合连接。

在本实施例中，所述键槽与所述套筒的封闭端的最近距离小于所述弹簧的自然长度，且所述键槽与所述气瓶瓶塞的最近距离小于所述针刺的水平距离。

在本实施例中，所述针尖的尖顶处还设有凹槽，所述气瓶中气体可沿所述凹槽并经所述小孔进入所述气囊。

在本实施例中，所述安全气囊还包括扭簧，所述扭簧固定连接于所述扭簧杆，所述扭簧用于控制所述扭簧杆卡持所述针帽。

在本实施例中，所述安全气囊还包括舵机，所述舵机的一端通过钢丝固定连接于所述扭簧杆，所述舵机可通过所述钢丝拉动所述扭簧杆转动。

在本实施例中，所述钢丝与所述扭簧杆处于同一水平面上，且所述钢丝对所述扭簧杆的作用力所在作用线沿所述扭簧杆的运动方向的切线方向。

在本实施例中，所述安全气囊还包括底座，所述底座包括微处理器，所述微处理器驱动所述舵机运动从而带动所述扭簧杆转动。

在本实施例中，所述气瓶、扭簧及舵机固定设置于底座上

本发明提供的安全气囊，通过转动所述扭簧杆使所述弹簧伸展，在弹簧的推动下，使所述针刺水平移动并刺破所述气瓶的瓶口，所述气瓶中气体快速进入所述气囊，实现对气囊的自动充气。本发明提供的安全气囊，利用机械传动机构刺破气瓶的瓶口，充气快速，能给人体提供的及时的防护，安全可靠。

另外，本发明提供的安全气囊，结构简单、体积小、符合便携式装置的设计要求，方便携带，应用范围广。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例提供的安全气囊的初始结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例提供的安全气囊的充气过程的结构示意图。

图3为本发明一较佳实施例提供的安全气囊中套筒的立体示意图；

图4为本发明一较佳实施例提供的安全气囊中气瓶转接头的立体结构图；

图5为本发明一较佳实施例提供的安全气囊中针刺的立体结构图；

图6为本发明一较佳实施例提供的安全气囊中扭簧杆的立体结构图；

图7为本发明一较佳实施例提供的安全气囊中底座的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图7，其中，图1为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100的初始结构示意图，图2为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100的充气过程的结构示意图，图3为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100中套筒110的立体示意图，图4为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100中气瓶转接头120的立体结构图；图5为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100中针刺140的立体结构图；图6为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100中扭簧杆150的立体结构图；图7为本发明一较佳实施例提供的安全气囊100中底座170的结构示意图。

本发明提供的安全气囊100包括：套筒110、气瓶转接头120、弹簧130、针刺140、扭簧杆150及气囊（图未示）。

套筒110为由开口端111和封闭端112形成的内空结构。

气瓶转接头120内部开设有通孔121，且侧边上开设有与通孔121相连通的小孔122。气瓶转接头120的一端固定连接于套筒110的开口端111，气瓶转接头120的另一端固定地套设于气瓶123的瓶口124上。

优选地，气瓶转接头120的一端通过螺纹连接于套筒110的开口端111。可以理解，气瓶转接头120的一端通过螺纹连接于套筒110的开口端111只是较优的一种实施方式，而在实际中，气瓶转接头120的与套筒110的开口端111之间还可以采用其他的方式进行连接，如螺栓或卡接等方式。

弹簧130内置于套筒110中。弹簧130的一端抵触套筒110的封闭端111。

针刺140内置于套筒110中。针刺140包括针帽141及针尖142。其中，针帽141与弹簧130的另一端相抵触；针尖142沿气瓶转接头120内部开设有通孔121穿过气瓶转接头120。

扭簧杆150的一端卡持针帽141使弹簧130处于压缩状态。

优选地，在套筒110的侧边上还设有键槽113。扭簧杆150的一端穿过键槽113并卡持针帽141，针帽141压缩弹簧130而使弹簧130处于压缩状态。

优选地，针帽141侧边上还设有螺孔143及螺钉144。螺钉144穿过键槽113与螺孔143配合。可以理解，螺钉144可以沿键槽113移动，通过移动螺钉144带动针刺140移动，更好的保证针帽141压缩弹簧130，从而方便扭簧杆150的一端卡持针帽141使弹簧130处于压缩状态。

扭簧杆150可转动。通过转动扭簧杆150使弹簧130伸展，在弹簧130的作用下推动针刺140在通孔121内沿水平方向移动，从而并刺破气瓶的瓶口124，气瓶123内的气体溢出。

优选地，当转动扭簧杆150时，扭簧杆150与针帽141分离，而此时针帽141不再压缩弹簧130，弹簧130自然伸展。在弹簧130的作用下推动针刺140在通孔121内沿水平方向移动，从而并刺破气瓶123的瓶口124，气瓶123内的气体溢出。

可以理解，为了保证安全气囊100在非工作状态是弹簧130能够在套筒110内处于压缩状态，键槽113与套筒110的封闭端112的最近距离小于弹簧130的自然长度，这样就保证了当针刺140在键槽113内移动时，弹簧130能够在套筒110内处于压缩状态；且键槽113与气瓶123的瓶口124的最近距离小于针刺140的水平距离，这样就保证了当弹簧130在伸展状态过程中能够推动针刺140刺破气瓶123的瓶口124，而使气瓶123内部气体溢出。

气囊通过导气管（图未示）与气瓶转接头120侧边上开设的小孔122连接。气瓶123中气体可由小孔122沿导气管进入气囊。

优选地，当针刺140刺破气瓶123的瓶口124时，气瓶123内气体溢出，气体由通孔121进入小孔122，并沿导气管进入气囊，而此时针帽141正好将通孔121的另一端封闭，气体不会由此处溢出。

优选地，针尖142的尖顶处还设有凹槽143。气瓶123中气体可沿凹槽143并经小孔122进入气囊。可以理解，为防止针刺140堵住气瓶123的瓶口124，在针刺140顶尖处开一凹槽143，这样可以方便气体由该凹槽143流出，再通过气瓶转接头120侧面开设的小孔122进入气囊。

优选地，气囊通过导气管之间的连接为螺纹连接。可以理解，气囊通过导气管之间的采用螺纹连接只是较优的一种实施方式，而在实际中，气囊通过导气管之间还可以采用其他的方式进行连接。

在本发明一较佳实施例中，安全气囊100还包括扭簧160。扭簧160固定连接于扭簧杆150。扭簧160用于控制扭簧杆150卡持针帽141。具体地，在扭簧杆150的一端设有第一安装孔151，通过第一安装孔151固定扭簧160。可以理解，在扭簧160的作用下，可将扭簧杆150固定在初始状态。

在本发明一较佳实施例中，安全气囊100还包括舵机170。舵机170的一端通过钢丝171固定连接于扭簧杆150。舵机170可通过钢丝171拉动扭簧杆150转动。具体地，在扭簧杆150的另一端设有第二安装孔152，第二安装孔151与钢丝171固定连接。

优选地，钢丝171与扭簧杆150处于同一水平面上，且钢丝171对扭簧杆150的作用力所在作用线沿扭簧杆150的运动方向的切线方向。可以理解，由于钢丝171对扭簧杆150的作用力所在作用线沿扭簧杆150的运动方向的切线方向，这样就保证了舵机170带动扭簧杆150运动最省力，节约了电量。

在本发明一较佳实施例中，安全气囊100还包括底座180。底座180包括微处理器181。微处理器181驱动舵机170运动从而带动扭簧杆150转动。

可以理解，当微处理器181启动时，微处理器181驱动舵机170运动，舵机170带动扭簧杆150运动，扭簧杆150与针帽141分离，而此时针帽141不再压缩弹簧130，弹簧130自然伸展，在弹簧130的作用下推动针刺140在通孔121内沿水平方向移动，从而并刺破气瓶的瓶口124，自动化程度高，从而避免了手动控制的迟缓，使得整个充气过程快速，更及时的保护人体免受伤害。

在本发明一较佳实施例中，安全气囊100中气瓶123、扭簧160及舵机170均可固定设置于底座180上。可以理解，通过将安全气囊100中部件集中固定设置于底座180上，简化了安全气囊100的整体结构，方便携带，扩大了其应用范围广。

本发明提供的安全气囊100，通过转动扭簧杆150使弹簧130伸展，在弹簧130的推动下，使针刺140水平移动并刺破气瓶123的瓶口124，气瓶123中气体快速进入气囊，实现对气囊的自动充气。本发明提供的安全气囊100，利用机械传动机构刺破气瓶123的瓶口124，充气快速，能给人体提供的及时的防护，安全可靠。

另外，本发明提供的安全气囊100，结构简单、体积小、符合便携式装置的设计要求，方便携带，应用范围广。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种安全气囊，其特征在于，包括：

套筒，所述套筒为由开口端和封闭端形成的内空结构，所述套筒的侧边上还设有键槽；

气瓶转接头，其内部开设有通孔，且侧边开设有与所述通孔相连通的小孔，所述气瓶转接头的一端固定连接于所述套筒的开口端，另一端固定地套设于气瓶的瓶口上；

弹簧，内置于所述套筒中，且一端抵触所述套筒的封闭端；

针刺，内置于所述套筒中，包括：

针帽，所述针帽与所述弹簧的另一端相抵触；

针尖，所述针尖沿所述通孔穿过所述气瓶转接头，所述针尖的尖顶处还设有凹槽，所述气瓶中气体可沿所述凹槽并经所述小孔进入所述气囊；

扭簧杆，其一端卡持所述针帽使所述弹簧处于压缩状态，且所述扭簧杆可转动，通过转动所述扭簧杆使所述弹簧伸展，而推动所述针刺水平移动并刺破所述气瓶的瓶口，所述扭簧杆的一端穿过所述键槽卡持所述针帽，而使所述弹簧处于压缩状态；及

气囊，通过导气管与所述小孔连接，所述气瓶中气体可由所述小孔沿所述导气管进入所述气囊；

舵机，所述舵机的一端通过钢丝固定连接于所述扭簧杆，所述舵机可通过所述钢丝拉动所述扭簧杆转动，钢丝与所述扭簧杆处于同一水平面上，且所述钢丝对所述扭簧杆的作用力所在作用线沿所述扭簧杆的运动方向的切线方向；

底座，所述底座包括微处理器，所述微处理器驱动所述舵机运动从而带动所述扭簧杆转动。

2.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于，所述针帽侧边上还设有螺孔及螺钉，所述螺钉穿过所述键槽与所述螺孔配合。

3.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于，所述键槽与所述套筒的封闭端的最近距离小于所述弹簧的自然长度，且所述键槽与所述气瓶瓶口的最近距离小于所述针刺的水平距离。

4.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于，所述安全气囊还包括扭簧，所述扭簧固定连接于所述扭簧杆，所述扭簧用于控制所述扭簧杆卡持所述针帽。

5.根据权利要求4所述的安全气囊，其特征在于，所述气瓶、扭簧及舵机固定设置于底座上。