CN106556290A - 具有后背保护器的炸弹处置套服 - Google Patents

Abstract

炸弹处置套服包括夹克、裤子和被连接在所述夹克和所述裤子之间的后背保护器。所述后背保护器包括抗冲击材料本体，所述抗冲击材料本体具有增压室，所述增压室具有用于接收加压空气的进入开口以及将加压空气引导出增压室的排出开口。风扇使空气进入到进入开口中。所述后背保护器可以例如通过后背板来将负载竖直地从夹克传递到裤子。

Description

具有后背保护器的炸弹处置套服

背景技术

炸弹处置套服包括夹克和裤子。套服被设计用于在爆炸的情形下也保护套服的穿戴者免受超压、加速、破碎和高温。由于炸弹处置套服的沉重的保护性结构，穿戴者在穿戴套服时可能变得相当热。同样，由于夹克如此沉重地配置用于穿戴者的保护，其可能将大量的负载置于穿戴者的肩膀上。此外，在穿戴者被爆破力向后摔到地上的情形下，穿戴者的脊柱区域也必须利用抗冲击材料来保护。

附图说明

图1是炸弹处置套服的一个示意性图解，所述炸弹处置套服是本发明的一个实施例，其包括夹克、裤子和后背保护器；

图2是图示夹克的示图，所述夹克被摊开，其中后背保护器在夹克上并且为了清楚后背保护器的部分被移除。

图3是包括封套、后背板、抗冲击材料本体和风扇组件的后背保护器的组成部分的分解图；

图4是示出封套的相对侧的立面图；

图5是图示当后背保护器在适当的位置时套服的部分的布置的示意性侧剖图；

图6是示意性地图示来自抗冲击材料本体的通风气体的流动的立面图；

图7是与图2相似的示图，其图示被摊开的并且后背保护器不在适当的位置的夹克；

图8A是后背保护器的一部分的示意性侧视图，示出后背板的弯曲；以及

图8B是后背平板的示意性后视立面图。

具体实施方式

本发明涉及具有后背保护器的炸弹处置套服。本发明适用于不同结构的炸弹处置套服和后背保护器。作为本发明的代表，图1图示出作为本发明的第一实施例的炸弹处置套服10。

套服10(图1)包括夹克12和裤子14。套服10也包括示意性地在16处指出的头盔和后背保护器20。下面详细地描述的后背保护器20(图3)，其包括四个主要元件：封套50、抗冲击材料本体52、风扇组件54和后背板56。

夹克12(图1、图2和图7)具有躯干部分22和两个袖子24。夹克12的躯干部分具有多层结构，其包括保护性材料制成的内部本体或层28(图5)、用于保护免受爆破效应，所述多层结构被包含在外壳或外层或遮盖件26中(图5)。如在图5中可见，夹克12的躯干部分22的后背板的外遮盖件26面向穿戴者的躯干的部分被切掉以提供开口30，该开口使保护性材料单元28的内表面32暴露。

夹克12上的钩与环连接器片(patch)34(图4、图5和图7)(例如Velcro品牌的材料)被固定在保护性材料单元28的内表面32上，面向穿戴者。夹克12上的片34是下部夹克连接器36的一部分，所述下部夹克连接器如下面所描述的那样可释放地将夹克与封套50以力传递关系连接。片34构成下部夹克连接器36的夹克部分。片34如下面所描述的那样是能够与后背保护器20的封套50上的片94接合的；片94形成下部夹克连接器36的另一部分。片34优选地为大约11英寸宽并且恰好从衣领下大约6英寸竖直地延伸到接近夹克12的底边位置。

夹克12上的第二钩与环连接器片35(图4、图5和图7)(例如Velcro品牌的材料)被固定在夹克的躯干部分的外遮盖件26上，面向穿戴者。夹克12上的片35是上部夹克连接器37的一部分，所述上部夹克连接器与下部夹克连接器36一起可释放地将夹克与封套50以力传递关系连接。片35构成上部夹克连接器37的夹克部分。片35如下面所描述的那样是能够与后背保护器20的封套50上的片95接合的；片95形成上部夹克连接器37的另一部分。片35优选地大约为4英寸宽并且恰好从夹克12的衣领下竖直地延伸2英寸。

裤子14的腰带区域40(图5)位于裤子的上端处。夹克12的长度被选择以确保夹克底边与裤子14的腰带区域40重叠。另一钩与环连接器片42被固定在裤子14的腰带区域40的外后侧上、背向穿戴者。片42是裤子连接器46的一部分，所述裤子连接器如下面所描述的那样可释放地将裤子14与后背保护器20以力传递力关系连接。片42构成下部夹克连接器46的裤子部分。裤子14上的片42如下面所描述的那样是能够与后背保护器20的封套50上的片100(图3和图5)接合的，从而完成裤子连接器46。

如上面所提到的后背保护器20包括四个主要元件：封套50、抗冲击材料本体52、风扇组件54和后背板56。后背板56(图3和图5)是后背保护器20的为穿戴者的脊柱区域提供冲击保护的元件。后背板56位于封套50之内、与封套的外面板58(图3)相邻。后背板56提供后背保护器10的总抗冲击性的主要部分，因为所述后背板56将任意小的区域冲击力散布到更大的表面积上。后背板56在后背保护器20内还具有结构上的功能，即支撑后背保护器的其他元件。具体地，当封套50在夹克12和裤子14之间被固定在恰当的位置时，后背板56是足够刚性的从而以所期望的配置以及在所期望的部位沿着穿戴者的后背帮助支撑抗冲击材料本体52。后背板56是足够柔性的从而允许穿戴者在穿戴套服10的同时正常地移动，包括躯干的弯曲。

后背板56(图8A和图8B)优选地在其上部57处是弯曲的，以遵循脊柱在胸椎区域中的前向弯曲。为了清楚，未在图5中示出该弯曲。该弯曲消除了使夹克12在那个区域中尺寸过大来容纳平面的、竖直的后背板的需求。

多种不同的材料可以被用于后背板56，例如复合材料(例如热塑料复合材料)。在一个实施例中，后背板为大约8.25英寸宽并且0.125英寸厚。大约0.04英寸厚的可选的碳纤维片材59可以被附接到后背板56的上部57的外(凸)表面。碳纤维片材59是非柔性的并且如果需要可以有助于维持后背板的上部在存储和使用期间所需要的弯曲。该片材59也示意性地被表示在图8A和图8B中。

后背板56能够沿着后背保护器20的长度竖直地传递负载。后背板56在这方面与抗冲击材料本体52相比是大体上更刚性的。因此，以及如下面详细地描述的那样，后背板56可以将夹克12的负载(重量)的很大一部分竖直向下传递到裤子14中来减轻穿戴者肩膀上的负担。

抗冲击材料本体52(图5和图6)位于后背保护器封套50之内、后背板56和封套的内面板86之间。炸弹处置套服(比如套服10)的穿戴者被委派以面对爆破，在所述情况下爆破力将从前面把穿戴者推开，并且穿戴者将以其后背跌倒。抗冲击材料52从如下材料的分类中选择，所述材料可以提供所需要的冲击保护水平以有助于在这种情形中保护套服10的穿戴者。抗冲击材料52主要针对其抗冲击性而不是例如抗穿透性来选择。所述抗冲击材料必须在这种情形中将穿戴者上的冲击力降低到可接受的水平。

关于这点，炸弹处置套服被制造以满足确定的NIJ(National Institute ofJustice(国家司法协会))标准，用于穿戴者的保护的。相关的NIJ标准是针对炸弹处置套服指定确定的抗冲击要求的0117号公众安全炸弹套服标准。该标准的当前版本包含脊柱保护要求，在所述脊柱保护要求中所传递的最大力值根据确定的球体坠落测试的性能不应超过4kN(4千牛顿)。该标准在美国司法部门(司法程序办公室)的网址https://www.ncjrs.gov/pdffiles1/nij/227357.pdf以及在其他位置在线可获得以及被描述。

NIJ标准提供某些特定的形状(比如砧座)，所述形状的能量必须被减弱到被传递到穿戴者的在下面的身体组织的力/能量确定的水平之下。因此，冲击保护材料不仅仅是可以提供某一最低水平的撞击或冲击保护的舒适填充物。比如典型地在防弹背心中找到的防弹纤维的材料，尽管本身提供一定的冲击保护但是不真正地适于该应用。泡沫状材料特征在于当其到达某一压缩水平时，其应力-应变曲线大幅增加，在该点上，泡沫状材料的冲击减弱效率显著下降。

在所图示的实施例中，抗冲击材料52是弹性的柔性塑料缓冲材料，并且当如在本文中所描述的那样被配置时显示出足够高的抗冲击性来有助于套服10满足NIJ标准。这种材料以多种不同的配置可用、包括在本文中所图示的作为优选的但不作为限制的一种特殊配置。

在所图示的实施例中的抗冲击材料本体52由被结合到一起的两个材料层60和62构成。第一或外层60具有主壁64以及圆顶或圆锥形状的一系列凸起66，在凸起之间具有空气间隔。在所图示的实施例中，材料具有大约0.04英寸的壁厚度。圆锥66具有大约0.5英寸的高度以及在其最宽的点处大约0.6英寸的直径。圆锥66可以如所图示的那样以行和列的常规阵列定位在主壁64上，中心到中心的间隔大约为0.875英寸。

抗冲击材料的第二或内层62在构造上与第一层60相似。第二层具有主壁68以及圆锥形的一系列凸起70，其中在凸起之间具有空气间隔。

两个材料层60和62(图5和图6)通过彼此面向的凸起66和70以及其小端对接而被结合在一起。这形成多个沙漏形状，所述沙漏形状可以沿着其长度在主壁64和68的平坦的层之间被压缩，在过程中吸收能量。当该压缩发生时，任何剩余的力被分散到更大的区域上。更硬的主壁64和68位于双层构造的外侧上。因此，空气腔或增压室74形成在外层60的主壁64和内层62的主壁68之间。增压室74包括两个或更多圆锥66和70之间的空间。

两个材料层60和62沿着其长侧边缘76被结合在一起。多个空气排出孔78形成在这些被结合的边缘76中，以允许空气在抗冲击材料本体52的侧面上流出增压室74。此外，多个空气排出孔80形成在内层62的主壁68中。孔80允许空气沿着抗冲击材料本体52的内侧流出增压室74。共同地，抗冲击材料52中所有的空气排出孔78和80构成抗冲击材料52的空气排出部，所述空气排出部是后背保护器10的空气排出部。

两个材料层60和62以这种方式的结合提供弹性的、高度抗冲击的结构。具体地，材料层60和62上的圆锥形凸起66和70在沿法向于后背保护器10的平面的方向施加的力之下变形。此外，材料本身是抗冲击的。在两个层60和62如所描述的那样被结合到一起的情况下以及在对后背保护器10冲击的情况下，所述两个层形成弹性结构，所述弹性结构物理地吸收冲击力并且抵抗该力传递到抗冲击材料本体52的相对侧。

封套50(图3-5)围绕后背保护器除了风扇组件54的部分之外的其他元件延伸并且覆盖所述后背保护器的其他元件。封套50优选地由纤维类型的材料(比如品牌的纤维)构成。

封套50被成形为具有细长配置的封闭套筒，其从穿戴者的肩膀向下延伸到腰部。封套50的主体部分84一般为矩形配置。封套50的主体部分84包括内面板86(离穿戴者更近)和外面板88(离夹克12更近)，后背板56和抗冲击材料本体52位于所述内面板和外面板之间。封套50的、当套服正被穿戴时面向穿戴者的躯干的内面板86在被选择的区域上是多孔的来允许通风空气流过。

封套50在底部是打开的来使得后背保护器10的其他部分能够移除和/或替换。带90从封套50的底端延伸来在封套内延伸到后背保护器20的其他部分之上以及固定后背保护器20的其他部分。

在封套50的主体部分84的上端处，封套加宽并且形成延伸到穿戴者的肩膀上的两个耳部92。耳部92可以如所示出的那样具有钩与环片来有助于在夹克12之内将后背保护器20的封套50的上端部分固定在适当的位置。大约1英寸厚的泡沫填充层优选地位于封套50的、位于穿戴者的肩膀上的耳部92之内。封套50在耳部下、沿着U形开口的底边缘通过缝合区或者接缝部120(图3)被缝合，所述开口形成在耳部之间。

封套50包括三个钩与环连接器片，其将夹克12上的两个片34和35和裤子14上的片42接合。这三个片中的第一个是下部夹克连接器36的封套部分94(图4、5和7)。下部夹克连接器36的封套部分94在所图示的实施例中是钩与环连接器片。片94位于封套50的外面板88的外部主侧表面96上，背向穿戴者。片94优选地为大约4英寸宽并且竖直地从边缘104延伸到离边缘105大约5英寸的位置。下部夹克连接器36的封套部分94以下面所描述的方式是能够与夹克12上的片34接合的，以便可释放地将封套50(并且因此后背保护器20)与夹克连接。

封套50上的第二连接器片是上部夹克连接器37的封套部分95(图4、图5和图7)。上部夹克连接器37的封套部分95在所图示的实施例中是钩与环连接器片。片95位于封套50的外面板88的外部主侧表面96上，背向穿戴者。片95优选地为大约4英寸宽并且从距离边缘105的1英寸开始竖直地延伸大约2英寸。上部夹克连接器37的封套部分95以下面所描述的方式是能够与夹克12上的片35接合的，以便可释放地将封套50(并且因此后背保护器20)与夹克连接。

封套50上的第三连接器片是裤子连接器46的封套部分100(图3和图5)。裤子连接器46的封套部分在所图示的实施例中是钩与环连接器片100。片100位于封套50的内面板86的外部主侧表面上。片100优选地为8英寸宽并且延伸到恰好在封套50的底端上方的位置，面向穿戴者。裤子连接器46的封套部分100以下面所描述的方式是能够与裤子14上的片42接合的。

抗冲击材料本体52(图5)沿着后背板56被装配在封套50之内。后背板56朝向外侧对着封套50的外面板88。抗冲击材料本体52朝向后背板56的内侧对着封套50的内面板86。后背板56有助于在更不柔性或更刚性的条件下保持相对柔性的封套50和抗冲击材料本体52。

风扇组件54(图6)包括支撑电动风扇112的外壳110。矩形导管114从外壳110延伸并且与抗冲击材料本体52连接。导管114的壁具有适应抗冲击材料本体52的下端处的圆锥66和70的多个凸起，以将风扇组件54夹紧到抗冲击材料本体。

选择后背保护器20的多个部分的尺寸，使得后背板56和抗冲击材料本体52被包含在封套50内而几乎不被允许移动。具体地，选择后背板56和抗冲击材料本体52的长度来紧贴着匹配在封套50的主体部分84之内。封套50的主体部分84的上端在耳部92之间的U形开口的底部处以接缝部120被缝合。后背板56的上端与该接缝部120相邻。在封套50的下端处，带90紧密地在风扇组件54上封闭，将其升起到封套的内部中。后背板56的下端也被带90提起。因此，后背板56被牢固地固定在封套50中而抵抗封套内的纵向(竖直)移动。此外，选择后背板56的宽度和抗冲击材料本体52的宽度来消除封套50之内的任何显著的横向移动。

在后背保护器20被完整地组装之后，所述后背保护器首先与夹克12连接并且然后与裤子14连接。后背保护器20通过接合上部夹克连接器37来被定位在夹克12的内侧上。该接合确保后背保护器恰当地在夹克12上被定位得足够高来为颈椎和胸椎脊柱提供所需要的保护。利用在该状况中的夹克12和后背保护器，之后接合下部夹克连接器36。在裤子14在被穿上之后，夹克12连同后背保护器50一起被穿上，并且裤子连接器46被接合。因此，夹克12、后背保护器20和裤子14被完全互连。

后背保护器20能够以如下方式在夹克12和裤子14之间传递竖直负载。后背保护器20的上部区域通过下部夹克连接器36大约在腰背部的位置被固定到夹克。后背保护器20的下部区域通过裤子连接器46被固定到裤子14。后背连接器20从而可释放地以力传递关系被连接在夹克12和裤子14之间。因此，来自夹克12的竖直负载(重量)向下通过后背保护器20被传递到裤子14中。后背保护器20因此如所期望的那样移除穿戴者的肩膀上的一些或基本上全部负载。

当穿戴好炸弹处置套服10时，在力(比如穿戴者正面炸弹爆破)将穿戴者向后摔倒使穿戴者以后背跌倒的情况下，后背板56和抗冲击材料本体52为穿戴者的脊柱区域提供所需要的抗冲击性。后背板56的、更直接地与冲击接合的更硬的材料将力分布到更软的抗冲击材料52，所述更软的抗冲击材料符合穿戴者的后背并且进一步缓冲所述冲击。抗冲击材料本体52的沙漏形状沿着其长度在主壁64和68的更硬的平坦层之间被压缩。当这发生时，任何剩余的力被分散到更大的区域上。

当穿戴好炸弹处置套服10时，后背保护器20也给炸弹处置套服10的穿戴者提供通风和冷却。风扇112当被致动时将空气抽到风扇外壳110中并且将空气引导到外壳之外、通过导管114到增压室74中，所述增压室位于抗冲击材料52的两个面板60和62之间。通风空气在竖直向上的方向上流过增压室74。通风空气沿图6中的箭头130所指出的方向通过抗冲击材料本体52的内主侧表面中的空气排出孔80来离开所述本体。通风空气流过封套50的多孔内面板86来接触以及冷却穿戴者的后背。因此，与被分散到整个套服之上不同，通风被引导到身体最需要冷却的相关的区域上。孔80提供冲击穿戴者的少量空气喷射，而不是在穿戴者的皮肤的区域上流动的更大开放的空气通道。通风主要在后背水平和胸的侧部提供。

加压通风空气的一小部分也沿图6中的箭头132所指出的方向流出抗冲击材料本体52的侧边缘76中的次级孔78。如果例如套服的穿戴者失去能力并且背向下躺着而风扇112仍在运行，则抗冲击材料本体52的侧边缘76上的这些孔78可以充当加压空气的减压阀(relief valve)。

增压室74(抗冲击材料本体52的一个集成部分)的存在意味着具体地针对通风的目的不需要附加的管道。增压室74的存在和可用性也验证了冲击减弱与抗冲击材料本体52的重量的高比例。炸弹处置套服10的更轻的重量是强烈期望的特征。能够以轻重量的结构提供高水平的抗冲击性以及通风是非常有益的。

根据前面的描述，本领域技术人员将认识到本发明中的改进、改变和修改。规定这些本领域技术内的改进、改变和修改被所附的权利要求覆盖。

Claims (14)

1.一种炸弹处置套服，包括：

夹克；

裤子；以及

被连接在所述夹克和所述裤子之间的后背保护器；

所述后背保护器包括抗冲击材料本体；

所述抗冲击材料本体具有增压室，所述增压室具有用于接收加压空气的进入开口以及将加压空气引导出所述增压室的排出开口；以及

所述后背保护器包括使空气进入到所述进入开口中的风扇。

2.如权利要求1所述的炸弹处置套服，其中所述后背保护器以力传递关系被连接在所述夹克和所述裤子之间。

3.如权利要求1所述的炸弹处置套服，其中所述抗冲击材料本体包括第一层和第二层，所述第一层和第二层彼此结合以在其之间形成可弹性压缩的元件的阵列，所述元件在其之间限定所述增压室，并且其中所述风扇具有以流体连通的方式与所述增压室连接的出口，并且所述排出开口包括在所述第一和第二层中被呈现为面向所述穿戴者的后背的一个中的多个排出开口。

4.如权利要求3所述的炸弹处置套服，其中所述后背保护器进一步包括后背板，所述后背板与所述抗冲击材料本体相比是显著更刚性的并且所述后背板将竖直负载从所述夹克传递到所述裤子中。

5.如权利要求4所述的炸弹处置套服，其中所述后背保护器包括封套，所述封套紧密包围所述后背板和所述抗冲击材料本体，所述封套包括紧固器部分，所述紧固器部分将所述封套以可释放地连接到所述夹克和所述裤子，以将竖直负载从所述夹克通过所述后背板传递到所述裤子中。

6.一种炸弹处置套服，包括：

夹克；

裤子；以及

佩戴在所述夹克之内的后背保护器；

所述后背保护器包括抗冲击材料本体；

所述抗冲击材料本体具有增压室，所述增压室具有用于接收加压空气的进入开口以及将加压空气引导出所述增压室的排出开口；

所述后背保护器包括使空气进入到所述进入开口中的风扇；以及

所述后背保护器包括在所述夹克之内支撑所述抗冲击材料本体的后背板。

7.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述后背保护器以力传递关系被连接在所述夹克和所述裤子之间并且所述后背板沿着所述后背保护器竖直地转移负载。

8.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述套服包括连接所述后背保护器的上部和所述夹克的第一可释放紧固器以及连接所述后背保护器的下部和所述裤子的第二可释放紧固器。

9.如权利要求8所述的炸弹处置套服，其中所述第一和第二可释放紧固器中的每一个均包括钩与环紧固器。

10.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述后背保护器包括封套，所述封套包围所述后背板和所述抗冲击材料本体，并且所述封套被可释放地紧固到所述夹克和所述裤子。

11.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述后背板与所述抗冲击材料本体相比是更刚性的并且与在封套中与所述抗冲击材料本体紧密贴合，并且所述封套被可释放地紧固到所述夹克和所述裤子。

12.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述抗冲击材料本体包括第一层和第二层，所述第一层和第二层彼此结合，以在其之间形成可弹性压缩的元件的阵列，所述元件在其之间限定所述增压室，并且其中所述风扇具有以流体连通的方式与所述增压室连接的出口，并且所述排出开口具有在所述第一和第二层中被呈现为面向所述穿戴者的后背的一个中的多个排出开口。

13.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述抗冲击材料本体包括第一弹性材料层和第二弹性材料层，所述第一弹性材料层和第二弹性材料层彼此结合以在其之间限定所述增压室，并且其中所述风扇具有以流体连通的方式与所述增压室连接的出口从而将空气引导到所述增压室中，并且所述排出开口具有在所述第一和第二层中被呈现为面向所述穿戴者的后背的一个中的多个排出孔。

14.如权利要求6所述的炸弹处置套服，其中所述抗冲击材料本体包括柔性塑料材料并且所述后背板包括复合材料。