CN116951197A - 补水系统及其部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种补水系统及其部件，用于补水系统的头戴式装置包括适于连接至补水系统供应管的远端部的流体导管，以及具有上游和下游联接构件的磁性快速连接件。上游和下游联接构件具有共同的配合轴线并且一起限定流体导管的一部分。上游构件还包括能围绕配合轴线旋转而不使联接构件分离的离轴臂。还提供了一种用于补水系统用的头戴式装置的头戴物安装件，该头戴式装置例如为所公开的头戴式装置。

Description

补水系统及其部件

本申请是申请号为201980009076.1，发明名称为“补水系统及其部件”的发明申请的分案申请。

技术领域

本专利文件涉及补水系统及其各种部件，包括用于补水系统的头戴式装置(headset)。

背景技术

医学研究证明了为了维持个人身心健康保持足够的补水的重要性。由于缺乏适当的补水，可能会出现严重后果。这些后果的严重程度可以包括从疲劳和恶心到丧失意识，甚至死亡。为了保持最佳健康状况，医生通常建议在正常情况下，每天至少饮用8杯8盎司(240毫升)水(每天总共加一加仑水)。当个体在进行体力活动下、暴露于极端的环境条件和/或超重时，个体需要消耗的流体量通常会增加，因为在这样的情况下个体的流体损失率会增加。因此，无论人们是在锻炼、工作还是仅仅在休息，保持适当的补水和最佳表现(身体和精神上)都需要经常摄取流体，这又需要能够摄取流体。

已经开发了各种便携式装置来帮助解决可获得性问题。例如，这些装置包括铝水壶和塑料水瓶。虽然这些装置相当轻、耐用且便宜，但它们不允许不用手的流体消耗，不用手的流体消耗在某些应用中可能是期望的或甚至是非常重要的。另外，它们通常不方便地安装于腰带上或背包的口袋中，使得在某些活动期间对它们的获得过程比较难，甚至不安全。结果，使用这些类型的便携式装置的个体通常忍受没有流体的时间比他们应该忍受的时间长。通常，这是因为在安全地取得水瓶或水壶之前，使用者必须等待其活动的适当的停顿。由于不方便和/或安全性问题，使用这些类型的装置的个体也经常等到他们感到口渴之后才在其进行的活动中找寻适当停顿，以进行饮用。然而，这种方法的问题在于，当人们口渴时，他们已经脱水，因此他们的身体不再能够最佳地表现。另外，如果个体等待太久而无法适当补充水分，则他们的身体可能会开始痉挛，引起疼痛，并进一步降低个体进行体育活动的能力。此外，人们通过饮用水或其他流体不会立即从脱水恢复。这是因为一旦人体脱水，人体细胞开始关闭，只有通过缓慢的再补水过程，身体细胞才能恢复并开始再次正常运作。

最近，已开发出了个人补水系统，其提供了许多优于水瓶和水壶的优点，包括改进的流体输送能力和便利性。这些系统通常包括半刚性或柔性的袋状流体储存器，其可以携带在使用者背部或腰部的包装中。这些系统允许使用者在从事各种运动、娱乐和工作相关的活动时更频繁地饮用，因为长的柔性饮用管通过一端的出口连接至储存器并且在另一端终止于具有咬阀的咬嘴中。该管的长度足以允许咬嘴承载在使用者的口中，以使使用者能够随意从储存器中吸水。在美国专利第5,727,714号、第5,060,833号、第5,085,349号、第6,070,767号和第7,490,740号中公开了这种个人补水系统及其咬嘴的例子。

尽管个人补水系统通常比传统的水瓶提供了显著的进步，但它们仍然存在许多缺点。例如，一个缺点是补水系统的在流体储存器下游的部件历史地要么永久地固定在一起，要么通过趋于难以建立或释放的紧密摩擦配合固定在一起。尽管这些类型的连接结构提供了合适的不透流体的密封，但是就既提供不透流体的密封又允许使用者快速和重复地互换储存器下游的部件而言，它们并不是最佳的。此外，这些结构没有设计为允许下游部件在紧急情况下或在有某些物体绊住一个下游部件的情况下容易且安全地断开。

为了允许个人补水系统中的下游部件快速且重复地连接和断开，已经采用机械快速连接件，例如美国专利第7,073,688号中描述的那些。机械快速连接件还允许使用者快速且容易地互换下游部件。因此，机械快速连接件在许多应用中非常有用。然而，机械快速连接件的一个缺点是，一旦它们被连接，只能通过按下释放按钮来断开它们。这可能会在许多运动和工作相关的活动中造成重大的安全问题。此外，根据机械快速连接件在流体输送系统中的位置，实际上可能需要两只手来连接和/或断开设置在补水系统的配合部件上的快速连接件的凸形构件和凹形构件。当然，机械快速连接件没有被设计为允许使用者在使用者无法看到要连接或断开的机械快速连接件的凸形构件和凹形构件的情况下或者在用一只手的情况下附接或拆卸部件。

这些传统系统的另一个缺点是饮用管摇摆。结果，当使用者从使用者的嘴部释放位于饮用管的末端的咬嘴时，饮用管将从使用者的嘴部掉落并且需要使用者取回饮用管并在下次希望再饮用时将咬嘴放回其嘴中。然而，在某些活动期间，例如当使用者以高速行进时，例如在自行车上、在赛车中或在摩托车上，使用者以这种方式操纵饮用管可能是不可行(或甚至不安全)的。然而，使用者一直将咬嘴保持在其嘴中也并不总是可行，甚至是不可取的。

已经开发出便于不用手补水的头戴物。该头戴物设计为允许饮用管的咬阀可调节地位于使用者的嘴部前方。在Bradley的美国专利第6,283,344号中描述了这种类型的头戴物的各种不同的类型，该专利通过引用在此并入。Bradley专利中描述的各种类型的头戴物都被设计为佩戴于使用者的头部，使得饮用管的中间部分垂直地位于使用者的嘴部上方。Bradley专利中采用的构造被设计为当使用者在骑自行车等时，可以通过重力或虹吸管从背部安装的补水包装给使用者提供流体，从而减少使用者必须在位于饮用管末端的咬阀上抽吸以将流体从补水容器吸到使用者的嘴部的量。然而，在Bradley描述的头戴物中使用的所有连接器都是摩擦配合的类型。结果，饮用管的从头戴物延伸至流体储存器的部分易于被使用者正在进行其活动的环境中的物体绊住。例如，当骑手骑行经过树时，树枝可能绊住饮用管。如果饮用管以这种方式被绊住，则头戴物可能会从使用者的头部扯裂和/或可能使使用者受伤。此外，如果补水系统的一部分附接于车辆，例如汽车、卡车、摩托车或自行车，则所有摩擦配合型连接器的使用会带来严重的安全问题。例如，在需要时，这会使安全人员从车辆中拉出驾驶员的能力变得复杂。这也使驾驶员在紧急情况下以及非紧急情况下将其与车辆分开的能力变得复杂。

发明内容

在一个实施方式中，一种用于个人流体输送系统的头戴式装置包括适于连接至补水系统供应管的远端部的流体导管以及磁性快速连接件。磁性快速连接件具有上游联接构件和下游联接构件，该上游联接构件和该下游联接构件具有共同的配合轴线并且一起限定流体导管的一部分。上游构件包括离轴臂，该离轴臂能围绕所述配合轴线旋转而不使所述联接构件分离。

一些实施方式还包括适于将快速连接件支撑在适于佩戴在使用者的头部上的头戴物(headgear)上的安装件。例如，安装件可以(i)被配置为附接至头戴物并且一旦被附接就将头戴式装置支撑在该头戴物上，(ii)附接至头戴物，或者(iii)至少部分地与头戴物形成为一体。

在一些实施方式中，上游联接构件可包括适于连接至补水供应管的远端部的流体连接器。流体连接器可以例如包括推动连接式连接器或任何其他合适的连接器。还可以在连接器与磁性快速连接件的上游构件的下游端部之间在流体导管中插入阀。在一些实施方式中，头戴式装置还可包括阀，该阀在磁性快速连接件与流体导管的流体出口端口之间插在流体导管中。在包括阀的范围内，它们可以例如包括止回阀或单向阀，例如球阀。流体出口端口可以例如包括喷嘴。

在一些实施方式中，流体导管在磁性快速连接件下游的至少一部分可以被配置为可选择性地调节，以允许将流体出口端口选择性地定位成接近使用者的嘴部。例如，流体导管在磁性快速连接件下游的至少一部分可包括柔性管。头戴式装置还可包括可调节臂，该可调节臂用于将柔性管支撑在头戴物上并被构造为允许将流体出口端口定位成接近使用者的嘴部。

在一些实施方式中，头戴物可包括安全头戴物，例如头盔或安全帽。在其他实施方式中，头戴物可包括其他常见的头戴物，例如眼镜、帽子、头部支架、头戴耳机或旨在佩戴在人的头部上的任何其他服装或装置。此外，本专利文件的头戴式装置可以附接至任何类型的头盔或与其集成为一起，例如该头盔包括摩托车头盔(半盔、四分之三盔、露面盔和全盔)、赛车头盔、自行车头盔、滑板滑雪和滑雪头盔、登山头盔、军用和其他战术头盔、消防头盔、安全头盔、救援头盔和焊接头盔。此外，如上所述，头戴式装置的安装件可以被构造为附接至头戴物，它可以已经被附接至头戴物，或者安装件的至少一部分可以与头戴物形成为一体。

在一些实施方式中，安装件可以进一步被构造为将头戴式装置支撑在头戴物上，使得当头戴物佩戴在使用者的头部时，磁性快速连接件的至少一部分被配置在使用者的耳朵后面。因此，例如在其中安装件被构造为附接至诸如帽子或头盔之类的头戴物的实施方式中，安装件可被构造为附接至头戴物，使得当头戴式装置被附接至头戴物并且头戴物被佩戴在使用者的头部时，磁性快速连接件至少部分地配置在使用者的耳朵后面。然而，在其他实施方式中，安装件可以被构造为附接至头戴物，使得当使用者佩戴头戴物时，磁性快速连接件将被配置在使用者的耳朵前面。

在一种实现方式中，头戴物包括头盔，并且安装件的至少一部分与头盔形成为一体。

在一些实施方式中，使磁性快速连接件的上游构件和下游构件在轴向方向上分离所需的、磁性快速连接件的上游构件和下游构件之间沿着配合轴线的轴向拉力在45盎司-力至100盎司-力的范围内。

优选地，还能通过施加扭矩来使上游构件的离轴臂朝向或远离下游构件枢转而使磁性快速连接件的上游构件和下游构件分离，所述扭矩在约6盎司-英寸至32盎司-英寸的范围内。例如，离轴臂可以形成距枢轴点大于或等于约0.75英寸且小于或等于约2英寸的杠杆臂。从查看附图可以理解的是，枢轴点的位置将取决于离轴臂是朝向下游构件还是远离下游构件枢转。

在一些实现方式中，上游构件和下游构件中的一个是凸形联接构件，而另一个是配合的凹形联接构件。凸形联接构件通常将包括突起，而凹形联接构件通常将包括由突起配合表面限定的匹配的突起接收区域。在一些实施方式中，突起可以包括围绕其外周配置的O形环。在这样的实施方式中，当将凸形联接构件和凹形联接构件联接在一起时，突起延伸到突起接收区域中，设置在凸形联接构件中的第一流体连通路径和设置在凹形联接构件中的第二流体连通路径流体连通，并且O形环在突起和突起配合表面之间被压缩。尽管突起可以采取各种形状，但是优选突起和突起配合表面具有截头圆锥形的形状，其中它们的侧壁相对于配合轴线以从15°到50°的角度倾斜。更优选地，突起和突起配合表面的侧壁相对于配合轴线以从25°至35°的角度倾斜。

尽管磁性快速连接件可以包括凸形联接构件和凹形联接构件，但是并不以这种方式限制头戴式装置。实际上，在其他实现方式中，配合联接构件可以不包括凸形构件和凹形构件。

在其中安装件包括头盔安装件的一些实施方式中，头盔安装件优选在一个方向上是细长的，并且包括头盔配合表面，头盔配合表面被成形为在细长方向上大体上与将在其上要附接头盔安装件的头盔的曲率相匹配，以便可以使用双面胶带或粘合垫将头盔安装件附接至头盔。此外，流体导管从第一磁性快速连接件的上游构件的入口延伸到第二磁性快速连接件的下游构件的出口，并最终延伸到头戴式装置的流体出口端口。进一步地，流体导管优选从安装件的供应管侧向头盔侧横向延伸穿头盔安装件。

在本专利文件的另一方面，提供了一种用于补水系统的头戴物安装件。头戴物安装件可包括：支撑结构，其包括磁性快速连接件的下游联接构件；以及上游联接构件，其能与下游构件磁性配合以限定配合轴线和在联接构件之间延伸的流体路径。上游构件包括离轴臂，该离轴臂能围绕配合轴线旋转而不使构件分离。流体路径可以包括在离轴臂中的入口端口和配置在下游联接构件中的出口端口。入口端口例如可包括连接器，例如推动连接式连接器，该连接器适于允许流体导管可拆卸地连接至补水系统的供应管的远端部，从而使得流体导管与供应管流体连通。

在本专利文件的其他方面，提供了一种个人补水系统，并且在另一方面，提供了一种用于个人补水系统的流体输送系统。个人补水系统和流体输送系统包括本文所述的头戴式装置和/或头戴物。

通过结合附图考虑的以下描述，作为本公开的主题的各种发明的其他方面、目的、期望的特征和优点将变得明显并且将更好地理解，在附图中通过举例示出了所公开的发明的各种实施方式。然而，应明确理解的是，附图仅出于说明的目的，并不意图作为对任何公开的发明的限制的定义。

附图说明

图1示出了示例性赛车，其中使用者正在使用具有个人补水系统的头戴式装置。

图2示出了包括与个人补水系统一起使用的头戴式装置的示例性头盔。

图3是从头盔上取下的、从输入软管侧观察的图2所示的头戴式装置的放大立体图。

图4是从相对侧或头盔侧观察的图2所示的头戴式装置的立体图。

图5是图4的立体图的一部分的放大，其中以分解图示出了管夹具。

图6是图4所示的头戴式装置的头盔安装件的俯视图。

图7是沿着图6中所示的7-7线截取的头盔安装件的剖视图。

图8是图3所示的头盔安装件的分解侧视图。

图9是沿着图8所示的头盔安装件的配合轴线截取的侧向分解剖视图。

图10是沿着头盔安装件的替代实施方式的配合轴线截取的侧向剖视图。

图11是该替代实施方式的分解侧向剖视图，其中该剖视图是从与图10相同的切割线截取的。

图12是图10的头盔安装件的另一个分解侧向剖视图，但是其还示出了头盔安装件的支撑结构的分解图。

图13示出了与流体输送系统一起使用的示例性致动系统。

具体实施方式

虽然应该理解，结合特定的例子描述了本文描述的发明，但是本发明的范围不限于特定的例子。相反，在阅读本公开之后，本领域技术人员将理解以下教导可以用于比本文具体提到的例子更广泛的应用中。

现在参照附图，其中相同的附图标记在全部附图中表示相同或对应的部件，图1和图2示出了根据本公开的用于个人补水系统100的头戴式装置108。头戴式装置108和个人补水系统100包括许多不同的方面。例如，补水系统100的不同方面包括头戴式装置108、磁性快速连接件130和安装件132。

应明确理解的是，下面描述的补水系统100的这些不同方面以及其他创造性特征中的每一个无论是单独地还是组合地都形成本公开所考虑的不同且可单独获得专利的发明。因此，例如，虽然这些不同方面中的每一个都已被结合到补水系统100的说明性实施方式中，但应明确理解的是，由于这些方面中的每一个都是可单独授予专利权的，因此在不脱离本公开的精神的情况下，它们可以单独或共同用于许多其他补水系统。因此，还应明确理解的是，本专利公开不限于本文所述的流体输送系统实施方式。实际上，在阅读本公开之后，对于本领域技术人员来说显而易见的是，补水系统100的一个或多个方面可以在不脱离本公开的范围的情况下容易地结合到其他车辆、个人补水系统和/或流体输送系统中。此外，尽管仅在车辆104的驾驶员侧示出，但是可以在车辆104的任何合适位置处设置一个或多个补水系统100，例如在乘员侧或后排座椅处。

图1示出了驾驶赛车形式的车辆104的使用者106，该赛车包括个人补水系统100。如本文更详细讨论的那样，个人补水系统100包括流体输送系统101和流体源(例如，流体源122)，并且还可以包括音频源(例如，音频源124)。流体输送系统101包括流体源122下游的、限定了到头戴式装置108的出口端口150(在图4、图5中最佳看出)的流体输送路径的所有部分。在所示的实施方式中，流体出口端口150包括喷嘴。在其他实施方式中，可以使用咬合阀或其他合适的出口端口。

在图1所示的实施方式中，流体输送系统101包括流体控制单元120、流体供应管110和头戴式装置108，它们全部彼此并与流体源122流体连通。流体输送系统101还优选包括无线致动系统500(在图13中示出)。流体控制单元120和无线致动系统500共同形成无线泵系统。

流体源和音频源可以被直接或间接地支撑在车辆104的框架上，而使用者106不必在其身上携带流体源和/或音频源。例如，流体源和/或音频源可以配置在车辆104的驾驶室内，以便在使用者106后面的位置处由车辆104的框架直接或间接地支撑。

第二流体源122优选包括诸如水或其他补水液体的可饮用的液体，并且可包括用于储存可饮用的液体的储存器。以这种方式，补水系统100可以向使用者106供应可饮用的液体。

诸如由CAMELBAK^TM提供的柔性储存器之类的柔性储存器特别适合用作流体源122的流体储存器。这样的储存器将很好地适合于车辆104的驾驶室内的许多位置。

虽然是诸如由CAMELBAK^TM提供的柔性储存器之类的柔性补水储存器特别适合用作本专利文件的系统100中的流体源122的储存器，但是可以使用任何合适的可密封容器。例如，根据应用，流体源122的储存器可以由刚性、半刚性或柔性的材料制成。此外，在某些应用中，对于储存器可能希望使用隔热的储存器，例如隔热的瓶或壶。替代地，在一些实施方式中，储存器可以被包括在隔热套管内。

无论流体源122的储存器的具体形式如何，在其构造中使用的一种或多种材料(特别是将与容纳在储存器内的流体接触的任何材料)应当适合于与旨在供人类消耗的液体接触。对于流体输送系统101的、可能与从流体源122通过流体输送系统101输送到使用者106的流体接触的其他部分也是如此。

参照图1，流体供应管110的近端部经由流体控制单元120连接至流体源122。流体供应管110的近端部连接至流体控制单元120，使得流体供应管110与流体源122选择性地流体连通。

如本文所使用的，除非另有说明，否则术语“近”和“远”是相对于流体源122而使用的。因此，例如，供应管110的近端部将是供应管110的最接近流体源122的出口端口(未被示出)的端部，而流体供应管110的远端部将是离流体源122的出口端口最远的分配软管的端部。

在图1至图5中最佳看出，磁性快速连接件130插在流体输送系统101的流体输送路径中。将磁性快速连接件130插入到流体输送系统101的流体输送路径中使流体输送系统101的上游部件容易与流体输送系统101的下游部件附接或拆开。在所示的实施方式中，这意味着在使用者106需要离开汽车或在紧急情况下必须从汽车中被拉出的情况下，头盔103连同头戴式装置108的大多数部件可以容易地与补水系统100分离。同时，例如，当使用者使用106进入车辆104时，使用者106可以用一只手容易地将上游联接构件134附接至磁性快速连接件130的下游联接构件136，而在将它们配合在一起时无需查看联接构件134、136。

有利地，当将上游联接构件134与下游联接构件136分开时，上游联接构件134将保持附接于流体供应管110的远端部。

参照图1至图6，头戴式装置108包括流体导管138和磁性快速连接件130。流体导管138适于连接至补水系统供应管110的远端部。在所示的实施方式中，磁性快速连接件130、柔性管154和咬嘴组件112各自限定了流体导管138的一部分。

磁性快速连接件130具有上游联接构件134和下游联接构件136。联接构件134、136共享公共的配合轴线200(在图8和图9中最佳看出)。此外，设置在每个联接构件134、136中的流体路径配合以限定流体导管138的一部分。上游构件134还包括离轴臂140，该离轴臂140能围绕配合轴线200旋转而不使联接构件134、136分离。根据应用，配合轴线200与离轴臂140的轴线201之间的角度α可以是锐角、直角或钝角。优选地，角度α在30°至120°的范围内。更优选地，角度α在70°至120°的范围内。

头戴式装置108还包括安装件132，该安装件适于将磁性快速连接件130支撑在要佩戴在使用者的头部上的头戴物上。在所示的实施方式中，头戴式装置108的安装件132包括磁性快速连接件130。另外，安装件132被构造为附接至头盔103。例如，可以将双面胶带或双面粘合垫附接至安装件132的背面的配合表面144，并使用该双面胶带或双面粘合垫将安装件132附接至头盔103。在其他实施方式中，可以使用合适的粘合剂或其他合适的附接装置。

在所示的实施方式中，安装件132被构造为附接至头戴物103，使得当使用者106佩戴头戴物103时，磁性快速连接件130将被配置在使用者的耳朵前面。然而，在其他实施方式中，安装件132可以被构造为将头戴式装置108支撑在头戴物103上，使得当头戴物103佩戴在使用者的头部时，磁性快速连接件130的至少一部分被配置在使用者的耳朵后面。

参照图2至图9，头盔安装件132包括支撑结构146和上游联接构件134。支撑结构146包括磁性快速连接件130的下游联接构件136。在所示的实施方式中，下游联接构件136的突起配合表面172和环形通道192一体地形成在支撑结构146中。在其他实施方式中，联接构件136可以与支撑结构完全分开地形成，然后使用包括例如粘合剂和/或机械装置的任何合适的装置将联接构件136附接至支撑结构。

上游联接构件134和下游联接构件136被构造为彼此磁性配合以限定配合轴线200和在构件之间延伸的流体路径151。使用第一环形磁性材料176和第二环形磁性材料178实现磁性配合。下游联接构件136中的环形通道192的尺寸被设置成用于将环形磁性材料178保持在其中。类似地，上游联接构件134包括环形通道190，该环形通道190的尺寸被设置成将环形磁性材料176保持在其中。第一磁性材料176和第二磁性材料178可以包括从铁磁材料和亚铁磁材料组成的组中选择的材料。第一磁性材料176和第二磁性材料178中的至少一种由永磁体形成，该永磁体优选为稀土磁体。在优选的实施方式中，二者都包括环形永磁体。选择具有足够的磁性的第一磁性材料176和第二磁性材料178，使得它们之间的磁吸引力将凸形联接构件134和凹形联接构件136可拆卸地保持在一起，优选具有足够的力来充分压缩O形环174以提供液密或基本上液密的密封。结果，磁性快速连接件130的凸形联接构件134和凹形联接构件136可以彼此快速且重复地连接和断开。

可以增大联接构件134、136之间的磁吸引力，例如，通过：(i)增加第一磁性材料176和/或第二磁性材料178的厚度；(ii)增加第一磁性材料176和/或第二磁性材料178的面对另一个磁性材料的磁极的横截面积(“配合横截面积”)；(iii)增加第一磁性材料176和/或第二磁性材料178的磁通密度(B)和/或磁化强度(M)；和/或(iv)减小第一磁性材料176和第二磁性材料178与凸形联接构件134和凹形联接构件136的相应的配合端部的配合表面之间的任何非磁性材料的厚度和/或导磁率(μ)。相反，可以减小联接构件134、136之间的磁吸引力，例如，通过在相反方向上调整参数(i)至(iv)。

环形凹槽184可设置在两个环形通道190、192的底部。可以提供环形通道184以接收粘合剂并促进环形磁体176、178在通道190、192内的粘接。

如上所述，上游构件134包括离轴臂140，该离轴臂140可以围绕配合轴线200旋转而不使构件分离。在本实施方式中，流体路径151包括离轴臂140中的入口端口和配置在下游联接构件136中的出口152。例如，入口端口可以包括在连接器142中，该连接器适于允许流体路径151(和流体导管138)可拆卸地连接至补水系统100的供应管110的远端部，使得流体路径151与供应管110流体连通。本实施方式中的连接器142包括推动连接式连接器。

尽管在所示的实施方式中，连接器142包括推动连接式连接器，但是可以使用任何合适的连接器。并且，尽管连接器142可以使管110的远端部与其他摩擦配合或机械连接器一样选择性地附接和分离，但是当上游联接构件134与下游联接构件136断开时，连接器142将保持连接至流体供应管110的远端部。这允许使用者106容易将头戴式装置108无困难地与补水系统100断开或连接。

也可以在连接器142与磁性快速连接件130的上游构件134的下游端部之间在流体导管中插入阀145。例如，阀145可包括止回阀或单向阀，例如球阀。

头戴式装置108还可包括在磁性快速连接件130与流体导管138的流体出口端口150之间插在流体导管138中的阀。例如，阀可包括在咬嘴组件112中。

除了是单向阀或止回阀之外，包括在咬嘴组件112中的阀和阀145还可以例如包括双向阀。食品级硅分配阀(例如，在非滴式可压缩的调味品分配瓶中使用的阀)可以用作合适的双向阀。

无论使用单向阀还是双向阀，当基于每个阀的上游和下游立即达到的压差向每个阀施加阈值开启压力时，阀应该打开。如果使用双向阀，则在阀的任一侧达到所需的压差(或开启压力)时，阀在适当的方向上打开。

将阀以这种方式包括在头戴式装置108中是有益的，因为其有助于将补水流体保持在流体输送系统101中。换言之，在流体控制单元120中的泵被关闭之后，其防止流体退回到流体源122。与每次控制单元120启动其泵时首先必须用流体再填充供应管110相反，这允许在每次启动泵之后立即输送流体。

当磁性快速连接件130的上游联接构件134和下游联接构件136彼此分离时，包括阀145和/或咬嘴组件112中的阀还将使从供应管110和头戴式装置108逸出的补水流体的量最小化。这最小化了来自系统100的流体的损失以及流体到使用者106的泄漏。

如果阀145是双向阀，则流体可以在两个方向上流过阀145。结果，当联接构件134与联接构件136断开时，其可以连接至另一个补水流体源，使得可以通过在相对或相反的方向上驱动流体控制单元120中的泵来通过供应管110再填充流体源122。另一方面，如果对于阀145使用单向阀，则由于流体不会通过阀145反向流动，因此不可能通过联接构件134进行再填充。

参照图2至图9，在所示实施方式中，柔性管154形成流体导管138的一部分。柔性管154在一个端部与出口152流体连通，并在另一个端部与延伸通过咬嘴组件112的流体路径连通。管154的上游端部配置在设置在支撑结构146中的凹部162中，使得其抵接设置在出口152的口部处的O形环160。管154的上游端部通过C形夹紧构件156和紧固件158保持靠在O形环160上。当夹紧构件156被向下拉紧时，其迫使柔性管154的外表面进入设置在凹部162中的三角形的脊部164中。由此可以将管154以水密方式保持靠在O形环160上。

管154的下游端部通过配置在咬嘴组件112的上游端部处的连接器180连接至延伸通过咬嘴组件112的流体路径。例如，连接器180可以包括推动连接式连接器。然而，对于连接器80，可以使用任何合适的连接器。

头戴式装置108还包括用于将柔性管154支撑在头戴物103上的可调节臂182，并且优选被构造为允许将流体出口端口150定位成接近使用者的嘴部。

在所示的实施方式中，头戴物103包括头盔。此外，安装件132的至少一部分可以与头盔形成为一体，而不是附接至头盔。

在一些实施方式中，为了使磁性快速连接件130的上游构件134和下游构件136在轴向方向上分离，可以在磁性快速连接件130的上游构件134和下游构件136之间设置在45盎司-力至100盎司-力的范围内的沿着配合轴线200的轴向拉力。

优选地，还可以通过向离轴臂140施加合适的力而通过施加扭矩来使上游构件134的离轴臂140朝向或远离下游构件136枢转而使磁性快速连接件130的上游构件134和下游构件136分离，所述扭矩在约6盎司-英寸至32盎司-英寸的范围内。离轴臂140可以形成杠杆臂。例如，杠杆臂可以距枢轴点大于或等于约0.5英寸且小于或等于约2英寸，更优选为0.75英寸至约2英寸。从查看附图可以理解的是，枢轴点的位置将取决于离轴臂140是朝向下游联接构件136还是远离下游联接构件136枢转。

在一些实施方式中，上游构件134和下游构件136中的一个是凸形联接构件，而另一个是配合的凹形联接构件。在本实施方式中，上游构件134是凸形联接构件，而下游构件136是凹形联接构件。凸形联接构件通常包括突起170，而凹形联接构件通常包括由突起配合表面172限定的匹配的突起接收区域。突起170可以包括配置在环形通道171中的O形环174，该环形通道的尺寸被设置为围绕突起170的外周接收并保持O形环174。在这样的实施方式中，当将凸形联接构件134和凹形联接构件136联接在一起时，突起170延伸到突起接收区域中，设置在凸形联接构件134中的第一流体连通路径和设置在凹形联接构件136中的第二流体连通路径流体连通以形成流体路径151，并且O形环174被压缩在突起170和突起配合表面172之间。尽管突起170可以采取各种形状，但是优选突起170和突起配合表面172具有截头圆锥形状，其中它们的侧壁相对于配合轴线200以从15°到50°的角度倾斜。更优选地，突起和突起配合表面的侧壁相对于配合轴线200以从25°到35°的角度倾斜。

尽管磁性快速连接件130可以包括凸形联接构件和凹形联接构件，但是不以这种方式限制头戴式装置。实际上，在其他实现方式中，配合的联接构件134、136可以不包括凸形构件和凹形构件。

在所示的实施方式中看出，头盔安装件132优选在一个方向上是细长的，并且包括带有头盔配合表面144的支撑结构146，头盔配合表面144被成形为大体上与将要在其上附接头盔安装件的头盔的曲率相匹配，以便可以使用双面胶带或粘合垫将头盔安装件132附接至头盔103。此外，延伸穿过磁性快速连接件130的流体路径151优选从安装件132的供应管侧向头盔侧横向延伸穿过头盔安装件132。

尽管在所示的实施方式中，头戴式装置108的安装件132被构造为附接至头盔103形式的头戴物，但是在其他实施方式中，安装件可以附接至头戴物或与头戴物至少部分地形成一体。

此外，安装件132可被构造为与各种其他安全或非安全的头戴物附接或成为一体。例如，安装件132被构造为与其附接或形成为一体的头戴物可包括普通头戴物，例如眼镜、安全眼镜、太阳镜、帽子、头部支架、头戴耳机或旨在佩戴在人的头部上的任何其他服装或装置。此外，本专利文件的头戴式装置108可以附接至任何类型的头盔或与其集成在一起，例如该头盔包括摩托车头盔(半盔、四分之三盔、露面盔和全盔)、赛车头盔、自行车头盔、滑板滑雪和滑雪头盔、登山头盔、军用和其他战术头盔、消防头盔、安全头盔、救援头盔和焊接头盔。

现在参照图13，流体输送系统101还包括无线致动系统500，用于远程控制连接至流体源122的流体控制单元120的致动。开关502(优选为微型开关)可操作地连接至与流体源122连接的流体控制单元120，使得微型开关502的操作控制流体控制单元120的操作。微型开关502安装在方向盘504上的位置足够接近使用者106的手抓握方向盘504以操纵车辆104的位置。以这种方式，使用者106可以在使用者106无需将其手从方向盘504上移开的情况下操作微型开关502。在图13所示的实施方式中，微型开关502被安装成足够接近左手抓握部。在另一个实施方式中，微型开关502可以被安装成足够接近右手抓握部。在又一个实施方式中，可以将第一微型开关502安装成足够接近左手抓握部，并且可以将第二微型开关502安装成足够接近右手抓握部。微型开关502可以安装在方向盘504的驾驶盘部分，也可以安装在方向盘504的毂盘处。此外，微型开关502可以安装在方向盘504的前部、后部和/或侧部。

在优选的方法中，微型开关502经由控制单元120与无线发射器508之间的无线连接可操作地连接至流体控制单元120，无线发射器508接近微型开关502可移除地安装在方向盘504上。然而，在其他方法中，微型开关502可以通过与控制单元120的硬连线而可操作地连接至控制单元120。控制单元120包括泵(未被示出)，该泵又可操作地连接至流体源122，以便控制来自第二源122的流体的分配。

微型开关502可以使用接近微型开关502设置的安装装置510安装到方向盘504上。在图13所示的方法中，安装装置510包括一对扎带(cable ties)和一段细长的热收缩管。在其他实施方式中，安装装置可包括用于将微型开关502安装在所需位置的其他合适结构。无线发射器508可以类似地包括附接于其上的安装装置，用于将无线发射器508可移除地附接至方向盘504。

如图13所示，电缆512将微型开关502电联接至发射器508以形成无线致动系统500。所示的实施方式中的电缆512在一个端部处电连接至微型开关502，并且在第二端部处包括电连接器，例如，传统的端头套管微型插孔或电缆插孔，以经由设置在发射器508的一个端部中的配合的电连接器(例如，配合的插座连接器)将微型开关502选择性地电联接至发射器508。设置在无线发射器508的一个端部上的配合的电连接器可移除地接收电连接器。

无线发射器508优选是FOB的形式，例如可以是蓝牙发射器，更优选是蓝牙低功耗(“BLE”)发射器。

微型开关502优选是常开开关，使得当使用者106按下微型开关502的按钮时它闭合，并且当使用者释放微型开关502的按钮时它打开。在一些方法中，无线发射器508被构造为在微型开关502闭合时发送第一信号。第一信号例如可以指示控制器506向控制单元120发送动力，以便将流体通过流体输送系统101从流体源122泵送到使用者106。无线发射器508还可以被构造为在微型开关打开时发送第二信号。第二信号例如可以指示流体控制单元120不向其泵发送动力。当控制器506接收到第二信号时，如果先前已向泵发送动力，则控制器506将停止向控制单元120中的泵发送动力，从而停止将流体通过流体输送系统101从流体源122泵送到使用者106。另一方面，如果控制单元120先前已经接收到第二信号，使得它已经停止向泵发送动力，则控制单元120将简单地保持不向泵发送动力。然后，当第一信号再次从无线发射器508发送到控制单元120时，控制单元120将再次向其泵发送动力，使得它再次开始将流体通过流体输送系统101泵送到使用者106。以这种方式，使用者106可以按需通过简单地按压和释放微型开关502来控制流体从流体源122的输送。重要的是，在所示的实施方式中，使用者106可以在无需将其手从方向盘504移开的情况下按压和释放微型开关502，使得无论使用者106驾驶车辆104的速度有多快或穿过的地形的难度如何，使用者106都能够在将双手保持在方向盘504上并驾驶车辆104的同时指示流体输送系统101根据需要输送容纳在流体源122内的补水流体。

虽然流体控制单元120可以被构造为只要使用者106如上所述按压微型开关502就提供流体，但是流体控制单元120也可以被构造为每当控制单元120接收到第一命令信号时提供限定的等分流体(例如，当使用者106按下微型开关502时，无论使用者按下微型开关多长时间)。例如，等分量可以是一定持续时间或体积的喷出流体。

鉴于使用者106在各种条件下驾驶车辆104时可以安全且方便地操作微型开关502，使用者106更可能更有规律地从流体源122饮用流体，从而允许使用者106在其骑行、比赛等期间保持补水。

对于本专利文件的控制单元120和无线致动系统500，可以使用在未审定的美国申请第15/652,847号中描述的流体控制单元106和无线致动系统140，该美国申请的描述通过引用合并于此。

对于本专利文件的咬嘴组件112，可以使用在未审定的美国专利申请第15/817,031号中描述的咬嘴组件112、400，该美国专利申请的描述通过引用合并于此。类似地，在未审定的美国专利申请第15/817,031号中描述的麦克风吊杆267可以用于本专利文件中描述的柔性臂184，该美国专利申请的描述通过引用并入本文。

限定本文所示的流体输送系统101的流体输送路径的部件本质上是示例性的，并且在流体输送系统101的其他实施方式中，可以使用附加的部件、更少的部件或完全不同的部件来形成流体输送系统101的流体输送路径。然而，一般而言，流体输送系统101通常将包括流体输送路径，该流体输送路径具有适于附接至流体源122的近端部，使得可以在流体输送路径与流体源122之间建立流体连通。另外，流体输送路径将包括用于从流体源122向使用者输送液态流体的出口端口。例如，液体可以通过咬嘴组件112中的出口端口150输送。此外，在流体输送系统101的流体输送路径中插入磁性快速连接件，例如磁性快速连接件130。

参照图9至图11，现在描述头戴物安装件的另一个实施方式。除了替代采用一体成型的支撑结构146，安装件302的支撑结构303由第一前半部304和配合的第二后半部306形成之外，头戴物安装件302与结合图2至9所述的头戴物安装件132相同。两个半部304、306可以通过粘合剂和/或成型到两个半部中的机械锁定突片彼此附接。

由两件制造支撑结构303可以减少制造过程中的材料成本。

尽管在前述公开内容中已经给出了改进的个人补水系统及其相应部件的各种实施方式，但是本领域技术人员可以考虑许多修改、变更、替代实施方式和替代材料，并且可以将它们用于实现所描述的发明的各个方面。例如，上述的磁性快速连接件可用于除个人补水系统(例如图1所示的个人补水系统)之外的流体输送系统和装置中。除液体外，它们还可用于输送气体。因此，应当清楚地理解，本描述仅是通过举例的方式进行的，而不是对所附权利要求中可以要求保护的任何本发明的范围的限制。

Claims (8)

1.一种磁性快速连接件，包括：

上游联接构件；和

下游联接构件，

其中所述上游联接构件和所述下游联接构件具有共同的配合轴线并且一起限定流体导管的一部分，并且

其中所述上游联接构件包括离轴臂，所述离轴臂能围绕所述配合轴线旋转而不使联接构件分离。

2.根据权利要求1所述的磁性快速连接件，其中，使所述磁性快速连接件的上游联接构件和下游联接构件在轴向方向上分离所需的、所述磁性快速连接件的上游联接构件和下游联接构件之间的沿着所述配合轴线的轴向拉力大于或等于45盎司-力且小于或等于100盎司-力。

3.根据权利要求2所述的磁性快速连接件，其中，还能通过施加扭矩来使所述上游构件的所述离轴臂朝向或远离所述下游构件枢转而使所述磁性快速连接件的上游构件和下游构件分离，所述扭矩在6盎司-英寸至32盎司-英寸的范围内。

4.根据权利要求3所述的磁性快速连接件，其中，所述离轴臂形成距枢轴点大于或等于0.75英寸且小于或等于2英寸的杠杆臂。

5.根据权利要求1所述的磁性快速连接件，其中，所述上游联接构件和下游联接构件中的一个是凸形联接构件，而另一个是配合的凹形联接构件。

6.根据权利要求5所述的磁性快速连接件，其中，所述凸形联接构件包括突起，所述凹形联接构件包括由突起配合表面限定的匹配的突起接收区域，并且所述突起包括围绕其外周配置的O形环，并且其中当将所述凸形联接构件和所述凹形联接构件联接在一起时，所述突起延伸到所述突起接收区域中，设置在所述凸形联接构件中的第一流体连通路径和设置在所述凹形联接构件中的第二流体连通路径流体连通，并且所述O形环在所述突起和突起配合表面之间被压缩。

7.根据权利要求6所述的磁性快速连接件，其中，所述突起和突起配合表面相对于所述配合轴线以从15°到50°的角度倾斜。

8.根据权利要求6所述的磁性快速连接件，其中，所述突起和突起配合表面相对于所述配合轴线以从25°至35°的角度倾斜。