CN103893933B - 安全带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全带技术领域，公开了安全带，包括用于穿戴的安全带本体以及与所述安全带本体相连的安全绳，安全带本体上安装有加速度传感器、气囊、气体发生装置以及触发装置，气体发生装置用于产生气体，气体发生装置设有出气口，该出气口连通气囊内部；所述触发装置分别与所述加速度传感器以及所述气体发生装置电性连接。其中，由于采用了加速度传感器和气囊，加速度传感器可以及时感应到穿戴人员的加速度变化异常，并通过触发装置启动气体发生装置给气囊充气，充气后的气囊具有良好的缓冲能力，能够极大地减小穿戴人员遭受外界冲击时受到的力，进而给穿戴人员提供较好的保护，提高了安全带的安全系数。

Description

安全带

技术领域

本发明涉及安全带技术领域。

背景技术

防坠落安全带，是现有的一种高空作业安全防护用品。它主要由安全绳、全身系带、带扣、金属部件组成，在高空作业时，作业人员将安全带穿戴在身上，并将安全绳与高处的绑扎固定点相连，当因操作不当或其它原因导致高空作业人员坠落时，安全绳可以系住高空作业人员，保障高空作业人员的人身安全。

在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：基于上述技术方案，施工人员坠落时，虽然有安全绳的保护在很大程度上不会掉落到地面上，但在坠落过程中，仍然有可能撞击到施工附近的铁塔角钢、脚钉或金属器具上，同样对施工人员造成严重伤害。并且如果安全带的安全绳未绑扎到牢靠的绑扎点上，施工人员会坠落到地面，这样势必会对施工人员的生命安全造成威胁。

发明内容

本发明实施例提供一种安全带，能够提高施工人员坠落过程中的安全系数。为达到上述目的，本发明的实施例提供以下技术方案：

安全带，包括用于穿戴的安全带本体以及与所述安全带本体相连的安全绳，其特征在于，还包括：

加速度传感器，用于感应所述安全带本体的加速度并输出信号；

气囊；

气体发生装置，设有出气口，用于产生气体，所述气体发生装置的出气口连通所述气囊；

触发装置，所述触发装置分别与所述加速度传感器以及所述气体发生装置电性连接，用于接收传感器的信号且当接收的信号达到预设阀值时启动所述气体发生装置；

所述加速度传感器、所述气囊、所述气体发生装置以及所述触发装置均安装于所述安全带本体上。

优选地，还包括：

角速度传感器，设置于所述安全带本体上，且与所述触发装置电性连接，用于感应所述安全带本体的角速度并输出信号。

优选地，还包括：

第一紧固件，内部中空，且两端开口，所述第一紧固件包括进气口和出气口，所述第一紧固件的出气口端固定于所述气囊的外表面，且出气口连通所述气囊内部；

第二紧固件，内部中空，且两端开口，所述气囊安装处固设有第二紧固件，所述第二紧固件的一端连通所述气体发生装置的出气口，另一端连接所述第一紧固件的进气口端并对所述第一紧固件提供力以使两者保持固定；

所述第一紧固件和所述第二紧固件的内部相互连通。

优选地，所述第一紧固件和所述第二紧固件可拆装连接。

优选地，所述安全带本体包括：一对肩带，用于悬挂穿戴于人体的两肩上；

所述气囊包括肩部气囊，所述肩部气囊设置于一对所述肩带与人体肩部相对应的部位；

所述肩部气囊的第一紧固件的出气口端沿远离人体头部的方向倾斜设置，以使充气后的肩部气囊沿远离人体头部的方向偏斜。

优选地，所述肩带设有导向板，所述导向板包括：

第一侧板，与所述肩带的内侧表面固定连接；

第二侧板，与所述第一侧板一体成型，且沿远离人体头部的方向倾斜设置，用于对充气后的所述肩部气囊提供侧向支撑力，以使充气后的所述肩部气囊沿远离人体头部的方向倾斜。

优选地，所述导向板的外形形状呈倒U形，用于与人体的肩膀形状相匹配。

优选地，所述安全带本体的外表面包覆有保护膜，所述保护膜与安全带本体的外表面之间形成有用于容纳所述气囊的容纳空间，所述气囊安装收纳于所述容纳空间内。

优选地，所述安全带本体上设置有纽扣，所述气囊设有搭边，所述搭边上设有用于与所述纽扣相匹配的扣眼，所述气囊通过所述纽扣和所述扣眼与所述安全带本体连接。

优选地，所述气囊为夹层结构，所述夹层结构设有若干平行的夹层囊体，相邻的所述夹层囊体之间设有连接孔。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

由于采用了加速度传感器和气囊，加速度传感器可以及时感应到穿戴人员的加速度变化异常，并通过触发装置启动气体发生装置给气囊充气，充气后的气囊具有良好的缓冲能力，能够极大地减小穿戴人员遭受外界冲击时受到的力，进而给穿戴人员提供较好的保护，提高了安全带的安全系数。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的安全带穿戴于施工人员身上时的正面视图；

图2是本发明实施例一提供的安全带穿戴于施工人员身上时的背面视图；

图3是本发明实施例一提供的安全带穿戴于施工人员身上且气囊打开时的正面视图；

图4是本发明实施例一提供的安全带穿戴于施工人员身上且气囊打开时的侧面视图；

图5是本发明实施例一提供的肩部气囊与第一紧固件连接的剖视图；

图6是本发明实施例一提供的第二紧固件的正视图；

图7是本发明实施例一提供的安全带的工作原理框图；

图8是本发明实施例二提供的腰带的剖面视图；

图9是本发明实施例三提供的导向板的结构示意图；

图10是本发明实施例四提供的气囊的结构示意图；

图11是本发明实施例五提供的气囊的结构示意图。

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。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

实施例一

如图1～图7所示，本实施例提供的安全带，包括用于穿戴的安全带本体1、与安全带本体1相连的安全绳(图中未标示)、加速度传感器3、气囊4、气体发生装置5以及触发装置6。其中，安全绳、加速度传感器3、气囊4、气体发生装置5以及触发装置6均安装于安全带本体上。

如图1所示，所述安全带本体1主要由若干条系带连接而成，其包括腰带12和一对肩带11。一对肩带11用于悬挂穿戴于人体的两肩上。腰带12用于穿戴于人体的腰部。

如图1所示，所述气囊包括肩部气囊41和腰部气囊42。一对上述肩带11与人体肩部相对应的部位设置有肩部气囊41。上述腰带12位于人体腰部的前后两侧均设置有腰部气囊42。

所述加速度传感器3，用于感应安全带本体1的加速度并输出信号。由于安全带本体1是穿戴于施工人员身上，所以加速度传感器3即是用来感应施工人员的加速度。当施工人员在高空作业时，施工人员稳定站立，施工人员的受力达到平衡，此时施工人员的加速度为零。而当施工人员发生意外从高处坠落时，此时施工人员受力失衡，施工人员只受到向下的重力，并在自身重力的作用下产生一个向下的加速度，即重力加速度。当该向下的加速度达到加速度传感器3预设阈值时，加速度传感器3就会给触发装置传送信号。其中，加速度传感器3的具体型号本发明实施例不进行限制，现有技术任何一种均可以应用在本发明实施例中。

所述气体发生装置5，用于产生气体。气体发生装置5设有出气口，该出气口连通上述气囊4的内部。气体发生装置5产生的气体进入到各个气囊4中，并充满气囊4。气体发生装置5的具体型号本发明实施例不进行限制，现有技术任何一种均可以应用在本发明实施例中。

如图7所示，所述触发装置6分别与加速度传感器3以及气体发生装置5电性连接。触发装置6用于接收上述传感器的信号，且当接收的信号达到预设阀值时发出指令启动气体发生装置5。其中，具体地，当加速度传感器3检测到相关异常后给触发装置6发送信号，触发装置6收到该信号后发出相关指令启动气体发生装置5，气体发生装置5快速产生气体并给气囊4充气。其中，触发装置6收到传感器的信号并发出相关的控制信号是现有技术中常用的技术，在此不再赘述。

本实施例中的触发装置6为单片机，单片机在现有技术中已经有广泛的应用，可以根据需要在市场上购买所得，其具体型号本发明实施例不进行限制，现有技术任何一种均可以应用在本发明实施例中。当然，作为其他优选的实施例，触发装置6不限于是单片机，也可以是控制电路板或者其它的电子芯片，具体可视实际情况而定。

其中，当穿戴人员在施工过程中发生意外时，加速度传感器3感应到相关异常状况并给触发装置6发出信号，触发装置6收到该信号后会发出指令启动气体发生装置5，气体发生装置5启动后产生气体，气体从气体发生装置5的出气口进入到气囊4内，并将气囊4充满。如图3和4所示，充满气后的气囊4从安全带本体1内弹出，并对穿戴人员的身体各个重要部位(如肩部、腹部或背部)形成有效保护，从而能够有效防止穿戴人员被施工周边的硬质物件碰伤或撞伤。进一步的，所述的气体发生装置根据具体的需要，可以设置为多个，例如，每一个气囊都分别设有独立的气体发生装置，从而可以在发生坠落时，可以使气体发生装置产生的气体能够顺利地充入气囊中，并能够形成对人体的有效保护。

本实施例提供的安全带还包括角速度传感器2，角速度传感器2安装于安全带本体1上，并且与触发装置6电性连接。其中，角速度传感器2用于感应安全带本体1的角速度并输出信号。当穿戴人员在施工过程中发生意外旋转，旋转的角速度达到角速度传感器2预设的数值时，角速度传感器2给触发装置6传递信号，当该信号达到预设阀值时，触发装置6发出相关指令启动气体发生装置，并给气囊4充气，从而气囊4从安全带本体1上弹出。其中，该角速度传感器可以对穿戴人员处于稳定状态时的意外旋转进行检测，进一步提高了安全带的安全系数。其中，角速度传感器2的具体型号本发明实施例不进行限制，现有技术任何一种均可以应用在本发明实施例中。在本实施例中的角速度传感器2为陀螺仪传感器。

在另一实施例中，可以将加速度传感器3的功能集成到陀螺仪传感器中。这样陀螺仪传感器就具有双重的功能，既能测量外部部件的加速度值，又能测量外部部件的转动角速度。其中，在一个陀螺仪传感器设备上集成了多种功能，可以减小安全带本体1的体积和重量，穿戴方便。

如图3、图5和图6所示，本实施例提供的安全带还包括第一紧固件9和第二紧固件10。

如图5所示，所述第一紧固件9，内部中空，且两端开口。第一紧固件9包括进气口91和出气口92，第一紧固件9的出气口端固定于气囊4的外表面，且出气口92连通气囊4内部。气囊4通过第一紧固件9向其内部充气。

如图6所示，所述第二紧固件10，内部中空，且两端开口。上述气囊安装处均固设有第二紧固件10。第二紧固件10的一端连通气体发生装置5的出气口，另一端连接上述第一紧固件9并对第一紧固件9提供力以使两者保持固定。这样，气囊4通过第一紧固件9和第二紧固件10固定安装于安全带本体1上。

所述第一紧固件9和第二紧固件10连接后，两者的内部相互连通。这样气体就可以依序经由气体发生装置5的出气口、第一紧固件9、第二紧固件10而进入气囊4内部。

本实施例中，所述第一紧固件9和第二紧固件10通过螺纹的方式可拆装连接。具体的，第一紧固件9设有外螺纹，第二紧固件10设有内螺纹。当然，在另一实施例中，也可以是第一紧固件9设有内螺纹，第二紧固件10设有外螺纹。通过该种方式，气囊4可以从安全带上拆卸分离，当单个气囊4发生损坏时，可以及时拆卸进行更换或修理，从而节省了成本；另外，其在组装时，装配效率也较高。当然，作为其他优选的实施例，第一紧固件9和第二紧固件10不限于通过螺纹的方式连接，两者也可以通过螺丝、卡扣等方式可拆装连接，具体可视实际情况而定。

如图3所示，本实施例中，所述肩部气囊41的第一紧固件9的出气口端沿远离人体头部的方向倾斜设置，以使充气后的肩部气囊41沿远离人体头部的方向偏斜。通过该种设置，能够有效防止肩部气囊41在快速充气的过程中对穿戴人员的头部造成冲击，增强了肩部气囊41的安全使用性能。

如图5所示，本实施例中，优选地，第一紧固件9的出气口端与垂直面的夹角为10度～60度。进一步优选地，第一紧固件9的出气口端与垂直面的夹角为30度。

本实施例中，所述安全带本体1的外表面包覆有保护膜(图中未标示)，保护膜与安全带本体1的外表面之间形成有用于容纳气囊4的容纳空间，气囊4安装收纳于该容纳空间内。其中，保护膜的边沿可以通过胶水粘接在安全带上，或者通过磁铁或者魔术贴等方式可拆装地固定在安全带上，具体可根据实际需要而定。具体地，气囊4充气后，体积增大，保护膜受到充气后气囊4所施加的向外的力，当该力超过阀值时，保护膜就会从安全带上脱落分离。

本实施例中，安全带本体1内部设有夹层，该夹层为软性材料层。软性材料层可以在发生撞击时缓解穿戴人员受到的冲击力，进一步提高了安全带的安全系数。本实施例中，该软性材料层可以为海绵、橡胶、硅胶等，具体可视实际情况而定。

如图7所示，本实施例中，安全带本体1设有报警器8，报警器8与触发装置6电性连接。当穿戴人员在施工过程中发生意外时，触发装置6给报警器8发送信号，报警器8发出蜂鸣的报警声，以方便附近的人可以及时收到警报信息并赶赴现场提供帮助。

本实施例中，安全带本体1还设有电池组、电源指示灯以及电源开关，电池组用于给触发装置6、加速度传感器3、角速度传感器2以及气体发生装置5供电，电源指示灯用于指示电池组的工作状态，电源开关用于对整个电路的电源进行控制。当穿戴人员在施工时，打开电源开关，从而整个安全带上的电子装置处于工作的状态，并可以对穿戴人员提供有效的保护。

实施例二

本实施例的主要技术特征与实施例一大体相同，在此不作赘述，其与实施例一相比：

如图8所示，本实施例中，所述腰带12的外表面以及一对肩带11的外表面均设置有遮挡层14，遮挡层14的中部设有开口141，该遮挡层14分别与肩带11的外表面以及与腰带12的外表面形成有用于容纳上述气囊4的容纳空间142，肩部气囊41和腰部气囊42分别安装收纳于上述容纳空间142内。其中，气囊4在充气前折叠收纳于容纳空间142内，气囊4充气后从遮挡层14的开口处弹出。上述遮挡层14既能够能够对气囊4提供有效的保护，防止气囊4被外物刮伤或擦伤，又不影响气囊4的正常弹出。

上述的遮挡层14为软性材料层，该软性材料层可以为皮革层、布层或硅胶层等，具体可以根据用户的实际需求设置。

实施例三

本实施例的主要技术特征与实施例一大体相同，在此不作赘述，其与实施例一相比：

如图9所示，本实施例提供的安全带还包括导向板13，该导向板13包括第一侧板131和第二侧板132。

所述第一侧板131与肩带11的内侧表面固定连接。

所述第二侧板132与上述第一侧板131一体成型，且沿远离人体头部的方向倾斜设置，用于对充气后的肩部气囊41提供侧向支撑力以使充气后的肩部气囊41沿远离人体头部的方向倾斜。这样，能够有效防止肩部气囊41在快速充气的过程中对穿戴人员的头部造成冲击，进一步增强了肩部气囊41的安全使用性能，提高了安全带的安全系数。

如图9所示，本实施例中，导向板13的外形形状呈U形，用于与人体的肩膀形状相匹配。这样导向板13的防护区域增大，使肩部气囊41在导向板13所覆盖的整个区域内都能受到侧向的支撑力，从而使整个肩部气囊41能够更快速的沿远离人体头部的方向偏斜，能够有效防止肩部气囊41在快速充气的过程中对穿戴人员的头部造成冲击，更进一步增强了肩部气囊41的安全使用性能，进一步提高了安全带的安全系数。

实施例四

本实施例的主要技术特征与实施例一大体相同，在此不作赘述，其与实施例一相比：

如图10所示，本实施例中，所述腰带12和一对肩带11上均设置有若干纽扣，气囊4设有搭边43，该搭边43上设有用于与纽扣相匹配的若干扣眼44。气囊4通过该纽扣和扣眼44分别与腰带12和一对肩带11连接。通过该种设置，可以将气囊4覆盖于肩带11或腰带12上，增大了充气后的气囊4与穿戴人员的接触面积，从而可以为穿戴人员提供更大面积的保护，提高了安全带的安全系数。另外，该纽扣和扣眼44可拆装连接，当单个部件发生损坏时，可及时更换，从而节省了成本。

当然，本实施例中不限于使用纽扣和扣眼44，也可以在气囊4的搭边43上采用拉链的形式与安全带连接，具体可视实际情况而定。

实施例五

本实施例的主要技术特征与实施例一大体相同，在此不作赘述，其与实施例一相比：

如图11所示，本实施例中，气囊4为夹层结构，该夹层结构具有若干平行的夹层囊体45。相邻的夹层囊体45之间设有连接孔(图中未标示)。

该具有夹层结构的气囊4，在充气过程中，从最外层到最内层逐渐充气，可以减缓气囊在瞬间充气时充气气体给人体带来的冲击；另外该具有夹层结构的气囊4具有更大的缓冲应力，可以减缓穿戴人员在受到撞击后所受到的冲击应力，从而可以为穿戴人员提供更好的安全防护。

以上附图的文字说明，包括但不限于技术方案、技术效果的描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.安全带，包括用于穿戴的安全带本体以及与所述安全带本体相连的安全绳，其特征在于，所述安全带还包括：

加速度传感器，用于感应所述安全带本体的加速度并输出信号；

气囊；

气体发生装置，设有出气口，用于产生气体，所述气体发生装置的出气口连通所述气囊；

触发装置，所述触发装置分别与所述加速度传感器以及所述气体发生装置电性连接，用于接收传感器的信号且当接收的信号达到预设阀值时启动所述气体发生装置；

第一紧固件，其内部中空，且两端开口，所述第一紧固件包括进气口和出气口，所述第一紧固件的出气口端固定于所述气囊的外表面，且出气口连通所述气囊内部；

第二紧固件，其内部中空，且两端开口，所述气囊的安装处固设有第二紧固件，所述第二紧固件的一端连通所述气体发生装置的出气口，另一端连接所述第一紧固件的进气口端并对所述第一紧固件提供力以使两者保持固定，所述第二紧固件和所述第一紧固件的内部相互连通；

其中，所述加速度传感器、所述气囊、所述气体发生装置以及所述触发装置均安装于所述安全带本体上；

所述安全带本体包括：一对肩带，用于悬挂穿戴于人体的两肩上；

所述气囊包括肩部气囊，所述肩部气囊设置于一对所述肩带与人体肩部相对应的部位；

所述肩部气囊的第一紧固件的出气口端沿远离人体头部的方向倾斜设置，以使充气后的肩部气囊沿远离人体头部的方向偏斜。

2.如权利要求1所述的安全带，其特征在于，还包括：

角速度传感器，设置于所述安全带本体上，且与所述触发装置电性连接，用于感应所述安全带本体的角速度并输出信号。

3.如权利要求1所述的安全带，其特征在于，所述第一紧固件和所述第二紧固件可拆装连接。

4.如权利要求1所述的安全带，其特征在于，所述肩带设有导向板，所述导向板包括：

第一侧板，与所述肩带的内侧表面固定连接；

第二侧板，与所述第一侧板一体成型，且沿远离人体头部的方向倾斜设置，用于对充气后的所述肩部气囊提供侧向支撑力，以使充气后的所述肩部气囊沿远离人体头部的方向倾斜。

5.如权利要求4所述的安全带，其特征在于，所述导向板的外形形状呈倒U形，用于与人体的肩膀形状相匹配。

6.如权利要求1至5任意一项所述的安全带，其特征在于，所述安全带本体的外表面包覆有保护膜，所述保护膜与安全带本体的外表面之间形成有用于容纳所述气囊的容纳空间，所述气囊安装收纳于所述容纳空间内。

7.如权利要求1至5任意一项所述的安全带，其特征在于，所述安全带本体上设置有纽扣，所述气囊设有搭边，所述搭边上设有用于与所述纽扣相匹配的扣眼，所述气囊通过所述纽扣和所述扣眼与所述安全带本体连接。

8.如权利要求1至5任意一项所述的安全带，其特征在于，所述气囊为夹层结构，所述夹层结构设有若干平行的夹层囊体，相邻的所述夹层囊体之间设有连接孔。