CN113194772B - 可穿着的气袋装置 - Google Patents

Abstract

一种可穿着的气袋装置(100)，包括至少一个可充气袋(10)，该可充气袋包括第一侧(12)和第二侧(14)，在第一侧和第二侧之间限定可充气体的容积(V)。至少一个可充气袋(10)包括限定在所述第一侧(12)和所述第二侧(14)之间的多个气流通道(40)。

Description

可穿着的气袋装置

本发明总体上涉及可穿着的气袋装置(airbag devices)，即可以被穿着以保护使用者免受撞击和/或跌倒的气袋装置的技术领域。具体而言，本发明涉及一种可穿着的气袋装置，其被构造成改善通过气袋装置的气流。

已经开发出可穿着的气袋装置，以保护使用者在不同种类的活动期间，例如在摩托车骑行、步行、工业工作活动等期间，免受撞击在障碍物上所造成的伤害。

在本说明书的继续部分，将参考适合摩托车手穿着的可穿着的气袋装置。

通常，可穿着的气袋装置包括可充气袋(inflatable bag)，在可穿着的气袋装置的正常使用期间，该可充气袋以泄气状态或空闲构型布置在被构造成由摩托车手穿着的外壳(casing)内。

在气袋集成在防护服装中的情况下，外壳可以限定在例如防护服装的外层和服装的内衬之间，防护服装的外层由诸如皮革的耐磨材料制成。可选地，外壳可以被限定在被设计成联接到外部防护服装的内衣的两个薄层之间，这两个薄层不一定由耐磨材料制成。

外壳具有将可充气袋保持在正确位置并为可充气袋和可穿着的气袋装置的其他部件提供所需支撑的功能，这将在下面公开。

可充气袋旨在仅在紧急情况下被启动，为此目的，可充气袋与至少一个启动装置流体连通，该启动装置通常为充气装置的形式，其由外壳支撑并适于将预定量的充气流体(例如压缩气体)引入可充气袋中，以使可充气袋充气并因此膨胀。

充气袋的充气由机械或电子***控制，该机械或电子***也由外壳支撑。例如，用于控制可充气袋的充气的***包括控制单元，该控制单元持续监控摩托车手的运动。更具体地，控制单元能够以规则的时间间隔比较由合适的传感器检测的数据，该传感器例如布置在可穿着的气袋装置的外壳上或摩托车上，其中在控制单元内预加载算法。如果基于该算法由传感器检测到的数据指示摩托车手正在行驶的摩托车失控或一些其他异常，则控制单元向充气装置发送启动命令，用于给可充气袋充气。结果，可充气袋从其空闲构型转变为工作构型或充气构型。

通常，可充气袋由具有低弹性的编织织物或薄膜制成，这是由于在充气期间气袋装置必须承受来自充气流体的相当大的力。此外，由于低弹性，在空闲构型中，可充气袋具有非常类似于一旦充气后其必须覆盖/保护的身体部分的形状。

目前，生产可充气袋主要有两种不同的技术，即缝制袋(sewed bag)和编织袋。

根据缝制变型，可充气袋通过沿着各层(通常是下层和上层)的周边部分将各层缝制在一起而制成。

根据编织变型，可充气袋通过单次编织操作(single weaving operation)制成，例如使用提花织机(Jacquard loom)，该织机能够在编织阶段产生具有不同形状和结构的气袋，而不需要任何缝制操作。在编织操作期间，通过适当地交织经线和纬线，形成气袋的上层和下层。通过增加线的密度来获得层之间的周边连接，从而获得单层，例如巴拿马编织(Panama weaving)。优选地，为了降低上层和下层的渗透性，一层或两层可以涂有聚合物膜。

这种充气袋被称为“一件式编织(one-piece woven)”(OPW)可充气袋。

可充气袋通常需要包括一些构件，这些构件被设置成在充气时将可充气袋成形为期望的尺寸。特别地，可充气袋通常包括内部系绳，以限制充气后的可充气袋的体积。特别地，系绳被设计成连接气袋的上层和下层，以防止可充气袋“气球式膨胀(ballooning)”。优选地，在“缝制”气袋中，系绳由固定到上层和下层的线形成。在OPW气袋中，系绳可以在相同的编织进程期间形成在气袋内，由形成气袋的上层和下层的相同经线和纬线形成。

已知的可穿着的气袋装置存在一些缺点，主要与可充气袋有关。

事实上，由于可充气袋由具有低弹性的织物或薄膜制成，并且具有覆盖必须保护的所有身体部分的形状，因此由于添加到可穿着装置的重量和刚度，摩托车手可能会不舒服。

此外，即使气袋***由透气织物制成的外壳内，气袋的结构也不可避免地不允许空气通过，导致使用者身体过热和排汗减少。

此外，在缝制的气袋中，系绳通常手工缝制到可充气袋中。结果，将系绳结合到可充气袋中往往不仅劳动强度大，而且需要大量的时间。

因此，本发明的主要目的是提供一种可穿着的气袋装置，该装置被构造成克服或至少减少上文提到的关于已知可穿着的气袋装置的缺点。

更具体地说，本发明的主要目的是提供一种可穿着的气袋装置，其构造成允许气流通过，从而提高透气性和舒适性。

本发明的另一个目的是提供一种可穿着的气袋装置，其被构造成允许在不需要内部系绳的情况下控制可充气袋的充气。

本发明的另一个目的是提供一种可以以有竞争力的成本制造的可穿着的气袋装置。

通过所附独立权利要求1中限定的可穿着的气袋装置，实现了上述目的，以及将在本说明书的下文中更好地出现的其他目的。从属权利要求2-20阐述了可穿着的气袋装置的优选特征。

根据本发明，提供了一种可穿着的气袋装置，其包括至少一个可充气袋，该可充气袋包括第一侧和第二侧，在第一侧和第二侧之间限定了可充气体的容积。

该可穿着的气袋装置的特征在于，该至少一个可充气袋包括限定在第一侧和第二侧之间的多个气流通道。

由于上述特征的组合，特别是由于在可充气袋中限定的气流通道的存在，本发明的可穿着的气袋装置有利地呈现出更高的透气性。

本发明的可穿着的气袋装置的另一个优点是它为使用者提供了更高的舒适度。事实上，由于气流通道，可充气袋可以更加柔性。

从下面对可穿着的气袋装置的优选实施例的详细描述中，本发明的上述和其他特征和优点将变得更加清楚，这种描述仅通过非限制性示例的方式提供，并参照附图进行。在附图中：

图1以示意形式示出了由使用者穿着的根据本发明第一实施例的可穿着的气袋装置的前视图；

图2以示意形式示出了图1的可穿着的气袋装置的后视图；

图3以示意形式示出了图1和图2的可穿着的气袋装置的处于工作构型的可充气袋的横截面图；

图4以示意形式示出了由使用者穿着的根据本发明第二实施例的可穿着的气袋装置的前视图；

图5以示意形式示出了图4的可穿着的气袋装置的后视图；

图6以示意形式示出了图4和图5的可穿着的气袋装置的处于工作构型的可充气袋的横截面图；

图7以示意的形式示出了图6的可充气袋的一部分的透视图，其中箭头表示穿过气流通道的气流；

图8是类似于图3的图，其中可充气袋联接到保护器；

图9是类似于图6的图，其中可充气袋联接到保护器。

参照图1至图3，根据本发明第一实施例提供的可穿着的气袋装置通常用附图标记100表示。

可穿着的气袋装置100包括可充气袋10，该可充气袋10构造成交替呈现空闲构型和工作构型，在空闲构型中，可充气袋10处于泄气状态，在工作构型中，可充气袋10处于充气状态。

可穿着的气袋装置100还可以包括外壳20，该外壳20被构造成由摩托车手穿着并容纳可充气袋10。可充气袋10优选设计成保护使用者的肩膀、胸部和背部。

根据图中未示出的本发明的可选择的实施例，可穿着的气袋装置可以设置有多个可充气袋，这些可充气袋彼此独立，并且每个可充气袋被设计成定位在外壳20内，与要被保护免受撞击的身体部分相对。

外壳20优选地成形为向一个或更多个可充气袋10以及下文详细描述的可穿着的气袋装置100的其他部件提供所需的支撑。外壳20可以由透气材料制成，例如皮革或标准织物。外壳20也可以由网状材料制成。

为了对可充气袋10进行充气，在摩托车手或他/她所乘坐的摩托车跌倒和/或撞击的情况下，可穿着的气袋装置100还包括由外壳20支撑的充气装置30。充气装置30与可充气袋10流体连通，并构造成将预定量的充气流体引入可充气袋10中。

在图中所示的实施例中，充气装置30包括例如压缩气体筒32，压缩气体筒32通过管道34连接到开关阀36，开关阀36固定到可充气袋10，允许将压缩气体引入可充气袋10中。

在所示的实施例中，压缩气体筒32由背部保护器22(见图2)支撑，背部保护器22联接到可穿着的气袋装置100的外壳20；然而，压缩气体筒32可以可选地包括在外壳20内，或者在某些情况下包括在袋10内。此外，可以提供多于一个的充气装置30。

充气装置30可以由控制单元(未示出)电气控制，该控制单元持续监控摩托车手的运动。

更具体地，控制单元能够以规则的时间间隔比较由合适的传感器(未示出)检测的数据，所述传感器例如布置在可穿着的气袋装置100的外壳20上或摩托车上，其中在控制单元内预加载算法。如果基于该算法由传感器检测到的数据指示摩托车手正在行驶的摩托车失控或一些其他异常，则控制单元向一个或更多个充气装置30发送启动命令，用于给可充气袋10充气。结果，可充气袋10从其空闲构型转变为其工作构型或充气构型。

作为替代方案，充气装置30可以通过利用连接到摩托车的启动线缆来机械控制，该线缆在摩托车手被摩托车分离之后致动可充气袋10，该分离通常是由跌倒和/或撞击引起的。

如图3中详细示出的，可充气袋10包括第一侧12和第二侧14，第一侧12和第二侧14沿着可充气袋10的周边彼此连结，以便限定可充气体的容积V。

众所周知，可充气袋10的第一侧12和第二侧14可以在其周边部分处缝制在一起。可选地，可充气袋可以使用例如提花织机由单次编织操作制成。如上所述，通过提花织机，可以在一次单次编织操作中获得由第一侧和第二侧形成的可充气袋，第一侧和第二侧通过连接部分沿周边连结。

因此，可充气袋10包括周边连接部分和被周边连接部分包围的中心体。

在可充气袋10中，形成多个气流通道40，以允许空气流穿过可充气袋10，如图3中的箭头所示，并因此穿过可穿着的气袋装置100。特别地，气流通道40限定在可充气袋10的第一侧12和第二侧14之间。

在图3的实施例中，多个气流通道中的每个气流通道40是通过在可充气袋10内的预定区域处气密密封可充气袋10的第一侧12和第二侧14而获得的，从而获得不可充气区域42，然后在所述不可充气区域42中形成至少一个孔41。

不可充气区域42沿周边是封闭的，并且位于可充气袋10内，特别是其中心体中。

通过将第一侧12的内部固定到第二侧14的对应内部，例如通过缝合，可以在缝制的气袋中获得不可充气区域42，也称为“零高度”区域。在这种情况下，可以通过刺穿不可充气区域来获得孔41。

在OPW气袋中，不可充气区域42可以在编织过程期间通过在内部所需区域处密封第一侧12和第二侧14而获得。在这种情况下，孔41因此在编织过程期间获得。

每个气流通道40限定了袋的不可充气部分，不包括第一侧和第二侧。

形成在可充气袋10中的气流通道40可以具有不同的形状，例如圆形、三角形、正方形或矩形形状。此外，不可充气区域42可以设置有一个孔41，该孔41有利地具有与通道40相同的形状。可选地，不可充气区域42可以设置有具有不同形状的多个孔41。在这种情况下，每个通道40将由分布到不可充气区域42上的所述多个孔41形成。

气流通道40可以适当地分布在可充气袋10内，例如在对应于使用者的背部、肩部和/或胸部的区域处。优选地，气流通道40设置在气袋的覆盖背部和胸部的区域处。

通过在可充气袋10内适当地成形和分布气流通道40，不仅可以改善可穿着的气袋装置的透气性和舒适性，而且还可以提供具有差异化的充气的区域。

事实上，在气袋内设置不可充气区域42可防止可充气袋10在设置有气流通道40的所述区域中气球式膨胀。

这样，可以避免使用内部系绳，简化了气袋的制造过程。

参照图4至图6，根据本发明的第二实施例提供的可穿着的气袋装置通常用附图标记1100表示。

可穿着的气袋装置1100大体上对应于以上结合图1至图3所述的装置，并因此包括外壳120，该外壳120被构造成由摩托车手穿着，并容纳和支撑可充气袋110和充气装置130，充气装置130与可充气袋110流体连通，用于将压缩气体引入可充气袋110中。外壳120可以由透气材料，例如皮革或标准织物制成。外壳120也可以由网状材料制成。

如图6中详细示出的，充气装置130包括例如压缩气体筒132，压缩气体筒132通过管道134连接到开关阀136。压缩气体筒132可以由联接到外壳120的背部保护器122支撑，或者可以包括在可充气袋110内。

可穿着的气袋装置1100与图1-3的可穿着的气袋装置100的不同之处在于可充气袋的不同构造。

特别地，可穿着的气袋装置1100的可充气袋110包括第一侧112和第二侧114，第一侧112和第二侧114沿着可充气袋110的周边连接，以便限定可充气体的容积V。可充气袋110的第一侧112和第二侧114可以缝制在一起。

在可充气袋110中，多个气流通道140形成在第一侧112和第二侧114之间，以允许空气流穿过可充气袋110，如图6和图7中的箭头所示，并因此穿过可穿着的气袋装置1100。

每个气流通道140通过借助于内部分隔部143连接分别设置在第一侧112和第二侧114中的切口部分142、144而获得。优选地，内部分隔部143借助于热焊接以气密方式连接到第一侧112和第二侧114。

如图6和图7所示，当气袋充气时，每个通道140由在可充气袋110的第一侧112和第二侧114之间延伸的内部分隔部143界定。

这种实施例在要求气袋在要保护的整个身体部分上提供均匀保护的情况下特别有效。事实上，在这种情况下，提供通道140提高了气袋的透气性和舒适性，同时由于内部分隔部143，允许气袋均匀充气。显然，内部分隔部143可以制成不同的长度。

有利地，如图8和图9所示，可充气袋10、110可以至少部分地联接到保护器23、123，保护器23、123优选设计成定位在可充气袋10、110的外侧12、112上。优选地，保护器23、123由半刚性材料制成。

有利地，保护器23、123适于分散作用在可充气袋10、110上的撞击力，并用于补偿可充气袋10、100由于气流通道40、140的存在而可能具有的任何弱点。

优选地，为了改善可穿着的气袋装置100、1100的透气性，保护器23、123也可以设置有多个通孔24、124。这种孔24、124优选设计成至少部分重叠在设置在可充气袋10、110中的气流通道40、140上。这样，空气流可以通过可充气袋和保护器。

在优选实施例中，保护器23、123是背部保护器。有利的是，充气装置30、130连接到保护器23、123。优选地，充气装置30、130容纳在保护器23、123内。

此外，即使不可充气区域42或内部分隔部143的存在对于限制可充气袋10、110的膨胀是有效的，可充气袋10、110也可以设置有内部系绳25、125。系绳25、125与不可充气区域42或内部分隔部143配合，以在袋10、110处于操作状态时获得袋10、110的均匀的厚度。

为了满足特定需求，本领域技术人员可对上面描述的可穿着的气袋装置的实施例作出修改和/或用等同部分替代所描述的部分，而不会因此偏离所附权利要求的范围。

Claims (16)

1.一种可穿着的气袋装置(100；1100)，适于被穿着以保护使用者免受撞击和/或跌倒，包括：

至少一个可充气袋(10；110)，所述至少一个可充气袋(10；110)包括第一侧(12；112)和第二侧(14；114)，在所述第一侧(12；112)和所述第二侧(14；114)之间限定可充气体的容积(V)，所述至少一个可充气袋(10；110)包括多个气流通道(40；140)，所述多个气流通道(40；140)限定在所述第一侧(12；112)和所述第二侧(14；114)之间，并且所述至少一个可充气袋被构造成交替呈现空闲构型和工作构型，在所述空闲构型中，所述至少一个可充气袋处于泄气状态，在所述工作构型中，所述至少一个可充气袋处于充气状态；

充气装置(30；130)，所述充气装置(30；130)与所述至少一个可充气袋(10；110)流体连通；所述充气装置(30；130)被构造成将预定量的充气流体引入到所述至少一个可充气袋(10；110)中；

外壳(20；120)，所述外壳(20；120)被构造为由使用者穿着并容纳和支撑所述至少一个可充气袋(10；110)，所述外壳(20；120)由透气材料制成；

其中，所述充气装置(30；130)由控制单元电气控制，所述控制单元持续监控使用者的运动，所述控制单元适于以规则的时间间隔比较由传感器检测的数据，所述传感器布置在所述可穿着的气袋装置(100；1100)上，其中在所述控制单元内预加载算法。

2.根据权利要求1所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，每个气流通道(40)设置在所述可充气袋(10)的不可充气区域(42)中；至少一个孔(41)形成在所述不可充气区域(42)中。

3.根据权利要求2所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，所述不可充气区域(42)沿着周边是封闭的，并且位于所述可充气袋(10)内。

4.根据权利要求2所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，所述不可充气区域(42)通过将所述第一侧(12)的内部连接到所述第二侧(14)的对应的内部来限定。

5.根据权利要求2所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，所述不可充气区域(42)设置有一个孔(41)。

6.根据权利要求2所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，所述不可充气区域(42)的所述孔(41)具有与所述通道(40)相同的形状。

7.根据权利要求2所述的可穿着的气袋装置(100)，其中，所述不可充气区域(42)设置有多个具有不同形状的孔(41)；每个通道(40)由所述多个孔(41)形成。

8.根据权利要求1所述的可穿着的气袋装置(1100)，其中，所述多个通道(140)中的每个通道(140)由内部分隔部(143)界定，所述内部分隔部(143)连接切口部分(142、144)，所述切口部分(142、144)设置在所述可充气袋(110)的所述第一侧(112)和所述第二侧(114)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其中，所述通道(40；140)是圆形的、三角形的、正方形的或矩形的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其中，所述通道(40；140)分布在所述可充气袋(10；110)的对应于使用者的背部和/或胸部的区域中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其中，所述至少一个可充气袋(10；110)的所述第一侧(12；112)和所述第二侧(14；114)缝制在一起或由单次编织操作制成。

12.根据权利要求1所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其特征在于，所述至少一个可充气袋(10、110)至少部分地联接到保护器(23、123)；所述保护器(23；123)设置有多个通孔(24；124)。

13.根据权利要求12所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其特征在于，所述通孔(24；124)被设计成至少部分叠加在所述可充气袋(10；110)的所述气流通道(40；140)上。

14.根据权利要求12所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其特征在于，所述保护器(23；123)是背部保护器。

15.根据权利要求12所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其特征在于，所述充气装置(30；130)连接到所述保护器(23、123)。

16.根据权利要求1所述的可穿着的气袋装置(100；1100)，其特征在于，所述至少一个可充气袋(10；110)设置有内部系绳(25；125)。