[發明專利]微型氣瓶的自動快速放氣裝置

在審

• 申請號: 201711372657.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108100186A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 趙國如;李慧奇;寧運琨;王磊
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: B63C9/18
• 分類號: B63C9/18
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明提供的微型氣瓶的自動快速放氣裝置包括控制電路、電動舵機、軸承、雙向盤形凸輪、刺針、復位彈簧、連接板、接頭及氣瓶，控制電路控制所述電動舵機旋轉，電動舵機的舵機轉軸帶動所述齒輪旋轉，齒輪帶動所述雙向盤形凸輪同步轉動，當雙向盤形凸輪的凸出部位順時針或逆時針靠近刺針時，雙向盤形凸輪帶動所述刺針壓縮所述復位彈簧沿圓柱空腔做直線運動，并刺破氣瓶的瓶口；當電動舵機越過雙向盤形凸輪的凸出部位后，刺針在所述復位彈簧的作用力下返回，氣瓶內的氣體從氣瓶的瓶口快速通過所述第二小孔放出，實現快速自動放氣。本申請提供的自動快速放氣裝置體積小、重量輕、充氣速度快及使用不受空間限制，適合范圍廣。

技術領域

本發明涉及人體安全氣囊、救生衣等快速充氣系統技術領域，尤其是涉及一種微型氣瓶的自動快速放氣裝置。

背景技術

隨著年齡的增長和機體的衰老，跌倒往往會對老年人的身體帶來巨大的損害，有時造成的后果甚至是致命的。跌倒是指突發、不自主、非故意的體位改變，倒在地面或比初始位置更低的平面上。跌倒在老年人群中非常普遍，嚴重影響了老年人的身體健康和獨立生活能力，并造成了老年人心理上的壓力和恐懼。在跌倒防護的研究和產品的開發也吸引了大批科技工作者。目前日本千葉大學的田村等(Tamura T,Yoshimura T,Sekine m,Uchida M,Tamura O.A wearable airbag to prevent fall injuries.In:IEEETransactions on Information Technology in Biomedicine,2009,13:910–914)和在香港中文大學(Shi Guangyi,Cheung Shing Chan,Zhang Guanglie,et al.,Towards amobile airbag system using MEMS sensor and embedded intelligence.In:International Conference on Robotics and omimetics.2007:634-639)都研究了人體保護氣囊系統，但由于技術上等原因都未能推廣應用。人體氣囊要解決的一個主要技術問題就是快速充氣問題，一般研究認為充氣系統必須在約500ms以內完成充氣，才能達到保護人體的目的。汽車安全氣囊技術雖然比較成熟，由于它是靠化學反應產生氣體，雖然響應速度很快，但是放氣時會放出大量的熱和噪音，同時它的氣體發生裝置體積、重量也較大，不適合應用在人體上。水上救生衣的充氣技術也比較成熟，但它們大都是手動控制或用水溶材料自動控制，也不適合用在人體防護氣囊上。

充氣救生衣廣泛適用于客貨輪、游艇、軍用、水警、水上緝私艇、水上施工作業、海上鉆井平臺、抗洪救災、打撈防汛、領航、水文、水利等領域應用。目前充氣式救生衣因為攜帶方便等優點得到廣泛應用，但是其充氣方式一般都是用力拉動充氣裝置上的拉繩實現手動控制或水溶性材料自動控制CO2氣體充入氣囊而產生浮力，這種采用水溶材料的物理狀態改變來實現工作的，不可避免地存在以下的缺陷：1、在高溫高濕條件下受潮會有失效的風險；2、在-30的溫度遇水后由于擋塊遇水結冰造成彈簧緩慢釋放，使鋼瓶不能擊穿或擊穿不充分；3、水溶性材料為一次使用期限在2～3年，造成充氣救生衣的定期檢修成本較高。這種充氣救生衣很少有電動自動控制的產品，所以其智能程度不高，不能充分享有微電子技術、計算機技術等發展的成果，對產品的可靠性也產生一定的影響。

專利201610854397.X公開了一種自動控制裝置，包括控制電路、電動舵機、盤形凸輪、刺針、復位彈簧、接頭及氣瓶，所述控制電路控制所述電動舵機旋轉，所述電動舵機驅動所述雙向盤形凸輪轉動，所述雙向盤形凸輪帶動所述刺針壓縮所述復位彈簧沿所述圓柱空腔做直線運動，并刺破所述氣瓶的瓶口；當所述電動舵機越過所述雙向盤形凸輪的最高點后，所述刺針在所述復位彈簧的作用力下返回，所述氣瓶內的氣體從所述氣瓶的瓶口快速放出，能夠實現快速自動放氣。然而，該凸輪結構只適合單向旋轉，目前市面上能夠找到的360°連續旋轉舵機只能夠精準控制轉速，但不能精準控制舵機的起始角度位置和停止角度位置，若停止位置恰好停在凸輪的最高點，則無法更換氣瓶，必須打開緊固螺絲，手動把凸輪位置轉離最高點后，才能更換氣瓶。

發明內容