救援用上肢助力设备的制作方法

1.本实用新型涉及救援装备技术领域，特别涉及一种救援用上肢助力设备。


背景技术：

2.消防空气呼吸器是一种自给开放式空呼吸器，广泛应用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、仓库、试验室、矿山等领域，供消防员或抢险救护人员在浓烟、毒气、蒸汽或缺氧等各种环境下安全有效地进行灭火，抢险救灾和救护工作。现有消防空气呼吸器功能相对单一，仅提供呼吸功能，但在实际消防救援过程中，消防员或抢险救护人员在佩戴消防空气呼吸器的同时需要手持切断器、电动玻璃破拆工具、手持式机动切割锯等破拆工具进行救援作业。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种救援用上肢助力设备，该救援用上肢助力设备在腰背组件的左右两侧对称设置上肢助力组件，通过上肢助力组件对救援人员的上肢提供助力，提高救援作业的效率，在腰背组件上设置供气组件为救援人员提供足够的呼吸气体，增强救援持久力和增大救援成功率。
4.为实现本实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种救援用上肢助力设备。所述救援用上肢助力设备包括供气组件、腰背组件和上肢助力组件。所述供气组件用于对救援人员提供足够的呼吸气体。所述腰背组件用于将所述供气组件连接于救援人员。所述上肢助力组件左右对称设置于所述腰背组件的两侧，以对救援人员的上肢提供助力。其中，所述上肢助力组件包括连接的调节部和助力部，所述调节部连接于所述腰背组件，以调节所述助力部对应于救援人员的上肢，所述助力部与救援人员的上肢连接，以对救援人员的上肢提供助力。
6.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述调节部包括下连杆、上连杆和连接于所述上连杆的转动件，所述下连杆连接于所述腰背组件，所述助力部连接于所述转动件，所述上连杆沿其中心轴间隔设置有至少一个调节孔，所述下连杆设置有上v形弹扣，所述下连杆穿过所述上连杆以使所述上v形弹扣卡接于所述调节孔。
7.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述调节部还包括开设有腰形孔的连杆法兰，所述连杆法兰与所述腰背组件连接，所述下连杆的下端设置有下v形弹扣且插接于所述连杆法兰，以使所述下v形弹扣设置于所述腰形孔内。
8.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述腰形孔为长条状孔，所述腰形孔的长度方向沿所述下连杆的周向设置。
9.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述转动件包括至少一个转动块主体，所述转动块主体的一端与所述上连杆的中心轴旋转连接，所述转动块主体远离所述上连杆的一端连接于所述助力部，以使所述助力部的救援人员的上肢角度相适应。
10.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述转动件还包括至少一个转动块轴，所述
转动块轴与所述上连杆平行设置，五个所述转动块主体依次通过所述转动块轴旋转连接形成旋转链，所述旋转链的一端与所述上连杆旋转连接，所述旋转链的另一端与所述助力部连接。
11.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述助力部包括固定件、驱动件和末连杆，所述末连杆的一端与所述调节部连接，另一端与所述驱动件连接，所述固定件设置于所述驱动件远离所述末连杆的一侧，以通过所述驱动件为救援人员的上肢提供助力。
12.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述驱动件包括壳体、凸轮、摆臂、气弹簧和锁定部，所述凸轮的凸轮轴和所述摆臂的摆臂轴平行设置于所述壳体上，所述凸轮轴的一端连接于所述末连杆，所述气弹簧设置于所述壳体上，所述摆臂远离所述摆臂轴的一端分别连接于所述凸轮和所述气弹簧。
13.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述锁定部包括开关轴和垂直于所述开关轴设置的开关弹簧柱塞，所述开关轴和所述开关弹簧柱塞分别弹性连接于所述壳体，所述摆臂上开设有用于所述开关轴抵接的开关孔，以锁定所述摆臂，所述开关轴沿其轴向开设有用于所述开关弹簧柱塞抵接的柱塞槽，以锁定所述开关轴。
14.根据本实用新型的一实施方式，其中，所述供气组件包括气瓶总成、面罩供气阀总成和减压器总成，所述气瓶总成连接于所述腰背组件，减压器总成通过气管连接于所述气瓶总成，以稳定输出气体的压力，所述面罩供气阀总成通过气管连接于所述气瓶总成，以提供新鲜空气和保护救援人员的面部。
15.本实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
16.本实用新型的救援用上肢助力设备在腰背组件的左右两侧对称设置上肢助力组件，通过上肢助力组件对救援人员的上肢提供助力，提高救援作业的效率，在腰背组件上设置供气组件为救援人员提供足够的呼吸气体，增强救援持久力和增大救援成功率，救援人员只需将上肢穿过肩带，通过肩带和腰带的连接，即可将供气组件和上肢助力组件固定在救援人员的背部，穿戴方便，通过调节部的升降调节和角度调节，保证助力部的驱动件穿戴在救援人员的上肢时能够自由地旋转伸缩，从而确保救援人员在穿戴本设备时上肢可以舒适的进行上肢的内收、外展、上抬和下沉运动以及肩关节的内收和外展运动。
附图说明
17.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
18.图1是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的立体图。
19.图2是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的腰背组件的立体图。
20.图3是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的腰背板的立体图。
21.图4是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的调节部在收起状态时的示意图。
22.图5是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的调节部在展开状态时的示意图。
23.图6是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的调节部的局部剖视图。
24.图7是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的固定件的立体图。
25.图8是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的驱动件的立体图。
26.图9是根据一示例性实施方式示出的一种救援用上肢助力设备的驱动件的内部示意图。
27.其中，附图标记说明如下：
28.1、供气组件；11、气瓶总成；12、减压器总成；13、面罩供气阀总成；2、腰背组件；21、腰背板；22、腰侧板；23、肩带；24、腰带；25、抱箍；3、上肢助力组件；31、调节部；311、下连杆；3111、上v形弹扣；3112、下v形弹扣；312、上连杆；3121、第一旋转轴；313、转动件；3131、转动块主体；3132、转动块轴；3133、转动块轴承；314、背部护垫；315、连杆法兰；32、助力部；321、固定件；3211、上臂板；3212、绑带；322、驱动件；3221、壳体；32211、驱动器壳；32212、驱动器板；3222、凸轮；32221、凸轮轴；32222、驱动器调节柱；3223、摆臂；32231、摆臂轴；32232、凸轮滚子；3224、气弹簧；3225、锁定部；32251、开关弹簧柱塞；32252、开关轴；32253、开关弹簧主体；32254、开关帽；32255、开关端盖；3226、紧固端盖；323、末连杆；3231、第二旋转轴；3232、固定销。
具体实施方式
29.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
30.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
31.如图1至图9所示，图1示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的立体图。图2示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的腰背组件2的立体图。图3示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的腰背板21的立体图。图4示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的调节部31在收起状态时的示意图。图5示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的调节部31在展开状态时的示意图。图6示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的调节部31的局部剖视图。图7示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的固定件321的立体图。
32.图8示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的驱动件322的立体图。图9示出了本实用新型提供的一种救援用上肢助力设备的驱动件322的内部示意图。
33.本实用新型实施例的救援用上肢助力设备包括供气组件1、腰背组件2和上肢助力组件3。供气组件1用于对救援人员提供足够的呼吸气体。腰背组件2用于将供气组件1连接于救援人员。上肢助力组件3左右对称设置于腰背组件2的两侧，以对救援人员的上肢提供
助力。其中，上肢助力组件3包括连接的调节部31和助力部32，调节部31连接于腰背组件2，以调节助力部32对应于救援人员的上肢，助力部32与救援人员的上肢连接，以对救援人员的上肢提供助力。
34.其中，腰背组件2包括腰背板21、腰侧板22、肩带23和腰带24，两个腰侧板22分别通过铆钉销轴与腰背板21的左右两侧相连，两个腰侧板22远离腰背板21的一端通过腰带24连接，肩带23的上端通过日字扣连接于腰背板21，肩带23的下端通过日字扣连接于腰带24和腰侧板22的连接处，可以将本设备快捷、舒适地固定在救援人员的背部，并承载供气组件1和上肢助力组件3，腰背板21呈倒“t”字形，供气组件1的气瓶总成11连接于腰背板21的上部且瓶口朝下，两个上肢助力组件3相对于腰背板21左右对称设置，其中调节部31的下端连接于腰背板21的下部，通过调节部31升降以及旋转，可以调节助力部32的位置及角度，以使助力部32适应于救援人员的上肢位置并对上肢提供助力。
35.在本实用新型的一个优选实施例中，调节部31包括下连杆311、上连杆312和连接于上连杆312的转动件313，下连杆311连接于腰背组件2，助力部32连接于转动件313，上连杆312沿其中心轴间隔设置有至少一个调节孔，下连杆311设置有上v形弹扣3111，下连杆311穿过上连杆312以使上v形弹扣3111卡接于调节孔。
36.如图1、图4至图6所示，下连杆311的下端连接于腰背组件2的腰背板21，上v形弹扣3111安装于下连杆311的顶部，上连杆312上有等间隔排列的多个调节孔供上v形弹扣3111进行卡接，通过上v形弹扣3111弹性卡接在任意一个调节孔内，将下连杆311与上连杆312固定，可以调节上肢助力组件3的总体长度，进而使得救援人员穿戴好本设备后，助力部32至腰背组件2的距离更加适应于救援人员的上肢至腰部的距离。
37.优选地，调节部31还包括背部护垫314，背部护垫314通过螺栓连接于上连杆312，且背部护垫314在与上连杆312贴合的一侧面设置有半圆形凹槽与上连杆312的外圆贴合，增加背部护垫314与上连杆312的接触面积以保证紧固强度，背部护垫314的另一侧为海绵纺织件，为救援人员的背部提供舒适的支撑。
38.在本实用新型的一个优选实施例中，调节部31还包括开设有腰形孔的连杆法兰315，连杆法兰315与腰背组件2连接，下连杆311的下端设置有下v形弹扣3112且插接于连杆法兰315，以使下v形弹扣3112设置于腰形孔内。腰形孔为长条状孔，腰形孔的长度方向沿下连杆311的周向设置。
39.如图1、图4至图6所示，下v形弹扣3112安装于下连杆311的底部，通过下v形弹扣3112在连杆法兰315的腰形孔中弹出，而腰形孔为长条状孔，延伸方向为下连杆311的外周周向，这样当连杆法兰315连接于腰背组件2时，下连杆311相对于连杆法兰315可以在竖直方向固定的同时在水平方向上进行小幅度旋转。
40.在本实用新型的一个优选实施例中，转动件313包括至少一个转动块主体3131，转动块主体3131的一端与上连杆312的中心轴旋转连接，转动块主体3131远离上连杆312的一端连接于助力部32，以使助力部32的救援人员的上肢角度相适应。
41.如图1、图4至图6所示，转动块主体3131靠近救援人员的脊柱的一端旋转连接于上连杆312的顶部，并绕上连杆312的中心轴旋转，转动块主体3131远离救援人员脊柱的一端与助力部32连接，可以是旋转连接，还可以是固定连接，通过转动块主体3131与上连杆312的旋转连接，可以赋予助力部32一定的活动度，保证救援人员的上肢在外展和内收时能自
由活动，同时给予上肢助力。
42.在本实用新型的一个优选实施例中，转动件313还包括至少一个转动块轴3132，转动块轴3132与上连杆312平行设置，五个转动块主体3131依次通过转动块轴3132旋转连接形成旋转链，旋转链的一端与上连杆312旋转连接，旋转链的另一端与助力部32连接。
43.如图1、图4至图6所示，五个转动块主体3131由下至上依次由靠近救援人员的脊柱的一侧朝向远离脊柱的一侧延伸排列形成阶梯状的旋转链，右下至上的第一个转动块主体3131靠近脊柱的一端与上连杆312通过第一旋转轴3121旋转连接，且绕上连杆312的中心轴旋转，第一个转动块主体3131远离脊柱的一端与第二个转动块主体3131通过旋转块轴旋转连接，且第二个转动块主体3131位于第一个转动块主体3131远离脊柱一侧的斜上方，以此类推，第三转动块主体3131位于第二个转动块主体3131远离脊柱一侧的斜上方且通过转动块轴3132旋转连接于第二个转动块主体3131，直到第五个转动块主体3131的远离脊柱的一侧与助力部32的末连杆323连接，可以是第五个转动块主体3131与末连杆323通过第二旋转轴3231旋转连接后在转动块主体3131和末连杆323之间设置固定销3232，使得第五个转动块主体3131实际是与末连杆323固定，以增加旋转链与助力部32之间的连接强度。
44.优选地，转动块主体3131分别与第一旋转轴3121、转动块轴3132和第二旋转轴3231之间设置有转动块轴承3133，转动块轴承3133过盈配合固定在转动块主体3131上，第一旋转轴3121、第二旋转轴3231和转动块轴3132的上下两端分别设置有e形卡簧，以通过e形卡簧防止轴向移动。
45.在本实用新型的一个优选实施例中，助力部32包括固定件321、驱动件322和末连杆323，末连杆323的一端与调节部31连接，另一端与驱动件322连接，固定件321设置于驱动件322远离末连杆323的一侧，以通过驱动件322为救援人员的上肢提供助力。
46.如图1、图7至图9所示，末连杆323的一端通过转动块轴3132旋转连接于调节部31的最上端的转动块主体3131一端，末连杆323用于连接驱动件322和调节部31，可以通过调节部31的升降和角度调节，使得固定件321更加适应于救援人员的上肢角度，增加穿戴舒适感，优选地，固定件321包括上臂板3211和绑带3212，上臂板3211连接于驱动件322远离末连杆323的一侧，绑带3212用于将救援人员的上肢与上臂板3211固定，进而在驱动件322的助力作用下，救援人员的上肢可以随上臂板3211一起抬起或放下。
47.在本实用新型的一个优选实施例中，驱动件322包括壳体3221、凸轮3222、摆臂3223、气弹簧3224和锁定部3225，凸轮3222的凸轮轴32221和摆臂3223的摆臂轴32231平行设置于壳体3221上，凸轮轴32221的一端连接于末连杆323，气弹簧3224设置于壳体3221上，摆臂3223远离摆臂轴32231的一端分别连接于凸轮3222和气弹簧3224。
48.如图1、图7至图9所示，壳体3221包括驱动器壳32211和驱动器板32212，凸轮3222两侧伸出的凸轮轴32221通过轴承支撑在驱动器壳32211和驱动器板32212上，其靠近驱动器壳32211一侧伸出的凸轮轴32221还穿过末连杆323，并在凸轮轴32221上安装有驱动器调节柱32222，而在末连杆323上布置有环形槽孔，驱动器调节柱32222可在该环形槽孔范围内摆动，进而带动凸轮3222相对末连杆323转动。凸轮3222在靠近驱动器壳32211一侧的凸轮轴32221末端通过螺纹与紧固端盖3226连接。松动凸轮轴32221与紧固端盖3226的螺纹连接时，可拨动驱动器调节柱32222，改变凸轮轴32221与末连杆323的相对位置，再紧固凸轮轴32221与紧固端盖3226之间的螺纹连接，即可改变救援人员的上肢的抬举助力初始角度点，
实现抬举助力角度范围的调节。在凸轮3222的下方，摆臂3223通过摆臂轴32231安装驱动器壳32211和驱动器板32212上，摆臂3223上还布置有凸轮滚子32232与凸轮3222的轮廓面形成接触。同样地，摆臂3223上还布置有弹簧滚子与气弹簧3224的活塞杆端面形成接触。
49.在本实用新型的一个优选实施例中，锁定部3225包括开关轴32252和垂直于开关轴32252设置的开关弹簧柱塞32251，开关轴32252和开关弹簧柱塞32251分别弹性连接于壳体3221，摆臂3223上开设有用于开关轴32252抵接的开关孔，以锁定摆臂3223，开关轴32252沿其轴向开设有用于开关弹簧柱塞32251抵接的柱塞槽，以锁定开关轴32252。
50.如图8和图9所示，摆臂3223的侧面开设有开关孔，开关轴32252的轴头在外力作用下会伸入开关孔中使摆臂3223锁止，开关帽32254覆盖在开关轴32252暴露在壳体3221外部的一端。具体地，开关轴32252的外轴面上布置有柱塞槽，开关弹簧柱塞32251的柱塞头设置于柱塞槽内，开关轴32252外圈布置有开关弹簧主体32253，开关弹簧主体32253的两端分别抵接在开关端盖32255和驱动器壳32211上。当将开关轴32252向外拉时，开关弹簧主体32253被压缩，开关弹簧柱塞32251的柱塞头沿开关轴32252上的槽道滑动，最后陷入开关轴32252在靠近摆臂3223一侧的深槽窝中，此时摆臂3223可在气弹簧3224的活塞杆作用下绕摆臂轴32231转动，进而使凸轮滚子32232作用于凸轮3222的轮廓面并形成一个绕凸轮3222的轴线的转矩，但凸轮3222相对于驱动器支撑臂是固定的，因此摆臂3223、气弹簧3224和壳体3221将会绕着凸轮3222的轴线转动，同时固定件321也会随之转动。当救援人员的上肢绑定在固定件321上时，上肢也会随之转动进而向上抬举。凸轮3222的轮廓线形状根据人体上肢抬举时相对于肩关节的力矩变化、摆臂3223的几何尺寸和气弹簧3224的力-行程曲线等来设计。当固定件321恢复到转动之前的位置时，再将开关轴32252向内压，开关弹簧柱塞32251的柱塞头则脱离开关轴32252在靠近摆臂3223一侧的深槽窝，并沿开关轴32252上的槽道滑动，最后陷入开关轴32252在远离摆臂3223一侧的深槽窝中，此时开关轴32252的轴头亦被压入摆臂3223上的孔中，从而使摆臂3223锁止。
51.在本实用新型的一个优选实施例中，供气组件1包括气瓶总成11、面罩供气阀总成13和减压器总成12，气瓶总成11连接于腰背组件2，减压器总成12通过气管连接于气瓶总成11，以稳定输出气体的压力，面罩供气阀总成13通过气管连接于气瓶总成11，以提供新鲜空气和保护救援人员的面部。
52.如图1至图3所示，面罩供气阀总成13是面罩和供气阀的一体化设计，通过气管与气瓶总成11连接，为使用者面部提供保护，提供新鲜空气，配有调节供气旋钮，具有紧急供气、面罩强制去雾和排放多余气体等作用。瓶总成包括碳纤维复合气瓶和瓶阀防误开关，其中碳纤维复合气瓶通过抱箍25固定在腰背组件2上，优选地，腰背组件2的腰侧板22带有腰形槽。两个抱箍25通过螺栓连接于腰背板21上，瓶阀防误开关通过螺母连接于减压器总成12，以通过减压器总成12缓冲碳纤维复合气瓶内出来的高压气流，稳定输出气体压力，供气组件1还包括前置报警器、压力显示器和压力表，前置报警器连接于碳纤维复合气瓶，通过感应碳纤维复合气瓶倾斜一定的角度后对救援人员的跌倒进行报警，压力显示器和压力表分别通过气管连接于碳纤维复合气瓶，以观察瓶内压力并在压力显示器上显示剩余气体量。
53.优选地，减压器总成12固接于腰背组件2的肩带23部分，肩带23部分位于救援人员的胸前，方便救援人员随时查看。
54.本实用新型的工作过程描述如下：
55.人体在站立或坐姿状态，通过肩带23将本设备背在身上，使用腰带24上的卡扣将本设备与人体上半身绑定，将两个上肢助力组件3通过绑带3212分别与左上肢和右上肢弹性绑定，并对上臂起支撑作用，通过调整左右两侧的调节部31的总体长度，以适应人体不同身高和身材，将面罩供气阀总成13的面罩固定于头部，通过开启瓶阀防误开关为人体提供新鲜空气；将开关轴32252向外拉，即驱动器“开”时，在气弹簧3224力的作用下，左右两侧的驱动件322绕凸轮3222的轴线转动，并带动上肢助力组件3和救援人员的上肢转动，实现救援人员上肢的抬举助力。为了匹配不同人体身材重量以及工具重量，可匹配不同充气压力的气弹簧3224实现抬举助力大小的调节。当人体上肢向下压，带动驱动件322绕凸轮3222的轴线回转，直至竖直状态时，将开关轴32252向内压，使驱动器“关”时，摆臂3223被锁止，凸轮3222不再与凸轮滚子32232相互作用，驱动件322处于自由状态。
56.本实用新型的救援用上肢助力设备在腰背组件2的左右两侧对称设置上肢助力组件3，通过上肢助力组件3对救援人员的上肢提供助力，提高救援作业的效率，在腰背组件2上设置供气组件1为救援人员提供足够的呼吸气体，增强救援持久力和增大救援成功率，救援人员只需将上肢穿过肩带23，通过肩带23和腰带24的连接，即可将供气组件1和上肢助力组件3固定在救援人员的背部，穿戴方便，通过调节部31的升降调节和角度调节，保证助力部32的驱动件322穿戴在救援人员的上肢时能够自由地旋转伸缩，从而确保救援人员在穿戴本设备时上肢可以舒适的进行上肢的内收、外展、上抬和下沉运动以及肩关节的内收和外展运动。
57.在本实用新型实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
58.本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型实施例的限制。
59.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.以上仅为本实用新型实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。