一种水上救生装置

摘要

本发明公开了一种水上救生装置，包括基体、气囊和设在基体两端的用于撑开气囊的撑开机构，在初始状态下，气囊呈折叠状态设在撑开机构上，基体上设有与撑开机构连接的、在救生时能促使撑开机构动作将气囊撑开成伞状结构的触发机构。与现有技术相比，本水上救生装置具有可撑开成伞状结构的气囊，气囊中可以自行充满气体，不需外部动力或化学反应，救生时气囊内气体的密封依靠水面自身，因而简化了本装置结构，基体上的触发机构触发撑开机构动作使气囊能够被快速撑开，从而也大大提高了本装置的使用可靠性；另外在初始状态时，本装置体积小、重量轻，从而便于携带，而且生产成本低，便于推广普及。

权利要求

1.一种水上救生装置，其特征在于：包括基体、气囊和设在基体两端的用于撑开气囊的撑开机构，在初始状态下，气囊呈折叠状态设在撑开机构上，基体上设有与撑开机构连接的、在救生时能促使撑开机构动作将气囊撑开成伞状结构的触发机构；所述撑开机构包括设在所述基体上的托盘、设在托盘上的为半球形的凸块、主拉索和支拉索，凸块上设有呈辐射状分布的若干个撑开弹簧，所述气囊在内侧与撑开弹簧的顶部连接，主拉索的一端延伸至所述触发机构处，在救生启用时由触发机构切断，另一端连接若干根支拉索，支拉索依次穿过托盘和凸块，一根支拉索连接一个撑开弹簧，在初始状态下，主拉索和支拉索呈拉紧状态，撑开弹簧在主拉索和支拉索的拉力作用下呈压缩状态，气囊呈折叠状态填塞于撑开弹簧之间。

2.根据权利要求1所述的水上救生装置，其特征在于：所述托盘通过弯管与所述基体连接，弯管内设有让所述支拉索穿过的弧形通道。

3.根据权利要求2所述的水上救生装置，其特征在于：所述基体包括一个两端开口、内部中空的外筒体，所述气囊和撑开机构布置在外筒体的两端。

4.根据权利要求3所述的水上救生装置，其特征在于：所述外筒体中设有两套能分别从外筒体的不同端口伸出的伸缩管，伸缩管的外端部与所述弯管连接，所述支拉索和主拉索从伸缩管中穿过，所述触发机构位于两个伸缩管之间。

5.根据权利要求4所述的水上救生装置，其特征在于：所述伸缩管包括两层套接连接的套管，两层套管之间以及外层套管与所述外筒体之间均设有导向结构，在内层套管的空腔内设有两端分别抵在内层套管的外端部内壁与所述触发机构上的压缩弹簧，所述弯管与内层套管的外端部连接。

6.根据权利要求5所述的水上救生装置，其特征在于：所述两层套管之间的导向结构包括在外层套管的内表面设置的导槽和在内层套管的外表面设置的沿导槽移动的滑块，所述外层套管与所述外筒体之间的导向结构包括在外筒体的内表面设置的导槽和在外层套管的外表面设置的嵌入导槽中沿导槽移动的滑块。

7.根据权利要求4至6任一所述的水上救生装置，其特征在于：所述触发机构包括触发开关和开关座，开关座固定在所述外筒体中且夹在两个所述伸缩管腔内的压缩弹簧之间，触发开关一端插入开关座中的沿与外筒体长度方向相垂直的方向延伸的插槽中，另一端从外筒体的筒壁伸出，开关座中在插槽的底部设有抵住触发开关的弹簧，开关座和触发开关中设有让所述主拉索穿过的通孔，触发开关与开关座在通孔处形成锐利的一对切刃，在救生启用时相配合用于切断主拉索。

8.根据权利要求7所述的水上救生装置，其特征在于：所述触发开关由主插杆和设在主插杆两侧的与主插杆平行的侧插杆连接构成，所述开关座中的插槽相应的设有三个，主插杆的端部从外筒体的筒壁伸出，主插杆上设有让主拉索穿过的所述通孔，主插杆与开关座在通孔处相配合形成锋利的一对切刃，侧插杆上设有让所述主拉索穿过的长形孔。

9.根据权利要求8所述的水上救生装置，其特征在于：所述侧插杆位于所述外筒体内部，在初始状态下，侧插杆的位于所述插槽外的端部插入所述伸缩管的两层套管的管壁上设置的卡槽中。

说明书

一种水上救生装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水上救生装置。

背景技术

[0002] 目前，通常人们为了解救落入水中的落水者时，需要使用救生圈、动力充气救生装置或者化学反应充气救生装置，这些装置通常具有以下缺点之一：体积大、重量大、结构复杂，使得不便携带、成本较高或者使用性能不稳定，严重制约该类装置使用的普遍性。因此，需要一种同时兼具体积小、重量轻、结构简单、性能稳定、操作方便、成本低等优点的水上救生装置，来大幅减少溺亡事件的发生，为社会排忧解难。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种携带方便且使用可靠性高的水上救生装置。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水上救生装置，包括基体、气囊和设在基体两端的用于撑开气囊的撑开机构，在初始状态下，气囊呈折叠状态设在撑开机构上，基体上设有与撑开机构连接的、在救生时能促使撑开机构动作将气囊撑开成伞状结构的触发机构。

[0005] 所述撑开机构包括设在所述基体上的托盘、设在托盘上的为半球形的凸块、主拉索和支拉索，凸块上设有呈辐射状分布的若干个撑开弹簧，所述气囊在内侧与撑开弹簧的顶部连接，主拉索的一端延伸至所述触发机构处，在救生启用时由触发机构切断，另一端连接若干根支拉索，支拉索依次穿过托盘和凸块，一根支拉索连接一个撑开弹簧，在初始状态下，主拉索和支拉索呈拉紧状态，撑开弹簧在主拉索和支拉索的拉力作用下呈压缩状态，气囊呈折叠状态填塞于撑开弹簧之间。

[0006] 所述托盘通过弯管与所述基体连接，弯管内设有让所述支拉索穿过的弧形通道。

[0007] 所述基体包括一个两端开口、内部中空的外筒体，在救生时作为手握之用；所述气囊和撑开机构各有两套，对称布置在外筒体的两端。

[0008] 所述外筒体中设有两套能分别从外筒体的不同端口伸出的伸缩管，伸缩管的外端部与所述弯管连接，所述支拉索和主拉索从伸缩管中穿过，所述触发机构位于两个伸缩管之间。

[0009] 所述伸缩管包括两层套接连接的套管，两层套管之间以及外层套管与所述外筒体之间均设有导向结构，在内层套管的空腔内设有两端分别抵在内层套管的外端部内壁与所述触发机构上的压缩弹簧，所述弯管与内层套管的外端部连接。

[0010] 所述两层套管之间的导向结构包括在外层套管的内表面设置的导槽和在内层套管的外表面设置的沿导槽移动的滑块，所述外层套管与所述外筒体之间的导向结构包括在外筒体的内表面设置的导槽和在外层套管的外表面设置的嵌入导槽中沿导槽移动的滑块。

[0011] 所述触发机构包括触发开关和开关座，开关座固定在所述外筒体中且夹在两个所述伸缩管腔内的压缩弹簧之间，触发开关一端插入开关座中的沿与外筒体长度方向相垂直的方向延伸的插槽中，另一端从外筒体的筒壁伸出，开关座中在插槽的底部设有抵住触发开关的弹簧，开关座和触发开关中设有让所述主拉索穿过的通孔，触发开关与开关座在通孔处形成锐利的一对切刃，在救生启用时相配合用于切断主拉索。

[0012] 所述触发开关由主插杆和设在主插杆两侧的与主插杆平行的侧插杆连接构成，所述开关座中的插槽相应的设有三个，主插杆的端部从外筒体的筒壁伸出，主插杆上设有让主拉索穿过的所述通孔，主插杆与开关座在通孔处相配合形成锋利的一对切刃，侧插杆上设有让所述主拉索穿过的长形孔。

[0013] 所述侧插杆位于所述外筒体内部，在初始状态下，侧插杆的位于所述插槽外的端部插入所述伸缩管的两层套管的管壁上设置的卡槽中。

[0014] 在救生启用时手横握外筒体将该救生装置举出水面，用手按下触发开关，在切断主拉索的同时，侧插杆的位于所述插槽外的端部从两层套管管壁上设置的卡槽中退出，使两套气囊和两套伸缩管同时打开，保证气囊快速充气且两套气囊中间能容下被救者，然后该救生装置压入水中，水面把气囊内气体封住形成浮力。

[0015] 本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，本水上救生装置具有可撑开成伞状结构的气囊，气囊中可以自行充满气体，不需外部动力或化学反应，救生时气囊内气体的密封依靠水面自身，因而简化了本装置结构，基体上的触发机构触发撑开机构动作使气囊能够被快速撑开，从而也大大提高了本装置的使用可靠性；另外在初始状态时，本装置体积小、重量轻，从而便于携带，而且生产成本低，便于推广普及。

附图说明

[0016] 图1为水上救生装置在初始状态时的结构示意图（折叠的气囊未示出）；

[0017] 图2为水上救生装置在气囊为撑开状态时的结构示意图；

[0018] 图3为撑开机构的结构示意图；

[0019] 图4为伸缩管的结构示意图；

[0020] 图5为触发机构的结构示意图；

[0021] 图6为触发开关的结构示意图；

[0022] 图7为开关座的结构示意图；

[0023] 图8为套管的结构示意图；

[0024] 图9为触发开关与内层套管连接的结构示意图（外层套管未示出）；

[0025] 上述图中的标记均为：1、外筒体；2、伸缩管；3、撑开弹簧；4、托盘；5、凸块；6、弯管；71、外层套管；72、内层套管；8、主拉索；9、滑块；10、触发开关；11、主插杆；12、侧插杆；13、切刃；14、长形孔；15、开关座；16、插槽；17、卡槽；18、中部底座；19、安装板；20、气囊；
21、复位弹簧；22、压缩弹簧；23、限位块；24、圆形锚片；25、支拉索。

具体实施方式

[0026] 如图1至图9所示为本发明的一种水上救生装置，包括基体、气囊20和设在基体上的用于撑开气囊20的撑开机构。基体作为使用者使用时握持的握持部，气囊20作为产生浮力的部件，气囊20设有两套，在初始状态下，气囊20呈折叠状态安装固定在撑开机构上，基体上还设有与撑开机构连接的能促使撑开机构动作将气囊20撑开成伞状结构的触发机构，气囊20在展开后，可以在水面上形成一个伞状的薄膜，内部充满气体，气囊20底部的开口被水密封，气体不会泄露，从而使气囊20始终保持撑开状态，以产生浮力，确保使用者不会沉入水底。气囊20在不展开时呈折叠状态安装固定在撑开机构上，形状为一个小半球体，因此也就使得本水上救生装置的体积可以较小，以方便携带，而且气囊20能够被快速撑开，从而也大大提高了使用可靠性，缩短救生的时间。

[0027] 具体地说，如图3所示，撑开机构包括设在基体上的托盘4、设在托盘4上的半球形的凸块5、主拉索8和支拉索25。托盘4为一较薄的圆盘，凸块5上设有若干个用于撑开气囊20的撑开弹簧3，撑开弹簧3为压缩弹簧，撑开弹簧3一端与凸块5固定连接，另一端与气囊20固定连接。在初始状态时，气囊20处于紧密折叠状态填塞于托盘4上的各处于压缩状态的撑开弹簧3之间，形成较小的半球体。气囊20在救生时要展开为一端开口的半球形伞状薄膜，气囊20是由极薄但不透气且有一定韧性的材料制成的，其内表面设有与撑开弹簧20个数相等的圆形锚片24，圆形锚片24在半球面内均匀分布，圆形锚片24与撑开弹簧20的端部固定连接。撑开弹簧3在凸块5上在半球面内呈辐射状均匀分布，并垂直于凸块5的外表面，而且撑开弹簧3要具有一定的刚度，以在气囊20展开后能够对气囊20起到一定的支撑效果。

[0028] 凸块5的内部为空腔，凸块5的表面设有与空腔连通的与撑开弹簧3位置对应的小孔，托盘4上也有与凸块5的空腔及弯管6的空腔相贯通的通孔；主拉索8较短，一端延伸并穿过触发机构，在救生启用时由触发机构切断，另一端连接若干根支拉索25；在初始状态，若干根支拉索25一起穿过弯管6和托盘4上的通孔，并分别穿过凸块5上的小孔和相应撑开弹簧3的中轴线与圆形锚片24中心连接，主拉索8和支拉索25处于拉紧状态，撑开弹簧3在主拉索8和支拉索25的拉力作用下处于压缩状态，使每个撑开弹簧3都能够压缩蓄能。在救生启用时，由触发机构切断主拉索8，主拉索8切断，撑开弹簧3可以自由释放，从而能够使气囊20快速撑开。在气囊20完全展开后，由于支拉索25与主拉索8是仍然连接的，支拉索25与主拉索8之间的接头部位于凸块5内的空腔中，从而此时支拉索25可以对气囊20和撑开弹簧3起到限位的作用，支拉索25拉住气囊20和撑开弹簧3，可以防止入水时气囊20内气体上冲使气囊20变形，这样还要要求各条支拉索25有合适的长度刚好把充气后的气囊20拉住以增加稳定性。

[0029] 如图1和图2所示，基体包括一个两端开口、内部中空的圆管状的外筒体1，外筒体1为救生时用于手握的单一套管，气囊20和撑开机构对称布置在外筒体1的两端，即气囊20和撑开机构各设有两套，用于与撑开机构连接的两根主拉索8的端部在外筒体1内部连接成一根完整的拉索。外筒体1中设有两套在救生时能分别从外筒体1的不同端口伸出的伸缩管2，两套伸缩管2以穿过外筒体1中心且与外筒体1的轴线垂直的平面为对称面对称地布置在外筒体1内部，伸缩管2的长度在救生时可以通过拉伸变长，两套伸缩管2分别从外筒体1的与其相邻的端口伸出，从而可以使整个基体的长度变长，确保打开后的两气囊20间还有间距容下被救生者。

[0030] 如图3所示，撑开机构的托盘4是通过弯管6与基体连接，凸块5和弯管6分别连接在托盘4两个盘面的中心，弯管6的弧度为90度，托盘4的盘面平行于外筒体1的轴线，这样在救生启用时，外筒体1呈水平状态，两端的托盘4也为水平状态。弯管6内设有让主拉索8和支拉索25穿过的弯曲的弧形通道，设置弧形通道，可以确保主拉索8和支拉索25能够很顺畅的穿过。

[0031] 如图4所示，本实施例的每套伸缩管2包括两节套接连接的套管，分别为外层套管71和内层套管72；在救生时内层套管72从外层套管71中伸出，外层套管71从外筒体1中伸出；内层套管72的外端部设有一个封板并与弯管6固定连接，封板上有与弯管6相通的通孔；在内层套管72空腔中还有一端抵在封板内壁、另一端抵在触发机构上的压缩弹簧22。

[0032] 如图4和图8所示，两层套管之间的导向结构包括在外层套管71的内表面设置的导槽和在内层套管72的外表面设置的沿导槽移动的滑块9，伸缩管2的外层套管71与外筒体1之间的导向结构包括在外筒体1的内表面设置的导槽和在外层套管71的外表面设置的嵌入导槽中沿导槽移动的滑块9。导槽是在外层套管71和外筒体1的内表面上沿与外筒体1轴线平行的方向延伸设置的凹槽，滑块9嵌入导槽中，导槽的两端为限位结构，对各层套管的移动进行限位。

[0033] 如图5、图6和图7所示，本水上救生装置的触发机构包括触发开关10和用于安装触发开关10的开关座15。开关座15固定在外筒体1中且夹在两套伸缩管2腔内的压缩弹簧22之间，开关座15包括中部底座18和设在中部底座18两侧的半圆形的安装板19，安装板19的半径与外筒体1的内孔半径大小相同，可以直接固定在外筒体1的内壁上。触发开关10一端插入开关座15中的沿与外筒体1轴向相垂直的方向延伸的矩形插槽16中，另一端从外筒体1的筒壁设置的开口伸出，以使使用者能够按压触发开关10。触发开关10由矩形的主插杆11和设在主插杆11两侧的与主插杆11平行的矩形侧插杆12连接构成，中部底座18上的插槽16相应的设有三个，即分别与主插杆11相配合的中间插槽和侧插杆12相配合的侧插槽。主插杆11的端部从外筒体1的筒壁伸出，用于使用者的按压。沿外筒体1中轴线上，触发开关10及开关座15上都设有贯通的让主拉索8穿过的通孔，除侧插杆
12上的通孔为沿侧插杆12长度方向延伸的长形孔14外，触发开关10及开关座15上其他部位的通孔都为圆形；主插杆11及与之相配合的中间插槽在通孔边沿做成一对锋利的切刃13，在按下触发开关10时，该对切刃13可以迅速切断主拉索8，释放撑开弹簧3的弹性。

[0034] 在中部底座18的中间插槽16的底部还设有复位弹簧21，复位弹簧21的一端抵在中间插槽16的底部，另一端抵在触发开关10的主插杆11的端部，复位弹簧21被压缩产生弹力，使主插杆11的另一端从外筒体1中伸出，同时可以防止触发开关10的误触发。另外，在主插杆11的位于外筒体1内的部分的两侧各设有一个限位块23，限位块23与外筒体1的内侧壁贴合，限位块23的形状为弧形。

[0035] 侧插杆12完全位于外筒体1的内部，侧插杆12的位于中部底座18的侧插槽16外的端部插入伸缩管2的两层套管的侧壁上设置的卡槽17中，形成一种对伸缩管2进行锁止的锁止结构，如图8和图9所示，在两层套管上的相同位置都设置卡槽17，这样可以在初始状态时，保持伸缩管2收缩于外筒体1内。

[0036] 在使用本装置救生时，按下触发开关10后，切刃13将主拉索8剪断，撑开弹簧3弹开，撑开折叠的气囊20使之变成下端开口的半球形，完成快速充气；触发开关10在按下剪切主拉索8的同时，侧插杆12的端部刚好从两层套管的卡槽17中完全退出，从而伸缩管2能够在压缩弹簧22的作用下快速朝外伸出，加大打开后的两气囊20之间的间距。

[0037] 采用上述结构，本水上救生装置在初始状态时体积和长度较小，重量较轻，若加上带套，可以套在头上或套在胳膊上，不影响正常游泳。在救生时，操作者只要用手横握该水上救生装置的外筒体1中部，让触发开关10朝上举出水面，然后用手指按压触发开关10，伸缩管2和气囊20会同时打开，气囊20快速充气后手横握外筒体1并将该水上救生装置拉入水面之下，水面把气囊20开口部分完全封住使内部气体不能泄露，从而产生浮力让被救者漂浮于水面上。

[0038] 本水上救生装置属于教育部人文社会科学研究青年基金项目（12YJC630111）的研究成果之一。

[0039] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。