湿地止沉器的制作方法

1.本实用新型涉及户外运动器材领域，公开了一种湿地止沉器。


背景技术：

2.因为各种原因，有越来越多的人涉足湿地险境。为了保护千千万万在湿地生活、工作和探险旅游的人们，我们需要有一种轻便可靠的湿地救生器械，以便为相关人员提供保护。这种湿地止沉器就应运而生了。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决在湿地生活、工作和探险旅游者的安全问题而实用新型的。目的在于通过人体在湿地下陷、下沉时自动触发止沉器，迅速展开在身体周边形成分散压力的结构，通过增加人体在湿地表面的接触面积并产生浮力，使人体停止下陷、下沉，从而为涉足湿地的人们提供自救机会和安全保障。
4.本实用新型提供了一种止沉器，用于辅助陷入沼泽的使用者进行自救，包括：
5.不透水涤纶牛津布或其他薄型不透水材料，具有与使用者胯部相适配的竖直部分以及位于竖直部分周围展开的平面散压部分；
6.充气圆环，由不透水涤纶牛津布在使用者周围展开平面部分的延伸而卷成，用于阻隔泥水并产生浮力；
7.一对骨架相对安装在平面部分的上面，用于展开平面散压部分；
8.柔韧软带，用于将一对骨架穿戴在使用者的腰胯部；
9.触发器，用于触发一对骨架撑起平面散压部分，以及
10.呼救信号发射装置，用于发送求救信号；
11.其中，一对两组骨架均包括竖直底板、上联接片、下联接片、竖直杆、触发器以及多个一一对应的滑动横杆、上铰接片、下铰接片、上端横杆、上端副横杆和外端横杆，
12.上联接片安装在竖直底板的顶端，下联接片安装在竖直底板的底端，竖直杆的一端安装在上联接片上，另一端安装在下联接片上，滑动小管可滑动地安装在竖直杆上，
13.上端横杆的一端与上铰接片铰接，另一端与滑动横杆的中部铰接，中部与上端副横杆的一端铰接，
14.滑动横杆的一端与下铰接片铰接，中部与上端横杆的一端铰接，另一端与外端横杆的中部铰接，
15.上端副横杆的一端与上端横杆的中部铰接，另一端与外端横杆一端铰接，
16.外端横杆的一端与上端副横杆铰接，中部与滑动横杆的一端铰接，另一端联接散压平面外周的充气圆环。
17.在本实用新型提供的止沉器中，还可以具有这样的特征：其中，触发器包括弹簧、压簧片、竖向联结片、止回卡、刹车钢丝以及外招板：
18.弹簧位于竖直杆内，用于弹升滑动小管以展开两组骨架，
19.止回卡安装在竖直杆的下端，用于将滑动小管约束在竖直杆的下端，
20.外招板穿戴在使用者的膝盖下方，
21.刹车钢丝的一端与止回卡连接，另一端与外招板连接。
22.在本实用新型提供的止沉器中，还可以具有这样的特征：其中，一侧骨架的上铰接片的数量为5个，相邻上铰接片之间的夹角为45
°
，下铰接片为五对，与五个上铰接片垂直对应。
23.在本实用新型提供的止沉器中，还可以具有这样的特征，包括：
24.至少一根环状束带，安装在一对骨架上，用于对展开后的骨架组件进行弦向连接固定。
25.在本实用新型提供的止沉器中，还可以具有这样的特征：其中，柔韧软带包括：
26.腰环，用于穿戴在使用者的腰部；
27.兜裆带，安装在腰环的中部和腿环之间；
28.一对腿环，位于大腿根部，相对向的安装在所述兜裆带下部；
29.一对竖向吊带，位于髋侧用于连接腰环以及腿环；
30.一对肩吊带，由横向联接带连接，分别安装在上联接片上；以及
31.下腰带，穿设在竖直底板下端的穿带扣内，围捆住竖直底板阻止其下端外翻。
32.实用新型的作用与效果
33.根据本实用新型提供的湿地止沉器，使用者前往湿地等有失足下陷危险的地方工作、生活和探险旅游时，穿带上本实用新型的湿地止沉器。遇有下陷、下沉险况时，通过自动或手动触发展开湿地止沉器。骨架弹出散压平面迅速展开的同时，外周充气圆环自动或拉动充气，与圆环平面内圈竖直部分，共同组成了一个环形的可分散压力减小压强，并能提供浮力而使人体避免下陷、下沉的环形船状结构，可给使用者予可靠的保护。险情不严重可以自救时则自救，情况严重人体下沉到止沉器满负荷时，应减少挣扎并发出求救信号静待外援。随身装备中应备有可以支持到获救的给养。
附图说明
34.图1是本实用新型湿地止沉器骨架处于展开状态的示意图；
35.图2是本实用新型湿地止沉器骨架图1中a
‑
a处剖视图；
36.图3是本实用新型湿地止沉器骨架处于收拢状态示意图；
37.图4是本实用新型湿地止沉器骨架近人体端俯视示意图；
38.图5是本实用新型湿地止沉器骨架图4中b
‑
b处剖视图；
39.图6是本实用新型湿地止沉器骨架竖向底板、上端横杆、滑动横杆、滑动小管，及联接片等联接结节点示意图；
40.图7是本实用新型竖直底板下端的示意图；
41.图8是本实用新型湿地止沉器柔韧软带的示意图；
42.图9是本实用新型触发器的示意图；
43.图10是本实用新型湿地止沉器处于使用展开状态的剖面示意图；以及
44.图11是本实用新型湿地止沉器处于使用展开状态的俯视示意图。
具体实施方式
45.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本实用新型作具体阐述。
46.本实用新型提供一种瞬时弹出展开的止沉器，能迅速在可能沉入湿地的人体周边形成分散压力并产生浮力的支撑面，以阻止人体在湿地的下陷、下沉。其核心部件是可以迅速弹出展开，并分散压力产生浮力以支撑人体，能保证人体不沉入湿地的止沉器骨架及散压组件。
47.<实施例>
48.湿地止沉器是一种可以迅速弹出展开，凭借骨架支撑人体并由不透水薄膜层分散压力并产生浮力，保证人体不沉入湿地的救生器械。湿地止沉器被触发展开时，通过束缚使用者腰部、大腿和裆部的柔韧软带约束人体不至脱离，包围人体周围的散压结构展开后通过不透水薄膜散压层压迫湿地面，分散压力获得支撑力以阻止人体下陷、下沉，从而得以逃生。
49.本实施例提供的湿地止沉器主要由刚性材料骨架部分，柔性材料散压部分，和辅助配件组成。
50.一、湿地止沉器的刚性材料骨架部分
51.图1是本实用新型湿地止沉器骨架处于展开状态的示意图，图2是本实用新型湿地止沉器骨架图1中a
‑
a处剖视图，图3是本实用新型湿地止沉器骨架处于收拢状态示意图，图4是本实用新型湿地止沉器骨架近人体端俯视示意图，图5是本实用新型湿地止沉器骨架图4中b
‑
b处剖视图，图6是本实用新型湿地止沉器骨架竖向底板、上端横杆、滑动横杆、滑动小管，及联接片等联接结节点示意图，以及图7是本实用新型竖直底板下端的示意图。
52.如图1至图7所示，湿地止沉器刚性材料骨架共两组，每组由五支金属或塑料杆件骨架组成，五支骨架通过竖向底板1，竖直杆2联结成组，通过柔韧软带组件吊挂在人体腰髋部左右两侧。左右两组骨架由一个整体的不透水薄膜散压件联结为一体。骨架虽为两组，但两组骨架的收拢和展开均同步动作。
53.每支骨架由上端横杆3，上端副横杆4，滑动横杆5，外端横杆6，及上联接片9、下联接片91，上铰接片7、下铰接片71、滑动小管8和弹簧201、压簧片801、竖向联结片802组成。
54.竖向底板1为单层结构，纵边向同侧折边的槽形断面杆件，槽形凹面面向竖直杆2，平面朝向使用者髋侧；
55.竖向底板1上端通过上联接片9与竖直杆2联接；上联接片9外侧斜向内弯折成吊挂环901；竖向底板1上端内侧设腰环挂钩槽101，吊挂环901供挂肩吊带以防湿地止沉器佩戴时下滑，腰环挂钩槽101供腰环13两侧的腰环挂钩131插入，并由卡扣卡定。腰环挂钩131插入腰环挂钩槽101并卡定后，用一皮带状的下腰带18穿过竖向底板1下端内侧固定的穿带扣10并扣紧，以确保湿地止沉器工作受力时竖向底板1 下端不外翻，这条下腰带18为关键构件，必须扣紧才可保证湿地止沉器正常工作和安全使用。
56.竖直杆2为c型断面的开口管状结构，其开口面对竖向底板1；竖直杆2上端通过上联接片9，下端通过下联接片91与竖向底板1的上、下两端刚性联接。
57.竖直杆2上端焊接五片单层结构的上铰接片7，上铰接片7被上端横杆3内侧端夹持并铰接，上铰接片7呈放射状径向布置，焊接在竖直杆2上端除去面对竖向底板1的另外三
侧，相邻上铰接片7之间的夹角为45度。竖直杆2上套设可上下移动的滑动小管8，滑动小管8上焊接五对双层结构的下铰接片71，下铰接片71夹持滑动横杆5内侧端并与之铰接，每对下铰接片71与一上铰接片7垂直对应呈放射状径向布置。
58.竖直杆2内设弹簧201，可在湿地止沉器收拢时被压缩而储蓄势能，弹簧201释放时推动压簧片801通过竖向联结片802连带滑动小管8沿竖直杆2上移，使滑动横杆5内侧端同时上移，从而推出外端横杆6而展开湿地止沉器。
59.上端横杆3为双层结构，内侧端夹住竖直杆2上端铰接片7并与之铰接；中间夹住上端副横杆4内侧端并与之铰接；外侧端夹住滑动横杆 5并与之铰接。
60.上端副横杆4为单层结构，内侧端被上端横杆3夹住并与之铰接；外侧端被外端横杆6内侧端夹住并与之铰接。
61.滑动横杆5为单层结构，中间偏外点被上端横杆3外侧端夹住并与之铰接；内侧端被滑动小管8上双层结构的铰接片71夹住并与之铰接；外侧端被外端横杆6中间偏内点夹住并与之铰接。
62.外端横杆6为双层结构，其内侧端夹住上端副横杆4并与之铰接；中间偏内点夹住滑动横杆5外侧端并与之铰接；外侧端联结湿地止沉器的柔性散压部分的充气圆环192。
63.滑动小管8为管状结构套在竖直杆2外，沿竖直杆2在上铰接片7 与下联接片91之间滑动。滑动小管8外焊接五对下铰接片71，与竖直杆2上端五片上铰接片7垂直对应，滑动横杆5内侧端可通过下铰接片 71的带动沿竖直杆2上下移动。
64.滑动小管8上部在靠近竖向底板1的一面设压簧组件，压簧组件包括与弹簧201外径相同，可在竖直杆2内活塞样滑动压缩弹簧或被弹簧顶推的圆形压簧片801，和嵌在竖直杆c型开口内，联接压簧片801和滑动小管8的竖向联结片802。
65.滑动小管8沿竖直杆2上下滑动时，由上端横杆3、滑动横杆5和竖直杆2围成的三角形形状随之发生变化，以上端横杆3外侧端与滑动横杆5中部铰接点11为顶点，上端横杆3和滑动横杆5为两边的夹角随滑动横杆5内侧端沿竖直杆2上、下移动而缩小、扩大，也使滑动横杆5的外侧端伸出、缩进，并通过滑动横杆5外侧端与外端横杆6的铰接点12完成外端横杆6的展开和收回。
66.无论湿地止沉器处于收拢或展开状态，竖向底板1与竖直杆2均处于略微向腰部内倾的“竖直状态”，凭相关联结软带束缚于使用者腰髋部周围，竖向底板1与竖直杆2是每支骨架的基础杆件。
67.湿地止沉器收拢时，上端横杆3、上端副横杆4、滑动横杆5及外端横杆6的长度方向均处于接近竖直状态。上端横杆3、上端副横杆4、滑动横杆5及外端横杆6均处于竖直杆外侧。外端横杆6处于最外侧。
68.湿地止沉器处于展开状态时，上端横杆3、上端副横杆4、滑动横杆5及外端横杆6的长度方向，均处于接近平卧的状态。
69.湿地止沉器收拢时，滑动小管8处于最低位置，滑动小管8被止回卡约束，竖直杆2内弹簧201处于积蓄势能的被压缩状态。该止回卡被刹车钢丝牵动解除对滑动小管8的约束时，弹簧201释放势能推动滑动小管8带动滑动横杆5内侧端上移，随着铰接点12被滑动横杆5的顶出而致外端横杆6外伸，湿地止沉器被展开。收拢湿地止沉器时滑动小管8下滑到被止回卡定位，竖直杆2内弹簧201被压簧片801压缩而重新获得势能，湿地止沉器收拢。
70.上端横杆3，滑动横杆5及竖直杆2组成一个两边长度固定竖直边可变的三角形，三杆互相制约，使得滑动横杆5外侧端在骨架展开时只可外伸而不可能上翻；外端横杆6、上端副横杆4、上端横杆3、滑动横杆5围成的平行四边形，可确保骨架展开时外端横杆外侧端不上翻，使外端横杆6与滑动横杆5长度方向的下夹角永远小于180度。以上三角形和平行四边形，可确保各骨架外端在杆件结构强度允许的范围内不上翻，从而使人体被湿地止沉器支承而不致沉入湿地。
71.依使用者体形不同而设置的不同型号，在十支骨架完全展开时，外端横杆外端点所处平面圆周直径，以1.4～1.6米为宜。可据此确定各型号相关杆件的长度。
72.湿地止沉器骨架的承重设计要求各杆件材料的断面尺寸在既满足强度要求确保安全使用，又轻便不冗余的原则下由设计计算确定。
73.如果湿地止沉器启动展开承载满负荷时，人体腰部以下已经沉入湿地，因为没入泥、水部分人体的重量被浮力抵消，此时造成人体下沉的重力应为人体腰际以上部分体腔和服装及装备的重量。据相关资料，成人双下肢及双足重量占体重的百分比，男约38.2，女约39.2，此为髋关节以下部分，并不包括腰至髋关节之间体腔的重量，因此这里以人体腰部以上部分的重量占体重60％计算。考虑到服装和装备的因素，总“体重”以人均100公斤计，人体腰部以上部分可造成下沉力的重量为60 公斤。这里设定一个1.5的安全(保险)系数，因此对湿地止沉器骨架的承重设计要求是，10支骨架可合力支承90公斤为最低要求。由于个别骨架折断可能累及相邻骨架造成多米诺反应，考虑到个别骨架可能被下面的硬物撑顶造成压力集中而致折断的状况，因此骨架还应该具备足够的韧性以便在环状束带(或钢丝)22牵扯，和不透水涤纶牛津布散压调节下不易折断。
74.二、湿地止沉器的柔性材料散压部分
75.湿地止沉器的柔性散压主要为约束固定和浮起散压两部分。
76.图8是本实用新型湿地止沉器柔韧软带的示意图。
77.如图8和图1所示，本实施例的约束固定部分用柔韧软带制成，浮起散压部分用不透水薄膜如不透水涤纶牛津布制成。约束固定部分由一付腰环13，两付腿环14，和前接腰环13前中部兜过裆部再接腰环13 后中部，同时下联两付腿环14的u形兜裆带15，以及在腰环13与腿环14之间位于骨盆两侧联结腰环13与腿环14的竖向吊带16，和肩吊带及横向联接带17组成。穿过两侧竖向底板下端固定的(柔性)穿带扣10，还有一条围绕臀下部一周与腿环水平位置相当，处于散压平面竖直部分191外侧的，可以收紧的下腰带18。此下腰带18为约束竖向底板1下端不外翻的关键受力件，因此选材必须可靠，穿带一定要认真扣紧。
78.腰环13内侧围绕人体腰部，在前后两面均设活扣以便调节松紧，左右两侧竖向吊带16上端均设带有止回卡齿的腰环挂钩131，腰环挂钩 131越过散压平面竖直部分191上缘而插入竖向底板1上端腰环挂钩槽 101并卡定，此挂钩131将承担阻止人体下陷、下沉的重任，也是湿地止沉器的关键零件，此件不可用铸铝之类欠缺韧性的材料制作。腿环14 前半周设活扣以便调节松紧靠贴大腿。腿环14上抵大腿根部，两腿环 14外侧设尼龙搭以便与散压平面竖直部分191下部内侧简单固定。两吊挂肩带及横向联接带17上均设活扣以便调节松紧。
79.骨架通过一体性不透水涤纶牛津布散压部分联接成一体。由于腰“横径”小于骨盆的宽度，因此固定在身体两侧腰腿两环上的竖向底板 1和竖直杆2，其实是上部向内倾斜接
近竖直的状态。腰环13、腿环14、竖向吊带16和中间兜裆的u形带15及下腰带18，让使用者“穿上”后即与湿地止沉器有了可靠联结。为减少调节，湿地止沉器可以针对不同人体设置多种尺码，以便对号使用减少调节。
80.湿地止沉器散压部分用不透水涤纶牛津布(或其它适宜材料)制成，浮起散压部分是一个中心可以容人腰部穿入的圆环形船状结构。湿地止沉器展开时，圆环形平面部分190处于滑动横杆及外端横杆6的下部；圆环形内圈是与平面部分190一体的竖直部分191，竖直部分191包围人体腰臀部，位于竖向底板1与腰环13、腿环14之间；圆环形外周与圆环形平面部分190连成一体的，是由平面延伸出去卷成一圈类似于救生圈的环形管状充气圆环192，湿地止沉器收拢时充气圆环折叠，展开时充气圆环192仿佛航空救生衣一样自动或拉动充气，充气不足时可通过附加软管吹气加压。充气圆环192使散压平面部分190外周形成了与内圈191一样的竖向结构，这不但可调节湿地面的软硬压差，使各支骨架均匀受力，同时也与圆环形平面部分190及内圈竖直部分191，共同组成了一个环形的可分散压力减小压强，并能提供浮力而使人体避免下陷、下沉的环形船状结构。
81.平面部分190、竖直部分191、充气圆环192组成的环形船状结构压迫湿地表面得到的支撑力，经由外端横杆6、上端副横杆4、上端横杆3、滑动横杆5、及竖直杆2、竖向底板1、腰环挂钩槽101，通过腰环挂钩131向上传递，以阻止人体在湿地下陷、下沉。
82.由竖直杆2与竖向底板1联结为一体的两组骨架，通过肩吊带、腰环挂钩131与下腰带18约束在一起后，还需用至少一道环状束带(或钢丝)22进行弦向联结定位，并调节平衡各骨架之间的受力。束带(或钢丝)在散压牛津布上面、杆件下面通过，与杆件和牛津布扣结。
83.环形船状结构内无水，故环形船状结构上(内)面为“干区”20，下面及两侧外为“湿区”21。外端横杆6、上端副横杆4、上端横杆3、滑动横杆5、及竖直杆2、竖向底板1、腰环挂钩槽101、环状束带22，及下腰带18均在“船内”，处于“干区”，故不接触泥、水。腰环13、腿环14、竖向吊带16和u型带15包括人体腰臀及腿部，虽然处在中心位置但却均在“船外”，处于湿区，因此是接触泥、水的。
84.三、湿地止沉器的辅助配件
85.图9是本实用新型触发器的示意图，图10是本实用新型湿地止沉器处于使用展开状态的剖面示意图，以及图11是本实用新型湿地止沉器处于使用展开状态的俯视示意图
86.如图9至图11所示，在使用者两膝关节下均配置触发器。触发器有一向膝关节外侧张开的外招板23，任何一条腿下陷至膝盖下沿外招板 23被沼泥反顶上翻时，外招板23内侧端可绕轴24旋转的轮缘会绞动刹车线钢丝25，从而牵动竖直杆1下端的止回卡下移释放弹簧201，使滑动小管8被弹簧推动上滑带动滑动横杆5内侧端上移，令外端横杆6弹出，骨架带动圆环形散压牛津布190、充气圆环192在人体周围展开，湿地止沉器即刻被启动，以保证使用者安全。
87.在使用者腰间位置另设一类似于膝下外招板23、轮缘绞动刹车线 25的装置，以供在遭遇无泥深水膝下触发器无沼泥顶推不易启动时，由使用者手动展开骨架启动湿地止沉器。虽然竖直杆2下端的止回卡分别设置在人体两侧，但必须为联动模式，如某一膝下外招板被触发或手动触发腰间外招板时，人体两侧的止回卡将同步释放展开两组全部十支骨架。
88.如果触发器使用电讯号连接启动，则需有可靠措施保证电池及线路在泥水工况下不受影响也不失功能。
89.为确保湿地止沉器的展开正常，在常用期间每旬触发展开一次，长期备用期间每季度触发展开一次。
90.湿地止沉器需配套设置呼救信号发射装置(图中未示)，以备在人员遇险湿地止沉器展开时使用。
91.湿地止沉器整套设备总重宜控制在三公斤以内。
92.实施例的作用与效果
93.根据本实施例提供的湿地止沉器，使用者前往湿地等有失足下陷危险的地方工作、生活和探险旅游时，穿带上本实施例的湿地止沉器。遇有下陷、下沉险况时，通过自动或手动触发展开湿地止沉器。骨架弹出散压平面迅速展开的同时，外周充气圆环自动或拉动充气，与圆环平面内圈竖直部分，共同组成了一个环形的可分散压力减小压强，并能提供浮力而使人体避免下陷、下沉的环形船状结构，可给使用者予可靠的保护。险情不严重可以自救时则自救，情况严重人体下沉到止沉器满负荷时，应减少挣扎并发出求救信号静待外援。随身装备中应备有可以支持到获救的给养。
94.上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。