一种可复位触发式多气瓶刺破机构

本发明涉及安全防护用具，特别涉及一种可复位触发式多气瓶刺破机构。

背景技术：

1、随着人口结构的老龄化趋势加剧，老年人口数量的增长带来了一系列新的社会问题，其中老年人跌倒事故的频发尤为引人关注。由于许多老年人存在慢性疾病，导致他们的活动能力受限，这使得他们更容易发生跌倒事故。跌倒可能导致严重的身体伤害，如髋部骨折、身体瘫痪或长期残疾，甚至在某些情况下，跌倒事故还可能导致死亡。

2、为了减少老年人因跌倒而受伤的风险，出现了一系列防摔装备，如防摔护肘、防摔马甲和防摔腰带等。这些装备的设计通常包含安全气囊，其目的是在跌倒发生时通过缓冲来减少撞击力。这些安全气囊能够在老人跌倒的瞬间迅速充气，从而保护老年人免受伤害。

3、目前用于安全气囊的气瓶装置大致分为爆炸式触发和机械式触发两类。爆炸式触发装置是指利用化学药品的化学反应产生爆炸力以推动刺针刺破气瓶或直接爆破气瓶口，从而达到快速放气的目的(如cn109268683a)；机械式气瓶触发装置是指利用各种机械结构对气瓶进行刺破，以达到放气的目的(如cn210978665u等)。

4、随着对穿戴式安全气囊防护质量要求的提升，对气囊所需的充气量的需求也随之增长，安全气囊展开的瞬时性又对装置的充气速度提出要求。目前用于安全气囊的气瓶装置大致分为爆炸式触发和机械式触发两类。现有的大多数化学药品爆炸式气瓶触发装置稳定性与经济性不足，无法循环使用，不具备环保性，用于人体穿戴式防护气囊中存在风险，如(cn109268683a)气瓶定向爆破放气装置无法循环使用、不具备环保性、经济性较差、可能存在噪声大、稳定性差、保质期短等问题。现有大多数机械式气瓶触发装置存在出气效率较低、出气总量少、对电机要求高或复位方法繁琐等问题，如(cn210978665u)气瓶刺破装置存在刺破装置复位较繁琐、对舵机性能要求高、出气效率低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决当前安全气囊防护用具领域气瓶触发装置存在出气效率较低、出气总量少、经济性不足，无法循环使用，不具备环保性、对电机要求高、复位方法繁琐等技术问题而提出的可复位触发式多气瓶刺破机构。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种可复位触发式多气瓶刺破机构，其包括：正对气瓶受针部位的刺针，可沿刺针刺入方向往复移动的滑动件，作用于滑动件为刺针刺破气瓶提供动能的弹性元件；用于锁定滑动件，以使弹性元件维持压缩状态的锁止结构，用于解锁滑动件的触发结构，解锁时，在弹簧的动能的作用下，滑块向气瓶移动，推动刺针移动刺破气瓶。

3、进一步，还包括腔体，滑动件与腔体滑动连接并可沿腔体的轴线滑动，腔体的轴向与刺针刺入方向相同，锁止结构设置在滑动件与腔体之间。

4、进一步，锁止结构包括设置在滑动件上的卡扣和设置在腔体上的卡槽，卡槽贯穿腔体的腔壁，在卡扣和卡槽的配合下完成对滑动件的锁止，触发结构可使卡扣脱离卡槽。

5、进一步，触发结构包括舵机以及由舵机驱动的连杆结构，解锁时，在舵机的旋转驱动下，连杆结构的一端可从腔体外部伸入卡槽内与卡扣接触，并推动卡扣脱离卡槽。

6、进一步，连杆结构包括设置在舵机输出端的椭圆连杆，一端可伸入卡槽的长连杆，一端与椭圆连杆偏心处铰接另一端与长连杆铰接的短连杆，舵机驱动椭圆连杆转动，椭圆连杆通过短连杆带动长连杆运动，使长连杆靠近卡槽的一端按预定轨迹移动伸入卡槽内。

7、进一步，长连杆具有旋转轴线，长连杆包括第一端和第二端，旋转轴线位于第一端和第二端之间，短连杆可带动长连杆转动，使长连杆的第一端和第二端绕旋转轴线移动。

8、进一步，触发结构包括设置在腔体外壁的电磁铁，与卡槽滑动连接的顶杆，顶杆包括第一端和第二端，顶杆的第一端从腔体外伸入卡槽，第二端露出于腔体外且可被电磁铁吸附，第二端与腔体之间设置有复位弹簧，电磁铁工作时，可吸附顶杆第二端，使顶杆在卡槽中向腔体内滑动。

9、进一步，弹性元件为第一弹簧。

10、进一步，刺针固定设置在滑动件上。

11、进一步，还包括气瓶固定装置，气瓶可插入气瓶固定装置，气瓶固定装置时气瓶的瓶口对向刺针。

12、由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：该机构使用触发结构解除卡扣的锁定随后利用第一弹簧存储的弹性势能来激活气瓶，与传统的微电机直接触发方式相比，本设计避免了对舵机转矩的依赖，从而减少了对高性能舵机的需求，同时保持了触发过程的可靠性。

技术特征：

1.一种可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，包括正对气瓶受针部位的刺针，可沿刺针刺入方向往复移动的滑动件，作用于滑动件为刺针刺破气瓶提供动能的弹性元件；用于锁定滑动件，以使弹性元件维持压缩状态的锁止结构，用于解锁滑动件的触发结构，解锁时，在弹簧的动能的作用下，滑块向气瓶移动，推动刺针移动刺破气瓶。

2.根据权利要求1所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，还包括腔体，滑动件与腔体滑动连接并可沿腔体的轴线滑动，腔体的轴向与刺针刺入方向相同，锁止结构设置在滑动件与腔体之间。

3.根据权利要求2所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，锁止结构包括设置在滑动件上的卡扣和设置在腔体上的卡槽，卡槽贯穿腔体的腔壁，在卡扣和卡槽的配合下完成对滑动件的锁止，触发结构可使卡扣脱离卡槽。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，触发结构包括舵机以及由舵机驱动的连杆结构，解锁时，在舵机的旋转驱动下，连杆结构的一端可从腔体外部伸入卡槽内与卡扣接触，并推动卡扣脱离卡槽。

5.根据权利要求4所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，连杆结构包括设置在舵机输出端的椭圆连杆，一端可伸入卡槽的长连杆，一端与椭圆连杆偏心处铰接另一端与长连杆铰接的短连杆，舵机驱动椭圆连杆转动，椭圆连杆通过短连杆带动长连杆运动，使长连杆靠近卡槽的一端按预定轨迹移动伸入卡槽内。

6.根据权利要求5所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，长连杆具有旋转轴线，长连杆包括第一端和第二端，旋转轴线位于第一端和第二端之间，短连杆可带动长连杆转动，使长连杆的第一端和第二端绕旋转轴线移动。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，触发结构包括设置在腔体外壁的电磁铁，与卡槽滑动连接的顶杆，顶杆包括第一端和第二端，顶杆的第一端从腔体外伸入卡槽，第二端露出于腔体外且可被电磁铁吸附，第二端与腔体之间设置有复位弹簧，电磁铁工作时，可吸附顶杆第二端，使顶杆在卡槽中向腔体内滑动。

8.根据权利要求1所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，弹性元件为第一弹簧。

9.根据权利要求1所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，刺针固定设置在滑动件上。

10.根据权利要求4所述的可复位触发式多气瓶刺破机构，其特征在于，还包括气瓶固定装置，气瓶可插入气瓶固定装置，气瓶固定装置时气瓶的瓶口对向刺针。

技术总结本发明提供一种可复位触发式多气瓶刺破机构，其包括正对气瓶受针部位的刺针，可沿刺针刺入方向往复移动的滑动件，作用于滑动件为刺针刺破气瓶提供动能的弹性元件；用于锁定滑动件，以使弹性元件维持压缩状态的锁止结构，用于解锁滑动件的触发结构，解锁时，在弹簧的动能的作用下，滑块向气瓶移动，推动刺针移动刺破气瓶；该机构使用触发结构解除卡扣的锁定随后利用第一弹簧存储的弹性势能来激活气瓶，与传统的微电机直接触发方式相比，本设计避免了对舵机转矩的依赖，从而减少了对高性能舵机的需求，同时保持了触发过程的可靠性。技术研发人员：胡睿,刁亚楠,赵国如,宁运琨,陈桂兰,游子儆,周永强,彭德民受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/17