阻力呼吸裝置的制造方法
【專利說明】阻力呼吸裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請涉及并且要求2016年I月6日提交的共同擁有且尚待審決的美國專利申請序列號14/989,400的權(quán)益，該專利申請的標題為“阻力呼吸裝置(RESISTANCE BREATHINGDEVICE)”，其整體內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領域
[0003]本發(fā)明涉及可穿戴式呼吸裝置。更具體地，本發(fā)明涉及可穿戴式呼吸面罩，其提供針對空氣吸入的阻力。
【背景技術(shù)】
[0004]為身體健康或運動比賽進行訓練的個人可能希望提高他們的心血管系統(tǒng)的效率，以改善健康和耐力。對于提供吸入阻力以協(xié)助此種訓練的裝置存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種呼吸裝置，其提供針對穿戴者空氣吸入的阻力，當穿戴者穿戴該裝置時允許該穿戴者定制此種阻力的水平，并且允許空氣自由呼出。
[0006]在一個實施方式中，阻力呼吸裝置包括面罩，該面罩具有外表面、與該外表面相對的內(nèi)表面、多個開孔和周界。所述多個開孔的每一個從外表面至內(nèi)表面延伸穿過面罩。所述面罩適于覆蓋用戶的口部和鼻部，以便所述周界與用戶的臉部并且在用戶的口部和鼻部四周形成氣密密封，并且所述面罩在面罩的內(nèi)表面與用戶臉部之間限定一個內(nèi)部區(qū)域。所述阻力呼吸裝置還包括外層，該外層覆蓋面罩并且具有一對帶有相互嚙合的端部的條帶，所述相互嚙合的端部用于將面罩固定至用戶的臉部。所述阻力呼吸裝置還包括至少一個空氣進氣閥組件，該空氣進氣閥組件布置在所述面罩的多個開孔的相應之一中。所述至少一個空氣進氣閥組件可調(diào)節(jié)，以提供選定程度的空氣流從中通過。所述阻力呼吸裝置還包括至少一個空氣排氣閥組件，所述空氣排氣閥組件布置在所述面罩的多個開孔的相應之一中。所述至少一個空氣排氣閥組件適于防止空氣從中通過而從外部環(huán)境進入到所述內(nèi)部區(qū)域中。所述至少一個空氣排氣閥組件適于允許空氣從中通過由所述內(nèi)部區(qū)域進入到外部環(huán)境中。
[0007]在一個實施方式中，所述至少一個空氣進氣閥組件包括柱形基底(cylindricalbase)，該柱形基底具有第一端部、與第一端部相對的第二端部、從第一端部延伸到第二端部的柱形主體(cylindrical body)和通過柱形主體從第一端部延伸到第二端部的空氣通道。所述柱形基底被布置在所述面罩的多個開孔的相應之一中，以便柱形基底的第一端部鄰近面罩的內(nèi)表面并且柱形基底的第二端部鄰近面罩的外表面。所述柱形基底的尺寸和形狀經(jīng)設計，以便所述面罩的多個開孔的相應之一在柱形基底周圍形成氣密密封。所述至少一個空氣進氣閥組件還包括附接到所述柱形基底第二端部的帽蓋。所述帽蓋相對于柱形基底是可移動的，從而提供選定程度的空氣流。
[0008]在一個實施方式中，所述柱形基底包括封閉(occluding)該柱形基底空氣通道的端部分，該端部分鄰近柱形基底的第二端部。所述端部分包括穿過其延伸的第一多個孔洞。所述第一多個孔洞排列成弧形排列。所述帽蓋包括穿過其延伸的第二多個孔洞。所述第二多個孔洞排列成弧形排列。所述帽蓋可相對于柱形基底進行旋轉(zhuǎn)，從而選擇性地將所述基底的第一多個孔洞的一個或多個與所述帽蓋的第二多個孔洞的對應一個或多個對齊。所述選擇性對齊提供選定程度的空氣流。
[0009]在一個實施方式中，所述基底包括從端部分朝向帽蓋伸出的突出部。所述帽蓋包括將基底的突出部接納于其中的凹部。所述凹部具有第一端部和與第一端部相對的第二端部。帽蓋相對于基底的旋轉(zhuǎn)促使所述帽蓋的凹部相對于所述基底的突出部移動，以便當帽蓋的第二多個孔洞之一與基底的第一多個孔洞之一對齊時，帽蓋凹部的第一端部與基底的突出部相鄰，并且以便當帽蓋的第二多個孔洞的每一個均與基底的第一多個孔洞的相應之一對齊時，帽蓋凹部的第二端部與基底的突出部相鄰。
[00?0]在一個實施方式中，所述基底包括從所述柱形主體突出的至少一個隆起(ridge)。所述帽蓋包括形成于其中的至少一個凹槽。所述基底的至少一個隆起和所述帽蓋的至少一個凹槽的位置經(jīng)設計，使得當帽蓋的第二多個孔洞的一個或多個與基底的第一多個孔洞的相應之一對齊時，所述至少一個隆起位于所述至少一個凹槽的相應之一內(nèi)。在一個實施方式中，當所述至少一個隆起位于相應所述至少一個凹槽內(nèi)時，所述至少一個隆起與所述至少一個凹槽配合以阻礙帽蓋相對于基底旋轉(zhuǎn)。
[0011]在一個實施方式中，所述基底包括尺寸、形狀和位置經(jīng)設計以將該基底保持于面罩內(nèi)的至少一個凸緣。在一個實施方式中，所述基底和所述帽蓋各自均由塑性材料制成。
[0012]在一個實施方式中，所述至少一個空氣排氣閥組件包括柱形基底，該柱形基底具有第一端部、與第一端部相對的第二端部、和穿過其從第一端部延伸至第二端部的空氣通道。所述柱形基底被布置在所述面罩的多個開孔的相應之一內(nèi)，以便柱形基底的第一端部鄰近面罩的內(nèi)表面并且柱形基底的第二端部鄰近面罩的外表面。所述柱形基底的尺寸和形狀經(jīng)設計，以便所述面罩的多個開孔的相應之一在該柱形基底的周圍形成氣密密封。所述柱形基底還包括偏置元件和桿(stem)，所述偏置元件鄰近第一端部延伸跨越所述空氣通道，所述桿朝向第二端部從所述偏置元件的中心伸出。所述至少一個空氣排氣閥組件還包括撓性膜，該撓性膜具有第一側(cè)部、與第一側(cè)部相對的第二側(cè)部、與所述空氣通道互補的輪廓(prof iIe)、從第一側(cè)部伸出的支柱(post)、以及穿過支柱和燒性膜延伸的中心孔洞(center hole)。所述燒性膜被布置在柱形基底內(nèi)，以便所述柱形基底的桿被布置在該燒性膜的中心孔洞內(nèi)。所述至少一個空氣排氣閥組件還包括帽蓋，該帽蓋具有第一側(cè)部和與帽蓋的第一側(cè)部相對的第二側(cè)部。該帽蓋被附接至柱形基底的第二端部。一支柱從所述帽蓋的第一側(cè)部伸出并且具有接納基底的桿的中心孔(center bore)。在一個實施方式中，響應于用戶的吸氣，撓性膜被推動至緊靠(flush against)基底偏置元件的位置，借此該撓性膜將基底的空氣通道密封。在一個實施方式中，響應于用戶的呼氣，所述撓性膜被推動離開基底的偏置元件，借此空氣可以自由地通過基底的空氣通道。在一個實施方式中，所述撓性膜由硅酮制成。在一個實施方式中，所述帽蓋和基底各自由塑性材料制成。在一個實施方式中，所述基底包括尺寸、形狀和位置經(jīng)設計以將基底保持在面罩內(nèi)的至少一個凸緣。
[0013]在一個實施方式中，阻力呼吸裝置包括多個空氣進氣閥組件。在一個實施方式中，阻力呼吸裝置包括多個空氣排氣閥組件。在一個實施方式中，外層包括織物材料。在一個實施方式中，所述織物材料包括彈性材料。在一個實施方式中，外層的條帶包括鉤和環(huán)緊固件。在一個實施方式中，面罩包括橡膠。
[0014]本發(fā)明的阻力呼吸裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)阻力呼吸裝置的優(yōu)點在于:本發(fā)明阻力呼吸裝置的空氣進氣閥組件為穿戴者提供了針對穿戴者吸入空氣的阻力，此種阻力可由穿戴者穿戴該裝置的同時進行設置，并且本發(fā)明阻力呼吸裝置的空氣排氣閥組件允許穿戴者自由呼氣。
【附圖說明】
[0015]參考結(jié)合附圖對示例性實施方式所作的以下詳細描述，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的阻力呼吸裝置的前正視圖，所述裝置由用戶穿戴而示出；
[0017]圖2為圖1中示出的阻力呼吸裝置的前透視圖，但是所述裝置由用戶摘下而示出；
[0018]圖3為圖2中示出的阻力呼吸裝置的后透視圖；
[0019]圖4為圖2中示出的阻力呼吸裝置的選定元件的分解前透視圖；
[0020]圖5為圖4中示出的阻力呼吸裝置的元件的翻轉(zhuǎn)視圖；
[0021 ]圖6為圖4中示出的阻力呼吸裝置的另一元件的翻轉(zhuǎn)視圖；
[0022]圖7A為圖4中示出的阻力呼吸裝置的組裝的空氣進氣閥的詳細視圖，顯示了第一配置的空氣進氣閥；和
[0023]圖7B為圖7A中示出的組裝的空氣進氣閥的詳細視圖，但顯示了第二配置的空氣進氣閥。
【具體實施方式】
[0024]圖1-5示出了示例性的阻力呼吸裝置10(下文中稱為“裝置10”)。在一個實施方式中，裝置10包括覆蓋位