本申請涉及并要求2016年10月19日提交的標題為“RESISTANCE BREATHING DEVICE(阻力呼吸裝置)”的共同擁有的、共同未決的美國專利申請No.15/297,211以及2016年9月9日提交的標題為“RESISTANCE BREATHING DEVICE(阻力呼吸裝置)”的共同擁有的、共同未決的美國臨時專利申請No.62/385,546的權(quán)益，這兩個申請的內(nèi)容以其全文通過引用的方式包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及可穿戴的呼吸裝置。更具體地，本實用新型涉及對空氣吸入提供阻力的可穿戴的呼吸裝置。

背景技術(shù)：

為身體健康或運動競賽而進行訓練的個人可能希望提高其心血管系統(tǒng)的效率以改善健康狀況和耐力。更具體地，個人可能希望通過進行訓練或鍛煉活動同時限制其吸入空氣和氧氣的能力來調(diào)節(jié)其心血管系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種呼吸裝置，其提供對穿戴者吸入空氣的阻力，允許在該裝置由穿戴者穿戴時穿戴者自定義這種阻力的水平，并允許空氣自由呼出。

在一個實施例中，阻力呼吸裝置包括面罩、外層、插入件、調(diào)節(jié)滑塊、調(diào)節(jié)輪和排氣閥組件。面罩具有內(nèi)表面、與內(nèi)表面相對的外表面、從外表面延伸穿過面罩到內(nèi)表面的孔口以及周邊。面罩適于覆蓋使用者的嘴和鼻子，使得周邊在使用者的嘴和鼻子周圍與使用者的面部形成氣密密封，并且面罩限定面罩的內(nèi)表面與使用者的面部之間的內(nèi)部區(qū)域。外層覆蓋面罩并且具有一對帶子，其具有用于將面罩固定在使用者面部周圍的相互接合的端部。插入件具有內(nèi)表面、與插入件的內(nèi)表面相對的外表面以及延伸穿過其中的至少一個入口孔口。插入件定位在面罩的孔口內(nèi)。調(diào)節(jié)滑塊具有內(nèi)表面、與調(diào)節(jié)滑塊的內(nèi)表面相對的外表面，以及延伸穿過其中的至少一個入口孔口。調(diào)節(jié)滑塊鄰近插入件定位，使得調(diào)節(jié)滑塊的內(nèi)表面鄰接插入件的外表面。調(diào)節(jié)滑塊能夠沿著線性軸線相對于插入件在第一位置和第二位置之間線性移動。當調(diào)節(jié)滑塊處于其第一位置時，調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的第一部分覆蓋插入件的至少一個入口孔口的第一部分。當調(diào)節(jié)滑塊處于其第二位置時，調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的第二部分覆蓋插入件的至少一個入口孔口的第二部分。調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的第二部分在尺寸上大于調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的第一部分。調(diào)節(jié)輪可移動地附接至插入件，使得調(diào)節(jié)輪可相對于插入件在第一位置和第二位置之間可旋轉(zhuǎn)地移動。調(diào)節(jié)輪的第一位置對應(yīng)于調(diào)節(jié)滑塊的第一位置。調(diào)節(jié)輪的第二位置對應(yīng)于調(diào)節(jié)滑塊的第二位置。當調(diào)節(jié)輪在其第一位置和其第二位置之間移動時，調(diào)節(jié)滑塊在其第一位置和其第二位置之間移動。排氣閥組件適于防止空氣從外部環(huán)境通過其到達內(nèi)部區(qū)域，并且適于允許空氣從面罩的內(nèi)部區(qū)域通過而到達外部環(huán)境。

在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊包括第一多個齒，調(diào)節(jié)輪包括第二多個齒，并且調(diào)節(jié)滑塊和調(diào)節(jié)輪彼此相鄰地定位，使得調(diào)節(jié)滑塊的第一多個齒與調(diào)節(jié)輪的第二多個齒嚙合。在一個實施例中，調(diào)節(jié)輪圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)以在其第一位置和其第二位置之間移動。旋轉(zhuǎn)軸線垂直于線性軸線。

在一個實施例中，阻力呼吸裝置還包括保持件，該保持件具有內(nèi)表面、與保持件的內(nèi)表面相對的外表面以及至少一個入口孔口。保持件覆蓋調(diào)節(jié)滑塊，使得保持件的內(nèi)表面鄰接調(diào)節(jié)滑塊的外表面，以便將調(diào)節(jié)滑塊保持在其鄰近插入件的位置，并且使得保持件的至少一個入口孔口覆蓋插入件的至少一個入口孔口。在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊包括形成在調(diào)節(jié)滑塊的外表面中并沿著線性軸線間隔開的多個槽，保持件包括從保持件的內(nèi)表面突出的脊，當調(diào)節(jié)滑塊處于其第一位置時，保持件的脊定位在調(diào)節(jié)滑塊的所述多個槽中的第一槽內(nèi)，以及當調(diào)節(jié)滑塊處于其第二位置時，保持件的脊定位在調(diào)節(jié)滑塊的所述多個槽中的第二槽內(nèi)。在一個實施例中，保持件的脊鄰近保持件的至少一個入口孔口定位。在一個實施例中，保持件的脊和調(diào)節(jié)滑塊的多個槽的尺寸和形狀設(shè)置成使得當脊定位在多個槽中的一個槽內(nèi)時，所述脊和多個槽中的一個配合以抵抗調(diào)節(jié)滑塊沿著線性軸線的運動。在一個實施例中，保持件的至少一個入口孔口的形狀基本上為矩形。

在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的形狀基本上為矩形。在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口具有圓角。在一個實施例中，插入件的至少一個入口孔口的形狀基本上為矩形。在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口的尺寸等于插入件的至少一個入口孔口的尺寸。在一個實施例中，插入件的至少一個入口孔口的形狀是直角梯形。在一個實施例中，直角梯形包括圓角。在一個實施例中，插入件的至少一個入口孔口小于調(diào)節(jié)滑塊的至少一個入口孔口。

在一個實施例中，插入件包括第一橫向側(cè)、與第一橫向側(cè)相對的第二橫向側(cè)、從插入件的靠近第一橫向側(cè)的外表面延伸的第一側(cè)支架以及從插入件的靠近第二橫向側(cè)的外表面延伸的第二側(cè)支架。第一和第二側(cè)支架配合以限定調(diào)節(jié)滑塊沿線性軸線的允許行進范圍。在一個實施例中，阻力呼吸裝置還包括面板，該面板具有內(nèi)表面和與面板的內(nèi)表面相對的外表面。面板覆蓋插入件并且定向成使得面板的內(nèi)表面面向插入件。在一個實施例中，面罩被包覆成型至插入件。

在一個實施例中，插入件包括至少一個出口孔口，其定位成偏離插入件的至少一個入口孔口。所述至少一個出口孔口中的每一個包括橫跨所述插入件的所述至少一個出口孔口中的所述一個延伸的偏置構(gòu)件以及從所述偏置構(gòu)件的中心延伸并遠離所述插入件的桿。桿包括鄰近偏置構(gòu)件的中心的第一部分和與桿的第一部分相對的第二部分。桿的第一部分具有第一直徑。桿的第二部分具有大于第一直徑的第二直徑。在一個實施例中，排氣閥組件包括插入件的至少一個出口孔口和至少一個柔性膜。所述至少一個柔性膜具有第一側(cè)、與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)、與所述插入件的所述至少一個出口孔口互補的輪廓、從所述第一側(cè)延伸的立柱以及延伸穿過立柱和第一側(cè)、第二側(cè)并且尺寸和形狀設(shè)置為接收所述插入件的桿的第一部分的中心孔。所述至少一個柔性膜鄰近插入件設(shè)置，使得插入件的至少一個出口孔口中的每一個的桿的第一部分設(shè)置在至少一個柔性膜中的對應(yīng)一個的中心孔內(nèi)，使得所述至少一個柔性膜中的每一個的第二側(cè)鄰接所述插入件的所述至少一個出口孔口中的對應(yīng)一個的偏置構(gòu)件，并且使得所述至少一個出口孔口中的每一個的桿的第二部分鄰接所述至少一個柔性膜中的對應(yīng)一個的立柱，以便將所述至少一個柔性膜保持為鄰近所述插入件。

本實用新型的阻力呼吸裝置優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的阻力呼吸裝置，因為本實用新型的阻力呼吸裝置的插入件和調(diào)節(jié)滑塊配合以向穿戴者提供對該穿戴者吸入空氣的阻力，當穿戴者穿戴該裝置時，穿戴者可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)輪配置這種阻力，而本實用新型的阻力呼吸裝置的排氣閥組件允許穿戴者自由地呼出空氣。

附圖說明

參考結(jié)合附圖考慮的示例性實施例的以下詳細描述，在附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型的示例性實施例的阻力呼吸裝置的前視圖，所述裝置示出為由使用者穿戴；

圖2是圖1所示的阻力呼吸裝置的前視立體圖，但所述裝置被示出為與使用者分離；

圖3是圖2所示的阻力呼吸裝置的后視立體圖；

圖4A是圖2所示的阻力呼吸裝置的插入件的第一實施例的前視立體圖；

圖4B是圖4A的插入件的后視立體圖；

圖4C是圖2所示的阻力呼吸裝置的插入件的第二實施例的前視立體圖；

圖5A是圖2所示的阻力呼吸裝置的選定元件的分解前視立體圖；

圖5B是圖5A所示元件的分解后視立體圖；

圖6A是圖5A所示的一些元件的組裝后的前視立體圖，所述元件被配置在第一位置；

圖6B是圖6A所示元件的組裝后的前視立體圖，所述元件被配置在第二位置；以及

圖6C是圖6A所示元件的組裝后的前視立體圖，所述元件被配置在第三位置。

具體實施方式

圖1至圖6C示出了示例性阻力呼吸裝置10(以下稱為“裝置10”)。在一個實施例中，裝置10包括覆蓋位于中心的不透氣面罩14的外層 12。在一個實施例中，面罩14經(jīng)設(shè)定尺寸、形狀并適于覆蓋使用者的鼻子和嘴。在一個實施例中，面罩14包括適于提供與使用者的面部氣密密封的周邊16(如圖3所示)。在一個實施例中，面罩14由橡膠制成。在一個實施例中，面罩14由熱塑性彈性體(“TPE”)制成。在一個實施例中，面罩14由羅德島州(Rhode Island)波塔基特市(Pawtucket)的Teknor Apex公司配給的商標為MONPRENE的TPE 制成。在一個實施例中，面罩14由硅樹脂制成。在一個實施例中，面罩14由苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(“SEPS”)制成。在一個實施例中，面罩14由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(“SEBS”)制成。在一個實施例中，面罩14由本領(lǐng)域中已知的另一種合適的材料制成，其選擇為使得周邊16提供與使用者的面部的氣密密封。

現(xiàn)在參照圖2和圖3，在一個實施例中，面罩14包括內(nèi)表面18 和外表面20，外表面20的大部分被外層12覆蓋?，F(xiàn)在參照圖3，在一個實施例中，面罩14包括從內(nèi)表面18延伸到外表面20的孔口22。在一個實施例中，孔口22被唇緣24包圍。在一個實施例中，唇緣24 包括在其中形成并在其整體上延伸的槽26。

現(xiàn)在參考圖4A和圖4B，在一個實施例中，裝置10包括插入件 30，插入件30的尺寸和形狀適于保持在面罩14的孔口22內(nèi)。在一個實施例中，插入件30具有類似于圓角三角形的輪廓。在一個實施例中，插入件30具有類似于淚滴的輪廓。在一個實施例中，插入件 30具有的輪廓類似于覆蓋人的鼻子和嘴的區(qū)域的輪廓。插入件30包括上端32，與上端32相對的下端34，第一橫向側(cè)36和與第一橫向側(cè)36相對的第二橫向側(cè)38。外部部分40的尺寸和形狀設(shè)置為與面罩 14的孔口22互補，并且圍繞插入件30的輪廓延伸。外部部分40基本上是平面的，并且包括內(nèi)表面42和與內(nèi)表面42相對的外表面44。在一個實施例中，一組穿孔46延伸穿過外部部分40。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括設(shè)置在外部部分40內(nèi)的內(nèi)部部分48。內(nèi)部部分48基本上是平面的，并且位于與外部部分40 的平面基本上平行的平面中，但沿遠離外部部分40的外表面44的方向偏離外部部分40的平面。內(nèi)部部分48包括內(nèi)表面50和與內(nèi)表面 50相對的外表面52。第一過渡部分54形成在外部部分40和內(nèi)部部分48之間，并且包括內(nèi)表面56和與內(nèi)表面56相對的外表面58。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括底座部分60，其從靠近插入件30的上端32的位置延伸到靠近插入件30的第一和第二橫向側(cè) 36、38的位置。底座部分60沿著遠離內(nèi)部部分48的外表面52的方向從內(nèi)部部分48偏離。底座部分60包括內(nèi)表面62和與內(nèi)表面62相對的外表面64。底座部分60以這樣的方式形成輪廓，即內(nèi)表面62 是凹形的，外表面64是凸形的。在靠近插入件30的上端32的位置處，在底座部分60的外表面64內(nèi)形成凹口66。第二過渡部分68形成在內(nèi)部部分48和底座部分60之間，并且包括內(nèi)表面70和與內(nèi)表面70相對的外表面72。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括第一和第二周邊部分74、76，其從內(nèi)部部分48沿遠離內(nèi)部部分48的外表面52的方向突出。第一周邊部分74在靠近插入件30的第一橫向側(cè)36的位置處從第二過渡部分68延伸，并且在朝向插入件30的下端34的方向上延伸但不到達插入件30的下端34。第二周邊部分76在靠近插入件30的第二橫向側(cè)38的位置處從第二過渡部分68的位置處延伸，并且在朝向插入件30的下端34的方向上延伸但不到達插入件30的下端34。在第一和第二周邊部分74、76之間形成空間78。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括基本上圍繞其整個周邊延伸的槽80。槽80形成在靠近內(nèi)部部分48的外表面52的位置處。槽 80開始于第一周邊部分74與第一周邊部分74和第二周邊部分76之間的空間78的相交處，在結(jié)束于第二周邊部分76與第一和第二周邊部分74、76之間的空間78的相交處之前，繞插入件30的周邊延伸，通過第一橫向側(cè)36、上端32和第二橫向側(cè)38。在一個實施例中，底座部分60的凹口66使槽80中斷。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括延伸穿過內(nèi)部部分48并基本上相對于內(nèi)部部分48居中的入口孔口82。在一個實施例中，入口孔口82具有基本上矩形的形狀。在一個實施例中，入口孔口82具有帶圓角的大致矩形形狀。在一個實施例中，入口孔口82具有最接近插入件30的第一橫向側(cè)36的第一端84，最接近插入件30的第二橫向側(cè)38的第二端86，最接近插入件30的上端32的第一側(cè)88，以及最接近插入件30的下端34的第二側(cè)90。在一個實施例中，入口孔口 82從第一端84到第二端86的寬度大于入口孔口82從第一側(cè)88到第二側(cè)90的高度。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30還包括從內(nèi)部部分48的外表面 52突出的上支架92。上支架92在插入件30上沿著從第一橫向側(cè)36 朝向第二橫向側(cè)38的方向延伸。上支架92在朝向插入件30的上端 32的方向上從入口孔口82偏離。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括從內(nèi)部部分48的外表面52 突出的第一和第二下支架94、96。下支架94、96中的每一個在插入件30上沿著從第一橫向側(cè)36朝向第二橫向側(cè)38的方向延伸。每個下支架94、96在朝向插入件30的下端34的方向上從入口孔口82偏離相同的距離。第一下支架94從靠近入口孔口82的第一端84與第二側(cè)90的相交處的位置沿朝向插入件30的第一橫向側(cè)36的方向延伸。第二下支架96從靠近入口孔口82的第二端86與第二側(cè)90的相交處的位置沿朝向插入件30的第二橫向側(cè)38的方向延伸。在第一和第二下支架94、96之間形成空間98。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30還包括從內(nèi)部部分48的外表面 52突出的第一和第二側(cè)支架100、102。第一和第二側(cè)支架100、102 中的每一個都沿著從第一端32朝向第二端34的方向延伸。第一側(cè)支架100在朝向插入件30的第一橫向側(cè)36的方向上從入口孔口82偏離。第二側(cè)支架102在朝向插入件30的第二橫向側(cè)38的方向上偏離入口孔口82。

繼續(xù)參考圖4A和4B，上支架92，下支架94、96和側(cè)支架100、 102(統(tǒng)稱為“支架”)配合以限定矩形104，矩形104具有的寬度(即，在第一側(cè)支架100和第二側(cè)支架102之間測量的)大于其高度(即，在上支架92與下支架94、96中的任一個之間測量的)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，矩形104是為了描述的目的而定義的虛構(gòu)結(jié)構(gòu)，而不是插入件30的物理元件。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括第一、第二和第三立柱106、 108、110。第一和第二立柱106、108從上支架92沿遠離插入件30 的內(nèi)部部分48的外表面52的方向突出并且位于入口孔口82的相對側(cè)。在一個實施例中，第一和第二立柱106、108從沿著朝向插入件 30的上端32的方向伸出遠離上支架92的基部突出。第三立柱110 從插入件30的內(nèi)部部分48的外表面52突出，并且基本上在第一和第二下支架94、96之間的空間98內(nèi)居中。在一個實施例中，第三立柱110包括具有第一直徑的下部112和具有小于第一直徑的第二直徑的上部114。在一個實施例中，第三立柱110的上部114的直徑，第一立柱106的直徑和第二立柱108的直徑基本上彼此相等。

繼續(xù)參考圖4A和4B，插入件30包括延伸穿過內(nèi)部部分48的排氣孔口116。在一個實施例中，排氣孔口116偏離所述入口孔口82，并且位于上支架92和底座部分60的中部。在一個實施例中，排氣孔口116是圓形的。在一個實施例中，偏置元件118延伸橫跨排氣孔口 116。在一個實施例中，偏置元件118包括中心120。在一個實施例中，桿122從偏置元件118的中心120沿垂直于內(nèi)部部分48的外表面52 向外的方向延伸。在一個實施例中，桿122包括鄰近內(nèi)部部分48的外表面52的第一部分124和與第一部分124相對的自由的第二部分 126。在一個實施例中，第一部分124的直徑小于第二部分126的直徑。

現(xiàn)在參考圖4C，示出了插入件130的替代實施例。在一個實施例中，插入件130可以代替插入件30。除了下文將描述的之外，插入件 130基本上與插入件30相同。插入件130包括具有直角梯形形狀的入口孔口132，而不是插入件30的矩形入口孔口82。在一個實施例中，入口孔口132具有帶有圓角的直角梯形的形狀。在一個實施例中，具有直角梯形形狀的入口孔口132可以通過截斷矩形形狀(即，如上所述的入口孔口82的形狀)而形成。圖4C示出了包括入口孔口132的插入件130。入口孔口132包括彼此平行的第一側(cè)134和第二側(cè)136。第一側(cè)134可以類似于入口孔口82的第一側(cè)88，但是如下文將描述的，其長度可以更短。入口孔口132的第二側(cè)136可以類似于入口孔口82的第二側(cè)90。對角端138從第二側(cè)136的端部延伸并與第二側(cè) 136形成四十五(45)度角，終止于第一側(cè)134。垂直端140從第二側(cè)136的相對端沿著與第一側(cè)134垂直的方向延伸。垂直端138可以類似于入口孔口的第二端86。輪廓線142指示插入件30的入口孔口 82的輪廓，如疊加在入口孔口132上。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，輪廓線142是出于參考目的的構(gòu)造，而不是插入件30的物理元件。入口孔口132和輪廓線142之間的區(qū)域144表示，與插入件30 的入口孔口82相比，入口孔口132的橫截面面積的減小量。

現(xiàn)在參考圖5A和5B，在一個實施例中，裝置10包括調(diào)節(jié)滑塊150。調(diào)節(jié)滑塊150包括基本上為矩形的主體152。在一個實施例中，主體152具有圓角。在一個實施例中，主體152具有：第一端154、與第一端154相對的第二端156、第一側(cè)158、與第一側(cè)158相對的第二側(cè)160、內(nèi)表面162以及與內(nèi)表面162相對的外表面164。在一個實施例中，矩形主體152的尺寸和形狀設(shè)置成可滑動地設(shè)置在由插入件30的支架92、94、96、100、102限定的矩形104內(nèi)。

繼續(xù)參考圖5A和5B，孔口166從內(nèi)表面162延伸穿過主體152 到達外表面164。在一個實施例中，孔口166是偏離的，使得相比于第一端154，其更接近第二端156。在一個實施例中，孔口166具有與插入件30的入口孔口82的輪廓基本相同的輪廓。多個齒168形成在主體152的第二側(cè)160中。一組槽170形成在主體152的外表面164 中。更具體地，槽170位于外表面164的位于孔口166和第一端154 之間的部分中。在一個實施例中，每個槽170具有基本上矩形(例如具有圓角的矩形)輪廓和大致半圓形的橫截面。在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊150包括七(7)個槽170。

繼續(xù)參考圖5A和5B，在一個實施例中，調(diào)節(jié)滑塊150的矩形主體152具有與插入件30的矩形104的高度互補的高度(即，從第一側(cè)158到第二側(cè)160測量的)，使得調(diào)節(jié)滑塊150可以放置在矩形104 內(nèi)并且相對于上支架92和下支架94、96保持在期望的位置。在一個實施例中，矩形主體152具有的寬度(即，從第一端154到第二端156 測量的)小于插入件30的矩形104的寬度(即，從第一側(cè)支架100 到第二側(cè)支架102測量的)，使得當調(diào)節(jié)滑塊150放置在矩形104內(nèi)時，它可以沿著矩形104的寬度滑動，如由側(cè)支架100、102所界定的。這種運動可以被稱為沿著水平(即線性)軸線平行于上支架92 和下支架94、96，并且垂直于第一和第二側(cè)支架100、102延伸。

繼續(xù)參考圖5A和5B，裝置10包括保持件190。保持件190具有基本上平面的主體192，主體192包括內(nèi)表面194和與內(nèi)表面194相對的外表面196。在一個實施例中，主體192包括基本上矩形的主體部分198，其具有：第一端200、與第一端200相對的第二端202、第一側(cè)204和與第一側(cè)204相對的第二側(cè)206。在一個實施例中，第一和第二半圓形突起208、210從第一側(cè)204延伸。在一個實施例中，具有圓角的三角形突起212從第二側(cè)206延伸?？卓?14在基本上居中的位置延伸穿過保持件190的主體192。更具體地，孔口214定位成使得當保持件190附接至插入件30(如下面將進一步詳細描述的) 時，孔口214將覆蓋插入件30的入口孔口82?？卓?14具有基本上與插入件30的入口孔口82的輪廓相同的輪廓?？卓?14具有靠近主體192的矩形主體部分198的第一端200的第一端216。第一、第二和第三孔218、220、222延伸穿過保持件190的主體192。第一和第二孔218、220定位在半圓形突起208、210內(nèi)并且基本上與其對中，而第三孔222定位在三角形突起212內(nèi)?？?18、220、222各自的尺寸和形狀設(shè)置成接收插入件30的第一、第二和第三立柱106、108、 110中對應(yīng)的一個。

繼續(xù)參考圖5A和5B，在一個實施例中，第一和第二狹槽224、 226從孔口214的第一端216延伸。第一和第二狹槽224、226從內(nèi)表面194延伸穿過主體192到外表面196，并且朝向主體192的矩形主體部分198的第一端200延伸，但不到達主體192的矩形主體部分198 的第一端200。在一個實施例中，第一狹槽224靠近矩形主體部分198 的第一側(cè)204定位，而第二狹槽226靠近矩形主體部分198的第二側(cè) 206定位。臂228形成在第一和第二狹槽224、226之間。臂228具有靠近矩形主體部分198的第一端200的第一端230和靠近孔口214的自由的第二端232。脊234沿著臂228的第二端232從內(nèi)表面194突出。脊234的尺寸和形狀設(shè)置成選擇性地接合調(diào)節(jié)滑塊150的槽170 中的一個。

繼續(xù)參考圖5A和5B，裝置10包括調(diào)節(jié)輪240。調(diào)節(jié)輪240包括具有內(nèi)表面244和與內(nèi)表面244相對的外表面246的基本上圓形的主體242?？?48延伸穿過主體242并與主體242同心定位?？?48的尺寸和形狀設(shè)置成以互補的方式接收插入件30的第三立柱110的下部部分112，使得調(diào)節(jié)輪240不能在插入件30的內(nèi)部部分48的外表面44上移動，但是可以相對于插入件30旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)可以被描述為圍繞延伸穿過第三立柱110并且垂直于插入件30的內(nèi)部部分48的外表面52的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸線垂直于并且偏離調(diào)節(jié)滑塊150 移動時所沿的水平軸線，如上所述。主體242包括第一側(cè)250和與第一側(cè)250相對的第二側(cè)252。多個齒254從主體212的第一側(cè)250延伸，并且尺寸和形狀設(shè)定成與形成在調(diào)節(jié)滑塊150的主體152內(nèi)的齒 168嚙合。多個凸起(grip)256從主體242的第二側(cè)252延伸，并且其尺寸和形狀設(shè)定成使得裝置10的使用者能夠以將在下文中更詳細地描述的方式旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)輪。在一個實施例中，標記印刷在主體242的外表面246上。

繼續(xù)參考圖5A和5B，裝置10包括柔性的、不透氣的圓盤形隔膜260。在一個實施例中，隔膜260具有內(nèi)表面262和與內(nèi)表面262 相對的外表面264。在一個實施例中，隔膜260的輪廓與插入件30 的排氣孔口116的輪廓互補。管狀立柱266從外表面264的中心268 延伸。中心開口270從內(nèi)表面262延伸穿過隔膜260并且穿過管狀立柱266。在一個實施例中，中心開口270的尺寸和形狀形成為接收插入件30的桿122的第一部分124，以使得隔膜260能夠安裝在插入件 30上。在一個實施例中，管狀立柱266與隔膜260一體地形成并且從外表面264大致垂直地延伸。在另一個實施例中，管狀立柱266是與隔膜260分離的部件。在一個實施例中，隔膜260由硅樹脂制成。

繼續(xù)參考圖5A和5B，在一個實施例中，裝置10包括面板280。面板280包括外板282，外板282具有內(nèi)表面284、與內(nèi)表面284相對的外表面286、上端288、下端290和周邊292，周邊292限定與插入件30的輪廓大致相似的輪廓。在一個實施例中，外板282基本上是平面的。在一個實施例中，外板282是彎曲的，使得內(nèi)表面284是凹形的，外表面286是凸形的。周邊板294從周邊292延伸并且遠離外板282的內(nèi)表面284延伸第一距離。周邊板294具有內(nèi)表面296和與內(nèi)表面296相對的外表面298。周邊板294還包括靠近外板282的下端290的間隙300，在該間隙內(nèi)，周邊板294遠離外板282的內(nèi)表面284延伸小于第一距離的第二距離。在一個實施例中，脊302從周邊板294的內(nèi)表面296延伸。在一個實施例中，脊302在遠離外板282 的位置處圍繞整個周邊板294延伸。在一個實施例中，脊302的尺寸、形狀和位置被設(shè)置成接合插入件30的槽80，從而保持面板280和插入件30彼此靠近。在一個實施例中，狹槽304從內(nèi)表面284延伸穿過外板282到達其外表面286。在一個實施例中，狹槽304被定位成靠近外板282的下端290。在一個實施例中，面板280的輪廓被設(shè)置成為裝置10提供美觀的外觀。在一個實施例中，狹槽304的尺寸和形狀設(shè)置為從視野中隱藏裝置10的內(nèi)部元件(即，插入件30、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和隔膜260)。

在一個實施例中，插入件30(或者可選地，插入件130)、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280由聚碳酸酯(“PC”) 塑料制成。在一個實施例中，插入件30(或者可選地，插入件130)、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280由尼龍塑料制成。在一個實施例中，插入件30(或者可選地，插入件130)、調(diào)節(jié)滑塊 150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280由聚丙烯塑料制成。在一個實施例中，插入件30(或者可選地，插入件130)、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280由選擇成使得它們能夠如這里所述使用的其它材料制成。在一個實施例中，插入件30(或者，可選地，插入件130)、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280 中的每一個由彼此不同的材料制成。在一個實施例中，插入件30、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280中的至少一個由半透明材料制成。在一個實施例中，插入件30(或者可選地，插入件 130)、調(diào)節(jié)滑塊150、保持件190、調(diào)節(jié)輪240和面板280中的至少一個由不透明材料制成。

返回參照圖2和圖3，在一個實施例中，外層12包括沿相反方向遠離中心部分314延伸的帶子310、312。在一個實施例中，中心部分 314包括尺寸和形狀設(shè)置成圍繞面罩14并且將面罩14保持在其中的孔口316，如下面將參考裝置10的組裝進一步詳細描述的。在一個實施例中，外層12由織物材料制成。在一個實施例中，外層12由彈性材料制成。在一個實施例中，外層12的尺寸是可調(diào)節(jié)的(例如，帶子310、312的長度是可調(diào)節(jié)的)。在一個實施例中，帶子310、312 包括對應(yīng)的端部318、320。在一個實施例中，帶子310、312的端部 318、320包括對應(yīng)的鉤和環(huán)緊固件322、324，以使端部318、320能夠彼此固定，從而使得裝置10能夠固定在使用者的頭部周圍(例如參見圖1)。在其它實施例中，帶子310、312的端部318、320包括本領(lǐng)域中已知的其它固定裝置，例如夾子、壓配合卡扣、紐扣等。在一個實施例中，帶子310、312包括切口326、328，用于圍繞使用者的耳朵安放以進一步將裝置10固定到使用者的臉上。

現(xiàn)在參考圖5A至圖6C，描述裝置10的組裝。本文的公開將涉及包括圖4A和4B所示的插入件30的裝置10，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，圖4C所示的插入件130可以替代插入件30。在一個實施例中，面罩14和插入件30通過包覆成型工藝彼此一體地形成。當面罩14和插入件30這樣形成時，插入件30的外部部分40的整個外圍設(shè)置在面罩14的唇部24的槽26內(nèi)，并且面罩14的材料延伸穿過在插入件30的外部部分40中形成的每個穿孔46。面罩14的彈性性質(zhì)，與如上所述的包覆成型結(jié)合，使插入件30在孔口22內(nèi)(并且更具體地，保持在槽26內(nèi))保持處于氣密和結(jié)構(gòu)固定的接合中。然而，為了清楚起見，在圖4A至圖6C中未示出面罩14。

繼續(xù)參考圖5A至6C，調(diào)節(jié)滑塊150放置在插入件30的矩形104 內(nèi)，使得調(diào)節(jié)滑塊150的主體152的內(nèi)表面162面向插入件30的內(nèi)部部分48的外表面52。調(diào)節(jié)滑塊150的位置由插入件30的支架92、 94、96、100、102界定。調(diào)節(jié)滑塊150的主體152的外表面164的槽 170背向插入件30。

繼續(xù)參考圖5A至6C，調(diào)節(jié)輪240放置在插入件30的第三立柱 110上，使得第三立柱110的下部部分112被接收在調(diào)節(jié)輪240的孔口248內(nèi)，并且使得調(diào)節(jié)輪240的主體242的內(nèi)表面244面向插入件 30的內(nèi)部部分48的外表面52。當調(diào)節(jié)輪240如此定位時，調(diào)節(jié)輪240的第一側(cè)250延伸穿過插入件30的第一和第二下支架94、96之間的空間98，允許調(diào)節(jié)輪240的齒254與調(diào)節(jié)滑塊150的齒168嚙合。此外，當調(diào)節(jié)輪240這樣定位時，調(diào)節(jié)輪240的第二側(cè)252延伸穿過插入件30的第一和第二周邊部分74、76之間的空間78，允許調(diào)節(jié)輪的凸起256延伸經(jīng)過插入件30的下端34。如上面參考調(diào)節(jié)輪240所描述的，調(diào)節(jié)輪240能夠圍繞第三立柱110旋轉(zhuǎn)，但不能在外表面52 上移動。

繼續(xù)參考圖5A至6C，保持件190放置在插入件30、調(diào)節(jié)滑塊 150和調(diào)節(jié)輪240的組裝組合上。保持件190的第一、第二和第三孔 216、218、220中的每一個接收插入件30的第一、第二和第三立柱 106、108、110中的對應(yīng)一個。保持件190的主體192的內(nèi)表面194 鄰接調(diào)節(jié)滑塊150的主體152的外表面164、調(diào)節(jié)輪240的主體242 的外表面246以及插入件30的支架92、94、96、100、102。保持件 190的臂228的第二端232處的脊234由調(diào)節(jié)滑塊150的其中一個槽 170接收。保持件190通過包括使用熱熔或聲波焊接以將插入件30 的第一、第二和第三立柱106、108、110固定在保持件190的第一、第二和第三孔216、218、220中對應(yīng)的一個內(nèi)的方法固定在適當位置。由于這種工藝，形成了接頭340(見圖6A至圖6C)，接頭340將插入件30的第一、第二和第三立柱106、108、110固定在第一、第二和第三孔216、218、220中的對應(yīng)的一個內(nèi)。當保持件190被以這種方式固定時，調(diào)節(jié)滑塊150和調(diào)節(jié)輪240被保持件190保持就位，使得它們不能遠離插入件30移動。更具體地，接頭340將保持件190、調(diào)節(jié)滑塊150和插入件30保持為彼此足夠緊密地對準，使得它們彼此形成基本上氣密的密封。因此，空氣不能繞過調(diào)節(jié)滑塊150并通過保持件30的入口孔口82。

繼續(xù)參考圖5A至6C，通過將插入件30的桿122穿過隔膜260 的立柱266內(nèi)的開口270插入，使得隔膜260的內(nèi)表面262鄰接插入件30的偏置元件118，隔膜260與插入件30接合。當隔膜260這樣定位時，桿122的第一部分124在隔膜的開口270內(nèi)，而桿12的較大的第二部分126鄰接隔膜260的立柱266。因此，一旦隔膜260與桿122接合，桿122的第二部分126與隔膜260的立柱266的鄰接就將隔膜260的內(nèi)表面262保持到插入件30的偏置元件118，并且防止隔膜260從插入件30移除。

繼續(xù)參考圖5A至6C，通過將面板280的脊302接合到插入件30 的槽80，面板280接合到插入件30。在這種接合期間，面板280的突出部306可以與在插入件30的底座部分60的外表面64中的凹口 66對準，以便于面板280與插入件30的適當對準。面板280可永久地固定到插入件30(例如，通過使用以上參考圖6A至6C描述的接頭340)，或者可以從其移除。

如上所述，在一個實施例中，插入件30和面罩14被包覆成型并且彼此一體地形成。在另一個實施例中，插入件30和面罩14可以單獨形成并且隨后彼此接合。在這樣的實施例中，插入件30、調(diào)節(jié)滑塊 150、調(diào)節(jié)輪240、保持件190、隔膜260和面板280的組裝組合通過將插入件30放置在面罩14的孔口22內(nèi)并且將插入件30的外部部分 40的整個外圍定位在面罩14的唇部24的槽26內(nèi)(在該位置，面罩 14圍繞插入件30形成氣密密封)而與面罩14接合。粘合劑或密封劑可以放置在槽26內(nèi)以實現(xiàn)圍繞插入件30的牢固和永久的密封。在包括單獨形成的插入件30和面罩14的另一個實施例中，插入件30和面罩14可以在將裝置10的其余元件與插入件30接合之前，如上所述彼此接合。

現(xiàn)在參考圖2至圖3，外層12覆蓋在面罩14上，面罩14將插入件30、調(diào)節(jié)滑塊150、調(diào)節(jié)輪240、保持件190、隔膜260和面板280 的組裝組合保持在其中。外層12的孔口316被拉伸并拉過插入件30、調(diào)節(jié)滑塊150、調(diào)節(jié)輪240、保持件190、隔膜260和面板280的組裝組合，直到外層12鄰接面罩14。然后允許外層12恢復(fù)到其松弛(即，未拉伸)的尺寸，使得孔口316圍繞插入件30的第一過渡部分54的外表面58收縮，并且被保持在面罩14和面板280的周邊板294之間。因此，外層12將裝置10的其余元件保持在孔口316中。

現(xiàn)在參照圖1、圖6A至圖6C，現(xiàn)在將描述根據(jù)示例性實施例的使用者對示例性設(shè)備10的使用。最初，通過將面罩14放置在使用者的嘴和鼻子上，使帶子310、312圍繞使用者頭部的任一側(cè)通過，使得切口326、328與使用者的耳朵重疊，以及使用鉤和環(huán)緊固件322、 324將端部318、320彼此固定，將裝置10固定到使用者的面部。使用者可以調(diào)節(jié)鉤和環(huán)緊固件322、324以確保面罩14以足夠的力被拉到使用者的面部，使得其周邊16被緊緊地壓靠在使用者的面部和使用者的嘴和鼻子周圍。通過這種動作，在使用者的面部和面罩14之間產(chǎn)生氣密密封，從而確?？諝鈨H能夠通過形成在插入件30內(nèi)的各種孔口進入和離開以供使用者吸入和呼出。

現(xiàn)在參考圖6A至6C，現(xiàn)在將描述使用者對示例性設(shè)備10的調(diào)節(jié)。更具體地，圖6A、6B和6C示出了裝置10的某些元件(即，插入件30、調(diào)節(jié)滑塊150、調(diào)節(jié)輪240和保持件190)，裝置10的其余元件(包括最相關(guān)的面板280)出于清晰的目的被省略。圖6A示出了調(diào)節(jié)滑塊150相對于插入件30的第一位置。具體地，調(diào)節(jié)滑塊150 定位成鄰接第一側(cè)支架100，朝向插入件30的第一橫向側(cè)36直到調(diào)節(jié)滑塊150可以在插入件30的矩形104內(nèi)行進的最遠處。當調(diào)節(jié)滑塊150這樣定位時，保持件190的臂228的脊234擱置在調(diào)節(jié)滑塊150 的與調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166最靠近的一個槽170內(nèi)。此外，當調(diào)節(jié)滑塊150如此定位時，調(diào)節(jié)滑塊150的整個孔口166與插入件30的入口孔口82和保持件190的孔口214的對應(yīng)的整體重疊(即，由于保持件190相對于插入件30的固定位置而彼此對準)。因此，相對大體積的空氣可以通過保持件190的孔口214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口 166和插入件30的入口孔口82的對準組合。

現(xiàn)在參考圖6B，在一些情況下，使用者可能希望減小可能進入面罩14的空氣的體積。在這種情況下，使用者可以操縱調(diào)節(jié)輪240，其中凸起256輔助使用者這樣做的能力，并且可以沿如圖6A至6C所示的立體圖所示的順時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)輪240。調(diào)節(jié)輪240及其齒254 的這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)節(jié)滑塊150的齒168的對應(yīng)運動，從而使調(diào)節(jié)滑塊150朝向插入件30的第二橫向側(cè)38移動。隨著調(diào)節(jié)滑塊150朝向插入件30的第二橫向側(cè)38移動，則調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166的較小部分將與插入件30的入口孔口82和保持件190的孔口214的對應(yīng)的較小部分重疊。因此，對應(yīng)的較小體積的空氣將能夠通過保持件190的孔口214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166和插入件30的入口孔口82的對準組合?，F(xiàn)在參照圖6B，調(diào)節(jié)滑塊150被示出處于中間位置，其中保持件190的臂228的脊234擱置在調(diào)節(jié)滑塊的槽170的中間一個內(nèi)，并且調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166的中間部分與插入件30的入口孔口82 的中間部分以及保持件190的孔口214的中間部分重疊。

現(xiàn)在參考圖6C，如果使用者希望允許更小程度的空氣流進入面罩 14，則使用者可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)輪240，直到調(diào)節(jié)滑塊150被驅(qū)動到這樣的程度，即：其已朝向插入件30的第二橫向側(cè)38行進到盡可能遠，并且鄰接插入件30的第二側(cè)支架102。當調(diào)節(jié)滑塊150這樣定位時，保持件190的臂228的脊234擱置在調(diào)節(jié)滑塊150的與調(diào)節(jié)滑塊 150的主體152的第一端154最接近的一個槽170內(nèi)。此外，當調(diào)節(jié)滑塊150如此定位時，調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166只有非常小的部分與插入件30的入口孔口82和保持件190的孔口214的對應(yīng)的非常小的部分重疊(即，由于保持件190相對于插入件30的固定位置，它們保持彼此對準)。因此，較小體積的空氣可以通過保持件190的孔口 214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166以及插入件30的入口孔口82的對準組合。

現(xiàn)在參考圖1至6C，當使用者吸氣時，與周圍大氣相比，在面罩 14內(nèi)引起減小的空氣壓力。這種減小的空氣壓力推動隔膜260抵靠偏置元件118，在該位置隔膜260完全與插入件30的排氣孔口116重疊并密封插入件30的排氣孔口116。由于這種密封，空氣不能通過插入件30的排氣孔口116從使用者的周圍環(huán)境傳遞到面罩內(nèi)。結(jié)果，能夠從使用者的周圍環(huán)境傳遞到面罩14內(nèi)的唯一空氣是被允許通過保持件190的孔口214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166以及插入件30的入口孔口82的對準的組合的空氣。如上所述，裝置10的使用者可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輪240的位置以驅(qū)動調(diào)節(jié)滑塊150相對于插入件30的對應(yīng)運動，從而配置調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166的與保持件190的孔口214 和插入件30的入口孔口82重疊的部分的大小。因此，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輪240的位置，裝置10的使用者可以控制裝置10允許他或她吸入的空氣量。

如上所述，具有梯形入口孔口132的插入件130可以用于代替具有矩形入口孔口82的插入件30。在這樣的實施例中，當裝置如圖6A 所示定位時，由于與插入件30的入口孔口82相比，插入件130的入口孔口132的面積減小(即，如圖4C所示的區(qū)域144所示)，因此允許通過保持件190的孔口214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166以及插入件30的入口孔口132的對準的組合的空氣的量將小于上面參考圖6 所描述的。因此，包括插入件130的阻力呼吸裝置的實施例可以在被構(gòu)造為允許通過其吸入最大允許空氣量時比包括插入件30的裝置10 提供更大程度的吸入阻力。

繼續(xù)參考圖1至6C，當使用者呼氣時，與周圍大氣相比，在面罩 14內(nèi)引起增加的空氣壓力。這種增加的空氣壓力促使隔膜260遠離插入件30的偏置元件118，在該位置，隔膜260不密封插入件30的排氣孔口116。由于這種缺少密封，呼出空氣可以自由地從面罩14內(nèi)部經(jīng)由插入件30的排氣孔口116和面板280的狹槽304到達使用者的外部環(huán)境。由于隔膜260、偏置元件118和排氣孔口116的組合配合以允許使用者自由地通過它們呼氣，同時防止空氣通過其吸入，這種元件的組合可以被認為形成排氣閥組件。

阻力呼吸裝置10將通氣期間可被使用者吸入的空氣的體積限制為能夠通過調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166的與保持件190的孔口214和插入件30的入口孔口82的對準的組合重疊的部分的空氣體積。因此，當使用者穿戴裝置10時，阻力呼吸裝置10限制使用者身體可用的氧氣。在體育訓練期間穿戴阻力呼吸裝置10的使用者可以由于這種限制而實現(xiàn)來自這種體育訓練的改善的好處。此外，因為使用者可以如上所述選擇調(diào)節(jié)滑塊150的位置，并且由此選擇調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166的與保持件190的孔口214和插入件30的入口孔口82的對準的組合重疊的部分的尺寸，使用者可以選擇由阻力呼吸裝置10提供的氧氣吸入的限制程度。

根據(jù)調(diào)節(jié)滑塊150相對于插入件30的位置以及相對于固定在插入件30上的保持件190的位置，保持件190的臂228的脊234將位于調(diào)節(jié)滑塊150的一個槽170內(nèi)或者將與調(diào)節(jié)滑塊150的位于兩個槽 170之間的一部分外表面164鄰接。當脊234位于其中一個槽170內(nèi)時，將需要相對大的力來引起調(diào)節(jié)滑塊150相對于插入件30的橫向運動，因為所施加的力必須也向上(即，遠離調(diào)節(jié)滑塊150和插入件 30)驅(qū)動脊234，并且因此驅(qū)動保持件190的臂228以便允許這種橫向運動。相反，當脊234位于兩個槽170之間時，臂228已經(jīng)遠離調(diào)節(jié)滑塊150和插入件30彎曲，并且需要相對較小的力來引起調(diào)節(jié)滑塊相對于插入件30的橫向運動。因此，當脊234在其中一個槽170 內(nèi)時，使用者將感覺調(diào)節(jié)滑塊150的位置和調(diào)節(jié)輪240的對應(yīng)位置“穩(wěn)定”，并且當脊234不在其中一個槽170內(nèi)時，將感覺到“不穩(wěn)定”。這種觸覺感覺可以用作裝置10的使用者調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)輪240的位置的指導(dǎo)，特別是當裝置10已經(jīng)被緊固在使用者的頭部周圍并且不容易被使用者看到時。

作為上述的進一步的結(jié)果，每個槽170可以為調(diào)節(jié)滑塊150和調(diào)節(jié)輪240提供離散的位置設(shè)置，其中每個對應(yīng)于調(diào)節(jié)滑塊150的孔口 166與插入件30的入口孔口82和保持件190的孔口214的不同程度的重疊，并且其每一個繼而又對應(yīng)于可以穿過保持件190的孔口214、調(diào)節(jié)滑塊150的孔口166和插入件30的入口孔口82的對準的組合的空氣體積。因此，使用者可以更容易地配置裝置10，以允許僅通過觸覺感覺就能使期望程度的空氣流進入面罩14(例如，與先前鍛煉中使用的程度相同的程度；比先前鍛煉更多地限制進入面罩14的氣流)，而不需要移除裝置10以用于視覺檢查。

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應(yīng)當理解，本文所述的實施例僅僅是示例性的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下進行許多變化和修改。所有這些變化和修改旨在包括在本實用新型的范圍內(nèi)，如在所提出的權(quán)利要求中所體現(xiàn)的。