CN103054254B - 一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，包括盔壳主体、护颚和护罩，通过设置弹升机构、锁扣装置和触发机构，使得护颚在由半盔位置状态向全盔位置状态的转变过程中，护罩能够自动地弹升脱离先前完全扣落时的位置状态，从而确保护颚顺利跨越护罩并进入全盔结构的位置，并同时避免了护颚击打护罩而损坏护罩本体。

Description

一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔

技术领域

本发明涉及一种保护人头部安全的头盔，具体地说涉及一种供机动车、船艇以及飞行器驾驶员佩戴的头盔，更具体地说涉及一种头盔的护颚可以变化位置且具有护罩自适应弹升的头盔。

背景技术

机动车、船艇以及飞行器的驾驶员均要求佩戴头盔以保护其头部的安全，典型的头盔结构一般包括有盔壳主体、护目镜、护罩和护颚等部件，其中护目镜、护罩和护颚均安装在盔壳主体上，护目镜的作用是保护人的眼睛不受阳光和其他强光的伤害，护罩的作用是防止沙尘等有害颗粒侵入进头盔内，而护颚的作用则是当发生意外碰撞时能有效地保护驾驶员的下巴等部位不受到伤害。驾驶员在使用头盔的时候，有时需要将护颚掀开翻转并跨越护罩后贴合在盔壳的后方，此时的头盔即由之前的全盔结构变成了半盔结构，反之在必要时也需要将护颚从半盔状态翻转并跨越护罩后回到全盔状态，这种护颚可以在全盔结构与半盔结构之间相互转换的头盔即为所谓的可变护颚头盔，它将全盔头盔的保护安全性与半盔头盔的使用灵活性融合于一体，因此很受驾驶员的欢迎。

法国SHARK公司提出的专利WO2006/045912A1和中国江门市鹏程公司提出的专利ZL201010538198.0就提出了这么一种可以实现全盔结构与半盔结构相互转换的可变护颚结构头盔，它们的共同点是包括有一个盔壳主体、一个护罩和一个护颚，所述护颚具有一个下巴和两个叉把，其特色在于护颚可以根据需要在全盔结构与半盔结构之间实现相互转换，具体转换过程为：当护颚由全盔位置向半盔位置转换的初始阶段，护罩被掀动的护颚带动，致使护罩在弹升装置的驱动下张开而使得护罩与护颚下巴脱离接触配合，护颚下巴在驾驶员的掀动下继续向盔壳主体的后方运动，在跨越护罩及盔壳主体的顶部之后，护颚下巴最终收纳贴合在盔壳主体的后上方，此时头盔成为了半盔结构头盔，在此状态下护罩可以根据需要或选择扣落状态或继续保持掀开状态；而当护颚由半盔位置向全盔位置回归时，护颚下巴在驾驶员的掀动下脱离盔壳主体，并在跨越护罩及盔壳主体的顶部后最终回落到盔壳主体的前下方，此时头盔又恢复成为全盔结构头盔，同样地在全盔状态下护罩亦可以根据需要或选择扣落状态或选择掀开状态。

然而经实践发现，上述专利提出的技术方案存在有一个较为明显的缺陷：当护颚由半盔位置回归至全盔位置的过程中，如果驾驶员忘记将完全扣落状态的护罩及时掀开，则护颚下巴将无法跨越护罩并会击打在护罩的本体上，此时护颚不仅不能回归全盔结构位置而且还会损坏护罩。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，目的在于既能按照需要实现护颚全盔结构与半盔结构的相互转换，同时还能在护颚由半盔位置向全盔位置的回归途中，使护罩自适应地自动弹升掀开，从而让护颚能够顺利地跨越护罩并返回到全盔结构状态的位置，并由此可以避免护颚击打和损坏护罩。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，包括盔壳主体、护颚和护罩。

盔壳主体，两侧均设置有用于连接的配合部和枢转部；护颚，具有左右两个叉把，两个叉把分别与盔壳主体两侧的配合部连接，实现护颚的掀开或者回落动作；护罩，具有左右两个安装部，该安装部上设置有与枢转部配合装配的轴销。

所述盔壳主体上设置有在护罩扣落之后对其进行锁扣的锁扣装置，以及可以通过护颚解除该锁扣状态的触发机构，还设置有将护罩拉动升起的弹升机构。

进一步，所述护罩的轴销设置在安装部的中部，所述安装部尾端设置有凸起，所述锁扣装置包括与凸起配合的锁舌，锁舌卡住凸起，以轴销为支点，在杠杆力作用下使得护罩保持在扣落状态。

进一步，所述触发机构设置在护颚的转动路径上，护颚掀开过程中触动触发机构使得锁扣装置脱锁放开护罩。

进一步，所述触发机构为可供人手按压的弹性按钮。

进一步，所述弹升机构一端连接盔壳主体，一端连接设置于护罩安装部的驱动叉上，驱动叉以轴销为支点带动护罩转动。

进一步，所述的弹升机构包括作为储能元件的拉簧、弹片或气囊。

进一步，所述的盔壳主体两侧设置有模板，所述模板上开设有能约束护颚运行轨迹的轨槽，所述触发机构设置在模板上。

进一步，所述轨槽包括主轨槽和副轨槽，所述护颚的叉把上设置有分别与主轨槽和副轨槽配合的两颗动钉。

本发明的有益效果是：通过设置弹升机构、锁扣装置和触发机构，使得护颚在由半盔位置状态向全盔位置状态的转变过程中，护罩能够自动地弹升脱离先前完全扣落时的位置状态，从而确保护颚顺利跨越护罩并进入全盔结构的位置，并同时避免了护颚击打护罩而损坏护罩本体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔处在全盔状态时的结构示意图；

图2是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚处在全盔状态且护罩处在完全扣落状态时的侧面示意图；

图3是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚处在全盔状态且护罩处在部分升起或部分扣落状态时的侧面示意图；

图4是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚处在全盔状态且护罩处在完全升起状态时的侧面示意图；

图5是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚处在半盔状态且护罩处在完全扣落状态时的侧面示意图；

图6是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚处在半盔状态且护罩处在完全升起状态时的侧面示意图；

图7是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚由半盔位置返回全盔位置时触动弹升机构后促使护罩弹升起来的示意图；

图8a至图8f是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚由半盔结构变化至全盔结构的过程状态示意图； 

图9是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护罩及弹升机构驱动叉的一种结构方案的轴侧示意图；

图10是本发明的护罩处在完全扣落状态而致使弹升机构处于储能状态并被锁扣装置锁定时的一个实施例的原理示意图；

图11是图10所示本发明的一个实施例之触发机构被触发并致使锁扣装置解锁后释放弹升机构储能从而促使护罩弹升的原理示意图；

图12是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之护颚的一种结构方案的轴侧示意图；

图13是本发明自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔之模板的一种结构方案的示意图；

图14a至图14e是现有技术的未安装自适应弹升装置的可变护颚结构头盔由半盔结构变化至全盔结构的过程状态示意图。

具体实施方式

参照图1至图14e，本发明的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，包括盔壳主体1、护颚3和护罩2。

盔壳主体1，两侧均设置有连接护颚3的配合部和连接护罩2的枢转部；护颚3，具有左右两个叉把3b，两个叉把3b分别与盔壳主体1两侧的配合部连接，实现护颚3在全盔结构位置与半盔结构位置之间相对于盔壳主体1的掀开或者回落动作；护罩2，具有左右两个安装部，该安装部上设置有与枢转部配合装配的轴销9。

所述盔壳主体1上设置有在护罩2扣落之后对其进行锁扣的锁扣装置5，以及可以通过护颚3解除该锁扣状态的触发机构6，还设置有将护罩2拉动升起的弹升机构4。

所述护罩2的轴销9设置在安装部的中部，所述安装部尾端设置有凸起，所述锁扣装置5的主体绕轴钉5b转动或摆动，一端连接有辅助弹簧5a，一端设置有与凸起配合的锁舌5c，锁舌5c卡住凸起时，以轴销9为支点，在杠杆力作用下使得护罩2保持在扣落状态。

所述触发机构6设置在护颚3的转动路径上，护颚3的掀开过程中触动触发机构6使得锁扣装置5脱锁放开护罩2，从而使得护罩2上升方便护颚3顺利通过，在本具体实施方式中，所述触发机构6设置在护颚3的叉把3b的移动路径上，所述触发机构6为可供人手按压的弹性按钮。

所述弹升机构4一端连接盔壳主体1，一端连接设置于护罩2安装部的驱动叉4a上，驱动叉4a以轴销9为支点带动护罩2转动。所述的弹升机构4包括作为储能元件的拉簧4b，在本具体实施方式中，驱动叉4a和凸起分别设置在轴销9的两侧，拉簧4b拉住驱动叉4a的上端，当护罩2处于扣落被锁扣状态时，拉簧4b被拉长，处于储能过程或者储能状态，当护罩2被解除锁扣状态时，拉簧4b收缩拉动护罩2，从而使其绕轴销9转动升起。

所述的盔壳主体1两侧设置有模板8，所述模板8上开设有能约束护颚3运行轨迹的轨槽7，所述触发机构6设置在模板8上。本发明为了控制护颚3在转换位置时的运动轨迹，可以在盔壳主体1上开设预设规律的轨槽7，或者为了制作及安装方便，如图1至图8f，以及图13所示，可以设置模板8以布置上述轨槽7，此时的模板8可以是一个独立构件也可以与盔壳主体1为一体制作，然后在护颚3的叉把3b上设置相应的动钉与轨槽7相配合。进一步，所述轨槽7包括主轨槽和副轨槽，所述护颚3的叉把3b上设置有分别与主轨槽和副轨槽配合的两颗动钉。

当护罩2相对于盔壳主体1呈扣落状态时，所述弹升机构4处于储能状态并被锁扣装置5锁定；所述触发机构6与锁扣装置5存在有联动关系，在护颚3由半盔结构位置向全盔结构位置进发的瞬间或途中，护颚3驱动触发机构6并通过联动构件使锁扣装置5解锁，由此释放弹升机构4的储能并在弹升机构4的驱动下护罩2被掀开而脱离完全扣落状态时的位置，不需要进行重复操作，方便快捷，保证了行驶过程的安全。

在这里：所谓全盔结构位置是指护颚3处于完全保护驾驶员下巴时的位置状态，所谓半盔结构位置是指护颚3处于完全掀开的位置状态。以头盔按正常佩戴时驾驶员眼睛平视的方向为前方，全盔结构时，护颚3的前颚3c处于盔壳主体1的前方或前下方，此时头盔结构与传统的全盔结构头盔的相类似并具有相同的功能，护颚3可以有效保护驾驶员下巴部位的安全；半盔结构时，护颚3的前颚3c处于盔壳主体1的后方或后上方，此时的头盔结构与传统的半盔结构头盔相类似并具有相同的功能，护颚3不妨碍驾驶员喝水和对话等动作。在本具体实施方式中，不论护颚3是处在全盔位置状态还是处在半盔位置状态，驾驶员均可以根据需要自主选择将护罩2扣落或者升起。

所谓扣落是指将护罩2落下而使其处于保护驾驶员眼睛和脸部的状态，可以有部分扣落和完全扣落两种状态；当护颚3处在全盔结构位置时，护罩2如果是完全扣落状态则此时护罩2可以与护颚3的前颚3c密封接触，如图1和图2所示，而当护罩2是处在部分扣落状态时护罩2与护颚3的前颚3c之间处于存在缝隙的脱离状态，如图3所示，护罩2选择部分扣落时将有利于通过缝隙引入外界的新鲜空气来驱除或消除护罩2内的雾气；所谓升起是指将护罩2抬起或者掀开，以便驾驶员做出观察、喝水和对话等动作，升起也有部分升起和完全升起两种状态，护罩2的部分升起与护罩2的部分扣落具有相同的功能和作用，只不过两者的运行方式有所不同，参见图3，扣落乃指驾驶员在正常佩戴的状态下将护罩2从较高的部位向较低的部位降落下来，升起乃指驾驶员在正常佩戴的状态下将护罩2从较低的部位向较高的部位掀开或者张开，另外完全升起是指护罩2相对于盔壳主体1处于完全掀开的状态，此时护罩2的主体位于盔壳主体1的顶部或顶部附近，参见图4。

本发明的最大特色在于：在盔壳主体1上配置有弹升机构4和锁扣装置5，另外还设置有触发机构6，所述弹升机构4与锁扣装置5存在有联动关系，需要说明的是弹升机构4和锁扣装置5可以直接配装在盔壳主体1上也可以通过其它构件间接配装在盔壳主体1上，当护颚3由半盔位置向全盔位置返回时，护颚3的叉把3b触动触发机构6并促使护罩2迅速弹升至最大升程，参见图7。

图10和图11示出的是本发明中弹升机构4及锁扣装置5的其中一种技术方案的原理示意图，在该方案中，弹升机构4包括与护罩2连接的驱动叉4a和以拉簧4b形式进行储能的储能元件，驱动叉4a可以环绕轴销9转动或摆动，作为储能元件的拉簧4b其一端扣系在驱动叉4a上而其另外一端扣系在盔壳主体1上，锁扣装置5的一端通过锁舌5c与弹升机构4配合、锁扣装置5的另一端直接与触发机构6作配合，锁扣装置5可以环绕其轴钉5b转动或摆动；在图10所示的状态当中，护罩2相对于盔壳主体1呈完全扣落的状态，此时弹升机构4处于储能状态并被锁扣装置5锁定，而储能元件的拉簧4b被拉伸，锁扣装置5在辅助弹簧5a的作用下通过锁舌5c扣死弹升机构4；在图11所示的状态当中，护颚3由半盔结构位置向全盔结构位置进发的瞬间或途中，护颚3触动触发机构6并通过联动构件使锁扣装置5解锁，当然也可以由驾驶员直接用手触动触发机构6使锁扣装置5解锁，此时触发机构6因触发而产生运动和驱动力，在克服辅助弹簧5a的作用力之后使锁扣装置5发生摆动，从而使锁扣装置5的锁舌5c与弹升机构4脱钩，于是在储能元件的拉簧4b的拉动下驱动叉4a产生转动，并由此带动护罩2转动升起，或者说弹升机构4的储能被释放并在弹升机构4的驱动下护罩2被掀开而脱离了完全扣落状态时的位置。

需要说明的是，弹升机构4与锁扣装置5既可以直接发生连接配合，如图10和图11所示方案，也可以通过绳索、连接杆、拨叉、弹片或拨杆等构件进行间接的相互联动；另外还需要说明的是，弹升机构4既可以采用传统的拉簧作为储能元件也可以采用弹片、气囊等具有膨胀、弹张或者弹复功能的构件作为储能元件，其中以弹簧变形产生的机械能作为储能最为可靠和方便。当采用弹簧作为弹升机构4的弹升动力时，可以采用压缩弹簧结构也可以采用拉簧结构甚至还可以采用扭簧结构，其中以扭簧结构的形式最为简洁。当外界主动对它们施加作用而使其发生形变时弹升机构4处于储能过程或者储能状态，而当这些储能元件的储能释放时将促使弹升机构4运动并通过弹升机构4驱动护罩2掀开。

本发明中触发机构6的触发动作可以是瞬间触动完成，当然也可以是在经历过一段历程的运动、变形或位移等要素的足够量的积累后才最终引发触动动作，触发机构6的数量可以是一个也可以是多个。

本发明中触发机构6的触发动作既可以由护颚3的前颚3c去完成，也可以由护颚3的叉把3b来完成，参见图7，其中以护颚3的叉把3b去触动触发机构6的方案为最佳，因为此时触发机构6的布局最为灵活。需要指出的是，本发明头盔的触发机构6亦可以由人工亦即由驾驶员用手去直接进行触发，此时护罩2的弹升时机将可以根据驾驶员的实际需要进行操控，换言之更加灵活。另外，还需要指出的是，本发明头盔的触发机构6的触发点的位置可以这么安排：当护颚3处于半盔结构位置时触发机构6未被触发，当护颚3由半盔结构位置向全盔结构位置回归的瞬间或者途中触发机构6被触发、并致使锁扣装置5呈现为解锁状态，触发点的位置可以布置在模板8上也可以布置在盔壳主体1的其他地方，其中以布置在模板8上为较佳方案。

本发明头盔的护罩2的扣落动作可以由人工拨落完成。本发明头盔的护罩2的掀开既可以由驾驶员用手直接完成，也可以在触发机构6受到触发后触发弹升机构4并由弹升机构4完成，当然本发明头盔的护罩2还可以在护颚3由全盔结构位置掀开时由护颚3带动掀开。需要指出的是，本发明头盔的护罩2的弹升可以只有一个升程，即由完全扣落状态弹升至最大升程，此时护罩2相对于完全扣落状态位置的张角达到最大；当然，本发明护罩2的升程亦可以存在多个可控的升程，比如除了最大升程外还可以设置护罩2有一个较小的升程，此时如果护颚3处在全盔结构位置则护罩2相对于护颚3将呈现出一个小的缝隙，如图3所示，如此可以通过缝隙引入外界的新鲜空气吹拂并驱赶护罩2的雾气，此点在冬令时节尤为重要，换言之护罩2包含有两个不同的升程是有利的。

需要指出的是，当护颚3从半盔结构位置返回至全盔结构位置时，护颚3的前颚3c将走出一条轨迹线，图8a对应的是护颚3处在半盔位置而护罩2处在完全扣落状态，图8b对应的是护颚3正在向全盔结构位置进发并已触动触发机构6、此时护罩2被弹升至最高点即最大升程处，图8c对应的是护颚3的前颚3c运行在盔壳主体1的最高点及其附近，图8d对应的是护颚3的前颚3c正在跨越护罩2，图8e对应的是护颚3已经完全返回至全盔结构位置、此时轨迹线完全生成，图8f对应的是护颚3返回到全盔位置后驾驶员通过手动将护罩2重新完全扣落并使其与护颚3的前颚3c形成密封配合；轨迹线反映了护颚3的前颚3c的跨越能力，当护罩2落在轨迹线之内时，亦即护罩2全部进入或者处在轨迹线与盔壳主体1的外轮廓面之间的区域时，护颚3将能够顺利地跨越护罩2。如图3所示的护罩2部分升起或部分扣落，图4和图6的护罩2完全掀开升起，就属于这种情形。

反之当护罩2与轨迹线存在相交的情形时,如护罩2处于完全扣落的状态时，参见图14a至图14e所示现有技术的未安装自适应弹升装置的可变护颚结构头盔，由半盔结构变化至全盔结构时，护颚3将会与护罩2发生相互碰击的现象，此时意味着护颚3不能顺利跨越护罩2。当护颚3从图14a完全半盔的状态往前翻转的过程中，驾驶员忘记先掀开护罩2的情况下，直接翻转了护颚3，护颚3的前颚3C击打在护罩2的前部上,有可能损坏护罩2或护颚3等头盔结构，使得头盔无法再使用，严重时甚至可能弄伤驾驶员，或者不但头盔损坏，护颚3挡住视线，护罩2也不能掀起，从而发生交通事故。当护颚3，从图14a完全半盔的状态往前翻转的过程中，护颚3的前颚3C击打在护罩2的前部上，有可能驾驶者的力度小，没有将头盔的结构损坏，还是继续可以使用。但是必须又要将护颚3往后翻转，回到盔壳主体1的后方，再将护罩2用手掀开至升程的顶部，再将护颚3从后往前翻转才能跨越护罩2，回到全盔的状态，这给驾驶者增加了危险，因为驾驶者有可能在驾驶摩托车的过程中通过单手来操作此过程，这样重复动作，增加了操作难度，阻挡了视线，有可能发生交通事故。

本发明通过设置弹升机构4、锁扣装置5和触发机构6，使得护颚3在由半盔位置状态向全盔位置状态的转变过程中，护罩2能够自动地弹升脱离先前完全扣落时的位置状态，此时护罩2因抬升了一段高度而使其全部本体退缩进护颚3的前颚3c的运行轨迹线与盔壳主体1的外轮廓线或面之间的区域内，从而确保护颚3顺利跨越护罩2并进入全盔结构的位置，并同时避免了护颚3击打护罩2而损坏护罩2的本体。

上述实施例仅为本发明的若干较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依照本发明的结构、形状、原理所做的各种等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，包括

盔壳主体，所述盔壳主体两侧均设置有用于连接的配合部和枢转部；

护颚，所述护颚具有左右两个叉把，两个叉把分别与盔壳主体两侧的配合部连接，实现护颚的掀开或者回落动作；

护罩，所述护罩具有左右两个安装部，该安装部上设置有与枢转部配合装配的轴销，其特征在于：所述盔壳主体上设置有在护罩扣落之后对其进行锁扣的锁扣装置，以及可以通过护颚解除该锁扣状态的触发机构，还设置有将护罩拉动升起的弹升机构。

2.根据权利要求1所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述护罩的轴销设置在安装部的中部，所述安装部尾端设置有凸起，所述锁扣装置包括与凸起配合的锁舌，锁舌卡住凸起，以轴销为支点，在杠杆力作用下使得护罩保持在扣落状态。

3.根据权利要求1所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述触发机构设置在护颚的转动路径上，护颚掀开过程中触动触发机构使得锁扣装置脱锁放开护罩。

4.根据权利要求3所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述触发机构为可供人手按压的弹性按钮。

5.根据权利要求1所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述弹升机构一端连接盔壳主体，一端连接设置于护罩安装部的驱动叉上，驱动叉以轴销为支点带动护罩转动。

6.根据权利要求1所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述的弹升机构包括作为储能元件的拉簧、弹片或气囊。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述的盔壳主体两侧设置有模板，所述模板上开设有能约束护颚运行轨迹的轨槽，所述触发机构设置在模板上。

8.根据权利要求7所述的一种自适应弹升护罩型可变护颚结构头盔，其特征在于：所述轨槽包括主轨槽和副轨槽，所述护颚的叉把上设置有分别与主轨槽和副轨槽配合的两颗动钉。