CN109008033A - 一种多功能安全帽 - Google Patents

Abstract

一种多功能安全帽，包括感应照明灯、帽檐、安全防护系统、防护壳、海绵、水袋、注水口、软垫。照明灯固定在帽檐上；防护壳与帽檐固定连接，安全防护系统固定在防护壳上部，软垫在防护壳下部；海绵、水袋在软垫和防护壳中间的腔体中，海绵包裹着水袋，水袋与注水口连接，注水口固定在防护壳上；安全防护系统包括填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器、形变吸能缓冲器、帽用安全气囊装置。该多功能安全帽可照明可保温可报警，多功能于一体，多种缓冲措施于一体，安全简单并且实用。

Description

一种多功能安全帽

技术领域

本发明安全帽技术领域，具体涉及一种多功能安全帽。

背景技术

安全帽是指对人头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用的帽子。安全帽多在施工现场用，在骑摩托和骑车子等场合也可以用到。现在的安全帽虽然在一定程度上可以减少冲击力，但是效果不佳，危险系数低安全性差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种多功能安全帽。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种多功能安全帽，包括感应照明灯、帽檐、安全防护系统、防护壳、海绵、水袋、注水口、软垫。照明灯固定在帽檐上；防护壳与帽檐固定连接，安全防护系统固定在防护壳上部，软垫在防护壳下部；海绵、水袋在软垫和防护壳中间的腔体中，海绵包裹着水袋，水袋与注水口连接，注水口固定在防护壳上；安全防护系统包括填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器、形变吸能缓冲器、帽用安全气囊装置。所述照明灯上部固定有感应报警器。所述帽用安全气囊装置包括气囊和气体发生装置；填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器、形变吸能缓冲器、气囊和距离传感器设置于安全垫中；安全垫内填充有多边形钢片组，液气缓冲器固定在安全垫上，液气缓冲器的柱塞位于安全垫外表面；形变吸能缓冲器的形变吸能缓冲器外壳插在多边形钢片组中，形变吸能缓冲器的弹性柱体位于安全垫外表面；帽用安全气囊装置中的气囊安装在安全垫表面，距离传感器固定在安全垫上。液气缓冲器包括柱塞、固定螺栓孔、阻尼弹簧、弹性摩擦滑轮、橡胶块、缓冲器外体、油孔、油腔a、活塞、气腔a、出气孔、对冲阻尼弹簧、气压腔壳、气腔b、油腔b、气腔c、逆行活塞、可调节油腔、油路活塞、油路调节弹簧、油路调节壳体；柱塞在缓冲器外体中，缓冲器外体上下两端均打有两个固定螺栓孔，阻尼弹簧套在柱塞上，阻尼弹簧在缓冲器外体内；弹性摩擦滑轮下端固定连接在柱塞上，弹性摩擦滑轮上端顶在橡胶块上，橡胶块是梯形；橡胶块固定在缓冲器外体上；油孔在柱塞下端，油孔连接油腔a和油腔b，活塞在油腔a的右端，气腔c在活塞的右端；气腔a在柱塞和逆行活塞中间，气腔a和气腔b由出气孔连接；柱塞和逆行活塞由对冲阻尼弹簧连接；气压腔壳固定在缓冲器外体内下部，气压腔壳和缓冲器外体之间是油腔b；缓冲器外体下部连接有油路调节壳体，可调节油腔和油腔b通过管道连接；油路调节壳体内有油路活塞，油路调节弹簧一端连接油路调节壳体下端，一端连接油路活塞，油路调节壳体底端开有较小的气孔。所述弹性摩擦滑轮包括摩擦钢球、上压力圆筒、下压力圆筒、压力圆筒弹簧。下压力圆筒固定在柱塞上，压力圆筒弹簧连接上压力圆筒和压力圆筒弹簧，上压力圆筒上端开有圆球形容腔包裹摩擦钢球,摩擦钢球可以在上压力圆筒内自由转动。下压力圆筒为上端有开口和挡块的圆筒，上压力圆筒是上端有圆球形容腔下端外侧有挡块的圆筒。

本发明的有益效果为：本发明所述的多功能安全帽有效保护头部，减少头部遭受撞击受到的伤害，保证使用者的安全，本发明结构简单且十分实用。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2为安全垫结构示意图；

图3为液气缓冲器结构示意图；

图4为气体发生装置结构示意图；

图5为形变吸能缓冲器结构示意图；

图6为弹性摩擦滑轮结构示意图；

图7左边为缓冲单结构，右边为多边形钢片组。

附图标记：柱塞-1；固定螺栓孔-2；阻尼弹簧-3；弹性摩擦滑轮-4；橡胶块-5；缓冲器外体-6；油孔-7；油腔a-8；活塞-9；气腔a-10；出气孔-11；对冲阻尼弹簧-12；气压腔壳-13；气腔b-14；油腔b-15；气腔c-16；逆行活塞-17；可调节油腔-18；油路活塞-19；油路调节弹簧-20；油路调节壳体-21；弹性柱体-30；钢球-31；形变吸能缓冲器外壳-32；金属片-33；划球-34；弧形橡胶片-35；多边形钢片组-41；液气缓冲器-42；形变吸能缓冲器-43；气囊-44；安全垫-45；距离传感器-46；缓冲单结构-49；摩擦钢球-50；上压力圆筒-51；下压力圆筒-52；压力圆筒弹簧-53；反应溶液腔a-60；连接柱筒-61；反应腔-62；线圈筒-63；出气口阀-64；反应溶液腔b-65；磁感应生铁-66；排液口-67；磁感应装置弹簧-68；感应报警器-100；照明灯-101；帽檐-102；安全防护系统-103；防护壳-104；海绵-105；水袋-106；注水口-107；软垫-108。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示的一种多功能安全帽，该多功能安全帽包括感应照明灯101、帽檐102、安全防护系统103、防护壳104、海绵105、水袋106、注水口107、软垫108。照明灯101固定在帽檐102上；防护壳104与帽檐102固定连接，安全防护系统103固定在防护壳上部，软垫108在防护壳104下部；海绵105、水袋106在软垫108和防护壳104中间的腔体中，海绵105包裹着水袋106，水袋106与注水口107连接，注水口107固定在防护壳104上。

该多功能安全帽的安全防护系统103和防护壳104作为安全帽的第一道防护措施，可以缓冲掉大部分高空坠物的冲击力；海绵105可以使工人佩戴该安全帽更加舒适的同时起了缓冲作用；水袋106可以通过注水口107注水；软垫108可以根据头部形状发生形变适应佩戴；照明灯101可以照明。

在使用该多功能安全帽时，工人可以减少高处落下的物体砸到头部的力道从而减少高空坠物的伤害；安全帽上的水袋可以在夏天装冷水降温，冬天装温水保暖。

优选地，所述照明灯101上部固定有感应报警器100。

感应报警器100可以感应冲击并进行报警，在工人被坠物砸到之后，感应报警器响起，提醒周边的工人工友受伤，避免工人被砸伤时候无人发觉，错失最佳救治时机；

安全防护系统103包括填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器42、形变吸能缓冲器43、帽用安全气囊装置。帽用安全气囊装置包括气囊44和如图4所示的气体发生装置。

填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器42、形变吸能缓冲器43、气囊44同时承受冲击力，有效卸力，保护受力物体。具体的，其中填充式多边形缓冲机构有效作用面积大，可以大面积的缓冲冲击力，结构简单有效；液气缓冲器42可以利用弹簧弹性形变、摩擦生热、液压缓冲和气压缓冲共同作用，对急性冲击力有比较瞬时的缓冲，且随着装置持续作用，可抗击的冲击力也在变大；形变吸能缓冲器43将压力充分转换成弹性形变和摩擦热，结构简单且作用明显；帽用安全气囊装置运用气体的缓冲，消磨其他装置卸力过后剩余的冲击力。

填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器42、形变吸能缓冲器43、气囊44、距离传感器46均被安装在安全垫45中。安全垫45内填充有多边形钢片组41，液气缓冲器42固定在安全垫45上，液气缓冲器42的柱塞1位于安全垫45外表面。形变吸能缓冲器43的形变吸能缓冲器外壳32插在多边形钢片组41中，形变吸能缓冲器43的弹性柱体30位于安全垫45外表面。帽用安全气囊装置中的气囊44安装在安全垫45表面，距离传感器46固定在安全垫45上。

填充式多边形缓冲机构包括多边形钢片组41，缓冲单结构49是缺失一条边的正八边形的钢片，四个缓冲单结构49的开口边相连组成多边形钢片组41，多个多边形钢片组41相连组成了填充式多边形缓冲机构。

多边形钢片组41受力变形，开口被挤压，承受来自各个方向的力。多边形钢片组41有顺序的排列组成了填充式多边形缓冲机构，某个多边形钢片组41受到来自某一个或者几个方向的压力时候，多边形钢片组41内部发生形变抗击冲击力；同时，多边形钢片组41发生形变会对周边接触的多边形钢片组传递冲击力，冲击力随着传播层层递减。

液气缓冲器42如图3所示，液气缓冲器42包括柱塞1、固定螺栓孔2、阻尼弹簧3、弹性摩擦滑轮4、橡胶块5、缓冲器外体6、油孔7、油腔a8、活塞9、气腔a10、出气孔11、对冲阻尼弹簧12、气压腔壳13、气腔b14、油腔b15、气腔c16、逆行活塞17、可调节油腔18、油路活塞19、油路调节弹簧20、油路调节壳体21；柱塞1在缓冲器外体6中，缓冲器外体6上下两端均打有两个固定螺栓孔2，阻尼弹簧3套在柱塞1上，阻尼弹簧3在缓冲器外体6内；弹性摩擦滑轮4下端固定连接在柱塞1上，弹性摩擦滑轮4上端与橡胶块5接触，橡胶块5是梯形。橡胶块5固定在缓冲器外体6上。油孔7在柱塞1下端，油孔7连接油腔a8和油腔b15，活塞9在油腔a8的右端，气腔c16在活塞9的右端；气腔a10在柱塞1和逆行活塞17中间，气腔a10和气腔b14由出气孔11连接。柱塞1和逆行活塞17由对冲阻尼弹簧12连接。气压腔壳13固定在缓冲器外体6内下部，气压腔壳13和缓冲器外体6之间是油腔b15。缓冲器外体6下部连接有油路调节壳体21，可调节油腔18和油腔b15通过管道连接。油路调节壳体21内有油路活塞19，油路调节弹簧20一端连接油路调节壳体21下端，一端连接油路活塞19，油路调节壳体21底端开有较小的气孔。

液气缓冲器42受有指向柱塞1的冲击力，此时柱塞1向右运动，柱塞1压缩阻尼弹簧3,阻尼弹簧3承受部分冲击力。弹性摩擦滑轮4随着柱塞1向右运动，弹性摩擦滑轮4中橡胶块5是梯形，弹性摩擦滑轮4变短，压力圆筒弹簧53压缩，压力圆筒弹簧53压力变大，摩擦钢球50和橡胶块5之间的压力变大，摩擦力随压力增大而增大，缓冲作用逐渐变大。随着柱塞1向右运动，气腔b14内的压力逐渐变大，逆行活塞17受气腔b14内的压力作用向左运动，逆行活塞17向左运动压缩对冲阻尼弹簧12，对冲阻尼弹簧12对撞击力起了缓冲作用。逆行活塞17向左运动压缩气腔a10，气腔a10内的压强增大，气体通过出气孔11进入气腔b14，气腔a10和气腔b14压强保持一致，逆行活塞17向左运动并不受气压阻力。逆行活塞17向左运动挤压气腔c16，气腔c16压强增大，活塞9被气腔c16内的气压推动向左动。活塞9向左运动，8内液压油通过油孔7被压至油腔b15，随着活塞9向左运动，油孔7越来越少，出油速度变慢，液压承受撞击力，承受力的能力随活塞9向左运动而增大。油腔b15中压力增大，油腔b15内液压油被压至可调节油腔18内，可调节油腔18内压强增大，油路活塞19向右运动压缩油路调节弹簧20,油路调节壳体21内气体从油路调节壳体21底端的孔隙释放。

弹性摩擦滑轮4如图6所示，弹性摩擦滑轮4包括摩擦钢球50、上压力圆筒51、下压力圆筒52、压力圆筒弹簧53。下压力圆筒52固定在柱塞1上，压力圆筒弹簧53连接上压力圆筒51和压力圆筒弹簧53，上压力圆筒51上端开有圆球形容腔包裹摩擦钢球50,摩擦钢球50可以在上压力圆筒51内自由转动。下压力圆筒52为上端有开口和挡块的圆筒，上压力圆筒51是上端有圆球形容腔下端外侧有挡块的圆筒。

摩擦钢球50上端受压力时，上压力圆筒51会压缩压力圆筒弹簧53，压力圆筒弹簧53压力变大，上压力圆筒51会被压进下压力圆筒52内。

液气缓冲器42完成缓冲作用后，阻尼弹簧3、对冲阻尼弹簧12、油路调节弹簧20助力液气缓冲器42恢复原状。

液气缓冲器42中，橡胶块5为梯形，这使得柱塞1越向下压，弹性摩擦滑轮4受的压力越大，缓冲作用也越明显。活塞9向左运动会堵塞部分油孔7，可出油的油孔7变少，压油缓慢，有效卸除冲击力。阻尼弹簧3卸去部分力，弹性摩擦滑轮4和橡胶块5相互摩擦挤压卸力，液压、气压缓冲和多种结构共同作用抵抗冲击力，有效保护物体。

气体发生装置包括反应溶液腔a60、连接柱筒61、反应腔62、线圈筒63、出气口阀64、反应溶液腔b65、磁感应生铁66、排液口67、磁感应装置弹簧68。反应溶液腔a60、反应腔62、反应溶液腔b65由连接柱筒61连接，线圈筒63上缠绕满线圈，线圈筒63围绕反应腔62，磁感应生铁66上端下端是细圆柱，细圆柱与连接柱筒61内径过盈配合，磁感应生铁66中间圆柱为粗圆柱，直径比连接柱筒61内径大，磁感应生铁66上端下端套有磁感应装置弹簧68，磁感应装置弹簧68一端顶在反应腔62内侧，一端顶在磁感应生铁66上，磁感应生铁66的上下细圆柱上中部均开有圆槽，反应腔62上部开有出气口阀64，反应腔62下部有排液口67。

线圈筒63的线圈可以通交流电，磁感应生铁66因为磁场作用上下运动；磁感应生铁66向上运动时，磁感应生铁66下端细圆柱上的开槽会将反应溶液腔b65中的溶液带进反应腔62内；磁感应生铁66向下运动时，磁感应生铁66上端细圆柱上的开槽会将反应溶液腔a60中的溶液带进反应腔62内；两种溶液在反应腔62内反应生成气体，气体在出气口阀64排出，排出的气体输入气囊44，废液在排液口67排出；反应溶液腔a60、反应溶液腔b65内的溶液可分别是硫酸铝和碳酸氢钠溶液。

气体发生装置可以在短时间内输送多次溶液，同时磁感应生铁66上下运动搅拌溶液，溶液迅速发生反应，产生气体；装置产生气体迅速，有效应对突如其来的冲击。

距离传感器46在感应有物体冲撞过来时发出信号给控制器，控制器开启气体发生装置，气体发生装置迅速产生气体，做出应对冲撞力的反应。

形变吸能缓冲器43如图5所示，形变吸能缓冲器43包括弹性柱体30、钢球31、形变吸能缓冲器外壳32、金属片33、划球34、弧形橡胶片35；弹性柱体30与金属片33固定连接，金属片33与划球34固定连接，弧形橡胶片35设置在形变吸能缓冲器外壳32内部底端，金属片33、弹性柱体30、形变吸能缓冲器外壳32之间的空隙含有钢球31。

弹性柱体30受指向弹性柱体30的轴向力时，弹性柱体30弯曲变形，同时弹性柱体30挤压金属片33和划球34,金属片33受力弯曲，划球34向弧形橡胶片35的最底端运动，多个划球34抱合，挤压变形。

在此过程中，弹性柱体30变形可以卸去一部分冲击力，钢球31相互挤压吸收力；金属片33变形卸去一部分冲击力，划球34和弧形橡胶片35摩擦卸去部分冲击力。形变吸能缓冲器43可以将冲击力转化为弹性柱体30、金属片33的弹性形变与划球34和弧形橡胶片35之间的摩擦生热以及金属片33、弹性柱体30、形变吸能缓冲器外壳32、钢球31之间的摩擦生热。变形转转力装置43将冲击力转化为装置内部的摩擦生热和弹性形变的能量，装置可以有效卸除冲击力。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种多功能安全帽，其特征是，包括一种多功能安全帽，该多功能安全帽包括感应照明灯(101)、帽檐(102)、安全防护系统(103)、防护壳(104)、海绵(105)、水袋(106)、注水口(107)、软垫(108)；照明灯(101)固定在帽檐(102)上；防护壳(104)与帽檐(102)固定连接，安全防护系统(103)固定在防护壳上部，软垫(108)在防护壳(104)下部；海绵(105)、水袋(106)在软垫(108)和防护壳(104)中间的腔体中，海绵(105)包裹着水袋(106)，水袋(106)与注水口(107)连接，注水口(107)固定在防护壳(104)上；安全防护系统(103)包括填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器(42)、形变吸能缓冲器(43)、帽用安全气囊装置。

2.根据权利要求1所述的一种多功能安全帽，其特征是，所述照明灯(101)上部固定有感应报警器(100)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能安全帽，其特征是，帽用安全气囊装置包括气囊(44)和气体发生装置；填充式多边形缓冲机构、液气缓冲器(42)、形变吸能缓冲器(43)、气囊(44)、距离传感器(46)均被安装在安全垫(45)中；安全垫(45)内填充有多边形钢片组(41)，液气缓冲器(42)固定在安全垫(45)上，液气缓冲器(42)的柱塞(1)位于安全垫(45)外表面；形变吸能缓冲器(43)的形变吸能缓冲器外壳(32)插在多边形钢片组(41)中，形变吸能缓冲器(43)的弹性柱体(30)位于安全垫(45)外表面；帽用安全气囊装置中的气囊(44)安装在安全垫(45)表面，距离传感器(46)固定在安全垫(45)上。

4.根据权利要求3所述的一种多功能安全帽，其特征是，所述填充式多边形缓冲机构包括多边形钢片组(41)，缓冲单结构(49)是缺失一条边的正八边形的钢片，四个缓冲单结构(49)的开口边相连组成多边形钢片组(41)，多个多边形钢片组(41)相连组成了填充式多边形缓冲机构。

5.根据权利要求3所述的一种多功能安全帽，其特征是，所述形变吸能缓冲器(43)包括弹性柱体(30)、钢球(31)、形变吸能缓冲器外壳(32)、金属片(33)、划球(34)、弧形橡胶片(35)；弹性柱体(30)与金属片(33)固定连接，金属片(33)与划球(34)固定连接，弧形橡胶片(35)设置在形变吸能缓冲器外壳(32)内部底端，金属片(33)、弹性柱体(30)、形变吸能缓冲器外壳(32)之间的空隙含有钢球(31)。

6.根据权利要求3所述的一种多功能安全帽，其特征是，所述液气缓冲器(42)包括柱塞(1)、固定螺栓孔(2)、阻尼弹簧(3)、弹性摩擦滑轮(4)、橡胶块(5)、缓冲器外体(6)、油孔(7)、油腔a(8)、活塞(9)、气腔a(10)、出气孔(11)、对冲阻尼弹簧(12)、气压腔壳(13)、气腔b(14)、油腔b(15)、气腔c(16)、逆行活塞(17)、可调节油腔(18)、油路活塞(19)、油路调节弹簧(20)、油路调节壳体(21)；柱塞(1)在缓冲器外体(6)中，缓冲器外体(6)上下两端均打有两个固定螺栓孔(2)，阻尼弹簧(3)套在柱塞(1)上，阻尼弹簧(3)在缓冲器外体(6)内；弹性摩擦滑轮(4)下端固定连接在柱塞(1)上，弹性摩擦滑轮(4)上端与橡胶块(5)接触，橡胶块(5)是梯形；橡胶块(5)固定在缓冲器外体(6)上；油孔(7)在柱塞(1)下端，油孔(7)连接油腔a(8)和油腔b(15)，活塞(9)在油腔a(8)的右端，气腔c(16)在活塞(9)的右端；气腔a(10)在柱塞(1)和逆行活塞(17)中间，气腔a(10)和气腔b(14)由出气孔(11)连接；柱塞(1)和逆行活塞(17)由对冲阻尼弹簧(12)连接；气压腔壳(13)固定在缓冲器外体(6)内下部，气压腔壳(13)和缓冲器外体(6)之间是油腔b(15)；缓冲器外体(6)下部连接有油路调节壳体(21)，可调节油腔(18)和油腔b(15)通过管道连接；油路调节壳体(21)内有油路活塞(19)，油路调节弹簧(20)一端连接油路调节壳体(21)下端，一端连接油路活塞(19)，油路调节壳体(21)底端开有较小的气孔。

7.根据权利要求6所述的一种多功能安全帽，其特征是，所述弹性摩擦滑轮(4)包括摩擦钢球(50)、上压力圆筒(51)、下压力圆筒(52)、压力圆筒弹簧(53)；下压力圆筒(52)固定在柱塞(1)上，压力圆筒弹簧(53)连接上压力圆筒(51)和压力圆筒弹簧(53)，上压力圆筒(51)上端开有圆球形容腔包裹摩擦钢球(50),摩擦钢球(50)可以在上压力圆筒(51)内自由转动；下压力圆筒(52)为上端有开口和挡块的圆筒，上压力圆筒(51)是上端有圆球形容腔下端外侧有挡块的圆筒。