CN109805484B - 头盔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种头盔，其包括头盔主体、通风孔、至少部分地覆盖通风孔的盖子、能量存储器以及设置在盖子上用于为能量存储器充电的光伏电池。

Description

头盔

技术领域

本发明涉及一种头盔，例如自行车头盔，其具有头盔主体、通风孔、至少部分地覆盖通风孔的盖子以及电能存储器。

背景技术

这种头盔为例如自行车骑行者的头盔佩戴者提供安全服务。然而，不言而喻的是，这种头盔的使用不限于自行车骑行者，独轮车、四轮车、摩托车、踏板车、滑板或直排轮滑鞋等的使用者也可佩戴这种头盔。

头盔主体中的通风孔有助于提高佩戴舒适度，因为空气可通过这些孔在头盔佩戴者的头部处循环。覆盖一个或多个通风孔的盖子保护头盔佩戴者免受能够穿过通风孔的微小物体的影响，例如昆虫、小树枝等。另外，盖子的特殊设计可改善通风孔的通风效果。

集成到头盔中的能量存储器用于为耗电装置供应能量，耗电装置例如为集成至头盔中的后灯，其用于在能见度差的情况下改善头盔佩戴者的可见性，例如在夜间、在隧道中或在雾中。这种后灯通常附接至头盔的后侧，例如通过插入头盔主体中为此设计的凹部中，或附接至头盔的外表面。

能量存储器通常设计为集成在后灯中的电池的形式。然而，这里存在的问题是电池的寿命有限，后灯使用的频率越高，寿命越短。因此，为了防止后灯在使用头盔期间无意中熄灭，头盔使用者必须定期更换电池。然而，已证明的是，这在实践中很不方便。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有能量存储器的头盔，该能量存储器可长期可靠地提供能量。

该目的通过具有权利要求1的特征的头盔来实现，具体地，通过用于给能量存储器充电的至少一个光伏电池实现，该光伏电池设置在盖子上。

本发明基于以下总体思想：为头盔配备可充电的能量存储器和用于对能量存储器充电的光伏电池。在头盔的正常使用中，这不仅是在黑暗中使用和放置头盔，通过这种方法确保了能量存储器总是具有足够的能量来为连接的耗电装置提供能量。

通过为能量存储器自动充电，例如为集成在头盔中或附接至头盔上的蓄电池自动充电，借助于光伏电池，使头盔的使用者免于麻烦的电池更换，并节省与此相关的成本。

多个光伏电池可组合在太阳能模块中，以便提供能量存储器充电所需的电压或足够的电流。另外，至少一个光伏电池原则上可不可分离地连接至能量存储器。然而，在这种情况下，例如光伏电池和/或能量存储器因故障导致的更换只能一起进行。因此，优选的设计是，其中至少一个光伏电池和能量存储器可分离地彼此连接，例如通过插拔连接部，使得在需要时可以单独更换光伏电池或能量存储器。

通过将光伏电池安装到盖子上，简化了光伏电池的组装或拆卸，因为通过这种方式，光伏电池能够与通常和光伏电池同样为平坦设计的盖子一起固定到头盔主体上。换言之，盖子用作用于光伏电池的支承结构，并具有双重功能，盖子同时还通过至少部分地覆盖对应的通风孔来防止微小物体的侵入，并且在适当的情况下优化空气动力学和/或通风效果，即，最终优化头盔佩戴者头部处的空气流通。在这种情况下，通风孔是从头盔的内侧穿过头盔主体延伸到头盔外侧的开口。

为了使设置有光伏电池的盖子仍能产生所需的空气入口和所需的气流湍流，优选地，放置光伏电池的表面小于盖子的表面，具体地，选择为小到由盖子覆盖的一个或多个通风孔未被光伏电池完全封闭。

头盔主体可例如由硬泡沫制成，具体为发泡的聚苯乙烯泡沫，硬泡沫特别适合于吸收冲击。头盔主体还可至少部分地设置有外壳，该外壳由例如热塑性塑料制成，例如聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯。头盔主体可例如通过胶粘、模制或发泡来与结合至外壳的内侧。

在从属权利要求、说明书和附图中描述了本发明的有利实施方式。

根据第一实施方式，盖子可分离地设置在头盔上。可分离的连接可例如通过按扣、尼龙搭扣或拉链来实现。通过可分离的连接，能够简单地将盖子和光伏电池附接至头盔。一旦不需要光伏电池和盖子，就能够很容易地将光伏电池和盖子从头盔上取下来。在大雨中，也能够拆下光伏电池和盖子，并更换为防雨罩。原则上，也可在盖子和光伏电池上为头盔添加普通雨罩。也可能先提供带有可分离的盖子而无光伏电池的头盔。由于头盔与盖子之间的可分离连接，因此能够再通过带有光伏电池的盖子进行简单的改装。

如果盖子具有带有多个开口的栅格结构，则特别有利。借助于栅格结构产生气流湍流，该气流湍流改善了位于盖子下方的通风孔或每个通风孔的通风效果。这种栅格结构可例如由塑料或金属材料制成。

优选地，开口小于通风孔或小于每个通风孔。开口可例如设计为微型开口，其直径在微米范围内。通过使开口比通风孔或每个通风孔小，一方面能够改善盖子的通风效果，另一方面能够改善防止入侵昆虫等的保护。

根据另一实施方式，盖子本身是弯曲结构和/或刚性的。由于盖子的弯曲设计，盖子能够适于头盔的形状。具体地，该弯曲结构可以是凸起的并且符合头盔的轮廓。另外，盖子本身可以是刚性的。由此提高盖子的强度，并且还保护光伏电池，因为盖子不会因外力的作用而塌陷。

优选地，光伏电池在无变形的情况下容纳于盖子中。这意味着光伏电池可附接至盖子而不变形，例如弯曲，从而防止光伏电池破裂或其他损坏。

根据特别有利的实施方式，光伏电池定位在头盔的顶点区域中。因此，应理解的是，头盔的顶点是头盔上部的最高点。通过在该区域中定向光伏电池，当白天佩戴头盔时，可实现最佳的光入射，并因而实现能量存储器中的最佳能量供应。例如，对于往返的方式，盖子原则上也可定位成使得光伏电池的取向适于当时的光入射。以这种方式，即使在清晨时分和傍晚时间，也可以最佳地利用当时的光入射。

根据另一实施方式，光伏电池直接或间接地连接至能量存储器。光伏电池与能量存储器的直接连接能够例如借助于电缆来实现。在间接连接的情况下，例如可在光伏电池与能量存储器之间连接控制单元。控制单元还可借助于合适的电力管线，例如借助于电缆，连接至光伏电池和能量存储器。当然，也可使用其他电导体来代替电缆。另外，在光伏电池与能量存储器之间可连接读取单元和/或计数单元。

另外，能量存储器可具有连接部，借助于该连接部，能量存储器也能够进行外部充电。这种连接部可设计为例如USB插口的形式。通过额外的外部能量供应的途径，即使在低光入射的情况下，也可以确保能量存储器的充分充电状态。

如果能量存储器布置在头盔主体的凹部中时，具体是与相关联的耗电装置一起布置，则特别有利。通过将能量存储器容纳在头盔主体中，一方面实现了较安全的设置，另一方面能够保持头盔的流线型形状，因为能量存储器不必安装在头盔的外壳上。通过能量存储器在凹部中的力决定的和/或形状决定的配合，能量存储器能够有效地防止掉落以及可能因而发生的损伤甚至损坏。另外，与能量存储装置相关联的耗电装置可布置在相同或相邻的凹部中。有利地，凹部布置在头盔的后侧，尤其是当耗电装置是后灯时。

优选地，用于连接能量存储器与光伏电池和/或耗电装置的电缆至少部分地穿过头盔主体的通道。具体地，电缆可从光伏电池通过通风孔引入头盔内部或头盔主体中。通过从通风孔到位于凹部中的能量存储器的通道，能够实现电连接，而头盔佩戴者不会由于电缆而感觉损失佩戴舒适性。

如果能量存储器和耗电装置容纳于共同凹部中，则连接能量存储器和耗电装置的电缆同样能够通过头盔主体中的通道导入。

优选地，电缆接口借助于可分离的插拔连接部与光伏电池、能量存储器和/或耗电装置连接。

耗电装置、能量存储器和/或控制单元以及连接耗电装置、能量存储器和/或控制单元的线可布置在共同的壳体中，具体为耗电装置的壳体中。以这种方式形成紧凑的部件，其可容易地插入头盔主体中，并例如借助于电缆连接至光伏电池。

根据有利实施方式，耗电装置是光学或声学输出单元。如已提到的是，具体地，耗电装置可设计为头盔后灯的形式，通过其改善头盔佩戴者在交通中的可见性。优选地，这种头盔后灯布置在头盔后侧处的凹部中。

然而，耗电装置也可设计为声学输出单元，例如扬声器或耳机。原则上，耗电装置也可为任何其他电气或电子部件，例如用于移动电话的充电器，或也可以是具体用于安全应用的传感器，例如用于检测事故。另一耗电装置也可发出信号，借助于该信号，可找到遇难的头盔佩戴者。

附图说明

下面将参考附图，基于可能的实施方式，单纯示例性地描述本发明。

图1从上方示出了根据本发明第一实施方式的自行车头盔。

图2从下方示出了根据本发明第二实施方式的自行车头盔，该头盔无能量存储器和布线。

图3从下方示出了图2的自行车头盔，该头盔具有能量存储器和布线。

图4示出了图3的详细视图。

图5从下方示出了根据本发明第三实施方式的自行车头盔。

具体实施方式

图1所示的头盔11具有外壳13和容纳在外壳13中的头盔主体15。优选地，外壳13由热塑性弹性体制成，例如聚氯乙烯或丙烯酸-丁二烯-苯乙烯。头盔主体15可以由硬泡沫形成，例如发泡聚苯乙烯，并结合至外壳13，或注入或发泡至外壳13中。外壳13至少部分地包围头盔主体15。头盔主体15减震，与之相反的是，外壳13本身为刚性。通过外壳13和头盔主体15的组合，在发生事故时尽可能好地保护头盔佩戴者的头部区域免受伤害。

通风孔17穿过头盔11，并因而穿过外壳13和头盔主体15二者。通风孔17以常规方式进行设计和布置，以优化通风效果，从而提高头盔佩戴者的佩戴舒适度。

如图1所示，盖子19放置在头盔11的外壳13上，并可分离地固定至外壳13。该可分离的固定可借助于例如按扣、尼龙搭扣、钩环系统等来实现。盖子具有带有多个开口21的栅格结构。其中开口21的尺寸比通风孔17小，并确保气流的湍流。为了增强湍流效果，盖子19覆盖多个通风孔17。

盖子19设计为刚性结构，并且由适合的刚性塑料或金属材料制成。盖子19通过相应的曲率适于外壳13的形状。

盖子19承载具有多个光伏电池22的太阳能模块23。具体地，太阳能模块23被推入盖子19的袋状部中，并因而容纳在盖子19中，而不变形，从而还防止太阳能模块23破损。然而，应该理解的是，为了将太阳能模块23附接至盖子19，可采用各种其他的形状决定的、力决定的和/或材料决定的紧固方式，例如堵塞、粘合、闩锁、拧紧等。

太阳能模块23的尺寸设计为使得太阳能模块23不覆盖所有由盖子覆盖的通气孔17。因此，即使安装有太阳能模块23时，也会确保最佳通风效果。

为了确保太阳能模块23上最大的光入射，太阳能模块23定位在头盔11的顶点S的区域中。

在头盔11的后侧R上的凹部27中，布置有头盔后灯25形式的耗电装置。如图1所示，头盔后灯25具有大致三角形的基体。

盖子19的形状不限于图1中所示的盖子19的形状，而是可设想各种不同的几何形状。盖子19的栅格结构同样可根据具体头盔变化。因此，根据应用，例如可以选择开口21的不同尺寸和形状和/或使开口21的不同尺寸和形状彼此组合。

图2从下方示出了具有外壳13和头盔主体15的头盔11的第二实施方式，其与图1的头盔11一样，包括外壳13、头盔主体15、多个通风孔17和具有太阳能模块23的盖子19。在头盔11的后侧R处，在头盔主体15中形成第一凹部27，头盔后灯25布置在第一凹部27中。在这种情况下，第一凹部27穿过头盔主体15和外壳13，使得从外部可以看到集成到第一凹部27中的头盔后灯25。

与第一凹部27相邻的是第二凹部29，第二凹部29布置在第一凹部27与安装在盖子19上的太阳能模块23之间。

第二凹部29用于容纳能量存储器(图3和4)，具体为蓄电池32。蓄电池32借助于太阳能模块23进行充电，并为耗电装置(这里为头盔后灯25)供电。为此，蓄电池32借助于第一电缆段33连接至太阳能模块23，第一电缆段33延伸穿过通风孔17中的一个和第一缆线通道35。第一电缆段33借助于插拔连接部37连接至太阳能模块23和蓄电池32。借助于延伸穿过第二缆线通道41的第二电缆段39，蓄电池32连接至头盔后灯25。第二电缆段39还借助于插拔连接部37连接至蓄电池32和头盔后灯25。为了能够借助于另一外部能量源对蓄电池32进行充电，蓄电池32可具有未示出的其他连接部，例如USB插口形式的连接部。

图5示出了第三实施方式，该第三实施方式与图3中所示的第二实施方式的不同之处在于，在太阳能模块23与蓄电池32之间连接有控制单元43。借助于控制单元43，例如可控制蓄电池32的充电过程，并且可读取蓄电池的能量水平。

另外，第一凹部27和第二凹部29互相整合，使得第一凹部27和第二凹部29形成共同的凹部28，并且可省去第二缆线通道41。在第三实施方式中，蓄电池32和头盔后灯25位于共同的凹部28中。

根据未示出的实施方式，蓄电池32、控制单元43、头盔后灯25以及用于连接上述组件的电缆段39也可容纳于共同的壳体中。

附图标记的说明

11 头盔

13 外壳

15 头盔主体

17 通风孔

19 盖子

21 开口

22 光伏电池

23 太阳能模块

25 头盔后灯

27 第一凹部

28 共同凹部

29 第二凹部

32 蓄电池

33 第一电缆段

35 第一缆线通道

37 插拔连接部

39 第二电缆段

41 第二缆线通道

43 控制单元

R 头盔后侧

S 头盔顶点

Claims (10)

1.头盔（11），包括头盔主体（15）、从所述头盔（11）的内侧穿过所述头盔主体（15）延伸到所述头盔（11）的外侧的多个通风孔（17）、至少部分地覆盖所述通风孔（17）的盖子（19）和能量存储器（32），

其中，所述盖子（19）可分离地附接至所述头盔，以及所述能量存储器（32）布置在所述头盔主体（15）的凹部（27）中，

其中，所述盖子（19）承载太阳能模块（23），所述太阳能模块（23）具有多个光伏电池（22），所述光伏电池（22）用于为所述能量存储器（32）充电，并且插入所述盖子（19）的袋状部中，

其中，所述太阳能模块（23）的尺寸设计为使得所述太阳能模块（23）不覆盖所有由所述盖子（19）覆盖的通风孔（17），

其中，所述盖子（19）包括具有多个开口（21）的栅格结构，以及

其中，所述开口（21）比所述通风孔（17）小，

其中，所述能量存储器（32）具有连接部，借助于所述连接部，所述能量存储器（32）能够进行外部充电。

2.根据权利要求1所述的头盔（11），其中，所述栅格结构为拱形；以及/或

所述栅格结构本身为刚性的。

3.根据权利要求1或2所述的头盔（11），其中，所述光伏电池（22）无变形地容纳于所述盖子（19）中。

4.根据权利要求1所述的头盔（11），其中，所述光伏电池（22）布置在所述头盔（11）的顶点（S）的区域中。

5.根据权利要求1所述的头盔（11），其中，所述光伏电池（22）直接或间接地连接至所述能量存储器（32）。

6.根据权利要求1所述的头盔（11），其中，所述能量存储器（32）借助于第一电缆（33）连接至所述光伏电池（22），具体地，所述第一电缆（33）至少部分地在所述头盔主体（15）的第一通道（35）中延伸。

7.根据权利要求1所述的头盔（11），其中，耗电装置（25）连接至所述能量存储器（32）。

8.根据权利要求7所述的头盔（11），其中，所述耗电装置（25）和所述能量存储器（32）一起布置在所述头盔主体（15）的凹部（28）中；或

所述耗电装置（25）和所述能量存储器（32）布置在分开的凹部（27、29）中。

9.根据权利要求7或8所述的头盔（11），其中，所述能量存储器（32）借助于第二电缆（39）连接至所述耗电装置（25），具体地，所述第二电缆（39）至少部分地在所述头盔主体（15）的第二通道（41）中延伸。

10.根据权利要求7所述的头盔（11），其中，所述耗电装置（25）是光学输出单元或声学输出单元。