CN113197716A - 一种3d打印制成的矫形头盔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D打印制成的矫形头盔，该矫形头盔包括：头盔外壳以及与所述头盔外壳适配的衬垫，所述头盔外壳包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间形成有填充空间，所述填充空间内填充有波浪形状的支撑结构，所述头盔外壳的内壁还向内侧形成有多条横向布置的凸起，相邻的凸起之间形成接合凹槽，所述衬垫包括衬垫本体，所述衬垫本体内侧光滑，所述衬垫本体向外侧凸出多条横向布置的接合凸起，所述衬垫的接合凸起与所述头盔外壳的接合凹槽对应配合。在填充空间内填充波浪形状的支撑结构，使得填充空间内保留大部分的空隙，从而减轻了矫形头盔的质量，婴儿在佩戴矫形头盔时，防止矫形头盔对婴儿的颈部造成过大的负担。
Description
技术领域
本发明属于婴儿头型矫正领域，具体涉及一种3D打印制成的矫形头盔。
背景技术
扁头综合症在新生儿中具有较高的发病率，可达48％，并在逐渐增加。骨缝闭合性扁头综合症通常需要同时采用手术和头盔治疗。
在采用头盔治疗时，由于每个婴儿的头部具有唯一的几何形状，所有的扁头综合症治疗头盔必须个性化定制。现有的扁头综合症治疗头盔的制造过程包括：采用3D激光扫描器获取婴儿的头部几何形状；运用电脑软件，矫形师修改扫描获得几何形状；5轴CNC加工泡沫材料获得头盔的阳模；在阳模上铺上热塑形成塑料板获得头盔毛坯；对头盔毛坯进行修剪、钻孔和抛光。
由于婴儿的头部具有唯一性，因而每个婴儿均需制备出一个阳模，制作阳模的时间通常需要一周的时间，而婴儿头部生长非常快，传统方法不能及时对婴儿的头部进行矫形；所制备出的头盔的重量较大，对婴儿的颈部造成了较大的负担。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种3D打印制成的矫形头盔，采用3D打印的方式制成矫形头盔，减少矫形头盔的制造时间，能够在较短时间内为婴儿的头部进行矫形，在保证矫形头盔结构强度的前提下，减轻了矫形头盔的质量，婴儿在佩戴矫形头盔时，减轻对婴儿颈部的负担，防止对婴儿产生二次伤害。
本发明所采用的技术方案：
一种3D打印制成的矫形头盔，包括头盔外壳以及与所述头盔外壳适配的衬垫，
所述头盔外壳由相互搭接的前壳体和后壳体构成，
所述头盔外壳包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间形成有填充空间，所述填充空间内填充有波浪形状的支撑结构，
所述头盔外壳的内壁还向内侧形成有多条纵向布置的凸起，相邻的凸起之间形成接合凹槽，
所述衬垫包括衬垫本体，所述衬垫本体内侧光滑，所述衬垫本体向外侧凸出多条纵向布置的接合凸起，
所述衬垫的接合凸起与所述头盔外壳的接合凹槽对应配合。
优选地，所述支撑结构的波浪形具有多种周期，所述波浪形的周期由所述支撑结构的强度确定，不同周期的波浪形之间平滑过渡。
优选地，多个所述接合凹槽绕所述头盔外壳的纵轴线分布，在任一所述接合凹槽上，所述接合凹槽的任一点处的横截面均相同；多个所述接合凸起绕所述衬垫的纵轴线分布，在任一所述接合凸起上，所述接合凸起的任一点处的横截面均相同。
优选地，所述接合凹槽以及所述接合凸起的横截面为燕尾型或T形。
优选地，所述头盔的前壳体与后壳体之间的搭接为可微调搭接，所述前壳体与所述后壳体外部还通过卡扣带紧固连接。
优选地，所述头盔外壳通过3D打印机以塑料为材料打印制得，所述衬垫通过3D打印机以硅胶为材料打印制得。
优选地，在所述头盔外壳上设有多个透气孔，所述透气孔的中心位于所述接合凹槽的中心线上；
在所述衬垫上设有若干条透气缝，所述透气缝位于相邻的所述接合凸起之间，并且贯通所述衬垫本体的内表面和外表面，所述透气缝的上端位于所述衬垫的中部，所述透气缝的下端延伸到所述衬垫的下边缘。
优选地，所述透气孔设置成多列，每列透气孔对应一条所述接合凹槽，并且每列透气孔中的所有透气孔均位于所有透气缝的上端与下端所限定的环形区域内。
优选地，所述透气孔的直径大于接合凹槽底面的宽度，并且小于相邻的透气缝之间的最小间距。
优选地，所述多个接合凹槽以所述头盔外壳的顶点为中心向下纵向辐射延伸，多个所述接合凸起以所述衬垫的顶点为中心向下纵向辐射延伸。
本发明的有益效果：
本发明的头盔外壳和衬垫均采用3D打印的方式制得，因而无需加工头盔的阳模，在矫形师修改获得几何形状后，便可通过3D打印机直接打印制得头盔，大大缩小了矫形头盔的加工周期；在填充空间内填充波浪形状的支撑结构，使得填充空间内形成大部分的空隙，从而减轻了矫形头盔的质量，婴儿在佩戴矫形头盔时，防止矫形头盔对婴儿的颈部造成过大的负担。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是矫形头盔的一种优选实施方式的结构示意图；
图2是图1的爆炸图；
图3是后壳体的结构示意图；
图4是衬垫的一种优选实施方式的结构示意图；
图5是一种实施方式的矫形头盔的局部剖视图；
图6是图5中头盔外壳部分与衬垫部分的爆炸图；
图7是另一种实施方式的矫形头盔的局部剖视图；
图8是受力处各参数的示意图。
其中：1、后壳体；2、前壳体；3、衬垫；4、接合凸起；5、接合凹槽；6、耳朵槽；7、透气孔；8、透气缝；9、衬垫瓣；11、外壁；12、内壁；13、支撑结构；14、凸起；15、第一开孔；16、第二开孔；31、衬垫本体。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
参见图1-图5，本发明的一种实施例涉及一种3D打印制成的矫形头盔，其包括头盔外壳和与头盔外壳适配的衬垫3。
所述头盔外壳由相互搭接的前壳体2和后壳体1构成，所述头盔外壳包括外壁11和内壁12，所述外壁11和所述内壁12之间形成有填充空间，所述填充空间内填充有波浪形状的支撑结构13，所述头盔外壳的内壁12还向内侧形成有多条纵向布置的凸起14，相邻的凸起14之间形成接合凹槽5，所述衬垫3包括衬垫本体，所述衬垫本体内侧光滑，所述衬垫本体向外侧凸出多条纵向布置的接合凸起4，所述衬垫3的接合凸起4与所述头盔外壳的接合凹槽5对应配合。
本发明的头盔外壳和衬垫3均采用3D打印的方式制得，因而无需加工头盔的阳模，在矫形师修改获得几何形状后，便可通过3D打印机直接打印制得头盔，大大缩小了矫形头盔的加工周期；在填充空间内填充波浪形状的支撑结构13，使得填充空间内形成大部分的空隙，从而减轻了矫形头盔的质量，婴儿在佩戴矫形头盔时，防止矫形头盔对婴儿的颈部造成过大的负担。
衬垫3设置在头盔外壳的内部，衬垫3为软质材料，头盔外壳为硬质材料，婴儿佩戴矫形头盔时，衬垫3与婴儿的头部直接接触，使得婴儿头部较为舒适。
头盔外壳和衬垫3均通过3D打印的方式制得。在制备矫形头盔时无需制备阳模，因而大大缩减了矫形头盔的制作时间。通常，从3D激光扫描器获取婴儿的头部几何形状至得到矫形头盔所需的时间不会超过八小时，相对于现有的七八天的加工周期大大缩短，能够在第一时间为婴儿提供矫正治疗。
参见图5，头盔外壳包括外壁11和内壁12，外壁11和内壁12支架形成有填充空间，填充空间内填充有波浪形状的支撑结构13。
波浪形状的支撑结构13能够连接外壁11和内壁12，使得外壁11、支撑结构13和内壁12形成一个整体，从而增强头盔外壳的刚度。矫形头盔佩戴在婴儿的头部对婴儿进行矫正时，头盔壳体能够承受住婴儿头部矫形位置的力，从而限制婴儿头部的异常发育，最终实现对婴儿头部矫正的目的。
佩戴矫形头盔的患者的应在一岁以内的婴儿，且对婴儿头部的矫正的最佳窗口期为婴儿出生3-6个月期间，婴儿在该时间段内，婴儿的颈部发育并不完全，婴儿的颈部并不能承受很大的力，本申请通过设计波浪形状的支撑结构13，在保证头盔外壳刚度的前提下，大大减轻了矫形头盔的重量；进一步地，在婴儿佩戴矫形头盔时，能够减轻对婴儿颈部的压迫力，防止对婴儿产生额外的伤害。
参见图1-图5，头盔外壳的内壁12还向内侧形成有多条纵向布置的凸起14，相邻的凸起14之间形成接合凹槽5，衬垫3包括衬垫本体31，所述衬垫本体31内侧光滑，所述衬垫本体31向外侧凸出多条纵向布置的接合凸起14，所述衬垫3的接合凸起14与所述头盔外壳的接合凹槽5对应配合。
婴儿在佩戴矫形头盔进行矫正治疗需要一定的时间才可完成治疗周期，在该治疗周期内，婴儿的头部也在进行生长，这就意味着，一段时间后，衬垫3的内侧并不能有效的与婴儿的头部贴合；此时，矫形头盔并不能适用于婴儿的头部，如仍然强行将矫形头盔佩戴在婴儿的头部有可能会对婴儿头部造成损害。
接合凹槽5和接合凸起4的设置，使得衬垫3与头盔外壳之间为可拆卸的连接方式。在矫形头盔无法适用婴儿的头部时，可将矫形头盔上的衬垫3撕下，并更换一个新的衬垫3，新的衬垫3相比撕下的衬垫3的厚度更小，因而新的衬垫3内部所形成的空间更大，以适应变大的婴儿头部。
接合凹槽5和接合凸起4，使得衬垫3与头盔外壳直接的连接方式较为简单，且在衬垫3与头盔外壳组成矫形头盔后，在非人为作用下，衬垫3与头盔外壳并不会分离。
在一种具体实施方式中，头盔外壳由相互搭接的前壳体2和后壳体1构成。
前壳体2和后壳体1通过搭接的方式连接，使得前壳体2和后壳体1在前后方向的位置可调，婴儿头部变大后，可通过调整调大前壳体2与后壳体1之间的距离，来适应变大的婴儿头部。
在一种实施方式中，支撑结构13的波浪形具有多种周期，波浪形的周期由支撑结构13的强度确定，不同波浪形之间平滑过渡。
矫形头盔的目的为婴儿的头型进行矫正，矫形头盔能够限制婴儿头部凸起处的生长，因而与该凸起处相对应的矫形头盔的位置，所受到的力就较大，针对该特性，头盔外壳对应该凸起处的位置为头盔外壳的受力处，相应的头盔外壳的受力处的结构的强度要相应的增强，此处的结构强度为受力处的刚度。
受力处包括其外壁11、内壁12及外壁11与内壁12之间的支撑结构13。
参见图8，经发明人研究，受力处刚度符合以下公式：
E*(x)/E＝0.9+2.7W-0.15T-0.3P+2.0I+0.009T2-12.3I2-0.2WT+0.8PI (1)
其中：E*(x)/E为受力处的刚度；W为外壁11或内壁12的厚度，外壁11的厚度与内壁12的厚度相等；T为受力处的厚度；P为波浪形的周期；I为干涉量：波浪形波峰的峰点与外壁的中心线之间的距离，或波浪形波谷的谷点与内壁的中心线之间的距离。
其中，峰点为波浪形波峰处的中间点，谷点为波浪形波谷处的中间点。
W与3D打印机的喷头的打印塑料的直径相关，较容易理解的是外壁11的厚度和内壁12的厚度相等且等于打印塑料的直径，其范围通常为0.5-1mm，T的范围为4-15mm。
根据矫形头盔的设计要求，矫形头盔尺寸确定后，T的数值也就确定了，因而，在一定的条件下，W和T为一个固定值。
因而公式(1)可简化为：
E*(x)/E＝-0.3P+2.0I-12.3I2+0.8PI+C (2)
其中：C为常数。
P的选择范围为0-10mm，I的选择范围为0.05-0.4mm。
受力处主要分为两部分，分别为第一受力处和第二受力处，第一受力处对应婴儿头部需矫形的位置，第二受力处对应婴儿头部非矫形的位置。
矫形头盔对婴儿的头部适用，在实际应用中，第一受力处设计所受到的头部最大的作用力为100N，第一受力处在该最大的作用力下，为保证有效的矫正效果，第一受力处的偏移量应控制在2mm内，因而第一受力处的刚度应大于50N/mm。
依据以上过程，可根据公式(2)得出P1和I1的选择范围。
P1为第一受力处的波浪形周期，I1为第一受力处波浪形与外壁11或内壁12的干涉。
同时，发明人注意到P1的值越大，矫形头盔的质量越小，为有效降低头盔的质量，P1优选其范围内的最大值。
婴儿头部佩戴矫形头盔时，婴儿应处于躺姿，由于婴儿的躺姿并非固定不动，因而头盔外壳的周侧均有可能受到婴儿头部的重力的作用，因而第二受力处应至少能够承受婴儿头部的重力；进一步的，考虑到在实际使用时头盔外壳会与其他物体发生碰撞，第二受力处设计时所能够承受的重力区间应为1.5倍的婴儿头部的重力至3倍的婴儿头部的重力，同时，第二受力处的偏移量应控制在2mm内，从而可以算出第二受力处的刚度的最小值22.5N/mm。
相应的，根据公式(2)得出第二受力处P2和I2的选择范围。
P2为第二受力处的波浪形周期，I2为第二受力处波浪形与外壁11或内壁12的干涉。
在一种具体的实施例中，支撑结构13内具有两种波浪形，分别为第一波浪形和第二波浪形，第一波浪形的周期P1的范围为8mm，第一波浪形的干涉量I1为0.3mm；第二波浪形的周期P2为10mm，第二波浪形的干涉量I2为0.4mm；外壁11或内壁12的厚度W为0.5mm，受力处的厚度T为6mm。
第一波浪形对应婴儿头部的凸起位置，第二波浪形对应婴儿头部的非凸起位置。
第一波浪形对应第一受力处，能够有效限制婴儿头部凸起处的生长，而非凸起部分，婴儿头部与矫形头盔之间存在空隙，婴儿头部可正常生产，从而起到矫正的目的。
对婴儿头部的矫正的最佳窗口期为婴儿出生3-6个月期间，婴儿出生六个月时，其头部的质量一般不超过为1500g，第二波浪形所形成的第二受力处的刚度为7.5N/mm，第二受力处可完全承载婴儿头部的重力，且在正常使用时，头盔外壳不会发生损坏。在保证头盔外壳能够承受婴儿头部重力及承受正常冲击力的前提下，尽量增大P2的数值，从而实现降低头盔外壳的重量，并最大化的减小对婴儿的负担。
参见图2-图4，在一种具体实施方式中，接合凹槽5绕头盔外壳的纵轴线分布，在任一接合凹槽5上，接合凹槽5的任一点处的横截面均相同；多个接合凸起4绕衬垫3的纵轴线分布，在任一接合凸起4上，接合凸起4的任一点处的横截面均相同。
将衬垫3从头盔外壳上卸下时，手动拉动衬垫3，使得衬垫3的一个边沿与头盔外壳分离，该边沿对应的接合凸起4，的一端与相应的接合凹槽5分离，继续扯动该边沿，由于接合凸起4的一端已经与接合凹槽5分离，顺着接合凸起4的长度方向，接合凸起4可较容易的与接合凹槽5分离；同理将每个接合凸起4均与接合凹槽5分离，便可较容易的将衬垫3从头盔外壳上卸下。在将衬垫3从头盔外壳上撤下时，由于是顺着每个接合凸起4施力，其所需要的力量较小，首先可较容易的将衬垫3从头盔外壳上卸下；其次，由于较小的力量可防止衬垫3或头盔外壳在拆卸的过程中发生损坏。
将衬垫3安装到头盔外壳内时，将位于衬垫3顶部(对应头顶位置)的所有接合凸起4的一端压入对应的接合凹槽5内，再顺着每个接合凸起4的长度方向将每个接合凸起4均压入对应的接合凹槽5内。在装配时只需要初始接合凸起4的一端准确压入对应的接合凹槽5内，便可较容易的将所有的整条接合凸起4压入接合凹槽5内，其装配方式较为方便和快捷；此外，顺着每个接合凸起4的长度方向将接合凸起4压入对应的接合凹槽5内，可防止头盔外壳与衬垫3之间内留存有空气，进一步防止矫形头盔内侧形成鼓包。
此外，所述多个所述接合凹槽以所述头盔外壳的顶点为中心向下纵向辐射延伸，多个所述接合凸起以所述衬垫的顶点为中心向下纵向辐射延伸。
接合凸起和接合凹槽均延伸至头盔外壳和衬垫的端部，因而在接合凸起4的一端压入接合凹槽5内时，可较容易的实现这两者的压入配合。
当然，接合凸起4可以为块状的凸起，相应的接合凹槽5为与该块状的凸起相配合的凹槽。
参见图5和图6，在一种具体实施方式中，接合凹槽5以及接合凸起4的横截面为燕尾型。
接合凸起4与接合凹槽5配合时，燕尾型的接合凸起4卡在接合凹槽5内，因而婴儿头部正常佩戴矫形头盔时，不会造成头盔外壳与衬垫3的分离。此外，在从头盔外壳上分离衬垫3时，燕尾型的斜面可相对较容易的实现接合凸起4与接合凹槽5的分离。
参见图7，在另一种具体实施方式中，接合凹槽5及接合凸起4的横截面为T形，矫形头盔的头盔外壳与衬垫3之间的连接的比较牢固。
需要说明的是，衬垫3为软质材料，因而衬垫3在外力的作用下可较容易的发生形变，在安装和拆卸衬垫3时，接合凸起4可通过产生形变的方式进入到接合凹槽5内或从接合凹槽5脱离。
参见图1和图2，由于头盔外壳由前壳体2和后壳体1组成，前壳体2和后壳体1相互独立，在前后方向上前后壳体1的位置相对可调整，前壳体2通过其内侧的接合凹槽5与衬垫3连接，后壳体1通过其内侧的接合凹槽5与衬垫3连接。
在对婴儿的头部进行矫正时，由于衬垫3由软质材料制成，随着治疗时间的进行，婴儿头围变大，前壳体2和后壳体1之间的距离可以变大，以适应婴儿头围的变化。
前壳体2与后壳体1之间的搭接为微调搭接。婴儿在佩戴矫形头盔的期间内，婴儿的头部的头围会变大，为适应婴儿头围的变化，通过更换衬垫3(更换后的衬垫本体31变薄)的方式，使得矫形头盔内的空间变大，从而适应婴儿头围的变化；还通过微调前壳体2和后壳体1之间的距离，以更好的适应婴儿头围的变化。
进一步优选的实施方式，前壳体2和后壳体1之间还通过卡扣带紧固连接。在婴儿佩戴矫形头盔时，前壳体2和后壳体1之间的距离不变，以确保前壳体2和后壳体1能够限制婴儿头部的非正常生长，起到矫形的目的；而在前壳体2和后壳体1无法适应婴儿的头部时，通过调整卡扣带，使得前壳体2与后壳体1之间的距离变大，从而适应头围变大的婴儿头部。
在一种具体实施方式中，所述头盔外壳通过3D打印机以塑料为材料打印制得，所述衬垫3通过3D打印机以硅胶为材料打印制得。
参见图1-图4，一种优选的实施方式，在所述头盔外壳上设有多个透气孔7，所述透气孔7的中心位于所述接合凹槽5的中心线上；
在所述衬垫3上设有若干条透气缝8，所述透气缝8位于相邻的所述接合凸起4之间，并且贯通所述衬垫本体的内表面和外表面，所述透气缝8的上端位于所述衬垫3的中部，所述透气缝8的下端延伸到所述衬垫3的下边缘。
透气孔7位于接合凹槽的中心线上，因而透气孔7直接对着衬垫的接合凸起4，而透气缝8位于相邻的接合凸起4之间，在某种情况下，透气缝8与透气孔7并不直接连通。
可以理解的是，透气缝8的缝宽较小，不会影响因而佩戴时的舒适性。衬垫3与头盔外壳之间留有细小的缝隙，透气缝8通过这些细小的缝隙与透气孔7连通，因而婴儿在佩戴矫形头盔时，可通过透气缝8与透气孔7的间接连通，来增强矫形头盔的透气性，增强婴儿佩戴状态下的舒适性。
此外，透气孔7为具有一定尺寸的圆形通孔，透气孔7对着衬垫3的接合凸起4，因而，婴儿在佩戴矫形头盔的状态下，透气孔7与婴儿头部之间有着接合凸起4和衬垫本体，显然的，透气孔7处衬垫3的厚度为接合凸起4的厚度及衬垫本体的厚度之和，衬垫3的厚度越大就越加柔软，因而透气孔7处对应着头盔壳体的接合凹槽5，可防止透气孔7影响婴儿在佩戴情况下的舒适度。
进一步地，透气缝8的数量为多条，且每条透气缝8均位于相邻的接合凸起4之间，且相邻的接合凸起4之间至多只有一条透气缝8。
相邻的透气缝8之间形成一个衬垫瓣9，每个衬垫瓣9上可以有一个或几个接合凸起4，因而在将衬垫3从头盔外壳上拆分时、或将衬垫3与头盔外壳进行组装时，由于衬垫瓣9可较容易地单独进行变形，每个衬垫瓣9上的接合凸起4可更容易的与接合凹槽5进行装配或拆分。
进一步地，所述头盔外壳的顶部设有第一开孔15，所述衬垫3的顶部设有与所述第一开孔15相对应的第二开孔16。
第一开孔15与第二开孔16直接连通，可增强透气性。
在一种优选的实施方式中，所述透气孔7设置成多列，每列透气孔7对应一条所述接合凹槽5，并且每列透气孔7中的所有透气孔7均位于所有透气缝8的上端与下端所限定的环形区域内。
透气孔7和透气缝8均位于环形区域内，可相对确保透气缝8能够与透气孔7间接连通，确保矫形头盔的透气性。
进一步地，所述透气孔7的直径大于接合凹槽5底面的宽度，并且小于相邻的透气缝8之间的最小间距。
由于透气孔7的直径大于接合凹槽5底面的宽度，透气孔7直接贯通凸起14的顶面(凸起14的顶面与衬垫本体的外表面贴合，衬垫本体的内表面与婴儿的头部直接接触)，因而透气缝8与透气孔7之间只需通过凸起14的顶面与衬垫本体的外表面之间的缝隙实现连通，更便于矫形头盔的透气；此外，透气孔7的直径小于相邻的透气缝8之间的最小距离，也保证透气孔7与透气缝8不直接连通。
在进一步的实施方式中，透气孔7的直径只是略大于接合凹槽5底面的宽度。
可以理解的是，前述透气孔7、透气缝8、第一开孔15和第二开孔16均是3D打印机打印时预留的，并非在成型的矫形头盔上后期重新开设的。
还可以理解的是，头盔外壳上的透气孔7仅限于位于头盔壳体的第二受力处，透气孔7避免位于头盔壳体的第一受力处，为了避免透气孔7对第一受力处刚度的影响。
当然，在所述头盔外壳和所述衬垫3上均预留有用于容纳耳朵的耳朵槽6。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种3D打印制成的矫形头盔，包括头盔外壳以及与所述头盔外壳适配的衬垫，其特征在于，
所述头盔外壳由相互搭接的前壳体和后壳体构成，
所述头盔外壳包括外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间形成有填充空间，所述填充空间内填充有波浪形状的支撑结构，
所述头盔外壳的内壁还向内侧形成有多条纵向布置的凸起，相邻的凸起之间形成接合凹槽，
所述衬垫包括衬垫本体，所述衬垫本体内侧光滑，所述衬垫本体向外侧凸出多条纵向布置的接合凸起，
所述衬垫的接合凸起与所述头盔外壳的接合凹槽对应配合。
2.根据权利要求1所述的矫形头盔，其特征在于，所述支撑结构的波浪形具有多种周期，所述波浪形的周期由所述支撑结构的强度确定，不同周期的波浪形之间平滑过渡。
3.根据权利要求1或2所述的矫形头盔，其特征在于，多个所述接合凹槽绕所述头盔外壳的纵轴线分布，在任一所述接合凹槽上，所述接合凹槽的任一点处的横截面均相同；多个所述接合凸起绕所述衬垫的纵轴线分布，在任一所述接合凸起上，所述接合凸起的任一点处的横截面均相同。
4.根据权利要求3所述的矫形头盔，其特征在于，所述接合凹槽以及所述接合凸起的横截面为燕尾型或T形。
5.根据权利要求1-4任一项所述的矫形头盔，其特征在于，所述头盔的前壳体与后壳体之间的搭接为可微调搭接，所述前壳体与所述后壳体外部还通过卡扣带紧固连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的矫形头盔，其特征在于，所述头盔外壳通过3D打印机以塑料为材料打印制得，所述衬垫通过3D打印机以硅胶为材料打印制得。
7.根据权利要求1-6任一项所述的矫形头盔，其特征在于，在所述头盔外壳上设有多个透气孔，所述透气孔的中心位于所述接合凹槽的中心线上；
在所述衬垫上设有若干条透气缝，所述透气缝位于相邻的所述接合凸起之间，并且贯通所述衬垫本体的内表面和外表面，所述透气缝的上端位于所述衬垫的中部，所述透气缝的下端延伸到所述衬垫的下边缘。
8.根据权利要求7所述的矫形头盔，其特征在于，所述透气孔设置成多列，每列透气孔对应一条所述接合凹槽，并且每列透气孔中的所有透气孔均位于所有透气缝的上端与下端所限定的环形区域内。
9.根据权利要求7所述的矫形头盔，其特征在于，所述透气孔的直径大于接合凹槽底面的宽度，并且小于相邻的透气缝之间的最小间距。
10.根据权利要求1-9任一项所述的矫形头盔，其特征在于，所述多个接合凹槽以所述头盔外壳的顶点为中心向下纵向辐射延伸，多个所述接合凸起以所述衬垫的顶点为中心向下纵向辐射延伸。
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