CN114396833A - 一种多功能可折叠防护装备及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能可折叠防护装备及制备方法，属于防护装备领域。装备的防护芯层的多组防护单元沿自身高度方向直线阵列设置，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以间隙为对称轴互相对称；每组防护单元的梯形组的两侧分别与一组三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，且两个第一直角梯形、两组三角形组和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形并能使防护装备沿高度方向和宽度方向同时运动；两层柔性层平行设置，防护芯层设置于两层柔性层之间，且两层柔性层在间隙所在位置处形成折痕。本申请防护面积大，可自行保持站立，可实现抓取防护两用。

Description

一种多功能可折叠防护装备及制备方法

技术领域

本申请涉及防护装备技术领域，尤其涉及一种多功能可折叠防护装备及制备方法。

背景技术

防护装甲(英文：Protective Equipment，简称：PE)是为避免和减轻敌方打击和自然环境危害因素、灾害性事故等造成的损伤和破坏而采取的防备和保护的措施和行动，目前是安防人员关键装备之一。

目前的防护装备均采用支板结构，其防护面积小，从而会暴露使用者的头部、腿部，无法提供多人防护；储存占用空间较大；不可自行保持站立，需使用者用手把持才能保持站立；只能被动防御，在突发状况下无法主动采取动作消除或降低危险。

发明内容

本申请实施例通过提供一种多功能可折叠防护装备及制备方法，解决了现有的防护装备防护面积小、不可自行保持站立、在突发状况下无法主动采取动作消除或降低危险的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备，包括防护芯层和两层柔性层；所述防护芯层包括多组防护单元；多组所述防护单元沿自身高度方向直线阵列设置且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称；每组所述防护单元包括一组梯形组、两组三角形组和两个形状一致的第一直角梯形；所述梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组所述三角形组和所述梯形组构成的外轮廓的形状为矩形并能使防护装备沿高度方向和宽度方向同时运动；两层所述柔性层平行设置，所述防护芯层设置于两层所述柔性层之间，且两层所述柔性层在所述间隙所在位置处形成折痕。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述梯形组包括一个第一等腰梯形，所述三角形组包括一个等腰三角形；所述等腰三角形、所述第一等腰梯形和所述第一直角梯形高度一致所述第一等腰梯形的两腰所在侧分别设置一个所述等腰三角形，且每个所述等腰三角形的一条腰与所述第一等腰梯形的腰平行；所述等腰三角形的另一条腰所在侧分别设置一个所述第一直角梯形，且每个所述等腰三角形的另一条腰和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；所述第一等腰梯形的上底、两个所述等腰三角形的底和两个所述第一直角梯形的上底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述梯形组包括两个第二直角梯形，所述三角形组包括两个形状一致的三角形；两个所述第二直角梯形的直角边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且它们的上底在同一侧；两个所述三角形的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且两个所述三角形相同长度的边位于相对侧，沿所述防护单元的高度方向上，两个所述三角形的第一边之间的距离与所述第二直角梯形的高度相等；每组三角形组中的一个三角形的第二边和与之相邻的第二直角梯形的斜边平行，另一个三角形的第二边和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；两个所述第一直角梯形的上底、每组三角形组中的一个三角形的第一边，两个第二直角梯形的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形；或者，所述三角形组包括两个形状一致的三角形，所述梯形组包括一个第二等腰梯形；两个所述三角形的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且两个所述三角形相同长度的边位于相对侧，沿所述防护单元的高度方向上，两个所述三角形的第一边之间的距离与所述第二等腰梯形的高度相等；每组三角形组中的一个三角形的第二边和第二等腰梯形的一条腰平行，另一个三角形的第二边和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；两个所述第一直角梯形的上底、每组三角形组中的一个三角形的第一边，第二等腰梯形的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多功能可折叠防护装备还包括至少一个伸缩结构；每个所述伸缩结构的两端分别与同一组防护单元的两个第一直角梯形连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多功能可折叠防护装备还包括开关结构；所述开关结构包括锁扣件和卡合件，所述卡合件设置于防护装备的一侧，所述锁扣件设置于所述防护装备的另一侧并与所述卡合件的位置相对应，所述卡合件和所述锁扣件共同作用能够实现所述防护装备的触发或者锁死。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多功能可折叠防护装备还包括随停支撑件；沿所述防护单元的高度方向上，每两组防护单元的两侧分别设置一个随停支撑件且所述随停支撑件设置于防护装备内凹的一侧；所述随停支撑件的两端分别与两组防护单元一一铰接，用于带动与之连接的两组防护单元之间撑开至预设角度。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形均由多块拼接小块拼接而成。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，同一层的所述柔性层的与所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形的位置相对应处分别设置有放置缝，并在所述放置缝所在位置处均设置有拉链，以将所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形放入并固定于两层所述柔性层之间。

第二方面，本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备的制备方法，基于上述的多功能可折叠防护装备，包括：

铺设一层柔性层，在这层柔性层的上表面铺设一层胶膜；

将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元；

将多组所述防护单元以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称的方式铺设于所述胶膜上；

在多组所述防护单元的上表面铺设另一层胶膜后铺设另一层柔性层得到防护装备本体；

将所述防护装备本体装入真空袋抽真空后，放入加热装置中加热180℃～220℃成型后取出冷却即得到防护装备。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，在所述将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元之前，还包括：

将多块拼接小块分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体；

在所述梯形组本体、所述三角形组本体和所述第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组、三角形组和第一直角梯形。

第三方面，本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备的制备方法，基于上述的多功能可折叠防护装备，包括：

铺设一层柔性层；

将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元；

将多组所述防护单元以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称的方式铺设于所述柔性层上；

在多组所述防护单元的上表面铺设另一层柔性层；

在两层所述柔性层的所述间隙对应位置处通过缝纫设备进行两侧压边缝制形成折痕，并将两层所述柔性层的外边沿缝合。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，在所述将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元之前，还包括：

将多块拼接小块分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体；

在所述梯形组本体、所述三角形组本体和所述第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组、三角形组和第一直角梯形。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，在所述在两层所述柔性层的所述间隙对应位置处通过缝纫设备进行两侧压边缝制形成折痕，并将两层所述柔性层的外边沿缝合之后，还包括：

在同一层的所述柔性层的与所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形的位置相对应处分别设置放置缝，并在所述放置缝所在位置处均设置拉链。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备，包括防护芯层和两层柔性层。防护芯层包括多组防护单元。多组防护单元沿自身高度方向直线阵列设置且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以间隙为对称轴互相对称。每组防护单元包括一组梯形组、两组三角形组和两个形状一致的第一直角梯形。梯形组的两侧分别与一组三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个第一直角梯形沿防护单元的高度方向的中心线对称，且两个第一直角梯形、两组三角形组和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形并能使防护装备沿高度方向和宽度方向同时运动。两层柔性层平行设置，防护芯层设置于两层柔性层之间，且两层柔性层在间隙所在位置处形成折痕。本发明实施例的防护装备，沿自身高度和宽度只有一个自由度，所以只需要驱动其中一个方向的位移就可以实现折叠展开功能，使用本申请的防护装备的人员，给防护装备的任意一组防护单元的两个第一直角梯形中的任意一个沿高度方向或者宽度方向的力，即可使防护装备展开或者折叠，从而使本申请实施例提供的防护装备能够在三秒内快速展开，展开后防护面积大，收纳后只有手提箱大小，只需要一个人操作即可，驱动方式简单，展开后可以独立保持站立，不需要人为把持，可以保护安防人员的头部和腿部等全身部位，而且可以保护多人。同时，本申请实施例提供的防护装备，可用于搬运煤气罐等危险物品或者其他有生命、易碎物品，在突发状况下可主动采取消除或降低危险，从而可实现抓取防护两用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例提供的多功能可折叠防护装备的结构示意图；

图2为图1的多功能可折叠防护装备展开时的结构示意图一；

图3为图1的多功能可折叠防护装备展开时的结构示意图二；

图4为本申请另一种实施例提供的多功能可折叠防护装备的结构示意图；

图5为本申请再一种实施例提供的多功能可折叠防护装备的结构示意图；

图6为本申请又一种实施例提供的多功能可折叠防护装备的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的拼接小块的结构示意图；

图8为本申请再一种实施例提供的多功能可折叠防护装备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的多功能可折叠防护装备的剖视图一；

图10为本申请实施例提供的多功能可折叠防护装备的剖视图二。

图标：10-防护装备；1-防护芯层；11-防护单元；111-梯形组；111a-第一等腰梯形；111b-第二直角梯形；111c-第二等腰梯形；112-三角形组；112a-等腰三角形；112b-三角形；113-第一直角梯形；2-柔性层；3-间隙；4-放置缝；5-拼接小块；6-伸缩结构；7-开关结构；71-锁扣件；72-卡合件；8-开关结构；81-铰接座；82-连臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”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，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

请参照图1～10所述，本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备10，包括防护芯层1和两层柔性层2。

其中，防护芯层1的材料可以根据用户的需求定制。示例的，本申请实施例提供的防护芯层1可以采用陶瓷-形状记忆合金超弹性双层复合材料，即该防护芯层1由一层陶瓷层和一层形状记忆合金层制备而成，在使用防护装备时，陶瓷层位于急速入射物的一侧，则陶瓷层因自身超高的硬度可以抵挡大威力的急速入射物，另外，陶瓷因其自身脆性可以在断裂之后使高速运动的急速入射物产生偏转，结合形状记忆合金层的超弹性，可以使防护装备有效地规避急速入射物尖锐头部的锋芒，使防护装备与急速入射物的侧壁接触，减小急速入射物穿透防护装备的可能性，从而能够延长防护装备的防护效果。

如图1、图4～6所示，防护芯层1包括多组防护单元11。其中，防护单元11可以包括三组、四组、五组、六组、七组等组数，防护单元11的组数根据实际应用中的需求来设置。如图1、图4～6均示出了防护单元11为六组的结构示意图，其能提供1.6m×2m的防护范围。防护芯层1可以根据应用工况的不同，自由选择强度、刚度、脆性、成本、重量等属性合适的材料，如C-Si陶瓷板，以实现实际所需的各种特殊功能的防护需求。

多组防护单元11沿自身高度方向(即图1中的Z轴方向)直线阵列设置且两侧对齐，即多组防护单元11沿图1中Z轴方向直线阵列设置且两侧对齐。相邻两组防护单元11之间彼此间隔开形成间隙3且以间隙3为对称轴互相对称。每组防护单元11包括一组梯形组111、两组三角形组112和两个形状一致的第一直角梯形113。梯形组111的两侧分别与一组三角形组112的一侧彼此间隔开设置以形成间隙3，两组三角形组112的另一侧分别与一个第一直角梯形113的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙3，并使两个第一直角梯形113沿防护单元11的高度方向的中心线对称，且两个第一直角梯形113、两组三角形组112和梯形组111构成的外轮廓的形状为矩形并能使防护装备10沿高度方向和宽度方向同时运动。如图9和图10所示，两层柔性层2平行设置，防护芯层1设置于两层柔性层2之间，且两层柔性层2在间隙3所在位置处形成折痕。本申请实施例的防护装备10，通过柔-刚-柔三层复合结构设计实现折叠或展开运动。其中，柔性层2可以采用柔性涤纶复合材料。进一步地，柔性涤纶复合材料可以采用碳纤维材料或者帆布材料，其柔韧性好，韧性较大。

本发明实施例的防护装备10，沿自身高度和宽度只有一个自由度，所以只需要驱动其中一个方向的位移就可以实现折叠展开功能，使用本申请的防护装备10的人员，给防护装备10的任意一组防护单元11的两个第一直角梯形113中的任意一个沿高度方向或者宽度方向的力，即可使防护装备10展开或者折叠，从而使本申请实施例提供的防护装备10能够在三秒内快速展开，展开后防护面积大，收纳后只有手提箱大小，只需要一个人操作即可，驱动方式简单，展开后可以独立保持站立，不需要人为把持，可以保护安防人员的头部和腿部等全身部位，而且可以保护多人。同时，本申请实施例提供的防护装备10，可用于搬运煤气罐等危险物品或者其他有生命、易碎物品，在突发状况下可主动采取消除或降低危险，从而可实现抓取防护两用。

可选的，如图1所示，梯形组111包括一个第一等腰梯形111a，三角形组112包括一个等腰三角形112a。等腰三角形112a、第一等腰梯形111a和第一直角梯形113高度一致。第一等腰梯形111a的两腰所在侧分别设置一个等腰三角形112a，且每个等腰三角形112a的一条腰与第一等腰梯形111a的腰平行。等腰三角形112a的另一条腰所在侧分别设置一个第一直角梯形113，且每个等腰三角形112a的另一条腰和与之相邻的第一直角梯形113的斜边平行。第一等腰梯形111a的上底、两个等腰三角形112a的底和两个第一直角梯形113的上底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。本申请实施例提供的防护装备10，其独特的6×5的排列方式，折展比超大，收纳状态为手提箱大小，如图2和图3示出了本申请实施例提供的防护装备10展开成防护状态的结构示意图，其结构在沿宽度方向的多级协同拼接方式，可模拟机械手关节，实现抓取动作。本申请实施例提供的防护装备10，通过自身结构提升了防护装备10的便携性与功能性，其工作过程为：给两个第一直角梯形113任意一个沿宽度方向(图1中的X轴方向)的驱动力，以驱动对称的两个第一直角梯形113沿宽度的相对位移，两个第一直角梯形113间相对位移的变化会间接带动与之相邻的等腰三角形112a的相对位移，由于等腰三角形112a所在位置力的转换作用，沿宽度方向的位移会向高度方向传播，从而使防护装备10整体结构沿自身宽度和高度两个方向折叠或展开，同时整体结构呈现柔性抓取动作。

由于本申请实施例提供的防护装置的柔性层上折痕的特殊设置，使防护装备可以巧妙地模仿人手的抓取动作。水平方向由第一等腰梯形111a、等腰三角形112a和第一直角梯形113组成，竖直方向由防护单元11沿自身高度方向直线阵列设置且两侧对齐，相邻两组防护单元11之间彼此间隔开形成间隙3且以间隙3为对称轴互相对称，这样的结构设置使防护装置在沿防护装置自身长度和高度方向只有一个自由度，对于驱动控制十分有利。此外，长度方向上的三级模块布局是仿照人手关节的独特设计，可以在仅仅控制一个自由度的条件下，突破性地实现360°的全角度包覆动作。最后，因为本防护装备的抓取功能使用折叠结构设计布局，所以伴随着一体化结构、易于充气驱动等特性，对于不规则形状、易碎物体的抓取具有得天独厚的优势，对于整个机械手设计行业具有颠覆性意义。

如图5所示，梯形组111包括两个第二直角梯形111b，三角形组112包括两个形状一致的三角形112b。两个第二直角梯形111b的直角边彼此间隔开平行设置以形成间隙3，且它们的上底在同一侧。两个三角形112b的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙3，且两个三角形112b相同长度的边位于相对侧，沿防护单元11的高度方向上，两个三角形112b的第一边之间的距离与第二直角梯形111b的高度相等。每组三角形组112中的一个三角形112b的第二边和与之相邻的第二直角梯形111b的斜边平行，另一个三角形112b的第二边和与之相邻的第一直角梯形113的斜边平行。两个第一直角梯形113的上底、每组三角形组112中的一个三角形112b的第一边，两个第二直角梯形111b的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。本申请实施例提供的防护装备10，展开和折叠方便，折展比超大。

或者，如图6所示，三角形组112包括两个形状一致的三角形112b，梯形组111包括一个第二等腰梯形111c。两个三角形112b的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙3，且两个三角形112b相同长度的边位于相对侧，沿防护单元11的高度方向上，两个三角形112b的第一边之间的距离与第二等腰梯形111c的高度相等。每组三角形组112中的一个三角形112b的第二边和第二等腰梯形111c的一条腰平行，另一个三角形112b的第二边和与之相邻的第一直角梯形113的斜边平行。两个第一直角梯形113的上底、每组三角形组112中的一个三角形112b的第一边，第二等腰梯形111c的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。本申请实施例提供的防护装备10，展开和折叠方便，折展比超大。

请参照图8所示，本申请实施例提供的多功能可折叠防护装备10还包括至少一个伸缩结构6。每个伸缩结构6的两端分别与同一组防护单元11的两个第一直角梯形113连接。伸缩结构6的设置，能够方便防护装备10的展开和折叠。具体地，该伸缩结构6可以为杆弹簧、液压驱动杆和电动推杆等。具体使用时，当该伸缩结构6伸长，伸缩结构6的两端给与之连接第一直角梯形113以推力，即可实现防护结构的展开，当伸缩结构6缩短，伸缩结构6的两端给与之连接第一直角梯形113以拉力，即可实现防护结构的折叠，方便快捷。在实际应用中，伸缩结构6可以设置一个、两个、三个等，如图8示出了伸缩结构6为两个的结构示意图。伸缩结构6为两个，既能方便防护装备10的打开，也使防护装备10成本在合理范围内，同时也使防护装备10的重量不至于过重。

继续参照图8所示，多功能可折叠防护装备10还包括开关结构7。开关结构7包括锁扣件71和卡合件72，卡合件72设置于防护装备10的一侧，锁扣件71设置于防护装备10的另一侧并与卡合件72的位置相对应，卡合件72和锁扣件71共同作用能够实现防护装备10的触发或者锁死。在不使用防护装备10时，开关结构7能够将防护装备更好地收纳起来。

请参照图8所示，多功能可折叠防护装备10还包括随停支撑件8。沿防护单元11的高度方向上，每两组防护单元11的两侧分别设置一个随停支撑件8且随停支撑件8设置于防护装备10内凹的一侧。随停支撑件8的两端分别与两组防护单元11一一铰接，用于带动与之连接的两组防护单元11之间撑开至预设角度。其中，该预设角度可以为165度。随停支撑件8的设置，能够使防护装备10展开时效果更好，从而防护效果更好。可选的，如图8所示，随停支撑件8包括两个铰接座81和两根连臂82，两个铰接座81分别与两组防护单元11一一固定，第一根连臂82的一端与一个铰接座81铰接，另一端与第二根连臂82铰接，第二根连臂82的另一端与另一个铰接座81铰接。本申请的随停支撑件8的结构简单、易于实现、带动两组防护单元11之间撑开至预设角度的效果较好。

本申请实施例的工作过程为：防护装备10一般在折叠收纳状态下存放，当遇到突发状况时，可立即取出，打开开关结构87解除约束，随即防护装备10在伸缩结构6的推力的推动下迅速沿自身宽度方向展开，宽度方向的展开会向自身高度方向传导，实现高度方向的展开，高度方向的展开会带动随停支撑件8的角度从0度向预设角度165度变化。最终，当防护装备10展开到最大角度时会触发随停支撑件8达到最大支撑角度165度，此时伸缩结构6与随停支撑件8提供的张力相互抗衡达到平衡，整个结构自主保持站立。收纳过程与此相反。

如图7所示，梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113均由多块拼接小块5拼接而成，当梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113有所损坏时，只需将其中损坏的某块拼接小块5取下更换即可，从而有利于降低成本，实现防护装备10的局部替换，其他部分还可再次使用，从而能够实现回收利用，降低成本。尤其当本申请实施例提供的防护芯层1由陶瓷-形状记忆合金超弹性双层复合材料制作而成时，陶瓷层易于脆断的特性决定了防护装备必然需要频繁更换防护芯层1，而这样一种苛刻的更换防护芯层1的需求，当梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113均由多块拼接小块5拼接而成时，能够方便防护芯层1的更换。

如图4所示，同一层的柔性层2的与梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113的位置相对应处分别设置有放置缝4，并在放置缝4所在位置处均设置有拉链，以将梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113放入并固定于两层柔性层2之间。在实际应用中，往往使用者需要经常更换不同材质的防护单元11，以满足不同机动性与防护强度的要求，而放置缝4与拉链的设置，能够方便防护单元11的更换，从而可以使使用者根据应用工况的不同，自由选择强度、刚度、脆性、成本、重量等属性合适的防护单元11，以使防护装备10的适用性更广。另外，当柔性层2有损坏时，也方便卸下防护单元11进行重复利用。尤其当本申请实施例提供的防护芯层1由陶瓷-形状记忆合金超弹性双层复合材料制作而成时，陶瓷层易于脆断的特性决定了防护装备必然需要频繁更换防护芯层1，而放置缝4与拉链的设计，能够方便防护芯层1的更换。

示例的，如图4所示，当防护单元11包括有一个第一等腰梯形111a的梯形组111，一个等腰三角形112a的三角形组112，两个形状一致的第一直角梯形113时，在每组防护单元11最左边的第一直角梯形113的左侧、左边的等腰三角形112a的左侧、第一等腰梯形111a的右侧、右边的等腰三角形112a的左侧和最右边的第一直角梯形113的右侧分别设置有放置缝4，并在放置缝4所在位置处均设置有拉链。放置缝4和拉链的设置，便于防护单元11的安装、拆卸和更换。进一步地，当防护单元11从放置缝4放入两层柔性层2中间时，放置缝4靠外的边沿离与该放置缝4位置与之对应的第一直角梯形113或者等腰三角形112a或者第一等腰梯形111a的边沿的距离为2mm～3mm，以防止该处对应的第一直角梯形113或者等腰三角形112a或者第一等腰梯形111a从两层柔性层2中滑出。

本发明实施例提供了一种多功能可折叠防护装备的制备方法，基于上述的多功能可折叠防护装备10，包括：

步骤一：铺设一层柔性层2，在这层柔性层2的上表面铺设一层胶膜。该柔性层2可以采用碳纤维材料。

步骤二：将梯形组111的两侧分别与一组三角形组112的一侧彼此间隔开设置以形成间隙3，两组三角形组112的另一侧分别与一个第一直角梯形113的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙3，并使两个第一直角梯形113沿防护单元11的高度方向的中心线对称，且两个第一直角梯形113、两组三角形111b和梯形组111构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元11。

步骤三：将多组防护单元11以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元11之间彼此间隔开形成间隙3且以间隙3为对称轴互相对称的方式铺设于胶膜上。

步骤四：在多组防护单元11的上表面铺设另一层胶膜后铺设另一层柔性层2得到防护装备本体。

步骤五：将防护装备本体装入真空袋抽真空后，放入加热装置中加热180℃～220℃成型后取出冷却即得到防护装备10。其中，该加热装置可以为热压罐或烤箱。

本申请实施例提供的多功能可折叠防护装备10的制备方法，既保证了防护装备10的强度、多样性，又保证了其运动性。该制备方法采用加热装置，如热压罐或烤箱来成型复合材料的加工工艺，对于胶接的均匀性，折痕部分难以处理的可折叠性，以及梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113之间的独立性具有重要的意义。

进一步地，在步骤二之前，还包括：将多块拼接小块5分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体。在梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113。

本申请实施例提供的制备方法，当梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113有所损坏时，只需将其中损坏的某块拼接小块5取下更换即可，从而有利于降低成本，实现防护装备10的局部替换，其他部分还可再次使用，从而能够实现回收利用，降低成本。

本发明另一实施例提供了一种多功能可折叠防护装备的制备方法，基于权上述的多功能可折叠防护装备，包括：

步骤一：铺设一层柔性层2。该柔性层2可以采用帆布材料。

步骤二：将梯形组111的两侧分别与一组三角形组112的一侧彼此间隔开设置以形成间隙3，两组三角形组112的另一侧分别与一个第一直角梯形113的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙3，并使两个第一直角梯形113沿防护单元11的高度方向的中心线对称，且两个第一直角梯形113、两组三角形111b和梯形组111构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元11。

步骤三：将多组防护单元11以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元11之间彼此间隔开形成间隙且以间隙为对称轴互相对称的方式铺设于柔性层2上。

步骤四：在多组防护单元11的上表面铺设另一层柔性层2。

步骤五：在两层柔性层2的间隙对应位置处通过缝纫设备进行两侧压边缝制形成折痕，并将两层柔性层2的外边沿缝合。

本申请实施例提供的多功能可折叠防护装备10的制备方法，既保证了防护装备10的强度、多样性，又保证了其运动性，该制备方法制备的防护装备10多用于安保等民用防护装备的使用场景，并具有优良的耐久性。

进一步地，在步骤二之前，还包括：

将多块拼接小块5分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体。在梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113。

可选的，在步骤五之后，还包括：

在同一层的柔性层2的与梯形组111、三角形组112和第一直角梯形113的位置相对应处分别设置放置缝4，并在放置缝4所在位置处均设置拉链，从而方便防护芯层1的更换。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种多功能可折叠防护装备，其特征在于，包括防护芯层和两层柔性层；

所述防护芯层包括多组防护单元；

多组所述防护单元沿自身高度方向直线阵列设置且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称；

每组所述防护单元包括一组梯形组、两组三角形组和两个形状一致的第一直角梯形；所述梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组所述三角形组和所述梯形组构成的外轮廓的形状为矩形并能使防护装备沿高度方向和宽度方向同时运动；

两层所述柔性层平行设置，所述防护芯层设置于两层所述柔性层之间，且两层所述柔性层在所述间隙所在位置处形成折痕。

2.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，所述梯形组包括一个第一等腰梯形，所述三角形组包括一个等腰三角形；

所述等腰三角形、所述第一等腰梯形和所述第一直角梯形高度一致；

所述第一等腰梯形的两腰所在侧分别设置一个所述等腰三角形，且每个所述等腰三角形的一条腰与所述第一等腰梯形的腰平行；

所述等腰三角形的另一条腰所在侧分别设置一个所述第一直角梯形，且每个所述等腰三角形的另一条腰和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；

所述第一等腰梯形的上底、两个所述等腰三角形的底和两个所述第一直角梯形的上底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。

3.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，所述梯形组包括两个第二直角梯形，所述三角形组包括两个形状一致的三角形；

两个所述第二直角梯形的直角边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且它们的上底在同一侧；

两个所述三角形的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且两个所述三角形相同长度的边位于相对侧，沿所述防护单元的高度方向上，两个所述三角形的第一边之间的距离与所述第二直角梯形的高度相等；

每组三角形组中的一个三角形的第二边和与之相邻的第二直角梯形的斜边平行，另一个三角形的第二边和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；

两个所述第一直角梯形的上底、每组三角形组中的一个三角形的第一边，两个第二直角梯形的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形；

或者，

所述三角形组包括两个形状一致的三角形，所述梯形组包括一个第二等腰梯形；

两个所述三角形的底边彼此间隔开平行设置以形成间隙，且两个所述三角形相同长度的边位于相对侧，沿所述防护单元的高度方向上，两个所述三角形的第一边之间的距离与所述第二等腰梯形的高度相等；

每组三角形组中的一个三角形的第二边和第二等腰梯形的一条腰平行，另一个三角形的第二边和与之相邻的第一直角梯形的斜边平行；

两个所述第一直角梯形的上底、每组三角形组中的一个三角形的第一边，第二等腰梯形的下底平齐，以使它们构成的外轮廓的形状为矩形。

4.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，还包括至少一个伸缩结构；

每个所述伸缩结构的两端分别与同一组防护单元的两个第一直角梯形连接。

5.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，还包括开关结构；

所述开关结构包括锁扣件和卡合件，所述卡合件设置于防护装备的一侧，所述锁扣件设置于所述防护装备的另一侧并与所述卡合件的位置相对应，所述卡合件和所述锁扣件共同作用能够实现所述防护装备的触发或者锁死。

6.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，还包括随停支撑件；

沿所述防护单元的高度方向上，每两组防护单元的两侧分别设置一个随停支撑件且所述随停支撑件设置于防护装备内凹的一侧；

所述随停支撑件的两端分别与两组防护单元一一铰接，用于带动与之连接的两组防护单元之间撑开至预设角度。

7.根据权利要求1所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形均由多块拼接小块拼接而成。

8.根据权利要求1～7任一项所述的多功能可折叠防护装备，其特征在于，同一层的所述柔性层的与所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形的位置相对应处分别设置有放置缝，并在所述放置缝所在位置处均设置有拉链，以将所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形放入并固定于两层所述柔性层之间。

9.一种多功能可折叠防护装备的制备方法，其特征在于，基于权利要求1～7所述的多功能可折叠防护装备，包括：

铺设一层柔性层，在这层柔性层的上表面铺设一层胶膜；

将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元；

将多组所述防护单元以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称的方式铺设于所述胶膜上；

在多组所述防护单元的上表面铺设另一层胶膜后铺设另一层柔性层得到防护装备本体；

将所述防护装备本体装入真空袋抽真空后，放入加热装置中加热180℃～220℃成型后取出冷却即得到防护装备。

10.根据权利要求9所述的多功能可折叠防护装备的制备方法，其特征在于，在所述将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元之前，还包括：

将多块拼接小块分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体；

在所述梯形组本体、所述三角形组本体和所述第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组、三角形组和第一直角梯形。

11.一种多功能可折叠防护装备的制备方法，其特征在于，基于权利要求1～8所述的多功能可折叠防护装备，包括：

铺设一层柔性层；

将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元；

将多组所述防护单元以沿自身高度方向直线阵列且两侧对齐，相邻两组防护单元之间彼此间隔开形成间隙且以所述间隙为对称轴互相对称的方式铺设于所述柔性层上；

在多组所述防护单元的上表面铺设另一层柔性层；

在两层所述柔性层的所述间隙对应位置处通过缝纫设备进行两侧压边缝制形成折痕，并将两层所述柔性层的外边沿缝合。

12.根据权利要求11所述的多功能可折叠防护装备的制备方法，其特征在于，在所述将梯形组的两侧分别与一组所述三角形组的一侧彼此间隔开设置以形成间隙，两组所述三角形组的另一侧分别与一个第一直角梯形的斜边侧彼此间隔开设置以形成间隙，并使两个所述第一直角梯形沿所述防护单元的高度方向的中心线对称，且两个所述第一直角梯形、两组三角形和梯形组构成的外轮廓的形状为矩形以拼为一组防护单元之前，还包括：

将多块拼接小块分别拼接成梯形组本体、三角形组本体和第一直角梯形本体；

在所述梯形组本体、所述三角形组本体和所述第一直角梯形本体的两个表面外分别铺设预浸料后通过热压罐成型分别得到梯形组、三角形组和第一直角梯形。

13.根据权利要求11或12所述的多功能可折叠防护装备的制备方法，其特征在于，在所述在两层所述柔性层的所述间隙对应位置处通过缝纫设备进行两侧压边缝制形成折痕，并将两层所述柔性层的外边沿缝合之后，还包括：

在同一层的所述柔性层的与所述梯形组、所述三角形组和所述第一直角梯形的位置相对应处分别设置放置缝，并在所述放置缝所在位置处均设置拉链。

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