CN114403539A - 折叠式安全防护头盔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了折叠式安全防护头盔，涉及头盔技术领域，包括一下壳体和多个上壳体，所述上壳体通过销轴轴连接在下壳体上，还包括：防护件，所述防护件设置在相邻的两个上壳体头部之间，所述防护件中空；触发件，所述触发件设置在上壳体的头部靠外侧，所述触发件内盛装有流体，所述触发件在受到外力的压力下其内的流体流入防护件中空空间内。本发明采用防护件被动防护设计，由于防护件中空且环绕通孔设置，使得非牛顿流体可以充斥在通孔的周围，使得原本柔性的通孔周边内壁可以具备“非牛顿特性”，从而具备在突发碰撞时可以“变硬”，而在收缩时可以变软方便收纳，从而解决了通风、防护与收纳三者协调的问题。
Description
技术领域
本发明涉及头盔技术领域，尤其涉及折叠式安全防护头盔。
背景技术
安全头盔是一种利用佩戴装置把壳体和缓冲层固定在头部的护具，目前常见的安全头盔主要有摩托车乘员头盔、电动自行车乘员头盔、运动头盔等。但安全头盔的体积较大,难以随身携带，因此，折叠头盔应运而生，通过折叠的方式减少安全头盔的体积成为许多生产企业研究的方向。折叠头盔是新兴的头盔品种，可以通过各种方向的折叠减少头盔的体积，便于消费者携带。
目前，常见的折叠头盔有沿头盔横轴折叠、沿头盔纵轴折叠、沿头盔水平折叠和头盔分块折叠等方式，其中以纵轴折叠(如图1，或参考折叠头盔物理安全风险评估方法研究[J].程力,陈佳,许吕华.质量与认证.2022,(01))和水平折叠较为流行。
但在实现折叠效果的同时，不可避免地会影响到头盔的安全性能，例如带来间隙增大、缓冲层减少等安全隐患，因而急需改变。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的折叠式安全防护头盔。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
包括一下壳体和多个上壳体，所述上壳体通过销轴轴连接在下壳体上，其特征在于，还包括：
防护件，所述防护件设置在相邻的两个上壳体头部之间，所述防护件中空；
触发件，所述触发件设置在上壳体的头部靠外侧，所述触发件内盛装有流体，所述触发件在受到外力的压力下其内的流体流入防护件中空空间内。
可选地，所述上壳体呈扇形设置在下壳体上。
可选地，所述防护件为柔性防护片，所述柔性防护片上阵列设置有通孔，所述柔性防护片的内壁中、环绕通孔设置有采用柔性材质的通道，所述通道内填充有非牛顿流体，且通道与触发件连通。
可选地，所述防护件上的通孔为蜂窝状通孔。
可选地，所述触发件由容器、压块、活塞杆、活塞、弯通、挡边构成；
所述容器固定设置在上壳体头部内壁里，所述活塞杆间隙穿过容器，所述压块位于容器外侧端口与压块固定，所述压块位于容器内侧端口与活塞固定，所述活塞与容器的截面形状面积相同；
所述容器的内部与防护件对应的位置设置有弯通，所述弯通的一端延伸至容器外侧与防护件连通，所述弯通的另一端延伸至容器内底端且端口处与挡边固定，所述活塞滑动在弯通上，且挡边限制活塞的最大位移距离。
可选地，所述柔性防护片由上层片和下层片两部分复合固定而成，所述通道位于上层片和下层片两部分之间；
所述上层片的弹性模量小于下层片的弹性模量。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
本发明采用防护件被动防护设计，由于防护件中空且环绕通孔设置，使得非牛顿流体可以充斥在通孔的周围，使得原本柔性的通孔周边内壁可以具备“非牛顿特性”，从而具备在突发碰撞时可以“变硬”，而在收缩时可以变软方便收纳，从而解决了通风、防护与收纳三者协调的问题。
本发明采用触发件主动防护设计，通过与防护件的连通配合，使得防护件在碰撞时由松弛、曲折，变得坚硬、紧绷，如此可以对抗外界物体，且降低外界物体进入两个上壳体之间的纵深，最大程度的避免外界物体直接碰触头部。
附图说明
图1为本发明折叠后的外部结构示意图；
图2为本发明折叠后的防护件剖视图；
图3为本发明展开后的外部结构示意图；
图4为本发明展开后的防护件剖视图；
图5为本发明中触发件局部放大剖视图；
图6为本发明中柔性防护片的局部俯视图；
图7为本发明实施例二的运动示意图；
图8为本发明实施例三的运动示意图。
图中：1下壳体、2销轴、3上壳体、4防护件、41柔性防护片、411上层片、412下层片、42通孔、43通道、5触发件、51容器、52 挡边、53弯通、54活塞、55活塞杆、56压块。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1至图7，包括一下壳体1和多个上壳体3，在本实施例中，下壳体1采用环形结构，上壳体3采用倒置的拱形结构或者凹字型结构。
上壳体3通过销轴2轴连接在下壳体1上，在销轴2的转动连接下可以实现上壳体3的翻转，可以实现如图1至图3，或图2至图4的翻转，即纵轴折叠。
在本实施例中，上壳体3呈扇形设置在下壳体1上，参照图1，中间的向两侧的高度逐渐递减。
参照图1至图4，通过下壳体1、销轴2和上壳体3的连接，构成了一个完整的头盔骨架，头盔骨架的内侧可以根据现有技术手段任意设置防护垫等增加佩戴舒适感的隔层，本实施例主要在头盔骨架的基础上在其外侧设置防护件4，具体如下设置：
防护件4设置在相邻的两个上壳体3头部之间，其中，防护件4 为柔性防护片41，指柔性金属、高分子材料、橡胶材质等等。
柔性防护片41上阵列设置有通孔42，在本实施例中，防护件4 上的通孔42为蜂窝状通孔，参照图6所示，蜂窝状结构可以具备较好的通风、散热性能。但柔性的蜂窝状结构通常起不到较好的防护性能，因而在本实施例中，在与通道43和非牛顿流体的配合下可以使得柔性的蜂窝结构也可以具备防护性能，具体如下：
防护件4中空，具体地，柔性防护片41的内壁中、环绕通孔42 设置有采用柔性材质的通道43，通道43内填充有非牛顿流体，且通道43与触发件5连通。非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。在本实施例中，非牛顿流体可以选用市面上常见的玉米淀粉液体或高分子聚合物的浓溶液和悬浮液。
由于防护件4中空且环绕通孔42设置，使得非牛顿流体可以充斥在通孔42的周围，使得原本柔性、“死板”的通孔42周边内壁可以具备“非牛顿特性”。通孔42及周边结构在压力、剪切力突然增加的情况下，流体的粘度也会突然增加，表现有点像固体，从而具备在突发碰撞时可以“变硬”，而在收缩时可以变软方便收纳，从而解决了通风、防护与收纳三者协调的问题。在本实施例中，仅需依靠防护件4本身来实现防护。
实施例2
在本实施例中还设置有与实施例1中防护件4配合使用的触发件 5，具体如下：
触发件5设置在上壳体3的头部靠外侧，具体位置如图5所示。
触发件5内盛装有流体，触发件5在受到外力的压力下其内的流体流入防护件4中空空间内，在本实施例中，盛装的流体为非牛顿流体。
参照图5，触发件5由容器51、压块56、活塞杆55、活塞54、弯通53、挡边52构成，连接方式如下：
其中，容器51固定设置在上壳体3头部内壁里，活塞杆55间隙穿过容器51，压块56位于容器51外侧端口与压块56固定，压块56 位于容器51内侧端口与活塞54固定，活塞54与容器51的截面形状面积相同，从而可以通过活塞44的活塞运动推动流体运动。
容器51的内部与防护件4对应的位置设置有弯通53，弯通53 的一端延伸至容器51外侧与防护件4连通，弯通53的另一端延伸至容器51内底端且端口处与挡边52固定，活塞54滑动在弯通53上，且挡边52限制活塞54的最大位移距离。
在本实施例中，通过触发件5的设置，可以使得防护件4内原本被动防护变为主动防护。
参照图7，根据分析，当头盔与外界物体碰撞时会发生如下四种情况：情形一，外界物体较平整或较大，没有凸起，例如路面等，其直接碰撞上壳体3碰撞，不与防护件4碰触；情形二，外界物体不规则，有凸起等，其与上壳体3碰触后，紧接着滑动与防护件4碰触；情形三，外界物体不规则，其先与防护件4碰触，还未运动至足够深度接着与上壳体3碰触；情形四，外界物体不规则或较小，其仅与防护件4碰触，接着碰触头部。
由于上壳体3高于防护件4，因而在绝大多数情况下，会发生如前三种情形列举的碰撞，因而可以通过主动防护来避免外界物体进一步碰触人的头部，本实施例可以针对上述前三种情况进行防护。
当出现情形一时，压块56在碰触到外界物体后会通过活塞杆55 带动活塞54进行活塞运动，活塞54将液体推至两侧的防护件4内，参照图7，使得防护件4由松弛、曲折(如图7中实现所示)，变得坚硬、紧绷(如图7中虚线所示)，如此可以对抗外界物体，且降低外界物体进入两个上壳体3之间的纵深，最大程度的避免外界物体直接碰触头部。
同理，当出现情形二或情形三时，虽然略微滞后但也同样如上，通过防护件5的触发，来达到防护件4主动防护的目的。
实施例3
本实施例主要针对实施例2中列举的第四种情况进行防护，具体如下：
参照图8，在本实施例中，柔性防护片41由上层片411和下层片412两部分复合固定而成，可以采用胶合的方式进行复合固定，通道43位于上层片411和下层片412两部分之间。
上层片411的弹性模量小于下层片412的弹性模量，因而使得在与外界物体接触时，上层片411和下层片412不是同步变形(同步变形则难以形成足够的压力使得液体回流至容器51内)，而是出现外侧变形大于内侧的情况，从而使得通道43内的液体可以在上层片111 的挤压下，回流至防护件5(容器51)内。一方面使得两侧的上壳体 3可以在柔性防护片41的变形下相互靠近运动，从而更容易碰触外界物体(可以降低两个上壳体3之间的间距来实现针对更小物体进行防护)，另一方面反向带动活塞板54、活塞杆54和压板56向外界运动，由于力的作用是相互的，在反作用力下可以推动人体的头部位移，在压板56向外侧运动时实际上增加了外界物体与头部碰触所需的纵深长度L(即压板56至头皮之间的间距)。
尽管上述公开示出了本发明的解说性实施例，但是应当注意到，在其中可作出各种更换和改动而不会脱离如所附权利要求定义的本发明的范围。根据本文中所描述的本发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不必按任何特定次序来执行。此外，尽管本发明的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已料想了的，除非显式地声明了限定于单数。
Claims (6)
1.折叠式安全防护头盔，包括一下壳体(1)和多个上壳体(3)，所述上壳体(3)通过销轴(2)轴连接在下壳体(1)上，其特征在于，还包括：
防护件(4)，所述防护件(4)设置在相邻的两个上壳体(3)头部之间，所述防护件(4)中空；
触发件(5)，所述触发件(5)设置在上壳体(3)的头部靠外侧，所述触发件(5)内盛装有流体，所述触发件(5)在受到外力的压力下其内的流体流入防护件(4)中空空间内。
2.根据权利要求1所述的折叠式安全防护头盔，其特征在于，所述上壳体(3)呈扇形设置在下壳体(1)上。
3.根据权利要求1所述的折叠式安全防护头盔，其特征在于，所述防护件(4)为柔性防护片(41)，所述柔性防护片(41)上阵列设置有通孔(42)，所述柔性防护片(4)的内壁中、环绕通孔(42)设置有采用柔性材质的通道(43)，所述通道(43)内填充有非牛顿流体，且通道(43)与触发件(5)连通。
4.根据权利要求3所述的折叠式安全防护头盔，其特征在于，所述防护件(4)上的通孔(42)为蜂窝状通孔。
5.根据权利要求3所述的折叠式安全防护头盔，其特征在于，所述触发件(5)由容器(51)、压块(56)、活塞杆(55)、活塞(54)、弯通(53)、挡边(52)构成；
所述容器(51)固定设置在上壳体(3)头部内壁里，所述活塞杆(55)间隙穿过容器(51)，所述压块(56)位于容器(51)外侧端口与压块(56)固定，所述压块(56)位于容器(51)内侧端口与活塞(54)固定，所述活塞(54)与容器(51)的截面形状面积相同；
所述容器(51)的内部与防护件(4)对应的位置设置有弯通(53)，所述弯通(53)的一端延伸至容器(51)外侧与防护件(4)连通，所述弯通(53)的另一端延伸至容器(51)内底端且端口处与挡边(52)固定，所述活塞(54)滑动在弯通(53)上，且挡边(52)限制活塞(54)的最大位移距离。
6.根据权利要求3所述的折叠式安全防护头盔，其特征在于，所述柔性防护片(41)由上层片(411)和下层片(412)两部分复合固定而成，所述通道(43)位于上层片(411)和下层片(412)两部分之间；
所述上层片(411)的弹性模量小于下层片(412)的弹性模量。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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