CN218650495U - 一种防护头盔舒适性衬垫 - Google Patents

Abstract

本发明一种防护头盔舒适性衬垫，属于新型头盔结构领域；包括EPS缓冲层、压力自适应气囊、微型自控充放气泵、压力传感器和压力信号线；EPS缓冲层与头盔的盔体内型面一致并固定于头盔内部，EPS缓冲层设置多个镂空区，每个镂空区布置一个压力自适应气囊，用于实现膨胀或收缩；每个压力自适应气囊内部固定微型自控充放气泵和压力传感器，微型自控充放气泵用于对压力自适应气囊充放气；压力传感器用于测量气囊内部的压力，通过压力信号线与微型自控充放气泵连接。本发明通过对压力自适应气囊内部压力值的调整，利用多个压力自适应气囊形状和尺寸的适应性变化，实现头部与头盔最佳贴合度，保证佩戴适合率和舒适性。

Description

一种防护头盔舒适性衬垫

技术领域

本发明属于新型头盔结构领域，具体涉及一种防护头盔舒适性衬垫,具有佩戴时能自动调节头部各区域所受压力的功能。

背景技术

头盔一般由盔体和衬垫组成，头盔衬垫是头盔实现头部防护，吸收缓冲能量的关键，也是提升头盔佩戴舒适性的核心因素。传统的头盔衬垫由EPS(可发泡聚苯乙烯)缓冲层、尼龙布包裹聚氨酯海绵的软衬共同构成。

由于人体头型特征千差万别，头盔佩戴适合率及舒适性问题一直是头盔设计的难点。为了让使用者能选择到与头型匹配较为合适的头盔，现有技术往往采用将多种盔体和衬垫搭配的方式，使用者根据实际佩戴效果进行对比选择，除了舒适性有限以外，对比选择也存在较大的麻烦；国外最先进的F35头盔探索尝试了个性化定制的方式，即通过有限数量的盔体搭配个人定制化的EPS缓冲层，这种方式虽然有效解决了头盔舒适性的问题，但个性化定制所带来的设计和生产的成本让人们难以承受。

当前的防护头盔不同程度存在佩戴舒适性不足、规格繁多选择困难或者成本昂贵的问题，亟需一种通用型强、舒适性高且成本相对可接受的衬垫，以满足不同头型个体的佩戴需求。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种防护头盔舒适性衬垫，通过在EPS(可发泡聚苯乙烯)缓冲层布置多个压力自适应气囊，并在每个压力自适应气囊内部设置单独的微型自控充放气泵和压力传感器，通过压力传感器测量佩戴时来自头部不同区域的压力值传达给微型自控充放气泵，由微型自控充放气泵发出充放气指令，来改变压力自适应气囊的形状及体积，从而改善头部佩戴压力分布，保证头部与头盔衬垫的最佳贴合度，提高佩戴舒适性。

本发明解决了头盔佩戴时贴合度不高、舒适性不足的问题，规避了传统盔体与衬垫搭配选择的繁杂性，实现了头盔衬垫的通用化，同时也避免了个性化定制存在的过高的研制成本问题。

本发明的技术方案是：一种防护头盔舒适性衬垫，包括EPS缓冲层1、压力自适应气囊2、微型自控充放气泵3、压力传感器4和压力信号线5；所述EPS缓冲层1与头盔的盔体内型面一致并固定于头盔内部，用于吸收缓冲能量并安装其它各组件；所述EPS缓冲层1设置多个镂空区域，每个镂空区域布置一个压力自适应气囊2，用于实现膨胀或收缩，压力自适应气囊2固定于EPS缓冲层1；每个压力自适应气囊2内部固定微型自控充放气泵3和压力传感器4，所述微型自控充放气泵3用于对压力自适应气囊2充放气，所述微型自控充放气泵3的气阀部分外露，其外露部分与压力自适应气囊2的接口完全密封；所述压力传感器4用于测量压力自适应气囊2内部的压力，通过压力信号线5与微型自控充放气泵3连接。

本发明的进一步技术方案是：所述EPS缓冲层1的多个镂空区域分别设置在EPS缓冲层1的顶部和周圈位置，位于顶部的镂空区截面形状为圆形，数量为1个，各镂空区的尺寸和形状满足压力自适应气囊2充放气状态的空间需要。

本发明的进一步技术方案是：所述EPS缓冲层1的多个镂空区域为5个，包括位于顶部的顶部镂空区11和位于周圈的前部镂空区13、后部镂空区14、左部镂空区12和右部镂空区15。

本发明的进一步技术方案是：所述压力自适应气囊2包括顶部气囊21、前部气囊23、后部气囊24、左部气囊22和右部气囊25，分别布置在对应的顶部镂空区11、前部镂空区13、后部镂空区14、左部镂空区12和右部镂空区15，所述顶部气囊21通过柔性薄片连接带26分别与前部气囊23、后部气囊24、左部气囊22和右部气囊25连接；所述柔性薄片连接带26与EPS缓冲层1粘结。

本发明的进一步技术方案是：所述柔性薄片连接带26厚度为0.1mm。

本发明的进一步技术方案是：所述微型自控充放气泵3包括自控泵体31、通气管32和气阀33三部分，自控泵体31和气阀33通过通气管32连接；所述压力传感器4通过压力信号线5与微型自控充放气泵3的自控泵体31连接。

本发明的进一步技术方案是：所述压力传感器4粘接在压力自适应气囊2的内部。

有益效果

本发明的有益效果在于：本发明通过在EPS缓冲层设置多个镂空区，用来布置相应的压力自适应气囊，每个压力自适应气囊内部设置有单独的微型自控充放气泵和压力传感器，微型自控充放气泵通过压力信号线与压力传感器连接，压力传感器用来测量佩戴时来自头部不同区域的压力值，通过改变压力自适应气囊的形状及体积，从而改善佩戴时的压力分布，保证头部与头盔衬垫的最佳贴合度，提高佩戴舒适性。

本发明实现了头盔佩戴时头部冲击防护和压力自适应调整，使头部各区域的佩戴压力及贴合度达到理想状态，满足不同头型的佩戴适合率需求；规避了盔体与衬垫搭配选择的繁杂性，实现头盔衬垫的通用化；在避免过高的研制成本的同时保证了头盔佩戴的舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例中一种防护头盔舒适性衬垫俯视图；

图2是本发明实施例中一种防护头盔舒适性衬垫三维效果图；

图3是本发明实施例中EPS缓冲层示意图；

图4是本发明实施例中压力自适应气囊示意图；

图5是本发明实例中微型自控充放气泵与压力传感器连接关系图；

图6是本发明实施例中微型自控充放气泵示意图。

附图标记说明：1.EPS缓冲层 2.压力自适应气囊 3.微型自控充放气泵 4.压力传感器 5.压力信号线 11.顶部镂空区 12.左部镂空区 13.前部镂空区 14.后部镂空区 15.右部镂空区 21.顶部气囊 22.左部气囊 23.前部气囊 24.后部气囊 25.右部气囊 26.柔性薄片连接带 31.自控泵体 32.通气管 33.气阀。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

参阅图1-图6，本发明一种防护头盔舒适性衬垫，包括EPS缓冲层1、压力自适应气囊2、微型自控充放气泵3、压力传感器4和压力信号线5。

所述EPS缓冲层1与头盔的盔体内型面一致并固定于头盔内部，由可发泡聚苯乙烯根据预设造型在模具内高温发泡成型，具有一定厚度，用于吸收缓冲能量避免过量冲击并安装其它各组件；所述EPS缓冲层1设置有5个镂空区域，各镂空区域分布于防护头盔舒适性衬垫佩戴时头部重要位置处，包括位于顶部的顶部镂空区11和位于周圈的前部镂空区13、后部镂空区14、左部镂空区12和右部镂空区15，顶部的镂空区11的截面形状为圆形，各镂空区的尺寸和形状满足压力自适应气囊2充放气状态的空间需要。

每个镂空区域布置一个压力自适应气囊2，压力自适应气囊2由具有弹性的薄膜材料制成，在有气体充入或放出时能实现膨胀或收缩，压力自适应气囊2包括顶部气囊21、前部气囊23、后部气囊24、左部气囊22和右部气囊25，分别布置在对应的顶部镂空区11、前部镂空区13、后部镂空区14、左部镂空区12和右部镂空区15，所述顶部气囊21通过柔性薄片连接带26分别与前部气囊23、后部气囊24、左部气囊22和右部气囊25连接；柔性薄片连接带26与EPS缓冲层1粘结，柔性薄片连接带26的厚度仅为0.1mm左右，保证了佩戴的舒适性。

每个压力自适应气囊2内部固定微型自控充放气泵3和压力传感器4，所述微型自控充放气泵3用于对压力自适应气囊2充放气，包括自控泵体31、通气管32和气阀33三部分，自控泵体31和气阀33通过通气管32连接，所述气阀33部分外露于压力自适应气囊2，其外露部分与压力自适应气囊2的接口完全密封；所述压力传感器4粘接在压力自适应气囊2的内部，用于自动测量压力自适应气囊2内部的压力，压力传感器4具有符合头部测压要求的柔性薄膜结构及低噪声、低功耗的特点，通过压力信号线5与微型自控充放气泵3的自控泵体31连接；所述微型自控充放气泵3的自控泵体31能够根据所安装区域的不同佩戴需求设置预定压力值，通过压力信号线5接收来自压力传感器4的压力值，并将接收到的压力值与预定压力值对比分析，发出充放气控制指令，通过通气管32使气阀33实现充放气操作，从而调整压力自适应气囊2的形状及大小，使压力自适应气囊2的压力值与微型自控充放气泵3的预定压力值一致，压力自适应气囊2充放气时在头部压触作用下根据压力情况发生形状及体积的变化，实现防护头盔舒适性衬垫与头部的贴合和高舒适性佩戴。

所述EPS缓冲层1上镂空区数量、尺寸、形状及位置根据冲击仿真结果设计，除顶部镂空区11外，位于周圈的镂空区的数量、形状、尺寸、位置也可以根据实际需要调整，并不限于上述前部镂空区13、后部镂空区14、左部镂空区12和右部镂空区15，根据镂空区的数量配置相应的压力自适应气囊2，保证镂空区形状和尺寸满足压力自适应气囊2的充放气状态要求。

本发明所述防护头盔舒适性衬垫在满足碰撞防护的前提下，通过压力自适应气囊2内部压力值的调整，利用多个压力自适应气囊形状、尺寸的适应性变化，使得头部与头盔实现最佳贴合度，提高防护头盔的佩戴适合率和舒适性。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：包括EPS缓冲层(1)、压力自适应气囊(2)、微型自控充放气泵(3)、压力传感器(4)和压力信号线(5)；所述EPS缓冲层(1)与头盔的盔体内型面一致并固定于头盔内部，用于吸收缓冲能量并安装压力自适应气囊(2)；所述EPS缓冲层(1)设置多个镂空区域，每个镂空区域布置一个压力自适应气囊(2)，用于实现膨胀或收缩，压力自适应气囊(2)固定于EPS缓冲层(1)；每个压力自适应气囊(2)内部固定微型自控充放气泵(3)和压力传感器(4)，所述微型自控充放气泵(3)用于对压力自适应气囊(2)充放气，所述微型自控充放气泵(3)的气阀部分外露，其外露部分与压力自适应气囊(2)的接口完全密封；所述压力传感器(4)用于测量压力自适应气囊(2)内部的压力，通过压力信号线(5)与微型自控充放气泵(3)连接。

2.根据权利要求1所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述EPS缓冲层(1)的多个镂空区域分别设置在EPS缓冲层(1)的顶部和周圈位置，位于顶部的镂空区截面形状为圆形，数量为1个，各镂空区的尺寸和形状满足压力自适应气囊(2)充放气状态的空间需要。

3.根据权利要求2所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述EPS缓冲层(1)的多个镂空区域为5个，包括位于顶部的顶部镂空区(11)和位于周圈的前部镂空区(13)、后部镂空区(14)、左部镂空区(12)和右部镂空区(15)。

4.根据权利要求3所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述压力自适应气囊(2)包括顶部气囊(21)、前部气囊(23)、后部气囊(24)、左部气囊(22)和右部气囊(25)，分别布置在对应的顶部镂空区(11)、前部镂空区(13)、后部镂空区(14)、左部镂空区(12)和右部镂空区(15)，所述顶部气囊(21)通过柔性薄片连接带(26)分别与前部气囊(23)、后部气囊(24)、左部气囊(22)和右部气囊(25)连接；所述柔性薄片连接带(26)与EPS缓冲层(1)粘结。

5.根据权利要求4所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述柔性薄片连接带(26)厚度为0.1mm。

6.根据权利要求1所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述微型自控充放气泵(3)包括自控泵体(31)、通气管(32)和气阀(33)三部分，自控泵体(31)和气阀(33)通过通气管(32)连接；所述压力传感器(4)通过压力信号线(5)与微型自控充放气泵(3)的自控泵体(31)连接。

7.根据权利要求1所述防护头盔舒适性衬垫，其特征在于：所述压力传感器(4)粘接在压力自适应气囊(2)的内部。

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