專利名稱：可變護顎結構頭盔的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種保護人頭部安全的頭盔，具體地說涉及一種供機動車尤其是摩托 車駕駛員佩戴的頭盔，更具體地說涉及一種頭盔的護顎結構可以改變位置的頭盔。
背景技術：
賽車和摩托車駕駛員必須佩戴頭盔以保護頭部的安全，典型的頭盔結構包括盔殼 主體、護目鏡、護罩和護顎等部件，其中護目鏡、護罩和護顎均安裝在盔殼主體上，護目鏡的 作用是保護人的眼睛不受陽光和其他強光的傷害，護罩的作用是防止沙塵等有害顆粒侵入 進頭盔內，而護顎的作用則是當發生碰撞時能有效地保護駕駛員的下巴等部位。眾所周知， 傳統帶護顎結構的頭盔分為全盔和半盔兩種形式，其中全盔的護顎與盔殼主體通常采用緊 固連接或者為一體制作的結構方式，換句話說護顎相對于盔殼主體是不動的，這樣做固然 結構簡單且足夠安全，但卻顯得比較呆板，比如在環境允許的前提下，亦必須取下頭盔才能 完成喝水、通電話等諸如此類的動作；而半盔的護顎是可以掀動的，但護顎在掀開時通常只 能到達盔頂附近，此時護顎處在張開的狀態，亦即護顎的下巴部分無法貼合盔殼主體，雖然 可以滿足喝水、通電話等需求，但即使是在安全的情況下也不宜繼續行駛。鑒此，西班牙專利申請ES2329494T3公開了一種護顎結構可以改變的頭盔，它包 括盔殼主體、護顎、兩個模板、兩顆動釘和兩顆固定釘，其中模板對稱地分別安置在盔殼主 體的兩側面上，模板與盔殼主體緊固連接成一體結構，模板上開設有一條槽型狀的軌道，所 述軌道由若干段槽軌相互對接而成，另外在護顎的兩個叉把上分別開設出通槽狀的滑軌， 所述固定釘的一端緊固在盔殼主體上，固定釘的另一端插入并穿越護顎叉把上的滑軌并與 滑軌作滑動配合，所述動釘的一端與護顎緊固連接，動釘的另一端則插入模板上的軌道內 并與軌道作滑動配合，該技術方案的最大特色在于其護顎可以根據需要靈活地改變位置， 即可以由保護下巴的全盔狀態掀開移動至盔殼主體后方的半盔狀態，或者說可以在全盔與 半盔之間進行轉換，而且在半盔時護顎被收納并完全貼合在頭盔的后上方。然而，上述技術 方案依然存在有不足之處，主要表現在叉把上開設有通槽滑軌破壞了護顎的強度，因為通 槽的滑軌不僅削弱了護顎的抗彎模量，而且還極大地加劇應力集中的趨勢，故在發生撞擊 事故時叉把極易折斷；另外，動釘與固定釘的距離是變化的，當頭盔處在全盔和半盔這兩個 極限位置時，由于受到結構的限制，使得動釘與固定釘的距離必須靠得很近，此時護顎與盔 殼主體的貼合牢靠程度和強度比較弱。
發明內容
本發明提供一種可變護顎結構頭盔，目的在于既能按照需要改變護顎相對于盔殼 主體的位置，以實現全盔與半盔之間的結構轉換，同時還能有效地增強護顎叉把的抗折斷 強度，并能提高護顎與盔殼主體的貼合牢靠程度。本發明的目的是這樣實現的可變護顎結構頭盔，包括盔殼主體、護顎和兩個模 板，所述護顎具有兩個叉把，所述兩個模板分置在盔殼主體的兩側面，模板與盔殼主體緊固連接或者模板與盔殼主體為一體結構，其特征在于在每個模板上均開設有兩條槽型狀的 軌道，所述軌道為一條完整段的槽軌或者由若干段槽軌對接而成；另外設置有四顆動釘，其 中每兩顆動釘與一個叉把及一個模板構成一組配合并布置在盔殼主體的同一側面；在同一 組配中，兩顆動釘分別與模板的兩條軌道一一對應，該兩顆動釘的一端分別插入各自所對 應的軌道內，同時這兩顆動釘的另一端又共同連接到該組配中的叉把上；護顎通過叉把驅 動動釘，每個動釘沿著各自所相對應的模板軌道運動，在動釘及軌道的約束下所述護顎可 變換位置。上述的兩個模板上的軌道關于盔殼主體的中位面呈對稱布局。上述的處在同一組配中的兩顆動釘的距離保持不變。上述的軌道具有始端和終端兩個極限位置，在通往始端或/和終端的部分軌道具 有漸進性的斜坡狀軌面結構。上述的每個模板的兩條軌道中的一條軌道的終端與該軌道的始端完全重合或者 部分重合。上述的軌道至少有一段長度的兩個軌側面形成漸縮或/和漸放的軌道寬度。上述的模板上開設有縮讓槽。上述的動釘具有階梯軸頸結構，所述階梯軸頸的軸肩與軌道的軌面運動配合。上述的護顎的叉把與模板之間設置有隔墊，所述隔墊與軌道的軌面運動配合。上述的隔墊與動釘緊固連接或者它們為一體結構。上述的隔墊與護顎的叉把為一體結構。上述的隔墊上設置有孔道，所述動釘穿越該孔道。上述的動釘設置有卡槽，并設置有卡片與該卡槽配合。上述的頭盔設置有蓋罩，所述卡片被罩圍在蓋罩與叉把之間。上述的同一模板上的兩條軌道中有一條軌道呈閉環狀的圓形軌道或開環狀的圓 弧軌道。上述的同一模板上的兩條軌道中有一條軌道呈閉環狀的橢圓形軌道或開環狀的 橢圓弧軌道。上述的同一模板上的兩條軌道中有一條軌道包含有爬升軌、跨越軌和回落軌。上述的跨越軌為圓弧軌或橢圓弧軌。上述的回落軌為圓弧軌或橢圓弧軌。上述的爬升軌為圓弧軌或直線軌。上述的爬升軌包括有起步軌。上述的起步軌為直線軌或圓弧軌。上述的同一模板上的兩條軌道中有一條軌道包含有往復軌。上述的往復軌為直線軌。上述的包含有往復軌的軌道為分叉軌。上述的頭盔設置有道岔裝置，所述道岔裝置布置在模板與盔殼主體之間，道岔裝 置包括有彈片，所述彈片具有沉讓結構、擋塊和彈復結構。本發明可變護顎結構頭盔，它通過采用四個動釘配合模板上的軌道的結構方案， 動釘跟隨護顎一起運動，利用模板上的軌道約束動釘并最終約束護顎的運動軌跡，由此實現按照需要改變護顎相對于盔殼主體位置的功能，可以做到頭盔從全盔結構到半盔結構的 轉化，尤為重要的是，與現有技術ES2329494T3相比，由于本發明不再在護顎上開設滑槽滑 軌，因此叉把的抗彎模量得以增強，故能有效提高護顎叉把的抗折斷強度，另外，摒棄叉把 滑槽結構還可以有效消除應力集中隱患，同樣能提高護顎的強度，還有，與同一叉把連接的 兩顆動釘始終保持有較長的相對距離且基本保持不變，故護顎與盔殼主體的貼合更加牢 靠，而且護顎的運動更加穩定。
圖1是本發明可變護顎結構頭盔的軸測視圖； 圖2是圖1所示可變護顎結構頭盔的裝配爆炸圖3是圖1所示可變護顎結構頭盔由全盔結構變化至半盔結構的過程狀態示意圖； 圖4是對應圖3所示頭盔由全盔結構變化至半盔結構時動釘在軌道內位置變化狀態
圖5是本發明可變護顎結構頭盔處在全盔狀態時的側面示意圖； 圖6是本發明可變護顎結構頭盔一個實施例的全盔結構與半盔結構之間的幾何關系
圖7是本發明可變護顎結構頭盔一種模板結構的軸測圖； 圖8是圖7所示模板的正面視圖； 圖9是圖8所示模板的K-K剖視圖10所示為本發明可變護顎結構頭盔具有一條閉環狀圓形軌道的模板及其軌槽的正 面視圖11是本發明可變護顎結構頭盔的動釘與模板及護顎叉把的一個配合實施例的剖面 示意圖12是本發明可變護顎結構頭盔的動釘與模板及護顎叉把的另一個配合實施例的剖 面示意圖13是本發明可變護顎結構頭盔的動釘與模板及護顎叉把的又一個配合實施例的剖 面示意圖14是本發明可變護顎結構頭盔的動釘與模板及護顎叉把的再一個配合實施例的剖 面示意圖15是本發明可變護顎結構頭盔包含有縮放軌道寬度的一個實施例的示意圖； 圖16是本發明可變護顎結構頭盔包含有一條開環狀圓弧軌道的模板及其軌槽的正面 視圖17是本發明可變護顎結構頭盔包含有一條閉環狀橢圓形軌道的模板及其軌槽的正 面視圖18是本發明可變護顎結構頭盔包含有一條開環狀橢圓弧軌道的模板及其軌槽的正 面視圖19是本發明可變護顎結構頭盔包含有一條開環狀橢圓弧軌道的又一個模板及其軌 槽的正面視圖20是本發明可變護顎結構頭盔劃分爬升軌、跨越軌和回落軌的模板及其軌槽的正面視圖21是本發明可變護顎結構頭盔劃分爬升軌、跨越軌和回落軌的又一個模板及其軌 槽的正面視圖22是本發明可變護顎結構頭盔包含有直線起步軌的模板及其軌槽的正面視圖； 圖23是本發明可變護顎結構頭盔包含有圓弧起步軌的模板及其軌槽的正面視圖； 圖24是本發明可變護顎結構頭盔包含有直線往復軌的模板及其軌槽的正面視圖； 圖25是本發明可變護顎結構頭盔包含有曲線往復軌的模板及其軌槽的正面視圖； 圖26是圖24所示模板當頭盔從全盔結構變化至半盔結構時動釘在軌道內的運動狀態
圖27是本發明可變護顎結構頭盔具有分叉軌的一個實施例模板及其軌槽的正面視
圖28是本發明可變護顎結構頭盔具有分叉軌的另一個實施例模板及其軌槽和道岔裝 置位置示意的正面視圖29是本發明可變護顎結構頭盔具有分叉軌的又一個實施例模板及其軌槽的正面視
圖30是本發明可變護顎結構頭盔具有道岔裝置的一個實施例的結構及狀態圖； 圖31是圖28所示模板當頭盔從全盔結構變化至半盔結構時動釘在軌道內的運動狀態圖。
具體實施例方式
下面以具體實施例對本發明作進一步描述，參見圖1一31
可變護顎結構頭盔，包括盔殼主體1、護顎2和兩個模板3，所述護顎2具有兩個叉把 2a，所述的兩個模板3分置在盔殼主體1的兩側面；本發明的最大特色在于在每個模板3 上均開設有兩條槽型狀的軌道(41，42)，所述軌道(41，42)中的每一條軌道均可以由一條 完整段的槽軌構成(即該段槽軌按同一規律方法生成)、也可以由若干段槽軌對接而成(即 由不同規律生成的槽軌段連接成組合式軌道)，以圖10為例，軌道41即為一條完整段的圓 形槽軌，而軌道42則由直線槽軌(42c，42g)、過渡槽軌(42d，42f)和圓弧槽軌42e共五段槽 軌對接而成，但在圖21中，軌道41則包含有多段槽軌，而軌道42則只有一段槽軌，另外還 設置有四顆可以相對模板3運動的動釘5，其中每兩顆動釘5與一個叉把2a及一個模板3構 成一組配合并布置在盔殼主體1的同一側面，同一組配的兩顆動釘5的一端連接在該組的 叉把2a上并可跟隨該叉把2a —起運動，而這兩顆動釘5的另一端則分別各插入同一模板3 上的軌道41和軌道42內并與這些軌道作運動配合；需要說明的是，模板3與盔殼主體1可 以采用緊固連接的方式或者模板3干脆為盔殼主體1的一部分，亦即它們可以采用一體結 構，其連接可采用螺釘、鉚釘、焊接、插扣、反扣等各種現有技術所采用的緊固方式，另外，模 板3既可以是整體式結構也可以是分體式結構，而當模板3采用分體式結構時，模板3可以 由若干個零件組裝而成，如圖2所示的模板3即由外型板3a、內型板3b和底板3c所構成， 其中軌道41由外型板3a和內型板3b組成的型槽所構成；還需要說明的是，軌道(41，42) 中的每一條軌道均包含有兩個軌側面A，模板3上靠近并沿著軌道(41，42)沿線展開的那一 部分外表面稱為軌面B (參照圖7至圖9、圖11和圖12)，所述軌面B與兩個軌側面A允許采用過渡弧面或過渡倒角等結構方式進行相交或者連接，構成同一軌道的兩個軌側面A的 最佳布局為它們共同垂直盔殼主體1的中位面S，且這兩個軌側面A互為等距面，當然，兩個 軌側面A的其它布局亦是可以的，在這里，所說的盔殼主體1的中位面S是指這樣一個面 參見圖1，它是頭盔的縱切面，且經過頭盔的脊梁頂，在頭盔的兩個側面(即佩戴時對應于人 耳的兩個側表面)上的一些典型特征點或部位，比如扣接護目鏡6和護罩7的鉸接孔或凸耳 等關于該面對稱分布，通俗地講，中位面S是經過人的后腦勺、腦門頂、鼻子和嘴的一個頭 盔對稱面；另外，構成同一軌道的兩個軌側面A或其延長面與模板3的外表面(指包含軌面 B的那一側表面)或其延長面存在有兩條交線Li，同時在模板3的上述外表面或其延長面上 存在有一條對應于這兩條交線Ll的中位線，該中位線稱之為軌跡線C (參見圖8至圖12)， 所述交線Ll和軌跡線C滿足以下規律即過軌跡線C上的某一點能做且只能做一個圓球同 時與所述的兩條交線Ll均相切，此時這兩個切點的連線即代表軌道(41，42)在該點位置的 軌道寬度；所述軌跡線C描述了動釘5的運動軌跡，或者說軌跡線C代表了動釘5受到軌道 (41，42)的約束軌跡；最后需要說明的是，動釘5可以是具有各種斷面形式的螺釘、螺柱、柱 銷或者雙頭鉚柱，其最佳橫斷面形式為圓形、橢圓形、矩形和多邊形，當采用矩形或多邊形 橫斷面時還允許采用圓弧倒角的形式對其棱邊進行處理；必須指出的是，本發明中的動釘 5與護顎2的連接可以是緊固連接也可以是動配合連接，但動釘5的軸線05相對于護顎2 的位置最好保持不變(但允許存在因為制造誤差、裝配誤差、溫升變形和受力變形而導致的 微小變動)，這也意味著與同一叉把2a連接的兩顆動釘5的軸線05的位置相互之間亦基本 保持不變，或者通俗地說兩顆動釘5的距離保持不變，當然，在叉把2a發生變形時，本發明 允許這兩顆螺釘5的軸線05的相對位置發生改變，在這里，所謂緊固連接是指動釘5與護 顎2為靜配合或者干脆將動釘5與護顎2做成一體結構，所謂動配合連接是指動釘5與護顎 2為間隙配合亦即動釘5可相對于護顎2發生一定幅度的竄動或者轉動；很顯然，同一組配 中的兩個動釘5分別受到同一模板3上的軌道41和軌道42的約束，由于這兩顆動釘5又 同時與同一個叉把2a進行連接，注意到模板3與盔殼主體1為緊固連接或者為一體結構， 因此當掀動護顎2時，每個叉把2a驅動其上的兩個動釘5分別沿著相對應模板3上的軌道 41和軌道42進行移動，反之當回收護顎2時，各叉把2a又驅使其上的兩個動釘5沿軌道41 和軌道42原路返回，不難發現，設置在模板3上的軌道(41，42)約束了動釘5的運動并最終 約束了護顎2的運動軌跡，換句話說本發明可以實現按照需要改變護顎2相對于盔殼主體 1位置的功能，亦即能實現全盔結構與半盔結構之間的相互轉換，而且能做到在半盔狀態時 護顎2的下巴2c收納并貼合盔殼主體1的外表面，毫無疑問，無論是掀開還是回收護顎2， 護顎2在運動途中都必須跨越護目鏡6和護罩7，同時護顎2還存在兩個極限位置即全盔 狀態位置和半盔狀態位置(參見圖6)，當其處于全盔狀態位置時與現有固定護顎頭盔相似， 這時可有效保護駕駛員在發生碰撞時不受到傷害，當其處于半盔狀態時與現有半盔頭盔相 似，不影響駕駛員作各種喝水和通話等動作；圖3給出了本發明可變護顎結構頭盔由全盔 結構變化至半盔結構的過程狀態示意圖，圖4則是對應圖3護顎2在不同狀態時動釘5在 軌道(41，42)內的位置變化情況，其中圖3 (a)和圖4 (a)為全盔狀態，此時的護顎2處在 保護位置，圖3 (b)和圖4 (b)為掀開的狀態，此時護顎2開始爬升，圖3 (c)和圖4 (C)、 圖3 (d)和圖4 (d)為跨越狀態，此時護顎2跨越護目鏡6和護罩7，圖3 (e)和圖4 (e) 為半盔狀態，此時護顎2收納貼合盔殼主體1。
本發明的兩個模板3之間的軌道(41，42)可以為對稱布局亦可以為不對稱布局， 其中以采用對稱布局為最佳，因為此時頭盔的結構最簡單并且護顎2的運動最穩定；特別 需要說明的是，本發明所說的兩個模板3的軌道(41，42)關于盔殼主體1的中位面S呈對 稱布局是指將每個模板3上的軌道(41，42)的軌跡線C同時垂直投影到盔殼主體1的中 位面S上，其對應軌道的軌跡線投影完全重合或者一條軌跡線投影被另一條軌跡線的投影 完全包容，具體地說兩模板3的軌道41的軌跡線C在中位面S上的正投影完全重合或者其 中一條軌跡線投影被另一條軌跡線投影完全包容，同時兩模板3的軌道42的軌跡線C在中 位面S上的正投影亦完全重合或者其中一條軌跡線投影被另一條軌跡線投影完全包容，所 謂包容是指兩條投影線有長短之分但短的投影線完全重合地落在長的投影線之內；需要指 出的是，本發明中所說的兩個模板3上的軌道(41，42)關于盔殼主體1的中位面S呈對稱 布局只是針對它們的軌跡線C而言，并不要求兩個模板3上的各對應軌道的軌道寬度和長 度必須完全相等或完全對稱，亦即允許分別處在兩個模板3上的軌道41可以具有不相等和 不對稱的軌道寬度和長度、同樣地分別處在兩個模板3上的軌道42也可以具有不相等和不 對稱的軌道寬度和長度，其實即使是處在同一模板3上的軌道41和軌道42，也允許它們的 軌道寬度不一樣。在本發明中，軌道(41，42)可以設置為具有始端(41a，42a)和終端(41b，42b)兩個 極限位置的軌道，其最佳情形是同時與同一叉把2a連接的兩顆動釘5，當與軌道41配合 的動釘5處在始端41a時另一顆與軌道42作配合的動釘5正好處在始端42a上，而與軌道 41配合的動釘5處在終端41b時與軌道42作配合的另一顆動釘5則恰好處在終端42b上， 反之亦然；顯然，當動釘5處在始端(41a，42a)的時候，可以對應地設計護顎2為全盔狀態 的位置，而當動釘5處在終端(41b，42b)時，則可以對應地設計護顎2處在半盔狀態位置，為 了使護顎2在全盔狀態和半盔狀態這兩個極限位置時能牢靠地貼緊盔殼主體1，可以將軌 道(41，42)通往始端(41a，42a)或/和終端(41b，42b)的部分軌道做成具有漸進性的斜坡 狀軌面B的結構(參見圖7、圖8和圖9)，這樣可以利用下沉的軌面B并通過動釘5將叉把 2a拉沉貼緊在模板3的表面上，換句話說這種結構能使護顎2與盔殼主體1貼合得更緊，需 要說明的是，軌道41的始端41a和終端41b可以重合(如圖22所示)也可以不重合(如圖8 所示)。在本發明中，兩條軌道(41，42)中的一條軌道41的終端41b與其始端41a可以部 分重合亦可以完全重合，當然終端41b與始端41a還可以完全沒有交集，圖10所示為完全 重合的情形，圖15所示則為完全沒有交集的例子；顯然，當終端41b與始端41a完全重合 時，軌道41的軌跡線C呈閉環狀但軌道42的軌跡線C必須為開環狀，此時軌道41的軌跡 線C在始端41a與終端41b存在交匯重合點P，最佳的P點可以這樣確定參見圖6，首先假 定護顎2處在全盔狀態時與軌道42配合的動釘5的軸線05處在M點位置、護顎2處在半 盔狀態時與軌道42配合的動釘5的軸線05處在N點位置，同時假定護顎2從全盔狀態掀 開運動至半盔狀態時相對盔殼主體1轉過的角度為β，則讓線段MN圍繞M點按護顎2掀 開運動的方向轉動90° -β /2度后與MN線段的中垂線L的交點即為P點，必須指出的是， 當軌道41取閉環軌道時，如果與軌道42作配合的動釘5處在M點或N點位置，則此時的P 點即為與軌道41作配合的動釘5的軸線05所穿越的位置點，換句話說由與軌道42配合的 動釘5在叉把2a上的位置及護顎2的設計轉動角度可以規劃出與軌道41作配合的動釘5
9在叉把2a上的位置；需要說明的是，M點和N點應處在軌道42的軌跡線C上，但M點與軌 道42的始端42a、N點與軌道42的終端42b可以重合也可以不重合。在本發明中，構成同一軌道的兩個軌側面A可以相互等距或平行也可以相互不等 距或不平行，實際上當動釘5沿軌道(41，42)進行移動時，為了增加動釘5的運動穩定性， 可以在軌道41或/和軌道42上的某些路段將上述軌側面A做成楔形狀，亦即軌道41或/ 和軌道42至少有一段長度的兩個軌側面A形成漸縮或/和漸放的軌道寬度，因為在同一模 板3上的兩個軌道41和軌道42上運行的兩顆動釘5，當它們運行至兩動釘5的運動方向 正好相反或大致相反的位置時(比如護顎2處在跨頂進程的中部位置及其附近時)，如果軌 道41和軌道42在此處的曲率半徑設計得比較接近的話，則在護顎2施加的作用力的影響 下容易導致處在軌道42上的運動釘5的運動方向突然反向，亦即出現不穩定的現象，為了 避免這種情況發生，可以將軌道(41，42)的一部分的兩個軌側面A做成漸縮或/和漸放的 軌道寬度，以圖15為例，軌道42從U42 — W42的路段其軌道寬度呈逐漸增大的趨勢、軌道 42從W42 — V42的路段其軌道寬度呈逐漸縮小的趨勢，軌道41從U41 — W41的路段其軌 道寬度呈逐漸增大的趨勢、軌道41從W41 — V41的路段其軌道寬度呈逐漸縮小的趨勢，毋 庸置疑，上述軌道規劃可以讓動釘5迅速滑向W41和W42點，并在慣性的作用下越過這些點 位，無論護顎2是由全盔狀態掀開至半盔狀態還是從半盔狀態回收至全盔狀態，動釘5在經 過W41和W42點時均可獲得上述效果，亦即其穩定性更高；需要指出的是，漸縮軌道寬度和 漸放軌道寬度可以單獨設置在軌道41上或單獨設置在軌道42上還可以同時在軌道41及 軌道42上均設置，既可以是單一形式的漸縮軌道寬度或漸放軌道寬度，也可以同時采納其 它多種形式的漸縮軌道寬度或漸放軌道寬度。本發明的模板3上可以開設縮讓槽12，所述縮讓槽12可以布置在軌道(41，42)的 邊側旁，可以單邊布置也可以雙邊布置，其功用是增加軌道(41，42)的彈性，以便動釘5能 更加順利地和穩定地進行移動，此時某段軌道(41，42)的軌道寬度可以略為微小于動釘5 在軌道位置上的軸頸尺寸，亦即動釘5與軌道(41，42)在某一段長度范圍內屬于過盈配合， 此時動釘5需要強行撐開軌道(41，42)的兩個軌側面A方能通過；需要說明的是，模板3本 身可采用彈性材料制作，即使是不采用縮讓槽12的結構，布置在其上的軌道(41，42)亦可 以與動釘5實行過盈配合，當然采用縮讓槽12后軌道(41，42)的彈性更大，相應地可以取更 大的配合過盈量，這對于具有漸縮或漸放軌道寬度的情形來說，更加有利于提高動釘5的 運動穩定性。本發明中的動釘5可以采用具有階梯軸頸的結構，所謂階梯軸頸結構是指動釘5 沿其軸線05的不同位置存在大小不同且呈階躍突變的橫斷截面，如動釘5以圓柱為其主體 時，階梯軸頸即指動釘5至少存在兩個以上不同直徑的軸段，顯然，采用階梯軸頸結構可以 將護顎2及其叉把2a與模板3及盔殼主體1之間分隔開適當的距離，這樣可以在護顎2變 換位置時避免其與模板3或盔殼主體1發生干涉，同時還能有效減少其與模板3及盔殼主 體1的接觸面積，進一步可以減少阻力，圖11給出的正是動釘5具有階梯軸頸的情形，容易 看出，此時動釘5的軸肩與軌道(41，42)的軌面B滑動配合，同時叉把2a與模板3及盔殼 主體1之間被動釘5分隔開一定的距離δ 1 ；需要說明的是，動釘5相對于軌側面A既可以 滑動也可以滾動或者兩者兼而有之，而軸肩與軌面B的配合可以是平滑(動釘5圍繞自身軸 線05不存在轉動現象)也可以是轉滑(動釘5圍繞自身軸線05存在一定的轉動現象)或兩種狀態均可同時存在。本發明的護顎2的叉把2a與模板3之間可以設置有隔墊2b，如圖12和圖13所 示，所述隔墊2b與軌道(41，42)的軌面B運動配合(包括平滑和轉滑)；顯然，由于隔墊2b 的存在，叉把2a的主體與模板3及盔殼主體1之間被分隔開一定的距離δ 2，因此同樣可以 避免護顎2在變換位置時與因模板3及盔殼主體1發生干涉，同時還可減少它們的接觸面 積以降低運動阻力；需要指出的是，本發明所說的在叉把2a與模板3之間設置有隔墊2b包 含有二種情形第一種情形是隔墊2b是叉把2a的一部分，亦即它們為一體結構(如圖12所 示)；第二種情形是隔墊2b為獨立元件，并將其做成環狀，然后將其設置在叉把2a與模板3 之間(如圖13所示)，此時隔墊2b可以與叉把2a緊固連接也可以為松動連接；特別需要指 出的是，隔墊2b還可以伸進軌道(41，42)內并與軌側面A滑動配合或滾動配合或既滑動又 滾動配合(如圖14所示)，此時動釘5可以不接觸軌側面A ；還需要指出的是，隔墊2b與動 釘5可以采用緊固配合或者兩者為一體結構，除此之外還可以是松動配合。本發明的隔墊2b可以設置有孔道，此時動釘5穿越隔墊2b的孔道；本發明的動釘 5可以設置有卡槽5a，并另外設置有卡片8，卡片8可以設置卡槽8a，并通過卡槽8a與所述 動釘5的卡槽5a配合(如圖2、圖11至圖14所示)，以防止動釘5發生松脫；本發明還可以 設置蓋罩9，所述蓋罩9與叉把2a扣接或者采用其它方式緊固連接，所述卡片8被罩圍在蓋 罩9與叉把2a之間。本發明的軌道(41，42)可以有多種形式，分述如下
1)所述的軌道41呈閉環狀的圓形軌道(如圖10所示)或開環狀的圓弧軌道(如圖16 所示)，所謂圓形軌道是指將模板3上的軌道41正投影到盔殼主體1的中位面S上，其軌跡 線C在中位面S上所獲得的投影滿足圓形規律；所謂圓弧軌道是指將模板3上的軌道41正 投影到盔殼主體1的中位面S上，其軌跡線C在中位面S上所獲得的投影滿足圓弧規律；很 顯然，圓形軌道屬于閉環軌道，圓弧軌道屬于開環軌道；需要指出的是，為了完成將護顎2 從全盔狀態變化到半盔狀態，應該將軌道42做成開放的軌道亦即非封閉型的軌道，此時軌 道42可以為一段完整的槽軌(圖中未示出)也可以由多段槽軌對接而成(如圖10和圖16所 示)。2)所述的軌道41呈閉環狀的橢圓形軌道(如圖17所示)或開環狀的橢圓弧軌道 (如圖18所示)，所謂橢圓形軌道是指將模板3上的軌道41正投影到盔殼主體1的中位面S 上，其軌跡線C在中位面S上的投影滿足橢圓規律，所謂橢圓弧軌道是指將模板3上的軌道 41正投影到盔殼主體1的中位面S上，其軌跡線C在中位面S上的投影滿足橢圓弧規律； 需要指出的是，本發明所說的橢圓形及橢圓弧除符合橢圓方程規律外還包括各種類橢圓， 所謂類橢圓是指軌跡線C在中位面S上的投影可以是簡諧曲線方程、樣條函數方程的類橢 圓狀曲線、甚至還可以由多段曲線連接而成的類橢圓狀曲線(圖中未示出)；顯然，橢圓形軌 道屬于閉環軌道，橢圓弧軌道屬于開環軌道；如前所述，為了確保護顎2完成從全盔狀態變 化到半盔狀態，軌道42也應該做成開放型的軌道即非封閉型的軌道，軌道42可以為一段完 整的槽軌(如圖19所示)也可以由多段槽軌對接而成(如圖17和圖18所示)。3)所述的軌道41可以分解為爬升軌、跨越軌和回落軌共三個部分，對應地護顎2 有爬升、跨越和回落等動作，需要說明的是，即使軌道41為一條完整段的單一規律槽軌構 成的軌道(如圖10所示的圓形軌道、圖16所示的圓弧形軌道、圖17所示的橢圓形軌道和圖18所示的橢圓弧軌道等等)，也可以做出以上劃分；對應于護顎2從全盔狀態掀開至半盔狀 態所謂爬升是指護顎2的下巴2c由貼緊盔殼主體1的全盔狀態開始到脫離并逐步拉開與 盔殼主體1距離的過程、此時動釘5走過的軌道41路段為爬升軌，所謂跨越是指護顎2的下 巴2c越過護目鏡6和護罩7的過程(此時的護罩7處在完全掀開或部分掀開的狀態)、此時 動釘5走過的軌道41路段為跨越軌，所謂回落是指護顎2的下巴2c開始逐步收納并最終貼 緊盔殼主體1的過程、此時動釘5走過的軌道41路段為回落軌；顯然，當護顎2從半盔狀態 回收運動至全盔狀態時，上述過程的演變正好相反；特別需要指出的是，軌道41的爬升軌、 跨越軌和回落軌可以由不同規律的槽軌共同組成，比如爬升軌可以包含有直線段的槽軌亦 即直線軌、或者包含有圓弧段的槽軌即圓弧軌，而跨越軌及回落軌則可以包含有圓弧軌或 者包含有橢圓弧軌，圖20和圖21給出的就是由三段主槽軌A41、B41和C41再結合若干過 渡槽軌D41組成軌道41，其中A41對應爬升軌、B41對應跨越軌、C41對應回落軌，這些槽軌 可以是直線槽軌也可以是圓弧槽軌還可以是曲線槽軌，此時軌道41可以是閉環狀(圖20所 示)也可以是開環狀(圖21所示)；特別地，當跨越軌和回落軌采用圓弧軌或橢圓弧軌時，可 以將他們做成統一規律的槽軌，圖22和圖23給出的是跨越軌和回落軌同為一個圓弧軌的 例子。4)所述的爬升軌包括有起步軌41c，即護顎2從全盔狀態開始運動到爬升軌時，動 釘5在軌道41上走過的那一段軌道，起步軌41c主要是配合護顎2的出艙動作，包括讓護 目鏡6和護罩7有足夠的時間完成從開鎖、彈升到置頂的動作過程，或者說護目鏡6和護罩 7由閉合到完全打開的過程；當與軌道41作配合的動釘5在起步軌41c內運行時，與軌道 42作配合的動釘5基本停留在軌道42上不移動(即停留在M點處)或者只有很小的移動； 需要說明的是，起步軌41c可以專門設置也可以將其融合到軌道41的爬升軌之內，可以是 一段完整的槽軌也可以由多段槽軌構成；特別地，可以將起步軌41c做成直線軌或者圓弧 軌的形式，這樣布局起來更加方便，圖22中的起步軌41c即為直線軌的形式，圖23所示的 起步軌41c則是圓弧軌的形式，此時圓弧的圓心最好落在軌道42的M點上、起步軌41c的 圓弧半徑R正好等于同一叉把2a上的兩顆動釘5的軸距。5)所述的軌道41包含有往復軌41d，往復軌41d是指護顎2單純從全盔狀態不停 滯地運動掀開至半盔狀態時，與軌道41作配合的動釘5在軌道41的全路段或者某一區段 存在往返現象，同時，當護顎2單純從半盔狀態不停滯地回收運動至全盔狀態時，動釘5在 軌道41的全路段或者某一區段亦存在往返現象；往復軌41d可以為直線軌即其軌跡線C為 直線段(參見圖24)，往復軌41d還可以為曲線軌即其軌跡線C為曲線段(參見圖25)；特別 地，若將軌道41作出爬升軌、跨越軌和回落軌劃分時，可以將它們合成為一條往復軌41d， 亦即軌道41為一條純粹的往復軌41d，此時軌道41的始端41a和終端41b可以重合(如圖 24和圖25所示)也可以不重合(圖中未示出)，圖26給出的是軌道41為一條直線段的往復 軌41d時，對應護顎2由全盔狀態掀開運動至半盔狀態，動釘5在不同位置的狀態示意圖， 其中圖26 (a)對應護顎2處在全盔狀態，圖26 (b)對應護顎2處在爬升的狀態，圖26 (c) 對應護顎2處在跨越的狀態，圖26 (d)對應護顎2處在回落的狀態，圖26 (e)對應護顎2 處在半盔狀態，不難發現動釘5在軌道41中存在往返現象；當然，包含有往復軌41d的軌道 41還可以做成分叉軌，即爬升軌、跨越軌和回落軌的布局呈分叉結構狀，圖27、圖28和圖29 給出了三種典型的分叉軌示意圖，其中圖27的爬升軌和回收軌以直軌為主，圖28的爬升軌和回收軌則以圓弧軌為主，而圖29的爬升軌則包含有一小段的起步軌41c，需要指出的是， 分叉軌的形式還可以是其他形態，在這里就不再一一列舉。對于包含有往復軌41d的分叉軌，可以設置道岔裝置來防止動釘5在岔口處出現 誤動作，道岔裝置布置在模板3與盔殼主體1之間，它包括有彈片13，彈片13的材料可以是 金屬也可以是塑料還可以是復合材料；所述彈片13具有沉讓結構13a、擋塊13b和彈復結 構13c (見圖29)，對于同一組配的兩顆動釘5，當離下巴2c最遠的那顆動釘5經過彈復結 構13c時，參見圖30 (b)，彈片13被該動釘5壓沉，同時帶動擋塊13b下沉，并下沉到足以 讓離下巴2c最近的那顆動釘5能通過的幅度，而當離下巴2c最遠的動釘5運行至沉讓結構 13a時，參見圖30 (a)，擋塊13b依賴自身彈性或借助彈簧彈起，并阻止離下巴2c最近的那 顆動釘5通行；需要說明的是，上述的道岔裝置可以通過螺釘和鉚接等緊固件上緊到模板3 或者盔殼主體1上，其最佳方式是采用扣接的結構緊固到盔殼主體1上；圖31給出的是對 應護顎2由全盔狀態掀開運動至半盔狀態，動釘5在不同位置的狀態示意圖，圖31 (a)對 應護顎2處在全盔狀態，圖31 (b)對應護顎2處在爬升的狀態，圖31 (c)對應護顎2處在 跨越的狀態，圖31 (d)對應護顎2處在回落的狀態，圖31 (e)對應護顎2處在半盔狀態， 不難發現動釘5在軌道41中存在往返現象。必須指出的是，上述軌道41與軌道42可以互換角色，亦即可以從位置、功能、形狀 和形態上進行互換也能實現本發明的目的，但其前提是分置在盔殼主體1兩側的模板3上 的軌道41和軌道42，必須同時進行相同規律的互換。本發明可變護顎結構頭盔，它通過采用四個動釘5配合模板3上的軌道(41，42)的 結構方案，動釘5跟隨護顎2 —起運動，利用模板3上的軌道(41，42)約束動釘5并最終約 束護顎2的運動軌跡，由此實現了按照需要改變護顎2相對盔殼主體1位置的功能，即可實 現全盔結構與半盔結構的相互轉換，而且在半盔狀態時能保證護顎2收納貼緊盔殼主體1 ； 更為重要的是，與現有技術ES2329494T3相比，本發明至少存在以下顯著進步1)在護顎2 上不存在滑槽結構，故叉把2a的抗彎模量得以增強，有效提高了叉把2a的抗折斷強度；2) 摒棄滑槽結構有效地消除了應力集中的隱患，同樣提高了護顎2的強度；3)同一叉把2a上 的兩顆動釘5始終保持一定的距離，故在全盔及半盔結構時，護顎2與盔殼主體1的貼合更 加牢靠，而且護顎2的運動更加穩定。上述實施例僅為本發明的若干較佳實施例，并非依此限制本發明的保護范圍，故 凡依照本發明的結構、形狀、原理所做的各種等效變化，均應涵蓋于本發明的保護范圍之 內。
1權利要求
可變護顎結構頭盔，它包括盔殼主體、護顎和兩個模板，所述護顎具有兩個叉把，所述兩個模板分置在盔殼主體的兩側面，模板與盔殼主體緊固連接或者模板與盔殼主體為一體結構，其特征在于在每個模板上均開設有兩條槽型狀的軌道，所述軌道為一條完整段的槽軌或者由若干段槽軌對接而成；另外設置有四顆動釘，其中每兩顆動釘與一個叉把及一個模板構成一組配合并布置在盔殼主體的同一側面；在同一組配中，兩顆動釘分別與模板的兩條軌道一一對應，該兩顆動釘的一端分別插入各自所對應的軌道內，同時這兩顆動釘的另一端又共同連接到該組配中的叉把上；護顎通過叉把驅動動釘，每個動釘沿著各自所相對應的模板軌道運動，在動釘及軌道的約束下所述護顎可變換位置。
2.根據權利要求1所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述兩個模板上的軌道關 于盔殼主體的中位面呈對稱布局。
3.根據權利要求1所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于處在同一組配中的兩顆動 釘的距離保持不變。
4.根據權利要求1所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述軌道具有始端和終端 兩個極限位置，在通往始端或/和終端的部分軌道具有漸進性的斜坡狀軌面結構。
5.根據權利要求4所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于每個模板的兩條軌道中的 一條軌道的終端與該軌道的始端完全重合或部分重合。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述軌道至 少有一段長度的兩個軌側面形成漸縮或/和漸放的軌道寬度。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的模板 上開設有縮讓槽。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的動釘 具有階梯軸頸結構，所述階梯軸頸的軸肩與軌道的軌面運動配合。
9.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于在護顎的叉 把與模板之間設置有隔墊，所述隔墊與軌道的軌面運動配合。
10.根據權利要求9所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述隔墊與動釘緊固連接 或者它們為一體結構。
11.根據權利要求9所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述隔墊與護顎的叉把為 一體結構。
12.根據權利要求11所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的隔墊上設置有孔 道，所述動釘穿越該孔道。
13.根據權利要求12所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述動釘上設置有卡槽， 并設置有卡片與該卡槽配合。
14.根據權利要求13所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于設置有蓋罩，所述卡片被 罩圍在蓋罩與叉把之間。
15.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于同一模板上 的兩條軌道中有一條軌道呈閉環狀的圓形軌道或開環狀的圓弧軌道。
16.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于同一模板上 的兩條軌道中有一條軌道呈閉環狀的橢圓形軌道或開環狀的橢圓弧軌道。
17.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于同一模板上的兩條軌道中有一條軌道包含有爬升軌、跨越軌和回落軌。
18.根據權利要求17所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的跨越軌為圓弧軌 或橢圓弧軌。
19.根據權利要求17所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的回落軌為圓弧軌 或橢圓弧軌。
20.根據權利要求17所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的爬升軌為圓弧軌 或直線軌。
21.根據權利要求17所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的爬升軌包括有起 步軌。
22.根據權利要求21所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述的起步軌為直線軌 或圓弧軌。
23.根據權利要求1至5中任一項所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于同一模板上 的兩條軌道中有一條軌道包含有往復軌。
24.根據權利要求23所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于所述往復軌為直線軌。
25.根據權利要求23所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于包含有往復軌的軌道為 分叉軌。
26.根據權利要求25所述的可變護顎結構頭盔，其特征在于設置有道岔裝置，所述道 岔裝置布置在模板與盔殼主體之間，道岔裝置包括有彈片，所述彈片具有沉讓結構、擋塊和 彈復結構。
全文摘要
本發明屬于頭盔技術領域，涉及護顎結構可變頭盔，包括盔殼主體、護顎和兩個模板，所述護顎具有兩個叉把，所述兩個模板分置在盔殼主體的兩側面，模板與盔殼主體緊固連接或模板與盔殼主體為一體結構，其特色在于每個模板上均開設有兩條槽型狀的軌道，另外設置有四顆動釘，其中每顆動釘的一端分別各插入兩個模板上的四條軌道內，每個叉把分別與兩顆動釘連接，護顎通過叉把驅動動釘，每個動釘沿著各自相對應的軌道運動，在動釘及軌道的約束下所述護顎可變換位置。與現有技術相比，本發明不再在護顎上開設滑軌，因此叉把的抗彎強度得以增強，故能提高護顎叉把的抗折斷能力，另外摒棄叉把滑槽還可以有效消除應力集中隱患，同樣提高了護顎的強度。
文檔編號A42B3/00GK101991208SQ201010538198
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者廖汝甜 申請人:江門市鵬程頭盔有限公司