CN112869282A - 隐形智能充气头盔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隐形智能充气头盔，由头箍、防护气囊、气体发生器及电控部分组成；防护气囊未充气状态下为扁曲气袋，分别从两侧向中央的头箍收纳，充气时以连接头箍两侧耳部位置的连线或该连线位于耳部附近位置的平行线为旋转轴、以环形头箍的上半部分或拱形头箍为对称轴向两侧呈扇形同时打开后裹住使用者头部，气体发生器位于头箍两侧或顶部，电控部分的传感器芯片位于头盔本体或以外位置；本充气头盔未触发状态下外观形似头箍、防护气囊隐匿、美观小巧、携带方便、佩戴舒适、触发时***音低、使用安全，在人体跌倒瞬间自动开启，对头部包括正面颧骨进行全方位有效保护，使用者自行更换气体发生器后可多次重复使用。

Description

隐形智能充气头盔

技术领域

本发明涉及一种隐形智能充气头盔，尤其是一种由头箍、防护气囊、气体发生器及电控部分组成的隐形智能充气头盔。

技术背景

近年来随着传感技术的迅速发展，其在各类穿戴式自动充气跌倒防护装置中得到广泛应用。如CN111642852A所公开的二次展开的头部防护装置，和CN111466628A所公开的头部防护气囊、安全防护气囊及防护服，均是通过在人体跌倒时对头部防护气囊自动充气而形成对头部的保护。如同其他许多充气类头部防护装置一样，由于气囊充气膨胀时扩展的方向及距离实际上难以达到要求所致，上述二者同样缺乏对使用者脸部正面颧骨的有效防护，并且由于高压气体在释放过程中产生的高***声，使用者会产生紧张和不适。另外，安全防护类产品中鲜有外观非头盔或帽类、小巧美观、携带方便的头部保护装置。上述各原因使得充气式头部防护装置在人们的日常生活中难以得到广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在人体跌倒时对头部能进行全方位保护的、低***音、佩戴及使用安全舒适、使用者自行更换气体发生器后可多次重复使用的智能充气头盔，并且在未触发状态下外形非盔帽类、小巧美观、携带方便、人们乐于佩戴的自动充气头部保护装置。

为了解决上述技术问题，本发明的隐形智能充气头盔由头箍、防护气囊、气体发生器、电控部分组成，所述头箍呈拱形或环形，两侧或可遮覆耳部，沿使用者颅顶-两侧耳部或颅顶-两侧耳部-下颌的弧线，或沿所述弧线附近位置佩戴在使用者头部，拱形头箍与防护气囊的双耳-颅顶连线或附近部位连接，环形头箍的上半部分与防护气囊的双耳-颅顶连线或附近部位连接；所述防护气囊由透明或非透明高分子复合材料四周密封结合而形成，并通过局部热合、粘合、缝合、内部牵拉或上述几种混合的方式控制气囊充气后的厚度，防护气囊未充气状态下为扁曲气袋，分别从两侧向中央的头箍折叠收纳，充气时防护气囊以连接头箍两侧耳部位置的连线或该连线位于耳部附近位置的平行线为旋转轴，以拱形头箍或以环形头箍上半部分为对称轴，沿头颅表面向使用者脸部及后脑两个方向同时呈扇形打开，充气后防护气囊呈双层、内部中空的球状裹住使用者头部，防护气囊下部端口围绕使用者颈部，所述防护气囊脸部位置或有观察孔，防护气囊或覆盖保护层；所述气体发生器由气源及触发器构成，位于头箍两侧或顶部，向防护气囊提供高压气体，所述气源为储存在压力容器中的压缩气体或是由化学反应方式产生的高压膨胀气体，所述触发器通过***方式或以尖锐物体刺破方式来破坏压力容器封口以释放压缩气体，触发器或用以触发产生高压膨胀气体的化学反应；所述电控部分由运动姿态检测传感器、处理器芯片、辅助功能模块构成，传感器芯片位于头盔本体或以外位置，通过有线或无线信号方式向处理器芯片传输检测信号。

采用上述技术方案后，由于拱形头箍或环形头箍的上半部分与防护气囊的一部分连接，而头箍佩戴在颅顶中央部位，所以充气时防护气囊可以以曲面形式，以环形头箍的上半部分或拱形头箍为对称轴，同时向二个方向呈扇形扩张，每个方向都无需扩张太远距离即可完成对脸部及后脑全方位的球状保护，未充气时防护气囊折叠收纳在头箍上，外形美观；防护气囊为非透明材质时，脸部位置的观察孔便于使用者在气囊打开后观察四周情况；防护气囊外部的保护层可以抵御气囊与外部的冲击与摩擦，延长气囊使用寿命；压力容器中的高压气体或是待反应产生的高压膨胀气体使得气体发生器小型化、便于安装及更换成为可能；传感器芯片位于头箍本体或以外位置可以为运动姿态的判断提供不同标准。

作为本发明的进一步改进，所述头箍包括箍架及两侧的耳罩；所述耳罩由外耳罩、内耳罩相互旋接并留有轴向间隙而构成，其中至少一侧的外耳罩由进气罩及消音罩组成、外挂或内置压缩气瓶，压缩气瓶与点爆桩连接，点爆桩与进气罩连接，与此外耳罩旋接的内耳罩内有导气通路；所述箍架呈拱形或环形，内耳罩通过架叉定位孔与拱形箍架两侧的架叉活动连接、与环形箍架两侧的架叉或下架叉活动连接，防护气囊内侧的双耳-颅顶连线或附近部位与箍架在耳罩以上部位依弧形架杆顺势连接，防护气囊两侧套设在外耳罩、内耳罩之间的旋接轴上。

进一步，所述拱形箍架由架杆、架叉构成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴通过的架杆顶孔，架叉两端有用于活动连接内耳罩的架叉孔，架杆近顶部位置或变宽，架叉或向下延伸形成架垂，用于安装颈侧气囊；所述环形箍架由架杆、架叉、下架叉、下架杆组成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴通过的架杆顶孔，架叉两端有用于活动连接内耳罩和下架叉的架叉孔，架杆近顶部位置或变宽，架叉与下架叉活动连接，可伸缩折叠的下架杆在底部中间位置可以分离。

进一步，所述外挂气瓶式外耳罩的进气罩位于消音罩之外，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹用于旋接点爆桩，点爆桩与压缩气瓶旋接，进气罩内曲面顶部有进气罩引线孔，进气罩出气孔通向消音罩内部，消音罩壳与消音罩底盖合围形成密闭空腔，腔内或设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴为圆心的消音环壁，环壁上的消音孔与相邻环壁上的消音孔交错布置；所述内置气瓶式外耳罩的进气罩位于消音罩之内，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹用于旋接点爆桩，点爆桩与压缩气瓶旋接，进气罩内曲面顶部有进气罩引线孔，进气罩出气孔通向消音罩内部，消音罩壳与消音罩底盖合围形成密闭空腔，腔内或设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴为圆心的消音环壁，环壁上有与压缩气瓶及点爆桩各部分直径相仿的卡孔，环壁上的消音孔与相邻环壁上的消音孔交错布置，压缩气瓶及点爆桩从消音罩侧壁上的气瓶进入孔进入消音罩与进气罩旋接，气瓶进入孔处有气瓶密封盖；与所述携带压缩气瓶的外耳罩旋接的内耳罩通过内耳罩进气孔内螺纹与携带压缩气瓶的外耳罩消音罩底盖中心出气嘴上的外螺纹旋接并留有轴向间隙，此内耳罩的进气孔与出气嘴之间有一内部导气通路，出气嘴通过导气管与箍架架杆顶部的防护气囊进气嘴连接，所述进气嘴为T形三通；压缩气瓶通过进气罩、消音罩、与携带气瓶的外耳罩旋接的内耳罩、导气管组成的气路向依附在箍架上的防护气囊充气。

进一步，所述防护气囊由数个柔性高分子复合面料四周密封结合而形成的梭形气袋在中段部位相互连通而构成，中心部位有一进气孔，各梭形气袋两端有一旋转定位孔或套环槽；各梭形气袋或在底部包含至少一个与梭形气袋长度方向垂直的褶皱，或在梭形气袋底部外侧至少有一根顺着梭形气袋长度方向的拉索，拉索长度小于拉索与气袋两个连接点之间气袋的表面距离，各梭形气袋或局部周径变小；相邻梭形气袋两端弧形边缘部位以热合、粘合、缝合或上述几种混合的方式相连接，全部梭形气袋的同侧端部以一个套环串在一起或将同侧端部的各个旋转定位孔合并在一起，套环或合并后的旋转定位孔套设在防护气囊的旋转轴上；位于双耳-颅顶连线或附近位置的梭形气袋与环形头箍的上半部分或拱形头箍连接，所述防护气囊未充气时以环形头箍的上半部分或拱形头箍为对称轴，从两边向中央折叠收纳在头箍上被防护气囊收纳罩合围，防护气囊充气膨胀时收纳罩合围部分分离。

进一步，所述防护气囊保护层可以是复合材料的外部耐磨涂层，也可以是覆盖在气囊面向外部一侧的耐磨织物，或者是套在组成防护气囊的气袋外面的耐磨保护袋，所述耐磨保护袋与气袋形状相仿，尺寸略小于气袋，以耐磨织物制成，充气时保护袋限制了内部气袋的膨胀体积和形状，形成内柔外坚的防护气囊。

进一步，构成所述防护气囊的数个相互连通的梭形气袋中对应使用者眼部的梭形气袋取消两端菱形结构以形成观察孔，剩下的中段部位用于连通两侧的梭形气袋。

进一步，构成所述防护气囊的数个相互连通的梭形气袋中首尾两个对应使用者下颚和后颈的梭形气袋分别向外衍生出鞍形气袋，用以形成保护颈侧的下颚气囊延伸部、后颈气囊延伸部。

进一步，所述压缩气瓶的瓶嘴内部有气瓶封口防止内部气体外泄，气瓶嘴有外螺纹用于旋接点爆桩；所述点爆桩为一内部有空腔，一端为封闭的桩头曲面，另一端开口并有内螺纹的空心圆柱，内螺纹用于旋接气瓶嘴外螺纹；点爆桩仓隔板将点爆桩内部空腔分为点爆仓一和点爆仓二，仓隔板四周有用于压缩气体通过的仓隔板通孔；仓隔板圆心部位是点爆核，点爆核一端贴近气瓶封口，四周及另一端被核环包围，被核环包围的一端有引线脚经由点爆桩引线孔一从点爆核伸出，桩头曲面中心点位置是引线头，引线头内的点爆桩引线孔二通向内部的点爆仓二，引线一端连接点爆核引线脚，另一端经由引线头内的引线孔二从进气罩引线孔伸出后连接外部的极孔，引线孔一、二密封，点爆仓二内的引线套有引线管；点爆桩外周有点爆桩外螺纹及环槽，环槽对应进气罩出气孔位置，环槽四周分布有通向点爆仓二的点爆桩出气孔；点爆桩通过外螺纹与进气罩内螺纹旋接后桩头曲面与进气罩内曲面紧密吻合。

进一步，传感器芯片位于非携带气瓶的外耳罩或内耳罩内，或安置在使用者服饰的前胸、后背或衣领处，以有线或无线信号方式向处理器芯片传输检测信号，所述处理器芯片用于控制点爆桩；所述辅助功能模块为电源模块，或包含娱乐通讯功能，处理器芯片、辅助功能模块位于非携带气瓶的外耳罩或内耳罩内，所述非携带气瓶的外耳罩或内耳罩有信号线孔，信号线的一端从信号线孔进入后与电控部分连接，另一端连接极柱，极柱***点爆桩引线极孔后形成电控回路。

上述的各项进一步改进方案中，头箍两侧采用耳罩的设计方案不仅为防护气囊充气时提供了旋转轴、给压缩气瓶的安置及消音提供了空间，同时也为实现头盔的通讯娱乐功能提供了可能，而且还增加了头盔佩戴的稳定性；

可伸缩折叠的箍架架杆使头箍更贴合使用者头形、佩戴舒适，折叠后体积更小、便于携带；

外耳罩进气罩的设置使得更换压缩气瓶非常方便，消音罩内的消音环壁及消音孔进一步降低压缩气瓶开启时产生的***音；

梭形气袋的特定结构特点、组合形式、以及其与头箍箍架的连接方式，决定了充气后防护气囊的形状极其扩展方向，有利于快速形成对头部的球状保护；

下颚和后颈梭形气袋衍生出的鞍形气袋可以形成对颈侧的额外保护；

本发明采用的技术方案中，点爆桩既是压缩气瓶的触发器，也是气瓶与进气罩的过渡衔接装置，其结构不仅使更换气瓶、点爆桩、点爆核简易方便，而且具有消音功能；

传感器芯片置于使用者服饰的前胸、后背、或是衣领处的方案可以避免因头部灵活运动而引起处理器误操作。

附图说明

图1为本发明的隐形智能充气头盔未充气状态立体结构图

图2为防护气囊为透明材质的本发明充气后立体结构图

图3为脸部有观察孔的本发明充气后立体结构图

图4为环形头箍的本发明立体结构图

图5为以局部热合点方式控制防护气囊充气厚度的本发明立体结构图

图6为外挂气瓶式、气囊底部进气的本发明未充气状态正视图

图7为外挂气瓶式、气囊底部进气的本发明充气状态侧视图

图8为外挂气瓶式、气囊顶部进气的本发明未充气状态正视图

图9为本发明充气时防护气囊扩展方向示意图

图10为外挂气瓶式、气囊底部进气的本发明结构分解图

图11为拱形头箍可伸缩折叠箍架结构示意图

图12为环形头箍可伸缩折叠箍架结构示意图

图13为架垂带颈侧保护气囊的本发明未充气状态立体结构图

图14为架垂带颈侧保护气囊的本发明充气后立体结构图

图15为气瓶位于架杆顶部的本发明充气后侧视图

图16为外挂气瓶式外耳罩结构剖视图

图17为外挂气瓶式外耳罩结构俯视图

图18为外挂压缩气瓶、点爆桩与外耳罩组合示意图

图19为内置气瓶式外耳罩结构剖视图

图20为内置气瓶式外耳罩立体结构图

图21为内耳罩消音棉示意图

图22为防护气囊平面展开图

图23为双耳-颅顶连线位置的梭形气袋与箍架架杆连接示意图

图24为各梭形气袋底部褶皱示意图

图25为各梭形气袋底部外侧拉索示意图

图26为本发明的防护气囊及外部保护袋示意图

图27为脸部有观察孔的防护气囊平面展开图

图28为本发明的下颚和后颈气囊鞍形延伸部平面展开图

图29为本发明的下颚和后颈气囊鞍形延伸部侧视图

图中：

1-外耳罩，11-进气罩，111-进气罩内螺纹，112-进气罩内曲面，113-进气罩引线孔，114-进气罩出气孔，12-消音罩，121-消音罩壳，122-消音罩底盖，123-消音罩出气嘴，124-消音环壁，125-消音孔，126-压缩气瓶卡孔，127-压缩气瓶进入孔，128-压缩气瓶密封盖，13-非携带气瓶外耳罩，131-信号线孔，10-头箍，

2-内耳罩，21-内耳罩进气孔，22-内耳罩出气嘴，23-内耳罩内部气路，24-内耳罩架叉定位孔，25-非携带气瓶外耳罩-侧的内耳罩，26-消音棉，

3-箍架，31-架杆，311-下架杆，32-架杆顶孔，33-防护气囊进气嘴，34-导气管，35-架叉，351-下架叉，36-架叉孔，37-架垂，

4-防护气囊，41-梭形气袋，410-颈侧气囊，411-颈侧气囊收纳罩，412-下颚气囊，4121-下颚气囊延伸部，413-后颈气囊，4131-后颈气囊延伸部，414-褶皱，415-拉索，416-变小的周径，417-梭形气袋中段，42-梭状气袋连通气路，43-防护气囊进气孔，44-热合线，441-热合点，45-旋转定位孔，46-套环槽，47-套环，48-观察孔，481-被取消的菱形结构，49-防护气囊收纳罩，491-防护气囊保护袋，

5-气体发生器，51-压缩气瓶，511-气瓶嘴外螺纹，512-气瓶封口，52-点爆桩，521-点爆桩外螺纹，522-点爆桩内螺纹，523-点爆桩出气孔，524-桩头曲面，525-点爆仓一，526-点爆仓二，527-仓隔板，5271-仓隔板通孔，528-点爆核，529-核环，530-引线脚，531-引线，532-引线管，533-引线头，534-点爆桩引线孔一，535-点爆桩引线孔二，536-极孔，537-点爆桩环槽，

6-电控部分，61-传感器芯片，62-处理器芯片，63-辅助功能模块，64-信号线，65-极柱，

L1-下颚气袋长，L2-颈部气袋长，L3-头箍两侧耳罩中心点连线、内外耳罩旋接轴，

L4-拉索长度，L5-拉索与气袋两个连接点之间气袋表面弧线距离，L6-防护气囊双耳-颅顶连线

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

如图1-10、15、22、26、27所示，本发明的隐形智能充气头盔由头箍10、防护气囊4、气体发生器5、电控部分6组成。头箍呈拱形或环形，沿使用者颅顶-两侧耳部或颅顶-两侧耳部-下颌的弧线贴紧佩戴在使用者头部，拱形头箍与防护气囊的双耳-颅顶连线L6部位连接，环形头箍的上半部分与防护气囊的双耳-颅顶连线L6部位连接；防护气囊4由透明或非透明高分子复合材料四周密封结合而形成，并通过局部热合点441、热合线44、粘合、缝合、内部牵拉或上述几种混合的方式控制气囊充气后的厚度，防护气囊4未充气状态下为曲面状扁气袋，分别从两侧向中央的头箍10折叠收纳，充气时防护气囊以头箍两侧耳罩中心点连线L3为旋转轴，以拱形头箍或以环形头箍上半部分为对称轴，沿头颅表面向使用者脸部及后脑两个方向同时呈扇形打开，充气后防护气囊4呈双层、内部中空的球状裹住使用者头部，防护气囊下部端口围绕使用者颈部，防护气囊脸部位置或有观察孔48，防护气囊或套有保护袋491；气体发生器5由压缩气瓶51及点爆桩52构成，位于头箍10两侧或顶部，向防护气囊4提供高压气体，点爆桩52通过***方式来破坏压缩气瓶封口512以释放压缩气体；电控部分6由运动姿态检测传感器芯片61、处理器芯片62、辅助功能模块63构成，传感器芯片位于头盔本体，向处理器芯片传输检测信号。

如图10-12、16-20所示，头箍10包括箍架3及两侧的耳罩；所述耳罩由外耳罩1、内耳罩2相互旋接并留有轴向间隙而构成，其中一侧的外耳罩1由进气罩11及消音罩12组成、外挂或内置压缩气瓶51，压缩气瓶与点爆桩52连接，点爆桩与进气罩11连接，与此外耳罩1旋接的内耳罩2内有内部气路23；所述箍架3呈拱形或环形，内耳罩2通过架叉定位孔24与拱形箍架两侧的架叉35活动连接、与环形箍架两侧的架叉35或下架叉351活动连接，防护气囊4内侧的双耳-颅顶连线部位与箍架3在耳罩以上部位依弧形架杆31顺势连接，防护气囊两侧的套环47或旋转定位孔45套接在外耳罩与内耳罩的旋接轴L3上。

如图11所示，拱形箍架由架杆31、架叉35构成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴33通过的架杆顶孔32，架叉35两端有用于活动连接内耳罩2的架叉孔36，架杆31近顶部位置变宽，如图15所示，变宽的架杆顶部便于安装压缩气瓶51，并且起到使头箍不易位移的作用，压缩气瓶51可位于防护气囊4之上或之下；如图13、14所示，架叉35向下延伸形成架垂37，用于安装颈侧气囊410；如图12所示，环形箍架由架杆31、架叉35、下架叉351、下架杆311组成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴通过的架杆顶孔，架叉35两端有用于活动连接内耳罩2和下架叉351的架叉孔36，架杆近顶部位置或变宽，架叉35与下架叉351活动连接，可伸缩折叠的下架杆311在底部中间位置可以分离。

如图6、7、10、16-20所示，外挂气瓶式外耳罩的进气罩11位于消音罩12之外，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹111用于旋接点爆桩52，点爆桩52与压缩气瓶51旋接，进气罩内曲面112顶部有进气罩引线孔113，进气罩出气孔114通向消音罩12内部，消音罩壳121与消音罩底盖122合围形成密闭空腔，腔内设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴123为圆心的消音环壁124，环壁上的消音孔125与相邻环壁上的消音孔交错布置；内置气瓶式外耳罩的进气罩11位于消音罩12之内，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹111用于旋接点爆桩52，点爆桩52与压缩气瓶51旋接，进气罩内曲面112顶部有进气罩引线孔113，进气罩出气孔114通向消音罩12内部，消音罩壳121与消音罩底盖122合围形成密闭空腔，腔内设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴123为圆心的消音环壁124，环壁上有与压缩气瓶51及点爆桩52各部分直径相仿的卡孔126，环壁上的消音孔125与相邻环壁上的消音孔交错布置，压缩气瓶51及点爆桩52从消音罩侧壁上的气瓶进入孔127进入消音罩12与进气罩11旋接，气瓶进入孔127处有气瓶密封盖128，上述图中箭头表示气流在外耳罩内的流通走向；与携带压缩气瓶的外耳罩1旋接的内耳罩2通过内耳罩进气孔21的内螺纹与携带压缩气瓶的外耳罩消音罩底盖中心出气嘴123上的外螺纹旋接并留有轴向间隙，此内耳罩的进气孔21与出气嘴22之间有一内部导气通路23，出气嘴22通过导气管34与箍架架杆顶部的防护气囊进气嘴33连接，进气嘴为T形三通；压缩气瓶51通过进气罩11、消音罩12、与携带气瓶的外耳罩旋接的内耳罩2、导气管34组成的气路向依附在箍架上的防护气囊4充气；如图8所示，导气管34也可以通过位于防护气囊顶部的进气嘴33向防护气囊4充气。本发明从压缩气瓶51起经过点爆桩52、进气罩11、消音罩12、至内耳罩进气孔21止，通过气路传输口径及腔室的多次变化，使声波传输受阻无法顺利传播，从而达到降噪目的，还可以通过用抗冲击性强的聚碳酸酯材料制作耳罩，以及如图21所示设置聚酯纤维消音棉26等手段进一步消音降噪。

如图22-25所示，防护气囊4由数个热塑性聚氨酯TPU或聚录乙烯PVC复合面料四周密封结合而形成的梭形气袋41在中段部位相互连通而构成，各梭形气袋41连通部分形成一连通气路42，中心部位有一进气孔43，压缩气体从进气孔进入防护气囊4后，以箭头所示方向在连通气路42内向两边膨胀扩散；各梭形气袋两端有一旋转定位孔45或套环槽46；各梭形气袋41或在底部包含至少一个与梭形气袋长度方向垂直的褶皱414，或在梭形气袋底部外侧至少有一根顺着梭形气袋长度方向的拉索415，拉索长度L4小于拉索与气袋两个连接点之间气袋的表面距离L5，或者各梭形气袋局部周径416变小，上述各措施皆是为了形成和便于梭形气袋41弯曲；相邻梭形气袋两端弧形边缘部位以热合、粘合、缝合或上述几种混合的方式相连接，全部梭形气袋41的同侧端部以一个套环47经套环槽46串在一起或将同侧端部的各个旋转定位孔45合并在一起，套环47或合并后的旋转定位孔45套接在外耳罩1、内耳罩2的旋接轴上；位于双耳-颅顶连线位置的梭形气袋41与箍架3耳罩以上部位的弧形架杆31连接，防护气囊4未充气时以箍架架杆31为对称轴，从两边向中央折叠收纳在架杆31上被防护气囊收纳罩49合围，收纳罩边缘以魔术贴、纽扣、缝合、粘合或上述几种混合的方式合围，防护气囊充气时收纳罩合围部分分离，防护气囊向两边扇形膨胀。通过上述梭形气袋之间、梭形气袋与架杆之间的连接部位及连接方式，梭形气袋底部的褶皱、拉索、梭形气袋的局部位置周径减小，以及气袋形状等因素共同作用，形成了防护气囊的球状造型及膨胀方向。由于通常后脑部位较脸部更靠近耳部的防护气囊旋转轴，故对应后脑及颈部的梭形气袋长度L2可以比对应脸部及下颚的梭形气袋长度L1小一些。

如图26所示，所述防护气囊保护层是以聚酰胺PA为原料制成的套在组成防护气囊的气袋41外面的耐磨保护袋491，保护袋与气袋形状相仿，尺寸略小于气袋，充气时保护袋限制了内部气袋的膨胀体积和形状，形成内柔外坚的防护气囊。

如图3、27所示，构成防护气囊4的数个相互连通的梭形气袋41中对应使用者眼部的梭形气袋取消两端菱形结构481以形成观察孔48，剩下的中段部位417用于连通两侧的梭形气袋。

如图28、29所示，构成所述防护气囊4的数个相互连通的梭形气袋41中首尾两个对应使用者下颚和后颈的梭形气袋412、413分别向外衍生出鞍形气袋，用以形成保护颈侧的下颚气囊延伸部4121、后颈气囊延伸部4131。

如图16-20所示，压缩气瓶的瓶嘴内部有气瓶封口512防止内部气体外泄，气瓶嘴有外螺纹511用于旋接点爆桩52；点爆桩为一内部有空腔，一端为封闭的桩头曲面524，另一端开口并有内螺纹522的空心圆柱，内螺纹522用于旋接气瓶嘴外螺纹511；点爆桩仓隔板527将点爆桩内部空腔分为点爆仓一525和点爆仓二526，仓隔板四周有用于压缩气体通过的仓隔板通孔5271；仓隔板圆心部位是点爆核528，点爆核一端贴近气瓶封口512，四周及另一端被核环529包围，以便使***产生的冲击波被限定指向气瓶封口，被核环包围的一端有引线脚530经由点爆桩引线孔一534从点爆核528伸出，桩头曲面524中心点位置是引线头533，引线头533内的点爆桩引线孔二535通向内部的点爆仓二526，引线531一端连接点爆核引线脚530，另一端经由引线头533内的引线孔二535从进气罩引线孔113伸出后连接外部的极孔536，引线孔一、二534、535密封，点爆仓二526内的引线531套有引线管532；点爆桩52外周有点爆桩外螺纹521及环槽537，环槽对应进气罩出气孔114位置，环槽四周分布有通向点爆仓二526的点爆桩出气孔523；点爆桩52通过外螺纹521与进气罩内螺纹111旋接后桩头曲面524与进气罩内曲面112紧密吻合。上述各结构组合形成了一条从气瓶封口512-点爆仓一525-仓隔板通孔5271-点爆仓二526-点爆桩出气孔523-进气罩出气孔114-消音罩12-与携带气瓶外耳罩1旋接的内耳罩2-导气管34-至防护气囊4的密闭气路。

如图10所示，传感器芯片61与处理器芯片62及辅助功能模块63集成在一起后位于非携带气瓶的外耳罩13内，传感器61向处理器芯片62传输检测信号，处理器芯片62用于控制点爆桩52，辅助功能模块为电源模块，或包含娱乐通讯功能，非携带气瓶的外耳罩13有信号线孔131，信号线64的一端从信号线孔131进入后与电控部分6连接，另一端连接极柱65，极柱***点爆桩引线极孔536后形成电控回路。电控***开始工作时，处理器芯片将传感器采集到的人体运动姿态数据与设定的阈值进行比较，若采集到的的数据达到设定值，处理器发出信号触发点爆桩，瞬间打开压缩气瓶对防护气囊进行充气，从而实现对人体头部的保护。

以上仅是本发明优选实施例，对在不脱离本发明技术方案的原理、构造及特征前提下的改进和变化落入本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种隐形智能充气头盔，由头箍、防护气囊、气体发生器、电控部分组成，其特征在于：所述头箍呈拱形或环形，两侧或可遮覆耳部，沿使用者颅顶-两侧耳部或颅顶-两侧耳部-下颌的弧线，或沿所述弧线附近位置佩戴在使用者头部，拱形头箍与防护气囊的双耳-颅顶连线或附近部位连接，环形头箍的上半部分与防护气囊的双耳-颅顶连线或附近部位连接；所述防护气囊由透明或非透明高分子复合材料四周密封结合而形成，并通过局部热合、粘合、缝合、内部牵拉或上述几种混合的方式控制气囊充气后的厚度，防护气囊未充气状态下为扁曲气袋，分别从两侧向中央的头箍折叠收纳，充气时防护气囊以连接头箍两侧耳部位置的连线或该连线位于耳部附近位置的平行线为旋转轴，以拱形头箍或以环形头箍上半部分为对称轴，沿头颅表面向使用者脸部及后脑两个方向同时呈扇形打开，充气后防护气囊呈双层、内部中空的球状裹住使用者头部，防护气囊下部端口围绕使用者颈部，所述防护气囊脸部位置或有观察孔，防护气囊或覆盖保护层；所述气体发生器由气源及触发器构成，位于头箍两侧或顶部，向防护气囊提供高压气体，所述气源为储存在压力容器中的压缩气体或是由化学反应方式产生的高压膨胀气体，所述触发器通过***方式或以尖锐物体刺破方式来破坏压力容器封口以释放压缩气体，触发器或用以触发产生高压膨胀气体的化学反应；所述电控部分由运动姿态检测传感器、处理器芯片、辅助功能模块构成，传感器芯片位于头盔本体或以外位置，通过有线或无线信号方式向处理器芯片传输检测信号。

2.根据权利要求1所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述头箍包括箍架及两侧的耳罩；所述耳罩由外耳罩、内耳罩相互旋接并留有轴向间隙而构成，其中至少一侧的外耳罩由进气罩及消音罩组成、外挂或内置压缩气瓶，压缩气瓶与点爆桩连接，点爆桩与进气罩连接，与此外耳罩旋接的内耳罩内有导气通路；所述箍架呈拱形或环形，内耳罩通过架叉定位孔与拱形箍架两侧的架叉活动连接、与环形箍架两侧的架叉或下架叉活动连接，防护气囊内侧的双耳-颅顶连线或附近部位与箍架在耳罩以上部位依弧形架杆顺势连接，防护气囊两侧套设在外耳罩、内耳罩之间的旋接轴上。

3.根据权利要求2所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述拱形箍架由架杆、架叉构成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴通过的架杆顶孔，架叉两端有用于活动连接内耳罩的架叉孔，架杆近顶部位置或变宽，架叉或向下延伸形成架垂，用于安装颈侧气囊；所述环形箍架由架杆、架叉、下架叉、下架杆组成，可伸缩折叠的架杆顶部有用于防护气囊进气嘴通过的架杆顶孔，架叉两端有用于活动连接内耳罩和下架叉的架叉孔，架杆近顶部位置或变宽，架叉与下架叉活动连接，可伸缩折叠的下架杆在底部中间位置可以分离。

4.根据权利要求2所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述外挂气瓶式外耳罩的进气罩位于消音罩之外，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹用于旋接点爆桩，点爆桩与压缩气瓶旋接，进气罩内曲面顶部有进气罩引线孔，进气罩出气孔通向消音罩内部，消音罩壳与消音罩底盖合围形成密闭空腔，腔内或设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴为圆心的消音环壁，环壁上的消音孔与相邻环壁上的消音孔交错布置；所述内置气瓶式外耳罩的进气罩位于消音罩之内，与消音罩连体，进气罩开口端的内螺纹用于旋接点爆桩，点爆桩与压缩气瓶旋接，进气罩内曲面顶部有进气罩引线孔，进气罩出气孔通向消音罩内部，消音罩壳与消音罩底盖合围形成密闭空腔，腔内或设置至少一道以消音罩底盖中心出气嘴为圆心的消音环壁，环壁上有与压缩气瓶及点爆桩各部分直径相仿的卡孔，环壁上的消音孔与相邻环壁上的消音孔交错布置，压缩气瓶及点爆桩从消音罩侧壁上的气瓶进入孔进入消音罩与进气罩旋接，气瓶进入孔处有气瓶密封盖；与所述携带压缩气瓶的外耳罩旋接的内耳罩通过内耳罩进气孔内螺纹与携带压缩气瓶的外耳罩消音罩底盖中心出气嘴上的外螺纹旋接并留有轴向间隙，此内耳罩的进气孔与出气嘴之间有一内部导气通路，出气嘴通过导气管与箍架架杆顶部的防护气囊进气嘴连接，所述进气嘴为T形三通；压缩气瓶通过进气罩、消音罩、与携带气瓶的外耳罩旋接的内耳罩、导气管组成的气路向依附在箍架上的防护气囊充气。

5.根据权利要求1所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述防护气囊由数个柔性高分子复合面料四周密封结合而形成的梭形气袋在中段部位相互连通而构成，中心部位有一进气孔，各梭形气袋两端有一旋转定位孔或套环槽；各梭形气袋或在底部包含至少一个与梭形气袋长度方向垂直的褶皱，或在梭形气袋底部外侧至少有一根顺着梭形气袋长度方向的拉索，拉索长度小于拉索与气袋两个连接点之间气袋的表面距离，各梭形气袋或局部周径变小；相邻梭形气袋两端弧形边缘部位以热合、粘合、缝合或上述几种混合的方式相连接，全部梭形气袋的同侧端部以一个套环串在一起或将同侧端部的各个旋转定位孔合并在一起，套环或合并后的旋转定位孔套设在防护气囊的旋转轴上；位于双耳-颅顶连线或附近位置的梭形气袋与环形头箍的上半部分或拱形头箍连接，所述防护气囊未充气时以环形头箍的上半部分或拱形头箍为对称轴，从两边向中央折叠收纳在头箍上被防护气囊收纳罩合围，防护气囊充气膨胀时收纳罩合围部分分离。

6.根据权利要求1所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述防护气囊保护层可以是复合材料的外部耐磨涂层，也可以是覆盖在气囊面向外部一侧的耐磨织物，或者是套在组成防护气囊的气袋外面的耐磨保护袋，所述耐磨保护袋与气袋形状相仿，尺寸略小于气袋，以耐磨织物制成，充气时保护袋限制了内部气袋的膨胀体积和形状，形成内柔外坚的防护气囊。

7.根据权利要求5所述隐形智能充气头盔，其特征在于：构成所述防护气囊的数个相互连通的梭形气袋中对应使用者眼部的梭形气袋取消两端菱形结构以形成观察孔，剩下的中段部位用于连通两侧的梭形气袋。

8.根据权利要求5所述隐形智能充气头盔，其特征在于：构成所述防护气囊的数个相互连通的梭形气袋中首尾两个对应使用者下颚和后颈的梭形气袋分别向外衍生出鞍形气袋，用以形成保护颈侧的下颚气囊延伸部、后颈气囊延伸部。

9.根据权利要求2所述隐形智能充气头盔，其特征在于：所述压缩气瓶的瓶嘴内部有气瓶封口防止内部气体外泄，气瓶嘴有外螺纹用于旋接点爆桩；所述点爆桩为一内部有空腔，一端为封闭的桩头曲面，另一端开口并有内螺纹的空心圆柱，内螺纹用于旋接气瓶嘴外螺纹；点爆桩仓隔板将点爆桩内部空腔分为点爆仓一和点爆仓二，仓隔板四周有用于压缩气体通过的仓隔板通孔；仓隔板圆心部位是点爆核，点爆核一端贴近气瓶封口，四周及另一端被核环包围，被核环包围的一端有引线脚经由点爆桩引线孔一从点爆核伸出，桩头曲面中心点位置是引线头，引线头内的点爆桩引线孔二通向内部的点爆仓二，引线一端连接点爆核引线脚，另一端经由引线头内的引线孔二从进气罩引线孔伸出后连接外部的极孔，引线孔一、二密封，点爆仓二内的引线套有引线管；点爆桩外周有点爆桩外螺纹及环槽，环槽对应进气罩出气孔位置，环槽四周分布有通向点爆仓二的点爆桩出气孔；点爆桩通过外螺纹与进气罩内螺纹旋接后桩头曲面与进气罩内曲面紧密吻合。

10.根据权利要求2所述隐形智能充气头盔，其特征在于：传感器芯片位于非携带气瓶的外耳罩或内耳罩内，或安置在使用者服饰的前胸、后背或衣领处，以有线或无线信号方式向处理器芯片传输检测信号，所述处理器芯片用于控制点爆桩；所述辅助功能模块为电源模块，或包含娱乐通讯功能，处理器芯片、辅助功能模块位于非携带气瓶的外耳罩或内耳罩内，所述非携带气瓶的外耳罩或内耳罩有信号线孔，信号线的一端从信号线孔进入后与电控部分连接，另一端连接极柱，极柱***点爆桩引线极孔后形成电控回路。

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