一种透气型头盔外壳的制作方法

本发明属于头盔技术领域，涉及一种透气型头盔外壳。

背景技术：

头盔作为一种安全防护设备，主要用以保护佩戴者在特定工况下的头部安全。从军事保障装备到民用建筑安防，头盔都是一件不可或缺的装备，头盔整体主要由三部分组成，为外壳、衬里和悬挂装置。其中外壳作用主要为抵御弹头、弹片及飞溅物等对头部的损伤，是头盔中最为重要的一部分结构。传统头盔外壳主要为钢材或塑料、皮革等。传统头盔外壳设计多为外壳全包覆式设计或外壳表面局部开放式设。

传统头盔外壳多采用钢材或塑料加工而成，钢材由于其密度较大，制备的头盔非常重，会显著增加佩戴者的负担，塑料材料质地较轻，但强度不足，抗冲击性也较差，在极端情况下往往无法对人体形成有效的保护。传统头盔外壳多采用全包覆式设计或表面局部开放式设计，全包覆式设计使整个头盔外壳完全罩在人头部，缺乏有效的透气性措施，极大地降低了佩戴者的舒适性，特别是长时间佩戴后，容易造成佩戴者头部热量无法及时散失，对佩戴者的健康形成隐患。表面局部开方式设计主要在头盔表面存在较大面积开放式孔洞区域，如果孔洞区域较大，则会对整个头盔的防护性造成影响，降低头盔对人体的保护面积，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种透气型头盔外壳，解决现有头盔外壳不能兼顾透气性和安全防护的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种透气型头盔外壳，包括横截面呈半椭圆形的头盔外壳本体，头盔外壳本体包括位于头盔外壳本体顶部的全包覆区和位于头盔外壳本体侧面靠近底部的底部透气区，头盔外壳本体内部设置有环面透气区。

本发明的其他特点还在于，

环面透气区包括多个透气流道区和多个实体区，透气流道区和实体区间隔设置，透气流道区包括间隔设置在头盔外壳本体内部互相平行的多个流道，透气流道区在头盔外壳本体内部呈左右对称分布。

透气流道区的数目为4-10个。

每个透气流道区的流道的数目为5-7个。

每个流道的横截面均呈圆形，截面直径为1mm-3mm，相邻两个流道的中心间距为3mm-5mm。

每个流道的两端均开口，一端开口位于靠近头盔外壳本体1的顶部，另一端开口连通头盔外壳本体1的底部外侧。

头盔外壳本体由钛合金制成。

本发明的有益效果是，一种透气型头盔外壳，解决现有头盔外壳不能兼顾透气性和安全防护的问题。该头盔外壳整体采用钛合金，从材料角度讲，具备质量轻、强度高的特点；从结构角度讲，整个头盔外壳结构包括全包覆区、底部透气区和内置的环面透气区组成，全包覆区覆盖了整个人体耳部以上区域，保证了头盔的安全防护性，内置的环面透气区的存在改善了头盔的透气性，使该头盔在不降低头盔安全性的基础上，提升了产品的舒适性。

附图说明

图1是本发明的一种透气型头盔外壳的结构示意图；

图2是本发明的一种透气型头盔外壳的内部流道分布示意图；

图3是本发明的一种透气型头盔外壳的流道分布的截面示意图；

图4是本发明的一种透气型头盔外壳的内部流道的局部放大图。

图中，1.头盔外壳本体，2.全包覆区，3.底部透气区，4.透气孔，5.环面透气区，51.透气流道区，52.实体区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的一种透气型头盔外壳，其结构如图1所示，包括横截面呈半椭圆形的头盔外壳本体1，头盔外壳本体1包括位于头盔外壳本体1顶部的全包覆区2和位于头盔外壳本体1侧面靠近底部的底部透气区3，底部透气区3开设有若干透气孔4，头盔外壳本体1内部设置有环面透气区5。

如图2和图3所示，环面透气区5包括多个透气流道区51和多个实体区52，透气流道区51和实体区52间隔设置，透气流道区51包括间隔设置在头盔外壳本体1内部互相平行的多个流道，透气流道区51在头盔外壳本体1内部呈左右对称分布。

透气流道区51的数目为4-10个。

每个透气流道区51的流道的数目为5-7个。

每个流道的横截面均呈圆形，截面直径为1mm-3mm，相邻两个流道的中心间距为3mm-5mm。

如图4所示，每个流道的两端均开口，一端开口位于靠近头盔外壳本体1的顶部，另一端开口连通头盔外壳本体1的底部外侧。

透气孔4的开孔大小为2mm-8mm。

透气孔4为圆形孔或任意多边形孔。

头盔外壳本体1由钛合金制成。

本发明的一种透气型头盔外壳，整个头盔的头盔外壳本体1包络了人体头部除面部以外的全部区域，包括人体耳部、后脑等关键部位。头盔外壳本体1横截面为近似椭圆形，与人体头部横截面呈相似的状态，根据头盔结构形貌特点：包括全包覆区2，该区域从头盔侧视图方向观察，为耳部以上区域，这一部分区域基本包覆了人耳部以上的所有区域，用以防护对人安全威胁最大的顶部及斜侧向的飞溅及坠落物；第二部分为底部透气区3，在这一区域开有侧向透气孔4，孔的形貌为圆形或多边形，直径为2mm-8mm，这一尺寸孔可滤过绝大多数尺寸的飞溅物(如砂石、片状飞溅物等)，无法滤过的小尺寸飞溅物由于尺寸已十分微小，经过头盔内衬结构的二次防护，已无法对人体造成伤害。这些透气孔的存在为底部透气区3提供了良好的透气型，特别在靠近人耳部的区域，透气孔4的存在便于外界声音传入佩戴者耳部；第三部分为环面透气区，这一部分区域沿头盔轴向呈环向分布，沿环向共划分4-10个透气流道区，流道截面为圆形，截面直径1～3mm，每一个流道透气区内的流道中心间距为3～5mm(视流道截面直径而定，截面直径越大，流道间距取大值，反之则取小值)，流道两端为开口状态，一段开口位于头盔内部，另一端开口位于头盔底部侧沿处，流道的存在可以实现外部与头盔内部环境的空气流通。整个头盔上部均为全包覆区域，内部为流道，这一设计方案可在保证头盔防护性的基础上，通过流道实现头盔的透气性，避免大面积裸露的开放式透气区域造成的头盔安全性降低的风险。整个头盔可用钛合金制备，钛合金密度为钢材的55％，强度水平持平，因而整个结构可具有更高的比强度和比刚度。

制作本发明的一种透气型头盔外壳时，依据正常人体头部形状设计头盔外壳轮廓形状，在确定形状的基础上设计尺寸，设计尺寸需要考虑为后期头盔衬里及悬挂装置的安装预留出空间。

例如：头盔外壳整体外廓为近似椭球形，椭球长轴半径为275mm，椭球短轴半径245mm，头盔外壳深度210mm，头盔外壳厚度为2.8mm。

确定头盔内部流道区划分，以头盔顶部为投影面，将头盔沿其周向划分为8个区域，在每个区域上设计5-7条流道，透气流道截面直径为1.2mm，流道两端开口，内部开口区域位于头盔顶部内侧，另一端位于头盔底部外侧。

流道设计完成后，进行头盔底侧开孔区的划分与设计，头盔底侧开孔区以头盔底部下沿为基准，向上偏移105mm确定横截面，将该横截面与头盔底部之间的区域划分为底侧开孔区，其上部为全包覆区2。

为提升头盔侧面的透气性，在底面透气区3内开若干透气孔4，透气孔4形貌为圆形或多边形，圆孔直径为5mm，多边形截面面积不大于130mm²，该尺寸孔隙可滤过大尺寸外部飞溅物，小于该孔隙尺寸的飞溅物因尺寸较小，即使穿过孔隙，也能由头盔内衬的包覆结构阻挡。特别的，开孔区域与步骤3中所设计的流道可以完全相交，若开孔区域与步骤3中所设计流道未完全相交，则需要保证最小壁厚不小于0.5mm。

在人体耳部对应区域附近，设计圆形或多边形的孔，圆孔直径5mm，多边形截面面积不大于120mm²。