游泳头盔的制作方法

专利名称：游泳头盔的制作方法
技术领域：
一种主要用于学习游泳和水上游乐休闲的体育安全卫生保护用品。
背景技术：
目前，尚未见真正便于初学者学习游泳的安全卫生保护用品。眼下，常见 的游泳圈、救生衣之类的漂浮用具，其技术特点是将浮力装置安置于人体颈部 以下，主要依靠外部浮力将人体头部持久地托出水面。这种导致人体在水里始 终被浮力物承载并妨碍的用具，不利于初学者真切感知和掌握水性，容易使初 学者从一开始就忽视自身浮力的存在而过分地依赖于这些用具。 一旦游泳圈脱 手，就会紧张甚至恐惧，就可能因惊慌失措而发生不测。所以不少人对于能给 人带来灭顶之灾的水仍然望而生畏。另有一种潜泳镜，可以将人的眼睛、口和 鼻罩住，能够在人体下潜时封闭呼吸通道，保证下潜者不被水呛，并且对肢体 没有束缚，有利于初学者真切感知和掌握水性。但它只适合具备一定游泳能力 的人使用，不能保证初学者在不知所措的无为状态下安全地浮出水面换气。总 之，目前还没有一种产品能彻底解除游泳初学者的安全风险；没有一种产品能 在为初学者提供安全涉水保障的同时又让其肢体能以天生状态获得真切感受水 性和掌握水性的机会。这导致很多人至今未能学会游泳。 发明内容
本实用新型的主要目的是为初学游泳和在水上游乐休闲的人们提供一种能 同时兼顾安全涉水和真切感知水性的体育保护用品，以解决上述用具存在的不足。
本实用新型利用正常状态下人体在水中的浮力正好能够克服地心引力的自 然条件，考虑到人体的浮力在不同心理状态、生理状态和运动状态下会发生一 定变化而致使人体既有可能浮起又有可能下沉的实际情况，将初学者在水中的 处境分为两种状态水线(专指人体露在空气中的部分与水浪的交界线)低于鼻孔为安全状态，水线高于鼻孔为危险状态。安全状态下不应对初学者有任何 干预，此时人体浸在水中的部位越多，越无依无靠、无攀踏支点，越有利于初 学者感知水性；危险状态下则必须提供及时有效的安全保证。
由实验可知与船身的吃水深度线相仿，每个人也各自有一条"吃水线"。 当人体在自然松弛的状态下，这条线可以被保持在嘴唇到鼻孔之间。就是说人 体在自然松弛的状态下让肢体全部浸在水中，当鼻孔的高度接近水面时，头部 就不会继续下沉了。因为这时身体排水量产生的浮力正好克服人体重力，只要 不让手脚在水中乱动，人体就会漂浮起来并可以进行呼吸。当人体在紧张的状 态下，这条线在鼻孔到额头之间(根据紧张程度的不同，上、下移动)。即人在 紧张的状态下，鼻孔是会沉入水面以下的。需要注意的是虽说在自然松弛的 状态下，人类共同拥有漂浮于水中的天赋，但是，这条"吃水线"太靠近鼻孔， 稍有风浪起伏，水浪就会不时封堵呼吸道引起呛水，进而导致心情紧张，肌肉 收縮，吃水线上移。加之不会游泳的人不知水性，也未养成与水浪封堵同步屏 息的习惯， 一旦遇到呛水，就会惊慌失措，甚至高举双手求救。这样，露出水 面的头往往被高高举起的双手压进水里，最后造成溺水的危险。
从上述实验可以看出第一，人体具有浮力，并且在自然松弛的时候可以 将"吃水线"保持在鼻子下面，这是人们能够学会游泳的客观条件。第二，不 会游泳的人处在水中，他的鼻孔是一条安全分界线。当水线低于鼻孔，他就处 在安全状态；当水线高于鼻孔，他就处在危险状态。第三，人之所以容易发生 溺水的危险，是因为人的鼻孔太靠近水面，任何人在水中游泳，因运动和风浪 的原故，水线都会频繁地封堵鼻孔。只是对于会水的人来说，当水线高于鼻孔 时他会以敏捷的屏息和恰当的动作等反应去调整体位，使呼吸器官高出水面并 及时换气。这概因于他们对水性的熟悉并养成了习性。所以，要想让人学会游 泳，就必须在学习游泳的过程中提供让他能真切感知水性的机会。这个机会提 供得越多，越充分，游泳学习的进步就越快。然而对于一点游泳能力也不具备 的人，现实的情况是，要想获得一次真切感知水性的机会，就必须面临一次不
4知后果的冒险(比如，对于使用游泳圈的人，只有在游泳圈脱手的时候才能获 得一次真切感知水性的机会)。显然，这样的机会是谁也不乐意积极获取的。这 就是很多人不容易学会游泳的原因。从技术的角度化解"机会"与"风险"并 存的矛盾，是实现无风险自学游泳和大范围普及民众游泳本领的关键。因此， 可以把浮力物质制作成外形近似椭圆体的头盔形状并加上呼吸通道、可视窗口 (安装在头盔上的挡水玻璃)和水气密封等零部件，构成一种置于头上不仅不 妨碍肢体在水中自由活动，并且可以防止呛水和适时提供浮力作用的救生装置。 目的是，将浮力装置安置于人体头部(颈部以上)，并用这个装置将人体头部的 所有器官严密的保护起来。这样，当人体头部潜入水里时，具备一定浮力的装 置始终向上牵引着人体头部，使其趋于露出水面；当人体仅依靠自身浮力使头 部露在水面时，浮力装置亦被顶出水面而失去对头部的向上牵引作用，因而人 体能够时常处于自然漂浮的状态。同时在浮力装置上设计安装带有封水阀门的 呼吸通道，以水线是否触及封水阀门来控制是否实施呛水保护的时机，既避免 初学者呛水又保证其能够安全地浮出水面换气。
本实用新型解决上述技术问题所采用的具体技术方案是在一个主要由浮 力头罩和呼吸通道组成的游泳头盔中，由呼吸罩、通气导管、连通管和阻水阀 门组成的呼吸通道，既保证人体呼吸时不被水呛又保证头罩内不产生雾气阻挡 视线；浮力头罩外形近似椭圆体，比人体头部稍大，既是安装呼吸通道所依附 的骨架，又构成防水屏障将人体头部与水隔开，它是一个只有当吃水线以上的 外露部分潜入水里时，才能够以适当的浮力向上牵引头部的浮力装置，可保初 学者的头部能够浮出水面换气，并以此消除初学者的畏水心理，保证其获得真 切感知水性的充分条件。
初学者戴好头盔，并将阻水阀门的位置调整到高于吃水线的地方，站在浅 水区慢慢下蹲，让肢体全部浸在水中，当吃水线靠齐水平面时，人体就会漂浮 起来，只要不将手臂露出水面，头部就不会继续下沉，立即体验身体漂浮在水 中的感觉。由于感受到身体浮力的存在，初学者马上就会建立起学会游泳的信心，并尝试着在水中活动起来。 一旦因某动作引起头部下沉，首先安装在头盔 上的呼吸通道的阻水阀门会遇水关闭，使水不能进入呼吸通道，实现屏息防呛； 然后由于这时的水面高于"吃水线"，身体入水的体积较大，身体排水量产生的 浮力已经超过人体重力，该浮力的作用会迅速抵消身体下沉的能量，使身体回 归自然漂浮的位置；接着阻水阀门又会自动打开，保证人体与外界的空气交换。 由于有了头盔对呼吸道的保护，初学者可以大胆地将头部没于水里;又因为"吃 水线"会自然向水平面靠齐，钻进水里的脑袋在头盔浮力的适当牵引和身体浮 力的共同作用下又会自然而然的浮出水面。这使得初学者可以无忧无虑地放开 四肢自由活动，所以很快就能摸索出人体在水中运动的要领，掌握保持头部甚 至胸部露出水面的运动方法，进而摘掉头盔学会游泳。
综上所述当浮力头罩结合可以防止呛水的呼吸通道组成的能够对头部所 有器官实施严密保护的游泳头盔被正确安置在人体头部，就能够使不会游泳的 人在水里自由地活动，不但不会有呛水和下沉窒息的危险，而且能够使人时常 处在自然漂浮的状态，让初学者随时获得真切感知水性的机会。
上述头盔可以在初学游泳时配戴，它充分利用人体自身条件，实施"'安全' 与'机会'并存"为要点的设计思想，制作一种近似椭圆体形状的头罩并将其 与呼吸通道组合在一起，构成一种置于头上不仅不妨碍肢体在水中自由活动， 并且可以防止呛水和适时提供浮力作用的救生装置，是本实用新型的主要特征。 它可以实现能且仅能在因外力或肢体活动引起头部下潜时提供向上牵引头部的 适当浮力直至身体回归自然漂浮的位置和防呛水的功能。
从使用的效果来看，本实用新型具有如下优点
1 、 由于头盔被牢牢地戴在头上，不存在因安全用具失手而发生危险的
情况，大大提高了游泳安全的可靠性。 2、 由于呼吸器官和视觉器官始终处于被保护的状态，不仅避免了呛水
的危险，保证了游泳的卫生，而且还能使初学者在其他人戏水时不
6致过分脆弱和吃亏。
3、 初学者的肢体可以处在没有外部浮力的状态下，真切体验自身浮力的存在，立即体会人天生就能浮在水中的快乐，有利于正面认知水环境。
4、 由于提供了让肢体在自然状态下自由活动的条件，所以初学者可以真切体验各种动作造成的实际效果，很快就能摸索出人体在水中运动的要领，达到人与水的和谐共处。
5、 由于头罩的保护，游乐休闲的人们不但可以借此阻挡阳光对皮肤和眼睛的强烈照射，还可以让不会游泳的人躺在水里睡觉而不必担心盖脸细浪的干扰。
6、 近视的游泳者可以戴上眼镜游泳，不会因水打湿镜片而影响视力。
7、 结构简单，使用方便。
由于上述优点的存在，本实用新型能保证初学者在充分享受安全的情况下，轻松、快乐、健康、快速地学会游泳；同时作为涉水领域的救生备用品也为其他游乐休闲的人们提供了一种安全、舒适、惬意的选择。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。


图1:根据本实用新型提出的一种具体游泳头盔正面结构示意图。
图2:根据本实用新型提出的一种具体游泳头盔主体结构示意图。
图3:根据本实用新型提出的一种具体游泳头盔侧面结构示意图。
图4:呼吸罩外型结构示意图。
图5:四爪簧片外型结构示意图。
图6:弹簧支架l示意图。
图7:弹簧支架2示意图。
图8:阻水阀门结构示意图。图9:呼吸罩上支撑结构示意图。
图10:呼吸罩下支撑结构示意图。
图11:阻水阀门平置示意图。
附
图1:游泳头盔正面结构示意图，其中1——呼吸罩上支撑；2——阻水阀门；3——体积调节气门嘴；4——挡水玻璃；5——呼吸罩。
附图2:游泳头盔主体结构示意图，其中6——连通管；7——外通气导管1;8——内通气导管1; 9——内通气导管2; 10~~~外通气导管2;11——呼吸罩下支撑。
附图3:游泳头盔側面结构示意图，12——头罩前半部；13——尼龙贴扣；14——水、气密封拉链；15——头罩后半部。
附图4:呼吸罩外型结构示意图，其中16——挂簧槽；17——通气导管接口； 18——封气裙边；19——呼吸罩主体；20——四爪簧片安装座。
附图5:四爪簧片外型结构示意图，其中21——挂簧孔；22—安装调节孔。
附图6:弹簧支架l示意图。
附图7:弹簧支架2示意图。
附图8:阻水阀门结构示意图，其中23——外通气导管接口； 24——封气凸台；25——尼龙贴扣；26——固定磁心座；27——通气孔；28——封水浮子；29——浮动磁心座；30——阀门主体。
附图9:呼吸罩上支撑结构示意图，其中31——挡水玻璃局部；32——弹簧卡槽；33——弹簧支架1; 34——弹簧支架1安装座；35——弹簧支架定位孔。
附
图10:呼吸罩下支撑结构示意图，其中36——四爪簧片；37——弹簧支架插槽；38——弹簧支架2安装座；39^呼吸罩四爪簧片安装座；40^弹簧支架2; 41——头罩壳体。
附图ll:阻水阀门平置示意图，其中42——阻水阀门。
具体实施方式
在图示实施例中，游泳头盗的主体——头罩，被两侧的开口分为前后两个
半部，头罩前半部(图3_12)和头罩后半部(图3—15)的开口处可用水、气密封拉链(图3—14)扣合，形成一个类似椭圆形状的外形；水、气密封拉链(图3—14)是闭合头罩两侧开口，防止头盔里面进水的连接零件；头罩除挡
水玻璃(
图1^4)夕卜，其余大部地方用柔软的塑胶材料做成密封的可储气夹层；挡水玻璃(
图1一4)是镶嵌在头罩正面的透明材料，构成头盔的可视窗口；挡水玻璃(
图1—4)同时还是呼吸罩(
图1—5)的支撑基础；呼吸罩(
图1—5)
的外型结构见图4;呼吸罩被呼吸罩上支撑(
图1—1)和呼吸罩下支撑(图2一ll)固定在头盔的挡水玻璃(
图1--4)和头罩壳体上；呼吸罩上支撑(
图1
一l)的结构见图9，其中弹簧支架l (图9一33)的形状见图6;呼吸罩下支撑(图2—11)的结构见
图10，其中弹簧支架2 (
图10~-40)的形状见图7，它的一端插在弹簧支架插槽(
图10—37)内，另一端卡在四爪簧片(
图10—36)的挂簧孔(图5—21)内；四爪簧片(
图10~36)的外型结构见图5，它被四颗螺钉通过自身的四个安装调节孔(图5_22)固定在呼吸罩(图l一5)的四爪簧片安装座(图4一20)上；呼吸罩(图l一5)的结构见图4，它的两个通气导管接口 (图4一17)分别与一根内通气导管(图2—8、 9)连接，通气导管是中空的塑胶软管。内通气导管沿头罩内壁布置通往顶部与连通管(图2"6)连通；连通管是一个被固定在头罩顶部，将头罩内外穿通的中空连接件。连通管(图2—6)的另一端在头罩壳体外部与两根外通气导管(图2—7、 10)连接，外通气导管的另一端再与阻水阀门(图l一2)的外通气导管接口 (图8~"23)连接。呼吸罩(图l一5)通过管道与阻水阀门(图l一2)的连接构成了头盔的呼吸通道。阻水阀门(图l一2)的结构见图8，它靠尼龙扣(图8—25)与头罩两侧的尼龙贴扣(图3—13)扣在一起来调整和固定位置。
阻水阓门(
图1一2)是防止呛水的安全组件，它由阀门主体(图8—30)、封水浮子(图8—28)、浮动磁心座(图8^29)和固定磁心座(图8—26)等四个零件组成。其中，封水浮子(图8—28)、浮动磁心座(图8—29)和固定
9磁心座(图8^26)等三个零件被依次安装在阀门主体(图8—30)内，两个磁心座里分别装有一颗磁铁，这两颗磁铁的磁极安装方向是互相排斥的。浮动磁心座与封水浮子都可以在中空的阀门主体内作轴向运动；固定磁心座以螺纹的形式固定在阀门主体内并可作适当的轴向调整；制造中应保证封水浮子与浮动磁心座浮力的和小于它们重力的和。当水没有淹到封水浮子时，封水浮子与浮动磁心座重力的和在刚好使阀门主体的通气孔(图8—27)完全打开的地方与固定磁心座的排斥力平衡。当水淹到阀门主体的通气孔时，封水浮子的头部由于浮力的作用已经顶到了阻水阀门的封气凸台(图8—24)，阻水阀门关闭，因而阻止了呼吸道进水。当阻水阀门在水中平置时，封水浮子与浮动磁心座的浮力或重力被阀门主体的内壁平衡，两个磁心的排斥力将推动浮动磁心座和封水浮子顶住封气凸台，因而能够阻止呼吸道进水。当阻水阀门在水中倒置时，由于封水浮子与浮动磁心座重力的和大于它们浮力的和，在重力的作用下封水浮子的头部亦能顶住阻水阀门的封气凸台而关闭呼吸通道。因此，阻水阀门在水中无论怎样放置都是关闭的。
实际使用时，先调整好阻水阀门的位置(阀门主体的通气孔(图8—27)高于吃水线)，拉开水、气密封拉链(图3—14)，掰开头盔两侧的开口，将头慢慢伸进头盔里，然后用呼吸罩(图l一5)将口鼻罩住吹气，检査呼吸通道是否畅通。接着拉下头盔两侧的水、气密封拉链(图3—14)，将头盔固定在头上。如果这时感觉头罩太紧或太松，可以利用体积调节气门嘴(图l一3)将其调整到合适的状态。这时，呼吸的气流只能沿着内通气导管(图2—8、 9)、连通管(图2~6)、外通气导管(图2—7、 10)经阻水阀门(图l一2)的通气孔(图8—27)进出。初学者戴好头盔后，站在浅水区慢慢下蹲，让肢体全部浸在水中，当自己的"吃水线"靠齐水平面时，身体就会漂浮起来。在感受了身体浮力的存在后，可以尝试着在水中活动， 一旦因某动作引起头部下沉，首先安装在头盔上的阻水阀门会遇水关闭，实现屏息防呛；然后由于这时的水面高于"吃水线"，身体的浮力大于重力，该浮力的作用会迅速抵消身体下沉的能量，使身体回归自然漂浮的位置；接着阻水阀门又会自动打开，保证人体与外界的空气交换。由于有了头盔对呼吸道的保护，初学者可以大胆地将头部没于水里；又因为"吃水线"会自然向水平面靠齐，钻进水里的脑袋在头盔浮力的适当牵引下又会自然而然的浮出水面。这使得初学者可以
无忧无虑地放开四肢自由活动，所以很快就能摸索出人体在水中运动的要领，一旦掌握了保持头部甚至胸部露出水面的运动方法，就可以摘掉头盔自由练习了。
另外，当游乐休闲的人们戴上头盔在水面睡觉的时候，只须将一个阻水阀门作平置调整就可以了 (如
图11""42所示)。
ii
权利要求1、一种游泳头盔，其特征是将头罩与呼吸通道组合在一起，构成一种置于头上的浮力救生装置。
2、 根据权利要求1所述的游泳头盔，其特征是头單被两侧的开口 分为前后两个半部；前半部正面镶嵌有挡水玻璃；两侧的开口处分别安 装有水、气密封拉链；拉链扣合后，头罩比人体头部稍大，外形近似于 椭圆体。
3、 根据权利要求1所述的游泳头盔，其特征是呼吸通道由呼吸罩、 内通气导管、连通管、外通气导管和阻水阀门等零部件依次连接组成。
4、 根据权利要求1所述的游泳头盔，其特征是呼吸通道的阻水阀 门由阀门主体、封水浮子、浮动磁心座和固定磁心座等四个主要零件组 成；其中，封水浮子、浮动磁心座和固定磁心座等零件被依次安装在阀 门主体内。
专利摘要一种保证涉水安全的游泳头盔，其特征是把一个比人体头部稍大，外形近似于椭圆体的头罩与呼吸通道组合在一起，构成一种置于头上的浮力救生装置。
文档编号A63B33/00GK201295498SQ20072031220
公开日2009年8月26日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者熊太华 申请人:熊太华