用于改善使用者头上的头灯的保持的负载平衡装置的制作方法

本发明涉及头灯，尤其涉及用于头灯带的保持装置。

背景技术：

头灯(诸如那些最初被旷工使用的头灯)在休闲活动领域(包括洞穴探险和徒步旅行)取得了巨大的成功。头灯也在专业领域被广泛地使用。

总之，头灯肯定会在想要变得越来越游动的当代社会中的所有人类活动中发展。

较新的头灯的特点是前部具有大功率的光源，且在后部具有大功率的电池组。

由于这种配置，存在平衡负载和使用者舒适性的问题，即支撑条带必须能够更好地进行调节。

有多种解决方案来确保这种负载平衡。

图1示出了由本申请的申请人制造的第一种类型的已知的头带，该头带用于确保附接至头灯(具有附接至带的足够大的电池)的使用者的头部。

图2示出了相当笨重的附接装置的第二示例，该附接装置包括多个紧固条带，如ep2462825中所述，以允许将防护头盔或焊接面罩附接到使用者的头部。

图3示出了紧固系统的另一示例，如法国专利fr3047570中所述，以允许眼镜的附接。

这些是在使用者的头部上的紧固系统的一些示例，这些紧固系统不一定适用于功能性、美观性和轻便性的最新标准。

提出通过提供一种用于头灯的头带来补救这种情况，该头带示出完美的平衡性、简单且快速地在使用者的头部上进行调节并且具有很好的美观性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有新型的刚性/半刚性带的头灯，该刚性/半刚性带允许在各类使用者的头上进行广泛的可能的调节。

本发明的另一目的是提供一种头灯，该头灯具有轻重量的头带以及用于在灯的重量和更重要的电源电池的重量之间平衡负载的系统。

本发明的第三个目的是提供一种具有可移除的平衡附件的头灯，以便即使在最极端的活动中也能提高灯的舒适性。

本发明的这些和其它目的通过头带、位于所述头带的前部的光源、位于所述头带的后部的电池以及负载平衡装置来实现。该负载平衡装置包括：

-第一线股，所述第一线股包括分别附接到所述头带的一个左前部固定点和一个左后部固定点的第一端a和第二端b；

-第二线股，所述第二线股包括分别附接到所述头带的一个右前部固定点和一个右后部固定点的第一端a’和第二端b’；

-一个元件，所述第一线股和所述第二线股穿过所述元件，以使所述两个线股在一个公共点c处更靠近。

在一个特定的实施方式中，上述固定点为可移动的，例如，通过夹子而移动。

优选地，所述第一线股200的第一端a和所述第二线股300的第一端a’通过滑动元件紧固，以便在所述头带上移动点a和点a’的位置。

在一个特定的实施方式中，所述第一线股200的第二端b和所述第二线股300的第二端b’位于一个公共的固定点处，该公共的固定点靠近所述头带的后部的电池定位。

优选地，所述头带为具有恒定长度且相对于正中矢状面(mediansagittalplane)对称的结构，并且还包括交替的刚性/半刚性元件，以便允许空间中的变形和在使用者头部上的调节。

在一个特定的实施方式中，所述头带为刚性/半刚性的头带，包括：

-刚性/半刚性的前部，所述刚性/半刚性的前部允许沿第一平面(x，y)具有一定的变形能力；

-刚性/半刚性的中间部分，所述刚性/半刚性的中间部分允许沿第二平面(x，z)具有一定的变形能力；

-刚性/半刚性的后部，所述刚性/半刚性的后部允许沿第三平面(y，z)具有一定的变形能力；

其中，所述头带包括被配置为用于弹性连接件的附接和通过的元件，所述弹性连接件用于限制刚性/半刚性头带在三个平面内的变形。

本发明特别适用于实现紧凑型头灯，该头灯包括在前部的一个照明模块和在后部的一个较重的后电池组。

附图说明

从以下参照附图对本发明的实施方式的描述中，本发明的一个或多个实施方式的其它特征将变得明显：

图1、图2和图3示出了用于将头灯或其它电子设备保持在使用者的头部上的装置的三个示例。

图4a-图4d示出了已知的半刚性/刚性条带的结构原理，该半刚性/刚性条带具有特定的头带，该特定的头带具有前部元件和三个半刚性的侧部元件，从而允许在三个平面xz、xy和yz内变形。

图5a-图5c更具体地示出了如欧洲专利申请ep3290785中所述的已知的刚性/半刚性条带的一个简化的实施方式。

图6示出了具有用于平衡负载的装置的刚性/半刚性条带的第一实施方式的俯视图。

图7a和图7b示出了平衡装置的操作原理。

图8a-图8e示出了制造更复杂的装配有图6的负载平衡装置的刚性/半刚性条带的第二模式的不同透视图，以允许支撑具有大重量的后部电池。

图9示出了图8a-图8e的实施方式的平衡装置的几种可能的设置。

图10、图11和图12示出了根据第二实施方式的头灯在患者头部上的放置以及对其平衡装置的几乎即时的调节。

图13示出了配备有负载平衡装置的头灯的第三实施方式的后部透视图，该负载平衡装置在后部具有附接点，例如该附接点即将被定位在后部电池上。

图14示出了位于条带上的平衡装置的第四实施方式，该平衡装置在电池的背面具有设定点和附接点。

图15a至图15c示出了滑动元件400的三个相应的变型。

图16a和图16b示出了具有其平衡装置的头灯的第五实施方式，该平衡装置具有带滑块的附接点a和附接点a’。

具体实施方式

现在将描述一种负载平衡结构和装置，该负载平衡结构和装置完美地适用于基于刚性/半刚性支撑结构的头灯的实现，该刚性/半刚性支撑结构特别容易调节，从而即使在头灯特别是在后部包括相当重的电池组的情况下，也允许完美地保持灯。应当注意的是，该装置在远程电池组的情况下也可以是有利的，以在头带结构支撑特别笨重且倾向于使头灯向前部动摇的前灯(lampfrontal)时，允许平衡负载和重量。因此，稍后将描述的实施方式提供了用于重新平衡存在于头带结构的前部或后部的负载的有效解决方案。

尽管下面描述的平衡结构可以用于任何类型的头灯以及任何类型的头带(有弹性的或没有弹性的)，但是我们将更具体地描述与特定头灯相关的装置，诸如由本申请的申请人于2017年8月28日提交的名称为“具有刚性或半刚性带的灯(lampwitharigidorsemi-rigidband)”的欧洲专利申请ep3290785中所述，其允许实现轻便的、具有良好的平衡性和完美的美感的头灯。

回顾与图4a-图4d有关的刚性/半刚性头带结构的通用结构，而第一简化的实施方式将结合图5a-图5c更具体地描述。

这种新型的头灯的特征是具有刚性/半刚性的头带结构，相对于传统的弹性带而言，实现了一种“突破”，不仅带来了新的美学效果，而且还带来了快速(几乎立即)调节使用者头上的头带的新的可能性。为了这种效果，这种头灯使用特定的头带，该头带示出了恒定长度的刚性/半刚性部分的组合并且属于能够在多个平面中的空间中变形的三维形状的形状系列。

更具体地，头带结构包括：

刚性/半刚性的前部，该刚性/半刚性的前部允许沿作为横断面的第一平面(x，y)具有一定的变形能力；

刚性/半刚性的中间部分，该刚性/半刚性的中间部分允许沿作为矢状面的第二平面(x，z)具有一定的变形能力；

刚性/半刚性的后部，该刚性/半刚性的后部允许沿作为冠状面的第三平面(y，z)具有一定的变形能力。

该头带的三维形状允许其保持恒定的长度，同时允许根据三个平面变形，从而允许头带结构符合使用者头部的形状。

更具体地参照图4a的示意图，我们看到头带10的三维结构更具体地包括刚性元件和半刚性(可变形)元件的交替。刚性元件在附图中以透明的方式示出，而半刚性(可变形)元件以深色示出。可以看出，图4a的头带10包括具有可变形的半刚性的前部21的右分支，然后从右向左为：

刚性的侧部26(透明)；

半刚性的侧部24(深色)；

刚性的侧部27(透明)；

半刚性的侧部22(深色)；

刚性的侧部28(透明)；

半刚性的后部23(深色)。

前部21、侧部24和侧部22、以及后部23都是半刚性的，允许恒定长度的头带在三个平面(x，y)、(x，z)和(y，z)中的变形，从而使曲率半径r1、r2和r3的可变性能够将头带10附接到任何形状和尺寸的头部。

图4b示出了在没有灯电源电池的情况下头带结构在使用者头部上的定位，而图4c示出了具有位于后面的电池组38的头带结构，以及用于固定夹紧弹性件的装置39。图4d示出了图4a-图4c中所示的同一头带的前面的透视图，其中，我们清楚地看到灯40在前部位置，而电池38在后部位置。

图5a和图5b更具体地示出了条带50的第一简化实施方式的细节，条带50包括交替的可变形的半刚性元件(深色)和刚性元件(透明)，从而允许恒定长度的条带在三个平面(x，y)、(x，z)和(y，z)中变形以及分别使曲率半径r1、r2和r3可变。

图5a更具体地示出了第一实施方式的左分支，该左分支包括半刚性的前部100，在该前部100上固定有用作基础或支撑的称为“铂”的刚性件，通过枢轴将该刚性件固定到具有一个或多led的灯101上，该一个或多个led与系统光学和相应的电子电路相关联。前部可以被挤压。

所述装置还包括形成头带后部的刚性(透明)后部116。可替选地，元件116可以变为半刚性的以适应在xy平面上。

头带在其左分支上具有第一刚性元件111(其刚性比半刚性元件100更大)，该第一刚性元件111具有固定到前部100的第一端的第一下端以及附接至第二半刚性元件112(深色，因此更柔性)的第二上端。刚性元件111在其两个端部(第一下端和第二上端)相应地包括两个通过孔111a和111b，这两个通过孔111a和111b被配置为用于接收第一紧固弹性连接件150。

第二半刚性元件112具有固定到第一元件111的第二上端的第一端和固定到第三刚性元件113的第一端的第二端，第三刚性元件113用作来自属于左分支的第二元件111b的弹性连接件150的通过点。

头带还包括第四柔性(半刚性)元件114，第四柔性元件114具有固定到第三元件113的第二端的第一上端和固定到第五刚性元件115的第二端，第五刚性元件115允许紧固来自通过孔111a的第一弹性连接件150。

头带的左分支最终经由刚性元件115的第二端紧固到刚性或半刚性元件116的第一端，刚性或半刚性元件116形成刚性/半刚性头带结构的后部。根据所考虑的实施方式，后部116可以为刚性的或半刚性的，使得元件115和元件116可以具有同一制造工艺。当后部116为半刚性的(深色)时，则第五刚性元件115将不同于该半刚性的后部116。相反，如果后部116为刚性的，则元件115和元件116可以相同或者由同一制造工艺产生。

图5b示出了头带结构的右分支的细节，可以看出，该右分支相对于左分支是完全对称的。我们在图5b中看到右分支包括第六刚性元件121，第六刚性元件121具有附接到前部100的第二端的第一下端以及附接到第七柔性(半刚性)元件122的第一端的第二上端。刚性元件121在其第一下端和第二上端相应地包括两个用于接收第二紧固弹性连接件151的通过孔121a和121b。

柔性元件122具有附接到元件121的第一端和固定到第八刚性元件123的第二端，第八刚性元件123用作来自右分支的元件121b的弹性连接件151的通过点。

头带然后包括第九柔性(半刚性)元件124，第九柔性元件124具有固定到元件123的第二端的第一上端和位于第十刚性元件125的第一端的第二下端，并且允许紧固来自通过孔121b的第二弹性连接件151。

头带的右分支最终经由刚性元件125的第二端附接到后部(半刚性)116，该后部116形成刚性/半刚性头带的后部。

如图所示，刚性元件121在其两端121a和121b包括通过孔，这两个通过孔被配置为接收弹性连接件151，从而允许曲率半径r2上的应变，并且因此允许头带在矢状面(x，z)内变形。

图5c示出了刚性/半刚性头带结构在使用者头上的定位，其中突出显示了紧固弹性连接件150和紧固弹性连接件151的作用，从而可以限制随后的刚性/半刚性头带在三个平面内的变形，减小曲率半径r1-r3，并最终调节使用者头上的头带。

在图5a和图5b中详细地示出的刚性/半刚性条带的第一实施方式，非常适合于生产能够将灯101保持在适当位置的轻型头灯，该灯101位于处于后部的容量相当大的电池组130之前一定距离处。

当今的头灯的技术特点是，趋向于将相对较轻(但亮度较高)的led光源与相对较重的电池电源相关联。因此，在头带结构前部的灯101的重量与布置在后部的电池130的重量之间存在显著的重量差异。

这导致相当大的失衡，该失衡可能是使用者不适的来源，尤其是在剧烈运动的特定情况下，例如当使用者正在跑步时。

为了显著提高使用者的舒适感，同时也为了平衡使用者头上的头灯，配备了刚性/半刚性头带结构，如现在将在图6中及其随后可见的，该刚性/半刚性头带结构具有改进的平衡装置，该平衡装置完美地适应了刚性/半刚性头带结构的类型，但是该平衡装置也可以安装在任何类型的更常规的头带上。

图6示出了装配有负载平衡装置的刚性/半刚性头带结构的第一优选实施方式的俯视图。

所述平衡装置包括两个不可延伸的线股200和300，每个线股都具有第一端(分别为210、310)和第二端(分别为220、320)。

将线股200的第一端210(点a)固定在头带的左分支的前部，而将线股200的第二端220(点b)附接到头带的后部元件。类似地，将线股300的第一端310(点a’)固定在头带结构的右分支的前部，而将线股300的第二端320(点b’)附接到头带结构的后部元件。

在特定的实施方式中，固定点a、b、a’和b’可以是永久性的或可移除的，例如通过夹持、打结等。

可替选地，头带结构可以被配置为提供多个夹持位置，以将线股200和线股300固定在多个可能的位置。

此外，使两个线股穿过元件400(优选地滑动元件)内部，从而使得可以在两个线股200和300之间形成接合点c。滑动元件400可以由各种形状(环形、织物形)的任何材料(塑料、金属、织物)制成。在特定的实施方式中，滑动元件可以由两个滑轮组成，这两个滑轮的轴线平行且基本竖直。

图7a和图7b示出了基于滑动元件400的平衡装置的操作原理，该滑动元件400使得可以将两个线股200和300在点c处靠近在一起。还将观察到，端点b和端点b’是靠近的，而端点a和端点a’则相对较远。

如图7a和图7b所示，如果将线股ab和a’b’放置成每个线股都形成直角(在滑轮附近的精度)，则对于β段上的一附加位移单位，在α段上损失两个单位。因此，可以看出，滑动元件400(诸如滑块)的滑动有助于夹紧或者相反地松开刚性/半刚性条带的左分支和右分支，从而有利地与通过弹性连接件150和弹性连接件151可能已经实现的收紧配合。

这导致了双重的技术效果，即，对使用者头上的头带结构进行补充调节，并且还建立了由元件400结合搁置在使用者头上的两个线股实现的附加的保持效果。

即使在光源101和电池130的各自重量表现出很大的不同的情况下，这也确保了更好的负载布置。

在特定的实施方式中，将选择稍微有弹性的、足够宽的线股200和线股300以为使用者提供舒适性、但是又足够细而不会过度增加头带的重量。滑动元件400可以由注射塑料制成，该注射塑料具有被设计成对于使用者舒适的形状，特别是暴露出精细化且弯曲的大表面以与使用者的头部最佳地接触。

在一个特定的实施方式中，滑动元件400配备有用于收紧线股200和线股300的机构，这更加提高了调节使用者头上的头带结构的可能性。通过紧固元件210、220、310和320将端点a、b、a’和b’固定在头带结构上，这些紧固元件210、220、310和320是固定的或者可移除的(诸如夹子)，使得基于滑动元件400，负载平衡装置本身可以变成可移除的、对于特定活动是有用的配件。此外，如图5a和图5b所示，当使用者考虑在一些“静态”活动中使用其头灯时，该头灯可以按照其单一配置使用而无需配件负载平衡装置。相反，如果使用者考虑更“动态”的活动时，例如，在长距离跑步中，使用者将在使用基于两个线股200和300并结合滑动元件400的负载平衡装置时发现显著的优势。

对于附接点a、b、a’和b’的可能位置，可以考虑进一步的替选方案。在一个特定的实施方式中，可以将附接点设置在构成刚性/半刚性的头带结构的刚性部分上。可替选地，可以将附接点布置在半刚性部分上。

图8a、图8b、图8c、图8d和图8e示出了刚性/半刚性头带结构的第二更复杂的实施方式的多个透视图，该刚性/半刚性头带结构包括分别布置在前部上的附接点a和a’，而将两个附接点b和b’布置在头带结构的左分支和右分支元件113和元件123上。

优选地，附接点配置有夹子，这些夹子位于布置在头带的侧面上的一个或多个插槽内，以允许可调节的固定。可替选地，附接点可以基于配置在头带结构的左分支和右分支上的“滑块”，从而允许附接点在头带结构上容易移动。

图9示出了当滑动元件400(点c)沿着结构的后面尺寸移动时，调节使用者头上的头带结构的不同可能性。可以看出，根据点c的位置，线股200和线股300逐渐对应于头部的形状。然后将这些努力施加在头顶上，以提高头灯的舒适性和稳定性。

图10、图11和图12示出了由于本发明，一个使用者如何能够通过仅利用一只手设置滑动元件400来将头灯放置在其头部上并实现头带的调节。

因此，获得了一种非常方便的用于调节头灯的方法。

图13示出了第三实施方式，其中，在位于头灯的后部的电池组130上，将固定点b和固定点b’重合。可替选地，即使在后部不存在任何电池的情况下(当头灯包括例如位于其它地方的远程电池组时)，也可以布置这种情形。在这种情况下，附接点将有利地位于头带结构的后部的适当固定点处。

在图14的配置中，示出了第四实施方式，负载平衡装置包括位于后部的附接点，该附接点基于通常用于调节头带的“绳扣(tanka)”。在该配置中，滑动元件400可以用接缝代替，如图16a和图16b的示例所示，并且同一“绳扣”允许既调节头带又调节负载平衡装置。因此，也可以以非常简单的方式获得负载的平衡，而不必使用滑动元件400。

图15a至图15c示出了滑动元件400的三种不同的变型。

图15a回顾了滑动元件400的优选的实施方式，该优选的实施方式是关于前述附图已经描述的实施方式。

图15b示出了第二变型，其中，滑动元件500包括分别基于左右两个部件510和520的两个独立的滑块，两个线股200和300分别穿过这两个独立的滑块。因此，每个部件510和520可以沿着两个线股之一滑动，从而包含两个接合点c和c’。当位于结构的后部的附接点特别地彼此远离时(如图8a-图8e的第二实施方式所示)，这种布置示出特别地有利，这是因为通过独立地滑动每个部件510和520，使装置的调节变得可能。由于在前部和后部的两种可能的调节，在前部和后部都有一个“三角形开口(triangleopening)”。此外，优选地，由部件510和部件520组成的双滑块由可变形的塑性材料实现，因此由于线股200和线股300施加的张力而获得了两个可变形的滑块。因此，由于在可变形部件510和520上的摩擦，这促进了负载平衡装置的夹紧。因此，利用这种配置，不必提供线股200和线股300的特定的收紧/锁定机构(在图15a的配置中可能是这样)。

在图15c的第三变型中，滑动元件包括三个不同的可变形部件，即左元件610、元件630和右元件620，以引起用于连接头带上的附接点a、a’、b和b’的两个线股800和900每一者的方向发生重大变化。因此，获得了连接的交叉和相当重要的摩擦力，从而允许该装置被夹持在使用者的头部上。

最后，图16a和图16b示出了负载平衡装置的第五实施方式，其中，代替在两个线股200和300上存在的滑块400(在图16b中仅示出线股200)，示出用于在固定点c处连接两个线股200和300的接缝1010。在该实施方式中，附接点a是通过设置在具有环1020的头带上的织物来体现的，线股200在环1020中滑动，然后固定在位于头带上的滑动元件1030上。由于这种配置，获得了调节简单但有效的可能性。