一种安全帽的保护衬垫结构的制作方法

本实用新型涉及安全帽的保护衬垫，更具体的说涉及一种安全帽的保护衬垫结构。

背景技术：

安全帽是为了保护人的头部而专门设计的，其可在人的头部受到撞击时，最大程度地保护头部不受伤害。一般高端安全帽的保护衬垫采用的发泡材是eps、epp、epo或pc、abs、abs+pc、emi、pp、pa、pvc、pet、pom等热塑性材料制作的异型蜂巢结构以及此几者的组合。随着工业的发展进步，各国对安全帽的要求越来越高，不但要求安全帽耐高强度的冲击和高抗穿刺要求，消费者对安全帽的大小也希望越来越小。常见安全帽的保护衬垫在提高结构强度和抗穿刺性能上，一般是通过调整密度、厚度或造型上来达成需求，这样无法在满足相同规定的冲击和穿刺条件下可以将安全帽做得更小。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种安全帽的保护衬垫结构，其可提升安全帽的抗冲击、穿刺性能，在满足相同规定的冲击和穿刺条件下可以将安全帽做得更小，安全性能更高。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种安全帽的保护衬垫结构，设置在帽壳内侧，保护衬垫包括立体状的加强骨架与发泡材料一体成型，其中，加强骨架包括多个立体结构单元形成连续性连接，发泡材料填充在立体结构单元之间，相互连接的立体结构单元在垂直方向和水平方向上形成有形变空间。

进一步，加强骨架中相互连接的立体结构单元形成阵列式分布或网状分布，各立体结构单元中形成至少一个具有立体弹性支撑的支撑单体或支撑段。

进一步，立体结构单元形成一具有弹性缓冲作用的支撑单体，相邻的支撑单体之间通过连接带或连接通道进行连接，且多个支撑单体之间形成阵列状分布，发泡材料填充至支撑单体之间后一体成型。

进一步，支撑单体为空心体或实心体，且形成三角体、四边体、五边体六边体、球形体或环形圈的造型。

进一步，立体结构单元为弧形段，令立体结构单元连续连接形成波浪状线条，加强骨架包括多条波浪状线条交叉连接形成网状体，网状体的各网格包括四个围合的弧形段。

进一步，立体结构单元包括一上凸弧形边和一下凸弧形边对合连接形成一立体对边，令立体结构单元连续连接形成交叉波浪形线条，加强骨架包括多条交叉波浪形线条交叉连接形成网状体，网状体的各网格包括四个围合的立体对边。

进一步，加强骨架通过3d打印成型射出成型、吸塑成型、吹塑成型、公母模压成型或者袋压成型。

进一步，加强骨架的材料为abs、pc、abs+pc、pa、pp、pet、pom、tpu、tpr或pvc。

进一步，加强骨架的材料为热固性树脂与纤维增强材料的混合体，其中，纤维增强材料为碳纤维、玻璃纤维、芳香族纤维或玄武岩纤维。

进一步，发泡材料为eps、epp或epo。

采用上述结构后，本实用新型在保护衬垫中增加加强骨架作为立体支撑骨架，加强骨架在垂直方向上和水平方向上可具有形变空间，与发泡材料一体成型为保护衬垫后，可增加保护衬垫的缓冲效果，让冲击能量沿著保护衬垫进行分散，更有效地吸收冲击能量，从而可提升安全帽的抗冲击、穿刺性能，在满足相同规定的冲击和穿刺条件下可以将安全帽做得更小，安全性能更高。

附图说明

图1为本实用新型于帽壳内的剖面结构示意图（显示第一实施例）；

图2为本实用新型中加强骨架第一实施例的俯视图；

图3为本实用新型中加强骨架第一实施例的侧视图；

图4为本实用新型中加强骨架第一实施例的横切面示意图；

图5为本实用新型中加强骨架第二实施例的结构示意图；

图6为本实用新型中加强骨架第三实施例的结构示意图；

图7为本实用新型中加强骨架第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实用新型揭示了一种安全帽的保护衬垫结构，如图1所示，保护衬垫20设置在帽壳10内侧，在保护衬垫20内侧还可以根据需求设置内衬。本实用新型中，保护衬垫20包括立体状的加强骨架21与发泡材料22一体成型。其中，加强骨架21包括多个立体结构单元形成连续性连接，发泡材料22填充在立体结构单元之间，相互连接的立体结构单元可在垂直方向上及水平方向上形成有变形空间，以进一步增加保护衬垫的缓冲效果，让冲击能量沿著保护衬垫20进行分散，从而更有效地吸收冲击能量。

其中，可令加强骨架21中相互连接的立体结构单元形成阵列式分布或网状分布，各立体结构单元中形成至少一个具有立体弹性支撑的支撑单体或支撑段。如图1至图4所示，为本实用新型的第一实施例，立体结构单元形成一具有弹性缓冲作用的支撑单体，本实施例中的支撑单体为球形体211，相邻的球形体211之间通过连接带212进行连接，且多个球形体211之间形成阵列状分布，相邻球形体211之间形成可令发泡材料22填充的填充空间213，从而使加强骨架21与发泡材料22能够在保护衬垫模具中一起内埋成型后形成整体结构。支撑单体可以是空心体或实心体，如图所示，如果球形体是空心状的，成型时，发泡材料填充至球形体外侧和内部后一体成型，可在球形体上设有供发泡材料填充其中的填料开口。而球形体之间还可通过连接通道进行连接，连接通道中也同时填充有发泡材料。由于球形体211具有一定的弹性变形力，使得加强骨架在垂直方向上及水平方向上均可形成一定的形变空间或变形力，在保护衬垫的发泡材料中形成支撑，在帽壳内形成更具缓冲效果的加强层，从而可提升安全帽的抗冲击、穿刺性能。当然，球形体也可以替换为环形圈，或形成三角体、四边体、五边体六边体等不同造型，形成具有一定弹性形变的支撑结构，以作为保护衬垫的支撑骨架。

如图5所示，为本实用新型的第二实施例，本实施例中，立体结构单元为弧形段311，令立体结构单元连续连接形成波浪状线条310，加强骨架则包括多条波浪状线条310交叉连接形成网状体31，网状体31的各网格包括四个围合的弧形段311。通过交叉的波浪状线条310形成保护衬垫的支撑骨架，波浪状线条310中具有弹性的弧形段311作为立体结构单元，使得加强骨架在垂直方向上和水平方向上具具有变形和弯曲的功能，可形成一定形变空间，在保护衬垫中形成立体骨架，使保护衬垫更有效地吸收冲击能量。

如图6、图7所示，为本实用新型的第三实施例，本实施例中，立体结构单元包括一上凸弧形边4111和一下凸弧形边4112对合连接形成一立体对边411，令立体结构单元连续连接形成后交叉波浪形线条410，加强骨架包括多条交叉波浪形线条410交叉连接形成网状体41，网状体的各网格包括四个围合的立体对边410。连续的立体对边41，使加强骨架在垂直方向上有形变空间，在水平方向上，连续性的立体对边结构也具有一定的拉伸变形力，使立体的加强骨架在保护衬垫的发泡材料中形成更具缓冲力的支撑，从而可提升安全帽的抗冲击、穿刺性能。其中，加强骨架的结构可以多样化，局部化，在此不一一列举。

上述的加强骨架均可通过3d打印技术加工成型、射出成型、吸塑成型、吹塑成型、公母模压成型或者袋压成型等工艺，再将加强骨架放入保护衬垫模具中与发泡材一起内埋成型（可采用蒸汽压力0.1～0.25pa,成型温度为100～200℃）。其中，加强骨架的材料可采用abs、pc、abs+pc、pa、pp、pet、pom、tpu、tpr或pvc等热塑性材料。加强骨架的材料也可以是热固性树脂与纤维增强材料的混合体，其中，纤维增强材料为碳纤维、玻璃纤维、芳香族纤维或玄武岩纤维等。而发泡材料可采用eps、epp或epo等。在现有工艺流程的基础上，结合了3d打印技术、射出工艺、吸塑成型、吹塑成型和复材加工工艺（如公母模压成型或者袋压成型等工艺），形成保护衬垫结构。

采用上述结构后，本实用新型在保护衬垫中增加加强骨架作为立体支撑骨架，加强骨架在垂直方向上和水平方向上可具有形变空间，与发泡材料一体成型为保护衬垫后，可增加保护衬垫的缓冲效果，让冲击能量沿著保护衬垫进行分散，更有效地吸收冲击能量，从而可提升安全帽的抗冲击、穿刺性能，在满足相同规定的冲击和穿刺条件下可以将安全帽做得更小，安全性能更高。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

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