一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置

本发明涉及航空飞行员头盔，尤其涉及一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置。

背景技术：

1、随着航空技术的不断发展，飞行安全问题日益受到关注。飞行员作为航空器的操作者，需要长时间佩戴头盔，在飞行过程中，飞行员的颈部经常性受到来自头部与头盔的对其巨大的拉压力，从而对颈椎造成严重的伤害。因此，设计一款能够同时保护飞行员头部和颈椎的安全装备显得尤为重要。

2、传统的飞行员头盔主要关注对头部的保护，而颈椎保护则通常不被重视；其他特种工作中对颈椎保护通常通过佩戴单独的颈托来实现，然而，这种分离式的保护方式极大程度影响头部的灵活性，因此并不适用于飞行员的颈椎保护。因此，有必要研究一种能够在不影响飞行员头部灵活性的前提下实现颈椎的保护的装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其通过通过整合头盔与颈椎保护装置，实现更加全面和高效的保护飞行员颈椎的效果，为飞行员的健康及生命安全提供有力保障。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，包括头盔和下颌支撑器，所述的头盔通过头盔连杆机构与后肩部支撑底座相连，所述的下颌支撑器通过下颌连杆机构与前肩部支撑底座相连；

3、后肩部支撑底座承受由头盔经头盔连杆机构传递而来的载荷，前肩部支撑底座承受由下颌支撑器经下颌连杆机构传递而来的载荷；

4、所述的头盔后部还设置有第一轴承外圈连接口，第一轴承外圈连接口与所述的头盔连杆机构的第一内圈轴承杆相连，下颌支撑器下部设置有第二轴承外圈连接口，第二轴承外圈连接口与下颌连杆机构上的第二内圈轴承杆相连。

5、进一步的，所述的头盔和下颌支撑器上对应设置有绑带连接孔并通过绑带相连，前肩部支撑底座和后肩部支撑底座上对应设置有绑带连接孔并通过绑带相连，所述的下颌支撑器垫于下颌部位，所述的前肩部支撑底座和后肩部支撑底座对应设置用于佩戴于肩背部并通过绑带连接固定。

6、进一步的，所述的第一轴承外圈连接口和第二轴承外圈连接口的外端圆环表面上设置有凸起小格，凸起小格包括四个限制格和两对阻尼格，四个限制格呈x字形均匀分布于两对阻尼格两侧，两对阻尼格分别设置在圆槽连接口最外层圆环表面的左右两端，每一对阻尼格分两个阻尼格，上下对称分布。

7、进一步的，所述的前肩部支撑底座穿戴于下颌支撑器下方的前胸肩部，前肩部支撑底座包括前底座面、前球铰底座和前弹簧座，所述的前底座面后缘上部两侧和前缘下部两侧各设置有用于放置绑带的条形孔，所述前球铰底座设置于前肩部支撑底座前部，前球铰底座上设置有用于与下颌连杆机构上的第二球铰链杆相连的空间，所述前弹簧座安装于前球铰底座后方的前底座面上，前弹簧座与下颌连杆机构的第六弹簧相连。

8、进一步的，所述的后肩部支撑底座穿戴于头盔下方肩背部，后肩部支撑底座包括后底座面和后球铰底座，所述的后底座面的前缘上部和后缘下部两侧各设置有用于和前肩部支撑底座通过绑带相连的条形孔；所述的后球铰底座与头盔连杆机构上的第一球铰链杆相连。

9、进一步的，所述的绑带包括上部绑带、中部绑带和下部绑带，所述的上部绑带从头盔侧面的绑带连接孔穿过，延伸至下颌支撑器上的绑带条形孔固定锁紧完成头盔与下颌支撑器的固定连接；所述的中部绑带贯穿通过前肩部支撑底座后缘上部和后肩部支撑底座前缘上部的条形孔，围绕成一圈，将前肩部支撑底座和后肩部支撑底座连接；所述的下部绑带用于将前肩部支撑底座和后肩部支撑底座与人体连接，下部绑带从前肩部支撑底座前缘下部的条形孔出发，向下伸展绕过腋窝，延伸至后肩部支撑底座后缘下部的条形孔，实现锁紧固定。

10、进一步的，所述的头盔连杆机构包括第一内圈轴承杆、第一连接杆、第二连接杆、第一转换杆和第一球铰链杆，所述的第一内圈轴承杆上端设置为嵌入头盔后部的第一轴承外圈连接口的圆柱块状轴承内圈体，第一内圈轴承杆与第一轴承外圈连接口相接触的两侧各设有起限制和稳定作用的长方体小块；所述的第一连接杆一端与第一内圈轴承杆铰接，第一连接杆另一端与第二连接杆铰接，第二连接杆与第一转换杆一端铰接，第一转换杆另一端与第一球铰链杆相连，所述的第一连接杆与第二连接杆之间还设置有第一弹簧，所述的第二连接杆与第一转换杆之间还设置有第二弹簧。

11、进一步的，所述的下颌连杆机构包括第二球铰链杆、第二转换杆、第三连接杆、第四连接杆和第二内圈轴承杆；所述的第二内圈轴承杆上端设置为嵌入下颌支撑器下部的第二轴承外圈连接口的圆柱块状轴承内圈体；第二内圈轴承杆与第二轴承外圈连接口相接触的两侧各设有起限制和稳定作用的长方体阻拦块；所述的第四连接杆一端与第二内圈轴承杆连接，第四连接杆与下颌支撑器之间还设置有第三弹簧，第四连接杆另一端与第三连接杆一端相连，第三连接杆和第四连接杆之间还设置有第四弹簧，第三连接杆另一端与第二转换杆一端铰接，第二转换杆与第三连接杆之间还设置有第五弹簧，第二转换杆另一端与第二球铰链杆相连，第二转换杆通过第六弹簧与前肩部支撑底座的前弹簧座相连。

12、进一步的，所述的头盔两侧设置有多道条形孔，头盔后部两侧设置有多个点状孔。

13、进一步的，所述的下颌支撑器设置为与人体下颌曲面匹配的曲面机构，下颌支撑器后端两侧设置有用于通过绑带与头盔相连的条形孔。

14、本发明的有益效果是：一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，通过机械连杆结构、铰链结构与弹簧结构组合，将头盔装置与颈椎保护装置一体化连接，可以将头盔与头部所受的部分力转移到肩部与背部，极大程度上减少了颈椎的受力，起到保护颈椎的效果。该装置结构简单，保护效果好；连杆机构通过铰链与球铰链相互配合，可以实现空间内任意方向运动，且铰链链接处摩擦系数大，头部放松状态下不易发生运动。连杆机构结构简单、灵活性好、支撑性强；连杆机构与下颌支撑器和头盔连接处，均使用轴承连接；在轴承结构中设置有微结构，对轴承转动角度进行约束并保持轴承的稳定。轴承连接结构的结构简单、稳定性强、安全性能好，便于一体化设计；装置内部设置的弹簧，对总体运动进行约束，并引导机械以颈椎运动的形式进行运动，不但能保持装置稳定，同时能起到一定的支持作用与减震缓震效果，也便于一体化设计。本装置整体的工作可靠性高、结构简单、支撑性能好，同时，还注重人体工学和舒适性，确保飞行员在长时间佩戴下仍能保持良好的舒适度。该一体化装置的提出，将减少对颈椎的伤害，为飞行员提供更加全面和高效的保护。

技术特征：

1.一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，包括头盔(1)和下颌支撑器(13)，所述的头盔(1)通过头盔连杆机构(21)与后肩部支撑底座(7)相连，所述的下颌支撑器(13)通过下颌连杆机构(22)与前肩部支撑底座(20)相连；

2.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的头盔(1)和下颌支撑器(13)上对应设置有绑带连接孔并通过绑带相连，前肩部支撑底座(20)和后肩部支撑底座(7)上对应设置有绑带连接孔并通过绑带相连，所述的下颌支撑器(13)垫于下颌部位，所述的前肩部支撑底座(20)和后肩部支撑底座(7)对应设置用于佩戴于肩背部并通过绑带连接固定。

3.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的第一轴承外圈连接口(23)和第二轴承外圈连接口(29)的外端圆环表面上设置有凸起小格，凸起小格包括四个限制格(24)和两对阻尼格(25)，四个限制格(24)呈x字形均匀分布于两对阻尼格(25)两侧，两对阻尼格(25)分别设置在圆槽连接口最外层圆环表面的左右两端，每一对阻尼格分两个阻尼格，上下对称分布。

4.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的前肩部支撑底座(20)穿戴于下颌支撑器(13)下方的前胸肩部，前肩部支撑底座(20)包括前底座面(30)、前球铰底座(26)和前弹簧座(27)，所述的前底座面(30)后缘上部两侧和前缘下部两侧各设置有用于放置绑带的条形孔，所述前球铰底座(26)设置于前肩部支撑底座(20)前部，前球铰底座(26)上设置有用于与下颌连杆机构(22)上的第二球铰链杆(8)相连的空间，所述前弹簧座(27)安装于前球铰底座(26)后方的前底座面(30)上，前弹簧座(27)与下颌连杆机构(22)的第六弹簧(19)相连。

5.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的后肩部支撑底座(7)穿戴于头盔下方肩背部，后肩部支撑底座(7)包括后底座面(31)和后球铰底座(28)，所述的后底座面(31)的前缘上部和后缘下部两侧各设置有用于和前肩部支撑底座(20)通过绑带相连的条形孔；所述的后球铰底座(28)与头盔连杆机构(21)上的第一球铰链杆(6)相连。

6.如权利要求5所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的绑带包括上部绑带、中部绑带和下部绑带，所述的上部绑带从头盔(1)侧面的绑带连接孔穿过，延伸至下颌支撑器(13)上的绑带条形孔固定锁紧完成头盔(1)与下颌支撑器(13)的固定连接；所述的中部绑带贯穿通过前肩部支撑底座(20)后缘上部和后肩部支撑底座(7)前缘上部的条形孔，围绕成一圈，将前肩部支撑底座(20)和后肩部支撑底座(7)连接；所述的下部绑带用于将前肩部支撑底座(20)和后肩部支撑底座(7)与人体连接，下部绑带从前肩部支撑底座(20)前缘下部的条形孔出发，向下伸展绕过腋窝，延伸至后肩部支撑底座(7)后缘下部的条形孔，实现锁紧固定。

7.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的头盔连杆机构(21)包括第一内圈轴承杆(2)、第一连接杆(3)、第二连接杆(4)、第一转换杆(5)和第一球铰链杆(6)，所述的第一内圈轴承杆(2)上端设置为嵌入头盔(1)后部的第一轴承外圈连接口(23)的圆柱块状轴承内圈体，第一内圈轴承杆(2)与第一轴承外圈连接口(23)相接触的两侧各设有起限制和稳定作用的长方体小块；所述的第一连接杆(3)一端与第一内圈轴承杆(2)铰接，第一连接杆(3)另一端与第二连接杆(4)铰接，第二连接杆(4)与第一转换杆(5)一端铰接，第一转换杆(5)另一端与第一球铰链杆(6)相连，所述的第一连接杆(3)与第二连接杆(4)之间还设置有第一弹簧(14)，所述的第二连接杆(4)与第一转换杆(5)之间还设置有第二弹簧(15)。

8.如权利要求1所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的下颌连杆机构(22)包括第二球铰链杆(8)、第二转换杆(9)、第三连接杆(10)、第四连接杆(11)和第二内圈轴承杆(12)；所述的第二内圈轴承杆(12)上端设置为嵌入下颌支撑器(13)下部的第二轴承外圈连接口(29)的圆柱块状轴承内圈体；第二内圈轴承杆(12)与第二轴承外圈连接口(29)相接触的两侧各设有起限制和稳定作用的长方体阻拦块；所述的第四连接杆(11)一端与第二内圈轴承杆(12)连接，第四连接杆(11)与下颌支撑器(13)之间还设置有第三弹簧(16)，第四连接杆(11)另一端与第三连接杆(10)一端相连，第三连接杆(10)和第四连接杆(11)之间还设置有第四弹簧(17)，第三连接杆(10)另一端与第二转换杆(9)一端铰接，第二转换杆(9)与第三连接杆(10)之间还设置有第五弹簧(18)，第二转换杆(9)另一端与第二球铰链杆(8)相连，第二转换杆(9)通过第六弹簧(19)与前肩部支撑底座(20)的前弹簧座(27)相连。

9.如权利要求1-8任一所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的头盔(1)两侧设置有多道条形孔，头盔(1)后部两侧设置有多个点状孔。

10.如权利要求1-8任一所述的一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，其特征在于，所述的下颌支撑器(13)设置为与人体下颌曲面匹配的曲面机构，下颌支撑器(13)后端两侧设置有用于通过绑带与头盔(1)相连的条形孔。

技术总结本发明涉及一种飞行员头盔及颈椎保护一体化装置，通过机械连杆结构、铰链结构与弹簧结构组合，将头盔装置与颈椎保护装置一体化连接，可以将头盔与头部所受的部分力转移到肩部与背部，极大程度上减少了颈椎的受力，起到保护颈椎的效果；连杆机构通过铰链与球铰链相互配合，可以实现空间内任意方向运动，且铰链链接处摩擦系数大，头部放松状态下不易发生运动，连杆机构与下颌支撑器和头盔连接处，均使用轴承连接；装置内部设置的弹簧，整体的工作可靠性高、结构简单、支撑性能好，同时，还注重人体工学和舒适性，确保飞行员在长时间佩戴下仍能保持良好的舒适度。该一体化装置的提出，将减少对颈椎的伤害，为飞行员提供更加全面和高效的保护。技术研发人员：王文东,王志恒,韩仕铉,郭煜昊,李杰受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29