CN106669135A - 一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具，包括护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及与人体头部相适应的头盔基体；所述护额头部、护侧脸部和后脑勺护盖分别设于头盔基体上，并分别与人体额头、侧脸和后脑勺相对应；所述护额头部、护侧脸部和头盔基体内均设有受击信息感应装置。其结构简单，可有针对性地对头部各部位进行保护，且不易变形损坏，使用寿命长，并能通过受击信息感应装置准确无误地统计得分。

Description

一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具

技术领域

本发明属于头部护具技术领域，尤其涉及一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具。

背景技术

散打是中华武术的精华，是具有独特民族风格的体育项目，多年来在民间流传发展，深受人民喜爱。现在的散打是两人按照一定的规则，运用武术中的踢、打、摔和防守等方法，进行徒手对抗的现代体育竞技项目，它是中国武术的重要组成部分。中国武术有两种表现形式，一种是套路演练形式，一种是格斗对抗形式。散打就是格斗对抗形式的一种。

散打比赛中，运动员多会穿戴比赛规则允许范围内护具，如头盔、护衣和护腿等。而现有的头盔等针对头部的护具，并不能起到很好的保护作用，且由于经常受到击打，很容易发生变形损坏，使用寿命短；并且，传统比赛均是人为评判运动员得分，但受视线、视角等因素，常常发生误判，甚至发生裁判操控比赛的情况发生，严重影响了比赛的公平性。为此，针对头部的电子护具，一种通过在头盔内置传感器进行计分的护具，应运而生。但是，传统头部电子护具存在使用寿命短、计分准确率较低的问题。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其结构简单，可有针对性地对头部各部位进行保护，且不易变形损坏，使用寿命长。

本发明的技术方案是：一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具，包括护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及与人体头部相适应的头盔基体；所述护额头部、护侧脸部和后脑勺护盖分别设于头盔基体上，并分别与人体额头、侧脸和后脑勺相对应；所述护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖和头盔基体在厚度方向的结构一致，均包括由外至内依次设置的外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬，高压气囊层内填充高压气囊；所述护额头部、护侧脸部和头盔基体内均设有受击信息感应装置，且护额头部和护侧脸部内的受击信息感应装置位于其高压气囊层和缓冲层之间。

使用时，运动员戴上上述头部护具后，护额头部、护侧脸部和后脑勺护盖分别有针对性地保护头部、侧脸和后脑勺，对散打运动员的头部进行全方位的保护；各部件护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及头盔基体均设计为外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬的结构，外壳层承受打击后，由高压气囊将力分散至缓冲层，缓冲层进一步将冲击力缓解，最后透过内衬作用在人体头部的力已得到较大的缓解。

其中，在比赛过程中，头部得分点包括后脑勺以外的所有区域，与后脑勺相对应的后脑勺护盖内未安装受击信息感应装置，而与得分区域对应的头盔基体、护额头部和护侧脸部内均安装有受击信息感应装置，当得分区域受到打击时，得分区域内的受击信息感应装置感受到打击力，进而记录所受打击力的大小；因为除后脑勺以外的所有得分区域均安装有受击信息感应装置，因而不会出现漏统计的情况，统计准确率更好；并且，将受击信息感应装置设置于高压气囊层和缓冲层之间，外壳层受打击力后，将力传递至高压气囊层，打击力通过高压气囊将力传递至受击信息感应装置，既可很好的保护受击信息感应装置，又可使受击信息感应装置正确无误的接收到外部打击力，使得受击信息感应装置统计准确，并增加其使用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述受击信息感应装置包括压电薄膜层，该压电薄膜层内设有银纳米膜层；所述压电薄膜层的正极和负极分别连接有金属导线，压电薄膜层的两侧分别设置有缓冲保护层，该缓冲保护层外套有柔性屏蔽罩。在压电薄膜层内加入一个银纳米膜层，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低，更安全；压电薄膜层感受到外部打击力后，将压力极化产生微弱电流形成与打击力大小相关的微弱电流信号，该信号经过上述金属导线传输至外部计分系统即可计分统计。

作为本发明的进一步改进，所述护侧脸部上设有与人体耳朵相适应的耳洞，沿该耳洞边缘设有环形凸起。运动员戴上上述头部护具后，耳朵可以通过耳洞漏出来，避免影响运动员的听力，耳洞边缘的环形凸起可保护耳朵被直接击打，对运动员起到很好的保护作用。

作为本发明的进一步改进，所述护额头部上设有贯通其外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬的通气孔。通气孔的设计，便于透气散热，更利于运动员调整状态，特别是在激烈对抗赛中，这一点尤为重要。

作为本发明的进一步改进，所述后脑勺护盖的边缘为圆弧状。传统的护具头盔，后脑勺部位的边缘齐平，边缘设计得太高不能对后脑勺进行有效保护，边缘太低则会与颈部接触，影响头部的活动。本发明中，后脑勺护盖的边缘设计为圆弧状，可以很好的贴合后脑勺，完美解决了该问题，对后脑勺进行更好的保护。

作为本发明的进一步改进，所述外壳层采用玻璃纤维增强复合塑料。玻璃纤维增强复合塑料为玻璃纤维增强塑料中的一种，具有质轻、强度高、耐腐蚀和拉伸强度好等特点，采用玻璃纤维增强复合塑料的外壳层，使用寿命长且能达到很好的保护效果。

作为本发明的进一步改进，所述内衬采用聚氨酯纤维材料。聚氨酯纤维具有类似橡胶丝的高弹性回复率和高断裂伸长，非常适合作为护具内衬。

作为本发明的进一步改进，所述高压气囊采用聚氨酯纤维材料。聚氨酯纤维的高弹性回复率、优异的抗张强度和抗撕裂强度，使得其非常适合高压气囊。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲层采用聚氨酯材料制成的海绵。

本发明的有益效果是：

(1)护额头部、护侧脸部和后脑勺护盖分别有针对性地保护头部、侧脸和后脑勺，对散打运动员的头部进行全方位的保护；各部件护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及头盔基体均设计为外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬的结构，外壳层承受打击后，由高压气囊将力分散至缓冲层，缓冲层进一步将冲击力缓解，最后透过内衬作用在人体头部的力已得到较大的缓解；

(2)因为除后脑勺以外的所有得分区域均安装有受击信息感应装置，因而不会出现漏统计的情况，统计准确率更好；并且，将受击信息感应装置设置于高压气囊层和缓冲层之间，既可很好的保护受击信息感应装置，又可使受击信息感应装置正确无误的接收到外部打击力，使得受击信息感应装置统计准确，并增加其使用寿命；

(3)运动员戴上上述头部护具后，耳朵可以通过耳洞漏出来，避免影响运动员的听力，耳洞边缘的环形凸起可保护耳朵被直接击打，对运动员起到很好的保护作用；

(4)通气孔的设计，便于透气散热，更利于运动员调整状态，特别是在激烈对抗赛中，这一点尤为重要；

(5)本发明中，后脑勺护盖的边缘设计为圆弧状，可以很好的贴合后脑勺，对后脑勺进行更好的保护；

(6)对护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及头盔基体分别采用合适的材料，使用寿命长，并能起到很好的保护作用。

附图说明

图1是本发明实施例所述带受击信息感应装置的武术散打头部护具的结构示意图；

图2是护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖和头盔基体在厚度方向的剖视图；

图3是安装受击信息感应装置后的护额头部和护侧脸部在厚度方向的剖视图；

图4是受击信息感应装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所述动态冲击力标定器的结构示意图；

图6为本发明实施例中标定物固定装置沿其轴心的截面示意图；

图7为本发明实施例中冲击杆的结构示意图；

图8为本发明实施例中使用伺服电机的结构示意图；

附图标记说明：

10护额头部，101通气孔，20头盔基体，30后脑勺护盖，40护侧脸部，401耳洞，402环形凸起，50外壳层，60高压气囊层，70缓冲层，80内衬，90受击信息感应装置，901压电薄膜层，902银纳米膜层，903金属导线，904缓冲保护层，905柔性屏蔽罩；

040-真空室，041-真空室底座，042-真空室套筒，043-真空室顶盖，050-标定器支撑筒，051-冲击杆，052-弹簧，053-弹簧座，054-校准座，055-冲击施力板，056-永磁体，057-标定物固定装置，058-长度刻度线，060-电磁铁，061-驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

参考图1、图2和图3，一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具，包括护额头部10、护侧脸部40、后脑勺护盖30以及与人体头部相适应的头盔基体20；所述护额头部10、护侧脸部40和后脑勺护盖30分别设于头盔基体20上，并分别与人体额头、侧脸和后脑勺相对应；所述护额头部10、护侧脸部40、后脑勺护盖30和头盔基体20在厚度方向的结构一致，均包括由外至内依次设置的外壳层50、高压气囊层60、缓冲层70和内衬80，高压气囊层60内填充高压气囊；所述护额头部10、护侧脸部40和头盔基体20内均设有受击信息感应装置90，且护额头部10和护侧脸部40内的受击信息感应装置90位于其高压气囊层60和缓冲层70之间。

使用时，运动员戴上上述头部护具后，护额头部10、护侧脸部40和后脑勺护盖30分别有针对性地保护头部、侧脸和后脑勺，对散打运动员的头部进行全方位的保护；各部件护额头部10、护侧脸部40、后脑勺护盖30以及头盔基体20均设计为外壳层50、高压气囊层60、缓冲层70和内衬80的结构，外壳层50承受打击后，由高压气囊将力分散至缓冲层70，缓冲层70进一步将冲击力缓解，最后透过内衬80作用在人体头部的力已得到较大的缓解。

其中，在比赛过程中，头部得分点包括后脑勺以外的所有区域，与后脑勺相对应的后脑勺护盖30内未安装受击信息感应装置90，而与得分区域对应的头盔基体20、护额头部10和护侧脸部40内均安装有受击信息感应装置90，当得分区域受到打击时，得分区域内的受击信息感应装置90感受到打击力，进而记录所受打击力的大小；因为除后脑勺以外的所有得分区域均安装有受击信息感应装置90，因而不会出现漏统计的情况，统计准确率更好；并且，将受击信息感应装置90设置于高压气囊层60和缓冲层70之间，外壳层50受打击力后，将力传递至高压气囊层60，打击力通过高压气囊将力传递至受击信息感应装置90，既可很好的保护受击信息感应装置90，又可使受击信息感应装置90正确无误的接收到外部打击力，使得受击信息感应装置90统计准确，并增加其使用寿命。

参考图4，在另一个实施例中，所述受击信息感应装置90包括压电薄膜层901，该压电薄膜层901内设有银纳米膜层902；所述压电薄膜层901的正极和负极分别连接有金属导线903，压电薄膜层901的两侧分别设置有缓冲保护层904，该缓冲保护层904外套有柔性屏蔽罩905。在压电薄膜层901内加入一个银纳米膜层902，使电阻率降低，有利于整套电子护具电压的降低，更安全；压电薄膜层901感受到外部打击力后，将压力极化产生微弱电流形成与打击力大小相关的微弱电流信号，该信号经过上述金属导线903传输至外部计分系统即可计分统计。

在另一个实施例中，所述护侧脸部40上设有与人体耳朵相适应的耳洞401，沿该耳洞401边缘设有环形凸起402。运动员戴上上述头部护具后，耳朵可以通过耳洞401漏出来，避免影响运动员的听力，耳洞边缘的环形凸起402可保护耳朵被直接击打，对运动员起到很好的保护作用。

在另一个实施例中，所述护额头部10上设有贯通其外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬的通气孔101。通气孔101的设计，便于透气散热，更利于运动员调整状态，特别是在激烈对抗赛中，这一点尤为重要。

在另一个实施例中，所述后脑勺护盖30的边缘为圆弧状。传统的护具头盔，后脑勺部位的边缘齐平，边缘设计得太高不能对后脑勺进行有效保护，边缘太低则会与颈部接触，影响头部的活动。本发明中，后脑勺护盖30的边缘设计为圆弧状，可以很好的贴合后脑勺，完美解决了该问题，对后脑勺进行更好的保护。

在另一个实施例中，所述外壳层50采用玻璃纤维增强复合塑料。玻璃纤维增强复合塑料为玻璃纤维增强塑料中的一种，具有质轻、强度高、耐腐蚀和拉伸强度好等特点，采用玻璃纤维增强复合塑料的外壳层50，使用寿命长且能达到很好的保护效果。

在另一个实施例中，所述内衬80采用聚氨酯纤维材料。聚氨酯纤维具有类似橡胶丝的高弹性回复率和高断裂伸长，非常适合作为护具内衬。

在另一个实施例中，所述高压气囊采用聚氨酯纤维材料。聚氨酯纤维的高弹性回复率、优异的抗张强度和抗撕裂强度，使得其非常适合高压气囊。

在另一个实施例中，所述缓冲层70采用聚氨酯材料制成的海绵。

此外，在受击信息感应装置90安装前，需要对受击信息感应装置90进行测力标定，本发明还提供一种动态冲击力标定器。

如图5所示，一种动态冲击力标定器，包括真空室040和设于真空室040内的标定器支撑筒050；所述真空室040由真空室底座041、真空室套筒042和真空室顶盖043组成，所述真空室套筒042垂直设于真空室底座041上，所述真空室顶盖043设于真空室套筒042的顶部；所述标定器支撑筒050垂直设于真空室底座041上，且标定器支撑筒050设于真空室套筒042内；所述标定器支撑筒041内设有标定机构，该标定机构包括冲击杆051、弹簧052、弹簧座053和校准座054，所述弹簧座053和校准座054均通过螺纹可拆卸的设于标定器支撑筒050上，所述弹簧座053设于校准座054的下方，且弹簧座053和校准座054均垂直于标定器支撑筒050的轴心，所述弹簧座053和校准座054上设有相对应的供冲击杆051穿过的通孔，所述冲击杆051的底部设有冲击施力板055，所述冲击施力板055和弹簧座053之间设有套设于冲击杆上的弹簧052，如图7所示，所述冲击杆051上设有长度刻度线058；所述冲击杆051的顶部设有永磁体056，所述真空室040的顶部设有与永磁体056对应的电磁铁060和驱动该电磁铁060移动的驱动装置061。

如图5、图6所示，在其中一个实施例中，所述标定器支撑筒050内还设有标定物固定装置057，所述标定物固定装置057设于冲击杆051下方，且该标定物固定装置057与冲击施力板055对应，所述标定物固定装置057包括环形钢片，所述环形钢片的外边缘设有与环形钢片垂直的柱状支撑部，所述柱状支撑部底部设有与柱状支撑部垂直的环形延伸部，所述标定物固定装置057通过螺栓可拆卸的设于真空室底座041上。

在其中一个实施例中，所述标定器支撑筒050由上支撑筒和下支撑筒可拆卸地组成，所述弹簧座053设于下支撑筒上，所述校准座054设于上支撑筒上。

在其中一个实施例中，所述真空室底座041、弹簧座053、冲击杆051和冲击施力板055均由钢性材料制成。

在其中一个实施例中，所述真空室套筒042和标定器支撑筒050均由钢化玻璃制成。

在其中一个实施例中，所述弹簧座053和校准座054与冲击杆051的连接处设有直线轴承。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述驱动装置061为导轨，该导轨垂直于真空室底座041，所述电磁铁060设于导轨上。

如图8所示，在其中一个实施例中，所述驱动装置061为伺服电机，该伺服电机的输出轴垂直于冲击杆051，所述伺服电机的输出轴上设有钢索盘，所述钢索盘上钢索的自由端连接电磁铁060。

采用上述标定器取得以下有益效果：

1、采用弹簧弹力冲击的标定方法，避免使用传统静重式标定方法的粘连现象导致的标定不准确；

2、采用专用的标定物固定装置固定待标定物，防止了标定过程中待标定物在冲击力作用下发生位移导致的标定不准确；

3、安装好待标定物，校准好冲击杆后，后续操作可全自动化完成，避免人为参与影响标定结果，且在真空环境下进行，尽量地减少了误差，提高标定精确度。

以上所述实施例仅表达了发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：包括护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖以及与人体头部相适应的头盔基体；所述护额头部、护侧脸部和后脑勺护盖分别设于头盔基体上，并分别与人体额头、侧脸和后脑勺相对应；所述护额头部、护侧脸部和头盔基体内均设有受击信息感应装置。

2.根据权利要求1所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述受击信息感应装置包括压电薄膜层，该压电薄膜层内设有银纳米膜层；所述压电薄膜层的正极和负极分别连接有金属导线，压电薄膜层的两侧分别设置有缓冲保护层，该缓冲保护层外套有柔性屏蔽罩。

3.根据权利要求1或2所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述护额头部、护侧脸部、后脑勺护盖和头盔基体在厚度方向的结构一致，均包括由外至内依次设置的外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬，高压气囊层内填充高压气囊，且设于护额头部和护侧脸部内的受击信息感应装置位于其高压气囊层和缓冲层之间。

4.根据权利要求3所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述护侧脸部上设有与人体耳朵相适应的耳洞，沿该耳洞边缘设有环形凸起。

5.根据权利要求3所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述护额头部上设有贯通其外壳层、高压气囊层、缓冲层和内衬的通气孔。

6.根据权利要求4或5所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述后脑勺护盖的边缘为圆弧状。

7.根据权利要求6所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述外壳层采用玻璃纤维增强复合塑料。

8.根据权利要求4或5或7所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述内衬采用聚氨酯纤维材料。

9.根据权利要求8所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述高压气囊采用聚氨酯纤维材料。

10.根据权利要求4或5或7或9所述的带受击信息感应装置的武术散打头部护具，其特征在于：所述缓冲层采用聚氨酯材料制成的海绵。