專利名稱：游泳頭盔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種主要用于學(xué)習(xí)游泳和水上游樂休閑的體育安全衛(wèi)生保護用品。
背景技術(shù)：
目前，尚未見真正便于初學(xué)者學(xué)習(xí)游泳的安全衛(wèi)生保護用品。眼下，常見 的游泳圈、救生衣之類的漂浮用具，其技術(shù)特點是將浮力裝置安置于人體頸部 以下，主要依靠外部浮力將人體頭部持久地托出水面。這種導(dǎo)致人體在水里始 終被浮力物承載并妨礙的用具，不利于初學(xué)者真切感知和掌握水性，容易使初 學(xué)者從一開始就忽視自身浮力的存在而過分地依賴于這些用具。 一旦游泳圈脫 手，就會緊張甚至恐懼，就可能因驚慌失措而發(fā)生不測。所以不少人對于能給 人帶來滅頂之災(zāi)的水仍然望而生畏。另有一種潛泳鏡，可以將人的眼睛、口和 鼻罩住，能夠在人體下潛時封閉呼吸通道，保證下潛者不被水嗆，并且對肢體 沒有束縛，有利于初學(xué)者真切感知和掌握水性。但它只適合具備一定游泳能力 的人使用，不能保證初學(xué)者在不知所措的無為狀態(tài)下安全地浮出水面換氣?？?之，目前還沒有一種產(chǎn)品能徹底解除游泳初學(xué)者的安全風(fēng)險；沒有一種產(chǎn)品能 在為初學(xué)者提供安全涉水保障的同時又讓其肢體能以天生狀態(tài)獲得真切感受水 性和掌握水性的機會。這導(dǎo)致很多人至今未能學(xué)會游泳。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的是為初學(xué)游泳和在水上游樂休閑的人們提供一種能 同時兼顧安全涉水和真切感知水性的體育保護用品，以解決上述用具存在的不足。
本實用新型利用正常狀態(tài)下人體在水中的浮力正好能夠克服地心引力的自 然條件，考慮到人體的浮力在不同心理狀態(tài)、生理狀態(tài)和運動狀態(tài)下會發(fā)生一 定變化而致使人體既有可能浮起又有可能下沉的實際情況，將初學(xué)者在水中的 處境分為兩種狀態(tài)水線(專指人體露在空氣中的部分與水浪的交界線)低于鼻孔為安全狀態(tài)，水線高于鼻孔為危險狀態(tài)。安全狀態(tài)下不應(yīng)對初學(xué)者有任何 干預(yù)，此時人體浸在水中的部位越多，越無依無靠、無攀踏支點，越有利于初 學(xué)者感知水性；危險狀態(tài)下則必須提供及時有效的安全保證。
由實驗可知與船身的吃水深度線相仿，每個人也各自有一條"吃水線"。 當(dāng)人體在自然松弛的狀態(tài)下，這條線可以被保持在嘴唇到鼻孔之間。就是說人 體在自然松弛的狀態(tài)下讓肢體全部浸在水中，當(dāng)鼻孔的高度接近水面時，頭部 就不會繼續(xù)下沉了。因為這時身體排水量產(chǎn)生的浮力正好克服人體重力，只要 不讓手腳在水中亂動，人體就會漂浮起來并可以進行呼吸。當(dāng)人體在緊張的狀 態(tài)下，這條線在鼻孔到額頭之間(根據(jù)緊張程度的不同，上、下移動)。即人在 緊張的狀態(tài)下，鼻孔是會沉入水面以下的。需要注意的是雖說在自然松弛的 狀態(tài)下，人類共同擁有漂浮于水中的天賦，但是，這條"吃水線"太靠近鼻孔， 稍有風(fēng)浪起伏，水浪就會不時封堵呼吸道引起嗆水，進而導(dǎo)致心情緊張，肌肉 收縮，吃水線上移。加之不會游泳的人不知水性，也未養(yǎng)成與水浪封堵同步屏 息的習(xí)慣， 一旦遇到嗆水，就會驚慌失措，甚至高舉雙手求救。這樣，露出水 面的頭往往被高高舉起的雙手壓進水里，最后造成溺水的危險。
從上述實驗可以看出第一，人體具有浮力，并且在自然松弛的時候可以 將"吃水線"保持在鼻子下面，這是人們能夠?qū)W會游泳的客觀條件。第二，不 會游泳的人處在水中，他的鼻孔是一條安全分界線。當(dāng)水線低于鼻孔，他就處 在安全狀態(tài)；當(dāng)水線高于鼻孔，他就處在危險狀態(tài)。第三，人之所以容易發(fā)生 溺水的危險，是因為人的鼻孔太靠近水面，任何人在水中游泳，因運動和風(fēng)浪 的原故，水線都會頻繁地封堵鼻孔。只是對于會水的人來說，當(dāng)水線高于鼻孔 時他會以敏捷的屏息和恰當(dāng)?shù)膭幼鞯确磻?yīng)去調(diào)整體位，使呼吸器官高出水面并 及時換氣。這概因于他們對水性的熟悉并養(yǎng)成了習(xí)性。所以，要想讓人學(xué)會游 泳，就必須在學(xué)習(xí)游泳的過程中提供讓他能真切感知水性的機會。這個機會提 供得越多，越充分，游泳學(xué)習(xí)的進步就越快。然而對于一點游泳能力也不具備 的人，現(xiàn)實的情況是，要想獲得一次真切感知水性的機會，就必須面臨一次不
4知后果的冒險(比如，對于使用游泳圈的人，只有在游泳圈脫手的時候才能獲 得一次真切感知水性的機會)。顯然，這樣的機會是誰也不樂意積極獲取的。這 就是很多人不容易學(xué)會游泳的原因。從技術(shù)的角度化解"機會"與"風(fēng)險"并 存的矛盾，是實現(xiàn)無風(fēng)險自學(xué)游泳和大范圍普及民眾游泳本領(lǐng)的關(guān)鍵。因此， 可以把浮力物質(zhì)制作成外形近似橢圓體的頭盔形狀并加上呼吸通道、可視窗口 (安裝在頭盔上的擋水玻璃)和水氣密封等零部件，構(gòu)成一種置于頭上不僅不 妨礙肢體在水中自由活動，并且可以防止嗆水和適時提供浮力作用的救生裝置。 目的是，將浮力裝置安置于人體頭部(頸部以上)，并用這個裝置將人體頭部的 所有器官嚴(yán)密的保護起來。這樣，當(dāng)人體頭部潛入水里時，具備一定浮力的裝 置始終向上牽引著人體頭部，使其趨于露出水面；當(dāng)人體僅依靠自身浮力使頭 部露在水面時，浮力裝置亦被頂出水面而失去對頭部的向上牽引作用，因而人 體能夠時常處于自然漂浮的狀態(tài)。同時在浮力裝置上設(shè)計安裝帶有封水閥門的 呼吸通道，以水線是否觸及封水閥門來控制是否實施嗆水保護的時機，既避免 初學(xué)者嗆水又保證其能夠安全地浮出水面換氣。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的具體技術(shù)方案是在一個主要由浮 力頭罩和呼吸通道組成的游泳頭盔中，由呼吸罩、通氣導(dǎo)管、連通管和阻水閥 門組成的呼吸通道，既保證人體呼吸時不被水嗆又保證頭罩內(nèi)不產(chǎn)生霧氣阻擋 視線；浮力頭罩外形近似橢圓體，比人體頭部稍大，既是安裝呼吸通道所依附 的骨架，又構(gòu)成防水屏障將人體頭部與水隔開，它是一個只有當(dāng)吃水線以上的 外露部分潛入水里時，才能夠以適當(dāng)?shù)母×ο蛏蠣恳^部的浮力裝置，可保初 學(xué)者的頭部能夠浮出水面換氣，并以此消除初學(xué)者的畏水心理，保證其獲得真 切感知水性的充分條件。
初學(xué)者戴好頭盔，并將阻水閥門的位置調(diào)整到高于吃水線的地方，站在淺 水區(qū)慢慢下蹲，讓肢體全部浸在水中，當(dāng)吃水線靠齊水平面時，人體就會漂浮 起來，只要不將手臂露出水面，頭部就不會繼續(xù)下沉，立即體驗身體漂浮在水 中的感覺。由于感受到身體浮力的存在，初學(xué)者馬上就會建立起學(xué)會游泳的信心，并嘗試著在水中活動起來。 一旦因某動作引起頭部下沉，首先安裝在頭盔 上的呼吸通道的阻水閥門會遇水關(guān)閉，使水不能進入呼吸通道，實現(xiàn)屏息防嗆； 然后由于這時的水面高于"吃水線"，身體入水的體積較大，身體排水量產(chǎn)生的 浮力已經(jīng)超過人體重力，該浮力的作用會迅速抵消身體下沉的能量，使身體回 歸自然漂浮的位置；接著阻水閥門又會自動打開，保證人體與外界的空氣交換。 由于有了頭盔對呼吸道的保護，初學(xué)者可以大膽地將頭部沒于水里;又因為"吃 水線"會自然向水平面靠齊，鉆進水里的腦袋在頭盔浮力的適當(dāng)牽引和身體浮 力的共同作用下又會自然而然的浮出水面。這使得初學(xué)者可以無憂無慮地放開 四肢自由活動，所以很快就能摸索出人體在水中運動的要領(lǐng)，掌握保持頭部甚 至胸部露出水面的運動方法，進而摘掉頭盔學(xué)會游泳。
綜上所述當(dāng)浮力頭罩結(jié)合可以防止嗆水的呼吸通道組成的能夠?qū)︻^部所 有器官實施嚴(yán)密保護的游泳頭盔被正確安置在人體頭部，就能夠使不會游泳的 人在水里自由地活動，不但不會有嗆水和下沉窒息的危險，而且能夠使人時常 處在自然漂浮的狀態(tài)，讓初學(xué)者隨時獲得真切感知水性的機會。
上述頭盔可以在初學(xué)游泳時配戴，它充分利用人體自身條件，實施"'安全' 與'機會'并存"為要點的設(shè)計思想，制作一種近似橢圓體形狀的頭罩并將其 與呼吸通道組合在一起，構(gòu)成一種置于頭上不僅不妨礙肢體在水中自由活動， 并且可以防止嗆水和適時提供浮力作用的救生裝置，是本實用新型的主要特征。 它可以實現(xiàn)能且僅能在因外力或肢體活動引起頭部下潛時提供向上牽引頭部的 適當(dāng)浮力直至身體回歸自然漂浮的位置和防嗆水的功能。
從使用的效果來看，本實用新型具有如下優(yōu)點
1 、 由于頭盔被牢牢地戴在頭上，不存在因安全用具失手而發(fā)生危險的
情況，大大提高了游泳安全的可靠性。 2、 由于呼吸器官和視覺器官始終處于被保護的狀態(tài)，不僅避免了嗆水
的危險，保證了游泳的衛(wèi)生，而且還能使初學(xué)者在其他人戲水時不
6致過分脆弱和吃虧。
3、 初學(xué)者的肢體可以處在沒有外部浮力的狀態(tài)下，真切體驗自身浮力的存在，立即體會人天生就能浮在水中的快樂，有利于正面認(rèn)知水環(huán)境。
4、 由于提供了讓肢體在自然狀態(tài)下自由活動的條件，所以初學(xué)者可以真切體驗各種動作造成的實際效果，很快就能摸索出人體在水中運動的要領(lǐng)，達到人與水的和諧共處。
5、 由于頭罩的保護，游樂休閑的人們不但可以借此阻擋陽光對皮膚和眼睛的強烈照射，還可以讓不會游泳的人躺在水里睡覺而不必?fù)?dān)心蓋臉細浪的干擾。
6、 近視的游泳者可以戴上眼鏡游泳，不會因水打濕鏡片而影響視力。
7、 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
由于上述優(yōu)點的存在，本實用新型能保證初學(xué)者在充分享受安全的情況下，輕松、快樂、健康、快速地學(xué)會游泳；同時作為涉水領(lǐng)域的救生備用品也為其他游樂休閑的人們提供了一種安全、舒適、愜意的選擇。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1:根據(jù)本實用新型提出的一種具體游泳頭盔正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2:根據(jù)本實用新型提出的一種具體游泳頭盔主體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3:根據(jù)本實用新型提出的一種具體游泳頭盔側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4:呼吸罩外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5:四爪簧片外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6:彈簧支架l示意圖。
圖7:彈簧支架2示意圖。
圖8:阻水閥門結(jié)構(gòu)示意圖。圖9:呼吸罩上支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10:呼吸罩下支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11:阻水閥門平置示意圖。
附
圖1:游泳頭盔正面結(jié)構(gòu)示意圖，其中1——呼吸罩上支撐；2——阻水閥門；3——體積調(diào)節(jié)氣門嘴；4——擋水玻璃；5——呼吸罩。
附圖2:游泳頭盔主體結(jié)構(gòu)示意圖，其中6——連通管；7——外通氣導(dǎo)管1;8——內(nèi)通氣導(dǎo)管1; 9——內(nèi)通氣導(dǎo)管2; 10~~~外通氣導(dǎo)管2;11——呼吸罩下支撐。
附圖3:游泳頭盔側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，12——頭罩前半部；13——尼龍貼扣；14——水、氣密封拉鏈；15——頭罩后半部。
附圖4:呼吸罩外型結(jié)構(gòu)示意圖，其中16——掛簧槽；17——通氣導(dǎo)管接口； 18——封氣裙邊；19——呼吸罩主體；20——四爪簧片安裝座。
附圖5:四爪簧片外型結(jié)構(gòu)示意圖，其中21——掛簧孔；22—安裝調(diào)節(jié)孔。
附圖6:彈簧支架l示意圖。
附圖7:彈簧支架2示意圖。
附圖8:阻水閥門結(jié)構(gòu)示意圖，其中23——外通氣導(dǎo)管接口； 24——封氣凸臺；25——尼龍貼扣；26——固定磁心座；27——通氣孔；28——封水浮子；29——浮動磁心座；30——閥門主體。
附圖9:呼吸罩上支撐結(jié)構(gòu)示意圖，其中31——擋水玻璃局部；32——彈簧卡槽；33——彈簧支架1; 34——彈簧支架1安裝座；35——彈簧支架定位孔。
附
圖10:呼吸罩下支撐結(jié)構(gòu)示意圖，其中36——四爪簧片；37——彈簧支架插槽；38——彈簧支架2安裝座；39^呼吸罩四爪簧片安裝座；40^彈簧支架2; 41——頭罩殼體。
附圖ll:阻水閥門平置示意圖，其中42——阻水閥門。
具體實施方式
在圖示實施例中，游泳頭盜的主體——頭罩，被兩側(cè)的開口分為前后兩個
半部，頭罩前半部(圖3_12)和頭罩后半部(圖3—15)的開口處可用水、氣密封拉鏈(圖3—14)扣合，形成一個類似橢圓形狀的外形；水、氣密封拉鏈(圖3—14)是閉合頭罩兩側(cè)開口，防止頭盔里面進水的連接零件；頭罩除擋
水玻璃(
圖1^4)夕卜，其余大部地方用柔軟的塑膠材料做成密封的可儲氣夾層；擋水玻璃(
圖1一4)是鑲嵌在頭罩正面的透明材料，構(gòu)成頭盔的可視窗口；擋水玻璃(
圖1—4)同時還是呼吸罩(
圖1—5)的支撐基礎(chǔ)；呼吸罩(
圖1—5)
的外型結(jié)構(gòu)見圖4;呼吸罩被呼吸罩上支撐(
圖1—1)和呼吸罩下支撐(圖2一ll)固定在頭盔的擋水玻璃(
圖1--4)和頭罩殼體上；呼吸罩上支撐(
圖1
一l)的結(jié)構(gòu)見圖9，其中彈簧支架l (圖9一33)的形狀見圖6;呼吸罩下支撐(圖2—11)的結(jié)構(gòu)見
圖10，其中彈簧支架2 (
圖10~-40)的形狀見圖7，它的一端插在彈簧支架插槽(
圖10—37)內(nèi)，另一端卡在四爪簧片(
圖10—36)的掛簧孔(圖5—21)內(nèi)；四爪簧片(
圖10~36)的外型結(jié)構(gòu)見圖5，它被四顆螺釘通過自身的四個安裝調(diào)節(jié)孔(圖5_22)固定在呼吸罩(圖l一5)的四爪簧片安裝座(圖4一20)上；呼吸罩(圖l一5)的結(jié)構(gòu)見圖4，它的兩個通氣導(dǎo)管接口 (圖4一17)分別與一根內(nèi)通氣導(dǎo)管(圖2—8、 9)連接，通氣導(dǎo)管是中空的塑膠軟管。內(nèi)通氣導(dǎo)管沿頭罩內(nèi)壁布置通往頂部與連通管(圖2"6)連通；連通管是一個被固定在頭罩頂部，將頭罩內(nèi)外穿通的中空連接件。連通管(圖2—6)的另一端在頭罩殼體外部與兩根外通氣導(dǎo)管(圖2—7、 10)連接，外通氣導(dǎo)管的另一端再與阻水閥門(圖l一2)的外通氣導(dǎo)管接口 (圖8~"23)連接。呼吸罩(圖l一5)通過管道與阻水閥門(圖l一2)的連接構(gòu)成了頭盔的呼吸通道。阻水閥門(圖l一2)的結(jié)構(gòu)見圖8，它靠尼龍扣(圖8—25)與頭罩兩側(cè)的尼龍貼扣(圖3—13)扣在一起來調(diào)整和固定位置。
阻水阓門(
圖1一2)是防止嗆水的安全組件，它由閥門主體(圖8—30)、封水浮子(圖8—28)、浮動磁心座(圖8^29)和固定磁心座(圖8—26)等四個零件組成。其中，封水浮子(圖8—28)、浮動磁心座(圖8—29)和固定
9磁心座(圖8^26)等三個零件被依次安裝在閥門主體(圖8—30)內(nèi)，兩個磁心座里分別裝有一顆磁鐵，這兩顆磁鐵的磁極安裝方向是互相排斥的。浮動磁心座與封水浮子都可以在中空的閥門主體內(nèi)作軸向運動；固定磁心座以螺紋的形式固定在閥門主體內(nèi)并可作適當(dāng)?shù)妮S向調(diào)整；制造中應(yīng)保證封水浮子與浮動磁心座浮力的和小于它們重力的和。當(dāng)水沒有淹到封水浮子時，封水浮子與浮動磁心座重力的和在剛好使閥門主體的通氣孔(圖8—27)完全打開的地方與固定磁心座的排斥力平衡。當(dāng)水淹到閥門主體的通氣孔時，封水浮子的頭部由于浮力的作用已經(jīng)頂?shù)搅俗杷y門的封氣凸臺(圖8—24)，阻水閥門關(guān)閉，因而阻止了呼吸道進水。當(dāng)阻水閥門在水中平置時，封水浮子與浮動磁心座的浮力或重力被閥門主體的內(nèi)壁平衡，兩個磁心的排斥力將推動浮動磁心座和封水浮子頂住封氣凸臺，因而能夠阻止呼吸道進水。當(dāng)阻水閥門在水中倒置時，由于封水浮子與浮動磁心座重力的和大于它們浮力的和，在重力的作用下封水浮子的頭部亦能頂住阻水閥門的封氣凸臺而關(guān)閉呼吸通道。因此，阻水閥門在水中無論怎樣放置都是關(guān)閉的。
實際使用時，先調(diào)整好阻水閥門的位置(閥門主體的通氣孔(圖8—27)高于吃水線)，拉開水、氣密封拉鏈(圖3—14)，掰開頭盔兩側(cè)的開口，將頭慢慢伸進頭盔里，然后用呼吸罩(圖l一5)將口鼻罩住吹氣，檢査呼吸通道是否暢通。接著拉下頭盔兩側(cè)的水、氣密封拉鏈(圖3—14)，將頭盔固定在頭上。如果這時感覺頭罩太緊或太松，可以利用體積調(diào)節(jié)氣門嘴(圖l一3)將其調(diào)整到合適的狀態(tài)。這時，呼吸的氣流只能沿著內(nèi)通氣導(dǎo)管(圖2—8、 9)、連通管(圖2~6)、外通氣導(dǎo)管(圖2—7、 10)經(jīng)阻水閥門(圖l一2)的通氣孔(圖8—27)進出。初學(xué)者戴好頭盔后，站在淺水區(qū)慢慢下蹲，讓肢體全部浸在水中，當(dāng)自己的"吃水線"靠齊水平面時，身體就會漂浮起來。在感受了身體浮力的存在后，可以嘗試著在水中活動， 一旦因某動作引起頭部下沉，首先安裝在頭盔上的阻水閥門會遇水關(guān)閉，實現(xiàn)屏息防嗆；然后由于這時的水面高于"吃水線"，身體的浮力大于重力，該浮力的作用會迅速抵消身體下沉的能量，使身體回歸自然漂浮的位置；接著阻水閥門又會自動打開，保證人體與外界的空氣交換。由于有了頭盔對呼吸道的保護，初學(xué)者可以大膽地將頭部沒于水里；又因為"吃水線"會自然向水平面靠齊，鉆進水里的腦袋在頭盔浮力的適當(dāng)牽引下又會自然而然的浮出水面。這使得初學(xué)者可以
無憂無慮地放開四肢自由活動，所以很快就能摸索出人體在水中運動的要領(lǐng)，一旦掌握了保持頭部甚至胸部露出水面的運動方法，就可以摘掉頭盔自由練習(xí)了。
另外，當(dāng)游樂休閑的人們戴上頭盔在水面睡覺的時候，只須將一個阻水閥門作平置調(diào)整就可以了 (如
圖11""42所示)。
ii
權(quán)利要求1、一種游泳頭盔，其特征是將頭罩與呼吸通道組合在一起，構(gòu)成一種置于頭上的浮力救生裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的游泳頭盔，其特征是頭單被兩側(cè)的開口 分為前后兩個半部；前半部正面鑲嵌有擋水玻璃；兩側(cè)的開口處分別安 裝有水、氣密封拉鏈；拉鏈扣合后，頭罩比人體頭部稍大，外形近似于 橢圓體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的游泳頭盔，其特征是呼吸通道由呼吸罩、 內(nèi)通氣導(dǎo)管、連通管、外通氣導(dǎo)管和阻水閥門等零部件依次連接組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的游泳頭盔，其特征是呼吸通道的阻水閥 門由閥門主體、封水浮子、浮動磁心座和固定磁心座等四個主要零件組 成；其中，封水浮子、浮動磁心座和固定磁心座等零件被依次安裝在閥 門主體內(nèi)。
專利摘要一種保證涉水安全的游泳頭盔，其特征是把一個比人體頭部稍大，外形近似于橢圓體的頭罩與呼吸通道組合在一起，構(gòu)成一種置于頭上的浮力救生裝置。
文檔編號A63B33/00GK201295498SQ20072031220
公開日2009年8月26日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者熊太華 申請人:熊太華