本發(fā)明涉及體育用品，特別涉及一種護墊、頭盔及護膝。

背景技術(shù)：

目前體育運動護具的護墊使用膨脹聚苯乙烯(Expanded Polystyrene)或者膨脹聚丙乙烯(Expanded Propylene)，或者其它類型的有機泡沫作為撞擊能量吸收層。

這種護墊的一個缺點是這些材料并非很好的吸能材料。也就是說，它們吸收的能量很多都會被重新釋放出來，給人體造成進一步的傷害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種護墊、頭盔及護膝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有體育運動護具的護墊吸能性不佳的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的護墊，該護墊包括至少由氣凝膠制成的吸能層。

進一步地，所述氣凝膠為有機氣凝膠、無機氣凝膠或兩者的復合物。

進一步地，所述吸能層內(nèi)貫穿有增強纖維。

增強纖維的存在為人體提供了進一步的保護，而膨脹聚苯乙烯或者膨脹聚丙乙烯等泡沫材料一般不和增強纖維復合。

進一步地，所述增強纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或高分子量聚乙烯纖維。

進一步地，所述護墊還包括與所述吸能層連接為一體的緩沖層。

進一步地，所述緩沖層為泡沫緩沖層。

吸能層可以和泡沫緩沖層共同使用。

泡沫緩沖層提供普通程度的撞擊力下的保護，而氣凝膠吸能層可以在更大的撞擊力下，當人體可以受到傷害時提供吸能保護，這是因為氣凝膠吸能層彈性不佳，在普通程度的撞擊力下提供的保護不如現(xiàn)有的泡沫緩沖層。

本發(fā)明提供的護墊，具有如下優(yōu)點：

至少由氣凝膠制成的吸能層通過兩種機制吸收并消化撞擊能量：

1.材料壓扁過程中微孔骨架的破壞。

氣凝膠包含介觀尺度和納米尺度的微孔，這些微孔破壞需要足夠強的能量，骨架的破壞不可逆轉(zhuǎn)。

2.微孔中空氣的釋放。

在壓縮過程中，氣凝膠微孔中的空氣需要得到釋放，然而這種釋放被氣凝膠骨架阻礙，這產(chǎn)生了微觀尺度的湍流，將撞擊時的動能轉(zhuǎn)化為熱能。

通過上述兩種機制充分吸收碰撞的能量，并且吸收的能量不會被重新釋放出來，不會對人體造成進一步的傷害。

護墊所用的氣凝膠的種類、密度、厚度可以根據(jù)實際需要調(diào)整，在不同的產(chǎn)品中體現(xiàn)不同的吸能特性。

氣凝膠發(fā)生不可逆破壞時承受的撞擊力，應該大于普通程度的撞擊力，而小于人體可以受到傷害時的撞擊力，這是由于吸能過程是不可逆的，所以不應該在普通程度的撞擊力下被破壞。

另外，本發(fā)明還提供了一種頭盔，包括外殼、內(nèi)襯以及上述的護墊，所述內(nèi)襯設置在所述外殼內(nèi)部，所述吸能層設置在所述外殼與所述內(nèi)襯之間。

本發(fā)明提供的頭盔，具有如下優(yōu)點：

采用本發(fā)明護墊的頭盔，為人體提供碰撞時的吸能保護。

另外，本發(fā)明還提供了一種護膝，包括阻燃硬質(zhì)板、阻燃泡沫層、阻燃織物、系帶以及上述的護墊，所述阻燃硬質(zhì)板呈盾牌形并安裝在所述阻燃織物上，所述阻燃硬質(zhì)板與所述阻燃織物之間分別裝置有吸能層和阻燃泡沫層，所述系帶分別設置在所述阻燃織物兩端。

進一步地，所述阻燃泡沫層為添加阻燃劑的EVA泡沫。

進一步地，所述阻燃織物為滌綸涂層阻燃牛津布。

本發(fā)明提供的護膝，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的護膝，為人體提供碰撞時的吸能保護，當作為消防員護膝使用時，需要使用耐高溫、不可燃、隔熱性能好的的無機氣凝膠，例如二氧化硅氣凝膠。有些有機氣凝膠，如聚酰亞胺氣凝膠，也可以提供300攝氏度以上的耐溫性和在高溫下的隔熱性，從而使護膝作為消防員護膝使用時還具有耐高溫、不可燃、隔熱性能好的優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的護墊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的護墊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的頭盔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的護膝的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-吸能層；2-緩沖層；3-外殼；

4-內(nèi)襯；5-阻燃硬質(zhì)板；6-阻燃泡沫層；

7-阻燃織物；8-系帶。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的護墊結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本發(fā)明提供的護墊，該護墊包括至少由氣凝膠制成的吸能層1。

根據(jù)應用場合，選用合適的種類、密度、厚度的氣凝膠，使得氣凝膠發(fā)生不可逆破壞時的撞擊力，應該大于普通程度的撞擊力，而小于人體可以受到傷害時的撞擊力。

氣凝膠可以為有機氣凝膠、無機氣凝膠或者有機氣凝膠和無機氣凝膠的復合物。

氣凝膠又稱為干凝膠。

當凝膠脫去大部分溶劑，使凝膠中液體含量比固體含量少得多，或凝膠的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中充滿的介質(zhì)是氣體，外表呈固體狀，這即為干凝膠，也稱為氣凝膠。

氣凝膠也具凝膠的性質(zhì)，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài)，世界上密度很小的固體之一。

氣凝膠密度為3千克每立方米。

氣凝膠的種類很多，有硅系，碳系，硫系，金屬氧化物系，金屬系等等。

所述吸能層1內(nèi)貫穿有增強纖維。

增強纖維的存在為人體提供了進一步的保護，而膨脹聚苯乙烯或者膨脹聚丙乙烯等泡沫材料一般不和增強纖維復合。

優(yōu)選地，所述增強纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或高分子量聚乙烯纖維。

玻璃纖維，是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，種類繁多，絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高。

碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)，是一種含碳量在95％以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。

碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

芳綸纖維，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優(yōu)良性能，廣泛應用于復合材料、防彈制品、建材、特種防護服裝、電子設備等領域。

需要說明的是，增強纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或高分子量聚乙烯纖維只是用于舉例說明，還可使用其它增強纖維，在此就不一一舉例。

本發(fā)明提供的護墊，具有如下優(yōu)點：

至少由氣凝膠制成的吸能層通過兩種機制吸收并消化撞擊能量：

1.材料壓扁過程中微孔骨架的破壞。

氣凝膠包含介觀尺度和納米尺度的微孔，這些微孔破壞需要足夠強的能量，骨架的破壞不可逆轉(zhuǎn)。

2.微孔中空氣的釋放。

在壓縮過程中，氣凝膠微孔中的空氣需要得到釋放，然而這種釋放被氣凝膠骨架阻礙，這產(chǎn)生了微觀尺度的湍流，將撞擊時的動能轉(zhuǎn)化為熱能。

通過上述兩種機制充分吸收碰撞的能量，并且吸收的能量不會被重新釋放出來，不會對人體造成進一步的傷害。

需要說明的是，氣凝膠的種類、密度、厚度可以根據(jù)實際需要調(diào)整，在不同的產(chǎn)品中體現(xiàn)不同的吸能特性。

實施例二：

圖2為本發(fā)明實施例二提供的護墊結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本發(fā)明提供的護墊，該護墊包括至少由氣凝膠制成的吸能層1。

所述氣凝膠為有機氣凝膠、無機氣凝膠或兩者的混合物。

所述吸能層1內(nèi)貫穿有增強纖維。

優(yōu)選地，所述增強纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或高分子量聚乙烯纖維。

所述護墊還包括與所述吸能層1連接為一體的緩沖層2。

所述緩沖層2為泡沫緩沖層。

氣凝膠制成的吸能層1可以和泡沫緩沖層共同使用。

緩沖層2提供普通程度的撞擊力下的保護，而吸能層1可以在更大的撞擊力下，當人體可以受到傷害時提供吸能保護。

這是因為由氣凝膠制成的吸能層1彈性不佳，在普通程度的撞擊力下提供的保護不如由泡沫制成的緩沖層2。

優(yōu)選地，吸能層1與緩沖層2之間可以用粘接、縫紉、鉚接、螺絲等方法固定在一起。

實施例三：

如圖3所示，本發(fā)明提供的頭盔的結(jié)構(gòu)示意圖，包括外殼3、內(nèi)襯4以及上述的護墊，所述內(nèi)襯4設置在所述外殼3內(nèi)部，所述吸能層1設置在所述外殼3與所述內(nèi)襯4之間。

外殼3是硬質(zhì)外殼，通常由鋁合金、玻璃纖維、碳纖維、聚酯片等制成。

吸能層1位于外殼3與內(nèi)襯4之間，內(nèi)襯4是由膨脹泡沫制成的緩沖層，提供一般性的緩沖和舒適性。

采用本發(fā)明護墊的頭盔，為人體提供碰撞時的吸能保護。

實施例四：

如圖4所示，本發(fā)明提供的護膝的結(jié)構(gòu)示意圖，包括阻燃硬質(zhì)板5、阻燃泡沫層6、阻燃織物7、系帶8以及上述的護墊，所述阻燃硬質(zhì)板5呈盾牌形并安裝在所述阻燃織物7上，所述阻燃硬質(zhì)板5與所述阻燃織物7之間分別裝置有吸能層1和阻燃泡沫層6，所述系帶8分別設置在所述阻燃織物7兩端。

氣凝膠吸能層同時也是隔熱層。

阻燃硬質(zhì)板5是1mm厚鋁合金板，由于應用于高溫場合，因此選用3mm厚的，玻纖增強的二氧化硅氣凝膠。

阻燃泡沫層6為添加阻燃劑的EVA泡沫。

阻燃織物7為1000D滌綸涂層阻燃牛津布。

需要說明的是，阻燃泡沫層6、阻燃織物7除了上述舉例之外，還可使用其它材料，在此就不一一舉例。

阻燃硬質(zhì)板5和阻燃織物7之間使用鉚釘固定在一起。

吸能層1與阻燃泡沫層6之間粘接在一起。

優(yōu)選地，吸能層1與阻燃泡沫層6之間使用硅膠粘接在一起。

本實施例提供的護膝，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的護膝，為人體提供碰撞時的吸能保護，當作為消防員護膝使用時，優(yōu)選使用耐高溫、不可燃、隔熱性能好的的無機氣凝膠，例如二氧化硅氣凝膠。

有些有機氣凝膠，如聚酰亞胺氣凝膠，也可以提供300攝氏度以上的耐溫性和在高溫下的隔熱性，從而使護膝作為消防員護膝使用時還具有耐高溫，不可燃、隔熱性能好的優(yōu)點。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。