头带组件及面罩系统的制作方法

本发明涉及面罩技术领域，具体地涉及一种头带组件及面罩系统。

背景技术

面罩系统佩戴脸部，通过头带组件定位面罩系统在脸部的相对舒适位置，从而保证佩戴面罩系统的舒适性，进而更好地实现面罩系统调理、改善及治疗功能。头带组件是连接面罩系统与人体头部的主要组件，由于个体头部差异较大，故需要头带组件有较好的舒适性，服帖性及足够大的适应性。由此可见，合理的头带组件结构能够使绝大多数佩戴面罩的患者能够获得舒适性与密封性良好的使用状态。

目前采用较多的头带组件为“四点式”，即通过四点与面罩系统连接，从而实现舒适佩戴面罩系统。“四点式”的头带组件通常采用“工字型”和“皇冠型”。

其中“工字型”的头带组件如图1所示，该种头带组件结构简单，平铺放置时其各个部件可以放在同一个平面上，但佩戴牢固性低，固定位置对头顶部分没有兼顾到，一般只能配合有前额支撑的面罩系统，适用面罩系统种类少。

“皇冠型”的头带组件如图2所示，该种头带组件较工字型头带提高了佩戴的牢固性，在佩戴者头顶部设置了定位，既可以用于有前额支撑的面罩系统，亦可用于无前额支撑的面罩系统，但是这种头带组件平铺放置时一般其各部件不能放在同一平面上(主要是头顶带部分不能与连接部分放在同一平面上)，其制造工艺复杂，需要大量的头顶部临床数据支持，较合理的结构造型很难构建。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中“工字型”头带组件佩戴牢固性低及“皇冠型”头带组件造型困难、操作步骤多、佩戴舒适度低等缺陷。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种头带组件，所述头带组件在平铺展开状态为平面结构，所述头带组件包括用于贴合佩戴在头部上的头戴部以及连接在所述头戴部的两侧且用于连接呼吸面罩的连接部；

所述头戴部包括用于贴合在头顶部的具有预设宽度的上头带以及用于贴合在头部后侧且位于所述上头带下方的后头带，其中所述上头带为凹部朝向所述后头带的拱形结构。

优选地，当所述头带组件佩戴在头部时，具有预设宽度的所述上头带具有多个微表面，所述多个微表面的曲率中心在同一平面上。

优选地，所述上头带的所述预设宽度为16～36mm。

优选地，所述上头带为不等宽的结构。

优选地，所述上头带的两端的宽度大于所述上头带的中间部位的宽度。

优选地，所述拱形结构在从两端向中间部位的延伸方向上曲率半径逐渐变大。

优选地，所述后头带包括分别连接于所述上头带两端的第一带体和第二带体及连接所述第一带体和所述第二带体的第三带体；

所述第三带体包括连接所述第一带体的远离所述第一带体的一端和所述第二带体的远离所述的带体的一端的第三底带和/或连接于所述第一带体的中部和第二带体的中部的第三中带。

优选地，所述第三底带为与所述上头带相对设置的拱形结构。

优选地，所述连接部包括分别连接在所述上头带的两侧的侧头带和分别连接在所述后头带的两侧的底头带。

优选地，每一侧的所述侧头带的远离所述上头带的一端和所述底头带的远离所述后头带的一端连接形成连接带。

根据本发明的另一方面，还提供一种面罩系统，所述面罩系统包括呼吸面罩以及根据如上所述的头带组件，所述呼吸面罩分别与所述头带组件两侧的所述连接部连接。

本发明提供的头带组件及面罩系统，头带组件通过设置预设宽度的呈拱形结构的上头带，使得该头带组件即使在平铺状态为平面结构的基础上，仍然能够使该头带组件的上头带与头顶完全贴合，而不会发生部分上头带过于绷紧头顶，另一部分上头带与头顶脱离的现象；

相比于现有技术的工字型头带，本发明的头带组件能够兼顾头顶部分的固定，提高患者佩戴时的牢固性；而相对于现有技术的皇冠型头带，本发明的头带组件在平铺状态为平面结构的基础上，能够实现与头顶的完全贴合，在实现的技术效果相当的情况下，本发明的头带组件制造工艺相对简单，且大大降低了生产成本。

附图说明

图1为现有技术中“工字型”头带组件的结构示意图；

图2为现有技术中“皇冠型”头带组件的结构示意图；

图3为根据本发明的一个实施方式中头带组件的结构示意图；

图4为显示出头带组件的上头带的结构示意图(该上头带为等宽结构)；

图5为显示出头带组件中的上头带的结构示意图(该上头带为变宽结构)；

图6为显示出图3所示的头带组件中连接部位的结构示意图；

图7为根据本发明的另一实施方式中头带组件的结构示意图；

图8为显示出图7所示的头带组件中连接部位的结构示意图；

图9为根据本发明的再一实施方式中头带组件的结构示意图；

图10为根据本发明的又一实施方式中头带组件的结构示意图；

图11为根据本发明的又一实施方式中头带组件的结构示意图；

图12为根据本发明的又一实施方式中头带组件的结构示意图；

图13为根据本发明的又一实施方式中头带组件的结构示意图(该头带式组件为两点式连接方式)；

图14为根据本发明的又一实施方式中头带组件的结构示意图(该头带式组件为两点式连接方式)；

图15为本发明提供的头带组件佩戴在头部的结构示意图；

图16为图15中的结构的部分放大示意图。

附图标记说明

1-头戴部；11-上头带；111-加长部；12-后头带；121-第一带体；122-第二带体；123-第三带体；1231-第三底带；1232-第三中带；2-连接部；21-侧头带；211-第一部位；212-第二部位；22-底头带。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本发明提供一种头带组件，如图3所示，该头带组件在平铺展开状态为平面结构，所述头带组件包括用于贴合在头部上的头戴部1及分别连接在所述头戴部1的两侧且用于连接呼吸面罩的连接部2。该头带组件的头戴部1包括用于贴合在头顶部的上头带11以及用于贴合在头部后侧且位于所述上头带11下方的后头带12，所述后头带12分别与所述上头带11的两端连接，其中所述上头带11为凹部朝向所述后头带12的拱形结构。

本发明提供的头带组件，通过设置预设宽度的呈拱形结构的上头带，使得该头带组件即使在平铺展开状态为平面结构的基础上，仍然能够使该头带组件的上头带与头顶完全贴合，而不会发生部分上头带过于绷紧头顶，另一部分上头带与头顶脱离的现象；相比于现有技术的工字型头带，本发明的头带组件能够兼顾头顶部分的固定，提高患者佩戴时的牢固性；而相对于现有技术的皇冠型头带，本发明的头带组件在平铺状态为平面结构的基础上，能够实现与头顶的完全贴合，在实现的技术效果相当的情况下，本发明的头带组件制造工艺相对简单，且大大降低了生产成本。

当所述头带组件佩戴在头部时，具有预设宽度的所述上头带11具有多个微表面，所述多个微表面的曲率中心在同一平面上。这里所示的微表面是指在头带组件佩戴在头部时，头带组件在受到一定力的情况下，上头带11贴合头顶部时，上头带11的贴合头顶部的表面由多个微表面形成。

多个微表面的曲率中心在同一平面上，上述的平面为头带组件佩戴稳定后形成的稳定中心平面，该稳定中心平面为虚拟平面，可以理解的是佩戴时由于不同的人的佩戴舒适点不同，所以不同的人佩戴上头带组件后其稳定中心平面不同，所述上头带11上各点的曲率中心位于所述稳定中心平面上(即，如上所述的上头带11具有多个微表面，所述多个微表面的曲率中心在同一平面上)。

上头带11的预设宽度可由当所述头带组件佩戴在头部时，上头带11的微表面的曲率半径与头顶部的曲率半径的关系得到。具体地，头顶部与上头带11相贴合的部位具有第一微表面，第一微表面的曲率半径为第一半径；上头带11上具有与第一微表面相对应的第二微表面，第二微表面的曲率半径为第二半径，当第一微表面和第二微表面结构、面积越来越一致时，能够得到第二半径的理想值，从而也能够使得上头带11与头顶部最大程度的贴合。在这种情况下，第一微表面和第二微表面的曲率中心都在同一平面(即稳定中心平面)上。

具体地，如图15和图16所示，上头带与佩戴者的头顶部相贴合，以头顶部的a点为例，a点附近构成一个微观的小的δs的微表面，r为δs的微表面的曲率半径，也是a点到δs的微表面的曲率中心的距离。按此方式类推，头顶部与上头带11贴合的部位具有多个δs的微表面，这些δs的微表面组成头顶部。上头带11具有与a点相对应的a＇点，a＇点附近构成一个微观的小的δs＇的微表面，r为δs＇的微表面的曲率半径，也是a＇点到δs＇的微表面的曲率中心的距离。多个δs＇的微表面能够形成上头带11的与头顶部贴合的表面。

当δs＇的平面的空间结构与δs平面的空间结构无限趋近于相同时，其形成的上头带11能够在使用时非常贴合头顶部。当δs＇的空间结构无限趋近于δs的空间结构时，得到r与r的关系为：

r＝kr+m；

其中k为参数，与头带的设计结构、定位点、材料特性相关，m为补偿值。

通常头带组件的材料具有一定的弹性，允许δs＇的空间结构与δs的空间结构在设定范围内有偏差，得到r的偏差范围δr，设上头带平铺状态时a＇处的宽度为d，得到：

d＝k＇δrcosθ+m＇；

其中，k＇为修正参数，θ为δr与d之间的角度，m＇为修正值。

由上述公式可以得到一个最佳的上头带11的宽度值，从而能够保证上头带与头顶完全贴合，不会发生部分上头带过于绷紧头顶，另一部分上头带与头顶脱离的现象；从而使得整个头带组件的稳固性好。

优选地，所述上头带11的所述预设宽度为16～36mm。当上头带11的宽度值较小时其与头顶部的贴合度好，但稳定性较差，头带容易松弛；当宽度值较大时其稳定性好，但贴合度较差，降低了佩戴者的舒适度。根据需要，可以根据得到的各点处的宽度d确定上头带11的带宽，例如，可以将得到的宽度平均值得到等宽的上头带宽度，也可以根据宽度的变化设计曲率变化的上头带，可以理解的是，为了更好的实现上头带与佩戴者头顶部的贴合且稳固，也可以通过更详细的微积分算法或其他算法进一步精确计算得到上头带的宽度。

上头带11的宽度值可以根据制作上头带11的不同弹性材料的性质具体确定，从而实现多种平面皇冠头带设计。另外，根据材料的性质等可以设计上头带11为等宽的带状体(如图4所示)或者不等宽的带状体(如图5所示)。设计上头带11为不等宽的结构，可以优化平面头带的使用性能。

优选地，所述上头带11的两端的宽度大于所述上头带11的中间部位的宽度。中间部位的宽度稍小，更能够防止上头带受力时，上头带的一部分过于紧绷，另一部分翘曲的情况，从而使得上头带的整体贴合度更高；而上头带两端的宽度大稍宽，能够保证贴合的更大的贴合面积，提高头带组件的稳定性。

优选地，上头带11的拱形结构在从两端向中间部位的延伸方向上曲率半径逐渐变大，使得上头带11能够更符合头部特征，提高上头带的贴合度，从而增强头带组件的稳定性。

上头带11的各个部位的宽度、曲率半径等特性可以根据材料特性、头部特征等进行具体设计，使其更好的与头部贴合。

还可以理解的是，上头带11可以是同一种弹性的材料拼接或裁减、冲压而成，上头带也可以是不同弹性的材料拼接而成。

该头带组件中，除上头带11贴合于头顶部外，还需要后头带12贴合于头部后侧，这样在连接部向前拉动头戴部1时能够使得该头带组件佩戴牢固。其中，后头带12的结构形式可以有多种。

在一些实施方式中，如图3、图7和图9-图12及图14所示，后头带12与上头带11组成不可拆卸地闭环结构。使用者在佩戴时只需将连接部与头带组件连接即可，减少了当后头带和/或上头带为可拆卸连接或两者之间为可拆卸连接时使用者的操作步骤，而且消除了在连接处存在的使用者佩戴舒适度低的问题。

具体的，如图3和图12所示，所述后头带12包括分别连接于所述上头带11两端的第一带体121和第二带体122及连接所述第一带体121和所述第二带体122的第三带体123。

在一些实施方式中，所述第三带体123包括连接所述第一带体121的远离所述第一带体11的一端和所述第二带体122的远离所述第一带体11的一端的第三底带1231。优选地，所述第三底带1231为与上头带11相对设置的拱形结构，其中所述相对设置是指上头带11的拱形结构内凹的一侧与第三底带1231的拱形结构内凹的一侧朝向彼此设置。

在另一实施方式中，如图14所示，第三带体123还可以包括连接于所述第一带体121的中部和第二带体122的中部的第三中带1232。

其中，在如图3、图7和图9-图12所示的实施方式中，所述第一带体121和所述第二带体122的远离所述上头带11的一端朝向彼此倾斜接合在一起。后头带12的造型有助于构成圆滑的头带与脑部接触界面，且上宽下窄的结构有助于使得佩戴稳定。

更优选地，所述第一带体121和所述第二带体122之间形成的夹角为20°～70°。

当然，第一带体121和第二带体122根据具体设计可以有多种变化，如在如图13所示的实施方式中，第一带体121和第二带体122形成中部外扩的弧形状结构。而在如图14所示的实施方式中，第一带体121和第二带体122的中部彼此靠近，而两端彼此远离，这样，中部适合于连接第三中带1232。

该头带组件中，所述连接部2包括分别连接在所述上头带11的两侧的侧头带21和分别连接在所述后头带12的两侧的底头带22。

其中，两侧的侧头带21分别连接于上头带11和后头带12的连接点，即三者连接在一起，上头带11、侧头带21、后头带12的顺成连接，构成了圆滑的头带与脑部接触界面，在头部两侧确定了两个定位点，此定位点有助于面罩系统佩戴更加牢固。

本发明提供的技术方案中，上头带11两侧的侧头带21和后头带12的两侧的底头带22可以分别设置用于与呼吸面罩(图中未显示)连接的连接结构，即“四点式”连接方式(通过四个连接点与呼吸面罩连接)。

在该“四点式”连接方式中，优选地，所述侧头带21和底头带22在展开状态相互平行，如图3和图7所示。当然，也可设置侧头带21和底头带22不平行(如图11中侧头带和底头带12朝向彼此倾斜，而图12中侧头带和底头带12朝向彼此远离)，根据头戴部1的设计或其它具体情况对侧头带21和底头带22进行具体调整可以使得侧头带21和底头带22在连接呼吸面罩时能够更贴合于头部。

另外，也可设置在所述头戴部1的每一侧，侧头带21和底头带22的远离头戴部1的一端彼此连接形成连接带，如图13和图14所示，在该彼此连接的端部设置与所述呼吸面罩连接的连接结构(如图13和图14所示的实施方式)，即“两点式”连接方式(通过两个连接点与呼吸面罩连接)。这种两点式头带可以通过使用者的头顶部，使得佩戴稳固；后头带贴合于后脑勺的左右对称结构进一步提高了头戴部与头部的贴合性与稳固性。

从图13和图14所示的结构中还可以看出，该头带组件为对称结构，即可以将头戴部1的上部和下部颠倒过来进行佩戴，无需分辨上下，使得佩戴更加方便。

在此还需说明的是，本领域技术人员应该可以理解，头带组件的头戴部1还可以根据需要做其它各种变形，以满足消费者对头带的多种造型需求，在此不再一一描述。

为方便制造该平面状的头带组件，优选地，所述上头带11、所述后头带12、所述侧头带21和所述底头带22可以通过拼接连接在一起。即可以将该头带组件裁切为各个平面的零部件，然后进行拼接(例如通过缝合、焊接或压接等方式拼接)。这样，可以节省材料，并降低制作难度。

优选地，如图3所示，在头戴部1的每一侧，上头带11和后头带12分别拼接在该侧的所述侧头带22的相对的两侧边缘上。

进一步具体的，如图3和图6所示，侧头带21的与上头带11拼接的第一部位211与所述侧头带21的与所述后头带12拼接的第二部位212设置为平行结构。即第一部位211和第二部位212相互平行，侧头带21在受到拉力时，受力点位于侧头带21的位于第一部位211和第二部位212之间的部位，该拼接方式可以利于头带组件在受力时能够贴合于头部，而且微调效果好，不会在侧头带21被牵动受力时某些部位翘起。另外，为了加强连接，可以在上头带11的与侧头带21连接的部位设置加长部111，以增加上头带11与侧头带21连接的长度，从而使得连接更加牢固。

或者，如图7或图8所示，所述侧头带21的与上头带11拼接的第一部位211相对侧头带21的与后头带12拼接的第二部位212倾斜形成为斜角结构。相应的，上头带11的与侧头带21连接的端部设置为与该斜角结构配合的斜角结构。这样侧头带21被牵动时，该斜角结构的尖角处为受力点，该拼接方式也可以使得头带组件在受力时能够贴合于头部。

底头带22与后头带12的拼接可以如图3所示，两侧的底头带22由整体的带状体拼接在后头带12的下端部位并分别向两侧延伸形成。

具体的，如图3所示，后头带12的第一带体121和第二带体122的远离上头带11的端部在彼此接合后与整体的带状体的中间部位拼接形成位于两侧的底头带22。也可以如图9所示，后头带12的第一带体121和第二带体122分别与带状体连接，带状体的远离后头带12延伸的部分分别形成底头带22。

当然，底头带22也可以设置为两部分，该两部分在后头带12的两侧并分别与底头带22的下端部连接(如图10和图11所示)。

当然，在此并不限于如上所述的拼接结构，上述的拼接结构是使得头带组件能够更好地贴合于头部的优选方式。

还应该理解的是，该头带组件可以通过拼接的方式构成，但也可以一体成型，即采用平面材料一体裁切或通过其它方式一体成型，但是拼接方式相对一体成型方式更加节省材料，且制造工艺更加简单，节省成本且可以提高生产效率。另外，也可以通过设置卡扣采用卡接的方式连接(如图13中的后头带12的第一带体121和第二带体122中分别设置卡扣3，通过卡扣3卡接在一起。

根据本发明的另一方面，还提供一种面罩系统，该面罩系统包括呼吸面罩以及如上所述的头带组件，所述呼吸面罩分别与所述头带组件两侧的所述连接部2连接。

该面罩系统采用如上所述的头带组件，可以使得佩戴牢固，且可以降低制作成本，提高制作效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。