一种单片式立体口罩
技术领域
本发明涉及卫生防护用品技术领域，具体涉及一种单片式立体口罩。
背景技术
随着我国雾霾现象的日益加重，口罩成为人们生活中的必需品，目前市场上的口罩种类繁多，主要分为棉布口罩、纱布口罩、医用口罩、活性炭口罩、工业防尘口罩、N95口罩等。
随着新型冠状病毒疫情的发展，全球口罩需求量激增，现有的多片式口罩加工步骤繁琐，生产效率难以满足庞大的需求量。一片式口罩看似比多片式口罩节省了加工步骤，但是现有的一片式口罩普遍采用折叠结构，以便在佩戴时形成立体的呼吸空间，一方面无纺布形成的褶皱会贴近口鼻，呼吸产生的水气会使佩戴者感觉黏贴而不舒适，另一方面上述折叠结构的加工亦增加了生产步骤，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单片式立体口罩，以解决现有的口罩佩戴不舒适、生产效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：
一种单片式立体口罩，包括罩体和耳带绳；所述罩体在未佩戴的展开状态时呈左右对称的平面状，所述罩体的左右两侧均沿预设方向设有第一耳带固定部、第二耳带固定部和第三耳带固定部；所述第一耳带固定部上设置有第一耳带孔，所述第二耳带固定部沿所述预设方向设置有第二耳带孔和第三耳带孔，所述第三耳带固定部上设置有第四耳带孔；所述第一耳带固定部和第二耳带固定部之间设置有第一楔形切口部，所述第二耳带固定部和第三耳带固定部之间设置有第二楔形切口部；
所述罩体在佩戴状态时，所述第二耳带固定部分别与所述第一耳带固定部和所述第三耳带固定部连接，以使所述第一耳带孔和所述第二耳带孔被重叠设置为第一重叠耳带孔，所述第四耳带孔和所述第三耳带孔被重叠设置为第二重叠耳带孔；
所述耳带绳的一端穿过所述第一重叠耳带孔，另一端穿过所述第二重叠耳带孔，所述耳带绳通过设置在其两端的限位结构与所述第一重叠耳带孔和所述第二重叠耳带孔限位配合。
根据本发明提供的口罩，对口罩的形状和结构进行改进，无褶皱设计提高了佩戴者的舒适度，而且通过冲压切割等方式就可以生产出成卷的单片式罩体，使用时顺切割线撕下，将耳带绳穿过罩体即可佩戴使用，极大的提高了生产效率。
另外，根据本发明上述实施例的单片式立体口罩，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个示例，所述罩体至少一部分为可降解材料制成。
根据本发明的一个示例，所述罩体纵向的上端设置有鼻梁压条。
根据本发明的一个示例，所述罩体纵向的顶部边缘设置有对应鼻梁部位的缺口。
根据本发明的一个示例，所述罩体为一片式的多层结构。
根据本发明的一个示例，所述罩体的第一耳带固定部、第二耳带固定部和第三耳带固定部的边缘形状为光滑无棱角的弧线。
根据本发明的一个示例，还包括膨胀缓冲结构和开关结构；
两个所述膨胀缓冲结构分别连接于所述罩体内侧面的左侧和右侧，所述膨胀缓冲结构包括气垫、密封件和回弹海绵；所述气垫内设有第一气室，所述第一气室内设有被压缩的所述回弹海绵；所述气垫的相对两端中的至少一端设有朝向所述口罩内侧面的进气孔，所述进气孔与所述罩体具有预设间隔，所述密封件密封所述进气孔；
所述开关结构安装在所述第一重叠耳带孔上，所述开关结构分别与所述密封件和所述耳带绳连接，拉拽所述耳带绳，所述开关结构带动所述密封件移动至预设位置，使所述密封件解除对所述进气孔的密封，所述回弹海绵回弹膨胀，并使所述气垫形成第二气室。
根据本发明的一个示例，所述开关结构包括安装座、两转轴、两第一限位件和两第二限位件；
所述安装座安装在所述第一重叠耳带孔上，所述安装座设有供所述耳带绳穿过的通孔，所述安装座远离所述口罩内侧面的一侧设有安装凸台，所述限位结构和所述密封件分别位于所述安装凸台的两侧；
两个所述转轴平行安装在所述安装凸台上，所述转轴可以在第一状态和第二状态之间转动，所述转轴相对两端中的一端安装有所述第一限位件，所述转轴相对两端中的另一端安装有所述第二限位件，所述转轴、所述第一限位件和所述第二限位件同步转动；所述第一限位件具有间隔设置的第一限位部和第二限位部，所述限位结构位于所述第一限位部和第二限位部之间，两个所述转轴的上的两个所述第一限位部对称设置，且所述第一限位部设有弧形导向面，两个所述转轴的上的两个所述第二限位部对称设置；所述第二限位件具有第三限位部，两个所述转轴的上的两个所述第三限位部对称设置，所述密封件位于所述三限位部下方；
所述转轴处于第一状态时，所述限位结构限位在所述第一限位部和所述第二限位部之间，所述密封件与所述进气孔密封连接；
拉拽所述耳带绳，所述限位结构下压所述第一限位部，并沿着所述弧形导向面向着靠近所述第一重叠耳带孔的方向运动，带动所述转轴由第一状态转动至第二状态，使得所述第三限位部下压所述密封件，所述密封件解除与所述进气孔的密封连接。
根据本发明的一个示例，所述开关结构还包括扭簧，所述扭簧套装在所述转轴上，并分别与所述转轴和所述安装凸台连接，所述扭簧的弹性可使所述转轴由第一状态转动至第二状态后复位。
根据本发明的一个示例，所述耳带绳包括依次连接的第一拉绳部、第一弹性部和第二拉绳部，所述第一拉绳部穿过所述第一重叠耳带孔，所述第二拉绳部穿过所述第二重叠耳带孔，所述第一拉绳部或所述第二拉绳部均设有所述限位结构；通过拉拽所述第一拉绳部或所述第二拉绳部，可使所述开关结构带动所述密封件移动至所述预设位置。
以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本申请实施例一提供的口罩罩体在未佩戴的展开状态时的示意图；
图2为本申请实施例一提供的口罩罩体在佩戴状态时的示意图；
图3为本申请实施例一提供的第一种口罩的示意图；
图4为本申请实施例一提供的第二种口罩的示意图；
图5为本申请实施例一提供的成卷的口罩罩体产品的示意图；
图6为本申请实施例二提供的口罩的在未佩戴的展开状态时的示意图；
图7为本申请实施例二提供的口罩的膨胀缓冲结构的内部结构示意图；
图8为本申请实施例二提供的口罩的开关结构和膨胀缓冲结构的示意图；
图9为本申请实施例二提供的口罩的开关结构和膨胀缓冲结构在转轴处于第一状态时的主视图；
图10为本申请实施例二提供的口罩的开关结构和密封件在转轴处于第一状态时的示意图；
图11为本申请实施例二提供的口罩的开关结构在转轴处于第二状态时的主视图；
图12为本申请实施例二提供的口罩的开关结构和密封件在转轴处于第二状态时的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、罩体；101、第一耳带固定部；102、第二耳带固定部；103、第三耳带固定部；104、第一楔形切口部；105、第二楔形切口部；106、立体腔体；107、鼻梁压条；108、缺口；110、第一耳带孔；120、第二耳带孔；130、第三耳带孔；140、第三耳带孔；150、第一重叠耳带孔；160、第二重叠耳带孔；
200、耳带组件；201、耳带绳；202、耳扣；203、限位结构；
300、罩体产品；301、卷体；302、卷筒；
400、膨胀缓冲结构；410、气垫；411、缩径结构；420、密封件；421、密封部；430、回弹海绵；
500、开关结构；510、安装座；511、通孔；512、安装凸台；520、转轴；530、第一限位件；531、第一限位部；532、第二限位部；533、弧形导向面；540、第二限位件；541、第三限位部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
请结合附图1和2所示，本申请的一个实施例提供了一种口罩，包括罩体100，罩体100在未佩戴的展开状态时呈左右对称的平面状，罩体100的左侧和右侧沿着图中预设方向依次对称设置有第一耳带固定部101、第二耳带固定部102和第三耳带固定部103，即：左侧的第一耳带固定部101和右侧的第一耳带固定部101沿纵轴对称设置，左侧的第二耳带固定部102和右侧的第二耳带固定部102沿纵轴对称设置，左侧的第三耳带固定部103和右侧的第三耳带固定部103沿纵轴对称设置。在第一耳带固定部101上设置有第一耳带孔110，第二耳带固定部102上下排列设置有第二耳带孔120和第三耳带孔140，第三耳带固定部103上设置有第三耳带孔130；第一耳带固定部101和第二耳带固定部102之间设置有第一楔形切口部104，第二耳带固定部102和第三耳带固定部103之间设置有第二楔形切口部105。
结合附图2所示，罩体在佩戴状态时，佩戴者将第一耳带孔110叠压于第二耳带孔120上(亦可将第二耳带孔120叠压于第一耳带孔110上)从而形成第一重叠耳带孔150，第三耳带孔130叠压于第三耳带孔140上(亦可将第三耳带孔140叠压于第三耳带孔130上)从而形成第二重叠耳带孔160。在耳带孔叠压过程中，第一楔形切口部104收紧乃至消失，使得罩体上部边缘被下拉而贴紧面部，第二楔形切口部105收紧乃至消失，使得罩体下部边缘被上拉而贴紧下颌部，从而形成便于呼吸的立体腔体106，腔体内拥有充足的呼吸及空气循环空间。
优选的，为了便于立体腔体106的成型，佩戴者亦可在佩戴前沿着罩体纵轴线对折。
优选的，本实施例的罩体100的至少一部分使用可降解材料制成，这样可以大大减小口罩对环境的危害。
优选的，为了使口罩边缘更加符合人脸造型，提高口罩的密封性，本实施例的罩体在靠近人的鼻梁处设置鼻梁压条107，该鼻梁压条107优选为可以任意塑造形状的材料制成，例如金属压条。鼻梁压条107可以预先埋设于罩体纵向的上端部，亦可暴露于罩体外部，本实施例在此不做过多限制。
优选的，为了提高人脸佩戴的舒适性，罩体100纵向的顶部边缘即鼻梁压条107的上部，进一步设置有对应鼻梁部位的缺口108。通过该设计可以大大缓解鼻梁部位的罩体100对鼻梁皮肤的压力和刺激。
优选的，罩体100为一片式的多层结构，可选的，将罩体100由外向内分别设置为防水层、过滤层、舒适层，这大大提高了口罩的防护性。
优选的，第一耳带固定部101、第二耳带固定部102和第三耳带固定部103的罩体边缘设计为光滑无棱角的弧线形，这样可以最大程度减小罩体边缘对人脸的损伤，提高佩戴者的舒适度。同时，第一耳带固定部101、第二耳带固定部102和第三耳带固定部103重叠后的边缘更加平滑，外观更加美观。
结合附图3所示，本申请的一个实施例提供了一种口罩，包括图1所示实施例中的罩体100和耳带组件200。耳带组件200包括耳带绳201和耳扣202。优选的，耳扣202为硅胶耳扣。佩戴时，耳扣固定于第一耳带孔110和第二耳带孔120叠加形成的第一重叠耳带孔150上、以及第三耳带孔140和第三耳带孔130叠加形成的第二重叠耳带孔160上。优选的，在耳扣202末端设置用于固定耳带绳201的孔眼。
优选的，耳带绳201可以是图3中所示的耳戴式，亦可以为图4中所示的头戴式。若设计为头戴式耳带绳，则需要两根较长的耳带绳201，每根耳带绳201通过耳扣202分别固定于罩体上部的两个第一重叠耳带孔150上，以及罩体下部的两个第二重叠耳带孔160上，呈半月状；若设计为耳戴式耳带绳，则需要两根较短的耳带绳201，每根耳带绳201通过耳扣202固定于罩体左侧的两个第一重叠耳带孔150和第二重叠耳带孔160上，以及罩体右侧的两个第一重叠耳带孔150和第二重叠耳带孔160上，呈半月状。
结合附图5所示，本申请的一个实施例提供了一种成卷的罩体产品300，包括卷体301和卷筒302，卷体301上预切割有依次排列的多个罩体，罩体为图1所示的罩体100。具体的，在实际的生产制造过程中，图1所示的罩体100是被成卷生产的，即：在带状的罩体材料上通过平板机压印和预切割为依次排列的若干罩体，将带状的罩体材料缠绕于卷筒302上形成卷体301。带有若干罩体的卷体301被出售给销售商，佩带者可以成卷的购买，亦可以购买卷体301上的部分罩体100。
实施例二
基于上述口罩结构，发明人发现，现有的口罩在形成呼吸立腔后，在长时间佩戴下，口罩边缘处的密封性无法得到保障，尤其影响口罩对于呼吸道传染病的阻隔性能，并且口罩边缘以压迫佩戴者脸部，造成肋痕，因此本申请对上述口罩的结构做出进一步的改进。
结合附图6和7所示，本实施例的口罩还提供了膨胀缓冲结构400和开关结构500；本实施例的两个膨胀缓冲结构400分别连接于罩体100内侧面的左侧和右侧，形成对称式的缓冲效果，本实施例的膨胀缓冲结构400包括气垫410、密封件420和回弹海绵430；气垫410内设有第一气室，第一气室内设有被压缩的回弹海绵430。
优选的，本实施例的回弹海绵430为回弹迅速且膨胀效果良好的高密度回弹海绵430。
本实施例的气垫410的相对两端中的至少一端设有朝向口罩内侧面的进气孔(图中未示出)，进气孔与罩体100具有预设间隔，密封件420密封进气孔，将上述的第一气室封闭成密封空间，进而保证回弹海绵430的压缩性。
优选的，本实施例仅在气垫410的一端设有上述进气孔，不仅能够保证密封和膨胀操作，而且能够简化结构，只需要两个密封件420和两个开关结构500即可实现两个膨胀缓冲结构400的充气膨胀。
优选的，本实施例的上述膨胀缓冲结构400可以在罩体100制作完成后通过粘接等工艺直接安装在罩体100内侧(即罩体100靠近人脸一侧)，由于处于压缩状态，因此不占用罩体100空间，当需要佩戴时直接打开密封件420对第一气室的密封，形成能够起到密封和缓冲作用的结构，缓解长时间佩戴口罩造成的压迫，而且能够提高口罩的密封性，保证了一线医护人员的安全。
优选的，为了实现在佩戴前便于打开上述膨胀缓冲结构400，使得气垫410能够起到一定的缓冲和密封作用，本实施例设计了上述开关结构500，开关结构500安装在第一重叠耳带孔150上，开关结构500分别与密封件420和耳带绳201连接，通过拉拽耳带绳201，开关结构500带动密封件420移动至预设位置，使密封件420解除对进气孔的密封，回弹海绵430回弹膨胀，并使气垫410内形成第二气室，该结构充分利用了耳带绳201结构，提高了耳带绳201的功能性。
基于上述结构，发明人发现，耳带绳201一般通过耳扣202或环扣等与罩体100实现限位配合，在佩戴过程中，耳带绳201时刻拉紧罩体100的耳孔上，长期佩戴容易使得罩体100耳孔附近部分变形，降低了口罩的密封性和佩戴舒适性，因此本实施例对开关结构500做出改进，本实施例的开关结构500可以与上述的膨胀缓冲结构400一起安装在罩体100内侧。
结合附图8所述，本实施例的开关结构500均包括安装座510、两转轴520、两第一限位件530和两第二限位件540；其中，本实施例的安装座510安装在第一重叠耳带孔150上，安装座510设有供耳带绳201穿过的通孔511，安装座510远离口罩内侧面的一侧设有安装凸台512，限位结构203和密封件420分别位于安装凸台512的两侧，本实施例的上述气垫410具有进气孔的一端可以直接与安装凸台512连接，具体的，是在气垫410一端设有缩径结构411，该缩径结构411下侧设有上述进气孔，进气孔下方为本实施例的密封件420，密封件420设有与进气孔密封配合的密封部421。
进一步的，本实施例的两个转轴520平行安装在安装凸台512上，转轴520可以在第一状态和第二状态之间转动，可以理解为转轴520通过自身形状结构特征或外部结构与安装凸台512上的轴孔配合，实现在两个状态或者说是两个位置之间转动，优选的，上述外部结构可以是扭簧(图中未示出)，扭簧套装在转轴520上，并分别与转轴520和安装凸台512连接，扭簧的弹性可使转轴520由第一状态转动至第二状态后复位。
本实施例的转轴520相对两端中的一端安装有第一限位件530，转轴520相对两端中的另一端安装有第二限位件540，转轴520、第一限位件530和第二限位件540同步转动；可以理解为两个第一限位件530呈对称式的设置在安装凸台512的一侧，两个第二限位件540呈对称式的设置在安装凸台512的另一侧。
本实施例的第一限位件530具有间隔设置的第一限位部531和第二限位部532，限位结构203位于第一限位部531和第二限位部532之间，两个转轴520的上的两个第一限位部531对称设置，本实施例的两个转轴520上的两个第二限位部532也是对称设置，两个第一限位部531和两个第二限位部532保证了对限位结构203在两个自由度上的限位。
优选的，为了便于限位结构203能够在第一限位部531和第二限位部532之间移动，且便于带动转轴520转动，本实施例的第一限位部531设有弧形导向面533，当耳带绳201带动限位结构203向远离第二限位部532的方向移动时，能够通过弧形导向面533使得两个第一限位部531相互远离，两个第二限位部532相互靠近，进而带动转轴520转动。
优选的，本实施例的第二限位件540具有第三限位部541，两个转轴520的上的两个第三限位部541对称设置，密封件420位于三限位部下方，当转轴520由第一状态向第二状态转动时，第三限位部541能够下压密封件420，使得密封件420解除对于进气孔的封闭，具体的，本实施例的密封件420在初始状态时可以是类似于塞子一样插装在密封孔处，在解除连接后，可以直接丢弃密封件420。
该结构使得耳带绳201的限位结构203不与罩体100直接连接，而是与安装座510上的两个第一限位件530限位配合，使得拉拽耳带绳201不会对罩体100产生影响，限位结构203的作用力直接通过限位结构203传递到限位件，进而使得转轴520转动，打开膨胀缓冲结构400后也能够保证耳带绳201的收紧性。
结合附图9和10所示，本实施例的口罩在出厂状态时，本实施例的耳带绳201的限位结构203限位在第一限位部531和第二限位部532之间，此时转轴520处于第一状态，并且密封件420与进气孔密封连接，回弹海绵430处于压缩状态。
再结合附图11和12所示，当需要佩戴口罩时，拉拽耳带绳201至一定程度时，耳带绳201带动限位结构203下压第一限位部531，并沿着弧形导向面533向着靠近第一重叠耳带孔150的方向运动，带动转轴520由第一状态转动至第二状态，并且第三限位部541下压密封件420，密封件420解除与进气孔的密封连接；而由于本实施例的转轴520连接有扭簧，因此本实施例的转轴520可以通过扭簧复位至第一状态，防止耳带绳201伸出过长，而且由于扭簧的弹性可以使得耳带绳201在佩戴过程中有两级伸缩性，一级是耳带绳201自身的伸缩，另一级是扭簧的弹性伸缩，防止由于耳带绳201弹性在长期佩戴后失效，保证了口罩的功能性。需要说明的是，由于本实施例的口罩在佩戴情况下的结构形式与实施例一种的口罩相近似，因此本实施例不对其进行附图说明，只示出了开关结构500的变化状态。
上述开关结构500不仅能够实现膨胀缓冲结构400进气孔的打开，而且避免了耳带绳201限位结构203与罩体100直接接触带来的问题，并且能够实现复位和二级弹性伸缩效果，极大的提高了口罩的功能性和佩戴舒适度。
优选的，本实施例还对耳带绳201的结构做出改进，本实施例的耳带绳201可以如实施例一所述为头戴式或耳戴式，耳带绳201可以包括依次连接的第一拉绳部、第一弹性部和第二拉绳部，第一拉绳部穿过第一重叠耳带孔150，第二拉绳部穿过第二重叠耳带孔160，本实施例的第一拉绳部设有上述限位结构203，即第一拉绳部的限位结构203与上述开关结构500配合；通过拉拽第一拉绳部和/或第二拉绳部，可使开关结构500带动密封件420移动至预设位置。
优选的，本实施例的上述气垫410在佩戴时靠近人脸的一侧可以设置有透气层(图中未示出)，透气层的材质可以是棉纺纱布等，以提高佩戴的舒适性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
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包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
