專利名稱：頭盔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頭盔。
背景技術(shù)：
通常，用于保護(hù)穿戴者頭部免受傷害的頭盔為"全罩"或"半罩" 結(jié)構(gòu)，包括通常為復(fù)合材料的堅(jiān)韌彈性罩層或具有塑料的、厚的聚苯 乙烯泡沫層以及織物襯墊，為了舒適通常具有薄的軟襯墊。
在諸如汽車運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)中為預(yù)防避免傷害頭部，通常將被稱為"全 罩式"頭盔的頭盔戴在頭部作為一種預(yù)防措施，所述頭盔通常包括大 體繞穿戴者的除面部外的頭部延展的罩層，以及橫過穿戴者面部下部 延展的所謂"護(hù)顎"。該護(hù)顎通常與所述罩層一體形成，并與穿戴者 的口和鼻隔開以使他能夠容易地呼吸。
當(dāng)有完全的正面沖擊發(fā)生在全罩式頭盔的護(hù)顎時(shí)，所述沖擊經(jīng)由 頭盔的附屬裝置傳遞到穿戴者的頭部直至他的頭骨基部，并在上脊柱 頸段施加剪切力。這些剪切力經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致對該頭骨基部和/或脊柱頸段 的傷害。
同樣地，當(dāng)沖擊發(fā)生在頭盔的任意部分上時(shí)，這些沖擊經(jīng)由所述 的罩層和泡沫塑料傳遞到穿戴者的頭骨，并導(dǎo)致對所述頭骨和/或上脊 柱頸段的傷害。由于所述頭盔的減速作用可以減緩對腦部的損傷。此 外，通常罩層的外部形狀是圓形的，因此當(dāng)大部分表面受到?jīng)_擊時(shí)， 所述頭盔往往產(chǎn)生滾動(dòng)作用，這種滾動(dòng)作用被傳遞到使用者的頸部或 者受到使用者頸部的抵抗，因而導(dǎo)致對上脊柱頸段的額外負(fù)荷以及可 能的傷害。
通過頭盔的形狀互補(bǔ)的凹形內(nèi)部以及在穿戴者的下顎周圍延伸的 顎帶，頭盔通常處于穿戴者頭部上的適當(dāng)位置。然而，在沖擊中，特 別是正面的沖擊中，頭盔往往向前轉(zhuǎn)動(dòng)且經(jīng)常轉(zhuǎn)離穿戴者的后頭部， 將穿戴者的后頭部或整個(gè)頭部暴露，因而可能使其受到傷害。
在傷者的頸部發(fā)生損傷的意外事故中，經(jīng)常通過安裝頸支具來保 持頸部的穩(wěn)定。然而，如汽車運(yùn)動(dòng)中通常發(fā)生的那樣，在病人正戴著 頭盔的情況中，在不移動(dòng)頭部或頸部的情況下安裝頸支具可能是困難 的或者是不可能的，而這也會(huì)增加頸部損傷的風(fēng)險(xiǎn)。企圖從病人的頭 上取下頭盔同樣是很危險(xiǎn)的，因?yàn)檫@可能產(chǎn)生導(dǎo)致或加重?fù)p傷的移動(dòng)。
本發(fā)明的目的是提供一種頭盔，所述頭盔在發(fā)生沖擊的情況下能 夠降低受傷的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)這些本發(fā)明，提供一種頭盔，所述頭盔包括 第一彈性罩層，所述罩層成形為大體繞穿戴者的頭部延展； 支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一罩層內(nèi)部并構(gòu)造成將所
述第一罩層支承在穿戴者的頭部；以及
至少一個(gè)顎帶，所述顎帶可連接到所述第一罩層并構(gòu)造成繞穿戴
者的下顎延展，從而將所述頭盔保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫?br> 其中所述頭盔包括設(shè)置在所述第一罩層外部的可變形部件，所述
可變形部件由當(dāng)變形時(shí)吸收能量的材料制成。
術(shù)語"帶"將被理解為包括任何能夠傳遞張力負(fù)荷的柔性元件， 并且包括但不局限于一段高強(qiáng)度織物。
所述可變形部件可以是至少部分地在所述第一罩層周圍延展的層 的形式，并且所述部件可以是在變形后慢慢恢復(fù)其原始形狀的材料，
即，具有所謂"記憶"的材料。
所述頭盔可包括位于該可變形層外的堅(jiān)韌外罩層。
所述頭盔可包括具有兩個(gè)相對末端的可變形的護(hù)顎，所述兩個(gè)相 對末端可與所述外罩層鄰近地設(shè)置在側(cè)部，所述護(hù)顎設(shè)置在與穿戴者 的下顎相對應(yīng)的位置，并且所述護(hù)顎的末端可相對于所述外罩層移動(dòng)， 例如，所述護(hù)顎的末端可設(shè)置在所述外罩層的緊鄰內(nèi)側(cè)，從而使得它 可以在所述外罩層內(nèi)滑動(dòng)。
所述頭盔的外輪廓可限定多個(gè)大體為平面的表面。
該頭盔可包括后帶，所述后帶可連接到所述顎帶，并構(gòu)造成大致 在穿戴者的后枕骨隆突下方繞該穿戴者的頭部延伸。優(yōu)選地，所述顎 帶和所述后帶構(gòu)造成使得施加到所述顎帶的張力將所述后帶置于張力 下，例如，所述后帶可連接到所述顎帶。
所述頭盔可包括構(gòu)造成至少部分地繞穿戴者的頸部延展的可膨脹 頸支具，并且所述頸支具可連接到所述頭盔，或者可以是當(dāng)需要時(shí)， 例如在發(fā)生意外事故時(shí)安裝在該穿戴者的頸部周圍的輔助設(shè)備。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖通過非限定性實(shí)例說明 如何才能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的頭盔的側(cè)剖視圖；以及
圖2是圖1的頭盔的第一罩層、外罩層、護(hù)顎和頸支具的三維視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的頭盔總體上用附圖標(biāo)記io指示。
頭盔10包括彈性材料的第一或內(nèi)罩層12，所述彈性材料諸如玻璃 纖維、碳纖維或合適的塑性材料，所述第一或內(nèi)罩層12與常規(guī)頭盔的 外罩層類似且成形為大體繞穿戴者的頭部14延展。同樣與常規(guī)頭盔中 類似的是，在內(nèi)罩層12內(nèi)部，頭盔10包括層狀聚苯乙烯泡沫16和襯墊 18的形式的支承結(jié)構(gòu)以將罩層12支承在頭部14上。為了將頭盔10保持 在頭部14上，它包括通過鉚釘22連接到罩層12的顎帶20，所述顎帶20 可通過可松開的夾具(圖中未示)連接，并且顎帶20繞穿戴者的下顎 延展。
在罩層12的外部，所述頭盔具有由堅(jiān)韌的外罩層或外殼26覆蓋的 層24形式的沖擊吸收部件。適合用于吸收層24和外殼26的材料有很多， 但是為了最有效，所述吸收層的材料應(yīng)當(dāng)在受到?jīng)_擊時(shí)易于變形，同 時(shí)盡可能多地吸收來自所述沖擊的能量，但是它不應(yīng)立即恢復(fù)到其原 始形狀，因?yàn)檫@樣產(chǎn)生的反作用力會(huì)增加損傷穿戴者的上脊柱頸段的 風(fēng)險(xiǎn)。而是，沖擊吸收層24的材料應(yīng)慢慢地恢復(fù)其形狀，正如通常具 有所謂"記憶"的材料那樣。適合用于沖擊吸收層24的材料的一些實(shí) 例是諸如膨脹聚氨酯的膨脹彈性體。
用于外罩層或外殼26的材料應(yīng)優(yōu)選具有足夠的柔性以在沖擊期間 不會(huì)太多地限制沖擊吸收層24的變形，但應(yīng)足夠耐用以在頭盔10的正 常使用期間抵制磨損。外殼26的合適材料的一個(gè)實(shí)例是聚乙烯。
沖擊吸收層24和外殼26的外部輪廓成形為形成多個(gè)表面28，所述 多個(gè)表面28的每個(gè)表面大體是平面的。根據(jù)測試，這些表面28設(shè)置在 頭盔10上最可能在事故期間承受沖擊的位置。平面表面28的目的是在 沖擊期間防止頭盔10的滾動(dòng)，由此限制對穿戴者頸部或上脊柱頸段的 負(fù)荷和可能的損傷。
頭盔10限定了與穿戴者的面部位置相對應(yīng)的面部孔30，所述面部 孔30在穿戴者的眼部區(qū)域側(cè)向凹進(jìn)以改善側(cè)向視覺，并且頭盔10在對
應(yīng)于穿戴者頸部位置的所述頭盔下側(cè)限定了頸部孔32。內(nèi)罩層12的一 部分越過穿戴者下顎的位置在這兩個(gè)孔30、 32之間延展。
頭盔10還包括彈性可變形的細(xì)長彎曲護(hù)顎34，所述護(hù)顎34在與穿 戴者下顎的位置大體相應(yīng)的位置在內(nèi)罩層12的外側(cè)延展，使得所述頭 盔大體類似于全罩頭盔。與頭盔10的其余部分相同，護(hù)顎34包括沖擊 吸收層24和外殼26，但是所述護(hù)顎的末端36并不固定地連接到外殼26 的其余部分，而是可相對于所述外殼的其余部分移動(dòng)。
在本發(fā)明的示出的實(shí)施例中，末端36在外殼26的其余部分的緊鄰 內(nèi)側(cè)延展，使得在護(hù)顎34受到?jīng)_擊的情況下它們能夠在所述外殼內(nèi)滑 動(dòng)，同時(shí)沖擊吸收層24在所述沖擊下產(chǎn)生變形。在本發(fā)明的其它實(shí)施 例中，也可使用其它沖擊吸收結(jié)構(gòu)將護(hù)顎34連接到外殼26的其余部分， 例如阻尼活塞機(jī)構(gòu)，該阻尼活塞機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在沖擊期間吸收能量，并 在沖擊后慢慢地使所述護(hù)顎恢復(fù)到其原始位置。
頭盔10包括后帶38，所述后帶38連接到顎帶20，并在后枕骨隆突 40的稍下方繞頭部14的后面延伸。"連接"的意思是后帶38在結(jié)構(gòu)上 連接到顎帶20，例如所述后帶可通過與所述顎帶相同的鉚釘22連接到 內(nèi)罩層12。然而，如附圖中所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，后帶38 連接到所述顎帶本身，使得當(dāng)所述顎帶置于張力之下時(shí)，它拉緊同樣 處于張力下的所述后帶，從而提高其對頭部14的后部的夾持能力。
頭盔10包括可膨脹的頸支具42，當(dāng)膨脹時(shí)所述頸支具能夠形成不 完全的環(huán)，所述不完全的環(huán)可繞穿戴者的頸部延展以使頸部穩(wěn)定。頸 支具42的不完全的環(huán)的形狀限定了可優(yōu)選設(shè)置在前面的缺口44，從而
允許接近穿戴者的咽喉。
頸支具42可作為頭盔10的一部分被佩戴，在緊縮狀態(tài)下所述頸支 具大體繞頸部孔32延展，以便僅當(dāng)需要時(shí)膨脹，或者可單獨(dú)保存，從
而當(dāng)需要時(shí)在緊縮狀態(tài)下置于穿戴者頸部周圍的適當(dāng)位置并進(jìn)行膨 脹。當(dāng)所述頸支具膨脹時(shí)，它通過在四周上限制頭盔10接近穿戴者身 體的移動(dòng)而使穿戴者的頸部穩(wěn)定。本發(fā)明的這個(gè)方面的有利之處在于 當(dāng)佩戴頭盔10時(shí)它一直處于適當(dāng)?shù)奈恢茫虍?dāng)緊縮時(shí)它允許所述頸支 具處于適當(dāng)?shù)奈恢?，在這種情況下它具有小的尺寸并且足夠柔軟而不 需要穿戴者的移動(dòng)就可對其定位。
在使用中，如附圖中所示，頭盔10以常規(guī)方式被佩戴，護(hù)顎34處 于其正常位置。在護(hù)顎34受到正面沖擊的情況下，例如在碰撞的情況 下，在沖擊下所述護(hù)顎迅速向后移動(dòng)，同時(shí)其末端36在外殼26內(nèi)側(cè)向 后滑動(dòng)，但是沖擊并不像常規(guī)頭盔的情況下那樣直接傳遞到內(nèi)罩層12。 而是，所述沖擊由沖擊吸收層24中的能量吸收而減小。由此，減小的 沖擊傳遞到內(nèi)罩層12，又經(jīng)由聚苯乙烯層16和襯墊18傳遞到頭部14， 從而降低了損傷頭骨和脊柱頸段的風(fēng)險(xiǎn)。
在沖擊之后，隨著沖擊吸收層24恢復(fù)到其原始形狀，護(hù)顎34慢慢 地恢復(fù)到其正常位置，從而允許容易地將頭盔10從頭部14上取下，允 許使用者自由呼吸等等。
同樣地，在沖擊從其它方向作用在頭盔10上的情況下，外殼26和 沖擊吸收層24產(chǎn)生變形，與此同時(shí)沖擊的能量被所述沖擊吸收層吸收， 減小的沖擊傳遞到外罩層12。在沖擊之后，沖擊吸收層24慢慢地恢復(fù) 到其原始形狀。
在頭盔10在受到?jīng)_擊期間傾向于向前轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，后帶38在后 枕骨隆突40的下方夾緊頭部14，并且所述枕骨隆突阻止了后帶38的向 上滑動(dòng)，從而后帶38進(jìn)一步限制了所述頭盔的向前轉(zhuǎn)動(dòng)。后帶38的這 種作用通過其連接到顎帶20而加強(qiáng)。在頭盔10傾向于向前轉(zhuǎn)動(dòng)的情況 下，這會(huì)使顎帶20處于張力作用下，而這又將后帶38置于張力作用之 下，從而后帶38更緊地拉緊頭部14的后部，并產(chǎn)生了更好的夾持作用
由此防止它越過后枕骨隆突40向上滑動(dòng)，并因此防止所述頭盔從頭部 滑落。
頭盔10具有上述的許多有點(diǎn)，但是特別地，包括堅(jiān)韌的外殼26和 沖擊吸收層24的所述頭盔的結(jié)構(gòu)允許它在大范圍的減速，即沖擊速度 內(nèi)起作用，從而降低減速腦部損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種頭盔(10)，包括第一彈性罩層(12)，所述罩層成形為大體繞穿戴者的頭部(14)延展；支承結(jié)構(gòu)(16、18)，所述支承結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一罩層內(nèi)部并構(gòu)造成將所述第一罩層支承在所述穿戴者的頭部上；以及至少一個(gè)顎帶(20)，所述顎帶可連接到所述第一罩層并構(gòu)造成繞所述穿戴者的下顎延展，以將所述頭盔保持在適當(dāng)?shù)奈恢?；其特征在于所述頭盔包括設(shè)置在所述第一罩層外部的可變形部件(24)，所述可變形部件由當(dāng)變形時(shí)能吸收能量的材料制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的頭盔(10)，其特征在于所述可變形 部件(24)是至少部分地在所述第一罩層(12)周圍延展的層的形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的頭盔(10)，其特征在于所述可 變形部件(24)由在變形之后慢慢地恢復(fù)到其原始形狀的材料制成。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的頭盔(10)，其特征在于 所述頭盔包括位于所述可變形部件(24)外側(cè)上的堅(jiān)韌外罩層(26)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭盔(10)，其特征在于所述頭盔包 括具有兩個(gè)相對末端(36)的可變形的護(hù)顎(34)，所述兩個(gè)相對末 端與所述外罩層(26)鄰近地設(shè)置在側(cè)部，所述護(hù)顎設(shè)置在與所述穿 戴者的下顎相對應(yīng)的位置，并且所述護(hù)顎的末端可相對于所述外罩層 移動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的頭盔(10)，其特征在于所述護(hù)顎(34) 的所述末端(36)設(shè)置在所述外罩層(26)的緊鄰內(nèi)側(cè)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的頭盔(10),其特征在于-所述頭盔的外輪廓限定多個(gè)大體為平面的表面(28)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的頭盔(10)，其特征在于 所述頭盔包括后帶(38),所述后帶可連接到所述顎帶(20)，并構(gòu) 造成大體在所述穿戴者的后枕骨隆突(40)下方繞穿戴者的所述頭部(14)延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的頭盔，其特征在于所述顎帶(20)和 所述后帶(38)構(gòu)造成使得施加到所述顎帶的張力將所述后帶置于張 力下。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的頭盔(10)，其特征在于所述后帶 (38)可連接到所述顎帶(20)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的頭盔(10)，其特征在于 所述頭盔包括構(gòu)造成至少部分地繞所述穿戴者的頸部延展的可膨脹頸 支具。
全文摘要
提供了一種頭盔(10)，所述頭盔(10)具有第一彈性罩層(12)、位于所述第一罩層內(nèi)部以將所述第一罩層支承在穿戴者頭部(14)上的支承結(jié)構(gòu)(16、18)、將所述頭盔保持在適當(dāng)位置的顎帶(20)、在所述第一罩層外側(cè)上的可變形層(24)以及在所述可變形層外側(cè)上的堅(jiān)韌外罩層(26)。所述可變形層由當(dāng)它變形時(shí)吸收能量并且在變形后慢慢地恢復(fù)到其原始形狀的材料制成。所述頭盔包括具有兩個(gè)相對末端(36)的護(hù)顎(34)，所述兩個(gè)相對末端可相對于所述外罩層移動(dòng)，設(shè)置在所述外罩層的緊鄰內(nèi)側(cè)。所述頭盔的外輪廓具有多個(gè)大體為平面的表面(28)，并且所述頭盔具有可連接到所述顎帶的后帶(38)，所述后帶(38)構(gòu)造成繞穿戴者頭部的后部延伸。
文檔編號A42B3/06GK101340829SQ200680038079
公開日2009年1月7日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者克里斯托弗·詹姆士·萊亞特, 格蘭特·利·納爾遜, 馬克·埃里克·霍普金斯 申請人:萊亞特支柱控股有限公司