用于減少線加速度的頭部保護(hù)的制作方法
【專利摘要】安全帽是在高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)中使用的，如：在體育及工業(yè)用途中需要保護(hù)頭部免遭損傷。插入在內(nèi)殼與外殼之間的組件由兩部分組組成；一夾層和一泡沫或泡沫狀替代物或泡沫狀結(jié)構(gòu)。該泡沫或泡沫狀材料包含在腔體內(nèi)，并且以該方式進(jìn)行定位，從而再外殼表面和頭部之間產(chǎn)生一恒定的力。該裝置提供了一種控制施加在頭部上的頭盔中的壓應(yīng)力的方法，其設(shè)計(jì)用于減少撞擊頭盔的過程中產(chǎn)生的高線加速而導(dǎo)致的腦外傷。
【專利說明】用于減少線加速度的頭部保護(hù)
[0001] 本發(fā)明涉及一保護(hù)頭部免遭撞擊的安全帽，該安全帽用于高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)中，諸如在 體育或其他如在工業(yè)及工地上中需要保護(hù)頭部免遭損傷的情形下。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，在體育運(yùn)動(dòng)中頭部會(huì)受傷，特別是在具有肢體接觸的運(yùn)動(dòng)中，如足球， 曲棍球和長(zhǎng)曲棍球。雖然災(zāi)難性的頭部和腦部損傷通常可以被有效的控制，但頭盔對(duì)震蕩 損傷發(fā)生的作用率微乎其微。在某種程度上，在運(yùn)動(dòng)、娛樂活動(dòng)和工業(yè)中使用頭盔的設(shè)計(jì)主 要是防止災(zāi)難性的頭部損傷。直接產(chǎn)生于撞擊的頭部損傷的是通過頭部在撞擊過程中的線 加速和角加速的特征。某些頭部損傷，如顱骨骨折和顱內(nèi)出血，是和線加速撞擊有關(guān)，通過 使用兼容泡沫以及泡沫替代物來控制撞擊，該兼容泡沫以及泡沫替代物主要是通過改變其 厚度和硬度特征在加以設(shè)計(jì)。因此其只能在非常小一部分能量吸收過程中有效的發(fā)揮作 用。理想中的一能量吸收內(nèi)膽，被設(shè)計(jì)為可以在整個(gè)吸收壓縮過程中吸收最多的能量。而 典型的泡沫在首次壓縮的過程中不能提供足夠的硬度，直至該泡沫變得很硬并且把力轉(zhuǎn)加 到頭上時(shí)才開始有效。因此該能量吸收材料的能力還稍顯不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種改善了的頭盔，其可以減少穿戴者的頭部上的線應(yīng) 力。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于保護(hù)頭部免遭撞擊加速度的帽子，其包括： 一用于與外部對(duì)象接觸的外部件，所述外部對(duì)象與穿戴者的頭部接觸； 一與穿戴者的頭部外表面接觸的內(nèi)層； 多個(gè)設(shè)置在所述外部件和所述內(nèi)層之間的可壓縮組件，所述可壓縮組件位于穿戴者的 頭上的間隔區(qū)域； 所述組件在頭部的正交方向上受壓從而吸收撞擊的能量； 每個(gè)組件包括； 一具有內(nèi)表面和外表面的本體，所述內(nèi)表面接觸內(nèi)層，所述外表面接觸外組件； 所述本體具有外壁，所述外壁具有壓縮特性，從而當(dāng)一施加在內(nèi)表面和外表面之間的 載荷大于預(yù)定載荷時(shí)，所述外壁可收縮； 一可壓縮本體設(shè)置在外壁內(nèi)并且所述可壓縮本體具有可壓縮的特性，從而對(duì)壓縮提供 一抵抗力； 從而所述組件通過結(jié)合可壓縮本體和外壁的特性來響應(yīng)撞擊力。
[0005] 優(yōu)選的，所述內(nèi)層包含一接觸頭部外表面的硬內(nèi)膽，并且外部件包含一外殼，其 中，所述組件設(shè)置在所述內(nèi)膽和外殼之間，從而吸收施加在外殼和頭部之間的力。
[0006] 優(yōu)選的，所述外部件在沒有額外剛性外殼的區(qū)域形成一部分可壓縮組件，從而所 述可壓縮組件在物體撞擊頭部時(shí)直接接觸外部件。
[0007] 或者可以設(shè)定不含有額外剛性外殼，從而在物體撞擊該帽子時(shí)所述可壓縮組件直 接接觸其外壁的外表面。
[0008] 優(yōu)選的，所述可壓縮本體的外壁為一收縮材料，該材料是為了適應(yīng)其壓應(yīng)力。所述 可壓縮本體優(yōu)選固體，該固體由彈性材料形成，諸如一模制塑料材料。
[0009] 然而，所述可壓縮本體是固體，并且可以由其他具有相同或相似壓縮特性的泡沫 材料制成，諸如一模制塑料材料。
[0010] 在某些情況下，所述可壓縮本體填充在外壁內(nèi)的中空結(jié)構(gòu)中。
[0011] 然而，更優(yōu)選的，所述可壓縮本體的高度低于外壁，從而間隔所述內(nèi)表面和外表面 兩者或者間隔兩者的其中之一。通過這種方式下當(dāng)外壁開始凹陷時(shí)所述組件開始承受預(yù)定 載荷，之后當(dāng)所述材料開始受壓時(shí)，所述內(nèi)部固體開始抵抗凹陷。優(yōu)選的，在這種設(shè)置中所 述可壓縮本體的形狀可使它整個(gè)外圍接觸到所述外壁。然而它也可能變得更小。
[0012] 在另一種設(shè)置中，所述可壓縮本體的高度大于等于所述外壁，并且其外圍距離小 于外壁。
[0013] 優(yōu)選的，所述外壁由一塑料材料制成。然而，其他材料和制造方法也可以使用，該 材料提供了所需要的凹陷特性。例如，所述外壁可以采用塑料材料來塑造。
[0014] 優(yōu)選但不一定的，所述外壁具有足夠彈性的墻體，結(jié)合來自內(nèi)核材料的彈性力來 使所述外壁在撤出引起凹陷的力之后，恢復(fù)到初始的形狀。這種方法在一段時(shí)間內(nèi)緩慢發(fā) 生，而本發(fā)明中所述組件為了持續(xù)使用在撞擊后恢復(fù)到原來的狀態(tài)。
[0015] 為了產(chǎn)生凹陷，所述外壁通常是不透氣的或密閉的，從而讓空氣在凹陷時(shí)被排出。 [0016] 優(yōu)選的，結(jié)合所述外壁和所述可壓縮本體的特性，從而當(dāng)施加在所述內(nèi)表面和所 述外表面之間的載荷大于預(yù)定載荷，所述受力組件的第一響應(yīng)是可收縮至一壓縮預(yù)定距 離，隨后所述可壓縮本體開始抵抗進(jìn)一步的壓縮。
[0017] 優(yōu)選的，結(jié)合所述外壁和所述可壓縮本體的特性來提供一力的曲線，該曲線是在 一基本恒定的速率下整個(gè)撞擊過程中吸收的能量。
[0018] 優(yōu)選的，結(jié)合所述外壁和所述可壓縮本體的特性來提供一力的曲線，該曲線是在 一基本恒定的速率下所述組件受壓時(shí)吸收的能量。
[0019] 在一種設(shè)置中，所述外壁是圓柱形，并且具有恒定的厚度。
[0020] 然而，所述外壁可以是圓錐形或者錐形或者可以是其他更多在橫截面上呈現(xiàn)的復(fù) 雜形狀的外型。例如，所述外壁沿著其高度方向的厚度是變化的。
[0021] 優(yōu)選的，所述可壓縮本體設(shè)置在一柔性支撐上，其允許本體相對(duì)于內(nèi)層和外層兩 者的其中之一進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而允許內(nèi)層相對(duì)于外部件進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)。例如，所述柔性支 撐包含一附在外壁的彈性薄膜。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面提供了用于保護(hù)頭部免遭撞擊加速度的帽子，其包括： 一接觸外部對(duì)象的外部件潛在的觸碰到穿戴者的頭部； 一接觸穿戴者的頭部的內(nèi)層，多個(gè)設(shè)置在所述外部件和所述內(nèi)層之間的可壓縮組件在 穿戴者的頭上形成間隔區(qū)域； 設(shè)置所述組件是為了大致在頭部的正交方向上受壓從而吸收撞擊的能量； 其中，所述可壓縮組件設(shè)置在一柔性支撐上，其允許本體相對(duì)于內(nèi)層和外層兩者的其 中之一進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而允許內(nèi)層相對(duì)于外部件進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)。
[0023] 例如，所述柔性支撐包含一附在外壁的彈性薄膜。
[0024] 以下詳細(xì)描述的設(shè)定涉及一保護(hù)頭部免遭撞擊的安全帽，該安全帽用于高風(fēng)險(xiǎn)活 動(dòng)中，諸如在體育和工業(yè)中需要保護(hù)頭部免遭損傷。
[0025] 例如，以下描述了該裝置的一個(gè)特征是設(shè)置一撞擊吸收裝置在一頭盔中，該頭盔 的設(shè)計(jì)是為了提供一力的曲線，該曲線是在一基本恒定的速率下整個(gè)撞擊過程中吸收的能 量。
[0026] 該裝置包含一夾層狀結(jié)構(gòu)用兩個(gè)部分來形成所述組件，即一具有可變厚度的圓形 壁或外壁和一包含在所述夾層中的泡沫或泡沫狀材料或泡沫狀結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)外壁變得不那 么有效時(shí)來控制能量沖擊。該裝置提供了一種一種控制施加在頭上頭盔中的壓應(yīng)力的方 法，其設(shè)計(jì)是為了減少撞擊頭盔的過程中由高線加速產(chǎn)生的腦外傷。該裝置設(shè)計(jì)有一內(nèi)含 泡沫、泡沫狀材料或泡沫狀結(jié)構(gòu)的夾層，從而當(dāng)外夾層的外壁不再有效控制力時(shí)，其設(shè)計(jì)依 舊可以控制力。其產(chǎn)生的效果是為了減少作用于頭部的力的強(qiáng)度，從而減少頭部及腦部接 觸這些力所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。以下描述的設(shè)定也可以結(jié)合傳統(tǒng)的材料及結(jié)構(gòu)，或者根據(jù)該頭盔 自身的需要來安排。
[0027] 該裝置的目的是通過減少施加在頭部上的線加速度來控制來自于撞擊的力。具體 的，以下描述的設(shè)定提供了一種控制撞擊頭部過程中的線應(yīng)力的方法。本發(fā)明也可以采用 但不局限于用于體育運(yùn)動(dòng)中，諸如：曲棍球、足球、曲棍球、高山滑雪、騎自行車和汽車運(yùn)動(dòng) 的頭盔，以及應(yīng)用于工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)陌踩薄?br> [0028] 圖2中的例子和下列描述闡述了在頭盔中的一裝置的使用。在這個(gè)例子中該裝置 位于所述內(nèi)膽和所述外殼之間。該裝置用一系列柔性組件構(gòu)成，該柔性組件在穿戴者的頭 上的間隔區(qū)域，每個(gè)柔性組件包含有外部結(jié)構(gòu)或具有內(nèi)部機(jī)構(gòu)的外壁。該裝置可以通過一 種控制方式使所述頭盔的外表面在穿戴者頭部的正交方向上移動(dòng)，從而減小頭部所受的線 加速度。
[0029] 直接撞擊頭部是移動(dòng)物體接觸頭部的結(jié)果，如運(yùn)動(dòng)員的肘部撞擊靜止運(yùn)動(dòng)員的頭 部，或者是搶球者的頭盔撞擊上一個(gè)靜止運(yùn)動(dòng)員的頭盔，或者是當(dāng)頭部正在移動(dòng)并且觸碰 到靜止物體。例如，當(dāng)一個(gè)人摔向地面并且頭部運(yùn)動(dòng)直到觸碰到靜止的地面。
[0030] 線加速度發(fā)生在一具有質(zhì)量和一定速度的物體與頭部或者是具有質(zhì)量和一定速 度的頭部相接觸并且由所述撞擊所產(chǎn)生的加速度是線性的或直線的情況下。
[0031] 其中定義的保護(hù)帽包括一切設(shè)計(jì)用于頭戴從而減少頭部損傷風(fēng)險(xiǎn)的帽子。最常用 于體育活動(dòng)與工業(yè)應(yīng)用中。
[0032] 其中定義的頭盔包括用于保護(hù)穿戴者免遭危險(xiǎn)的保護(hù)帽，其大都由外殼、內(nèi)膽和 保留系統(tǒng)構(gòu)成。
[0033] 其中定義的外殼包括一頭盔的外層通常含有一較為堅(jiān)硬的材料并且常被設(shè)計(jì)成 將應(yīng)力在分散到一較大的區(qū)域內(nèi)，其通常由較堅(jiān)硬的材料構(gòu)成，比如聚碳酸酯、聚乙烯或者 復(fù)合材料。
[0034] 其中定義的內(nèi)膽包括主要負(fù)責(zé)控制能量的頭盔部分，該頭盔部分由乙烯基腈或聚 苯乙烯或聚丙烯泡沫，或塑料結(jié)構(gòu)，或任何上述材料的組合，從而吸收能量。
[0035] 壓應(yīng)力或正常應(yīng)力產(chǎn)生于垂直于材料橫截面方向上的力的矢量分量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 本發(fā)明的一實(shí)施例將連同附圖來闡述的，其中： 圖1是根據(jù)本發(fā)明圖8C中沿著線段1-1切割所呈現(xiàn)第一實(shí)施例頭盔中外殼和內(nèi)膽之 間的三個(gè)連續(xù)的可壓組件中一部分頭盔外壁的剖視圖； 圖1A是一插入頭盔中的可壓縮組件的等距視圖。
[0037] 圖2是代表第二實(shí)施例中其中一個(gè)可壓縮組件的剖視圖； 圖3是代表第三實(shí)施例中其中一個(gè)可壓縮組件的剖視圖； 圖4是代表第四實(shí)施例中其中一個(gè)可壓縮組件的剖視圖； 圖5是代表第五實(shí)施例中其中一個(gè)可壓縮組件的剖視圖； 圖6是代表第六實(shí)施例中其中一個(gè)可壓縮組件的剖視圖； 圖7是沿著圖1中7-7線段切割的剖視圖； 圖8是用在表示第二實(shí)施例的圖1中的一囊狀體的剖視圖； 圖8A、8B和8C分別是包含有一系列插入頭盔的組件的等距視圖、前視圖和側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 用于保護(hù)頭部免遭撞擊的帽子包括一接觸穿戴者頭部外表面的內(nèi)層12和外層 11。兩層之間設(shè)置有多個(gè)可壓縮組件14,并位于穿戴者頭部上的間隔區(qū)域。
[0039] 因此，所述組件在頭部的正交方向上壓縮，為了吸收外部的撞擊。
[0040] 每個(gè)組件14包括一個(gè)空心體15,其具有一接觸內(nèi)層的內(nèi)表面或邊緣15A、外表面 或邊緣15b以及外壁15C。外壁15C具有壓縮等特性，從而當(dāng)施加在所述內(nèi)表面和所述外表 面之間的載荷大于預(yù)定載荷，它是可壓縮的。
[0041] 空心體的外壁內(nèi)是位于組件14中的可壓縮本體16,可壓縮本體16具有壓縮特性， 從而產(chǎn)生一對(duì)壓縮的抵抗力，從而所述組件通過結(jié)合可壓縮本體和外壁的特性來響應(yīng)撞擊 力。
[0042] 組件14中相平行的頂部和底部具有圓盤的形狀，用以接觸內(nèi)層和外層。然而，其 形狀不僅僅可以是圓形，也可以是諸如正方形或橢圓形。
[0043] 可壓縮本體16采用了一個(gè)可壓縮的彈性材料是為了適應(yīng)壓力，如固體泡沫。
[0044] 可壓縮本體是由模制塑料材料形成的固體。
[0045] 圖2中的可壓縮本體填充在中空結(jié)構(gòu)中。
[0046] 圖3中的可壓縮本體具有匹配的空心體形狀的橫截面，但其高度Η小于中空結(jié)構(gòu) 的高度Η1，從而由其內(nèi)表面和外表面兩者或者是兩者之一隔開，并且如圖所示的間隔在外 層11中形成頂面15Β。
[0047] 這里描述的是，當(dāng)另一種設(shè)定中夾層和外殼11的內(nèi)表面之間設(shè)有泡沫，該泡沫阻 擋所述頭部表面。兩種變化都可以使用。換言之，泡沫16可以附在底部的內(nèi)層中來間隔外 壁中俄內(nèi)表面，并且間隔頂部的內(nèi)表面。
[0048] 因此，如圖1Α和2所示，可壓縮固體其整個(gè)外表面接觸外壁15C。
[0049] 圖5中的可壓縮固體的高度等于中空結(jié)構(gòu)的高度，并且其外圍距離D小于外壁的 外圍距離D1 換言之，該泡沫塊的直徑小于外壁內(nèi)表面的直徑。
[0050] 組件14具有其墻體是通過噴射造型法由塑料材料制成的。該模制墻體這樣設(shè)定 是為了組件14具有足夠彈性的墻體，從而使組件14在引起凹陷的力撤除之后恢復(fù)到初始 形狀。組件14不透氣，為了凹陷時(shí)空氣得以排出，從而它不需要設(shè)置一氣囊彈簧。
[0051] 結(jié)合所述外壁和所述固體的特性，從而當(dāng)施加在所述內(nèi)表面和所述外表面之間的 載荷大于預(yù)定載荷，所述受力組件的第一響應(yīng)是可收縮至一壓縮預(yù)定距離，隨后所述可壓 縮本體16開始抵抗進(jìn)一步的壓縮。特別是，結(jié)合所述中空體和所述固體的特性來提供一 力的曲線，該曲線是在一基本恒定的速率下整個(gè)撞擊過程中吸收的能量。另外，結(jié)合所述中 空體和所述固體的特性來提供一力的曲線，該曲線是在一基本恒定的速率下所述組件受壓 時(shí)吸收的能量。
[0052] 其中，一組件14由一個(gè)或多個(gè)間隔組成，為了可以在間隔中設(shè)置一泡沫或泡沫替 代物或泡沫結(jié)構(gòu)，從而控制來源于撞擊的壓力。
[0053] 該裝置的目的是通過減少施加在頭部上的線加速度來控制來自于撞擊的力。本發(fā) 明也可以采用但不局限于用于體育運(yùn)動(dòng)中，諸如：曲棍球、足球、曲棍球、高山滑雪、騎自行 車和汽車運(yùn)動(dòng)的頭盔，以及應(yīng)用于工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)陌踩薄?br> [0054] 圖8A 8B、8C中的例子闡述了在冰球頭盔中一裝置的使用。在這個(gè)例子中該裝置 位于所述內(nèi)膽和所述外殼之間。該裝置用一系列包含有泡沫、泡沫替代物或泡沫結(jié)構(gòu)的柔 性?shī)A層構(gòu)成，從而控制來源于撞擊的壓力。
[0055] 本發(fā)明由一個(gè)夾層組成，該夾層設(shè)計(jì)填充有一泡沫、泡沫狀材料或泡沫狀結(jié)構(gòu)，從 而控制來源于撞擊的壓力。所述外壁被設(shè)計(jì)為在一限定的范圍內(nèi)凹陷直到不再起作用，此 時(shí)所述泡沫、泡沫狀材料或泡沫狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁控制所述力以保持力傳遞的有效控制，從而將 傳遞到頭部的力的強(qiáng)度最小化，并且通過控制撞擊過程中線加速度的速率。
[0056] 本發(fā)明可用于結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)，如設(shè)計(jì)有低摩擦囊狀物或柔性安裝系統(tǒng)來降低角 加速度。在操作中，一柔性安裝系統(tǒng)位于頭部周圍外殼和頭顱之間。本發(fā)明允許設(shè)計(jì)者具 有必要的壓縮特性來確保產(chǎn)生于撞擊的線加速度可以被控制，從而降低頭部損傷的危險(xiǎn)。
[0057] 本發(fā)明為一直徑、厚度、硬度可變的外環(huán)或外壁，并且由聚乙烯材料組成，通過這 種方式可以確保其凹陷是可預(yù)測(cè)并且恒定。外環(huán)或外壁可以具有由兩端開口，其開口是沒 有材料或者具有一種材料或其他材料的空隙。他可以設(shè)計(jì)填充有泡沫、泡沫替代物或泡沫 結(jié)構(gòu)，從而根據(jù)控制設(shè)定的力，該泡沫可以比墻體更厚或者可以比墻體的高度更薄。
[0058] 該結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上遵循頭部形狀，并且位于頭的前部(額頭)，頭的側(cè)面(臉頰)，太陽(yáng) 穴位置，頭的后部(枕部）和頭的頂部(頭頂)。該結(jié)構(gòu)使用膠水或金屬緊固件附在外殼上。
[0059] 如圖1、1A、6所示，外壁為圓柱形并且具有恒定的厚度。
[0060] 然而，如圖3所示，外壁15C是圓錐形或錐形，其外層11具有更大的端部或者是在 其內(nèi)層12上具有更大的端部。
[0061] 然而，如圖4所示，外壁15C在沿著高度方向其厚度是可變的，如15D、15E所示。這 些變化可以使用從而適應(yīng)針對(duì)所需的力曲線的凹陷。較薄的墻體部分可位于泡沫上或者遠(yuǎn) 離泡沫。
[0062] 如圖1、6所示，可壓縮本體安裝在一個(gè)柔性支撐層17內(nèi)，其允許本體相對(duì)于內(nèi)層 12和外部件11兩者的其中之一進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)M，從而使內(nèi)層相對(duì)于外部件進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)。 換言之，沿著線段FS的剪切運(yùn)動(dòng)使所述組件的一端部沿著線段Μ移動(dòng)，從而減少剪切作用 并且因此減少響應(yīng)于剪切力FS的頭部角位移。
[0063] 在例子所述中，柔性支撐17包括一附在外壁15C中內(nèi)端15A處的彈性薄膜。這使 得內(nèi)端15A可以通過拉伸薄膜17來沿著線段Μ橫向移動(dòng)。然而，其他安裝系統(tǒng)也可以使用。 例如，使用一滑動(dòng)囊狀物的設(shè)定通過現(xiàn)有的代理人公開在了 PCT/CA2013/050017待審申請(qǐng) 中。公本發(fā)明可以參考該申請(qǐng)內(nèi)進(jìn)一步信息。
[0064] 以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范 圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的 等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 用于保護(hù)遭加速撞擊的穿戴者頭部的帽子，包括： 一用于與外部對(duì)象接觸的外部件，所述外部對(duì)象與穿戴者的頭部接觸； 一與穿戴者的頭部外表面接觸的內(nèi)層； 多個(gè)設(shè)置在所述外部件和所述內(nèi)層之間的可壓縮組件，所述可壓縮組件位于穿戴者的 頭上的間隔區(qū)域； 所述組件在頭部的正交方向上受壓從而吸收撞擊的能量； 每個(gè)組件包括； 一具有內(nèi)表面和外表面的本體，所述內(nèi)表面接觸內(nèi)層，所述外表面接觸外組件； 所述本體具有外壁，所述外壁具有壓縮特性，從而當(dāng)一施加在內(nèi)表面和外表面之間的 載荷大于預(yù)定載荷時(shí)，所述外壁可收縮； 一可壓縮本體設(shè)置在外壁內(nèi)并且所述可壓縮本體具有可壓縮的特性，從而對(duì)壓縮提供 一抵抗力； 從而所述組件通過結(jié)合可壓縮本體和外壁的特性來響應(yīng)撞擊力。
2. 如權(quán)利要求1中所述的帽子，其特征在于，所述內(nèi)層包含一接觸頭部外表面的硬內(nèi) 膽，并且外部件包含一外殼，其中，所述組件設(shè)置在所述內(nèi)膽和外殼之間，從而吸收施加在 外殼和頭部之間的力。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的帽子，其特征在于，所述外部件在沒有額外剛性外殼的區(qū) 域形成一部分可壓縮組件，從而所述可壓縮組件在物體撞擊頭部時(shí)直接接觸外部件。
4. 如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體中的所述外 壁由彈性材料形成。
5. 如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述外壁由模制塑料材料形 成。
6. 如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體填充在外壁 內(nèi)的中空結(jié)構(gòu)中。
7. 如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體具有一高度， 所述可壓縮本體的高度低于外壁的高度，從而所述可壓縮本體由所述內(nèi)表面和外表面或者 所述內(nèi)表面和外表面其中之一隔開。
8. 如權(quán)利要求7中所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體的形狀可使它整個(gè)外圍 接觸到所述外壁。
9. 如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體具有一高度， 所述高度等于所述外壁的高度，以及一其外圍長(zhǎng)度，所述外圍長(zhǎng)度小于所述外壁的長(zhǎng)度。
10. 如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述外壁具有足夠的彈性從 而在引起凹陷的力撤除之后恢復(fù)到初始形狀。
11. 如權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，結(jié)合所述外壁和所述可壓 縮本體的特性，從而當(dāng)施加在所述內(nèi)表面和所述外表面之間的載荷大于預(yù)定載荷，所述受 力組件的第一響應(yīng)是可收縮至一壓縮預(yù)定距離，隨后所述可壓縮本體開始抵抗進(jìn)一步的壓 縮。
12. 如權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，結(jié)合所述外壁和所述可壓 縮本體的特性來提供一力的曲線，該曲線是在一基本恒定的速率下，整個(gè)撞擊期間吸收的 能量。
13. 如權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，結(jié)合所述外壁和所述可壓 縮本體的特性來提供一力的曲線，該曲線是在一基本恒定的速率下，所述組件受壓時(shí)吸收 的能量。
14. 如權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體被用作為 獨(dú)立于外壁的物件，并且包含在外壁內(nèi)。
15. 如權(quán)利要求1-14中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述外壁是圓柱形，并且具 有恒定的厚度。
16. 如權(quán)利要求1-15中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述外壁是圓錐形。
17. 如權(quán)利要求1-16中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述外壁沿著其高度方向 的厚度是變化的。
18. 如權(quán)利要求1-17中任意一項(xiàng)所述的帽子，其特征在于，所述可壓縮本體設(shè)置在一 柔性支撐上，其允許本體相對(duì)于內(nèi)層和外層兩者的其中之一進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而允許內(nèi)層 相對(duì)于外部件進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)。
19. 如權(quán)利要求18中所述的帽子，其特征在于，所述柔性支撐包含一附在外壁的彈性 薄膜。
20. 用于保護(hù)頭部免遭撞擊加速度的帽子，其特征在于，包括： 一與外部對(duì)象相接觸的外部件間接觸碰到穿戴者的頭部； 一與穿戴者的頭部外表面接觸的內(nèi)層； 多個(gè)設(shè)置在所述外部件和所述內(nèi)層之間的可壓縮組件，其位于穿戴者的頭上的間隔區(qū) 域； 所述組件大致在頭部的正交方向上受壓從而吸收撞擊的能量； 其中，所述可壓縮組件設(shè)置在一柔性支撐上，其允許本體相對(duì)于內(nèi)層和外層兩者之一 進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而允許內(nèi)層相對(duì)于外部件進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)。
21. 如權(quán)利要求20中所述的帽子，其特征在于，所述柔性支撐包含一附在外壁的彈性 薄膜。
【文檔編號(hào)】A42B3/06GK104219975SQ201380007593
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月4日
【發(fā)明者】托馬斯·布萊恩·星崎, 安德魯·邁克爾·普斯特 申請(qǐng)人:渥太華大學(xué)