用于頭部的保護(hù)頭盔的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 描述
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于頭部的保護(hù)頭盔，其屬于包括內(nèi)部震動(dòng)吸收本體和外部殼體的種類，該內(nèi)部震動(dòng)吸收本體通常由發(fā)泡合成樹脂例如發(fā)泡聚苯乙烯制成，具有內(nèi)置的內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)，該外部殼體由熱成形塑料材料例如聚碳酸酯、PVC或ABS等制成。
[0003]發(fā)明背景
[0004]用上述方式形成的頭盔的問題在于，它們提供的保護(hù)是相對(duì)低的，本質(zhì)上是由于當(dāng)撞擊時(shí)震動(dòng)吸收本體可以容易地?fù)p壞的事實(shí)。
[0005]使這種類型的頭盔更具有抵抗力的已知的方法是將內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)裝配到內(nèi)部震動(dòng)吸收本體。
[0006]關(guān)于此，引用加拿大文件CA1335027是可能的，該文件描述了具有加固物的頭盔，該頭盔包括:發(fā)泡合成樹脂本體，該本體的特征是多孔的、碰撞時(shí)容易損壞;和加固元件，該加固元件在頭盔的下頂部中縱向延伸;和多個(gè)加固物，該多個(gè)加固物的下部部分與頂部的加固物牢固地結(jié)合。
[0007]US5619756描述了一種具有發(fā)泡聚苯乙烯本體的頭盔，該本體具有與殼體互連的內(nèi)置的剛性環(huán)。
[0008]EP1856997描述了一種頭盔，其包括帶有內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)的本體，該內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)由單向絲狀物組成。
[0009]在上述的所有情況中，內(nèi)置于震動(dòng)吸收本體內(nèi)的加固物不可能顯著地增加頭盔的抵抗力，這是由于加固物組成的方式，通常由于其由塑料材料制成的本質(zhì)，還由于所述加固物在整個(gè)震動(dòng)吸收本體中分布的方式。
[0010]發(fā)明描述
[0011]本發(fā)明旨在使用最初揭露種類的頭盔消除以上提出的問題，該頭盔具有內(nèi)置于震動(dòng)吸收本體內(nèi)的加固結(jié)構(gòu)，由于該加固結(jié)構(gòu)，頭盔的抵抗力可以顯著地增加，從而可能減小震動(dòng)吸收本體的重量和體積，并進(jìn)而減小頭盔的體積和重量。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)置于震動(dòng)吸收本體內(nèi)的內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)由絲狀物構(gòu)成，該絲狀物包括纖維芯部和由碳樹脂和納米纖維制成的外套，該納米纖維優(yōu)選地具有石墨烯結(jié)構(gòu)，此后被稱為“石墨烯納米纖維”。絲狀物將分布在整個(gè)震動(dòng)吸收本體中，形成內(nèi)置于所述本體的內(nèi)部的網(wǎng)。
[0013]用來形成內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)的一部分的絲狀物芯部可由合成纖維或天然礦物纖維構(gòu)成，例如芳族聚酰胺、碳、玄武巖或玻璃等。
[0014]用來形成絲狀物的外套層的一部分的樹脂可為環(huán)氧類樹脂或耐熱聚合物，該環(huán)氧類樹脂或耐熱聚合物在催化劑作用到其上時(shí)變硬。
[0015]石墨烯納米纖維可為碳納米纖維、石墨納米纖維或碳納米管，即螺紋狀的碳結(jié)構(gòu)。
[0016]石墨烯納米纖維可用來形成絲狀物的外套層的與所述層的樹脂的重量比例在0.1 %和5 %之間，且優(yōu)選地在0.5 %和1.5 %之間的部分。
[0017]石墨烯納米纖維使內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)更加剛性和具有抵抗力，因此可能減小頭盔的總體重量和體積，從而使頭盔同樣更輕。
[0018]當(dāng)碰撞時(shí)，雖然頭盔損壞，但是它不分裂成碎片，這是由于以下事實(shí):由發(fā)泡材料制成的內(nèi)部震動(dòng)吸收本體內(nèi)有內(nèi)置的骨架或網(wǎng)，該骨架或網(wǎng)將頭盔已經(jīng)碎裂成的碎片或部分緊固并保持在一起，因此有助于吸收沖擊的能量并最終提供更大的使用者保護(hù)。這一作用是通過在內(nèi)部震動(dòng)吸收本體的整個(gè)質(zhì)量中分布絲狀物實(shí)現(xiàn)的，并且這一作用還可以歸因于所述絲狀物的構(gòu)造，該絲狀物由纖維芯部和帶有石墨烯納米纖維的樹脂外套制成。
[0019]附圖簡(jiǎn)述
[0020]附圖描述了根據(jù)本發(fā)明形成的用作其非限制性示例的頭盔:
[0021]_圖1是頭藍(lán)的后視圖。
[0022]-圖2是圖1中所示的頭盔的上部平面圖。
[0023]-圖3提供了與圖2的所示類似的視圖，盡管其中為了顯示加固架構(gòu)，外部頭盔和內(nèi)部震動(dòng)吸收本體的部分已經(jīng)省去。
[0024]-圖4是包含在圖1-圖3所示的頭盔中的加固結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0025]-圖5是形成圖4所示的結(jié)構(gòu)的絲狀物的部分的放大的透視圖。
[0026]實(shí)施方式詳述
[0027]在圖1的后視圖和圖2的上部平面圖中描繪的頭盔是通常用于自行車運(yùn)動(dòng)中的頭盔種類，但是應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明可以應(yīng)用到具有任何構(gòu)造的頭盔，作為用于各種活動(dòng)(例如，滑雪、攀登、曲棍球等)的保護(hù)元件。
[0028]在附圖所描繪的示例中的頭盔具有用于減小其重量的外部凹處(1)和開口(2)，且由震動(dòng)吸收本體(3)(見圖3)和外部殼體(4)(見圖1和圖2)構(gòu)成，該震動(dòng)吸收本體(3)復(fù)制凹處(1)和開口(2)，該外部殼體(4)復(fù)制內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)的外部表面，該外部殼體(4)也聯(lián)接并固定到該內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)的外部表面。
[0029]內(nèi)部震動(dòng)吸收本體可以由發(fā)泡樹脂(例如，發(fā)泡聚苯乙烯)制成，且外部殼體可以由熱成型塑料(例如，聚碳酸酯、PVC、ΡΡ等)制成。
[0030]頭盔裝配有緊固裝置，以便將頭盔緊固到頭部，這些緊固裝置是已知的種類，例如由條帶構(gòu)成。
[0031]如在圖3中可以看出，震動(dòng)吸收本體(3)具有內(nèi)置的內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)，該內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)透視地顯示在圖4中且在整個(gè)震動(dòng)吸收本體中分布，從而形成網(wǎng)。
[0032]內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)由絲狀物(6)形成，如圖5中可以看見的，該絲狀物(6)包括纖維的芯部(7)和由樹脂(9)(例如，環(huán)氧樹脂)和石墨烯納米纖維(10)形成的外套(8)，該石墨烯納米纖維(10)使樹脂更加剛性和更具有抵抗力。
[0033]如可以從圖4推斷出，結(jié)構(gòu)(5)中的絲狀物(6)以在內(nèi)部震動(dòng)吸收本體中的開口(2)之間延伸的方式分布，從而在所述本體內(nèi)形成完整的網(wǎng)狀物或網(wǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于頭部的保護(hù)頭盔，其包括內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)和外部殼體(4)，所述內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)具有內(nèi)置的內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)，所述外部殼體(4)由塑料材料制成，其特征在于，所述內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)由絲狀物(6)形成，所述絲狀物(6)包括纖維的芯部(7)和外套(8)，所述外套(8)由樹脂(9)和碳納米纖維(10)形成，這些絲狀物(6)形成內(nèi)置于所述震動(dòng)吸收本體(3)的內(nèi)部中的網(wǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭盔，其特征在于，所述碳納米纖維用來形成所述外套層的在樹脂的重量中的比例在0.1%和5%之間的部分。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭盔，其特征在于，所述碳納米纖維用來形成所述外套層的在樹脂的重量中的比例在0.5%和1.5%之間的部分。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的頭盔，其特征在于，所述碳納米纖維具有石墨烯結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭盔，其特征在于，所述絲狀物由合成纖維制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭盔，其特征在于，所述絲狀物由天然礦物纖維制成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于頭部的保護(hù)頭盔，其由內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)和外部殼體形成。內(nèi)部震動(dòng)吸收本體(3)具有由絲狀物(6)制成的內(nèi)部加固結(jié)構(gòu)(5)，該絲狀物(6)由纖維芯部和外套形成，該外套由樹脂和碳納米纖維制成。
【IPC分類】A42B3/06
【公開號(hào)】CN105491903
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480045541
【發(fā)明人】喬斯·德爾拉莫
【申請(qǐng)人】卡特萊克運(yùn)動(dòng)部件公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年8月14日
【公告號(hào)】EP2837300A1, EP2837300B1, US20160183619, WO2015022443A1