CN102014811A - 用于颈部的保护设施 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于颈部的保护设施、例如颈托(12)，所述保护设施具有围绕颈部的基本为刚性的闭合结构，并适于就位在使用者的躯干上，所述保护设施包括用于暂时改变所述设施的形状的装置，以减小上部颈托表面与头盔(10)下边缘之间的固有间隙，从而为施加在所述设施上的朝向躯干的压缩力设立补充性的传输路径。
Description
背景技术
已知存在一些设计成用于在某些但并非所有的骑乘情况中使遭受灾难性颈部伤害的机会减小的设施。
所述设施围绕骑手的颈部进行佩戴，并且与骑手的头盔的下侧边缘相互作用，以便为压缩力提供可供选择的载荷路径。在正确使用时，所述设施能够减小所述力的大小并且帮助避免骑手最害怕的伤害类型：损害他们的脊髓。
在文献WO2005051251中示出了名称为雷亚特(Leatt)的这种设施的示例。在此，保护设施只是一种圆形的、颇具刚性的环，该环可分为两叉并随后被布置成围绕颈部。其一旦被佩戴便具有固定的结构。
申请人的研究已经表明，骑手损伤他们的颈部的关键原因是，在他们以头朝下的方式着地时，他们的头部被挤入身体中，颈部常常由于压缩而被损害。如果直接以头顶着地，则极有可能会损伤颈部。但是如果冲击发生在头部的侧面，损伤的机会便减小了。这是因为穿过颈部的力的量被减小，即，较小的力传输经过颈部。
伤害的严重性主要受下落高度而不是到达地面的速度的影响。从大于55cm(1英尺10英寸)的高度处以头顶着地下落就足以损伤你的颈部——即使你是停止的。
因此，避免损伤颈部的唯一的真正的方式是限制整体的压缩，而限制整体压缩的一种方式是围绕颈部提供可供选择的载荷路径。然而直到现在，这种保护方法中的最大缺陷是，为了允许头部的某些运动(在骑摩托车时是必要的)，在头盔边缘与设施的上表面之间必须存在间隙。不幸的是，该间隙阻止了最佳载荷传递，并因此限制了有效性。真正的有利情形出现在冲击时刻颈托与头盔接触(或者具有非常小的间隙)时，但这不会自动发生。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种用于颈部的保护设施，其减少了上面提到的问题并具有改进的有效性。
所述目的通过一种用于颈部的保护设施、优选一种颈托而实现，所述保护设施具有围绕颈部的基本为刚性的闭合结构，并适于就位在使用者的躯干上，其特征在于，(该保护设施)包括用于暂时改变或更改设施的形状的装置，以用于减小设施与躯干之间的间隙，从而为施加在设施上的朝向躯干的压缩力有意地设立补充性的传输路径。
为了获得最佳保护，在发生冲击之前头盔应与颈托接触。如上所述，这种情况不常发生——并且如果没有骑手有意识的努力，这种情况一般不会发生。
因此，本发明尝试提供两全其美的方案——在没有事故时最自由的头部运动——但在发生事故时在头部与肩部之间只有很小间隙或没有间隙。这给予骑手在骑乘时的最大的舒适性和在发生碰撞时的最大的保护——因为它尝试保证在冲击时刻头盔和颈托相接触。
合适的传感装置检测冲击/危险状况并且启动所述用于暂时改变的装置。优选使用具有已知的传感器(加速度计、回转仪、大地磁场传感器等)的电子电路。应注意，传感系统的另一可能的实施方案是仅在颈部处于危险时才触发该系统。这意味着，该系统将进行辨别且在感知到风险低的较小的碰撞中不被施展使用。
重要的是应注意到，本发明的设施不是按照与护背或护膝相同的方式工作。这些(护背或护膝)设施包括设计成用于通过变形和压缩来吸收能量的材料。本发明的设施按照相反的原理工作：它必须在具有最小压缩量的情况下传递载荷，所述压缩量以每毫米计算。例如，从18mm到23mm的间隙可以是灾难性的颈部伤害与非灾难性的颈部伤害之间的区别。
可单独使用或相结合使用的本发明的有利的变型方案包括：
-用于暂时改变的装置包括可展开装置，该可展开装置在使用时位于设施的面向躯干的表面上，并且在展开之后能够减小颈托与躯干之间的间隙——这尤其是通过使一个或多个可充气的腔室充气来实现。本发明可利用已知的和可靠的充气技术来以非常轻、紧凑、快速响应的布置方式提供所述(可展开)装置。当然，速度是关键因素；
-所述用于暂时改变的装置适于在所述设施与躯干之间产生补充性的接触结构，该补充性的接触结构的刚度等于或大于30N/mm。对于减小压缩载荷，这个值被证明能够满足要求；
-用于暂时改变的装置设计成用于造成颈托结构朝向头部的补充性的提升。这可根据使用者的尺寸进行调节，但通常其高度在40-80mm之间。应注意，对于已改变的形状维持围绕颈部的对称性也是有益的，并且确保了载荷向躯干的最优传递：因此，用于暂时改变的装置设计成增大颈托下方的载荷传递装置，从而使头盔与颈托之间的间隙最小化或被消除；
-用于暂时改变的装置设计成用于将颈托从躯干处相对于其在形状改变之前被保持的位置提升至少60mm。这种提升“Δ(delta)”已被证明对于大部分头盔而言是好的；
-用于冷冻、加热所述用于暂时改变的装置的表面的装置。在再成形期间，根据所选择的实施方案，所述用于改变的装置可能达到或高或低的、令使用者讨厌或对于使用者危险的温度。(提供用于冷冻、加热的装置)防止了不舒适或伤害。优选使用隔热的腔室材料；
-用于基于使用者的命令来去除用于暂时改变的装置的装置。这帮助骑手在事故之后获得正确的和不危险的姿势，使其在没有形状改变的颈托的情况下再次骑乘。所述去除装置优选设计成使得其仅在用于暂时改变的装置已经改变颈托的形状之后才会动作，以便防止错误地触发。
颈托包括上部的连续的平坦表面，该表面被最优化成与防撞头盔的下侧彼此面对。这意味着所述表面在肩部上弯曲成平缓的“n”形形状，但所述表面是完全平滑的，以用于防止在头盔接合部的边缘上的任何结构/特征。重要的是，在发生压缩伤害的情况下，仅仅是阻止了该压缩，而头部在所有其它方向上可以自由运动；所述平滑表面有助于确保这一点。
附图说明
本发明的这些和其它方面将在下文中对一实施例进行的详细描述中显现出来，该实施例的附图编排如下：
图1示出了在空载位置的颈托的侧视图；
图2示出了颈托在其发生形状变化之后的侧视图。
具体实施方式
在附图中部分地示出了戴有头盔10的使用者U、例如摩托车手，在其躯干和胳臂A上戴有颈托12，该颈托12包括紧靠背部的后部部分B、紧靠胸部的前部部分F、以及在它们之间形成围绕颈部的环的环形部分M。
颈托12关于竖直轴线对称(其右侧部分与左侧部分相同)。环形部分M由两个弯曲的平坦的部段14组成(在图1和2中可看见其中之一)，从而提供了朝向头盔10的平坦的、基本水平的表面S。在正常佩戴颈托12时，头盔10与表面S之间留有大约55mm的空的竖直的空间或间隙Δ。
在每个部段14下方布置有衬垫16，其在正常情况下被搁置在使用者的肩部上。在每个衬垫16的内部或侧面上具有可充气的腔室18(构造成像常见的气囊一样)，其体积由电子和处理单元PU来控制。所述单元PU与存储在部件“B”上的单元的后部中的传感器相连接，或者可以与散布在使用者U的车辆和/或服装上的其它传感器无线链接，(这些传感器)一般被描述为能够检测和测量对于使用者U的突发事故的严重性的模块SNS。为此能使用适当的和已知的运算法则来为所述单元PU编程。
在运行中，单元PU通过传感器SNS不断地控制使用者U的状况(位置和动作)和/或骑乘条件。在检测到碰撞、冲击或骑手U可能猛烈地从车辆座位上摔下时，单元PU指令腔室18启动(充气)，腔室18在部段14下方膨胀(参见图2)。这个增加的体积带来的结果是改变颈托12的形状，使其相对于其在图1中的(空载)位置被增高，因此减小了距离Δ。在大约40-80ms内发生充气，因此我们能够认定，头盔10将在使用者颈部发生重大损害之前较快地与表面S碰撞。这个减小的Δ(大约60-80mm)允许头盔10在较短的时间后与颈托12接触，并且通过该预期接触，头盔10能够将冲击到其上的外部冲击力(如果有的话)通过传输路径“头盔10→表面S→腔室18→躯干”(参见图2中的箭头F)进行卸载。
可能的是，腔室18可在冲击期间轻微变形，但其绝不能在力传递期间坍塌，即，其必须具有足够的坚挺性(适当的内部空气压力即可满足需要)。
Claims (10)
1.用于颈部的保护设施，例如颈托(12)，所述保护设施具有围绕颈部的基本为刚性的闭合结构，并适于就位在使用者的躯干上，其特征在于，所述保护设施包括用于暂时改变该设施的形状的装置，以用于减小上部颈托表面与头盔(10)下边缘之间的固有间隙，从而为施加在所述设施上的、朝向躯干的压缩力设立补充性的传输路径。
2.根据权利要求1所述的保护设施，其特征在于，所述用于暂时改变的装置包括可展开装置，该可展开装置在使用时位于所述设施的面向躯干的表面上，而在展开之后能够将颈托向上提升。
3.根据权利要求2所述的保护设施，其特征在于，所述可展开装置包括一个或多个可充气的腔室。
4.根据上述权利要求中任一项所述的保护设施，其特征在于，所述用于暂时改变的装置适于在所述设施与躯干之间产生补充性的、刚度等于或大于30N/mm的接触结构。
5.根据上述权利要求中任一项所述的保护设施，其特征在于，所述用于暂时改变的装置设计成用于将颈托(12)从躯干处相对于其在形状改变之前被保持的位置提升至少60mm。
6.根据上述权利要求中任一项所述的保护设施，包括用于冷冻或加热所述用于暂时改变的装置的表面的装置。
7.根据权利要求2和6所述的保护设施，其特征在于，所述用于冷冻或加热的装置包括隔热的腔室材料。
8.根据上述权利要求中任一项所述的保护设施，该保护设施允许使用者在腔室被用过之后容易地去除已用过的腔室。
9.根据权利要求8所述的保护设施，其特征在于，所述去除装置设计成使得其仅在所述用于暂时改变的装置已经改变颈托的形状之后才会动作。
10.根据上述权利要求中任一项所述的保护设施，其特征在于，所述用于暂时改变的装置设计成用于为围绕颈部对称布置的压缩力设立两个或多个补充性的传输路径。
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