CN106132227A - 头盔的锁定衬里 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头盔，所述头盔可包括外壳，所述外壳包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述外壳的所述内表面包括一体地形成的锁定机构。所述头盔还可包括锁定衬里，所述锁定衬里由泡沫材料形成并设置在所述外壳内，邻近所述外壳的所述内表面。所述锁定衬里还可包括：至少一个边件，所述至少一个边件的尺寸设置成装配在所述外壳的下边缘与所述外壳的顶部之间；顶件，所述顶件设置在所述外壳的所述顶部处并且包括中心开口；以及可旋转泡沫锁定件，所述可旋转泡沫锁定件的尺寸设置成装配在所述中心开口内并且包括突片，所述突片的尺寸设置成与所述外壳的所述一体地形成的锁定机构可配合地联接以使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

Description

头盔的锁定衬里

相关专利申请

本申请要求2014年4月1日提交的标题为“Locking Liner for Helmet”(头盔的锁定衬里)的美国临时专利申请61/973,396的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及一种包括锁定衬里的头盔及其制造方法和使用方法。该锁定衬里可设置在头盔的外壳内，并且该锁定衬里可以可锁定地联接到外壳以增强头盔性能和能量管理。

背景技术

防护头具以及头盔已经在多种多样应用中并跨多个行业使用，包括在体育运动、田径运动、建筑、采矿、军事防御以及其他领域中使用，以防损伤使用者的头部和脑部。使用防止坚硬物体或尖锐物体直接接触使用者头部的头盔，可避免或减轻使用者受到的损伤。使用吸收、分散或以其他方式管理冲击能量的头盔，同样可避免或减轻使用者受到的损伤。

不同类型的头盔已经用于不同的行业和不同的应用，以下包括了其中的一些。例如，美国专利(USP)3,344,433(下文称为“’433专利”)示出了一种头盔外壳，它的衬里使用钩环扣件可拆卸地附接到头盔外壳。USP 3,192,536(下文称为“’536专利”)示出了一种头盔外壳，其中用夹片或铆钉将条带、腹板或悬吊衬里附接到头盔外壳。下文相对于图1A和图1B简要论述了‘433专利和‘536专利中的每一者。

图1A示出了与‘433专利中图2所示的头盔相似的头盔10的方法。如图1A所示，头盔10可包括衬里12，该衬里中设置有多个可拆卸插件或垫片14。每个垫片14均可通过多对联锁条带16(诸如钩环扣件条带)固定到衬里12。条带16上的泡沫背衬或粘合剂可使这多对条带16中的每一者粘合到衬里12。可通过将垫片14压在衬里12上来使垫片14固定在适当位置，从而实现联锁条带16的联锁，并且可通过将垫片14从衬里12拉离来从衬里12移除垫片，从而使联锁条带16不再将垫片14固持到衬里12。

图1B示出了与以上相对于图1A中头盔10论述的方法非常不同的头盔20的方法。图1B示出了与‘536专利的图9所示头盔相似的头盔20。如图1B所示，头盔20可包括玻璃纤维、金属或塑料外壳22和头带24，通过将头带24的一部分25放置到可模制到外壳22中的狭槽结构26中来使该头带联接到外壳22。头带24还可联接到越过头盔20的佩戴者头部的条带28，条带28形成容纳佩戴者头部的容座并且在佩戴者的头部与外壳22的顶部内表面之间保持某个指定距离。

发明内容

需要一种改进的头盔。因此，一方面，一种头盔可包括外壳，该外壳包括外表面和与外表面相对的内表面，其中该外壳的内表面包括一体地形成的锁定机构。该头盔可包括锁定衬里，该锁定衬里由泡沫材料形成并且设置在外壳内，邻近外壳的内表面。该锁定衬里还可包括至少一个边件，该边件的尺寸设置成装配在外壳的下边缘与外壳的顶部之间。该锁定衬里可包括顶件，该顶件设置在外壳的顶部并且包括中心开口。该锁定衬里可包括可旋转泡沫锁定件，该可旋转泡沫锁定件的尺寸设置成装配在中心开口内并且包括突片，该突片的尺寸设置成与外壳的一体地形成的锁定机构可配合地联接以使锁定衬里可释放地联接到外壳。

所述头盔还可包括锁定衬里，该锁定衬里通过可旋转泡沫锁定件与外壳的一体地形成的锁定机构之间的机械连接来可释放地联接到外壳，无需钩环扣件并且无需粘合剂。可旋转泡沫锁定件可包括圆形覆盖区，以允许可旋转泡沫锁定件与外壳的一体地形成的锁定机构可旋转地接合。一体地形成的锁定机构可包括：离开外壳的内表面延伸到远端的垂直部分；以及从垂直部分的远端延伸以形成间隙的水平部分，所述间隙的尺寸设置成接纳可旋转泡沫锁定件的突片。锁定衬里和可旋转泡沫锁定件的泡沫可包括发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU)或发泡聚烯烃(EPO)。所述至少一个边件可包括沿着该至少一个边件的上边缘的第一唇缘，顶件可包括设置在该顶件的下边缘的第二唇缘，第二唇缘的尺寸设置成与第一唇缘可配合地联接并且还包括围绕中心开口设置的第三唇缘，并且可旋转泡沫锁定件可包括围绕可旋转泡沫锁定件的边缘的第四唇缘，第四唇缘的尺寸设置成与第三唇缘可配合地联接并且使顶件和所述至少一个边件可释放地联接到外壳。顶件可包括非圆形覆盖区。可选的粘合剂或钩环扣件可设置在锁定衬里的一部分与外壳的内表面之间，以与可旋转泡沫锁定件和外壳的一体地形成的锁定机构之间的机械连接一起来将锁定衬里可释放地联接到外壳。

另一方面，一种头盔可包括外壳，该外壳包括外表面和与外表面相对的内表面，其中该外壳的内表面包括锁定机构。该头盔可包括由泡沫材料形成并设置在外壳内的锁定衬里，该锁定衬里还包括：包括开口的顶件；以及泡沫锁定件，该泡沫锁定件的尺寸设置成装配在开口内并且包括突片，该突片的尺寸设置成与外壳的锁定机构可配合地联接以使锁定衬里可释放地联接到外壳。

所述头盔还可包括锁定衬里，该锁定衬里通过泡沫锁定件与外壳的锁定机构之间的机械连接来可释放地联接到外壳，无需钩环扣件并且无需粘合剂。泡沫锁定件可包括圆形覆盖区，以允许该泡沫锁定件与外壳的锁定机构可旋转地接合。锁定机构可包括：离开外壳的内表面延伸到远端的垂直部分；以及从垂直部分的远端延伸以形成间隙的水平部分，所述间隙的尺寸设置成接纳可旋转泡沫锁定件的突片。锁定衬里和泡沫锁定件的泡沫可包括EPP、EPS、EPU或EPO。可选的粘合剂或钩环扣件可设置在锁定衬里的一部分与外壳的内表面之间，以与泡沫锁定件和外壳的锁定机构之间的机械连接一起来将锁定衬里可释放地联接到外壳。一种装配该头盔的方法可包括：将所述至少一个边件设置在外壳内；以及将可旋转泡沫锁定件设置在外壳内并使可旋转泡沫锁定件旋转，以使得可旋转泡沫锁定件可释放地联接到外壳的一体地形成的锁定机构。

另一方面，一种头盔可包括外壳，该外壳包括外表面和与外表面相对的内表面，其中该外壳的内表面包括锁定机构。由泡沫材料形成的锁定衬里可设置在外壳内，该锁定衬里包括泡沫锁定件，该泡沫锁定件包括突片，该突片的尺寸设置成与外壳的锁定机构可配合地联接以使锁定衬里可释放地联接到外壳。

所述头盔还可包括泡沫锁定件，该泡沫锁定件包括圆形覆盖区，以允许泡沫锁定件与外壳的一体地形成的锁定机构可旋转地接合。一体地形成的锁定机构可包括：离开外壳的内表面延伸到远端的垂直部分；以及可从垂直部分的远端延伸以形成间隙的水平部分，所述间隙的尺寸设置成接纳泡沫锁定件的突片。锁定衬里可包含EPP、EPS、EPU或EPO。可选的粘合剂或钩环扣件可设置在锁定衬里的一部分与外壳的内表面之间，以与泡沫锁定件和外壳的一体地形成的锁定机构之间的机械连接一起来使锁定衬里可释放地联接到外壳。

附图说明

图1A和图1B示出了现有技术已知的防护头盔的实施例。

图2A和图2B分别示出了一种包括锁定衬里的头盔的外部和内部。

图3A至图3J示出了设置在防护头盔外壳内的锁定衬里的各部分的各种视图。

具体实施方式

本公开、其各方面以及具体实施并不受限于本文所公开的具体头盔或材料类型或者其他系统部件示例或者方法。可设想出许多本领域已知的与头盔制造相符的附加部件、制造和组装工序，以与本公开的特定具体实施一起使用。因此，例如，尽管已公开了特定具体实施，但是此类具体实施和实施部件可包括与预期操作一致的本领域已知的用于此类系统和实施部件的任何部件、型号、类型、材料、版本、数量和/或类似元素。

词语“示例性”、“示例”或它们的各种形式在本文用于表示充当例子、实例或举例说明。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计未必被解释为是优选的或优于其他方面或设计。此外，提供例子仅是出于清楚和理解的目的，并非意在以任何方式限制或约束本公开的公开主题或相关部分。应当理解，本可呈现具有不同范围的大量附加或替代的例子，但出于简洁目的而省略了。

尽管本公开包括了多种不同形式的多个实施例，但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是具体实施例，应当理解，本公开应视为是对所公开方法和系统的原理的举例说明，而非意图将所公开概念的广泛内容限定于所示的实施例。

本公开提供了一种用于提供头盔或防护头具的装置、设备、系统和方法，所述头盔或防护头具包括外壳和内部能量吸收层诸如泡沫，可用于骑自行车者、橄榄球运动员、冰球运动员、棒球运动员、袋棍球运动员、马球运动员、登山者、赛车手、摩托车骑手、越野摩托车骑手、滑雪者、单板滑雪者或其他雪地运动员或水上运动员、跳伞者或任何其他参加体育运动的运动员。其他行业也使用防护头具，使得受雇于其他行业或工作的个人，诸如，建筑工人、士兵、消防员、飞行员，或各类型工作或活动也可用到或需要安全头盔，其中类似的技术和方法也同样可用。上面所列出的每一种运动、职业、或活动均可使用头盔，该头盔包括单一冲击或多冲击等级的防护材料基材，通常(虽然并非总是如此)，该基材的外侧由装饰盖覆盖，并在内侧的至少一些部分上包括通常以舒适垫片的形式存在的舒适材料。

一般来讲，防护头盔，诸如上面所列出的防护头盔，可包括外壳和内部能量吸收材料。为了方便起见，通常可将防护头盔分为内部成型头盔或硬壳头盔。内部成型的头盔可包括一层或不止一层，包括薄外壳、能量吸收层或抗冲击衬里、以及舒适衬里或贴合衬里。硬壳头盔可包括硬外壳、抗冲击衬里和舒适衬里。硬外壳可通过注塑成型来形成，并可包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或其他类似的或适当的材料。硬壳头盔的外壳通常制作得足够硬，以抵抗冲击和穿刺，并达到相关的安全测试标准，同时又足够灵活以便在受到冲击的期间产生轻微变形，通过变形来吸收能量，从而有助于能源管理。硬壳头盔可用作斗式滑冰头盔、摩托车头盔、冰雪和水上运动头盔、橄榄球头盔、棒球击球员头盔、接球手头盔、冰球运动头盔、并且可用于BMX骑行竞赛。虽然本公开所呈现的各个方面和具体实施集中于包括硬壳头盔的实施例或包括外壳的头盔，但本发明还涉及并且适用于可将本文论述的原理和特征有利地应用到其中的其他头盔、应用和实施例。同样，只要使用传统头盔来利用本文所述的附加有益效果，就可以采用本文所公开的锁定衬里头盔。

图2A和图2B分别示出了包括外壳50和锁定衬里60的一种头盔40的外部和内部。更具体地讲，图2A示出了包括外壳50的外表面52的头盔40的轮廓视图。外壳50可由柔性材料、半柔性材料或刚性材料制成，并且可包含塑料，包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯基腈(VN)以及树脂、纤维、玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维(Kevlar)或其他合适的材料。外壳50可通过冲压、内部成型、注塑成型、真空成型、或其他合适的工艺来形成。外壳50还可提供光滑的空气动力学涂饰剂、装饰性涂饰剂、或两者均提供，以改善性能、提高美观度、或两者兼顾。作为非限制性实例，外壳50可以是通过注塑成型形成的ABS。

外壳50还可包括多个铆钉、螺钉或可由金属、塑料或其他合适材料制成的其他扣紧装置42，这些铆钉、螺钉或其他扣紧装置可附接到外壳50以将条带固定到头盔40，从而将头盔40牢固地且可释放地联接到佩戴头盔40的使用者的头部。如图2A所示，铆钉42可放置在外壳50的各个部分中，包括放置在颞部突片46和颈部突片48中。如图2A所示，颞部突片46和颈部突片48可以是外壳50的位于外壳的外边缘上、邻近使用者耳朵的凹陷部或开口的部分。

图2A还示出了多个通气孔44，这些通气孔可形成为穿过头盔40(包括穿过外壳50)的开口或空隙，以增大通过头盔的通风和气流。如图2A所示，可通过通气孔40看到锁定衬里60的一部分；会在下文更详细地论述该部分。

图2B示出了头盔40的下侧的透视图，其中示出了外壳50的一部分和图2A中被外壳50阻挡的锁定衬里60的另外的细节。图2B示出了从竖直位置倒置的头盔40，以更清楚地示出锁定衬里60和头盔40内的将容纳使用者头部的内部空间。虽然为了方便起见，在整个本公开中都将外壳50称为“外”壳，但术语“外”用于描述在使用者佩戴头盔40时，外壳50相对于锁定衬里60和使用者头部的相对位置。可在外壳50的外部形成额外的层、衬里、盖件或壳，因为外壳50可以是但不一定必须是头盔40的最外层。类似地，为了方便起见，可将锁定衬里60称为设置在“内部”位置或在外壳50内的位置并且被定位成更接近使用者的头部。然而，额外的层、衬里、盖件或垫片可另外设置在锁定衬里60的内部，如随后相对于图3J所示和所述，因为锁定衬里60可以是但不一定必须是头盔的最内层。

如图2B所示，锁定衬里60可设置在外壳50的内部且邻近外壳50。锁定衬里60可由一个或多个能量吸收材料层形成，这些能量吸收材料层由塑料、聚合物、泡沫或其他合适的能量吸收材料或抗冲击衬里制成，以吸收、偏转或以其他方式管理能量并且有助于能量管理以在冲击期间保护穿戴者。锁定衬里60可包含但不限于EPP、EPS、EPU、EPO、乙烯基腈(VN)或其他可通过弯曲、挠曲、破碎或破裂来管理、吸收或偏转冲击导致的能量的合适材料。锁定衬里60可形成为具有任何所需形状，包括接触并遵循外壳50内表面54的轮廓的外表面和接触并遵循使用者头部轮廓的内表面。

图2B还显示，锁定衬里60可由多个部分或复数个部分形成。锁定衬里60可包括多个或者说是一个或多个边件70、顶件或冠件80，以及锁定件90，下文相对于图3A至图3J更详细论述了其中的每一者。锁定衬里60(包括边件70、顶件80和锁定件90)可被设置成邻近外壳50的内表面54、与该内表面直接接触或偏离该内表面，其中内表面54与外壳50的外表面52相对。

图3A至图3J提供了可如何通过使锁定衬里60的锁定件90机械地联接到形成于或设置在外壳50的内表面54上的锁定机构56来将锁定衬里60可释放地联接到外壳50的图形表示。

图3A示出了先前在图2B中示出的例示性头盔的外壳的透视图，但与图2B的不同之处在于，在图3A呈现的视图中，锁定衬里60尚未插入外壳50内。这样，图3A呈现了关于外壳50的内表面54(包括锁定机构56)的额外细节。锁定机构56可包括以下各项中的一者或多者：形成于外壳50内表面54之上、之处或附近的凸缘、夹子、钩子、通道、滚道、夹爪、夹子、闩锁、棘爪、突片或其他合适结构，它们的尺寸设置成或被构造成可释放地联接到锁定衬里60的至少一个部分(诸如锁定件90)。在一个实施例中，如图3A所示，锁定机构56可由可相对于彼此间隔开或偏离的多个件部或片段形成。

图3A示出了一个实施例，其中锁定机构56可由两个件部形成，不过锁定机构也可由单个件部或一体式件部、三个件部、四个件部或任意数量的件部形成。锁定机构56的所述一个或多个件部中的每一者可具有任何适于可释放地联接到锁定衬里60的形状、尺寸、形态或设计。图3A描绘了一个实施例，其中锁定机构56的这些件部可与外壳50一体地形成，并且从外壳50的内表面54延伸。作为非限制性实例，锁定机构56可通过将ABS注塑成型到同一模具中来形成，并且同时将ABS注射成型以形成外壳50。作为另外一种选择，锁定机构56可与外壳50在不同的时间形成，以使得锁定机构56不与外壳50一体地形成，而是单独地形成且单独地添加或联接到外壳50。

锁定机构56的每个件部均可由一个或多个部分形成。图3A示出了一个非限制性实例，其中锁定机构56的第一件部和第二件部(各标记为56)可包括：离开外壳50的内表面54延伸到远端的垂直部分57；以及从垂直部分57的远端延伸以在水平部分58与内表面54之间形成空隙或间隙59的水平部分58，所述空隙或间隙的尺寸可设置成并且构造成接纳锁定件90的突片或部分，所述突片或部分可构造为如以下相对于图3F至图3I所论述的可旋转泡沫锁定件。

图3A还示出了一个实施例，其中锁定机构56的第一部分和第二部分形成为圆形形状，或形成为具有圆形覆盖区(不论是完整圆、部分圆还是形成为螺旋形或螺纹的三维分布圆)，其可以通过锁定机构56与锁定件90之间的转动或相对旋转移动而促进锁定机构56与锁定衬里60之间(诸如利用锁定件90)可释放地联接。在一些实施例中，包括一个或多个件部的单个锁定机构56可在头盔40内居中，并且在外壳50的内表面54上居中，诸如位于头盔40的顶部或冠部，不过锁定机构可定位在外壳50与锁定衬里60之间的交界部上任何合适的位置。在其他实施例中，包括一个或多个件部的多个锁定机构56可沿着或贯穿外壳50的内表面54设置在多个位置。

通过使用一个或多个锁定机构56，锁定衬里60可以可释放地联接到外壳50而无需使用粘合剂，或作为如下文更详细论述的无胶装配的一部分。作为另外一种选择，除了锁定机构56和锁定衬里60外，还可使用某种胶水或其他粘合剂。在其他实施例中，锁定衬里60可联接到锁定机构56，该锁定机构可形成为通气孔44的一部分、或与通气孔44交界、与外壳50中的其他孔或开口交界、或与另一个能量管理层或衬里交界。

图3B示出了外壳的透视图，与图3A呈现的视图相似。图3B与图3A的不同之处在于包括锁定衬里60的设置在外壳50内的部分。更具体地讲，锁定衬里60可包括至少一个锁定部分和至少一个非锁定部分。

锁定衬里60的锁定部分可以是锁定衬里60的与锁定机构56直接接触的部分。为了便于描述而不是通过限制的方式，锁定件90可包括锁定衬里60的锁定部分，将相对于图3E至图3I更详细地论述该部分。

锁定衬里60的非锁定部分可包括锁定衬里60的与锁定机构56不直接接触的部分。为了便于描述而不是通过限制的方式，边件70和顶件80可包括锁定衬里60的非锁定部分。在一些实施例中，非锁定部分可形成为泡沫材料或能量吸收材料的单个件部、一体式件部或一体地形成的件部，它还可包括狭槽、通道或开口以在非锁定部分中提供一定程度的移动和弯曲。作为另外一种选择，如图3B至图3J所示，锁定衬里60的非锁定部分可包括一种或多种不同类型的件部，诸如边件70和顶件80。每种类型的件部还可包括不止一个件部，诸如多个边件70。锁定衬里60的非锁定部分(包括边件70和顶件80)在设置在外壳50内后可以是单独的和分立的、通过摩擦并且可能还有任选的粘合剂联接在一起。作为另外一种选择，锁定衬里60的非锁定部分(包括边件70和顶件80)可以是分立的件部，它们通过连接器、条带、绳索、织带、线材、织物、框架、柔性防滚架或其他可由塑料、金属、纺织品、纤维或其他合适材料制成的合适装置联接或接合在一起，并且可在锁定衬里60的非锁定部分的形成期间被内部成型，或在锁定衬里60的非锁定部分成型或形成之后被添加。

图3B示出了设置在外壳50内、邻近内表面54并且延伸到外壳50的下边缘的单个边件70。边件70的与外壳50的下边缘相对的边缘可形成为包括唇缘72。唇缘72还可形成为斜面、滚道、通道、凸耳、阴榫、阳榫或被构造成或尺寸设置成与顶件80或者锁定衬里60的锁定部分(诸如锁定件90)交界的其他合适的结构。唇缘72的厚度可小于边件70的主体的厚度。唇缘72可允许边件70诸如通过顶件80和锁定件90被间接地固持在头盔40内的适当位置，以及如相对于随后的附图所示和所述被间接地联接到锁定机构56。

图3C示出了外壳50的透视图，与图3B中呈现的视图类似，但还包括锁定衬里60的设置在外壳50内的额外边件70。图3C图示了将单独的边件70放置在外壳54内的过程中的一个瞬间。当设置在外壳50内时，单独的边件70可在彼此之间具有空间或间隙，或者作为另外一种选择，可定位成彼此接触或碰触。在任一种情况下，锁定衬里60的非锁定部分或边件70可沿着外壳50内表面54的侧部或裙部提供能量管理，所述侧部或裙部设置在外壳的顶部或冠部下方并且环绕外壳50的内周长。边件70可围绕外壳54的整个周长，或围绕内周长的小于整个周长的一部分设置。

锁定衬里60的全部或部分(诸如边件70、顶件80、锁定件90或其各部分)可在平模成型工艺中模制得到。通过在平模成型工艺中形成锁定衬里的一个或多个部分，可实现许多优点。首先，从制造角度来看，平模成型可提供若干优点，因为使用平模并不需要模具的运动零件具有额外的复杂度。类似地，平模成型不需要一次或同时形成用于形成整个锁定衬里60或其大部分的弯曲模具。使用锁定衬里60的多个件部还可允许头盔形状具有较大的灵活性，使头盔形状不会太依赖于被合适地成型以从模具拉离。

接下来，平模成型、使用锁定衬里60的多个件部或这两者还可允许锁定衬里60包含具有多种密度泡沫或能量管理材料或者是多密度的。例如，锁定衬里60的一个片段可包括：具有第一密度的第一层或外层、外薄层或外壳层，其将定位成最靠近外壳50；以及具有第二密度的第二层或内层、内薄层或内壳层，其将定位成比第一层更靠近使用者的头部且离外壳54更远。第一层的密度可大于或小于第二层的密度。作为另外一种选择，锁定衬里60的不同的单独的件部或片段可具有与其他单独的件部不同的单个密度，以形成多密度衬里的一个另选实施例。

作为无胶装配的一部分，锁定衬里60的全部或部分到外壳50的附接可通过使锁定衬里60能够从外壳50移除并且将其设置在外壳50内来实现。如本文所用，无胶装配可意味着锁定衬里60的全部或整体，或者锁定衬里60的不到全部的一部分可附接到外壳50，而无需胶水、化学附接或粘合、粘合剂、永久性粘合剂、压敏粘合剂(PSA)、泡沫芯粘合剂、胶带、双面胶带、固定泡沫粘合剂或其他类似附接件，为了方便起见，在下文中将它们统称为粘合剂76。粘合剂76(如果可选地使用)可沿着外壳50的内表面54设置在任何位置，包括沿着外壳50的下边缘或在下边缘附近设置，如图3C所示。

在一些实施例中，粘合剂可用于使锁定衬里60间接地联接到外壳50，诸如通过使用粘合剂来将钩环扣件、夹子、夹板、切口、突片、卡扣、铆钉、卡环或其他合适的机械紧固件附接到外壳50和附接到锁定衬里60，以使得锁定衬里60可以可释放地联接到外壳50，并且易于从外壳50移除，因为粘合剂并非直接附接到锁定衬里60或外壳50。然而，在一些实施例中，锁定衬里60还可联接到外壳50而无需钩环扣件或其他类似的化学或机械附接件，而是仅依赖于锁定衬里60的锁定件90与外壳50的锁定机构56之间的连接或交界。在某些情况下，头盔40可通过依赖于锁定衬里60的锁定件90与外壳50的锁定机构56之间的连接或交界，以及外壳50的下边缘的弯曲或保持几何形状(诸如颞部突片或颈部突片48的向内弯曲)或外壳50的其他类似的弯曲或保持结构，来使锁定衬里60保持联接到外壳50。

图3D示出了外壳50的一个透视图，此时外壳50内表面54的整个内周长被锁定衬里60的边件70覆盖或与所述边件联接。图3D还示出了一个实施例，其中锁定衬里60包括顶件80，所述顶件被示为设置在外壳50和边件70上方，之后顶件80被放置在外壳50内并且与边件70接触。

顶件80还可包括形成于或设置在顶件80的下边缘之处或之上的唇缘82。唇缘82还可形成为斜面、滚道、通道、凸耳、阴榫、阳榫或被构造成或尺寸设置成与边件70(或更具体地讲边件70的顶边缘上的唇缘72)交界的其他合适的结构。唇缘82的厚度可小于顶件80的主体的厚度。唇缘82可允许边件70诸如通过顶件80和锁定件90被间接地固持在头盔40内的适当位置，以及通过顶件80被间接地联接到锁定机构56。在一些实施例中，唇缘82和唇缘72可形成为当锁定衬里60的顶件80插入在外壳50内以将锁定衬里60的边件70固持在适当位置时可彼此接触的对应结构、配合结构或镜像结构。

锁定衬里60的顶件80还可包括开口或空隙84，所述开口或空隙可定位在顶件80中并且被构造成接纳锁定衬里60的锁定件90，这在下文相对于图3E至图3I更详细地论述。开口84可在顶件80内居中以与居中的锁定机构56对准，不过开口84不一定必须在顶件80或锁定衬里60内居中，而是可定位在头盔40内的任何合适的位置。在某些情况下，开口80可包括多个开口且与多个锁定机构56对准。

开口84还可包括邻近开口84形成或设置的，或者在开口84内形成或设置的唇缘86。唇缘86可形成为斜面、滚道、通道、凸耳、阴榫、阳榫或被构造成或尺寸设置成与锁定件90交界的其他合适的结构。唇缘86的厚度可小于顶件80的主体的厚度。唇缘86可允许顶件80通过锁定件90固持在头盔40内的适当位置，以及通过锁定件90间接地联接到锁定机构56。在一些实施例中，锁定件90的唇缘86和唇缘92可形成为当锁定件90插入在开口84内并且可释放地联接到锁定机构56从而将锁定衬里60固持在头盔40内的适当位置时可彼此接触的对应结构、配合结构或镜像结构。

虽然图3D显示锁定衬里60的顶件80可与边件70分离且不同，但在一些实施例中，顶件80也可与边件70一体地形成或通过防滚架、条带或其他合适的连接装置联接到边件70，以将顶件和边件固持在一起作为一个单元。因此，在一些实施例中，顶件80可从外壳50的顶部延伸并向下延伸到外壳50的下边缘。在任一种情况下，顶件80的至少一部分可设置在头盔40的顶部并且被定位成使得顶件80可在头盔40被使用者佩戴时接触使用者头部的顶部或冠部。

通过形成由多个不同的件部(诸如边件70、顶件80和锁定件90中的一者或多者)组成的锁定衬里60，锁定衬里60可提供比传统的一体式或整体式防护头盔增强的设计灵活性。可通过形成具有难以用单体式衬里来完成的形状、几何形态、和取向的锁定衬里60来实现增强的设计灵活性。限制单体式衬里的形状、几何形态、和取向的约束条件包括：对于将泡沫或能量吸收材料注射到模具中的约束、对于从模具中移除模制泡沫或能量吸收材料的约束、以及对于自材料模板或标准坯料(诸如能量吸收材料块)机械加工或移除单体式衬里的约束。例如，为锁定衬里60使用多个联锁主体件可使头盔具有难以或者不可能自1件式模具移除或拉出的形状、几何形态和取向。作为非限制性实施例，相对于头盔40的头盔形状增强的设计灵活性可包括头盔具有遵循使用者头部枕区轮廓或枕部曲线的曲线或外形。此外，可实现增强的设计灵活性的一个原因是形成锁定衬里60可简化能量吸收材料诸如在EPS压机上的装配。

图3E示出了与图3D所示透视图类似的透视图，显示了在顶件80与锁定衬里60的边件70一起放置在外壳50内且与所述边件在该外壳内接触后，外壳50和锁定衬里60的各部分。图3E还示出了在锁定件90设置在开口84内以可释放地联接到外壳50的锁定机构56之前，设置在锁定衬里60的开口84上方的锁定衬里60的锁定件90。如图3E所示，锁定件90还可包括旋钮或扭转突片90或其他合适的结构，诸如凸缘、通道、滚道、夹爪、闩锁、棘爪、突片、隆起或缺口，它们允许使用者在锁定件被设置在开口84内以与锁定机构56接合且可释放地锁定到该锁定机构56之后，移动或调整锁定件90的位置。使用者可通过向旋钮98施加力来移动或调整锁定件90的位置，从而旋转地、平移地或以任何其他合适的方式移动锁定件，使之与锁定机构56接合。

图3F示出了与图3E所示的透视图类似的透视图。图3F与图3E的不同之处在于，图3F示出的是在锁定衬里60的锁定件90放置在锁定衬里60的顶件80中的开口84内之后的外壳50。锁定件90可定位成设置在外壳50的锁定机构56上方且与所述锁定机构接触。此外，图3F显示，锁定件90的旋钮98的长度Lk可大于且垂直于旋钮98的宽度Wk。相似地，头盔40的长度Lh也可大于且垂直于头盔40的宽度Wh。图3F示出了一个非限制性实例，其中当锁定件90首先插入在开口84内并且尚未移动成利用锁定机构56锁定到适当位置时，旋钮98的长度Lk可相对于头盔的长度Lh垂直或旋转约90度。然而，可在锁定件90已在开口84内直接下降到适当位置并且未移动或旋转成与锁定机构56接合时，使用或指定旋钮98与头盔40之间的任何方便的相对位置。

图3G示出了头盔40的一个剖视图，其中头盔40处于先前在图3F中所示的状态。图3G提供了唇缘72、82、86和92可如何相互作用以将锁定衬里60的边件70、顶件80和锁定件90中的一个或多个(包括全部)一起固持在外壳50内的其他细节。图3G还提供了锁定件90的一个非限制性实例的其他细节，其中锁定件90可包括凸台94和凸缘96。凸台94可如图所示设置在锁定机构56的多个部分或件部之间。该凸台还可包括一个或多个凸缘96，这些凸缘也可设置在锁定机构56的多个部分或件部之间。图3G示出了处于插入位置或处于锁定件90已被放置在开口84内之后所处于的位置的锁定件90。对于插入可要求锁定件90的特定取向或位置，以防止锁定件90完全设置在开口84内并且延伸进入外壳50的内表面54中或延伸到锁定件可以可释放地联接到锁定机构56的点。可例如通过凸缘96与锁定机构56的部分(诸如水平部分58)之间的抵触来阻止锁定件90完全设置在开口84内。在最初插入后，锁定件90可诸如通过旋转而移动或调整，以允许锁定件90锁定到锁定机构56中，诸如将凸缘96设置在空隙、间隙或交界部59内。

图3H示出了与图3F所示的透视图类似的透视图。图3H与图3F的不同之处在于，锁定件90已移动、调整或旋转，使得旋钮98已从其插入位置旋转或移动成联接到锁定机构56或与该锁定机构完全接合。旋钮98和锁定件90可从图3F所示的旋钮98的位置旋转90度，使得旋钮98的长度Lk可与头盔的长度Lh平行或对准。通过旋转或移动锁定衬里60的锁定件90，锁定衬里60的锁定件90和整个锁定衬里60可在锁定衬里40与头盔40的外壳50之间的无胶装配中可拆卸地联接到外壳50。在其他实施例中，在锁定件90与头盔之间需要更牢固的附接的实施例中，可将硬化的内部成型塑料锁定件90添加到锁定衬里60的锁定件90。

图3I示出了头盔40的剖视图，该图与图3G示出的剖视图类似。图3I示出了头盔40的剖视图，其中头盔40处于先前在图3H中所示的状态或位置，也就是说此时锁定件90可释放地联接到锁定机构56，使得唇缘72、82、86和92可相互作用以将锁定衬里60的边件70、顶件80和锁定件90中的一个或多个(包括全部)一起固持在外壳50内。图3I还提供了锁定件90的一个非限制性实施例的其他细节，其中锁定件90包括凸台94和凸缘96。图3I示出了设置在锁定机构56的多个部分或件部之间的凸台94，其中一个或多个凸缘96设置在锁定机构56的这些部分或件部之间。图3I示出了处于锁定位置或处于锁定件90在初始插入后可移动的位置的锁定件90。如图3I所示，锁定件90可诸如通过旋转被定位成使凸缘96被设置在空隙、间隙或交界部59内，从而将锁定衬里固持在外壳50内以实现安全和正常操作，其中锁定衬里60可为佩戴头盔40的使用者提供能量管理和保护。

(从图3H或图3I继续的)图3J示出了头盔40的一个非限制性实例，该头盔包括可选的舒适垫片、舒适衬里或贴合衬里100。舒适垫片100可设置在由锁定衬里60形成的用于使用者头部的空间内，并且也可设置成邻近锁定衬里60的内表面且与此内表面接触。舒适衬里100可由纺织物、塑料、泡沫、聚酯、尼龙或其他合适的材料制成。舒适衬里100可由一个或多个材料垫片形成，这些材料垫片可接合在一起或形成为分立部件，而且联接到头盔40。舒适衬里100可使用粘合剂、永久性粘合剂、PSA、泡沫芯粘合剂、胶带、双面胶带、固定泡沫粘合剂、紧固件、夹子、夹板、切口、突片、卡扣、铆钉、卡环或钩环紧固件或其他联锁表面、特征或部分来可释放地或永久地附接到头盔40，诸如锁定衬里60。因此，舒适衬里100可为头盔40的佩戴者提供缓冲与改善的贴合。

有利的是，包括锁定衬里60和锁定机构56的头盔40可提供无胶装配，这就能够使头盔的锁定衬里60的更换更加容易。由于头盔衬里和能量管理材料通常被认为仅能够保护使用者经受单次冲击然后需要更换，因此可以经受多次冲击并且永久性地附接到能量吸收材料或衬里的外壳可能提前报废。通过使用本文所公开的系统、方法和装置，通过将用过的或受损的锁定衬里60更换为新的锁定衬里60，外壳50可被使用用于经受不止一次冲击。通过使用可拆卸的或可替换的锁定衬里60作为头盔40的一部分，技术人员或其他个体可仅更换能量吸收材料的内衬层并重复使用外壳部分，从而减少浪费并增加节约，而不会危及安全。可替换的锁定衬里60还可允许循环利用头盔，而无需更换头盔的昂贵的外壳部分。

在上述实例、实施例和具体实施参考例子中，本领域普通技术人员应当理解，可将其他头盔和制造装置和实例与所提供的头盔和制造装置和实例进行混用或替代，所述头盔和制造装置和实例实质上被提供为与可利用的方法、系统或具体实施的预期操作一致的任何部件。相应地，例如尽管可公开特定部件例子，但是这样的部件可以包括任何形状、大小、样式、类型、型号、版本、类别、等级、测量值、浓度、材料、重量、数量和/或与具体实施的预期目的、方法和/或系统一致的类似特征。在上面的描述是指用于头盔的单件式无滑移绑带调节器的具体实施例的地方，显而易见的是，可在不背离其精神的前提下做出许多修改，并且这些实施例和具体实施也可应用于其他用具技术和装备技术。因此，本发明所公开的主题旨在涵盖落入本发明的精神和范围以及本领域普通技术人员知识内的所有此类更改形式、修改形式和变型形式。因此，无论从哪个方面来看，都应将目前所公开的实施例视为示例性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种头盔，包括：

外壳，所述外壳包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述外壳的所述内表面包括一体地形成的锁定机构；以及

锁定衬里，所述锁定衬里由泡沫材料形成并设置在所述外壳内，邻近所述外壳的所述内表面，所述锁定衬里还包括：

至少一个边件，所述至少一个边件的尺寸设置成装配在所述外壳的下边缘与所述外壳的顶部之间，

顶件，所述顶件设置在所述外壳的所述顶部处并且包括中心开口，以及

可旋转泡沫锁定件，所述可旋转泡沫锁定件的尺寸设置成装配在所述中心开口内并且包括突片，所述突片的尺寸设置成与所述外壳的所述一体地形成的锁定机构可配合地联接以使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

2.根据权利要求1所述的头盔，其中所述锁定衬里通过所述可旋转泡沫锁定件与所述外壳的所述一体地形成的锁定机构之间的机械连接来可释放地联接到所述外壳，无需钩环扣件并且无需粘合剂。

3.根据权利要求2所述的头盔，其中所述可旋转泡沫锁定件包括圆形覆盖区，以允许所述可旋转泡沫锁定件与所述外壳的所述一体地形成的锁定机构可旋转地接合。

4.根据权利要求3所述的头盔，其中所述一体地形成的锁定机构包括：

垂直部分，所述垂直部分离开所述外壳的所述内表面延伸到远端；以及

水平部分，所述水平部分从所述垂直部分的所述远端延伸以形成间隙，所述间隙的尺寸设置成接纳所述可旋转泡沫锁定件的所述突片。

5.根据权利要求4所述的头盔，其中所述锁定衬里和所述可旋转泡沫锁定件的泡沫包括发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU)或发泡聚烯烃(EPO)。

6.根据权利要求5所述的头盔，其中：

所述至少一个边件包括沿着所述至少一个边件的上边缘的第一唇缘；

所述顶件包括设置在所述顶件的下边缘处的第二唇缘，所述第二唇缘的尺寸设置成与所述第一唇缘可配合地联接并且还包括围绕所述中心开口设置的第三唇缘；并且

所述可旋转泡沫锁定件包括围绕所述可旋转泡沫锁定件的边缘的第四唇缘，所述第四唇缘的尺寸设置成与所述第三唇缘可配合地联接并且使所述顶件和所述至少一个边件可释放地联接到所述外壳。

7.根据权利要求2所述的头盔，其中所述顶件包括非圆形覆盖区。

8.根据权利要求1所述的头盔，其中可选的粘合剂或钩环扣件设置在所述锁定衬里的一部分与所述外壳的所述内表面之间，以与所述可旋转泡沫锁定件和所述外壳的所述一体地形成的锁定机构之间的机械连接一起来使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

9.一种头盔，包括：

外壳，所述外壳包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述外壳的所述内表面包括锁定机构；以及

锁定衬里，所述锁定衬里由泡沫材料形成并设置在所述外壳内，所述锁定衬里还包括：

顶件，所述顶件包括开口，以及

泡沫锁定件，所述泡沫锁定件的尺寸设置成装配在所述开口内并且包括突片，所述突片的尺寸设置成与所述外壳的所述锁定机构可配合地联接以使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

10.根据权利要求9所述的头盔，其中所述锁定衬里通过所述泡沫锁定件与所述外壳的所述锁定机构之间的机械连接来可释放地联接到所述外壳，无需钩环扣件并且无需粘合剂。

11.根据权利要求10所述的头盔，其中所述泡沫锁定件包括圆形覆盖区，以允许所述泡沫锁定件与所述外壳的所述锁定机构可旋转地接合。

12.根据权利要求9所述的头盔，其中所述锁定机构包括：

垂直部分，所述垂直部分离开所述外壳的所述内表面延伸到远端；以及

水平部分，所述水平部分从所述垂直部分的所述远端延伸以形成间隙，所述间隙的尺寸设置成接纳所述可旋转泡沫锁定件的所述突片。

13.根据权利要求9所述的头盔，其中所述锁定衬里和所述泡沫锁定件的泡沫包括发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU)或发泡聚烯烃(EPO)。

14.根据权利要求9所述的头盔，其中可选的粘合剂或钩环扣件设置在所述锁定衬里的一部分与所述外壳的所述内表面之间，以与所述泡沫锁定件和所述外壳的所述锁定机构之间的机械连接一起来使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

15.一种装配权利要求9所述的头盔的方法，包括：

将所述至少一个边件设置在所述外壳内；以及

将所述可旋转泡沫锁定件设置在所述外壳内并旋转所述可旋转泡沫锁定件，以使得所述可旋转泡沫锁定件可释放地联接到所述外壳的所述一体地形成的锁定机构。

16.一种头盔，包括：

外壳，所述外壳包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述外壳的所述内表面包括锁定机构；以及

锁定衬里，所述锁定衬里由泡沫材料形成，设置在所述外壳内，所述锁定衬里包括泡沫锁定件，所述泡沫锁定件包括突片，所述突片的尺寸设置成与所述外壳的所述锁定机构可配合地联接以使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。

17.根据权利要求16所述的头盔，其中所述泡沫锁定件包括圆形覆盖区，以允许所述泡沫锁定件与所述外壳的所述一体地形成的锁定机构可旋转地接合。

18.根据权利要求17所述的头盔，其中所述一体地形成的锁定机构包括：

垂直部分，所述垂直部分离开所述外壳的所述内表面延伸到远端；以及

水平部分，所述水平部分从所述垂直部分的所述远端延伸以形成间隙，所述间隙的尺寸设置成接纳所述泡沫锁定件的突片。

19.根据权利要求18所述的头盔，其中所述锁定衬里包含发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU)或发泡聚烯烃(EPO)。

20.根据权利要求19所述的头盔，其中可选的粘合剂或钩环扣件设置在所述锁定衬里的一部分与所述外壳的所述内表面之间，以与所述泡沫锁定件和所述外壳的所述一体地形成的锁定机构之间的机械连接一起来使所述锁定衬里可释放地联接到所述外壳。