CN106455734A - 自适应贴合头盔以及使头盔贴合顾客头部的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自适应贴合头盔，所述自适应贴合头盔可包括外壳、能量吸收材料以及贴合系统。所述外壳可包括顶部、侧部和外部延伸区域，所述外部延伸区域沿所述顶部和所述侧部的交界部从所述外壳的颞部区域向所述外壳的下部外缘延伸。所述能量吸收材料可设置在所述外壳内，其中所述能量吸收材料还包括顶部、侧部和内部延伸区域，所述内部延伸区域在所述能量吸收材料的所述顶部和所述侧部的边缘之间，使得所述内部延伸区域与所述外部延伸区域相对应。所述贴合系统可包括束带和贴合系统机构，束带和贴合系统机构控制所述外壳和所述能量吸收材料两者的三维尺寸和形状。

Description

自适应贴合头盔以及使头盔贴合顾客头部的方法

技术领域

本公开涉及自适应贴合头盔以及使头盔贴合顾客头部的方法。所述自适应贴合头盔可用于常规头盔所用到的任何地方，并且可为柔性且可调的头盔，其可用于：滑雪者、溜冰者、曲棍球员、单板滑雪运动员或其他雪上或水上运动的运动员，自行车骑手、足球运动员、棒球运动员、长曲棍球运动员、马球运动员、登山者、赛车手、摩托车骑手、摩托车越野赛车手、跳伞者或任何其他体育运动的运动员，建筑工人，或者需要防护头具的其他人。

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。

对于在许多应用(诸如体育运动)中佩戴头盔的运动员来说，除了防护头盔的安全性方面外，还得考虑的因素可包括头盔的贴合度和穿过头盔的气体流动。贴合舒适度和气体流动的改善可减少运动员分心，从而提高成绩。如本文献公开的自适应贴合头盔及其使用方法涉及到安全性，并且涉及针对头部形状不同的顾客在不降低安全性的情况下改善贴合度、气体流动和舒适度。

常规头盔制造技术已设计出安全头盔测量法(helmetry)，其假设前提是人的头部是类似的，并且可通过在顾客头部与头盔内表面之间添加不同厚度的衬垫来对标准头盔进行调整。有时，额外的舒适衬垫被添加作为常规贴合系统的部分，该常规贴合系统调整大小固定或恒定的头盔内部舒适衬垫的尺寸。然而，这些假设所得到的头盔并未能正确贴合，易于在顾客头上滑动，当顾客身体在体育活动中发生振动时在顾客头部上振颤，或在顾客的头部和面部上形成压点以尝试将头盔保持在适当位置，即使衬垫无法正确贴合或在顾客头部过大以致无法在头部与头盔防护材料之间设置足够衬垫的情况下也是如此。

发明内容

需要自适应贴合头盔及其制造方法。因此，在一方面，一种自适应贴合头盔可包括外壳，所述外壳包括顶部、侧部和外部延伸区域，所述外部延伸区域沿顶部和侧部的交界部从外壳的颞部区域向外壳的下部外缘延伸。能量吸收材料可以设置在外壳内，其中所述能量吸收材料还包括顶部、侧部和内部延伸区域，所述内部延伸区域在能量吸收材料的顶部和侧部的边缘之间，使得内部延伸区域与外部延伸区域对应或对齐。贴合系统可包括联接到外壳侧部的束带和联接到外壳顶部的贴合系统机构，其中贴合系统的位置控制外壳的三维尺寸和形状以及能量吸收材料的三维尺寸和形状。

自适应贴合头盔还可包括贴合系统的束带以及贴合系统机构，所述束带包括齿条，所述贴合系统机构包括小齿轮，使得齿条和小齿轮被配置成推拉外壳的顶部和侧部以增大或减小外壳和能量吸收材料两者的三维尺寸和形状。所述外壳可包括柔性外壳，并且所述能量吸收材料包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU或EPTU)、发泡聚烯烃(EPO)、发泡聚丙烯(EPP)或乙烯基腈(VN)。贴合系统可控制外壳在外壳颞部区域与耳部区域之间的三维尺寸和形状。外壳顶部和侧部的交界部可具有U形，并且能量吸收材料的内部延伸区域也具有U形。外壳顶部和外壳侧部可形成为两个分立部分，并且该外壳顶部和外壳侧部彼此联接。一种使用自适应贴合头盔的方法可包括调整贴合系统，使得自适应贴合头盔的柔性允许该自适应贴合头盔的大小、形状和轮廓改变，以匹配使用者头部的形状、大小和轮廓。

另一方面，自适应贴合头盔可包括外壳，该外壳包括外部延伸区域，所述外部延伸区域从外壳颞部区域向外壳下部外缘延伸。能量吸收材料可设置在外壳内。贴合系统可包括联接到外壳的束带以及联接到外壳和束带的贴合系统机构，其中贴合系统的位置控制外壳的三维尺寸和形状。

所述自适应贴合头盔还可包括贴合系统的束带以及贴合系统机构，所述束带包括齿条，所述贴合系统机构包括小齿轮，使得齿条和小齿轮被配置成推拉外壳以增大或减小外壳的三维尺寸和形状。所述外壳可包括柔性外壳，并且所述能量吸附材料包括EPS、EPU、EPO、EPP或VN。贴合系统可控制外壳在外壳耳部开口前方的三维尺寸和形状。所述头盔可朝外壳下部外缘的背部底角渐缩，使得自适应贴合头盔处于打开位置时背部底角之间宽度与该头盔宽度的锥度比(Wb:W)大于自适应贴合头盔处于闭合位置时的锥度比Wb:W。贴合系统的位置可配置成同时控制外壳的二维长度和二维宽度两者，并且致使外壳挠曲。

另一方面，一种使用自适应贴合头盔的方法可包括外壳包括沿外壳向外壳下部外缘延伸的外部延伸区域。能量吸收材料可设置在外壳内，其中所述能量吸收材料还包括内部延伸区域，该内部延伸区域与外部延伸区域对应或对齐。贴合系统可包括联接到外壳的束带以及联接到外壳和束带的贴合系统机构，其中贴合系统的位置同时控制外壳的尺寸和形状以及能量吸收材料的尺寸和形状。

使用自适应贴合头盔的方法还可包括贴合系统的束带包括齿条以及贴合系统机构包括小齿轮，使得齿条和小齿轮被配置成交替地推拉外壳以同时增大或减小外壳的尺寸和形状以及能量吸收材料的尺寸和形状。所述外壳可以包括柔性外壳，并且所述能量吸收材料可包括EPS、EPU、EPO、EPP或VN。贴合系统可控制外壳和能量吸收层在自适应贴合头盔中介于自适应贴合头盔颞部区域和耳部区域之间的区域中的尺寸和形状。所述内部延伸区域可具有U形。外壳可包括两个分立部分，其在远离外部延伸区域的凸缘处彼此联接。一种使用自适应贴合头盔的方法可包括调整贴合系统，使得自适应贴合头盔的柔性允许该自适应贴合头盔的大小、形状和轮廓改变，以匹配使用者头部的形状、大小和轮廓。

附图说明

图1A和图1B以正面/侧面透视图和背面/侧面透视图示出自适应贴合头盔的实施例的视图。

图2A和图2B示出自适应贴合头盔的实施例，该自适应贴合头盔包括外壳，所述外壳包括与另一部分分离的一部分。

图3示出自适应贴合头盔的实施例的内表面的平面图，该自适应贴合头盔包括能量吸收材料。

图4A和图4B示出自适应贴合头盔内设置的贴合系统的实施例。

图5A和图5B示出被调整成大尺寸或小尺寸的自适应贴合头盔的实施例的后视图。

图6示出自适应贴合头盔的实施例的顶视图，该自适应贴合头盔包括通气孔。

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防护性自适应头盔的设备、装置、系统和方法，该防护性自适应头盔可包括外壳以及内部能量吸收层诸如泡沫。自适应头盔可为柔性且可调的，并且其可用于：滑雪者、溜冰者、曲棍球员、单板滑雪运动员或其他雪上或水上运动的运动员，自行车骑手、足球运动员、棒球运动员、长曲棍球运动员、马球运动员、登山者、赛车手、摩托车骑手、摩托车越野赛车手、跳伞者或任何其他体育运动的运动员。其他行业也使用防护头具，诸如建筑工人、军人、消防人员、飞行员或其他需要安全头盔的工人，在这些行业中还可应用类似的技术和方法。以上列出的体育运动或活动中的每者均可使用包括单一冲击或多次冲击等级的防护材料基底的头盔，这种防护材料基部通常但非始终在外侧上覆盖有装饰盖件，并且在内侧至少部分上包括舒适材料(通常呈舒适衬垫的形式)。

图1A和图1B示出头盔或者说自适应贴合头盔10的透视图。图1A示出自适应贴合头盔10的正面和左侧的透视图，而图1B示出头盔10的背面和左侧的透视图。如本文所用，术语前、后、左和右用于方便相对于头盔佩戴者的方向或取向来描述头盔10的非限制性实例。因此，关于头盔10，还可使用不同和相反的头盔取向。头盔10还可包括外壳20和能量吸收材料60。

外壳20可由可包含塑料的柔性或半柔性材料制成，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯、Kevlar、纤维材料(包括纤维玻璃或碳纤维)或其他合适材料。可用于外壳的可能的ABS塑料的非限制性实例是通用电气塑料集团(GE Plastics)的EX39。外壳20可具有大于或等于2.76吉帕(或400,000磅/平方英寸(psi))的弯曲强度。外壳20也可具有大于或等于1.86吉帕(或270,000磅/平方英寸(psi))的弯曲强度。外壳20通常制成硬至足以抵抗冲击和穿刺，并且符合相关安全测试标准，同时柔韧到足以在冲击期间略微变形，以通过变形来吸收能量，由此有助于能量管理和对头盔佩戴者的保护。

外壳20可包括联接在一起的一个或多个部分、片段或件部，诸如两个、三个、四个或任何数量的部分，从而允许外壳的部分或片段相对彼此移动和调整。因此，外壳的部分或片段的相对移动可使头盔获得一系列尺寸，这允许单个头盔适应多个使用者的特定头部大小和头部形状，从而提高头盔的舒适度和性能。用于外壳的一种或多种材料的柔性还可结合外壳的所述多个部分或片段的形状、设计、大小和尺寸来选择，以便实现适应于目标尺寸范围的期望移动程度或量。

作为非限制性实例，针对以下两部分在下文中论述外壳20：外壳20的顶部或中部30，以及外壳20的侧部40。因此，虽然外壳20可包括两部分，但也可使用任何其他数量的部分提供在下文中更详细地描述的益处和优点。值得注意地，并且如下文中更详细地描述，外壳20的一个或多个部分可形成为分立的部分或件部，或者，外壳20的一个或多个部分也可一体地形成或永久性地彼此联接。

交界部50可存在于外壳20的不同部分、区段或片段之间。交界部50可作为通道、狭缝、间隙、狭槽、开口或重叠的突片或凸缘而形成或存在，其遵循头盔10的形状、曲线或外缘。交界部50可形成为包括直线、一个或多个弧线或曲线，或具有沿交界部50的跨距或距离的曲折、波状或互锁设计。对于包括顶部30和侧部40的外壳20的实施例，在顶部30与侧部40之间的交界部50的形状可在头盔的前顶面上包括U形交界部52，并且在该头盔的后部上包括后部渐缩交界部56。U形交界部52可包括两个部分，即形成U形底部或基部的侧向部53和形成U形侧面的纵部54，这在下文更详细地描述。

U形交界部52可包括侧向部53，该侧向部可遵循头盔10的形状、曲线或外表面，于侧部40的面部口、帽舌或唇缘41之上的头盔前部处在头盔的左侧与右侧之间水平地(部分、完全或基本水平地)延伸跨过头盔的宽度W。U形交界部52的侧向部53可连接至沿头盔长度L的一部分在头盔10的前部与后部之间延伸的两个纵部。U形交界部52的纵部54可沿头盔的长度L在头盔的前部与后部之间水平地(部分、完全或基本水平地)延伸。U形交界部52的纵部54可分别沿头盔相对的左侧和右侧延伸为左侧纵部54l和右侧纵部54r。在一些实施例中，纵部54的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于侧向部53。

后部渐缩交界部56可遵循头盔10的形状、曲线或外表面定位在外壳20后部，介于头盔的顶部与底部之间。后部渐缩交界部56可由后部渐缩交界部边缘57形成，所述后部渐缩交界部边缘可沿头盔10的高度H竖直地(部分、完全或基本上竖直地)延伸。后部渐缩交界部边缘57可分别沿后部渐缩交界部56相对的左侧和右侧延伸为左后渐缩边缘57l和右后渐缩边缘57r。在一些实施例中，后部渐缩交界部边缘57的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于纵部54。后部渐缩交界部边缘57可与纵部54以及外壳20的下部外缘22相交或接合。

因此，交界部50可存在于外壳20的相邻部分之间，诸如在顶部30与侧部40之间，如上所述。于是，顶部30和侧部40的边缘、脊部或唇缘可限定交界部50的边界或外缘，如本文中所述。在某些情况下，顶部30和侧部40的边缘、脊部或唇缘可在顶部30、侧部40或外壳20中任何部分的外缘或界线处。在其他情况下，顶部30和侧部40的边缘、脊部或唇缘可从顶部30、侧部40或外壳20的任何部分的外缘或界线向回调整或者说是偏移，使得外部延伸区域51是在交界部50之间，并且在顶部30与侧部40之间存在重叠，以便覆盖使用者头部并且防止通过交界部50使头盔10的外部与头盔10的内部相通。在任一情况下，顶部30和侧部40的边缘、脊部或唇缘都可具有长度、区段、部分或片段，如下文中更详细地阐明，这对应于上述交界部50所具有的长度、区段、部分或片段。

因此，如整个附图(包括图2A和图4B)中所示，顶部30可包括U形交界部边缘32，该U形交界部边缘包括侧向部边缘33，所述侧向部边缘可遵循头盔10的形状、曲线或外表面，于头盔前部处在头盔的左侧与右侧之间水平地(部分、完全或基本上水平地)延伸跨过头盔的宽度W。U形通道32的侧向部33可连接至沿头盔10的长度L的一部分在头盔10的前部与后部之间延伸的两个纵部边缘。U形交界部边缘32的纵部边缘34可沿头盔10的长度L在头盔10的前部与后部之间水平地(部分、完全或基本水平地)延伸。U形交界部边缘32的纵部边缘34可分别沿头盔相对的左侧和右侧延伸为左侧纵部边缘34l和右侧纵部边缘54r。在一些实施例中，纵部边缘34的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于侧向部边缘33。在一些实施例中，头盔10的纵部边缘34将相对于彼此平行，但在其他实施例中无需如此。

后部渐缩交界部边缘37可遵循头盔10的形状、曲线或外表面定位在外壳20后部，介于头盔的顶部与底部之间。后部渐缩交界部边缘37可沿头盔10的高度H竖直地(部分、完全或基本上竖直地)延伸。后部渐缩交界部边缘37可分别沿后部渐缩交界部37相对的左侧和右侧延伸为左后渐缩边缘37l和右后渐缩边缘37r。在一些实施例中，后部渐缩交界部边缘37的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于纵部边缘34。后部渐缩交界部边缘37可与纵部边缘34以及外壳20的下部外缘22相交或接合。

类似地，顶部40可包括U形交界部边缘42，该U形交界部边缘包括侧向部边缘43，所述侧向部边缘可遵循头盔10的形状、曲线或外表面，于头盔前部处在头盔的左侧与右侧之间水平地(部分、完全或基本上水平地)延伸跨过头盔的宽度W。U形通道42的侧向部边缘43可连接至沿头盔10的长度L的一部分在头盔10的前部与后部之间延伸的两个纵部边缘。U形交界部边缘42的纵部边缘44可沿头盔10的长度L在头盔10的前部与后部之间水平地(部分、完全或基本水平地)延伸。U形交界部边缘42的纵向边缘44可分别沿头盔相对的左侧和右侧延伸为左侧纵部边缘44l和右侧纵部边缘44r。在一些实施例中，纵向边缘44的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于侧向部边缘43。

在一些实施例中，U形交界部边缘42、侧向部边缘43、纵部边缘44可分别平行或基本上平行于U形交界部边缘32、侧向部边缘33和纵部边缘34。在交界部50在外部延伸区域51内不具有恒定或固定偏移的其他实施例中，以上所列出的特征可分散或相交以实现特定贴合构型，如下文中更详细地描述。

后部渐缩交界部边缘47可遵循头盔10的形状、曲线或外表面定位在外壳20后部，介于头盔的顶部与底部之间。后部渐缩交界部边缘47可沿头盔10的高度H竖直地(部分、完全或基本上竖直地)延伸。后部渐缩交界部边缘47可分别沿后部渐缩交界部47相对的左侧和右侧延伸为左后渐缩边缘47l和右后渐缩边缘47r。在一些实施例中，后部渐缩交界部边缘47的平均方向或取向可基本上垂直、横向或正交于纵向边缘44。后部渐缩交界部边缘47可与纵向边缘44以及外壳20的下部外缘22相交或接合。

在一些实施例中，左后渐缩边缘47l和右后渐缩边缘47r可分别平行或基本上平行于左后渐缩边缘37l和右后渐缩边缘37r。在交界部50在外部延伸区域51内不具有恒定或固定偏移的其他实施例中，以上所列出的特征可分开或相交以实现特定贴合构型，如下文中更详细地描述。

换句话说，图1B还示出，外壳20的顶部30可从外壳20的顶端向下延伸，在佩戴时，顶部可设置在使用者头部的顶端或者说头顶上方。顶部30可从头盔10的顶端向外壳20的下部外缘22延伸，使得顶部30还可包括后部渐缩交界部分36，以便在使用者佩戴头盔10时覆盖使用者头部的后部，包括使用者头部的枕部曲线。外壳20的侧部40可形成为U形，该侧部可设置在使用者头部的前额和侧部上方，同时在U形的中央形成开口45，该开口被构造用于接纳顶部，可见于例如图2A。当放在一起时，外壳20的顶部30和侧部40可沿U形相接或交接，如本文所述。

图2A和图2B示出头盔10的一个实施例，其中外壳20由可彼此分离的多个分立部分、片段或件部形成。更具体地讲，图2A示出一种实施例，其中顶部30可与侧部40分开且互不相同，以使得顶部30和侧部40可分开地或单独地形成。如此，相对于形成包括顶部和侧部两者的一体形成的单件外壳，分开的顶部30和侧部40可使制造更为容易，并且降低了成本。在其他实施例中，头盔10可形成为1件式壳，包括可在单次加工中制成的一体形成的单件外壳20，并可包括可以可释放地或永久性地接合在一起的不同顶部30和不同侧部40。

图2A示出类似于图1A所示透视图的外壳20的正面和左侧的透视图。图2A与图1A的不同之处在于，外壳20的部分示为彼此完全分开或分离。更具体地讲，顶部30示为从外壳20的侧部40偏移并设置在该侧部上方。作为非限制性实例，侧部40可包括凸缘或突片48，该凸缘或突片还包括多个附连点49，它们被配置成与外壳20的顶部30交接并联接。

虽然为了方便起见而称为点，但是附连点49并不一定是点，而可包括但不限于任何合适的化学或机械紧固件或者附连设备或物质，包括超声焊接(USW)、粘合剂、永久性粘合剂、压敏型粘合剂(PSA)、泡沫芯体PSA、胶带、双面胶带、固定泡沫粘合剂、紧固件、夹具、夹板、切口、突片、卡扣、铆钉、卡环(hog ring)以及钩环扣件，这些附连点一体地形成或分开地附接到外壳20。附连点49可牢固地、刚性地或固定地附接到外壳20的期望部分，只要该头盔的期望调整范围不是太大。或者，附连点49也可允许有限的移动(诸如在剪切容差下)，用以实现在头盔10的部分之间的期望量的相对移动，并且包括钩环扣件、泡沫芯体PSA或根据头盔10的构型和设计的其他合适材料。在一些情况下，附连点49a的第一部分或一半可联接或直接附接到凸缘48，并且附连点49b的对应第二部分或一半可联接或直接附接到外壳20的一部分，诸如顶部30的前件35的下侧或内表面39。当附连点49是粘合剂时，附连点49可覆盖凸缘48的整体或部分。当附连点49是机械紧固件时，可使用一个、不止一个或多个紧固件。附连点49可将外壳20的任何数量的部分诸如顶部30和侧部40刚性地或可移动地联接在一起。另外，附连点49可将外壳20的任何数量的部分永久性地或可释放地联接或附着在一起。在任何情况下，附连点49可防止侧部40的凸缘48与顶部30的前件35之间发生相对移动。或者，如上文所指出的那样，外壳20可包括一体形成的单件或一体件，使得外壳20的侧部的凸缘48和顶部30的前件35可一体形成为单件。然而，在不沿整个交界部50将顶部30附接到侧部40的情况下，可移动和调整外壳20以改进大小并使其贴合使用者头部。

沿交界部50的外部延伸区域51可由外壳20上形成的一个或多个凸缘或唇缘58填充。唇缘58可与凸缘48相同或不同，并且可与外壳20的任何部分一体形成。唇缘58还可围绕整个U形交界部52延伸。凸缘58可允许在外壳20的任何数量的部分(包括顶部30和侧部40)之间形成重叠，从而沿交界部50不存在间隙或开口，在可调大小的头盔10间，使用者头部的部分可从这类间隙或开口中暴露出来。因此，虽然在一些实施例中，外壳20的顶部30和侧部40可由单一一体模制件形成，但其他实施例中，顶部30和侧部40也可由分开的件部形成，以使外壳20的部分能够重叠。

图2B示出从头盔下方看向外壳20内部时所看到的自适应头盔10的一部分的透视图，该头盔的内部被构造用于接纳使用者的头部。图2B另外还示出头盔10具有间隙、空间或偏移的一部分，所述间隙、空间或偏移显示为位于顶部30的内表面39与侧部40的内表面89之间。顶部30的内表面39与顶部30的外表面38相背对地形成。类似地，侧部40的内表面89与侧部40的外表面88相背对地形成。沿交界部50的位于顶部30与侧部40之间的空间、间隙或偏移可由一个或多个卡扣突片84控制。卡扣突片84可包括任何合适的机械紧固件或附连设备，包括刚性或弹性紧固件、可拉伸绳索、夹具、夹板、卡扣、钩子、插针、闩锁、狭槽和紧固件或者其他设备，这些机械紧固件或附连设备一体形成或分开地附接到外壳20。卡扣突片84可用于与贴合系统70一起或独立于贴合系统将外壳的顶部30和侧部40互锁。根据头盔10的构型和设计，卡扣突片84可设置在沿交界部50或U形交界部52的任何位置，以将头盔10的各部分(包括外壳20)连接并保持在一起。

图2B还提供了卡扣突片84的其他细节，该卡扣突片可设置成在顶部30的内表面39和侧部40的内表面89处、与它们相邻或在它们上。或者，卡扣突片84可设置成在顶部30的外表面38和侧部40的外表面88处、与它们相邻或在它们上。另外，卡扣突片84可另选地设置成在内表面39和89以及外表面38和88处、与它们相邻或在它们上。卡扣突片84可包括突片部分84a和接收部分84b。突片部分84a和接收部分84b可以交替地或可互换地联接到外壳20的相对部分。在联接、连接或卡扣在一起后，相对且匹配的突片部分84a和接收部分84b可永久性地或可释放地联接彼此。

如图2B中可见，可通过将突片部分84a插入卡扣突片84的接收部分84b中，来将卡扣突片84锁定在一起。突片部分84a上的凸起部分或脊部可防止突片部分84a从卡扣突片84的接收部分84b自由移除。同时，卡扣突片84可配置成允许头盔10的侧部40和顶部30相对于彼此滑动诸如突片部分84a的突片长度。通过使用卡扣突片84，可控制外壳20的部分之间的过量移动，并可维持期望大小的外部延伸区域51。虽然图2B示出了附接到侧部40的突片部分84a和附接到顶部30的接收部分84b，但是突片部分84a和接收部分84b的相对取向和附连点也可反转。

图3示出设置在头盔10中的能量吸收材料或冲击衬里60。虽然并未示出，但一个或多个附加层的舒适衬垫或舒适衬里可任选地设置在能量吸收材料内。然而，为了清楚呈现能量吸收材料60的特征和结构，舒适衬里已从图中省略。因此，图3示出能量吸收材料60可包括一层或多层的塑料、聚合物、泡沫或其他合适的能量吸收材料，以便吸收能量并有利于能量管理，用于在冲击期间保护佩戴者。能量吸收材料60可包括但不限于EPS、EPU、EPO、EPP或VN。能量吸收材料60可为模内成型的层，或者可在模制后联接到外壳20。在一些实施例中，能量吸收材料60可通过破碎或断裂而从冲击吸收能量。作为非限制性实例，头盔10可形成为1件式模内成型头盔、2件式模内成型头盔或包括任何数量的件部的模内成型制品。或者，能量吸收材料60可由塑料、聚合物、泡沫或其他合适的能量吸收材料制成，这些材料可随外壳20柔性变形，以便吸收能量并有利于能量管理，并且不会发生破裂、断裂或破碎。如此，能量吸收材料60也可以是一层或多层的EPP或其他类似的能量吸收和能量衰减材料，其呈柔性并能够承受多次冲击而不破碎或断裂。

能量吸收材料60可利用摩擦配合，或者利用胶水、粘合剂、永久性粘合剂、PSA、泡沫芯体PSA、胶带、双面胶带、固定泡沫粘合剂、紧固件、夹具、夹板、切口、突片、卡扣、铆钉、卡环或钩环扣件，以机械或化学方式永久性地或可移除地联接到外壳20。为了适应头盔10的可调大小，能量吸收材料60可包括在数量、尺寸、几何形状、位置或其他特征上与外壳20的部分对应的多个部分或件部。能量吸收材料60的一个或多个部分还可包括通气开口66，以使空气能够从头盔外部通到佩戴者的头部。将能量吸收材料60附接到外壳20可为相对固定或刚性的附接，只要能够适应该头盔的期望调整范围。或者，将能量吸收材料60附接到外壳20还可允许有限的移动(诸如在剪切容差下)，用以在能量吸收材料60与外壳20之间实现期望量的相对移动，以便适应头盔10特定构型和设计所需的大小范围和能量管理量。

作为非限制性实例，能量吸收材料60可包括联接到外壳20的顶部30的顶部62、以及联接到外壳20的侧部40的侧部64。在一个实施例中，顶部62可永久性地联接到顶部30的内表面39，而侧部64可无任何机械紧固件或粘合剂地摩擦配合到外壳20以及侧部40的内表面89。侧部64的摩擦配合可以允许侧部64进行浮动配合或相对移动，以便适应根据使用者的需要和偏好对头盔10的大小调整，同时基于外壳20的几何形状和渐缩曲率维持侧部64在头盔内的期望位置。类似地，甚至能量吸收层60中永久性地联接到外壳20部分的那些部分也可按这样一种方式联接：当提供自适应贴合时，允许能量吸收层60随外壳20移动，以使头盔10的内表面(诸如能量吸收层60的内表面)的轮廓匹配或者说符合佩戴者的头部轮廓。作为非限制性实例，头盔10的内表面(诸如能量吸收层60的内表面)可制造成较窄、较宽、较短、较长、圆形或近似方形的，以匹配并遵循佩戴者的头部轮廓，无论头盔10是否渐缩。

在一些实施例中，能量管理材料60不仅能够在外壳20内移动或挠曲，以适应大小调整并匹配或符合使用者头部，而且能量管理材料60还能随外壳20挠曲，以提供改进或提高的能量管理。在一些实施例中，头盔10的移动和挠曲可至少部分受控于能量管理材料60的几何形状。能量管理材料60可形成为包括鳄鱼皮状泡沫面板，包括蜂巢似的单独单元或区段，或者包括鸡蛋盒状构造，所述鸡蛋盒状构造包括交替的高部和低部。能量管理材料60可包括脊部或空隙，使得能量管理材料60的表面的部分接触外壳20。如此，整个能量吸收材料60不直接附接到外壳20的内表面39和内表面89。像这样，形成包括不平表面的能量吸收材料60可促成并允许外壳20弯曲，而作用于能量吸收材料60与外壳20之间的交界部或附连部上的应力较小。此外，当能量管理材料60包括单独单元或蜂巢设计时，单元可单独地变形或在吸收冲击能量过程中破碎。

如图3所示，交界部边缘63可形成或设置在顶部62的外缘处，并且交界部边缘65可沿内部延伸区域61形成或设置在侧部64的内缘处。因此，内部延伸区域61可存在于交界部边缘63与交界部边缘65之间，并由两者限定。如图3所示，交界部边缘63和65可包括平滑连续弯曲边缘，其彼此呈镜像、匹配或相配合地构造。如此，当调整头盔10的大小时，弯曲交界部边缘62和弯曲交界部边缘65允许对外壳20和对内部延伸区域61进行3维调整，伸展和收缩均可。

如本文所使用，头盔10的大小(包括外壳20的大小和内部延伸区域61的大小)伸展和收缩可包括外壳20和内部延伸区域61的容积，或者换句话说，包括在外壳20和内部延伸区域61的内表面内的容积。3维调整可发生在颞部对准部分82与头盔10后部之间，诸如贴合系统机构74上方的外壳20的外表面38处。如图所示，颞部对准部分82可定为头盔10的颞部区域，当使用者佩戴头盔时，该颞部区域位于使用者颞部上方。换句话说，头盔10的颞部区域可为朝向头盔前部并在用于使用者耳部的耳部开口80或切口前部的区域。有利于2维大小调整的常规头盔设计包括在使用者耳部后方区域处或在头盔中介于头盔后部与使用者耳部之间的区域之间操纵外壳，而非如头盔10所能做到的那样在头盔前部与使用者耳部之间的区域中操纵或调整头盔的大小。换句话说，有利于2维大小调整的常规头盔设计仅允许在头盔的后部或尾部(诸如在头盔10中后部渐缩交界部分36的位置处)进行大小调整。

有利于2维大小调整的常规头盔设计包括具有波状或互锁边缘的能量吸收材料。通过形成交界部边缘63和交界部边缘65而无波状互锁边缘并且选择替代平滑连续弯曲边缘，交界部边缘可为U形以符合U形交界部52或交界部50在外壳20的顶部30与侧部40之间的外部延伸区域51的形状。因此，无波状或互锁边缘的内部延伸区域61的U形以及侧部64的任选浮动设计连同外壳在颞部对准部分后方的未联接的设计可允许对头盔10的3维调整，这包括了头盔10的宽度W和长度L的同时调整，包括沿包括头盔宽度W和头盔高度H两者的分量的3维矢量的同时调整。

因此，头盔10可以至少两种方式来有助于能量管理。首先，能量吸收材料60可以通过变形吸收材料。其次，头盔10的外壳20可通过挠曲或变形以吸收来自于冲击的能量来吸收能量。关于由外壳20进行的能量管理，通过外壳20的挠曲来管理的能量的量可至少部分视用于外壳20的材料而定以及视外壳20的几何形状而定。在一些实施例中，通过外壳20的挠曲来进行的能量管理受到外壳20的材料和几何形状两者限制。相较现有技术中已知的其他常规可调头盔，诸如曲棍球头盔，显著能量管理并非通过外壳的挠曲提供，所述外壳相反包括刚性头盔壳，这些刚性头盔壳相对彼此而滑动以调整大小，并且接着在调整大小后，保持固定的相对位置而不挠曲。因此，包括外部延伸区域51的头盔10的铰接设计允许外壳20的挠曲和移动以及能量吸收材料60的相对移动，这种铰接设计提供相较本领域已知的先前头盔设计改进的能量管理。

此外，头盔10的设计可以允许柔性设计，这种柔性设计包括针对非柔性的刚性设计而非针对柔性设计常规地考虑到并使用的材料。更具体地讲，头盔10的柔性设计可任选地包括形成能量吸收材料60的具有分开的顶部和侧部的特征、头盔10的部分的U形几何形状、以及能量吸收材料60的至少一部分的浮动配合。头盔10的适应性设计还可包括能量吸收材料60，这种能量吸收材料包括诸如EPS、EPU和EPO的材料，这些材料均为常规考虑的用于头盔应用而不会挠曲的刚性材料的材料，替代用于其中由通过断裂、破碎或压皱而非通过挠曲破坏的材料提供能量管理和能量吸收的应用。

图4A和图4B示出用于头盔10的贴合系统70，所述贴合系统可调整头盔10的大小、形状或两者以允许更好地贴合于使用者头部，允许改进总体头盔形状，并且允许头盔10的挠曲以用于改进能量管理。贴合系统70可以设置在头盔10内，诸如在头盔10的外表面内或内侧，或头盔10的内部。在一些情况下，贴合系统70可相对于在头盔的外表面上有贴合系统的头盔由里向外形成，并且还可设置在外壳20与能量管理材料60之间，以便至少部分隐藏起来不让使用者看到。为了易于示出，头盔10的部分在图4A和图4B中示为透明的，以便能够看到贴合系统70。

图4A示出类似于图1B示出的视图的头盔10的后侧和左侧的透视图。图4A还示出了，贴合系统70可包括一个或多个束带、线缆、绳索、棘轮捆缚物、杆、臂部、曲柄、凸轮或其他合适设备72。贴合系统70还可包括贴合系统机构或大小调整机构74。贴合系统机构74可包括转盘、齿条、旋钮、杠杆、开关、曲杆、按键、棘轮锁定件、或可调节束带72的长度的其他合适设备。贴合系统70的束带72和贴合系统机构74二者结合在一起可为头盔10的使用者调整该头盔的大小和贴合度。作为非限制性实例，贴合系统70可包括被配置为齿条的束带72和被配置为小齿轮的贴合系统机构74，然而作为另一例子，束带72可被配置为线缆，并且贴合系统机构74可被配置为转轮。在任一情况下，在束带72与贴合系统机构74之间，可以使用1:1的齿轮齿数比，或替代地，可减少齿轮或增加齿轮将齿轮齿数比修改成任何所需比例，诸如1:2、2:1、1:3、3:1、1:4、4:1、1:5、5:1、或任何其他所需比例。

图4A还示出了，贴合系统机构74可联接到束带72和外壳20两者。贴合系统机构74可联接到外壳20并设置成穿过其中，以方便使用者接触来调整贴合系统机构74。图4A示出了贴合系统机构74的非限制性实例，该贴合系统机构74可设置成穿过外壳20的下部外缘22附近的后部渐缩交界部分36。在一些实施例中，贴合系统机构74可部分地由外壳20的一部分覆盖，或相反地，可相对于外壳20部分或完全暴露。或者，贴合系统机构74可联接到头盔10的侧部或联接到头盔10的任何其他部分。

根据头盔10的构型和设计，贴合系统70可包括一个或多个束带72。在头盔10的在该头盔后部包括三个部分(诸如顶部30的后部渐缩交界部分36以及侧部40的两个相邻相对侧部)的构型中，两个或更多个束带段可为所需的。两个束带段可为两个单独或分立的束带72。或者，两个束带段可为较长的单个长束带72的两个部分或段。图4A示出了束带72，该束带包括从第二附连点或端部72b偏移或与之相对的第一附连点或端部72a。束带72的第一附连点72a可联接或直接地安装到外壳20上的锚点或附连点76。附连点76可为一体成形或分开地附接到外壳20的任何合适的化学或机械紧固件，包括粘合剂、夹子、夹板、切口、索环或铆钉。束带72的第二附连点或端部72b可另外联接或直接地安装到贴合系统机构74。当贴合系统机构74移动、扭结、或以其他方式调整时，所述一个或多个束带72也可调整，诸如被缩短、放长或重新定位，使得至少一个束带可将外壳20的部分(诸如外壳20的顶部30和侧部40)推压或提拉在一起，以增大或减小头盔10的大小、形状、或这两者，以更好地贴合使用者头部。因此，通过使用贴合系统70调整外壳20、以及能量管理材料60的对应部分，头盔10的收紧或放松可以同时在多个方向上(诸如在侧到侧的方向上和在前到后的方向上)调整头盔10的大小、形状、或这两者。在一些情况下，呈轨道、套筒、杆、通道、线、绳索或其他合适设备形式的附加导向构件还可用于在通过贴合系统70对头盔10进行调整期间维持外壳20的各种部分的所需对准或相对位置。

当利用贴合系统70调整头盔10的大小时，外部延伸区域51的大小也可成比例地调整。因此，唇缘58在外壳20的顶部30和侧部40的交界部处的宽度可对应于为了增大或减小自适应头盔在符合使用者头部的大小或形状时的大小而可进行的调整的量。如图4A所示，外部延伸区域51可填充有外壳20的被填充有交界部区域50的唇缘58。唇缘58可为外壳20的任何部分的一部分，并且在一些实施例中，可为顶部30或侧部40的延伸超过以下一者或多者的部分：纵部边缘34、后部渐缩交界部边缘37、纵部边缘44、或后部渐缩交界部边缘47。因此，可提供外壳20的重叠，以便减小使用者头部的暴露，增大对使用者头部的覆盖和保护。在其他实施例中，诸如图5A所示，外部延伸区域51可形成为没有唇缘58，以在外壳20的部分之间提供开口或间隙，诸如用于提供额外的通气。在另外的实施例中，唇缘58的大小可占据掉外部延伸区域51的一部分，所占据的部分小于整个外部延伸区域51，以便提供额外的保护和通气两者。

图4B示出类似于图3所示视图的头盔10的下侧或内表面的后部的平面图或顶视图。图4B提供关于能量管理层60的部分如何可定位或布置在外壳20的内表面上的额外细节。图4B还提供了关于贴合系统70可如何用于调整外壳20的顶部30和侧部40及其随附的能量管理层60的段的相对位置以使头盔10适应性地贴合使用者头部的大小、形状、或这两者的另外细节。

如图4B进一步地示出，一个或多个束带72的第一附连点72a和第二附连点72b可联接到外壳20的侧部40上的锚点76。还可将所述一个或多个束带72的部分联接到贴合系统机构74。对于对称或等距间隔的元件，诸如束带72、贴合系统机构74和锚点76，当贴合系统机构74移动时，该束带的长度、位置、或这两者可等同地改变以等同地调整外壳20的顶部30和侧部40的相对位置，从而在侧到侧的方向、前到后的方向、或这两者上来拉紧或放松头盔10。在另一实施例中，不等的间距或布置可能导致不等或不均匀划分的移动或定位，这可能是头盔10的特定构型、布置或几何形状所需的。

贴合系统70可使头盔10成为“一个型号适应所有情况”或“一个型号适应大多数的情况”的自适应头盔，其中能量吸收材料60和外壳20可调整地贴合使用者头部的大小、形状、或这两者。因此，使用贴合系统70可以调整外部延伸区域51和内部延伸区域61的大小。在贴合系统70或头盔10处于其最大或最宽设置时，延伸区域51和61的大小可以处于最大宽度或偏移量。相反，在贴合系统70或头盔10处于其最小或最窄设置时，延伸区域51和61的大小可以处于最小宽度或偏移量。当贴合系统70或头盔10处于其最小或最窄情况时，延伸区域51和61的大小可减小至0，使得外壳20的相邻件或边缘与能量吸收材料60触及或是彼此接触。因此，贴合系统70可有利地调整外壳20和能量吸收衬里60两者，以相较于包括仅会调整外壳的贴合系统的常规头盔，改进可调贴合、增加防护、或这两者。

当束带72被形成为齿条并且贴合系统机构74被配置为小齿轮时，齿条和小齿轮构型可通过推拉外壳20的各个部分以分别增大或减小头盔10的大小来实现两用大小调整。因此，通过束带72的齿条构型和贴合系统机构74的小齿轮构型来实现的两用大小调整可相较于使用线缆并仅可拉紧头盔或使头盔大小减小的常规设计来说，提供增加的功能性。此外，包括束带72和贴合系统机构74的贴合系统70无论是否形成为齿条和小齿轮，都可设置在外壳20与能量吸收材料60之间。通过将贴合系统70设置在外壳20与能量吸收材料60之间，贴合系统基本上完全地隐藏起来无法看见，如图3所示，其中贴合系统机构74的仅一部分暴露。贴合系统70的隐藏位置与使用设置在头盔外部的线缆的常规设计不同，因为不同于贴合系统70的隐藏设计，设置在头盔外部的常规贴合系统可引起头盔部件发生额外旋转。

图5A和图5B示出头盔的后部的轮廓或侧视图。在图5A中，头盔10示为处于贴合系统70已将头盔10的尺寸增大至大或最大尺寸的条件下。在图5B中，头盔10示为处于贴合系统70已将头盔10的尺寸减小至小或最小尺寸的条件下。在图5A和图5B两者中，示出包括三个移动区段的头盔10的一个非限制性实例。这三个移动区段包括：(1)外壳20的顶部30的后部渐缩交界部分36，(2)左后渐缩交界部分46l，以及(3)右后渐缩交界部分46r。

在图5A中，当头盔10处于其较大或打开位置时，交界部50的宽度50w可随其沿头盔10从U形交界部52的侧向部53向终止于下部外缘22的后部渐缩交界部56延伸而变化。交界部50的宽度50w可以从小宽度或没有宽度变化为大宽度或最大宽度。交界部50的宽度50w没有宽度、或者说是宽度为零可能在侧部40的纵向边缘44接触顶部30的纵向边缘34时发生。交界部50的宽度50w的大宽度或最大宽度可以根据外壳20的几何形状和构造(包括交界部50和贴合系统70的形状)而变化，以便适应头部大小各异并且头部形状各异的使用者。作为非限制性实例，在一些实施例中，对于每个交界部50诸如左后渐缩边缘47l和右后渐缩边缘47r上的交界部50来说，交界部50的宽度50w的大宽度或最大宽度(或头盔10的伸展或收缩的总宽度的一半)可小于或等于5.0厘米(cm)、4.0cm、3.0cm、2.5cm、2.0cm或更小。

在图5B中，当头盔10处于其较小或闭合位置时，交界部50的宽度50w随其沿头盔10从U形交界部52的侧向部53向终止于下部外缘22的后部渐缩交界部56延伸可为恒定的或可具有很小变化。当头盔10处于闭合位置时，交界部50的宽度50w的宽度可以是零、或者说是没有宽度，诸如当侧部40的纵向边缘44接触顶部30的纵向边缘34时。交界部50的宽度50w的小宽度或最小宽度可以根据外壳20的几何形状和构造(包括交界部50和贴合系统70的形状)而变化，以便适应头部大小各异并且头部形状各异的使用者。作为非限制性实例，在一些实施例中，小宽度或最小宽度50w可以根据外壳20的几何形状和构造(包括交界部50和贴合系统70的形状)而变化，并且对于每个交界部50诸如左后渐缩边缘47l和右后渐缩边缘47r上的交界部50来说，可小于或等于1.0cm、0.5cm、0.25cm或更小。

外壳20的各种部件之间的交界部50的形状(诸如顶部30与侧部40之间的交界部的形状)可以允许角度调整或沿一个矢量在3维上调整，而不像先前常规头盔(诸如一些用于曲棍球运动的头盔)那样在二向空间中移动。例如，授予Rogers等人的USP 8,510,870(在下文中称为“Rogers”)以及授予Durocher等人的美国专利公布2014/0259315(在下文中称为“Durocher”)介绍了在两个方向上的移动，诸如沿长度来移动以增大或减小头盔前后的距离，或者诸如跨头盔的宽度移动以增大或减小头盔两侧的距离。以前，对头盔的调整(诸如Rogers和Durocher中介绍的那些)是在两个不同步骤中进行，或由两个不同机构调整，它们分别调整长度和宽度。相较而言，包括外壳20的头盔10可同时将长度和宽度两者一起调整，这是由于顶部30和侧部40的交界部的几何形状以及由于贴合系统70沿3维(3D)矢量施加力。

此外，头盔10的3D调整、角度调整或沿矢量在3维进行调整的益处并不限于快速且有效地将头盔10的长度和宽度两者一起调整。相反，头盔10的3D调整的益处还包括改进了头盔10对使用者头部的自适应贴合度。更具体地讲，外壳20和能量吸收材料60两者的柔性性质可允许实现贴合于使用者头部的形状或轮廓。例如，当贴合系统打开并且使用者将头盔10佩戴到其头部上时，在头盔10的内表面与使用者头部之间可存在不均匀或不一致的偏移或间隙。当采用贴合系统70来减小头盔10的大小以及头盔10内容纳的空间的体积时，头盔10的内表面与使用者头部之间的空隙和空间也会减小。然而，头盔10的内表面与使用者头部之间的间隙或偏移并不限于均匀地、以相等的速率、或同时以这两方式减小来使得能量吸收材料60的部分接触使用者头部，而其他部分不接触使用者头部。相反地，头盔10的柔性可以允许头盔的形状、大小或一个或多个轮廓中的一者或多者改变，以便匹配使用者头部的形状、大小或一个或多个轮廓中的一者或多者。例如，当接合贴合系统70以使头盔10的大小减小时，头盔10的内表面的接触使用者头部的第一部分可以充当枢转点或支点，该头盔的收缩容积将围绕此枢转点或支点朝使用者头部向内牵拉，并使其本身适形于使用者头部。因此，头盔10的适形和自适应贴合提供了许多益处，这些益处可包括但不限于以下几项。第一，使用者头部表面区域的与头盔10内表面的表面区域接触的量可以增大。第二，在使用者头部表面与头盔10的内表面之间的间隙、偏移和空隙的大小或容积可以减小。第三，通过使头盔10内表面的形状和轮廓形成为匹配使用者头部的形状、大小和轮廓，在使用者头部的不平部分和头盔10内表面之间的压点或小区域、点或脊部将减少，从而增强了头盔10的安全性和性能。

因此，虽然实现了增大的锥度和更流线的外观的益处，诸如在下文中更详细地论述的那样，但是头盔大小调整并不限于使头盔与使用者头部的侧向锥度或斜度匹配。相反地，头盔10的所有表面(内表面和外表面两者)可以遵循使用者头部的形状或轮廓。作为非限制性实例，头盔10的内表面(诸如能量吸收层60的内表面)可制造成较窄、较宽、较短、较长、圆形或近似方形的，以匹配并遵循佩戴者的头部轮廓，无论头盔10是否渐缩。因此，虽然为了方便起见，以下论述是结合头盔10的后视图而展开，但是相同的原理和论述也适用于头盔的其他尺寸和部分，诸如还可朝使用者头部的后部(包括枕部曲线)牵拉并适形于使用者头部的后部的后部渐缩交界部分36。

图5A和图5B还提供了在头盔10背部底角86之间延伸的宽度Wb与头盔10的总宽度或最大宽度W之间的比较，这一比较可由Wb:W之比或锥度比来表示。如上所述，尽管该锥度比可用作头盔10未被佩戴时对于头盔10的便利的度量或基准点，但是当头盔10被佩戴时，头盔10的形状可使其形状以相互作用的方式改变，以便匹配使用者头部的轮廓。如上文所指出的那样，头盔10的宽度Wb可在头盔10的背部底角86之间测得。为了方便起见而非限制性地，背部底角86可指在下部外缘22上的最低点，或者换句话说，头盔将在水平平面表面上安置或与其接触的位置所在的那些点。换句话说，背部底角86可为下部外缘22处的拐点，在这里从总宽度W向下渐缩成背部底角之间的宽度Wb。如图5A和图5B所示，图5A中示出的打开位置中的锥度比Wb:W可以大于图5B中示出的闭合位置中的Wb:W之比。作为非限制性实例，处于打开位置的头盔10的锥度比可为约4.75:8.3或0.57，处于闭合位置的头盔10的锥度比可为约3.75:7.75或0.48。因此，打开位置与闭合位置之间的锥度比的百分比差异可为(0.57-0.48)/0.57或约16％。如本文所用，“约”可以包括±3％或更小的差值。头盔10的打开位置和闭合位置的锥度比之间的百分比差异也可在约10％至30％的范围内。此外，处于闭合位置的头盔10的锥度比可以在约30％至60％或约30％至45％的范围内。

如图5A和图5B所示，上述锥度比和减小的宽度Wb呈现了比并未提供3维调整来四周渐缩和匹配佩戴者枕部曲线的传统设计的臃肿且膨胀的外观更轻薄、更光滑的形状。因此，头盔10可被调整成适于特定使用者，使得头盔10的大小、形状、或这两者看起来不会与佩戴者身体相比显得不相称地大，后面这种情况在现有技术中的头盔中会不时出现。相反地，侧部40的外表面88渐缩，以便匹配从佩戴者的头部向下至佩戴者的颈部的锥度或曲线。除了提供改善的美观度之外，头盔10的形装贴合调整还可提供更好的贴合，这可带来改进的碰撞性能和更高的安全性。常规而言，头盔中的底部开口必须大至足以允许佩戴者头部的最大部分能够进入此开口。然而，贴合系统70以及头盔10的自适应贴合可以允许头盔10的开口被制造得更小，同时仍然使使用者能够戴得上头盔。因此，头盔10的改善的贴合度可使头盔形状与使用者头部的形状或轮廓之间更密切地匹配，从而提供改善的防护，同时适应各种使用者不同的头部大小和头部类型，诸如较窄头部和较宽头部。

图6示出头盔10的平面图或顶视图，其中头盔10的前部设置在该图上部。多个通气孔或通气开口90可形成在外壳20中并穿过外壳，包括穿过顶部30和侧部40。通气孔90可对应于并对准于能量吸收材料60中的通气开口66，以便允许空气在头盔10外部与使用者头部之间自由循环。通气孔90的大小可包括最小尺寸，该最小尺寸大到足以允许期望的气流量。通气孔90的大小还可包括最大尺寸，该最大尺寸小到足以防止异物被推压通过或刺穿头盔而接触到佩戴者的头部。在一些情况下，通气孔90的最大尺寸将由相关安全标准、要求或规定来决定。这些通气孔90中的一个或多个通气孔的位置可根据头盔10的构造和设计来定位，以根据需要满足空气动力学、通风或其他目的。

通气孔90还可包括盖件或者说是通气开口盖件92，这些盖件可以可回缩地设置在通气孔90内。盖件92可由塑料(诸如热塑性塑料)或其他合适的材料形成，并且在一些情况下，可由与外壳20类似或相同的材料制成。盖件92的回缩和定位可由开关或者说是通气开关94控制。通气开关94可定位在头盔的外部或内部上的任何位置，并且如图6所示，可方便地定位在头盔的顶部或冠部。通气开关94可联接到盖件92中的一个或多个(包括全部盖件92)，以同时使这些盖件92在打开位置与闭合位置之间移动。虽然通气孔盖件92可完全覆盖通气孔90，但是通气孔盖件92也可部分覆盖通气孔90，或者可不覆盖任何通气孔90。当盖件92未覆盖任何通气孔90时，盖件92可设置成在外壳20与能量吸收材料60之间、邻近通气孔90。

在上述例子、实施例和具体实施参考例子的情况下，本领域的普通技术人员应当理解，其他头盔和制造设备及例子可与所提供的那些混用，或被所提供的那些取代。在上述说明涉及头盔以及定制方法的具体实施例的地方，应当显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行多种修改，并且这些实施例和具体实施也可应用于其他头盔定制技术。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。

Claims (20)

1.一种自适应贴合头盔，包括：

外壳，所述外壳包括顶部、侧部和外部延伸区域，所述外部延伸区域沿所述顶部和所述侧部的交界部从所述外壳的颞部区域向所述外壳的下部外缘延伸；

设置在所述外壳内的能量吸收材料，其中所述能量吸收材料还包括顶部、侧部和内部延伸区域，所述内部延伸区域在所述能量吸收材料的所述顶部和所述侧部的边缘之间，使得所述内部延伸区域与所述外部延伸区域相对应；以及

贴合系统，所述贴合系统包括联接到所述外壳的所述侧部的束带和联接到所述外壳的所述顶部的贴合系统机构，其中所述贴合系统的位置控制所述外壳的三维尺寸和形状以及所述能量吸收材料的三维尺寸和形状。

2.根据权利要求1所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统的所述束带包括齿条，所述贴合系统机构包括小齿轮，使得所述齿条和所述小齿轮被配置成推拉所述外壳的所述顶部和所述侧部以增大或减小所述外壳和所述能量吸收材料两者的所述三维尺寸和形状。

3.根据权利要求1所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳包括柔性外壳，并且所述能量吸收材料包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU或EPTU)、发泡聚烯烃(EPO)、发泡聚丙烯(EPP)或乙烯基腈(VN)。

4.根据权利要求1所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统控制所述外壳在所述外壳的所述颞部区域与耳部区域之间的三维尺寸和形状。

5.根据权利要求1所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳的所述顶部和所述侧部的所述交界部具有U形，并且所述能量吸收材料的所述内部延伸区域也具有U形。

6.根据权利要求1所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳的所述顶部和所述外壳的所述侧部被形成为两个分立部分，并且所述外壳的所述顶部和所述外壳的所述侧部彼此联接。

7.一种使用根据权利要求1所述的自适应贴合头盔的方法，包括调整所述贴合系统，使得所述自适应贴合头盔的柔性允许所述自适应贴合头盔的大小、形状和轮廓改变，以匹配使用者头部的形状、大小和轮廓。

8.一种自适应贴合头盔，包括：

外壳，所述外壳包括外部延伸区域，所述外部延伸区域从所述外壳的颞部区域向所述外壳的下部外缘延伸；

设置在所述外壳内的能量吸收材料；以及

贴合系统，所述贴合系统包括联接到所述外壳的束带以及联接到所述外壳和所述束带的贴合系统机构，其中所述贴合系统的位置控制所述外壳的三维尺寸和形状。

9.根据权利要求8所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统的所述束带包括齿条，所述贴合系统机构包括小齿轮，使得所述齿条和所述小齿轮被配置成推拉所述外壳以增大或减小所述外壳的所述三维尺寸和形状。

10.根据权利要求8所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳包括柔性外壳，并且所述能量吸收材料包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU或EPTU)、发泡聚烯烃(EPO)、发泡聚丙烯(EPP)或乙烯基腈(VN)。

11.根据权利要求8所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统控制所述外壳在所述外壳的耳部开口前方的三维尺寸和形状。

12.根据权利要求8所述的自适应贴合头盔，其中所述头盔朝所述外壳的所述下部外缘的背部底角渐缩，使得所述自适应贴合头盔处于打开位置时所述背部底角之间的宽度与所述头盔的宽度的锥度比(Wb∶W)大于所述自适应贴合头盔处于闭合位置时的锥度比Wb∶W。

13.根据权利要求8所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统的所述位置被配置成同时控制所述外壳的二维长度和二维宽度两者，并且致使所述外壳挠曲。

14.一种自适应贴合头盔，包括：

外壳，所述外壳包括外部延伸区域，所述外部延伸区域沿所述外壳向所述外壳的下部外缘延伸；

设置在所述外壳内的能量吸收材料，其中所述能量吸收材料还包括内部延伸区域，所述内部延伸区域与所述外部延伸区域相对应；以及

贴合系统，所述贴合系统包括联接到所述外壳的束带以及联接到所述外壳和所述束带的贴合系统机构，其中所述贴合系统的位置同时控制所述外壳的尺寸和形状以及所述能量吸收材料的尺寸和形状。

15.根据权利要求14所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统的所述束带包括齿条，所述贴合系统机构包括小齿轮，使得所述齿条和所述小齿轮被配置成交替地推拉所述外壳以同时增大或减小所述外壳的所述尺寸和形状以及所述能量吸收材料的所述尺寸和形状。

16.根据权利要求14所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳包括柔性外壳，并且所述能量吸收材料包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU或EPTU)、发泡聚烯烃(EPO)、发泡聚丙烯(EPP)或乙烯基腈(VN)。

17.根据权利要求14所述的自适应贴合头盔，其中所述贴合系统控制所述外壳和所述能量吸收层在所述自适应贴合头盔中介于所述自适应贴合头盔的颞部区域和耳部区域之间的区域中的尺寸和形状。

18.根据权利要求14所述的自适应贴合头盔，其中所述内部延伸区域具有U形。

19.根据权利要求14所述的自适应贴合头盔，其中所述外壳包括两个分立部分，所述两个分立部分在远离所述外部延伸区域的凸缘处彼此联接。

20.一种使用根据权利要求14所述的自适应贴合头盔的方法，包括调整所述贴合系统，使得所述自适应贴合头盔的柔性允许所述自适应贴合头盔的大小、形状和轮廓改变，以匹配使用者头部的形状、大小和轮廓。