CN108348028A - 减震头盔 - Google Patents

Abstract

一种可包括外壳的头盔，所述外壳包括面部孔口；第一区段，所述第一区段包括从所述头盔的前部延伸至所述头盔的后部的纵向脊；间隙，所述间隙沿着所述第一区段的边缘设置；以及第二区段，所述第二区段包括通过所述间隙与所述第一区段的偏移。铰接区可由设置在所述间隙内并联接到所述外壳的所述第一区段和所述第二区段的弹性体材料形成。所述铰接区可在朝向所述头盔的中心的径向方向上弹性挠曲。能量吸收衬里可联接到所述外壳的内表面，并且可在所述铰接区的内表面和所述能量吸收衬里的外表面之间形成开口空间。

Description

减震头盔

相关专利申请

本申请要求2015年11月4日提交的标题为“Shock Absorbing Helmet”(减震头盔)的美国临时专利申请62/250,967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

本公开涉及包括减震结构的头盔。可在使用常规头盔的任何场景下使用减震头盔，该减震头盔具有如本文所述的附加效果，包括在下坡滑雪和对滑雪门冲击减震中的附加效果。

背景技术

防护安全帽和头盔已用于多种应用中，以防止损害和损伤用户的头部和脑。通过防止坚硬物体或尖锐物体直接接触用户的头部的头盔，以及通过管理冲击的能量，可避免或减轻用户受到的损害和损伤。

发明内容

需要一种改进的头盔和减震。因此，在一个方面，头盔可包括外壳，该外壳包括面部孔口；第一区段，该第一区段包括从头盔的前部延伸至头盔的后部的纵向脊；间隙，该间隙沿该第一区段的边缘设置；以及第二区段，该第二区段包括通过间隙与第一区段的上侧偏移的上部，以及通过间隙与第一区段的下侧偏移的第二区段的下部。铰接区可由设置在间隙内并联接到外壳的第一区段和第二区段的弹性体材料形成，该铰接区在朝向头盔的中心的径向方向上弹性挠曲。能量吸收衬里可联接到外壳的内表面。可在铰接区的内表面和能量吸收衬里的外表面之间形成开口空间。

头盔还可包括间隙，该间隙包括在3毫米至30毫米(mm)范围内的宽度，并且提供在第一区段的上侧和第二区段的上部之间的偏移，以及第一区段的下侧和第二区段的下部之间的偏移。第一区段可包括U形部，该U形部具有沿着面部孔口的顶部边缘延伸的U形部的基部，以及沿着外壳的相反的右侧和左侧延伸至头盔的后部的U形部的腿状件。能量吸收衬里可包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且能量吸收层的外表面可与内表面相反，该能量吸收层的外表面直接附接到外壳的第二区段，并且该能量吸收层的外表面通过开口空间与纵向脊的内表面偏移。铰接区可包括纵向脊，该纵向脊通过弹性体材料联接至外壳的第二区段，该弹性体材料通过开口空间朝向能量吸收衬里弹性变形1mm至20mm的范围，以减少从外壳传输至能量吸收衬里的能量。纵向脊可包括峰，并且当静止时，开口空间可包括在5mm至40mm范围内的高度。弹性体材料可形成为条，该条包括在1mm至10mm范围内的厚度。

在另一方面，头盔可包括外壳，该外壳包括从头盔的前部延伸至头盔的后部的第一区段，沿着第一区段的边缘设置的间隙，以及与第一区段偏移的第二区段。铰接区可由设置在间隙内并联接到外壳的第一区段和第二区段的弹性体材料形成，该铰接区为可弹性变形的。能量吸收衬里可联接到外壳的内表面。可在铰接区的内表面和能量吸收衬里的外表面之间形成开口空间。

该头盔还可包括间隙，该间隙包括在3mm至30mm范围内的宽度，并且提供在第一区段的上侧和第二区段的上部之间的偏移，以及第一区段的下侧和第二区段的下部之间的偏移。第一区段可包括U形部，该U形部具有沿着面部孔口的顶部边缘延伸的U形部的基部，以及沿着外壳的相反的右侧和左侧延伸至头盔的后部的U形部的腿状件。能量吸收衬里可包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且能量吸收层的外表面可与内表面相反，该能量吸收层的外表面直接附接到外壳的第二区段，并且该能量吸收层的外表面通过开口空间与第一区段的内表面偏移。第一区段、弹性体材料和开口空间可一起形成铰接区，其中该铰接区在朝向头盔的中心的径向方向上朝向能量吸收衬里弹性挠曲1mm至20mm的范围，以减少通过外壳由低能量冲击传输至能量吸收衬里的能量。纵向脊可形成在外壳的包括峰的第一区段上，并且开口空间可在静止时包括在5mm至40mm范围内的高度。弹性体材料可形成为条，该条包括在1毫米至10毫米范围内的厚度。

在另一方面，头盔可包括外壳、由联接到外壳的一部分的弹性体材料形成的铰接区、联接到外壳的内表面的能量吸收衬里、以及形成于铰接区的内表面和能量吸收衬里的外表面之间的开口空间。

头盔还可包括从头盔的前部延伸至头盔的后部的第一区段，沿着该第一区段的边缘设置的间隙，以及与第一区段偏移的第二区段，其中弹性体材料可设置在间隙内并且可联接到外壳的第一区段和第二区段。能量吸收衬里可包括用于在意外冲击时吸收最大测试标准能量的多孔材料。第一区段可包括U形部，该U形部具有沿着面部孔口的顶部边缘延伸的U形部的基部，以及沿着外壳的相反的右侧和左侧延伸至头盔的后部的U形部的腿状件。能量吸收衬里可包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且能量吸收层的外表面可与内表面相反，该能量吸收层的外表面直接附接到外壳的第二区段，并且该能量吸收层的外表面通过开口空间与外壳的第一区段的内表面偏移。铰接区可包括脊，该脊通过开口空间朝向能量吸收衬里弹性变形1mm至20mm的范围，以减少从外壳传输至能量吸收衬里的能量。

附图说明

图1A至图1C示出减震头盔的实施方案的各种视图。

图2A和图2B示出了减震头盔的实施方案的各种视图，该减震头盔在外壳中具有间隙而不具有弹性体材料。

图3A和图3B示出了能量吸收衬里在减震头盔的实施方案的外壳内的位置的各种视图。

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它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示例、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它方面或设计。此外，提供示例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示例，但出于简洁目的而省略了。

虽然本公开包括多种不同形式的多个实施方案，但在附图中示出并将在本文中详细描述用于娱乐活动和/或头盔的佩戴者由于冲击或其它创伤面临头部受伤风险的活动的头盔的具体实施方案。例如，本文所述的公开可应用于滑雪/雪板头盔、自行车头盔、花式滑水板/滑水板头盔、滑板头盔和其它防护头盔，诸如用于曲棍球运动员、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、跳伞者或任何其它运动的运动员的防护头盔。然而，本公开提供了一种理解，即本公开将被认为是所公开的方法和系统的原理的示例，但并非旨在将所公开的概念的广义方面限制于所示出的实施方案。其它行业也使用防护头具，使得受雇于其它行业或工作的个人，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。

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。内部成型头盔可包括一层或多于一层，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。硬外壳可通过注塑来形成，并可包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或其它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、曲棍球头盔、并且可用于BMX骑行竞赛。虽然本公开提出的各个方面和具体实施都着眼于包括模内成型头盔的实施方案，但本公开也涉及并适用于硬壳头盔。

图1A示出了佩戴减震或吸震头盔100的非限制性实施方案的用户90的透视图。头盔100包括前部102，当头盔100被用户90佩戴时，该前部可设置或定位在用户90的面部或前部92处或附近。头盔100的后部或背部104设置在与前部102相反的位置处，并且可设置或定位在用户的头部94的背部或后部所在处、上方或附近，具有用户的头部94的枕骨曲线。头盔100包括顶部或顶部部分106，该顶部或顶部部分在用户90佩戴头盔100时覆盖用户的头部94的顶部。头盔100还包括与顶部106相反的底部或底部边缘108，该底部或底部边缘限定头盔100的下部或底部部分。头盔100还可包括设置在头盔的前部102和后部104之间的右侧110，该右侧在头盔100被佩戴时对准用户的头部94的右侧，或设置在该右侧处或其上方。头盔100还可包括与右侧110相反的左侧112，该左侧可设置在头盔的前部102与后部104之间，并在头盔100被佩戴时对准用户的头部90的左侧，或设置在该左侧处或其上方。在头盔100的前面可形成用于用户的面部的面部孔口114，面部孔口由能量管理层130或外壳150中的开口限定。在一些情况下，护目镜、镜片或面罩116可设置在面部孔口114内并联接到头盔100。

外壳150可由包括但不限于以下的材料形成：塑料、树脂、纤维或其它合适的材料，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)、玻璃纤维、碳纤维或其它类似材料。外壳150可通过冲压、模内成型、注塑成型、真空成型来形成，或通过其它合适的方法来形成。外壳150可提供壳，能量管理层130可模内成型到这种壳中。外壳150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。作为非限制性示例，外壳150可包括PC壳，PC壳以真空成型片材的形式模内成型，或附接到能量管理层130。外壳150可使用任何合适的化学或机械紧固件或附接装置或物质联接到能量管理层，化学或机械紧固件或附接装置或物质包括但不限于粘合剂、永久粘合剂、压敏粘合剂(PSA)、泡沫夹芯粘合剂、胶带、双面胶带、安装泡沫粘合剂、紧固件、夹具、楔子、切口、拉片、卡扣件、铆钉、猪环扣或钩环紧固件。

外壳150可包括背离头盔100的内部取向并且远离用户90的头部94的外表面152。外壳150还可包括与外表面152相反的内表面154，该外表面朝向头盔100的内部并朝向用户90的头部94取向。外壳150还可包括从头盔100的前部102延伸至头盔100的后部104的第一区段156。第一区段156可小于第二区段170，相对尺寸通过表面积、体积或质量来测量。第一区段156还可包括沿着第一区段156的长度(诸如长度的全部或小于全部的长度的一部分)形成的纵向脊或峰160，纵向脊或峰160从头盔100的前部102延伸至头盔100的后部104。第一区段156可形成为包括U形部158，其中U形部158的基部158a沿着面部孔口114的顶部边缘114a延伸，并且U形部114的右侧腿状件114b和左侧腿状件114c分别沿着外壳150的相反的第一侧或右侧110和第二侧或左侧112延伸至头盔100的后部104。

头盔100还可包括间隙、通道或偏移164，该间隙、通道或偏移从外表面152通过外壳150完全延伸至内表面145，并且沿着第一区段156的边缘设置。间隙164可在外壳150的第一区段156和外壳150的第二区段170之间延伸。虽然为方便起见相对于第一区段156和第二区段170描述外壳，但也可使用另外的区段，诸如三个、四个或任何所需数目的头盔区段。如各图中所示，包括在图2A和2B中，外壳150的第二区段170可包括上部172和下部174。第二区段170的上部172可通过间隙164与第一区段156的上侧或上边缘156a偏移。相似地，第二区段170的下部174可通过间隙164与第一区段156的下侧或下边缘156b偏移。间隙164可包括宽度W，或上侧156a与第二区段170的上部172之间的距离。间隙164的宽度W也可为下侧156b与第二区段170的下部174之间的距离或偏移。宽度W可为恒定的、基本上恒定的、或沿着间隙164的长度变化，该间隙164的长度在垂直于间隙164的方向上测量。在一些情况下，宽度W可在3mm至30mm、4mm至20mm或5mm至15mm的范围内。

外壳150的第一区段156可被形成为包括沿第一区段156的长度延伸的一个或多个纵向脊160，诸如沿着U形部158的右腿状件158b或沿着U形部158的左腿状件158c。纵向脊160可包括形成开口区域或开口空间180的脊或峰，脊160包括高度H，其示于图3B中，其中高度H可在3mm至40mm、3mm至30mm、3mm至20mm、3mm至10mm、1mm至5mm的范围内，或其附近。

铰接区、缓冲区或皱褶区178可由设置在间隙164内并且联接到外壳150的第一区段156和第二区段170的弹性体材料190形成。弹性体材料190可包括本领域已知的任何材料，这些材料适于或被构造成响应于施加到弹性体材料上的力而弹性弯曲，并且当力不再施加到弹性体材料时改良形状。弹性体材料190可包括但不限于一个或多个橡胶层、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性橡胶(TPR)、织物、聚氨酯弹性纤维、合成弹力纤维、弹性纤维等，或它们的任何组合。弹性体材料190可被形成为包括宽度且包括厚度T的条，该宽度等于或基本上等于间隙164的宽度W，并且在一些情况下该宽度可在3mm至30mm的范围内，该厚度在1mm至10mm、1mm至5mm、1mm至3mm的范围内，或其附近。弹性体材料190可联接到外壳150的第一区段156的上侧156a和第一区段156的下侧156b，以及第二区段170的上部172的相邻边缘和第二区段170的下部174，以将外壳150的区段156、170接合或保持在一起。弹性体材料190可通过粘合剂、共模塑、重叠注塑等联接到外壳150。根据一些方面，弹性体材料190的每个条或部分可遵循与弹性体材料190相邻的外壳150的弧形或轮廓。

因此，弹性体材料190可有利于或保持间距或间隙164，而不是在外壳的区段之间直接接触。通过设置在间隙164内的弹性体材料190，间隙164的尺寸也可在冲击或能量管理事件期间改变，以提供铰接区178的运动并充当铰接区178的枢转点或铰链。因此，铰接区178还可充当各种缓冲器。在其中头盔100于认证期间将经历穿透器测试的情况下，诸如当头盔100为防雪头盔或摩托车头盔时，弹性体材料190可防止穿透器超过外壳150的区段之间的间隙164穿出外壳150而不受阻力。

弹性体材料190的厚度T和宽度W的尺寸可被设定成使得宽度W不太宽，并且不允许穿透器在穿透器测试中穿过头盔100而使得头盔100不能通过穿透器测试。宽度W的尺寸可被设定成使得其不太窄并且提供太小的挠曲或弹性运动而无法吸收传输至铰接区178的能量。另外，也不能使宽度和厚度太大，以便避免使头盔100太重，弹性体材料190比用于能量吸收材料130和外壳150的其它材料更致密和更重。因此，铰接区可包含第一材料和第二材料或由第一材料和第二材料形成。第一材料可以是外壳150的第一区段156或脊160，并且第二材料可以是联接到第一材料的弹性体材料190，并且有利于第一材料的移动，其中第二材料比第一材料更具柔性。

能量吸收衬里或能量管理层或冲击泡沫130可设置在外壳150的内表面154内并联接到该外壳的内表面。能量吸收层130可由塑料、聚合物、泡沫或其它合适的能量吸收材料制成，以在冲击期间吸收、转移或以其它方式管理能量并且有助于能量管理以便保护用户90。能量管理层130可包括但不限于膨胀聚苯乙烯(EPS)、膨胀聚丙烯(EPP)、膨胀聚氨酯(EPU)、膨胀聚烯烃(EPO)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或其它合适的材料。如果是模内成型头盔，头盔100可被形成为通过将泡沫膨胀到外壳150中而在某位置中将外壳150直接粘结至能量吸收层130。因此，在一些实施方案中，能量吸收层130可模内成型到外壳150中。另选地，在其它实施方案中，能量吸收层130可在多个部分中形成并随后联接到外壳150。在任何情况下，能量吸收层130可通过弯曲、挠曲、压碎或开裂来吸收冲击中的能量。

能量吸收衬里130可包括朝向头盔的中心184取向的内表面134，或用于接纳用户90的头部94的头盔100内的空间，并且能量吸收层130的外表面132与内表面134相反，能量吸收层130的外表面132直接附接到外壳150的第二区段170，并且能量吸收层130的外表面132通过开口空间180与第一区段156的内表面154或纵向脊160的内表面偏移。

开口空间180可在铰接区178的内表面179(例如，外壳的内表面154和弹性体材料190的内表面)和能量吸收层130的外表面132之间形成。更具体地讲，开口空间180可在铰接区178的内表面179和能量吸收衬里130的外表面132之间形成。开口空间180可为空隙或也可填充其它能量吸收或阻尼材料，这些能量吸收或阻尼材料仍允许并有利于铰接区178的运动。

铰接区178可包括外壳150的第一区段156，包括脊160和弹性体材料190。铰接区178可通过延伸到开口空间180中，或通过压缩、移动、挠曲或变形铰链区178来改变开口空间180的尺寸、形状，或同时改变开口空间的尺寸和形状，在朝向头盔100的中心184的径向方向上弹性挠曲或变形。铰链区178(包括外壳156的第一区段和弹性体材料190)可在朝向头盔100的中心184的径向方向上朝向能量吸收衬里130弹性挠曲或变形1mm至20mm、1mm至10mm、1mm至5mm、1mm至2mm的范围，或该范围附近，以减少从外壳150传输至能量吸收衬里130的能量。头盔的中心184可为头盔100的质心或质量中心，或用于接纳用户90的头部94的空间的中心。

铰链区178可减少由低能量冲击传输至用户90的头部94的能量，诸如来自滑雪门、杖或标志物对防雪头盔的冲击。传输至头部94的能量减少可在不接合头盔100的主能量管理材料130的情况下发生，该主能量管理材料在高能冲击时接合，依靠的是铰链区178移动、挠曲和变形到开口空间180中。通过将外壳150与内部能量吸收材料130分离，以及将铰接区178定位在其中最可能发生高频、低能量冲击的头盔100上，铰接区178可像汽车上的减震器一样工作(并且也可称为“Segmented Shell Bumper Technology^TM”(分段外壳缓冲器技术))。铰接区178可通过弹性体材料190与头盔100的其余部分隔离，其中铰链区178(包括外壳150的第一区段156)，可通过机械和弹性变形反复接纳或吸收冲击，而不损害或危害内部能量管理材料130，并且进一步减少由低能量冲击传输至用户90的能量。相反，常规的滑雪头盔通常将能量直接从头盔的外壳传输至头盔和用户的能量管理材料(或内壳)。

例如，如常规防雪头盔的常规头盔，通常将能量直接从头盔的外壳传输至头盔的能量管理材料(或内壳)。对于具有较低水平的动能的较小多冲击场景，动能可能过低而基本上被主头盔或能量吸收衬里吸收，致使相同或相似的多冲击能量直接传递到佩戴者的头部、脑部或两者，这可导致脑震荡。此外，一些头盔主衬里材料或能量吸收材料(诸如但不限于EPS)容易被重复的低能量冲击损坏或变形，使得它们容易在最大的测试标准冲击能量期间完全吸收和保护佩戴者。许多常规头盔能量衬里在设计上包括多孔结构的材料，其厚度和形状被构造成在意外冲击时吸收最大的测试标准能量。因此，常规头盔设计可使用户易受重复的低能量碰撞(诸如击打滑雪头盔的滑雪门)所产生的多个低能量影响。

相反，包括铰链区178的头盔100提供减少从冲击传输至头部的能量的头盔系统和方法，这些冲击诸如但不限于滑雪门冲击，方法是通过非弹性或塑性变形，诸如通过压碎或塌缩，而不直接接合头盔100的能量吸收衬里130。可以在不更改或修改能量管理材料130，或不更改远离泡沫型材料的能量管理层130(该能量管理层可用于有效管理因压碎、塌缩或断裂而引起的碰撞能量或高碰撞能量)的情况下实现将传输至用户90的头部94的能量减少。可通过如下方式避免、最小化或减少层130的接合：形成具备有效缓冲区、皱褶区或铰接区178的外壳150，该外壳吸收和耗散低于通常将“激活”或塑性变形头盔衬里130的能量值的能量。根据一些方面，外壳150的至少部分，诸如包括脊160的第一区段156，与内部能量吸收衬里130分离。例如，头盔100可包括设置在外壳150和能量管理材料130之间的一个或多个开口区域180。脊160和开口区域180可定位在其中最可能发生冲击的头盔100上，从而充当头盔100上的减震器。更具体地讲，开口区域180可通过弹性体材料190与头盔100的其余部分隔离，使得头盔100可反复机械式地接收或吸收冲击并通过减少经过能量吸收衬里130传输至用户90的头部94的能量，不损坏能量吸收衬里130。

此外，当仅外壳150的区段(诸如第一区段156或第二区段170，而不是整个、单一或一体成型的外壳)受到冲击时，在一些情况下发现外壳的区段上冲击的力或能量以较小的面积传输至能量吸收衬里130。集中冲击能(诸如来自碰撞的高能冲击)可导致更多的能量吸收衬里130被压碎或塑性变形，诸如当能量吸收衬里130由泡沫或可压碎材料例如EPS形成时。被压碎的能量吸收衬里130的集中区域可导致在更深层次处发生能量吸收衬里130的变形或压碎，这在同等条件下需要更多的时间来发生变形和压碎，继而有利地减少或降低到达用户90的大脑或头部94的能量。类似地，当冲击能量发生或集中于设置在间隙164中的弹性体材料190上时，可将更多的能量吸收衬里130塑性变形或压碎，从而减少或衰减到达用户90的头部94处的能量的量或散布面。

图1B示出了头盔100的左侧112的实施方案的侧视图。因此，头盔100的护目镜116和前部102在图1B的左侧示出，而头盔104的后部在图1B的右侧示出。分段外壳150包括在U形部158中所示的第一区段156，其中U形部的基部158在头盔100的面部孔口114上方，并且U形部158的第一区段156的左腿状件158c沿头盔100的左侧112纵向延伸。第一区段156包括沿着头盔的侧112延伸的作为铰接区178的一部分的脊160，以通过朝向头盔的中心184或朝向用户90的头部94偏转来吸收冲击。第一区段158联接到第二区段，包括具有弹性体材料190的第二区段170的上部172和下部174。图1B还示出了弹性体材料190的条或弯曲部也可围绕、沿着或处于头盔100的下边缘或底部部分108设置。

图1C示出了从横向于或垂直于图1的视角的方向示出的头盔100的实施方案的顶视图或平面图。因此，头盔100的右侧在图1B的右侧示出，而头盔100的左侧112在图1C的左侧示出。第一区段156、脊或纵向峰160和弹性体材料190被示出为从头盔的前部环绕头盔100的冠或顶部106，并且连续地延伸至头盔的后部104。第一区段156和第二区段170之间的间隙164以及弹性体材料190不横跨头盔100的后部的全部，而是通过外壳110的第二区段170的峡或连接部分176分离，该峡或连接部分垂直地从第二区段170的上部172延伸至第二区段170的下部174。

图2A示出了头盔100的外壳150的后部104的正视图或轮廓图。外壳150被示出为不具有设置在外壳150的开口区域、通道或空间180内的弹性体材料190。

图2B示出了头盔100的外壳150的左侧112的侧视图或轮廓图。外壳150被示出为不具有设置在外壳150的开口区域、通道或空间180内的弹性体材料190。

图3A示出了头盔100的底部108前部102和侧110、112的透视图，该头盔包括与弹性体材料190联接在一起的外壳150的第一区段156和第二区段170。另外，能量吸收衬里130被示出设置在外壳150内，暴露了吸收衬里130的内表面134。头盔100的中心或质心134也被示出在头盔的内部空间内，该头盔被构造成或适于接纳用户90的头部94。在一些情况下，可向头盔100内放置附加的舒适性垫料或配合垫料，并且可将该垫料联接到层130的内表面134。舒适性垫料可包括以下项目中的一种或多种：泡沫衬垫、垫料、纺织物或布料，以及由塑料或其它合适材料制成的框架或支撑件。能量吸收层可诸如通过粘合剂或其它适当方式附接到外壳150的仅一部分，诸如头盔的第二区段170，以便使第一区段156相对于能量吸收衬里130自由地移入和移出。

图3B示出了以类似于图2A所示角度的角度示出的头盔100的剖视图的非限制性实施方案。然而，在图3B的剖视图中，移除了头盔100的后部104，分别以看向面部孔口114的头盔100的前部102的视角示出了外壳150的内表面154、192和弹性体材料190。

图3B还示出了头盔100的非限制性实施方案，该头盔包括多个弹性体材料条190和多个开口区域180。根据一些方面，弹性体材料190的每个条可包括细长条，该细长条在头盔100的边缘或头盔100的外壳150之间连续延伸。在更具体的实施方案中，弹性体材料190的条可定位在外壳150的纵向峰或脊160之间，或外壳150的纵向峰或脊160可定位在弹性材料条之间，或同时存在两种情况。如本文所用，纵向可表示在头盔100的前部102和后部104之间纵向延伸。例如在图3B所示的非限制性实施方案中，侧峰160形成在硬外壳150的第一区段156的右腿状件158b和左腿状件158c上，定位在两条弹性体材料190之间并联接到两条弹性体材料。外壳150上的侧峰160可从外表面152进一步延伸超过任何其它峰。在峰或脊160靠近头盔100的侧110、112定位并且从能量吸收层130延伸更远的情况下，侧峰或脊160更可能是物体(诸如柱子或滑雪门)与头盔100之间的第一接触点。在脊或峰160定位在弹性体材料190的两个条之间的情况下，或定位在缠绕峰160和第一区段156的上侧156a和下侧156b的单根材料条190之间的情况下，弹性体材料190能够更好地吸收来自滑雪门和头盔100的外壳150之间的接触的力或能量。因此，设想每个纵向峰或脊160可定位在弹性材料条之间并联接到弹性材料条。头盔100的各种实施方案还可包含靠近头盔100的下部或底部部分108的弹性体材料190。

如图3B中进一步所示，头盔100可包括位于外壳150的一个或多个纵向峰160与能量吸收衬里130的外表面132之间的开口空间或区域180。例如，在图3B所示的非限制性实施方案中，头盔100包括开口区域180，该开口区域在弹性体材料190的条或部分之间以及在能量吸收材料130与外壳150的峰或脊160之间延伸。在一个或多个实施方案中，开口区域可定位在外壳150的多个或全部脊160与内壳或能量吸收材料130之间。开口区域180可为完全开放的并且为任何材料的空隙，或者可填充或部分填充有回弹填充材料，该回弹填充材料吸收、衰减或以其它方式管理在侧峰160处施加到外壳150的力或能量，并且一旦该力不再于侧峰160处施加到外壳150则改良形状。另选地，开口区域180可为空的(包括在环境压力下的气体或空气)以允许外壳150在开口区域180内移动和弹簧式变形，因此外壳150可吸收或管理能量而变形和恢复至其静止位置(没有接触)，或诸如通过直接接触来将能量基本上传输至能量吸收衬里130。在一些情况下，开口空间180可填充有加压空气，诸如在球囊或囊状物内，其可被调节以増加或减小使脊160偏转或变形到开口区域180中所需的力、压力或阻力。

根据一些方面，开口空间180还可在弹性体材料190的内表面192和能量吸收衬里130的外表面132之间延伸，使得弹性体材料190可在脊130或外壳150的区段(如第一区段156)接收到来自滑雪门或其它物体的力或冲击的情况下，朝向能量吸收材料130向内挠曲。与弹性体材料190和纵向峰或脊160组合，铰链区或皱褶区域178可接收力，该力压缩(和/或拉伸)弹性体材料190，并且推动纵向峰或脊160更靠近内壳130而不使内壳130变形。当从纵向峰或脊160去除了力时，弹性材料条190解压缩(和/或松弛)，并将纵向峰或脊160返回至其与头盔100的内壳130间隔开的初始位置。

当需要时，也可形成通过头盔100(包括通过能量吸收层130和外壳150)的通气孔或通风开口。通气孔可允许来自头盔100外部的空气和气流在头盔内并且邻近用户90的头部94移动以使用户90降温。

在上述示例、实施方案和具体实施参考例的情况下，本领域的普通技术人员应当理解，其它头盔和制造设备及示例可与所提供的那些混用，或被所提供的那些取代。因此，例如，虽然可公开具体的头盔，但此类部件可包括任何形状、尺寸、样式、类型、型号、版本、分类、等级、量度、浓度、材料、重量、数量和/或可采用与用于头盔的方法和/或系统具体实施的预期操作一致的类似项。在上述说明是指头盔的特定具体实施的情况下，应当显而易见的是，在不脱离本发明的实质的情况下可以进行多种修改，并且这些具体实施可应用于其它头盔。因此，本发明所公开的主题旨在涵盖落入本公开的实质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)

1.一种头盔，所述头盔包括：

外壳，所述外壳包括：

面部孔口，

第一区段，所述第一区段包括从所述头盔的前部延伸至所述头盔的后部的纵向脊，

间隙，所述间隙沿着所述第一区段的边缘设置，以及

第二区段，所述第二区段包括通过所述间隙与所述第一区段的上侧偏移的上部，以及通过所述间隙与所述第一区段的下侧偏移的所述第二区段的下部；

铰接区，所述铰接区由设置在所述间隙内并且联接到所述外壳的所述第一区段和所述第二区段的弹性体材料形成，所述铰接区在朝向所述头盔的中心的径向方向上弹性挠曲；

能量吸收衬里，所述能量吸收衬里联接到所述外壳的内表面；以及

开口空间，所述开口空间在所述铰接区的内表面和所述能量吸收衬里的外表面之间形成。

2.根据权利要求1所述的头盔，其中所述间隙包括在3毫米至30毫米(mm)范围内的宽度，并且提供在所述第一区段的所述上侧和所述第二区段的所述上部之间的偏移，以及所述第一区段的所述下侧和所述第二区段的所述下部之间的偏移。

3.根据权利要求1所述的头盔，其中所述第一区段包括U形部，所述U形部具有沿着所述面部孔口的顶部边缘延伸的所述U形部的基部，以及沿着所述外壳的相反的右侧和左侧延伸至所述头盔的后部的所述U形部的腿状件。

4.根据权利要求1所述的头盔，其中所述能量吸收衬里包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且所述能量吸收衬里的所述外表面与所述内表面相反，所述能量吸收衬里的所述外表面直接附接到所述外壳的所述第二区段，并且所述能量吸收衬里的所述外表面通过所述开口空间与所述纵向脊的内表面偏移。

5.根据权利要求1所述的头盔，其中所述铰接区包括通过所述弹性体材料与所述外壳的所述第二区段联接的所述纵向脊，所述弹性体材料通过所述开口空间朝向所述能量吸收衬里弹性变形1毫米至20毫米(mm)的范围，以减少从所述外壳传输至所述能量吸收衬里的能量。

6.根据权利要求1所述的头盔，其中所述纵向脊包括峰，并且所述开口空间包括在静止时在5毫米至40毫米(mm)范围内的高度。

7.根据权利要求1所述的头盔，其中所述弹性体材料形成为条，所述条包括在1毫米至10毫米范围内的厚度。

8.一种头盔，所述头盔包括：

外壳，所述外壳包括：

第一区段，所述第一区段从所述头盔的前部延伸至所述头盔的后部，

间隙，所述间隙沿着所述第一区段的边缘设置，以及

第二区段，所述第二区段与所述第一区段偏移；

铰接区，所述铰接区由设置在所述间隙内并联接到所述外壳的所述第一区段和所述第二区段的弹性体材料形成，所述铰接区为可弹性变形的；

能量吸收衬里，所述能量吸收衬里联接到所述外壳的内表面；以及

开口空间，所述开口空间在所述铰接区的内表面和所述能量吸收衬里的外表面之间形成。

9.根据权利要求8所述的头盔，其中所述间隙包括在3毫米至30毫米(mm)范围内的宽度，并且提供在所述第一区段的所述上侧和所述第二区段的所述上部之间的偏移，以及所述第一区段的所述下侧和所述第二区段的所述下部之间的偏移。

10.根据权利要求8所述的头盔，其中所述第一区段包括U形部，所述U形部具有沿着面部孔口的顶部边缘延伸的所述U形部的基部，以及沿着所述外壳的相反的右侧和左侧延伸至所述头盔的后部的所述U形部的腿状件。

11.根据权利要求8所述的头盔，其中所述能量吸收衬里包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且所述能量吸收衬里的所述外表面与所述内表面相反，所述能量吸收衬里的所述外表面直接附接到所述外壳的所述第二区段，并且所述能量吸收衬里的所述外表面通过所述开口空间与所述第一区段的内表面偏移。

12.根据权利要求8所述的头盔，其中所述第一区段、弹性体材料和开口空间一起形成铰接区，其中所述铰接区在朝向所述头盔的中心的径向方向上朝所述能量吸收衬里弹性挠曲1毫米至20毫米(mm)的范围，以减少通过所述外壳由低能量冲击传输至所述能量吸收衬里的能量。

13.根据权利要求8所述的头盔，其中在所述外壳的所述第一区段上形成的纵向脊包括峰，并且所述开口空间包括在静止时在5毫米至40毫米(mm)范围内的高度。

14.根据权利要求8所述的头盔，其中所述弹性体材料形成为条，所述条包括在1毫米至10毫米范围内的厚度。

15.一种头盔，所述头盔包括：

外壳；

铰接区，所述铰接区由弹性体材料形成，所述弹性体材料联接到所述外壳的一部分；

能量吸收衬里，所述能量吸收衬里联接到所述外壳的内表面；以及

开口空间，所述开口空间在所述铰接区的内表面和所述能量吸收衬里的外表面之间形成。

16.根据权利要求15所述的头盔，其中所述外壳还包括：

第一区段，所述第一区段从所述头盔的前部延伸至所述头盔的后部；

间隙，所述间隙沿所述第一区段的边缘设置；以及

第二区段，所述第二区段与所述第一区段偏移；

其中所述弹性体材料设置在所述间隙内并且联接到所述外壳的所述第一区段和所述第二区段。

17.根据权利要求15所述的头盔，其中所述能量吸收衬里包括用于在意外冲击时吸收最大测试标准能量的多孔材料。

18.根据权利要求16所述的头盔，其中所述第一区段包括U形部，所述U形部具有沿着面部孔口的顶部边缘延伸的所述U形部的基部，以及沿着所述外壳的相反的右侧和左侧延伸至所述头盔的后部的所述U形部的腿状件。

19.根据权利要求15所述的头盔，其中所述能量吸收衬里包括朝向用于容纳用户的头部的空间取向的内表面，并且所述能量吸收衬里的所述外表面与所述内表面相反，所述能量吸收衬里的所述外表面直接附接到所述外壳的第二区段，并且所述能量吸收衬里的所述外表面通过所述开口空间与所述外壳的第一区段的内表面偏移。

20.根据权利要求15所述的头盔，其中所述铰接区包括脊，所述脊通过所述开口空间朝向所述能量吸收衬里弹性变形1毫米至20毫米(mm)的范围，以减少从所述外壳传输至所述能量吸收衬里的能量。