CN108430245B - 具有多个能量管理衬里的防护头盔 - Google Patents

Abstract

一种用于旋转能量管理的头盔，所述头盔可包括外部能量管理层，所述外部能量管理层包括外表面和与所述外表面相对的内表面。所述内表面可包括第一可滑动饰面，所述第一可滑动饰面包括厚度小于或等于2毫米(mm)的第一釉料。内部能量管理层可设置在所述外部能量管理层内，并且还包括朝向所述外部能量管理层取向的外表面和与所述外表面相对的内表面。所述外表面可包括直接与所述第一可滑动饰面接触的第二可滑动饰面。所述第二可滑动饰面可包括厚度小于或等于2mm的第二釉料。所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面之间的间隔可缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层。

Description

具有多个能量管理衬里的防护头盔

相关专利申请

本申请要求2015年12月11日提交的名称为“Protective Helmet with MultipleEnergy Management Liners”(具有多个能量管理衬里的防护头盔)的美国临时专利申请62/266,172的权益，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及包括多个能量管理衬里的防护头盔。

背景技术

防护头具以及头盔已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，以防损伤用户的头部和脑部。使用防止坚硬物体或尖锐物体直接接触用户的头部的头盔，可避免或减轻用户受到的损伤。使用吸收、分散或以其他方式管理冲击能量的头盔，同样可避免或减轻用户受到的损伤。

防护头具以及头盔有时包括多层能量管理材料。在一些情况下，包含多层能量管理材料的头盔包括设置在多层能量管理材料之间的润滑剂或额外的低摩擦层或衬里。润滑剂或额外的低摩擦层或衬里已用于提供两个能量管理衬里之间的相对移动、滑移或旋转。

发明内容

存在对这一改进头盔的需要，该头盔包括相对于彼此有效滑移或旋转的多个能量管理衬里。因此，在一个方面，用于旋转能量管理的防护头盔可包括外部能量管理层，该外部能量管理层包括外表面和与该外表面相对的内表面。该内表面可包括第一可滑动饰面，该第一可滑动饰面包括厚度小于或等于2毫米(mm)的第一釉料。内部能量管理层可设置在该外部能量管理层内，并且可还包括朝向该外部能量管理层取向的外表面和与该外表面相对的内表面。该外表面可包括直接与第一可滑动饰面接触的第二可滑动饰面，该第二可滑动饰面包括厚度小于或等于2mm的第二釉料。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面之间的间隔可缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时第一可滑动饰面与第二可滑动饰面之间的相对移动。

该防护头盔还可包括厚度小于或等于1mm的第一釉料和厚度小于或等于1mm的第二釉料。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面可具有小于或等于 1mm的表面纹理偏度。外部能量管理层可包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)或发泡聚烯烃(EPO)，并且第一可滑动饰面的釉料可包括EPS、EPP、EPU或EPO。内部能量管理层可包括EPS、EPP、 EPU或EPO，第二可滑动饰面的釉料可包括EPS、EPP、EPU或EPO。第一可滑动饰面上的第一表面纹理样式可与第一可滑动饰面上的第二表面纹理样式相同。防护头盔还可包括外壳和设置在该外壳内的外部能量管理层以及朝向该外壳取向的外部能量管理层的外表面。使用防护头盔的方法可还包括通过在受到冲击时使第一可滑动饰面滑动超过第二可滑动饰面一定距离来减少在头盔冲击期间转移到用户头部的能量的量。

另一方面，用于旋转能量管理的防护头盔可包括外部能量管理层，该外部能量管理层包括外表面和与外表面相对的内表面。该内表面可包括第一可滑动饰面。内部能量管理层可设置在该外部能量管理层内，并且还包括朝向该外部能量管理层取向的外表面和与外表面相对的内表面。该外表面可包括直接与第一可滑动饰面接触的第二可滑动饰面。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面之间的间隔可缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时第一可滑动饰面与第二可滑动饰面之间的相对移动。

该头盔还可包括第一可滑动饰面和第二可滑动饰面，该第一可滑动饰面包括厚度小于或等于2mm的第一釉料，该第二可滑动饰面包括小于或等于 2mm的厚度第二釉料。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面可具有小于或等于 1mm的表面纹理偏度。外部能量管理层可包括EPS、EPP、EPU或EPO，并且第一可滑动饰面的釉料也可包括EPS、EPP、EPU或EPO。内部能量管理层可包括EPS、EPP、EPU或EPO，第二可滑动饰面的釉料可包括EPS、 EPP、EPU或EPO。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面中的至少一者可包括模内成型壳体。该防护头盔还可包括外壳，并且外部能量管理层可设置在该外壳内，并且外部能量管理层的外表面可朝向该外壳取向。使用防护头盔的方法可还包括通过在冲击时使第一可滑动饰面滑动超过第二可滑动饰面一定距离来减少在头盔冲击期间转移到用户头部的能量的量。

另一方面，用于旋转能量管理的防护头盔可包括外部能量管理层，该外部能量管理层包括外表面和与外表面相对的内表面。该内表面可包括第一可滑动饰面。内部能量管理层可设置在该外部能量管理层内，并且该内部能量管理层可还包括朝向外部能量管理层取向的外表面和与外表面相对的内表面。该外表面可包括直接与第一可滑动饰面接触的第二可滑动饰面。

该防护头盔还可包括第一可滑动饰面和第二可滑动饰面，该第一可滑动饰面包括厚度小于或等于2mm的第一釉料，该第二可滑动饰面包括厚度小于或等于2mm的第二釉料。第一可滑动饰面和第二可滑动饰面可具有小于或等于1mm的表面纹理偏度。外部能量管理层可包括EPS、EPP、EPU或 EPO，并且第一可滑动饰面的釉料可包括EPS、EPP、EPU或EPO。内部能量管理层可包括EPS、EPP、EPU或EPO，第二可滑动饰面的釉料可包括 EPS、EPP、EPU或EPO。

第一可滑动饰面和第二可滑动饰面之间的间隔可缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时第一可滑动饰面与第二可滑动饰面之间的相对移动。该防护头盔还可包括外壳，并且外部能量管理层可设置在该外壳内，并且外部能量管理层的外表面可朝向该外壳取向。

附图说明

图1A和图1B示出了用于旋转能量管理的头盔的一个实施方案的各种视图。

图2A和图2B示出了用于旋转能量管理的头盔的另一个实施方案的各种视图。

图3A和图3B示出了用于旋转能量管理的头盔的另一个实施方案的各种视图。

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，虽然公开了具体的防护头盔，但此类防护头盔和实施组件可具有任何形状、尺寸、样式、类型、型号、版本、度量、浓度、材料、数量和/或如本领域已知的用于与防护头盔的预期操作一致的此类防护头盔和实施组件的类似项。

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。

尽管本公开包括了多种不同形式的多个实施方案，但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是具体实施方案，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方案。

本发明公开了用于提供防护头盔的装置、设备、系统和方法，所述防护头盔可包括外壳以及内部能量管理或能量吸收层和外部能量管理或能量吸收层(诸如泡沫)。防护头盔可以是用于山地自行车运动或公路自行车运动的自行车头盔，并且也可用于滑雪者、溜冰者、曲棍球运动员、单板滑雪运动员、其他雪地运动员或水上运动员、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、汽车赛车手、摩托车骑手、越野摩托车赛车手、高空跳伞者或任何其他参加体育运动的运动员。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。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管理或能量吸收材料。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。

虽然头盔作为在受到冲击的情况下保护佩戴者头部的方式长期存在，但吸收冲击的材料以及这些材料用于管理冲击力的方式多年来已得到显著改善，并且旋转冲击或间接冲击的问题仅最近才得到解决。

碰撞冲击有两种主要类型的力-线性力和旋转力。两者都与大多数脑损伤有关。当佩戴者的头部沿直线移动并突然停止或被直线移动的物体撞击时可发生线性力。当佩戴者的头部以一定角度被撞击或快速旋转并突然停止时 (就像当佩戴者在碰撞期间沿道路滑行或其头部以倾斜角度(即，不是“笔直的”角度)撞击在物体上时)可发生旋转力。这可能导致大脑在佩戴者的颅骨内扭曲并受伤。

常规头盔通常形成为遵循头盔内表面的轮廓，典型地为与典型的人头部的形状匹配或紧密匹配的长方形形状。申请人已经观察到，对于这些常规头盔，头盔内增加了附加的“滑移”层以遵循头盔内表面的相同轮廓和形状并且在旋转冲击中管理能量。当旋转力冲击头盔的外壳时，滑移层便于相对于头盔的最内部或使用者的头部移位，以减小施加到佩戴者头部上的旋转力。申请人已经注意到，即使旋转力的轻微降低也可显著降低损伤的严重程度。

具有多个能量管理衬里的常规头盔在能量管理衬里之间需要润滑剂或附加层以便两个能量管理衬里相对于彼此有效地滑移或旋转。作为本公开的一部分，设想了具有多个能量管理衬里的防护头盔，这些衬里之间缺乏任何润滑剂或附加层，但是被构造成在冲击时相对于彼此有效地滑移或旋转。具体地讲，通过在能量管理材料的外部衬里的内表面和能量管理材料的内部衬里的外表面中的至少一者上形成表面纹理，由于在外部衬里和内部衬里的接合表面之间产生低摩擦接合，从而减少转移到头部的旋转能量。

图1A和图1B示出了由用户20穿戴以保护用户20的头部22的用于在受到冲击期间管理旋转能量的头盔30的各种视图。图1A示出了头盔30的横截面侧视图的非限制性示例，其中头盔30的前部32示于图左边，头盔30 的后部或后侧34示于图右边。头盔30可包括外壳40、内部能量管理层或抗冲击衬里50和外部能量管理层或抗冲击衬里70。外壳40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40可通过冲压、模内成型、注塑成型、真空成型形成，或者通过其他合适的方法形成。外壳40可提供一种壳体，在该壳体中可设置能量管理层50,70。外壳40还可提供光滑的空气动力学饰面、装饰性饰面或两者，以改善性能、提高美观度或两者。作为非限制性示例，外壳40可包括PC 壳，PC壳以真空成型片材的形式模内成型，或通过粘合剂附接到外部能量管理层70。外壳40也可使用任何合适的化学或机械紧固件或附接装置或物质永久地或可释放地联接到外部能量管理层70，该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、突片、卡扣、铆钉、猪环扣或钩环紧固件。

如图1A所示，头盔30可包括至少一个外部能量管理层或抗冲击衬里 70和一个内部能量管理层或抗冲击衬里50。为了方便起见，本公开示出了包括两个能量管理层50,70的头盔30，但是也涵盖还包括超过两个能量管理层(诸如三个、四个或任何合适数量的能量管理层)的头盔30。

外部能量管理层70可包括朝向外壳40(如果存在的话)取向的外表面 76，并且远离用户22。外部能量管理层70可还包括与外表面76相对的内表面74，该内表面可朝向用户20的头部22取向。类似地，内部能量管理层 50包括朝向外部能量管理层70取向的外表面56和与外表面56相对的内表面54，该内表面可朝向使用者20的头部22取向。

能量管理层50,70可由相同或类似的材料制成或形成，包括塑料、聚合物、泡沫、或者其他合适的吸能材料或抗冲击衬里，以吸收、转移或以其他方式管理能量并有助于能量管理以便在受到冲击期间保护佩戴者。外部能量管理层50,70可包括但不限于EPS、EPP、EPU、EPO或其他合适的材料。如上所述，模内成型头盔可通过使泡沫膨胀进入壳体(诸如外壳40、52和 72)中使头盔的外壳40直接粘结到能量管理层(诸如50,70)而形成。因此，在一些实施方案中，能量管理层50,70可分别模内成型到外壳52和72中，作为能量管理材料的单个整体式主体。另选地，在其他实施方案中，能量管理层50,70可由多个部分或许多部分形成。在任一情况下，能量管理层50,70 都可通过弯曲、挠曲、挤压或开裂以及如下面更详细所述的通过相对于彼此滑动、旋转、滑移或以其他方式移动来吸收或管理由冲击引起的能量。

外部能量管理材料70(包括一体形成的第一可滑动饰面75)可具有从头盔 30的中心到头盔的外边缘沿径向方向测量的在5至40mm、5至25mm或8 至15mm范围内的厚度T1。内部能量控制材料50(包括一体形成的第一可滑动饰面57)可具有从头盔30的中心到头盔的外边缘沿径向方向测量的在5至 40mm、5至25mm或8至15mm范围内的厚度T2。

外部能量管理层70的内表面74可包括第一可滑动饰面75，该第一可滑动饰面可包括厚度小于或等于2mm的第一釉料。在其他情况下，第一釉料 75可具有小于或等于1mm的厚度。类似地，内部能量管理层50的外表面 56可包括第二可滑动饰面57，该第二可滑动饰面包括厚度小于或等于2mm 的第二釉料。在其他情况下，第二釉料57可具有小于或等于1mm的厚度。

如本领域普通技术人员应该理解的，当在本文中使用术语“可滑动饰面”时，诸如对于第一可滑动饰面75和第二可滑动饰面57，术语可滑动饰面并不意味着该饰面本身在其作为其一部分的能量管理层(分别诸如层70和 50)上移动或滑动或相对于其移动或滑动。相反，该饰面是其相应能量管理层的一部分或相对于其对应能量管理层固定，并且便于或提供相对于相邻层的滑动和相对移动，诸如第一可滑动饰面75与第二可滑动饰面57之间以及内部能量管理层或抗冲击衬里50与外部能量管理层或抗冲击衬里70之间的滑动或相对移动。

内部能量管理层50可设置在外部能量管理层70内，其中第二可滑动饰面57朝向外部能量管理层70的第一可滑动饰面75取向。内部管理层50可包括与外表面76或第一可滑动饰面75相对的内表面74，其中外表面76和第一可滑动饰面75是相同的表面。第二可滑动饰面57可直接与第一可滑动饰面57接触。因此，第一可滑动饰面75和第二可滑动饰面57之间的间隔或接合部60可忽略不计，并且缺乏任何润滑剂以及缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时第一可滑动饰面75与第二可滑动饰面57之间的相对移动。另外，与第一可滑动饰面75和第二可滑动饰面57一样，接合部60可以是球形或基本上球形的形状，以便于第一可滑动饰面75与第二可滑动饰面57之间以及内层50与外层70之间的相对以动、滑移、滑动和旋转。尽管为了方便起见，内部衬里50由于其与外部能量管理层70的相对位置及其与外壳40的相对位置而被描述为“内部”，但内部能量管理层50可以但不必是最内层，并且可存在附加层。

第一可滑动饰面75可包括第一釉料，该第一釉料包括上釉EPS、上釉 EPP、上釉EPU、上釉EPO或任何其他合适材料，包括与形成外部能量管理层70的材料相同的材料。第一可滑动饰面75还可包括带纹理的EPS、带纹理的EPP、带纹理的EPU、带纹理的EPO、模内成型PC和刷尼龙滑动使能器。当第一可滑动饰面75包括模内成型PC壳或类似物时，该壳体既可用于模内成型外部能量管理层70，又可用作第一可滑动饰面75，使得存在壳体形成为第一可滑动饰面75。取决于处理方式，第一可滑动饰面75的纹理可以是从无光泽饰面到非常高光泽饰面的任一情形。这种处理可通过模制期间工具的纹理以及(机械的或化学的)后成型工艺产生，其可包括使用激光或其他图案化装置将图案或纹理蚀刻到第一可滑动饰面75上。在形成第一可滑动饰面75作为釉料之后，将上釉表面75从外层70移除而不破坏两者可能是不可能的、几乎不可能的、不切实际的或者成本或工艺禁止的，因为外层 70与第一可滑动饰面75完美或良好地粘结在一起。第一可滑动饰面75可具有小于或等于1mm的偏度(或整个饰面75上的高点与低点之间的差值)。纹理可覆盖能量管理层70的整个表面或在整个接合部60处，但也可根据应用覆盖小于整个能量管理层70。

第二可滑动饰面57可包括第二釉料，该第二釉料包括上釉EPS、上釉化EPP、上釉EPU、上釉EPO或其他合适材料，包括与形成内部能量管理层50的材料相同的材料。第一可滑动饰面75还可包括带纹理的EPS、带纹理的EPP、带纹理的EPU、带纹理的EPO、模内成型PC和刷尼龙滑动使能器。当第二可滑动饰面57包括模内成型PC壳或类似物时，该壳体既可以用于模内成型内部能量管理层50，也可用作第二可滑动饰面57，使得存在壳体形成为第二可滑动饰面57。取决于处理方式，第二可滑动饰面57的纹理可以是从无光泽饰面到非常高光泽饰面的任一情形。这种处理可通过模制期间工具的纹理以及(机械的或化学的)后成型工艺产生，其可包括使用激光或其他图案化装置将图案或纹理蚀刻到第二可滑动饰面57上。在形成第二可滑动饰面57作为釉料之后，将上釉表面57从内层50移除而不破坏两者可能是不可能的、几乎不可能的、不切实际的或者成本或工艺禁止的，因为外层50与第二可滑动饰面57完美或良好地粘结在一起。

第二可滑动饰面57可包括与第一表面纹理样式一样或相同的第二表面纹理样式，而在其他情况下，表面纹理样式可以不同，或者仅形成在能量管理层50,70中的一者上。因此，第二可滑动饰面57还可包括小于或等于 1mm的偏度(或整个饰面57上的高点与低点之间的差值)。纹理可覆盖能量管理层50的整个表面或在整个接合部60处，但也可根据应用覆盖小于整个能量管理层50。在任一情况下，接合部60可形成为低摩擦接合部，具有低的或最小化的摩擦系数以便于外部能量管理衬里70的内表面74或可滑动表面75与内部能量管理衬里50的外表面56或可滑动表面57之间的相对移动和旋转。

在缺乏润滑剂并且缺乏空隙滑移层的情况下内部能量管理层或抗冲击衬里50与外部能量管理层或抗冲击衬里70之间的滑动、滑移或旋转移动可通过接合部60进一步辅助，因为内表面74的第一可滑动饰面75和外表面56 的第二可滑动饰面57是光滑的、平面的和均匀的，而不具有防止相对移动或滑动的联锁件、脊、沟槽、肋、细齿、凸缘或其他粗糙的、不平滑的或非平面的特征部。

头盔30可还包括通气孔或开口42，该通气孔或开口形成在头盔30的一部分或全部中并且延伸穿过该头盔的一部分或全部，包括外壳40、外部能量管理层70和内部能量管理层50，如图所示。因此，通气孔32可包括多个通气孔或通气孔区段，包括形成在外壳40中的形成、包括或与通气孔32的至少一部分对准的通气孔或开口42。通气孔32还可包括形成在外部能量管理层70中的形成、包括或与通气孔42的至少一部分对准的通气孔或开口62。类似地，通气孔32还可包括可形成在内部能量管理层50中的形成、包括或与通气孔42、通气孔62或两者的至少一部分对准的通气孔或开口82。通气孔32可允许气流和空气循坏从头盔30外部进入头盔30内并且与用户20的头部22相邻以使用户20降温并提供通风。当存在通气孔42时，头盔30沿接合部60的相对移动可不受阻碍。

头盔30还可包括可附接到头盔30并且可用于将头盔30联接或可释放地附接到使用者20的头部22的绑带或织带。头盔30还可包括面罩、遮阳板、任选的舒适衬里以及本领域已知的与头盔相关联或联接到头盔的其他特征部。

任选的舒适衬里或贴合衬里也可设置在头盔30内并且联接到该头盔。舒适衬里可设置在内部能量管理层50之内。舒适衬里46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46可由一个或多个材料垫片形成，所述材料垫片可连接在一起或形成为分立部件，且联接到头盔30。舒适衬里可使用粘合剂、永久性粘合剂、PSA、泡沫芯粘合剂、胶带、双面胶带、安装泡沫粘合剂、紧固件、夹具、楔子、切口、突片、卡扣、铆钉、猪环或钩环式紧固件或其他联锁表面、特征部或部分来可释放地或永久地附接到头盔30，诸如附接到内部能量管理层50。因此，舒适衬里可为模内成型头盔的佩戴者提供缓冲与改善的贴合性。

图1B示出了来自图1A的设置在图1A的内部能量管理层50上并从其偏置的外部能量管理层70的透视图。如上所述，内层50的外表面56、外层 70的内表面74或两者可被构造成在两个能量管理材料衬里之间不需要润滑剂或附加层的情况下提供相对于彼此的有效的滑移或旋转。根据一些方面，内层50的外表面56和外部衬里70的内表面74中的至少一者或两者可分别包括减少两个能量管理层50,40之间的摩擦的表面饰面57,75。表面饰面57,75可具有退火表面，并且内部能量管理衬里50、外部能量管理衬里70或两者上的表面也可进行退火。在一些实施方案中，表面饰面可包括能量管理层 50,70及其表面的任何平滑化、硬化或平滑化和硬化的任何组合。

在具体实施方案中，内部能量管理材料表面50和外部能量管理材料表面70的对应形状可进一步帮助头盔30内的滑移和沿接合部60的移动。例如，内部能量管理材料50的外表面56可以是球形的(意味着它在与外部能量管理材料70的内表面74接触的位置处具有共同的曲率半径)，并且外部能量管理材料70的内表面74也可以是球形的(意味着它在与内部能量管理材料50的外表面56接触的位置处具有共同的曲率半径)。在配合表面(接合部60处)具有相同的曲率半径进一步帮助降低表面的摩擦系数，而不需要在能量管理材料表面之间添加附加材料。

虽然在本公开中使用术语“球形的”，但本领域普通技术人员将明白，所提及的表面(包括表面56,74)不必是完全完整的球形，并且球形表面的一部分可用于该部分所需要的范围。因此，在本文使用“球形的”时，该术语可表示该表面在整个表面上并且(在一些实施方案中)至表面和层延伸到的任何地方但至少对于该表面的大部分范围具有基本一致的曲率半径。基本上一致的曲率半径意味着曲率半径介于整个球形表面的恒定曲率半径的70％至 100％之间，或者在大部分球形表面的曲率半径的30％之内。在具体实施方案中，球形表面可具有完全一致的曲率半径，或者在恒定曲率半径的5％内。在其他具体实施方案中，球形表面可具有与典型头部形状类似的部分以及在整个球形表面的该部分中具有基本一致的曲率半径的其他部分。在使用时，球形表面也可以是不连续的，并且包括共同的球面内或者可在不同的球面上的球形表面的区段之间的间隙。

虽然图1B示出了外部能量管理层70和内部能量管理层50在彼此对准的同时被间隙或间隔竖直地间隔开，但为了便于说明，能量管理层50,70彼此相邻并且在头盔30的使用期间相互接触。虽然外部能量管理材料70的内表面74与内部能量管理材料50的外表面56之间的间隔可缺乏润滑剂和附加的空隙层，但仍便于(或被构造成便于)在受到冲击时或头盔30的碰撞期间外部能量管理材料70的内表面74和内部能量管理材料50的外表面56之间的相对移动。

图2A和图2B示出了根据头盔的另一个实施方案的头盔30的非限制性示例。图2A示出了头盔30的透视图，其中头盔的前部32示于图的左前方，图2B示出了头盔30的侧面轮廓图，其中头盔的前部32设置在图的左边，头盔30的后部34设置在图的右边。

图3A和图3B示出了根据头盔的另一个实施方案的头盔30的另一个非限制性示例。图3A示出了头盔30的正面轮廓图，图3B示出了头盔30的侧面轮廓图，其中头盔的前部32设置在图的左边，头盔30的后部34设置在图的右边。

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。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，在不脱离本发明的实质的情况下，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 (19)

1.一种用于旋转能量管理的防护头盔，包括：

外部能量管理层，所述外部能量管理层由第一材料形成并包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内表面包括由所述第一材料形成的第一可滑动饰面，所述第一可滑动饰面包括第一釉料，该第一釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成外部能量管理层的材料相同的材料，所述第一釉料包括小于或等于2mm的厚度；以及

内部能量管理层，所述内部能量管理层由第二材料形成并设置在所述外部能量管理层内，所述内部能量管理层还包括朝向所述外部能量管理层取向的外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内部能量管理层的所述外表面包括直接与所述第一可滑动饰面接触的第二可滑动饰面，所述第二可滑动饰面由所述第二材料形成，所述第二可滑动饰面包括第二釉料，该第二釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成内部能量管理层的材料相同的材料，所述第二釉料包括小于或等于2mm的厚度；

其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面之间的间隔缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时所述第一可滑动饰面与所述第二可滑动饰面之间的相对移动。

2.根据权利要求1所述的防护头盔，其中：

所述第一釉料具有小于或等于1mm的厚度；并且

所述第二釉料具有小于或等于1mm的厚度。

3.根据权利要求2所述的防护头盔，其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面分别具有小于或等于1mm的表面纹理偏度。

4.根据权利要求3所述的防护头盔，其中：

所述外部能量管理层包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)和发泡聚烯烃(EPO)中的至少一种；

所述第一可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；

所述内部能量管理层包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；并且

所述第二可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的防护头盔，其中所述第一可滑动饰面上的第一表面纹理样式与所述第二可滑动饰面上的第二表面纹理样式相同。

6.根据权利要求1所述的防护头盔，还包括：

外壳；以及

设置在所述外壳内的所述外部能量管理层和朝向所述外壳取向的所述外部能量管理层的所述外表面。

7.一种用于旋转能量管理的防护头盔，包括：

外部能量管理层，所述外部能量管理层由第一材料形成并包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内表面包括第一可滑动饰面，第一可滑动饰面在外部能量管理层的内表面具有第一釉料，该第一釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成外部能量管理层的材料相同的材料；以及

内部能量管理层，所述内部能量管理层由第二材料形成并设置在所述外部能量管理层内，所述内部能量管理层还包括朝向所述外部能量管理层取向的外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内部能量管理层的所述外表面包括第二可滑动饰面，第二可滑动饰面在内部能量管理层的外表面具有第二釉料，该第二釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成内部能量管理层的材料相同的材料，第二可滑动饰面直接与所述第一可滑动饰面接触；

其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面之间的间隔缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时所述第一可滑动饰面与所述第二可滑动饰面之间的相对移动。

8.根据权利要求7所述的防护头盔，其中：

所述第一釉料具有小于或等于2mm的厚度；以及

所述第二釉料具有小于或等于2mm的厚度。

9.根据权利要求8所述的防护头盔，其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面分别具有小于或等于1mm的表面纹理偏度。

10.根据权利要求9所述的防护头盔，其中：

所述外部能量管理层包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)和发泡聚烯烃(EPO)中的至少一种；

所述第一可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；

所述内部能量管理层包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；并且

所述第二可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种。

11.根据权利要求7所述的防护头盔，还包括：

外壳；以及

设置在所述外壳内的所述外部能量管理层和朝向所述外壳取向的所述外部能量管理层的所述外表面。

12.一种用于旋转能量管理的防护头盔，包括：

外部能量管理层，所述外部能量管理层由第一材料形成并包括外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内表面包括第一可滑动饰面，第一可滑动饰面在外部能量管理层的内表面具有第一釉料，该第一釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成外部能量管理层的材料相同的材料；以及

内部能量管理层，所述内部能量管理层由第二材料形成并设置在所述外部能量管理层内，所述内部能量管理层还包括朝向所述外部能量管理层取向的外表面和与所述外表面相对的内表面，其中所述内部能量管理层的所述外表面包括第二可滑动饰面，第二可滑动饰面在内部能量管理层的外表面具有第二釉料，该第二釉料包括上釉材料，所述上釉材料包括与形成内部能量管理层的材料相同的材料。

13.根据权利要求12所述的防护头盔，其中：

所述第一釉料具有小于或等于2mm的厚度；并且

所述第二釉料具有小于或等于2mm的厚度。

14.根据权利要求13所述的防护头盔，其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面各自具有小于或等于1mm的表面纹理偏度。

15.根据权利要求14所述的防护头盔，其中：

所述外部能量管理层包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)和发泡聚烯烃(EPO)中的至少一种；

所述第一可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；

所述内部能量管理层包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种；并且

所述第二可滑动饰面的所述釉料包括EPS、EPP、EPU和EPO中的至少一种。

16.根据权利要求14所述的防护头盔，其中所述第一可滑动饰面和所述第二可滑动饰面之间的间隔缺乏润滑剂并且缺乏任何空隙滑移层以便于在受到冲击时所述第一可滑动饰面与所述第二可滑动饰面之间的相对移动。

17.根据权利要求12所述的防护头盔，还包括：

外壳；以及

设置在所述外壳内的所述外部能量管理层和朝向所述外壳取向的所述外部能量管理层的所述外表面。

18.根据权利要求12所述的防护头盔，其中内部能量管理层包括5-40mm的厚度。

19.根据权利要求18所述的防护头盔，其中外部能量管理层包括5-40mm的厚度。

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