CN108495565B - 头盔的内部保护装置及配备有该内部保护装置的头盔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种头盔(2)的内部保护装置，其包括硬外壳(4)、设置在壳(4)内部的柔性内罩(6)以及安置在头盔(2)内部的待保护的头部与柔性内罩(6)之间的气垫链(8)。柔性内罩(6)包括具有厚度(E)的层，所述层的内部布置有多个腔体(100‑n)，按照气垫(10‑n)的尺寸和与气垫的配合来选择腔体的形状、数量、相应的深度(P)和排列方式以改善头盔的阻尼性能，并且所述腔体在气垫(8)充满空气时能够覆盖使用者头部的待保护的部分且在气垫放掉气时能够容易地取出头盔。

Description

头盔的内部保护装置及配备有该内部保护装置的头盔
技术领域
本发明涉及头盔的内部保护装置及配备有该内部保护装置的头盔。
本发明通常应用于对例如具有两个或更多个车轮的机动车辆的驾驶员的具有硬壳的头盔使用者的颅保护。
背景技术
已知，在涉及摩托车驾驶员的公共道路的交通事故中，头盔的取出会影响受伤的颈椎柱。这种通过轴上的剧烈牵引进行的取出可能导致失去知觉的摩托车驾驶员发生有时不可逆的神经系统的并发症。而在救援的第一时间，不取出头盔通常无法清除上呼吸道的阻塞。
已经公知的头盔的内部保护装置包括硬外壳、设置在壳内的柔性内罩和插入到头盔内部的待保护的头部与内罩之间的气垫链。实际上，气垫链包括在头盔外部开口的阀，以便在紧急情况下允许救援人员放气。
即使救生员能够在公共道路上快速且简单地将气垫放掉气，如此配备的头盔也不能完全满足对剧烈碰撞的保护。
发明内容
本发明的目的是进一步改善上述情况。
目的尤其在于，提供一种与现有技术的头盔相比其阻尼性能得到改善的头盔。
为此，本发明涉及一种头盔的内部保护装置，该内部保护装置包括硬外壳、设置在壳内部的柔性内罩以及安置在头盔内部的柔性内罩与待保护的头部之间的气垫链。
根据本发明的通常限定，柔性内罩包括具有预定厚度的柔性材料层，所述柔性材料层的内部布置有多个腔体，按照气垫的尺寸和与气垫的配合来选择腔体的形状、数量、深度和排列方式以改善头盔的阻尼性能，并且所述腔体在气垫充满空气时能够覆盖使用者头部的待保护的部分且在气垫放掉气时能够容易地取出头盔。
难以预料是，申请人观察到，布置在柔性内罩中的腔体或空腔的数量、尺寸和深度以及其与气垫的配合不仅能够将气垫良好地锚定在罩中，而且还能在碰撞时在气垫的压力的作用下通过所述柔性内罩的弯曲和/或屈曲来产生形变，这进一步改善了头盔的阻尼性能。
根据一些实施例，所述装置还包括单独地或以技术上任何可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：
-内罩的厚度根据头盔的尺寸在20至45mm之间。
-腔体的深度根据头盔的尺寸约为10至25mm。
-所述气垫链由塑料材料制成的两个壁形成，且所述两个壁在其外轮廓上彼此接合，并且所述气垫链包括：主带，由多个气垫形成，用于保护使用者的颈项(cou)；第一侧带，与主带连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的太阳穴(tempe)和脸颊；第二侧带，与主带连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的另一侧太阳穴和另一侧脸颊；以及中央带，在第一侧带和第二侧带之间与主带连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的颈背(nuque)和顶骨；腔体适于分别容纳如此设置的每个气垫以保护使用者的敏感部分。
-气垫具有相同的尺寸和球形形状，且其直径根据头盔的尺寸在2cm和6cm之间。
-气袋包括在头盔外部开口的阀，以允许救援人员在紧急情况下放气。
-阀位于头盔的硬壳的外侧面上。
-阀包括由刚性壳保护的柔性材料制成的管口，所述刚性壳可移除且与头盔的硬壳适配。
-所述装置还包括相关联的充气系统。
-充气的压力约为1.5至2.5巴。
本发明还涉及一种具有硬壳的头盔，其包括根据前述任一特征所述的内部保护装置。
附图说明
根据以下描述，其它优点将得以显现，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的保护装置的仰视图，其中气垫被锚定在内罩的腔体中；
-图2示意性地示出了安置在头盔外部的根据本发明的气垫链；以及
-图3示意性地示出了根据本发明的保护人体头部的模型的头盔的侧视图。
具体实施方式
参照图1至图3，头盔2包括硬外壳4、设置在壳4内部的柔性内罩6和气垫10链8，该气垫链安置在头盔内部的待保护的头部50(图3)与柔性内罩6之间。
参照图2更详细地描述了气垫链8。其定义了彼此连接的分别以10-1,10-2,...10-i,10-j,...10-n,10-m,10-p...表示的气垫10的链8。
硬外壳4一体形成。例如，其由聚碳酸酯(PC)制成。或者，其由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)制成。
柔性内罩6由柔性材料制成，例如发泡聚苯乙烯泡沫(EPS)。或者，其可以由发泡聚丙烯(EPP)制成。
柔性内罩6被设计成围绕待保护的头部50。
柔性内罩6包括厚度为E的柔性材料层。非常有利地，相应的深度为P的由分别以102-1,102-2,...102-i,102-j,...102-n,102-m,102-p...,示出的虚线102表示的分别以100-1,100-2,...100-i,100-j,...100-n,100-m,100-p...,示出的多个腔体100布置在内罩6的层的内部。例如，在使用3D工艺制造头盔期间制造腔体100。
内罩的厚度E根据头盔的尺寸在20mm和45mm之间。
腔100的深度P根据头盔的尺寸约为E/2，且在10mm和25mm之间。
本发明基于以下事实：按照气垫10的尺寸和腔体与气垫的配合来选择罩的腔体100的形状、数量、深度和排列方式，从而不仅能够良好地锚定柔性内罩中的气垫，而且还能在碰撞时在气垫的压力的作用下通过所述柔性内罩的弯曲和/或屈曲来产生形变，这进一步改善了头盔的阻尼性能。
例如，申请人已经按照欧洲标准ECE R22-05测试了根据本发明的头盔。碰撞吸收测试的结果以及假头部承受的加速度随时间的记录表明：传递到颅骨的能量小于275g的允许极限。
实际上，由气垫链形成的气袋8是单个部件(图2)。其由塑料材料制成的两个壁83和85形成，这两个壁在其外轮廓上彼此接合。当气袋充满空气时，内罩6内部的气垫10链的形状和排列方式能够覆盖使用者头部的待保护的部分，同时当气袋8放掉气时，能够容易地取出头盔2。
气垫10链包括主带9、第一侧带11和12、第二侧带13和14以及中央带15；其中，主带9由多个气垫形成，用于保护使用者的颈项；第一侧带11和12与主带9连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的太阳穴(未示出)和脸颊(未示出)；第二侧带13和14与主带9连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的另一侧太阳穴(未示出)和另一侧脸颊(未示出)；中央带15在第一侧带11,12和第二侧带13,14之间与主带9连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的颈背和顶骨。因此，在剧烈碰撞的情况下，使用者头部的所有敏感部位都得到了保护。
例如，对于选定的头盔尺寸，主带9的长度约为80至100cm。
实际上，气垫10具有相同的尺寸和球形形状且直径约为2至6cm。
气袋的塑料材料属于由聚氨酯、聚氨酯醚Platilon(polyuréthane etherplatilon)、聚酰胺、235分特的聚酰胺组成的组。
例如，塑料材料是300微米的标号为4201AU的聚氨酯醚Platilon线。
在另一个示例中，塑料材料是在一面或两面上涂有聚酰胺的235聚酰胺织物。
实际上，气袋8的两个壁83和85通过超声波机器焊接。
气袋8包括在头盔外部开口的阀19，以便救援人员在紧急情况下放气。实际上，阀19位于头盔的硬壳4的外侧面上。有利地，阀19包括由刚性壳(未示出)保护的柔性材料制成的管口21，所述刚性壳可移除且与头盔的硬壳4适配。
根据又一个实施例，装置还包括集成到头盔的微型压缩机类型的相关联的充气系统(未示出)。可变型地，可以由使用者或以规定工业预充气的方式来实现充气。
实际上，充气的压力约为1.5至2.5巴，这对剧烈碰撞具有良好的保护作用。
例如，包覆薄膜120(图3)覆盖与使用者的头部50接触的气垫链8的表面。
与内罩的腔体100配合的气垫10链的形状和排列方式不仅在气袋充气时能够提供针对碰撞的保护，而且还能够在头盔内部提供良好的空气循环，这避免了头部出汗。另外，气垫链很容易从头盔中取出，这使得从头盔的内部和外部均可容易地进行清洁。此外，通过空气的压力能自动地实现头盔的内罩的腔体内部的气垫链的固定，而无需任何额外的固定装置。

Claims (11)

1.一种头盔(2)的内部保护装置，其包括硬外壳(4)、设置在壳(4)内部的柔性内罩(6)以及安置在头盔(2)内部的柔性内罩(6)与待保护的头部之间的气垫的链(8)，其特征在于，内罩(6)包括具有厚度(E)的柔性材料层，所述柔性材料层的内部布置有多个腔体(100)，按照可移除的气垫(10)的尺寸和与气垫的配合来选择腔体的形状、数量、相应的深度(P)和排列方式，使得所述气垫(10)被锚定在所述柔性内罩(6)中，并且在碰撞时在所述气垫(10)的压力的作用下，通过所述柔性内罩(6)的弯曲和/或屈曲来产生形变，以改善头盔的阻尼性能，并且所述腔体在气垫(10)充满空气时能够覆盖使用者头部的待保护的部分且在气垫放掉气时能够容易地取出头盔。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，内罩(6)的柔性层的厚度(E)根据头盔的尺寸在20mm至45mm之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，腔体(100)的深度(P)约为内罩(6)的厚度的一半(E/2)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气垫(10)链由塑料材料制成的两个壁(83和85)形成，且所述两个壁在其外轮廓上彼此接合，并且所述气垫链包括：
-主带(9)，由多个气垫形成，用于保护使用者的颈项；
-第一侧带(11,12)，与主带(9)连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的太阳穴和脸颊；
-第二侧带(13,14)，与主带(9)连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的另一侧太阳穴和另一侧脸颊；以及
-中央带(15)，在第一侧带(11,12)和第二侧带(13,14)之间与主带(9)连接且由多个气垫形成，用于保护使用者的颈背和顶骨；腔体适于分别容纳如此设置的每个气垫以保护使用者头部的敏感部分。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，气垫(10)具有相同的尺寸和球形形状，且直径在2cm和6cm之间。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，气垫链包括在头盔(2)外部开口的阀(19)，以允许救援人员在紧急情况下放气。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，阀(19)位于头盔(2)的硬壳的外侧面上。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，阀(19)包括由刚性壳保护的柔性材料制成的管口(21)，所述刚性壳可移除且与头盔的硬壳适配。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，还包括相关联的充气系统。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，充气的压力约为1.5至2.5巴。
11.一种具有硬壳的头盔，其特征在于，包括根据前述权利要求1至10中任一项所述的内部保护装置。
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