CN109744630A - 防护头盔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特别用于体育活动等的防护头盔，该防护头盔包括：外防护帽；第一外防护壳，第一外防护壳定位于外防护帽的内侧并联接至所述外防护帽；第二内防护壳，第二内防护壳定位于第一内防护壳的内侧并联接至所述第一内防护壳；以及位于所述第一外防护壳与所述第二内防护壳之间的联接装置。根据本发明的头盔的特征在于，所述联接装置包括第一阻尼装置和第二机械保持装置，所述第一阻尼装置和所述第二机械保持装置彼此间隔开并定位于所述第一外壳和第二内壳的相应的座部中。
Description
技术领域
本发明涉及防护头盔，并且更具体地涉及用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的具有改进的安全特性的防护头盔。
背景技术
已知的是，在给定活动中，例如在由于跌倒或撞击而具有高风险的体育活动例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、赛车、山地自行车运动、滑雪/滑板滑雪和类似运动中，需要保护使用者的头部以避免在跌倒或剧烈撞击的情况下出现损伤或者使该损伤最小化。为此目的，通常根据用途提供具有各种形状和各种特征的防护头盔，该防护头盔的目的实际上是保护使用者的头部免受其它破坏性撞击。
已知的头盔通常包括刚性外部帽，相对软且可压缩的内防护壳通常联接至该刚性外部帽，该相对软且可压缩的内防护壳能够吸收撞击力，从而使对使用者的头部的撞击损伤最小化。然而，当施加至头盔的力超过头盔的用以减弱撞击的能力时，能量传递至使用者的头部和大脑，从而根据残余的撞击能量而引起或多或少的严重损伤。
此外，尽管已知的头盔实现了防止或限制撞击损伤的目的，但它们不能有效地保护头部免受非撞击损伤，即免受由突然且剧烈的加速或减速引起的传递到大脑的应力和损伤。特别地，这些加速/减速可以既是线性的又是旋转的，并且根据这些加速/减速的强度，甚至可能引起非常严重的损伤，例如硬脑膜下血肿或弥漫性病变。
发明内容
因此，希望提供一种防护头盔，并且更特别地提供一种用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、赛车、山地自行车运动、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的能够解决上述问题的防护头盔。
因此，本发明的目的是提供一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的能够使对使用者的头部的撞击风险和损伤最小化的防护头盔。
本发明的另一目的是提供一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的能够使在发生剧烈撞击的情况下的传递至使用者的头部和大脑的线性加速和旋转加速最小化的防护头盔。
本发明的又一目的是提供一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的具有有限数量的部件的防护头盔。
本发明的另一个目的是提供一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的易于以有竞争力的成本来制造的防护头盔。
本发明提供的解决方案满足了这一需求，本发明涉及一种防护头盔，具体地涉及一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的相对于已知的头盔具有改进类型的防护头盔。
因此，本发明的主题是一种特别用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动的防护头盔，该防护头盔包括：外防护帽；第一外防护壳，该第一外防护壳定位在所述外防护帽内侧并且联接至所述外防护帽；第二内防护壳，该第二内防护壳定位在所述第一外防护壳内侧并且联接至所述第一外防护壳；以及联接装置，该联接装置位于所述第一外防护壳与所述第二内防护壳之间。根据本发明的防护头盔的特征在于，所述联接装置包括第一阻尼装置和第二机械保持装置，所述第一阻尼装置与所述第二机械保持装置彼此间隔开并且定位在所述第一外壳和所述第二内壳的相应的座部中。
以这种方式，可以获得完全满足上述目的的防护头盔，其中，传递至使用者头部的旋转运动撞击能量在切向上减小。
实际上，理论上的假设是：当刚性本体绕固定轴线或在任何情况下被约束的轴线旋转时，每个点因而根据旋转运动学定律具有给定的切向速度，该切向速度取决于周期和距旋转轴线的距离。
因此，在撞击之后，移动元件(头盔)的每个点都具有动能。
如果我们将穿过驾驶员的颈部的理论上的轴线视为固定旋转轴线，并且将由条带给出的所保持的中央位置视为枢转点，则在撞击之后(例如在跌倒的情况下)，旋转元件包括头盔(意于用作符合现行安全规定的可变形元件)。由于枢轴的投影在与皮肤接触的壳体内表面上的法向上的合力，因此，残余能量从头盔传递至使用者的头部。
通过将旋转对象(头盔)分成两部分(第一外防护壳和第二内防护壳)并插置由阻尼材料制成的能量吸收件，可以使该元件获得减小的惯性(根据旋转自由度和非线性自由度)。因此，就旋转运动撞击能量在切向上减小方面而言，所得结果将是非常有利的。
换句话说，由于防护壳分成由阻尼装置连结的两个壳体(第一外防护壳和第二内防护壳)，因此例如在跌倒的情况下传递至使用者头部的旋转运动撞击能量明显减小，进而降低了先前提到的脑部损伤的风险。
由于下述事实可以考虑另外的显著优点：第一外防护壳和第二内防护壳可以由不同的材料和/或密度制成，以便增加头盔的总体撞击强度和/或建立在抗撞击性方面有所不同的区域。
在根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的非常优选的实施方式中，所述第一阻尼装置包括至少一个由弹性材料制成、例如由硅树脂材料或者类似的弹性体制成的环形阻尼元件。
由弹性材料制成的环的形状和尺寸可以根据需要而变化，环在所述第一外防护壳与所述第二内防护壳之间的界面处的定位也可以根据需要而变化。
例如，由弹性材料制成的环可以有利地具有大致圆形的形状并且定位在头盔的顶部、大致以穿过前述驾驶员的颈部的理论上的旋转轴线为中心。
从结构的角度来看，在根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的优选实施方式中，所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件具有外部冠和内部冠，外部冠和内部冠分别牢固地联接至所述第一外防护壳和第二内防护壳中的一者或另一者。
实际上，在根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的第一实施方式中，所述第一外壳有利地包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的第一座部，该第一座部具有支承表面和第一内边缘，而所述第二内壳包括具有插入到所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件中的第一外边缘的第一突出部。
在这种情况下，所述第一座部的所述第一内边缘例如通过胶合或类似的固定方法牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的外部冠，而所述第一突出部的所述第一外边缘例如通过胶合或类似的固定方法牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的内部冠。
在根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的前述实施方式的替代实施方式中，所述第二内壳反而包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的第二座部，该第二座部具有支承表面和第二内边缘，并且所述第一外壳包括第二突出部，第二突出部具有插入在所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件中的第二外边缘。
在这种情况下，所述第二座部的所述第二内边缘例如通过胶合或类似的固定方法牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的外部冠，而所述第二突出部的所述第二外边缘例如通过胶合或类似的固定方法牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件的内部冠。
如上所述，由于下述事实给出根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的其中一个特别特征是：所述第二内壳能够相对于所述第一外壳移动，并且所述第二机械保持装置允许所述第二内壳相对于所述第一外壳的部分旋转或旋转平移。
实际上，在根据本发明的头盔中，第二内壳相对于第一外壳且相对于穿过由弹性材料制成的环形阻尼元件的中心的轴线在给定限制内自由旋转或进行旋转平移运动。这些限制——通常为几毫米(例如±5毫米)——通过设置第二机械保持装置来保证，该第二机械保持装置在结构和空间上与由弹性材料制成的环形阻尼元件分开。
在根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的特定实施方式中，所述第二机械保持装置包括例如凸形元件，该凸形元件设置有卡扣锁定装置并且定位在所述第一外壳和所述第二内壳中的一者的相应的座部中。第二机械保持装置还包括凹形元件，该凹形元件适于接合所述凸形元件的所述卡扣锁定装置，并且定位在所述第一外壳和所述第二内壳中的另一者的相应的座部中。
以这种方式，可以在第一外壳与第二内壳之间简单且快速地产生机械保持，同时保持用以确保所述第一外壳与所述第二内壳之间的受限的相对运动所需的自由度。然而，根据需要，相对于本文所述的机械保持方法，其他替代性机械保持方法也是可能的。
从结构的观点来看，根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔上的旋转能量的吸收效率可以通过单个环形阻尼元件和所述第二机械保持装置中的一个或更多个第二机械保持装置来确保，其中，单个环形阻尼元件由弹性材料制成的、适当地定位在所述第一外防护壳与所述第二内防护壳之间的界面处。
然而，一般来说，根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔可以有利地包括多个所述第一阻尼装置和/或多个所述第二机械保持装置。
在根据本发明的特别用于体育活动和类似活动的防护头盔的特别优选的实施方式中，所述联接装置还包括第二阻尼装置，该第二阻尼装置包括一个或更多个由弹性材料制成的条带。
有利地，所述一个或更多个由弹性材料制成的条带至少部分地容置在定位于所述第一外防护壳10和/或第二内防护壳20上的槽中。
作为对前述实施方式的替代或结合，所述一个或更多个由弹性材料制成的条带可以有利地定位在所述第一外防护壳10和/或第二内防护壳20的表面上。
因此，一般来说，根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔可以有利地包括多个所述第一阻尼装置和/或多个所述第二阻尼装置和/或多个所述第二机械保持装置。
附图说明
根据本发明的防护头盔的其他特征和优点将通过在附图中以非限制性示例的方式示出的优选实施方式的描述而更加明显，其中，该防护头盔特别地用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动的体育活动，在附图中：
-图1是根据本发明的防护头盔的包括第一外防护壳和第二内防护壳的组件的第一分解立体图；
-图2是根据本发明的防护头盔的包括第一外防护壳和第二内防护壳的组件的第二分解立体图；
-图3是根据本发明的防护头盔的包括第一外防护壳和第二内防护壳的组件的第一截面图；
-图4是根据本发明的防护头盔的包括第一外防护壳和第二内防护壳的组件的第二截面图。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的特别用于体育活动的防护头盔在最一般的实施方式中包括通常由刚性材料制成的外防护帽(为了简化在附图中未示出)，其中，该体育活动比如为摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪和类似运动。
根据本发明的头盔还包括第一组件，该第一组件包括第一外防护壳10，该第一外防护壳10定位于所述外防护帽内侧并牢固地联接至所述外防护帽。所述第一组件还包括第二内防护壳20，该第二内防护壳20根据下述方法定位在所述第一外防护壳10内侧并且联接至所述第一外防护壳10。
第一壳10和第二壳20有利地由软且可压缩的材料制成，该软且可压缩的材料能够在碰撞或剧烈撞击的情况下吸收力中的至少部分力。通常，第一壳10和第二壳20由发泡的聚合物材料制成，该发泡的聚合物材料例如为发泡的聚苯乙烯、聚丙烯或聚氨酯、或硅材料。此外，根据需要，所述第一壳10和第二壳20可由相同材料或不同材料制成。
所述防护头盔的所述第一组件还包括位于所述第一外防护壳10与所述第二内防护壳20之间的特定类型的联接装置30、40。
事实上，根据本发明的防护头盔的其中一个特别特征在于下述事实：所述联接装置30、40包括第一阻尼装置30和第二机械保持装置40，第一阻尼装置30与第二机械保持装置40彼此间隔开并定位在所述第一外壳10和所述第二内壳20的相应的座部11、21、141、142中。
特别地，在附图中所示的用于体育活动的防护头盔的实施方式中，所述第一阻尼装置30包括至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31，弹性材料例如为硅树脂材料或类似的弹性材料。
在此处所示的防护头盔的实施方式中，由弹性材料制成的环形阻尼元件31具有优选地为大致圆形的形状，以保证在撞击之后所传递的旋转动能的全方向及各向同性吸收。然而，根据要求，其他几何形状也是可能的。
从制造的角度来看，所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31有利地具有外部冠32，所述外部冠32例如通过胶合或类似的固定系统牢固地联接至所述第一外防护壳10或所述第二内防护壳20中的一者。由弹性材料制成的环形阻尼元件31还有利地具有内部冠33，该内部冠33也例如通过胶合或类似的固定系统牢固地联接至所述第一外防护壳10或所述第二内防护壳20中的另一者。
在附图所示的根据本发明的防护头盔的实施方式中，所述第一外壳10包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的第一座部11，所述座部具有支承表面和第一内边缘12。相应地，所述第二内壳20又包括第一突出部21，第一突出部21具有插入到由弹性材料制成的所述至少一个环形阻尼元件31中的第一外边缘22。
如附图所示，在这种情况下，所述第一座部11的所述第一内边缘12例如通过胶合牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的外部冠32，而所述第一突出部21的所述第一外边缘22也例如通过胶合牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的内部冠33。
以这种方式，在所述第一外壳10与所述第二内壳20之间产生阻尼界面，该阻尼界面允许所述第二内壳20相对于所述第一外壳10的绕大致穿过由弹性材料制成的环形阻尼元件31的中心的轴线的部分旋转或旋转平移。
作为代替，在图中未示出的根据本发明的防护头盔的替代性实施方式中，所述第二内壳20包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的第二座部，所述座部具有支承表面和第二内边缘。相应地，所述第一外壳10包括第二突出部，第二突出部具有插入到所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31中的第二外边缘。
在这种情况下，所述第二座部的所述第二内边缘例如通过胶合牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的外部冠32，并且所述第二突出部的所述第二外边缘也例如通过胶合牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件31的内部冠33。
实际上，以这种方式，在上述第一外壳10与第二内壳20之间产生同样的阻尼界面，相对于先前情况的不同之处在于，座部和突出部以相反的方式定位在所述第一外壳10和所述第二内壳20上。
如上所述，在如此制造的组件中，所述第二内壳20能够相对于所述第一外壳10移动，从而能够实现相对于所述第一外壳10绕大致穿过由弹性材料制成的环形阻尼元件31的中心的轴线的部分旋转或旋转平移。
这之所以能够实现是因为第二机械保持装置40一方面保证了组件的稳定性和所述第一外壳10与所述第二内壳20之间的机械联接，并且同时允许所述第二内壳20相对于所述第一外壳10的部分旋转或旋转平移。通常，所述第二内壳20相对于所述第一外壳10的相对运动为大约几毫米，例如±5毫米。
机械保持装置40可以根据需要而具有不同的类型，只要它们能够保证机械稳定性和上文描述的所述第一外壳10与所述第二内壳20之间的机械相对运动的可能性即可。
例如，在附图所示的根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔的实施方式中，所述第二机械保持装置40有利地包括凸形元件41，该凸形元件41设置有卡扣锁定装置410并且定位在所述第一外壳10中的相应的座部141中。第二机械保持装置40还包括凹形元件42，该凹形元件42适于接合所述凸形元件41的所述卡扣锁定装置410并且定位在所述第二内壳20中的相应的座部142中。即使未示出，明显地能够将凸形元件41定位在所述第二内壳20中的座部中，并将凹形元件42定位在所述第一外壳10中的座部中。
以这种方式，从组装的观点来看，可以在所述第一外壳10与所述第二内壳20之间产生有效且快速的机械连接，从而简化了构造过程并因此降低了成本。
在附图所示的实施方式中，根据本发明的关于防护头盔的旋转能量的吸收效率通过由弹性材料制成的单个环形阻尼元件31来确保，该单个环形阻尼元件31定位于头盔顶部、大致处于穿过使用者颈部的轴线上，同时通过使三对凸形元件41和凹形元件42适当地围绕由弹性材料制成的所述环形阻尼元件31定位来保证机械保持。
然而，更一般地并且根据要求，根据本发明的特别用于体育活动等的防护头盔可以包括多个所述第一阻尼装置30和/或多个所述第二机械保持装置40，所述多个第一阻尼装置30和/或所述多个第二机械保持装置40适当地定位在所述第一外壳10与所述第二内壳20之间的界面处。
实际上，从说明书和附图中可以看出，根据本发明的用于例如摩托车运动、摩托车越野赛、自行车运动、山地自行车运动、赛车、滑雪/滑板滑雪以及类似运动的体育活动的防护头盔所采用的技术解决方案允许完全实现预期的任务和目标。
基于所提供的描述，其他特征、修改或改进对于本领域技术人员而言是可能的并且是明显的。因此，这些特征、修改和改进应被认为是本发明的一部分。实际上，所使用的材料、尺寸和可能的形状可以根据要求和现有技术而是任何形状。
Claims (13)
1.一种特别用于体育活动等的防护头盔，所述防护头盔包括：外防护帽；第一外防护壳(10)，所述第一外防护壳(10)定位于所述外防护帽的内侧并联接至所述外防护帽；第二内防护壳(20)，所述第二内防护壳(20)定位于所述第一外防护壳(10)的内侧并联接至所述第一外防护壳(10)；以及联接装置(30、40)，所述联接装置(30、40)位于所述第一外防护壳(10)与所述第二内防护壳(20)之间，其特征在于，所述联接装置(30、40)包括第一阻尼装置(30)和第二机械保持装置(40)，所述第一阻尼装置(30)与所述第二机械保持装置(40)彼此间隔开并定位于所述第一外防护壳(10)和所述第二内防护壳(20)的相应的座部(11、21、141、142)中。
2.根据权利要求1所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第一阻尼装置(30)包括至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)。
3.根据权利要求2所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)具有外部冠(32)和内部冠(33)，所述外部冠(32)和所述内部冠(33)分别牢固地联接至第一外防护壳(10)和所述第二内防护壳(20)中的一者或另一者。
4.根据权利要求3所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第一外防护壳(10)包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的第一座部(11)，所述第一座部(11)具有支承表面和第一内边缘(12)，并且所述第二内防护壳(20)包括第一突出部(21)，所述第一突出部(21)具有插入在所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)中的第一外边缘(22)。
5.根据权利要求4所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第一座部(11)的所述第一内边缘(12)牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的所述外部冠(32)，并且所述第一突出部(21)的所述第一外边缘(22)牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的所述内部冠(33)。
6.根据权利要求3所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第二内防护壳(20)包括用于容置所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的第二座部，所述第二座部具有支承表面和第二内边缘，并且所述第一外防护壳(10)包括第二突出部，所述第二突出部具有插入到所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)中的第二外边缘。
7.根据权利要求6所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第二座部的所述第二内边缘牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的外部冠(32)，并且所述第二突出部的所述第二外边缘牢固地联接至所述至少一个由弹性材料制成的环形阻尼元件(31)的所述内部冠(33)。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第二内防护壳(20)能够相对于所述第一外防护壳(10)移动，并且所述第二机械保持装置(40)允许所述第二内防护壳(20)相对于所述第一外防护壳(10)的部分旋转或旋转平移。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述第二机械保持装置(40)包括凸形元件(41)和凹形元件(42)，所述凸形元件(41)设置有卡扣锁定装置(410)并且定位在所述第一外防护壳(10)或所述第二内防护壳(20)中的一者的相应的座部(141)中，所述凹形元件(42)适于接合所述凸形元件(41)的所述卡扣锁定装置(410)并且定位在所述第一外壳(10)或所述第二内壳(20)中的另一者的相应的座部(142)中。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述联接装置包括第二阻尼装置，所述第二阻尼装置包括一个或更多个由弹性材料制成的条带。
11.根据权利要求10所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述一个或更多个由弹性材料制成的条带至少部分地容置在定位于所述第一外防护壳(10)和/或所述第二内防护壳(20)上的槽中。
12.根据权利要求10或11所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述一个或更多个由弹性材料制成的条带定位在所述第一外防护壳(10)和/或所述第二内防护壳(20)的表面上。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的特别用于体育活动等的防护头盔，其特征在于，所述防护头盔包括多个所述第一阻尼装置(30)和/或包括多个所述第二阻尼装置和/或多个所述第二机械保持装置(40)。
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