CN110191653B - 用于安全头盔的外壳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于安全头盔(1)、特别是用于摩托车安全头盔以分散冲击力的外壳，所述外壳具有外壳材料(2)。外壳的特征在于，在外壳的具有外壳材料(2)的侧部(3)，外壳具有含外壳材料(2)的覆盖体(4)，以便将天线(5)保持在覆盖体(4)与侧部(3)之间。本发明还涉及具有这种外壳的安全头盔(1)和生产这种外壳的方法。

Description

用于安全头盔的外壳

本发明涉及具有权利要求1的前序部分所述特征的安全头盔，该安全头盔具有外壳；本发明还涉及具有权利要求1所述特征的安全头盔用外壳的生产方法。

由现有技术可知，安全头盔，特别是摩托车安全头盔，具有用来分散冲击力的外壳。这种外壳用于沿着外壳对冲击力进行表面分散。然后，通常设置在外壳内的内层起到消减这样分散的冲击力的作用。这种安全头盔除了安全这一主要方面外，安全头盔佩戴者，特别是摩托车头盔佩戴者的数字通信变得越来越重要。为此，可在安全头盔或摩托车头盔上设置相应的通信设备的主要部件。

根据现有技术，尤其是根据作为本发明基础的美国专利第8,667,617号的说明书，可知以这样一种方式将无线通信天线设置在内层上，即将其支承在内层上。具体而言，这可通过使天线跨越内层外表面延伸来实现。这种方法的缺点在于天线不容易固定。通常需要对天线进行胶粘或采取类似措施。取决于天线的实施方式，用比内层更硬的材料制成的天线会在长期使用中破坏内层，这是另一个缺点。然而，这种破坏又不容易发现，因而常常被忽视。

基于这样的现有技术，本发明的目的是在安全头盔上实现天线的一种设置，该设置避免了上述缺点。

对于具有权利要求1的前序部分所述特征的安全头盔所用外壳，此任务通过权利要求1的特征部分的特征实现。对于具有这种外壳的安全头盔，此任务通过权利要求9的特征部分的特征实现；对于具有权利要求13的前序部分所述特征的安全头盔用外壳的生产方法，此任务通过权利要求13的特征部分的特征实现。

外壳自身可用于固定天线，知晓这一点对本发明至关重要，这是通过形成覆盖体来实现的，该覆盖体用于将天线保持在该覆盖体与外壳侧部之间。因此，外壳已因其指定功能而具有所要求的材料特性，以用于这种固定和用于保持。外壳的硬质耐用材料还可用来将天线与柔软内层隔开。因此，也避免了将天线设置在外壳的外侧。

所提出的外壳用于安全头盔，其中，它特别涉及摩托车安全头盔，用于分散冲击力。根据本发明的外壳具有外壳材料，其特征在于，在外壳的具有该外壳材料的侧部，外壳具有覆盖体，该覆盖体用于将天线保持在该覆盖体与该侧部之间，其中所述覆盖体具有所述外壳材料。因此，它涉及外壳的具有该外壳材料的侧部。术语“覆盖体”应理解为与该侧部的基础表面至少部分间隔开从而形成开口的结构，其中被保持的结构——此处指天线——设置在该覆盖体的平坦覆盖体侧部与该覆盖体下面的平坦基础表面之间，优选通过将其设置在此覆盖体侧部与此基础表面之间来固定。此基础表面是外壳顶侧的部分表面。此覆盖体侧部基本上与此基础表面重叠。作为替代方式，也可显示通过该覆盖体与该外壳的该侧部之间形成的开口来保持该天线。

根据所提出的外壳的第一优选实施方式，该侧部涉及外壳内侧。因此，外壳内侧是外壳的凹侧。根据所提出的外壳的第二优选实施方式，该侧部涉及外壳外侧。因此，外壳外侧是外壳的凸侧。因此，自然希望外壳的相应侧部与覆盖体隔开。

所提出的外壳的优选实施方式的特征在于，该外壳材料具有用于纤维复合材料的基体材料。这种基体材料用来通过粘合力或内聚力将纤维复合材料的纤维材料结合到基体材料上。所述基体材料包围纤维复合材料的纤维材料。上述借助于粘合力或内聚力的结合通常由基体材料的固化或交联完成，这也可称作复合过程。外壳材料基本上也可包含基体材料以外的其他材料。不过，外壳材料也可基本上由基体材料制成。外壳材料也可包含纤维材料，或者基本上由此材料制成。

特别地，外壳材料可包含纤维增强塑料或基本上由此纤维增强塑料制成。纤维增强塑料包含塑料基体材料和纤维材料。较佳的是，纤维材料包含玻璃纤维。相应地，外壳材料则包含这种玻璃纤维增强塑料或者基本上由其制成。在纤维材料的情况中，它也可涉及一定量的不同纤维材料。

本发明提出的外壳的另一优选实施方式的特征在于，外壳材料包含热固性材料，较佳的是基体材料包含热固性材料。基体材料也可基本上由热固性材料制成。较佳的是，热固性材料涉及选自下组的一种或多种物质：乙烯基酯树脂(VE树脂)、环氧丙烯酸酯、聚酯树脂(UP树脂)、环氧树脂、酚醛树脂(PF树脂)、PVB改性的酚醛树脂和不含苯乙烯的树脂，包括这些物质的衍生物和这些物质与添加剂的衍生物。

本发明提出的外壳的另一优选实施方式的特征在于，外壳材料包含热塑性材料，优选基体材料包含热塑性材料。基体材料也可基本上由热塑性材料制成。较佳的是，热塑性材料涉及选自下组的一种或多种物质：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、聚乙烯(包括HDPE和LDPE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯、含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的聚碳酸酯(PC+ABS)、含丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯的聚碳酸酯(PC+ASA)、含聚酰胺(PA)的聚碳酸酯和聚醚醚酮(PEEK)。该组还包括这些物质的衍生物以及在这些物质中加添加剂形成的衍生物。

覆盖体可与外壳余下部分构造成单一件。覆盖体也可牢固地结合到外壳余下部分上。

所提出的外壳的优选实施方式的特征在于，该覆盖体具有延伸部，该延伸部基本上对应于天线的延伸部。在这里，所述延伸部优选对应于覆盖体形成的空腔的延伸部，特别是在覆盖体与覆盖体下面的基础表面之间形成的空腔的延伸部。天线设置在覆盖体与侧部之间基本上是通过这种方式决定的。不仅如此，较佳的是，覆盖体构造成基本上将天线完全保持在覆盖体与该侧部之间。因此，若天线基本上没有任何部分位于覆盖体所在区域之外，则特别地，天线与内壳之间基本上是完全分离的，这可最大程度减小天线错位或相互破坏的风险。

根据第一优选变化形式，覆盖体可在两侧开口，特别地，所述两侧的位置彼此相对。因此，较佳的是，覆盖体在覆盖体与侧部之间形成通道。结果，它涉及用于保持天线的隧道状结构。

一种同样优选的替代变化形式是覆盖体形成口袋。换句话说，覆盖体形成口袋状结构的闭合体，用于保持天线。所提出的外壳的对应优选实施方式的特征在于，口袋在开口方向是开口的——从口袋的内部空间开始——用于插入天线，而在与开口方向相反的方向上是闭合的。因此，天线只能在移动方向上插入口袋——这次是从口袋的外侧开始——且只能通过在与此移动方向相反的方向上的移动从口袋中移出。因此，不可能引导它穿过口袋。此实施方式再次改善了天线在口袋中的固定。不仅如此，较佳的是，在横向方向垂直于开口方向的情况下，口袋在外壳内侧闭合。如此一来，也排除了沿此横向方向导入或导出。特别地，口袋沿开口方向的纵向延伸部可超过口袋沿横向方向的横向延伸部。在此情况下，口袋具有拉长的形式，若天线包含对齐部分且同样应与外壳在一定程度上对齐设置，这种形式特别有利。

根据所提出的外壳的优选实施方式，覆盖体基本上沿着外壳的侧表面延伸。如此一来，覆盖体“遵循”该侧表面的样式，特别是其曲率。因此，较佳的是，覆盖体基本上遵循该侧表面的表面曲率。在这里，特别地，覆盖体可构造成根据表面曲率使所保持的天线变形，并使该变形体固定在覆盖体下。

因此，所提出的安全头盔，特别是摩托车安全头盔，具有所提出的外壳，其特征在于，它具有保持在覆盖体与侧部之间的天线，优选用于数字通信的天线。特别地，天线可构造成用于蓝牙通信。

较佳的是，天线通过摩擦连接保持在覆盖体与侧部之间。在此摩擦连接的情况下，特别地，它涉及基于天线与覆盖体之间摩擦的摩擦连接。这里，天线也可通过非粘合剂结合的方式保持在覆盖体与侧部之间。结果，天线不是胶粘在覆盖体与侧部之间或通过类似方式固定。因此，可省去产生这种粘合剂结合的相当复杂的加工步骤。

因此，通过天线与覆盖体之间的直接接触而不需要产生上述摩擦，而是可以例如在覆盖体与天线之间和在侧部与天线之间分别设置箔或其他结构。在此箔或其他结构的情况下，例如，它可涉及成形装置或模芯。在生产外壳的情况下，所述成形装置或模芯通过下文进一步详述的方式用来形成覆盖体，并完全或部分保留在覆盖体与侧部之间。

所提出的安全头盔的优选实施方式的特征在于，天线具有金属天线本体和塑料罩壳，所述塑料罩壳优选基本上完全容纳天线本体。不仅如此，天线可具有拉长的形状，特别是其天线主体和塑料罩壳都是这样。

所提出的安全头盔的进一步优选的实施方式的特征在于，天线以这样的方式保持在覆盖体与侧部之间，即它特别地能在开口方向上拉出来。

根据所提出的安全头盔的优选实施方式，安全头盔具有被外壳保持的内层，用于消减冲击力；安全头盔具有与天线耦接的天线馈线，用于连接天线；天线馈线至少部分设置在外壳与内层之间。天线馈线不是用于发送或接收无线电信号，也就是说它不是天线自身的一部分，而是仅仅用来与供天线用于发送和/或接收信号的相应设备建立电连接。从原理上说，使用天线的这种设备可涉及连接到安全头盔的任何设备，优选永久性或可拆卸地连接到安全头盔。

较佳的是，此设备涉及通信设备。如此一来，所提出的安全头盔的优选实施方式的特征在于，安全头盔具有接触组件，用于电连接到通信设备上，并且将天线馈线引导到接触组件上，以连接天线。

所提出的安全头盔的进一步优选的实施方式和特征对应于所提出的外壳的优选实施方式和特征。

对于所提出的用来生产安全头盔用外壳的方法，外壳具有外壳材料。

所提出的方法的特征在于，在含有第一纤维材料的预制件的侧部，设置含有第二纤维材料的覆盖层。因此，它基本上涉及各种纤维材料，但较佳的是，第一纤维材料与第二纤维材料相同。如此一来，第一纤维材料和第二纤维材料可简称为纤维材料。

所提出的方法的进一步特征在于，在侧部与覆盖层之间设置模芯，固化预制件的第一纤维材料和覆盖层的第二纤维材料包围的基体材料，以形成外壳，从而在侧部形成具有外壳材料的外壳的覆盖体，用来将天线保持在覆盖体与侧部之间。外壳材料可包含基体材料、第一纤维材料或第二纤维材料，或者基本上由这些材料中的一种或多种制成。特别地，外壳材料可包含基体材料以及第一纤维材料和第二纤维材料。至于所提出的方法步骤的顺序，也可在将覆盖层设置在预制件侧部之前将模芯设置在预制件上。

特别地，若模芯是空心的或类似形式，它能保留在其所设置的位点。不过，较佳的是，固化之后部分除去或完全除去模芯。

至于预制件，较佳的是，它基本上形成不含覆盖体的外壳部分。换句话说，预制件的延伸范围基本上对应于最终产生的外壳的延伸范围。

根据所提出的方法的第一优选变化形式，预制件是包含基体材料的预浸预制件，并且作为附加或替代形式，覆盖层是包含基体材料的预浸覆盖层。在这里，对于预制件或覆盖层，复合或固化已经部分发生，并且优选在将覆盖层设置在侧部之前发生。较佳的是，对预制件而言的第一纤维材料和/或对覆盖层而言的第二纤维材料已经——特别是仅仅——结合到基体材料上，并且相应的基体材料已仅仅部分固化。

基体材料基本上可通过任何方式进一步固化。不过，较佳的是，基体材料基本上优选通过热压固化。较佳的是，在热压的情况下发生特别完整的复合，因而预制件和/或覆盖层的纤维材料仅在受到热压时基本上完全结合到基体材料上。较佳的是，预制件的第一纤维材料和覆盖层的第二纤维材料之间的物-物连接也利用基体材料，通过固化基体材料发生。

根据所提出的方法的另一优选变化形式，在将覆盖层设置在预制件的内侧之后，以液态基体材料形式将基体材料引入预制件和覆盖层，从而在覆盖层与预制件之间形成物-物连接。根据此变化形式，液态基体材料可涉及人造树脂。较佳的是，基体材料基本上同时插入预制件和覆盖层。这样，基体材料可饱和预制件和覆盖层，同时在此过程中，在这两个结构之间流动。这确保了覆盖层与预制件在固化过程中可靠的物-物连接。

特别地，对于纤维增强塑料，它可涉及玻璃纤维增强塑料。相应地，第一纤维材料和/或第二纤维材料分别具有玻璃纤维。

所提出的方法的优选实施方式的特征在于，在设置覆盖层之前，模芯胶粘到预制件的侧部。

所提出的方法的另一优选实施方式的特征在于，移除模芯后，将天线引入口袋。作为替代方式，模芯可保留在覆盖体与侧部之间，特别地，然后可将天线引入模芯。

所提出的方法的进一步优选的实施方式和特征对应于所提出的外壳和所提出的安全头盔的优选实施方式和特征。因此，必须指出，预制件侧部对应于外壳侧部，因而有关外壳侧部的确定类似地以相同方式适用于预制件侧部。

本发明的其他细节、特征、目标和优点将在下文基于优选的示例性实施方式的附图予以解释。附图显示：

图1：具有所提出的外壳的示例性实施方式的安全头盔的部分截面图；以及

图2：从另一视角看的图1中安全头盔的另一部分截面图。

图1和图2中所提出的外壳是安全头盔1的整体组成部分，它涉及摩托车安全头盔。外壳由外壳材料2制成，它特别地涉及玻璃纤维增强塑料。在外壳的侧部3——这里具体是外壳的内侧——此外壳具有覆盖体4，该覆盖体由外壳材料2制成并形成口袋。在此口袋中进而设置天线5，其设置方式使其完全被覆盖体覆盖，从而完全容纳在口袋中。对于此天线5，它涉及用于数字通信的天线5，此处特别涉及用于蓝牙通信的天线5。

该口袋仅在一个方向开口，即图2所示的开口方向6。在两个横向方向7a,b和与开口方向6相反的方向上——因而在三个方向上——该口袋是闭合的。基于覆盖体4的纵向延伸部8超过其横向延伸部9这一事实，可以认识到覆盖体4的拉长实施方式，从而也认识到口袋的拉长实施方式。覆盖体4沿着侧部3的表面延伸，还遵循侧部3表面的表面曲率，该表面曲率由外壳的圆化引起。天线5因弯曲而造成的相应变形增强了天线5与覆盖体4之间的摩擦，这进而加强了将天线5保持在覆盖体4下面的相应摩擦连接。

不仅如此，安全头盔1具有内层10，特别地，该内层因其材料特性而用于消减冲击力。从图1和图2可以看出的安全头盔1的天线馈线11在图示实施方式中在外壳与内层10之间延伸，电连接至天线5，并连接至此范围。如图1所示，天线馈线11引至接触组件12，该接触组件12与通信设备13建立电连接。对于此通信设备13，在本文件中，它涉及用于蓝牙通信的蓝牙模块。

图1和图2所示的安全头盔的外壳通过将图1中所示的覆盖层14设置在预制件的侧部3来产生，所述覆盖层14由玻璃纤维制成，所述预制件也由玻璃纤维制成，预制件对应于外壳除上面的覆盖层14以外的部分。预制件的侧部3进而对应于预制件的内侧，也形成除覆盖体4以外随后制成的外壳部分的相应侧部3。

在预制件与覆盖层14之间设置模芯(未示出)，其尺寸基本上对应于天线5的尺寸。树脂材料作为液态基体材料插入模具，模具中设置有预制件、覆盖层14和模芯，因而此基体材料包围预制件和覆盖层14的玻璃纤维。基体材料的固化导致覆盖层14的玻璃纤维与预制件的玻璃纤维之间的物-物连接，其中这些玻璃纤维和基体材料随后形成外壳的外壳材料2。接着，移出模芯，将天线5放置在所得的覆盖体4与侧部3之间。

Claims (15)

1.一种用于安全头盔(1)以分散冲击力的外壳，所述外壳具有外壳材料(2)，其特征在于，在外壳的具有外壳材料(2)的侧部(3)，外壳具有含外壳材料(2)的覆盖体(4)，以将天线(5)保持在覆盖体(4)与侧部(3)之间，其中，覆盖体与外壳为单一件。

2.根据权利要求1的外壳，其特征在于，侧部(3)是外壳的内侧，或者侧部(3)是外壳的外侧。

3.根据权利要求1或2所述的外壳，其特征在于，外壳材料(2)包含用于纤维复合材料的基体材料。

4.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，外壳材料(2)包含热固性材料。

5.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，外壳材料(2)包含热塑性材料。

6.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，覆盖体(4)具有延伸部，该延伸部对应于天线(5)的延伸部。

7.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，覆盖体(4)形成口袋，所述口袋在开口方向(6)上开口，用于插入天线(5)，并且在与开口方向(6)相反的方向上闭合。

8.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，覆盖体(4)沿着外壳侧部(3)的表面延伸。

9.一种具有权利要求1-8中任意一项所述的外壳的安全头盔，其特征在于，安全头盔(1)具有保持在覆盖体(4)与侧部(3)之间的天线。

10.根据权利要求9所述的安全头盔，其特征在于，天线(5)以下述方式保持在覆盖体(4)与侧部(3)之间：它能在插入方向(6)拉出。

11.根据权利要求9或10所述的安全头盔，其特征在于，安全头盔(1)具有被外壳保持的用于消减冲击力的内层(10)，安全头盔(1)具有与天线(5)耦接的用于连接天线(5)的天线馈线(11)，天线馈线(11)至少部分设置在外壳与内层(10)之间。

12.根据权利要求11所述的安全头盔，其特征在于，安全头盔(1)具有接触组件(12)，用于电连接至通信设备(13)，天线馈线(11)被引导到接触组件(12)上以连接天线(5)。

13.一种生产安全头盔(1)用的外壳的方法，其中所述外壳具有外壳材料(2)，其特征在于，在具有第一纤维材料的预制件的一个侧部(3)设置具有第二纤维材料的覆盖层(14)，在侧部(3)与覆盖层(14)之间设置模芯，对包围预制件的第一纤维材料和覆盖层(14)的第二纤维材料的基体材料进行固化，以形成外壳，使得在侧部(3)形成具有外壳材料(2)的外壳的覆盖体(4)，以将天线(5)保持在覆盖体(4)与侧部(3)之间。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，覆盖层(14)是包含基体材料的预浸覆盖层。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在将覆盖层(14)设置在预制件的侧部(3)之后，以液态基体材料形式将基体材料引入预制件和覆盖层(14)，使得在覆盖层(14)与预制件之间形成物-物连接。

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