CN110584255A - 可吸收多向冲击的安全帽 - Google Patents
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Abstract
本发明有关于一种可吸收多向冲击的安全帽，其由外向内依序包含有一帽壳、一设于帽壳的弹性支架，以及一设于弹性支架的助滑件，当帽壳在受到外力冲击时，帽壳利用助滑件的特性可相对使用者的头部产生滑动，使本发明的安全帽可将本身所受到的冲击力道加以吸收且转换成其他能量，进而提升对头部的保护效果。
Description
技术领域
本发明与安全帽有关，特别是指一种可吸收多向冲击的安全帽。
背景技术
目前常见的安全帽主要由一刚性外罩与一填充于刚性外罩内的缓冲层所构成。在受到外力冲击时，先由刚性外罩承受一部分能量，然后由缓冲层吸收掉一部分的能量，最后剩下的部分再由头部及颈椎来承受。就外力冲击的类型来说，大致上可以分为径向冲击、切向冲击及斜向冲击等三种，在受到径向冲击的情况下，头部所产生的线性加速度可能导致颅骨破裂或/和脑部的压迫损伤，至于在受到切向冲击的情况下，头部所产生的角加速度也会导致脑部或/和颈椎受到剪力作用而损伤。但是根据伤害统计，纯粹的径向冲击及切向冲击都很少见，最常见的类型反倒是由前述两种冲击所组合成的斜向冲击，在受到斜向冲击的情况下，头部会同时产生线性加速度及转动加速度，如此更容易造成脑震荡、创伤性脑损伤(Traumatic brain injury，TBI)、硬脑膜下血肿(Subdural hematoma，SDH)或弥漫性轴索损伤(Diffuse Axonal Injury，DAI)等严重伤害。
为了确保安全帽具有足够的安全性，安全帽在制造完成后会进行一些抗冲击测试，但是一般的抗冲击测试通常只针对径向冲击，如此造成安全帽在径向冲击方面具有良好的吸收能力，但是对于来自其他方向的外力冲击(尤其是斜向冲击方面)所能提供的吸收能力则是不太理想。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种安全帽，其可吸收多方向的外力冲击，进而提升对头部的保护性。
为了达成上述主要目的，本发明的安全帽包含有一帽壳、一弹性支架及一助滑件。该弹性支架设于该帽壳的内周面，该助滑件设于该弹性支架的内周面，其中，该弹性支架一方面用来支撑该帽壳，另一方面对该助滑件提供拘束效果，使该助滑件对头部产生良好的包覆舒适度，至于该助滑件用来对该帽壳提供滑动效果。由此，当该帽壳受到外力冲击时，尤其是在受到斜向冲击的情况下，该助滑件允许该帽壳相对使用者的头部产生滑动，如此即可将原本传递至头部的冲击力道加以吸收且转换成其他能量，进而大幅提升对头部的保护效果。
优选地，该助滑件具有一表布与一助滑介质，该表布设于该弹性支架的内周面，该助滑介质被该表布所包覆住。
优选地，该助滑件具有一助滑介质，该助滑介质可以有多种不同的态样，例如：该助滑介质可以是诸如气体或液体之类的流体或是多个可任意滚动的滚珠；该助滑介质可以是两个相对的基材，该两个基材分别通过一低摩擦表面相互抵接，使该两个基材可相对位移；该助滑介质可以是两个相对的磁铁，该两个磁铁所相对的一磁极具有相反的极性，使该两个磁铁在磁斥力作用下产生相对位移；该助滑介质可以是两个相对的基材与多根设于该两个基材之间的可挠性线材，通过该等可挠性线材的特性，使该两个基材可产生相对位移；该助滑介质可以是一块由弹性材料所制成的板体，该板体具有多个凹部与该多个凸部，该等凹、凸部之间为两两相连且交错排列，使该板体利用本身的弹性变形来提供滑动效果；该助滑介质具有一基材与多根设于该基材的可挠性条状结构，通过该等可挠性条状结构的变形特性来提供滑动效果。
优选地，该帽壳具有一外罩与一缓冲层，该缓冲层的外周面设于该外罩的内周面，该弹性支架可拆卸地设于该缓冲层的内周面。该弹性支架使用一粘扣件设于该缓冲层的内周面。该弹性支架具有两个相对的顶框条与一侧框条，该两个顶框条的前端一体地连接该侧框条的前端，该侧框条的后端连接一调节器，该调节器用以调节该侧框条的松紧度。
优选地，该缓冲层的内周面具有多个卡接孔，该弹性支架的外周面具有多个卡接部，该弹性支架的卡接部一对一地扣设于该缓冲层的卡接孔内。该弹性支架具有两个相对的顶框条与一侧框条，该两个顶框条的前端一体地连接该侧框条的前端，该侧框条的后端连接一调节器，该调节器用以调节该侧框条的松紧度。
有关本发明所提供对于安全帽的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中普通技术人员应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明。
附图说明
图1为本发明的安全帽的外观立体图。
图2为本发明的安全帽的立体分解图。
图3为本发明的安全帽的剖面示意图。
图4类同于图3，主要显示帽壳受到外力冲击的状态。
图5a～5g为本发明的安全帽所提供的不同助滑介质的结构示意图。
【符号说明】
10-安全帽； 12-头部；
20-帽壳； 21-外罩；
22-缓冲层； 23-卡接孔；
30-弹性支架； 32-顶框条；
34-侧框条； 36-调节器；
38-卡接部； 40-助滑件；
41-表布； 42-助滑介质；
43-基材； 44-可挠性线材；
46-滚珠； 48-基材；
50-低摩擦表面； 52-磁铁；
54-磁极； 56-凹部；
58-凸部； 60-基材；
62-可挠性条状结构。
具体实施方式
申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。
请先参阅图1及图2，本发明的安全帽10包含有一帽壳20、一弹性支架30，以及一助滑件40。
帽壳20具有一外罩21与一缓冲层22，缓冲层22使用一粘着剂固设于外罩21的内周面，其中的外罩21使用诸如硬质塑胶的刚性材质所制成，主要用来作为第一层的保护，至于缓冲层22使用诸如发泡材料的吸震材质所制成，主要用来提供吸震缓冲效果。
弹性支架30使用诸如塑胶的弹性材质所制成。如图2所示，弹性支架30具有两个相对的顶框条32与一侧框条34，该两个顶框条32的一端一体地连接与侧框条34的前端部，至于侧框条34的后端部连接一调节器36，通过此一调节器36来调节侧框条34的松紧度，使侧框条34能够配合不同头围尺寸的使用者来调整包覆面积。此外，各顶框条32与侧框条34以可拆卸的方式设于帽壳20的缓冲层22的内周面，例如使用诸如魔鬼毡之类的粘扣件(图中未示)粘贴于帽壳20的缓冲层22的内周面，更进一步来说，如图3所示，各顶框条32的外周面与侧框条34的外周面可以增设多个卡接部38，除了使用前述黏扣件粘贴于帽壳20的缓冲层22的内周面之外，可以同时再利用这些卡接部38以一对一的方式扣设于缓冲层22的一卡接孔23内，如此即可增加两者之间的结合强度，而且还能够随时将弹性支架30拆下来进行松紧度的调整。
助滑件40具有一表布41，表布41使用诸如绒布的低摩擦材料所制成。表布41的其中一面使用诸如魔鬼毡之类的黏扣件(图中未示)粘贴于弹性支架30的内周面，使得助滑件40可通过弹性支架30所产生的拘束效果而用表布41的另外一面跟使用者的头部12作直接接触，另外在表面脏污时也可以方便拆下来进行清洗。此外，助滑件40更具有一被表布41所包覆住的助滑介质42，在本实施例中，助滑介质42具有两个相对的基材43与多根可挠性线材44，该两个基材43使用一粘着剂跟表布41固定在一起，该等可挠性线材44设于该两个基材43之间且不限于规则或不规则的排列方式，通过该等可挠性线材44的特性，使该两个基材43可轻易地相对位移。另外需要补充说明的是，在图2中的助滑件40以两个单元为例，其中一个位于头顶处，另外一个位于头部的周围，然而实际上可以将两个单元整合成一个单元，甚至也可以再分成两个以上的单元，以符合不同的使用需求。
由上述可知，当帽壳20受到外力冲击时，先由帽壳20的外罩21承受一部分能量，然后由帽壳20的缓冲层22吸收掉一部分的能量，接着在传递至助滑件40时，如图3及图4所示，助滑件40通过助滑介质42允许帽壳20相对头部12产生滑动，使助滑件40所接收到的冲击力道转换成因两者相对移动所产生的位能，甚至助滑件40也可能因为表布41的低摩擦特性而跟头部12之间产生滑动，使助滑件40所接收到的冲击力道再进一步转换成因相互摩擦所产生的热能，最后剩下的部分才由头部12及颈椎来承受。换言之，在本发明的安全帽10受到外力冲击的过程中，利用帽壳20本身的形变、帽壳20相对头部12的滑动及表布41与头部12之间的摩擦等多重方式将原本传递至头部12的冲击力道加以吸收且转换成其他能量，如此即可大幅减少来自不同方向的外力冲击对头部12所造成的伤害，特别是在受到斜向冲击的情况下，进而提升对头部12的保护效果。
另外需要补充说明的是，助滑介质42可以有多种不同的实施态样。举例来说：如图5a～图5b所示，助滑介质42为诸如空气或胶体之类的流体，通过流体的变形特性让帽壳20产生滑动效果；再图第5c所示，助滑介质42由多个滚珠46所构成，通过该等滚珠46的任意滚动让帽壳20产生滑动效果；再如图5d所示，助滑介质42为两个相对的基材48，该两个基材48分别具有一低摩擦表面50，该两个基材48的低摩擦表面50彼此相对且相互抵接，使得该两个基材48之间容易相对位移而让帽壳20产生滑动效果，更进一步来说，基材48可以由低摩擦材料所制成，例如聚甲醛树脂(Polyoxymethylene，POM)、含氟树脂(Fluororesin)、芳纶树脂(Aramid)、添加化学润滑剂的塑胶、填充石墨的聚酰亚胺(Polyimide，PI)、超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE)等；再如图5e所示，助滑介质42为两个相对的磁铁52，该两个磁铁50所相对的一磁极54(不限于N极或S极)具有相反的极性，使得该两个磁铁50在磁斥力作用下容易相对位移，进而使帽壳20产生滑动效果；再如图5f所示，助滑介质42为一块由弹性材料所制成的板体且具有多个凹部56与多个凸部58，该等凹部56、凸部58之间为两两相连且交错排列，通过助滑介质42本身的弹性变形让帽壳20产生滑动效果；最后如图5g所示，助滑介质42具有一基材60与多根连接于基材60的可挠性条状结构62，通过可挠性条状结构62的特性让帽壳20产生滑动效果。
Claims (14)
1.一种可吸收多向冲击的安全帽，包含有：
一帽壳；
一弹性支架，设于该帽壳的内周面；以及
一助滑件，设于该弹性支架的内周面，用以允许该帽壳在受到外力冲击时相对该帽壳所套设的一头部产生滑动。
2.如权利要求1所述的安全帽，其中该助滑件具有一表布与一助滑介质，该表布设于该弹性支架的内周面，该助滑介质被该表布所包覆住。
3.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质为流体。
4.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质为多个滚珠。
5.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质为两个相对的基材，该两个基材分别具有一低摩擦表面，该两个基材的低摩擦表面相互抵接。
6.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质为两个相对的磁铁，该两个磁铁所相对的一磁极具有相反的极性。
7.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质具有两个相对的基材与多根设于该两个基材之间的可挠性线材。
8.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质为一由弹性材料所制成的板体且具有多个凹部与多个凸部，该等凹部与该等凸部之间为两两相连且交错排列。
9.如权利要求2所述的安全帽，其中该助滑介质具有一基材与多根设于该基材的可挠性条状结构。
10.如权利要求1至9中任一项所述的安全帽，其中该帽壳具有一外罩与一缓冲层，该缓冲层的外周面设于该外罩的内周面，该弹性支架可拆卸地设于该缓冲层的内周面。
11.如权利要求10所述的安全帽，其中该弹性支架使用一粘扣件设于该缓冲层的内周面。
12.如权利要求11所述的安全帽，其中该弹性支架具有两个相对的顶框条与一侧框条，该两个顶框条的前端一体地连接该侧框条的前端，该侧框条的后端连接一调节器，该调节器用以调节该侧框条的松紧度。
13.如权利要求10所述的安全帽，其中该缓冲层的内周面具有多个卡接孔，该弹性支架的外周面具有多个卡接部，该弹性支架的卡接部一对一地扣设于该缓冲层的卡接孔内。
14.如权利要求13所述的安全帽，其中该弹性支架具有两个相对的顶框条与一侧框条，该两个顶框条的前端一体地连接该侧框条的前端，该侧框条的后端连接一调节器，该调节器用以调节该侧框条的松紧度。
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