CN111820522A - 多部件头盔构造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种赛车头盔，所述赛车头盔包括具有下边缘的外壳、沿所述外壳内部延伸的内衬、以及联接到所述外壳并且邻近所述下边缘地在所述外壳和所述内衬之间延伸的支撑部分。在一些构造中，当所述头盔被定位在DOT标准No.118测试头形物上时，所述下边缘有一部分位于所述测试线的上方，也有一部分位于所述测试线的下方，同时所述支撑部分从所述下边缘的位于所述测试线上方的部分延伸到所述测试线下方的位置。所述头盔也可包括口套和磁联接组件，所述口套适于覆盖佩戴者的口部和下颏区域，所述磁联接组件将所述口套以可释放方式联接到所述外壳。

Description

多部件头盔构造

本申请是申请日为2013年11月26日、申请号为201380071150.5、发明名称为“多部件头盔构造”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2012年11月29日提交的美国临时专利申请No.61/731,361的权益和优先权，该美国临时专利申请全文据此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及防护头盔，更具体地讲，涉及具有独特的多部件构造的防护头盔，所述多部件构造有利于降低能够满足或超过各种头盔安全测试标准的美观头盔的制造成本。

背景技术

对人员头部的物理冲击可能导致严重的伤害或死亡。为了降低此类后果的概率，在与头部受伤风险程度增加相关联的活动中常使用诸如头盔的防护设备。此类活动的例子包括但不限于滑雪、单板滑雪、乘雪橇、滑冰、骑自行车、溜旱冰、攀岩、滑板运动、骑摩托车以及其他赛车运动。一般来讲，头盔被设计为在一次冲击或一系列冲击过程中维持其结构完整性并保持固定到佩戴者的头部。

因此，摩托车或赛车头盔被设计为保护佩戴者的头部，包括在受到表面(诸如地面)的冲击的过程中吸收和耗散能量。就这一点而言，赛车头盔内部包括减弱冲击的材料，诸如布置了衬垫和/或泡沫，其中减弱冲击的材料覆盖并接触佩戴者头部的很大一部分。

设计商业上成功的赛车头盔是一种独特的挑战，因为赛车头盔的消费者，如摩托车骑手，对于头盔的美学外观常常具有非常特别的品味。尽管不戴头盔会增加风险，但是除非依法律要求必须佩戴，许多摩托车骑手仍拒绝佩戴头盔，美观性是摩托车骑手不佩戴头盔的主要原因之一。设计有吸引力的美观头盔会是一件非常有挑战性的任务，因为头盔特定区域中充分结构完整性的需要会限制制作美观合意的头盔外形、形状或轮廓的能力。

本发明旨在解决这些局限并提供常规摩托车或赛车头盔所不能提供的优点和方面。本发明的特征和优点的完整讨论见于参照附图展开的以下详细说明。

发明内容

在一些方面，赛车头盔包括具有下边缘的外壳、沿外壳内部延伸的内衬，以及联接到外壳并邻近下边缘地在外壳和内衬之间延伸的支撑部分。支撑部分可包括从下边缘向下延伸的后延伸部，内衬可包括沿支撑部分的内部从下边缘向下延伸的内衬后延伸部。下边缘可限定外壳的闭合周边并且可以基本上驻留在单个平面上。内衬可包括具有底部表面的前部，该底部表面可与外壳的下边缘基本上共面。支撑部分可包括环结构。支撑部分可包括中心带，该中心带具有大致为三角形的横截面并且围绕支撑部分的周缘延伸。支撑部分可包括附接唇缘，该附接唇缘在外壳和内衬之间从下边缘向上延伸进入外壳内，并且该附接唇缘可将支撑部分联接到外壳。头盔也可包括下延伸部，该下延伸部覆盖下边缘下方的支撑部分。头盔也可包括适于覆盖佩戴者的口部和下颏区域的口套、以及将口套以可释放方式联接到支撑部分的磁联接组件。

在其他方面，赛车头盔包括外壳，而外壳具有适于覆盖佩戴者头部第一部分的第一部件、以及适于覆盖佩戴者头部第二部分的第二部件。第一部件和第二部件分别形成并连接到一起。第一部件和第二部件可通过紧固件连接到一起。第一部件和第二部件可由不同的材料形成。第一部件和第二部件可具有不同的厚度。赛车头盔也可包括具有前带构件和后带构件的下颏带。前带构件可联接到外壳的第一部件，后带构件可联接到外壳的第二部件。

在其他方面，赛车头盔包括外壳、适于覆盖佩戴者的口部和下颏区域的口套、以及将口套以可释放方式联接到外壳的磁联接组件。赛车头盔也可包括沿外壳内部延伸的内衬，支撑部分可联接到外壳并且可邻近外壳下边缘地在外壳和内衬之间延伸。磁联接组件可在外壳下边缘下方的位置处固定到支撑部分。赛车头盔也可包括在磁联接组件和外壳之间延伸的棘轮组件。

在其他方面，赛车头盔包括具有下边缘的外壳、以及沿下边缘联接到外壳的支撑部分。当头盔被定位在如美国交通部标准No.118所指定的具有测试线的测试头形物上时，下边缘有一部分位于测试线上方，也有一部分位于测试线的下方，同时支撑部分从位于测试线上方的下边缘的部分延伸到测试线下方的位置。赛车头盔也可包括沿外壳内部延伸的减弱冲击内衬。减弱冲击内衬可包括前部和后延伸部，其中前部具有与下边缘基本上共面的底部表面，后延伸部沿支撑部分的内部在下边缘下方延伸。

附图说明

为了理解本发明，现在将参考附图以举例的方式描述本发明。

图1为根据一个实施例的创新型赛车头盔的透视图。

图2为图1的头盔的左视图。

图3为图1的头盔的前视图。

图4为图1的头盔的后视图。

图5为图1的头盔移除面罩后的分解透视图。

图6为沿图3的线6-6截取的局部截面图。

图7为图1的头盔的内部支撑部分的透视图。

图8为图1的头盔的能量衰减内衬的透视图。

图9为定位在测试头形物上的图1的头盔的一部分的侧正视图。

图10为图1头盔的面罩的左侧视图。

图11为图10的面罩的后正视图。

图12为沿图11的线12-12截取的截面图。

图13为根据第二实施例的创新型赛车头盔的示意性侧视图。

图14为根据第三实施例的创新型赛车头盔的示意性侧视图。

图15为根据第四实施例的创新型赛车头盔的示意性侧视图。

图16为根据第五实施例的创新型赛车头盔的示意性透视图。

图17为图1的头盔的右侧视图。

图18为图1的头盔的顶视图。

图19为图1的头盔的底视图。

具体实施方式

尽管本发明容许有多种不同形式的实施例，但在附图中示出并将在本文详细描述的是本发明的优选实施例，要理解的是，本公开应被视为是对本发明原理的举例说明，而并非意图将本发明的广泛内容限定于所示的实施例。

在附图中，首先参见图1-4，图中示出了根据本发明的头盔10的实施例，该头盔包括耐冲击外壳14；减弱冲击内衬16，其沿外壳14的内部延伸；下延伸部18，其联接到外壳14并从外壳14向下延伸；以及面罩组件20，其以可释放方式联接到下延伸部18。在一些实施例中，外壳14包含纤维增强材料，例如纤维增强塑料、碳纤维、芳族聚酰胺、玻璃纤维等。在其他实施例中，外壳14可以附加地或另选地包含聚碳酸酯、ABS塑料、各种金属合金等。下延伸部18可相似地包含聚碳酸酯、ABS塑料、尼龙增强塑料等。面罩组件20包括防护罩部分24；两个磁联接组件28，其将防护罩部分24联接到两个带组件32；以及两个棘轮组件36，其联接到下延伸部18并且将带组件32中的相应带组件以可释放方式联接到下延伸部18。面罩组件20将在下文进行更详细的讨论。

头盔10包括覆盖佩戴者前额的额部40、覆盖佩戴者头部的头冠区的顶部或冠部44、覆盖至少佩戴者的枕区的后部48、以及沿着佩戴者头部的侧面和颞部区延伸的侧部52。在所示构造中，外壳14包括周边下边缘56，其限定外壳14与下延伸部18之间的接合部或分型线57。下边缘56为连续的并且限定外壳14的闭合周边。在所示实施例中，外壳14邻近下边缘56的下部15大致向外呈喇叭形张开，以限定凹陷部15a，并且下边缘56和分型线57各自基本上驻留在单个平面内。所形成的美学外观使人联想到军用头盔，这通常被赛车爱好者团体的某些成员视为美观。随后讨论的头盔10的多部件构造通过以下方式扩展了设计师可用的美学设计方案：允许使用不同的制造技术，并且允许在提供不同级别保护的头盔区域中使用不同的材料和/或材料厚度。

另外参见图5-7，头盔10也包括内部支撑部分60，在所示实施例中内部支撑部分60为定位在外壳14与内衬16之间的内环形式。所示内部支撑部分60为单个连续件，然而，其他实施例可包括多件的或不连续的内部支撑部分60。内部支撑部分60包括中心带64，该中心带具有大致为三角形的横截面并且围绕支撑部分60的周缘延伸。中心带64限定沿直径相对的前部狭槽和后部狭槽68，而前部狭槽和后部狭槽68接纳设置在下延伸部18上的相应的肋72(参见图6)，以在组装期间至少部分地使内部支撑部分60与下延伸部18对齐。内部支撑部分60可由例如注射成型的尼龙或ABS、或类似的坚固且耐冲击的刚性材料形成。

支撑部分60也包括一对后延伸部76，当佩戴者佩戴头盔10时，所述一对后延伸部在大致位于佩戴者耳后的区域中从中心带64向下延伸。每个后延伸部76都包括通孔80和向内延伸的销84，并且下延伸部18和棘轮组件36可联接到销84。附接唇缘88大致向上延伸，并且在所示构造中，其也从中心带64向内延伸。附接唇缘88的尺寸和构造被设计成紧密贴合在外壳14邻近下边缘56(图6)的喇叭状的下部15内。就这一点而言，附接唇缘88在内衬16的下端和外壳14邻近下边缘56的喇叭状的下部15之间延伸。在所示构造中，附接唇缘88包括起伏的或大致蜿蜒的上边缘部分92。起伏的上边缘部分92限定周向间隔开的四个附接突出部96，与附接唇缘88的其他部分相比，这四个附接突出部向上延伸的程度更大。每个附接突出部96都包含附接位置，例如所示通孔100，用于将外壳14附接到内部支撑部分60。外壳14包括一组相应的通孔105，当外壳14被定位在附接唇缘88的上方时，这些通孔与通孔100对准。在所示实施例中，外壳14和内部支撑部分60被构造为通过紧固件(例如铆钉)联接在一起。在其他实施例中，可以附加地使用或另选地使用不同类型和组合的机械紧固件、锁定接片和/或粘合剂或其他粘接方法。

另外参见图5和图8，内衬16可被形成为一体，如图所示，或可包括多个零件，并且可粘接到或以其他方式连接到外壳14和支撑部分60中的至少一者。内衬16可包括EPS、EPP、乙烯基腈或基本上任何其他合适的减弱冲击材料。内衬16包括周向延伸的凹陷部102，该周向延伸的凹陷部接纳支撑部分60的附接唇缘88。内衬16的后延伸部104从凹陷部102大致向下延伸，并且相对地沿支撑部分60的后延伸部76的内部延伸。内衬后延伸部104包括后部106和一对相对的侧部108。内衬后延伸部104从后部106处的最大厚度渐缩至侧部108的远端处的减小的厚度。侧部108也从邻近凹陷部102的最大厚度区域渐缩至每个侧部108的远端处的减小的厚度区域。如图6所示，内衬16前部的底部表面110是大致均匀的，例如，与外壳14的下边缘56共面。在外壳14的下边缘56下方延伸的后延伸部104由此在外壳14的下边缘56的下方提供另外的能量衰减材料。

下延伸部18覆盖内衬16的一部分和内部支撑部分60。下延伸部18用作覆盖物，并且包括后通气孔112，后通气孔112有助于冷却佩戴者颈部的后部。下延伸部18也包括耳罩116，该耳罩从中心带64向下延伸并且从支撑部分60的后延伸部76向前延伸，以覆盖佩戴者的耳朵。耳罩116也为面罩组件20的带组件32和棘轮组件36提供导向和附接位置。

另外参见图9，外壳14和支撑部分60被示出为定位在如美国交通部(DOT)标准No.218(以下简称“标准”)所定义的测试头形物H上；该标准针对设计用于摩托车骑手和其他机动车用户的头盔制定了性能要求，并且该标准全文据此以引用方式并入本文。头形物H在解剖学上类似于头盔佩戴者的头部。图9也示出了测试线T，其对应于在标准中定义的“测试线”，头盔10在测试线上方必须提供某种程度的保护，才能符合标准。测试线T是交错的或台阶状的，其限定了相对于图9的页面垂直延伸进去和延伸出来的一系列测试平面。

如图9所示，头盔10定位在头形物H上时，外壳14的下边缘56穿过测试线T，使得下边缘56有一部分定位在测试线T的下方，有一部分定位在测试线T的上方。在所示实施例中，下边缘56在多个位置穿过测试线T，使得下边缘56有一些部分位于测试线T的下方，有一些部分位于测试线T的上方。因此，外壳14仅部分地覆盖头形物H的测试区域(测试区域被定义为头形物H位于测试线T上方的区域)。而测试区域未被外壳14覆盖的部分则由支撑部分60覆盖。更具体地讲，测试区域位于外壳14的前部40下方的一部分、和测试区域位于外壳14的侧部52下方的一部分由支撑部分60的中心带64覆盖，并且测试区域位于外壳14的后部48下方的一部分由支撑部分60的中心带64和后延伸部76覆盖。测试区域位于外壳14的后部48下方的那部分还由内衬16的后延伸部104覆盖。

另外参见图10-12，面罩组件20包括前述防护罩部分24、磁联接组件28、带组件32和棘轮组件36(参见图1-2)。防护罩部分24包括具有侧通风口124的防护口套120和联接到口套120的弹性呼吸盒128。呼吸盒128由诸如热塑性弹性体之类的弹性材料形成，并且被构造为直接与佩戴者的鼻部、口部和下颏区域啮合。呼吸盒128包括多个通风口132，当呼吸盒128对着佩戴者脸部定位时，所述多个通风口132会靠近佩戴者的口部。口套120可由较硬的弹性弱一些的材料形成，其作用是使佩戴者免受碎屑伤害。

每个磁联接组件28都包括联接到口套120的第一部分136和联接到相应的一个带组件32的第二部分140。第一部分136和第二部分140被构造为以可释放方式彼此扣合和磁联接，并且就这一点而言，第一部分136和第二部分140可包括可得自德国汉诺威的Fidlock股份有限公司(Fidlock GmbH of Hannover,Germany)的FIDLOCK联接机构，该联接机构使用磁力引导第一部分136和第二部分140彼此啮合。每个联接组件28的第二部分140都联接到相应的带组件32。每个带组件32都包括联接到第二联接部分140的第一端部144、以及其上形成有多个锯齿槽152的第二端部148。锯齿槽152被构造为以棘轮方式与相应的一个棘轮组件36啮合，以便调节面罩组件20的贴合性。一旦已经使用棘轮组件36设置了带组件32的相对位置，则面罩组件20的一侧或两侧可快速且容易地借助磁联接组件28进行移除及附接。

图13为头盔10a的另选实施例，其包括外壳14a和支撑部分60a。图13的头盔10a的结构类似于图1的头盔10的结构，然而，头盔10a包括用于将头盔10a固定到佩戴者头部的下颏带组件156。在图13的实施例中，可使用用于将外壳14a固定到支撑部分60a的相同附接结构将下颏带组件156固定到头盔10。更具体地讲，下颏带组件156包括前带构件160和后带构件164。前带构件160和后带构件164可通过紧固件(未示出)固定到头盔，所述紧固件分别延伸穿过设置在支撑部分60a和外壳14a中的通孔100a、105a，从而将外壳14a联接到支撑部分60a。

图14示出了包括多部件外壳14b的头盔10b的另一个另选实施例。所示多部件外壳14b包括第一部件14b1，该第一部件可包括头盔10b的前部。第一部件14b1可具有第一特性，例如由第一材料形成并且具有第一厚度等。多部件外壳14b也包括第二部件14b2，该第二部件可包括头盔10b的后部。第二部件14b2可具有不同于第一特性的第二特性，例如由第二材料形成并且具有第二厚度。头盔10b也包括下颏带组件156，其中下颏带组件156包括前带构件160和后带构件164，前带构件160联接到多部件外壳14b的第一部件14b1，后带构件164联接到多部件外壳14b的第二部件14b2。以两个或更多个部件来形成外壳14b时，可以“调节”头盔10b的特定区域，以提供适用于头盔特定区域的保护级别。例如，需要更多保护的区域可特别地由较厚、强度较大并且通常较重的材料形成，而需要较少保护的区域可由较薄、强度较小并且通常较轻的材料形成。因此，与具有一体式外壳的类似样式和构造的头盔相比，头盔10b的总重量可以减小。多部件外壳构造也可扩展头盔设计师可选择的可用样式和制造方案。

图15示出了包括刚性下颏托168的头盔10c的另一个另选实施例。头盔10c的支撑部分60c被构造为围绕佩戴者的耳部延伸，以保护佩戴者的脸颊区域。下颏托168联接到支撑部分60c的前边缘170。可使用本文所讨论的紧固件或其他附接机构中的任一者将头盔10c的下颏托168、支撑部分60c和外壳14c联接在一起。在一些实施例中，可将下颏托168以可拆卸方式联接到支撑部分60c，使得使用者可选择性地安装或拆卸下颏托168。头盔10c的多部件或模块化构造可允许使用者根据例如佩戴者将参与的预期骑乘类型，为头盔10c选择不同的保护级别和不同的美学外观。

图16示出了包括多部件外壳14d的头盔10d的又一个另选实施例。多部件外壳14d包括中心部分或头盔架14d1、沿第一接合部172联接到头盔架14d1的前部14d2、以及沿第二接合部174联接到头盔架14d1的后部14d3。头盔架14d1、前部14d2和后部14d3可通过本文所讨论的紧固件或其他附接机构中的任一者彼此联接。类似于上文所讨论支撑部分60的一个或多个支撑部分可沿第一接合部172和第二接合部174设置，来为接合部172、174提供结构化支撑。图16也示出了测试线T相对于头盔10d的大约位置。如图所示，每个接合部172、174均以介于约45度至约90度之间的角度与测试线T相交。图16的实施例的构造为设计师提供了甚至更多种的设计方案。例如，可围绕通用头盔架14d1设计一系列头盔，从而将成本降至最低。使用通用头盔架14d1，可将具有不同保护级别和不同美学外观的前部14d2和后部14d3组合在一起并使其彼此配合，从而提供具有所需的保护和/或美学特征的头盔。

因此，前述内容被视为仅仅是举例说明本发明的原理。另外，由于大量的修改和变化对本领域的技术人员将是显而易见的，因此无意将本发明限于所示和所述的精确构造和操作，并因此而言，所有合适的修改形式和等同形式都应被视为落在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种赛车头盔，包括：

具有下边缘的外壳；

沿所述外壳内部延伸的内衬；以及

联接到所述外壳并邻近所述下边缘地在所述外壳和所述内衬之间延伸的支撑部分。

2.根据权利要求1所述的赛车头盔，其中所述支撑部分包括从所述下边缘向下延伸的后延伸部，并且其中所述内衬包括沿所述支撑部的内部从所述下边缘向下延伸的内衬后延伸部。

3.根据权利要求2所述的赛车头盔，其中所述下边缘限定所述外壳的闭合周边并且基本上驻留在单个平面内。

4.根据权利要求2所述的赛车头盔，其中所述内衬包括具有底部表面的前部，并且其中所述底部表面与所述外壳的所述下边缘基本上共面。

5.根据权利要求1所述的赛车头盔，其中所述支撑部分包括环结构。

6.根据权利要求5所述的赛车头盔，其中所述支撑部分包括中心带，所述中心带具有大致为三角形的横截面并且围绕所述支撑部分的周缘延伸。

7.根据权利要求1所述的赛车头盔，其中所述支撑部分包括附接唇缘，所述附接唇缘在所述外壳和所述内衬之间从所述下边缘向上延伸进入所述外壳内，并且其中所述附接唇缘将所述支撑部分联接到所述外壳。

8.根据权利要求1所述的赛车头盔，还包括下延伸部，所述下延伸部覆盖所述下边缘下方的所述支撑部分。

9.根据权利要求1所述的赛车头盔，还包括口套和磁联接组件，所述口套适于覆盖佩戴者的口部和下颏区域，所述磁联接组件将所述口套以可释放方式联接到所述支撑部分。

10.一种赛车头盔，包括：

外壳，所述外壳具有适于覆盖佩戴者头部第一部分的第一部件、以及适于覆盖佩戴者头部第二部分的第二部件，其中所述第一部件和所述第二部件分别形成并且连接在一起。

11.根据权利要求10所述的赛车头盔，其中所述第一部件和所述第二部件通过紧固件连接在一起。

12.根据权利要求10所述的赛车头盔，其中所述第一部件和所述第二部件由不同的材料形成。

13.根据权利要求10所述的赛车头盔，其中所述第一部件和所述第二部件具有不同的厚度。

14.根据权利要求10所述的赛车头盔，还包括具有前带构件和后带构件的下颏带，其中所述前带构件联接到所述外壳的所述第一部件并且其中所述后带构件联接到所述外壳的所述第二部件。

15.一种赛车头盔，包括：

外壳；

口套，所述口套适于覆盖佩戴者的口部和下颏区域；以及

磁联接组件，所述磁联接组件将所述口套以可释放方式联接到所述外壳。

16.根据权利要求15所述的赛车头盔，还包括沿所述外壳的内部延伸的内衬、以及联接到所述外壳并且邻近所述外壳的下边缘地在所述外壳和所述内衬之间延伸的支撑部分。

17.根据权利要求16所述的赛车头盔，其中所述磁联接组件在所述外壳的所述下边缘下方的位置处固定到所述支撑部分。

18.根据权利要求15所述的赛车头盔，还包括在所述磁联接组件和所述外壳之间延伸的棘轮组件。

19.一种赛车头盔，包括：

具有下边缘的外壳；以及

沿所述下边缘联接到所述外壳的支撑部分，其中当所述头盔被定位在如美国交通部标准No.118所指定的具有测试线的测试头形物上时，所述下边缘有一部分位于所述测试线上方，也有一部分位于所述测试线的下方，并且其中所述支撑部分从所述下边缘的位于所述测试线上方的所述部分延伸到所述测试线下方的位置。

20.根据权利要求19所述的赛车头盔，还包括减弱冲击内衬，所述减弱冲击内衬沿所述外壳的内部延伸并且包括前部和后延伸部，所述前部具有与所述下边缘基本上共面的底部表面，所述后延伸部沿所述支撑部分的内部在所述下边缘下方延伸。

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