CN112055549B - 头盔 - Google Patents

Abstract

公开了一种头盔，包括：内壳(22)；外壳(21)，在内壳和外壳之间的滑动界面(23)；以及开关(20)，该开关构造为选择性地在第一和第二分离模式之间可切换，第一模式允许内壳和外壳之间在滑动界面处响应于对头盔的撞击的相对滑动，第二模式防止内壳和外壳之间在滑动界面处的相对滑动。

Description

头盔

技术领域

本发明涉及头盔。

背景技术

众所周知，头盔用于多种活动中。这些活动包括战斗和工业用途，例如用于士兵的防护头盔以及建筑工人、矿工或工业机械的操作员使用的安全帽或头盔。头盔在体育活动中也很常见。例如，防护头盔可以用于冰球、自行车运动、摩托车运动、汽车赛车、滑雪、雪板滑雪、滑冰、滑板运动、马术活动、美式橄榄球、棒球、橄榄球、板球、长曲棍球、攀岩、高尔夫、软弹气枪和彩弹球(paintballing)。

头盔可以是固定尺寸或可调节的，以适合不同尺寸和形状的头部。在一些类型的头盔中，例如通常在冰球头盔中，可以通过移动头盔的各部分以改变头盔的外部尺寸和内部尺寸来提供可调节性。这可以通过使头盔具有两个或更多个可以相对于彼此移动的部件来实现。在其它情况下，例如通常在自行车头盔中，头盔设置有用于将头盔固定到使用者的头部的附接装置，并且附接装置的尺寸可以变化以适合使用者的头部，而头盔的主体或壳保持相同的尺寸。在一些情况下，头盔内的舒适垫可以充当附接装置。附接装置也可以以多个物理上分离的部件的形式提供，例如多个彼此不互连的舒适垫。这种用于将头盔在使用者的头部上就位的附接装置可以与额外的系带(例如下颏带)一起使用，以进一步将头盔固定在适当位置。也可以对这些调节机构进行组合。

头盔通常包括通常是硬质的并且由塑料或复合材料制成的外壳和称为衬里的能量吸收层。如今，防护头盔的设计必须满足某些法律要求，这些法律要求特别涉及在特定负荷下大脑重心可能出现的最大加速度。通常，进行测试，其中，配备有头盔的所称的头骨模型受到朝向头部的径向击打。这导致现代头盔在径向击打头骨的情况下具有良好的能量吸收能力。在改善头盔方面也取得了进展(例如，WO 2001/045526和WO 2011/139224，其全部内容都通过引用结合到本文)，以通过吸收或消散旋转能量和/或将其重新定向为平移能量而不是旋转能量来减少从倾斜击打(即，其结合了切向和径向分量)传递的能量。

这种倾斜撞击(在缺少防护的情况下)会导致大脑的平移加速度和角加速度。角加速度会引起大脑在头骨内旋转而对将大脑连接到头骨的以及大脑本身的身体元件产生损伤。

旋转损伤的示例包括脑震荡、硬膜下血肿(SDH)、由于血管破裂导致的出血以及弥漫性轴索损伤(DAI)，其可以被概况为由于脑组织中的高度剪切变形导致的神经纤维过度拉伸。

根据旋转力的特征，例如持续时间、幅度和增加速率，可能会遭受SDH、DAI或这些损伤的组合。一般来说，在持续时间短并且幅度大的加速度的情况下，会发生SDH，而在较长且分布广的加速度载荷的情况下，会发生DAI。。

如在以上引用的专利申请中所讨论的，已经开发出一些头盔，其中，可以在头盔的两个壳之间提供滑动界面，以便帮助管理倾斜撞击。然而，本发明人已经认识到，在一些情况下，特别是在头盔的佩戴者没有暴露于头盔所被设计的更严重的风险的情况期间，头盔的一个部分相对于另一部分的滑动可能会给使用者带来不便，特别是如果一个部分相对于另一部分滑动的程度变得太大。

发明内容

本发明旨在至少部分地解决这种问题。

根据本发明，提供了一种头盔，其包括内壳和外壳以及在内壳和外壳之间的滑动界面。该头盔还包括开关，该开关构造为选择性地在第一和第二分离模式之间可切换。在第一模式中，内壳和外壳之间在滑动界面处响应于对头盔的撞击的相对滑动可以被允许。在第二模式中，内壳和外壳之间在滑动界面处响应于对头盔的撞击的滑动可以被防止。

附图说明

下面通过非限制性示例并参考附图描述本发明，附图中：

图1描绘了用于提供对倾斜撞击的防护的头盔的剖视图；

图2是示出了图1的头盔的功能原理的图；

图3A、图3B和图3C示出了图1的头盔的结构的变型；

图4是另一种防护头盔的示意图；

图5描绘了连接图4的头盔的附接装置的替代方式；

图6描绘了可移动锁的布置；

图7描绘了可移动锁的布置；

图8描绘了可移动锁的布置；

图9描绘了可移动锁的布置；

图10描绘了可移动锁的布置；

图11描绘了可移动锁的布置；

图12描绘了界面接合锁的布置；

图13描绘了界面接合锁的布置；

图14描绘了其中锁与头盔的两个壳之间的连接器一起被提供的布置；以及

图15描绘了其中头盔的两个壳之间的连接器包括一体地形成的开关的布置。

具体实施方式

为了清楚起见，在附图中夸大了图中描绘的头盔中的各个层的厚度的比例，当然可以根据需要和要求进行调整。

图1描绘了在WO 01/45526中讨论的类别的第一头盔1，用于提供对倾斜撞击的防护。这种类型的头盔可以是上面讨论的任何类型的头盔。

防护头盔1构造有外壳2和设置在外壳2内的内壳3，该内壳用于与佩戴者的头部接触。

设置在外壳2和内壳3之间的是滑动层4或滑动辅助器，并且因此使得在外壳2和内壳3之间的位移成为可能。特别地，如下所述，滑动层4或滑动辅助器可以构造为使得在撞击期间在两个部件之间可以发生滑动。例如，它可以构造为能够在与头盔1上的撞击相关联的力的作用下滑动，预期该力对头盔1的佩戴者来说是可存活的。在一些布置中，可能希望构造滑动层或滑动辅助器，使得摩擦系数在0.001与0.3之间和/或低于0.15。

在图1的描绘中，布置在头盔1的边缘部分中的可以是将外壳2与内壳3互连的一个或更多个连接构件5。在一些布置中，连接器可以通过吸收能量来抵消外壳2和内壳3之间的相互位移。然而，这并不是必不可少的。此外，即使存在该特征，所吸收的能量的量与在撞击期间由内壳3吸收的能量相比通常极小。在其它布置中，连接构件5可以根本不存在。

此外，这些连接构件5的位置可以变化(例如，远离边缘部分定位，并且通过滑动层4连接外壳2和内壳3)。

外壳2优选地相对薄且坚固，以经受各种类型的撞击。例如，外壳2可以由聚合物材料制成，例如聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。有利地，聚合物材料可以是纤维加固的，使用诸如玻璃纤维、芳族聚酰胺、特沃伦(Twaron)、碳纤维或凯芙拉合成纤维(Kevlar)的材料。

内壳3相当厚，并充当能量吸收层。因此，它能够缓冲或吸收对头部的撞击。它可以有利地由泡沫材料制成，如发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)、乙烯基腈泡沫；或者例如形成蜂巢状结构的其它材料；或者应变率敏感泡沫，例如以商标名Poron^TM和D3O^TM在市场上销售的应变率敏感泡沫。构造可以以不同的方式变化，其在下面例如以多个不同材料的层出现。

内壳3被设计用于吸收撞击能量。头盔1的其它元件将以有限的程度吸收该能量(例如，硬的外壳2或设置在内壳3内的所称“舒适垫”)，但是这不是它们的主要目的，并且它们对能量吸收的贡献与内壳3的能量吸收相比极小。事实上，尽管诸如舒适垫的一些其它元件可以由“可压缩的”材料制成，并且在其它情况下被认为是“能量吸收性的”，但是在头盔领域中公认的是，可压缩材料未必具有在吸收撞击期间的大量能量以减少对头盔的穿戴者的伤害的意义上的“能量吸收性”。

一些不同的材料和实施例可以用作滑动层4或滑动辅助器，例如油、特氟隆、微球体、空气、橡胶、聚碳酸酯(PC)、织物材料如毛毡等。这种层可以具有大约0.1-5毫米的厚度，但是也可以使用其它厚度，这取决于所选择的材料和期望的性能。滑动层的数量和它们的定位也可以变化，这方面的示例将在下面讨论(参考图3B)。

作为连接构件5，可以使用例如可变形的塑料或金属条，其以合适的方式固定在外壳和内壳中。

图2示出了防护头盔1的功能原理，其中，头盔1和佩戴者的头骨10被假定为半圆柱形，头骨10安置在纵向轴线11上。当头盔1受到倾斜撞击K时，扭转力和扭矩被传递到头骨10。撞击力K对防护头盔1产生切向力K_T和径向力K_R。在这种特定背景下，仅关注头盔旋转切向力K_T及其影响。

可以看到，力K引起外壳2相对于内壳3的位移12，连接构件5变形。利用这种布置，可以获得大约25％的传递到头骨10的扭转力的减小。这是内壳3和外壳2之间的滑动运动的结果，减少了被转化为径向加速度的能量的量。

尽管未示出，但是，滑动运动也可以发生在防护头盔1的周向方向上。这可能是由于外壳2和内壳3之间的周向角旋转的结果(即，在撞击期间，外壳2可以相对于内壳3旋转周向角度)。

防护头盔1的其它布置也是可能的。图3示出了一些可能的变型。在图3A中，内壳3由相对薄的外层3”和相对厚的内层3’构造。外层3”优选比内层3’硬，以帮助促进相对于外壳2的滑动。在图3B中，内壳3以与图3A中相同的方式构造。然而，在这种情况下，有两个滑动层4，在两个滑动层之间存在中间壳6。如果需要，两个滑动层4可以被不同地实施，并且由不同的材料制成。例如，一种可能性是在外滑动层中具有低于在内滑动层中的摩擦。在图3C中，外壳2与先前不同地被实施。在这种情况下，较硬的外层2”覆盖较软的内层2’。内层2’可以例如是与内壳3相同的材料。

图4描绘了WO 2011/139224中讨论的类型的第二头盔1，其也用于提供对倾斜撞击的防护。这种类型的头盔也可以是上面讨论的任何类型的头盔。

在图4中，头盔1包括能量吸收层3，类似于图1的头盔的内壳3。能量吸收层3的外表面可以由与能量吸收层3相同的材料提供(即，可以没有附加的外壳)，或者外表面可以是相当于图1所示头盔的外壳2的刚性壳2(见图5)。在这种情况下，刚性壳2可以由不同于能量吸收层3的材料制成。图4的头盔1具有可选的多个通风孔7，其延伸穿过能量吸收层3和外壳2，因此允许气流通过头盔1。

提供了附接装置13，用于将头盔1附接到佩戴者的头部。如前所述，当能量吸收层3和刚性壳2的尺寸不能被调节时，这可能是需要的，因为它允许通过调节附接装置13的尺寸来适应不同尺寸的头部。附接装置13可以由弹性或半弹性聚合物材料制成，例如PC、ABS、PVC或PTFE、或天然纤维材料，例如棉布。例如，网或纺织品的帽可以形成附接装置13。

尽管附接装置13被示出为包括具有从前侧、后侧、左侧和右侧延伸的进一步的系带部分的头带部分，但是附接装置13的具体构造可以根据头盔的构造而变化。在一些情况下，附接装置可以更像是连续(成形的)薄片，其可能具有孔或间隙，例如对应于通风孔7的位置，以允许气流穿过头盔。

图4还描绘了可选的调节装置6，用于调节用于特定佩戴者的附接装置13的头带的直径。在其它布置中，头带可以是弹性头带，在该情况下，调节装置6可以被排除。

滑动辅助器4设置在能量吸收层3的径向内部。滑动辅助器4适用于抵靠能量吸收层或抵靠被提供用于将头盔附接到佩戴者的头部的附接装置13滑动。

以与上述相同的方式，滑动辅助器4被提供以辅助能量吸收层3相对于附接装置13滑动。滑动辅助器4可以是具有低摩擦系数的材料，或者可以涂覆有这种材料。

因此，在图4的头盔中，滑动辅助器可以设置在能量吸收层3的面向附接装置13的最内侧上或者与其集成在一起。

然而，同样可以想到的是，出于在能量吸收层3与附接装置13之间提供滑动性的相同目的，滑动辅助器4可以设置在附接装置13的外表面上或者与附接装置13的外表面集成在一起。也就是说，在特定的布置中，附接装置13本身可以适于充当滑动辅助器4，并且可以包括低摩擦材料。

换句话说，滑动辅助器4设置在能量吸收层3的径向内侧。滑动辅助器也可以设置在附接装置13的径向外侧。

当附接装置13形成为帽或网(如上所述)时，滑动辅助器4可以被提供为多个低摩擦材料的贴片。

低摩擦材料可以是蜡质聚合物，例如ΡTFΕ、ABS、PVC、PC、尼龙、PFA、EΕΡ、PE和UHMWPE，或者可以注入润滑剂的粉末材料。低摩擦材料可以是织物材料。如所描述的，这种低摩擦材料可以应用于滑动辅助器和能量吸收层中的任一个或两个。

附接装置13可以借助于固定构件5(例如图4中的四个固定构件5a、5b、5c和5d)固定到能量吸收层3和/或外壳2。它们可以适于通过弹性、半弹性或塑性方式变形来吸收能量。然而，这并不是必需的。此外，即使存在该特征，所吸收的能量的量与在撞击期间由能量吸收层3吸收的能量相比通常是极小的。

根据图4所示的实施例，四个固定构件5a、5b、5c和5d是具有第一部分8和第二部分9的悬挂构件5a、5b、5c、5d，其中，悬挂构件5a、5b、5c、5d的第一部分8适于固定到附接装置13，并且悬挂构件5a、5b、5c、5d的第二部分9适于固定到能量吸收层3。

图5示出了当放置在佩戴者的头部时类似于图4中的头盔的头盔的实施例。图5的头盔1包括由不同于能量吸收层3的材料制成的硬质外壳2。与图4相比较而言，在图5中，附接装置13通过两个固定构件5a、5b固定到能量吸收层3，这两个固定构件适于弹性地、半弹性地或塑性地吸收能量和力。

在图5中示出了对头盔产生旋转力的正面倾斜撞击I。倾斜撞击I引起能量吸收层3相对于附接装置13滑动。附接装置13通过固定构件5a、5b固定到能量吸收层3。尽管为了清楚起见仅示出了两个这样的固定构件，但实际上可以存在许多这样的固定构件。固定构件5可以通过弹性或半弹性变形来吸收旋转力。在其它布置中，变形可以是塑性的，甚至导致一个或更多个固定构件5的断裂。在塑性变形的情况下，在撞击之后，至少需要更换固定构件5。在一些情况下，固定构件5中可能发生塑性和弹性变形的组合，即一些固定构件5破裂，塑性地吸收能量，同时其它固定构件弹性地变形和吸收力。

一般而言，在图4和图5的头盔中，在撞击期间，能量吸收层3通过以与图1的头盔的内壳相同的方式压缩而充当撞击吸收器。如果使用外壳2，它将有助于在能量吸收层3上分散撞击能量。滑动辅助器4还将允许附接装置和能量吸收层之间的滑动。这允许以受控的方式来消散能量，否则所述能量将作为旋转能量被传递到大脑。能量可以通过摩擦热、能量吸收层变形或固定构件的变形或位移来消散。能量传递的减少导致影响大脑的旋转加速度的减少，因此减少大脑在头骨内的旋转。因此，降低了诸如硬膜下血肿、SDH、血管破裂、脑震荡和DAI的旋转损伤的风险。

在本发明的一种布置中，头盔设置有开关，该开关构造为能够选择性地在两种分离的模式之间切换。在第一模式中，响应于对头盔的撞击，在头盔的内壳和外壳之间的相对滑动是可能的。在第二模式中，内壳和外壳之间的相对滑动被防止。开关控制其相对滑动的头盔的内壳和外壳通常可以是头盔的任意两层，在这两层之间设置有滑动界面。特别地，这种开关可以被提供给上面讨论的任何头盔的布置。

例如，在一种布置中，内壳可以是构造为接触佩戴者的头部和/或被安装到佩戴者的头部的层，外壳可以是用于吸收撞击能量的能量吸收层。在另一种布置中，内壳可以是用于吸收撞击能量的第一能量吸收层，外壳可以是用于吸收撞击能量的第二能量吸收层。在另一示例中，内壳可以是用于吸收撞击能量的能量吸收层，外壳可以是相对硬的壳，例如由比用于形成能量吸收层的材料硬的材料形成。

如下面关于开关的布置的具体示例所解释的，开关可以构造为使得它可以由头盔的佩戴者在第一模式和第二模式之间手动切换。因此，第一模式和第二模式之间的切换可以在使用者购买头盔之后执行，而不是例如在制造/组装过程中设定。使用者也可以能够在第一模式和第二模式之间重复地来回地切换。

在一些布置中，可以使用工具来完成第一模式和第二模式之间的切换。在其它布置中，开关可以构造为使得使用者可以在第一模式和第二模式之间切换，而不需要使用工具。例如，开关可以构造为使得可以使用他们的手/手指来实现第一模式和第二模式之间的切换。

一般地，开关可以设置在头盔上任何方便的位置。在一些布置中，开关可以设置在头盔的边缘。这可能便于为使用者提供触及开关的机会。例如，这可以允许使用者在佩戴头盔时在第一模式和第二模式之间切换。替换或附加地，在头盔的边缘提供开关可以有助于制造具有这种开关的头盔。

图6描绘了头盔的一种示例，该头盔具有设置在头盔边缘的开关20。在所示的布置中，头盔包括外壳21和内壳22，在两个壳之间设置有滑动界面23。开关20包括可移动锁25，该可移动锁25可以在对应于开关20的第一模式和第二模式的第一位置和第二位置之间移动。

图6描绘了处于第一位置的锁25。如图所示，锁25通过可旋转的安装点26安装到外壳21上。在第一位置中，锁25不与内壳22接合。因此，内壳22可以在滑动界面处相对于外壳21滑动。

通过绕可旋转的安装点26旋转锁25，锁25可以移动到第二位置。当锁25旋转到第二位置时，锁25的端部28与内壳22内的凹部27接合。锁25与内壳22的接合可以构造为防止内壳22相对于外壳21的移动。以此方式，通过将开关20设置为第二模式，内壳22和外壳21之间在滑动界面23处的相对滑动可以被防止。

应当理解的是，图6所示的布置的变型可以被提供。例如，锁25可以可旋转地安装到内壳上，并且构造为使得它可以与外壳接合和脱离接合。替代地或附加地，锁的端部可以构造为与壳接合，除了进入该壳体中的凹部，锁不通过其它方式安装到该壳体上。例如，可移动的锁可以构造为与从壳伸出的凸起接合。一般地，除了将锁安装到壳上，锁和壳之间可以提供各种形式的可拆卸连接。

在一种布置中，可移动锁20可以构造为使得它可以与不同于其所安装至的壳体的壳体接合，以防止壳之间的相对滑动，而不需要将锁的一部分插入凹部中。例如，在图7所描绘的布置中，锁20可以包括可旋转地安装在外壳21的边缘上的凸片29。在第一位置中，凸片29可以布置为毗邻外壳21的外表面。在第二位置中，凸片29可以贴靠内壳22的边缘，以防止内壳22相对于外壳21滑动。

如图7所示，尽管在这种布置中，可旋转地安装的凸片29可以与内壳22接合，而不插入内壳22中的凹部中，但是在任何情况下都可以设置浅的凹部以在第二位置中接收凸片29。例如，这可以降低凸片29意外翻转回到第一位置的可能性。

图8和图9描绘了可移动锁20的替代布置。图8和图9所示的布置与图6所示的布置的不同之处在于，锁20包括可滑动地安装到外壳21的部件(而不是如图6所示的可旋转地安装)。

在这种情况下，可滑动地安装的部件可以是布置为使得它可以沿大致平行于其所安装到的壳体的表面的基本线性方向移动的部件。应当理解的是，该移动可能不是完全线性的，即在直线方向上，因为它可能对应于头盔的壳的局部曲率。在图8和图9所示的布置中，可滑动地安装的部件31、35安装到外壳21上。然而，通过适当的修改，可以理解的是，这些部件可以替代地安装到内壳22。

在如图8所描绘的布置中，锁20可以具有连接到可滑动地安装的部件31的凸起32，该凸起布置为使得当锁20从第一位置移动到第二位置并再次返回时，凸起32相应地插入内壳22内的凹部33中以及从内壳的凹部中退出。

如所示出的，凸起32布置为使得至少当其被插入凹部33中时，其相对于可滑动地安装的部件31当在第一位置和第二位置之间移动时移动的方向以一定角度延伸。以与上述的图6所示的布置对应的方式，当凸起32插入凹部33时，它与内壳22接合，以限制内壳22相对于外壳21的移动。

图9中所描绘的布置以与图8中所示的布置相似的方式操作，其具有连接到可滑动地安装的部件35的凸起36，当操作锁20时，该凸起可以插入内壳22内的凹部37中以及从内壳的凹部缩回。

图8和图9所描绘的布置之间的主要功能差异在于，在图8所描绘的布置中，沿从头盔的顶部到头盔的边缘的方向滑动可滑动地安装的部件31将锁20移动到第一位置，而在图9所描绘的布置中，沿从头盔的顶部到头盔的边缘的方向移动可滑动地安装的部件35将开关20移动到第二位置。

图10描绘了可滑动地安装的锁20的另一替代布置。如图所示，在这种布置中，锁20包括可滑动地安装的部件40，其安装在外壳21的外表面上，并包括凸起41。在所描绘的布置中，当可滑动地安装的部件40移动到第二位置时，凸起41穿过外壳21中的开口42并进入内壳22中的凹部43。凸起41在内壳22的凹部43内的存在可以限制内壳22和外壳21之间的滑动移动。

锁20可以构造为使得当可滑动地安装的部件40移动到第二位置时，凸起41被穿过外壳21中的开口42偏压朝向并进入内壳22中的凹部43。在一种布置中，这可以通过在可滑动地安装的部件40和凸起41之间设置弹性构件44来提供，该弹性构件44将凸起41朝向凹部43偏压。

替代地或附加地，可滑动地安装的部件40本身可以是弹性的，并且布置为使得在第一位置中，可滑动地安装的部件变形并且将凸起41压靠在外壳21的外表面上。一旦凸起41与开口42对齐，可滑动地安装的部件40被偏压以返回到其未变形状态，迫使凸起41穿过开口43并进入凹部43。

如图10所示，在一种布置中，凸起41的与内壳22接合的表面可以具有圆形边缘，使得随着可滑动地安装的部件40被推回到第一位置，即在开口42的区域中沿平行于外壳的表面的基本线性方向滑动时，凸起41从内壳22中的凹部43退出，并穿过外壳21中的开口42。换句话说，凸起的圆形边缘与凹部43和/或开口42的边缘的接合可以在开口42的区域中沿基本垂直于外壳21的表面的方向迫压凸起。这可以克服将凸起偏压到凹部43中的力。

在一种布置中，可移动锁20可以具有安装到内壳和外壳中的一个上的第一部分51和可以通过使锁20的一部分变形而插入另一个壳中的凹部53中的第二部分52。

图11描绘了这样的布置。在图11所描绘的布置中，锁20的第一部分51安装至内壳22。锁50的第二部分52可以插入外壳21中的凹部53中。这可以通过锁20的一部分的变形来实现，特别是，例如，在第一部分51和第二部分52之间的锁的部分。通过将锁20的第二部分52插入凹部53中，内壳22相对于外壳21的滑动可以被限制。

应当理解的是，尽管在图11所描绘的布置中，第一部分51安装至内壳，并且锁20构造为使得第二部分52可以插入外壳21中的凹部53中，但是这种布置可以颠倒。类似地，应当理解的是，尽管图11描绘了应用于头盔的锁的示例，在该示例中，内壳22相对薄，例如构造为将头盔安装到佩戴者的头部，并且外壳21是比内壳22厚的能量吸收层，如同上面讨论的其它布置一样，该可移动锁同样可以应用于其它头盔构造。

在一种布置中，头盔可以具有多个锁20，例如上面讨论的任何一个。头盔可以包括具有一种布置的多个锁20，或者可以具有根据上述布置中的两种或多种布置而构造的多个锁。

在一些布置中，当处于第二位置时，单个锁可以限制内壳相对于外壳沿第一方向的移动。头盔可以包括第二锁，当其处于第二位置时，该第二锁限制内壳相对于外壳沿不同于第一方向的第二方向的移动。

例如，头盔可以具有在第二位置中限制外壳相对于内壳绕从佩戴者的头部的前部延伸到后部的轴线旋转的一个或更多个锁，以及在第二位置中限制外壳相对于内壳绕从佩戴者的头部的一侧延伸到第二侧的轴线旋转的一个或更多个锁。

在一种布置中，头盔可以包括开关，该开关包括界面接合锁60。界面接合锁60可以构造为使得在第二模式中，它将内壳22的外表面的一部分固定到外壳21的内表面的一部分。内壳22和外壳21的表面之间的这种接合可以构造为防止内壳22和外壳21的表面的相应部分之间的滑动。这进而可以限制内壳22相对于外壳21的滑动。

图12描绘了界面接合锁60的布置。在图12所描绘的布置中，界面接合锁60包括安装至内壳22的摩擦垫61。界面接合锁60布置为使得在第一模式中，摩擦垫61或者不与外壳21的内表面接触，或者以使得摩擦垫61与外壳21的内表面之间的摩擦力不会在头盔被撞击(头盔被设计用于该撞击)的情况下显著地防止外壳21相对于内壳22的滑动的足够小的力与其接触。在第二模式中，摩擦垫61被压靠外壳21的内表面，使得在摩擦垫61与外壳21的内表面之间提供足够的摩擦力，使得至少在头盔的正常使用中外壳21相对于内壳22的滑动被防止。

在图12所描绘的布置中，旋转致动器62被提供以调节摩擦垫61的位置和/或摩擦垫61与外壳21的内表面之间的反作用力。旋转致动器62可以在开关以第一模式操作并且不限制外壳21和内壳22之间的相对滑动的第一位置与限制相对滑动的第二模式之间旋转。

旋转致动器62可以包括手指孔(图12中未示出)，以使使用者能够在第一位置和第二位置之间旋转旋转致动器。替代地或附加地，旋转致动器62可以构造为接收使用者可以使用以转动旋转致动器62的工具。各种构造的任何一种都可以用于将旋转致动器61的旋转运动转换成前进和缩回摩擦垫61的线性运动，包括例如螺纹。

图13描绘了图12中所示的布置的变型。在这种布置中，摩擦垫61由按钮63驱动。按钮机构可以构造为使得当第一次按压时，其朝向外壳21前进摩擦垫61，以便将界面接合锁60设置到第二模式，以限制外壳21相对于内壳22的滑动。按钮机构可以进一步构造为使得当第二次按压时，摩擦垫61从外壳21缩回，以将界面接合锁设置到第一模式。

如上面所讨论的，可以在头盔的第一壳和第二壳之间提供一个或更多个连接器，该连接器构造为在头盔受到撞击的情况下允许两个壳之间的滑动。这种连接器可以构造为在发生实质性撞击的情况下允许两个壳之间的滑动，但是在没有撞击时可以最小化或减少壳之间的移动，和/或可以构造为在没有撞击的情况下防止两个壳分离。在一种布置中，构造为在允许和限制头盔的内壳相对于外壳滑动的第一模式和第二模式之间切换的开关可以包括这种连接器。虽然这种连接器可以构造为在没有撞击的情况下防止内壳和外壳分离，但是在头盔受到撞击的情况下，连接器可以允许相对滑动。

图14描绘了连接器71与开关72相结合的布置。在所示的布置中，连接器71由细长的弹性部件提供，其在第一端部73连接到头盔的一个壳，在第二端部74连接到头盔的另一个壳。在两个壳的相对滑动期间，弹性元件弯曲，以允许连接器71的第一端部73和第二端部74之间的间隔改变，进而允许两个壳的相对滑动。

如图所示，与连接器71相关联的锁72可以布置为使得它在连接器的一个端部73处安装到头盔的壳中的一个上。锁72还构造为使得其可以在第一位置和第二位置之间切换，在第一位置中，除了安装有该锁的壳之外，锁72不与头盔壳75接合，在第二位置中，锁72与除了安装该锁的壳之外的壳接合，使得锁72防止在连接器71的第一端部73和第二端部74之间的移动。因此，在第二位置中，锁72防止头盔的两个壳的相对滑动。在图14所示的布置中，锁72构造为可旋转地安装的锁72，其与相对的壳75中的凹部76接合。然而，应该理解的是，通过适当的修改，上面讨论的任何锁布置都可以与连接器结合使用。

在一种布置中，开关可以构造为使得开关与连接器一体地形成，而不是仅仅与连接器71一起提供。特别地，开关可以构造为使得，在第一模式中，连接器不受阻碍地工作，但是在第二模式中，开关防止连接器以允许头盔的壳的相对滑动的方式工作。

这种布置可以例如在如图15所描绘的布置中提供，其中，连接器71由多个细长弹性元件形成，这些弹性元件在负载下可以变形以允许连接器71的安装到第一头盔壳76的第一部分77与连接到第二壳75的一个或更多个部分78之间的移动。开关可以包括一个或更多个可移除的插入物79，其可以填充连接器71的第一部分77和连接器78的第二部分之间的空间。

所述一个或更多个可移除的插入件79可以比形成连接器的弹性元件硬，使得其防止连接器71的第一部分77和第二部分78之间的移动，即防止所述弹性元件变形。

在第一模式中，所述一个或更多个插入构件79可以定位为使得它们不与连接器71接合，并且因此不防止连接器的第一端部77和第二端部78之间的移动。因此，头盔壳之间的滑动可以不被限制。

在第二模式中，所述一个或更多个插入构件79与连接器71接合，使得第一部分77和第二部分78不会相对于彼此移动，这限制了头盔的两个壳之间的滑动。

应当理解的是，尽管图15所描绘的布置似乎示出了多个插入构件79，但是这些插入构件可以在图的平面上方连接在一起，以便提供可以由使用者插入连接器和从连接器移除的单个插入构件。还应当理解的是，在第一模式中，所述一个或更多个插入构件可以在不防止连接器的第一部分77和第二部分78的相对移动的位置中保持在头盔和/或连接器中。替代地，所述一个或更多个插入构件79可以构造为使得在第一模式中，使用者从头盔完全移除所述一个或更多个插入构件。

Claims (22)

1.一种头盔，包括：

内壳；

外壳；

在所述内壳和所述外壳之间的滑动界面；以及

开关，所述开关构造为能够选择性地在第一和第二分离模式之间切换，第一模式允许所述内壳和所述外壳之间在滑动界面处响应于对头盔的撞击而相对滑动，第二模式防止所述内壳和所述外壳之间在滑动界面处的相对滑动。

2.根据权利要求1所述的头盔，其中，所述开关包括可移动锁；

第一模式和第二模式分别对应于所述可移动锁的第一位置和第二位置；

在所述第一位置，所述锁不与所述内壳和所述外壳中的至少一个接合；以及

在所述第二位置，所述锁的相应部分与所述内壳和所述外壳接合，以防止所述内壳和所述外壳之间的相对滑动。

3.根据权利要求2所述的头盔，其中，所述可移动锁安装到所述内壳和所述外壳中的一者上；并且，当所述可移动锁处于第二位置时，所述可移动锁的一部分插入所述内壳和所述外壳中的另一者中的凹部中。

4.根据权利要求3所述的头盔，其中，所述可移动锁的端部可旋转地附接到所述内壳和所述外壳中的一者；并且，

在从第一位置和第二位置移动时，所述可移动锁围绕可移动锁的所述端部旋转。

5.根据权利要求3所述的头盔，其中，所述可移动锁可滑动地安装到所述内壳和外壳中的所述一者上，以使所述锁能够从所述第一位置移动到所述第二位置。

6.根据权利要求5所述的头盔，其中，所述可移动锁构造为使得在从所述第一位置滑动到所述第二位置时，所述可移动锁的凸起能够相对于所述可移动锁滑动的方向成一定角度延伸；以及，

在所述第二位置中，所述凸起插入所述凹部中。

7.根据权利要求5所述的头盔，其中，所述可移动锁包括凸起，所述凸起布置为使得当所述可移动锁处于所述第一位置时，所述凸起不与所述凹部对齐，并且所述可移动锁构造为使得当所述可移动锁滑动到所述第二位置时，所述凸起与所述凹部对齐并且被偏压以进入所述凹部。

8.根据权利要求3所述的头盔，其中，所述可移动锁的第一部分固定地固定到所述内壳和外壳中的在上面安装有所述可移动锁的一者上；并且通过使所述可移动锁的一部分变形，所述可移动锁的第二部分能够插入所述内壳和外壳中的另一者中的所述凹部中。

9.根据权利要求2所述的头盔，其中，所述可移动锁安装在所述内壳和外壳的边缘处。

10.根据权利要求2所述的头盔，包括多个所述的可移动锁。

11.根据权利要求10所述的头盔，其中，多个所述的可移动锁中的第一可移动锁限制内壳相对于外壳沿第一方向的移动；以及

多个所述的可移动锁中的第二可移动锁限制内壳相对于外壳沿不同于所述第一方向的第二方向的移动。

12.根据权利要求1所述的头盔，其中，所述开关包括界面接合锁，所述界面接合锁构造为使得在所述第二模式中，其将所述内壳的外表面的一部分固定到所述外壳的内表面的一部分，使得所述界面接合锁防止所述内壳的表面的所述部分与所述外壳的表面的所述部分之间的相对滑动。

13.根据权利要求12所述的头盔，其中，所述界面接合锁包括安装在所述内壳和外壳中的一者上的摩擦垫；并且

所述界面接合锁构造为使得，在第二模式中，所述摩擦垫以足以使得摩擦防止内壳与外壳之间的相对滑动的力接触所述内壳和所述外壳中的另一者。

14.根据权利要求13所述的头盔，其中，所述界面接合锁包括旋转致动器，所述旋转致动器在沿相应的第一方向和第二方向旋转时缩回和前进所述摩擦垫，以便相应地在所述第一模式和第二模式之间切换所述界面接合锁。

15.根据权利要求13所述的头盔，其中，所述界面接合锁包括按钮开关，当被按压时，所述按钮开关使所述摩擦垫前进，以便将所述界面接合锁设置到第二模式。

16.根据权利要求1所述的头盔，其中，所述开关包括用于连接内壳和外壳的连接器；并且所述连接器构造为使得在所述第一模式中，它允许内壳和外壳之间的相对滑动。

17.根据权利要求16所述的头盔，其中，所述开关还包括可移除的插入构件；

在第一模式中，所述插入构件定位为使得所述插入构件的任何部分都不与所述连接器接合；以及

在第二模式中，所述插入构件与所述连接器接合，使得所述连接器不再允许所述内壳和所述外壳之间在滑动界面处相对滑动。

18.根据权利要求1所述的头盔，其中，所述开关构造为能够由头盔的佩戴者在第一模式和第二模式之间手动地切换。

19.根据权利要求1所述的头盔，其中，所述开关构造为能够在无需使用工具的情况下进行切换。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔，其中，所述内壳构造为接触佩戴者的头部，并且所述外壳是用于吸收撞击能量的能量吸收壳。

21.根据权利要求1至19中的任一项所述的头盔，其中，所述内壳是用于吸收撞击能量的第一能量吸收壳，所述外壳是用于吸收撞击能量的第二能量吸收壳。

22.根据权利要求1至19中的任一项所述的头盔，其中，所述内壳是用于吸收撞击能量的能量吸收壳，并且所述外壳是由相对于形成所述能量吸收壳的材料而言硬的材料形成的硬壳。

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