CN113170941B - 具有耳罩的计时赛自行车头盔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种头盔，所述头盔可包括头盔主体和罩。所述头盔主体可包括前部和尾部，并且所述罩可包括由眉部连接的两个耳部。所述罩可以可剥离方式联接到所述头盔主体。头盔使用者的所述耳朵可相对于所述头盔主体暴露并相对于所述罩被覆盖。所述罩的所述眉部可在所述头盔的所述前部上延伸。所述头盔的所述尾部可以是锥形的，并且所述头盔的所述前部可具有倒圆形前缘，使得所述头盔主体具有泪珠形状因子。

Description

具有耳罩的计时赛自行车头盔

本申请是申请日为2016年6月20日、申请号为201680046722.8、发明名称为“具有耳罩的计时赛自行车头盔”的发明专利申请的分案申请。

相关专利申请

本申请要求2015年6月18日提交的标题为“TimeTrialBicycleHelmet”(计时赛自行车头盔)的美国临时专利申请62/181,377的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入。

技术领域

本文件的各方面大致涉及具有可移除罩的计时赛自行车头盔。

背景技术

防护头具以及头盔已经在多种多样应用中并跨多个行业使用，包括在体育运动、田径运动、建筑、采矿、军事防御以及其他领域中使用，以防损伤使用者的头部和脑部。自行车计时赛是一种小心地平衡有时会相互冲突的需求的一种使用情形。自行车计时赛的目标是以尽可能最快的时间穿越跑道或赛道。空气动力学优点可改善计时赛结果。计时赛头盔理想地将提供空气动力学优点，而不牺牲提供给使用者的保护。同时，头盔需要足够舒适，不干扰比赛表现。因此，通风和重量是需要与保护和减少阻力相平衡的问题。

通过覆盖车手的眼睛和耳朵将获得空气动力学和舒适度优点。如本领域中已知的常规计时赛头盔已经包括集成或形成为头盔主体的一部分的耳罩。常规的头盔也包括仅覆盖使用者眼睛的可移除眼罩。

发明内容

需要一种具有改善的空气动力学和通风的计时赛自行车头盔。因此，在一方面，头盔包括头盔主体和罩。头盔主体包括前部和尾部。罩包括两个耳罩部分，所述耳罩部分通过眉部邻近头盔主体的前部彼此连接。罩以可剥离方式联接到头盔主体。头盔主体被构造为避免覆盖头盔主体的佩戴者的耳朵，以使耳朵的大部分相对于头盔主体暴露。最后，耳罩部分被构造为当连接到邻近前部的头盔主体时延伸至佩戴者的耳朵之上的头盔主体。

罩的眉部的外表面可相对于头盔主体的前部的外表面呈凹陷的，使得头盔主体的至少一部分悬于罩的眉部之上。罩的两个耳部的外表面可以与头盔主体的尾部的外表面直接接触。头盔还可包括联接到罩的至少一个主体磁体和/或至少一个罩磁体。至少一个主体磁体可被包封在头盔主体内。当罩被连接到头盔主体时，至少一个主体磁体和至少一个罩磁体可以相对于彼此对齐。

头盔还可包括位于罩的眉部的顶部边缘处的罩通气孔，该罩通气孔可与头盔主体的前部的对应部分分开，并且可在罩被连接到头盔主体时在罩的眉部和头盔主体的前部之间留出开口。头盔主体可包括至少一个内部通道，该内部通道可引导空气通过至少一个眉部通气孔进入头盔中。

头盔主体的前部可具有在40-50mm范围内的最大厚度。头盔主体的尾部可具有大于前部的最大厚度的最大厚度。头盔主体的不包括于前部或尾部中的部分的平均厚度可以在20-26mm的范围内。罩的每个耳部可包括延伸穿过罩的耳部的至少一个耳部通气孔。最后，罩的眉部可包括眼罩，所述眼罩可从眉部向下延伸并且可被构造为至少覆盖头盔佩戴者的眼睛。

在另一方面，头盔包括头盔主体和罩。头盔主体包括前部和尾部。罩包括由邻近头盔主体的前部的眉部连接的两个耳部。罩被磁性地联接到头盔主体。头盔主体被构造为避免覆盖头盔主体的佩戴者的耳朵，以使耳朵的大部分相对于头盔主体暴露，并且罩的两个耳部被构造为当被连接到邻近前部的头盔主体时延伸至佩戴者的耳朵之上的头盔主体。最后，尾部是锥形的，并且前部具有倒圆形前缘，使得头盔主体具有泪珠形状因子。

罩的眉部的外表面可相对于头盔主体的前部的外表面呈凹陷的，使得头盔主体的至少一部分可悬于罩的眉部之上。罩的两个耳部的两个外表面可与头盔主体的尾部的外表面大体上齐平。

另外，头盔还可包括设置在头盔主体的唇缘中的至少一个凹部，包封在头盔主体内至少一个凹部附近的至少一个主体磁体，以及至少一个罩磁体，该至少一个罩磁体被联接到罩并且其大小被设定成能够装配在至少一个凹口内。当罩被连接到头盔主体时，至少一个主体磁体和至少一个罩磁体可以相对于彼此对齐。

在另一方面，头盔包括头盔主体和罩。头盔主体包括前部、尾部和多个主体磁体。罩包括多个罩磁体和通过邻近前部的眉部连接的两个耳部。罩通过多个主体磁体和多个罩磁体之间的磁吸引以可剥离方式联接到头盔主体。此外，头盔主体被构造为避免覆盖头盔主体的佩戴者的耳朵，以使耳朵的大部分相对于头盔主体暴露，并且罩的两个耳部被构造为当被连接到邻近前部的头盔主体时延伸至佩戴者的耳朵之上的头盔主体。最后，罩的外表面可相对于头盔主体的前部的外表面呈凹陷的。罩的外表面可与头盔主体的尾部的外表面大体上齐平。

从说明书和附图以及权利要求书来看，上述和其它方面、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。

附图说明

下文将结合附图描述本发明，其中类似的标号代表类似的元件，并且：

图1是具有全罩的头盔的透视图；

图2是具有通气罩的头盔的透视图；

图3是具有部分罩的头盔的透视图；

图4A是图1的全罩的透视图；

图4B是图2的通气罩的透视图；

图4C是图3的部分罩的透视图；

图5A是佩戴图1至图3的头盔主体的头盔使用者的侧视图；

图5B是图2的头盔的侧视图；

图6A是佩戴图5A的头盔主体的头盔使用者的横截面侧视图；

图6B是佩戴图5A的头盔主体的头盔使用者的横截面前视图；

图7是图1至图3的头盔主体的底部的透视图；

图8是图1至图3的头盔主体的顶视图；

图9是图1的头盔的前视图；并且

图10是图1的头盔的后视图。

具体实施方式

本公开、其各方面以及具体实施并不受限于本文所公开的具体头盔或材料类型或者其他系统部件示例或者方法。可设想出许多本领域已知的与头盔制造相符的附加部件、制造和组装工序，以与本公开的特定具体实施一起使用。因此，例如，尽管已公开了特定具体实施，但是此类具体实施和实施部件可包括与预期操作一致的本领域已知的用于此类系统和实施部件的任何部件、型号、类型、材料、版本、数量和/或类似元素。

词语“示例性”、“示例”或它们的各种形式在本文用于表示充当示例、实例或举例说明。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计未必被解释为是优选的或优于其他方面或设计。此外，提供示例仅是出于清楚和理解的目的，并非意在以任何方式限制或约束本公开的公开主题或相关部分。应当理解，本可呈现具有不同范围的大量附加或替代的示例，但出于简洁目的而省略了。

尽管本公开包括了多种不同形式的多个实施方式，但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是具体实施方式，应当理解，本公开应视为是对所公开方法和系统的原理的举例说明，而非意图将所公开概念的广泛内容限定于所示的实施方式。

图1至图3示出了具有罩14的头盔的非限制性示例的透视图，该罩可包括罩50、60和70。具体地讲，图1示出了头盔10、头盔主体12、罩14、头盔主体12的前部16、头盔主体12的尾部18、罩14的眉部20、罩14的耳部22、眉部通气孔24、罩磁体26、骨线29和全罩50。此外，图2示出了头盔30，该头盔具有头盔10的各个元件，不同的是具有通气罩60而不20是不通气的全罩50。图2包括至少一个耳部通气孔32。最后，图3示出了头盔40，该头盔具有头盔10和30的各个元件，不同的是具有罩70，该罩具有在图1的全罩50或图2的通气罩60的位置处未遮蔽的眼睛部分。

头盔(例如，图1的头盔10、图2的头盔30、图3的头盔40等)是一种被设计成保护头部免受伤害的保护装置的形式。在本公开中设想的是旨在用于自行车计时赛(TT)的头盔，在这种使用情形下小心地平衡不同的需求。计时赛的目标是以尽可能快的时间穿越跑道或赛道；空气动力学优点可改善计时赛结果。计时赛头盔理想地将提供空气动力学优点，或至少最小化由头盔形成的阻力，而不牺牲提供给使用者的保护。同时，头盔需要足够舒适，不干扰比赛表现。因此，通风和重量是需要与保护和减少阻力相平衡的问题。图1至图3的头盔的各个方面解决了这些需求。

在本说明书的上下文中，头盔主体12可以指不是罩14的头盔的任一部分，但不一定会包括用于将头盔固定到佩戴者或使用者头部的带或其它辅助或附接特征结构。换句话说，头盔主体12可以统指外壳11、防冲击衬垫或能量吸收层13，以及舒适衬垫或配合衬垫19，如下文更详细地描述。一般来讲，用于本文所公开TT头盔示例的防护头盔主体12可以包括一个或多个能量吸收材料13，诸如设置在外壳11内的内部能量吸收材料，尽管防护头盔10,30,40不需要具有两者。头盔10,30,40可被制成可包括一个或多于一个层诸如三层的模内成型头盔，其可以包括：(i)薄外壳11，(ii)防冲击衬垫或能量吸收层13，以及(iii)舒适衬垫或配合衬垫19，其中的每一个在下文中更详细地进行论述。

外壳11可由塑料、树脂、玻璃纤维或其它合适的材料诸如聚碳酸酯(PC)外壳或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)外壳制成，无论是冲压、模内成型、注模、真空成型，还是由另一个合适的工艺制成。外壳11可包括外表面11a以及与外表面11a相对的内表面11b，外表面11a更远离使用者80的头部，而内表面11b则更靠近使用者80的头部。外壳11可提供防冲击衬垫13可被模内成型在其中的材料，可提供平滑空气动力学面层，并且可提供用于改善美观的装饰性面层。聚碳酸酯外壳通常或者以真空成型片材的形式模内成型，或者可以用粘合剂附接到泡沫衬垫上。在一个实施方案中，在聚碳酸酯外壳成型之后，聚碳酸酯外壳被粘贴到泡沫衬垫上。模内成型的聚碳酸酯外壳方法可以用作公路自行车赛的自行车头盔。外壳11的厚度可以包括在外表面11a和内表面11b之间测量的在0-5mm或约1、2或者3mm的范围内的厚度或平均厚度。

防冲击衬垫或能量吸收层13可设置在外壳内部并邻近外壳。防冲击衬垫13可包括外表面13a以及与外表面13a相对的内表面13b，外表面13a更远离使用者80的头部，而内表面13b则更靠近使用者80的头部。外表面13a可以与外壳11的内表面11b相邻或直接接触。能量吸收层13可由塑料、聚合物、泡沫或其它合适的能量吸收材料制成，以在冲击期间吸收能量并且有助于能量管理以保护穿戴者。能量吸收层13可包括但不限于发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPTU或EPU)或发泡聚烯烃(EPO)。通常形成模内成型头盔使得头盔10,30,40的外壳11在能量吸收膨胀泡沫13膨胀并被模制到外壳中时直接粘结到能量吸收膨胀泡沫。如此，能量吸收层13可以被模内成型为能量吸收材料以及外壳11的单个或整体主体。或者，在其它实施方案中，能量吸收层13可由多个部分形成。在任何情况下，能量吸收材料13都可被构造为通过破碎或断裂而从冲击中吸收能量。防冲击衬垫13可使用粘合剂、胶或其它合适的化学或机械附接永久性地联接到外壳11。

作为非限制性示例，外壳11可由碳和玻璃纤维的组合制成，其中碳外壳可以使用化学或机械紧固诸如用胶或粘合剂永久性地联接到能量吸收层13诸如EPS衬垫。作为另一个非限制性示例，外壳11可由标准PC外壳制成，其中能量吸收层使用标准的模内成型工艺被模内成型到外壳中。

舒适衬垫或配合衬垫19可以是任选的，并且可以设置在外壳11和防冲击衬垫13的内部，诸如舒适衬垫19的外表面19a被布置为与防冲击衬垫13的内表面13b相邻或间接接触。内表面19的内表面19b可以与使用者或佩戴者80的头部直接接触、共平面或共界限。在一些情况下，可以完全省略舒适衬垫，使得防冲击衬垫的内表面13a与使用者或佩戴者80的头部直接接触、共平面或共界限。舒适衬垫19可由纺织物、塑料、泡沫或其它合适的材料诸如聚酯或尼龙制成。舒适衬垫19还可包括配合系统(诸如包括转盘的配合系统)的部分，所述转盘可以拉紧或放松配合系统的部分以匹配使用者80头部的尺寸、形状或者尺寸和形状两者。在一些情况下，舒适衬垫19可包括用于旋转能量管理的低摩擦层或滑动平面。舒适衬垫19可由一个或多个材料垫形成，所述材料垫可连接在一起或形成为分立部件，且联接到模内成型头盔。舒适衬垫19可以使用按扣、钩环紧固件、粘合剂或其它合适的材料以可剥离方式或永久性地附接到防冲击衬垫13。因此，舒适衬垫19可为模内成型头盔10,30,40的穿戴者提供缓冲与改善的配合。舒适衬垫19的厚度可包括在外表面19和内表面19b之间测量的在0-10mm、3-7mm或者约5mm的范围内的厚度或平均厚度。

以可剥离方式联接到图1至图3的头盔的罩14也可以被描述为护目镜或透镜。罩14可被制成为可移除的并且以可剥离方式联接到头盔主体12，以便于使用者戴上和取下头盔。在图1至图3所示的实施方案中，罩14用磁体(例如，罩磁体26、主体磁体86等)以可剥离方式联接到头盔主体12。在其它实施方案中，可以使用任何合适的附接机构或附接机构的组合，包括但不限于夹具、闩锁、磁体、锁、狭槽、通道、钩环紧固件、摩擦件7(例如，插入到头盔主体12中的紧密狭槽中等)。如图1和图2所示，凹口或切口可形成于罩14的下边缘中，使得当头盔被使用者80戴上时，罩14围绕使用者80的鼻子配合并且使用者80的鼻子可以延伸超过罩并在罩前方。

头盔的轮廓或形状可以在头盔主体12和罩14之间的过渡部上或者在头盔主体12与罩14的接合部处制成为连续的，以形成具有改善的空气动力学外观和性能的连续式整体头盔。在图1至图3所示的实施方案中，以及在其它地方，罩14通过从头盔的前部延伸至头盔的侧后部而作为整体的耳罩进行操作。这可以为自行车手提供更多的空气动力学性能和更快的时间，并且允许车手同时覆盖和露出车手的眼睛和耳朵。因此，头盔可以形成为使得罩14是一体式设计的一部分，所述一体式设计包在头盔的侧部以覆盖使用者80的耳朵82，除遮蔽眼睛90(例如，图1和2的罩14等)以外。相比之下，如本领域中已知的常规计时赛头盔已经包括集成或形成为头盔主体12的一部分的耳罩。常规的头盔也包括较小的可移除罩，但其刚好覆盖使用者80的眼睛90而不包在头盔的侧面和后面以额外地覆盖使用者的耳朵82。因此，本文所公开并且例如在图1至图3中示出的当前计时赛头盔的改善设计包括罩14，所述罩用作眼睛90、脸部两者或者不用作眼睛和脸部两者的覆盖物，同时也一直向后延伸以覆盖使用者80的耳朵82。

罩14可以形成或模制为单个件，或者可以由两个或更多个单独的件组装而成。在一些实施方案中，可以用具有特殊光学特性(例如，偏振、对比度增强、过滤特定波长范围、强度降低等)的涂层来覆盖罩14。在其它实施方案中，罩14可包含某种形式的显示技术(例如，抬头显示器，时间/步指示器等)。

头盔主体12的前部16是指头盔主体12的主导部分，具体地讲是头盔主体12位于头盔佩戴者面部的中心的前方或者与其对齐的部分。相比之下，头盔主体12的尾部18是指头盔主体12的后面部分，具体地讲是头盔主体12位于头盔使用者头部的背部后面或者与其对齐的部分。在各种实施方案中，头盔的前部16可以是圆形的，而尾部18可以是锥形的，从而使头盔具有整体的泪珠或种子形状。参见例如图8。此类形状提供了空气动力学优点。

罩14的眉部20是指罩14连接罩14的耳朵82(图5a)覆盖部分(例如，耳部22等)的连接或桥接部分。在一些实施方案中，罩14可以不为使用者的脸部或眼睛90提供覆盖。参见例如图3和图4C的部分罩70。眉部20使得罩14能为使用者耳朵82提供覆盖，提供前面讨论的空气动力学优点，但是与两个单独的耳罩相反，它仍然是单个件。如图1至图3所示，眉部20在头盔主体12的下部前边缘处沿头盔的眉部延伸。

罩14的耳部22是指罩14覆盖头盔使用者耳朵82的部分(图5a)。根据各种实施方案，罩14的耳部22与头盔主体12的尾部18齐平，从而减小阻力。在一些实施方案中，诸如图1中所示的那个，罩14的耳部22是实心的材料块。在其它实施方案中，诸如图2中所示的那个，罩14的耳部22包括一个或多个耳部通气孔32，以提供通风并帮助车手听到他们的环境。耳部通气孔32的尺寸应该平衡期望的通风与对TT头盔的空气动力学优点的潜在负面影响。

罩50,60,70中的眉部通气孔24是允许期望量的空气进入头盔诸如用于通风和冷却的开口。虽然一些气流可以是期望的，诸如以降低热量并为车手改善咕咕声和舒适度，但过多的气流会产生不希望的阻力，并降低头盔的空气动力学性能。在本公开的附图中所示的计时赛头盔的实施方案中，由眉部通气孔24提供的通气在罩14的顶部边缘52和头盔主体12之间穿过。如图1至图3所示，眉部通气孔24在罩14的顶部边缘52向下倾斜的位置，从而在罩14与头盔主体12座置在一起时产生间隙。在其它实施方案中，眉部通气孔24可以被成形和定位成使得所提供的通气完全穿过罩14或20头盔主体12。

罩磁体26是附接到或结合在罩14内的磁体，用于与一个或多个主体磁体86例如，与头盔主体12相关联的磁体等)联接的目的。罩磁体26可以多种方式联接到罩14，包括但不限于粘合剂、夹具、壳体、模内成型和任何其它合适的附接方式中的一种或多种。根据一个实施方案，图1至图3的罩磁体26使用固定至罩14的通孔(例如，图4A至图4C的罩磁体狭槽54等)的夹具被联接到罩14。如先前所提及的，除了或者代替磁体，也可以使用其它附接机构。

在一些实施方案中，罩磁体26是永磁体。在其它实施方案中，罩磁体26可以用能够与头盔主体12的主体磁体86磁性地联接的铁磁材料来代替。

骨线29是沿头盔的外表面的轮廓线，这有助于头盔的空气动力学性能。骨线29可以从头盔的前部处开始并沿头盔的侧面和顶部延伸至头盔的后部。

根据一个实施方案，头盔包括头盔主体12和罩14。头盔主体12包括前部16和尾部18，并且罩14包括由眉部20连接的两个耳部22。罩14以可剥离方式联接到头盔主体12。此外，头盔使用者80的耳朵82的至少一部分相对于头盔主体12基本暴露，并且相对于罩14基本被覆盖。最后，罩14的眉部20在头盔的前部16上延伸。

头盔还可包括联接到罩14的至少一个主体磁体86和/或至少一个罩磁体26。至少一个主体磁体86和至少一个罩磁体26可以相对于彼此对齐，使得罩14可以磁性地联接到头盔主体12。罩14还可包括沿罩14的顶部边缘52的至少一个眉部通气孔24。罩14的每个耳部22可包括至少一个耳部通气孔32。

根据另一个实施方案，头盔包括头盔主体12和罩14。头盔主体12包括前部16和尾部18。罩14包括由眉部20连接的两个耳部22。罩14磁性地联接到头盔主体12。此外，头盔使用者80的耳朵82相对于头盔主体12完全或几乎完全暴露并且被罩14覆盖或仅被罩14覆盖。罩14的眉部20在头盔的前部16上延伸。最后，尾部18是锥形的，并且前部16具有倒圆形前缘92，使得头盔主体12具有泪珠130形状。

根据又一个实施方案，头盔包括头盔主体12和罩14。头盔主体12包括前部16、尾部18和多个主体磁体86。罩14包括多个罩磁体26以及由眉部20连接的两个耳部22。罩14通过多个主体磁体86和多个罩磁体26之间的磁吸引以可剥离方式联接到头盔主体12。另外，头盔使用者80的耳朵82相对于头盔主体12基本暴露，并且相对于罩14被覆盖。最后，罩14的眉部20在头盔的前部16上延伸。

图4A至图4C示出了用于计时赛头盔的罩14的非限制性示例的透视图。具体地讲，图4A示出了全罩50以及罩磁体狭槽54。图4B示出了通气罩60，并且图4C示出了部分罩70。

图4A(和图1)的全罩50为两个耳朵82以及车手眼睛90提供覆盖。在一些实施方案中，全罩50的眉部20可以向下延伸，以仅为车手的眼睛90提供覆盖，使得他们的视力在他们比赛时不受损害。在其它实施方案中，全罩50的眉部20可以进一步向下延伸，覆盖车手更多脸部。这可以提供空气动力学益处。全罩50的单件性质可以使其比其它罩14诸如部分罩70和10通气罩60更具空气动力学性能，但以通风和舒适度为代价。全罩50可由单件材料制成，也可由多件组装而成。

图4B(和图2)的通气罩60为两个耳朵82以及车手眼睛90提供覆盖，类似于全罩50。此外，如关于上文不通气的全罩50所讨论的，通气罩60可覆盖车手的面部部分比其眼睛90多。然而，通气罩60具有沿罩14的侧面位于耳部22上的一个或多个耳部通气孔32。这些通气孔可提供所需要的通风和冷却，并且也可用于使声音进入计时赛头盔，这可以帮助车手在比赛时具有更好的态势感知。通气罩60可由单件材料制成，也可由多个件组装而成。

图4C(和图3)的部分罩70为车手的耳朵82提供覆盖，但是不覆盖车手的眼睛90。部分罩70因此可以容纳佩戴太阳镜或其它眼镜的车手，而不是使用罩14覆盖他们的眼睛90。与全罩50和通气罩60的眉部20相比，部分罩70的眉部20减小；眉部20的尺寸足以牢固地连接两个耳部22。

罩磁体狭槽54是罩14的特征结构，罩磁体26可以用其与罩14联接。如图4A至图4C所示，罩磁体狭槽54可以是罩14中的一个或多个孔或狭槽，其可用于将罩磁体26锚定到罩14。例如，在图1至图3所示的实施方案中，罩磁体狭槽54被附接到罩磁体26用其联接的夹具上。

图5A示出了佩戴根据各种实施方案的图1至图3的头盔主体12的头盔使用者80的侧视图。具体地讲，图5a示出了头盔使用者80、耳朵82、凹部84、主体磁体86、头盔主体12的唇缘88、眼睛90和倒圆形前缘92。

图5A示出了在没有罩14的使用者头部上的计时赛头盔，以显示使用者头部和耳朵82相对于头盔的相对位置。使用者头部不均匀，并且使用者头部上耳朵82的位置可以相对于其他使用者并且相对于头盔而改变。因此，图5A中所示的头盔使用者80或车手的耳朵82的位置是相对位置。然而，图5A所示的相对位置示出了大约与头盔使用者的耳朵82通常将达到的一样远的位置。如此，大部分耳朵82(或大多数耳朵82)将位于更靠前的位置，或者更靠近开口的前部，并且更完全地位于罩14的耳部22后面。因此，大部分耳朵82将相对于头盔主体12大部分地或完全地暴露，并且当罩14与头盔主体12以可剥离方式脱离时大部分地或完全地暴露。

图5A中所示的凹部84的尺寸被设定为当其被联接到罩14时保持罩磁体26，从而使得罩14能与头盔主体12齐平。根据各种实施方案，凹部84也用作头盔使用者80的视觉和触觉指导，以将罩14与头盔主体12正确地对齐。图1至图3的头盔主体均用到了凹部84。在其它实施方案中，头盔主体12可以不包括凹部84。例如，如果罩磁体26与罩14联接，使得罩14的内表面无阻挡，并且可以与头盔主体12齐平，而不需要凹部84。作为一种选择，此类实施方案可以采用嵌入头盔主体12中的一个或多个主体磁体86的位置的视觉指示，以帮助初始罩14对齐。

主体磁体86可以是结合在头盔主体12中的磁体(例如，永磁体等)，使得它可以与一个或多个罩磁体26磁性地联接，从而在计时赛头盔正使用时将罩14保持在适当的位置。在一些实施方案中，主体磁体86可以嵌入到头盔主体12的材料中(即，模内成型、机械地插入后成型等)。在其它实施方案中，主体磁体86可以被固定到表面上，或被固定成使得它被暴露。在诸如图5A所示那个的实施方案中，其包括凹部84以容纳罩磁体26，一个或多个主体磁体86可以靠近每个凹部84嵌入或附接于头盔主体12中。在一些实施方案中，对于罩磁体26可以使用减小的磁体(即，更小、更弱、更轻等)，并用放大的主体磁体86的存在进行补偿(例如对于每个罩磁体26使用多个主体磁体86，使用更强的主体磁体86等)。

凹部84、主体磁体86或两者可位于头盔主体12的唇缘88中，如图5a所示。头盔主体12可具有一个或多个“唇缘”，其提供理想化的表面，其中罩14可以在以可剥离方式联接到头盔主体12时被座置。如图5A所示，头盔主体12的唇缘88在可以定位凹部84、主体磁体86或两者的位置。

图1至图3的头盔的头盔主体12示出了为了空气动力学目的的倒圆形前缘92。根据各种实施方案，倒圆形前缘92位于头盔主体12的前部16上。

根据各种实施方案，至少一个主体磁体86可以被包封在头盔主体12内。头盔还可包括设置在头盔主体12的唇缘88中的至少一个凹部84，至少一个主体磁体86以及联接到罩14的至少一个罩磁体26。至少一个主体磁体86可被包封在头盔主体12内每个凹部84的位置附近。最后，罩磁体26可以装配在凹部84内。

图5B示出了根据各种实施方案的图2的头盔的侧视图。如图所示，随着头盔在头盔的后尾或鸟嘴状处渐缩至较小的尺寸或较小的高度，头盔的高度可以渐缩至最小。另外，图5B示出了头盔30，其包括眉部20的外表面100、前部16的外表面102、耳部22的外表面104以及尾部18的外表面106。头盔的轮廓或形状可以在头盔主体12和罩14之间的过渡部上或者在头盔主体12与罩14的接合部处呈连续的，以形成具有改善的空气动力学外观和性能的连续式整体头盔。

根据各种实施方案，罩14的眉部20的外表面100可相对于头盔主体12的前部16的外表面102呈凹陷的。罩14的两个耳部22的外表面104可以与头盔主体12的尾部18的外表面106大体上齐平。或者，罩14的外表面可相对于头盔主体12的前部16的外表面102呈凹陷的。另外，罩14的外表面可与头盔主体12的尾部18的外表面106大体上齐平。

眉部20的外表面100是指围绕眉部20定位的罩14的外表面。前部16的外表面102是指围绕罩14的眉部20与头盔主体12接触的区域定位的头盔主体12的外表面(例如，外壳等)。

耳部22的外表面104是指围绕耳部22定位的罩14的外表面，或者更具体地说，罩14的后部附近的罩14的外表面。尾部18的外表面106是指围绕罩14的耳部22与头盔主体12接触的区域定位的头盔主体12的外表面(例如，外壳等)。

图5B的视图示出头盔的前部16可以由外壳和能量吸收层的前部16形成，该能量吸收层设置在比罩14更向前的位置处。换句话说，罩14可以相对于头盔的最前部分或前缘呈凹陷的，使得外壳和能量吸收层的一部分可以悬于罩14之上。

如图5B所示，关于空气动力学，使得头盔主体12的整个前部突出，或者使头盔主体12的前部16相对于罩14更向前延伸，通过减少阻力或降低阻力额定值数而使头盔具有改善的性能。人们认为，由于增厚或向前定位的眉部而导致头盔减小阻力和改善空气动力学性能的意外结果可能是头盔产生更大整流罩表面的结果，该整流罩表面在引导空气通过车手身体上方(而不是向下至车手的脸部和胸部)方面表现更好。

图6A和图6B示出了佩戴图5A的头盔主体12的头盔使用者80的剖视图。具体而言，图6A示出了包括前部16的最大厚度110和尾部18的最大厚度112的侧视图。图6B示出了包括头盔主体12的平均厚度114的表示的前视图，不考虑前部16和尾部18的贡献。

如本文所讨论的，头盔厚度，特别是头盔主体12的前部或眉部16的厚度110以及尾部18的厚度112可以被测量为从头盔使用者80的头部到头盔主体12的外部的距离。更具体地讲，头盔10,30,40的眉部厚度110或尾部厚度112可以在头盔的最低部分附近测量为从头盔主体12的内表面(诸如舒适衬垫19的内表面19b或防冲击衬垫13的内表面13b)延伸至头盔主体12的外表面的距离。眉部厚度110可以例如从防冲击衬垫13的外表面13a或邻近佩戴者眼睛且位于眼睛上方的外壳11的外表面11a进行测量。厚度110可以制成得比先前用于骑行的其它头盔的厚度厚。例如，常规头盔的能量吸收材料的典型眉部厚度一直小于约33毫米(mm)或小于30mm，并且典型地包括在约20-30mm的范围内或约25mm的厚度，其中不包括作为眉部厚度的一部分的罩14的厚度或距离。相反，图6A至图6B所示的计时赛头盔10,30,40的眉部厚度110比常规头盔厚，并且可以包括大于33mm、大于35mm、大于40mm的厚度，并且可包括在基本上等于或约33-50mm的范围内，或约40-50mm、或约45mm或48mm的厚度。如本文关于头盔眉部厚度所用，根据各种实施方案，术语基本上等于或大约包括在0-5mm、0-3mm和0-1mm的范围内的厚度变化。为了通过眉部20的冲击测试，头盔通常会需要约22mm的能量吸收材料，如EPS泡沫，其明显小于本文所公开的头盔中所用的量(可以包括大约或大于22毫米材料的两倍)。

除了为了空气动力学目的而加厚以形成泪珠形状的头盔主体12的尾部18以及上述头盔的增厚前部16之外，头盔主体12的平均厚度114可以在约20-26mm或约22-24mm的范围内。因此，除了后部泪珠形状之外，头盔主体12的前部或眉部的厚度110可以是头盔其余部分的厚度的大约两倍。如现有技术中已知的常规TT头盔，许多头盔具有增厚的后部，其比率高达头盔其余部分厚度的4倍。

通过增加头盔的眉部厚度110，同时针对保持头盔的其它部分保持更多常规头盔厚度，额外的保护和空气动力学性能可以通过所公开的头盔实现。例如，通过向前移动眉部20，或者延伸头盔10,30,40的外表面(诸如外表面11a或13a)远离使用者80的头部，头盔10,30,40与空气或风的第一相互作用暂时地发生得更早，或者发生在与使用者80在空间上更远的距离处，这为所有头部前部、后部和侧部角产生更好的空气动力学。关于保护，当存在更多泡沫时，能量吸收层13(包括作为能量吸收材料的泡沫)通常可以吸收更多的能量，但是在某些时候，添加泡沫所得的益处不超过前部过多体积产生的空气动力学损害。因此，头盔中存在的泡沫或能量吸收材料13的厚度越大，头盔在冲击测试中将表现得越好，但在空气动力学测试中不一定更好。在这种情况下，计时赛头盔测试结果确实显示，对眉部的冲击导致的加速度显著低于头盔上其它地方的加速度以便改善头盔防冲击性能，同时还提供改善的空气动力学性能。

根据各种实施方案，头盔主体12的前部16可具有在40-50mm范围内的最大厚度。头盔主体12的尾部18可具有大于前部16的最大厚度110的最大厚度。未包括于前部16或尾部18中的头盔主体12的部分的平均厚度114可以在20-26mm的范围内。

图7示出了图1至图3的头盔主体12的底部的透视图。图7示出了被构造为能够容纳使用者头部的头盔的内部的中心部分和后部。图7也示出了头盔主体12的前部16的内表面可以包括一个或多个内部通道120，该内部通道与眉部通气孔24对齐以控制或引导气流进入头盔并围绕使用者的头部。内衬或舒适衬垫可以被插入到头盔的内部中，以改善头盔的配合并引导或传递使用者头部周围的气流。

图8示出了图1至图3的头盔主体12的顶视图。图8示出了计时赛头盔可以形成为包括占有面积或形状，该占有面积或形状包括倒圆形前缘92和锥形或尖的后缘或后沿，使得头盔的总体形状因子可以类似于泪珠130或种子。

图9至图10示出了图1的头盔10的前视图和后视图。附图示出沿头盔的外表面的许多骨线或轮廓线29，它们从头盔的前部处开始并沿头盔的侧面和顶部延伸至头盔的后部。如图10所示，头盔可包括优化的前缘或后缘部分，其包括鸟嘴形状和突出的“骨”线，该骨线可形成于头盔的左侧和右侧并且从头盔的前部延伸至头盔的背部，以助于头盔的空气动力学性能。在一些实施方案中，诸如当头盔主体12(或外壳和能量吸收层)的厚度为基本均匀的厚度或在10-50毫米的厚度范围内时，头盔的前部在头盔的内部处可以是空心的。

在上述示例、实施方式和具体实施参考示例的情况下，本领域的普通技术人员应当理解，其他头盔和制造设备及示例可与所提供的那些混用，或被所提供的那些取代。在上述说明涉及头盔以及定制方法的具体实施方式的地方，应当显而易见的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以进行多种修改，并且这些实施方式和具体实施也可应用于其他头盔定制技术。因此，本发明所公开的主题旨在涵盖落入本发明的实质和范围以及本领域普通技术人员知识内的所有此类更改形式、修改形式和变型形式。

Claims (13)

1.一种计时赛自行车头盔，包括头盔主体和罩，其特征在于：

所述罩利用磁体可释放地联接至头盔主体；

所述罩还通过从头盔的前部延伸至头盔的侧后部而作为整体的耳罩进 行操作；

罩的各耳朵覆盖部分用于覆盖头盔使用者的耳朵；

大部分耳朵相对于头盔主体完全地暴露，并且当罩与头盔主体以可剥离方式脱离时暴露；以及

所述罩包括桥接部分，该桥接部分连接罩的耳朵覆盖部分，并在头盔主体的下部前边缘处沿头盔的眉部延伸。

2.如权利要求1所述的头盔，其中，所述罩是不覆盖使用者眼睛的部分罩，该部分罩由此容纳使用者的太阳镜的眼镜，从而使所述罩的一部分覆盖使用者的耳朵。

3.如权利要求1所述的头盔，其中，所述罩用作使用者的眼睛、脸部或两者的覆盖物，同时也一直向后延伸以覆盖使用者的耳朵。

4.如权利要求3所述的头盔，其中，所述罩是一体式设计的一部分，所述一体式设计遮蔽眼睛，并包在头盔的侧壁以覆盖使用者的耳朵。

5.如权利要求4所述的头盔，其中，凹口形成在头盔的下边缘中，使得当头盔被使用者戴上时，所述罩配合使用者的鼻子，使用者的鼻子延伸超过罩并在罩前方。

6.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，唇缘形成在头盔主体中，以提供用于罩和头盔主体的接合部。

7.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，包括具有倒圆形前缘和锥形或尖的后缘或后沿的形状，使得头盔的总体形状因子类似于泪珠或种子。

8.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，所述头盔主体包括三层，该三层包括：

薄外壳；

防冲击衬垫或能量吸收层；以及

舒适衬垫或配合衬垫。

9.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，开口或通气孔形成在罩中，以允许期望量的空气进入头盔。

10.如权利要求9所述的头盔，其中，所述头盔的眉部的内表面包括通道，其与开口或通气孔对齐，以控制或引导气流进入头盔并围绕使用者的头部。

11.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，所述头盔的眉部的厚度在基本上等于或约33-50mm的范围内，或约40-50mm、或约45mm或48mm的厚度。

12.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，所述罩相对于头盔的前缘凹陷，使得外壳和能量吸收层的一部分悬于罩之上。

13.如权利要求1-5中任一项所述的头盔，其中，所述头盔的轮廓在头盔主体和罩之间的过渡部处或接合部处是连续的。