CN113242701A - 头盔 - Google Patents

Abstract

一种用于头盔的脸颊垫，所述脸颊垫(20)包括：外层(30)；内层(40)；以及在所述外层和所述内层之间的滑动界面；其中，所述外层和所述内层被配置为响应于对所述头盔的冲击在所述滑动界面处相对于彼此滑动，并且所述内层被配置为当所述脸颊垫布置在所述头盔中并且所述头盔被佩戴时，接触所述佩戴者的面部的侧面。

Description

头盔

技术领域

本公开涉及头盔。具体地，本公开涉及包括脸颊垫的头盔，和所述脸颊垫本身。

背景技术

头盔已知用于各种活动。这些活动包括战斗和工业目的，例如用于士兵的保护性头盔和例如由建造者、矿山工人或工业机械的操作者使用的硬帽或头盔。头盔在体育活动中也是常见的。例如，保护性头盔可用于冰曲棍球、自行车、摩托车或机动车辆赛车、滑雪、滑雪板、溜冰、滑板、马术活动、美式足球、棒球、橄榄球、板球、长曲棍球、登山、高尔夫、软弹气枪和彩弹射击。

头盔可以是固定尺寸或可调节的，以适应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，可调节性可以通过移动头盔的部分以改变头盔的外部尺寸和内部尺寸来提供。这可以通过使头盔具有可相对于彼此移动的两个或更多个部件来实现。在其他情况下，例如通常在自行车头盔中，头盔设有用于与佩戴者的头部连接的附接设备(或界面层)，并且其是可在尺寸上变化以适合用户的头部，同时头盔的主体或壳体保持相同的尺寸的附接设备。在一些情况下，头盔内的舒适衬垫可充当附接设备。该附接设备也可以被提供为多个物理上分开的部件，例如多个未互相连接的舒适垫的形式。这种用于将头盔固定在使用者头上的附接设备可与另外的绑带(如颏带)一起使用，以进一步将头盔固定在适当的位置。这些调整机制的组合也是可能的。

头盔通常由通常是坚硬的并且由塑料或复合材料制成的外部壳体，以及被称为衬里的能量吸收层组成。如今，保护性头盔必须被设计为满足特定的法定要求，这尤其涉及特定负载下可能在脑重心处产生的最大加速度。通常，进行测试，其中已知的是装备有头盔的假颅骨经受朝向头部的径向撞击。这导致现代头盔在朝向颅骨的径向冲击情况下具有良好的能量吸收性能。也已经取得了一些进展(例如，WO2001/045526和WO2011/139224，其全部内容通过引用并入本文)：开发头盔以通过吸收或耗散转动能量和/或将其重新定向为平移能量而不是转动能量来减少从斜向撞击(即结合了切向和径向分量)传输的能量。

这种斜向冲击(在没有保护的情况下)导致大脑的平移加速度和角加速度二者。角加速度导致脑部在颅骨内转动，从而对将脑连接至颅骨的机体组织以及脑本身造成伤害。

转动伤害的示例包括脑震荡；硬膜下血肿(subdural haematoma，SDH)，血管破裂导致的出血和弥散性轴索损伤(diffuse axonal injury，DAI)，这可以概括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。

取决于旋转力的特性，诸如持续时间、幅度和增大速率，可能受到SDH、DAI或这二者的组合的伤害。一般来说，SDH发生在加速度持续时间短、幅度大的加速度情况下，而DAI发生在加速度持续时间更长且分布更广的情况下。

已经尝试将抵抗来自冲击的转动力的系统结合在覆盖部分的佩戴者面部的全脸(full-face)头盔中。然而，现有技术的设备保护免受旋转力伤害的能力受到限制，由于钳口的形状限制了滑动位移。本发明的目的是至少部分地解决这个问题。

发明内容

本公开的第一方面提供了一种用于头盔的脸颊垫，所述脸颊垫包括：外层；内层；以及在所述外层和所述内层之间的滑动界面；其中，所述外层和所述内层被配置为响应于对所述头盔的冲击在所述滑动界面处相对于彼此滑动，并且所述内层被配置为当所述脸颊垫布置在所述头盔中并且所述头盔被佩戴时，接触所述佩戴者的面部的侧面。

可选地，所述外层和所述内层分别包括多个部分；并且所述外层和所述内层均具有在所述滑动界面处对应于所述多个部分中的每一个的不同表面。可选地，所述外层的每一个部分在所述滑动界面处与所述内层的相对应的部分相对。

可选地，所述外层和/或所述内层的所述多个部分中的至少两个具有显著不同的厚度。

可选地，所述外层和所述内层在所述滑动界面处的不同表面分别为凹的和凸的。可选地，所述外层和所述内层在所述滑动界面处的所述不同表面是基本上为球形的表面。

可选地，所述外层和/或所述内层的所述多个部分中的至少两个部分在所述滑动界面处的所述不同表面具有彼此不同的曲率。可选地，具有不同曲率的所述不同表面是基本上同心的球形表面。

可选地，所述外层和/或所述内层的所述多个部分形成为单个部件。可选地，所述外层和/或所述内层的所述多个部分形成为多个相应部件。可选地，所述内层的所述多个相应部件中的每一个被配置为相对于所述外层彼此独立地滑动。

可选地，所述脸颊垫还包括被配置为促进所述外层与所述内层之间的所述滑动的所述外层与所述内层之间的中间层。可选地，所述中间层包括设置在、附接到或被集成在所述外层和所述内层二者中的一个或全部上的低摩擦材料层。

可选地，所述外层和所述内层中的至少一个是能量吸收层，所述能量吸收层被配置为吸收冲击的径向能量分量。可选地，所述内层是被配置为向所述佩戴者提供舒适性的舒适衬垫层。

可选地，所述脸颊垫还包括连接所述外层和所述内层的至少一个连接器，并且被经配置为允许所述外层和所述内层相对于彼此滑动。

本发明的第二方面提供了一种头盔，其包括：外部壳体；内部壳体，布置在所述外部壳体内以保护佩戴者的颅骨免受冲击；以及第一方面的所述脸颊垫，布置在所述外部壳体内以保护佩戴者的面部的侧面免受冲击。

可选地，所述头盔包括所述外部壳体和所述内部壳体之间的另一滑动界面，其中，所述外部壳体和所述内部壳体被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。

可选地，所述头盔包括在所述内部壳体的外部和所述内部壳体的内部之间的另一滑动界面，其中，所述内部壳体的外部和所述内部壳体的内部被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。

可选地，所述外部壳体和/或所述内部壳体在所述另一滑动界面处的表面是基本上为球形的表面。

可选地，所述脸颊垫的所述内层和所述外层在所述滑动界面处的表面是基本上与所述壳体的所述基本上为球形的表面同心的球形表面。

可选地，所述的脸颊垫的外层和内层的基本上为球形的表面分别具有与所述的外部壳体和内部壳体的基本上为球形的表面基本上相同的曲率。

可选地，所述头盔包括：界面层，位于所述内部壳体和所述佩戴者的头部之间，并且被配置为当所述头盔被佩戴时为所述头盔提供与所述佩戴者的头部的界面；以及在所述内部壳体和所述界面层之间的另一滑动界面；其中，所述内部壳体和所述界面层被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。可选地，所述界面层包括被配置为向所述佩戴者提供舒适性的舒适衬垫。

可选地，所述外部壳体是与所述内部壳体相比相对硬的壳体。

可选地，所述内部壳体是被配置为吸收冲击的径向能量分量的能量吸收壳体。

附图说明

下面参考附图通过非限制性示例来描述本发明，其中：

图1示出了通过用于提供针对斜向冲击的保护的头盔的横截面；

图2是示出图1的头盔的工作原理的图；

图3A、3B和3C示出了图1的头盔的结构的变型；

图4是另一保护性头盔的示意图；

图5示出了连接图4的头盔的附接设备的替代方式；

图6示出了根据本公开的第一示例头盔；

图7示出了图6的头盔，其中外部壳体被移除；

图8示出了图6中所示的头盔的内部壳体；

图9示出了图6的头盔的脸颊垫；

图10更详细地示出了图9的脸颊垫；

图11示出了具有在滑动界面处的球形表面的示例脸颊垫；

图12示出了内部头盔壳体和脸颊垫的外层的示例，每个都具有在相应的滑动界面处的球形表面；

图13示出了根据本公开的第二示例头盔。

具体实施方式

为了清楚起见，在附图中示出的头盔中的各个层的厚度的比例在附图中已经被夸大并且当然可以根据需要和要求被调整。

图1示出了在WO01/45526中所讨论的分类的第一头盔1，旨在提供针对斜向冲击的保护。这种类型的头盔可以是上述讨论的任何类型的头盔。

保护性头盔1被构造有外部壳体2和，布置在外部壳体2的内部的，旨在与佩戴者的头部接触的内部壳体3。或者可以附加地设有舒适衬垫层，或单独的附接设备，以接触佩戴者的头部。

布置在外部壳体2和内部壳体3之间的是滑动层4或促滑物(也称为中间层)，并且因此在外部壳体2和内部壳体3之间的滑动界面处形成可能的位移。具体地，如下述所讨论的，滑动层4或促滑物可以被配置为使得在冲击过程中在两个所述部件之间可以发生滑动。例如，滑动层4或促滑物可以被配置为使其允许在受到与在头盔1上的冲击相关的力时滑动，这种力对头盔1的佩戴者来说是预期地可以存在的。在一些布置中，有需要可以配置滑动层或促滑物，使得摩擦系数在0.001和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互连外部壳体2和内部壳体3的一个或多个连接件5。在一些布置中，连接器可以通过吸收能量来抵消外部壳体2和内部壳体3之间的相互位移。然而，这不是必要的。此外，即使存在此特征，与冲击过程中内部壳体3吸收的能量相比，吸收的能量的量通常最小。在其他布置中，连接件5可以是不同的，或者根本不存在。

此外，这些连接件5的位置可以是不同的(例如，被设置在远离边缘部分，并且通过滑动层4连接外部壳体2和内部壳体3)。

外部壳体2优选地相对薄且坚固，以便承受各种类型的冲击。外部壳体2可以由例如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)，聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)的聚合物材料制成。有利地，聚合物材料可以是纤维增强的，使用诸如玻璃纤维、芳纶(Aramid)、对位芳纶(Twaron)、碳纤维或凯夫拉尔(Kevlar)的材料。

内部壳体3相当厚并且充当能量吸收层。因此，它能够阻尼或吸收对头部的冲击。它可以有利地由泡沫材料制成，例如膨胀聚苯乙烯(expanded polystyrene，EPS)、膨胀聚丙烯(expanded polypropylene，EPP)、膨胀聚氨酯(expanded polyurethane，EPU)、乙烯基腈泡沫；或例如形成蜂窝状结构的其它材料；或例如以商标名称PoronTM和D3OTM销售的应变速率敏感泡沫。所述构造可以以不同的方式变化，例如在下文中以不同材料的多个层出现。

内部壳体3被设计用于吸收冲击的能量。头盔1的其它元件将吸收该能量到有限程度(例如，硬外部壳体2或在内部壳体3内提供的所谓的“舒适衬垫”)但不是它们的主要目的，并且它们对能量吸收的贡献与内部壳体3的能量吸收相比是最小的。事实上，尽管一些其他元件，如舒适衬垫可以由“可压缩”材料制成，并且在其他情况下被视为“能量吸收”，但在头盔领域，人们很清楚地认识到，“可压缩”材料并不一定是“能量吸收”的，对于在冲击过程中吸收大量的能量这方面而言，目的是减少对头盔佩戴者的伤害。

许多不同的材料和实施例可以用作滑动层4或促滑物，例如油、特氟隆(Teflon)、微球、空气、橡胶、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、凝胶、诸如毛毡的织物材料等。这样的层可以具有约0.1-5mm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所需的性能。滑动层的数量和它们的位置也可以改变，并且这将在下文(参照图3B)讨论。

作为连接件5，使用可由，例如，塑料(例如，弹性体)或金属的可变形带制成，所述可变形带以合适的方式锚定在外部壳体和内部壳体中。

图2示出了保护性头盔1的工作原理，其中头盔1和佩戴者的颅骨10被假定为半圆柱形，其中，颅骨10安装在纵向轴线11上，当头盔1经受斜向冲击力K时，扭转力和扭转力矩传递到颅骨10。冲击力K产生针对保护性防头盔1的切向力K_T和径向力K_R。在这种特定情况下中，仅头盔转动切向力K_T及其作用令人关注。

可以看出，力K引起外部壳体2相对于内部壳体3的位移12，连接件5变形。通过这样的布置传递到颅骨10上的扭转力可以获得大约25％的减小。这是内部壳体3和外部壳体2之间的滑动移动减少了传递到径向加速度中的能量的量的结果。

滑动移动也可以在保护性头盔1的圆周方向上发生，尽管这未被示出。这可以是外部壳体2和内部壳体3之间的周向角转动的结果(即，在冲击过程中，外部壳体2可以相对于内部壳体3以周向角度转动)。

保护性头盔1的其它布置也是可能的。在图3a中示出了几种可能的变型。在图3a中，内部壳体3由相对薄的外层3”和相对厚的内层3’构成。外层3”可以比内层3’更硬，以帮助促进相对于外部壳体2的滑动。在图3b中，内部壳体3以与图3a中相同的方式构造。然而，在这种情况下，存在两个滑动层4，在这两个滑动层之间存在中间壳体6。如果需要，两个滑动层4可以不同地实施并且由不同的材料制成。例如，一种可能性是在外部滑动层中具有比在内部滑动层中更低的摩擦。在图3c中，内部壳体3包括外部部分3”和内部部分3’。内部部分3’可以具有与外部部分3”相同材料。促滑物4设置在内部部分3’和外部部分3”之间。

图4示出了在WO2011/139224中讨论的分类的第二头盔1，其也旨在提供针对斜向冲击的保护。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的头盔的内部壳体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(即，可以没有附加的外部壳体)提供，或者外表面可以是与图1所示的头盔的外部壳体2相当的刚性壳体2(参见图5)。在这种情况下，刚性壳体2可以由与能量吸收层3不同的材料制成。图4的头盔1具有多个通气孔7，这些通气孔7是可选的，延伸通过能量吸收层3和外部壳体2，从而允许气流通过头盔1。

附接设备(或界面层)13被提供用于将头盔1附接到佩戴者的头部。附接设备13可以被配置为附接到佩戴者的头部。如先前所讨论的，当能量吸收层3和刚性壳体2的尺寸不能被调节时，这可以是可取的，因为其允许通过调节附接设备13的尺寸来适应不同尺寸的头部。附接设备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，织物的帽或网可以形成附接设备13。可选地，附接设备13可以包括舒适衬垫层。

尽管附接设备13被示出为包括具有从前侧、后侧、左侧和右侧延伸的另一带部分的头带部分，但是附接设备13的具体配置可以根据头盔的配置而变化。在一些情况下，附接设备可以更像连续的(成形的)薄片，可能具有孔或间隙，例如，对应于通气孔7的位置，以允许空气流通过该头盔。

图4还示出了可选的用于调节用于特定佩戴者的附接设备13的头带的直径的调节设备6。在其它布置中，所述头带可以是弹性头带，在这种情况下可以不包括调节设备6。然而，附接设备13不一定是可调节的。

促滑物4设置在能量吸收层3的径向内侧，即更靠近佩戴者头部。促滑物4适于抵靠能量吸收层或抵靠附接设备13滑动，所述附接设备13被设置为用于将头盔附接到佩戴者的头部。

促滑物4被设置为以与上述相同的方式在滑动界面处辅助能量吸收层3相对于附接设备13的滑动。促滑物4可以是具有低摩擦系数的材料，或者可以被这种材料涂覆。

由此，在图4的头盔中，促滑物可以设置在能量吸收层3的最内侧(即，最靠近佩戴者头部的一侧)上或与其集成，面向附接设备13。

然而，同样可以想到，促滑物4可以设置在附接设备13的外表面上或者与附接设备13的外表面集成，为了相同的提供能量吸收层3和附接设备13之间的可滑动性的目标。也就是说，在具体布置中，附接设备13本身可以适于充当促滑物4并且可以包括低摩擦材料。

促滑物可以设置在能量吸收层和附接设备上，或者与能量吸收层和附接设备集成。例如，促滑物可以设置在分别与能量吸收层和附接设备相关联的两个部分中。或者，促滑物可以包括附接到能量吸收层和附接设备二者的滑动材料层，例如，被配置成响应于冲击而剪切的凝胶材料。

换句话说，促滑物4设置在能量吸收层3的径向内侧。促滑物也可以设置在附接设备13的径向外侧。

当附接设备13形成为帽或网(如上所述)时，促滑物4可以被提供为低摩擦材料的片。

低摩擦材料可以是蜡质聚合物，例如PTFE、ABS、PVC、PC、尼龙(Nylon)、PFA、EEP、PE和UHMWPE，或者可以用润滑剂注入的粉末材料。低摩擦材料可以是织物材料。如所讨论的，该低摩擦材料可以应用于促滑物和能量吸收层二者中的任何一个或全部。

附接设备13可以借助于固定件5(诸如图4中的四个固定件5a、5a、5c和5d)固定到能量吸收层3和/或外部壳体2。其可以适于通过以弹性、半弹性或塑性方式的变形来吸收能量。然而，这不是必要的。此外，在冲击过程中，即使在此特征存在的情况下，与由能量吸收层3吸收的能量的量相比，吸收的能量的量通常是最小的。

根据图4示出的实施例，四个固定件5a、5b、5c和5d是具有第一和第二部分8、9的悬吊件5a、5b、5c、5d，其中，悬吊件5a、5b、5c、5d的第一部分8适于固定到附接设备13，并且悬吊件5a、5b、5c、5d的第二部分9适于固定到能量吸收层3。

图5示出了当被放置在佩戴者的头部上时，其头盔类似于图4中的头盔的实施例。图5的头盔1包括由与能量吸收层3不同的材料制成的坚硬外部壳体2。与图4相比，在图5中，附接设备13借助于两个固定件5a、5b固定到能量吸收层3，两个固定件5a、5b适于弹性地、半弹性地或塑性地吸收能量和力。

在图5中示出了正面斜向冲击I对头盔产生的旋转力。斜向冲击I导致能量吸收层3相对于附接设备13滑动。附接设备13借助于固定件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件，但是在实践中，可以存在许多这样的固定件。固定件5可以通过弹性地或半弹性地变形来吸收转动力。在其他布置中，该形变可以是塑性的，甚至导致一个或多个固定件5的切断。在塑性变形的情况下，在冲击之后至少固定件5将需要被替换。在一些情况下，固定件5中的塑性形变和弹性形变的组合可以发生，即，一些固定件5破裂(塑性地吸收能量)而其他固定件弹性地变形和吸收力。

通常，在图4和图5的头盔中，在冲击过程中，能量吸收层3通过以与图1头盔的内部壳体相同的方式压缩作为冲击吸收器。如果使用外部壳体2，这将有助于将冲击能量散布到能量吸收层3上。促滑物4还将允许在附接设备与能量吸收层之间的滑动。这允许以可控制的方式耗散原本将作为转动能量传输到大脑的能量。能量可以通过摩擦热、能量吸收层形变或固定件的形变或位移被耗散。减少的能量传输导致减少作用于大脑的转动加速度，从而减少脑部在颅骨内的转动。由此减小了诸如硬膜下血肿(SDH)、血管破裂出血、脑震荡和DAI的转动伤害的风险。

图6是根据本公开的头盔1的正交视图。头盔1可以，至少部分地，以与图1至图5描述的示例头盔中的任一个类似的方式构造。然而，在图6的示例头盔1中，外部壳体2覆盖佩戴者的面部和/或下颌的侧面。图6中的类型的头盔1有时被称为全脸头盔。图6中的头盔1包括脸颊垫20，其被配置为当头盔被佩戴时接触佩戴者的面部的侧面。在一些示例中，在正常使用过程中脸颊垫20可以不(而仅在头盔收到冲击时)接触佩戴者脸部的侧面。然而，在大多数示例中，脸颊垫20被配置为在正常使用过程中接触佩戴者的面部的侧面。可选地，可以设置帽檐以覆盖佩戴者的眼睛区域。

外部壳体2可以是相对硬的外部壳体，与例如内部壳体3相比。外部壳体2可以与结合图1至图5中所示的示例头盔描述的头盔的外部壳体2基本上相同。此外，可以设置连接外部壳体2和内部壳体3并且被配置为允许外部壳体2和内外部壳体3相对于彼此滑动的至少一个连接器。连接器可以与上文结合图1至图5中所示的示例头盔描述的连接器基本上相同。

图7示出了没有外部壳体2的图6中的头盔。因此，内部壳体3和脸颊垫20是可见的。内部壳体3布置在外部壳体2内以保护佩戴者的颅骨免受冲击。内部壳体3可以被设置为基本上覆盖佩戴者的前额、头部的顶部、头部和/或颞部的背部。内部壳体3可以基本上覆盖佩戴者的头盖骨。内部壳体3可以是被配置为吸收冲击的径向能量分量的能量吸收壳体。例如，内部壳体3可以与上文结合图1至5中所示的示例头盔描述的内部壳体3基本上相同。

脸颊垫20可以设置在头盔1的任意侧面(即，左侧和右侧)。脸颊垫20可以设置在头盔1的外部壳体2内，以保护佩戴者的面部的侧面免受冲击。因此，脸颊垫20可被设置成基本上覆盖佩戴者的脸颊和/或颏。脸颊垫可以被配置为基本上覆盖佩戴者的下颌骨。

如前所述，头盔1可以以与结合图1至图5描述的示例头盔基本上相同的方式构造。具体地，在图8所示的示例头盔中，可在内部壳体3的外部部分3”与内部壳体3的内部部分3’之间设置滑动界面。因此，内部壳体3的外部部分3”和内部壳体3的内部部分3’被配置为响应于对头盔的冲击在滑动界面处相对于彼此滑动。该布置类似于图3C中所示的布置。在图8的示例中，在滑动界面处的外部部分3”和内部部分3’的表面是球形表面。对应于该表面的球体在图8中示出以供参考。

可选地，滑动界面可以设置在外部壳体2和内部壳体3之间，使得外部壳体2和内部壳体3被配置为响应于对头盔的冲击在滑动界面处相对于彼此滑动。该布置类似于图1、2、3A和3B中所示的布置。在滑动界面处的外部壳体2和内部壳体3的表面可以是基本上球形的表面。

可选地，头盔可以包括在内部壳体3和佩戴者头部之间的界面层(或附接设备)，并且该界面层(或附接设备)被配置为当头盔被佩戴时，为头盔1提供与佩戴者头部的界面。可以在内部壳体3和界面层之间设置滑动界面，使得内部壳体3和界面层被配置为响应于对头盔的冲击在滑动界面处相对于彼此滑动。这样的布置类似于图4和5中所示的示例头盔的布置。界面层可以包括被配置为向佩戴者提供舒适性的舒适衬垫。

在以上情况的每一个中，促滑物(或中间层)可以设置在头盔壳体或其部分之间的滑动界面处。促滑物可以与上文结合图1至5中所示的示例头盔描述的促滑物基本上相同。此外，在以上情况中的每一个中，滑动可以在任何方向上发生。

图9和图10示出了根据本公开的脸颊垫20的第一实施例。如图9所示，脸颊垫20包括外层30和内层40。外层30和内层40之间设有滑动界面，使得外层30和内层40被配置为响应于对头盔的冲击在滑动界面处相对于彼此滑动。如图9所示，当脸颊垫20被布置在头盔1中并且头盔1被佩戴时，内层30被配置为接触佩戴者的面部的侧面。

在该实施例中，外层30和内层40分别包括多个部分(分别为部分30A、30B和40A、40B)。外层30和内层40在与所述多个部分中的每一个相对应的滑动界面(分别为表面31A、31B和41A、41B)处各自具有不同的表面。如图10所示，在滑动界面处，外层30的每个部分30A、30B与内层40的相应部分40A、40B相对。外层和内层的不同表面可以彼此相对。不同表面可以是被配置为抵靠相对表面滑动的滑动表面。

虽然图10中所示的外层30和内层40中的每一个都包括两个部分，但是可以提供任何数量的多个部分。外层30和/或内层40的多个部分中的至少两个可以具有显著不同的厚度。换句话说，多个相对的部分(分别为部分30A、40A和30B、40B)的滑动界面处的表面分别与头盔的外表面(即，外部壳体)和/或与佩戴者的面部的侧面的距离可以有很大的不同。

如图10所示，内层40的脸颊侧部40A比内层40的下颌侧部40B薄。相反，外层30的脸颊侧部30A比外层30的下颌侧部30B厚。在所示的示例中，脸颊垫20的总厚度在两个组合部分30A、40A和30B、40B之间基本相同。这可能是因为头盔1的外部壳体2被成形为基本上对应于佩戴者的脸颊和颌部的形状。然而，这种形状对于滑动可能不是理想的。因此，外层30和内层40的相应厚度可以是不同的，以便改善滑动。

脸颊和颌部(下颌骨)是相对非球形的(例如，与头盖骨相比)，其具有进入下颌处的点的细长形状。相反，滑动移动的理想形状是球形形状，因为当部件相对于彼此移动时不会发生几何锁定。因此，当在滑动界面处的外层30和内层40的表面比脸颊和颌的自然形状更趋球形时，可以获得改进的滑动。完美的球形形状可能不是必需的，因为可能仅需要相对少量的滑动移动。因此，甚至非球形表面可以以与球形表面类似的方式工作。

优选地，外层30和内层40的滑动界面处的不同表面可以分别是凹的和凸的。不同的相对部分(分别为部分30A、40A和30B、40B)的曲率可以彼此不同。例如，这些表面(更远离头盔的外表面和/或更靠近佩戴者的面部的侧面的表面)可以比更靠近头盔的外表面和/或更远离佩戴者的面部的侧面的表面更加弯曲。

在图9和10所示的示例头盔1中，外层30和内层40的在滑动界面处的表面基本上是球形表面。外层30和/或内层40的多个部分(或多个部分中的至少两个，在具有两个以上部分的示例中)在滑动界面上的不同表面具有彼此不同的曲率。这由图11所示的参考球示出。在该示例头盔1中，脸颊侧部30A、40A在图11的内部球体对应的滑动界面处具有球形表面。另一方面，下颌侧部30B、40B在与图11中的外部球对应的滑动界面处具有球形表面。换句话说，脸颊侧部30A、40A的表面比下颌侧部30B、40B更弯曲。如图11所示，具有不同曲率的表面是基本上同心的球形表面，即，所述球形表面是同心球的表面。具有不同曲率的多个球形表面可以允许非球形头盔中的球形滑动。

图12示出了图11的外层30的下颌侧部30B和外部参考球体，以及图8的头盔的内部壳体3。如图12所示，在脸颊垫20的外层40和内层30的滑动界面处的基本上球形的表面可以具有与在外部和/或内部壳体2、3在滑动界面处的基本上球形的表面基本上相同的曲率。具体地，在滑动界面处的下颌侧面部分30B的表面可以具有与内部壳体3的外部部分3"的滑动界面处的表面相同的曲率，类似地，内层40的下颌侧部40B的滑动界面处的表面可以具有与内部壳体3的内部部分3’在滑动界面处的表面相同的曲率。此外，在滑动界面处的脸颊垫20的内层30和外层40的表面基本上可以是与外部壳体2和/或内部壳体3的基本上是球形的表面同心的球形表面。

在结合图6至图12描述的第一实施例中，外层30和/或内层40的多个部分(分别为部分30A、30B和40A、40B)可以形成为单个部件。或者，外层30和/或内层40的多个部分可以形成为多个相应的部件。在内层40的部分由多个相应部件形成的情况下，这些部分可以被配置为相对于外层30彼此独立地滑动。

图13示出了根据本公开的脸颊垫20的第二实施例。在该实施例中，脸颊垫20的外层30并非由多个部分形成，而是由单个部分形成。因此，在单个部分内设有滑动界面处的单个不同表面31。脸颊垫20的内层40可以包括在滑动界面处与外层30的单个部分相对的单个部分。或者，内层40可以包括多个部分，多个部分中的每一个在滑动界面处具有对应于多个部分中的每一个的不同表面。在这种情况下，内层40的每个部分可以在滑动界面处与外层30的单个部分相对。

如上文结合第一实施例所描述的，在外层30的滑动界面处的表面和在滑动界面处的内层40可以分别是凹的和凸的。在特定实例中，所述表面可以为大体上是球形的表面，如上文结合第一实施例所描述的。

在所述两个实施例及其变型中，如上文所描述的，脸颊垫20还可以包括在外层30和内层40之间的中间层，该中间层被配置为促进外层30和内层40之间的滑动。该中间层可以基本上与上文结合图1至图5中所示的示例头盔所述的促滑物4相同。例如，中间层可以包括设置在、附接到或被集成到外层和内层二者中的一个或全部上的低摩擦材料层。此外，在每个所述实施例中，滑动可以在任何方向上发生。

外层30和内层40中的至少一个可以是被配置为吸收冲击的径向能量分量的能量吸收层。能量吸收层可以由，例如，与结合图1至5中所示的示例头盔的能量吸收层所描述的相同的材料形成。内层40可以是被配置为向佩戴者提供舒适性的舒适衬垫层。

此外，可以给脸颊垫提供连接外层和内层并配置为允许外层和内层相对于彼此滑动的至少一个连接器。连接器可以与上文结合图1至图5中所示的示例头盔描述的连接器基本上相同。

根据上述教导，上述实施例的变型是可能的。应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明可以在本文中以其他方式实践并具体地描述。

Claims (26)

1.一种用于头盔的脸颊垫，所述脸颊垫包括：

外层；

内层；以及

在所述外层和所述内层之间的滑动界面；

其中，所述外层和所述内层被配置为响应于对所述头盔的冲击在所述滑动界面处相对于彼此滑动，并且

所述内层被配置为当所述脸颊垫布置在所述头盔中并且所述头盔被佩戴时，接触所述佩戴者的面部的侧面。

2.根据权利要求1所述的脸颊垫，其中，所述外层和所述内层分别包括多个部分；并且所述外层和所述内层均具有在所述滑动界面处对应于所述多个部分中的每一个的不同表面。

3.根据权利要求2所述的脸颊垫，其中，所述外层的每一个部分在所述滑动界面处与所述内层的相对应的部分相对。

4.根据权利要求2或3所述的脸颊垫，其中，所述外层和/或所述内层的所述多个部分中的至少两个具有显著不同的厚度。

5.根据权利要求2、3或4所述的脸颊垫，其中，所述外层和所述内层在所述滑动界面处的不同表面分别为凹的和凸的。

6.根据权利要求5所述的脸颊垫，其中，所述外层和所述内层在所述滑动界面处的所述不同表面是基本上为球形的表面。

7.根据权利要求2至7中的任一项所述的脸颊垫，其中，所述外层和/或所述内层的所述多个部分中的至少两个部分在所述滑动界面处的所述不同表面具有彼此不同的曲率。

8.根据权利要求7所述的脸颊垫，其中，具有不同曲率的所述不同表面是基本上同心的球形表面。

9.根据权利要求2至8中的任一项所述的脸颊垫，其中，所述外层和/或所述内层的所述多个部分形成为单个部件。

10.根据权利要求2至9中的任一项所述的脸颊垫，其中，所述外层和/或所述内层的所述多个部分形成为多个相应部件。

11.根据权利要求10所述的脸颊垫，其中，所述内层的所述多个相应部件中的每一个被配置为相对于所述外层彼此独立地滑动。

12.根据前述任一项权利要求所述的脸颊垫，还包括：被配置为促进所述外层与所述内层之间的所述滑动的所述外层与所述内层之间的中间层。

13.根据权利要求12所述的脸颊垫，其中，所述中间层包括设置在、附接到或被集成在所述外层和所述内层二者中的一个或全部上的低摩擦材料层。

14.根据前述任一项权利要求所述的脸颊垫，其中，所述外层和所述内层中的至少一个是能量吸收层，所述能量吸收层被配置为吸收冲击的径向能量分量。

15.根据前述任一项权利要求所述的头盔，其中，所述内层是被配置为向所述佩戴者提供舒适性的舒适衬垫层。

16.根据前述任一项权利要求所述的脸颊垫，还包括：连接所述外层和所述内层的至少一个连接器，并且被经配置为允许所述外层和所述内层相对于彼此滑动。

17.一种头盔，包括：

外部壳体；

内部壳体，布置在所述外部壳体内以保护所述佩戴者的颅骨免受冲击；以及

前述任一项权利要求所述的脸颊垫，布置在所述外部壳体内以保护佩戴者的面部的侧面免受冲击。

18.根据权利要求17所述的头盔，包括所述外部壳体和所述内部壳体之间的另一滑动界面，其中，所述外部壳体和所述内部壳体被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。

19.根据权利要求17或18所述的头盔，包括在所述内部壳体的外部和所述内部壳体的内部之间的另一滑动界面，其中，所述内部壳体的外部和所述内部壳体的内部被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。

20.根据权利要求18或19所述的头盔，其中，所述外部壳体和/或所述内部壳体在所述另一滑动界面处的表面是基本上为球形的表面。

21.根据权利要求20所述的头盔，其中，所述脸颊垫的所述内层和所述外层在所述滑动界面处的表面是基本上与所述壳体的所述基本上为球形的表面同心的球形表面。

22.根据权利要求21所述的头盔，其中，所述的脸颊垫的外层和内层的基本上为球形的表面分别具有与所述的外部壳体和内部壳体的基本上为球形的表面基本上相同的曲率。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的头盔，还包括：

界面层，位于所述内部壳体和所述佩戴者的头部之间，并且被配置为当所述头盔被佩戴时为所述头盔提供与所述佩戴者的头部的界面；以及

在所述内部壳体和所述界面层之间的另一滑动界面；

其中，所述内部壳体和所述界面层被配置为响应于对所述头盔的冲击，在所述另一滑动界面处相对于彼此滑动。

24.根据权利要求23所述的头盔，其中，所述界面层包括被配置为向所述佩戴者提供舒适性的舒适衬垫。

25.根据权利要求17至24中的任一项所述的头盔，其中，所述外部壳体是与所述内部壳体相比相对硬的壳体。

26.根据权利要求17至25中的任一项所述的头盔，其中，所述内部壳体是被配置为吸收冲击的径向能量分量的能量吸收壳体。

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