CN114025633B - 头盔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种头盔，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮。

Description

头盔
技术领域
本发明涉及头盔。具体地，本发明涉及在两个部件之间包括滑动界面的头盔。
背景技术
众所周知，头盔用于各种活动中。例如，这些活动包括战斗用途和工业用途，诸如士兵的防护头盔以及建筑工人、矿工或工业机械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，防护头盔可用于冰球、自行车、摩托车、赛车、滑雪、单板滑雪、滑冰、滑板、马术活动、美式足球、棒球、橄榄球、足球、板球、长曲棍球、攀岩、高尔夫、气枪和彩弹射击。
头盔可以是固定尺寸或可调节的，以适应不同大小和形状的头部。在某些类型的头盔中，例如通常在冰球头盔中，可以通过头盔的移动部分而改变头盔的外部和内部尺寸来提供可调节性。这可以通过头盔具有两个或更多个可以彼此相对移动的部分来实现。在其它情况下，例如通常在骑行头盔中，头盔设置有用于将头盔固定到使用者头部的附接装置，并且该附接装置可以改变尺寸以适应使用者的头部，同时头盔的主体或壳保持不变尺寸。在某些情况下，头盔内的舒适衬垫可以作为附接装置。附接装置也可以以多个物理上分开的部分的形式提供，例如多个彼此不互连的舒适垫。这种用于将头盔固定在用户头部的附接装置可以与额外的绑带(例如下巴带)一起使用，以进一步将头盔固定到位。这些调节机构的组合也是可能的。
头盔通常由外壳和称为内衬的能量吸收层制成，外壳通常很硬，由塑料或复合材料制成。在其它布置中，例如橄榄球争球帽，头盔可能没有硬外壳，并且头盔作为一个整体可能是柔性的。在任何情况下，如今，防护头盔的设计必须满足特定法律要求，这些要求尤其涉及在特定负载下大脑重心处可能出现的最大加速度。通常，会进行测试，其中所谓的配备头盔的假人颅骨会受到朝向头部的径向猛击。这导致现代头盔在径向猛击颅骨的情况下具有良好的能量吸收能力。在开发用于减少从斜击(即，这些斜击组合切向分量和径向分量)传递的能量的头盔方面也取得了进展(例如WO 2001/045526和WO2011/139224，其全部内容均通过引用结合在本文中)，通过吸收或耗散旋转能量和/或将其重新定向为平移能量而不是旋转能量。(还需要注意的是，US2012186003这一文献描述了一种头盔，该头盔据说可以提供针对线性加速度和旋转加速度的保护，该参考文献中的头盔包括第一层和与第一层相对设置的第二层，两层围成一个充满能量耗散流体的空间；然而，可以注意到，在该头盔中两层接触表面之间没有滑动界面，因为它们被上述流体隔开。)
这种斜向冲击(在没有保护的情况下)会导致大脑的平移加速度和角加速度。角加速度导致大脑在颅骨内旋转，从而对连接大脑和颅骨以及大脑本身的身体部位造成损伤。
旋转损伤的示例包括：轻型创伤性脑损伤(Mild Traumatic Brain Injuries，MTBI)，例如脑震荡；以及重型创伤性脑损伤(Severe Traumatic Brain Injuries，STBI)，例如硬膜下血肿(subdural haematomas，SDH)、血管破裂导致的出血和弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injuries，DAI)，其可以概括为神经纤维由于脑组织中的高剪切形变而过度拉伸。
根据旋转力的特性，诸如持续时间、幅度和增加速率，可能会遭受脑震荡、SDH、DAI或这些损害的组合。一般而言，SDH发生在持续时间短且幅度大的加速度的情况下，而DAI发生在加速度负载更长且范围更广的情况下。
在诸如WO 2001/045526和WO 2011/139224公开的那些可以减少由斜向冲击引起的传递到大脑的旋转能量的头盔中，头盔的两个部分可以被配置为在斜向冲击之后相对于彼此滑动。连接件可以设置为，在将头盔的这两个部分连接在一起的同时，允许这两个部分在冲击下相对于彼此移动。
为了提供这种头盔，可能需要提供两个可以相对于彼此滑动的部件，从而提供滑动界面。还可能需要能够提供这种滑动界面而不会大幅增加制造成本和/或工作量。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种头盔，所述头盔包括第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮。
下面进一步讨论所述第一部件和所述第二部件的优选方面。
在第一种布置中，所述头盔包括具有第一层和第二层的至少一个段(section)，所述第一层和所述第二层分别被配置为在使用中更远离所述头盔佩戴者头部的局部表面和更靠近所述头盔佩戴者头部的局部表面；所述头盔被配置为使得响应于所述头盔上的冲击，所述第一层能够在与头部局部表面相切的方向上相对于所述第二层移动。
在第二种布置中，所述第一层可包括相对硬的外壳；所述第二层可包括由冲击能量吸收材料形成的壳；并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件。
在第三种布置中，所述第一层和所述第二层可包括由冲击能量吸收材料形成的壳；并且所述第一层和所述第二层中的一者可包括所述第一部件。
在第四种布置中，所述第一层可包括由冲击能量吸收材料形成的壳；与所述第一层相比，所述第二层可不吸收显著比例的冲击能量，并且所述第一层和所述第二层中的一者可包括所述第一部件。所述第二层可包括舒适衬垫。
在第五种布置(其可以是上文限定的第一种布置的实施例)中，所述头盔还可以包括连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；所述连接件可包括所述第一部件和所述第二部件中的至少一个。
在第六种布置(其可以是上文限定的第二种布置、第三种布置或第四种布置的实施例)中，所述头盔还可以包括连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；
其中，所述连接件包括第二第一部件和第二第二部件中的至少一个。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明，其中：
图1描绘了一种用于提供针对斜向冲击的防护的头盔的横截面；
图2是示出图1头盔的工作原理的图；
图3A、图3B和图3C示出了图1头盔结构的变化；
图4和图5示意性地描绘了头盔的另一种布置；
图6至图9示意性地描绘了头盔的进一步布置；
图10示意性地描绘了可用于头盔中的连接件的顶视图(平面图)；
图11示意性地描绘了图10的连接件的底视图(平面图)；
图12示意性地描绘了图10的连接件的剖面侧视图；
图13示意性地描绘了包括图10的连接件的舒适衬垫；
图14示意性地描绘了可用于头盔中的另一连接件的顶视图(平面图)；
图15示意性地描绘了图14的连接件的底视图(平面)；
图16示意性地描绘了图14的连接件的剖面侧视图；
图17示意性地描绘了包括图14的连接件的舒适衬垫；
图18示意性地描绘了可用于头盔中的另一连接件的顶视图(平面图)；
图19示意性地描绘了图18的连接件的底视图(平面图)；和
图20示意性地描绘了图18的连接件的剖面侧视图；
图21示意性地描绘了用于评估头盔的冲击防护能力的三个不同的冲击方向；
图22示意性地描绘了X轴、Y轴和Z轴相对于人类头部的空间位置。
为了清楚起见，图中所描绘的头盔中各层的厚度的比例在附图中进行了夸大，且当然可以根据需要和要求进行调整。
具体实施方式
图1描绘了WO 01/45526中讨论的那种类型的第一头盔1，其旨在提供针对斜向冲击的防护。这种类型的头盔可以是上文讨论的任何类型的头盔。
防护头盔1构造有外壳2和布置在外壳2内部的旨在与佩戴者头部接触的内壳3。
外壳2与内壳3之间布置有滑动层4或滑动辅助件，其可实现外壳2与内壳3之间的位移。具体地，滑动层4或滑动辅助件可被配置为使得在冲击过程中，两个部分之间可能会发生滑动。例如，其可以被配置为能够在与头盔1上的冲击相关联的力下滑动，预期头盔1的佩戴者可以幸存下来。在一些布置中，可能需要配置滑动层或滑动辅助件使得摩擦系数介于0.001和0.3之间和/或低于0.15。
在图1的描绘中，一个或多个将外壳2与内壳3互连的连接构件5可布置在头盔1的边缘部分中。在一些布置中，通过吸收能量，连接件可以抵消外壳2与内壳3之间的相互位移。然而，这不是必需的。此外，即使在存在该特征的情况下，吸收的能量的量相比于内壳3在冲击期间吸收的能量，通常也是最小的。在其它布置中，可以根本不存在连接构件5。
进一步地，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承受各种类型的冲击。例如，外壳2可由聚合物材料制成，诸如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)。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)、特瓦纶(Twaron)、碳纤维或凯夫拉尔(Kevlar)等材料。
内壳3明显更厚并且用作能量吸收层。因此，其能够缓冲或吸收针对头部的冲击。其可以有利地由泡沫材料制成，如发泡聚苯乙烯(expanded polystyrene，EPS)、发泡聚丙烯(expanded polypropylene，EPP)、发泡聚氨酯(expanded polyurethane，EPU)、乙烯基腈泡沫；或其它形成蜂窝状结构的材料，例如；或应变率敏感泡沫，诸如以PoronTM和D3OTM品牌销售。结构可以以不同的方式变化，例如，下文中为多个不同材料的层。
内壳3设计用于吸收冲击能量。头盔1的其它元件将在有限程度上吸收该能量(例如，硬外壳2或设置在内壳3内的所谓“舒适衬垫”)，但这不是它们的主要目的，相比于内壳3的能量吸收，它们对能量吸收的贡献是最小的。事实上，虽然诸如舒适衬垫等一些其它元件可能由“可压缩”材料制成，因而在其它情况下被视为“能量吸收”，但是在头盔领域众所周知，可压缩材料在吸收冲击过程中大量能量以便减少对头盔佩戴者伤害的意义上而言并不一定是“能量吸收”。
许多不同的材料和实施例可以用作滑动层4或滑动辅助件，例如油、特氟龙(Teflon)、微球、空气、橡胶、聚碳酸酯(PC)、诸如毡的织物材料等。这种层的厚度可为大约0.1mm-5mm，但也可以使用其它厚度，这取决于所选材料和所需性能。滑动层的数量及其位置也可以变化，下文中讨论该示例(参考图3B)。
作为连接构件5，可以使用例如以合适的方式锚固在外壳和内壳中的可变形的塑料条或金属条。
图2示出了防护头盔1的工作原理，其中假定头盔1和佩戴者的颅骨10为半圆柱形，颅骨10安装在纵轴11上。当头盔1受到斜向冲击K的情况下，扭力和扭矩传递到颅骨10。冲击力K产生针对防护头盔1的切向力KT和径向力KR。在该特定的上下文中，只有头盔旋转的切向力KT及其效果令人感兴趣。
可以看出，力K引起外壳2相对于内壳3的位移12，连接构件5变形。通过这种布置可以实现传递到颅骨10的扭力显著减少——典型的减少可以是大约25％，尽管在某些情况下减少高达90％是可能的。这是因为内壳3和外壳2之间的滑动运动减少了转换为径向加速度的能量的量。
滑动运动也可以发生在防护头盔1的圆周方向上，尽管这没有被描绘。这可能是外壳2与内壳3之间圆周角旋转的结果(即，在冲击期间，外壳2可以相对于内壳3旋转周向角)。
防护头盔1的其它布置也是可能的。图3中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”优选地比内层3'更硬，以帮助促进相对于外壳2的滑动。在图3b中，内壳3的构造方式与图3a中相同。然而，在这种情况下，存在两个滑动层4，在两个滑动层4之间存在中间壳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，一种可能性是外滑动层的摩擦力低于内滑动层的摩擦力。在图3c中，外壳2的实施方式与之前不同。在这种情况下，较硬的外层2”覆盖较软的内层2'。例如，内层2'的材料可以与内壳3相同。
图4描绘了WO 2011/139224中讨论的那种类型的第二头盔1，其也旨在提供针对斜向冲击的防护。这种类型的头盔也可以是上文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，可以没有额外的外壳)，或者外表面可以是与图1所示头盔的外壳2等效的刚性外壳2(见图5)。在这种情况下，刚性外壳2可以由与能量吸收层3不同的材料制成。图4的头盔1具有多个通风口7，这些通风口是可选的，延伸穿过能量吸收层3和外壳2，从而允许气流通过头盔1。
附接装置13设置用于将头盔1附接到佩戴者的头部。如前文讨论的，当能量吸收层3和刚性外壳2的尺寸无法调节的情况下，这可能是合乎需要的，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，如PC、ABS、PVC或PTFE，或棉布等天然纤维材料。例如，织物帽或网可以形成附接装置13。
尽管附接装置13被示为包括头带部分，该头带部分具有从前侧、后侧、左侧和右侧延伸的其它绑带部分，但是附接装置13的特定配置可以根据头盔的配置而变化。在某些情况下，附接装置可能更像是连续(成形)的片材，可能带有孔洞或间隙，例如，对应于通风口7的位置，以允许气流通过头盔。
图4还描绘了用于为特定佩戴者调节附接装置13的头带直径的可选调节装置6。在其它布置中，头带可以是弹性头带，在这种情况下可以不包括调节装置6。
在能量吸收层3的径向内侧设置有滑动辅助件4。滑动辅助件4适于滑动抵靠能量吸收层或抵靠被设置用于将头盔附接到佩戴者头部的附接装置13。
滑动辅助件4被设置为以与上述相同的方式帮助能量吸收层3相对于附接装置13滑动。滑动辅助件4可以为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，滑动辅助件可设置在能量吸收层3的最内侧上或与之集成，面向附接装置13。
然而，同样可以想到，出于在能量吸收层3与附接装置13之间提供可滑动性的相同目的，滑动辅助件4可以设置在附接装置13的外表面上或与之集成。即，在特定的布置中，附接装置13本身可以适于充当滑动辅助件4并且可以包括低摩擦材料。
换言之，滑动辅助件4设置在能量吸收层3的径向内侧。滑动辅助件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(如上所讨论的)的情况下，滑动辅助件4可作为低摩擦材料的补片设置。
低摩擦材料可以是蜡质聚合物，诸如PTFE、ABS、PVC、PC、尼龙(Nylon)、PFA、EEP、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。如所讨论的，这种低摩擦材料可施加到滑动辅助件和能量吸收层中的任一者或两者。
附接装置13可以通过固定构件5固定到能量吸收层3和/或外壳2，诸如图4中的四个固定构件5a、5b、5c和5d。这些固定构件可以适于通过以弹性、半弹性或塑性方式变形来吸收能量。然而，这不是必需的。此外，即使在存在该特征的情况下，与能量吸收层3在冲击期间吸收的能量相比，吸收的能量的量通常也是最小的。
根据图4所示的布置，四个固定构件5a、5b、5c和5d为悬挂构件5a、5b、5c、5d，具有第一部分8和第二部分9，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上，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上。
图5示出了与图4中头盔类似的当置于佩戴者头部的情况下头盔的布置。图5的头盔1包括由不同于能量吸收层3的材料制成的硬外壳2。与图4相反，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，该两个固定构件5a、5b适于弹性地、半弹性地或塑性地吸收能量和力。
图5中示出了对头盔产生旋转力的正面斜向冲击I。斜向冲击I导致能量吸收层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。尽管仅示出了两个这样的固定构件，但为了清楚起见，实际上可能存在许多这样的固定构件。固定构件5可以通过弹性地或半弹性地变形来吸收旋转力。在其它布置中，变形可以是塑性的，甚至导致一个或多个固定构件5的破裂。在塑性变形的情况下，至少固定构件5在冲击之后需要更换。在某种情况下，固定构件5中可能发生塑性变形和弹性变形的组合，即一些固定构件5断裂，塑性地吸收能量，而其它固定构件变形并弹性地吸收力。
通常，在图4和图5的头盔中，在冲击过程中，能量吸收层3通过压缩而充当冲击吸收件，压缩方式与图1头盔的内壳相同。如果使用外壳2，它将有助于将冲击能量分散到能量吸收层3上。滑动辅助件4还将允许在附接装置与能量吸收层之间滑动。这允许以受控方式耗散能量，否则这些能量将作为旋转能量传递到大脑。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耗散。能量传递的减少导致影响大脑的旋转加速度降低，从而减少大脑在颅骨内的旋转。从而降低了包括MTBI和STBI在内的旋转损伤的风险，例如硬膜下血肿、SDH、血管破裂、脑震荡和DAI。
下文中描述可在头盔内使用的连接件。应当理解，这些连接件可用于各种情况下并且不限于在头盔内使用。例如，它们可用于其它提供冲击防护的装置，例如防弹衣或运动器材的衬垫。在头盔的上下文中，连接件尤其可以用于代替先前已知的连接构件和/或以上讨论的布置的固定构件。
在一种布置中，连接件可以与图6中所示类型的头盔1一起使用。图6中所示的头盔具有与上面关于图4和图5所讨论的相似的构造。具体地，头盔具有相对硬的外壳2和能量吸收层3。头部附接装置以头盔内衬15的形式提供。内衬15可以包括如上所讨论的舒适衬垫。通常，与能量吸收层3吸收的能量相比，内衬15和/或任何舒适衬垫可能不会吸收显著比例的冲击能量。
内衬15可以是可拆卸的。这可以使得内衬能够被清洁和/或可以使得能够提供经过修改以适合特定佩戴者的内衬。
内衬15与能量吸收层3之间设置有内壳14，该内壳14由相对硬的材料形成，即比能量吸收层3硬的材料。内壳14可以模制到能量吸收层3上，并且可以由上文讨论的与外壳2的形成有关的任何材料制成。
在图6的布置中，内壳14与内衬15之间设置有低摩擦界面。这可通过适当选择用于形成内衬15的外表面的材料或用于形成内壳14的材料中的至少一种材料来实现。替代地或另外地，可以将低摩擦涂层施加到内壳14和内衬15的相对表面中的至少一个上。替代地或另外地，可以将润滑剂施加到内壳14和内衬15的相对表面中的至少一个上。
如图所示，内衬15可以通过一个或多个连接件20连接到头盔1的其余部分，下文将进一步详细讨论。连接件20的位置和要使用的连接件20的数量的选择可取决于头盔其余部分的配置。
在诸如图6所示的布置中，至少一个连接件20可以连接到内壳14。替代地或附加地，一个或多个连接件20可以连接到头盔1的其余部分的另一部分，例如，能量吸收层3和/或外壳2。连接件20也可以连接到头盔1的其余部分的两个或更多个部分。
图7描绘了头盔1的另一替代布置。如图所示，这种布置的头盔1包括多个独立段的舒适衬垫16。每个段的舒适衬垫16可以通过一个或多个连接件20连接到头盔的其余部分。
各段的舒适衬垫16可具有设置在各段的舒适衬垫16与头盔1的其余部分之间的滑动界面。在这种布置中，各段的舒适衬垫16可提供与图6所示布置的内衬15相似的功能。上文讨论的用于在内衬与头盔之间提供滑动界面的选项也适用于各段的舒适衬垫与头盔之间的滑动界面。
还应当理解，图7的布置，即提供多个独立安装段的舒适衬垫16(其在各段的舒适衬垫16与头盔的其余部分之间设置有滑动界面)，可以与任何一种形式的头盔结合，包括那些诸如图1至5所示的头盔，这些头盔还具有在头盔的其它两个部分之间设置的滑动界面。
现在将描述连接件20的可能布置。为方便起见，连接件20将在用于将内衬15连接到头盔1的其余部分的连接件的情况下描述，如图6所示。然而，应当理解，连接件20可用于将设备的任何两个部分连接在一起。此外，下文中将连接件20描述为具有第一部件和第二部件，该第一部件连接到设备的第一部分，例如头盔内衬15，该第二部件连接到设备的第二部分，例如头盔1的其余部分，应该理解，通过适当的修改，这种情况可以反过来。
图8和图9示出了与图6和图7的布置等效的布置，除了内壳14被施加到内衬15(图8中)或舒适衬垫16(图9中)之外。在图9的情况下，与图6至图8的大致完整的壳布置相比，内壳14可以仅为部分壳或多个段的壳。实际上，在图8和图9中，内壳14还可以表征为内衬15或舒适衬垫16上的相对硬的涂层。至于图6和图7，内壳14由相对硬的材料形成，即比能量吸收层3更硬的材料。例如，该材料可以是PTFE、ABS、PVC、PC、尼龙、PFA、EEP、PE和UHMWPE。该材料可以结合到内衬15或舒适衬垫16的外侧以简化制造工艺。这种结合可以通过任何方式，例如通过粘合剂或通过高频焊接。
在图8和图9中，内壳14与能量吸收层3之间设置有低摩擦界面。这可以通过适当选择用于形成能量吸收层3的外表面的材料或用于形成内壳14的材料中的至少一种材料来实现。替代地或附加地，可以将低摩擦涂层施加到内壳14和能量吸收层3的相对表面中的至少一个上。替代地或附加地，润滑剂可以施加到内壳14和能量吸收层3的相对表面中的至少一个上。
在图8和图9中，至少一个连接件20可以连接到内壳14。替代地或另外地，一个或多个连接件20可以连接到内衬15或舒适衬垫16的其余部分的另一部分。
图10、图11和图12分别描绘了连接件20的顶视图、底视图和剖面侧视图(通过图10中的虚线)，该连接件20可用于连接设备(例如，头盔)的第一部分和第二部分。特别地，其可以被配置为将内衬15或舒适衬垫16连接到头盔的其余部分。
在图10所描绘的布置中，连接件20包括内部区域21和两个从内部区域21的边缘向外延伸的臂22。在图10和图11所示的布置中，内部区域21在从上看的形状为基本圆形。然而，内部区域21不限于这种形状。可以使用任何形状来代替，例如，大致正方形(square)或大致长方形(rectangular)(具有尖角或圆角)、大致椭圆形或大致卵形。
内部区域21包括在其第一侧上的锚固点23(称为“第一”锚固点)，其被配置为将连接件20连接到设备的第一部分。在图10中以点的形式描绘了第一锚固点23，在该点处附接了钩环连接件的一侧(另一侧在设备(例如头盔)的第一部分上)。然而，可以使用其它的“可拆卸的”附接方法，例如，卡扣连接或磁性连接件。也可以使用其它形式的可拆卸连接。
可替代地，第一锚固点23可用于永久附接。例如，第一锚固点23可以是点的形式，在该点处内部区域21通过高频焊接附接到设备的第一部分。然而，可以使用其它“永久”或不可释放的附接方法，例如使用粘合剂或缝合。
任一类型的附接(可拆卸的或永久的)都可以被配置为防止第一锚固点23相对于要连接的部分的平移移动。然而，可以被配置为使得第一锚固点23并且因此内部区域21可以围绕一个或多个旋转轴相对于要连接的部分旋转。替代地或附加地，第一锚固点23可以通过一个或多个附加部件连接到要连接的部分。
当在平面图中观察的情况下，第一锚固点23可以基本上布置在内部区域21的中心处。然而，这不是必需的。
内部区域21还包括在其的与第一侧相对的第二侧上的滑动表面24a，滑动表面24a被配置为在内部区域21与设备的第二部分的相对表面之间提供低摩擦界面。
图13示出了舒适衬垫层16包括多个图10至图12中描绘的连接件20的示例。在图13中描绘的布置中，连接件20的滑动表面24a被设置为邻近于第二部分的表面，在这种情况下为舒适衬垫层16，使得滑动表面24a可在舒适衬垫层16的表面上滑动(例如，相对于内部区域21的中立(neutral)位置平移滑动和/或旋转滑动)。
为了保证滑动表面24a能够相对于设备的第二部分的表面滑动，可以在滑动表面24a和设备的第二部分的相对表面之间设置低摩擦界面。
在这种情况下，低摩擦界面可以被配置为使得即使在使用中可能预期的负载下滑动接触仍然是可能的。例如，在头盔的上下文中，在预期头盔佩戴者能够幸存的冲击事件中可能需要保持滑动。这可以例如通过在两个表面之间设置摩擦系数介于0.001和0.3之间和/或低于0.15的界面来提供。
低摩擦界面可以通过下列至少一项来实现：使用至少一种低摩擦材料来构造形成相对表面中的至少一个的元件，该相对表面为滑动表面与设备的第二部分的表面的相对表面；施加低摩擦涂层到至少一个相对表面；将润滑剂施加到至少一个相对表面；并在相对表面之间设置具有至少一个低摩擦表面的未固定的附加材料层。
在图10至图12所示的布置中，内部区域21包括与臂22和板24一体形成的一部分可变形材料，该板24的材料与可变形材料相比相对坚硬。板24可以由足够坚硬的材料形成，使得板24(从而内部区域21的至少一部分)在设备的预期使用期间大致上保持其形状。在头盔情况下，这可能包括正常条件下头盔的正常处理和头盔的佩戴。其还可能包括头盔上冲击包括在内的一些情况，头盔设计为预期该冲击下头盔佩戴者能够生存下来。
板24可由多种不同材料制成。在一示例中，板24可以由聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、尼龙或其它塑料制成。该板的厚度可以可选地在大约0.2mm至大约1.5mm的范围内，例如大约0.7mm厚。
如平面图中所看到的，板24的形状可以大致上与内部区域相同。内部区域21的可变形材料可以在一侧部分地覆盖板24。在图10至图12所示的布置中，内部区域21的可变形材料为环状(环形)以覆盖圆板24的外围的一侧。环状在可变形材料中限定了圆形通孔。该通孔允许锚固点23直接连接到板24，如图12所示。
然而，其它布置也是可能的。例如，可变形材料可以完全覆盖板24的一侧(即不提供通孔)，在这种情况下，锚固点23可以连接到可变形材料。此外，内部区域21的可变形材料可以至少部分地覆盖板24的两个相对侧。
例如，板24可以通过粘合剂固定到可变形材料。替代地，板24可以与内部区域21的可变形材料共同模制。然而，在一些布置中，板24可以不固定到可变形材料。例如，参考图12，锚固点23可以比可变形材料中的通孔宽(或设置在比通孔宽的第二板上)并且位于可变形材料相对于板24的另一侧上。锚固点23和板24可以经由通孔连接以将可变形材料夹设在二者之间。
连接件20的臂22由可变形材料形成并且被配置为将连接件20连接到设备的第二部分。在图10至图12的布置中，臂22从内部区域21的相互相对的两侧延伸。然而，其它布置也是可能的。此外，连接件20不限于具有两个臂22。例如，可以设置三个、四个或更多个臂22。例如，臂可以对称地布置(例如，围绕内部区域21的边缘以规则的间隔布置)。
如图10至图12所示，每个臂22可以在基本平行于内部区域21的滑动表面24a的方向上延伸。然而，其它布置也是可能的。例如，臂22可以与内部区域21的滑动表面24a成角度地延伸。在那种情况下，臂22可以远离内部区域21朝向连接件20的设置有锚固点23的一侧延伸，或者朝向连接件20的设置有滑动表面24a的一侧延伸。
在图10至图12所示的布置中，每个臂22还可包括用于将臂22连接到设备的第二部分的锚固点25(称为“第二”锚固点以区别于内部区域21的第一锚固点23)。第二锚固点25可以位于每个臂22的远端，如图11所示。
第二锚固点25可用于永久附接。例如，锚固点25可以为点的形式，在该点处臂22通过粘合剂附接到设备的第一部分。臂22可包括大致上垂直于臂22的延伸方向延伸的凹槽或脊以提供屏障从而防止粘合剂从臂22的远端向内部区域扩散。可以替代地使用其它“永久”或不可释放的附接方法，例如使用高频焊接或缝合。
替代地，第二锚固点25可以为可拆卸的锚固点的形式，例如，附接有钩环连接件一侧的点(另一侧位于设备的第二部分)。然而，也可以使用其它“可拆卸的”附接方法，例如卡扣连接或磁性连接件。
图13描绘了舒适衬垫层16包括多个图10至图12中描绘的连接件20。虽然舒适衬垫层16被示出为平坦的，即在页面平面中，但是当层16位于头盔的其余部分的情况下，舒适衬垫层16弯曲以符合头盔其余部分的内表面的凹形。
连接件20的臂22被配置为连接到设备的第二部分的与内部区域21的滑动表面形成滑动界面的表面，从而与设备的第二部分的所述表面大致平行，如图13所示。然而，其它布置也是可能的。例如，臂22可以被布置成环绕设备的第二部分的一部分并且附接到设备的第二部分的与形成滑动界面的表面相对的表面上。这种布置类似于下文关于图17所描述的布置。
当附接到设备的第二部分的情况下，由可变形材料形成的臂22被配置为将内部区域21偏向第一位置，使得当内部区域21移动远离第一位置的情况下(例如，通过沿低摩擦界面滑动)，可变形材料的臂22将内部区域21推回到第一位置。
当连接件20的滑动表面24a在设备的第二部分的表面上滑动的情况下(例如，在冲击期间)，内部区域21相对于设备的第二部分的表面移动并使臂22变形。照此，臂22限定了内部区域21的相对于周围设备的第一部分和第二部分的(中立的)自然静止位置，第一部分和第二部分经由锚固点23、25连接。然而，通过可变形材料23在内部区域21发生位移期间的形变，例如，拉伸可变形材料的一侧，则允许内部区域21滑动。这样做时，设备的可以连接到第一锚固点23的第一部分(例如，头盔的其余部分)可以相对于设备的连接到第二锚固点25的第一部分(例如，内衬15)滑动。
连接件20可以被配置为允许内部区域21的所需相对移动范围，并且因此允许被连接的设备的第一部分与设备的第二部分之间的相对移动范围。这种配置可以通过臂22的形成材料、臂22的形成材料的厚度以及臂22的数量和位置的选择来实现。例如，头盔内使用的连接件20可以被配置为使得内部区域21能够在与内部区域21的滑动表面平行的平面内的任何方向上相对于设备的第二部分的表面移动大约5mm或更多。
臂22可由在内部区域21相对于设备的第二部分移动所需范围内大致上弹性变形的材料形成。例如，可变形材料可以由弹性织物、弹性布、弹性纺织品和弹性材料中的至少一种形成，例如，诸如硅酮/聚硅氧烷等弹性聚合物材料。
可变形材料可以通过例如模制而形成为单件，或者可以通过将多件连接在一起而形成，例如，通过将上层和下层随后联接。
图14、图15和图16分别描绘了连接件20的进一步布置的顶视图、底视图和剖面侧视图(通过图14中的虚线)，该连接件可用于连接设备(例如，头盔)的第一部分和第二部分。具体地，其可以被配置为将内衬15或舒适衬垫16连接到头盔的其余部分。
在图14中描绘的布置中，连接件20包括内部区域21和两个从内部区域21的边缘向外延伸的臂22。内部区域21可以与图10至图12中描绘的连接件的内部区域21相同。然而，臂22与该布置的臂不同。因此，下文将仅详细描述臂22。
类似于先前的布置，连接件20的臂22由可变形材料形成并且被配置为将连接件20连接到设备的第二部分。在图14至图16的布置中，臂从内部区域21的相互相对的两侧延伸。然而，其它布置也是可能的。此外，连接件20不限于具有两个臂22。例如，可以设置四个或更多个臂22。臂可以对称地布置，例如，围绕内部区域21的边缘以规则的间隔布置。
如图14至图16所示，每个臂22远离第一锚固点延伸并与另一个臂22联接以在内部区域21的与第一锚固点23相对的一侧形成闭环。该闭环被配置为环绕设备的第二部分的一部分。该环可以由多个大致笔直的段形成，这些段相对于彼此成角度(例如，如图16所示)和/或可以由一个或多个弯曲段形成。
在图14至图16所示的布置中，臂22还可包括用于将臂22连接到设备的第二部分的锚固点25(称为“第二”锚固点以区别于内部区域的第一锚固点23)。连接件20可以仅具有一个第二锚固点25。
第二锚固点25可以布置在由臂22在与内部区域21相对并且面向内部区域21的位置形成的环上，并且可以被配置为连接到设备的第二部分的与形成滑动界面的表面相对的表面。换言之，连接件20可以附接到设备的第二部分的内侧，滑动界面设置在设备的第二部分的外侧。如图15所示，臂22可在第二锚固点的位置处包括相对宽的部分以允许更大的锚固点25。该相对宽的部分的形状可为大致圆形，例如，如图15所示。
第二锚固点25可用于永久附接。例如，锚固点25可以为点的形式，在该点处臂22通过粘合剂附接到设备的第一部分。臂22可包括大致上垂直于臂22的延伸方向延伸的凹槽或脊以提供屏障从而防止粘合剂从第二锚固点25向内部区域21扩散。可以替代地使用其它“永久”或不可释放的附接方法，例如使用高频焊接或缝合。
替代地，第二锚固点25可以为可拆卸的锚固点的形式，例如，附接有钩环连接件一侧的点(另一侧位于设备的第二部分)。然而，也可以使用其它“可拆卸的”附接方法，例如卡扣连接或磁性连接件。
图17描绘了包括多个图14至图16中描绘的连接件20的舒适衬垫层16。虽然舒适衬垫层16被示出为平坦的，即在页面平面中，但是当层16位于头盔的其余部分的情况下，层16弯曲以符合头盔其余部分的内表面的凹形。
当附接到设备的第二部分的情况下，由可变形材料形成的臂22被配置为将内部区域21偏向第一位置，使得当内部区域21移动远离第一位置的情况下(例如，通过沿低摩擦界面滑动)，可变形材料的臂22将内部区域21推回到第一位置。
当连接件20的滑动表面24a在设备的第二部分的表面上滑动的情况下(例如，在冲击期间)，内部区域21相对于设备的第二部分的表面移动并使臂22变形。照此，臂22限定了内部区域21的相对于周围设备的第一部分和第二部分的(中立的)自然静止位置，第一部分和第二部分经由锚固点23、25连接。然而，通过可变形材料在内部区域21发生位移期间的形变，例如，拉伸可变形材料的一侧，则允许内部区域21滑动。这样做时，设备的可以连接到第一锚固点23的第一部分(例如，头盔的其余部分)可以相对于设备的连接到第二锚固点25的第一部分(例如，内衬15)滑动。
连接件20可以被配置为允许内部区域21的所需相对移动范围，并且因此允许被连接的设备的第一部分与设备的第二部分之间的相对移动范围。这种配置可以通过臂22的形成材料、臂22的形成材料的厚度以及臂22的数量和位置的选择来实现。例如，头盔内使用的连接件20可以被配置为使得内部区域21能够在与内部区域21的滑动表面平行的平面内的任何方向上相对于设备的第二部分的表面移动大约5mm或更多。
臂22可由在内部区域21相对于设备的第二部分移动所需范围内大致上弹性变形的材料形成。例如，可变形材料可以由弹性织物、弹性布、弹性纺织品和弹性材料中的至少一种形成，例如，诸如硅酮/聚硅氧烷等弹性聚合物材料。
可变形材料可以通过例如模制而形成为单件，或者可以通过将多件连接在一起而形成，例如，通过将上层和下层随后联接。
图18、图19和图20分别描绘了连接件20的进一步布置的顶视图、底视图和剖面侧视图(通过图18中的虚线)，该连接件可用于连接设备(例如，头盔)的第一部分和第二部分。具体地，其可以被配置为将内衬15或舒适衬垫16连接到头盔的其余部分。
在图18中描绘的布置中，连接件20包括内部区域21和两个从内部区域21的边缘向外延伸的臂22。臂22可以与图14至图16中描绘的布置的臂22大致相同，下文将仅讨论这些布置之间的差异。
在图18和图19所示的布置中，内部区域21从上看的形状大致上是圆形的。然而，内部区域21不限于这种形状。可以使用任何形状来代替，例如大致正方形或大致长方形(具有尖角或圆角)、大致椭圆形或大致卵形。
内部区域21包括在其第一侧上的第一锚固点23，其被配置为将连接件20连接到设备的第一部分。第一锚固点23与先前关于图10至图12以及图14至图16所描述的相同。
内部区域21还包括在其与第一侧相对的第二侧上的滑动表面24a，滑动表面24a被配置为在内部区域21与设备的第二部分的相对表面之间提供低摩擦界面。滑动表面24a与先前关于图10至图12以及图14至图16所描述的相同。
图18至图20中所示布置的内部区域21与图10至图12以及图14至图16中所示布置的内部区域21的不同之处在于内部区域21不包括与臂22一体成形的可变形材料的部分。相反，内部区域21包括连接到臂22的由与可变形材料相比相对硬的材料制成的板24。
在图18至图20所示的布置中，板24包括从内部区域21的边缘(平行于板24)延伸的突起26，并且板24经由突起26连接到臂22。板24在其它方面可以与关于图10至图12以及图14至图16中所示的布置所描述的相同。
臂22的可变形材料可以至少部分地覆盖突起26的两个相对侧。在图18至图20所示的布置中，臂22的可变形材料形成槽27，槽27的所有侧面都被可变形材料包围，突起26插入槽27中。然而，其它布置也是可能的。例如，臂22的可变形材料可以至少部分地仅在一侧覆盖突起26。
突起26可通过粘合剂固定到臂22的可变形材料，例如，如图12所示。替代地，突起26可以与臂22的可变形材料共同模制。
在图中未示出的又一种布置中，图18至图20中所示布置的内部区域21可与图10至图12中所示布置的臂22组合，即臂远离内部区域21延伸但没有形成闭环。
尽管在上述每种具体布置中，内部区域包括相对硬的板24，该板24提供滑动表面24a，但是替代布置也是可能的。例如，滑动表面24a可以由柔性材料提供，例如，织物层(织造(woven)或非织造(nonwoven))。柔性材料同样可以以任一上述布置方式与板24互换。在这种布置中，柔性材料不会提供在臂22的表面上。然而，柔性材料另外可以提供在臂22的面向设备第二部分的表面上，例如，作为一个连续的层。因此，滑动界面不仅可以设置在内部区域21与设备的第二部分的表面之间，还可以设置在臂22的表面与设备的第二部分的表面之间。
连接件20可以与不同类型的连接件组合使用以连接设备的第一部分和第二部分。例如，连接件20可以与WO 2017/157765或GB 1719559.5(或要求GB 1719559.5的优先权的PCT申请，即WO 2019101816)中描述的连接件组合使用，其全部内容通过引用结合在本文中。
如上所讨论的，在头盔内，可在头盔的两个部件之间设置滑动界面，例如，在头盔的两层或两个壳之间和/或在头盔的两层或两个壳之间设置的连接件的两个部分之间。在本发明的上下文中，术语滑动界面用于指低摩擦(滑动)界面。这种滑动界面可以通过形成至少一个由所选材料形成的部件来提供，使得当它们的表面接触的情况下，即在滑动表面处具有低摩擦。部件不需要由相同的材料形成。
已经发现，当(至少)一个部件(例如，第一部件)包含聚酮的情况下，可以增强滑动界面的性能。应当理解，上文讨论的任一滑动界面都可以包括这种聚酮。
因此，本发明提供一种头盔，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮；为避免疑问(因为术语滑动界面用于指头盔的两个部件的表面之间的低摩擦(滑动)界面)，也可以描述为提供一种头盔，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在相互接触的所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮；还可以描述为提供一种头盔，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在相互接触的所述第一部件和所述第二部件的各固体滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮。
优选地，所述聚酮包含羰基单元和具有2至6个碳原子的直链或支链亚烷基单元，即它们可以为亚乙基(ethylene)、亚丙基(propylene)、亚丁基(butylene)、亚戊基(pentylene)和/或亚己基(hexylene)。更优选地，所述直链或支链亚烷基单元具有2至5个碳原子，更优选2至4个碳原子，最优选2或3个碳原子(即最优选它们为亚乙基和/或亚丙基)。通常，所述直链或支链亚烷基单元为亚乙基单元与一个或多个(其它)亚烷基单元的混合物，所述亚烷基具有3至6个碳原子，更优选3至5个碳原子，更优选3或4个碳原子，最优选3个碳原子——即，优选所述直链或支链亚烷基单元包含亚乙基和亚丙基单元的混合物。
优选地，所述直链或支链亚烷基单元衍生自或可衍生自一种或多种烯属烃，并且通常它们衍生自或可衍生自一种或多种烯属烃，所述一种或多种烯属烃选自具有2至6个碳原子的烯属烃，诸如乙烯(ethene)、丙烯(propene)、1-丁烯(1-butene)、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯、异丁烯、1-戊烯、顺式-2-戊烯、反式-2-戊烯、2-甲基丁-1-烯、3-甲基丁-1-烯(异戊烯)、2-甲基丁-2-烯(异戊基)、1-己烯、顺式-2-己烯、反式-2-己烯、顺式-3-己烯、反式-3-己烯、2-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-丁烯、顺式3-甲基-2-戊烯、反式3-甲基-2-戊烯和2,3-二甲基-2-丁烯。更优选地，它们衍生自或可衍生自一种或多种烯属烃，所述一种或多种烯属烃选自具有2至5个碳原子的烯属烃，更优选地，2至4个碳原子，更优选2或3个碳原子(即乙烯和/或丙烯)。通常它们衍生自乙烯和丙烯的混合物。
优选地，所述直链或支链亚烷基单元衍生自或可衍生自一种或多种α-烯烃，即在主(或α)位具有双键的烯属烃。优选地，所述直链或支链亚烷基单元衍生自或可衍生自一种或多种具有2至6个碳原子的α-烯烃(即，乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯和/或1-己烯)，更优选地，具有2至5个碳原子的α-烯烃，更优选具有2至4个碳原子的α-烯烃，最优选具有2或3个碳原子的α-烯烃——即，最优选地，所述直链或支链亚烷基单元衍生自或可衍生自乙烯和/或丙烯。通常，聚酮包含羰基单元和衍生自或可衍生自下列的单元：(a)乙烯；和(b)具有3至6个碳原子的α-烯烃，更优选地3至5个碳原子，更优选3或4个碳原子，最优选3个碳原子的α-烯烃。因此，在特别优选的方面，聚酮包含羰基单元和衍生自或可衍生自乙烯和丙烯两者的单元。
可以在所述聚酮中加入其它单元(例如，除了羰基和直链或支链C2-6亚烷基单元)，只要它们不影响滑动界面的性能即可。例如，在某些情况下，可以包括更长的亚烷基单元(例如，含有超过6个碳原子的单元)、取代的烯属烃基单元，其中取代基是不干扰滑动界面性能的部分(moieties)，和/或惰性间隔基团。但是，通常此类其它单元仅以少量存在，并且羰基单元和直链或支链亚烷基单元占聚酮的大部分。优选地，它们占聚酮的至少80重量％，更优选至少90重量％，诸如至少95重量％、至少98重量％或至少99重量％。通常羰基和直链或支链亚烷基单元大致上占聚酮的全部，例如，至少99.9重量％，至少99.99重量％，或至少99.999重量％。
优选地，聚酮基本上由交替的羰基和亚烷基单元组成。可以存在缺陷，例如，多个(通常为双)烯烃插入和/或多个(通常为双)羰基插入。然而，商业聚酮合成通常产生具有相对低数量此类缺陷的产物，因此可获得具有低水平缺陷的聚酮。因此，通常每个分子的多个(例如，双)烯烃插入的平均数占每个分子的烯烃单元平均数的≤0.1％，更通常≤0.01％，例如，≤0.001％、≤0.0005％或甚至≤0.0001％。每个分子的多个(例如，双)羰基插入的平均数通常占每分子烯烃单元的平均数的≤0.1％，更通常≤0.01％，例如，≤0.001％、≤0.0005％或甚至≤0.0001％。
尽管聚酮在羰基和亚烷基单元之间的交替方面通常高度有序，但当涉及到亚烷基从一个单元到另一个单元的性质的情况下，通常很少有或没有次序(order)。因此，在聚酮包含羰基单元和亚乙基和一个或多个C3-6亚烷基(通常为亚丙基)单元的优选实施方案中，对于亚乙基和C3-6亚烷基(例如，亚丙基)的分布没有特别限制。就亚乙基和C3-6亚烷基(例如，亚丙基)单元的分布而言，聚酮可具有嵌段型结构。然而，更通常地，亚乙基和C3-6亚烷基(例如，亚丙基)单元在每个分子内无规分布(受制于聚酮在羰基和亚烷基单元之间的交替方面通常高度有序的点)。
优选地，聚酮是半结晶的。
聚酮优选具有式(I)：
其中：
-每个R1独立地为H或C1-4烷基；
-每个R2独立地为H或C1-4烷基；和
-n为100至10,000；
条件是每个单元中的碳原子总数(即，包括R1和R2中的碳原子、附接有R1和R2的碳原子以及羰基部分中的碳原子)不超过7。
优选地，每个R1独立地为H或C1-3烷基，更优选地，每个R1独立地为H、甲基或乙基，更优选每个R1独立地为H或甲基。
优选地，每个R2独立地为H或C1-3烷基，更优选地，每个R2独立地为H、甲基或乙基，更优选每个R2独立地为H或甲基。
优选地，每个单元中的碳原子总数不超过6，更优选不超过5，更优选不超过4。通常，每个单元中的碳原子总数独立地为3或4。
优选地，n为至少300，更优选至少500，更优选至少700，并且更优选至少800。
优选地，n不超过8000，更优选不超过6000，更优选不超过4000，更优选不超过3000，且更优选不超过2000。
n的优选范围为500至4000、700至3000以及800至2000。在某些情况下，以相对低的n值操作(work)可能很有用，例如，在700至1200或800至1000范围内的值。在这些较低的范围内操作可便于诸如注射成型等加工步骤，因为聚酮往往具有更高的熔体流动指数。
在特别优选的实施例中，R1和R2中的至少一个为H，另一个为H或C1-4烷基。更优选地，R1和R2中的至少一个为H，另一个为H或C1-3烷基。更优选地，R1和R2中的至少一个为H，另一个为H、甲基或乙基。更优选地，R1和R2中的至少一个为H，另一个为H或甲基。因此，优选地，聚酮包含交替的羰基和亚烷基单元，其中每个亚烷基单元为亚乙基或亚丙基。
在进一步优选的实施例中，聚酮具有式(Ia)
其中：
-每个R1独立地为H或C1-4烷基；和
-n为100至10,000。
优选地，在式(Ia)中，每个R1独立地为H或C1-3烷基，更优选每个R1独立地为H、甲基或乙基，更优选每个R1独立地为H或甲基。
n的优选选项与上文针对式(I)所列出的相同。
如上所述，聚酮优选包含羰基单元和亚乙基与一个或多个亚烷基单元的混合物，该亚烷基单元具有3至6个碳原子、更优选3至5个碳原子、更优选3或4个碳原子、最优选3个碳原子——即，最优选直链或支链亚烷基单元包含亚乙基与亚丙基单元的混合物。与此一致，(例如)式(Ia)中还优选每个R1独立地为H或甲基。在这些上下文中，聚酮中亚乙基与其它亚烷基(例如，亚丙基)的比例没有特别限制。然而，通常亚乙基与其它亚烷基(例如，亚丙基)的比率为X:1，其中X为0.1至1000。
优选地，X至少为1。
优选地，X不超过500，例如，不超过300、不超过200或不超过100。
优选地，聚酮的通过凝胶渗透色谱法测定的数均分子量为至少5,000，更优选至少10,000，例如，至少20,000、至少30,000、至少40,000、至少45,000或至少50,000。
优选地，聚酮的通过凝胶渗透色谱法测定的数均分子量为高达300,000，更优选高达250,000，例如，高达200,000、高达180,000、高达160,000、高达140,000或高达120,000。
数均分子量的典型范围为10,000至200,000、40,000至140,000以及50,000至120,000。在一些情况下，在更接近这些优选范围底端的数均分子量下操作可能是有用的，例如45,000至90,000、或50,000至70,000、或55,000至65,000范围内的值。在这些范围内操作可便于注射成型等加工步骤，因为聚酮往往具有更高的熔体流动指数。
优选地，聚酮的熔融温度为至少200℃，例如，至少205℃、至少210℃、至少213℃、至少215℃、至少217℃或至少219℃。
优选地，聚酮的熔融温度为255℃或更低，更优选250℃或更低，例如245℃或更低、240℃或更低、235℃或更低、230℃或更低、或225℃或更低。
因此，聚酮的熔融温度优选为210℃至240℃，例如215℃至230℃、或220℃至225℃。
熔融温度优选根据ASTM D3418测量。
优选地，聚酮的密度为至少1.10g/cm3，例如，至少1.15g/cm3、至少1.18g/cm3或至少1.20g/cm3。
优选地，聚酮的密度为1.35g/cm3或更小，例如，1.30g/cm3或更小、1.27g/cm3或更小、或1.25g/cm3或更小。
因此，聚酮的密度优选为1.18g/cm3至1.27g/cm3，更优选1.20g/cm3至1.25g/cm3。通常，聚酮的密度为1.22g/cm3至1.25g/cm3。
密度优选根据ASTM D792测量。
聚酮的熔体流动指数可根据应用和便于易于加工(例如，注射成型)的重要性而变化。在某些情况下，聚酮的熔体流动指数可能相对低，根据ASTM D1238(在240℃和使用2.16kg的重量)合适的范围为，例如，≥2g/10min或≥5g/10min。通常，虽然其相对高，例如，≥40g/10min、≥60g/10min或≥80g/10min。优选地，其不超过300g/10min，例如，不超过250g/10min。
优选地，聚酮的挠曲强度为至少50MPa，例如，至少55MPa、至少57MPa或至少58MPa。
优选地，聚酮的挠曲强度为70MPa或更小，例如，65MPa或更小、63MPa或更小、或62MPa或更小。
因此，聚酮的挠曲强度优选为57MPa至63MPa，更优选58MPa至62MPa。通常为59MPa至61MPa，例如，大约60MPa。
挠曲强度优选根据ASTM D790在23℃测量。
优选地，聚酮的挠曲模量为至少1400MPa，例如，至少1450MPa、至少1500MPa或至少1520MPa。
优选地，聚酮的挠曲模量为1800MPa或更小，例如，1750MPa或更小、1700MPa或更小、或1680MPa或更小。
因此，聚酮的挠曲模量优选为1500MPa至1700MPa，更优选1520MPa至1680MPa。通常，聚酮的挠曲模量为1550MPa至1650MPa。
挠曲模量优选根据ASTM D790在23℃测量。
优选地，聚酮的屈服拉伸强度为至少50MPa，例如，至少52MPa、至少54MPa或至少56MPa。
优选地，聚酮的屈服拉伸强度为75MPa或更小，例如，72MPa或更小、70MPa或更小、或68MPa或更小。
因此，聚酮的屈服拉伸强度优选为52MPa至70MPa，更优选55MPa至68MPa。通常，聚酮的屈服拉伸强度为57MPa至66MPa。
屈服拉伸强度优选根据ASTM D638在23℃测量。
优选地，聚酮的标称断裂应变(nominal strain at break)为至少50％，例如，至少100％、至少120％或至少130％。在某些情况下，聚酮的标称断裂应变可能会更高，例如，至少150％、至少200％、至少250％或甚至300％或更高。不过，通常，聚酮的标称断裂应变不会超过400％。标称断裂应变优选根据ASTM D638在23℃测量。
优选地，根据ASTM D570，在23℃和50％相对湿度，聚酮的吸水值为至少0.3％，更优选至少0.4％。
优选地，根据ASTM D570，在23℃和50％相对湿度，聚酮的吸水值为0.7％或更小，更优选0.6％或更小。
因此，根据ASTM D570，在23℃和50％相对湿度，聚酮的吸水值通常约为0.5％。
优选地，在UL 94测试方法中，聚酮的可燃性值为HB(这是可能的最低分，表示良好的阻燃性)。
合适的聚酮可以通过已知方法制备——例如，参见较早的公开US2495286、GB1081304和US3694412。合适的聚酮也可商购获得，例如，以商品名(例如，POKETONE聚合物M930A、POKETONE聚合物M630A以及P100A和M200HSL产品)或从A.Schulman公司(例如，Schulaketon MV)出售的那些聚酮。
聚酮优选通过聚合一氧化碳和一种或多种烯属烃获得或可获得。所述一种或多种烯属烃的优选选项与上述那些相同(即，聚酮中的直链或支链亚烷基单元优选衍生自或可衍生自的那些选项)。因此，优选地，聚酮通过聚合一氧化碳和乙烯与具有3至6个碳原子的α-烯烃(通常为丙烯)的混合物获得或可获得。
优选地，聚酮通过聚合一氧化碳和一种或多种烯属烃获得或可获得，其中一氧化碳与所述一种或多种烯属烃的摩尔比为10:1至1:10，更优选5:1至1:5，或2:1至1:2。
优选地，所述一种或多种烯属烃为乙烯与具有3至6个碳原子的α-烯烃(通常为丙烯)的混合物，其中乙烯与具有3至6个碳原子的α-烯烃的摩尔比为X:1，其中X为0.1至1000。
优选地，X至少为1。
优选地，X不超过500，例如，不超过300、不超过200或不超过100。
在本发明的头盔中，聚酮通常占第一部件的绝大比例。在一些情况下，第一部件可基本上由聚酮组成，即，聚酮以100重量％的量存在。然而，在其它情况下，第一部件还可包含其它试剂/添加剂，例如，染料、抗老化添加剂或着色剂，只要它们不干扰滑动界面的性能即可。优选地，聚酮占第一部件的至少80重量％，例如，至少90重量％、至少95重量％或至少98重量％。所述其它(可选的)试剂/添加剂，当存在的情况下，通常占第一部件的至多20重量％。具体地，所述其它(可选的)试剂/添加剂，当存在的情况下，优选占第一部件的至多20重量％，例如，第一部件的至多10重量％、至多5重量％或至多2重量％。
当存在一种或多种其它试剂的情况下，聚酮和所述一种或多种其它试剂优选以混合物的形式存在于第一部件中，更优选大致上均匀的混合物。通常，混合物通过如下文进一步限定的工艺获得或可获得。
为避免疑问，可以注意到，如上文(和下文)所述的第一部件的所有方面、实施例等也具体地适用于第一部件的滑动表面。因此，举例来说，在一个优选的实施例中，第一部件(或其滑动表面)包含80重量％至98重量％的量的聚酮。
已经发现，存在一些其它(可选的)试剂/添加剂，当与聚酮组合使用的情况下，这些试剂/添加剂可以增强滑动界面的性能。当使用这种性质的其它(可选的)试剂/添加剂的情况下，可以使用比上文刚刚提到的优选量更高的量。因此，在一个实施例中，第一部件还可包括性能增强添加剂。优选地，在该实施例中，聚酮占第一部件的至少50重量％，例如，至少60重量％、至少70重量％或至少80重量％。性能增强添加剂优选占第一部件的至多50重量％，例如，第一部件的至多40％、至多30％或至多20％。性能增强添加剂优选为硅氧烷或PTFE。所述硅氧烷可以是多聚硅氧烷(polymeric siloxane)或低聚硅氧烷。所述硅氧烷可以是支化的或未支化的。所述硅氧烷可以具有通式[-OSiR2-]n，其中R不是H，并且通常R是烃基，更通常是烷基或芳基，更通常是低级烷基(即C1-4烷基)或苯基(n的值没有特别限制——其可以限定为使得硅氧烷的数均分子量为，例如，500至1,000,000，或1,000至500,000，或2,000至100,000)。典型示例为聚二甲基硅氧烷。优选地，所述硅氧烷以硅油的形式存在。因此，最优选地，性能增强添加剂为硅油或PTFE。
当第一部件包含性能增强添加剂(除了聚酮之外)时，在一些情况下，第一部件可大致上由聚酮和性能增强添加剂组成，即，聚酮和性能增强添加剂以100重量％的组合量存在。然而，在其它情况下，当第一部件包含性能增强添加剂(除了聚酮之外)的情况下，第一部件还可包含其它试剂/添加剂，例如，染料、抗老化添加剂或着色剂，只要它们不不干扰滑动界面的性能即可。在这种情况下，优选聚酮和性能增强添加剂一起占第一部件的至少80重量％，例如，至少90重量％、至少95重量％或至少98重量％。所述其它(可选的)试剂/添加剂，当在这种情况下存在时，优选占第一部件的至多20重量％，例如，第一部件的至多10重量％、至多5重量％或至多2重量％。
当第一部件包含性能增强添加剂(除了聚酮之外)的情况下，性能增强添加剂可以在用于制造本发明头盔的第一部件之前与聚酮组合。因此，获得/可获得第一部件的起始材料可以包括聚酮与所述性能增强添加剂的混合物，更优选大致上均匀的混合物。这种起始材料的一些特性可能与聚酮本身的特性相同(或相似)，即在不存在性能增强添加剂的情况下，但其它特性可能不同。这种包含聚酮和性能增强添加剂的起始材料的一些优选特性在下文阐述(为简洁起见，下文仅称为“起始材料”)。
优选地，起始材料的熔融温度为至少200℃，例如，至少205℃、至少210℃、至少213℃、至少215℃、至少217℃或至少219℃。
优选地，起始材料的熔融温度为255℃或更低，更优选250℃或更低，例如，245℃或更低、240℃或更低、235℃或更低、230℃或更低，或225℃或更低。
因此，起始材料的熔融温度优选为210℃至240℃，例如，215℃至230℃，或220℃至225℃。
熔融温度优选根据ASTM D3418测量。
优选地，起始材料的密度为至少1.17g/cm3，例如，至少1.22g/cm3、至少1.25g/cm3或至少1.27g/cm3。
优选地，起始材料的密度为1.40g/cm3或更小，例如，1.35g/cm3或更小、1.32g/cm3或更小、或1.30g/cm3或更小。
因此，起始材料的密度优选为1.25g/cm3至1.35g/cm3，更优选1.26g/cm3至1.33g/cm3。通常，起始材料的密度为1.27g/cm3至1.30g/cm3。
密度优选根据ASTM D792测量。
起始材料的熔体流动指数可根据应用和便于易于加工(例如，注射成型)的重要性而变化。在一些情况下，起始材料的熔体流动指数可能相对低，根据ASTM D1238(在240℃和使用2.16kg的重量)合适的范围为，例如，≥2g/10min或≥5g/10min。通常虽然其相对高，例如，≥40g/10min、≥60g/10min或≥80g/10min。优选地，其不超过300g/10min，例如，不超过250g/10min。
优选地，起始材料的挠曲强度为至少42MPa，例如，至少47MPa、至少49MPa或至少50MPa。
优选地，起始材料的挠曲强度为65MPa或更小，例如，60MPa或更小、59MPa或更小、或58MPa或更小。
因此，起始材料的挠曲强度优选为45MPa至60MPa，更优选48MPa至59MPa。通常，起始材料的挠曲强为50MPa至58MPa。
挠曲强度优选根据ASTM D790在23℃测量。
优选地，起始材料的挠曲模量为至少1200MPa，例如，至少1250MPa、至少1300MPa或至少1350MPa。
优选地，起始材料的挠曲模量为1700MPa或更小，例如，1650MPa或更小、1600MPa或更小、或1550MPa或更小。
因此，起始材料的挠曲模量优选为1300MPa至1600MPa，更优选1330MPa至1580MPa。通常，起始材料的挠曲模量为1350MPa至1550MPa。
挠曲模量优选根据ASTM D790在23℃测量。
优选地，起始材料的屈服拉伸强度为至少40MPa，例如，至少45MPa、至少48MPa或至少50MPa。
优选地，起始材料的屈服拉伸强度为70MPa或更小，例如，65MPa或更小、60MPa或更小、或55MPa或更小。
因此，起始材料的屈服拉伸强度优选为35MPa至65MPa，更优选为40MPa至60MPa。通常，起始材料的屈服拉伸强度为45MPa至55MPa，例如，大约50MPa。
屈服拉伸强度优选根据ASTM D638在23℃测量。
优选地，起始材料的标称断裂应变为至少25％，例如，至少30％、至少35％或至少40％。但通常情况下，其不会超过100％、80％或60％。大约50％的值是特别合适的。标称断裂应变优选根据ASTM D638在23℃测量。
优选地，根据ASTM D570，在23℃和50％相对湿度，起始材料的吸水值为至少0.1％，更优选至少0.2％。
优选地，根据ASTMD570，在23℃和50％相对湿度，起始材料的吸水值为0.6％或更小，更优选0.5％或更小，还更优选0.4％或更小。
因此，根据ASTM D570，在23℃和50％相对湿度，起始材料的吸水值通常为大约0.3％。
优选地，在UL 94测试方法中，起始材料的可燃性值为HB(这是可能的最低分，表示良好的阻燃性)。
合适的起始材料可商购获得，例如，以商品名POKETONE聚合物M33AS1A和POKETONE聚合物M33AT2E出售的那些起始材料。
第一部件在头盔内的位置没有特别限制，只要头盔包括所述第一部件和第二部件，并且两个部件之间具有滑动界面即可，其中所述滑动界面设置在所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间。
如上所述，在第一种布置中，所述头盔包括具有第一层和第二层的至少一个段，所述第一层和所述第二层分别被配置为在使用中更远离所述头盔佩戴者头部的局部表面并且更靠近所述头盔佩戴者头部的局部表面；并且所述头盔被配置为使得响应于头盔上的冲击，所述第一层可以在与头部局部表面相切的方向上相对于所述第二层移动。这种布置的优选方面包括：
(a)所述第一层包括相对硬的外壳；所述第二层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件；
(b)所述第一层和所述第二层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件；
(c)所述第一层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；与所述第一层相比，所述第二层不吸收显著比例的冲击能量，并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件(所述第二层可包含舒适衬垫)；
(d)所述头盔还包括连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；其中，所述连接件包括所述第一部件和所述第二部件中的至少一个；或者
(e)除了具有上述(a)至(d)中任一项的特征外，所述头盔还包括连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；其中，所述连接件包括第二第一部件和第二第二部件中的至少一个。
第一部件可以是位于头盔的两个部分之间的滑动层(或滑动辅助件)，其实现所述两个部分之间的移位。
例如，第一部件可以是位于头盔的两层(或壳)之间的滑动层(或滑动辅助件)，其实现所述两层(或壳)之间的移位。例如，第一部件可以是位于外壳与内壳之间的滑动层(或滑动辅助件)，其实现外壳与内壳之间的移位。内壳可以是能量吸收层。外壳可以是适合承受各种类型冲击的相对薄且坚固的材料，即，抗冲击材料。替代地，外壳可以是(第二)能量吸收层。第二部件可以是头盔的两层(或壳)中的任一个。例如，第二部件可以是前述的内壳或外壳。
第一部件可以是位于头盔的层(或壳)与一个或多个连接件之间的滑动层(或滑动辅助件)，该滑动层(或辅助件)实现所述层(或壳)与所述一个或多个连接件之间的移位。壳可以是能量吸收层。第二部件可以是头盔的所述层(或壳)或所述一个或多个连接件。
第一部件可以是一个或多个被配置为连接头盔的两个部分的连接件，其中所述两个部分中的至少一个是头盔的层(或壳)，并且其中连接件实现两个部分之间的移位。第二部件可以是头盔的两个部分中的任一个部分——例如，第二部件可以是头盔的层(或壳)。
在一种布置中，第二部件的限定方式可以独立地以与上文第一部件的限定方式相同，但是这对于实现滑动界面的增强性能不是必需的。因此，第二部件的性质没有特别限制，第二部件可以由一种或多种其它材料组成，例如，用于形成头盔的其它部分中的一个部分的那些材料。
在一个实施例中，第二部件包含能量吸收材料(并且优选地大致上由其组成)。优选地，该材料为聚合物。优选地，该材料为泡沫。通常，该材料为泡沫形式的聚合物。合适的泡沫包括发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)和乙烯基腈。第二部件的这些选项与其中第二部件为头盔的能量吸收层(或壳)的布置特别相关。
在一个实施例中，第二部件包括适合承受各种类型冲击的相对薄且坚固的材料(并且优选地大致上由其组成)，即，抗冲击材料。在这点上以及在本文中，例如抗冲击材料的优选选项为聚合物材料，诸如聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等。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、特瓦纶、碳纤维或凯夫拉尔等材料。第二部件的这些选项与其中第二部件为头盔的外层(或壳)的布置特别相关。
除了提供头盔之外，本发明还提供了一种制造头盔部件的工艺以及一种制造头盔的工艺。
因此，本发明提供了一种制造用于在头盔中形成滑动界面的第一部件的工艺；其中所述滑动界面设置在所述头盔的所述第一部件和第二部件的各滑动表面之间；并且其中所述工艺包括通过一方法制造所述第一部件或制造形成所述第一部件的中间产物，所述方法包括对聚酮和任选的一种或多种其它试剂进行注射成型来制造所述第一部件或中间产物的步骤。聚酮在这方面的优选方面与上文结合本发明头盔的第一部件的限定所述的那些方面相同。
在这点上，当聚酮与一种或多种其它试剂组合使用的情况下，本发明还提供一种制造用于在头盔中形成滑动界面的第一部件的工艺；其中所述滑动界面设置在所述头盔的所述第一部件和第二部件的各滑动表面之间；并且其中所述工艺包括通过一方法制造所述第一部件或制造形成所述第一部件的中间产物，所述方法包括形成聚酮与一种或多种其它试剂的混合物的步骤。聚酮在这方面的优选方面与上文结合本发明头盔的第一部件的限定所述的那些方面相同。一方面，所述工艺包括将所述聚酮与所述一种或多种其它试剂混合以形成混合物。一方面，所述工艺包括对所述混合物进行注射成型来制造所述第一部件。一方面，所述工艺包括将所述聚酮与所述一种或多种其它试剂混合以形成混合物，以及对所述混合物进行注射成型来制造所述第一部件的后续步骤。然而，注射成型步骤不必直接在混合步骤之后进行。例如，一方面，混合步骤可发生在一个时间点，随后的注射成型步骤发生在稍后的时间点，可能在不同的位置和/或在一个或多个额外中间改性步骤之后(只要留下一种混合物即可，尤其是一种包括聚酮与所述一种或多种其它试剂的混合物)。
本发明还提供了一种制造头盔的工艺，所述工艺包括通过如上文限定的工艺制造第一部件，以及将所述部件组装到头盔中的后续步骤。
实例
准备好样品，然后进行测试以评估其防护冲击的能力，尤其是防护斜向冲击的能力。使用了斜砧(angled anvil)试验台。在每种情况下，测试均使用自由落体的仪表化Hybrid III假人头部模型和头盔进行，头盔撞击45度角的冲击砧。在下落期间控制头盔接触点。斜向冲击导致线性/平移加速度和角/旋转加速度的组合，这比普通测试方法更逼真，在普通测试方法中，头盔以纯垂直冲击方式落到水平冲击表面。在假人头部上安装了一个由九个加速度计组成的系统，用于测量围绕所有轴的线性/平移加速度和旋转加速度。头盔从2.2m的高度落下，导致垂直速度约为6.2±0.05m/s。
测试了三个具有不同冲击方向的不同冲击位置。这些冲击被指定为正面(Y旋转)冲击方向、侧面(X旋转)冲击方向和倾斜(Z旋转)冲击方向。这些冲击在图21中进行了描述。对于正面撞击，头部/头盔的旋转加速度记录为，围绕Y轴，初始倾斜为0±1度。对于倾斜冲击，头部/头盔的旋转加速度记录为，围绕Z轴，初始倾斜为25±1度。对于横向冲击，头部/头盔的旋转加速度记录为，围绕X轴，初始倾斜为0±1度。图22(从Ildar Farkhatdinov获得的图的改编版本；Modelling verticality estimation duringlocomotion.Automatic.UniversitéPierre et Marie Curie-巴黎VI,2013.英语)示出了上述X、Y和Z轴如何在空间上相对于人类头部存在。在室温下测试样品的所有三个冲击方向。
此外，第一主应变值通过验证的人脑有限元(Finite Element，FE)模型计算，使用根据冲击测试期间从Hybrid III假人头部收集的实验数据的加速度信号(参见(i)Kleiven,S.(2002),Finite Element Modeling of the Human Head.博士论文.TechnicalReport 2002-9,Department of Aeronautics,Royal Institute of Technology,Stockholm,瑞典；(ii)Kleiven,S.(2006),Evaluation of head injury criteria usingan FE model validated against experiments on localized brain motion,intra-cerebral acceleration,and intra-cranial pressure,International Journal ofCrashworthiness 11(1),65-79；和(iii)Kleiven,S.(2007),Predictors for TraumaticBrain Injuries Evaluated through Accident Reconstructions,Stapp Car CrashJournal51,81–114)。在所有冲击方向上显示应变减少10％到60％的头盔(与没有第一部件的相同头盔相比)被认为得到了显著改善。
实例1
制造了三种不同类型的头盔并以上述方式进行测试。
·头盔1是根据本发明的。所采用的聚酮是市售的聚酮(含有少量染料)，可以商品名P100A-Compound从Hyosung公司获得。聚酮颗粒进行注射成型以制造出层状的第一部件，然后将其组装到头盔中。第一部件以低摩擦层的形式存在，该低摩擦层布置在能量吸收泡沫层(其由EPS制成)与舒适衬垫之间，舒适衬垫朝向测试头部模型放置。据信，P100A-Compound聚酮基本上由交替的羰基和亚烷基单元组成，其中每个亚烷基单元独立地为亚乙基或亚丙基。根据ASTM D3418，其熔融温度为222℃。
·头盔2(对照)与头盔1相同，只是省略了第一部件。
·头盔3(参考例)与头盔1相同，但是(a)使用聚丙烯代替聚酮；(b)其包含安装在能量吸收泡沫层上的滑动启动件(滑动启动件是粘在泡沫层上的软/环魔术(Velcro)贴条——没有这些，发现聚丙烯部件作为滑动层/辅助件作用发挥的不够好)，滑动启动件位于第一部件与能量吸收泡沫层之间。
头盔受到正面、侧面和倾斜冲击。测量出旋转速度、旋转加速度和平移加速度，并计算出第一主应变。结果总结在表1中。
表1
表2中给出了头盔1与头盔2相比的百分比减少值(比较A)以及头盔3与头盔2相比的百分比减少值(比较B)。
表2
通过比较A中所有测量特性的正减少值，可以看出引入第一部件的有益效果。此外，即使头盔3还额外包括滑动启动件，聚酮(头盔1中)相比于头盔3中使用的替代聚合物(聚丙烯)实现相同或更好的性能(并且通常显著更好的性能)的事实，加强了本文报道的含聚酮头盔的稳健性能水平的惊人性质。
还可以看出，头盔1提供了高效的冲击防护，这通过观察到的对于所有冲击的第一主应变降低大于20％得以证明。
实例2
类似于实例1的方式，制作了两个头盔并对其进行测试以评估它们防护冲击的能力。如下文所述，头盔的不同之处仅在于存在/不存在本文限定的第一部件。
·头盔4是根据本发明的。所采用的聚酮是市售的含有少量染料的聚酮，其可以商品名P100A-从Hyosung公司获得。聚酮颗粒进行注射成型，以制造出层状的第一部件，然后将其组装到头盔中。第一部件以低摩擦层的形式存在，该低摩擦层布置在能量吸收泡沫层与朝向测试头部模型放置的舒适衬垫之间。
·头盔5(对照)与头盔4相同，只是省略了第一部件。
头盔受到三种不同类型的冲击——正面、侧面和倾斜。还计算出第一主应变值。与头盔5相比，头盔4的各种特性的百分比减少总结在以下表3中。
表3
通过所有测量特性的正减少值，可以看出引入第一部件的有益效果。倾斜冲击期间对于所得旋转加速度(Resultant Rotational Acceleration)和所得旋转速度(Resultant Rotational Velocity)的影响是特别值得注意的。还可以看出，头盔4提供了高效的冲击防护，这通过观察到的对于所有三种类型的冲击的第一主应变降低大于20％得以证明。
实例3
类似于实例1和实例2的方式，制作了四个头盔并对其进行测试以评估它们防护冲击的能力。如下文所述，头盔的不同之处仅在于存在/不存在本文限定的第一部件。
·头盔6是根据本发明的。聚酮颗粒进行注射成型，以制造出层状的第一部件，然后将其组装到头盔中。第一部件以低摩擦层的形式存在，该低摩擦层布置在能量吸收泡沫层与朝向测试头部模型放置的舒适衬垫之间。
·头盔7是根据本发明的，与头盔6相同，受第一部件性质的影响：对于头盔7，第一部件通过对Hyosung公司出售的商品名M33AT2E的市售材料进行注射成型来制造，该材料包含聚酮和10重量％的PTFE(作为性能增强添加剂)。
·头盔8是根据本发明的，与头盔6相同，受第一部件的性质影响：对于头盔8，第一部件通过对Hyosung公司出售的商品名M33AS1A的市售材料进行注射成型来制造，该材料包含聚酮和2重量％的硅油(作为性能增强添加剂)。
·头盔9(对照)与头盔6相同，只是省略了第一部件。
头盔受到正面、侧面和倾斜冲击。测量出旋转速度、旋转加速度和平移加速度并计算出第一主应变。然后再重复一次。平均(均值)结果总结在表4中。
表4
表5中给出了头盔6与头盔9(比较C)、头盔7与头盔9(比较D)以及头盔8与头盔9(比较E)相比的百分比减少值。
表5
通过比较C到比较E中所有测量特性的正减少值，可以看出引入第一部件的有益效果。还可以看出，头盔7和头盔8特别提供了高效的冲击防护，这通过(例如)观察到的对于所有冲击的第一主应变减少大于29％得以证明。

Claims (18)

1.一种头盔，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件之间具有滑动界面，其中所述滑动界面设置在所述第一部件和所述第二部件的各滑动表面之间，并且所述第一部件包括聚酮。
2.根据权利要求1所述的头盔，其中所述聚酮包含羰基单元和具有2至6个碳原子的直链或支链亚烷基单元。
3.根据权利要求2所述的头盔，其中所述直链或支链亚烷基单元衍生自或能够衍生自一种或多种具有2至6个碳原子的α-烯烃。
4.根据权利要求2所述的头盔，其中所述聚酮包含羰基单元和亚乙基与亚丙基单元的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的头盔，其中所述聚酮的数均分子量为50,000至120,000，并且熔融温度为215℃至230℃。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的头盔，其中所述第二部件包含能量吸收材料。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的头盔，其中所述头盔包括具有第一层和第二层的至少一个段，所述第一层和所述第二层分别被配置为在使用中更远离所述头盔佩戴者头部的局部表面和更靠近所述头盔佩戴者头部的局部表面；
所述头盔被配置为使得响应于所述头盔上的冲击，所述第一层能够在与头部局部表面相切的方向上相对于所述第二层移动。
8.根据权利要求7所述的头盔，其中所述第一层包括相对硬的外壳；所述第二层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件。
9.根据权利要求7所述的头盔，其中所述第一层和所述第二层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件。
10.根据权利要求7所述的头盔，其中所述第一层包括由冲击能量吸收材料形成的壳；与所述第一层相比，所述第二层不吸收显著比例的冲击能量，并且所述第一层和所述第二层中的一者包括所述第一部件。
11.根据权利要求10所述的头盔，其中所述第二层包括舒适衬垫。
12.根据权利要求7所述的头盔，还包括：连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；
其中，所述连接件包括所述第一部件和所述第二部件中的至少一个。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的头盔，还包括：连接件，所述连接件被配置为将所述头盔的所述第一层和所述第二层连接在一起，但允许响应于所述头盔上的冲击在与头部的局部表面相切的方向上相对移动；
其中，所述连接件包括第二第一部件和第二第二部件中的至少一个。
14.一种制造头盔的工艺，所述工艺包括制造用于在头盔中形成滑动界面的第一部件，其中所述滑动界面设置在所述头盔的所述第一部件和第二部件的各滑动表面之间；并且其中所述工艺包括通过一方法来制造所述第一部件或制造形成所述第一部件的中间产物，所述方法包括对聚酮和任选的一种或多种其它试剂进行注射成型来制造所述第一部件或中间产物的步骤；以及
其中，所述工艺包括将所述部件组装到头盔中的后续步骤。
15.一种制造头盔的工艺，所述工艺包括制造用于在头盔中形成滑动界面的第一部件，其中所述滑动界面设置在所述头盔的所述第一部件和第二部件的各滑动表面之间；并且其中所述工艺包括通过一方法制造所述第一部件或制造形成所述第一部件的中间产物，所述方法包括形成聚酮与一种或多种其它试剂的混合物的步骤；以及
其中，所述工艺包括将所述部件组装到头盔中的后续步骤。
16.根据权利要求15所述的工艺，所述工艺包括对所述混合物进行注射成型来制造所述第一部件。
17.根据权利要求15所述的工艺，所述工艺包括将所述聚酮和所述一种或多种其它试剂混合以形成混合物。
18.根据权利要求14、15、16或17所述的工艺，其中所述聚酮如权利要求2至5中任一项所限定。
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