CN115715160A - 头盔的改进或与头盔有关的改进 - Google Patents

Abstract

一种头盔(10)，包括外壳(12)、内衬(14)和至少一个可释放的连接器装置，该连接器装置适于使外壳被可移除地附接至内衬(14)。所述可释放的连接器装置包括外壳(12)上的连接杆(28)以及内衬(14)中的接收通道(30)。

Description

头盔的改进或与头盔有关的改进

技术领域

本发明涉及头盔，尤其涉及一种运动头盔。

背景技术

头盔通常被认为是在参与可能对头部造成冲击的活动时的重要防护装备。尤其是，对于诸如骑自行车、滑雪、美式足球、骑马和赛车等运动以及对于诸如摩托车和自行车等特定交通工具的使用，头盔已经变得不可或缺。

众所周知，这种头盔具有硬保护壳和用于与用户的头部接触的较软衬里。尤其是对于运动头盔，外壳通常包括结合至膨胀聚苯乙烯(EPS)或膨胀聚丙烯(EPP)衬里的硬塑料材料，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯或复合材料，例如玻璃纤维或碳纤维。

硬外壳保护用户的头部免受最初的冲击，并被设计成在冲击下碎裂以在头盔的整个表面上耗散来自冲击的能量。EPS或EPP衬里被设计成压缩以吸收能量并降低头部的线性和旋转加速度。通常使用粘合剂将外壳粘合至衬里。或者，头盔可以使用模内成型来生产，这涉及聚苯乙烯珠粒在外壳内膨胀以形成EPS或EPP衬里。对于使用后一种技术制造的头盔，外壳必须由能够承受模具热量的材料制成，例如聚碳酸酯。

此外，运动头盔通常包括下颏带以将头盔紧固至用户的头部。所述带通常由尼龙或聚丙烯织物制成。在使用粘合剂将外壳粘合至衬里的头盔中，所述带通常在衬里的整个顶部布置，被外壳遮盖，并且在外壳被粘合至衬里时粘合就位。在包括模内成型的外壳的头盔中，在模制后，所述带被穿入塑料带锚固件中，该塑料带锚固件被铆接或以其它方式附接至外壳。所述带通常还包括塑料带扣。

因此，最终的头盔包括一系列不易分离的材料。尤其是，对于胶合和模内成型的外壳，外壳被永久地固定至衬里。尤其是，可能必须打碎EPS或EPP才能将其从头盔移除。

因此，运动头盔特别难以简单高效地回收。大多数回收设施要求将不同的材料分开。此外，回收设施仅会回收选中的材料，并且可能很难找到回收在头盔的不同组成部分中使用的所有材料的回收设施。

为了减少垃圾填埋场中的废物量，显然需要生产一种易于分离以进行回收的头盔。

此外，将头盔的外壳与衬里轻松分离的能力还允许将外壳或衬里中的任何一个与不同的外壳或衬里结合使用。尤其是，建议运动头盔的用户在发生撞车或严重撞击后更换头盔，因为EPS或EPP衬里在被压缩后不能有效地作为减震材料。但是，在用户很容易将衬里从外壳分离的头盔中，可以为完整的外壳配备新的衬里。用户还可能发现，希望能够更换外壳以展现不同的美感，同时避免购买全新的头盔。

已经开发了一些头盔来解决其中的一些问题。

第8,166,573号美国专利公开了一种具有可互换的外壳的头盔系统。该头盔系统包括内壳和外壳，其中这些壳体通过以下方式相互连接：外壳边缘上的钩被接收在内壳的孔中，而内壳的凸块44被接收在外壳的孔中。

第WO 2020/245609号国际专利申请公告公开了一种具有冲击吸收内层和外壳的头盔。内层和外壳通过穿过外层的孔口配装到内层的插槽上的插头连接。

第WO 2015/030703号国际专利申请公告公开了一种头盔，该头盔包括附接至下面的头盔上的防弹材料。该防弹材料可以通过钩环紧固件、通过设置在头盔的外表面与附加的外部元件的内表面之间的卡扣紧固件、或者通过带而连接至头盔。

在安全头盔领域需要进行改进，以允许快速且牢固地将内衬附接至外壳以及从外壳释放内衬。

发明内容

本发明提供一种头盔，其包括内衬；外壳，其具有在头盔组装时面向内衬的内表面；以及至少一个可释放的连接器装置，该连接器装置适于使外壳被可移除地附接至内衬。所述可释放的连接器装置包括外壳与内衬的连接杆、以及内衬的接收通道。所述连接杆从外壳的内表面延伸。在外壳的内表面上设置连接杆有助于实现外壳与内衬的快速且牢固的连接，并且还允许用户轻松地将外壳与内衬分离。

可选地，所述连接杆可以与外壳一体形成。

所述头盔还可以包括锁定装置，该锁定装置被配置成与连接杆的远端接合，以将连接杆锁定在接收通道中，从而将外壳锁定到内衬上。

所述内衬包括在使用时面向外壳的内表面的外表面、以及在使用时面向头盔佩戴者的头部的内表面。在一些实施例中，内衬的接收通道在内衬的内表面和外表面上具有对准的开口。此外，在外壳位于内衬上时，内衬的内表面上的开口的存在允许可接近连接杆的尖端。

如本文中所用的术语“连接杆”指细长的突起，在外壳适当地位于内衬上以便使用时，该突起可以被接收在头盔的内衬中的相应接收通道内，以在外壳与内衬之间形成承载连接。优选地，所述外壳包括多个连接杆，每个连接杆被接收在内衬中的多个适当布置的接收通道之一中。优选地，所述多个连接杆的位置分布在外壳的内表面的大部分区域上，使得倾向于将外壳从内衬移开的载荷分布在外壳的内表面的大部分上。所述连接杆可以包括用于在外壳与内衬之间形成承载连接的任何适当的形状。在一个优选实施例中，所述连接杆包括中空的半圆柱形突起。但是，所述连接杆可以包括实心形状和/或任何替代的正棱柱或非正棱柱形状。或者，所述连接杆根本不需要为棱柱形状，只要其为能够被接收在接收通道中以在外壳与内衬之间形成承载连接的细长形状即可。

优选地，所述连接杆是与外壳的其余部分一体地模制的。或者，所述连接杆可以不是与外壳的其余部分一体地模制的，而是可以通过其它方式例如焊接或铆接等附接至外壳。

优选地，所述可释放的连接器装置还包括可移除的护帽，该可移除的护帽被配置成配装在连接杆的远端上并与该远端接合，以将连接杆保持在接收通道中。在一些包括可移除的护帽的实施例中，所述接收通道的宽度可以朝向内衬的内表面中的开口增加，使得肩部被限定在内衬的限定接收通道的壁中。这样，接收通道的这个较宽部分可以用于接收可移除的护帽。

在一些实施例中，当外壳的连接杆在使用时被插入到内衬的接收通道中时，该连接杆可以突出超过所述肩部。在这样的实施例中，所述可移除的护帽的宽度大于位于肩部的近侧并紧邻肩部的接收通道的宽度，从而在使用时所述可移除的护帽通过抵靠肩部而将连接杆保持在接收通道中。

在一个优选实施例中，所述头盔优选还包括具有锁定和解锁形态的护帽连接，该护帽连接包括连接杆上的突起和可移除的护帽中的孔口，所述可移除的护帽中的孔口包括相对于可移除的护帽沿周向延伸的周向部分和相对可移除的护帽沿径向延伸的径向部分，其中，在锁定形态中，所述突起被保持在孔口的周向部分中，并且其中通过用户相对于连接杆旋转可移除的护帽以将突起从径向部分移动至周向部分，所述护帽连接被从解锁形态移动至锁定形态。这样的连接装置可以由用户快速且轻松地接合和释放。

优选地，所述可移除的护帽还包括观察狭槽，其中在护帽连接处于锁定形态时，用户能够透过观察狭槽观察连接杆上的突起，而在护帽连接处于解锁形态时，用户不能透过观察狭槽观察该突起。以这种方式提供视觉提示使得用户能够确保所述护帽连接被锁定，并且外壳被牢固地保持在头盔的内衬上，从而提高装置的安全性。用户还会发现能够检查头盔是否准备好使用是令人放心的。

在优选实施例中，所述头盔还包括用于将头盔紧固至用户的头部的带装置。所述带装置可以可移除地附接至内衬和外壳中的至少一个。提供可移除的带装置允许用户轻松地将带与头盔的其余部分分离，以便与头盔的其余部分分开处置/回收。

在包括可移除的带装置的优选实施例中，所述带装置包括在使用时位于内衬的外表面与外壳的内表面之间的至少一部分。因此，可以将该部分从外壳移除，并且不会影响外壳的外表面的滑动摩擦或空气动力学轮廓。也可以将该部分从内衬的内表面移除，因此不会与用户的头部接触而引起不适。优选地，内衬的外表面设有至少一个凹部，在使用时，带装置的所述至少一部分位于该凹部中。因此，所述带不会干扰内衬的外表面与外壳的内表面之间的界面，例如，不会通过在该界面处产生气隙而干扰该界面。或者或另外，在外壳的内表面中可以设有至少一个凹部。这样，在使用时，所述带的一部分可以替代地或附加地位于外壳的这个凹部内。

优选地，所述带装置包括至少一个带连接器，所述至少一个带连接器被配置成与外壳的相应接合结构形成干涉配合或卡扣配合，以实现可移除的附接。干涉或卡扣组装允许轻松且快速地将所述带装配到外壳上以及从外壳上分解。优选地，所述至少一个带连接器被构造为钩，并且所述外壳的接合结构限定所述钩的安置位置。钩形构造允许轻松且稳定地将带连接器安装在外壳上。优选地，所述钩包括倒钩，并且所述外壳的安置位置包括适于接收该倒钩的凹部。因此，所述倒钩抵抗倾向于将钩推离安置位置的力，以将所述带锁定在外壳上。优选地，所述倒钩卡扣配合到外壳的安置位置处的凹部中，当然，不一定在所有实施例中都必须是这种情况。优选地，所述带装置包括多个钩，所述外壳包括相应的多个安置位置。这能提高带装置与外壳的附接的稳定性。

附图说明

现在将参照以下附图仅通过示例的方式来说明本发明，在附图中：

图1是本发明的一个优选实施例的运动头盔10的透视侧视图；

图2是图1的头盔10的俯视图；

图3是图1和图2的头盔10的前视图；

图4是图1至图3的头盔10的后视图；

图5是图1至图4的头盔10的仰视图；

图6是图1至图5的头盔10的分解图；

图7是组装好的头盔10的透视仰视图；

图8是图7的连接器装置的放大横截面图；

图9a和9b是在连接器装置处于解锁(图9a)和锁定(图9b)形态时组装好的头盔10中的连接器的放大仰视图；

图10是图1至图10的头盔10的透视图，其中以分解图示出了带装置16；

图11是图10的头盔的透视图，其中示出了已组装好以备使用的带装置；以及

图12是图11的带连接器26和接合结构50的放大横截面图，其中，为了清楚起见，略去了外壳12。

具体实施方式

在下面的说明中，相对和方向用词(包括上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、侧部、上面、下面、前面、中间、后面、竖直、水平等)是以示例的方式给出的，以帮助读者理解在本文中说明的特定实施例。类似地使用了解剖学位置术语，并且应理解为与人的头部的解剖学位置对应。还使用了术语“内”和“外”。除非另有说明，否则“内”和“外”在本文中应理解为指在使用时朝向和背离人的头部的相对位置。例如，“内表面”是在使用时最靠近人的头部的表面，而“外表面”是在使用时最远离人的头部的表面。除非在权利要求中另有明确阐述，否则方向或位置用词不应被解读为要求或限制，尤其是对于本发明的位置、取向或使用方面。连接用词(例如附接、耦接、连接、接合等)应广义地解释，并且可以包括元件的连接之间的中间构件和元件之间的相对运动。同样，除非在权利要求中另有明确阐述，否则连接用词不一定暗示着两个元件直接连接并且彼此成固定关系。

首先参考图1至6中的每一个，头盔10包括外壳12、内衬14和下颏带装置16。

外壳12包括硬塑料材料，例如ABS、PET、PVC、聚碳酸酯、

或复合材料，例如玻璃纤维或碳纤维。外壳12包括14个通气孔18，这些通气孔的形状使其适于将空气导向佩戴者的头部。请具体参考图1至图4，外壳12中的通气孔18包括两个前中央通气孔18A、两个前侧通气孔18B、五个头顶通气孔18C、三个后通气孔18D和两个枕部通气孔18E。

内衬14由模制的EPS或EPP制成，并且还包括14个与外壳通气孔18对准的通气孔20。在使用时，内衬通气孔20通过外壳通气孔18接收空气，并将空气导向用户的头部的最热部位，并且通过头盔10的后部或枕部区域的通气孔18、20排出空气。

头盔10上的通气孔18、20的数量、形状和位置不是限制性的，而是头盔通气孔布置形式的一个例子。因此，应理解，可以提供其它通气孔布置形式。

从图2能够看出，内衬14的外表面包括四个凹部21，这些凹部用于容纳带装置16的一部分，这将在下文中更详细地说明。

下颏带装置16包括两条下颏带和用于将所述下颏带在用户的下颏下紧固在一起的带扣22。每个带包括两个带臂24，所述带臂24包括前带臂24A和后带臂24B。

每个带臂24通过各自的带连接器26附接至外壳12(在下文中更详细说明)，然后进入内衬14的外表面中的相应凹部21。凹部21由此允许带臂24在外壳12与内衬14之间穿过，而不会影响它们之间的配合，例如，不会导致外壳与内衬12、14之间的不希望有的分离。

现在参考图2至图5，头盔10包括外壳12与内衬14之间的连接器装置，该连接器装置包括外壳的内表面上的连接杆28、内衬14中的接收通道30和可移除的护帽32。

参考图6，外壳12的内表面包括三个连接杆28，这三个连接杆28关于头盔10的矢状面对称并且彼此大致等距地布置。所述连接杆28中的两个朝向头盔10的后部布置，第三个连接杆28朝向头盔10的前部布置。连接杆28从外壳12的内表面延伸。

每个连接杆28具有基本上圆柱形的形状，并且是与外壳12的其余部分一体地模制的。每个连接杆28在其远端处包括两个突起34。突起34向径向相反的方向突出，并且从相应的连接杆28侧向向外延伸。

内衬14的每个接收通道30被布置成与外壳12上的一个连接杆28对应。接收通道30的直径在朝向内衬14的内表面中的开口的方向上发生阶跃变化，从而在内衬14的限定接收通道30的壁中形成肩部35。

每个可移除的护帽32包括平坦的圆形基部36和垂直于基部36延伸的侧壁38，以在可移除的护帽32中形成圆形腔体。侧壁38的顶部边缘包括两个径向凸缘40，这两个径向凸缘40沿径向相反的方向向内朝着可移除的护帽32的中心延伸。护帽32的基部36包括三个狭槽，包括一个径向狭槽42和两个观察狭槽44。径向狭槽42沿着护帽32的直径延伸，并且仅部分地穿过基部36的厚度。观察狭槽44贯穿基部36的整个厚度，使得用户能够透过所述观察狭槽44看到限定在可移除的护帽32中的腔体。每个观察狭槽44沿周向延伸，从而描绘出相对于基部36的中心成大约50°角的弧。观察狭槽44以一定的角度偏离侧壁38的顶部边缘中的凸缘40。

在其它实施例中，观察狭槽44可以围绕除了50°以外的角度延伸。此外，观察狭槽44甚至不一定必须是周向的。护帽32也可以包括比两个观察狭槽44更少或更多的观察狭槽44。例如，护帽32可以包括围绕护帽32延伸360°的单个观察狭槽44。在一些实施例中，护帽32不需要包括观察狭槽44，但是这不是优选的。

参考图6、7、8、9a和9b，现在说明组装头盔10并将外壳12锁定至内衬14的方法。用户首先将外壳12置于内衬14上，使得连接杆28被完全插入到接收通道30中。从图8能够看出，在这个形态中，连接杆28的突起34位于接收通道30的较宽部分中，超出限定在相应的接收通道30的壁中的肩部35。这样，用户能够通过内衬30的内表面中的接收通道30的开口接近连接杆28的远端。然后，用户将可移除的护帽32套在连接杆32的远端上，使得连接杆28的突起34被接收在可移除的护帽32所限定的腔体内。为此，用户必须首先确保可移除的护帽32相对于连接杆28的取向使得可移除的护帽32的凸缘40从连接杆28的突起34以一定的角度位移，使得突起34不抵靠凸缘40，从而防止平移运动。然后，用户旋转可移除的护帽32，使得突起34与凸缘40在径向上对准，以将连接器从解锁形态(图9a)移动至锁定形态(图9b)。

从图8能够看出，在该锁定形态中，通过可移除的护帽32的径向凸缘40抵靠连接杆28的突起34，可移除的护帽32被固定，以防止其相对于连接杆28的平移运动。这会将连接杆28锁定在接收通道30内，因为被锁定在连接杆28的远端上的可移除护帽32太大，不能配装到接收通道30的较窄部分中，并且它抵靠接收通道30的壁中的肩部35。

可移除的护帽32的基部36中的径向狭槽42用于帮助用户相对于连接杆28旋转可移除的护帽32，因为用户可以将工具(例如硬币或钥匙)插入该径向狭槽42中，以操作可移除的护帽32。

参考图9a，由于观察狭槽44以一定的角度偏离可移除的护帽32的侧壁36的顶部边缘中的凸缘40，因此在解锁形态中，连接杆28的突起34与观察狭槽44以一定的角度对准，因而透过观察狭槽44能够看到突起34。参考图9b，在用户已经将可移除的护帽32旋转成锁定形态，使得径向凸缘40抵靠连接杆28的突起34时，突起34不再与观察狭槽44以一定的角度对准，因而无法再透过观察狭槽44看到突起34。因此，观察狭槽44为用户提供了视觉提示，使用户知道可移除的护帽32何时处于锁定形态。

参考图10至12，现在将说明下颏带装置16与外壳12的连接。如上文所述，每个带臂24包括自己的带连接器26。带连接器26通过与外壳12中的相应接合结构50接合而连接至外壳12。

每个带连接器26包括钩46和孔眼48。带臂24穿过自己的带连接器26的孔眼48，并被缝合以形成穿过孔眼48的环，以将带臂24固定至连接器26。从图12能够看出，带连接器26还包括倒钩52。

具体参考图10，外壳12的外表面包括四个接合结构50A、50B，其中包括两个前接合结构50A和两个后接合结构50B。每个前接合结构50A位于相应一个前侧通气孔18B的下边缘上，每个后接合结构50B位于相应一个枕部通气孔18E上。参考图10，每个前接合结构50A被配置为其各自的通气孔18的下边缘中的凹槽。每个前接合结构50A还包括孔口54。外壳12的后接合结构50B是由枕部通气孔18E的边缘部分限定的。

为了将下颏带装置16连接至头盔10的其余部分，用户将带臂24置于内衬14的外表面中的凹部21中。如上文所述，用户然后将外壳12置于内衬14上。然后，用户通过拉动带连接器26而将每个带臂24穿过外壳12中的相应通气孔18。然后，用户将每个带连接器26与其相应的接合结构50连接。带连接器26和接合结构50都包括弹性塑料材料。前接合结构50A的尺寸和形状使得钩46卡扣配合到由接合结构50A限定的凹槽中。带连接器26上的倒钩52同时卡扣配合到前接合结构50A中的孔口54中，以帮助确保钩46不会意外地从由前接合结构50A限定的凹槽脱开。配装到后接合结构50B上的带连接器26被布置成使得钩46配合在枕部通气孔18E的相应边缘上，并且被通过干涉配合保持就置。

Claims (17)

1.一种头盔，包括：

内衬；

外壳，其具有在头盔组装时面向内衬的内表面；以及

至少一个可释放的连接器装置，该连接器装置适于使外壳被可移除地附接至内衬，

其中所述可释放的连接器装置包括外壳上的连接杆以及内衬中的接收通道，其中所述连接杆从外壳的内表面延伸。

2.如权利要求1所述的头盔，其中，所述连接杆是与外壳一体形成的。

3.如权利要求1或2所述的头盔，其中，所述头盔还包括锁定装置，该锁定装置被配置成与连接杆的远端接合，以将连接杆锁定在接收通道中，从而将外壳锁定到内衬上。

4.如前述权利要求中任一项所述的头盔，其中，所述内衬包括在使用时面向外壳的内表面的外表面、以及在使用时面向头盔佩戴者的头部的内表面，其中所述接收通道在内衬的内表面和外表面中具有对准的开口。

5.如权利要求4所述的头盔，其中，所述可释放的连接器装置还包括可移除的护帽，该可移除的护帽被配置成配装在连接杆的远端上并与该远端接合，以将连接杆保持在接收通道中。

6.如权利要求5所述的头盔，其中，所述接收通道的宽度朝向内衬的内表面中的开口增加，使得肩部被限定在内衬的限定接收通道的壁中，并且其中当外壳的连接杆在使用时被插入到内衬的接收通道中时，所述连接杆突出超过所述肩部，并且其中所述可移除的护帽的宽度大于位于肩部的近侧并紧邻肩部的接收通道的宽度，从而在使用时所述可移除的护帽通过抵靠肩部而将连接杆保持在接收通道中。

7.如权利要求5或6中任一项所述的头盔，还包括具有锁定和解锁形态的护帽连接，该护帽连接包括连接杆上的突起和可移除的护帽中的孔口，所述可移除的护帽中的孔口包括相对于可移除的护帽沿周向延伸的周向部分和相对可移除的护帽沿径向延伸的径向部分，其中，在锁定形态中，所述突起被保持在孔口的周向部分中，并且其中通过用户相对于连接杆旋转可移除的护帽以将突起从径向部分移动至周向部分，所述护帽连接被从解锁形态移动至锁定形态。

8.如权利要求7所述的头盔，其中，所述可移除的护帽还包括观察狭槽，其中在所述护帽连接处于锁定形态时，用户能够透过观察狭槽观察连接杆上的突起，而在所述护帽连接处于解锁形态时，用户不能透过观察狭槽观察该突起。

9.如前述权利要求中任一项所述的头盔，还包括用于将头盔紧固至用户的头部的带装置，所述带装置被可移除地附接至内衬和外壳中的至少一个，其中，在使用时，所述带装置的至少一部分位于内衬的外表面与外壳的内表面之间。

10.如权利要求9所述的头盔，其中，所述带装置能够被可移除地附接至外壳。

11.如权利要求10所述的头盔，其中所述内衬的外表面设有至少一个凹部，在使用时，所述带装置的所述至少一部分位于该凹部中。

12.如权利要求10或11所述的头盔，其中，所述带装置包括至少一个带连接器，所述至少一个带连接器被配置成与外壳的相应接合结构形成干涉配合或卡扣配合，以实现可移除的附接。

13.如权利要求12所述的头盔，其中，所述至少一个带连接器被构造为钩，并且所述外壳的接合结构限定所述钩的安置位置。

14.如权利要求13所述的头盔，其中，所述钩包括倒钩，并且所述外壳的安置位置包括适于接收该倒钩的孔口。

15.如权利要求13或14所述的头盔，其中，所述带装置包括多个钩，所述外壳包括相应的多个安置位置。

16.如前述权利要求中任一项所述的头盔的外壳。

17.如前述权利要求中任一项所述的头盔的内衬。

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