CN117279536A - 蜂窝状吸能结构紧固装置 - Google Patents

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CN117279536A CN202280031184.0A CN202280031184A CN117279536A CN 117279536 A CN117279536 A CN 117279536A CN 202280031184 A CN202280031184 A CN 202280031184A CN 117279536 A CN117279536 A CN 117279536A
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P·C·斯托里
J·罗杰斯
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Abstract

一种头盔(1),包括:壳体(2);头部接收系统(3);至少一个蜂窝状吸能结构(4),包括相互连接的多个开口室(9),其构造成通过变形吸收壳体(2)上的冲击期间的能量;至少一个夹持装置(5),包括经由细长可坍缩主体(8)彼此连接的基部(6)和头部(7),其中,该可坍缩主体(8)的大小设计为能进入蜂窝状吸能结构(4)的一个或多个开口室(9),并且头部(7)构造成将至少一个夹持装置(5)锁定至蜂窝状吸能结构(4),其中,基部(6)或头部(7)附接至壳体(2)的内表面。

Description

蜂窝状吸能结构紧固装置
技术领域
本发明涉及带有蜂窝状吸能结构的头盔领域。特别地,本发明涉及使用层状结构的头盔,层与层之间存在相对运动,以减少脑部的平移加速度和角加速度。
背景技术
在现有技术中,已知几种类型的头盔:摩托车头盔、汽车比赛头盔、工业安全头盔、自行车头盔、滑雪头盔、水上运动头盔、马术头盔、美式橄榄球头盔等。
传统的运动、汽车和摩托车头盔包括:
-外壳,优选是硬壳;
-与壳体相匹配并布置在壳体内的保护衬垫;
-用于令使用者佩戴头盔时更加舒适的舒适衬垫;
-保持系统,该保持系统通常包括条带和快速释放锁定系统。
工业安全头盔通常包括:
-硬外壳;
-与硬壳连接的系带。
外壳使安全帽具有特定的外观,并提供抵御冲击的第一重保护。在具有保护衬垫的头盔中,壳体也包含保护衬垫。壳体的材料可以是诸如PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)之类的聚合物或诸如玻璃纤维或碳纤维之类的复合材料。取决于材料,壳体通常例如在自行车头盔中是热模制或热成型的,或者例如在滑雪头盔中是注射模制的。
通常,保护衬垫由聚合泡沫制成,比如EPS(膨胀聚苯乙烯)或EPP(膨胀聚丙烯),用于吸收碰撞期间产生的能量。EPS衬垫或层通过压缩吸收冲击的能量。目前EPS是最常用的吸收冲击能量的材料,并且它被大部数的头盔采用。替代地,已知一些高性能吸能材料,比如品牌的吸能材料。与传统的EPS/EPP衬垫相比,这种蜂窝状吸能材料在基本上正交于壳体的冲击载荷发生时能吸收更多的能量。这种蜂窝状材料通过其单室(单元格,cell)的逐渐弯曲来吸收能量。
舒适衬垫可以包括由合成或天然材料制成的枕件,其粘附或连接至保护衬垫的内侧。以这种方式,使用者的头部不会直接接触保护衬垫,而是接触舒适衬垫,从而更加舒适。除舒适衬垫外,工业头盔还具有由编织带或聚乙烯制成的条带构成的系带。系带是一种廉价的解决方案,用于把将头盔维持在佩戴者头部之上的系统和吸收冲击的部分能量的系统组合在一起。与聚合泡沫衬垫相比,系带吸收的冲击能量较少。
保持系统用于在使用者头部上将头盔维持在位,并且可以包括用于调节头盔在头部上的紧固的调节装置。
在例如由于骑车人摔倒导致的冲击期间,外壳可以从任何方向冲击物体,比如地面,冲击载荷具有法向分量和/或切向分量。切向分量会造成头骨相对于脑部的旋转,而法向分量则会致使头骨骨折,导致死亡。这两种伤害都很重要,头盔需要尽可能地减少这两种伤害。
为了吸收冲击载荷的法向分量和切向分量,现有技术中的解决方案采用了用于吸收切向分量的装置和用于吸收法向分量的装置。特别地,所有已知的解决方案都没有将它们连接在一起。
例如,SmithTM公司生产的某些头盔包括公司的蜂窝状吸能垫和/>公司开发的脑部保护系统。蜂窝状吸能垫能有效吸收冲击载荷的法向分量,而脑部保护系统则能有效吸收切向分量。如文件EP2440082B1所述,蜂窝状吸能垫适配在EPS衬垫中,而脑部保护系统则连接至该EPS衬垫。所述蜂窝状吸能垫与所述脑部保护系统没有连接,因此它们像独立装置一样工作,而不是协同工作。
还有其他解决方案,它们只解决了吸收冲击载荷的法向分量或吸收冲击载荷的切向分量中的问题中的一个。例如,文件WO2016209740A1中描述的头盔包括分为两部分、外衬垫和内衬垫的保护衬垫。外衬垫通过弹性带与内衬垫连接,这允许内衬垫与外衬垫之间的相对移动。这一特征允许减少旋转或平移对脑部的伤害。该文件提供了一种将保护衬垫分为两部分的解决方案,用于有效吸收冲击载荷的切向分量所产生的旋转加速度,但忽略了如何有效减轻法向冲击分量所施加的线性加速度。
文件US10398187B1提供了另一种类似的解决方案,该文件公开了通过可调节保持器从外部相互连接的两个衬垫。文件WO2020245609也公开了一种头盔,其中,内吸能衬垫经由连接器锚固至外壳。
由于吸收法向冲击分量的装置没有与吸收切向冲击分量的装置协作,因此不能有效地吸收冲击载荷。然而,用于吸收法向冲击分量的装置的变形会影响另一个装置的功能,反之亦然。以这种方式,理论上这些装置都能有效工作,但实际上每个装置都会影响另一个装置的功能。
此外,所有现有的运动、摩托车和汽车头盔解决方案都使用聚合泡沫衬垫,例如EPS或EPP衬垫,而国际规则正朝着更环保的解决方案发展,避免或减少使用此类材料。
没有一种可用解决方案能提供能够通过综合解决方案有效地吸收所有类型冲击,从而提供更便宜、更简单和更环保的产品的头盔。
发明内容
现在通过一种头盔解决现有技术的所述和其他不便,该头盔包括:壳体、至少一个蜂窝状吸能结构、至少一个夹持装置和头部接收系统。所述至少一个蜂窝状吸能结构包括相互连接的多个开口室,其构造成通过变形吸收壳体上的冲击期间的能量;至少一个夹持装置包括基部和头部,基部和头部经由细长可坍缩主体连接彼此。可坍缩主体的大小设计为能进入蜂窝状吸能结构的一个或多个开口室。头部构造成将至少一个夹持装置锁定至蜂窝状吸能结构。基部或头部附接至壳体的内表面,优选地通过连接装置。夹持装置与壳体的这种牢固连接可以有效地将蜂窝状吸能结构固定至壳体,而不妨碍蜂窝状结构的压缩和横向变形。特别地,与壳体的这种连接允许避免给壳体引入额外的穿孔,这可能削弱头盔的强度。此外,将夹持装置附接至壳体的内表面,再加上蜂窝状吸能结构,允许夹持装置可以在壳体内表面的任何位置自由定位,而不必拘泥于特定的位置。这使得可以使用带有不同种类的蜂窝状吸能结构的相同壳体。这种布置还允许将蜂窝状吸能结构直接连接至一个/多个夹持装置,进而将夹持装置连接至壳体。这一系列连接允许协调一个/多个蜂窝状吸能结构、一个/多个夹持装置和壳体的相对移动。可选地,在蜂窝状吸能结构位于中间的同时,夹持装置还将头部接收系统联接至壳体。特别地,由于夹持装置的主体是可坍缩的,夹持装置在蜂窝状吸能结构发生皱缩时跟随其移动,补偿由于冲击载荷的切向分量引起的横向移动。
优选地,连接装置可以包括尼龙搭扣(Velcro)层、黏合剂层或一个/多个卡扣式连接件,用于简化和稳定夹持装置与壳体或头部接收系统之间的相互连接。
可选地,蜂窝状吸能结构可以是经由它们的侧壁相互连接的成阵列的吸能结构开口室(开口单元格,open-cell)。蜂窝状吸能结构的这种架构在吸收轴向载荷方面特别有效,因此载荷基本上平行于开口室的纵向轴线。特别地,每个开口室可以具有面向壳体的开口基部和面向头部接收系统的相对开口基部。开口室的这种布置允许通过开口室的逐渐皱缩来更有效地吸收轴向冲击载荷。
替代地,蜂窝状吸能结构可以是格栅结构,该格栅结构包括实心部分和开口部分,构造成形成相互连接的开口室的网格。蜂窝状吸能结构的这种架构在吸收来自任何方向的载荷方面特别有效。特别地,蜂窝状吸能结构可以布置为使得结构的一侧面向壳体,而另一侧面向头部接收系统。以这种方式,蜂窝状吸能结构布置在壳体与头部接收系统之间。
有利地,使夹持装置沿一方向坍缩所需的压缩力可以小于或等于使蜂窝状吸能结构的开口室沿相同方向变形所需的力。这意味着,当蜂窝状吸能结构因冲击载荷而被压缩时,夹持装置不会产生阻力,蜂窝状吸能结构可以像夹持装置不存在一样地被压缩。
优选地,壳体可以仅包括硬壳,或替代地包括彼此连接的刚性或半刚性外壳与内吸震衬垫。在前一种情况下,壳体由硬壳构成,如工业头盔的情况。在后一种情况下,壳体包括外壳和内吸震衬垫,如运动头盔的情况。
内吸震衬垫可以优选地由聚合泡沫制成,并且可以包括凹部,蜂窝状吸能结构布置在该凹部中。该凹部构造成保持蜂窝状吸能结构。以这种方式,独立于一个/多个夹持装置,蜂窝状吸能结构和壳体保持连接。
优选地,头部接收系统可以是系带系统或舒适系统。优选地,所述系带系统或舒适系统可以连接至至少一个夹持装置的头部或基部。以这种方式,保证佩戴者头部相对于头盔的正确定位。
有利地,夹持装置的可坍缩主体可以包括可拉伸细长主体,该可拉伸细长主体构造成相对于其起始长度可明显和可逆地伸长。这种夹持装置是弹性的,并且可以坍缩和拉伸,从而跟随蜂窝状吸能结构的任何种类的变形。优选地,所述基部可以是刚性或半刚性的,从而在其位于蜂窝状吸能结构的一侧上时不弯曲。更优选地,所述刚性或半刚性基部与弹性细长主体共同模制,从而独立于夹持装置的弹性部分和刚性部分形成一体件。
优选地,可拉伸细长主体构造成在张力的作用下伸长其起始长度的150%至500%而不会断裂。
此外,可拉伸细长主体可以至少部分由粘弹性材料制成。以这种方式,可拉伸细长主体的伸长/缩短有助于吸收冲击能量,尤其是切向分量的冲击能量。
替代地,夹持装置的可坍缩主体可以包括柔性细长主体,该柔性细长主体连接至基部,并且具有包括多个间隔开的齿和间隔开的凹槽的外表面。所述头部可以包括至少一个柔性棘爪,该至少一个柔性棘爪的形状设计为能适配在所述凹槽中的一个中。借助于这第二种夹持装置,蜂窝状吸能结构可以容易且快速地连接至壳体或头部接收系统。夹持装置的柔性可坍缩主体允许跟随蜂窝状吸能结构的尺寸,尤其是在其皱缩时。
有利地,这种夹持装置可以包括柔性细长主体,该柔性细长主体至少部分地褶皱或卷曲,或是包括便于可坍缩主体的坍缩的几何扰动。
替代地,基部可以包括具有多个齿的突出部,突出部构造成与连接至对基部的中空主体的口部协配,所述突出部与所述中空主体形成夹持装置的可坍缩主体。这第三种夹持装置允许促进可坍缩主体的轴向坍缩,因为突出部很容易进入中空主体。此外,齿防止蜂窝状吸能结构的任何反弹,使其维持皱缩。
优选地,头部可以构造成通过从可坍缩细长主体突出的多个间隔开的柔性抓附元件与至少一个单室的内侧壁摩擦接合。夹持装置的该具体实施例允许快速简单地将蜂窝状吸能结构连接至壳体。在该实施例中,夹持装置看起来就像塞子,其穿透开口室而不会从蜂窝状结构的相对侧出来。该方案更容易,并且允许夹持装置与壳体之间更简单的连接。
得益于参考附图作为其非限制性示例给出的所述发明的不同实施例的以下描述,将更好地理解这些和其他优点。
附图描述
在附图中:
图1A、1B、1C和1D示出了根据本发明的各种实施例的头盔的剖视示意图;
图2A、2B和2C分别示出了在被压缩之前、在由法向载荷压缩之后以及在由倾斜载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和第一类型夹持装置的示意图;
图3A、3B、3C和3D分别示出了在组装阶段期间、在被压缩之前、在由法向载荷压缩之后以及在由倾斜载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和第二类型夹持装置的示意图;
图4A、4B、4C、4D分别示出了在组装阶段期间、在被压缩之前、在由法向载荷压缩之后以及在由倾斜载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和第三类型夹持装置的示意图;
图5A、5B、5C和5D分别示出了在组装阶段期间、在被压缩之前、在由法向载荷压缩之后以及在由倾斜载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和第四类型夹持装置的示意图;
图6A、6B、6C和6D分别示出了当倾斜冲击载荷击中头盔壳体时的图1A、1B、1C和1D的头盔;
图7A示出了所述第二类型夹持装置的轴测图;
图7B示出了连接至外壳的图7A的夹持装置的轴侧图;
图7C示出了图7B的夹持装置和外壳的轴测图,其中,夹持装置插入蜂窝状吸能结构的单室中;
图7D示出了图7C的夹持装置、外壳和蜂窝状吸能结构,其中,夹持装置将蜂窝状吸能结构夹持至外壳;
图8A示出了所述第四类型夹持装置的轴测图;
图8B示出了连接至外壳的图8A的夹持装置的轴测图;
图8C示出了图8B的夹持装置和外壳的轴测图,其中,夹持装置插入蜂窝状吸能结构的单室中;
图8D示出了图8C的夹持装置、外壳和蜂窝状吸能结构,其中,夹持装置将蜂窝状吸能结构夹持至外壳;
图9示出了外壳与夹持装置之间的替代连接方式的轴测图;
图10A、10B和10C分别示出了第二类型夹持装置的侧视图、剖视图和俯视图;
图11A、11B和11C分别示出了第四类型夹持装置的侧视图、剖视图和俯视图;
图12A、12B和12C分别示出了另一变体的第四类型夹持装置的侧视图、剖视图和俯视图;
图13A示出了根据本发明的另一类型夹持装置的轴测图;
图13B示出了图13A的夹持装置和蜂窝状吸能结构的侧视图;
图13C示出了图13A的夹持装置和蜂窝状吸能结构的轴测图,其中,夹持装置还未插入蜂窝状吸能结构中;
图13D示出了图13A的夹持装置和蜂窝状吸能结构的轴测图,其中,夹持装置插入蜂窝状吸能结构中;
图14A、15A、16A、17A和18A示出了在插入蜂窝状吸能结构期间的蜂窝状吸能结构和各种类型夹持装置的示意图;
图14B、15B、16B、17B和18B示出了被压缩之前的插入蜂窝状吸能结构中的各种类型夹持装置的示意图;
图14C、15C、16C、17C和18C示出了由法向载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和各种类型夹持装置的示意图;
图14D、15D、16D、17D和18D示出了由倾斜载荷压缩之后的蜂窝状吸能结构和各种类型夹持装置的示意图;
图19A、19B和19C示出了根据本发明的各种实施例的头盔的剖视示意图;
图20A、20B和20C分别示出了当倾斜载荷击中头盔外壳时图19A、19B和19C的头盔的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的一个或多个实施例的描述参照附图。相同的附图标记指示相同或相似的部分。保护的对象由所附权利要求书限定。下文描述的解决方案的技术细节、结构或特征能够以任何合适的方式相互组合。
在本说明中,为简明起见,术语“蜂窝状吸能结构4”有时简称为“蜂窝状结构4”,以及术语“内吸震衬垫2B”简称为“内衬垫2B”。在以下描述中也可能出现其他类似的简称。
图1和19表示根据本发明的头盔1的一些实施例。该头盔1包括壳体2、至少一个蜂窝状吸能结构4、头部接收系统3和一个或多个夹持装置5。
如下文详述,夹持装置5用于允许头盔1的两部分之间的相对移动,并吸收与此移动相关的能量。
特别地,在图1A的实施例中,夹持装置5将蜂窝状结构4连接至壳体2。而在图1B、1C和1D的实施例中,夹持装置5将蜂窝状结构4同时连接至壳体2和头部接收系统3。
夹持装置5构造成从一侧到另一侧地穿过蜂窝状结构4的厚度。夹持装置5包括基部6、头部7和将它们彼此连接的可坍缩主体8。基部6和头部7关于蜂窝状结构4彼此相对。可坍缩主体8的大小设计为能如图1A、1B、1C所示地进入并穿过蜂窝状结构4的一个开口室(open-cell)9,或如图1D所示地穿过蜂窝状结构4的多个开口室9。因此,可坍缩主体8的横截面小于开口室9的横截面。
夹持装置的可坍缩主体8可以至少部分由聚合材料制成。当需要如图2、图4、图5中夹持装置5所述地与头部7进行机械互动时,可坍缩主体8的材料为塑料材料,比如聚乙烯或尼龙。反之亦然,如果如图3的夹持装置5所述地不需要与头部7进行机械互动,则可坍缩本体8由弹性材料制成,例如。
如图1A、1B和1C的实施例所示,蜂窝状结构4包括成阵列的吸能开口室9。这些开口室9经由它们的侧壁10彼此连接。
开口室9的两端处是开口的,使得每个开口室9均形成了空气流通的管。如图7、图8或图13所示,开口室9具有圆形横截面。替代地,开口室9的横截面可以是正方形、六边形、非均匀六边形、重心六边形、手性桁架、菱形、三角形或箭头形。
所述阵列的开口室9可以经由它们的侧壁10彼此焊接。替代地,也可以借助插设于相邻侧壁10之间的黏合剂层来结合各管。这种黏合剂可以是热黏合材料,即在室温下为固态而在80-100℃以上变为液态的黏合剂。在其他情况下,黏合剂也可以是反应型黏合剂或压敏型黏合剂。
当开口室9具有圆形横截面时,圆形横截面的外径可以在2.5至8mm之间,开口室9的壁厚可以在0.05至0.2mm之间。
成阵列的吸能开口室9可以构造成通过开口室9的侧壁10的塑性变形吸收能量,其中,“塑性变形”是指侧壁10不可逆转地皱缩,或者通过开口室9的侧壁10的弹性变形吸收能量。在后一种情况下,变形是完全可逆的,侧壁10会恢复到起始形状。
替代地,开口室9可以是格栅结构的单室(cell),如图1D所示。在这种情况下,开口室9由格栅结构的实心部分12限定的中空部分构成。实质上,格栅结构的实心部分12的三维网格限定了由相互连接的开口室9(即格栅结构的空心部分)组成的网络,空气可以从相互连接的开口室9中流过。格栅结构的这些开口部分13实现了所述开口室9。格栅结构4可以构造成通过实心部分12的塑性或弹性变形来吸收能量。
需要说明的是,格栅结构4的单室通常不会太宽,否则会影响能量吸收,并且格栅结构4也会变得太软,无法吸收压缩载荷。因此,夹持装置5包括细长的可坍缩主体8,用于插入所述开口11并穿过一个/多个开口室9。如果吸能结构是由可膨胀的泡沫塑料制成,就像现有技术方案中那样,用于接收夹持装置的孔的大小可以随意调整。反之亦然,在本解决方案中,蜂窝状结构4规定了连接装置5的尺寸,而不是相反(不是连接装置5规定了蜂窝状结构4的尺寸)。
如图1或图19所示,蜂窝状结构4无论是在具有成阵列的吸能开口室9的变体中还是在格栅结构中,都包括面向壳体2的表面和面向头部接收系统3的表面。这些表面包括所述开口室9的多个开口11。在这些开口11中的任一个中,都可以插入连接装置5。
参照图1A,表现了仅包括外壳2A的工业安全头盔1。这个外壳2A是硬壳,例如由硬塑料制成的壳体,以抵御冲击。多个夹持装置5通过连接装置15与外壳2A连接。这些连接装置15可以是附接至夹持装置5的基部6的外表面和外壳2A的内表面的黏合剂层。每个夹持装置5均用其可坍缩主体8穿过蜂窝状结构4。可坍缩主体8穿过蜂窝状结构4的一个开口室9。夹持装置5的底部6位于蜂窝状结构4的外部面,而夹持装置5的头部7位于蜂窝状结构4的内部面。以这种方式,蜂窝状结构4与外壳2A连接,但它们之间允许相对横向移动,如图6A所示。头盔1还包括头部接收系统3,其在这种情况下是系带系统3A。该系带系统3A与传统的工业安全头盔一样,直接与外壳2A连接,并确保佩戴者的头部25与蜂窝状结构4之间的空间。尽管该实施例涉及的是工业安全头盔,同样的特征也可用于实现不同类型的头盔。
参照图1B,表现了包括通过夹持装置5彼此连接的外壳2A和头部接收系统3的头盔1。蜂窝状结构4通过夹持装置5被夹持在外壳2A与头部接收系统3之间。夹持装置5可用其可坍缩主体8穿过蜂窝状结构4的开口室9。夹持装置5还构造成穿过头部接收系统3,并通过头部7与之机械连接。夹持装置5的基部6附接至外壳2A的内表面。可坍缩主体8包括齿16,齿16构造成进入头部7,并在到达头部7的另一侧后向外扩张。头部7布置在头部接收系统3上,使得头部接收系统3保持被夹持在头部7与蜂窝状结构4之间。以这种方式,可坍缩主体8不能轻易地从这些槽中拉出,而蜂窝状结构4则保持被夹持在外壳2A与头部接收系统3之间。在这种情况下,头部接收系统3是另一种类型的系带系统3A,其允许对使用者的头部25进行精细定位。这种头盔1允许头部接收系统3相对于外壳2A和相对于蜂窝状结构4的相对移动。
参照图1C,表现了包括壳体2的头盔1,壳体2由外壳2A和内吸震衬垫2B组成。图1A和1B实施例中的外壳2A与图1C-1D实施例中的外壳2A类似。从结构角度来看,由于图1A和1B的实施例更适合用于工业安全头盔,外壳2A比其他实施例的外壳2A厚。反之亦然,由于图1C-1D实施例的头盔适合于运动头盔,因此外壳2A可以是刚性的,如在摩托车或汽车头盔中,也可以是半刚性的,如在自行车或滑雪头盔中。
内吸震衬垫2B优选地由发泡聚合物制成,比如EPS或EPP。
在图1C的实施例中,内衬垫2B包括凹部14,蜂窝状结构4布置在凹部14中。凹部14是内衬垫2B的内表面的凹槽。凹部14的形状与蜂窝状结构4基本上互补。以这种方式,蜂窝状结构4可以保持在凹部14中,而无需额外的连接装置。尽管如此,由于连接装置15、比如黏合剂层,头部7仍可与凹部14的底表面连接或不连接。凹部14具有小于其底表面的内口部,因此一旦细胞结构4布置在该凹部14中,就不会自动脱落。外壳2A和内衬垫2B包括多个通风口28。通风口28是允许空气从外部环境输送至佩戴者的头部25的开口。通风口28穿过外壳2A和内衬垫2B直到凹部14的底部。由于蜂窝状结构4的开口室9,空气可以从这里到达使用者的头部25。因此,头盔1是透气的。夹持装置5构造成从一侧到另一侧地穿过蜂窝状结构4,其可坍缩主体8构造成穿透蜂窝状结构4的相应开口室9。夹持装置5插入蜂窝状结构4中,使得基部6面向头部接收系统3,而头部7面向凹部14的底部。头部7通过连接装置15附接至凹部14的底部。一旦可坍缩主体8来到蜂窝状结构4上,其可以与头部7连接。以下将参照图4和5中的夹持装置5描述这种头部7与可坍缩主体8之间的连接方式。由于头部7,蜂窝状结构4与凹部14的底部保持一定间距,不会与凹部14的底部接触。基部6通过附加连接装置23与头部接收系统3连接。在该实施例中,连接装置15和附加连接装置23采用尼龙搭扣连接件,头部接收系统3是舒适衬垫3B。尼龙搭扣连接包括钩合部和钩子部,其结构是已知的。钩子部优选地布置在基部6上,而舒适衬垫3B包括外编织覆盖物,充当钩合部。在这种头盔1中,头部接收系统3可以相对于蜂窝状结构4移动。此外,在受到倾斜冲击时,头部7与内衬垫2B之间的分离可以进一步消散能量。
参照图1D,表现了包括壳体2的头盔1,壳体2由外壳2A和内衬垫2B组成,如图1C所示实施例的头盔1所解释的那样。在这种情况下,通风口28并非与蜂窝状结构4相对应地布置,但在另一实施例中(未示出),通风口28可以与蜂窝状结构4相对应地布置,使得气流穿过头盔1的所有元件。在该实施例中,如上所述,蜂窝状结构4是格栅结构。夹持装置5的可坍缩主体8穿过多个开口室9,以便从蜂窝状结构4的相对侧过来。这些夹持装置5的基部6安置在蜂窝状结构4的外侧上并坐落在其上,而头部7则布置为位于头部接收系统3上。实质上,可坍缩主体8穿过开口室9和头部接收系统3。以这种方式,头部7位于头部接收系统3的内表面上,如图1D所示。在该变体的头盔1中,夹持装置5将头部接收系统3和蜂窝状结构4夹持在一起。此外,夹持装置5还包括分别布置在基部6的外表面上的黏合剂层15。这些黏合剂层允许蜂窝状结构4与壳体2的内衬垫2B牢固连接。该实施例中的头部接收系统3是与图1C不同类型的舒适系统3B。
在图1C和1D的实施例中,头盔还可以包括用于每个夹持装置5的间隔件(未示出)。间隔件为尼龙环或聚四氟乙烯环。夹持装置5的可坍缩主体8穿过间隔件的中心孔。间隔件布置为使得其位于基部6的内表面与蜂窝状结构4的外表面之间。以这种方式,间隔件在夹持装置5与蜂窝状结构4之间起到缓冲作用,允许相对滑动。
图2-5示出了几种夹持装置,以及它们如何与蜂窝状结构4相互作用。
图2的夹持装置包括具有突出部8C的基部6和包括中空主体8D的头部7。突出部8C和中空主体8C构成可坍缩主体8。突出部8C的形状设计为能通过口部21进入中空主体8D。突出部8C包括带齿部20,该带齿部20构造成与中空主体8D的口部21协配,使得突出部8C无法或难以从中空主体8D中拔出。头部7的形状设计为位于蜂窝状结构4的一侧上,而底部6的形状设计为位于蜂窝状结构4的相对侧上。中空主体8D和突出部8C的尺寸设计为能进入一个单开口室9,而无需创建更宽的通孔或扩大现有的通孔。如图2B所示,当对蜂窝状结构4和对夹持装置5施加法向力和平面外力F时,开口室9会逐渐屈曲,其侧壁10会皱缩。夹持装置5构造成使得夹持装置5的可坍缩主体8在不受到阻力的情况下跟随这种坍缩。如图2C所示,当对蜂窝状结构4施加成角度的力F时,蜂窝状结构4也会发生轻微的横向屈曲,头部7相对于基部6位移。即使在这种情况下,夹持装置5会通过变形跟随该移动。夹持装置5的这种变形允许吸收冲击力F的切向分量。
图3中的夹持装置5包括附接至基部6的可拉伸细长主体8A。所述可拉伸细长主体8A包括作为头部7的保持部分7A。可拉伸细长主体8A由弹性材料制成,使得可拉伸细长主体8A可以明显变长。保持部分7A与基部6间隔开。可拉伸细长主体8A还包括超出部分22,该超出部分22超越了保持部分7A。为了让可拉伸细长主体8A穿过一个开口室9,将超出部分22插入所述一个开口室9的开口基部11中,并且一旦来到蜂窝状结构4的相对侧,就拉动超出部分22,直到保持部分7A穿过开口室9从所述相对侧出来。保持部分7A的柔韧性允许穿过一个开口室9。此时,松开超出部分22,可拉伸细长主体8A的弹性在蜂窝状结构4的所述相对侧上使保持部分7A扩张。以这种方式,夹持装置5产生将保持部分7A和基部6吸引向彼此的力。在上述定位阶段之后,如图3A所示,用剪刀等工具将超出部分22剪断,并且夹持装置5如图3B所示。这种夹持装置5可以改变形状,并跟随蜂窝状结构4的变形。例如,在图3C中,正交于蜂窝状结构4地施加力F,并且开口室9轴向皱缩。在这种情况下,可拉伸细长主体8A会松弛变短。如果冲击力F是成角度的,如图3D所示,则蜂窝状结构4也会发生横向的平移和轻微弯曲。在这种情况下,夹持装置5发生变形,允许蜂窝状结构4发生平移/变形。
替代地,夹持装置5的可拉伸细长主体8A至少部分由粘弹性聚合物制成。特别地,可拉伸细长主体8A可以完全由粘弹性聚合物制成,或者可以包括外部弹性部分,该外部弹性部分内置有粘弹性材料,例如粘弹性泡沫。
图4和5的夹持装置5除了在图4的实施例的可坍缩主体8上存在几何扰动19之外,其他基本相同。为此,将图4和5的夹持装置5的这些实施例一并描述。这些实施例中的可坍缩主体8包括与基部6连接的柔性细长主体8B。该柔性细长主体8B由塑料材料制成,其构造成柔性但不可拉伸的。只有一部分细长主体8B可以构造成在拉力大于一定阈值的情况下伸长。这些夹持装置5的柔性主体8B的这种伸长相当于永久变形。柔性细长主体8B的外表面包括由凹槽17交替隔开的多个间隔齿16。柔性细长主体8B看起来类似于电缆扎带。所述齿16构造成与属于头部7的至少一个柔性棘爪(pawl)18机械协配。柔性棘爪18的形状设计为适配在所述凹槽17中的一个中,使得无法或很难将柔性细长主体8B从头部7中拔出。因此,柔性细长主体8B进入头部7但无法拔出。如图4A和5A所示,一旦其中齿16中的一个与头部7的柔性棘爪18接合并到达合适的部分,就会例如用剪刀移除柔性细长主体8B从头部7出来的部分。夹持装置5看起来如图4B和5B所示。如图4C和5C所示,当对蜂窝状结构4施加法向力和平面外力F时,开口室9逐渐屈曲,其侧壁10会皱缩。夹持装置5的柔性细长主体8B构造成,在不受到阻力的情况下跟随蜂窝状结构4的坍缩而弯曲。如图4D和5D所示,当对蜂窝状结构4施加成角度的力F时,蜂窝状结构4也会发生轻微的横向屈曲,并且头部7相对于基部6位移。即使在这种情况下,夹持装置5会通过变形跟随该变形。夹持装置5的这种变形可以吸收冲击力F的切向分量。特别地,图4中的实施例具有至少部分褶皱的柔性细长主体8B。这些几何扰动19有利于可坍缩主体8的坍缩。替代地,在未示出的实施例中,柔性细长主体8B可以是卷曲的,而不是褶皱的。
有利地,在上述夹持装置5的一个或所有实施例中,夹持装置5的可坍缩主体8构造成不妨碍蜂窝状结构4的坍缩。特别地,如图2B、3C、4C、5C所示,使夹持装置5沿着方向X坍缩所需的压缩力小于或等于使蜂窝状吸能结构4的开口室9沿着相同方向X变形所需的压缩力。
在图6中,表现了图1实施例的头盔1在受到倾斜力F冲击外壳2A期间的情况。
特别地,在图6A中表现了图1A实施例的头盔1在受到冲击期间的情况。该冲击通过倾斜力F表示,其导致外壳2A相对于佩戴者头部25的旋转R。冲击力F的第一部分被系带系统3A吸收,系带系统3A在头部25到达蜂窝状结构4之前发生变形。一旦头部25接触到蜂窝状结构4,开口室9就会皱缩,吸收力F的法向分量Fn。
在图6中,开口室9的皱缩是通过蜂窝状结构4的厚度减少来表现的。与此同时,夹持装置5横向拉伸,允许蜂窝状结构4相对于外壳2A的相对移动。夹持装置5的变形可以吸收冲击力F的切向分量Ft。
图6B示出了图1B实施例的头盔1在受到力F的成角度冲击期间的情况,该力导致了外壳2A相对于佩戴者头部25的旋转R。蜂窝状结构4和夹持装置5的变形与图6A中描述的类似。蜂窝状结构4的开口室9在轴向上逐渐屈曲,吸收力F的法向分量Fn,同时,夹持装置5弯曲和拉伸以吸收力F的切向分量Ft。
图6C示出了图1C实施例的头盔1在受到力F的成角度冲击期间的情况,该力导致了壳体2相对于佩戴者头部25的旋转R。在这种情况下,蜂窝状结构4借助于头部7保持附接至凹部14的底部。蜂窝状结构4沿平面内和平面外两个方向变形。蜂窝状结构4撞击抵靠凹部14的侧壁并压缩。蜂窝状结构4与凹部14的底部平行的平面内变形吸收了力F的部分切向分量Ft。而开口室9的轴向皱缩吸收了力F的法向分量Fn。此外,夹持装置5的弯曲有助于在蜂窝状结构4变形期间吸收力F的切向分量Ft。
图6D示出了图1D实施例中的头盔1在受到力F的成角度冲击期间的情况,该力导致了壳体2相对于佩戴者头部25的旋转R。在这种情况下,格栅结构4在基部6上轻微滑动。因此,蜂窝状结构4在平面内和平面外都会发生变形。蜂窝状结构4撞击抵靠凹部14的侧壁并且压缩。格栅结构在凹部14中滑动,使实心部分12变形,并吸收了力F的部分切向分量Ft。与此同时,开口室9自上而下的皱缩吸收了力F的法向分量Fn。此外,夹持装置5的弯曲有助于在格栅结构变形期间吸收力F的切向分量Ft。
特别地,图7表现了图3的夹持装置5的示例性实施例。夹持装置5包括与构成可坍缩主体8的可拉伸细长主体TPU连接的基部6,而可坍缩主体8又与构成头部7的保持部分7A成一体件。图10详细表现了该变体的夹持装置5。特别地,从图10C中可以立即看出,基部6比保持部分7A(头部7)更宽。事实上,如图1A、1B和1D所示,基部6用于将夹持装置5附接至壳体2。从图10A中可以看出,基部6在内外表面上都略微地带弧度。这种形状允许更好地与蜂窝状结构4和与壳体2适配。此外,如图10B所示,基部6可以由与可拉伸细长主体8A的弹性材料不同的材料制成。特别地,基部6可以由尼龙、聚碳酸酯或ABS等硬质塑料制成,并与可拉伸细长主体8A的弹性材料共同模制。
如图7B所示,图7A的夹持装置5首先附接至壳体2,例如使用作为连接装置15的黏合剂层。其次,如图7C所示,在外壳2A上布置蜂窝状结构4,使得可拉伸细长主体8A穿过开口室9,并使得超出部分22来到蜂窝状结构4上。第三,如图7D所示,拉动超出部分22,使得保持部分7A从蜂窝状结构4中出来,并将蜂窝状结构4推向外壳2A。最后,剪断超出部分2,以快速且廉价的方式实现外壳2A与蜂窝状结构4之间的连接。图7的布置对应于图1A和6A所示的实施例。
图8的夹持装置5包括与构成可坍缩主体8的柔性细长主体8B整体连接的基部6。如图8A所示,包括多个棘爪18的分离头7可插到柔性细长主体8B上。图11详细示出了图8的夹持装置5的形状。头部7包括三个柔性棘爪18和中心孔,中心孔的尺寸用于容纳带有齿16的柔性细长主体8B。齿16点缀(intersperse)有凹槽17。齿16与柔性棘爪18相互作用,使得后者可以适配在所述凹槽17中的一个中。一旦柔性棘爪18进入一个凹槽17,头部7就会保持其沿着柔性细长主体8B的位置,如图11B的放大部分所示。基部6比头部7宽,并且略微弯曲,原因已在图10的实施例中解释。基部6和柔性细长主体8B是由相同材料制成的一体件,而头部7则独立于它们之外,可以由相同材料制成,或不由相同材料制成。
如图8B所示,图8A的夹持装置5首先附接至外壳2A,例如通过胶水或黏合剂层。一旦夹持装置5连接至壳体2,蜂窝状结构4布置在壳体2上,使得柔性细长主体8B穿过蜂窝状结构4的开口室9中的一个并来到其上,如图8C所示。第三,蜂窝状结构4通过头部7固定至壳体2。柔性细长主体8B插入头部7中,以将蜂窝状结构4锁定至壳体2。最后,柔性细长主体8B的超出部分被剪断。这种夹持装置5与图1B实施例中所用的夹持装置基本相同,并且与图1E的夹持装置类似。
图9中还表现了将夹持装置5永久连接至外壳2A的替代方式。在该实施例中,基部6包括两个孔,外壳2A包括两个锚固部分24,其形状可穿过所述两个孔。一旦基部6与外壳2A的内表面接触,图9中仍完好无损地示出的锚固部分24就会熔化,基部6与外壳2A之间的连接变成永久性的。
在图7和8的实施例中,蜂窝状结构4是成阵列的吸能开口室9,但同样的考虑也适用于格栅结构。
为了图1实施例描述的所有特征均可混合使用,以获得未表述但包括在本发明中的更多实施例。(具体实施方式未进一步描述图12A\B\C,附图标记18未被提及)
此外,即使图1A、1D的实施例采用了图3的夹持装置5,图1B、1C的实施例采用了图4或图5所示类型的夹持装置,根据本发明的其他夹持装置5也可以代替这些夹持装置使用。
参照图13示出了根据本发明的夹持装置5的另一实施例。该夹持装置5包括基部6和从所述基部6中突出的细长可坍缩主体8。细长可坍缩主体8的端部部分包括头部7,该头部7构造成附着和抓附(grip)开口室9的内表面。
头部7可以包括多个抓附元件29,这些抓附元件从细长可坍缩主体8的圆柱形主体径向向外延伸。抓附元件29可以是具有各种形式的环形翅。替代地,每个翅可以由若干瓣(未示出)组成,而不是环形的。
如图13B、13C和13D所示,夹持装置5的形状顺应地类似于塞子,其能够进入到蜂窝状吸能结构4的一个单室中。实质上,细长主体8和头部7的尺寸设计成可以进入蜂窝状结构4的一个单开口室9中,而无需扩大孔或在蜂窝状结构4上的其他孔。以这种方式,保证了蜂窝状结构4的完整性,在每一点处保证了其吸能性能。
如图13C和13D所示,细长主体8经由开口11进入而穿透开口室9。如图13D所示,夹持装置5的形状设计为使得整个细长主体8进入蜂窝状结构4中。
一旦夹持装置5插入蜂窝状结构4的开口室9中,只有基部6从蜂窝状结构4中显露。
基部6优选地是夹持装置5的平坦且宽大部分。基部6的宽度是细长主体8宽度的三倍以上。基部6包括平坦或略微弯曲的表面。一旦夹持装置5插入蜂窝状结构4中,基部6贴近抵靠蜂窝状结构4。
夹持装置5的头部7包括抓附元件29,抓附元件29构造成与细长主体8穿透其中的开口室9的内侧摩擦接合。抓附元件29将细长主体8锚固至开口室9,因此只需对基部6施加拉力,就能将夹持装置5从开口室9中拉出。
夹持装置5优选地至少部分由柔性弹性材料制成,比如硅胶、橡胶、TPE、TPU或其他弹性材料。夹持装置5不需要全部由所述材料制成。例如,基部6可以由塑料和更硬的材料制成,并与更柔韧、更有弹性的材料制成的细长主体8共同模制。替代地,即使细长主体也可以由塑料材料制成,而只有抓附元件是柔性的。在后一种情况下,细长主体8由于其细长比例、即细长主体的高度和宽度之比而可以弯曲。
在这种夹持装置5中,基部6借助于连接装置15附接至壳体2。
在另一替换中,基部6可以包括粘弹性部,允许基部的相对面的相对滑动。例如,基部6可以包括夹在基部6上下表面之间的粘弹性泡沫。
如图14-18所示,根据其中夹持装置5的作用就像塞子的该实施例的夹持装置5可以以不同的方式成形和构造。特别地,夹持装置5可以具有横截面为箭头形的抓附元件29,如图14所示。箭头形抓附元件29定向为便于进入开口室9,并在被拉出时抓附开口室9的内表面。如图14C和14D所示,蜂窝状结构4可以变形,然而夹持装置5可跟随其变形。
图15中示出了夹持装置5的另一实施例。在这种情况下,夹持装置5由两个元件组成,即插入元件31和穿孔主体35。穿孔主体35充当夹持装置5的头部7,它包括轴向膛30,插入元件31可以插入轴向膛30中。插入元件31的远端是尖锐的,以便于插入所述轴向膛30。此端也比插入元件31的主干宽,以便径向推到穿孔主体35的侧壁外。轴向膛30比插入元件31的尖锐端更为狭窄。只有当穿孔主体插入蜂窝状主体4的开口室9后,插入元件31才能插入穿孔主体35中。以这种方式,穿孔主体就会向外扩张,挤压其抵靠开口室9的内表面。在该实施例中,插入元件31优选地由弹性体等柔性材料制成。这种夹持装置5的基部6由插入元件31的基部部分构成。特别地,基部6相对于蜂窝状结构4向外的面就是插入元件31相对于蜂窝状结构4向外的面。插入元件31充当夹持装置5的细长可坍缩主体8。如图15C、15D所示,即使是这种夹持装置5也构造成不受干涉地跟随蜂窝状结构4的变形。
图16的夹持装置5类型与图14中示出的第一实施例的类似,但头部7包括若干层的抓附元件29。这些抓附元件29比图14中的更薄,因此也更柔韧。反之亦然,这些元件更多,因此对开口室9的内表面产生的抓附力也更大。
图17中示出附加类型的夹持装置5,其包括轴向膛30和宽度大于开口室9的抓附元件29。抓附元件29表现了夹持装置5的头部7。以这种方式,轴向膛30允许细长主体8对应于所述抓附元件29的向内变形。反之亦然,细长主体8材料的弹性会对开口室9的内表面产生径向外推力。图17的夹持装置5还包括定位器33,定位器33构造成插入蜂窝状结构4的相应开口室9中。这些定位器33是从基部6中突出的销钉,其形状设计为能插入相应开口室9中。这些定位器33可以避免夹持装置5绕其对称轴线旋转。夹持装置5可以只包括一个定位器33。即使是所有其他类型的夹持装置5也可以包括一个或多个定位器33。
图18的夹持装置5与图15的类似。在该实施例中,插入元件31具有锥形部分32。以这种方式,当插入元件31穿透穿孔主体35的轴向膛30时,穿孔主体16向外扩张,压缩开口室9的内表面。替代地,锥形部分32也可以布置在穿孔主体35中。在这种情况下,轴向膛30呈锥形,插入元件31的主干呈圆柱形。在夹持装置5的该实施例中,基部6由穿孔主体35的基部部分构成。该实施例的夹持装置5的细长主体8由穿孔主体35的主干和插入元件31构成。头部7由从穿孔主体35向外突出的一些小抓附元件组成。在该变体的夹持装置5中,至少穿孔主体35是由弹性材料制成的。至于其他类型的夹持装置5,蜂窝状结构4变形后,夹持装置5也随之变形。
如所有后缀为“C”或“D”的图14-18所示,夹持装置5始终跟随蜂窝状主体4的轴向皱缩(见图14C、15C、16C、17C、18C)和蜂窝状结构4的横向弯曲(见图14D、15D、16D、17D、18D)。
如图14-18所示,这些夹持装置5比蜂窝状结构4短。也就是说,细长主体8的高度小于蜂窝状结构4厚度。以这种方式,即使吸能结构4被轴向压缩,夹持装置5的远端也不会从蜂窝状结构4中出来。这样,避免了夹持装置5与佩戴者头部的任何干涉。替代地,夹持装置5的细长主体8可以由柔性材料制成,使得即使其端部与佩戴者头部接触,也不会产生危险。
即使没有表述,夹持装置5的相同架构也可以使用格栅结构。在这种情况下,蜂窝状结构4具有更多的开口部分,夹持装置5可以插入这些开口室中的一个或多个,并且可以如上所述地扩张,用于与格栅结构摩擦接合。
如图19和20所示,头盔1包括蜂窝状吸能结构4和多个夹持装置5,如前图14-18所述。头盔1还包括壳体2。头盔1中的蜂窝状结构4可以是一个,如图19A、20A、19B和20B,或是多个,如图19C、20C。即使没有表述,图19A和19B的布置也可以包括更多的蜂窝状结构4,而图19C的布置可以只包括一个蜂窝状结构4。
图19A、20A示出了具有壳体2的头盔1,壳体2仅由外部硬壳2A构成。反之亦然,图19B、20B、19C和20C示出了具有壳体2的头盔1,壳体2由外壳2A和内减震衬垫2B构成。
如前其他实施例所述,内减震衬垫2B优选地由发泡聚合物制成,比如EPS或EPP。内衬垫2B和外壳2A的组合构成了壳体2。
内衬垫2B可以通过黏合剂层(未示出)或其他类型的连接方式与外壳2A连接。
夹持装置5设置为将蜂窝状结构4连接至壳体2。具体地,将蜂窝状结构4连接至外壳2A或连接至内衬垫2B。夹持装置5还可以将头部接收系统3连接至壳体2。例如,图19A的头部接收系统3A是传统上用于安全工业头盔的系带系统。
参照图19A,头盔1包括外壳2、2A,其通过夹持装置5与蜂窝状吸能结构4连接。夹持装置5的基部6通过连接装置15附接至外壳2、2A,蜂窝状结构4通过头部7固定至夹持装置5的细长主体8。头部7的抓附元件29锚固至蜂窝状结构4,因此蜂窝状结构4可以保持在位。特别地,该实施例的蜂窝状结构4是格栅结构,以及夹持装置5的细长主体8穿透格栅结构4的更多开口室9。佩戴者头部25不会直接接触到蜂窝状结构4,因为束带3A将蜂窝状结构4悬置在头部25的上方。该实施例的连接装置15可以是黏合剂层。以这种方式,正如下文所详细描述的,蜂窝状结构4可以相对于外壳2、2A平移。即使该实施例采用格栅结构,同样类型的头盔1也可以通过成阵列的相互连接的开口室9来实现,如前所述。
参照图19B,头盔1包括壳体2,壳体2具有外壳2A和内吸震衬垫2B。特别地,外壳2A通过黏合剂(未示出)或其他类型的连接装置与内衬垫2B连接。因此,内衬垫2B与外壳2A牢固连接。内衬垫2B包括凹部14,蜂窝状结构4布置在凹部14中。凹部14是内衬垫2B的内表面的凹槽。该凹部14的形状设计为能与蜂窝状结构4基本上互补。凹部14具有小于其底表面的内口部,因此一旦蜂窝状结构4布置在该凹部14中,就很难再出来。外壳2A和内衬垫2B包括多个通风口28。通风口28是允许空气从外部环境流向佩戴者头部25的开口。通风口28穿过外壳2A和内衬垫2B直到凹部14的底部。由于蜂窝状结构4的开口室9,空气从这里到达头部25。因此,头盔1是透气的。多个夹持装置5联接至蜂窝状结构4,使得其基部6面向内衬垫2B。在基部6的外表面上布置有黏合剂层15,其允许蜂窝状结构4与内衬垫2B牢固连接。即使在图19B中没有表现,该头盔1还包括头部接收系统3,其布置在佩戴者头部25与蜂窝状结构4之间,用于使头盔1更加舒适。
参照图19C,头盔1包括外壳2A和与外壳2A连接的内衬垫2B。外壳2A和内衬垫2B包括更多的通风口28,通风口28如图19B所述地用于实现从外部到内部的空气流通。蜂窝状结构4通过特定变体的夹持装置5与内衬垫2B连接。这些夹持装置5包括与内衬垫2B永久连接的相应夹持装置支承件34。夹持装置支承件34是与内衬垫2B共同模制的基部,使得该支承件34的部分相对于内衬垫2B悬空。从内衬垫2B中伸出的这部分支承件34可以与夹持装置5连接,例如通过卡扣连接件。接着,夹持装置5可插入蜂窝状结构4的开口室9中,以便将后者连接至内衬垫2B。在图19C的头盔中,蜂窝状结构4不止一个。特别地,前部蜂窝状结构4布置在头盔1的前部,而后部蜂窝状结构4布置在头盔1的后部。更多的蜂窝状结构4允许以不同的方式保护头部25的不同部分。此外,更多的蜂窝状结构4也便于在头盔1中进行布置。这种布置方式适用于本发明的所有类型的头盔。在这种头盔1中,蜂窝状结构4可以相对于内衬垫2B0移动,而内衬垫2B则与外壳2A牢固连接。即使图19C中没有表现,这种头盔1也可以包括布置在头部25与蜂窝状结构4之间的头部接收系统3,使头盔1更加舒适。
替代地,对于夹持装置的支撑/支撑件34,夹持装置5的基部6可以直接与内衬垫2B共同模制,从而使延伸体8从内衬垫2B中伸出。
在图20中,表现了根据本发明的头盔1各部分的相对移动的一些类型。夹持装置5用于允许和吸收头盔1的至少两个部分之间发生的移动。由于夹持装置5的形状可以变形,这种变形有助于吸收外壳2A受到冲击时产生的剪切力。
根据本发明的夹持装置5用于连接头盔1的两个或多个元件。
在图20中,开口室9的皱缩是通过蜂窝状结构4的厚度减少来表现的。
图20A示出了图19A实施例的头盔1在受到成角度冲击期间的情况。冲击力通过倾斜力F表现,该力导致了外壳2A相对于佩戴者头部25的旋转R。冲击力F的第一部分被系带3A吸收,系带3A在头部25到达蜂窝状结构4之前发生变形。一旦头部25接触到蜂窝状结构4,格栅结构的实心部分12变形,以吸收力F的法向分量Fn。与此同时,夹持装置5横向拉伸,以允许蜂窝状结构4相对于外壳2A的相对移动。夹持装置5的变形允许吸收冲击力F的切向分量Ft。
图20B示出了图19B的实施例的头盔1在受到力F的成角度冲击期间的情况,该力导致了壳体2相对于佩戴者头部25的旋转R。在这种情况下,蜂窝状结构4在基部6上和在凹部14的底部上略微滑动。因此,蜂窝状结构4沿平面内和平面外方向都发生变形。与凹部14的侧壁相反,蜂窝状结构4沿着与凹部14的底部平行的弯曲方向略微坍缩。该变形吸收了力F的部分切向分量Ft,而开口室9的轴向皱缩吸收了力F的法向分量Ft。此外,夹持装置5的弯曲有助于吸收蜂窝状结构4变形期间力F的切向分量Ft。
图20C示出了图19C实施例的头盔1在受到力F的成角度冲击期间的情况,该力导致了壳体2相对于佩戴者头部25的旋转R。在这种情况下,夹持装置5的变形吸收了冲击力F的切向分量Ft,而冲击力F的法向分量Fn同时使开口室9皱缩。
为了图19实施例描述的所有特征均可混合使用,以获得未表述但包括在本发明中的更多实施例。
总之,如此构思的本发明易于进行许多修改和变化,所有这些修改和变化都落入本发明构思的范围内,此外,所有特征可以被技术上等同的替代方案所代替。实际上,数量可以根据具体的技术要求而变化。最后,之前描述的实施例的所有特征能够以任何方式组合,从而获得出于实用性和清楚的原因在此未描述的其他实施例。
附图标记列表:
1 头盔
2 壳体
2A 外壳
2B 内吸震衬垫
3 头部接收系统
4 蜂窝状吸能结构
5 夹持装置
6 基部
7 头部
7A 保持部分
8 细长可坍缩主体
8A 可拉伸细长主体
8B 柔性细长主体
8C 突出部
8D 中空主体
9 开口室
10 侧壁
11 开口室的开口基部
12 格栅结构的实心部分
13 格栅结构的开口部分
14 凹部
15 连接装置
16 可坍缩主体的齿
17 可坍缩主体的凹槽
18 柔性棘爪
19 几何扰动
20 带齿部
21 口部
22 超出部分
23 附加连接装置
24 壳体上的锚固部分
25 佩戴者头部
28 通风口
29 抓附元件
30 轴向膛
31 插入元件
32 锥形部分
33 定位器
34 连接夹持装置支承件
35 穿孔主体
F 力
Fn 力的法向分量
Ft 力的切向分量
R 相对旋转

Claims (15)

1.一种头盔(1),包括:
-壳体(2);
-头部接收系统(3);
-至少一个蜂窝状吸能结构(4),所述至少一个蜂窝状吸能结构(4)包括相互连接的多个开口室(9),构造成通过变形吸收壳体(2)上的冲击期间的能量;
-至少一个夹持装置(5),所述至少一个夹持装置(5)包括经由细长可坍缩主体(8)彼此连接的基部(6)和头部(7),其中,所述可坍缩主体(8)的大小设计为能进入所述蜂窝状吸能结构(4)的一个或多个开口室(9),并且所述头部(7)构造成将所述至少一个夹持装置(5)锁定至所述蜂窝状吸能结构(4);以及
其中,所述基部(6)或所述头部(7)附接至所述壳体(2)的内表面。
2.根据权利要求1所述的头盔(1),其特征在于,所述基部(6)或所述头部(5)通过连接装置(15)附接至所述壳体(2)。
3.根据权利要求1所述的头盔(1),其特征在于,所述连接装置(15)包括尼龙搭扣连接件、黏合剂层或一个/多个卡扣式连接件。
4.根据权利要求1、2或3所述的头盔(1),其特征在于,所述蜂窝状吸能结构(4)包括成阵列的经由它们的侧壁(10)相互连接的吸能开口室(9),优选地每个开口室(9)具有面向所述壳体(2)的开口基部(11)和面向所述头部接收系统的相对开口基部(11)。
5.根据权利要求1、2或3所述的头盔(1),其特征在于,所述蜂窝状结构(4)是格栅结构,所述格栅结构包括构造成形成相互连接的开口室(9)的网格的实心部分(12)和开口部分(13),优选地所述蜂窝状吸能结构(4)布置为使得所述结构(4)的一侧面向所述壳体(2)而相对侧面向所述头部接收系统(3)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述夹持装置(5)构造成使得使所述夹持装置(5)沿一方向(X)坍缩所需的压缩力小于或等于使所述蜂窝状吸能结构(4)的所述开口室(9)沿相同的所述方向(X)变形所需的力。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述壳体(2)仅包括硬外壳(2A)。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述壳体(2)包括彼此连接的刚性或半刚性外壳(2A)和内吸震衬垫(2B)。
9.根据权利要求8所述的头盔(1),其特征在于,所述内吸震衬垫(2B)包括凹部(14),所述凹部(14)构造成保持所述蜂窝状吸能结构(4)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述头部接收系统(3)包括系带系统(3A)或舒适系统(3B),优选地所述系带系统(3A)或所述舒适系统(3B)连接至所述至少一个夹持装置(5)的所述头部(7)或所述基部(6)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述夹持装置(5)的所述细长可坍缩主体(8)包括可拉伸细长主体(8A),所述可拉伸细长主体(8A)构造成相对于其起始长度能明显和可逆地伸长。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述夹持装置(5)的所述细长可坍缩主体(8)连接至所述基部(6),并且具有包括多个间隔开的齿(16)和间隔开的凹槽(17)的外表面,所述头部(7)包括至少一个柔性棘爪(18),所述至少一个柔性棘爪的形状设计为适配在所述凹槽(17)中的一个中,优选地所述可坍缩细长主体(8B)至少部分地褶皱或卷曲,或包括便于所述可坍缩主体(8)的坍缩的几何扰动(19)。
13.根据权利要求1至10中的任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述基部(6)包括具有带齿部(20)的突出部(8C),所述突出部(8C)构造成与连接至相对基部(7)的中空主体(8D)的口部(21)协配,所述突出部(8C)与所述中空主体(8D)形成所述夹持装置(5)的所述可坍缩主体(8)。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的头盔(1),其特征在于,所述头部(7)构造成通过从所述可坍缩细长主体(8)突出的多个间隔开的柔性抓附元件(17)与所述至少一个单室(9)的内侧壁摩擦接合。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的头盔(1),其特征在于包括布置在所述至少一个夹持装置(5)上的低摩擦层。
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