JP2016539253A - 可撓性多層ヘルメット及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

保護用ヘルメットは、外殻と、その外殻内に配置され、装着者の頭部を収容するようにサイズ決めされる多層ライナーと、を含み得る。多層ライナーは、内層、中間層、及び外層を含み得る。内層は、装着者の頭部を収容するためにヘルメットの内側領域に向かって配向される内表面を含み得る。内層は、４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する中エネルギー管理材料を含み得る。中間層は、内層の外表面に隣接して配置され得、中間層は、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する低エネルギー管理材料を含む。外層は、中間層の外表面に隣接して配置され得、外殻に向かって配向される外表面を備え、この外層は、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する高エネルギー管理材料を含む。

Description

本明細書の態様は、概して、改善されたエネルギー管理のための多層設計を含むヘルメット及びその作製方法に関する。ヘルメットは、例えば、モータースポーツ、サイクリング、フットボール、ホッケー、又はクライミングにおける使用などの使用者の頭部の保護を提供するあらゆる用途において使用され得る。

図１は、外殻１２及び単一層のエネルギー吸収材料１４を備える従来のヘルメット１０の断面側面図を例示する。ヘルメット１０は、サイクリング用の型内成形ヘルメット及びパワースポーツ用のハードシェルヘルメットであり得る。単一層のエネルギー吸収材料１４は、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）などの比較的剛性の単一密度又は二重密度一体材料１６で形成される。ヘルメット１０の一体剛性設計は、ヘルメット１０の屈曲又は運動を許容しない単一層のエネルギー吸収材料１４の変形による衝撃時にエネルギー消散を提供する。ヘルメット１０の内表面１８の輪郭は、ヘルメット１０を装着する人物の頭部２０の大きさ及び輪郭に緊密に整列又は合致しない滑らかかつ対称的トポグラフィなどの、固定された大きさの一般的又は標準化された表面を含む。頭部は、異なる大きさ、滑らかさ、及び対称性の程度を含むため、任意の所与の頭部２０は、従来のヘルメット１０の内表面１８との差を含み、それは、ヘルメット１０の内表面１８と装着者の頭部２０との間に、圧覚点及び間隙又は複数の間隙２２をもたらし得る。間隙２２が原因で、装着者は、自身の頭部２０に対するヘルメット１０の変位及び運動を経験し得るため、更なる詰め物又は快適性材料がヘルメット１０の内表面１８と使用者の頭部２０との間に追加されて、間隙２２が充填され、運動及び振動が減少され得る。

一態様では、保護用ヘルメットは、外殻と、その外殻内に配置され、装着者の頭部を収容するようにサイズ決めされる多層ライナーと、を備え得る。多層ライナーは、装着者の頭部のためのヘルメットの内側領域に向かって配向される内表面を備える内層を備え得、内層は、４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する中エネルギー管理材料を含む。多層ライナーはまた、内層の外表面に隣接して配置される中間層を備え得、中間層は、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する低エネルギー管理材料を含む。多層ライナーはまた、中間層の外表面に隣接して配置される外層を備え得、その外層は、外殻に向かって配向される外表面を備え得、外層は、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する高エネルギー管理材料を含み得る。

特定の実装に関しては、中間層は、５〜７ミリメートル（ｍｍ）の範囲の厚さを有し得、接着剤を使用することなく内層及び外層に連結されて、内層と中間層と外層との間の相対運動を容易にする。多層ライナーの総厚さは、４８ｍｍ以下であり得る。保護用ヘルメットには、パワースポーツヘルメットが含まれ得、外殻は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）の剛性層を備え得る。保護用ヘルメットには、サイクリングヘルメットが含まれ得、外殻は、型打ち、熱成形、又は射出形成ポリカーボネートシェルを含み得る。多層ライナーの少なくとも一部が、多層ライナーの部分間に空隙又は間隙を提供するようにセグメント化された可撓性ライナーであり得る。多層ライナーは、装着者の頭部上にわたって整列するように構成される上部分を更に備え得、多層ライナーの上部分は、内層と外層との間に配置される中間層を必要とすることなく形成され得る。

一態様では、保護用ヘルメットは、４８ｍｍ以下の厚さを有する多層ライナーを備え得る。多層ライナーは、装着者の頭部のためのヘルメットの内側領域に向かって配向される内表面を備える内層を備え得、内層は、中エネルギー管理材料を含む。多層ライナーは、内層の外表面に隣接して配置される中間層を備え得、中間層は、５〜７ｍｍの範囲の厚さを有する低エネルギー管理材料を含む。多層ライナーは、中間層の外表面に隣接して配置される外層を備え得、外層は、高エネルギー管理材料を含む。

特定の実装に関しては、低エネルギー管理材料は、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有し、高エネルギー管理材料は、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有し得る。多層ライナーは、エネルギーを逸らし、かつ低エネルギー、中エネルギー、及び高エネルギー衝撃に対するエネルギー消散を管理するための多層ライナーの層間の界面での境界条件を提供し得る。装着者の頭部とヘルメットの多層ライナーとの間の間隙が減少又は排除されるように、内ライナー層のトポグラフィが、装着者の頭部のポグラフィと一致するようにカスタム適合され得る。中エネルギー管理材料は、２０〜４０ｇ／Ｌの密度を有するＥＰＳ若しくは発泡ポリオレフィン（ＥＰＯ）、又は３０〜５０ｇ／Ｌの密度を有する発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）を含み得る。中間層は、内層及び外層に機械的に連結されて、中間層と内層と外層との間の相対運動を許容し得る。多層ライナーの少なくとも一部は、多層ライナーの部分間に空隙又は間隙を含むセグメント化された可撓性ライナーを備え得る。

一態様では、保護用ヘルメットは、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する高エネルギー管理材料、４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する中エネルギー管理材料、及び１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する低エネルギー管理材料と、を含む、多層ライナーを備え得る。

特定の実装に関しては、高エネルギー管理材料は、多層ライナーの外層として形成されるＥＰＳを含み得る。中エネルギー管理材料は、多層ライナーの中間層として形成されるＥＰＰを含み得る。低エネルギー管理材料は、多層ライナーの内層として形成されるＥＰＯを含み得る。中エネルギー管理材料は、ポリエステル、ポリウレタン、Ｄ３Ｏ、ポロン、気泡体、及びｈ３リウム（h3lium）からなる群から選択され得る。少なくとも１つの詰め物スナップは、多層ライナーに連結され得、高エネルギー管理材料と低エネルギー管理材料と中エネルギー管理材料との間の相対運動を容易にし得る。保護用ヘルメットは、剛性外殻を更に備えるパワースポーツヘルメットを含み得る。保護用ヘルメットは、型打ち、熱成形、又は射出形成ポリカーボネートシェルで形成された外殻を更に備えるサイクリングヘルメットを含む。

前述及び他の態様、特徴、並びに利点は、当業者には発明を実施するための形態、及び図面の簡単な説明、並びに特許請求の範囲から、明らかであろう。

ここより、本発明は、同様の名称が同様の要素を示す添付の図面と併せて説明される。
従来のヘルメットの断面図である。 多層ヘルメットの種々の図を示す。 多層ヘルメットの種々の図を示す。 多層ヘルメットの種々の図を示す。 多層ヘルメットの種々の図を示す。 多層ヘルメットの種々の図を示す。 多層ヘルメットの実施形態の断面図である。 多層ライナーからの層の種々の図を示す。 多層ライナーからの層の種々の図を示す。 多層ライナーからの層の種々の図を示す。 多層ヘルメットの別の実施形態の断面図である。

本開示、その態様、及び実現例は、本明細書において開示される特定のヘルメット若しくは材料種類、又はシステム構成要素例、又は方法に限定されない。ヘルメット製造にふさわしい、当該技術分野において既知の多くの追加的な構成要素、製造、及びアセンブリ手順は、本開示の特定の実現例との使用のために企図される。したがって、例えば、特定の実現例が開示されるが、このような実現例及び実施構成要素は、意図される動作にふさわしい、このようなシステム及び実施構成要素のために、当該技術分野において既知のいずれかの構成要素、モデル、タイプ、材料、バージョン、数量などを含むことができる。

本明細書で使用されるとき、用語「例示的な」、「実施例」、又はこれらの種々の変形は、実施例、例、又は例示として機能することを意味している。本明細書において「例示的」又は「実施例」として記載される態様又は設計は、必ずしも、他の態様又は設計よりも好ましいか、又は有利であるものと解釈される必要はない。更に、実施例は、明瞭性及び理解の目的のためだけに提示されるのであって、開示される主題、又は本開示の関連部分を制限又は制約することを決して意図するものではない。範囲の異なる多数の追加的な又は代替的な実施例を提示することもできるが、簡潔さの目的で省略されていることを理解されたい。

本開示は、多くの異なる形態の実施形態を含むが、特定の実施形態が図面に示され、かつ本明細書に詳細に記載されており、本開示は、開示される方法及びシステムの原理の例証と見なされるべきであり、本開示の概念の広範な態様を、例示される実施形態に限定するようには意図されないものと理解される。

本開示は、サイクリスト、フットボール選手、ホッケー選手、野球選手、ラクロス選手、ポロ選手、クライマー、オートレーサー、オートバイのライダー、モトクロスレーサー、スキーヤー、スノーボーダー、又はその他の雪若しくは水上競技、スカイダイバー、又は他のいずれかのスポーツ選手、あるいは他の保護用ヘッドギアを必要とする人のためのヘルメットなど、装着者の頭部用の保護用ヘルメットをカスタム形成するためのシステム及び方法を提供する。これらの各スポーツは、典型的に（常にではないが）、装飾的なカバーにより外側を被覆された単一又は多数の衝突評価保護材料（impact rated protective material base)のいずれかを含み、かつ内側の少なくとも一部に通常は詰め物の形態で快適性材料を含むヘルメットを使用する。工事、兵士、消防士、パイロット、又は安全ヘルメットを必要とする他の作業者など、他の業界でも保護用ヘッドウェアが使用され、同様の技術及び方法が適用され得る。

図２Ａは、ヘルメット又は多層ヘルメット５０の斜視図を示す。多層ヘルメット５０は、サイクリング、パワースポーツ、又はモータースポーツ、並びに他の用途に設計及び使用され得、図１に示されるヘルメット１０などの先行技術において既知の従来のヘルメットと比較して、更なる快適性、機能性、及び改善されたエネルギー吸収を提供することができる。図２Ａに示されるように、ヘルメット５０は、フルフェースヘルメットとして構成され得、下向きの配向で示されて、バイザー５２が、図２Ａの下縁に位置する。ヘルメット５０は、外殻５４及び多層ライナー５６を備える。

外殻５４は、可撓性、半可撓性、又は剛性材料を含み得、ＡＢＳを含む合成樹脂、ポリカーボネート、ケブラー、繊維ガラス若しくは炭素繊維を含む繊維材料、又は他の好適な材料を含み得る。外殻５４は、型打ち、熱成形、射出形成、又は他の好ましいプロセスによって形成され得る。便宜上、外殻５４は、外殻として本開示全体で称されるが、「外」は、ヘルメット５０が使用者によって装着される場合に、多層ライナー５６及び使用者の頭部に対する殻の相対位置を示すために使用されている。更なる層、ライナー、カバー、又は殻は、外殻５４が、必ずしもではないが、ヘルメット５０の最も外側の層であり得るため、外殻５４の外側に更に形成され得る。更には、いくつかの実施形態では、外殻５４は、任意であってもよく、したがって、一部のサイクリングヘルメットなどのヘルメット５０から省略されてもよい。

多層ライナー５６は、３つの層、４つの層、又は任意の数の層を含む、２つ以上の層を備え得る。非限定的な例として、図２Ａは、３つの層：外層５８、中間層６０、及び内層６２を備える多層ライナー５６を示す。快適性ライナー層６４などの他の更なる層も含まれ得る。図２Ａは、多層ライナー５６の内部に内層６２に隣接して配置される任意の快適性ライナー層６４を示す。

ヘルメット５０の多層ライナー５６内の層はそれぞれ、異なる種類の衝撃及び異なる種類のエネルギー管理に対応するように異なる材料特性を含み得る。密度、固さ、及び可撓性などの異なるヘルメット特性は、異なる種類の衝撃及び異なる種類のエネルギー管理に順応するように調整され得る。ヘルメットは、強度、規模、及び持続期間の点で様々である異なる種類の衝撃を受け得る。いくつかの場合には、ヘルメットは、低エネルギー衝撃に関与し得るが、他の例では、ヘルメットは、高エネルギー衝撃に関与し得る。衝撃は、低エネルギー衝撃と高エネルギー衝撃との間のスペクトル内に入る任意の数の他の中間エネルギー衝撃を含み得る。

図１のヘルメット１０などの単層ライナーを有する従来のヘルメットは、標準化された、単一の、又は「フリーサイズ」アプローチによってエネルギー管理に対する全ての種類の衝撃を軽減するように使用される単エネルギー管理層を備える。多層ライナー５６を有するヘルメット５０を形成することにより、多層ライナー５６内の複数の層は、以下により詳細に説明されるように、特定の種類の衝撃を軽減するように特別に適合され得る。更には、複数のライナー層は、低エネルギー衝撃、中エネルギー衝撃、及び高エネルギー衝撃を含む種々の条件でエネルギーを逸らし、かつエネルギー消散を有益に管理するようにも機能し得る複数のライナー層の界面での境界条件を提供し得る。いくつかの実施形態では、多層ライナー５６は、多層ライナー５６と空気又はスロット６６を充填又は塞ぐ他の材料との間の界面での境界条件を提供又は形成し得る１つ以上のスロット、間隙、チャネル、又は溝６６を用いて形成され得る。スロット６６によって作成される境界条件は、多様な衝撃条件に対して、ヘルメットを介してエネルギーを逸らし、かつエネルギー伝播を変化させてエネルギー消散を有益に管理するように機能し得る。

次の段落では、多層ライナー５６の非限定的な例が、例えば、図２Ａ〜２Ｅに示されるように、外層５８、中間層６０、及び内層６２に関して説明される。外層５８は、高エネルギー衝撃に適応していると以下に説明され、中間層６０は、低エネルギー衝撃に適応していると以下に説明され、内層６２は、中エネルギー衝撃に適応していると以下に説明されるが、他の実施形態では、種々の層の順序付け又は位置付けが、様々であってもよい。例えば、外層５８はまた、低エネルギー並びに中エネルギー衝撃に適応し得る。更には、中間層６０はまた、高エネルギー衝撃並びに中エネルギー衝撃に適応し得る。同様に、内層６２は、高エネルギー衝撃並びに低エネルギー衝撃に適応し得る。加えて、２つ以上の層は、同じ又は類似の種類のエネルギー管理を対象とし得る。例えば、多層ライナーの２つの層は、高エネルギー衝撃、中エネルギー衝撃、又は低エネルギー衝撃などの同じレベルのエネルギー管理に適応し得る。

１つの可能な配置に従うと、外層５８は、高エネルギー管理材料として形成され得、多層ライナー５６内の他の層よりも硬いか、より密度が高いか、又はこれらの両方である材料を含み得る。外層５８の材料は、ＥＰＳ、ＥＰＰ、ビニールニトリル（ＶＮ）、又は他の好適な材料を含み得る。一実施形態では、外層５８は、約３０〜９０グラム／リットル（ｇ／Ｌ）、又は約４０〜７０グラム／リットル（ｇ／Ｌ）、若しくは約５０〜６０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する材料を含み得る。あるいは、外層５８は、約２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する材料を含み得る。中間層６０及び内層６２を含む他の層よりも密度の高い材料を用いて外層５８を形成することにより、より密度の高い外層５８は、使用者の頭部から更に距離があるが、高エネルギー衝撃を管理し得る。したがって、密度の低い、又は低エネルギー材料は、使用者の頭部に近接して配置され得、衝撃中、使用者の頭部に対して緩衝的、柔軟的、及び寛容的になる。一実施形態では、外層５８は、約５〜２５ｍｍ、又は約１０〜２０ｍｍ、若しくは約１５ｍｍ又は約１０〜１５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。

中間層６０は、外層５８と内層６２との間に配置され得るか又は挟入され得る。低エネルギー管理層として形成されると、中間層６０は、ＥＰＯ、ポリエステル、ポリウレタン、Ｄ３Ｏ、ポロン、気泡体、ｈ３リウム、快適製ライナー材料、又は他の好適な材料から形成され得る。中間層６０は、約５〜３０ｇ／Ｌ、約１０〜２０ｇ／Ｌ、又は約１５ｇ／Ｌの範囲の密度を有し得る。中間層６０は、内層６２及び外層５８の両方の厚さ（別個に及び集合的にの両方で）未満の厚さを有し得る。一実施形態では、中間層６０は、約３〜９ｍｍ又は約５〜７ｍｍ、若しくは約６ｍｍ又は約４ｍｍの範囲の厚さを有し得る。

内層６２は、中間エネルギー又は中エネルギー管理材料として形成され得、外層５８を含む他の層の材料よりも柔軟であるか、より密度が低いか、又はこれらの両方である材料を含み得る。例えば、内層６２は、ＥＰＳ、ＥＰＰ、ＶＮ、又は他の好適な材料などのエネルギー吸収材料から作製され得る。一実施形態では、内層６２は、約２０〜４０ｇ／Ｌ、約２５〜３５ｇ／Ｌ、又は約３０ｇ／Ｌの範囲の密度を有するＥＰＳから作製され得る。あるいは、内層６２は、約３０〜５０ｇ／Ｌ又は約３５〜４５ｇ／Ｌ、若しくは約２０〜４０ｇ／Ｌ又は約４０ｇ／Ｌの密度を有するＥＰＰから作製され得る。あるいは、内層６２は、約２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する材料を含み得る。多層ライナー５６の一部として、上に示される範囲内の密度を有する内層６２を形成することにより、従来のヘルメット及び内層６２又は中エネルギーライナーを使用していないヘルメットよりも、中エネルギー衝撃試験中により良い性能を提供する。外層５８よりも密度が低くかつ中間層６０よりも密度が高い状態であるように内層６２を形成することにより、多層ライナー５６の一部として内層６２は、低エネルギー衝撃を有利に管理することができる。一実施形態では、内層６２は、約５〜２５ｍｍ、１０〜２０ｍｍ、又は約１０〜１５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。

多層ライナー５６の全体又は総厚さは、５０ｍｍ、４８ｍｍ、４５ｍｍ、又は４０ｍｍ以下の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、多層ライナー５６の全体厚さは、外殻５４とヘルメット５０の内表面の所望の位置との間の利用可能な空隙の量を分割することによって決定され得る。多層ライナー５６の全体厚さの分割は、約６ｍｍ又は４ｍｍなどの上に示される範囲の厚さを有するように、第１に中間層６０の厚さを割り当てることによって決定され得る。第２に、外層５８の厚さ及び内層６２の厚さは、上に示されるＥＰＳ又はＥＰＰなどの材料の種類、並びにそれぞれの層の形成のために選択された材料の成形性及びビーズ流（bead flow）を調節する所望の厚さに基づいて決定され得る。外層５８及び内層６２の厚さは、同じ又は異なる厚さであり得、使用者又はスポーツ特定の用途の特定のニーズ及び特定のエネルギーレベル又は範囲に対応するか又はそれを含む可能性のある衝撃の種類に基づいて、調整され得る。

多層ヘルメット５０の所望の性能は、低エネルギー、中エネルギー、及び高エネルギー、並びに２つ以上の層の相互作用又は相互依存関係から得られる相乗効果の蓄積など特定の種類のエネルギー管理に特別に適応している個別の層の性能により獲得され得る。いくつかの例では、外層５８は、上述の通り構成され得、高エネルギー衝撃におけるエネルギー管理の大部分又はかなりの部分を担い得る。他の例では、外ライナー５８、中間層６０、及び内層６２などの多層ライナー５６の層の全ては、全て高エネルギー衝撃におけるエネルギー管理に有意に寄与する。いくつかの例では、ＥＰＯで形成される中間層６０を含む中間層６０は、上述の通り構成され得、低エネルギー衝撃におけるエネルギー管理の大部分又はかなりの部分を担い得る。いくつかの例では、ＥＰＰ又はＥＰＳで形成される内層６２を含む内層６２は、上述の通り構成され得、中エネルギー衝撃におけるエネルギー管理の大部分又はかなりの部分を担い得る。他の例では、それぞれ、ＥＰＯ層及びＥＰＰ層を含む、中間層６０及び内層６２が一緒になって、上述の通り構成され得、中エネルギー衝撃におけるエネルギー管理の大部分又はかなりの部分を担い得る。あるいは言い換えると、ＥＰＯ及びＥＰＰ、又は他の同様の材料を含む層の組み合わせは、中エネルギー衝撃におけるエネルギー管理の大部分又はかなりの部分を担い得る。

一実施形態では、多層ライナー５６の外層５８は、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有するＥＰＳを含む高エネルギー管理材料を含み得る。多層ライナー５６の中間層６０は、４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有するＥＰＰを含む中エネルギー管理材料を含み得る。多層ライナー５６の内層６２は、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有するＥＰＯを含む低エネルギー管理材料を含み得る。

図２Ｂは、外層５８、中間層６０、及び内層６２を含む多層ライナー５６の実施形態に関する更なる詳細を提供する。図２Ｂは、外層５８、中間層６０、及び内層６２が並列配置に配置されている外層５８、中間層６０、及び内層６２の内表面の下からの斜視図を提供する。外層５８、中間層６０、及び内層６２の並列配置は、例示を明確にするためのものであり、ヘルメット５０が使用される又は使用者によって装着されると仮定されるヘルメット５０内の層の位置又は配置を反映していない。ヘルメット５０が装着される、又は使用されると、外層５８、中間層６０、及び内層６２は、図２Ａに示されるように互いの内部に入れ子状態にされる。

図２Ｂの左側には、内表面５１を備える外層５８が示される。外層５８は、示されるように、実質的に固体であり得るか、あるいは、外層５８により大きい可撓性を提供するように、図４Ａに関して以下により詳細に論じられるように、外層５８を通って部分的に又は完全に延在する溝、スロット、又はチャネルを含み得る。外層５８の内表面５１は、内表面５１の中心部分に配置される第１の運動制限器５５を含み得る。同様に、図２Ｂの右側には、外表面５３を備える内層６２が示される。内層６２は、実質的に固体であり得、図２Ａに前にも示されたように、外層５８を通って部分的に又は完全に延在し得る溝、スロット、又はチャネル６６を更に含み得る。スロット又はチャネル６６の利点は、図４Ａ〜４Ｃのスロット９０及びライナー８８の屈曲に関して、以下により詳細に論じられる。内層６２の外表面５３は、外表面５３の中心部分に配置される第２の運動制限器５７を含み得る。

第１の運動制限器５５及び第２の運動制限器５７は、それぞれ、外層５８及び内層６２の第１及び第２の成形輪郭又は統合部として形成され得る。非限定的な例として、第１の運動制限器５５は、図２Ｂに示されるように、凹部、空洞、もどり止め、チャネル、又は溝として形成され得る。第１の運動制限器５５の外周は、一連又は１つ以上の側部、突起部、タブ、フランジ、隆起、延長部分、又は節を含む湾曲した、四角張った、直線の、波状の、又は歯車形状のパターンを用いて形成される周辺部又は外縁５９を備え得る。第２の運動制限器５７は、限定されないが、突起部、タブ、フランジ、隆起、延長部分、又は節として形成され得る。同様に、第２の運動制限器５７の外周は、一連又は１つ以上の側部、突起部、タブ、フランジ、隆起、延長部分、又は節を含む湾曲した、四角張った、直線の、波状の、又は歯車形状のパターンを用いて形成され得る周辺部又は外縁６１を備え得る。

第１の運動制限器５５及び第２の運動制限器５７は、互いの逆打ちイメージであり得、一方が他方と連動するように、接合可能に配置され得る。図２Ｂに示されるように、第１の運動制限器５５は、外層５８の内表面５１内に延在する凹部として示され、第２の運動制限器５７は、内層６２の外表面５３から離れて延在する突起部として示される。代替的な実施形態では、第１の運動制限器５５及び第２の運動制限器５７の凹部突起部構成体は、第１の運動制限器５５が突起部として形成され、第２の運動制限器５７が凹部又はくぼみとして形成されるように、逆打ちされ得る。外層５８と内層６２との間の相対運動は、並進、回転、又はこれらの両方にかかわらず、第１の運動制限器５５と第２の運動制限器５７との間の直接接触、又は間接接触によって限定され得る。多層ライナー５６が外層５８及び内層６２のみを備える例では、直接接触がなされ得る。あるいは、多層ライナー５６が中間層６０を更に備えると、中間層６０は、第１の運動制限器５５と第２の運動制限器５７との間に配置される界面として機能し得る。いずれの事象でも、回転の量は、互いに関して、第１の運動制限器５５及び第２の運動制限器５７のサイズ、離間、及び配列により制限され得る。

図２Ｂは、中間層６０が、第１の運動制限器５５と第２の運動制限器５７との間に配置され、それらと接触するように構成される一実施形態を示す。中間層６０は、第１の界面表面６３及び第２の界面表面６５を用いて示される。第１の界面表面６３は、一連又は１つ以上の側部、突起部、タブ、フランジ、隆起、延長部分、又は節を含む湾曲した、四角張った、直線の、波状の、又は歯車形状のものであり得、第１の運動制限器５５又は周辺部５９の逆打ちイメージであるか、第１の運動制限器５５又は周辺部５９を接合可能に配置させるか、又は第１の運動制限器５５又は周辺部５９を用いて連動させるように対応し得る。同様に、第２の界面表面６５は、一連又は１つ以上の側部、突起部、タブ、フランジ、隆起、延長部分、又は節を含む湾曲した、四角張った、直線の、波状の、又は歯車形状のものであり得、第２の運動制限器５７又は周辺部６１の逆打ちイメージであるか、第２の運動制限器５７又は周辺部６１を接合可能に配置させるか、又は第２の運動制限器５７又は周辺部６１を用いて連動させるように対応し得る。外層５８と内層６２との間の運動の量はまた、中間層６０の固さ、弾力性、又は変形能を含む中間層６０の構成及び設計によって、並びに第１の回転制限器５５及び第２の運動制限器５７に関して、第１の界面表面６３及び第２の界面表面６５のサイズ、離間、及び配列の構成及び設計によって、制御、制限、又は影響され得る。第１の運動制限器５５と第２の運動制限器５７との間の関係性又は相互作用の非限定的な実施例が、本明細書に説明されるが、任意の数又は任意の配置の運動制限器及び層は、多層ライナー５６の構成及び設計に従って配置され得る。

図２Ｂはまた、中間層６０が、図２Ａに前にも示されたように、中間層６０を通って完全に延在し、内層６２内に形成される溝６６と整列される複数の溝、スロット、又はチャネル６６を含んで形成される、非限定的な実施例を示す。スロット又はチャネル６６の利点は、図４Ａ〜４Ｃのスロット９０及びライナー８８の屈曲に関して、以下により詳細に論じられる。中間層６０のスロット６６は、中間層を、第１の界面表面６３及び第２の界面表面６５周辺などの中間層６０の中心又は上部分で中心に連結又は接続し得る、複数のパネル、羽根部、タブ、突起部、フランジ、隆起、又は延長部分６７ａに分解し得る。パネル６７ａは、固体又は中空であり得、複数の開口部、切り欠かき部、又は孔６８を含み得る。パネル６７ａの数、位置、サイズ、及び配列は、内層６２内のスロット６６によって形成されるパネル６７ｂの数、位置、サイズ、及び配列に合わせて整列及び対応し得る。図２Ａの非限定的な実施例では、６つのパネルなどの同じ数のパネルが中間層６０及び内層６２内に形成され得るが、異なる数のパネル６７ａ及び６７ｂを含む任意の数の好適なパネル６７ａ及び６７ｂが、形成され得る。

多層ライナー５６の層を互いに連結するための異なる構成及び配置が企図される。多層ライナー５６の層が一緒に連結される方法は、衝撃力と多層ライナー５６内の層の相対運動との間の関係性を制御し得る。外層５８、中間層６０、及び内層６２などの、多層ライナー５６の種々の層は、化学的に、機械的に、又はこれらの両方で互いに連結され得る又は直接取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、連結は、接着剤を使用することなく機械的にのみ起こる。多層ライナー７６の種々の層の連結は、のり又は他の好適な材料などの接着剤の使用、又はタブ、フランジ、面ファスナー、又は好適な締結装置などの機械的手段を用いることを含み得る。多層ライナー５６の層間の相対運動の量、方向、又は速度は、層が、いかに連結されているかによって影響され得る。有利に、相対運動は、多層ライナー５６の構成に基づいて、ある方向に、ある所望の程度に、又はこれらの両方で起こり得る。図２Ｂ及び２Ｄは、内層６２が、内層６２の外表面５３上に形成されるタブ、フランジ６９を含み得る非限定的な実施形態を示す。

図２Ｃは、図２Ａ及び２Ｂからの多層ライナー５６の別の斜視図を示す。多層ライナー５６は、互いに入れ子状態にされる、外層５８、中間層６０、及び内層６３、並びに上方向に配向される多層ライナー５６内の使用者の頭部のための開口部を有して示される。

図２Ｄは、外層５８を示さずに中間層６０内に入れ子状態にされる内層６３のみを示す図２Ａ〜２Ｃからの多層ライナー５６の別の斜視図を示す。多層ライナー５６は、内の内層６３のタブ６９が中間層６０内の開口部と連動する側面図を示す。

図２Ｅは、図２Ａ〜２Ｄからの多層ライナー５６の上位斜視図を示す。図２Ｅは、合成樹脂、発泡体、ゴム、繊維、布地、又は内層６２のスロット６６内などの多層ライナー５６内の１つ以上の他の層における開口部に対応する、その開口部の逆打ちイメージである、又はその開口部と接合するように配置又は連動され得る形状で形成され得る他の好適な天然又は合成材料で作製される断熱材量で、形成される、冬用プラグ４８を示す。冬用プラグ４８は、ヘルメット５０を通る及び多層ライナー５６を通る空気流を減少させ得ると同時にヘルメット５０の使用者のための断熱及び温かさも増加させる。

図３は、図２Ａ〜２Ｅに示されるヘルメット５０に類似又はそれと同一のヘルメット又は多層ヘルメット７０の断面図を示す。多層ヘルメット５０のような多層ヘルメット７０は、サイクリング、パワースポーツ、又はモータースポーツ、スノースポーツ、水上スポーツ、並びに他の用途に設計及び使用され得、図１に示されるヘルメット１０などの先行技術において既知の従来のヘルメットと比較して、更なる快適性、機能性、及び改善されたエネルギー吸収を提供することができる。図３に示されるように、ヘルメット７０は、型内成形又は部分的型内成形サイクリングヘルメット、スケート様式バケツヘルメット、雪用ヘルメット、又は他のフルフェースではないヘルメットとして構成され得る。ヘルメット５０のようなヘルメット７０は、外殻５４に類似又はそれと同一の外殻７４を含み得る。同様に、多層ライナー７６は、多層ライナー７６に類似又はそれと同一であり得る。いくつかの実施形態では、外殻７４は、いくつかのサイクリングヘルメット用などに、任意であり得、したがって、ヘルメット７０が、外殻７４を使用することなく多層ライナー７６を使用して形成され得るようになる。

多層ライナー７６は、多層ライナー５６に類似又はそれと同一であってもよく、したがって、３つの層、４つの層、又は任意の数の層を含む、２つ以上の層を含み得る。非限定的な例として、図３は、３つの層：外層７８、中間層８０、及び内層８２を含む多層ライナー７６を示す。外層７８、中間層８０、及び内層８２は、それぞれ、上述の通り図２Ａ〜２Ｅに関して外層５８、中間層６０、及び内層６２に類似又はそれと同一であり得る。したがって、個別に及び集合的にの両方で、かつ種々の組み合わせで、多層ライナー７６内に備えられる層による管理を含むエネルギー管理に関する多層ライナー７６の性能及び機能性は、多層ライナー５６及びその構成要素である層からのものに類似又はそれと同一であり得る。

図３に示されるように、中間層８０は、外層７８と内層８２との間の界面の全体の間に配置され得る。加えて、中間層８０は、界面の８０％を超える、又は界面の９０％をこえるような外層７８と内層８２との間の界面の実質全体の間に配置され得る。他の実施形態では、図５に例示され、以下に説明されるように、中間層は、内層と外層との間の界面の一部、又は全体未満の間にも配置され得る。多層ライナー７６の層は、外層７８及び内層８２の両方が中間層８０に連結しているように、互いに連結し得る。外層７８及び内層８２は、のり又は他の好適な材料などの接着剤を用いて、又はタブ、フランジ、面ファスナー、又は好適な締結装置などを用いて、化学的に、機械的にのいずれか、又はこれらの両方で、中間層８０の対向する内側及び外側に連結又は直接取り付けられ得る。

外層７８と内層８２との間を含む多層ライナー７６の１つ以上の層の間のより薄い中間層８０などの中間層８０を提供することにより、中間層８０は、ヘルメット７０が、衝撃のエネルギーを吸収又は減衰する際に、衝突又は衝撃中に、外層７８と内層８２との間の所望の量の相対運動を提供又は容易にし得る。ヘルメット７０の外殻７４に対して又は使用者の頭部７２に対して、多層ライナー７６内の種々の層の相対運動は、更なる又は有益なエネルギー管理を提供することができる。側方に、水平に、又は垂直になされる運動などの回転、直線状、若しくは並進にかかわらず、相対運動の量は、ライナー層がいかに互いに連結されるかに基づいて変動し得る。相対運動は、低エネルギー管理、中エネルギー管理、及び高エネルギー管理を含む、１つ以上の種類のエネルギー管理のために起こり得る。

図２Ａ〜２Ｅからのヘルメット５０に関して上述されるように、多層ライナーの複数の層間の所望の量の相対運動はまた、運動制限器によって提供又は容易にされ得る。図３に示されるように、ヘルメット７０における相対運動の制御は、ヘルメット７０の第１の運動制限器５５及び第２の運動制限器５７に関して上述のものに類似又はそれと同一の様式で起こり得る。したがって、図３は、内表面７１の中心部分に配置される第１の運動制御器７５を更に含み得る内表面７１を備える外層７８を示す。第１の運動制御器７５は、第１の運動制限器５５に類似又はそれと同一であり得、したがって、第１の運動制限器５５に関して上に列挙される詳細が、第１の運動制御器７５に適用可能であり得る。同様に、内層８２は、外表面７３の中心部分に配置される第２の運動制限器７７を更に含み得る外表面７３を備え得る。第２の運動制限器７７は、第２の運動制限器５７に類似又はそれと同一であり得、したがって、第２の運動制限器５７に関して上に列挙される詳細、及びその１つ以上の他の運動制限器との相互作用は、第２の運動制限器７７及びヘルメット７０に適用可能であるようになり得る。

図３はまた、中間層８０が、第１の運動制御器７５と第２の運動制限器７７との間にいかに配置され得、それらと接触し得るかを示す。中間層８０は、第１の界面表面８３及び第２の界面表面８５を用いて示される。第１の界面表面８３は、上述の第１の界面表面６３に類似又はそれと同一であり得、第２の界面表面８５は、上述の第２の界面表面６５に類似又はそれと同一であり得る。外層７８及び内層８２との間の運動の量はまた、摩擦の表面仕上げレベル、並びに中間層８０の固さ、弾力性、又は変形能を含む中間層８０の構成及び設計によって制御、制限、又は影響され得る。外層７８と内層８２との間の運動の量はまた、第１の回転制限器７５及び第２の運動制限器７７に関して、それぞれ、第１の界面表面８３及び第２の界面表面８５のサイズ、離間、及び配列の構成及び設計によって、制御、制限、又は影響され得る。

多層ライナーの複数の層間に所望の量の相対運動を提供するように運動制限器を用いることに加えて、及びそれと同時に、互いにライナー層を連結させるための異なる構成及び配置がまた、使用され得る。多層ライナー７６の種々の層は、化学的に、機械的に、又はこれらの両方で互いに連結され得る（直接取り付けられることを含む）。多層ライナー７６の種々の層の連結は、のり又は他の好適な材料などの接着剤の使用、又はタブ、フランジ、面ファスナー、又は好適な締結装置などの機械的手段を用いることを含み得る。多層ライナー７６の層間の相対運動の量、方向、又は速度は、層が、いかに連結されているかによって影響され得る。有利に、相対運動は、中間層８０などの多層ライナー７６の構成に基づいて、ある方向に、ある所望の程度に、又はこれらの両方で起こり得る。中間層８０又は多層ライナー７６の別の層はまた、相対運動の制御又は方向付けのため、多層ライナー７６内に滑り面を含み得る。

いくつかの実施形態では、多層ヘルメット７０の層は、接着剤を使用することなく互いに連結され得るため、外層７８及び中間層８０に接着剤で結合されていない又はのり付けされていない。このような一実施形態は、例示であって限定するものではないが、１つ以上の詰め物スナップ８７を使用することである。詰め物スナップ８７は、ゴム、合成樹脂、織物、弾性素材、若しくは他の弾力性のある又は弾性素材材料で作製され得る。詰め物スナップ８７は、多層ヘルメット７０の１つ以上の層の開口部、孔、又は切り欠かき部を通って延在する詰め物スナップ８７のうちの少なくとも１つによって、多層ヘルメット７０の１つ以上の層を、互いに、保護用殻７４に、又はこれらの両方に連結し得る。いくつかの実施形態では、多層ヘルメット７０の１つ以上の層は、当該層の開口部を通過する詰め物スナップ８７を使用することなく所望の場所に連結され得る。取り付け装置は、その端部である保護用殻及び快適性層で、接着剤になどによる化学的取り付け、又は機械的取り付けになどよって、保持され得る。機械的取り付けは、連動、摩擦、又は他の好適な方法又は装置を含み得る。多層ヘルメット７０の１つ以上の層の運動は、弾性素材運動などの運動を許容する詰め物スナップ８７の端部と端部の中間の詰め物スナップ８７の距離又は長さに由来し得る。

いくつかの例では、詰め物スナップ８７は、「Ｔ」形状、「Ｉ」形状、「Ｚ」形状、又はより狭い中心部分を更に含む詰め物スナップ８７の上位、下位、又はこれらの両方で拡幅部を含む任意の他の好適な形状を含み得る。上位拡幅部は、頭部、タブ、又はフランジ、若しくはとげ、その下面は、詰め物スナップ８７が通過することのできる層内の開口部周辺の多層ヘルメット７０の層に接触する。同様に、下位拡幅部は、取り付け装置を収容するための保護用殻の開口部の内側部分に接触する頭部、タブ、フランジ、又はとげを含み得る。いずれの場合にも、詰め物スナップ８７は、ヘルメット７０の層又は一部の間の一連の動き又は相対運動を許容するようにかかる方法で多層ヘルメット７０の１つ以上の層を連結し得る。動きの範囲は、詰め物スナップ８７のサイズ、弾性、又は特徴を調整することによって所望の層の量又は距離に対して調製され得る。動きの範囲は、詰め物スナップ８７の数及び位置を調整することによっても調製され得る。一実施形態では、１つ以上のスロットによって分離又はセグメント化されるライナー層の各パネル、屈曲パネル、又は一部は、詰め物スナップ８７を収容し得、詰め物スナップ８７に連結され得る。他の実施形態では、ヘルメット７０のための詰め物スナップ８７の固定数、又はヘルメット７０の所与の表面積当たりの詰め物スナップ８７の数は、３、４、５、６、又は任意の好適な数の詰め物スナップの合計などが使用され得る。したがって、詰め物スナップ８７は、より良いエネルギー管理のため、外層７８、中間層８０、及び内層８２の間で所望の量のせん断応力、可撓性、及び相対運動を許容し得る。

図３に示されるように、間隙又は空隙８４は、内層８２の内表面と使用者の頭部７２の表面との間に存在し得る。間隙８４は、使用者の頭部７２と多層ライナー７６との間の界面の全体に沿って、又は全体未満の界面の一部に沿って延在し得る。間隙８４は、ヘルメット７０の標準化されたサイズ決めスキームに一致しない個別の装着者の頭部のトポグラフィの結果として存在し得る。結果として、更なる界面層又は快適性詰め物層が、内層８２の内表面８２と使用者の頭部７２の外表面又はトポグラフィとの間の空隙を充填又は塞ぐように、ヘルメット７０に追加され得る。

多層ライナー５６に関連して上に示されるように、及び多層ライナー７６に関して真実であるように、複数のライナー層は、低エネルギー衝撃、中エネルギー衝撃、及び高エネルギー衝撃を含む種々の条件でエネルギーを逸らし、かつエネルギー消散を有益に管理するようにも機能し得る複数のライナー層の界面での境界条件を提供し得る。いくつかの実施形態では、多層ライナー７６は、多層ライナー７６と空気又はスロット８６を充填又は塞ぐ他の材料との間の界面での境界条件を提供又は形成し得る１つ以上のスロット、間隙、チャネル、又は溝８６を用いて形成され得る。スロット８６によって作成される境界条件は、多様な衝撃条件に対して、ヘルメットを介してエネルギーを逸らし、かつエネルギー伝播を変化させてエネルギー消散を有益に管理するように機能し得る。

図４Ａは、多層ライナー５６又は多層ライナー７６などの可撓性多層ヘルメットに関して多層ライナーの一部であり得るライナー層８８の斜視図を示す。ライナー層８８は、これらの材料のうちのいずれか、及び層５８、６０、６２、７８、８０、又は８２に関する上述のパラメータ又は密度のうちのいずれかを用いて形成され得る。ライナー層８８は、外層、中間層、又は中間層、及び内層として含む複数のライナー層内の任意の層として形成され得る。いくつかの実施形態では、ライナー層８８は、図２Ａ〜２Ｅに示される内層６２などの内層として形成される。したがって、ライナー層８８は、低エネルギー衝撃、中エネルギー衝撃、及び高エネルギー衝撃を含む任意の特定の種類の衝撃又は種類の衝撃を管理するように形成及び構成され得る。

図４Ａに示されるように、ライナー層８８は、ライナー層８８を通して部分的に又は完全に形成され得る複数のスロット、間隙、チャネル、又は溝９０を含み得る。図４Ａに示されるように、スロット９０は、ライナー層８８の外表面９２からライナー層８８の内表面９４までのような、ライナー層８８を完全に通って延在し得る。スロット９０は、図２Ａ及び３に、それぞれ、示される、スロット６６及び８６に類似又はそれと同一であり得る。スロット９０は、ライナー層８８の側方部分９６に、ライナー層８８の上９８部分に、又はこれらの両方に形成され得る。したがって、スロット９０の少なくとも第１の部分は、ライナー層８８の連続底縁１００が、底縁１００に沿って延在し、ライナー層８８の中心部分又は上部分９８に向かってライナー層８８の側方部分９６を通って上方に延在する、小円鋸歯状の形状を形成するように、ライナー層８８の底縁１００から延在し得る。いくつかの実施形態では、ライナー層８８は、底縁１００に向かって下方にライナー層８８の上部分９８又は中心線から延在し得るスロット９０の第２の部分を更に含み得る。スロット９０の第２の部分は、プラス形状、星形状、又は複数の交差するスロットを有する他の形状の形態で上部分９８で形成され得る。スロット９０の第１及び第２の部分はまた、交互に配置又は交互配置され得る。

セグメント化されたライナー層８８を作成するようにスロット９０を含むことにより、ライナー層８８は、可撓性外殻の使用にかかわらず、屈曲を許容し得、エネルギー減衰を増加させ、別様に存在し得ないか又は利用可能であり得ないエネルギー消散を増加させ得る。有利に、スロット９０を含むライナー層８８は、ライナー層８８と空気又はスロット９０を充填又は塞ぐ他の材料との間の界面での境界条件を提供又は形成し得る。スロット９０によって作成される境界条件は、低エネルギー衝撃、中エネルギー衝撃、及び高エネルギー衝撃を含む種々の条件で、ヘルメットを介してエネルギーを逸らし、かつエネルギー伝播を変化させてエネルギー消散を有益に管理するように機能し得る。更には、スロット９０を含むライナー層８８はまた、使用者の頭部の形状を調整し適応するように、底縁１００を含むライナー層８８の屈曲の調整を提供し得る。ライナー層８８及び底縁１００の調整又は屈曲は、図１に関連して上述の通り、従来のヘルメット１０に順応していない個別の使用者の頭部７２の特異性に、より適応する、一致する、及び適合するように標準のサイズ決めされたライナー層８８の適応を許容する。

図４Ｂは、幅広く短い頭部８９ａを有する人物によって着用されているライナー層８８の上位図を示す。幅広く短い頭部８９ａの特異性のため、間隙又はオフセット９１は、頭部８９ａとライナー層８８との間に存在し得る。しかしながら、ライナー層８８の屈曲は、底縁１００を含むライナー層８８の運動を許容して、衝撃中を含む、頭部８９ａの特異性に、より適応する、一致する、及び適合するように標準のサイズを含む標準のサイズ決めされたライナー層８８の適応を提供し得る。

図４Ｃは、狭く長い頭部８９ｂを有する人物によって着用されているライナー層８８の上位図を示す。狭く長い頭部８９ｂの特異性のため、間隙又はオフセット９１は、頭部８９ｂとライナー層８８との間に存在し得る。しかしながら、ライナー層８８の屈曲は、底縁１００を含むライナー層８８の運動を許容して、衝撃中を含む、頭部８９ｂの特異性に、より適応する、一致する、及び適合するように標準のサイズ決めされたライナー層８８の適応を提供し得る。

図５は、図３に示されるヘルメット７０の断面側面図に類似のヘルメット１１０の断面側面図を例示する。したがって、ヘルメット７０における類似の特徴に対応するヘルメット１１０の特徴又は要素は、全ての本開示及びヘルメット７０に関する上に提示される議論が、別段に具体的に示されない限り、ヘルメット１１０に適用されるように、対応する要素に類似し得る又はそれと同一であり得る。簡潔さのために、ヘルメット５０及び７０に関して上に議論される詳細は、ここに繰り返されないが、別段に示されない限り、ヘルメット１１０に適用可能であり得るか、又はヘルメット１１０に同等に適用される。したがって、外殻７４、並びに外層７８、中間層８０、及び内層８２を備える多層ライナー７６は、それぞれ、外殻１１４、並びに外層１１８、中間層１２０、及び内層１２２を含む多層ライナー１１６と類似している。同様に、スロット、間隙、チャネル、又は溝８６は、スロット、間隙、チャネル、又は溝１２６と類似している。

前述の見地から、図５は、少なくとも２つの方法において図３とは異なる。第１に、ヘルメット７０に合わせて提示される使用者の頭部７２と内層８２との間の間隙８４は、内層１２２の内表面１２２ａが、間隙の存在なしに、使用者の頭部１１２に接触できるように、ヘルメット１１０において最小化又は排除され得る。第２に、ヘルメット１１０の内層１２２は、中間層１２０に直接取り付けられる第１の部分、及び外層７８に直接取り付けられていない図３の中間層８０の例示と対照的な、外層１１８に直接取り付けられる第２の部分を含む。

内層１２２の内表面及び使用者の頭部１１２との間に間隙を含まないヘルメット１１０の第１の差に関して、間隙は、使用者の頭部１１２のトポグラフィに一致するように特別に適合されたカスタム形成トポグラフィとして内層１２２の内表面のトポグラフィを形成することによって、避けられ得る、又は作成されないようにされ得る。したがって、上述の利点を提供することに加えて、図４のカスタム適合多層ヘルメットはまた、より良い快適性をもたらすカスタム適合、及び標準ヘルメットが、カスタム形成された内トポグラフィを使用することなく使用者の頭部１１２のトポグラフィに一致する、より良い安定性を提供し得る。

中間層１２０及び外層１１８の両方に直接取り付けられる部分を含むヘルメット１１０の内層１２２の第２の差に関して、多層ライナー１１６内の層の連結又は取り付けは、多層ライナー７６内の層の連結と同様に起こり得る。例えば、多層ライナー１１６内の層は、のり又は他の好適な材料などの接着剤を用いて、又はタブ、フランジ、面ファスナー、又は好適な締結装置などを用いて、化学的に、機械的に、又はこれらの両方で、連結又は直接取り付けられ得る。図５に例示されるように、中間層１２０はまた、内層１２２と外層１１８との間の界面の一部の間、又は全体未満の間に配置され得る。一実施形態では、ブッシングの剥離を含むブッシングは、使用者の頭部１１２の上部分にわたって装着されたとき適合するヘルメット１１０の上部分１２８付近の外層１１８に、内層１２２を連結するように使用され得る。外層１１８への内層１２２の連結は、ヘルメット１１００が衝突のエネルギーを吸収又は減衰している間に、衝突又は衝撃中に外層１１８と内層１２２との間に、所望の量の相対運動を提供し得るか又はそれを容易にし得る。ヘルメット１１０の外殻１１４対して又は使用者の頭部１１２に対して、多層ライナー１１６６内の種々の層の相対運動は、更なる又は有益なエネルギー管理を提供することができる。側方に、水平に、又は垂直になされる運動などの回転、直線状、若しくは並進にかかわらず、相対運動の量は、ライナー層がいかに互いに連結されるかに基づいて変動し得る。相対運動は、低エネルギー管理、中エネルギー管理、及び高エネルギー管理を含む、１つ以上の種類のエネルギー管理のために起こり得る。

ライナー層を互いに連結させるための異なる構成及び配置は、衝撃力と用途によって変動し得る複数のライナー層の相対運動との間の関係性を制御するために企図される。多層ライナー１１６の種々の層は、化学的に、機械的に、又はこれらの両方で互いに連結され得る（直接取り付けられることを含む）。多層ライナー１１６の種々の層の連結は、のり又は他の好適な材料などの接着剤の使用、又はタブ、フランジ、面ファスナー、又は好適な締結装置などの機械的手段を用いることを含み得る。多層ライナー１１６の層間の相対運動の量、方向、又は速度は、層が、いかに連結されているかによって影響され得る。有利に、相対運動は、中間層１２０などの多層ライナー１１６の構成に基づいて、ある方向に、ある所望の程度に、又はこれらの両方で起こり得る。中間層１２０又は多層ライナー１１６の別の層はまた、相対運動の制御又は方向付けのため、多層ライナー１１６内に滑り面を含み得る。

いくつかの実施形態では、多層ライナーの種々の層１１６は、接着剤の使用を必要とせず、互いに連結され得る。図３及びヘルメット７０に関して上述の通り、多層ライナーの種々の層は、詰め物スナップとも連結され得る。ヘルメット７０及び詰め物スナップ８７に対する上の議論は、ヘルメット１１０及び多層ライナー１１６にも適用可能である。

上の特徴の任意の組み合わせに依存することができ、低エネルギー、中エネルギー、及び高エネルギー吸収を含む所望のヘルメット性能計量法を提供し得る。調整される特徴は、可撓性、変形、相対運動（回転、並進、又はこれらの両方）などの材料特性、及び温度又は任意の他の条件などの種々の動作条件を含む。当業者によって理解されるように、任意の数の種々の構成が作成され得、所望の機能性及び種々の用途のニーズに従って、異なる用途に有益に適用され得る。種々の構成は、上に論じられるように次の特徴のうちの１つ以上を含み得、それらは、（ｉ）大きさを適応させる適合、（ｉｉ）カスタム適合、（ｉｉｉ）回転保護、（ｉｖ）並進管理、（ｖ）低エネルギー管理、（ｖｉ）中エネルギー管理、（ｖｉｉ）高エネルギー管理、（ｖｉｉｉ）境界条件における変更を介してエネルギーを逸らすこと、及び（ｉｘ）高及び低密度材料を対にすることを通して性能を増加させることである。いくつかの実施形態では、屈曲によるネルギー吸収は、一部の低エネルギー有益性が、一部の回転の利点と共に認識され得る、より柔軟な内層の強調点又は優先点によって、達成され得る。他の実施形態では、低エネルギー管理における強調点又は優先点が、より多くの回転の利点を用いて達成され得る。種々に、特定の利点が、顧客又は使用者の最終使用に基づいて作成され得る。

上記の実施例、実施形態、及び実装例は、例を示しているが、当業者であれば、他のヘルメット及び製造装置、及び実施例が、提示される他のものと組み合わされるか、又は代替され得ることを理解するべきである。上記がヘルメット及びカスタマイズ方法の特定の実施形態を指す場合、その趣旨から逸脱することなく、多くの修正がなされ得ること、これらの実施形態及び実現例は他のヘルメットカスタマイズ技術にも同様に適用され得ることが容易に明らかとなるはずである。したがって、開示される主題は、本開示の趣旨及び範囲内である全てのそのような変更、修正、及びバリエーション、並びに当業者の知識を包含することを意図する。

Claims (20)

1. 保護用ヘルメットであって、
   外殻と、
   前記外殻内に配置され、装着者の頭部を収容するようにサイズ決めされる多層ライナーと、を備え、前記多層ライナーが、
   装着者の頭部のためのヘルメットの内側領域に向かって配向される内表面を備える内層であって、４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する中エネルギー管理材料を含む、内層と、
   前記内層の外表面に隣接して配置される中間層であって、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する低エネルギー管理材料を含む、中間層と、
   前記中間層の外表面に隣接して配置される外層であって、前記外殻に向かって配向される外表面を備え、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する高エネルギー管理材料を含む、外層と、を備える、保護用ヘルメット。
2. 前記中間層が、５〜７ミリメートル（ｍｍ）の範囲の厚さを有し、前記内層と前記中間層と前記外層との間の相対運動を容易にするために接着剤を使用することなく前記内層及び前記外層に連結される、請求項１に記載の保護用ヘルメット。
3. 前記多層ライナーの総厚さが、４８ｍｍ以下である、請求項２に記載の保護用ヘルメット。
4. 前記保護用ヘルメットが、パワースポーツヘルメットを含み、
   前記外殻が、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）の剛性層を備える、請求項１に記載の保護用ヘルメット。
5. 前記保護用ヘルメットが、サイクリングヘルメットを含み、
   前記外殻が、型打ち、熱成形、又は射出形成ポリカーボネートシェルを含む、請求項１に記載の保護用ヘルメット。
6. 前記多層ライナーの少なくとも一部が、前記多層ライナーの部分間に空隙又は間隙を提供するようにセグメント化された可撓性ライナーである、請求項１に記載の保護用ヘルメット。
7. 前記多層ライナーが、
   前記装着者の頭部上にわたって整列するように構成される上部分を更に備え、
   前記多層ライナーの前記上部分が、前記内層と前記外層との間に配置される前記中間層を使用することなく形成される、請求項１に記載の保護用ヘルメット。
8. 保護用ヘルメットであって、
   ４８ミリメートル（ｍｍ）以下の厚さを有する多層ライナーを備え、前記多層ライナーが、
   装着者の頭部のためのヘルメットの内側領域に向かって配向される内表面を備える内層であって、中エネルギー管理材料を含む、内層と、
   前記内層の外表面に隣接して配置される中間層であって、５〜７ｍｍの範囲の厚さを有する低エネルギー管理材料を含む、中間層と、
   前記中間層の外表面に隣接して配置される外層であって、高エネルギー管理材料を含む、外層と、を備える、保護用ヘルメット。
9. 前記低エネルギー管理材料が、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有し、
   前記高エネルギー管理材料が、２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
10. 前記多層ライナーが、エネルギーを逸らし、かつ低エネルギー、中エネルギー、及び高エネルギー衝撃に対するエネルギー消散を管理するための前記多層ライナーの層間の界面での境界条件を提供する、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
11. 前記装着者の頭部と前記ヘルメットの前記多層ライナーとの間の間隙が減少又は排除されるように、前記内ライナー層のトポグラフィが、前記装着者の頭部のポグラフィと一致するようにカスタム適合される、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
12. 前記中エネルギー管理材料が、２０〜４０ｇ／Ｌの密度を有する発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）若しくは発泡ポリオレフィン（ＥＰＯ）、又は３０〜５０ｇ／Ｌの密度を有する発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）を含む、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
13. 前記中間層が、前記内層及び前記外層に機械的に連結されて、前記中間層と内層と外層との間の相対運動を許容する、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
14. 前記多層ライナーの少なくとも一部が、前記多層ライナーの部分間に空隙又は間隙を含むセグメント化された可撓性ライナーを備える、請求項８に記載の保護用ヘルメット。
15. 保護用ヘルメットであって、
    ２０〜５０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する高エネルギー管理材料と、
    ４０〜７０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する中エネルギー管理材料と、
    １０〜２０ｇ／Ｌの範囲の密度を有する低エネルギー管理材料と、を含む多層ライナーを備える、保護用ヘルメット。
16. 前記多層ライナーが、
    前記高エネルギー管理材料が、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）を含み、前記多層ライナーの外層として形成されることと、
    前記中エネルギー管理材料が、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）を含み、前記多層ライナーの中間層として形成されることと、
    前記低エネルギー管理材料が、発泡ポリオレフィン（ＥＰＯ）を含み、前記多層ライナーの内層として形成されることと、を更に含む、請求項１５に記載の保護用ヘルメット。
17. ポリエステル、ポリウレタン、Ｄ３Ｏ、ポロン、気泡体、及びｈ３リウム（ｈ３ｌｉｕｍ）からなる群から選択される中エネルギー管理材料を更に含む、請求項１５に記載の保護用ヘルメット。
18. 前記高エネルギー管理材料と前記低エネルギー管理材料と前記中エネルギー管理材料との間の相対運動を容易にするために前記多層ライナーに連結される少なくとも１つの詰め物スナップを更に含む、請求項１６に記載の保護用ヘルメット。
19. 前記保護用ヘルメットが、剛性外殻を更に備えるパワースポーツヘルメットを含む、請求項１５に記載の保護用ヘルメット。
20. 前記保護用ヘルメットが、型打ち、熱成形、又は射出形成ポリカーボネートシェルで形成された外殻を更に備えるサイクリングヘルメットを含む、請求項１５に記載の保護用ヘルメット。

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