KR20210122790A

KR20210122790A - 경사 충격 보호 기기, 이를 포함하는 헬멧, 이를 포함하는 스포츠 장비 및 이를 위한 방법

Info

Publication number: KR20210122790A
Application number: KR1020217024685A
Authority: KR
Inventors: 티엔 호우 쳉; 마이클 밍재 린
Original assignee: 스트래티직 스포츠 리미티드
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2021-10-12
Also published as: CN113242700A; EP3876775A1; US20230000195A1; EP3876775A4; WO2021043207A1; JP2022545304A

Abstract

경사 충격 보호 기기 부재(20)는 제1 표면(52), 제2 표면(54) 및 제1 표면(52) 상의 복수의 웰(well)(56)을 포함하는 독립 기포 발포체(closed cell foam)의 층(50)을 포함한다. 제1 표면(52)은 복수의 제1 표면 개구(58)를 포함하고, 제1 표면 개구(58)는 정사각형 형상을 가진다. 제2 표면(54)은 제1 표면(52)의 반대편에 있고, 선택적으로는 복수의 제2 표면 개구(62)을 포함한다. 각각의 웰(56)은 제1 표면 개구(58)에 대응하고 제2 표면(54)은 제1 표면(52)에 실질적으로 평행하거나; 또는 평행하다. 헬멧(10) 및/또는 스포츠 장비(12)는 이 기술을 포함할 수 있고, 공정은 이 기술을 제조할 수 있다.

Description

경사 충격 보호 기기, 이를 포함하는 헬멧, 이를 포함하는 스포츠 장비 및 이를 위한 방법

본 발명은 경사 충격 보호 기기, 이러한 기기를 포함하는 헬멧 및 이를 위한 제조 방법에 관한 것이다.

사용자의 머리를 사고 등에 의해 야기되는 충격 및 잠재적 손상으로부터 보호하기 위하여 헬멧이 일반적으로 사용된다. 헬멧은, 예를 들어, 스키, 사이클링, 수상 스포츠, 모터 사이클 및 스쿠터 라이딩, 자동차 경주, 승마, 모터 크로스/BMX, 미식 축구, 스노보딩, 복싱, 스케이트 보딩, 럭비 등에서 충격에 의한 머리 보호를 최대화하는데 사용하기 위하여 잘 알려져 있는 스포츠 헬멧과 같은 특수한 상황을 위한 것일 수 있다. 다른 헬멧은, 예를 들어, 건설 현장, 사고 및 자연 재해 현장, 전투, 소방, 치안 활동, 폭동(폭동 헬멧) 등의 잠재적으로 위험한 상황에서 보호를 위하여 착용될 수 있다. 다른 경우에, 아기가 플랫 스폿(flat spot) 또는 기타 머리 형상 변형(즉, 위치상 사두증(positional plagiocephaly))을 갖고 태어나는 경우 및/또는 두개골 판이 적절하지 않게 융합되어 두개골 유합을 야기하는 경우에서와 같이, 유아가 성장함에 따라 유아의 머리를 적합한 형태로 만드는데(두개골 정형술(cranial orthosis)) 도움을 주기 위하여 착용될 수 있다.

헬멧을 제조하기 위한 공정은 잘 알려져 있고, 통상적으로 발포체(foam) 및/또는 발포체 전구체와 같은 팽창 가능한 재료가 삽입되는 중공 몰드(hollow mould)의 사용을 수반한다. 몰드는 통상적으로 공정 전에 또는 공정 동안 가열되고, 발포체 및/또는 발포체 전구체를 팽창시키는 것을 돕기 위하여 종종 진공이 적용된다. 사출 성형(injection moulding) 및 이중 사출 성형(co-injection moulding), 증기실 몰딩(steam chest moulding), 증기 프레스 몰딩(steam press moulding) 등으로도 알려져 있는 인몰딩(in-moulding)과 같이 다양한 공정이 발포체 물품, 발포체 헬멧 등을 제조하기 위하여 알려져 있다. 예를 들어, 인몰딩은 단단한 외부 쉘(shell)을 내부 폴리스티렌 형상과 결합하기 위한 헬멧 제조 기술에 잘 알려져 있다. 스티로폼, 폴리스티렌 발포체 또는 기타 발포체 헬멧에 외부 쉘(shell); 또는 래커 도장된(lacquered) 외부 쉘을 추가하기 위한 공정이 알려져 있다. 일부 공정은 인몰딩 공정에서 상이한 재료들을 몰드 내로 동시에 적용하는(예를 들어, 전체가 참조로서 본 명세서에 포함되는 2015년 4월 30일 발행된 Cheng의 US 2015/01137709 A1 참조) 반면, 다른 전통적인 공정은 먼저 부품들을 개별적으로 형성한 후 이들을 함께 부착한다.

또한, 자전거 헬멧, 모터사이클 헬멧 등에 대하여 전 세계적으로 다양한 헬멧 표준이 있다. 예를 들어, 유럽 통일 보호 헬멧 표준(European Uniform Protective Helmet Standard) ECE 22.05("규칙 제22호(Regulation No. 22)"라고도 알려짐)를 다음에서 찾을 수 있다: http://www.unece. org/trans/main/wp29/wp29regs21-40.html, 알파인 스키어 및 스노보더를 위한 헬멧에 대한 유럽 CSN 엔지니어링 표준 EN 1077(https://www.en-standard.eu/csn-en-1077-helmets-for-alpine-skiers-and-snowboarders/ 참조), 페달 사이클리스트, 스케이트 보더 및 롤러 스케이트를 위한 헬멧에 대한 유럽 CSN 엔지니어링 표준 EN 1078(https://www.en-standard.eu/csn-en-1078-a1-helmets-for-pedal-cyclists-and-for-users-of-skateboards-and-roller-skates/ 참조), 승마 활동을 위한 헬멧에 대한 유럽 CNS 유럽 엔지니어링 표준 EN 1384(https://www.en-standard.eu/csn-en-1384-helmets-for-equestrian-activities/ 참조). 또한, 미국 운수부(Department of Transportation(DOT))는, 예를 들어, 모터사이클 헬멧에 관련된 연방 자동차 안전 표준 제218호("49 CFR 571.218", "FMVSS 218" 등으로도 알려짐)과 같은 개별 표준을 가지고 있다(https://www.nhtsa.gov/document/tp-218-07pdf 참조). 일본 표준은, 예를 들어, 운전자 및 승객을 위한 보호 헬멧에 대한 JSA JIS 8133-2007을 포함한다. 또한, 호주 및 중국 헬멧 표준과 같은 추가 국가 표준이 당해 업계에 알려져 있다. 마지막으로, 스넬 기념 재단(Snell Memorial Foundation)은, 예를 들어, 모터사이클 헬멧에 대한 M2010인 자신의 표준을 발행한다.

이러한 테스트에서 테스트될 헬멧은 통상적으로 상이한 표면 상으로의 헬멧의 충돌을 시뮬레이션하는데 사용되는 다양한 앤빌(anvil) 상으로 주어진 속도로 낙하한다. 예를 들어, 평평한 앤빌은 평평한 포장 도로에 부딪히는 헬멧을 모방하고, 반구형 엔빌 또는 각진 앤빌은 헬멧을 차도 가에 있는 연석에 부딪히는 헬멧을 모방한다. 앤빌의 유형, 충격 속도/힘, 지속 시간 등은 모두 전술된 특정 테스트에 설명되어 있다.

ECE, EN 및/또는 JIS 테스트에 따라 헬멧을 테스트하는데 적합한 장비는, 예를 들어, 이탈리아 Bergamo의 AD Engineering s.r.l.로부터 입수할 수 있는 1002 MAU 1006/CF/ALU - Monorail 충격 흡수 테스트 장비를 포함한다. 예를 들어, http://www.adengin.it/en/products/2_1002_MAU_1006_CF_ALU___Monorail_shock_ab를 참조하라.

그러나, 전술된 평평한 앤빌과 반구형 앤빌에서의 충격의 유형은 실제 조건을 적절하게 설명하기에 불충분하다는 사실이 점점 더 많이 발견되어 왔다. 따라서, 경사 충격(oblique impact)으로부터 사람을 보호하는데 관심이 높아져 왔다. 근본적 이유는 평평한 앤빌 및 반구형 앤빌에 대한 현재의 테스트 방법 및 요구 사항은 헬멧이 90° 각도로 포장 도로에 부딪힐 때와 헬멧이 연석에 부딪힐 때 발생하는 충격만을 나타내기 때문이다. 그러나, 헬멧이 비스듬한 각도로 포장 도로에 부딪힐 때 대부분의 충격이 발생한다는 것이 점점 더 인식되고 있다. 또한, 이러한 경사 충격에서 전달되는 토크에 의해 연조직 및 척추에 심각한 손상이 발생할 수 있고, 따라서 경사 충격이 이전에 인식된 것보다 더 큰 위협이 될 수 있다는 것이 점점 더 인식되고 있다.

따라서, 경사 충격의 위험을 해결하기 위해 다양한 새로운 헬멧 기술이 개발되고 있다(예를 들어, https://www.singletracks.com/blog/mtb-gear/most-of-the-new-helmet-technologies-are-more-alike-than-different/ 참조). 최근의 MIPS(Multi-directional Impact Protection System, https :// mipsprotection .com 참조) 헬멧은 내부 헬멧 표면과 사용자의(즉, 착용자의) 머리 사이에 마찰이 적고 약간 움직일 수 있는 프레임/층(layer)을 포함한다. 충격 순간에 사용자의 머리에 대하여 헬멧이 약간 미끄러지게 함으로써, MIPS 시스템은, 주장에 따르면, 사용자에게 감소된 힘이 전달됨에 따라 경사 충격에 대해 개선된 보호 기능을 제공한다고 한다. MIPS가 현재 경사 충격 보호의 황금 표준(gold standard)이지만, 경사 충격 보호용으로만 설계되었으며 직접적인 수직 충격으로부터 자체적으로 크게 보호하지 않는다.

Bontrager의 WaveCel(https://wavecel.trekbikes.com/us/en_US/)은 접을 수 있는 연속 기포(open cell) 구조로 형성된 기술이며, 주장에 따르면, 추정상 접을 수 있는 특성으로 인하여 MIPS보다 더 나은 성능을 수행한다고 한다. 그러나, 이러한 주장은 현재 MIPS 및 기타 업계 회사들과 분쟁되고 있다

Koroyd는 다양한 충격에 대하여 보호하는 헬멧 내의 구겨진 구역을 형성하기 위해 듀얼 코어 빨대와 같은 재료를 사용한다. 이 기술은, 예를 들어, MIPS와 조합하여 사용될 수 있다.

유사한 효과를 달성하기 위한 다른 기술은 내부 헬멧 표면과 사용자의 머리 사이에 실리콘 젤 패드를 부착하는 SPIN(Shearing Pad INside) 회전 보호 시스템을 포함한다. 이 젤 패드는, 주장에 따르면, 경사 충격 동안 헬멧이 어떤 방향으로든 전단할(shear) 수 있게 하여 사용자의 머리에 전달되는 충격력을 한 번 더 감소시킨다고 한다. 대조적으로, Fox의 유체(Fluid) 시스템은 경사 충격으로 인한 손상을 감소시키기 위해 헬멧 내에 유체 포드(Fuild pod)를 사용하여 대뇌 척수액의 특성을 모방하려고 한다.

Kali와 Leatt는 경사 충격력을 더 적게 전달하도록 충격을 흡수하고 구부러지는 충격 흡수 스마트 소재인 Armourgel 재료를 사용한다. Kali는 충격 동안 경화되는 작은 컵을 포함하는 스트립 형태를 갖는 LDL(Low Density Layer)을 형성하기 위하여 Amourgel을 사용한다. Leatt의 360° 터빈 기술은 중요한 머리 위치에 위치되는 작은 청색 Amourgel 발포체 디스크를 사용하여, 주장에 따르면, 직접 충격에 대한 완충과 미끄러짐이 모두 경사 충격에서 사용자에게 전달되는 힘을 감소시킬 수 있게 한다고 한다.

6D Helmet의 ODS(Omni-Directional Suspension, 예를 들어, https://www.6dhelmets.com/innovation/ 참조)는 본질적으로 사이에 서스펜션층을 갖는 2개의 동심 헬멧을 형성한다. 주장에 따르면, ODS 시스템은 사용자에게 선형 및 경사 충격 보호 기능을 모두 제공한다고 한다. 그러나, 이러한 시스템은 촘촘한 공차를 갖는 2개의 별도 헬멧을 본질적으로 만드는 것뿐만 아니라 상당한 제조 복잡성을 수반한다. 따라서, 이러한 헬멧은 비싸고, 제조하기 어렵고, 더 두껍고, 부피가 클 수 있다.

Shred는 전략적으로 배치된 디스크를 사용하고, 주장에 따르면 이는 경사 충격에서 사용자에게 전달되는 회전 충격력을 감소시킨다고 한다.

그러나, 현재 시스템은, 예를 들어, 증가된 비용, 증가된 원자재, 증가된 제조 복잡성, 증가된 무게, 복잡성, 감소된 통풍성, 감소된 유연성 및/또는 불편함과 같은 다양한 단점을 가진다. 따라서, 경사 충격에 따른 문제를 해결하는 개선된 헬멧 및 개선된 헬멧 형성 공정에 대한 필요성이 남아 있다.

본 발명의 일 실시예는, 제1 표면, 제2 표면 및 제1 표면 상의 복수의 웰(well)을 포함하는 독립 기포 발포체(closed cell foam)의 층을 포함하는 경사 충격(oblique-impact) 보호 기기에 관한 것이다. 제1 표면은 복수의 제1 표면 개구(aperture)를 포함하고, 제1 표면은 정사각형 형상을 가진다. 제2 표면은 제1 표면의 반대편에 있고, 선택적으로 복수의 제2 표면 개구를 포함한다. 각각의 웰은 제1 표면 개구에 대응하고, 제2 표면은 제1 표면에 실질적으로 평행하거나; 또는 평행하다.

본 발명의 일 실시예는 경사 충격 보호 기기를 포함하는 헬멧에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예는 경사 충격 보호 기기를 포함하는 스포츠 장비에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 암형 몰드 부분(female mould portion)을 마련하고, 수형 몰드 부분(male mould portion)을 마련하고, 여기에서의 경사 충격 보호 기기를 포함하는 경사 충격 보호 기기 부재를 제공하고, 충격 소산(impact-dissipating) 재료를 마련함으로써 헬멧을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 수형 몰드 부분은 암형 몰드 부분에 상보적이고, 따라서 암형 몰드 부분과 수형 몰드 부분은 이들이 사이에 중공 몰드(hollow mould)를 형성하도록 함께 끼워 맞춰질 수 있다. 수형 몰드 부분과 암형 몰드 부분이 함께 끼워 맞춰지기 전이나 수형 몰드 부분과 암형 몰드 부분이 함께 끼워 맞춰진 후에, 경사 충격 보호 기기 부재가 수형 몰드 부분에 적용된다. 제조 공정에서, 충격 소산 재료가 액체 또는 복수의 비드(bead)의 형태로; 또는 복수의 비드로서 중공 몰드에 적용된다. 경사 충격 보호 기기 부재 및 충격 소산 재료는 중공 몰드 내에서 인몰딩 공정을 받는다. 여기에서의 공정에서, 충격 소산 재료는 충격 소산 부재 내부 측 및 충격 소산 부재 내부 측으로부터 반대편에 있는 충격 소산 부재 외부 측을 갖는 충격 소산 부재를 형성한다. 인몰딩 공정은 경사 충격 보호 기기 부재, 통상적으로는 경사 충격 보호 기기 부재의 외부 측을 충격 소산 부재 내부 측을 영구적으로 결속시킨다.

이론에 의해 제한되도록 의도되지 않으면서, 본 발명은 경사 충격 이벤트 동안 사용자의 신체; 또는 머리에 전달되는 힘 및/또는 토크의 양을 감소시킴으로써 머리, 척추, 골격 및/또는 연조직에 대한 잠재적인 외상을 감소시킬 수 있다고 믿어진다. 구체적으로는, 복수의 웰을 포함하는 제1 표면의 텍스처(texture)는 독립 기포 발포체의 층이 편안한 피트(fit)를 제공할 뿐만 아니라 층의 측부 및 측면 굴곡을 허용하는 것으로 믿어진다. 그러면, 이는 층이 결과적인 힘 및/또는 토크를 사용자의 머리에 전달하기 전에 헬멧의 회전 및/또는 토크를 줄일 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 전통적인(즉, 90°) 충격뿐만 아니라 경사 충격으로부터 상당한 보호를 제공할 수 있다고 믿어진다. 또한, 본 발명은, 감소된 원자재, 감소된 제조 복잡성, 감소된 비용, 감소된 폐기물, 감소된 헬멧 당 제조 시간, 사용자를 위한 개선되는 통기성 및/또는 통풍성을 동시에 제공하면서 충분하거나; 또는 개선된 보호를 제공한다고 믿어진다. 또한, 본 경사 충격 보호 기기는 당해 업계에서의 통상의 기술자가 그에 대한 추가 수정이 거의 필요 없거나 전혀 필요 없이 이를 다양한 헬멧, 스포츠 장비 등에 널리 적용할 수 있다는 점에서 매우 유연할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 헬멧(10)의 일 실시예의 절개 측면도를 도시하고;
도 2는 경사 충격 보호 기기 부재의 일 실시예의 부분적인 상부 확대 사시도를 도시하고;
도 3은 경사 충격 보호 기기 부재의 일 실시예의 부분적인 하부 확대 사시도를 도시하고;
도 4는 도 1의 경사 충격 보호 기기 부재의 실시예의 부분 평면도를 도시하고;
도 5는 도 1 및 도 4의 경사 충격 보호 기기 부재의 실시예의 부분 측면도를 도시하고;
도 6은 경사 충격 보호 기기 부재의 실시예의 부분 측면도를 도시하고; 그리고
도 7은 45° 앤빌 및 관련된 헬멧 테스트의 개략도이다.
본 명세서에서의 도면들은 단지 예시적인 목적을 위한 것이며, 반드시 배율에 맞추어 작도되지는 않는다.

달리 구체적으로 제공되지 않는 한, 본 명세서에서의 모든 테스트는. 관련되는 경우, 25℃의 실내 및 테스트 온도와, 해면 기압(1 atm)과, pH 7을 포함하는 표준 조건에서 수행되고, 모든 측정은 미터법 단위로 이루어진다. 또한, 본 명세서에서의 모든 백분율, 비율 등은 특별히 달리 표시하지 않는 한 중량 기준이다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 설명된 재료, 성분, 화합물, 화학 물질 등은 통상적으로 전 세계의 다양한 공급 업체로부터 입수할 수 있는 상품 물품 및/또는 산업 표준 물품인 것으로 이해된다.

달리 명시적으로 표시되지 않는 한, 헬멧과 대하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "내부(inner)" 및 "안(inside)"이라는 용어는 착용자의 머리에 더 가깝거나 더 가까울 수 있는 헬멧 부분을 향한 상대적 위치를 나타낸다. 달리 명시 적으로 표시되지 않는 한, 헬멧과 대하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "외부(outer)" 및 "밖(outside)"이라는 용어는 착용자의 머리로부터 멀리 있거나 멀리 있을 수 있는 헬멧의 밖에 가깝거나 더 가까울 수 있는 헬멧 부분을 향한 상대적 위치를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예는 제1 표면, 제2 표면 및 제1 표면 상의 복수의 웰을 포함하는 독립 기포 발포체의 층을 포함하는 경사 충격 보호 기기에 관한 것이다. 제1 표면은 복수의 제1 표면 개구를 포함하고 제1 표면 개구는 정사각형 형상을 갖는다. 제2 표면은 제1 표면의 반대편에 있고 선택적으로 복수의 제2 표면 개구를 포함한다. 각각의 웰은 제1 표면 개구에 대응하고 제2 표면은 제2 표면에 실질적으로 평행하거나; 또는 평행하다.

이론에 의해 제한되도록 의도되지 않으면서, 본 명세서에서의 발명은 전통적인(즉, 90°) 충격 동안뿐만 아니라 경사 충격 동안 사용자의 신체; 또는 머리에 전달되는 힘 및/또는 토크의 양을 감소시킴으로써 머리, 척추, 골격 및/또는 연조직에 대한 잠재적인 외상을 감소시킬 수 있다고 믿어진다. 구체적으로는, 복수의 웰을 포함하는 제1 표면의 텍스처는 독립 기포 발포체의 층이 편안한 피트를 제공할 뿐만 아니라 층의 측부 및 측면 굴곡을 허용하는 것으로 믿어진다. 그러면, 이는 층이 결과적인 힘 및/또는 토크를 사용자의 머리에 전달하기 전에 헬멧의 회전 및/또는 토크를 줄일 수 있게 한다.

또한, 제1 표면은 사용하는 동안 종종 사용자의 신체; 또는 머리와 접촉하는 것으로 이해된다. 제1 표면이 넓은 표면적을 소유한다면, 층은 사용자의 신체; 또는 머리에 전달되는 힘 및/또는 토크를 크게 감소시키지 않을 수 있다는 것이 발견되었다. 따라서, 본 발명의 디자인은 웰 벽이 경사 충격으로부터 전체 힘의 일부를 흡수하도록 압축되고 그리고/또는 구부러지는 동안 제1 표면이 사용자의 머리를 부드럽게 잡도록 최적화된 것으로 믿어진다. 그러면, 이는 사고 동안 사용자의 신체; 또는 머리에 전달되는 힘 및/또는 토크의 전체 양을 줄인다고 믿어진다.

여기에서 유용한 독립 기포 발포체는 통상적으로 복수의 독립 기포를 포함하는 발포된 발포체(blown foam)이다. 독립 기포 발포체는 통상적으로 발포체 고무, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 에틸렌 비닐 아세테이트 발포체, 라텍스 발포체, 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합; 또는 아크릴 폴리에틸렌 발포체, 폴리우레탄 발포체, 에틸렌 비닐 아세테이트 발포체; 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합; 또는 폴리우레탄 발포체, 라텍스 발포체, 고무 발포체, 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합; 또는 비닐 니트릴 발포체로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 독립 기포 발포체 재료를 포함한다.

독립 기포 발포체 재료는 통상적으로 대략 60℃ 내지 대략 250℃; 또는 대략 80℃ 내지 대략 180℃; 또는 대략 90℃ 내지 대략 160℃의 녹는점을 가진다. 본 발명의 일 실시예에서, 독립 발포체 재료의 밀도는 대략 0.1 g/cm³ 내지 대략 0.5 g/cm³; 또는 대략 0.15 g/cm³ 내지 대략 0.4 g/g/cm³; 또는 대략 0.175 g/cm³ 내지 대략 0.35 g/g/cm³이다. 본 발명의 일 실시예에서, 층의 경도는 대략 20 내지 대략 85; 또는 대략 25 내지 대략 75; 또는 대략 30 내지 대략 70이다.

이론에 의해 제한되도록 의도되지 않으면서, 이러한 독립 기포 발포체 재료 온도 범위는, 인성(toughness), 다른 헬멧 성분과 영구적으로 결합하는 능력, 편안함 등과 같은 바람직한 특성의 균형을 맞추는 것으로 믿어진다. 이러한 재료는 헬멧 제작, 단열 등의 기술 분야에 잘 알려져 있고, 다양한 등급과 품질로 전 세계의 여러 공급 업체로부터 입수 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 표면 개구의 표면적은 대응하는 제1 표면의 표면적의 25% 이상; 또는 대응하는 제1 표면 표면적의 대략 25% 내지 대략 95%; 또는 대응하는 제1 표면 표면적의 대략 35% 내지 대략 90%; 또는 대응하는 제1 표면 표면적의 대략 45% 내지 대략 85%; 또는 대응하는 제1 표면 표면적의 대략 50% 내지 대략 80%이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 대응하는 제1 표면 및/또는 대응하는 제2 표면의 표면적은 개구의 표면적을 포함하는 총 표면적으로서 계산된다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 표면은 제2 표면에 실질적으로 평행하거나; 또는 평행하다. 통상적으로, 층 두께는, 제1 표면으로부터 제2 표면까지 측정될 때, 대략 0.5 mm 내지 대략 2 cm; 또는 대략 1 mm 내지 대략 1.5 cm, 또는 대략 2 mm 내지 대략 1.2 cm; 또는 대략 0.3 내지 대략 1cm이다.

본 명세서에서 제1 표면은 층의 표면; 또는 층의 최상부 표면에 의해 형성된 평면을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 층은 사용자의 신체; 또는 머리를 접촉하도록 그리고/또는 사용자의 신체; 또는 머리에 가장 가까운 경사 충격 보호 기기의 표면이 되도록 의도된다.

본 명세서에서 제1 표면 개구는, 정사각형 형상이 다른 형상에 비해 개선된 이점을 제공한다고 믿어지기 때문에, 정사각형 형상을 가진다. 육각형, 원형 등과 같은 다양한 형상이 테스트되었으며, 전반적으로 성능, 힘/토크 흡수, 편안함 등과 같은 다양한 요소가 고려될 때 정사각형 형상이 가장 만족스러운 것으로 판명되었다고 믿어진다. 이론에 의해 제한되도록 의도되지 않으면서, 경사 충격 동안, 층이 구부러지고 사용자의 신체; 또는 머리 주위로 회전하여 이에 전달되는 힘/토크를 감소시킨다고 믿어진다. 일반적으로, 모서리를 갖는 형상은 경사 충격 동안 힘이 그 위치에서 축적/집중되게 한다고 믿어진다. 대조적으로, 둥근 제1 표면 개구 형상은 이론적으로 집중되는 충격력을 피할 수 있지만, 둥근 형상을 사용하는 것이 제1 표면 개구들 사이에 너무 많은 표면적을 제공하여 층을 불편하고 덜 효과적으로 만들었다는 것을 발견하였다. 또한, 육각형 형상의 개구와 같은 다각형은 (힘/토크가 집중될 수 있는) 너무 많은 모서리를 포함하였다고 믿어진다. 따라서, 제1 개구가 정사각형 형상을 포함할 때 이것이 예를 들어, 힘/토크 감소, 편안함, 통기성 등의 사이에서 최적의 균형을 제공한다고 믿어진다. 또한, 날카로운 모서리가 또한 힘을 불필요하게 집중시킬 수 있다고 믿어지며, 따라서, 본 발명의 일 실시예에서 ,정사각형 형상은 둥근 모서리 또는 4개의 둥근 모서리를 포함한다.

제2 표면은 통상적으로 제1 표면에 평행하고, 제2 표면 개구; 또는 복수의 제2 표면 개구를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 표면 개구는 형상; 또는 정사각형, 원형, 타원형 및 이들의 조합의 그룹에서 선택된 형상; 또는 원형 또는 타원형; 또는 원형의 형상을 가진다.

또한, 층은 제1 표면 내에 복수의 웰(well)을 포함하고, 각각의 웰은 제1 표면 개구에 대응한다. 본질적으로, 각각의 제1 표면 개구는 웰의 입구(mouth)를 형성한다. 층에서 웰 부피의 비율이 클수록 벽이 더 얇아지게 하고, 이에 따라 이는 더 많이 구부러지고 변형될 수 있어, 사용자의 신체; 또는 머리에 전달되는 힘/토크가 줄어들게 하기 때문에, 웰이 매우 중요하다고 믿어진다. 따라서, 당해 업계에서의 통상의 기술자는 감소된 힘/토크 전달을 제공하는 더 큰 웰 부피가 편안함, 헬멧(또는 다른 장비)이 안전한 느낌을 들게 하는 것, 보통의 사용 중에 너무 많이 미끄러지지 않는 것 등과 같은 요인들과 균형을 이루게 하여야 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 경사 충격 보호 기기가 없는 유사한 헬멧과 비교하여, 경사 충격 보호 기기는, 보통의 평면 및 반구형 앤빌 대신에 45° 앤빌을 사용하는 수정 규칙 제22호에 의해 측정될 때, 경사 충격력/토크 전달을 적어도 10%; 또는 대략 10% 내지 대략 50%; 또는 대략 12% 내지 대략 45%; 또는 대략 13% 내지 대략 40%만큼 감소시킨다.

본 발명의 일 실시예에서, 경사 충격력/토크 전달을 감소시키는 것에 더하여, 경사 충격 보호 기기는, 또한, 경사 충격 보호 기기가 없는 유사한 헬멧과 비교하여, 평평한 앤빌(즉, 전통적인 90°충격) 및/또는 반구형 앤빌을 사용하는 규칙 제22호에 의해 측정될 때, 충격력 전달을 적어도 2%; 또는 대략 2% 내지 대략 50%; 또는 대략 3% 내지 대략 45%; 또는 대략 4% 내지 대략 40%만큼 감소시킨다

본 발명의 웰은 층을 부분적으로 통과하여 이 경우에 폐쇄형 웰(closed well)을 특징으로 할 수 있거나, 층을 완전히 통과하여 이 경우에 개방형 웰(open well)을 특징으로 할 수 있다. 폐쇄형 웰은 통상적으로 층 두께의 25% 이상; 또는 층 두께의 대략 25% 내지 대략 99%; 또는 층 두께의 대략 35% 내지 대략 95%; 또는 층 두께의 대략 45% 내지 대략 90%의 웰 깊이를 가질 것이다. 웰 깊이는 제1 표면; 또는 제1 표면 평면으로부터, 웰 바닥이 있는 경우(즉, 폐쇄형 웰), 웰 바닥까지 측정된다. 통상적으로, 웰 바닥은, 제1 표면; 또는 제1 표면 평면으로부터 수직으로 측정될 때, 각각 제1 표면; 또는 제1 표면 평면으로부터 가장 멀리 있는 웰의 지점이다. 웰 바닥이 없는 경우, 웰이 층을 완전히 통과하기 때문에(예를 들어, 웰은 개방형 웰이다), 웰 깊이는 100%로 정의되며, 층 두께와 동일하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서, 복수의 웰 중의 웰은 폐쇄형 웰이거나; 또는 복수의 웰 중의 적어도 25%가 폐쇄형 웰이거나; 또는 복수의 웰 중의 적어도 50%가 폐쇄형 웰이거나; 또는 실질적으로 모든 복수의 웰이 폐쇄형 웰이거나; 또는 모든 복수의 웰이 폐쇄형 웰이다.

개방형 웰의 경우, 당해 업계에서의 통상의 기술자는 웰이 층을 완전히 통과하는 통로를 형성하기 때문에 웰 깊이가 층 두께의 100%라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 개방형 웰을 포함하는 실시예에서, 제1 표면 개구는 웰에 대응하고, 제1 표면 개구 및/또는 웰은 또한 제2 표면 개구에 대응한다; 다른 말로 하면, 개방형 웰은 제1 표면 개구를 대응하는 제2 표면 개구에 연결하는 통로를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 웰 중의 웰은 개방형 웰이고, 웰은 제2 표면 개구에 대응하거나; 또는 복수의 웰 중 적어도 25%가 제2 표면 개구에 대응하거나; 또는 복수의 웰 중 적어도 50%이 제2 표면 개구에 대응하거나; 또는 실질적으로 모든 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하거나; 또는 모든 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응한다.

본 발명의 일 실시예에서, 복수의 웰 중의 웰은 개방형 웰이고, 웰은 제2 표면 개구에 대응하여 이에 의해 제1 표면으로부터 제2 표면으로의 통로를 형성하거나; 또는 복수의 웰 중 적어도 25%가 제2 표면 개구에 대응하여 이에 의해 제1 표면으로부터 제2 표면으로의 복수의 통로를 형성하거나; 또는 복수의 웰 중 적어도 50%가 제2 표면 개구에 대응하여 이에 의해 제1 표면으로부터 제2 표면으로의 복수의 통로를 형성하거나; 또는 실질적으로 모든 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하여 이에 의해 제1 표면으로부터 제2 표면으로의 복수의 통로를 형성하거나; 또는 모든 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하여 이에 의해 제1 표면으로부터 제2 표면으로의 복수의 통로를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에서, 실질적으로 모든 웰이 개방형 웰이다.

본 발명의 일 실시예에서, 여기에 포함되는 경사 충격 보호 기기는 신발류, 바디웨어(bodywear), 안면 보호구(facemask), 헬멧, 라켓(racquet), 클럽(club) 및 이들의 조합; 또는 신발류, 바디웨어, 헬멧 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 스포츠 장비에 포함된다. 본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 유용한 신발류는, 예를 들어, 신발, 샌들 등; 또는 농구화, 러닝화, 스키 부츠 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 유용한 바디웨어는, 예를 들어, 보호 패드, 의류, 잠수복 등; 또는 어깨 패드, 무릎 패드, 정강이 패드, 보호 방호구 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 여기에서의 경사 충격 보호 기기는 스포츠 헬멧과 같은 헬멧에 포함된다.

여기에서 유용한 헬멧은 통상적으로 충격 소산 부재 및 충격 소산 부재의 내부 표면에 직접 또는 간접적으로 부착된 경사 충격 보호 기기를 포함한다. 충격 소산 부재는 충격 소산 부재 내부 측 및 충격 소산 부재 내부 측의 반대편에 있는 충격 소산 부재 외부 측을 가진다. 여기에서 유용한 충격 소산 물질은 통상적으로 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 혼합물로부터; 또는 압출 폴리스티렌, 팽창 폴리스티렌; 팽창 폴리프로필렌 및 이들의 혼합물; 또는 팽창 폴리스티렌, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

본 발명의 실시예는 충격 소산 부재 외부 측의 외부에 있는, 통상적으로 이에 영구적으로 결합된 쉘(shell)을 포함한다. 쉘은 통상적으로 충격 소산 부재의 외부 측을 전부는 아니지만 대부분을 덮고, 심미감, 추가 충격 소산, 마찰 감소 등과 같은 여러 목적을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서. 쉘은 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터; 또는 압출 폴리스티렌, 팽창 폴리스티렌 및 이들의 혼합물; 또는 팽창 폴리스티렌; 및 이들의 혼합물로부터 선택된 쉘 재료를 포함한다. 통상적으로 매우 얇지만, 쉘은 쉘 내부 측과 쉘 내부 측의 반대편에 있는 쉘 외부 측을 포함한다. 또한, 쉘 내부 측은 통상적으로, 예를 들어, 인몰딩 공정 동안 충격 소산 부재 외부 측에 영구적으로 결합된다. 대안적으로, 쉘은 접착제 또는 당해 업계에 공지된 다른 방법을 통해 이의 형성 후에 충격 소산 부재 외부 측에 결합될 수 있다.

경사 충격 보호 기기는, 예를 들어, 접착, 인몰딩, 열 융합, 초음파 융합 및 이들의 조합으로 구성된 그룹; 또는 인몰딩으로부터 선택된 기술을 통해 충격 소산 부재 및/또는 다른 헬멧 부분에 부착될 수 있다. 예를 들어, 2015년 4월 30일에 발행된 Cheng의 US 2015/01137709 A1에 있는 일반 헬멧 설명 및 공정 관련 정보를 참조하라.

제조 공정:

본 발명에서 헬멧을 제조하기 위한 공정은 통상적으로 암형 몰드 부분을 마련하는 단계, 수형 몰드 부분을 마련하는 단계, 본 발명에서의 경사 충격 보호 기기를 포함하는 경사 충격 보호 기기 부재를 마련하는 단계 및 충격 소산 재료를 마련하는 단계를 포함한다. 수형 몰드 부분은 암형 몰드 부분에 상보적이고. 따라서 암형 몰드 부분과 수형 몰드 부분은 이들이 사이에 중공 몰드를 형성할 수 있도록 서로 끼워 맞춰질 수 있다. 수형 몰드 부분과 암형 몰드 부분이 함께 끼워 맞춰지기 전 또는 수형 몰드 부분과 암형 몰드 부분이 함께 끼워 맞춰진 후에, 경사 충격 보호 기기 부재가 수형 부분에 적용된다.

충격 소산 재료는 액체 또는 복수의 비드(bead) 형태로; 또는 복수의 비드로서 중공 몰드에 적용될 수 있다. 경사 충격 보호 기기 부재와 충격 소산 재료는 중공 몰드 내에서 인몰딩 공정을 받는다. 여기에서의 공정에서, 충격 소산 재료는 충격 소산 부재 내부 측 및 충격 소산 부재 내부 측으로부터 반대편에 있는 충격 소산 부재 외부 측을 갖는 충격 소산 부재를 형성한다. 인몰딩 공정은 경사 충격 보호 기기 부재, 통상적으로 경사 충격 보호 기기 부재의 외부 측을 충격 소산 부재 내부 측에 영구적으로 결속시킨다. 이 때, 다양한 헬멧 컴포넌트, 예를 들어, 쉘, 부착 영역, 프레임, 반사기 등의 내부로, 이 위에 또는 이에 의해 추가적인 다른 부품이 또한 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 쉘 재료가 제공되고 이전에, 통상적으로 인몰딩 공정 전 또는 인몰딩 공정 동안, 암형 몰드 부분에 적용된다. 이 실시예에서, 쉘 재료는 쉘을 형성하고, 인몰딩 공정은 쉘; 또는 쉘 내부 측을 충격 소산 부재 외부 측에 영구적으로 결속시킨다.

인몰딩 공정 및 기계류는 통상적으로 대략 65℃ 내지 대략 250℃, 또는 대략 80℃ 내지 대략 180℃, 또는 대략 90℃ 내지 대략 160℃의 온도에서 인몰딩 공정을 수행할 것이다. 이러한 공정 및 연관된 기계류는 당해 업계에 잘 알려져 있으며 전 세계의 다양한 제조업체로부터 입수할 수 있다.

경사 충격 보호 기기 부재는 예를 들어 진공 형성, 취입 성형(blowing) 등과 같은 당해 업계에 공지된 방법에 의해 독립 기포 발포체로부터, 독립 기포 발포체 재료로부터 그리고/또는 하나 이상의 독립 기포 발포체 전구체(들)로부터 형성될 수 있다.

도면

도면을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 헬멧(10)의 일 실시예의 절개 측면도이다. 헬멧(10)은 통상적으로 상보적이거나 또는 거울상인 왼쪽 측면뷰를 포함할 것이지만. 단순함을 위해 여기에서는 도시되지 않는다. 헬멧(10)은 한 유형의 스포츠 장비(12)의 일례로이고, 경사 충격 보호 기기 부재 내부 측(22)과 경사 충격 보호 기기 부재 외부 측(24)을 갖는 경사 충격 보호 기기 부재(20)를 가진다. 경사 충격 보호 기기 부재 외부 측(24)은 경사 충격 보호 기기 부재 내부 측(22)의 반대편에 있다(즉, 이의 반대 측에 있다).

또한, 헬멧(10)은 충격 소산 재료로 형성된 충격 소산 부재(26)를 포함한다. 헬멧(10)은 이것이 착용될 때 헬멧(10)을 통해 공기가 흐르도록 하는 구멍(hole)(28)을 포함하여, 사용자의 편안함과 통풍성을 증가시킨다. 헬멧(10)은 종종 복수의 구멍(28)을 포함할 것이며, 이는 또한 헬멧의 무게를 낮추고 사용되는 원자재의 양과 생산 비용을 감소시킨다. 다수의 리브(rib)(30)가 구멍(28) 사이를 지나가고 구멍(28)의 경계를 나타내며, 이들은 충격 소산 재료로 이루어진다. 따라서, 리브(30)는 헬멧(10)의 충격 소산 부재(26)에 대한 구조적 기초를 형성한다. 다수의 경사 충격 보호 기기 부재(20)가 헬멧(10)의 내부에서 발견되며, 각각은 구멍(28) 사이에, 때때로 리브(30)에서, 충격 소산 부재(26)에 영구적으로 부착되거나; 또는 영구적으로 결속되거나; 또는 인몰딩된다. 구체적으로는, 경사 충격 보호 기기 부재 외부 측(24)은 통상적으로 리브(30)에서 충격 소산 부재(26)에 인몰딩된다. 충격 소산 부재(26)는 충격 소산 부재 외부 측(34)을 포함한다.

또한, 헬멧(30)은 충격 소산 부재(26)의 외부에 있는 쉘(32)을 포함하고 충격 소산 부재(26)의 대부분을 덮는다. 쉘(32)은 쉘 내부 측(36)을 가지며, 충격 소산 부재 외부 측(34)에 영구적으로 결속된다. 쉘 외부 측(38)은 대기로 개방되고 사용자의 머리(도시되지 않음)로부터 가장 먼 헬멧의 부분이다.

또한, 헬멧(10)은 충격 소산 부재(26)로 인몰딩된 추가 특징부(feature)(40)를 가진다. 이 경우에, 추가 특징부는, 예를 들어, 턱끈(도시되지 않음)을 부착하기 위한 버클이다. 또한, 헬멧(10)는 다른 추가 특징부(40')를 포함하고, 이 경우에, 예를 들어, 더 작은 머리 크기를 갖는 착용자를 위한 삽입물(insert)을 부착하기 위하여 사용될 수 있는 나사를 위한 나사 구멍 등이다.

도 2는 본 발명에서 유용한 경사 충격 보호 기기 부재(20)의 일 실시예의 부분적인 상부 확대 사시도를 도시한다. 경사 충격 보호 기기 부재(20)는 독립 기포 발포체의 층(50)으로 형성되고, 제1 표면(52) 및 제2 표면(54)을 포함한다. 당해 업계에서의 통상의 기술자는 층(50)의 작은 부분만이 도 2에 도시된다는 것을 이해한다. 제1 표면(52)은 복수의 웰(56)을 포함한다. 도 1에서, 각각의 웰(56)은 각각 4개의 둥근 모서리(60)를 갖는 정사각형 형상을 갖는 제1 표면 개구(58)에 대응한다. 예를 들어, 층(50)이 스포츠 장비(도 1의 12 참조) 또는 헬멧(도 1의 10 참조)에 부착될 때, 이는 통상적으로 스포츠 장비(도 1의 12 참조) 또는 헬멧(도 1의 10 참조)에 부착된 제2 표면(54)이다. 이 실시예에서, 모든 웰(56)이 형상과 크기에서 동일하고, 모든 제1 표면 개구(58)가 형상과 크기에서 동일하고, 모든 제2 표면 개구(62)가 형상과 크기에서 동일하다는 것을 알 수 있다.

도 2에서, 각각의 제2 표면 개구(62)는 제1 표면 개구(58)에 대응하고, 이 경우에 개방형 웰(64)인 각각의 대응하는 웰(56)은 제1 표면(52)과 제2 표면(54) 사이에 통로(66)를 형성한다. 웰(56') 및 웰(56") 사이에 웰 벽(68)이 있는 것을 알 수 있으며, 이는 층(50)에 구조적 무결성을 제공하고 또한 사용자에게 전달되는 힘/토크를 감소시키도록 경사 충격 시 구부러지고 그리고/또는 변형된다. 또한, 이 실시예에서, 제1 표면 개구(58)와 웰(56) 사이의 전이부는 둥근 에지(70)를 포함하는 것을 알 수 있으며, 이는 층(50)의 제조를 더 용이하게 하고 또한 사용자에게 더 큰 편안함을 제공한다.

도 3은 본 발명에서 유용한 경사 충격 보호 기기 부재(20)의 일 실시예의 부분적인 하부 확대 사시도를 도시한다. 이 도면은 복수의 제2 표면 개구(62) 및 복수의 웰(56, 56', 56")을 포함하는 제2 표면(54)을 명확하게 도시한다. 제1 표면(52)은 제2 표면(54)의 반대편에 있다. 또한, 도 3은 웰 벽(68)이 웰(56')과 웰(56") 사이에 형성되어 있는 것을 명확하게 도시한다.

도 4는 도 1의 경사 충격 보호 기기 부재(20)의 실시예의 부분 평면도를 도시한다. 이 도면은 제1 표면(52)을 바라보고 있으며, 제1 표면 개구(58)를 명확하게 도시한다. 정사각형 형상의 제1 표면 개구(58)의 표면적은 제1 표면 개구 폭(AW) 및 제1 표면 개구 길이(AL)를 측정하고, 이들을 곱하고, 대응하는 둥근 모서리(60) 사이의 표면적을 빼서 계산될 수 있다. 다른 정사각형이 아닌 표면 개구의 표면적은 당해 업계에 알려진 기하학적 원리 및/또는 공식을 통해 또는 CAD(Computer Aided Design) 프로그램을 통해 유사하게 계산될 수 있다. 도 4에서, 제1 표면 개구 폭(AW)은 임의의 대향하는 에지 사이의 가장 먼 거리이고, 제1 표면 개구 길이는 제1 표면 개구 폭의 방향에 수직인 임의의 대향하는 에지 사이의 가장 먼 거리로서 측정된다. 유사하게, 대응하는 제1 표면의 표면적은 각각의 제1 표면 개구(58) 사이의 중간점으로부터의 거리를 측정하여 제1 표면 폭(SA) 및 제1 표면 길이(SL)를 찾은 다음 제1 표면 폭(SA)과 제1 표면 길이(SL)를 곱함으로써 계산될 수 있다.

도 5는 도 1 및 도 4의 경사 충격 보호 기기 부재(20)의 실시예의 부분 측면도를 도시한다. 이 도면은 제1 표면(52)이 제1 표면 평면(FSP)을 형성하고, 제2 표면(54)이 제1 표면 평면(FSP)에 평행한 제2 표면 평면(SSP)을 형성하는 것을 도시한다. 또한, 제1 표면 개구(58)의 제1 표면 개구 폭(AW)은, 웰 벽(68) 상의 일부 지점으로부터가 아니라, 제1 표면 개구(58)가 제1 표면 평면(FSP)을 차단하는 (대향하는) 지점으로부터 측정된다는 것이 명백하다. 또한, 명확성을 위해, 제1 표면 개구 폭(AW)이 제1 표면 평면(FSP)에 수직인 각도로 측정되는 것으로 표시된다.

층 두께(LT)는 제1 표면 평면(FSP)에 수직으로 측정된 제1 표면 평면(FSP)과 제2 표면 평면(SSP) 사이의 거리이고, 도 5에서 이는 층(50) 전체에 걸쳐 실질적으로 동일한 것으로 도시된다. 또한, 이 도면에서, 웰(56)이 제1 표면(및 제1 표면 평면(FSP))으로부터 제2 표면(및 제2 표면 평면(SSP))으로 통로(66)를 형성하는 개방형 웰(64)이기 때문에, 웰 깊이(WD)는 층 두께(LT)의 100%와 같은 것을 알 수 있다. 이 도면에서, 복수의 제2 표면 개구(62)도 볼 수 있다.

도 6은 경사 충격 보호 기기 부재(20)의 실시예의 부분 측면도를 도시한다.이 도면은 제1 표면(52) 및 제1 표면(52)의 반대편에 있는 제2 표면(54)을 갖는 층(50)을 도시한다. 제1 표면(52) 상의 제1 표면 개구(58)는 웰 벽(68)을 갖는 웰(56)에 대응한다. 제1 표면(52)은 제1 표면 평면(FSP)을 형성하고, 제2 표면(54)은 제2 표면 평면(SSP)을 형성한다.

그러나, 이 실시예에서, 각각의 웰(56)은 둥근 에지(70) 및 웰 바닥(74)을 갖는 폐쇄형 웰(72)이다. 얕은 제2 표면 개구(62)가 이 실시예에서 표시되지만, 웰 바닥(74')이 있기 때문에, 제2 표면 개구(62)는 제1 표면 개구(52)와 연결되지 않거나 제1 표면 개구(52)와 통로(도 4의 66 참조)를 형성하지 않는다.

도 7은 45° 앤빌(76) 및 관련된 헬멧 테스트의 개략도이다. 헬멧(20)은 헤드폼(headform)(78)에 단단히 부착되고 제어된 방식으로 화살표 A로 표시된 방향으로 45° 앤빌(76)을 향해 가속된다. 45° 앤빌(76)은 화살표 A의 낙하 방향에 대해 45°이고 또한 보통의 평평한 앤빌 표면(FA)에 대해 45°인 각도 α로 비스듬한 충격 표면(80)을 가진다.

충격 시, 헬멧(20)은 일반적으로 화살표 B로 표시된 방향으로 충격 표면(80)으로부터 반동한다.

테스트 공정:

여기에서 경사 충격 성능에 대한 헬멧의 테스트는, 앤빌이 보통의 규칙 제22호 테스트에 사용되는 보통의 평평한 앤빌로부터 45°로 비스듬한 충격 표면을 가진 앤빌인 45° 앤빌이라는 점을 제외하고는, 예를 들어 규칙 제22호에 설명된 것과 같은 산업 표준 기계류를 사용하여 수행된다(예를 들어, "45° 앤빌을 이용한 수정 규칙 제22호 테스트"). 예를 들어, 도 7을 참조하라. 헤드폼은 헤드폼의 속도, 가속도 등을 3 차원으로 측정하기 위하여 센서(예를 들어, 가속도계); 또는 복수의 센서를 포함한다. 또한, 테스트를 기록하기 위해 고속 카메라가 있을 수도 있다.

예:

예 1

경사 충격 보호 재료는 독립 기포 발포체 재료로 제조되고, 산업 표준 접촉 접착제를 통해 미리 형성된 헬멧에 부착되고, 헬멧 A로 표시된다. 경사 충격 보호 재료가 없는 것을 제외하고는 동일한 헬멧이 제조되고, 비교 헬멧 A1로 표시된다. MIPS 시스템을 포함하는 비교할 만한 헬멧이 제조되고 비교 헬멧 A2로 표시된다.

평평한 앤빌과 반구형 앤빌을 모두 사용하고 205 cm의 높이에서 낙하된 정규의 규칙 제22호 테스트에서, 헬멧 A의 평균 피크 G 값은 비교 헬멧 A1보다 4.7% 적고, 비교 헬멧 A2보다 2.4% 적다. 따라서, 이 데이터는 본 발명이 비교 헬멧에 비해 개선된 선형 충격 보호(즉, 더 적은 힘 전달)를 제공하는 것을 보여준다.

예 2

경사 충격 보호 재료는 독립 기포 발포체 재료로 제조되고, 산업 표준 접촉 접착제를 통해 미리 형성된 헬멧에 부착되고, 헬멧 B로 표시된다. 경사 충격 보호 재료가 없는 것을 제외하고는 동일한 헬멧이 제조되고, 비교 헬멧 B1로 표시된다. MIPS 시스템을 포함하는 비교할 만한 헬멧이 제조되고 비교 헬멧 B2로 표시된다. KALI의 LDL 시스템을 포함하는 비교할 만한 헬멧이 제조되고 비교 헬멧 B3로 표시된다.

이 헬멧은 본 명세서에 설명되고 높이 210 cm에서 낙하된 45° 앤빌을 사용하여 수정 규칙 제22호 테스트를 사용하여 테스트되었다. 수집된 데이터는 헤드폼으로부터 정면의 X 축 회전, Y 축 회전, Z 축 회전, 후두부 및 측면 R 측정값을 포함하였다(라디안/초² 단위로 측정됨). 헬멧 B에 대한 평균 회전은 비교 헬멧 B1보다 14.1% 적고, 비교 헬멧 B2보다 3.3% 적고, 비교 헬멧 B3보다 7.5% 적다. 따라서, 이 데이터는 본 발명이 비교 헬멧에 비해 개선된 회전 충격 보호(즉, 더 적은 힘/토크 전달)를 제공하는 것을 보여준다.

예 3

경사 충격 보호 재료는 독립 기포 발포체 재료로 제조되고, 산업 표준 접촉 접착제를 통해 미리 형성된 헬멧에 부착되고, 헬멧 C로 표시된다. 경사 충격 보호 재료가 없는 것을 제외하고는 동일한 헬멧이 제조되고, 비교 헬멧 C1로 표시된다. MIPS 시스템을 포함하는 비교할 만한 헬멧이 제조되고 비교 헬멧 C2로 표시된다.

이 헬멧은 본 명세서에 설명되고 높이 210 cm에서 낙하된 45° 앤빌을 사용하여 수정 규칙 제22호 테스트를 사용하여 테스트되었다. 수집된 데이터는 헤드폼으로부터의 전방, 후방, 왼쪽, 오른쪽 및 상부 측정값을 포함하였다(라디안/초² 단위로 측정). 헬멧 B에 대한 평균 회전은 비교 헬멧 C1보다 15.5% 적고, 비교 헬멧 C2보다 15.7% 적다. 따라서, 이 데이터는 본 발명이 비교 헬멧에 비해 개선된 회전 충격 보호(즉, 더 적은 힘/토크 전달)를 제공하는 것을 보여준다.

상기 내용은 단지 본 발명이 수행될 수 있는 예를 예시하고 설명하며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 이에 대한 수정 및/또는 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

또한, 명확성을 위해 별도의 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 특정 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 반대로, 간결함을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.

본 명세서에서 구체적으로 인용된 모든 참조 문헌은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 그러나, 이러한 참조 문헌의 인용 또는 통합은 반드시 본 발명에 대한/반대하는 선행 기술로서의 적절성, 인용 가능성 및/또는 가용성에 대한 인정을 의미하지는 않는다.

Claims

경사 충격(oblique-impact) 보호 기기로서,
A) 독립 기포 발포체(closed cell foam)의 층으로서,
i) 복수의 제1 표면 개구(aperture)를 포함하는 제1 표면 - 제1 표면 개구는 정사각형 형상을 포함함 -;
ii) 상기 제1 표면의 반대편에 있고, 선택적으로 복수의 제2 표면 개구를 포함하는 제2 표면; 및
iii) 각각이 제1 표면 개구에 대응하는 상기 제1 표면에서의 복수의 웰(well)
을 포함하는 독립 기포 발포체의 층
을 포함하고,
상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 실질적으로 평행한, 경사 충격 보호 기기.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면은 상기 제2 표면에 평행한, 경사 충격 보호 기기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 제2 표면 개구는 제1 표면 개구에 대응하는, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 웰 중의 웰이 폐쇄형 웰(closed well)이거나; 상기 복수의 웰 중 적어도 25%가 폐쇄형 웰이거나; 또는 상기 복수의 웰 중 적어도 50%가 폐쇄형 웰이거나; 또는 실질적으로 각각의 상기 복수의 웰이 폐쇄형 웰이거나; 모든 상기 복수의 웰이 폐쇄형 웰인, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 웰 중의 웰이 제2 표면 개구에 대응하거나; 상기 복수의 웰 중 적어도 25%가 제2 표면 개구에 대응하거나; 상기 복수의 웰 중 적어도 50%가 제2 표면 개구에 대응하거나; 실질적으로 각각의 상기 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하거나; 모든 상기 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하는, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 웰 내의 웰이 개방형 웰(open well)이고 상기 웰이 제2 표면 개구에 대응하여 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로의 통로를 형성하거나; 상기 복수의 웰 중 적어도 25%가 제2 표면 개구에 대응하여 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로의 통로를 형성하거나; 상기 복수의 웰 중 적어도 50%가 제2 표면 개구에 대응하여 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로의 통로를 형성하거나; 실질적으로 모든 상기 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하여 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로의 통로를 형성하거나; 모든 상기 복수의 웰이 제2 표면 개구에 대응하여 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로의 통로를 형성하는, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 층 두께가, 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로 측정될 때, 대략 0.5 mm 내지 대략 2 cm; 또는 대략 1 mm 내지 대략 1.5 cm, 또는 대략 2 mm 내지 대략 1.2 cm; 또는 대략 0.3 내지 대략 1 cm인, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정사각형 형상은 둥근 모서리; 또는 4개의 둥근 모서리를 포함하는, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 독립 기포 발포체는, 발포체 고무, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 에틸렌 비닐 아세테이트 발포체, 라텍스 발포체, 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합; 또는 아크릴 폴리에틸렌 발포체, 폴리우레탄 발포체, 에틸렌 비닐 아세테이트 발포체; 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합; 또는 폴리우레탄 발포체, 라텍스 발포체, 고무 발포체, 폴리비닐 클로라이드 발포체, 비닐 니트릴 발포체 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 독립 기포 발포체 재료를 포함하는, 경사 충격 보호 기기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 경사 충격 보호 기기를 포함하는 헬멧.
제10항에 있어서,
상기 경사 충격 보호 기기는 접착제, 인몰딩(in-moulding), 열 융합, 초음파 융합 및 이들의 조합; 또는 인몰딩으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 기술에 의해 상기 헬멧에 부착되는, 헬멧.
제10항 또는 제11항에 있어서
상기 경사 충격 보호 기기는, 상기 경사 충격 보호 기기를 갖지 않는 유사한 헬멧에 비하여, 경사 충격력/토크 전달을 적어도 10%; 또는 적어도 대략 10% 내지 대략 50%; 또는 적어도 대략 12% 내지 대략 45%; 또는 적어도 대략 13% 내지 대략 40%만큼 감소시키는, 헬멧.
헬멧 제조 방법으로서,
A. 암형 몰드 부분(female mould portion)을 마련하는 단계;
B. 상기 암형 몰드 부분에 상보적인 수형 몰드 부분(male mould portion)을 마련하는 단계로서, 상기 암형 몰드 부분 및 상기 수형 몰드 부분은 이들 사이에 중공 몰드(hollow mould)를 형성하도록 함께 끼워 맞춰질 수 있는 것인 단계;
C. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 경사 충격 보호 기기를 포함하는 경사 충격 보호 기기 부재를 마련하는 단계;
D. 상기 경사 충격 보호 기기 부재를 상기 수형 몰드 부분에 적용하는 단계; 및
E. 충격 소산(impact-dissipating) 재료를 마련하고 상기 충격 소산 재료를 상기 중공 몰드에 적용하는 단계
를 포함하고,
상기 경사 충격 보호 기기 부재 및 상기 충격 소산 재료는 상기 중공 몰드 내에서 인몰딩 공정을 받고,
상기 경사 충격 보호 기기 부재는 경사 충격 보호 기기 부재 내부 측을 포함하고,
상기 경사 충격 보호 기기 부재는 상기 경사 충격 보호 기기 부재 내부 측의 반대편에 있는 경사 충격 보호 기기 부재 외부 측을 포함하고,
상기 충격 소산 재료는 충격 소산 부재 내부 측을 포함하는 충격 소산 부재를 형성하고,
상기 충격 소산 부재는 상기 충격 소산 부재 내부 측의 반대편에 있는 충격 소산 부재 외부 측을 포함하고,
상기 인몰딩 공정은 상기 경사 충격 보호 기기 부재 외부 측을 상기 충격 소산 부재 내부 측을 영구적으로 결속시키는, 헬멧 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 인몰딩 공정은 대략 65℃ 내지 대략 250℃, 또는 대략 80℃ 내지 대략 180℃, 또는 대략 90℃ 내지 대략 160℃의 온도에서 수행되는, 헬멧 제조 방법.
제1항 내지 제9항에 따른 경사 충격 보호 기기를 포함하는 스포츠 장비.
제15항에 있어서,
상기 스포츠 장비는 신발류, 바디웨어(bodywear), 안면 보호구(facemask), 헬멧, 라켓(racquet), 클럽(club) 및 이들의 조합; 또는 신발류, 바디웨어, 헬멧 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 스포츠 장비.
제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 경사 충격 보호 기기는, 접착제, 인몰딩(in-moulding), 열 융합, 초음파 융합 및 이들의 조합; 또는 인몰딩으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 공정에 의해 상기 스포츠 장비에 부착되는, 스포츠 장비.