TW201412257A - 安全帽內襯系統 - Google Patents
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Abstract
揭露安全帽內襯系統和設備。安全帽內襯系統包括剛性構架和間隔墊。剛性構架經配置以便放置在使用者的頭部。間隔墊包括一層彈性材料。間隔墊包括中心部位和多個從中心部位向外伸出的延伸部位。多個延伸部位被固定在構架上。
Description
本申請案主張2013年3月14日申請的標題為“安全帽內襯系統”(HELMET PADDING SYSTEM)的美國專利申請案第13/803,539號的優先權,此申請案是2013年1月14日申請的標題為“安全帽內襯系統”(HELMET PADDING SYSTEM)的美國專利申請案第13/740,443號的部分延續,其中美國專利申請案第13/740,443號主張2012年9月12日申請的標題為“安全帽內襯系統”(HELMET PADDING SYSTEM)的美國專利申請案第61/699,944號和2012年9月28日申請的標題為“防護頭盔系統”(PROTECTIVE HEADGEAR SYSTEMS)的美國專利申請案第61/706,922號的優先權。上述所有申請案的內容都已併入本文作為參考。
本發明是有關於防護頭盔領域,且特別是有關於用於防護頭盔的抗衝擊(impact-resistant)內襯。
通常,“接觸式”運動(如,摔跤、足球、橄欖球)的參與者會佩戴防護頭盔來緩解在這些運動中經常受到的衝擊力。近年來,在此類接觸式運動中頭部受到衝擊而對健康帶來的負面影響已成為人們關注的問題。有效地緩解參與者所受的衝擊力能夠使這些健康負面影響減小或最小化。因此,想要提供改良結構(如抗衝擊頭盔)來減小參與者們所遭受的衝擊力。
本發明的各種觀點旨在提供安全帽內襯系統、防護頭盔系統以及有關的設備。
依照本發明的一觀點,揭露一種安全帽內襯系統。此系統包括帽殼、間隔墊以及多個吸收墊。帽殼經配置以便放置在使用者的頭部。間隔墊耦合到帽殼的內部。間隔墊包括一層彈性材料。間隔墊包括:中心部位,其耦合到帽殼內部的中心區域;以及多個延伸部位,從中心部位向外伸出。多個吸收墊耦合到間隔墊。多個吸收墊包括:第一吸收墊,其耦合到間隔墊的中心部位;以及剩餘吸收墊,其耦合到間隔墊的延伸部位的末端。
依照本發明的另一觀點,揭露一種用於安全帽的內襯設備。此設備包括間隔墊和多個吸收墊。間隔墊經配置以便耦合到安全帽的內部。間隔墊包括一層彈性材料。間隔墊包括中心部位和多個從中心部位向外伸出的延伸部位。多個吸收墊耦合到間隔
墊。多個吸收墊包括:第一吸收墊,其耦合到間隔墊的中心部位;以及剩餘吸收墊,其耦合到間隔墊的延伸部位的末端。
依照本發明的又一觀點,揭露一種防護頭盔系統。此防護頭盔系統包括抗衝擊墊和安全帽。抗衝擊墊包括:頂端部位,其經配置以便放置於並覆蓋著使用者頭部的頂端;以及第一及第二側面部位,從頂端部位向下伸出。安全帽不與抗衝擊墊相連接。安全帽經配置以便在抗衝擊墊被放置在使用者頭部時高於抗衝擊墊。
依照本發明的再一觀點,揭露一種用於防護頭盔系統的抗衝擊墊。此抗衝擊墊包括:頂端部位,其經配置以便放置於且覆蓋著使用者頭部的頂端;以及第一及第二側面部位,從頂端部位向下伸出。此抗衝擊墊不與任何支撐結構相連接,且經配置以便佩戴在安全帽下面。
依照本發明的又一觀點,揭露一種安全帽內襯系統。此系統包括帽殼、間隔墊以及偏轉層(deflection layer)。帽殼經配置以便放置在使用者的頭部。間隔墊包括一層彈性材料。間隔墊包括中心部位和多個從中心部位向外伸出的延伸部位。偏轉層位於帽殼與間隔墊之間。偏轉層的彈性小於間隔墊。此系統也可包括多個吸收墊及/或變形層。
依照本發明的又一觀點,揭露一種安全帽內襯系統。此安全帽內襯系統包括剛性構架(rigid frame)和間隔墊。剛性構架經配置以便放置在使用者的頭部。間隔墊包括一層彈性材料。間
隔墊包括中心部位和多個從中心部位向外伸出的延伸部位。多個延伸部位被固定在構架上。
100、500、600、700‧‧‧安全帽內襯系統
110、440、510‧‧‧帽殼
112、342、718‧‧‧帶子
130、130a、130b、130c、130d、530、630、730‧‧‧間隔墊
131、531‧‧‧凸起部位
132a、132b、132c、132d、632‧‧‧中心部位
134a、134b、134c、134d、634‧‧‧延伸部位
136b‧‧‧末端部位
137‧‧‧襯套
138、139‧‧‧部位
150、152、154、550‧‧‧吸收墊
200、320、420‧‧‧抗衝擊墊
220、322‧‧‧頂端部位
222‧‧‧孔
240、250、324、325‧‧‧側面部位
260‧‧‧周圍間隙
300、400‧‧‧防護頭盔系統
340‧‧‧安全帽
570‧‧‧偏轉層
580‧‧‧偏轉板
590‧‧‧變形層
610、710‧‧‧構架
612‧‧‧凹槽
614、714‧‧‧通孔
615‧‧‧附著機制
716‧‧‧帽脊
根據下文的詳細闡述,並配合所附圖式,可更好地瞭解本發明,圖式中相同的元件具有相同的元件符號。當有多個相似的元件出現時,可用一個元件符號來表示多個相似的元件,小寫字母符號代表特定的元件。當以共同方式來表示多個元件或者表示非特定的一個或多於一個元件時,可不使用小寫字母符號。依照慣例,除非另行規定,否則圖式中的各種結構特徵(features)都不按比例來繪製。相反,為了清楚起見,各種結構特徵的尺寸可能被放大或縮小。這些圖式中包括以下圖形:圖1是依照本發明之各種觀點的例示性的安全帽內襯系統的影像。
圖2是圖1之安全帽內襯系統的例示性的帽殼的影像。
圖3是圖1之安全帽內襯系統的例示性的吸收墊的影像。
圖4是圖1之安全帽內襯系統的例示性的間隔墊的影像。
圖5是圖4之例示性的間隔墊在帽殼中的影像。
圖6是圖1之安全帽內襯系統的另一例示性的間隔墊的影像。
圖7是圖6之例示性的間隔墊在帽殼中的影像。
圖8是圖1之安全帽內襯系統的又一例示性的間隔墊的影像。
圖9A至圖9D是依照本發明之各種觀點的例示性的抗衝擊墊
的影像。
圖10A至圖10C是依照本發明之各種觀點的例示性的防護頭盔系統的影像。
圖11是依照本發明之各種觀點的另一例示性的防護頭盔系統的影像。
圖12是依照本發明之各種觀點的另一例示性的安全帽內襯系統的橫剖面圖。
圖13是圖1之安全帽內襯系統的另一例示性的間隔墊的影像。
圖14A至圖14D是依照本發明之各種觀點的另一例示性的安全帽內襯系統的影像。
圖15A至圖15C是圖14A至圖14D之例示性的安全帽內襯系統之另一實施例的影像。
本文所述之發明的各實施例是有關於安全帽內襯系統和防護頭盔系統,其將抗衝擊墊合併到使用者的安全帽下面來緩解安全帽上的衝擊以免其作用在使用者的頭部。如本文所用的術語“安全帽”不應受限制,而是應包含會對頭部造成衝擊的運動中為了保護頭部而佩戴的任何頭盔。另外,如本文所用的術語“抗衝擊”應包含能夠部分或完全減小、削弱、驅散、偏轉或吸收來自衝擊的機械力的任何物件。
本文所揭露的例示性的系統和設備經配置以減小作用在使用者頭部的衝擊力。這使得它們特別適合體育運動參與者們使用,且特別適合普遍會遭受大力衝擊的傳統“接觸式”運動(如摔跤、美式足球或橄欖球)的參與者們使用。雖然本文是針對體育運動來闡述本發明的各實施例,但容易理解的是,本發明並不限於此。舉例而言,本發明之系統和設備的適用範圍包括軍用安全帽或建築安全帽。根據本文的闡述,其他適用範圍也容易被本領域中具有通常知識者所瞭解。
現在請參照圖式,圖1繪示為依照本發明之各種觀點的例示性的安全帽內襯系統100。安全帽內襯系統100可在體育運動中被使用者佩戴。概括而言,系統100包括帽殼110、間隔墊130以及多個吸收墊150。關於系統100的額外細節將在本文做詳細闡述。
帽殼110經配置以便放置在使用者的頭部。如圖1和圖2所示,帽殼110完全套住使用者頭部的上面部位。為了確保使用者頭部所受的任何衝擊都被安全帽內襯系統100吸收,較佳地為如此。帽殼110可包括一條或多於一條的帶子112,用以將帽殼110固定在使用者的頭部。帽殼110的尺寸經選定以使得帽殼110能夠容納系統100的剩餘元件,同時還能夠牢固地放置在使用者的頭部。如果帽殼110是習知的帽殼,則容易理解的是,帽殼110可包括其自身整體,除關於系統100所述的墊子外,它還連接著泡沫墊(foam pads)。容易理解的是,除習知帽殼110所提供的墊
子外,關於系統100所述的墊子也可以是其他墊子。根據本文的闡述,適合與本發明一起使用的帽殼110將被本領域中具有通常知識者所瞭解。
間隔墊130位於帽殼110的內部。如圖4至圖8所示,間隔墊130包括中心部位132和多個從中心部位向外伸出的延伸部位134。間隔墊130可耦合到帽殼110的內部,也可不耦合到帽殼110的內部。當間隔墊130耦合到帽殼110時,中心部位132耦合到帽殼110內部的中心區域,使得延伸部位134朝著帽殼110的週邊邊緣伸出。
間隔墊130是由抗衝擊材料所形成。舉例而言,間隔墊130可包括一層彈性材料。此彈性材料可藉由沿著彈性材料的表面來橫向吸收和驅散衝擊力來進行抗衝擊。在一實施例中,間隔墊130僅由一層彈性材料來組成。在另一實施例中,間隔墊130包括兩層或多於兩層彈性材料。間隔墊130可包括直接相鄰的多層彈性材料,或者在較佳實施例中,間隔墊130可包括介於多層彈性材料之間的一層高拉伸強度(tensile strength)纖維材料。
適用於形成彈性層的材料包括(但不限於)胺酯橡膠(urethane rubbers)、矽橡膠(silicone rubbers)、腈橡膠(nitrile rubbers)、丁基橡膠(butyl rubbers)、丙烯酸橡膠(acrylic rubbers)、天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(styrene-butadiene rubbers),等等。一般而言,在不脫離本發明的範圍的前提下,任何合適的彈性材料都可用來形成上述彈性層。適用於形成高拉伸強度纖維材料層
的材料包括(但不限於)醯胺纖維(aramid fibers)、玻璃纖維或其他高拉伸強度纖維。這些纖維可經紡織而形成布層,其介於相對的彈性層之間且通常將其隔開。高拉伸強度纖維材料層可以想要的方式來阻隔經過彈性層之一的衝擊能且使其改變方向。關於形成間隔墊130的材料的額外描述可參閱同時待審的(copending)美國專利申請案第13/331,004號,其內容已全部併入本文作為參考。
如圖4所示,間隔墊130可包括形成在其表面上的一系列凸起部位(raised portions)131。凸起部位131可呈矩形,如圖4所示。然而,本領域中具有通常知識者容易理解的是,也可選擇其他形狀。舉例而言,凸起部位131可呈正方形或菱形。凸起部位130使得間隔墊130上以想要的方式形成空氣循環(air circulation),且將衝擊負載集中在間隔墊130上。一系列呈菱形的凸起部位131可能尤為理想,因為這些凸起部位131可賦予間隔墊130更大彈性。
如上文所述,間隔墊130可耦合到帽殼110內部,也可不耦合到帽殼110內部。當間隔墊130耦合到帽殼110內部時,(例如)使用黏合劑會使此類耦合受到影響。間隔墊130的表面(包括延伸部位134的全長)較佳地是黏著在帽殼110的內部。延伸部位134的長度可經限定以防止在發生衝擊而使帽殼110變形的過程中延伸部位134脫離帽殼110。
吸收墊150可耦合到間隔墊130。如圖3所示,多個吸收
墊150包括第一大型吸收墊152和若干剩餘吸收墊154。如圖1所示,吸收墊152經配置以耦合到間隔墊130的中心部位,且吸收墊154經配置以耦合到間隔墊130的延伸部位的末端。
吸收墊150較佳地是經成形以使得當間隔墊130耦合到帽殼110時這些吸收墊150不直接接觸帽殼110。吸收墊150可藉由間隔墊130的末端而與帽殼110隔開,及/或吸收墊150可形成有較佳曲線,以便在吸收墊150的外表面與帽殼110的內部之間產生間隙(gap)。舉例而言,適用於形成吸收墊150的材料包括習知的閉孔或開孔泡沫(closed or open-cell foams)材料、彈性材料及/或聚合物材料。根據本文的闡述,其他材料將被本領域中具有通常知識者所瞭解。
圖4至圖8以及圖13繪示為適用于本發明的間隔墊130a、130b、130c、130d的不同實施例。每個間隔墊130a、130b、130c、130d包括各別的中心部位132a、132b、132c、132d和各別的多個延伸部位134a、134b、134c、134d。這些延伸部位134的結構特徵將在本文做詳細闡述。容易為本領域中具有通常知識者所理解的是,本文關於間隔墊130之一實施例所述的任何結構特徵都可在任何其他實施例中提供。
如圖4至圖8所示,延伸部位134從其各別的中心部位132以規定間隔向外伸出。如圖4和圖6所示,規定間隔可以是約每隔45°。如圖8所示,規定間隔可以是約每隔90°。
如圖6和圖7所示,間隔墊130b的延伸部位134b具有
末端部位136b。末端部位136b的寬度大於各別延伸部位134b的其餘部位的寬度。為了給吸收墊150提供較大基座(base),間隔墊130b較佳地為具有較寬的末端部位136b。寬末端部位136b可製造成足夠寬,以致於當間隔墊130b被放置在帽殼內時相鄰的延伸部位134b的末端部位136b相互重疊。
此外,如圖6和圖7所示,間隔墊130b可包含在襯套(liner)137中。襯套137可經配置以環繞著間隔墊130b,以便在使用者與間隔墊130b之間提供舒適的接觸。
如圖8所示,延伸部位134c可相對於中心部位132c呈軸向對稱排列。或者,如圖4所示,延伸部位134a可呈軸向不對稱排列。此外,如圖4所示,延伸部位134a可具有從中心部位132a伸出的變化的長度。
延伸部位134a、134b、134c的形狀和尺寸也可取決於帽殼110的組態,如下文所述。
如圖5和圖7所述,延伸部位134的變化長度可經選定以便與帽殼110的週邊輪廓相吻合。換言之,如果帽殼110的週邊具有變化的輪廓,則延伸部位134的長度可經選定以使得,當間隔墊130耦合到帽殼110時,每個延伸部位134的末端都伸到帽殼110的週邊的規定距離內。在一實施例中,延伸部位134伸到帽殼110的週邊的0.125-2.0英寸內。
帽殼110可包括會對延伸部位134的路徑造成干擾的結構特徵。因此,如圖6和圖7所示,延伸部位134b可經成形以避
免干擾帽殼110的結構特徵,也就是,改變方向。如圖6所示,延伸部位134b的至少其一可具有沿著第一方向而延伸的第一部位138以及從第一部位138沿著第二方向而延伸的第二部位139,其中第二方向不同於第一方向。這樣便可以想要的方式確保延伸部位134b的全長黏著在帽殼110的內部。
此外,如圖13所示,意欲將間隔墊130d用在具有後開孔(rear cut-out)(例如,為了使用可調節帶子)的棒球帽中。在此實施例中,延伸部位134d之一可縮短,且相比其他延伸部位而言具有圓邊。此延伸部位可經定位以朝著棒球帽的後開孔而延伸。此結構特徵可以想要的方式使所有的間隔墊130d都舒適地配合(fit)於棒球帽內。
延伸部位134的寬度和數量可基於帽殼110的周長和尺寸來選定。如圖4和圖6所示,間隔墊130可包括數量較多的細延伸部位134。或者,如圖8所示,間隔墊130可包括數量較少的粗延伸部位134。在一實施例中,延伸部位134具有約為1”(英寸)至約為4”(英寸)的寬度。
容易理解的是,圖4至圖8中延伸部位134的數量、形狀及尺寸只是為了便於說明,而非起限定作用。正如本領域中具有通常知識者將從本文的闡述中所理解的那樣,在不脫離本發明之範圍的前提下,也可使用具有不同數量之延伸部位134或不同形狀及尺寸之延伸部位134的間隔墊130。
圖9A至圖9D繪示為依照本發明之各種觀點的例示性的
抗衝擊墊200。在如摔跤比賽等體育運動中,抗衝擊墊200可作為防護頭盔系統的一部分而被使用者佩戴。概括而言,抗衝擊墊200包括頂端部位220與側面部位240和250。關於抗衝擊墊200的額外細節將在本文做詳細闡述。
頂端部位220經配置以便放置於並覆蓋著使用者頭部的頂端。如圖9A至圖9D所示,頂端部位220可呈近似圓形,且經選定尺寸以覆蓋著使用者頭部的實質上整個頂部。在一實施例中,頂端部位220包括多個孔(openings)222。在使用抗衝擊墊200的過程中,孔222以想要的方式為使用者頭部通風。如圖9D所示,孔222圍繞著頂端部位220的周邊而形成。
側面部位240和250從頂端部位220向下延伸。如本文所用的術語“側面部位”並非表示部位240和250位於使用者頭部的“側面”(而不是前面或後面)。相反,部位240和250可位於使用者頭部的任何一側。如圖9B和圖9C所示,側面部位240和250分別覆蓋著使用者頭部的前面部位和後面部位。再如圖9A所示,後面部位250從頂端部位220延伸的距離大於前面部位240。為了給使用者頭部的後面提供更大的保護且避免阻擋使用者的視線,較佳地為如此。
側面部位240和250不直接相連接,如圖9A所示。確切地說,在側面部位240與250之間形成周圍間隙260。為了使抗衝擊墊200可被頭部尺寸不同的使用者佩戴,較佳地為如此。舉例而言,當使用者頭部較小時,間隙260將會較窄,且當放置於使
用者的頭部時,側面部位240和250將會相互靠近(或者可能會相互接觸)。然而,當使用者頭部較大時,間隙260將會較大,且當放置在使用者的頭部時,側面部位240和250將會相互遠離。
容易理解的是,圖9A至圖9D中側面部位240和250的數量、形狀及尺寸只是為了便於說明,而非起限定作用。正如本領域中具有通常知識者將從本文的闡述中所理解的那樣,在不脫離本發明之範圍的前提下,也可使用不同數量或具有不同形狀或尺寸的側面部位240和250。抗衝擊墊200是由上文關於間隔墊130所述的實質上相同的材料所形成。
抗衝擊墊200不連接到任何支撐結構。抗衝擊墊200經配置以便佩戴在安全帽下面,本文將對此做更詳細的論述。為此,抗衝擊墊200較佳地為較薄。在一實施例中,抗衝擊墊200的厚度不大於約23mm,更佳的是,厚度不大於約3mm。抗衝擊墊200的厚度可基於若干因素來選定,例如包括安全帽的類型、所需的抗衝擊等級以及包裝此抗衝擊墊的材料的類型,如導汗材料(moisture-wicking)、吸水材料(moisture-absorbent)、布或氯丁橡膠(neoprene)。
圖10A至圖10C繪示為依照本發明之各種觀點的例示性的防護頭盔系統300。防護頭盔系統300可在體育運動(如摔跤比賽)中被使用者佩戴。概括而言,防護頭盔系統300包括抗衝擊墊320和安全帽340。關於防護頭盔系統300的額外細節將在本文做詳細闡述。
抗衝擊墊320是由經設計以驅散作用在使用者頭部的衝擊力的材料所形成。在一實施例中,抗衝擊墊320是與上文關於抗衝擊墊200的描述實質上相同的抗衝擊墊。具體而言,抗衝擊墊320包括:頂端部位322,其經配置以便放置於且覆蓋著使用者頭部的頂端;以及側面部位324和325,從頂端部位322向下延伸。側面部位324和325不直接相連接,且在兩者之間界定有周圍間隙(未繪示)。
安全帽340經配置以便放置於使用者的頭部且高於抗衝擊墊320。安全帽340不連接到抗衝擊墊320。當安全帽340高於抗衝擊墊320時,安全帽340覆蓋著抗衝擊墊320的周圍部位。在一實施例中,安全帽340包括習知的摔跤頭盔,如圖10A至圖10C所示。安全帽340包括多條帶子342,用來將安全帽340固定在使用者的頭部。帶子342遍佈抗衝擊墊320的頂端部位322。抗衝擊墊320可包括導向部位(未繪示),用來收容和適當放置安全帽340的帶子342。
容易為本領域中具有通常知識者所理解的是,安全帽340並不限於圖10A至圖10C所示之實施例。圖11繪示為依照本發明之各種觀點的另一例示性的防護頭盔系統400。概括而言,防護頭盔系統400包括抗衝擊墊420和帽殼440,如圖11所示。帽殼440經配置以便完全覆蓋使用者的頭部。為了在抗衝擊墊420之上提供額外的抗衝擊層,較佳地為如此。帽殼440的尺寸經選定以使得帽殼440能夠將抗衝擊墊420容納在其內,同時還能牢固地放
置於使用者的頭部。在一實施例中,帽殼440是與關於帽殼110的描述實質上相同的帽殼。根據本文的闡述,適合與本發明一起使用的帽殼440將被本領域中具有通常知識者所瞭解。
圖12繪示為依照本發明之各種觀點的例示性的安全帽內襯系統500。圖12顯示為安全帽內襯系統500從其中心部位展開的橫剖面圖。安全帽內襯系統500也可在體育運動中被使用者佩戴。概括而言,系統500包括帽殼510、間隔墊530以及偏轉層570。關於系統500的額外細節將在本文做詳細闡述。
帽殼510經配置以便放置於使用者的頭部。帽殼510可以是與關於帽殼110的描述實質上相同的帽殼,也可以是與上文關於安全帽340的描述實質上相同的安全帽。帽殼510的尺寸經選定以使得帽殼510能夠容納系統500的其餘元件,同時還能牢固地放置於使用者的頭部。
間隔墊530位於帽殼510的內部。間隔墊530可以是與關於間隔墊130的描述實質上相同的間隔墊。或者,間隔墊530可以是與上文關於抗衝擊墊200的描述實質上相同的抗衝擊墊。同樣地,間隔墊530可由上文關於間隔墊130或抗衝擊墊200而列舉的任何材料所形成,且可採用上文關於間隔墊130及/或抗衝擊墊200所述的任何形狀。或者,間隔墊530可具有適用於覆蓋使用者頭部與帽殼510之間空間的任何其他形狀。與上文關於凸起部位131的描述相同的是,間隔墊530也可包括在其表面上形成的一系列凸起部位531。
間隔墊530不適合耦合到帽殼510的內部。換言之,間隔墊530與帽殼510(或連接到帽殼510的任何其他元件,如帶有帽殼510的習知安全帽內襯)之間保持分離。這使得間隔墊530與帽殼510之間能夠相對移動,這對於協助驅散衝擊力而言很重要,下文將針對偏轉層570來做更詳細的說明。
安全帽內襯系統500可包括多個耦合到間隔墊530的吸收墊550。吸收墊550可與上文關於吸收墊150的描述實質上相同。
偏轉層570位於帽殼510與間隔墊530之間。偏轉層570是由彈性小於間隔墊530(即,較硬)的材料所形成。這使得偏轉層570的硬表面能夠沿著其表面使一部分衝擊力偏轉,而不是將此力經由偏轉層570而傳遞到間隔墊530。換言之,它協助將衝擊力轉化成切向力(tangential forces)(其沿著表面而傳播)而不是法向力(normal forces)(其經由表面而傳播到使用者頭部)。在一實施例中,偏轉層570包括一片聚碳酸酯(polycarbonate)材料。偏轉層570的形狀可與間隔墊530的形狀相對應,使得偏轉層570能夠完全覆蓋間隔墊530與帽殼510之間的空間。
偏轉層570也不耦合到帽殼510的內部。這在偏轉層570與帽殼510之間形成“滑移面”(slip plane),使得這兩個元件之間能夠相對移動。換言之,這使得使用者的頭部(間隔墊530和偏轉層570與之相接觸)和帽殼510能夠相互獨立地移動。
安全帽內襯系統500也可包括多個偏轉板580。偏轉板580可耦合到帽殼510內部的適當位置,使得它們以可滑動方式鄰
接著偏轉層570。偏轉板580可(例如)利用黏合劑來耦合到帽殼510。偏轉板580是由與偏轉層570相同的材料所形成。使用耦合到帽殼510的偏轉板580可進一步加強偏轉層570與帽殼510之間的滑動介面(interface),從而促使衝擊力沿著偏轉層570朝切線方向偏轉,而不是經由偏轉層570而傳遞到間隔墊530。
安全帽內襯系統500也可包括變形層590。變形層590可位於偏轉層570與間隔墊530之間。變形層590經配置以便在遭受衝擊力時發生變形。變形層590可承受彈性(即,可逆)變形或塑性(即,不可逆)變形。在一實施例中,變形層590包括一片波形(corrugated)塑性材料,其經配置以承受塑性變形。如圖12所示,這片波形塑性材料可包括一對塑性表面層,其被多條塑性脊(ridges)隔開,在兩者之間界定氣隙(air gaps)。與偏轉層570相同的是,變形層590的形狀可與間隔墊530的形狀相對應,使得變形層590能夠完全覆蓋間隔墊530與偏轉層570之間的空間。
舉例而言,變形層590可透過起皺(crumpling)、彎曲(bending)、破裂(fracturing)或其他不可逆變化來承受塑性變形。因此,當安全帽內襯系統500受到足以對變形層590造成重大塑性變形的衝擊後,需要對變形層590進行定期更換。
安全帽內襯系統500的上述元件可包含在襯套(未繪示)內。具體而言,襯套可經配置以環繞和容納間隔墊530、偏轉層570以及變形層590,從而保持它們的相對定位和排列。舉例而言,
襯套可由布或尼龍材料所形成,以便在使用者與安全帽內襯系統500的各元件之間提供舒適的接觸。
圖14A至圖14D繪示為依照本發明之各種觀點的另一例示性的安全帽內襯系統600。安全帽內襯系統600可在軍事活動中被使用者佩戴,如佩戴在標準軍用安全帽下面。概括而言,系統600包括構架610和間隔墊630。關於系統600的額外細節將在本文做詳細闡述。
構架610經配置以放置於使用者的頭部。構架610包括剛性材料,舉例而言,如塑性材料或聚碳酸酯材料。構架610的尺寸經選定以使得帽殼610能夠容納間隔墊630,同時還能牢固地放置於使用者的頭部。
間隔墊630耦合到構架610。間隔墊630可以是與關於間隔墊130的描述實質上相同的間隔墊,及/或可由關於間隔墊130所述的任何材料所形成。具體而言,間隔墊630包括中心部位632和多個從中心部位632向外伸出的延伸部位634。多個延伸部位634被固定在構架610上。
如圖14A和圖14B所示,每個延伸部位630的末端部位的寬度大於各別延伸部位耦合到中心部位632的部位。確切地說,隨著延伸部位630從中心部位632向外延伸,其逐漸變寬。延伸部位634的末端部位被固定在構架610上。
在一實施例中,構架610包括凹槽(groove)612,如圖14B所示。每個延伸部位634的末端部位都插入到凹槽612內。
多個延伸部位634的末端部位可另外藉由一個或多於一個的附著機制來固定在構架上。舉例而言,合適的附著機制615包括鉚釘、黏合劑或縫合(stitching)。
構架610可經配置以便耦合到安全帽,如圖14D所示。在一實施例中,構架610經配置以便耦合到標準公發的(standard-issue)軍用安全帽。標準公發的軍用安全帽包括安全帽中的多個(如四個)預先安排的安裝點(mounting points),如鑽孔(drill holes)。在此實施例中,構架610包括多個通孔(through holes)614,其經定位以對準軍用安全帽中預先安排的安裝點。這使得構架610以想要的簡易方式附著在安全帽上。間隔墊630以如下方式固定在構架610上:當構架610耦合到安全帽時,間隔墊不接觸安全帽。
在一實施例中,構架610呈環形,如圖14B和圖14C所示。多個延伸部位634從構架610向上延伸,使得中心部位623位於構架610上方。這使得構架610內形成空腔(cavity),在使用過程中使用者頭部的頂端便位於此空腔內。
圖15A至圖15C繪示為依照本發明之各種觀點的另一例示性的安全帽內襯系統700。此安全帽內襯系統700與安全帽內襯系統600實質上相同,下文僅針對這兩個實施例之間的差異進行說明。
在一實施例中,安全帽內襯系統700的構架710呈圓頂形(dome),如圖15A至圖15C所示。標準公發的軍用安全帽包
括安全帽中的多個(如四個)預先安排的安裝點,如鑽孔。在此實施例中,構架710包括多個通孔714,其經定位以對準軍用安全帽中預先安排的安裝點。
間隔墊730位於圓頂內,且可黏著在圓頂的內表面。圓頂形構架710包括形成在其外表面的多條帽脊(ridges)716。如圖15A和圖15B所示,帽脊716沿著構架710穿過構架710的頂端部位從邊緣延伸到邊緣。當圓頂形構架710耦合到安全帽時,構架710僅沿著多條帽脊716的最外層表面而接觸安全帽。為了將從安全帽傳遞到構架710的衝擊力最小化,較佳地為如此。在此實施例中,構架710也可包括多條帶子718,以便在使用者佩戴時加強系統700的合身(fit)和舒適,如圖15C所示。
安全帽內襯系統600和700也可包括變形層。此變形層可以是與關於變形層590的描述實質上相同的層。在一實施例中,變形層位於構架與間隔墊之間。在另一實施例中,變形層經定位以使得當構架耦合到安全帽時其介於構架與安全帽之間。
雖然本文已參照具體實施例對本發明做了詳細說明和闡述,但本發明並不限於所呈現的細節。確切地說,在申請專利範圍之對應部分所界定的範圍內以及不脫離本發明的前提下,可對本發明做各種細節上的更動。特別是,本文關於一個實施例所述的任何結構特徵都可在任何其他實施例中提供。
200‧‧‧抗衝擊墊
220‧‧‧頂端部位
222‧‧‧孔
240、250‧‧‧側面部位
260‧‧‧周圍間隙
Claims (24)
- 一種安全帽內襯系統,包括:剛性構架,其經配置以便放置在使用者的頭部;以及間隔墊,其包括一層彈性材料,所述間隔墊包括中心部位和多個從所述中心部位向外伸出的延伸部位,所述多個延伸部位被固定在所述構架上。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述多個延伸部位從所述中心部位以規定間隔向外伸出。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中每個延伸部位包括末端部位,所述末端部位的寬度大於各別延伸部位耦合到所述中心部位的部位。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述多個延伸部位相對於所述中心部位呈軸向對稱排列。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述間隔墊是由單層所述彈性材料所組成。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述間隔墊包括多層彈性材料。
- 如申請專利範圍第6項所述的安全帽內襯系統,其中所述間隔墊更包括介於兩層彈性材料之間的一層高拉伸強度纖維材料。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架包括聚碳酸酯材料。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述多個延伸部位的末端部位被固定在所述構架上。
- 如申請專利範圍第9項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架包括凹槽,且所述多個延伸部位的所述末端部位插入到所述構架的所述凹槽內。
- 如申請專利範圍第9項所述的安全帽內襯系統,其中所述多個延伸部位的所述末端部位藉由一個或多於一個的鉚釘而固定到所述構架。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架經配置以便耦合到安全帽。
- 如申請專利範圍第12項所述的安全帽內襯系統,其中所述間隔墊被固定到所述構架,使得當所述構架耦合到所述安全帽時所述間隔墊不接觸所述安全帽。
- 如申請專利範圍第12項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架包括多個通孔,所述多個通孔經定位以對準所述安全帽上預先安排的安裝點。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架呈環形,且所述間隔墊的所述多個延伸部位從所述構架向上延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架包括圓頂形,且所述間隔墊位於所述圓頂內。
- 如申請專利範圍第16項所述的安全帽內襯系統,其中所 述構架包括形成在其外表面的多條帽脊。
- 如申請專利範圍第17項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架經配置以耦合到安全帽,使得所述構架僅沿著所述多條帽脊的最外層表面而接觸所述安全帽。
- 如申請專利範圍第1項所述的安全帽內襯系統,更包括變形層,所述變形層經配置以便在遭受衝擊力時發生變形。
- 如申請專利範圍第19項所述的安全帽內襯系統,其中所述變形層位於所述構架與所述間隔墊之間。
- 如申請專利範圍第19項所述的安全帽內襯系統,其中所述構架經配置以耦合到安全帽,且其中所述變形層經定位以使得當所述構架耦合到所述安全帽時所述變形層介於所述構架與所述安全帽之間。
- 如申請專利範圍第19項所述的安全帽內襯系統,其中所述變形層具有與所述間隔墊的形狀相對應的形狀。
- 如申請專利範圍第19項所述的安全帽內襯系統,其中所述變形層包括波形塑性材料。
- 如申請專利範圍第19項所述的安全帽內襯系統,其中所述變形層經配置以便在遭受所述衝擊力時發生塑性變形。
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