专利名称：具有调节装置的冲击吸收衬里的制作方法
具有调节装置的冲击吸收衬里本发明涉及一种用作头盔的一部分的冲击吸收衬里，其设有调节装置。各种保护头盔是已知的并且商业上是可使用的。很多保护头盔，尤其是那些体育活动期间使用的，利用基于三种主要构件的结构。 第一构件是保护使用者抵抗压碎危害、尖物穿透和磨耗的刚性外壳。由纤维增强复合材料或比如聚碳酸酯的热塑性塑料制成，在事故的情况下，此壳也能够通过使冲击力散布到第二主要构件中而消散冲击能量。此第二主要构件是位于紧邻外部头盔壳的冲击吸收衬里。其具有相应于使用者头部的内部形状，并被设计以吸收由冲击产生的力，从而减小传递到头部的力量。为了吸收较高的冲击力，用于此第二构件的材料是相当刚性的，比如膨胀的聚苯乙烯，且因而不够柔软或可压缩以适于不同的头部形状或尺寸。因而，为了使头盔适合于不同头部的形状和尺寸，常规的实践是使用第三构件，即舒适衬里。此舒适衬里位于紧邻头部的冲击衬里的内部的位置，且经常由在少量压力下可弯曲和压缩的柔软泡沫和织物材料的组合制成。由此，舒适衬里可改变其形状并从而与头盔内的头部形状相一致。使用者头部的形状和刚性冲击衬里内部的形状之间的偏差越大，舒适衬里和其后的头盔表现得越差。这是因为为了使舒适衬里被认为是舒服的，其还必须柔软并柔顺。为了使头盔被认为是稳定的，头部和冲击衬里之间的连接必须是刚性且牢固的。这产生了对于舒适衬里系统固有的相反需求，其中其既需要柔软且保形，还需要刚性且牢固。因而，对于包括这三种主要构件的头盔要舒服且稳定是困难的，除非刚性冲击衬里在形状和尺寸上非常接近使用者头部的形状和尺寸。由此，舒适衬里可以是柔软且保形的，同时具有正好在其旁边的刚性冲击衬里的支撑和稳固性。为实现此结果，很多头盔制造商尝试并提供了多种头盔的形状和/或尺寸，以帮助顾客找到与其自己的头部形状和/或尺寸最紧密配合的头盔。此方法做得相当好，但是对于制造商来说，制造足够的头盔形状和尺寸以充分地符合所有的人群通常是困难且昂贵的。实际上，一些人找到非常适合他们的头盔，一些人找到很好地适合他们的头盔，但一些人永远不能找到舒服的且还稳定/牢固的头盔。对于在其结构中使用刚性外部材料的所有头盔，舒适/配合/牢固的问题是共同的挑战。由于此，已经开发了用于实现头盔衬里的内部形状的不同方法。通过允许头盔衬里的内部形状改变并调节到佩戴者头部的形状，较少的需求置于舒适衬里材料上以提供支撑和稳定性。这接着允许其更加柔软、更加柔顺且从而更加舒服。通过以允许相对于彼此移动的两个部件或多个部件的方式制造头盔的刚性构件， 曲棍球头盔实现了其改变形状的能力。使用者可以移动所述部件，通常为头盔的前半部和后半部，朝向或远离彼此，以改变衬里的内部形状和尺寸。此衬里调节系统适合于此种头盔，但不能提供足够的能量冲击消散或结构完整性以保护机动运动中产生的危害。自行车头盔和安全帽经常使用位于冲击衬里内的第四构件，以协助并有时取代舒
3适衬里构件的功能。这些头盔使用附接到转盘旋钮或棘轮机构的柔性周围调节带，转盘旋钮或棘轮机构能够在其旋转时张紧带。通过张紧带，带的周长减小并改变其形状以与使用者的头部相匹配。然而，因为带的张紧不依赖于像传统舒适衬里一样的任意量泡沫的压缩， 所以其不产生较大或较小的压点。这产生了不被认为在某些地方太紧且在其他地方太松的改进的头盔衬里。虽然使用周围调节带的衬里调节技术可在传统舒适衬里的泡沫解决方案上在头盔适应性和舒适性方面提供改进，但其不够稳定或牢固以支撑重量多于大约600克的头盔。这是其最一般地用在自行车、滑雪橇/滑雪板和安全帽型头盔中的原因。不幸地是，头盔变得越重，传统的基于带的系统的性能变得越差。对于机动运动相关的活动中使用的头盔所需的附加保护典型地导致重量大于600 克的头盔。由于此，周围带调节技术从未被采纳用于此类型的头盔。本发明的目的是提供解决上述问题和缺点的头盔。特别地，本发明的目的是提供能轻易适合于使用者头部尺寸和形状的头盔。这些和其他的目的通过根据权利要求1所述的冲击吸收衬里实现。本发明的优点和特有的特征从优选但非排他的参照附图的冲击吸收衬里的实施方式的以下说明中更清楚地呈现，其中
图1显示根据本发明的头盔的剖视图；图2显示根据本发明的头盔衬里的底视图；图3显示具有填塞装置的类似图2的示图；图4显示根据本发明的头盔衬里的正视图；图5显示具有填塞装置的类似图4的示图；图6显示根据本发明的头盔衬里的侧视图；图7显示具有调节带的类似图6的示图；图8显示沿着图7的VIII-VIII平面的头盔衬里的剖视图；图9显示沿着图1的IX-IX平面的头盔的示意性剖视图；图10显示头盔衬里的透视底视图；图11显示在向前位置的具有调节块的图10的透视底视图。在本发明的冲击吸收衬里的以下描述中，内部表示冲击吸收衬里的相对更靠近使用者头部的部件或构件，而外部表示相对较远的部件或构件。类似地，前部表示冲击吸收衬里的相对更靠近使用者面部的部件或构件，而后部表示相对更靠近使用者枕骨的部件或构件。首先参照图1和2，头盔10包括外壳20、冲击吸收衬里30和舒适衬里40。冲击吸收衬里30包括可调节装置32，可调节装置32允许在头盔内部相对于使用者的头部的尺寸和形状调节。根据优选实施方式，可调节装置32可由具有大体矩形形状的多个块32构成，或者然而这些块32可根据设计需求设想成任何形状。这些可调节装置32由冲击吸收材料制成，包括但不限于膨胀的聚苯乙烯和膨胀的聚丙烯。在如图6所示的优选实施方式中，冲击吸收衬里30设有六个块32，相对于头盔的中心竖直对称面每侧三个块。这些块32设置在起始于太阳穴区域、越过耳朵并围绕枕骨区域的位置，从而包围除了前额的头部周围。每个块32的内部邻近舒适衬里40。在优选实施方式中，如图3和5所示，在每个块32的内侧上，垫片42与适合于将其以已知方式固定的装置附接。所述垫片42位于块32和舒适衬里40之间。每个块32具有安装在其外表面上的结合销36，结合销36由以加宽延伸部结尾的中心体构成。块32容纳在相应成形的通腔34内，通腔34设置在冲击吸收衬里30内。这些腔 34连接冲击吸收衬里30的内侧和外侧，并成形为如图8所示，以防止块32的除了朝向或者远离使用者头部的移动以外的任何侧位移。参照图10和11，块32可仅仅在由箭头F标记的方向上移动。在冲击吸收衬里30的每个外侧上安装了柔性带50a、50b。所述带50a、50b通过不影响冲击吸收衬里30的冲击吸收特性的金属器件52永久地固定到衬里30的前部，并且其容纳在为带50a、50b提供滑动引导的凹槽56内。事实上，凹槽56防止带50a、50b在冲击衬里30和外壳20之间被阻塞。带50a、50b也通过此凹槽56侧向地约束，以便其不能相对于冲击吸收衬里的水平面向上或向下移动。带50a、50b通过接合结合销36的键槽M附接到块32。当块32和带50a、50b横向邻接时，所述键槽讨允许带50a、50b前后滑动。带50a、50b还连接到位于冲击吸收衬里30的后部上的驱动机构58。根据图4和 5中显示的优选实施方式，所述驱动机构58由棘轮机构构成，棘轮机构包括旋钮60。通过旋转旋钮60，带50a、50b的长度可以改变。通常，当旋钮60以顺时针方向旋转时，带50a、50b将被朝着头盔的后部拉在一起， 从而减小带50a、50b的总周长，然而，如果旋钮60以逆时针方向旋转，带50a、50b将被放松，从而增加带50a、50b的总周长。在另一实施方式中(未示出)，驱动机构58由适合于以已知方式增加或减小带 50a、50b的周长的滑动锁定杠杆构成。应当注意，棘轮机构和滑动锁定杠杆是自锁定装置，以防止在使用者对驱动机构 58非故意地输入时，带50a、50b长度的改变。例如，旋钮60可被锁定以防止任何使用者的输入增加或减小带50a、50b的总周长。以下将描述冲击吸收衬里30的调节装置的操作。当使用者佩戴头盔10时，其必须检查头盔10是稳定的并固定到其头部。事实上， 如前所述，如果头盔10的尺寸非常恰当地配合在使用者的头部上，头盔10也可能仍然稍微紧或大。例如，如果使用者感觉在其太阳穴和垫片42之间有间隙，其可通过操作旋钮60来调节冲击吸收衬里30。通过简单的手部移动，使用者可以顺时针方向旋转旋钮60，且由此，使用者可减小带50a、50b的总周长。如图10和11所示，因为带50a、50b通过接合键槽M的销36连接到块32，所以当带50a、50b的长度减小时，迫使块32朝使用者的头部移动，由于块32朝使用者头部的移动，头盔衬里30内部的尺寸被修改，消除了使用者头部和舒适衬里40之间的间隙。由于块32通过柔性带50a、50b保持紧靠使用者的头部，不同的压力可由每个块32 施加在使用者的头部上，从而对使用者的头部产生恰当的配合而没有任何局部的压点，所述压点可在长时间的骑行之后引起很大的不舒适或者甚至头痛。由此，除了尺寸之外，头盔衬里30的形状被改变，从而头盔10可以舒服的方式被佩戴。同时，头盔10是稳定的并固定到使用者的头部头盔10将不在使用者头部上来回或上下移动，且特别地，在事故的情况下，头盔10能够吸收冲击力。相反，如果使用者感觉头盔10在其头部有点太紧，可以类似的程序调节头盔10。通过以逆时针方向旋转旋钮，带50a、50b的长度增加。从而每个块32能够稍微地移回，以增加头盔衬里的尺寸。如前所述，每个块32独立于其他的块32，且这也允许修改头盔衬里的形状以使得头盔更舒服。当使用者感觉头盔10以舒服的方式佩戴时，其可锁定棘轮机构的旋钮60，以防止任何意外的输入增加或减小带的周长。由此，保证在第一次调节之后，头盔保持稳定并固定在使用者的头部上。应该注意，本发明的调节装置不影响头盔10的外壳20和舒适衬里构件40。因而， 其可用于多种安全头盔的应用，且还可以被现有的头盔采用，而不需要任何壳或舒适衬里的适应性改变。从以上描述中清楚，本发明的冲击吸收衬里物体具有特性，以有利地解决现有技术中陈述的装置的问题和缺点。本发明已经参照优选实施方式进行了描述，但是可预见到机械的等同解决方案落入所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用作头盔(10)的一部分的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，包括允许调节所述冲击吸收衬里(30)的内部尺寸和形状的可调节装置(32)。
2.根据权利要求1所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述可调节装置包括多个块(32)，每个块(3 适合于通过控制装置(50a、50b)和驱动机构(58)而独立于其他的块 (32)朝向或远离使用者的头部可位移。
3.根据权利要求1或2所述的冲击吸收衬里(30)，其中所述块(3 具有大体矩形的形状或根据设计需求的任何形状，且由冲击吸收材料制成。
4.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，每个块(32)容纳在相应成形的通腔(34)内，所述通腔(34)设置在所述冲击吸收衬里(30)内。
5.根据权利要求4所述的冲击吸收衬里(30)，其中所述通腔(34)成形为防止除朝向或远离使用者头部的移动之外的所述块(3 的任何侧位移。
6.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述块(3 设置在起始于太阳穴区域、越过耳朵并围绕枕骨区域的位置。
7.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，每个块(32)具有安装在其外表面上的结合销(36)，所述结合销(36)由以加宽延伸部结尾的中心体构成。
8.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述控制装置由柔性带(50a、50b)构成，所述柔性带(50a、50b)通过金属器件(5 在所述冲击吸收衬里(30) 的每侧上永久地固定到所述冲击吸收衬里(30)的前部。
9.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述柔性带(50a、 50b)通过键槽(54)可滑动地附接到所述块(32)，每个键槽(54)接合所述结合销(36)，并且当所述块(3 和所述带(50a、50b)横向邻接时，每个键槽(54)允许所述柔性带(50a、 50b)前后滑动。
10.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述柔性带(50a、 50b)容纳在凹槽(56)内；所述凹槽(56)侧向地约束所述带(50a、 50b)，以便所述带(50a、 50b)相对于所述冲击吸收衬里(30)的水平面不能向上或向下移动。
11.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述柔性带(50a、 50b)连接到位于所述冲击吸收衬里(30)的后部上的驱动机构(58)。
12.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述柔性带(50a、 50b)的总周长能够通过作用所述驱动机构(58)而被增加或减小。
13.根据权利要求11或12所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述驱动机构(58) 由棘轮机构构成，所述棘轮机构包括旋钮(60)。
14.根据权利要求11或12所述的冲击吸收衬里(30)，其特征在于，所述驱动机构(58) 由滑动锁定杠杆构成。
15.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其中所述驱动机构(58)是自锁定装置，以防止在使用者对所述驱动机构(58)非故意地输入时，所述带(50a、50b)的长度的改变。
16.根据之前任意权利要求所述的冲击吸收衬里(30)，其中所述驱动机构(58)能被锁定，以防止任何使用者的输入增加或减小所述带(50a、50b)的周长。
17.一种头盔(10)，包括根据权利要求1-16所述的冲击吸收衬里(30)。
全文摘要
一种用作头盔的一部分的冲击吸收衬里，包括允许改变衬里的内部尺寸和形状的可调节装置。冲击吸收衬里可通过操作驱动机构进行调节。
文档编号A42B3/32GK102421312SQ200980158888
公开日2012年4月18日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者吉尔瓦尼·马扎罗洛, 大卫·罗杰斯, 杜科·努得兹, 爱德华·霍尔 申请人:阿尔皮纳塔尔研究公司