专利名称：保护头盔和用于减小或防止头部损伤的方法
技术领域：
本发明涉及一种权利要求1所述类型的保护头盔和一种权利要求19所述类型的用于减小或防止头部损伤的方法。
背景技术：
已知有众多的保护头盔，用于保护佩带者头部免于受到损伤。这种保护头盔与人体头部的形状适配，从上方看保护头盔为椭圆形，也可以呈“圆椭圆”和“长椭圆”的不同形状。市面上常见的保护头盔具有椭圆形的形状，以便与人体头部相仿，但特别是具有狭窄的形状。只有从前面看狭窄的头盔在市面上可买到。从前面看较宽的圆头盔在市场上未取得成功。保护头盔视应用领域而定可以设计成不同的形式，保护头盔通常包括硬质材料制成的外壳以及能承受对头部的碰撞并且能减震的内部佩戴装置，上述外壳的基本形状通常为椭圆形，上述内部佩戴装置设置在外壳的内侧面上，并且该内部佩戴装置面向人体头部的侧面(内侧面)也为椭圆形。这种保护头盔的缺点是，虽然能防止平行地作用于头盔或该头盔的碰撞盖罩的碰撞，但不能防止在碰撞时作用的旋转力，致使例如在很多情况下尽管使用了该保护头盔仍会出现严重的头部损伤。在欧洲专利说明书EP 0790787 Bl中记载了一种头部保护盖，在其外壳上设置有滑动面。在该滑动面上设置有韧性薄皮，在有碰撞作用于保护头盔的硬外壳上时，所述薄皮滑动，从而可以减小因碰撞引起的头部旋转加速度，因为外侧面上的皮如同人体头部的头皮一样起作用。但是可以不利地估计到，该保护头盔的外观将因为该外侧面上的皮而受到不利的影响。为了不不利地影响保护头盔的外观，在欧洲专利说明书EP1246M8 Bl中记载了一种保护头盔，其中，在内壳与外壳之间装有能滑动的薄壳。由此使得内壳相对于外壳转动， 并减小了所引起的旋转加速度。该解决方案的缺点是，旋转运动由于头盔的形状通常呈椭圆形而受到阻碍。在欧洲专利说明书EP69634862 T2中记载了一种头盔，其中，在硬外壳的内侧面上设置有合成树脂泡沫构成的内部佩戴装置，其中，该内部佩戴装置由主要内衬部分和辅助内衬部分构成，辅助内衬部分压入到设置在主要内衬部分上的凹槽中。在该发明中，辅助内衬部分的密度为主要内衬部分的密度的20% -80%。从而实现良好的保护作用，但是该解决方案很繁琐。
发明内容
相比之下，本发明的具有权利要求1的特征部分的特征的保护头盔和本发明的具有权利要求19的特征部分的特征的用于减小或防止头部损伤的方法，具有以下优点减轻撞击的或者减轻撞击并且舒适的内部佩戴装置可以具有衬垫、舒适垫、保护垫、护罩和/或带有带子的佩戴装置(例如佩戴网、佩戴带、头带等)，该内部佩戴装置被划分成外壳侧内衬和头部侧内衬，这些内衬可在至少一个方向上彼此相对地(优选从一定的力作用起)转动，从而形成一个滑动面，该滑动面承担着旋转面的功能，从而大大地减小或防止因撞击引起的旋转加速度，因为所述头部侧内衬和所述外壳侧内衬，使得佩戴者头部和头盔外壳优选地在所有方向上都能不受妨碍地快速地相对旋转。上述划分可以涉及所述内部佩戴装置的减轻撞击的部分和/或非减轻撞击的部分。根据本发明的保护头盔的一种优选实施方式是，所述滑动面是球形面和/或旋转对称体(例如旋转椭圆体等)，所述球形面还可以仅在半球体的部分区域上限定。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，所述头部侧内衬和所述外壳侧内衬具有不同的密度。所述内部佩戴装置可以由封闭蜂窝状的和/或开放蜂窝状的泡沫制成。可普遍地考虑所有适合于为所述保护头盔减轻撞击的材料。这其中还包括仅用于起舒适垫作用的软泡沫、护罩或其它佩戴装置。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，在所述头部侧内衬的内部和/ 或在所述外壳侧内衬的内部出现不同的密度。在所述保护头盔的不同区域中，对所用材料的强度可以有不同的要求，由此可以实现根据所述保护头盔的几何形状，使得所述材料满足这些特殊要求。在此最好使用泡沫材料，优选使用颗粒泡沫材料(颗粒泡沫)，特别是发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、聚氨酯(PU)等。通常，针对不同的区域制作独立的区段。在这种情况下，各个构件的密度与区域间的差别相适配。接下来，通过插接、粘接或起泡等方式把这些构件接合起来。还可以通过如下方式制得构件，即在一个构件中以多达三种不同的密度通过多区起泡(多密度)制得；这些构件优选被制成双密度衬垫。因此，通过两级过程，使一个构件中的密度发生变化。为了制得这些构件，用滑块把各个区隔开。这些区被分开装填和预制。 在造型过程期间，把滑块从模具中拉出，将各个区的小泡珠(Perle)相互连接成一个构件。 采用这种方法能制得不同密度的精确地隔开的区域。替代地，也可以在单级的过程中，通过有针对性地装填模具区域，部分地利用装填压力或空气帷幕，制得一个具有不同密度的构件。在这种方法中，不同的起泡的小泡珠会在边界处混合，由此产生具有过渡区域的构件， 这些过渡区域在区域边界处具有中等密度。也可以优选地把这两种技术组合起来。在这种情况下，采用多密度方法，特别是双密度方法来制造较大区段，并将较大区段与简单设计的较小区段相组合。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，所述头部侧内衬和/或所述外壳侧内衬具有表面，该表面不会因EPS造型过程的喷嘴机构而不平整，因为所采用的EPS造型过程利用局部无喷嘴的工具，或者所使用的工具带有多孔的表面。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，所述头部侧内衬和/或所述外壳侧内衬具有带纹理的表面(如高尔夫球的表面)，以便把EPS造型过程的喷嘴压力降低并防止表面不平整。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，在头部侧内衬和外壳侧内衬之间设置有中间层。若该中间层特别坚硬，例如由碳纤维制成，则它可以对减轻撞击产生积极作用。如果没有完整的中间层，则例如可以考虑点状地、星形地或交叉地设置的滑动部位。 也可考虑的是，中间层采用液体或凝胶。在这种情况下，液体或凝胶的粘度经过调节，以便能实现不同的摩擦系数(剪切值)，进而也能实现不同的加速度。由此可调节旋转加速度的变化情况。根据本发明的保护头盔的一种相关的优选实施方式是，中间层与头部侧内衬或外壳侧内衬固定地连接。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，中间层比头部侧内衬硬。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，头部侧内衬和外壳侧内衬通过至少一个连接机构相互连接。可以考虑的是，该连接机构可以是压入的EPS体，该连接机构还可以附加地吸收能量，从而减轻撞击(关键词固定地支撑)。还可考虑的是，该连接机构可以是弹簧减震系统，该弹簧减震系统使得系统复位至其初始位置。一种优选的实施方式可以是橡胶带(例如双T形式)(关键词浮动地支撑)。根据本发明的保护头盔的一种相关的优选实施方式是，连接机构具有至少一个给定断裂部位。该给定断裂部位也可以是一种纺织结构，其在有受控的力时发生断裂。连接机构上的给定断裂部位优选也可以是EPS柱体或锥体(木楔)。该柱体优选在其断裂力方面精确地被调节至相应的检验标准。可以考虑对给定断裂部位的密度、小泡珠大小和直径进行改变，其中也可以使用金属切削盘实现规定的断裂。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，头部侧内衬在其面向外壳侧内衬的一侧具有至少一个隆起。根据本发明的保护头盔的一种相关的优选实施方式是，隆起具有至少一个给定断裂部位。给定断裂部位能够设计成使得在该给定断裂部位断裂时触发信号。由此始终都可以发出如下通知该系统在起作用，头盔无法再使用了。并且也可以附加地发出SOS急救信号。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，隆起与减震机构配合作用。优选在隆起周边设置有辅助部件，该辅助部件把外壳定位，但在碰撞时受控地塌瘪。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，隆起伸入到外壳侧内衬中。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，该保护头盔具有一种指示器， 该指示器指示出外壳侧内衬相对于头部侧内衬进行的旋转和/或已有的旋转。该指示器优选可朝外和/或朝内观察到，并且指示出系统已触发。这特别是在发生故障之后是重要的， 因为从外面看保护头盔通常未受损坏，尽管该保护头盔肯定已经吸收了大量的能量。指示器指示系统已触发，则该保护头盔已吸收了旋转能量。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，头部侧内衬和/或外壳侧内衬作为佩戴装置具有护罩等。根据本发明的保护头盔的另一种优选实施方式是，保护头盔是摩托车头盔、赛车头盔、冬季运动头盔(滑雪板头盔)、骑马头盔、自行车头盔、登山头盔、工作保护头盔、警察头盔、火警头盔、喷气式飞机头盔、军用头盔等。优选地，如果在两个外壳(头部侧内衬和外壳侧内衬)的边缘处的EPS部件的壁厚太薄，可以把成型部分与外壳结合起来。所述成型部分可以支持系统毫无问题地滑动，也可以附加地承载头盔的功能部件(例如泡沫、带、纺织构件)。优选地，在旋转系统的旋转点(RDP)附近设有颚下皮带固定点(KBP)，或者至少旋转系统的旋转点(RDP)设在颚下皮带固定点(KBP)与颚下皮带支撑点(KAP)之间的连接线上。在旋转时，可以利用另一功能件把颚下皮带的位置置于旋转点(RDP)与颚下皮带支撑点(KAP)之间的连接线上。在另一种优选的实施方式中，颚下皮带安装在围绕旋转系统的旋转点的旋转线上。在该旋转线上，颚下皮带可以相距旋转点始终都保持相同的间距。若移动距离特别大， 则颚下皮带朝向止挡的方向滑动，于是颚下皮带受控地绷紧。这种布置方式在旋转运动发生碰撞时实现了安全带张紧器的功能。本发明的用于减小或避免因旋转运动所致冲击而引起头部损伤的方法，利用了一种保护头盔，其中，该保护头盔具有硬质材料制成的外壳和能承受对头部的撞击并且设置在外壳内侧面上的内部佩戴装置，其中，内部佩戴装置划分成外壳侧内衬和头部侧内衬，其中，头部侧内衬的背离头部的侧面至少部分地具有球形面，头部侧内衬和外壳侧内衬的彼此相向的侧面至少部分地相互对应，以便出现冲击时外壳侧内衬相对于头部侧内衬转动， 根据该方法的一种优选实施方式，使用了根据权利要求1至18中任一项的保护头盔。本发明的其它优点和优选的实施方式可由下面的说明、附图和权利要求得到。
附图显示了根据本发明的实施方式，下面对该实施方式予以详述。如附图所示图1和图2为已知的保护头盔的剖视图；图3和图4为本发明的保护头盔的第一实施方式的剖视图；图5为本发明的保护头盔的第二实施方式的分解图；图6和图7为根据图5的本发明的保护头盔的剖视图；图8-图10显示出根据图5的本发明的保护头盔在受到来自后方的撞击时的工作方式；图11显示出根据图5的本发明的保护头盔在受到来自前方的撞击时的工作方式；图12为本发明的保护头盔的第三实施方式的剖视图；图13显示出根据图12的本发明的保护头盔在受到来自前方的撞击时的工作方式；图14为本发明的保护头盔的第四实施方式的剖视图；图15显示出根据图14的本发明的保护头盔在受到来自前方的撞击时的工作方式；图16为本发明的保护头盔的第五实施方式的剖视图；图17显示出根据图16的本发明的保护头盔在受到来自后方的撞击时的工作方式；图18和图19为本发明的保护头盔的主视图；图20显示出根据图18的本发明的保护头盔在受到来自侧方的撞击时的工作方式；图21为本发明的保护头盔的第六实施方式的剖视图；图22为本发明的保护头盔的内部佩戴装置的分解图；图23-图25为根据图22的内部佩戴装置的详图沈为具有根据图22的内部佩戴装置的本发明的保护头盔的立体图；以及图27显示出根据图22的本发明的保护头盔在受到来自后方的撞击时的工作方式。附图标记说明1外壳17地面
2内侧面18箭头方向
3内部佩戴装置19箭头方向
4内侧面20连接机构
5头部21给定断裂部位
6保护头盔22隆起
7外壳侧内衬23减震机构
8头部侧内衬24箭头方向
9外侧面25销钉
10中间层26带
11内侧面27固定件
12外侧面28带
13外侧面29保持件
14旋转点30带
15箭头方向31孔眼
16箭头方向
具体实施例方式图1和图2为已知的保护头盔的剖视图。该保护头盔由硬外壳1构成，在该硬外壳1的内侧面2上设置有内部佩戴装置3。该内部佩戴装置3具有内侧面4，该内侧面4的椭圆形状与人体头部5相适配(见图2)。图3和图4为本发明的保护头盔6的第一实施方式的剖视图。被硬外壳1包围的减轻撞击的或者减轻撞击并且舒适的内部佩戴装置分成外壳侧内衬7和头部侧内衬8，其中，头部侧内衬8的背离头部5 (见图4)的外侧面9至少部分地具有球形面，头部侧内衬8 的外侧面9与外壳侧内衬7的内侧面2相对应。内部佩戴装置的外壳侧内衬7和头部侧内衬8优选相互连接，使得它们在所有方向上都能自由地相对移动，从而形成一个可移动的系统。优选地，所述可移动的系统在移动之后复位至初始位置。这可以通过例如弹性层或弹性带来实现。在这里，系统的触动力始终都小于用于使得系统复位至初始位置的力。图5为本发明的保护头盔6的第二实施方式的分解图。在该实施方式中，在头部侧内衬8和外壳侧内衬7之间设置有中间层10，该中间层10具有内侧面11和外侧面12， 并且优选由硬质材料制成。外壳侧内衬7的外侧面13与外壳1的内侧面2相对应。同样， 外壳侧内衬7的内侧面2与中间层10的外侧面12相对应，头部侧内衬8的外侧面9与中间层10的内侧面11相对应。中间层10与外壳侧内衬7或头部侧内衬8固定地连接。图6和图7为根据图5的本发明的保护头盔的剖视图。外壳侧内衬7可围绕旋转点14在头部侧内衬8上转动。图8至图10显示出根据图5的本发明的保护头盔的工作方式。在受到来自后方的撞击时，头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向15向前转动。同样，在沿箭头方向16碰撞到地面17上进而沿箭头方向18引起力的作用时，头部侧内衬8连同外壳1 沿箭头方向15向前转动。图11显示出根据图5的本发明的保护头盔的工作方式。在受到来自前方的撞击时，头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向19向后转动。图12为本发明的保护头盔6的第三实施方式的剖视图。在该实施方式中，头部侧内衬8和外壳侧内衬7通过连接机构20相互连接。连接机构20具有给定断裂部位21，这些给定断裂部位21例如在受到来自前方的撞击时断裂，从而头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向19向后转动(图13)。图14为本发明的保护头盔6的第四实施方式的剖视图。在该实施方式中，头部侧内衬8具有伸入到外壳侧内衬7区域中的隆起22。隆起22被减震机构23包围，该减震机构23在受到来自前方的撞击时被压紧，而头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向19向后转动(图15)。为了使得力在任一方向上都能大小相同，减震机构23优选为泡沫环，该泡沫环例如呈柱形地装入保护头盔6的上部区域中。图16为本发明的保护头盔6的第五实施方式的剖视图。在该实施方式中，头部侧内衬8具有两个隆起22。隆起22具有给定断裂部位21，这些给定断裂部位21例如在受到来自后方的撞击时断裂，从而头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向15向前转动(图17)。图18和图19为本发明的保护头盔6的主视图。显然，头部侧内衬8和外壳侧内衬7具有共同的旋转点14，从而例如在受到侧向撞击时头部侧内衬8连同外壳1围绕旋转点14沿箭头方向M转动(图20)。图21为本发明的保护头盔6的第六实施方式的剖视图。在该实施方式中，头部侧内衬8和外壳侧内衬7具有护罩(Noppenkorb)。图22为保护头盔6的内部佩戴装置的分解图。在内部佩戴装置的这种可考虑的实施方式中，在头部侧内衬8和外壳侧内衬7之间设置有中间层10，该中间层具有内侧面 11和外侧面12，并且优选由硬质材料制成。外壳侧内衬7的外侧面13与外壳1的内侧面 2相对应。同样，外壳侧内衬7的内侧面2与中间层10的外侧面12相对应，头部侧内衬8 的外侧面9与中间层10的内侧面11相对应。中间层10具有通过销钉25固定的带26，并且具有边缘观，所述带沈优选是弹性的，外壳侧内衬7可插入到所述边缘观中，所述带沈具有固定件27。具有边缘30的保持件四用于固定头部侧内衬8，该头部侧内衬8可插入到所述边缘30中。图23至图25为根据图22的内部佩戴装置的详图。固定件27可固定在保持件四的孔眼31中。图沈为具有根据图22的内部佩戴装置的本发明的保护头盔的立体图，图27显示出根据图22的本发明的保护头盔在受到来自后方的撞击时的工作方式。以上所述的全部特征，无论是单独采用，还是任意地相互组合，都是本发明的重要内容。
权利要求
1.一种用于头部(5)的保护头盔(6)，该保护头盔(6)包括硬质材料制成的外壳(1)，以及能承受对所述头部(5)的撞击的、设置在所述外壳(1)的内侧面( 上的内部佩戴装置⑶，其特征在于，所述内部佩戴装置C3)划分成外壳侧内衬(7)和头部侧内衬(8)，其中，所述头部侧内衬(8)的背离所述头部(5)的侧面至少部分地具有滑动面，所述头部侧内衬(8)和所述外壳侧内衬(7)的彼此相向的侧面至少部分地相互对应，所述外壳侧内衬(7)相对于所述头部侧内衬(8)能够在至少一个方向上转动。
2.根据权利要求1所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述滑动面是球形面和/或旋转对称体。
3.根据权利要求1或2所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬(8)和所述外壳侧内衬(7)具有不同的密度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，在所述头部侧内衬 (8)的内部和/或在所述外壳侧内衬(7)的内部具有不同的密度。
5.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬(8) 和/或所述外壳侧内衬(7)具有无不平整性的表面。
6.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬(8) 和/或所述外壳侧内衬(7)具有带纹理的表面，如高尔夫球的表面，以便把发泡聚苯乙烯造型过程的喷嘴压力降低并防止表面不平整。
7.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，在所述头部侧内衬 (8)和所述外壳侧内衬(7)之间设置有中间层(10)。
8.根据权利要求7所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述中间层(10)与所述头部侧内衬(8)或所述外壳侧内衬(7)固定地连接。
9.根据权利要求7或8所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述中间层(10)比所述头部侧内衬⑶硬。
10.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬 ⑶和所述外壳侧内衬(7)通过至少一个连接机构00)相互连接。
11.根据权利要求10所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述连接机构00)具有至少一个给定断裂部位01)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬 (8)的面向所述外壳侧内衬(7)的一侧具有至少一个隆起02)。
13.根据权利要求12所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述隆起02)具有至少一个给定断裂部位01)。
14.根据权利要求12或13所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述隆起02)与减震机构03)配合作用。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述隆起02)伸入到所述外壳侧内衬(7)中。
16.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，还包括指示器，该指示器用于指示所述外壳侧内衬(7)相对于所述头部侧内衬(8)进行的旋转和/或已有的旋转。
17.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述头部侧内衬 ⑶和/或所述外壳侧内衬⑵具有护罩。
18.根据上述权利要求中任一项所述的保护头盔(6)，其特征在于，所述保护头盔(6) 是赛车头盔、冬季运动头盔、骑马头盔、自行车头盔、登山头盔、工作保护头盔、警察头盔、火警头盔、喷气式飞机头盔、或军用头盔。
19.一种用于减小或避免因旋转运动所致冲击而引起的头部损伤的方法，该方法利用了一种保护头盔(6)，其中，该保护头盔(6)具有硬质材料制成的外壳(1)和能承受对所述头部(5)的撞击的、设置在所述外壳(1)的内侧面( 上的内部佩戴装置(3)，其特征在于，所述内部佩戴装置C3)划分成外壳侧内衬(7)和头部侧内衬(8)，其中所述头部侧内衬(8)的背离所述头部(5)的侧面至少部分地具有球形面，所述头部侧内衬(8)和所述外壳侧内衬(7)的彼此相向的侧面至少部分地相互对应，从而通过所出现的冲击使得所述外壳侧内衬(7)相对于所述头部侧内衬(8)转动。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法使用了根据权利要求1至18中任一项所述的保护头盔(6)。
全文摘要
本发明涉及一种保护头盔(6)和一种用于减小或防止头部损伤的方法，其中，减轻撞击的或者减轻撞击并且舒适的内部佩戴装置可以具有衬垫、舒适垫、保护垫、护罩和/或带有带子的佩戴装置(例如佩戴网、佩戴带、头带等)，该内部佩戴装置被划分成外壳侧内衬(7)和头部侧内衬(8)，这些内衬可在至少一个方向上彼此相对地(优选从一定的力作用起)转动，从而形成一个滑动面，该滑动面承担着旋转面的功能，从而大大地减小或防止因撞击引起的旋转加速度，因为头部侧内衬(8)和外壳侧内衬(7)，使得佩戴者头部(5)和头盔外壳，优选地在所有方向上都能不受妨碍地快速地相对旋转。
文档编号A42B3/12GK102406262SQ201110289540
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者O·申普夫 申请人:O·申普夫