用于全面罩式摩托车头盔的扩展视场的制作方法

文档序号:12281089阅读:339来源:国知局
用于全面罩式摩托车头盔的扩展视场的制作方法与工艺

本申请要求2015年5月8日提交的名称为“Expanded Field of View for Full-face Helmet”(用于全面罩式摩托车头盔的扩展视场)的美国临时专利申请61/990,633的权益,该美国临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及一种具有用于全面罩式头盔的扩展视场的头盔及其制造方法和使用方法。



背景技术:

防护头具以及头盔已经在多种多样应用中并跨多个行业使用,包括在体育运动、田径运动、建筑、采矿、军事防御以及其他领域中使用,以防损伤使用者的头部和脑部。使用防止坚硬物体或尖锐物体直接接触使用者头部的头盔,可避免或减轻使用者受到的损伤。使用吸收、分散或以其他方式管理冲击能量的头盔,同样可避免或减轻使用者受到的损伤。

图1示出了传统头盔或现有技术已知的全面罩式摩托车头盔10。头盔10包括头盔主体12,该头盔主体通常包括一层或多层防护垫或能量吸收材料(包括坚硬外壳和泡沫内衬)。可使用一个或多个铰链或枢轴15将任选的面罩或护罩14可旋转地连接到头盔主体12,所述一个或多个铰链或枢轴可允许护罩14在打开或掀起位置与关闭或扣下位置之间旋转。图1示出了处于关闭或扣下位置的护罩14,使得面罩14的底部边缘16接触或抵靠在锁扣17的一部分上,诸如在锁扣17的顶部边缘。全面罩式头盔10的锁扣17提供了对整个面部的保护,包括对使用者的下巴、面部和头部下部的保护。具体地讲,锁扣17可针对正面冲击提供保护和能量吸收,而无锁扣的头盔提供的保护和能量吸收较少。通过头盔10的视孔(faceport)或开口18为使用者提供了通过视孔18和任选地通过面罩14的可见度,这也可称为头盔使用者的视场(FOV)。

过去通常测试头盔(诸如头盔10)的安全性和视场这二者。在额外的防护头盔材料与视场之间存在一个权衡,额外的防护头盔材料会增强在冲击过程中的能量管理以提高安全性,使用额外的防护头盔材料可减小视场。为确保足够的安全性和视场,监管部门已制定了一些指导方针来确保保持适当的平衡。例如,欧洲已经采用检测视场的ECE测试标准。针对头盔佩戴者、使用者或骑行者测量视场,确保为使用者提供了足够的或所需的安全性和视场。



技术实现要素:

需要一种改进的全面罩式摩托车头盔。因此,在一个方面,全面罩式摩托车头盔可包括坚硬外壳和设置在所述坚硬外壳内的能量吸收材料。所述全面罩式摩托车头盔还可包括视孔开口,该视孔穿过所述坚硬外壳延伸至头盔的内部空间,所述视孔包括上边缘、下边缘,该下边缘由不可移除的锁扣的上边缘所限定,所述视孔还由在视孔上边缘与视孔下边缘之间延伸的A柱限定在第一侧上,所述视孔具有高度Ha。所述锁扣可包括紧邻所述A柱开始的凹陷部,并且凹陷部内的锁扣高度Hc1大于或等于60毫米(mm),凹陷部外且紧邻凹陷部的锁扣高度Hc2大于或等于70mm。所述凹陷部在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间可具有大于或等于5mm的高度Hr(在15-60mm的距离范围内),其中所述凹陷部还可包括在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间的阶梯,其长度小于或等于35mm。

所述全面罩式摩托车头盔还可具有锁扣高度Hc1,该锁扣高度是凹陷部内的最小锁扣高度。所述视孔的最大高度(Ha max)可等于或小于80mm。所述全面罩式摩托车头盔还可包括设置在A柱高度Ha下半部分内的视孔最后点。所述A柱与所述凹陷部的底部之间的最大曲率半径可以小于或等于50mm。所述全面罩式摩托车头盔还可包括在所述视孔上方可回缩地连接到所述全面罩式头盔的面罩。

在另一个方面,全面罩式摩托车头盔可包括坚硬外壳和设置在所述坚硬外壳内的能量吸收材料。视孔开口可穿过所述坚硬外壳延伸至头盔的内部空间,所述视孔包括上边缘、下边缘,该下边缘由锁扣的上边缘所限定,所述视孔还由在视孔上边缘与视孔下边缘之间延伸的A柱限定在第一侧上,所述视孔具有高度Ha。所述锁扣可包括所述邻近A柱开始的凹陷部,并且所述凹陷部在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间可具有大于或等于3mm的高度Hr(在10-60mm的距离范围内)。所述锁扣可包括在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间的阶梯,其长度小于或等于40mm。

所述全面罩式摩托车头盔还可具有在凹陷部内并邻近A柱的锁扣高度Hc1,其为凹陷部内的最小锁扣高度。所述视孔的最大高度(Ha max)可等于或小于95mm。所述全面罩式摩托车头盔还可包括设置在A柱高度Ha下半部分内的视孔最后点。所述A柱与所述凹陷部的底部之间的最大曲率半径可以小于或等于50mm。所述全面罩式摩托车头盔还可包括在所述视孔上方可回缩地连接到所述全面罩式头盔的面罩。所述锁扣还可具有在凹陷部内的大于或等于60mm的锁扣高度Hc1,以及在凹陷部外且邻近凹陷部的大于或等于65mm的锁扣高度Hc2。

在另一个方面,全面罩式摩托车头盔可包括坚硬外壳和设置在所述坚硬外壳内的能量吸收材料。视孔开口可穿过所述坚硬外壳延伸至头盔的内部空间,所述视孔包括上边缘、下边缘,该下边缘由锁扣的上边缘所限定,所述视孔还由在视孔上边缘与视孔下边缘之间延伸的A柱限定在第一侧上,所述视孔具有高度Ha。所述锁扣可包括邻近所述A柱开始的凹陷部,并且所述凹陷部在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间具有大于或等于3mm的高度Hr。所述锁扣可包括在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间的阶梯,其长度小于或等于40mm。

所述全面罩式摩托车头盔还可具有锁扣高度Hc1,该锁扣高度是凹陷部内的最小锁扣高度。所述视孔的最大高度(Ha max)可等于或小于95mm。所述视孔最后点可设置在A柱高度Ha的下半部分内。所述全面罩式摩托车头盔还可包含在所述A柱与所述凹陷部的底部之间小于或等于50mm的最大曲率半径。面罩可在所述视孔上方可回缩地连接到所述全面罩式头盔。所述锁扣还可具有在凹陷部内的大于或等于60mm的锁扣高度Hc1,以及在凹陷部外且邻近凹陷部的大于或等于65mm的锁扣高度Hc2。

附图说明

图1示出了现有技术已知的保护性全面罩式摩托车头盔的一个实施例。

图2示出了具有测试线和视场(FOV)参照的保护性全面罩式摩托车头盔。

图3A和图3B示出了具有改进视场的全面罩式摩托车头盔的外形视图。

图4A至图4C示出了头盔视孔的各部分与视场或视场需求之间的关系。

图5A和图5B示出了对摩托车头盔视场的改进的各种投影。

图6A和图6B示出了用于测量摩托车头盔视场的设备。

具体实施方式

本公开、其各方面以及具体实施并不受限于本文所公开的具体头盔或材料类型或者其他系统部件示例或者方法。可设想出许多本领域已知的与头盔制造相符的附加部件、制造和组装工序,以与本公开的特定具体实施一起使用。因此,例如,尽管已公开了特定具体实施,但是此类具体实施和实施部件可包括与预期操作一致的本领域已知的用于此类系统和实施部件的任何部件、型号、类型、材料、版本、数量和/或类似元素。

词语“示例性”、“示例”或它们的各种形式在本文用于表示充当例子、实例或举例说明。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计未必被解释为是优选的或优于其他方面或设计。此外,提供例子仅是出于清楚和理解的目的,并非意在以任何方式限制或约束本公开的公开主题或相关部分。应当理解,本可呈现具有不同范围的大量附加或替代的例子,但出于简洁目的而省略了。

尽管本公开包括了多种不同形式的多个实施例,但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是具体实施例,应当理解,本公开应视为是对所公开方法和系统的原理的举例说明,而非意图将所公开概念的广泛内容限定于所示的实施例。

本公开提供了用于提供全面罩式摩托车头盔的设备、装置、系统和方法,所述全面罩式摩托车头盔可任选地包括或要求包括不可移除的锁扣和面罩。在一些实施例中,本文所述全面罩式摩托车头盔可在无面罩的情况下形成,诸如对于摩托车头盔或耐力赛头盔来说,在过去,这些头盔确实包括面罩,但其是与护目镜或眼睛护具组合使用,所述护目镜或眼睛护具是与头盔分离的或并非与头盔一体成型。在这些情况下,由于头盔视孔而非护目镜限制了使用者的视场,所以对于视场(“FOV”)的改进可能是适用的不。在护目镜限制了视场的情况下,可通过与针对头盔视孔所作调整类似的方式,对护目镜进行调整来实现类似的效果。

一般来讲,包括上文所述的全面罩式摩托车头盔在内的保护性头盔可包括坚硬外壳、冲击衬垫和舒适衬垫。所述坚硬外壳可使用碳纤维通过注塑成型来形成,并可包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或其他类似的或合适的材料,或任何其他合适的材料。所述外壳可以足够坚硬以抵抗冲击和穿刺,以及满足相关安全测试标准。在一些情况下,所述外壳也可以是足够柔性的,其可在冲击过程中轻微变形,以通过变形吸收能量,从而有助于能量管理。

图2示出了使用者22所佩戴的传统头盔或全面罩式摩托车头盔20的横截面轮廓视图,其类似于头盔10。图2还包括表示使用者22视场24的区域的额外细节。向前视场24包括下边界、表面或边缘26,所述边缘处于视孔21的下边缘28上方且不与下边缘相交。相似地,向前视场24包括上边界、表面或边缘30,所述边缘可保持在使用者22的眼睛上方并且保持在视孔开口21的上边缘32下方且不与上边缘相交。

图2还示出了使用者22的头部上或测试头部模型上的线或平面如何相对于头盔20上的线或平面定位,作为在头盔20与使用者22之间限定和布置预期或适当的贴合性的方式。例如,图2示出了测试线或测试平面34,诸如指示可经受破坏性测试的头盔20部分的Snell J测试线或测试平面。例如,通过将测试线34从测试头部模型转移到头盔20的外表面,测试线34可用作头盔安全标准的一部分,使得测试线的定位或位置形成在用于冲击测试的头盔上或与用于冲击测试的头盔相关联。例如,可通过在测试线34上或上方冲击头盔20进行冲击测试。

可通过使用参照平面或参照线36以及通过使用相对于头盔的点或平面(诸如头盔20正面的视孔18上边缘32)的头部位置指数(HPI)来建立测试头部模型或使用者22头部与头盔20的外表面之间的相对位置,所述参照平面或参照线与使用者22头部的基础平面、法兰克福平面或耳轨道平面可共同扩张。参照平面36可由使用者22头部或头部模型的解剖特征限定,诸如由穿过左眶最下点(或头骨的左轨道或眼眶的下缘)并且还穿过左、右外耳门上缘中点或每个耳道或外耳道上缘的平面所限定。HPI限定了测试头部模型或使用者22头部的参照平面36与头盔20的一部分(诸如由测试线34指示或限定的头盔20的一部分)之间的距离,所述一部分可以是头盔20视孔18的上边缘32的前部。HPI可包括以特定使用者的特征和需要为基础的任何合适的距离,所述距离包括在35-65mm、40-55mm的范围内或为约47mm的距离。在图2中,HPI示出为参照平面36与视孔18的上边缘32之间的距离。

图3A和图3B示出了根据本公开的全面罩式摩托车头盔50的侧面外形视图。头盔50包括头盔主体51和锁扣58,所述头盔主体可包括一层或多层防护垫或能量吸收材料,包括坚硬外壳52和泡沫内衬。任选的面罩或护罩54能够可旋转地连接到头盔主体51并设置在主体51与锁扣58之间。可使用一个或多个铰链或枢轴55将面罩54连接到头盔主体51,所述一个或多个铰链或枢轴可允许面罩54在打开或掀起位置与关闭或扣下位置之间旋转。图3A和图3B示出了处于关闭位置的面罩54,使得面罩54的底部边缘56接触或抵靠在锁扣58的一部分上,诸如在锁扣58的顶部。可通过图3A和图3B中的面罩54看到视孔70的边界,以便于参照。通过与主体51整体成型,或者通过成为可永久性地或以可脱开的方式连接到主体51的单独件,可将锁扣58连接到头盔50的主体51。全面罩式头盔50的锁扣58可提供对整个面部的保护,包括对使用者的下巴、面部和头部下部的保护。具体地讲,锁扣58可针对正面冲击提供保护和能量吸收,而无锁扣的头盔提供的保护和能量吸收较少,尤其是对于使用者的面部和头部正面。

换句话讲,视孔70可形成为穿过头盔50的开口,以将主体51和锁扣58分开或设置在这两者之间。当透过视孔70并且任选地透过面罩54查看时,视孔70可为使用者提供可见度或视场。图3A示出了描绘成全面罩式街头风格头盔的头盔50的一个实施例,其包括面罩54,在另一个实施例中,全面罩式头盔50可形成为无面罩54的越野风格头盔或其他合适的头盔。

图3A和图3B还示出了,视孔70包括下边缘、表面或边界72、上边缘、表面或边界80、以及A柱81,该A柱可在视孔70的后部或背部连接在下边缘70与上边缘80之间或在这两者间延伸。如本领域中已知,将A柱81的位置设置在锁扣58连接至头盔50的主体51处,当使用者佩戴头盔50时,该位置通常邻近使用者耳朵的位置。

A柱81或邻近A柱81的视孔70具有从视孔70的上边缘80延伸至视孔70的下边缘72的高度Ha。可在一定方向上测量高度Ha,该方向垂直于视孔70的上边缘80、视孔70的下边缘72或参照线36,或者包括与视孔上边缘、视孔下边缘或参照线的相对角度90°。在其他情况下,可在头带的端部或视孔70的上下圆角的半径端部测量A柱81的高度,所述半径端部可位于A柱81分别与视孔上边缘80和视孔下边缘72之间的相交处。A柱与凹陷部的底部之间的最大曲率半径可小于或等于50mm、40mm、30mm、20mm和(在一些情况下)约10mm,诸如在6-11mm的范围内。作为另外一种选择,通过延长A柱81的线和视孔下边缘72直至它们相交,从而确定相交点93,并且可在视孔80的上边缘与相交点93之间测量A柱81的高度Ha。当基于相交点93测量高度Ha时,高度Ha可在垂直于参照线36的方向上测量,并可测量为从相交点93到参照线36或视孔上边缘80的距离。因此,在一些情况下,高度Ha将在平行于A柱81的方向上测量。

在一些实施例中,高度Ha的方向可平行于或对齐y轴或垂直轴,同样如图3A和图3B中所指出。y轴可对齐或平行于使用者的矢状平面或头盔50的矢状平面或被包含在使用者的矢状平面或头盔的矢状平面内,所述y轴在头盔50的顶部64到头盔50的底部66之间的方向上延伸。x轴或水平轴也示于图3A和图3B中并且贯穿整个图,所述x轴或水平轴可完全或基本上垂直于或正交于y轴,并且可以被包含在使用者的矢状平面或头盔50的矢状平面内,所述x轴或水平轴从头盔的正面或前部60延伸至头盔50的后面或后部。

由于视孔的上边缘通常用于相对于使用者的头部、眼睛或这两者来定位头盔,因此从视孔70的上边缘80测量视场的高度Ha可以是方便的测量过程。头盔视孔的上边缘是许多认证机构在规定测试线和视觉要求时所使用的特征。示例性认证机构包括国际标准化组织(ISO)、ECE测试标准(在欧洲普遍应用)、美国交通部(DOT)和斯内尔纪念基金会(Snell Memorial Foundation)(一个非营利性组织,致力于头盔安全标准的研究、教育、测试和开发)。基于测试头部模型上的参照平面,认证机构可规定头盔的高度或头部位置指数(HPI),如上文结合图2所讨论。例如,ECE使用上视觉平面和头盔的视孔上边缘来规定头部模型上的位置。头盔50的视孔54的高度Ha可大于或等于60mm、65mm、70mm、75mm或其他类似的量度。

锁扣58可具有一个或多个高度Hc,所述高度可从视孔70的下边缘72延伸到头盔50的颈口或底部66。垂直于视孔70的下边缘72或垂直于锁扣58的下边缘(诸如,沿颈口开口在头盔66的底部处)测量锁扣的高度Hc。因此,可在凹陷部71内垂直于视孔70的下边缘75测量Hc1。高度Hc1可大于或等于60mm、61mm、62mm、63mm、64mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm或其他类似的量度。相似地,可在凹陷部71外且紧邻凹陷部垂直于视孔70的下边缘73测量Hc2。高度Hc2的高度可大于Hc1,使得高度Hc2可为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm或其他类似的大于高度Hc1的量度。在一些实施例中,当与沿锁扣58的长度的所有高度相比时,邻近或紧邻A柱81取得的高度Hc1是在凹陷部71内所取得的所有锁扣高度中的最小高度(Hcmin)。

图3A和图3B示出,头盔50可由视孔70的下边缘72形成,所述下边缘包括凹陷部、凹口或下沉部71。在视孔70的高度Ha和锁扣58的高度Hc的相交处或交会处紧邻A柱81形成凹陷部71,以防止视孔70的下边缘72具有传统头盔的直边或连续弯曲线或弧,诸如图1所示头盔10的视孔18的下边缘19或面罩14的底部边缘16。相反,底部边缘72包括底部边缘72的前部73和一个或多个后部75,其中后部75可通过在下边缘72的前部73与后部75之间延伸的阶梯形状或部分76垂直偏移。虚线74示出了这样的延伸:如果没有延伸至凹陷部71中的下边缘72的后部75的阶梯76和凹陷部71,则下边缘72可能延伸至A柱81处。

因此,可在虚线74与下边缘72的后部73之间测量凹陷部71的高度Hr。换句话讲,通过举例说明的方式但不限于,凹陷部71可具有在凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间延伸的高度Hr,高度Hr大于或等于3mm、4mm、5mm、6mm或7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、15mm、17mm或20mm,并且长度在5-60mm或10-50mm或15-45mm的范围内。作为一个非限制性示例,在一些情况下,高度Hr可小于或等于15mm。

凹陷部71的长度Lr可在A柱81与前部73和阶梯76的接合处之间延伸。凹陷部的底部与凹陷部的顶部之间的阶梯76的长度小于或等于40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm或5mm。阶梯形状76可具有任何合适的斜率、角度、形状、曲线、半径、图案、锥度或圆角,凸形或凹形或同时包括凹形和凸形部分。阶梯形状76可由一个或多个台阶形成,并包括垂直分量,所述垂直分量可垂直于视孔60的下边缘72、垂直于紧邻凹陷部71的边缘或在凹陷部边缘处的凹陷部71底部75、凹陷部71顶部73中的一个或多个、或垂直于虚线74,该虚线可以是凹陷部的顶部73的投影或视孔70的下边缘72的延伸。阶梯76的垂直分量可以是完全垂直的,或者可以是包括垂直分量并在凹陷部的底部75与凹陷部的顶部73之间倾斜或成角度的矢量的一部分,如图3A和图3B所示。

可通过将头盔50或任何其他全面罩式摩托车头盔放置在ISO-57头部模型上并根据ECE标准在ISO-57头部模型上定位头盔来确定视孔沿A柱81的最后点,其中视孔70的上边缘80位于头盔60的正面,正好接触所需视场的上边界30或83。垂直的激光可从ISO-57头部模型的中心向前移动,直至激光首先接触A柱81的一部分,由此确定A柱的最后点。对于头盔50而言,A柱81的最后点将位于A柱81的高度的下面或底下半部,或A柱高度的下面或底下三分之一部分,或相交点93或视孔70的下边缘75的0-30mm、0-20mm或0-10mm之内。

与上述凹陷部71的特征相比,传统摩托车头盔的视孔开口的底部边缘不包括紧邻A柱设置的局部向下切口或凹口,如本文结合凹陷部71所述。相反,耐力赛或越野头盔中传统视孔的下边缘通常包括直的或连续倾斜的下边缘,而没有本文结合凹陷部71所描述的阶梯设计、定位和位置。

类似于视孔70的下边缘72,面罩54的底部边缘56不需要具有直边或连续弯曲线或弧,正如头盔10的面罩54的底部边缘16那样。相反,底部边缘56可沿循、镜像或匹配视孔开口70的下边缘68的轮廓。底部边缘56和下边缘72的形状可包括单个阶梯76或多个阶梯76,诸如两个、三个或任何所需数目的阶梯76。通过包括凹陷部71,头盔50和使用者的视场可以增大,而无需调整A柱81的位置或牺牲锁扣58的强度或能量管理。因此,通过倾斜视孔70的下边缘72,可增大使用者和头盔50的视场,同时也减少了使用者或头盔的盲区。

如图3A和图3B所示,视孔70的上边缘80不需要与视孔70的下边缘72匹配或成镜像。相反,视孔70的上边缘80可形成为包含直的、平的或连续的形式而无任何阶梯形状或凹陷部的线条或曲线。视孔70的上边缘80可平行于头盔50的x轴,或者可从A柱81向上倾斜至头盔50的正面60,如图3A和图3B所示,以增大头盔50的向前和向上的可见度或视场。

接着图3A和图3B,图4A示出了当头盔包括上文所讨论的相对于头盔50的改进时,对于使用者和头盔而言的视场改进的视觉展示。更具体地讲,图4A示出了如何通过调整视孔96的下边缘94以包括凹陷部98来改进佩戴头盔92的骑行者或头盔佩戴者90的视场,所述凹陷部由虚线示出,与凹陷部71类似或相同。图4A示出头盔佩戴者90的头部在头盔内部空间之内,并且还示出凹陷部98的空间是不透明的,无法显示出骑行者后面的区域90或骑行者92冠状平面的后部如何被阻挡在凹陷部98的范围内而没有透明或开放的区域或凹陷部。假定骑行者90在他的摩托车上,骑行者90的视场增大体现在任何位置,对于骑行者90而言,骑行者90的视场增大尤其体现在骑行者90横向移动(诸如在骑行过程中变更车道时)之前转头“检查盲区”时。如图4A所示,通过利用在凹陷部98底部未凹陷的下边缘94,下边缘94可能会不利地减小骑行者的功能性视场并增加头盔和骑行者90的盲区。对于这个意外结果或凹陷部71或90所占区域的发现使得可以在头盔50和92内分别添加不同的结构特征或凹陷部,以充分利用上述意外结果。

如图4A所示,骑行者90和头盔92的视场增益不只是在摩托车骑行者90的横向方向;而是,当骑行者90直立或竖直坐在摩托车上时,还包括骑行者90后面的区域。与传统的技术相反,无需调整头盔92的A柱100的形式或位置,即可在骑行者90后面的摩托车后方实现增大的视场。

此外,通过形成凹陷部71或98来改进视场这一意外结果也部分地源于发现或认识自行车或摩托车骑行者的生物力学运动模式的结果。所述生物力学模式包括这样的事实:当骑行者向下扭转或倾斜他的头部(他的下巴朝向身体的躯干)同时向左或向右旋转头部时,骑行者将看到比他只是向左或向右旋转头部而不向下扭转或倾斜他的头部时更多的身后部分和左侧或右侧部分。可通过以下步骤体验来自上述生物力学模式的改进视场。首先,站立或坐下,同时身后有一个或多个物体。第二,在保持头部完全直立的同时,向左或向右尽量转动头部,并且同时注意可以看到多少物体。接下来,向下倾斜头部(下巴朝向躯干),然后重复向左或向右尽量转动头部,并注意现在能看到多少物体以及与之前的区别。与当头部直立并旋转时相比,当向下倾斜头部并旋转时,上文提到的生物力学允许看到身后更多的物体或设置在身后更远的物体。

因此,通过采用凹陷部71和98以及上述生物力学运动模式,并改进头盔视场以匹配或重合骑行者头部的倾斜和旋转位置,即使在佩戴头盔92的同时,骑行者90也将体验到改进的视场。因此,无论骑行者处于俯身位置或竖直位置,对于大多数或所有类型的自行车或摩托车骑行(包括街道、轨道或其他类型的骑行)来说,都可以广泛地实现对视场的改进。通过减少骑行者90的盲区,降低了与另一车辆或物体接触并发生事故的风险。佩戴具有凹陷部98的头盔92(或具有凹陷部71的头盔50)的摩托车骑行者将拥有比传统街头风格全面罩式摩托车头盔更小的盲区,并且将能够更好地检测到其他车辆和障碍,同时保持更厚的锁扣和更好的保护。

图4B和图4C对于为什么凹陷部71和98可以根据骑行者的上述生物力学运动改进视场而不受相关的头盔安全标准(诸如本文所公开的那些标准)所限制而提供了额外的细节。图4B示出了头盔50内的多个视场视觉标准82-85。更具体地讲,图4B示出了斯内尔和ECE视觉标准的向后视场边界82、斯内尔和ECE视觉标准共享的上视场边界83、ECE视觉标准的下视场边界84和斯内尔视觉标准的下视场边界85。

图4C示出了与图4B所示的视孔视图相似的二维轮廓视图。图4C示出了头盔的视孔70以及头盔的上边缘80与下边缘72之间的区域。视孔70的放大区域示出了,在视孔70内有调节视场区域86,所述调节视场区域可至少部分地由视孔正面处的调节视孔开口87和视孔开口的调节上边缘88所限定。图4C还示出了邻近调节视场区域86并处在该调节视场区域下方的非调节视场区域89。从视孔81的非调节高度Ha可至少部分地得到非调节视场区域89。因此,非调节视场区域89允许通过添加凹陷部71来改进视场,同时也允许大的或增加的锁扣厚度,所述锁扣厚度与街头风格全面罩式摩托车头盔的传统锁扣厚度相当。

与此相反,传统全面罩式街头头盔(诸如图1所示的头盔10)被设计并制造成通过包括稳固的不可移除的锁扣而具有稳固的保护功能,同时还提供足够的可见度。然而,稳固保护和良好可见度的目标一直以来都存在着冲突,假如在二者之间折中,那么更多的保护会导致更低的可见度,更高的可见度会导致更少的保护。结果是,传统全面罩式街头头盔设计提供了减小的可见度或视场,作为对更多的保护和能量吸收的折中。

添加凹陷部71允许通过提供厚的或更厚的锁扣来实现改进的保护、感知到改进的保护或这二者,所述锁扣还包括凹陷部71的结构特征来为使用者的视场提供特定的针对性增益,诸如图5A和图5B所示的那些视场改进。骑行者和头盔制造商的传统技术未能认识到通过诸如凹陷部71的凹陷部可得到的增益,并且甚至错误地将减小的向后可见度归因于A柱81的上部。换句话讲,有限的视场是可容忍的,或在一些情况下,有限的视场是由于A柱81的上部与使用者眼睛在头盔内的位置之间的间距或距离,或A柱81与头盔50正面60之间的间距或距离所导致的。然而,因为现行的测试标准,诸如图4C所示的涉及视孔70的上部和前部的那些测试标准,凹陷部71可被引入视孔的底部后部以充分利用具有改进的可见度和稳固的锁扣厚度的意外结果。与上文所讨论的具有改进视场的头盔(诸如头盔50和92)相比,传统可拆除锁扣头盔(包括街头可拆除锁扣头盔和具有极简锁扣设计的头盔)提供了下列中的一种或多种:更少的保护、更少的感知保护、更小的视场和对于向后可见度的更小的目标视场。

图5A和图5B示出了可如何将对视孔70的改变(诸如调整视孔70的下边缘72,以包含凹陷部71或98)与骑乘者90的视场成系统地关联的实例。因为定位和测试头盔(诸如头盔测试线条、用户的基础平面,以及HPI)都是按标准进行的,所以,可将视孔70或96的形状、尺寸和位置与骑乘者90的视场关联起来。

图5A和图5B呈现了穿戴头盔92的骑乘者90连同骑乘者90增大的视场102的透视图,其中增大的视场是由于沿头盔92的下边缘94邻近A柱100设置凹陷部98所致。如图5A和图5B所呈现,视场102是穿戴有凹陷部98和无凹陷部98的头盔92的骑乘者90的一部分视场的空间投影。用于视场102各部分的参考标号对应于用于头盔92的参考标号,但带有撇号(')。因此,图5A和图5B示出的第一顶面94'和第二底面98',分别是用户90穿戴不包括或包括凹陷部98作为头盔90下边缘94的一部分的头盔92时的视场102下限的投影。第一表面94'表示穿戴传统头盔设计的骑乘者90的视场102的下限或外限,该传统头盔设计包括直的或不断倾斜的视孔下边缘,且该视孔下边缘不包括凹陷部98。第二平表面98'表示穿戴包括凹陷部98的头盔的骑乘者90的视场102的下限或外限。因此,第一表面94'和第二表面98'之间的体积、面积、距离或空间106表示或示出了在视孔96的下边缘94包括凹陷部98的情况下,佩戴者90体验到的增大的视场102。换句话讲,第一表面94'和第二表面98'之间的体积106表示了在视孔96的下边缘94不包括凹陷部98的情况下,佩戴者90体验到的盲区。

由于骑乘者90和头盔92的相对角度或位置不同,图5A和图5B彼此不同。图5A示出了在骑乘者90处于正常直坐位时,骑乘者90的视场102中的相对增益。图5B示出了在骑乘者90的头部处于朝下扭转位置时,骑乘者90的视场102中的相对增益。因此,图5A示出了骑乘者90以直坐位坐定,双眼看向前方,视线与其身体的基础平面或横向平面平行,其中,骑乘者90身体的横向平面是将骑乘者90的身体分为上下两部分的平面,该平面与冠状平面和矢状平面垂直。因此,图5A所示的视图示出了以直坐位坐定,且双眼注视的方向与其下方道路的平面或水平面方向平行的骑乘者90的视场102。换句话讲,骑乘者90的头部的横向平面不但平行于(或基本上平行于)使用者所骑乘摩托车的横向平面,还平行于(或基本上平行于)摩托车在其上行驶的表面。骑乘者90这样坐定时,视场102的额外的或增大的体积106处于骑乘者侧向的左下方和右下方。视场102的增大的体积106也可以(在更小程度上)处于骑乘者的冠状平面的背后或后方,所述冠状平面是将骑乘者的身体分为腹背两部分的平面。

相似地,图5B示出了骑乘者90处于头部略朝下扭转的扭转位,其颈部弯向躯干(诸如下巴倾斜)时,视场102的体积106的增益。图5B所示的骑乘者90的位置示出了在骑行时如何扭转并朝下倾斜头部,可在基础平面与骑乘者的摩托车的横向平面之间、或在基础平面与佩戴者的摩托车正行驶其上的平面之间形成锐角。此外,骑乘者90处于倾斜位且头部扭转时视场102的体积106改进了对周围的交通状况或障碍物的可见度和视场,从而改善了变更车道这样的基础操作。

结合图6A和图6B示出并描述了可视化或表示给定头盔增大的视场102的另一种方式。图6A示出了测试头部模型110,其安装在离屏幕112固定的距离处。屏幕112可以是不透明的、透明的或半透明的。测试头部模型110可连接到基座或支架114,该基座或支架由机械紧固件116或其他合适的装置连接到屏幕112。在作为通用形式示出的同时,头部模型110可具有适合并被配置成能够置于头盔(诸如头盔50或头盔92)内的尺寸和形状。屏幕112可以是任何所需的形状,而且在捕获一个或多个光场118时保持稳定,从而提供一致的基线,便于将放置在测试头部模型110上方的不同头盔相互比较。在一些实施例中,屏幕112可能具有曲度或弧度,从而在设置于头部模型110内,用以代表头盔佩戴者的双眼的灯111之间提供恒定或固定的距离。

把头盔放置在头部模型110上方,用位于头盔佩戴者双眼的位置的灯111投射光线,就可近似得到给定头盔的视场。逆转光的方向,使其从进入头盔到达使用者的双眼,变为离开灯111穿过头盔的视孔然后到达屏幕112,光场118将会投射代表头盔佩戴者视场的范围,由此指示使用者将能够看到的东西。

图6B示出了屏幕112的视图,其类似于图6A所示屏幕112的视图。图6B有别于图6A的地方是,其示出了不透明类型的屏幕112,无法透过该屏幕看到测试头部模型110。图6B示出的屏幕112包括第一标记或轮廓120,该第一标记或轮廓示出了传统头盔(诸如图1的传统头盔10)可得到的传统视场的非限制性例子。屏幕112还包括第二标记或轮廓122,该第二标记或轮廓示出了具有改进视场的头盔(诸如头盔50或90)可得到的改进视场的非限制性例子。

可采用任何恰当的方式(诸如通过跟踪光场118,或用感光材料制作屏幕112)捕获第一标记120和第二标记122。无论第一标记120和第二标记122是怎样捕获的,基于头盔特定的视孔几何形状,第一标记120和第二标记122都可对应或捕获给定头盔的视场的尺寸和形状。第一标记120和第二标记122之下或之外的区域可表示不可见的区域,诸如图6B中用阴影线图案指明的盲区124。

相对于盲区124比较第一标记120和第二标记122之间的差异,示出了偏移126(类似于体积106)怎样与特定的头盔或视孔的改进视场对应。在已捕获第一标记120和第二标记122之后,可从机械紧固件116上卸下曲面屏幕112,将其平放或放置在单个平面内。来自屏幕112的平坦或二维(2D)形式的第一标记120和第二标记122可被导入绘图、制图或图像软件(诸如Adobe Illustrator),用于测量、量化或计算实测头盔的增大视场的尺寸,以及比较不同头盔设计的视场。

因此,头盔设计可有利地改善能量管理和视场,让佩戴者从设计位置佩戴头盔时不必调整头盔,也就是不必调整头盔A柱的位置;并且,无需牺牲固定锁扣的强度和尺寸,而头盔护罩可以仍然作为头盔(诸如全面罩式街头风格头盔)的一部分。有利的是,可通过控制A柱附近视孔的高度Ha,包括控制锁扣的高度Hc大于60mm,且高度Hc与高度Ha对齐(其中Ha与Hc之比大于或等于0.85),并通过在锁扣邻近A柱的下边缘中形成凹陷部来实现改进的视场。

在上述实例、实施例和具体实施参考例子中,本领域普通技术人员应当理解,可将其他头盔和制造装置和实例与所提供的头盔和制造装置和实例进行混用或替代,所述头盔和制造装置和实例实质上被提供为与可利用的方法、系统或具体实施的预期操作一致的任何部件。相应地,例如尽管可公开特定部件例子,但是这样的部件可以包括任何形状、大小、样式、类型、型号、版本、类别、等级、测量值、浓度、材料、重量、数量和/或与具体实施的预期目的、方法和/或系统一致的类似特征。在上面的描述是指用于头盔的单件式无滑移绑带调节器的具体实施例的地方,显而易见的是,可在不背离其精神的前提下做出许多修改,并且这些实施例和具体实施也可应用于其他用具技术和装备技术。因此,本发明所公开的主题旨在涵盖落入本发明的精神和范围以及本领域普通技术人员知识内的所有此类更改形式、修改形式和变型形式。因此,无论从哪个方面来看,都应将目前所公开的实施例视为示例性的而非限制性的。

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