头盔衬垫系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2015年6月3日提交的标题为“helmetpaddingsystem”的美国申请no.14/729,266的权益，该文献的内容通过引用并入本文。

本发明总体涉及保护性头帽领域，更具体地涉及用于保护性头帽的抗冲击衬垫。

背景技术：

常规地，“接触”运动(例如摔跤、足球、橄榄球)的参与者佩戴防护头帽以缓冲在这些活动期间经常接受到的冲击力量。近年来，在这类接触性运动期间经受的对头部的冲击所产生的负面健康影响是一个值得关注的问题。通过有效减缓参与者受到的冲击力可以减弱或减少这些负面的健康影响。因此，需要改进的结构比如抗冲击头帽来减轻参与者所经受的冲击力。

技术实现要素：

本发明的方面涉及头盔衬垫系统。

根据本发明的一个方面，公开了一种头盔衬垫系统。该头盔衬垫系统包括刚性壳体和间隔衬垫。刚性壳体构造成覆盖使用者的头部的顶部并且被戴在棒球帽的下方。刚性壳体包括开口，开口形成在当刚性壳体被戴在使用者的头部上时刚性壳体的与使用者的头部的前部相对的区域中。间隔衬垫定位在刚性壳体内。间隔衬垫包括弹性材料层。

根据本发明的另一方面，公开了另一种头盔衬垫系统。该头盔衬垫系统包括帽、刚性壳体和间隔衬垫。帽在其后部部分中具有切口。刚性壳体构造成戴在帽的下方。刚性壳体包括开口，开口形成在当刚性壳体被戴在帽的下方时刚性壳体的位于帽中的切口的正下方的区域中。间隔衬垫定位在刚性壳体内。间隔衬垫包括弹性材料层。

根据本发明的又一方面，公开了另一种头盔衬垫系统。该头盔衬垫系统包括刚性壳体、面罩和间隔衬垫。刚性壳体包括本体部分和一对侧部部分。本体部分构造成覆盖使用者的头部的顶部并且戴在棒球帽的下方。本体部分具有处于所述一对侧部部分之间的下部前边缘。所述一对侧部部分向下延伸到所述本体部分的所述下部前边缘的下方。面罩连联接至刚性壳体，并且构造成当使用者佩戴刚性壳体时覆盖使用者的面部。间隔衬垫定位在刚性壳体内并且包括弹性材料层。

附图说明

结合附图阅读下面的详细描述可以最好地理解本发明，其中相同的元件具有相同的附图标记。当存在多个相似的元件时，单个附图标记可以以涉及特定元件的小写字母标记而指定多个相似的元件。当涉及共同的元件或者非特定的一个或更多个元件时，小写字母标记可以被省去。根据惯例，除非另有说明，附图的各种特征不是按比例绘制的。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以扩大或缩小。附图中包括以下附图：

图1是示出根据本发明的方面的示例性头盔衬垫系统的图像；

图2是示出图1的头盔衬垫系统的示例性头盔壳体的图像；

图3是示出图1的头盔衬垫系统的示例性吸收衬垫的图像；

图4是示出图1的头盔衬垫系统的示例性间隔衬垫的图像；

图5是图4的示例性间隔衬垫处于头盔壳体中的图像；

图6是示出图1的头盔衬垫系统的另一示例性间隔衬垫的图像；

图7是图6的示例性间隔衬垫处于头盔壳体中的图像；

图8是示出图1的头盔衬垫系统的又一示例性间隔衬垫的图像；

图9a至图9d是示出根据本发明的方面的示例性抗冲击衬垫的图像；

图10a至图10c是示出根据本发明的方面的示例性保护性头帽系统的图像；

图11是示出了根据本发明的方面的另一示例性保护性头帽系统的图像；

图12是示出根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的横截面图；

图13是示出图1的头盔衬垫系统的另一示例性间隔衬垫的图像；

图14a至图14d是示出根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的图像；

图15a至图15c是示出图14a至图14d的示例性头盔衬垫系统的替代实施方式的图像；

图16至图18是示出根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的实施方式的图像；

图19a和图19b是示出根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的图像；

图19c和图19d是示出图19a和图19b的示例性头盔衬垫系统的横截面图的图像；

图20a和图20b是示出图19a和图19b的头盔衬垫系统的替代实施方式的图像；

图21是示出处于常规的帽内的图20a和图20b的实施方式的另一图像；以及

图22和图23是图示根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的图像；

图24a至图24c是图示根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统的图像；

图25是示出图24a至图24c的头盔衬垫系统的分解实施方式的图像；

图26是示出图24a至图24c的头盔衬垫系统的切口的替代实施方式的图像；

图27是示出图24a至图24c的头盔衬垫系统的内部的图像；

图28a和图28b是示出图24a至图24c的头盔衬垫系统的替代实施方式的图像；

图29是示出戴在棒球帽下面的图24a至图24c的头盔衬垫系统的图像；

图30a和图30b是示出图20a和图20b的头盔衬垫系统的替代实施方式的图像；

图31a至图31c是示出带有可移动的板的图30a和图30b的头盔衬垫系统的图像；以及

图32a和32b是图示图24a至图24c的头盔衬垫系统的替代实施方式的图像。

具体实施方式

本文描述的本发明的实施方式涉及头盔衬垫和保护性头帽系统，保护性头帽系统结合使用者的头盔下面的抗冲击衬垫以减缓使用者的头部受到的对头盔的冲击。如本文所使用的，术语“头盔”不意味着限定，而是意图包括在可能发生对头部的冲击的活动期间为了保护而佩戴的任何头帽。另外，如本文所使用的，术语“抗冲击”旨在包括部分或完全减轻、减少、消散、偏转或吸收冲击的机械力的任何对象。

本文公开的示例性系统和装置构造成减轻对使用者头部的冲击力。这使得这些示例性系统和装置特别适合运动参与者使用，尤其适合于一般会经受高冲击力的诸如摔跤、美式足球或橄榄球之类的常规的“接触式”运动的参与者。尽管本文针对体育活动描述了本发明的示例性实施方式，但应当理解的是，本发明不限于此。本发明的系统和装置的合适应用包括例如军用头盔或建筑头盔。本领域的普通技术人员根据本文的描述将容易地理解其他合适的应用。

现在参照附图，图1示出了根据本发明的方面的示例性头盔衬垫系统100。头盔衬垫系统100可以由使用者在体育活动期间佩戴。作为总体概述，系统100包括头盔壳体110、间隔衬垫130和多个吸收衬垫150。在此描述系统100的其他细节。

头盔壳体110构造成定位在使用者的头部上。如图1和图2所示，头盔壳体110完全包围使用者头部的上部部分。这可能合乎期望地使得确保对使用者头部的任何冲击都由头盔衬垫系统100吸收。头盔壳体110可以包括用于将头盔壳体110固定到使用者头部的一个或更多个带112。头盔壳体110的尺寸被选择成使得头盔壳体110可以容纳系统100的其余部件，同时仍然牢固地定位在使用者的头部上。在头盔壳体110是常规头盔壳体的情况下，将理解，头盔壳体110除了包括关于系统100描述的衬垫之外，还可以包括其自身的整体连接的泡沫衬垫。将理解的是，关于系统100的衬垫可以是除了常规头盔壳体110中提供的衬垫之外所提供的衬垫。本发明所使用的合适的头盔壳体110将由本文的描述为本领域普通技术人员所知。

间隔衬垫130定位在头盔壳体110的内部。如图4至图8所示，间隔衬垫130包括中心部分132和从中心部分向外突出的多个延伸部分134。间隔衬垫130可以联接或可以不联接至头盔壳体110的内部。当间隔衬垫130联接至头盔壳体110时，中心部分132联接至头盔壳体110的内部的中心区域，使得延伸部分134朝向头盔壳体110的周向边缘突出。

间隔衬垫130由抗冲击材料形成。例如，间隔衬垫130可以包括弹性材料层。弹性材料可通过沿着弹性材料的表面侧向地吸收和消散冲击力来提供抗冲击性。在一个示例性实施方式中，间隔衬垫130仅由单层弹性材料构成。在另一个示例性实施方式中，间隔衬垫130包括两层或更多层弹性材料。间隔衬垫130可以包括彼此直接相邻的弹性材料层，或者在更优选的实施方式中，可以包括在弹性材料层之间的高拉伸强度纤维材料层。

用于形成弹性层的合适材料包括但不限于聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等。通常，在不脱离本发明的范围的情况下，可使用任何合适的弹性材料来形成上述弹性层。用于形成高拉伸强度纤维材料层的合适材料包括但不限于芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维或其他高拉伸强度纤维。纤维可以被编织以形成布置在相对的弹性层之间并且将相对的弹性层大致分开的布层。高拉伸强度纤维材料层可以合乎期望地阻挡穿过弹性层中的一层的冲击能量并且使所述冲击能量重新定向。用于形成间隔衬垫130的材料的更多描述可以在共同未决的美国专利申请no.13/331,004中找到，该文献的内容通过引用整体并入本文。

如图4所示，间隔衬垫130可以包括在其表面上形成的一系列凸起部分131。凸起部分131可以呈矩形形状，如图4所示。然而，本领域的普通技术人员将会理解，可以选择其他形状。例如，凸起部分131可以呈正方形形状或菱形形状。凸起部分130理想地使得空气能够跨越间隔衬垫130循环并且集中来自作用在间隔衬垫130上的冲击的负载。一系列具有菱形形状的凸起部分131可能是特别理想的，因为这些凸起部分131可以使得间隔衬垫130具有更大的柔性。

如上所述，间隔衬垫130可以联接或可以不联接至头盔壳体110内部。当间隔衬垫130联接至头盔壳体110的内部时，可以例如使用粘合剂来实现这种联接。可能理想的是，间隔衬垫130的表面，包括延伸部分134的整个长度，粘附至头盔壳体110的内部。延伸部分134的长度可以是有限的，以防止在使头盔壳体110变形的冲击期间延伸部分134与头盔壳体110分离。

吸收衬垫150可以联接至间隔衬垫130。如图3所示，多个吸收衬垫150包括第一大吸收衬垫152和多个剩余的吸收衬垫154。如图1所示，吸收衬垫152构造成联接至间隔衬垫130的中心部分，并且吸收衬垫154构造成联接至间隔衬垫130的延伸部分的端部。

吸收衬垫150合乎期望地定形状成当间隔衬垫130联接至头盔壳体110时使吸收衬垫150不直接接触头盔壳体110。吸收衬垫150可以通过间隔衬垫130的端部与头盔壳体110隔离，和/或可以以优选的曲线形成，以在衬垫150的外表面与头盔壳体110的内部之间形成间隙。用于形成吸收衬垫150的合适材料包括例如常规的闭孔或开孔泡沫、弹性和/或聚合物材料。本领域普通技术人员根据本文的描述将会知道其他材料。

图4至图8和图13示出了用于本发明所使用的间隔衬垫130a、130b、130c、130d的不同实施方式。每个间隔衬垫130a、130b、130c、130d包括相应的中心部分132a、132b、132c、132d和相应的多个延伸部分134a、134b、134c、134d。在此将描述这些延伸部分134的特征。本领域的普通技术人员将理解的是，本文关于间隔衬垫130的一个实施方式描述的任何特征可以提供在任何其他实施方式中。

如图4至图8所示，延伸部分134从其各自的中心部分132以规则的间隔向外突出。如图4和图6所示，规则的间隔可以是大约每45°。如图8所示，规则的间隔可以是大约每90°。

如图6和7所示，间隔衬垫130b的延伸部分134b具有端部部分136b。端部部分136b的宽度大于相应的延伸部分134b的其余部分的宽度。间隔衬垫130b的较宽的端部部分136b可能是为吸收衬垫150提供较大的基部所需要的。宽的端部部分136b可以做得足够宽，使得在间隔衬垫130b定位在头盔壳体内时相邻的延伸部分134b的端部部分136b彼此部分重叠。

此外，如图6和图7所示，间隔衬垫130b可以被包括在衬里137中。衬里137可以构造成包围间隔衬垫130b，以便在使用者与间隔衬垫130b之间提供舒适的接触。

如图8所示，延伸部分134c可以相对于中心部分132c轴向对称地布置。替代性地，如图4所示，延伸部分134a可以轴向不对称地布置。此外，如图4所示，延伸部分134a可以具有从中心部分132a突出的不同的长度。

如下所述，延伸部分134a、134b、134c的形状和尺寸还可以取决于头盔壳体110的构型。

如图5和7所示，延伸部分134的不同的长度可以选择为对应于头盔壳体110的周缘轮廓。换句话说，如果头盔壳体110的周缘具有不同的轮廓，则延伸部分134的长度可以选择为使得当间隔衬垫130联接至头盔壳体110时，每个延伸部分134的端部突出到头盔壳体110的周缘的指定距离内。在示例性实施方式中，延伸部分134突出到头盔壳体110的周缘的0.125英寸至2.0英寸内。

头盔壳体110可以包括会干涉延伸部分134的路径的特征。相应地，如图6和图7所示，延伸部分134b可以定形状成消除头盔壳体110中的干涉特征，即通过改变方向。如图6所示，延伸部分134b中的至少一者可具有沿第一方向延伸的第一部分138和从第一部分138沿不同于第一方向的第二方向延伸的第二部分139。这可以合乎期望地确保延伸部分134b的整个长度粘附至头盔壳体110的内部。

此外，如图13所示，间隔衬垫130d可以被设计用于具有后切口(例如，用于接近可调节的带)的棒球帽。在该实施方式中，延伸部分134d中的一者可以缩短并且相对于其他延伸部分具有倒圆的边缘。该延伸部分可以定位成朝向棒球帽的后切口延伸。该特征可以合乎期望地使得所有的间隔衬垫130d容易地配装在棒球帽内。

延伸部分134的宽度和数量可以基于头盔壳体110的周长和尺寸来选择。如图4和图6所示，间隔衬垫130可以包括相对大量的细延伸部分134。替代性地，如图8所示，间隔衬垫130可以包括相对少量的粗延伸部分134。在示例性实施方式中，延伸部分134具有大约1”至大约4”的宽度。

应当理解的是，图4至图8中的延伸部分134的数量、形状和尺寸仅出于说明的目的，而不意在为限制性的目的而示出。如本领域普通技术人员根据本文的描述将会理解的，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用具有不同数量的延伸部分134或不同形状和尺寸的延伸部分134的间隔衬垫130。

图9a至图9d示出了根据本发明的方面的示例性抗冲击衬垫200。在诸如摔跤比赛之类的体育活动期间，抗冲击衬垫200可以作为保护性头帽系统的一部分由使用者佩戴。作为总体概述，抗冲击衬垫200包括顶部部分220和侧部部分240和250。在此描述抗冲击衬垫200的其他细节。

顶部部分220构造成定位覆盖使用者头部的顶部。如图9a至图9d所示，顶部部分220可以是近似圆形的，并且其大小基本上覆盖使用者头部的整个顶部。在示例性实施方式中，顶部部分220包括多个开口222。在使用抗冲击衬垫200期间，开口222合乎期望地向使用者的头部提供通风。如图9d所示，开口222围绕顶部部分220的周缘而形成。

侧部部分240和250从顶部部分220向下延伸。如本文所使用的，术语“侧部部分”不意在表示部分240和250位于使用者头部的“侧部”上(与前部或后部对照)。相反，部分240和250可位于使用者头部的任何一侧。如图9b和图9c所示，侧部部分240和250分别覆盖使用者头部的前部部分和后部部分。如在图9a中进一步图示的，后部部分250比前部240从顶部部分220延伸出更大的距离。这可能理想地使得使用者的头部的后部提供更好的保护并且防止阻挡使用者的视野。

如图9a所示，侧部部分240和250不直接相互连接。特别地，在侧部部分240与侧部部分250之间形成周向间隙260。这可能特别理想地使得抗冲击衬垫200可由不同头部尺寸的使用者佩戴。例如，当使用者具有相对较小的头部时，间隙260将会相对较窄，并且侧部部分240和250在放置在使用者的头部上时将处于彼此靠近(或可能彼此接触)的位置。然而，当使用者具有相对较大的头部时，间隙260将会相对较大，并且侧部部分240和250在放置在使用者的头部上时将处于彼此远离的位置。

应该理解的是，图9a至图9d中的侧部部分240和250的数量、形状和尺寸仅出于说明的目的，而不意在为限制性的目的而示出。如本领域普通技术人员根据本文的描述将会理解的，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用不同数量或具有不同形状或尺寸的侧部部分240和250。抗冲击衬垫200由与上述关于间隔衬垫130的材料基本相同的材料形成。

抗冲击衬垫200不连接至任何支承结构。如将在本文中进一步详细讨论的，抗冲击衬垫200构造成戴在头盔下面。为此，抗冲击衬垫200合并期望地为薄的。在示例性实施方式中，抗冲击衬垫200具有不大于约23mm的厚度，甚至更优选地，不大于约3mm的厚度。抗冲击衬垫200的厚度可以基于多种因素来选择，包括例如头盔的类型、期望的冲击保护水平以及包围衬垫的材料的类型(比如吸湿排汗材料、吸水材料、布或氯丁橡胶)。

图10a至图10c示出了根据本发明的方面的示例性的保护性头帽系统300。在诸如摔跤比赛的体育活动期间，使用者可以佩戴保护性头帽系统300。作为总体概述，保护性头帽系统300包括抗冲击衬垫320和头盔340。在此描述保护性头帽系统300的其他细节。

抗冲击衬垫320由设计成使使用者头部上的冲击力消散的材料形成。在示例性实施方式中，抗冲击衬垫320是基本如上关于抗冲击衬垫200所述的抗冲击衬垫。特别地，抗冲击衬垫320包括顶部部分322和侧部部分324和325，顶部部分322构造为定位成覆盖使用者头部的顶部，侧部部分324和325从顶部部分322向下延伸。侧部部分324和325彼此不直接连接，而在侧部部分324和325之间限定有周向间隙(未示出)。

头盔340构造成定位在使用者的头部上方的抗冲击衬垫320上。头盔340未连接至抗冲击衬垫320。当头盔340定位在抗冲击衬垫320上方时，头盔340覆盖抗冲击衬垫320的周向部分。在示例性实施方式中，头盔340包括常规的摔跤头帽，如图10a至图10c所示。头盔340包括用于将头盔340固定到使用者的头部的多个带342。带342在抗冲击衬垫320的顶部部分322上延伸。抗冲击衬垫320可以包括用于接收和正确定位头盔340的带342的引导部分(未示出)。

本领域的普通技术人员将会理解，头盔340不限于图10a至图10c中所示的实施方式。图11示出了根据本发明的方面的另一示例性的保护性头帽系统400。作为总体概述，保护性头帽系统400包括抗冲击衬垫420和头盔壳体440，如图11所示。头盔壳体440构造成完全覆盖使用者的头部。这可能理想地使得在抗冲击衬垫420的顶部上提供额外的抗冲击层。头盔壳体440的尺寸被选择为使得头盔440可以在其中容纳抗冲击衬垫420，同时仍然牢固地定位在使用者的头部上。在示例性实施方式中，头盔壳体440是基本如关于头盔壳体110所描述的头盔壳体。用于本发明的合适的头盔壳体440将由本文的描述为本领域普通技术人员所知。

图12示出了根据本发明的方面的示例性头盔衬垫系统500。图12示出了头盔衬垫系统500通过其中心部分的分解横截面图。头盔衬垫系统500也可以由使用者在体育活动期间佩戴。作为总体概述，系统500包括头盔壳体510、间隔衬垫530和偏转层570。在此描述系统500的其他细节。

头盔壳体510构造成定位在使用者的头部上。头盔壳体510可以是基本如关于头盔壳体110所描述的头盔壳体，或者可以是基本如上文关于头盔340所描述的头盔。头盔壳体510的尺寸被选择为使得头盔壳体510可以容纳系统500的其余部件，同时仍然被牢固地定位在使用者的头部上。

间隔衬垫530定位在头盔壳体510的内部。间隔衬垫530可以是基本如关于间隔衬垫130所描述的间隔衬垫。替代性地，间隔衬垫530可以是基本如上文关于抗冲击衬垫200所描述的抗冲击衬垫。同样地，间隔衬垫530可以由如上文关于间隔衬垫130或抗冲击衬垫200所描述的任何材料形成，并且可以采用上文关于间隔衬垫130和/或抗冲击衬垫200所描述的任何形状。替代性地，间隔衬垫530可以具有适于覆盖使用者的头部与头盔壳体510之间的空间的任何其他形状。间隔衬垫530还可以包括形成在间隔衬垫530的表面上的如上文关于凸起部分131所描述的一系列凸起部分531。

间隔衬垫530不适于联接至头盔壳体510的内部。换句话说，间隔衬垫530保持未连接至头盔壳体510(或从连接至头盔壳体510的任何其他部件，例如，设置有头盔壳体510的常规头盔衬垫)。这使间隔衬垫530与头盔壳体510之间的相对运动成为可能，这对帮助冲击力的消散可能是重要的，如下面关于偏转层570进一步详细说明的。

头盔衬垫系统500可以包括联接至间隔衬垫530的多个吸收衬垫550。吸收衬垫550可以与如上文关于吸收衬垫150所描述的那样基本相同。

偏转层570定位在头盔壳体510与间隔衬垫530之间。偏转层570由比间隔衬垫530较低柔性(即较硬)的材料形成。这使得偏转层570的硬表面将冲击力的一部分沿着偏转层570的表面偏转，而不是将该力穿过偏转层570传递至间隔衬垫530。换句话说，偏转层570有助于将冲击力转化为切向力(沿着表面传播)，而非法向力(穿过表面传播至使用者的头部)。在示例性实施方式中，偏转层570包括聚碳酸酯材料片材。偏转层570可以具有与间隔衬垫530的形状对应的形状，使得偏转层570完全覆盖间隔衬垫530与头盔壳体510之间的空间。

偏转层570也未联接至头盔壳体510的内部。这在偏转层570与头盔壳体510之间产生“滑动平面”，并且实现两个部件之间的相对运动。换言之，这允许使用者的头部(间隔衬垫530和偏转层570与使用者的头部相接触)和头盔壳体510的独立运动。

头盔衬垫系统500还可以包括多个偏转板580。偏转板580可以联接至头盔壳体510的内部处于偏转板580可滑动地抵接偏转层570的位置中。偏转板580可以例如用粘合剂联接至头盔壳体510。偏转板580由与偏转层570相同的材料形成。使用联接至头盔壳体510的偏转板580可进一步促成偏转层570与头盔壳体510之间的滑动交界面，并由此促使冲击力沿着偏转层570在切向方向上偏转，而不是使冲击力穿过偏转层570达到间隔衬垫530。

头盔衬垫系统500还可以包括变形层590。变形层590可以定位在偏转层570与间隔衬垫530之间。变形层590构造成在经受来自冲击的力时发生变形。变形层590可以经历弹性(即可逆的)或塑性(即不可逆的)变形。在示例性实施方式中，变形层590包括构造成经历塑性变形的波纹状塑料材料片材。如图12所示，波纹状塑料片材可以包括一对塑料表面层，所述一对塑料表面层由多个限定所述一对塑料表面层之间的空气间隙的塑料脊分开。类似于偏转层570，变形层590可以具有与间隔衬垫530的形状对应的形状，使得变形层590完全覆盖间隔衬垫530与偏转层570之间的空间。

变形层590可能经历塑性变形例如出现起皱、弯曲、断裂或其他不可逆的变化。因此，在对头盔衬垫系统500冲击——其中，这种冲击足以引起变形层590的显著的塑性变形——之后，可能需要定期更换变形层590。

头盔衬垫系统500的上述部件可以被包括在衬里(未示出)中。特别地，衬里可以构造成围绕并且包含间隔衬垫530、偏转层570和变形层590，以保持它们的相对定位和布置。衬里可以例如由布或尼龙材料形成，以在使用者与头盔衬垫系统500的部件之间提供舒适的接触。

图14a至图14d图示了根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统600。在军事活动期间，使用者可以在例如在标准军用头盔下佩戴头盔衬垫系统600。作为总体概述，系统600包括框架610和间隔衬垫630。在此描述系统600的更多细节。

框架610构造成定位在使用者的头部上。框架610包括刚性材料，比如例如为塑料或聚碳酸酯材料。框架610的尺寸被选择为使得头盔壳体610可以容纳间隔衬垫630，同时仍然牢固地定位在使用者的头部上。

间隔衬垫630联接至框架610。间隔衬垫630可以是基本如关于间隔衬垫130所描述的间隔衬垫，和/或可以由关于间隔衬垫130所描述的任何材料形成。特别地，间隔衬垫630包括中心部分632和从中心部分632向外突出的多个延伸部分634。多个延伸部分634固定至框架610。

如图14a和图14b所示，每个延伸部分630具有比相应延伸部分的联接至中心部分632的部分更宽的端部部分。具体地，延伸部分630随着所述延伸部分630从中心部分632向外延伸而变宽。延伸部分634的端部部分固定至框架610。

在示例性实施方式中，框架610包括凹槽612，如图14b所示。多个延伸部分634中的每一者的端部部分插入凹槽612内。多个延伸部分634的端部部分可以通过一个或更多个附接机构进一步地固定至框架。合适的附接机构615包括例如铆钉、粘合剂或缝合。

如图14d所示，框架610可以构造成联接至头盔。在示例性实施方式中，框架610构造成联接至标准型军用头盔。标准型军用头盔在头盔中包括多个(例如四个)预先设置的安装点，比如钻孔。在该实施方式中，框架610包括定位成与军用头盔中的预先设置的安装点对准的多个通孔614。这可以合乎期望地简化框架610到头盔的附接。间隔衬垫630以下述方式固定在框架610上，即当框架610联接至头盔时间隔衬垫不接触头盔。

在一个示例性实施方式中，框架610具有环形形状，如图14b和图14c所示。多个延伸部分634从框架610向上延伸，使得中心部分623定位在框架610的上方。这在框架610内产生了在使用期间使用者的头部的顶部被定位于其中的腔。

图15a至图15c示出了根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统700。头盔衬垫系统700与头盔衬垫系统600基本相同，下面将仅描述这两个实施方式之间的区别。

在示例性实施方式中，头盔衬垫系统700的框架710具有圆顶形状，如图15a至图15c所示。标准型军用头盔在头盔中包括多个(例如四个)预先设置的安装点，比如钻孔。在该实施方式中，框架710包括多个通孔714，所述多个通孔714定位成与军用头盔中的预先设置的安装点对准。

间隔衬垫730定位在圆顶内，并且可以被粘附至圆顶的内表面。圆顶形框架710包括形成在该圆顶形框架710的外表面上的多个脊716。如图15a和图15b所示，脊716沿着框架710从边缘穿过框架710的顶部部分延伸至边缘。当圆顶形框架710联接至头盔时，框架710仅沿着多个脊716的最外表面接触头盔。这可能理想地使得从头盔传递到框架710的冲击力最小。在该实施方式中，框架710还可以包括用于在使用者佩戴时增强系统700的合适性和舒适性的多个带718，如图15c所示。

头盔衬垫系统600和700还可以包括变形层。变形层可以是基本如关于变形层590所描述的层。在一个实施方式中，变形层定位在框架与间隔衬垫之间。在替代实施方式中，变形层定位成使得当框架联接至头盔时变形层位于框架与头盔之间。

如上文关于图13所说明的，本发明的头盔衬垫系统800、900、1000可以与棒球帽一起使用。根据本发明的另一方面，公开了一种可与这种棒球帽一起使用的头盔衬垫系统。新的图16至图18公开了这种系统的替代实施方式。

该系统的棒球帽具有除帽两侧之外正常棒球帽的样式。帽的本体可以由比如棉花或合成纺织品的柔性材料形成。帽的后部可以适合于使用者的头部，或者可以包括常规的可调节带。如图16所示，帽的侧部810向下延伸以覆盖使用者的太阳穴以及使用者耳朵的至少一部分(优选地至少50％)。帽的两侧形成向下延伸的部分。如图16所示，向下延伸的部分可以穿过帽的后部延伸。替代性地，如图17和图18所示，向下延伸的部分可以跨过帽的后部终止(或变得更窄)。如图16所示，帽本体可以包括处于使用者耳朵区域中的开口820。为了促进帽内的通风并且为使用者提供更好的听觉，开口可能是合乎期望的。

在帽内，设置有间隔衬垫。在示例性实施方式中，设置有图13中示出的间隔衬垫130d。替代性地，帽可以包括本文所描述的任何间隔衬垫和附属部件。此外，该系统可以使用常规的泡沫衬垫来代替间隔衬垫。

可以选择间隔衬垫的形状以使使用者头部的覆盖最大，同时对使用者舒适度的干扰(例如，妨碍使用者的听觉)最小。在示例性实施方式中，间隔衬垫具有一个延伸部分和另一个延伸部分，所述一个延伸部分从帽的顶部延伸至使用者耳朵前方的位置以覆盖使用者的太阳穴，所述另一个延伸部分从帽的顶部延伸至使用者耳朵后方的位置以覆盖使用者耳朵后面的颅骨的基部。间隔衬垫定形状成在使用者的耳朵的区域留下间隙，以避免妨碍使用者的听觉。

为了保护使用者的耳朵的区域，帽可以包括刚性框架。刚性框架可以例如由硬质塑料形成。在示例性实施方式中，刚性框架包括沿着间隙的周缘(邻近间隔衬垫的边缘)延伸的多个刚性外部构件。框架可以具有基本圆形、矩形或三角形的形状。框架还包括刚性外部构件之间的开放区域。为了避免妨碍使用者的听觉，在刚性框架的中心部分的开放区域是合乎期望的。

帽还可以包括围绕帽周缘的刚性衬里。在示例性实施方式中，刚性衬里包括围绕帽的周缘边缘延伸的薄的刚性结构。边缘可以例如由硬质塑料形成。为了增强使用者的舒适性，边缘可以合乎期望地定位在帽的外部布体的折叠部或袋部内。

图19a和图19b示出了根据本发明的方面的示例性头盔衬垫系统1100。头盔衬垫系统1100可以由使用者在体育活动期间佩戴。合乎期望的是，头盔衬垫系统1100可以被戴在另一件头帽如棒球帽之下。作为总体概述，系统1100包括主要部分1110和可移除部分1180。图19a示出了头盔衬垫系统1100在可移除部分1180联接至主要部分1110的情况下的视图，并且图19b示出了头盔衬垫系统在可移除部分1180与主要部分1110分离的情况下的视图。在此描述系统1100的其他细节。

当系统1100戴在具有后部切口(例如，用于可调节带)的棒球帽下时，可移除部分1180合乎期望地位于与后部切口相同的位置处。在正常使用中，可移除部分1180保持联接至主要部分1110，并且以与主要部分1110基本相同的方式在后部切口的区域中向使用者提供冲击保护。然而，使用者也可以选择在使用期间移除可移除部分1180。从主要部分1110移除可移除部分1180会使棒球帽的切口正下面的使用者头部的区域敞开。对于具有长发的系统1100的使用者而言，这可能是特别合乎期望的，因为出于舒适或其他原因长发使用者希望他们的头发穿过棒球帽的后切口的空间。换句话说，移除可移除部分1180合乎期望地允许某些使用者使用棒球帽的后切口就如同在他们的棒球帽下面没有佩戴头盔衬垫系统时的正常情况下一样。

主要部分1110构造成定位在使用者的头部上。主要部分1110可以包括与本文描述的各种头盔衬垫系统的层相似的多个不同的子部件。在示例性实施方式中，主要部分1110包括间隔衬垫(未示出)、多个吸收衬垫1150和偏转层1170。

主要部分1110的间隔衬垫定位在主要部分1110的内部。间隔衬垫可以是基本如关于间隔衬垫130所描述的间隔衬垫。替代性地，间隔衬垫可以是基本如上文关于抗冲击衬垫200所描述的抗冲击衬垫。同样地，间隔衬垫可以由上文关于间隔衬垫130或抗冲击衬垫200所述的任何材料形成，并且可以采用上述关于上文关于间隔衬垫130和/或抗冲击衬垫200所描述的任何形状。

在特别合适的实施方式中，主要部分1110的间隔衬垫具有与如图13所示的间隔衬垫130d对应的形状和结构。如上所述，系统1100和间隔衬垫130d都可意在用于具有后切口(例如，用于可调节带)的棒球帽中。在该实施方式中，主要部分1110的间隔衬垫具有相对于其他延伸部分具有倒圆边缘的缩短延伸部分，如图13所示。在头盔衬垫系统1100中，该延伸部分定位成朝向系统1100的可移除部分1180的位置延伸。因此，主要部分1110的间隔衬垫未延伸到由可移除部分1180覆盖的区域中或以其他方式与该区域干涉。系统1100还可以包括具有相同材料的单独的间隔衬垫，该单独的间隔衬垫联接至可移除部分1180的内部。

头盔衬垫系统1100可以包括联接至间隔衬垫和/或偏转层1170的多个吸收衬垫1150。吸收衬垫1150可以基本上与上文关于吸收衬垫150(在图1和图3中示出)所描述的相同。如图19c所示，系统1100可以包括在主要部分1110和可移除部分1180两者上的吸收衬垫1150。本领域普通技术人员将会理解，图19c中所示的吸收衬垫1150的数量和位置是出于说明的目的而设定的，不意在为限制性的。

偏转层1170沿着主要部分1110的外部定位。偏转层1170可以是基本如关于偏转层570(在图12中示出)所描述的偏转层。在示例性实施方式中，偏转层1170由聚碳酸酯材料形成。偏转层1170定形状及定尺寸成使得在容纳(包括间隔衬垫和吸收衬垫1150)内的部件的同时舒适地配装在使用者的头部上。偏转层1170包括切口部分1172(类似于间隔衬垫)，该切口部分1172具有与常规的棒球帽的后切口的形状对应的形状。切口部分1172定尺寸为在其中容纳可移除部分1180，以便在使用者头部的顶部上形成(与可移除部分1180一起)大致连续的圆顶形状。偏转层1170还可以包括一个或更多个突出部段1174，以增强系统1100使作用于使用者头部的冲击力消散的能力。

偏转层1170不适于联接至棒球帽的内部。如偏转层570那样，这在偏转层570与棒球帽之间形成“滑动平面”，并且实现两个部件之间的相对运动。换言之，这允许使用者的头部(间隔衬垫和偏转层1170与使用者的头部相接触)和棒球帽的独立运动。

可移除部分1180构造成联接至主要部分1110并且可从主要部分1110移除。可移除部分1180可以由与主要部分1110基本相同的材料形成。特别地，可移除部分1180可以包括间隔衬垫、吸收衬垫和偏转层，这些部件与构成主要部分1110所使用的部件相同。可移除部分1180定形状成与常规的棒球帽的后切口的形状对应，并且定尺寸成被主要部分1110的偏转层1170的切口部分1172所接纳。

可移除部分1180可以通过许多不同的机构联接至主要部分1110。在示例性实施方式中，可移除部分1180摩擦联接至主要部分1110，如图19a和图19b所示。在该实施方式中，可移除部分1180包括适于沿着主要部分1110的外表面滑动的突片1182以及适于沿着主要部分1110的内表面滑动的突片1184。突片1182和1184将主要部分1110夹在它们之间，从而形成将可移除部分1180保持在抵靠主要部分1110的位置的摩擦配合。

替代性地或附加地，可移除部分1180可以使用一个或更多个卡扣机构联结至主要部分1110，如图19c和图19d所示。在该实施方式中，可移除部分1180包括与主要部分1110上的对应孔口1188配合的突出部1186的位置。当可移除部分1180恰当地抵靠主要部分1110定位时，突出部1186被接纳在孔口1188内，从而使可移除部分1180抵靠主要部分1110卡扣就位。卡扣机构可以构造成摩擦地保持连接，直到施加的预定压力使可移除部分1180从主要部分1110解除卡扣。

上述实施方式允许将可移除部分1180从主要部分1110解除联接和重新联接。然而，在一些实施方式中，可移除部分1180可能不会永久地重新联接至主要部分1110。在一个实施方式中，可移除部分1180可以通过一个或更多个已削弱的、变薄的或穿孔材料(例如，偏转层1170的材料)件附接至主要部分。然后通过破坏这个已削弱材料区域，可移除部分1180可以从主要部分1110永久移除。

图20a和图20b示出了头盔衬垫系统1100的替代实施方式1200。如图20a和图20b所示，头盔衬垫系统1200的偏转层具有更具流线型的外表面，而不具有系统1100的突出部段。这可以使得头盔衬垫系统1200能够更容易地配装在棒球帽内或下方，如图21所示。

如图20b所示，可移除部分1280通过多个外表面突片1282和适于沿主要部分1110的内表面滑动的多个内表面突片1284摩擦地联接至主要部分1210。突片1282和1284将主要部分1210夹在它们之间，从而形成将可移除部分1280保持在抵靠主要部分1210的位置的摩擦配合。当系统1200在具有后部切口的棒球帽的下面使用时，可移除部分1280可以可选地被移除以允许具有长发的使用者将他们的头发穿过帽的后部切口伸出来。

图22和图23示出了根据本发明的方面的另一示例性头盔衬垫系统1300。如系统1100和1200那样，在体育活动期间，使用者可以佩戴头盔衬垫系统1300，并且合乎期望地，可以戴在另一件头帽如棒球帽的下面。通常，系统1300包括上文关于系统1100所述的相同部件。形成系统1300的一部分的附加特征在下面阐述。

系统1300的主要部分1310包括缓冲部分1390。缓冲部分1390延伸到偏转层1370的切口区域中。在示例性实施方式中，缓冲部分1390沿着偏转层1370的中心线从偏转层1370的最前边缘朝向偏转层1370的后部延伸到切除区域中。缓冲部分1390使偏转层1370的相对部分分离，以使得偏转层1370的一侧能够相对于偏转层1370的另一侧移动。这样的移动可以合乎期望地有助于系统1300使作用于使用者头部的冲击力消散。

缓冲部分1390由比偏转层1370的材料更具柔性和/或更加可压缩的材料形成。在示例性实施方式中，缓冲部分由与吸收衬垫150或1150相同的材料形成。

可以调整缓冲部分1390的长度以优化所提供的力消散效果。在一个示例性实施方式中，缓冲部分1390沿着偏转层1370的整个长度从最前边缘延伸至切口部分的后边缘，如图22所示。在一个替代实施方式中，缓冲部分1390并未沿着偏转层1370的整个长度延伸，而是在后边缘之前终止，如图23所示。此外，可以调整缓冲部分1390的宽度以优化所提供的力消散效果。在示例性实施方式中，横跨缓冲部分1390的宽度可以为大约0.3英寸到大约3.0英寸。

图24a至图24c示出了根据本发明的方面的示例性头盔衬垫系统1400。头盔衬垫系统1400可以在体育活动期间由使用者佩戴。理想的是，头盔衬垫系统1400可以被戴在另一件头帽比如棒球帽、针织冬帽、无檐帽或其他美学头帽的下方。作为总体概述，系统1400包括刚性壳体1410和间隔衬垫1440。在此描述系统1400的其他细节。

刚性壳体1410构造成覆盖使用者头部的顶部。刚性壳体1410被定尺寸成戴在棒球帽的下方。因此，刚性壳体1410由薄的刚性材料形成可能是合乎期望的。在示例性实施方式中，刚性壳体1410由如上文关于偏转层1170所描述的聚碳酸酯材料形成。该材料可以具有小于约5mm的厚度，并且更合乎期望地小于约3.5mm的厚度。形成具有低轮廓(即，薄尺寸)的刚性壳体1410是期望通过消除与戴在刚性壳体1410的顶部上的头帽(例如，棒球帽)的美学特征的冲突来促进头盔衬垫系统1400的使用。

刚性壳体1410包括本体部分1420和一对侧部部分1430。本体部分1420具有在所述一对侧部部分1430之间延伸的下部前边缘1421。当戴在棒球帽下方时，下部前边缘1421邻近棒球帽的边缘定位。本体部分1420还包括在所述一对侧部部分1430之间延伸、与下部前边缘1421相反的下部后边缘1422。

在一个实施方式中，本体部分1420的下部后边缘1422具有与下部前边缘1421大致相同的高度，如图24a所示。在该实施方式中，下部后边缘沿着与下部前边缘1421大致相同的周向线(围绕使用者的头部)延伸。在该实施方式中，当刚性壳体1410被戴在棒球帽(比如配装的棒球帽)的下方时，下部后边缘1422邻近帽的下边缘定位。

在替代实施方式中，下部后边缘1422与侧部部分1430一起沿着使用者的头部向下延伸，如图25和26所示。在该实施方式中，下部后边缘1422沿着与侧部部分1430的下边缘大致相同的周向线延伸。在该实施方式中，当刚性壳体1410被戴在棒球帽(比如配装的棒球帽)的下方时，下部后边缘1422在帽的下边缘下方延伸。

本体部分1420可以包括处于本体部分1420中的至少一个开口。该开口优选地允许刚性壳体1410的内部(即，邻近使用者头部的区域)与刚性壳体1410的外部之间的透气性。在示例性实施方式中，本体部分1420包括多个开口1423，其中，至少一个开口定位在每个侧部部分1430与刚性壳体1410的顶点之间，如图24a所示。

本体部分1420还可以包括沿着其表面的一个或更多个脊。在示例性实施方式中，本体部分1420包括升高脊1424，升高脊1424从邻近下部前边缘1421的区域越过本体部分1420的顶点延伸至邻近下部后边缘1422的区域，如图24c所示。脊1424可以为刚性壳体1410提供额外的结构稳定性，从而允许壳体1410更好地消散冲击力。脊1424还可以在刚性壳体1410与使用者的头部之间提供额外的空间，从而增加使用者的舒适性和透气性。

如图24b所示，本体部分1420还可以包括处于前边缘1421的端部上的一对切口1425。切口1425设置在前边缘1421与侧部部分1430之间。如图24c所示，本体部分1420还可以包括处于后边缘1422的端部上的一对切口1425。切口1425合乎期望地提供用于将刚性壳体1410联接至棒球帽内部的路径，如下所述。本领域的普通技术人员将会理解，图24b中示出的切口1425的形状是出于说明的目的提供的，而不是限制性的。在不脱离本发明的范围的情况下，例如，切口1425可以形成为三角形或圆形。

如图24a至图24c所示，侧部部分1430向下延伸到本体部分1420的下部前边缘1421的下方。侧部部分1430定尺寸成在使用者佩戴刚性壳体1410时覆盖使用者耳朵的至少一部分(优选地至少50％)。侧部部分1430也被合乎期望地定尺寸成在使用者佩戴刚性壳体1410时覆盖使用者的太阳穴。为此，每个侧部部分1430可具有比侧部部分1430在下部前边缘1421的下方延伸的距离(或高度)更长的周向长度(沿着使用者头部的侧部)。

侧部部分1430可以包括处于侧部部分1430中的至少一个开口。当刚性壳体1410被使用者佩戴时，开口可以优选地定位在使用者的耳朵上方。这种定位允许使用者听到他或她周围的声音，同时保持对使用者的耳朵区域的保护使其免受冲击。在示例性实施方式中，每个侧部部分1430包括一组间隔开的长形开口1431，如图24a所示。

侧部部分1430还可以包括一个或更多个扩展部分。在示例性实施方式中，侧部部分1430包括相对于本体部分1420的表面向外延伸的扩展部分1432，如图24c所示。扩展部分1432可以在刚性壳体1410与使用者的头部和耳朵之间提供额外的空间，从而增加使用者的舒适度。当刚性壳体1410戴在棒球帽下面时，扩展部分1432可以包括在棒球帽下方定位的所有侧部部分1430。

侧部部分1430还可以包括一个或更多个附接点。在使用头盔衬垫系统1400期间，可能需要将一个或更多个附件(诸如带、护目镜、头戴式耳机或其他附件)附接至系统1400。因此，刚性壳体1410可以包括一个或更多个附接点，一个或更多个附接点设计成便于将适当的附件附于使用者的体育活动。这些附接点优选地定位在侧部部分1430上，使得即使在刚性壳体1410戴在棒球帽下面时也可以接近这些附接点。在示例性实施方式中，侧部部分1430在其任一端部上包括一对通孔1433，如图24a所示。通孔1433提供了用于附接到刚性壳体1410的带(例如，下颏带)的附接点。

间隔衬垫1440定位在刚性壳体1410的内部，如图27所示。间隔衬垫可以是基本如关于间隔衬垫130所描述的间隔衬垫。替代性地，间隔衬垫可以是基本如上文关于抗冲击衬垫200所描述的抗冲击衬垫。同样地，间隔衬垫可以由上文关于间隔衬垫130或抗冲击衬垫200所述的任何材料形成，并且可以采用上文关于间隔衬垫130和/或抗冲击衬垫200所描述的任何形状。

在特别合适的实施方式中，间隔衬垫1440包括第一部分1441，第一部分1441围绕刚性壳体1410的下部部分——例如邻近下部前边缘1421和下部后边缘1422——周向延伸，如图27所示。在该实施方式中，间隔衬垫1440包括第二部分1442，第二部分1442从邻近下部前边缘1421的区域越过本体部分1420的顶点延伸至邻近下部后边缘1422的区域。

在头盔衬垫系统1400与配装的棒球帽一起使用的情况下，刚性壳体1410可以具有连续不间断的后部本体部分。然而，当头盔衬垫系统1400与可调节式棒球帽一起使用时，刚性壳体1410可以包括如图24a至图26所示并且如下所述的切口。

刚性壳体1410可以包括位于本体部分1420的与下部前边缘1421相对的区域中的切口1426。当刚性壳体1410戴在棒球帽下方时，切口1426设置在本体部分1420的邻近棒球帽后部的区域中。在该实施方式中，棒球帽可以是可调节式棒球帽，具有用于容纳可调节带的开口。因此，切口1426具有与可调节式棒球帽的后部中的开口的形状对应的形状。

当刚性壳体1410结合有切口1426时，头盔衬垫系统1400还可以包括构造成配装在刚性壳体1410的切口1426内的可移除部分1460。可移除部分1460由与刚性壳体1410相同的材料形成，以便提供类似保护而免受冲击力。因此，当可移除部分1460联接至刚性壳体1410时，这些部件在使用者头部的顶部上形成近似连续的圆顶形状。

切口1426和可移除部分1460两者都可以具有与图25中所示的半圆形切口形状不同的形状。例如，如图26所示，切口1426和可移除部分1460可以覆盖刚性壳体1410的本体部分1420的明显更大的部分。提供更大的切口1426和可移除部分1460可能是合乎期望的，以便为刚性壳体1410提供尺寸或轮廓可调节性以适用于具有不同尺寸头部的使用者。

可移除部分1460构造成联接至刚性壳体1410并且可从刚性壳体1410移除。可移除部分1460可以通过如上文关于可移除部分1180所描述的多个不同机构联接至刚性壳体1410。在示例性实施方式中，可移除部分1460摩擦地联接至刚性壳体1410，如图24c所示。在该实施方式中，可移除部分1460包括适于沿着刚性壳体1410的外表面滑动的突片1461以及适于沿着刚性壳体1410的内表面滑动的突片1462，如图25所示。突片1461和1462将刚性壳体1410夹在它们之间，由此产生将可移除部分1460保持在抵靠刚性壳体1410的位置的摩擦配合。可移除部分1460可以使用如上文关于可移除部分1180所述的替代机构联接至刚性壳体1410。

在刚性壳体1410不包括如上所述的切口的情况下，本体部分1420可以在其下部部分中包括一个或更多个狭缝以适用于具有不同尺寸头部的使用者。在刚性壳体1410中包括狭缝可在不打开可能对由刚性壳体1410提供的保护产生不利影响的间隙的情况下允许本体部分1420的相对的侧部之间的尺寸的可调节性。在示例性实施方式中，本体部分1420包括竖向狭缝1427，该竖向狭缝1427处于本体部分1420的后部部分的近似中点处、从下部后边缘1422向上延伸，如图28a所示。在另一示例性实施方式中，本体部分1420包括沿着本体部分1420的后部部分的j形狭缝1428，如图28b所示。如图28a和图28b所示，本体部分1420可以包括处于狭缝1427或1428的一侧上的突片1429，突片1429延伸到处于狭缝1427或1428的另一侧上的本体部分的表面之上。突片1429理想地允许本体部分142的相对侧部相对于彼此周向移动(取决于使用者头部的尺寸)，同时防止本体部分1420的相对侧部相对向内或向外移动。

如图29所示，头盔衬垫系统1400还可以包括棒球帽1480。棒球帽1480具有本体部分1481和帽檐部分1482。如上所述，刚性壳体1410构造成戴在棒球帽1480下面。刚性壳体1410的侧部部分1430构造成向下延伸到棒球帽1480的本体部分1481的下边缘的下方，如图29所示。在该实施方式中，侧部部分1430为常规棒球帽的下边缘下方的使用者的头部——包括通常不被传统的棒球帽覆盖的使用者的太阳穴和耳朵——提供保护。

此外，侧部部分1430的处于棒球帽1480的下边缘下方的延伸部分为其他人提供了相对于普通棒球帽所提供的头部保护而言、使用者正在佩戴增加头部保护的用具的视觉指示。这种视觉指示可能对于例如促使在体育活动期间遵照头部保护的要求是有用的。

棒球帽1480可以包括邻近其前部下边缘或后部下边缘的内部材料翼片。这种材料翼片可以用于提供棒球帽1480与刚性壳体1410之间的连接。在示例性实施方式中，本体部分1420还可以包括一对切口1425，如图24b所示。在该实施方式中，棒球帽1480上的翼片穿过切口1425，使得翼片的一部分邻近刚性壳体1410的内表面(与刚性壳体1410的外部对照)定位。折叠翼片的通过切口1425的部分可以用于将棒球帽1480固定到刚性壳体1410，并且为使用者的前额提供额外的舒适性和/或吸汗性。

图30a和图30b示出了根据本发明的方面的头盔衬垫系统1200的替代实施方式1500。在体育活动期间，使用者可以佩戴头盔衬垫系统1500。像头盔衬垫系统1200一样，头盔衬垫系统1500可以戴在另一件头帽如棒球帽的下方。作为总体概述，系统1500包括主要部分1510和开口1580。除了在此描述的之外，头盔衬垫系统1500也包括与头盔衬垫系统1100和/或1200基本相同的特征。

主要部分1510构造成定位在使用者的头部上。主要部分1510可以包括与在本文中描述的各种头盔衬垫系统的层对应的多个不同的子部件。在示例性实施方式中，主要部分1510包括间隔衬垫、多个吸收衬垫和偏转层。可以基于在本文中描述的各种实施方式来选择用于消散冲击力的其他部件或布局。

如图30b所示，头盔衬垫系统1500的主要部分1510在设计上具有与头盔衬垫系统1200类似的流线型外表面。该流线型外表面可以使得头盔衬垫系统1500能够更容易地配装在棒球帽内或下方，如上所述。流线型外表面可以包括沿着其表面延伸的一个或更多个升高脊1512。如图30b所示，升高脊1512在从使用者的头部的前部到使用者的头部的后部的方向上延伸。这些脊为主要部分1510提供额外的结构支承，并有助于使作用于使用者头部的冲击力消散。

与系统1100和1200不同，头盔衬垫系统1500的开口1580未向下延伸到主要部分1510的下边缘。作为替代，主要部分1510包括在开口1580下方延伸的桥接部1514，如图30a和图30b所示。因此，开口1580被主要部分1510的部分完全围绕。这种布局通过限制主要部分1510的左侧部和右侧部相对于彼此的相对移动来改善头盔衬垫系统1500的结构稳定性。例如，桥接部1514可以由基本为刚性的材料(例如上述偏转层材料)形成，以防止主要部分1510的左侧部和右侧部相对于彼此向内和向外移动。

桥接部1514还允许头盔衬垫系统1500保持连续不间断的下边缘，如图30b所示。这个连续的下边缘可以提高使用者的保护性和舒适性。而且，桥接部1514可以包括本文所述的一个或更多个内部衬垫层以提高抗冲击性。例如，头盔衬垫系统1500的主要部分1510可以包括沿着其整个下部周向边缘的连续衬垫层，以提高使用者免受冲击的保护性。

当系统1500戴在具有后部切口(例如，用于可调节带)的棒球帽的下方时，开口1580理想地位于与后部切口相同的位置处。因此，开口1580使使用者的头部的位于棒球帽的切口正下方的区域暴露出。对于具有长发的系统1500的使用者而言，这可能是特别令人期望的，因为出于舒适或其他原因长发使用者希望他们的头发延伸穿过棒球帽的后切口。换句话说，开口1580理想地允许某些使用者使用他们棒球帽的后切口就如同在他们的棒球帽下面没有佩戴头盔衬垫系统时的正常情况下一样。

系统1500还可以包括尺寸适合配装在开口1580内的可移除板1582，如图31a至图31c所示。可移除板1582可以具有与开口1580的形状对应的大致椭圆形状，以便容易地接纳在开口1580内并且填充开口1580。可移除板1582在被接纳于开口内时以与主要部分1510基本相同的方式在开口1580的区域内向使用者提供冲击保护。为此，可移除板1582可以由与系统1500的主要部分1510相同的材料形成，并且可以包括本文所述的一个或更多个内部衬垫层以改善抗冲击性。

当可移除板1582接纳在开口1580中时，使用上文关于可移除部分1180和1280所述的任何附接方法可将可移除板1582联接至主要部分1510。在示例性实施方式中，可移除板包括卡扣在系统1500的主要部分1510上的多个卡扣机构1584，如图31c所示。卡扣机构1584可以在主要部分1510的外表面上和/或在主要部分1510的内表面上卡扣到主要部分1510上。为此，卡扣机构可以形成为突片，突片构造成当可移除板1582定位在开口1580内时沿着主要部分1510的外表面或内表面延伸。然后，可移除板1582可以由使用者自行决定而从主要部分1510移除。

在示例性实施方式中，可移除板1582包括从上边缘延伸的一对外突片1586和沿着可移除板1582的下边缘延伸的外脊1588。如图31a所示，突片1586和脊1588定位成置于主要部分1510的外表面上或者接触主要部分1510的外表面。可移除板1582还包括至少一个内突片1589，所述至少一个内突片1589从上边缘延伸并且定位成置于主要部分1510的内表面上或接触主要部分1510的内表面。在该实施方式中，为了将可移除板1582联接至主要部分1510，将板1582以较小角度滑入开口1580，以将主要部分1510夹在突片1586与突片1589之间，并且允许脊1588置于开口1580的下边缘上，如图31c所示。

图32a和图32b示出了根据本发明的方面的头盔衬垫系统1400的替代实施方式1600。在体育活动期间，使用者可以佩戴头盔衬垫系统1600。像头盔衬垫系统1400一样，头盔衬垫系统1600可以戴在另一件头帽如棒球帽的下方。作为总体概述，系统1600包括刚性壳体1610、间隔衬垫和面罩1690。除了在此描述的之外，头盔衬垫系统1600也包括与头盔衬垫系统1400基本相同的特征。

刚性壳体1610构造成覆盖使用者头部的顶部。刚性壳体1610定尺寸成戴在棒球帽的下方。刚性壳体1610包括本体部分1620和一对侧部部分1630。本体部分1620具有在所述一对侧部部分1630之间延伸的下部前边缘1621。本体部分1620还包括在所述一对侧部部分1630之间延伸、与下部前边缘1621相对的下部后边缘1622。

当戴在棒球帽下方时，下部前边缘1621在棒球帽的帽檐下方延伸。在示例性实施方式中，刚性壳体1610的下部前边缘1621在棒球帽的帽檐下方延伸大约一英寸。这个突出的下部前边缘1621可能是合乎期望的，使得为使用者提供额外的保护并且提供用于附接面罩1690的位置，如将在下面进行讨论。

如图32a所示，本体部分1620的下部后边缘1622与侧部部分1630一起沿着使用者的头部向下延伸。在该实施方式中，下部后边缘1622沿着与侧部部分1630的下边缘大致相同的周向线延伸。在该实施方式中，当刚性壳体1610戴在棒球帽(比如配装的棒球帽)下方时，下部后边缘1622在帽的下边缘下方延伸，以便为使用者的颈部提供额外的保护。

本体部分1620还可以包括处于前边缘1621的端部上的一对切口1625，所述一对切口1625中的一个切口在图32b中示出。切口1625设置在前边缘1621与侧部部分1630之间。本领域的普通技术人员将会理解，图24b中示出的切口1625的形状是出于说明的目的而提供的，而不是限制性的。

如图32a和图32bc所示，侧部部分1630向下延伸到本体部分1620的下部前边缘1621的下方。侧部部分1630被定尺寸为在使用者佩戴刚性壳体1610时覆盖使用者耳朵的至少一部分(优选地至少50％)。侧部部分1630也被理想地定尺寸为在使用者佩戴刚性壳体1610时覆盖使用者的太阳穴。

侧部部分1630还可以包括一个或更多个附接点。这些附接点被设计成便于将合适的附件附于使用者的体育活动。这些附接点优选地定位在侧部部分1630上，使得即使在刚性壳体1610戴在棒球帽下面时也可以接近这些连接点。

在示例性实施方式中，侧部部分1630包括一个或更多个凹槽1631。凹槽1631为面罩1690联接至刚性壳体1610提供附接点。在优选实施方式中，下部前边缘1621还包括一个或更多个凹槽1631，用于将面罩1690联接至刚性壳体1610。如上所述，由于下部前边缘1621在帽檐的下边缘的下方延伸，下部前边缘1621上的凹槽1631可以接入面罩1690而无需移除使用者的帽。

在另一示例性实施方式中，侧部部分1630包括一个或更多个卡扣1633。卡扣1633为将要附接至刚性壳体1610的带(例如，下颏带)提供附接点。卡扣1633可以在侧部部分1630上的狭槽内移动，以便调节下颏带的合适性。

刚性壳体1610可以包括在本体部分1620的与下部前边缘1621相对的区域中的切口1626。当刚性壳体1610结合有切口1626时，头盔衬垫系统1600还可以包括可移除部分1660，可移除部分1660构造成配装在刚性壳体1610的切口1626内。可移除部分1660由与刚性壳体1610相同的材料形成，以便提供相似的免受冲击力的保护。

面罩1690构造成保护使用者的面部免受在体育活动过程期间通常进行的冲击或弹射(比如棒球或垒球)。面罩1690可以永久地联接至刚性壳体1610，或者可以可移除地联接至刚性壳体1610。优选地，在不需要从使用者的头部移除刚性壳体1610并且不需要从刚性壳体1610移除任何部件的情况下，面罩1690可以从刚性壳体1610移除。以这种方式，不需要在整个体育活动中一直佩戴这种面罩1690，并且可以在不移除使用者的棒球帽或系统1600的其余部件的情况下(例如，当不可能发生对使用者的面部的冲击时)移除面罩1690。

在示例性实施方式中，面罩1690由多个刚性杆1692形成，所述多个刚性杆1692保护使用者的面部而基本上不会妨碍使用者的视线。杆1692可以具有下述部分：所述部分定尺寸成与刚性壳体1610上的对应附接点匹配以将面罩1690联接至刚性壳体1610。在优选实施方式中，杆1692的一个或更多个部分被定尺寸设成与形成在侧部部分1630上和/或下部前边缘1621上的对应凹槽1631相匹配。凹槽1631被定尺寸成提供与杆1692的所述部分的紧贴的牢固配合，同时当不使用面罩1690时允许面罩1690从凹槽1631移除(例如通过滑动)。

系统1600还可以包括下颏带1694。下颏带1694构造成在体育活动的过程期间将系统1600固定在使用者的头部上。下颏带1694具有联接至刚性壳体1610的相应侧部部分1630的端部，并且当使用者佩戴刚性壳体1610时，下颏带1694足够长以在使用者的下颏下方环绕。下颏带1694可以永久地联接至刚性壳体1610，或者可以可移除地联接至刚性壳体1610。优选地，下颏带1694可以从刚性壳体1610移除，而不需要从使用者的头部移除刚性壳体1610并且也不需要从刚性壳体1610移除任何部件。以这种方式，不需要在整个体育活动中一直佩戴该下颏带1694，并且可以在不移动使用者的棒球帽或系统1600的其余部件的情况下(例如，当使用者不参与活跃的体育活动时)移除使用者的下颏带。

在示例性实施方式中，下颏带1694由诸如橡胶或织物的柔性材料形成，该柔性材料足够柔韧或柔软以使使用者感到舒适，同时保持足够的强度以将系统1600固定在使用者的头部上。下颏带1694具有匹配结构1696，匹配结构1696定尺寸为与刚性壳体1610上的对应附接点匹配，以便将下颏带1694联接至刚性壳体1610。在优选实施方式中，匹配结构1696构造成卡扣到形成在刚性壳体1610的侧部部分1630上的对应卡扣1633。卡扣1633构造成对下颏带1694上的匹配结构1696提供贴合的牢固连接。卡扣1633也可以定位在侧部部分1630上的狭槽内以允许调节下颏带1694，从而确保使用者的舒适性和安全性。

尽管在本文中参照具体实施方式对本发明进行了说明和描述，但本发明并不意在受到所示细节的限制。相反，可以在权利要求的等同物的范围内并且在不脱离本发明的情况下对细节进行各种修改。具体而言，本文关于一个实施方式描述的任何特征可以提供在任何其他实施方式中。