无夹具头盔遮挡板的制作方法
本申请要求2017年8月25日提交的名称为“无夹具头盔遮挡板”(clip-freehelmetvisors)的美国临时专利申请62/550,539的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
本文档的各方面整体涉及头盔和头盔遮挡板，并且更具体地涉及不需要夹具即可拆卸地联接到头盔的头盔遮挡板。
背景技术：
防护头具和头盔具有广泛的用途。有时期望具有遮阳/挡雨遮挡板的头盔，并且有时它不依赖于用户、当日特定天气以及特定的活动。
技术实现要素：
根据一个方面，一种头盔可包括形成能量管理衬里的头盔主体和可拆卸地联接到头盔主体的遮挡板；头盔主体包括外表面、与外表面相对的内表面以及在外表面和内表面中每一个的下边缘之间延伸的边沿，其中该边沿包括第一侧部、第二侧部以及在第一侧部与第二侧部之间的前部，头盔主体还包括在头盔主体的第一侧部上的第一侧部通气孔和在头盔主体的第二侧部上的与第一侧部通气孔相对的第二侧部通气孔，第一侧部通气孔被设置为穿过邻近头盔主体边沿的能量管理衬里，并且包括靠近该边沿的前部的第一前壁，第二侧部通气孔被设置为穿过邻近头盔主体边沿的能量管理衬里，并且包括靠近边沿的前部的第二前壁；遮挡板可包括檐部、第一翼部以及与第一翼部相对的第二翼部，其中檐部包括背离头盔主体的前部和面朝头盔主体的背部，第一翼部从檐部朝向第一侧部通气孔延伸，第一翼部还包括向内朝向头盔主体的内表面延伸的第一叉臂，第一叉臂与第一侧部通气孔在第一侧部通气孔的第一前壁处接合，第二翼部从檐部朝向第二侧部通气孔延伸，第二翼部还包括向内朝向头盔主体的内表面延伸的第二叉臂，第二叉臂与第二侧部通气孔在第二侧部通气孔的第二前壁处接合，其中第一叉臂与第二叉臂之间的距离小于第一侧部通气孔的第一前壁与第二侧部通气孔的第二前壁之间的距离，第一叉臂和第二叉臂通过遮挡板中由第一翼部与第二翼部之间的翼展的伸展所引起的张力分别与第一侧部通气孔和第二侧部通气孔接合。
具体实施方案可包括下列各项中的一者或多者。头盔还可包括在头盔的外表面上且邻近边沿的前部的一个或多个凹部，并且遮挡板还包括从遮挡板的檐部的背部突出的一个或多个突出部，该一个或多个突出部接合在一个或多个凹部中。遮挡板可包括第一突出部和第二突出部，第一突出部和第二突出部被设置成关于遮挡板的中心线基本上对称。第一侧部通气孔还可包括靠近边沿的底壁，并且其中第一叉臂从第一翼部的顶部延伸，第一翼部设置在第一侧部通气孔的底壁与边沿的第一侧部之间。第一翼部的底部可朝向头盔主体弯曲。第一翼部的端部可沿循头盔的外表面。
根据一个方面，一种用于头盔的遮挡板可包括檐部，檐部包括前部和与前部相对的背部，第一翼部从檐部延伸并且向后弯曲，第二翼部与第一翼部相对，第二翼部从檐部延伸并且向后弯曲，第二翼部和第一翼部面向彼此，其中第一翼部还包括从第一翼部朝向第二翼部延伸的第一叉臂，第二翼部还包括从第二翼部朝向第一翼部延伸的第二叉臂，第一叉臂与第二叉臂之间的距离小于头盔的第一侧部通气孔上的第一接合点与第二侧部通气孔上的第二接合点之间的距离，第一叉臂被构造成通过由第一翼部与第二翼部之间的翼宽的伸展引起的第一翼部的水平张力与头盔的第一侧部通气孔上的第一接合点接合，并且第二叉臂被构造成通过由翼展的伸展引起的第二翼部的张力与头盔的第二侧部通气孔上的第二接合点接合。
具体实施方案可包括以下特征中的一个或多个特征。遮挡板还可包括从遮挡板的檐部的背部突出的一个或多个突出部，该一个或多个突出部被构造成接合在头盔的外表面上的一个或多个凹部中。第一突出部和第二突出部，其中第二突出部设置在遮挡板的中心线的相对于第一突出部的相对侧上。第一叉臂可从第一翼部的顶部延伸。第一翼部的底部可朝向第二翼部弯曲。第一翼部的端部可沿循头盔的外表面。
下文在附图和详细描述中描述了本文提出的公开内容的各个方面和应用。除非特别指出，否则对于适用领域的普通技术人员而言，说明书和权利要求书中的词和短语意在给出其简单的、常用的和习惯性的含义。发明人充分认识到，可根据需要对词典自行编纂。作为词典的自行编纂者，除非以其他方式明确地说明，否则发明人明确地在说明书和权利要求书中仅使用术语的简单和常用含义，反之，然后则进一步明确阐述该术语的“特殊”定义并解释其与简单和常用含义的不同之处。本发明不存在意图使用“特殊”定义的此类明确表述，发明人的意图和愿望是将术语的简单、朴素和常用含义应用于说明书和权利要求书中的阐述。
发明人也了解英语语法的正规准则。因此，如果旨在用某种方式进一步对名词、术语或短语进行表征、规定或缩小范围，则根据英语语法的正规准则，此类名词、术语或短语将明确地包括另外的形容词、描述性术语或其他修饰词。本发明并未使用此类形容词、描述性术语或修饰词，其旨在为上述适用领域的技术人员提供此类名词、术语或短语的简单和常用的英语含义。
此外，发明人充分了解35u.s.c.§112,
结合具体实施方式和附图以及权利要求书，上述及其他方面、特征和优点对于本领域普通技术人员将显而易见。
附图说明
下文将结合附图对各种实施方式进行描述，在附图中，类似的标号代表类似的元件，并且：
图1a是附接有示例遮挡板的示例头盔的前视图；
图1b是图1a的头盔的顶视图；
图1c是图1a的头盔的侧视图；
图2a是图1a的头盔的顶视图，其中遮挡板与头盔主体分离；
图2b是图2a的头盔和遮挡板的前视图；
图2c是图2a的头盔和遮挡板的侧视图；
图2d是图2a的头盔和遮挡板侧视透视图；
图3a是示例遮挡板的顶视图；
图3b是图3a的遮挡板的后视图；
图3c是图3a的遮挡板的局部视图；
图4是在剖面线4-4处截取的图1c的头盔的一部分的近距离视图；
图5是在剖面线5-5处截取的图1b的头盔的一部分的近距离视图。
具体实施方式
尽管本公开包括多种不同形式的实施方案，但这些实施方案被示出在附图中并且将在本文详细的特定实施方案中有所描述，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方面限定于所示实施方案。
防护头具和头盔已在多种多样的应用中及跨越多个行业使用，包括在娱乐、体育运动、田径运动、建筑、采矿、军事防御及其他中使用，以防止损伤用户头部和脑部。可通过以下方式防止或减轻对用户的损伤和伤害：防止坚硬物体、尖锐物体或这两者直接接触用户头部，以及吸收、分散或以其他方式管理物体与用户头部之间的冲击的能量。束带或织带通常用于允许佩戴者以可释放的方式佩戴头盔，并且确保头盔在冲击期间保持在佩戴者头部上。
防护头具或头盔可用于滑雪运动员、骑行运动员、橄榄球运动员、曲棍球运动员、棒球运动员、长曲棍球运动员、马球运动员、登山运动员、汽车赛车手、摩托车骑手、摩托车越野赛车手、滑雪板运动员或其他雪上或水上运动员、跳伞运动员或任何其他参加体育运动的娱乐或专业运动员。其他非运动使用者诸如工业中作业的工人(包括但不限于建筑工人或是处于危险工作环境中的其他工人或人员)同样可受益于本文所述的防护头具以及用于提供防护头具的系统和方法。
头盔在最大限度地减少对活动的干扰的同时，还起到提供保护的作用。头盔的形状可适于同时提供保护性和舒适性(例如，允许通风以及尺寸变化)。一些头盔由两个或更多个能量吸收材料的主体制成，形成在单个模制件中难以实现(如果不是不可能的话)的形状。
根据本公开的防护头盔的各种实施方式和实施方案包括防护壳体。防护壳体可由能量吸收材料诸如发泡聚苯乙烯(eps)、发泡聚氨酯(epu)、发泡聚苯乙烯聚乙烯混合体(epo)、发泡聚丙烯(epp)或其他合适的材料形成。能量吸收材料可用作硬壳头盔诸如滑冰桶头盔、摩托车头盔、雪上运动头盔、橄榄球头盔、击球头盔、接手头盔或曲棍球头盔的一部分，并且包括设置在防护壳体外部或上方的额外外部防护壳体。在硬壳应用中，能量吸收材料可包括一层或多层epp并且提供更大的柔韧性。另选地，能量吸收材料可以是模制头盔诸如自行车头盔的一部分。外部壳体(诸如一层冲压的聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯壳体，或者某种其他材料如聚氯乙烯(pvc)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs))可包括在头盔的防护壳体的外表面上并且与能量管理衬里直接粘合。
常规的头盔遮挡板通过联接机构诸如夹具、翼片、夹钳、销、附件或栓塞联接到头盔，这些联接结构以机械方式将遮挡板附接到安装在头盔中或头盔上的在遮挡板的中心上或该中心附近的互补结构。除了需要在头盔中安装额外部件并且需要额外的组装步骤外，此类遮挡板还容易摇晃并且会给佩戴者带来麻烦，因为联接机构与将遮挡板保持在头盔上的互补部件之间的机械力定位在中心附接点，并且特别是随时间推移对遮挡板主体的其他部分影响很小。因此，头盔在使用期间的移动导致遮挡板围绕附接点旋转或摇晃。
本公开涉及不需要在头盔中安装任何额外部件即可附接到头盔的遮挡板。另外，本文所公开的遮挡板实施方案保持在头盔上，并且在佩戴期间不会摇晃，因为遮挡板的翼部施加了跨越遮挡板主体的水平张力。图1a至图1c示出了附接有遮挡板300的头盔200的前视图、顶视图和侧视图。图2a至图2d示出了在遮挡板300与头盔主体202分离的情况下，头盔200和遮挡板300的顶视图、前视图、侧视图以及侧视透视图。
头盔200包括头盔主体202(图1a至图2c)。头盔200还可包括用于帮助将头盔200装配到佩戴者的头部上的装配系统248。头盔主体202包括至少一个能量管理衬里204，以吸收碰撞对佩戴者头部造成的冲击力的一部分。头盔主体202还可包括围绕衬里204的全部或一部分的外部壳体206。头盔200包括外表面208和与外表面208相对的内表面210。头盔200还包括在外表面208的下边缘214与内表面210的下边缘216之间延伸的边沿212(图1c)。边沿212包括第一侧部218、与第一侧部218相对的第二侧部220，以及定位在第一侧部218与第二侧部220之间的前部222(图2a)。
常规来讲，头盔具有分布在外表面上或穿过头盔主体分布的多个通气孔，以允许气流进入和/或排出头盔。在图1a至图2d所示的实施方案中，头盔200还包括第一侧部通气孔224a和第二侧部通气孔224b。第一侧部通气孔224a和第二侧部通气孔224b被设置在头盔主体202的第一侧部250或第二侧部252上，在边沿212的第一侧部218或第二侧部220上方，其中头盔主体202的第二侧部252与头盔主体202的第一侧部250相对。第一侧部通气孔224a和第二侧部通气孔224b可沿头盔200的边沿212设置。第一侧部通气孔224a和第二侧部通气孔224b包括靠近边沿212的前部222的第一前壁228a或第二前壁228b，以及靠近边沿212的侧部218、220的底壁254。图4示出了第一侧部通气孔224a的近距离视图，其中第一叉臂304a与第一侧部通气孔224a的前壁228a接合。第二侧部通气孔224b可为设置在边沿212的第二侧部220上方的第一侧部通气孔224a的镜像，其中第二叉臂304b与第二侧部通气孔224b的前壁228b接合。头盔主体202还可包括在头盔主体202的前部部分246中的凹部232，该凹部232设置在边沿212的前部222上方(图2c至图2d)。
头盔200还可包括可拆卸地联接到头盔主体202的遮挡板300。图3a至图3b示出了本公开的示例遮挡板300本身的顶视图、后视图和透视图。图3c示出了遮挡板300的第二翼部308b的近距离视图。第一翼部308a是第二翼部308b的镜像。
遮挡板300包括檐部302、第一翼部308a和第二翼部308b(图3a至图3c)。檐部302包括前部322和与前部322相对的背部324。当遮挡板300放置在头盔主体202上时，遮挡板300的前部322背离头盔主体202，并且遮挡板300的背部324面朝头盔主体202(图1c和图2c)。第一翼部308a和第二翼部308b从檐部302延伸并且向后弯曲，以大致匹配头盔的外表面208的形状，其中当遮挡板300附接到头盔时，第一翼部308a和第二翼部308b覆盖外表面208。第一翼部308a和第二翼部308b可面向彼此。当遮挡板300放置在头盔主体202上时，第一翼部308a和第二翼部308b朝向第一侧部通气孔224a和第二侧部通气孔224b弯曲。檐部302向前延伸，使得遮挡板300可用于遮挡阳光、亮光或雨水。
遮挡板300还包括第一叉臂304a和第二叉臂304b(图3a至图3c)。第一叉臂304a从第一翼部308a朝向第二翼部308b延伸。第二叉臂304b从第二翼部308b朝向第一翼部308a延伸。当遮挡板300放置在头盔主体202上时，叉臂304a、304b向内朝向头盔主体202的内表面210延伸(图1c)。叉臂304a、304b可从翼部308a、308b的顶部318延伸。翼部308a、308b的底部316可向内弯曲并且比翼部308a、308b的顶部318更靠近遮挡板300的中心线312，使得翼部308a、308b紧密装配在头盔200的外部侧表面上并且保持在头盔主体202上(图2a至图2b)。
两个叉臂304a、304b之间的距离104或遮挡板的翼展基本上等于或小于头盔200的两个侧部通气孔224a、224b的前壁228a、228b之间的距离102(图2a至图2b)。遮挡板的翼展被测量为第一叉臂304a上的一点与第二叉臂304b上的一点之间的距离。在一些实施方案中，遮挡板300的翼展104被测量为第一叉臂304a的最内尖端与第二叉臂304b的最内尖端之间的距离，并且前壁228a、228b之间的距离102被测量为前壁228a、228b的前边缘之间的距离(图2a至图2b)。当两个距离之间的差值在0厘米(cm)至1cm、0cm至2cm或0cm至3cm的范围内时，这两个距离基本上彼此相等。遮挡板300的翼展104相对于侧部通气孔224a、224b的前壁228a、228b之间的距离102的较小尺寸使翼部308a、308b在遮挡板上施加水平张力，并且使叉臂304a、304b由于当遮挡板300放置在头盔200上时翼部308a、308b被进一步拉离其静止状态而接合在侧部通气孔224a、224b中。当遮挡板300未附接到头盔时，遮挡板的翼部308a、308b处于静止状态。
图4示出接合侧部通气孔224a的前壁228a的叉臂304a。当遮挡板安装到头盔时翼部的这种张力状态将遮挡板保持在适当的位置，并且比仅围绕中心安装或夹住翼部的常规头盔更好地承受头盔甚至在使用期间的移动，诸如在剧烈的自行车骑行期间的移动。
檐部302以及第一翼部308a和第二翼部308b可在不覆盖通气孔的情况下吻合头盔主体202的前部部分246和第一侧部250和第二侧部252的形状，并且有助于将气流引导进或引导出通气孔(图1c和图2c)。翼部308a、308b的端部314a、314b可沿循头盔200的外表面208(图4)。在一些实施方案中，当遮挡板300放置在头盔主体202上时，遮挡板300的翼部308a、308b设置在侧部通气孔224a、224b的底壁254与边沿212的侧部218、220之间(图4)。因此，遮挡板300不会阻塞侧部通气孔224a、224b或者妨碍侧部通气孔224a、224b的功能。
遮挡板300还可包括从檐部302的背部324向后延伸的一个或多个突出部306(图3b至图3c)。突出部306可定位在遮挡板300的中心上或附近。突出部306可成组。突出部306或突出部306组可成对，以平衡遮挡板左右两侧上的力。遮挡板300可包括第一突出部306a和第二突出部306b。第二突出部306b可设置在中心线312的相对于第一突出部306a的相对侧上。第二突出部306b可与第一突出部306a关于遮挡板300的中心线312基本上对称。当第二突出部306b与中心线312之间的距离328和第一突出部306a与中心线312之间的距离326相差±0cm至1cm、±0cm至0.5cm或±0cm至0.8cm时，第二突出部306b被设置成与第一突出部306a关于中心线312基本上对称(图3b)。当遮挡板300放置在头盔主体202上时，突出部306置于定位在头盔的前部中的凹部232中并且进一步通过头盔200表面与装配在头盔200表面上的凹部232中的突出部306之间的机械干扰或机械接合来防止遮挡板300上下移动(图5)。这些凹部可具体地定位成与遮挡板上的突出部配合或者可为头盔设计的一部分，诸如空气通气孔的入口或头盔上的设计线。
遮挡板可由材料诸如金属、纤维玻璃或硬塑料制成，这些材料保持遮挡板的形状并且提供柔韧性来使得翼部可被进一步拉动，以使叉臂滑进头盔的侧部通气孔的开口中，并且由此使遮挡板装配到头盔上。
可通过将翼部308a、308b展开得比遮挡板300将附接的两个侧部通气孔224a、224b的入口(图2b)更宽来将处于静止位置的遮挡板300(图2a)附接到头盔200。然后，使檐部302朝向头盔的前部222和翼部308a、308b移动，直到叉臂304a、304b邻近其将接合的侧部通气孔224a、224b(图1c)。然后允许翼部308a、308b以及其对应的叉臂304a、304b移动靠拢并且接合侧部通气孔224a、224b，但遮挡板300保持在水平张力的状态，使得叉臂304a、304b维持抵靠侧部通气孔224a、224b的压力(图1b)。遮挡板300的中心的一部分(诸如从檐部302的背部324向后延伸的一个或多个突出部306，如果存在的话)可倚靠头盔200的外表面206中的凹部(图5)或在一些实施方案中可接合这些凹部，以稳定遮挡板300的中心。遮挡板300的水平张力与遮挡板300的稳定中心的组合可使遮挡板300更加不易摇晃并且使遮挡板300保持在头盔200上。
为了将遮挡板300从头盔200上拉下，将檐部302拉离头盔或者拉出翼部308a、308b，使得叉臂308a、308b从侧部通气孔224a、224b脱离。叉臂308a、308b的长度由通气孔224a、224b的深度限制，使得叉臂308a、308b不会一直延伸穿过通气孔224a、224b并且不与佩戴者头部接触，以避免当遮挡板300放置在头盔200上时给佩戴者带来不适或伤害。
本文所公开的遮挡板实施方案不需要在头盔中安装任何额外的部件，也不需要任何额外的制造工艺来将额外的部件组装进头盔。事实上，遮挡板的实施方案被特别设计成使得在将遮挡板附接到头盔之前，头盔看起来不包括遮挡板(没有接纳遮挡板的夹具并且头盔上没有不寻常部件)。遮挡板可通过滑动到头盔上来容易地附接到头盔上，并且通过拉开檐部或者拉开翼部来容易地从头盔移除。此外，就常规遮挡板而言，其中的额外部件改变头盔的外观、削弱能量管理衬里、延伸穿过或者有可能被推动穿过头盔，并且如果发生强力冲击的话还会给佩戴者头部造成伤害，与其不同的是，本文所公开的遮挡板不需要任何此类额外部件，也不具有此类负面效应。此外，叉臂或突出部均不会延伸穿过头盔的能量管理衬里或进入头盔的头部形态。因此，本文所公开的遮挡板不会损害头盔的性能或外观。
本公开、其方面和具体实施不受限于本文所公开的特定组件或组装程序。本领域中已知的与预期头盔和遮挡板相符的许多额外组件和组装程序与本公开中的装置和方法的具体实施一起使用将是显而易见的。在上述说明是指防护头盔的特定具体实施的情况下，应当显而易见的是，在不脱离其实质的情况下可以进行多种修改，并且这些具体实施可应用于其他防护头盔。因此，当前所公开的具体实施在各个方面被认为是示例性的而非限制性的，公开内容的范围由所附权利要求书而非上述说明书指出。在说明书的等同的含义和范围内的所有更改均旨在涵盖于其中。因此，例如，虽然公开了特定的头盔和遮挡板，但此类装置、方法和实施组件可包括任何形状、尺寸、样式、类型、型号、版本、类别、等级、测量值、浓度、材料、数量、如本领域已知的用于此类装置、方法和实施组件的类似项和/或与可使用的头盔和遮挡板的预期操作相符的类似项。
词语“示例性”、“示例”或它们的各种形式在本文用于表示充当示例、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它方面或设计。此外，提供示例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额外或替代的示例，但出于简洁目的而省略了。
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