具有通风板的自行车头盔的制作方法

本申请要求于2017年12月15日提交的申请号为62/599,565的美国临时申请的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

本发明总体涉及自行车头盔领域，具体涉及被设计用于改善通风的自行车头盔。

自行车头盔设计用以在发生事故时保护使用者的头部。自行车头盔通常包括较厚的发泡聚苯乙烯(eps)衬里，其上覆盖有诸如聚碳酸酯、聚碳酸酯或丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)的硬塑材料的薄壳。

为了增加使用者在骑自行车时的舒适度，可将自行车头盔设计成重量较轻和/或具有通风设计，从而在使用者骑行的同时使使用者的头部凉爽。例如，通风设计可包括自行车头盔前面的入口通风孔和自行车头盔后面的出口通风孔，从而便于空气流经自行车头盔。随着自行车头盔设计的发展，通风口通常变得更大和更多，以便增加流经头盔的空气量。

当增加通风口的大小时，增加加强支柱以增强自行车头盔的强度。这些支柱可横向延伸穿过通风口以便为下面的衬里提供强度。可由诸如塑料网或塑料条的多种材料制成支柱，并且通常在支柱上覆盖一层eps。

附图说明

图1是实现本发明的自行车头盔的前透视图。

图2是图1的自行车头盔的后透视图。

图3是图1的自行车头盔的前视图。

图4是图1的自行车头盔的后视图。

图5是图1的自行车头盔的左侧视图。

图6是图1的自行车头盔的右侧视图。

图7是图1的自行车头盔的顶视图。

图8是图1的自行车头盔沿图5中线8-8截取的截面图。

图9是图1的自行车头盔沿图5中线9-9截取的截面图。

图10是图1的自行车头盔沿图5中线10-10截取的截面图。

图11是图8的截面的放大图。

图12是图9的截面的放大图。

具体实施方式

在一些实施例中，自行车头盔具有前部、后部、总长度和总宽度。自行车头盔包括衬里，该衬里具有位于自行车头盔前部处的多个通风孔，并且该衬里具有冲击吸收性。自行车头盔进一步包括壳体和板，其中壳体位于自行车头盔前部的衬里的外表面上方，板位于自行车头盔后部的衬里的外表面上方。该板在从自行车头盔前面起约总长度的45％至65％处开始并延伸到自行车头盔后面的狭窄区域中没有通风孔。狭窄区域在自行车头盔上横向居中，并且宽度约为总宽度的30％至50％。

在其它实施例中，自行车头盔具有前部、后部、总长度和总宽度。自行车头盔包括衬里，该衬里包括多个肋和多个支柱，其中多个肋限定自行车头盔前部处的通风孔，多个支柱在多个肋之间延伸。自行车头盔进一步包括壳体和板，其中壳体位于自行车头盔前部的衬里的外表面上方，板位于自行车头盔后部的衬里的外表面上方。该板没有通风孔，并且限定该板下方和多个肋之间的空气通道。该板大致从自行车头盔的中心延伸到自行车头盔的后面。

该板可由诸如碳纤维复合材料的高刚度材料制成，并因此大幅度增加了自行车头盔后部的强度和刚度。因为如此增加了强度和刚度，所以在自行车头盔的该区域中可以需要更少的衬里材料，从而得到使骑行者凉爽的较大空气通道。另外，在自行车头盔的该区域中缺少通风孔使得冷却空气被平行地并靠近使用者头部的表面输送，这可增强由气流提供的冷却效果。

根据详细描述和附图，本发明的其它元件将变得显而易见。

在详细说明本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例，并且能够以各种方式来实践或实施。

图1至图10所示的自行车头盔20包括衬里22、壳体24和板26。自行车头盔20可被配置成容纳使用者的头部，例如以保护使用者的头部免受冲击。例如，自行车头盔20可在衬里22的内表面48(图11)处容纳使用者的头部。同时，如下所述，壳体24和/或板26可位于(例如，部分位于)衬里22中的与衬里22的内表面48(图11)相对的外表面上和/或固定(例如，部分地固定)到该外表面。在一些实施例中，如下所述，可省略板26下方的衬里22的一部分或全部。

虽然未在附图中示出，但自行车头盔20还可包括位于衬里22和使用者头部之间的一个或多个衬垫，以增强舒适性并吸收汗液。例如，衬垫可位于衬里22的内表面48(图11)处。另外，未示出自行车头盔20的头带和带扣，其可用于将自行车头盔20固定到使用者的头部。

当使用者佩戴自行车头盔20时，衬里22可围绕使用者头部的一部分(例如，大部分)。此外，衬里22可以是冲击吸收性的。衬里22可包括至少一种材料的层。实施衬里22的多种材料中的一种可以是轻质的和/或吸能的。例如，实施衬里22的一种或多种材料可以是eps和/或聚氨酯泡沫。衬里22可厚达约20毫米或具有更大的厚度。可测量内表面48(图11)与衬里22的外表面之间的厚度。在一些实施例中，厚度可近似恒定。然而，在其它实施例中，厚度可在衬里22的不同部分处变化。例如，在一些实施例中，衬里22在板26的至少部分下方的厚度可小于衬里22在壳体24的至少部分下方的厚度。

衬里22可包括多个通风孔(即，通风口)，以在使用者骑行时，促进通过自行车头盔20的气体流动。在一些实施例中，自行车头盔20可包括五个纵向通风孔：中心通风孔30、右和左额(frontal)通风孔32，以及右和左颞(temporal)通风孔34。如图1和图2所示，这些纵向通风孔中的每一个可大致从自行车头盔20的额部区域(例如，前部)35延伸到自行车头盔20的顶部(parietal)区域(例如，后部)36。五个纵向通风孔可将衬里22划分成六个纵向延伸肋：左和右中心肋40、左和右顶部肋42以及左和右颞肋44。在其它实施例中，可实施其它数量的纵向通风孔和/或纵向延伸肋。例如，在一些实施例中，可实施三个纵向通风孔和四个纵向延伸肋，或者可实施七个纵向通风孔和八个纵向延伸肋。

为增强纵向延伸肋的强度，自行车头盔20可进一步包括横向支柱46，该横向支柱46跨越纵向延伸肋的相邻肋之间的一个或多个纵向通风孔。在许多实施例中，横向支柱46可比衬里22更薄(例如，向上，距头部约5至20mm)。然而，在其它实施例中，横向支柱46可与衬里22厚度相同或比衬里22更厚。此外，横向支柱46可包括聚碳酸酯塑料，或者诸如注射尼龙的其它适当的增强材料。在一些实施例中，可在模制衬里22的过程中将横向支柱46模制到衬里22中。在一些实施例中，可针对纵向通风孔中的一个或多个来实施横向支柱46中的一个或多个。

在许多实施例中，可将壳体24固定到衬里22的外表面。例如，可将壳体24和衬里22粘合在一起，或者可将衬里22模制到壳体24中。在一些实施例中，壳体24可包括约0.5至1毫米厚的聚碳酸酯，但在其它实施例中，可实施诸如超高分子量聚氨酯(例如，荷兰海尔伦的royaldsmn.v.销售的迪尼玛(dyneema)复合材料)、注射尼龙、石墨烯、abs、聚乙烯等不同或另外的材料；并且/或者可实施不同的厚度。在许多实施例中，如下面更详细地描述的，壳体24可覆盖衬里22的外表面上除由板26覆盖的区域之外的外表面。在其它实施例中，壳体24可覆盖由板26覆盖的部分或全部区域。例如，在这些实施例中，板26可覆盖壳体24的一部分和/或可固定到壳体24的一部分。

板26可位于顶部(或后部)区域36上，并且如图2所示，可提供中心肋40的后部区域或端部37与顶部肋42之间的连接。在许多实施例中，板26可以是约1毫米至5毫米厚，并且可由至少一种材料制成。用于实施板26的材料可以是坚固的和/或抗冲击的。例如，用于实施板26的材料可包括复合增强聚合物。可针对板26实施诸如以下的不同的或另外的材料：超高分子量聚氨酯(例如，荷兰海尔伦的royaldsmn.v.销售的迪尼玛(dyneema)复合材料)、玻璃纤维织物和环氧树脂基质(例如，美国康涅狄格州斯坦福德的赫氏(hexcel)公司销售的镀铝碳纤维(texalium)复合材料)、聚丙烯编织复合材料(例如，美国田纳西州查塔努加的propex公司销售的curv复合材料)、玻璃纤维、凯芙拉纤维(kevlar)/玻璃纤维/碳纤维三编织物或其上折叠有用于支撑/粘合的中间层的聚碳酸酯。

板26可位于衬里22的中心肋40上方的外表面上方和/或与该外表面临近，与内表面48间隔开，从而在纵向延伸肋之间形成较大的气流通道50。板26可在顶部区域上提供强度和/或抗冲击性，从而减少该区域中所需的材料量(例如，衬里22的厚度)。例如，可省略气流通道50中板26下方的衬里22的一部分或全部。然而，可针对板26下方的衬里22实施薄薄的一层材料(例如，eps、发泡聚丙烯(epp)、乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚碳酸酯等)。在一些实施例中，针对板26下方的衬里22实施的材料可与衬里22的其余部分的相同，或者在其它实施例中，可以是不同的或另外的材料。板26可进一步允许在板26下方减少或省略加强支柱。因此，将板26置于衬里22的外表面上可减少或消除板26下方的衬里22，和/或减少或消除板26下方的加强支柱，并因此可适应更大量的气流，从而提高冷却效果并减少板26下方的气流阻塞。

还应当注意的是，板26可没有通风孔和/或一部分位于板26下方的衬里22，这样可促使气流靠近使用者的头部(例如，在内表面48处(图11))而非出口通风孔，从而提高冷却效果。自行车头盔20的没有通风孔的部分可包括狭窄区域或范围52和较宽区域或范围54。这些区域的精确大小可根据自行车头盔20的大小而变化，并且通常可与自行车头盔20的总长度l1(图7)和总宽度w1(图4)成比例。例如，在一些实施例中，自行车头盔20可具有约270毫米的总长度l1和/或约210毫米的总宽度w1。在该示例中，所示的狭窄区域52可居中于自行车头盔20上，并且/或者可具有约86毫米的宽度w2(图4和图7)，其可以是自行车头盔20的总宽度(图4)的约41％。狭窄区域52可从自行车头盔20的后部开始，并且/或者可具有约118毫米的长度l2(图7)，其可以是自行车头盔20的总长度l1(图7)的约44％。在该示例中，较宽区域54可居中于自行车头盔20中，并且/或者可具有约174毫米的宽度w3(图4和图7)，其可以是自行车头盔20的总宽度w1(图4)的约83％。较宽区域54可从自行车头盔20的后部开始，并且/或者可具有约85毫米的长度l3(图4和图7)，其可以是自行车头盔20的总长度l1(图7)的约31％。在其它实施例中，长度和/或宽度的这些比比例可应用于总长度l1(图7)和总宽度w1(图4)的不同尺寸。

在进一步的实施例中，狭窄区域52和较宽区域54的布置可出现变化。例如，虽然所示实施例的狭窄区域52从距自行车头盔20的前面或最前点58(图7)起约总长度l1(图7)的56％开始，但这可在约45％至65％之间变化(从前部或最前点58到后部或最后点60来测量长度l1)。类似地，虽然所示实施例的较宽区域54从距自行车头盔20的前面或最前点58起约总长度l1(图7)的69％开始，但这可在约55％至80％之间变化。此外，狭窄区域52的宽度w2(图4和图7)可以是总宽度w1(图7)的约30％-50％，较宽区域54的宽度w3(图4和图7)可以是总宽度w1(图4)的约70％-90％。

由板26产生的所示气流通道50可以较大并且可以促进增强的冷却效果。图11示出了中心通道56相对于自行车头盔20的狭窄区域52的前面后方的相邻中心肋40的大小(对应于图8的截面)。在该实施例或其它实施例中，中心肋40可具有约25毫米的厚度t1，并且/或者具有约21毫米的平均宽度w4，形成中心的两个肋40的总横截面积约为1050mm²。在该相同的截面中，中心通道56可具有约25毫米的厚度t2和/或约36毫米的宽度w5，其总横截面积约为900mm²。因此，在该截面中，气流通道的面积可以是衬里22的横截面积的约86％，但在其它实施例中可在约70％至100％之间变化。例如，厚度t1和/或t2，以及/或者宽度w4和/或w5在其它实施例中可以是不同的。在一些实施例中，中心的两个肋40的总横截面积约为1080mm²，并且气流通道的面积可以是衬里22的横截面积的约89％。

图12示出了中心通道56相对于自行车头盔20的较宽区域54的前面后方的相邻中心肋40的大小(对应于图9的截面)。在该实施例中，中心肋40可具有约25毫米的厚度t3，并且/或者具有约20毫米的平均宽度w6，形成中心的两个肋40的总横截面积约为1000mm²。在该相同的截面中，中心通道56可具有约25毫米的厚度t4和约30毫米的宽度w7，其总横截面积约为750mm²。因此，在该截面中，气流通道的面积是衬里22的横截面积的约75％，但在其它实施例中可在约65％至90％之间变化。例如，厚度t3和/或t4，以及/或者宽度w6和/或w7在其它实施例中可以是不同的。

在所附权利要求中阐述了本发明的各个特征。