头盔，特别是包括间隔件以减少头盔的相对层的机械锁定的自行车头盔，以及具有减少的几何锁定的头盔的制作方法

本发明涉及一种头盔，特别是一种自行车头盔。

背景技术：

1、这种头盔可以包括：包括外表面的内层，以及布置在内层上的外保护层，外保护层包括面向内层的外表面的内表面，其中在沿着外保护层的外表面具有至少切向力分量的冲击力下，外保护层被配置为相对于内层的相对外表面移动。

2、这种相对移动可以决定性地减轻人(例如骑行者)的头部的旋转，否则会由于头部上的切向冲击而担忧头部的旋转，并且可以相应地降低受伤的风险。

3、因此，关于在冲击时相对于彼此移动的层的这种组件，最重要的是避免层之间的机械锁定，这种机械锁定可能限制层之间的移动，并且继而导致头部的旋转，从而对穿戴头盔的人造成严重伤害的风险很高。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的问题是提供一种头盔，其降低了层的机械锁定的可能性。

2、该问题通过具有权利要求1的特征的头盔来解决。本发明的该第一方面的优选实施例在从属权利要求中陈述并在下面描述。

3、根据权利要求1，公开了一种头盔，特别是自行车头盔，包括：

4、-包括外表面的内层，以及

5、-布置在内层上的外保护层，外保护层包括面向内层的外表面的内表面，其中在沿着外保护层的外表面具有至少切向力分量的冲击力下，外保护层被配置为相对于内层的相对外表面部分移动，

6、-其中，外保护层的内表面通过多个间隔件与内层的外表面分离，多个间隔件被配置为在外保护层相对于内层的相对移动时减小内层与外保护层之间的机械锁定。

7、特别地，在根据第一方面的本发明的上下文中，机械锁定被理解为是指两个层之间的任何机械相互作用，特别是两个层之间的任何类型的相互作用，其中保护层与内层或其他所涉及的层碰撞，使得外保护层相对于内层的期望移动受到阻碍(并且因此在防止穿戴头盔的人受伤方面效果较差)。

8、换句话说，提供了几何结构(间隔件)，其在该外保护层和该内层之间提供了间隔，以防止机械锁定。几何结构/间隔件可以是布置在层之间的分离的主体，但也可以是能够与层一体地形成或以其他方式与层连接的其中一层的突起。在这方面，波纹状表面也可以提供多个间隔件(其与表面/相应的层一体形成)。

9、根据本发明的第一方面的实施例，由于间隔件，在内层的外表面与外保护层的内表面之间形成中空间隙。优选地，两个外保护层和内层之间的该间隙或间隔优选地大于0.5mm，特别地大于1mm，特别地大于5mm。在一个实施例中，间隙小于10mm。

10、此外，在本发明第一方面的实施例中，间隔件与外保护层的内表面一体形成，并且朝向内层的外表面突起。

11、在本发明的第一方面的可替代实施例中，间隔件与内层的外表面一体形成，并且朝向外保护层的内表面突起。

12、根据本发明第一方面的又一可替代实施例，间隔件是布置在内层的外表面与外保护层的内表面之间的分离元件(对于外保护层和内层)。

13、此外，在本发明的第一方面的实施例中，外保护层包括并排布置在内层上的多个壳体。此外，相邻的壳体也可能重叠。

14、此外，根据本发明的第一方面的实施例，外保护层(或外保护层的相应的壳体)包括布置在彼此顶部的多个子层。此外，子层有可能与相邻子层重叠。

15、在此描述的其它层原则上也可以包括子结构，并且不必形成均匀的层。

16、根据本发明的第一方面的另一实施例，间隔件的尺寸和/或间隔件沿着外保护层的分布是变化的。然而，间隔件也可能沿外保护层等距离地间隔开。

17、此外，在本发明的第一方面的实施例中，外保护层包括在0.05mm至10mm的范围内的厚度。

18、此外，在切向冲击时，外保护层相对于内层的移动可以具有不同的特性。特别地，外保护层相对于内层的该相对移动可以包括以下中的至少一个：外保护层的折叠、外保护层的铰接、外保护层的褶皱。

19、此外，关于该相对移动，根据实施例，外保护层被限制到内层，特别地通过至少一个系绳(例如，绳或弹性带)，该系绳被配置为限制外保护层或其部件的移动。

20、在本发明的第一方面的实施例中，内层包括能量吸收层或者可以形成为能量吸收层。能量吸收层可以包括膨胀聚苯乙烯(特别是eps，即膨胀聚苯乙烯)或提供与例如eps类似的性质的类似化合物或泡沫。

21、应当注意，在面对穿戴头盔的人的头部的一侧上，可以布置衬里层或衬里元件，用于调节头盔的配合和或出于舒适的原因。

22、此外，根据本发明的第一方面的实施例，头盔包括形成内层的部分的中间层，中间层布置在能量吸收层和外保护层之间。特别地，中间层固定到能量吸收层或悬置在内层上方。悬置可以通过刚性结构实现，但是也可以通过布置在中间层和能量吸收层之间的液体实现。

23、此外，在本发明的第一方面的实施例中，中间层包括多个元件(例如滚动元件)，多个元件被配置为在冲击时旋转或者在冲击时嵌入能量吸收层中。特别地，该元件由间隔件形成。可替代地，该元件是相对于间隔件的分离元件。

24、此外，在本发明的第一方面的实施例中，外保护层由硬性材料形成。特别地，该材料比形成能量吸收层的材料更硬。特别地，该外保护层的材料包括以下材料中的一种或者是以下材料中的一种：热塑性材料、金属。

25、此外，根据本发明的第一方面的实施例，相应的间隔件由内层的外表面或外保护层的内表面的点状或柱状突起形成。这意味着相应的间隔件更确切地沿着外保护层/内层的表面局部化。

26、然而，在本发明的第一方面的可替代实施例中，相应的间隔件也可设计成细长弯曲肋，其中，肋/间隔件在相应肋/间隔件的纵向方向上的长度显著大于肋在正交于纵向方向延伸的平面中的直径。

27、此外，相应的间隔件(例如，点状/柱状间隔件或肋状间隔件)可以逐渐变细。

28、特别地，在相应的间隔件由分离本体形成的情况下，相应的间隔件形成为以下中的一个：圆柱体、圆锥体、棱锥体、长方体、截锥体。其它形状也是可以想到的。特别地，相应的间隔件包括具有周向倒圆边缘的正面层，以提供用于相对层的倒圆接触表面。

29、此外，在本发明的第一方面的实施例中，相应的间隔件被配置为冲击时嵌入头盔的相对层(相对层可以是内层，特别地中间层或能量吸收层)中。

30、根据本发明的第一方面的又一实施例，外保护层的内表面是波纹状的，使得内表面形成多个表面区域，表面区域包括球形曲率并且相对于内层的相对表面区域是同心的。换句话说，改变间隔允许波状的表面移动(特别是滑动)到相应的球形上。

31、此外，本发明的第二方面涉及头盔，特别是自行车头盔，特别是具有减少的几何锁定的头盔。下面将描述该第二方面。

32、本发明的第二方面的目的是提供一种具有增强的安全特征的头盔，其可以特别是成本有效地制造。

33、特别地，本发明的第二方面旨在改进包括外保护层的头盔，该外保护层在作用于保护层上的冲击力下相对于内层可移动，该冲击力包括沿保护层的外表面的切向力分量。

34、根据本发明第二方面的头盔的特别的目的是，当头盔的外保护层的各个区段在切向冲击力的作用下移动时，防止这些区段的几何锁定/卡住。在单个壳体头盔(即，包括单个整体式外保护层的头盔)中，整个保护层的内表面需要为半球形，以能够无干扰地在内层的相对半球形外表面上移动。

35、这些目的通过具有权利要求26的特征的装置来实现。

36、本发明的该第二方面的实施例在相应的从属权利要求中陈述并且在下面描述。

37、根据权利要求26，公开了一种头盔，包括：

38、-包括外表面的内层，以及

39、-布置在内层上的外保护层，外保护层包括至少两个区段，其中每个区段包括面向内层的外表面部分的内表面，其中在暴露于具有至少沿着相应区段的外表面的切向力分量的冲击力时，相应区段(被配置为相对于内层的相对外表面部分移动并且与至少一个其他区段(并且特别地从内层)分离，其中，

40、每个区段的内表面包括至少一个区域，该区域包括球形曲率并且与内层的相对外表面部分同心。

41、优选地，每个区段的内表面的主要部分(特别地，除了相应区段的边缘区域或形成在相应区段的内表面中的凹部之外)是球形弯曲的，并且基本上与内层的相对外表面部分同心。

42、同样，优选地，内层的相应的外表面部分也是球形弯曲的，以允许相应区段响应于切向冲击而在内层的下面的外表面部分上移动(特别是滑动/滚动)。

43、根据本发明的第二方面的实施例，相应区段的内表面的该至少一个区域对应于相应区段的整个内表面。可替代地，相应区段的内表面的该至少一个区域对应于相应区段的内表面的总面积的至少5％，特别地至少10％，特别地至少20％，特别地至少30％，特别地至少40％，特别地至少50％，特别地至少60％，特别地至少70％，特别地至少80％，特别地至少90％。

44、此外，根据本发明的第二方面的实施例，内表面包括多个断开区域，每个区域包括球形曲率并且与内层的相对外表面部分同心，其中特别地，每两个相邻区域之间的过渡区域包括非球形曲率。特别地，该断开区域的内表面的该至少一个区域对应于相应区段的内表面的总面积的至少5％，特别地至少10％，特别地至少20％，特别地至少30％，特别地至少40％，特别地至少50％，特别地至少60％，特别地至少70％，特别地至少80％，特别地至少90％。

45、此外，根据本发明的第二方面的实施例，外保护层的每个区段包括边缘区域。

46、特别地，在本发明的第二方面的实施例中，至少两个区段的边缘区域彼此连接以在外保护层的至少两个区段之间形成平滑过渡区域，以在相应区段在冲击力的作用下相对于内层的相对外表面部分移动并与至少一个其它部分分离时防止相应区段的几何锁定/卡住。然而，根据实施例，外保护层的区段也可以由单独的片形成，这些单独的片可以彼此相邻布置或者可以彼此间隔开。

47、根据本发明的第二方面的实施例，至少两个区段的边缘区域彼此一体连接。特别地，也可以使用其它合适的连接方式，例如强制连接、力锁定连接、物质对物质结合、焊接连接/焊缝。此外，相应边缘区域可以结合到，特别是焊接到内层或能量吸收层。内层可以是或包括能量吸收层(这也适用于其它实施例)。

48、此外，根据本发明的第二方面的又一实施例，相应边缘区域被配置为在冲击力下弯折，以在相应区段在冲击力下相对于内层的相对外表面部分移动并与至少一个其它区段分离时防止相应区段的卡住。特别地，如果冲击力引入的能量超过至少2.5焦耳的能量阈值，则相应区段相对于相对外表面部分移动并与至少一个其它区段分离。

49、特别地，每个区段的边缘区域需要稍微弯折，与至少两个部分之间的过渡区域的曲率水平成反比——即，需要更平滑、更少弯折。

50、此外，在本发明的第二方面的实施例中，为了提供相应边缘区域的弯折，相应边缘区域包括小于相应区段的相邻中心部分的厚度。

51、此外，根据本发明的第二方面的实施例，为了提供相应边缘区域的弯折，相应边缘区域由比相应区段的相邻中心部分的材料更软的材料形成。

52、此外，在本发明的第二方面的实施例中，为了提供相应边缘区域的弯折，相应边缘区域包括凹部和/或穿孔。

53、特别地，内层可以是或可以包括能量吸收层，该能量吸收层被配置为耗散和吸收作用在头盔上的机械力，以便保护穿戴头盔的人的头部。这样，能量吸收层可以形成头盔的最内层，其被布置为最靠近头部。能量吸收层特别地包括相对软的材料，即比中间层和/或外保护层的材料软。

54、能量吸收层可以包括膨胀聚苯乙烯(特别是eps，即膨胀聚苯乙烯)或提供与例如eps类似的性质的类似化合物或泡沫。

55、应当注意，在面对穿戴头盔的人的头部的一侧上，可以布置衬里层或衬里元件，用于调节头盔的配合和或出于舒适的原因。

56、能量吸收层可以包括多个子层。这种子层可以彼此堆叠和/或可以横向并排布置。

57、类似地，外保护层和/或其各个区段(以及头盔的其它层)可以包括多个子层，多个子层可以彼此堆叠和/或可以横向并排布置。

58、特别地，外保护层(特别是其区段)可以包括与内层/能量吸收层不同的材料。

59、特别地，内层可以包括头盔的中间层，中间层可以布置在能量吸收层和外保护层之间。

60、特别地，在本发明的第二方面的实施例中，中间层是头盔的最刚且最硬的层。

61、此外，内层可以是包括球体的反应层，以使得外保护层在冲击时相对于内层在滚动球体上移动。

62、根据本发明的第二方面的另一实施例，中间层被形成和设计成提供低摩擦表面，在外保护层暴露于冲击力的情况下，外保护层可在该低摩擦表面上移动。

63、特别地，通过形成比外保护层/外保护层的区段更硬的中间层来实现低摩擦。

64、中间层可以包括聚碳酸酯或由聚碳酸酯组成。

65、中间层可以通过物质-物质结合的方式连接到能量吸收层，例如，中间层可以胶合到能量吸收层，以便持久地附接到能量吸收层。特别地，中间层被配置为即使在导致外保护层变形的冲击力下也保持附接到能量吸收层。

66、特别地，外保护层布置在中间层的背离能量吸收层的一侧上(这里，中间层形成外表面部分，保护层的区段布置在该外表面部分上)。外保护层可以形成头盔的最外层。

67、在受头盔保护的人的头部撞击物体使得切向分力在头盔上引起剪切应力的事故期间，可能发生暴露冲击力。为了减小剪切应力，外保护层的受冲击影响的区段(一个或多个)被配置为相对于内层(特别是相对于中间层)释放，并且根据作用在外保护层的相应区段上的切向力相对于内层移动。

68、特别地，外保护层(或其区段)可以通过连接件或物质-物质结合或其他合适的方式连接到内层(例如，能量吸收层)或中间层。

69、特别地，连接件在暴露于冲击力时失效或变形，以便允许外保护层相对于能量吸收层塑性变形。

70、此外，根据本发明的第二方面的实施例，在暴露于至少具有沿着相应区段的外表面的切向力分量的冲击力下时，相应区段被配置为相对于内层的相对外表面部分移动移动距离，并且其中，相应区段包括在移动距离的方向上的宽度以及与移动距离的方向成角度延伸的悬垂长度，其中宽度和悬垂长度的总和优选地大于所述移动距离。

71、此外，以下实施例也适用于本发明的两个方面。

72、特别地，在优选实施例中，外保护层被配置为在该冲击力下破裂，以允许外保护层(或其区段)和内层的外表面的相对移动。

73、此外，在优选实施例中，外保护层被配置为从内层机械地解锁，特别是以非破坏性方式，例如通过释放保护层和内层之间的摩擦锁定和/或强制连接。

74、此外，在优选实施例中，外保护层通过粘合剂连接到内层并且被配置为在该冲击力的作用下与内层分离，特别是完全分离(即，移动离开)。

75、此外，下面结合附图描述示例性实施例。此外，在此结合本发明的特定方面公开的特征可以以每种合理的方式与本发明的其它方面的实施例组合。