[发明专利]用于冲击保护的可压缩衬里

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用可压缩衬里来改善冲击保护的设备和方法。

背景技术

申请人是2001年7月在www.atsb.gov.au上，Australian Transport SafetyBureau(ATSB)公开的，标题为“Improved Shock Absorbing Liner for Helmets”的学术研究的合著者。在该公开内容中，低密度泡沫嵌入在高密度泡沫中的组合被公开，作为一种学术研究的主题。但是，该学术研究没有考虑或讨论结构元件或其公开的方法的组合。

过去的研究已经显示了用在当前头盔中的常见的单一密度泡沫衬里太硬且太刚性，以至于不能有效地吸收冲击力。单一密度的泡沫衬里还在其适应与人颅骨有关的强度变化的能力方面有限。此外，用于儿童自行车头盔中的衬里使用针对成人颅骨所设计的衬里，它们没有考虑到与成人颅骨相比儿童的更易变形的颅骨。儿童的更易变形的颅骨对大脑有较小的保护。通过参考引入本文的是：Corner等人的“Motorcycle and Bicycle Protective Helmets-Requirement Resulting from a Post Crash Study and Experimental Research”，Report No.CR 55，1987，Federal Office of Road Safety，Canberra，Australia和Mohan等人的“A Biomechanical Analysis of Head Impact Injuries to Children”Vol.101，1979，Transactions of the ASME，Journal of BiomechanicalEngineering。

此外，大脑还易于受到顶靠颅骨内侧时的冲击伤害。大脑是果冻状的软组织，悬在坚硬颅骨的包封中，由大脑脊髓液包围。此外，大脑被脑基部处的脑干和脊髓柔性地支撑在颅骨中，而在大脑的大致外周周围，硬脑膜隔膜(dura-mater membrane)在各个结构点处将大脑连接到颅骨。对移动颅骨的冲击使得颅骨快速地减速，而被柔性地支撑的大脑继续移动且冲击到颅骨的内侧。大脑顶靠颅骨的冲击会导致大脑撞伤和/或出血。由此，重要的是使头部减速，以适当地使得内部损伤最小化。

人颅骨的刚性试验(bone test)已经表明，颅骨的太阳穴部分与颅骨的其他部分相比具有显著下降的骨强度。因此，颅骨的太阳穴部分与颅骨的其他部分相比更易受到冲击损伤。但是，目前的头盔没有制造有在颅骨周围提供不同的冲击保护区域的可压缩衬里。

类似地对于诸如婴儿舱(baby capsule)和用于客车的儿童安全座椅、车厢衬里和身体盔甲这样的其他用于冲击保护的应用领域，在人体周围提供不同的冲击保护区域是非常有利的。词语“婴儿舱”在本说明书中和权利要求中是要包括用于轿车座椅的一个或多个面向后的初生儿或婴儿座椅、用于初生儿或婴儿的躺靠的面向后座椅和用于约1岁大的儿童的座椅或舱室。词语“儿童安全座椅”在本说明书中和权利要求中应包括一个或多个面向前的初学走路孩子的座椅、普通初学走路孩子座椅、约4岁大儿童的座椅、辅助座椅/坐垫、没有靠背的座椅和通常用于约4岁到8岁儿童的座椅。辅助座椅可以被描述为是没有靠背的座椅，其被设计为能提升儿童的就坐位置，以使得存在的成人搭接带座位带(lap-sash seatbelt)的带子适当地接合儿童的肩部和胸部。初学走路孩子座椅不同于辅助座椅之处在于，它们可以具有独立的五点挽具，以将儿童固定到初学走路孩子座椅，初学走路孩子座椅然后被固定到轿车或其他车辆中存在的座椅或其他附接点。

婴儿舱和儿童安全座椅可以在婴儿舱或儿童安全座椅的侧面具有保护侧板或大腿、躯干和头部护垫(或突出部或“护翼”)。这些侧板或护垫用于限制婴儿或儿童经历侧面冲击时的侧向移动量。它们还用于在撞击中气囊被激发的情况下保护婴儿或儿童不受到侧气囊冲击的影响。在其他术语中，保护侧板可形成婴儿或儿童周围的保护性“槽道”。

在所需的冲击保护水平方面，婴儿舱和儿童安全座椅通常不在婴儿或儿童头部和躯干之间有所差别。用于轿车的面向后的婴儿舱可以被衬有单一密度的泡沫衬里，该衬里足以在外部作为一个整体为婴儿提供冲击保护，但是在头部被车撞击的情况下不足以防止婴儿大脑后部的撞伤和/或出血。