[发明专利]具有定位特征的抑制回弹并吸收能量的安全帽衬垫

说明书

相关申请

本申请要求2010年4月19日提交的序列号为61325707的美国临时专利申请的权益，以及2011年2月8日提交的序列号为13023440的非临时专利申请的权益，其全部公开内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开涉及个人保护设备，特别是一种含有流体的衬垫，该衬垫适于与很多种设计形式的保护性安全帽一起使用。

背景技术

衬垫与保护性安全帽一起使用，例如与进行各种体育运动和其他户外活动时使用的头盔一起使用，通常情况下，主要设置在安全帽的内表面与佩戴者的头部之间。大多数衬垫是使佩戴者感觉舒适，但也有一些衬垫具有保护功能，例如通过具有垫层、软垫或其他材料来缓解或防止安全帽内部对佩戴者头部的冲击，例如当安全帽外部受到撞击或受到其他力的时候。

许多头部或大脑伤害是在佩戴安全帽时产生的，但这些伤害是由所称的“回弹效应”引起或加重的：在安全帽突然受到外力的时候，佩戴者的头部在最初往往会朝冲击点倾斜，然后从安全帽内部(或缓冲系统)远离冲击点产生回弹。在某些实例中，这就是与回弹效应相关的能量，有时，不论最初的撞击是否被缓冲，这都是佩戴安全帽时头部发生严重损伤的主要原因。

例如在US5720051、US4566137、US4375108、US4370754、US4354284、US7774866和US428761中可发现包括多个充有流体的垫或充有流体的室的安全帽衬垫或保护系统。在这些公开的某一些中，充有流体的垫连接在一起，使流体从一个垫流向邻近的垫，从而将安全帽受到的冲击力的能量吸收和/或分散至佩戴者头部的较大面积上。但是，这些专利中没有一个专利提及上述的回弹效应。而且，尽管采用了上述这些衬垫的安全帽可使用带或其他装置将安全帽固定到佩戴者头上，但没有一个衬垫本身包括这种功能。上述公开的全部内容通过引用结合到本文中。

发明内容

衬垫的示例实施例适于与安全帽一起使用，通常设置在安全帽的内表面与所容纳的佩戴者的头部之间，包括多个由流体不可渗透的柔性材料制成的流体单元，每个流体单元适于接收并储存流体，如空气，所述多个流体单元还包括一组联网流体单元和一组离散未联网的流体单元，每个联网流体单元通过一个流体通道与至少其他一个联网流体单元连通，所述离散未联网流体单元散布于所述联网流体单元间。在这种实施例中，当所述流体单元内的流体压力至少为预定最小值时，例如等于大气压力时，所述离散流体单元将安全帽定位在佩戴者头上并使佩戴者头部与安全帽的内表面之间保持最初的间隔关系，所述流体通道被配置对传递到联网流体单元上的力做出反应，在所述联网流体单元组内均衡流体压力，例如将力进行分配进而分散力至佩戴者头部的较大区域上，该区域与原始点或冲击位置的相应区域相比要大。在这种实施例中，所述相互连接的联网流体单元适于抑制佩戴者头部从冲击位置反弹的趋势，这通过下列方式实现：从侧面将来自冲击位置或其附近(或在对应于安全帽上冲击位置的衬垫的部分处或附近)的联网流体单元的流体分散至其他联网流体单元，这些联网流体单元设置在衬垫上通常与冲击位置相对的一个或多个位置处。

在一些实施例中，衬垫由两个或两个以上由流体不可渗透的柔性材料制成的叠加的层形成，所述层的相邻表面在其边缘区域在内部密封，形成流体单元和流体通道。在一些实施例中，流体单元设置在一个单层内。在这种实施例中，每个离散流体单元可在侧面被至少一个联网单元或者至少两个联网单元和连接它们的流体通道联合包围。在一些实施例中，离散流体单元的横截面高度由离散流体单元探入衬垫形成的凹陷中的长度界定，其大于联网流体单元的横截面高度，这样可以保持佩戴者头部与安全帽之间乃至佩戴者头部与联网单元之间的间隔关系。

在一些实施例中，一部分流体单元可被配置以对预定阈值流体压力做出反应以释放流体，例如通过通道或阀裂开传送流体等方式实现，所述通道或阀被配置只在达到阈值流体压力时允许流体传送。有些实施例可包括流体储存单元，所述流体储存单元在初始时是空的，但被配置接收来自对阈值流体压力做出反应的其他流体单元传送的流体。

在一些实施例中，一部分流体通道可设有限制流体以预定流速流动的装置，或在某些联网单元之间建立优先流体传送的装置，例如衬垫相对区域中的单元，例如有利于衬垫的回弹抑制效果。

一些衬垫中的流体单元可与环境大气完全密封分隔，而一些衬垫实施例可设置有阀门，例如包括一个或多个适于允许流体进出一个或多个流体单元的阀件。这些实施例可进一步包括增压装置，用于进出衬垫的选择的流体移动，诸如借助于一体或可移动附接的泵实现。