[发明专利]用于减少角加速度的头部保护

说明书

安全帽是在诸如高风险活动中使用，如：在体育及工业用途中需要保护头部免遭损伤。组件插入在内胆与外壳之间并且其由两部分组组成；一腔体或囊状体和液体状或凝胶状物质。液体状或凝胶状物质包含在腔体或囊状体中，并且其通过该方法进行定位从而产生外壳和内胆或内胆和头部表面之间的低摩擦。液体状或凝胶状物质还可以被用于外壳的外表面或者放置在两层内胆之间。该装置提供了一种独立控制戴在头部周围的头盔中压应力和剪切力方法从而减少高线加速和角加速撞击头盔的过程中产生的脑外伤。

技术领域

本发明涉及一安全帽，用于高风险活动中，诸如在体育及工业用途中需要保护头部免遭损伤，特别是一种减少角加速撞击而对安全帽内头部产生角应力的设定。

背景技术

在体育运动中头部受伤的描述已经广为流传，特别是在具有肢体接触的运动中，如足球，曲棍球和长曲棍球。虽然灾难性的头部和脑部损伤通常可以有效的控制，但头盔对震荡损伤的发生率的作用微乎其微。在某种程度上在运动、娱乐活动和工业上使用头盔的设计主要是防止灾难性头部损伤。直接产生于撞击的头部损伤的是通过头部在撞击过程中的线加速和角加速的特征在描述。某些头部损伤，如颅骨骨折和颅内出血，是和线加速撞击有关，而像脑震荡损伤、硬膜下血肿被认为和角加速撞击更有关系。现在泡沫和塑料结构的头盔主要是用于防范线加速的撞击，但没有发明是直接用于防范线加速和角加速撞击的。

在2003年由Mendoza发布的美国专利6560787公开了一种设定，其为了减少诸如角加速撞击，其中描述了一层凝胶。其包含设计有两个刚体用于减弱作用于头部的压应力和角应力。而这种设置不能减少足够的角应力来免受头部损伤。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种改善了的头盔，用于控制穿戴者的头部上的角应力。

根据本发明的一个方面，提供了用于保护头部免遭撞击的帽子，其包括：

一用于接触穿戴者的头部的外表面的内层，一用于撞击外部物体的外层；

多个组件位于所述内层和所述外层之间，并且设置在所述穿戴者的头部的周围的隔离区域中；设置每个组件可使得穿戴者的头部的外表面与所述外层可以在大致平行于穿戴者的头部的外表面的方向上进行相对运动。

优选的，所述组件的被设置成适应施加在所述头部及所述外层之间的角应力。

优选的，所述帽子的被设置成适应施加在所述头部及所述外层之间的线应力和角应力。

优选的，在所述内层中设置有一坚硬的内胆，以和所述头部的外表面相接触并在所述外层中设置有一刚性外壳，其中，在所述内胆和外壳之间设置有可折叠材料，用以吸收施加在所述头部和所述外层之间的线应力。

所述组件被设置在外壳上或内胆上或邻近外壳的地方或邻近内胆的地方。

优选的，所述组件被设置在所述内胆和所述外壳之间。

在某些情况下，外层不包含一附加的刚性外壳。在需要适应线应力的场合也可设置一可折叠材料以适应那些线应力。

优选的，所述可折叠材料作为一间隔层隔离所述组件。可折叠材料可以是一种弹性材料，例如弹性泡沫材料。

在某些情况下，所述帽子不具有控制线加速的结构，只拥有所述组件提供的旋转控制系统。

优选的，每个组件包括一具有外壁和内壁的箱体，所述外壁和内壁之间设置有可流动材料，从而所述外壁可相对于内壁在平行于所述内外壁的方向上滑动。在这种情况下，所述箱体由一形成柔性壁的材料和/或形成弹性壁的材料组成。

优选的，设置所述组件通过移动可流动材料至侧边允许在垂直于所述头部的方向上进行凹陷运动。

所述可流动材料为一种凝胶或者一种液体，虽然其通常不是一牛顿流体。