[发明专利]摆动冲击阻尼系统

说明书

一种头盔，包括：硬质外壳、与所述硬质外壳的内表面接触的可压缩衬垫、以及与所述可压缩衬垫的内表面接触的舒适衬垫。沿着纵向轴线纵向地限定通过所述硬质外壳、所述可压缩衬垫和所述舒适衬垫的阻尼孔。所述头盔还包含摆动阻尼系统，其设置在所述阻尼孔中，且从所述外壳纵向地延伸到所述舒适衬垫。所述摆动阻尼系统具有可在所述阻尼孔内横向地移位的摆动质量。

技术领域

本发明涉及冲击保护，且更具体地，涉及对头部的保护。

背景技术

对移动的头部的冲击可导致头部快速地减速，而惯性保持大脑向前行进，从而冲击颅骨的内表面。这种大脑对颅骨的冲击可能导致大脑的瘀伤(挫伤) 和/或流血(出血)。因此，头部的减速是在确定由对头部的冲击导致的脑损伤的严重性时要考虑的重要因素。

在所有类型的对头部的冲击中，头部经受线性加速和旋转加速的组合。线加速被认为造成局灶性脑损伤，而旋转加速被认为造成局灶性和弥漫性脑损伤。

头盔可以用于保护头部免受冲击。然而，所有的头盔向其佩戴者的头部至少增加了一些附加质量。如下面更详细地讨论的，与具有较小质量的头盔相比，增加头盔的质量可增加头部的旋转加速和减速效果。

已经提出了各种现有的冲击保护技术，用于在头盔中使用以解决线性和 /或旋转加速。这些技术包含Omni Directional Suspension^TM(ODS^TM)、多冲击保护系统和360°涡轮技术。

在具有Omni Directional Suspension^TM(ODS^TM)的头盔中，外壳和衬垫由ODS^TM部件分隔开。然而，ODS^TM部件增加了头盔的质量和体积。此外， ODS^TM部件包含粘附到外壳的内侧的硬质部件。因此，ODS^TM系统需要使用硬质且刚性的衬垫来容纳硬质部件。此外，由于磨损，存在单独的ODS^TM部件脱离的可能性。

在包含的头盔中，头盔包含外壳、内部衬垫和底摩擦层。低摩擦层位于泡沫衬垫的抵靠头部的内侧上，使得吸震泡沫衬垫不与头部直接接触。然而，使用摩擦层及其附件降低了头盔有效地吸收冲击力的能力。此外，技术增加了头盔的质量和体积。

在具有的头盔中，将膜和润滑剂的层施加到头盔的外壳。该层减少了外壳与冲击表面之间的摩擦，从而减少了在头部和大脑上的角度 (旋转)效果。

在具有360°涡轮技术的头盔中，多个圆形涡轮位于泡沫衬垫的抵靠头部的内侧上。虽然该技术为头盔增加的最小限度的质量，但涡轮的一部分可能会由于磨损而脱落，因此，在冲击期间可能不会为头盔的佩戴者提供保护。

除了技术以外，上述头盔技术没有将头盔的整体厚度和质量考虑作为限制减速的因素。此外，上述头盔技术鼓励加入更硬质且更刚性的衬垫(发泡聚苯乙烯泡沫和其他泡沫)。

然而，更硬质且更刚性的衬垫可能不利于头盔的吸收平移和角度冲击力的有效性。

发明内容

描述了一种摆动阻尼系统，其通过减小对头部和大脑的角加速和减速效果来改进头盔，而不影响头盔吸收高冲击和低冲击的平移或角度力的能力。本公开涉及用于改善对头部抵抗旋转和角加速及减速效果的保护的所有头盔。根据一个实施例，摆动阻尼系统设置在头盔的厚度内，用于掠射倾斜冲击(glancing oblique impact)保护，以减少对头盔的佩戴者的大脑的角加速和减速效果。

摆动阻尼系统响应于从外部施加到头盔的外壳表面以及头盔的内侧之内的扭矩。在掠射倾斜冲击期间，当扭矩首次施加到头盔的外壳时，阻尼系统立即响应于扭矩，而不是等到扭矩传播到头盔中。与之对比，现有的系统以延迟的方式仅响应于从内部施加到头盔的扭矩。