[发明专利]包括非线性变形元件的防护头盔

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月23日提交的美国临时申请No.62/136969的权益，其通过参引全部并入本申请。

技术领域

本技术总体上涉及防护头盔，并且更具体地涉及包括非线性变形元件的防护头盔。

背景技术

与运动相关的创伤性脑损伤、具体是脑震荡已经成为从高中到职业的各个等级的橄榄球队和橄榄球联盟的主要关注点。这种损伤对于其他活动如骑行和滑雪的参与者也是重要的关注点。由于现有的头盔主要保护佩戴者免于浅表的头部损伤而不能保护佩戴者免于会由直接力或斜向力导致的脑震荡，因此现有的头盔技术不足以保护佩戴者免于脑震荡。此外，大多数常规的头盔线性地吸收外来力，这使得大部分外来力被传递至佩戴者的头部。

发明内容

一种防护头盔，该防护头盔包括内层和与内层通过一空间分隔开的外层。在内层与外层之间的空间中定位有中间层，并且中间层包括响应于防护头盔上的外来力发生非线性变形的冲击吸收材料件。例如，冲击吸收材料件包括多个丝状件，每个丝状件均具有靠近内层的一个端部和靠近外层界面的另一端部，其中，丝状件构造成响应于头盔上的外来力发生非线性变形。在一些实施方式中，冲击吸收材料件允许头盔响应于外来力而局部地且弹性地变形。改变冲击吸收材料件中的丝状件的组成、数目和构型，或者改变外层或内层的组成和构型允许针对不同的实现形式定制头盔的变形。例如，冲击吸收材料件中的丝状件在不同的实施方式中具有不同的形状或者包括不同的材料以定制头盔的变形。

附图说明

参照以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件不一定按比例绘制。而是着重于清楚地说明本公开的原理。

图1A是根据实施方式的防护头盔的立体图。

图1B是根据实施方式的防护头盔的立体截面图。

图2A至图2C示出了根据实施方式的构造成用于防护头盔的中间层的丝状件的不同实施方式。

图3A至图3D示出了根据实施方式的防护头盔的中间层的一部分的变形。

图4A是根据实施方式的防护头盔的侧视图。

图4B是根据实施方式的防护头盔的轴测视图。

图4C是根据实施方式的防护头盔的分解轴测视图。

图5是根据实施方式的防护头盔中的中间层和冲击吸收材料件的截面图。

图6是根据实施方式的防护头盔中的中间层和冲击吸收材料件的立体图。

图7是根据实施方式的防护头盔的内层的立体图。

图8是根据实施方式的防护头盔的侧视截面图。

图9是根据实施方式的防护头盔的分解图。

具体实施方式

在内层与外层之间具有中间层的防护头盔。

图1A是防护头盔101的实施方式的立体图，图1B是防护头盔101的立体截面图。在由图1A和图1B示出的实施方式中，头盔101包括外层103、内层105和位于外层103与内层105之间的空间107。在外层103与内层105之间的空间107中设置有包括多个丝状件111的中间层109。在示出的实施方式中，丝状件111在与外层103相邻的外表面113和与内层105相邻的内表面115之间延伸且跨越至少空间107的阈值量。然而，在某些实施方式中，头盔101不具有外层103，因此丝状件110或下面结合图2A至图3D描述的另外的非线性压缩单元从内层105延伸。邻近于内层105的内部表面设置有衬垫117，并且衬垫117可以构造成舒适地贴合头盔101的佩戴者(未示出)的头部。

在一些实施方式中，头盔101的外层103是单个连续的壳。然而，在其他实施方式中外层103可以具有不同的构型。外层103和内层105两者均可以包括硬质塑料材料以为外层103和内层105提供一定程度的刚度。然而，外层103是足够柔韧的以在受到外来力时局部地变形。在某些实施方式中，内层105比外层相对坚硬以防止抛射体或强烈的冲击使颅骨骨折或造成血肿。在一些实施方式中，内层105的刚性至少是外层103的五倍大。外层103也可以包括多个可变形的梁，所述多个可变形的梁挠性地连接并布置成使得这些梁的纵向轴线与外层103的表面平行。在一些实施方式中，可变形的梁中的每个可变形的梁均挠性地连接至至少一个其他可变形的梁和至少一个丝状件111。