本申請(qǐng)要求2014年4月1日提交的標(biāo)題為“Locking Liner for Helmet”(頭盔的鎖定襯里)的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/973,396的權(quán)益,該美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容以引用方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種包括鎖定襯里的頭盔及其制造方法和使用方法。該鎖定襯里可設(shè)置在頭盔的外殼內(nèi),并且該鎖定襯里可以可鎖定地聯(lián)接到外殼以增強(qiáng)頭盔性能和能量管理。
背景技術(shù):
防護(hù)頭具以及頭盔已經(jīng)在多種多樣應(yīng)用中并跨多個(gè)行業(yè)使用,包括在體育運(yùn)動(dòng)、田徑運(yùn)動(dòng)、建筑、采礦、軍事防御以及其他領(lǐng)域中使用,以防損傷使用者的頭部和腦部。使用防止堅(jiān)硬物體或尖銳物體直接接觸使用者頭部的頭盔,可避免或減輕使用者受到的損傷。使用吸收、分散或以其他方式管理沖擊能量的頭盔,同樣可避免或減輕使用者受到的損傷。
不同類型的頭盔已經(jīng)用于不同的行業(yè)和不同的應(yīng)用,以下包括了其中的一些。例如,美國專利(USP)3,344,433(下文稱為“’433專利”)示出了一種頭盔外殼,它的襯里使用鉤環(huán)扣件可拆卸地附接到頭盔外殼。USP 3,192,536(下文稱為“’536專利”)示出了一種頭盔外殼,其中用夾片或鉚釘將條帶、腹板或懸吊襯里附接到頭盔外殼。下文相對(duì)于圖1A和圖1B簡要論述了‘433專利和‘536專利中的每一者。
圖1A示出了與‘433專利中圖2所示的頭盔相似的頭盔10的方法。如圖1A所示,頭盔10可包括襯里12,該襯里中設(shè)置有多個(gè)可拆卸插件或墊片14。每個(gè)墊片14均可通過多對(duì)聯(lián)鎖條帶16(諸如鉤環(huán)扣件條帶)固定到襯里12。條帶16上的泡沫背襯或粘合劑可使這多對(duì)條帶16中的每一者粘合到襯里12??赏ㄟ^將墊片14壓在襯里12上來使墊片14固定在適當(dāng)位置,從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖條帶16的聯(lián)鎖,并且可通過將墊片14從襯里12拉離來從襯里12移除墊片,從而使聯(lián)鎖條帶16不再將墊片14固持到襯里12。
圖1B示出了與以上相對(duì)于圖1A中頭盔10論述的方法非常不同的頭盔20的方法。圖1B示出了與‘536專利的圖9所示頭盔相似的頭盔20。如圖1B所示,頭盔20可包括玻璃纖維、金屬或塑料外殼22和頭帶24,通過將頭帶24的一部分25放置到可模制到外殼22中的狹槽結(jié)構(gòu)26中來使該頭帶聯(lián)接到外殼22。頭帶24還可聯(lián)接到越過頭盔20的佩戴者頭部的條帶28,條帶28形成容納佩戴者頭部的容座并且在佩戴者的頭部與外殼22的頂部內(nèi)表面之間保持某個(gè)指定距離。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
需要一種改進(jìn)的頭盔。因此,一方面,一種頭盔可包括外殼,該外殼包括外表面和與外表面相對(duì)的內(nèi)表面,其中該外殼的內(nèi)表面包括一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)。該頭盔可包括鎖定襯里,該鎖定襯里由泡沫材料形成并且設(shè)置在外殼內(nèi),鄰近外殼的內(nèi)表面。該鎖定襯里還可包括至少一個(gè)邊件,該邊件的尺寸設(shè)置成裝配在外殼的下邊緣與外殼的頂部之間。該鎖定襯里可包括頂件,該頂件設(shè)置在外殼的頂部并且包括中心開口。該鎖定襯里可包括可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件,該可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件的尺寸設(shè)置成裝配在中心開口內(nèi)并且包括突片,該突片的尺寸設(shè)置成與外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)可配合地聯(lián)接以使鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。
所述頭盔還可包括鎖定襯里,該鎖定襯里通過可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件與外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接來可釋放地聯(lián)接到外殼,無需鉤環(huán)扣件并且無需粘合劑??尚D(zhuǎn)泡沫鎖定件可包括圓形覆蓋區(qū),以允許可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件與外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地接合。一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)可包括:離開外殼的內(nèi)表面延伸到遠(yuǎn)端的垂直部分;以及從垂直部分的遠(yuǎn)端延伸以形成間隙的水平部分,所述間隙的尺寸設(shè)置成接納可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件的突片。鎖定襯里和可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件的泡沫可包括發(fā)泡聚丙烯(EPP)、發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)、發(fā)泡聚氨酯(EPU)或發(fā)泡聚烯烴(EPO)。所述至少一個(gè)邊件可包括沿著該至少一個(gè)邊件的上邊緣的第一唇緣,頂件可包括設(shè)置在該頂件的下邊緣的第二唇緣,第二唇緣的尺寸設(shè)置成與第一唇緣可配合地聯(lián)接并且還包括圍繞中心開口設(shè)置的第三唇緣,并且可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件可包括圍繞可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件的邊緣的第四唇緣,第四唇緣的尺寸設(shè)置成與第三唇緣可配合地聯(lián)接并且使頂件和所述至少一個(gè)邊件可釋放地聯(lián)接到外殼。頂件可包括非圓形覆蓋區(qū)。可選的粘合劑或鉤環(huán)扣件可設(shè)置在鎖定襯里的一部分與外殼的內(nèi)表面之間,以與可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件和外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接一起來將鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。
另一方面,一種頭盔可包括外殼,該外殼包括外表面和與外表面相對(duì)的內(nèi)表面,其中該外殼的內(nèi)表面包括鎖定機(jī)構(gòu)。該頭盔可包括由泡沫材料形成并設(shè)置在外殼內(nèi)的鎖定襯里,該鎖定襯里還包括:包括開口的頂件;以及泡沫鎖定件,該泡沫鎖定件的尺寸設(shè)置成裝配在開口內(nèi)并且包括突片,該突片的尺寸設(shè)置成與外殼的鎖定機(jī)構(gòu)可配合地聯(lián)接以使鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。
所述頭盔還可包括鎖定襯里,該鎖定襯里通過泡沫鎖定件與外殼的鎖定機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接來可釋放地聯(lián)接到外殼,無需鉤環(huán)扣件并且無需粘合劑。泡沫鎖定件可包括圓形覆蓋區(qū),以允許該泡沫鎖定件與外殼的鎖定機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地接合。鎖定機(jī)構(gòu)可包括:離開外殼的內(nèi)表面延伸到遠(yuǎn)端的垂直部分;以及從垂直部分的遠(yuǎn)端延伸以形成間隙的水平部分,所述間隙的尺寸設(shè)置成接納可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件的突片。鎖定襯里和泡沫鎖定件的泡沫可包括EPP、EPS、EPU或EPO??蛇x的粘合劑或鉤環(huán)扣件可設(shè)置在鎖定襯里的一部分與外殼的內(nèi)表面之間,以與泡沫鎖定件和外殼的鎖定機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接一起來將鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。一種裝配該頭盔的方法可包括:將所述至少一個(gè)邊件設(shè)置在外殼內(nèi);以及將可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件設(shè)置在外殼內(nèi)并使可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件旋轉(zhuǎn),以使得可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件可釋放地聯(lián)接到外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)。
另一方面,一種頭盔可包括外殼,該外殼包括外表面和與外表面相對(duì)的內(nèi)表面,其中該外殼的內(nèi)表面包括鎖定機(jī)構(gòu)。由泡沫材料形成的鎖定襯里可設(shè)置在外殼內(nèi),該鎖定襯里包括泡沫鎖定件,該泡沫鎖定件包括突片,該突片的尺寸設(shè)置成與外殼的鎖定機(jī)構(gòu)可配合地聯(lián)接以使鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。
所述頭盔還可包括泡沫鎖定件,該泡沫鎖定件包括圓形覆蓋區(qū),以允許泡沫鎖定件與外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地接合。一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)可包括:離開外殼的內(nèi)表面延伸到遠(yuǎn)端的垂直部分;以及可從垂直部分的遠(yuǎn)端延伸以形成間隙的水平部分,所述間隙的尺寸設(shè)置成接納泡沫鎖定件的突片。鎖定襯里可包含EPP、EPS、EPU或EPO??蛇x的粘合劑或鉤環(huán)扣件可設(shè)置在鎖定襯里的一部分與外殼的內(nèi)表面之間,以與泡沫鎖定件和外殼的一體地形成的鎖定機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接一起來使鎖定襯里可釋放地聯(lián)接到外殼。
附圖說明
圖1A和圖1B示出了現(xiàn)有技術(shù)已知的防護(hù)頭盔的實(shí)施例。
圖2A和圖2B分別示出了一種包括鎖定襯里的頭盔的外部和內(nèi)部。
圖3A至圖3J示出了設(shè)置在防護(hù)頭盔外殼內(nèi)的鎖定襯里的各部分的各種視圖。
具體實(shí)施方式
本公開、其各方面以及具體實(shí)施并不受限于本文所公開的具體頭盔或材料類型或者其他系統(tǒng)部件示例或者方法??稍O(shè)想出許多本領(lǐng)域已知的與頭盔制造相符的附加部件、制造和組裝工序,以與本公開的特定具體實(shí)施一起使用。因此,例如,盡管已公開了特定具體實(shí)施,但是此類具體實(shí)施和實(shí)施部件可包括與預(yù)期操作一致的本領(lǐng)域已知的用于此類系統(tǒng)和實(shí)施部件的任何部件、型號(hào)、類型、材料、版本、數(shù)量和/或類似元素。
詞語“示例性”、“示例”或它們的各種形式在本文用于表示充當(dāng)例子、實(shí)例或舉例說明。本文描述為“示例性”或“示例”的任何方面或設(shè)計(jì)未必被解釋為是優(yōu)選的或優(yōu)于其他方面或設(shè)計(jì)。此外,提供例子僅是出于清楚和理解的目的,并非意在以任何方式限制或約束本公開的公開主題或相關(guān)部分。應(yīng)當(dāng)理解,本可呈現(xiàn)具有不同范圍的大量附加或替代的例子,但出于簡潔目的而省略了。
盡管本公開包括了多種不同形式的多個(gè)實(shí)施例,但是在附圖中示出并將在本文中詳細(xì)描述的是具體實(shí)施例,應(yīng)當(dāng)理解,本公開應(yīng)視為是對(duì)所公開方法和系統(tǒng)的原理的舉例說明,而非意圖將所公開概念的廣泛內(nèi)容限定于所示的實(shí)施例。
本公開提供了一種用于提供頭盔或防護(hù)頭具的裝置、設(shè)備、系統(tǒng)和方法,所述頭盔或防護(hù)頭具包括外殼和內(nèi)部能量吸收層諸如泡沫,可用于騎自行車者、橄欖球運(yùn)動(dòng)員、冰球運(yùn)動(dòng)員、棒球運(yùn)動(dòng)員、袋棍球運(yùn)動(dòng)員、馬球運(yùn)動(dòng)員、登山者、賽車手、摩托車騎手、越野摩托車騎手、滑雪者、單板滑雪者或其他雪地運(yùn)動(dòng)員或水上運(yùn)動(dòng)員、跳傘者或任何其他參加體育運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員。其他行業(yè)也使用防護(hù)頭具,使得受雇于其他行業(yè)或工作的個(gè)人,諸如,建筑工人、士兵、消防員、飛行員,或各類型工作或活動(dòng)也可用到或需要安全頭盔,其中類似的技術(shù)和方法也同樣可用。上面所列出的每一種運(yùn)動(dòng)、職業(yè)、或活動(dòng)均可使用頭盔,該頭盔包括單一沖擊或多沖擊等級(jí)的防護(hù)材料基材,通常(雖然并非總是如此),該基材的外側(cè)由裝飾蓋覆蓋,并在內(nèi)側(cè)的至少一些部分上包括通常以舒適墊片的形式存在的舒適材料。
一般來講,防護(hù)頭盔,諸如上面所列出的防護(hù)頭盔,可包括外殼和內(nèi)部能量吸收材料。為了方便起見,通常可將防護(hù)頭盔分為內(nèi)部成型頭盔或硬殼頭盔。內(nèi)部成型的頭盔可包括一層或不止一層,包括薄外殼、能量吸收層或抗沖擊襯里、以及舒適襯里或貼合襯里。硬殼頭盔可包括硬外殼、抗沖擊襯里和舒適襯里。硬外殼可通過注塑成型來形成,并可包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料或其他類似的或適當(dāng)?shù)牟牧?。硬殼頭盔的外殼通常制作得足夠硬,以抵抗沖擊和穿刺,并達(dá)到相關(guān)的安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)又足夠靈活以便在受到?jīng)_擊的期間產(chǎn)生輕微變形,通過變形來吸收能量,從而有助于能源管理。硬殼頭盔可用作斗式滑冰頭盔、摩托車頭盔、冰雪和水上運(yùn)動(dòng)頭盔、橄欖球頭盔、棒球擊球員頭盔、接球手頭盔、冰球運(yùn)動(dòng)頭盔、并且可用于BMX騎行競賽。雖然本公開所呈現(xiàn)的各個(gè)方面和具體實(shí)施集中于包括硬殼頭盔的實(shí)施例或包括外殼的頭盔,但本發(fā)明還涉及并且適用于可將本文論述的原理和特征有利地應(yīng)用到其中的其他頭盔、應(yīng)用和實(shí)施例。同樣,只要使用傳統(tǒng)頭盔來利用本文所述的附加有益效果,就可以采用本文所公開的鎖定襯里頭盔。
圖2A和圖2B分別示出了包括外殼50和鎖定襯里60的一種頭盔40的外部和內(nèi)部。更具體地講,圖2A示出了包括外殼50的外表面52的頭盔40的輪廓視圖。外殼50可由柔性材料、半柔性材料或剛性材料制成,并且可包含塑料,包括聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯基腈(VN)以及樹脂、纖維、玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維(Kevlar)或其他合適的材料。外殼50可通過沖壓、內(nèi)部成型、注塑成型、真空成型、或其他合適的工藝來形成。外殼50還可提供光滑的空氣動(dòng)力學(xué)涂飾劑、裝飾性涂飾劑、或兩者均提供,以改善性能、提高美觀度、或兩者兼顧。作為非限制性實(shí)例,外殼50可以是通過注塑成型形成的ABS。
外殼50還可包括多個(gè)鉚釘、螺釘或可由金屬、塑料或其他合適材料制成的其他扣緊裝置42,這些鉚釘、螺釘或其他扣緊裝置可附接到外殼50以將條帶固定到頭盔40,從而將頭盔40牢固地且可釋放地聯(lián)接到佩戴頭盔40的使用者的頭部。如圖2A所示,鉚釘42可放置在外殼50的各個(gè)部分中,包括放置在顳部突片46和頸部突片48中。如圖2A所示,顳部突片46和頸部突片48可以是外殼50的位于外殼的外邊緣上、鄰近使用者耳朵的凹陷部或開口的部分。
圖2A還示出了多個(gè)通氣孔44,這些通氣孔可形成為穿過頭盔40(包括穿過外殼50)的開口或空隙,以增大通過頭盔的通風(fēng)和氣流。如圖2A所示,可通過通氣孔40看到鎖定襯里60的一部分;會(huì)在下文更詳細(xì)地論述該部分。
圖2B示出了頭盔40的下側(cè)的透視圖,其中示出了外殼50的一部分和圖2A中被外殼50阻擋的鎖定襯里60的另外的細(xì)節(jié)。圖2B示出了從豎直位置倒置的頭盔40,以更清楚地示出鎖定襯里60和頭盔40內(nèi)的將容納使用者頭部的內(nèi)部空間。雖然為了方便起見,在整個(gè)本公開中都將外殼50稱為“外”殼,但術(shù)語“外”用于描述在使用者佩戴頭盔40時(shí),外殼50相對(duì)于鎖定襯里60和使用者頭部的相對(duì)位置??稍谕鈿?0的外部形成額外的層、襯里、蓋件或殼,因?yàn)橥鈿?0可以是但不一定必須是頭盔40的最外層。類似地,為了方便起見,可將鎖定襯里60稱為設(shè)置在“內(nèi)部”位置或在外殼50內(nèi)的位置并且被定位成更接近使用者的頭部。然而,額外的層、襯里、蓋件或墊片可另外設(shè)置在鎖定襯里60的內(nèi)部,如隨后相對(duì)于圖3J所示和所述,因?yàn)殒i定襯里60可以是但不一定必須是頭盔的最內(nèi)層。
如圖2B所示,鎖定襯里60可設(shè)置在外殼50的內(nèi)部且鄰近外殼50。鎖定襯里60可由一個(gè)或多個(gè)能量吸收材料層形成,這些能量吸收材料層由塑料、聚合物、泡沫或其他合適的能量吸收材料或抗沖擊襯里制成,以吸收、偏轉(zhuǎn)或以其他方式管理能量并且有助于能量管理以在沖擊期間保護(hù)穿戴者。鎖定襯里60可包含但不限于EPP、EPS、EPU、EPO、乙烯基腈(VN)或其他可通過彎曲、撓曲、破碎或破裂來管理、吸收或偏轉(zhuǎn)沖擊導(dǎo)致的能量的合適材料。鎖定襯里60可形成為具有任何所需形狀,包括接觸并遵循外殼50內(nèi)表面54的輪廓的外表面和接觸并遵循使用者頭部輪廓的內(nèi)表面。
圖2B還顯示,鎖定襯里60可由多個(gè)部分或復(fù)數(shù)個(gè)部分形成。鎖定襯里60可包括多個(gè)或者說是一個(gè)或多個(gè)邊件70、頂件或冠件80,以及鎖定件90,下文相對(duì)于圖3A至圖3J更詳細(xì)論述了其中的每一者。鎖定襯里60(包括邊件70、頂件80和鎖定件90)可被設(shè)置成鄰近外殼50的內(nèi)表面54、與該內(nèi)表面直接接觸或偏離該內(nèi)表面,其中內(nèi)表面54與外殼50的外表面52相對(duì)。
圖3A至圖3J提供了可如何通過使鎖定襯里60的鎖定件90機(jī)械地聯(lián)接到形成于或設(shè)置在外殼50的內(nèi)表面54上的鎖定機(jī)構(gòu)56來將鎖定襯里60可釋放地聯(lián)接到外殼50的圖形表示。
圖3A示出了先前在圖2B中示出的例示性頭盔的外殼的透視圖,但與圖2B的不同之處在于,在圖3A呈現(xiàn)的視圖中,鎖定襯里60尚未插入外殼50內(nèi)。這樣,圖3A呈現(xiàn)了關(guān)于外殼50的內(nèi)表面54(包括鎖定機(jī)構(gòu)56)的額外細(xì)節(jié)。鎖定機(jī)構(gòu)56可包括以下各項(xiàng)中的一者或多者:形成于外殼50內(nèi)表面54之上、之處或附近的凸緣、夾子、鉤子、通道、滾道、夾爪、夾子、閂鎖、棘爪、突片或其他合適結(jié)構(gòu),它們的尺寸設(shè)置成或被構(gòu)造成可釋放地聯(lián)接到鎖定襯里60的至少一個(gè)部分(諸如鎖定件90)。在一個(gè)實(shí)施例中,如圖3A所示,鎖定機(jī)構(gòu)56可由可相對(duì)于彼此間隔開或偏離的多個(gè)件部或片段形成。
圖3A示出了一個(gè)實(shí)施例,其中鎖定機(jī)構(gòu)56可由兩個(gè)件部形成,不過鎖定機(jī)構(gòu)也可由單個(gè)件部或一體式件部、三個(gè)件部、四個(gè)件部或任意數(shù)量的件部形成。鎖定機(jī)構(gòu)56的所述一個(gè)或多個(gè)件部中的每一者可具有任何適于可釋放地聯(lián)接到鎖定襯里60的形狀、尺寸、形態(tài)或設(shè)計(jì)。圖3A描繪了一個(gè)實(shí)施例,其中鎖定機(jī)構(gòu)56的這些件部可與外殼50一體地形成,并且從外殼50的內(nèi)表面54延伸。作為非限制性實(shí)例,鎖定機(jī)構(gòu)56可通過將ABS注塑成型到同一模具中來形成,并且同時(shí)將ABS注射成型以形成外殼50。作為另外一種選擇,鎖定機(jī)構(gòu)56可與外殼50在不同的時(shí)間形成,以使得鎖定機(jī)構(gòu)56不與外殼50一體地形成,而是單獨(dú)地形成且單獨(dú)地添加或聯(lián)接到外殼50。
鎖定機(jī)構(gòu)56的每個(gè)件部均可由一個(gè)或多個(gè)部分形成。圖3A示出了一個(gè)非限制性實(shí)例,其中鎖定機(jī)構(gòu)56的第一件部和第二件部(各標(biāo)記為56)可包括:離開外殼50的內(nèi)表面54延伸到遠(yuǎn)端的垂直部分57;以及從垂直部分57的遠(yuǎn)端延伸以在水平部分58與內(nèi)表面54之間形成空隙或間隙59的水平部分58,所述空隙或間隙的尺寸可設(shè)置成并且構(gòu)造成接納鎖定件90的突片或部分,所述突片或部分可構(gòu)造為如以下相對(duì)于圖3F至圖3I所論述的可旋轉(zhuǎn)泡沫鎖定件。
圖3A還示出了一個(gè)實(shí)施例,其中鎖定機(jī)構(gòu)56的第一部分和第二部分形成為圓形形狀,或形成為具有圓形覆蓋區(qū)(不論是完整圓、部分圓還是形成為螺旋形或螺紋的三維分布圓),其可以通過鎖定機(jī)構(gòu)56與鎖定件90之間的轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而促進(jìn)鎖定機(jī)構(gòu)56與鎖定襯里60之間(諸如利用鎖定件90)可釋放地聯(lián)接。在一些實(shí)施例中,包括一個(gè)或多個(gè)件部的單個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)56可在頭盔40內(nèi)居中,并且在外殼50的內(nèi)表面54上居中,諸如位于頭盔40的頂部或冠部,不過鎖定機(jī)構(gòu)可定位在外殼50與鎖定襯里60之間的交界部上任何合適的位置。在其他實(shí)施例中,包括一個(gè)或多個(gè)件部的多個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)56可沿著或貫穿外殼50的內(nèi)表面54設(shè)置在多個(gè)位置。
通過使用一個(gè)或多個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)56,鎖定襯里60可以可釋放地聯(lián)接到外殼50而無需使用粘合劑,或作為如下文更詳細(xì)論述的無膠裝配的一部分。作為另外一種選擇,除了鎖定機(jī)構(gòu)56和鎖定襯里60外,還可使用某種膠水或其他粘合劑。在其他實(shí)施例中,鎖定襯里60可聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56,該鎖定機(jī)構(gòu)可形成為通氣孔44的一部分、或與通氣孔44交界、與外殼50中的其他孔或開口交界、或與另一個(gè)能量管理層或襯里交界。
圖3B示出了外殼的透視圖,與圖3A呈現(xiàn)的視圖相似。圖3B與圖3A的不同之處在于包括鎖定襯里60的設(shè)置在外殼50內(nèi)的部分。更具體地講,鎖定襯里60可包括至少一個(gè)鎖定部分和至少一個(gè)非鎖定部分。
鎖定襯里60的鎖定部分可以是鎖定襯里60的與鎖定機(jī)構(gòu)56直接接觸的部分。為了便于描述而不是通過限制的方式,鎖定件90可包括鎖定襯里60的鎖定部分,將相對(duì)于圖3E至圖3I更詳細(xì)地論述該部分。
鎖定襯里60的非鎖定部分可包括鎖定襯里60的與鎖定機(jī)構(gòu)56不直接接觸的部分。為了便于描述而不是通過限制的方式,邊件70和頂件80可包括鎖定襯里60的非鎖定部分。在一些實(shí)施例中,非鎖定部分可形成為泡沫材料或能量吸收材料的單個(gè)件部、一體式件部或一體地形成的件部,它還可包括狹槽、通道或開口以在非鎖定部分中提供一定程度的移動(dòng)和彎曲。作為另外一種選擇,如圖3B至圖3J所示,鎖定襯里60的非鎖定部分可包括一種或多種不同類型的件部,諸如邊件70和頂件80。每種類型的件部還可包括不止一個(gè)件部,諸如多個(gè)邊件70。鎖定襯里60的非鎖定部分(包括邊件70和頂件80)在設(shè)置在外殼50內(nèi)后可以是單獨(dú)的和分立的、通過摩擦并且可能還有任選的粘合劑聯(lián)接在一起。作為另外一種選擇,鎖定襯里60的非鎖定部分(包括邊件70和頂件80)可以是分立的件部,它們通過連接器、條帶、繩索、織帶、線材、織物、框架、柔性防滾架或其他可由塑料、金屬、紡織品、纖維或其他合適材料制成的合適裝置聯(lián)接或接合在一起,并且可在鎖定襯里60的非鎖定部分的形成期間被內(nèi)部成型,或在鎖定襯里60的非鎖定部分成型或形成之后被添加。
圖3B示出了設(shè)置在外殼50內(nèi)、鄰近內(nèi)表面54并且延伸到外殼50的下邊緣的單個(gè)邊件70。邊件70的與外殼50的下邊緣相對(duì)的邊緣可形成為包括唇緣72。唇緣72還可形成為斜面、滾道、通道、凸耳、陰榫、陽榫或被構(gòu)造成或尺寸設(shè)置成與頂件80或者鎖定襯里60的鎖定部分(諸如鎖定件90)交界的其他合適的結(jié)構(gòu)。唇緣72的厚度可小于邊件70的主體的厚度。唇緣72可允許邊件70諸如通過頂件80和鎖定件90被間接地固持在頭盔40內(nèi)的適當(dāng)位置,以及如相對(duì)于隨后的附圖所示和所述被間接地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56。
圖3C示出了外殼50的透視圖,與圖3B中呈現(xiàn)的視圖類似,但還包括鎖定襯里60的設(shè)置在外殼50內(nèi)的額外邊件70。圖3C圖示了將單獨(dú)的邊件70放置在外殼54內(nèi)的過程中的一個(gè)瞬間。當(dāng)設(shè)置在外殼50內(nèi)時(shí),單獨(dú)的邊件70可在彼此之間具有空間或間隙,或者作為另外一種選擇,可定位成彼此接觸或碰觸。在任一種情況下,鎖定襯里60的非鎖定部分或邊件70可沿著外殼50內(nèi)表面54的側(cè)部或裙部提供能量管理,所述側(cè)部或裙部設(shè)置在外殼的頂部或冠部下方并且環(huán)繞外殼50的內(nèi)周長。邊件70可圍繞外殼54的整個(gè)周長,或圍繞內(nèi)周長的小于整個(gè)周長的一部分設(shè)置。
鎖定襯里60的全部或部分(諸如邊件70、頂件80、鎖定件90或其各部分)可在平模成型工藝中模制得到。通過在平模成型工藝中形成鎖定襯里的一個(gè)或多個(gè)部分,可實(shí)現(xiàn)許多優(yōu)點(diǎn)。首先,從制造角度來看,平模成型可提供若干優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槭褂闷侥2⒉恍枰>叩倪\(yùn)動(dòng)零件具有額外的復(fù)雜度。類似地,平模成型不需要一次或同時(shí)形成用于形成整個(gè)鎖定襯里60或其大部分的彎曲模具。使用鎖定襯里60的多個(gè)件部還可允許頭盔形狀具有較大的靈活性,使頭盔形狀不會(huì)太依賴于被合適地成型以從模具拉離。
接下來,平模成型、使用鎖定襯里60的多個(gè)件部或這兩者還可允許鎖定襯里60包含具有多種密度泡沫或能量管理材料或者是多密度的。例如,鎖定襯里60的一個(gè)片段可包括:具有第一密度的第一層或外層、外薄層或外殼層,其將定位成最靠近外殼50;以及具有第二密度的第二層或內(nèi)層、內(nèi)薄層或內(nèi)殼層,其將定位成比第一層更靠近使用者的頭部且離外殼54更遠(yuǎn)。第一層的密度可大于或小于第二層的密度。作為另外一種選擇,鎖定襯里60的不同的單獨(dú)的件部或片段可具有與其他單獨(dú)的件部不同的單個(gè)密度,以形成多密度襯里的一個(gè)另選實(shí)施例。
作為無膠裝配的一部分,鎖定襯里60的全部或部分到外殼50的附接可通過使鎖定襯里60能夠從外殼50移除并且將其設(shè)置在外殼50內(nèi)來實(shí)現(xiàn)。如本文所用,無膠裝配可意味著鎖定襯里60的全部或整體,或者鎖定襯里60的不到全部的一部分可附接到外殼50,而無需膠水、化學(xué)附接或粘合、粘合劑、永久性粘合劑、壓敏粘合劑(PSA)、泡沫芯粘合劑、膠帶、雙面膠帶、固定泡沫粘合劑或其他類似附接件,為了方便起見,在下文中將它們統(tǒng)稱為粘合劑76。粘合劑76(如果可選地使用)可沿著外殼50的內(nèi)表面54設(shè)置在任何位置,包括沿著外殼50的下邊緣或在下邊緣附近設(shè)置,如圖3C所示。
在一些實(shí)施例中,粘合劑可用于使鎖定襯里60間接地聯(lián)接到外殼50,諸如通過使用粘合劑來將鉤環(huán)扣件、夾子、夾板、切口、突片、卡扣、鉚釘、卡環(huán)或其他合適的機(jī)械緊固件附接到外殼50和附接到鎖定襯里60,以使得鎖定襯里60可以可釋放地聯(lián)接到外殼50,并且易于從外殼50移除,因?yàn)檎澈蟿┎⒎侵苯痈浇拥芥i定襯里60或外殼50。然而,在一些實(shí)施例中,鎖定襯里60還可聯(lián)接到外殼50而無需鉤環(huán)扣件或其他類似的化學(xué)或機(jī)械附接件,而是僅依賴于鎖定襯里60的鎖定件90與外殼50的鎖定機(jī)構(gòu)56之間的連接或交界。在某些情況下,頭盔40可通過依賴于鎖定襯里60的鎖定件90與外殼50的鎖定機(jī)構(gòu)56之間的連接或交界,以及外殼50的下邊緣的彎曲或保持幾何形狀(諸如顳部突片或頸部突片48的向內(nèi)彎曲)或外殼50的其他類似的彎曲或保持結(jié)構(gòu),來使鎖定襯里60保持聯(lián)接到外殼50。
圖3D示出了外殼50的一個(gè)透視圖,此時(shí)外殼50內(nèi)表面54的整個(gè)內(nèi)周長被鎖定襯里60的邊件70覆蓋或與所述邊件聯(lián)接。圖3D還示出了一個(gè)實(shí)施例,其中鎖定襯里60包括頂件80,所述頂件被示為設(shè)置在外殼50和邊件70上方,之后頂件80被放置在外殼50內(nèi)并且與邊件70接觸。
頂件80還可包括形成于或設(shè)置在頂件80的下邊緣之處或之上的唇緣82。唇緣82還可形成為斜面、滾道、通道、凸耳、陰榫、陽榫或被構(gòu)造成或尺寸設(shè)置成與邊件70(或更具體地講邊件70的頂邊緣上的唇緣72)交界的其他合適的結(jié)構(gòu)。唇緣82的厚度可小于頂件80的主體的厚度。唇緣82可允許邊件70諸如通過頂件80和鎖定件90被間接地固持在頭盔40內(nèi)的適當(dāng)位置,以及通過頂件80被間接地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56。在一些實(shí)施例中,唇緣82和唇緣72可形成為當(dāng)鎖定襯里60的頂件80插入在外殼50內(nèi)以將鎖定襯里60的邊件70固持在適當(dāng)位置時(shí)可彼此接觸的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、配合結(jié)構(gòu)或鏡像結(jié)構(gòu)。
鎖定襯里60的頂件80還可包括開口或空隙84,所述開口或空隙可定位在頂件80中并且被構(gòu)造成接納鎖定襯里60的鎖定件90,這在下文相對(duì)于圖3E至圖3I更詳細(xì)地論述。開口84可在頂件80內(nèi)居中以與居中的鎖定機(jī)構(gòu)56對(duì)準(zhǔn),不過開口84不一定必須在頂件80或鎖定襯里60內(nèi)居中,而是可定位在頭盔40內(nèi)的任何合適的位置。在某些情況下,開口80可包括多個(gè)開口且與多個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)56對(duì)準(zhǔn)。
開口84還可包括鄰近開口84形成或設(shè)置的,或者在開口84內(nèi)形成或設(shè)置的唇緣86。唇緣86可形成為斜面、滾道、通道、凸耳、陰榫、陽榫或被構(gòu)造成或尺寸設(shè)置成與鎖定件90交界的其他合適的結(jié)構(gòu)。唇緣86的厚度可小于頂件80的主體的厚度。唇緣86可允許頂件80通過鎖定件90固持在頭盔40內(nèi)的適當(dāng)位置,以及通過鎖定件90間接地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56。在一些實(shí)施例中,鎖定件90的唇緣86和唇緣92可形成為當(dāng)鎖定件90插入在開口84內(nèi)并且可釋放地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56從而將鎖定襯里60固持在頭盔40內(nèi)的適當(dāng)位置時(shí)可彼此接觸的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、配合結(jié)構(gòu)或鏡像結(jié)構(gòu)。
雖然圖3D顯示鎖定襯里60的頂件80可與邊件70分離且不同,但在一些實(shí)施例中,頂件80也可與邊件70一體地形成或通過防滾架、條帶或其他合適的連接裝置聯(lián)接到邊件70,以將頂件和邊件固持在一起作為一個(gè)單元。因此,在一些實(shí)施例中,頂件80可從外殼50的頂部延伸并向下延伸到外殼50的下邊緣。在任一種情況下,頂件80的至少一部分可設(shè)置在頭盔40的頂部并且被定位成使得頂件80可在頭盔40被使用者佩戴時(shí)接觸使用者頭部的頂部或冠部。
通過形成由多個(gè)不同的件部(諸如邊件70、頂件80和鎖定件90中的一者或多者)組成的鎖定襯里60,鎖定襯里60可提供比傳統(tǒng)的一體式或整體式防護(hù)頭盔增強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性??赏ㄟ^形成具有難以用單體式襯里來完成的形狀、幾何形態(tài)、和取向的鎖定襯里60來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性。限制單體式襯里的形狀、幾何形態(tài)、和取向的約束條件包括:對(duì)于將泡沫或能量吸收材料注射到模具中的約束、對(duì)于從模具中移除模制泡沫或能量吸收材料的約束、以及對(duì)于自材料模板或標(biāo)準(zhǔn)坯料(諸如能量吸收材料塊)機(jī)械加工或移除單體式襯里的約束。例如,為鎖定襯里60使用多個(gè)聯(lián)鎖主體件可使頭盔具有難以或者不可能自1件式模具移除或拉出的形狀、幾何形態(tài)和取向。作為非限制性實(shí)施例,相對(duì)于頭盔40的頭盔形狀增強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性可包括頭盔具有遵循使用者頭部枕區(qū)輪廓或枕部曲線的曲線或外形。此外,可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性的一個(gè)原因是形成鎖定襯里60可簡化能量吸收材料諸如在EPS壓機(jī)上的裝配。
圖3E示出了與圖3D所示透視圖類似的透視圖,顯示了在頂件80與鎖定襯里60的邊件70一起放置在外殼50內(nèi)且與所述邊件在該外殼內(nèi)接觸后,外殼50和鎖定襯里60的各部分。圖3E還示出了在鎖定件90設(shè)置在開口84內(nèi)以可釋放地聯(lián)接到外殼50的鎖定機(jī)構(gòu)56之前,設(shè)置在鎖定襯里60的開口84上方的鎖定襯里60的鎖定件90。如圖3E所示,鎖定件90還可包括旋鈕或扭轉(zhuǎn)突片90或其他合適的結(jié)構(gòu),諸如凸緣、通道、滾道、夾爪、閂鎖、棘爪、突片、隆起或缺口,它們?cè)试S使用者在鎖定件被設(shè)置在開口84內(nèi)以與鎖定機(jī)構(gòu)56接合且可釋放地鎖定到該鎖定機(jī)構(gòu)56之后,移動(dòng)或調(diào)整鎖定件90的位置。使用者可通過向旋鈕98施加力來移動(dòng)或調(diào)整鎖定件90的位置,從而旋轉(zhuǎn)地、平移地或以任何其他合適的方式移動(dòng)鎖定件,使之與鎖定機(jī)構(gòu)56接合。
圖3F示出了與圖3E所示的透視圖類似的透視圖。圖3F與圖3E的不同之處在于,圖3F示出的是在鎖定襯里60的鎖定件90放置在鎖定襯里60的頂件80中的開口84內(nèi)之后的外殼50。鎖定件90可定位成設(shè)置在外殼50的鎖定機(jī)構(gòu)56上方且與所述鎖定機(jī)構(gòu)接觸。此外,圖3F顯示,鎖定件90的旋鈕98的長度Lk可大于且垂直于旋鈕98的寬度Wk。相似地,頭盔40的長度Lh也可大于且垂直于頭盔40的寬度Wh。圖3F示出了一個(gè)非限制性實(shí)例,其中當(dāng)鎖定件90首先插入在開口84內(nèi)并且尚未移動(dòng)成利用鎖定機(jī)構(gòu)56鎖定到適當(dāng)位置時(shí),旋鈕98的長度Lk可相對(duì)于頭盔的長度Lh垂直或旋轉(zhuǎn)約90度。然而,可在鎖定件90已在開口84內(nèi)直接下降到適當(dāng)位置并且未移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)成與鎖定機(jī)構(gòu)56接合時(shí),使用或指定旋鈕98與頭盔40之間的任何方便的相對(duì)位置。
圖3G示出了頭盔40的一個(gè)剖視圖,其中頭盔40處于先前在圖3F中所示的狀態(tài)。圖3G提供了唇緣72、82、86和92可如何相互作用以將鎖定襯里60的邊件70、頂件80和鎖定件90中的一個(gè)或多個(gè)(包括全部)一起固持在外殼50內(nèi)的其他細(xì)節(jié)。圖3G還提供了鎖定件90的一個(gè)非限制性實(shí)例的其他細(xì)節(jié),其中鎖定件90可包括凸臺(tái)94和凸緣96。凸臺(tái)94可如圖所示設(shè)置在鎖定機(jī)構(gòu)56的多個(gè)部分或件部之間。該凸臺(tái)還可包括一個(gè)或多個(gè)凸緣96,這些凸緣也可設(shè)置在鎖定機(jī)構(gòu)56的多個(gè)部分或件部之間。圖3G示出了處于插入位置或處于鎖定件90已被放置在開口84內(nèi)之后所處于的位置的鎖定件90。對(duì)于插入可要求鎖定件90的特定取向或位置,以防止鎖定件90完全設(shè)置在開口84內(nèi)并且延伸進(jìn)入外殼50的內(nèi)表面54中或延伸到鎖定件可以可釋放地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56的點(diǎn)??衫缤ㄟ^凸緣96與鎖定機(jī)構(gòu)56的部分(諸如水平部分58)之間的抵觸來阻止鎖定件90完全設(shè)置在開口84內(nèi)。在最初插入后,鎖定件90可諸如通過旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)或調(diào)整,以允許鎖定件90鎖定到鎖定機(jī)構(gòu)56中,諸如將凸緣96設(shè)置在空隙、間隙或交界部59內(nèi)。
圖3H示出了與圖3F所示的透視圖類似的透視圖。圖3H與圖3F的不同之處在于,鎖定件90已移動(dòng)、調(diào)整或旋轉(zhuǎn),使得旋鈕98已從其插入位置旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)成聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56或與該鎖定機(jī)構(gòu)完全接合。旋鈕98和鎖定件90可從圖3F所示的旋鈕98的位置旋轉(zhuǎn)90度,使得旋鈕98的長度Lk可與頭盔的長度Lh平行或?qū)?zhǔn)。通過旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)鎖定襯里60的鎖定件90,鎖定襯里60的鎖定件90和整個(gè)鎖定襯里60可在鎖定襯里40與頭盔40的外殼50之間的無膠裝配中可拆卸地聯(lián)接到外殼50。在其他實(shí)施例中,在鎖定件90與頭盔之間需要更牢固的附接的實(shí)施例中,可將硬化的內(nèi)部成型塑料鎖定件90添加到鎖定襯里60的鎖定件90。
圖3I示出了頭盔40的剖視圖,該圖與圖3G示出的剖視圖類似。圖3I示出了頭盔40的剖視圖,其中頭盔40處于先前在圖3H中所示的狀態(tài)或位置,也就是說此時(shí)鎖定件90可釋放地聯(lián)接到鎖定機(jī)構(gòu)56,使得唇緣72、82、86和92可相互作用以將鎖定襯里60的邊件70、頂件80和鎖定件90中的一個(gè)或多個(gè)(包括全部)一起固持在外殼50內(nèi)。圖3I還提供了鎖定件90的一個(gè)非限制性實(shí)施例的其他細(xì)節(jié),其中鎖定件90包括凸臺(tái)94和凸緣96。圖3I示出了設(shè)置在鎖定機(jī)構(gòu)56的多個(gè)部分或件部之間的凸臺(tái)94,其中一個(gè)或多個(gè)凸緣96設(shè)置在鎖定機(jī)構(gòu)56的這些部分或件部之間。圖3I示出了處于鎖定位置或處于鎖定件90在初始插入后可移動(dòng)的位置的鎖定件90。如圖3I所示,鎖定件90可諸如通過旋轉(zhuǎn)被定位成使凸緣96被設(shè)置在空隙、間隙或交界部59內(nèi),從而將鎖定襯里固持在外殼50內(nèi)以實(shí)現(xiàn)安全和正常操作,其中鎖定襯里60可為佩戴頭盔40的使用者提供能量管理和保護(hù)。
(從圖3H或圖3I繼續(xù)的)圖3J示出了頭盔40的一個(gè)非限制性實(shí)例,該頭盔包括可選的舒適墊片、舒適襯里或貼合襯里100。舒適墊片100可設(shè)置在由鎖定襯里60形成的用于使用者頭部的空間內(nèi),并且也可設(shè)置成鄰近鎖定襯里60的內(nèi)表面且與此內(nèi)表面接觸。舒適襯里100可由紡織物、塑料、泡沫、聚酯、尼龍或其他合適的材料制成。舒適襯里100可由一個(gè)或多個(gè)材料墊片形成,這些材料墊片可接合在一起或形成為分立部件,而且聯(lián)接到頭盔40。舒適襯里100可使用粘合劑、永久性粘合劑、PSA、泡沫芯粘合劑、膠帶、雙面膠帶、固定泡沫粘合劑、緊固件、夾子、夾板、切口、突片、卡扣、鉚釘、卡環(huán)或鉤環(huán)緊固件或其他聯(lián)鎖表面、特征或部分來可釋放地或永久地附接到頭盔40,諸如鎖定襯里60。因此,舒適襯里100可為頭盔40的佩戴者提供緩沖與改善的貼合。
有利的是,包括鎖定襯里60和鎖定機(jī)構(gòu)56的頭盔40可提供無膠裝配,這就能夠使頭盔的鎖定襯里60的更換更加容易。由于頭盔襯里和能量管理材料通常被認(rèn)為僅能夠保護(hù)使用者經(jīng)受單次沖擊然后需要更換,因此可以經(jīng)受多次沖擊并且永久性地附接到能量吸收材料或襯里的外殼可能提前報(bào)廢。通過使用本文所公開的系統(tǒng)、方法和裝置,通過將用過的或受損的鎖定襯里60更換為新的鎖定襯里60,外殼50可被使用用于經(jīng)受不止一次沖擊。通過使用可拆卸的或可替換的鎖定襯里60作為頭盔40的一部分,技術(shù)人員或其他個(gè)體可僅更換能量吸收材料的內(nèi)襯層并重復(fù)使用外殼部分,從而減少浪費(fèi)并增加節(jié)約,而不會(huì)危及安全??商鎿Q的鎖定襯里60還可允許循環(huán)利用頭盔,而無需更換頭盔的昂貴的外殼部分。
在上述實(shí)例、實(shí)施例和具體實(shí)施參考例子中,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可將其他頭盔和制造裝置和實(shí)例與所提供的頭盔和制造裝置和實(shí)例進(jìn)行混用或替代,所述頭盔和制造裝置和實(shí)例實(shí)質(zhì)上被提供為與可利用的方法、系統(tǒng)或具體實(shí)施的預(yù)期操作一致的任何部件。相應(yīng)地,例如盡管可公開特定部件例子,但是這樣的部件可以包括任何形狀、大小、樣式、類型、型號(hào)、版本、類別、等級(jí)、測(cè)量值、濃度、材料、重量、數(shù)量和/或與具體實(shí)施的預(yù)期目的、方法和/或系統(tǒng)一致的類似特征。在上面的描述是指用于頭盔的單件式無滑移綁帶調(diào)節(jié)器的具體實(shí)施例的地方,顯而易見的是,可在不背離其精神的前提下做出許多修改,并且這些實(shí)施例和具體實(shí)施也可應(yīng)用于其他用具技術(shù)和裝備技術(shù)。因此,本發(fā)明所公開的主題旨在涵蓋落入本發(fā)明的精神和范圍以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知識(shí)內(nèi)的所有此類更改形式、修改形式和變型形式。因此,無論從哪個(gè)方面來看,都應(yīng)將目前所公開的實(shí)施例視為示例性的而非限制性的。