新颖的防护头盔的制作方法

本发明涉及防护头盔，特别是运动头盔和自行车头盔及其制造。

背景技术：

1、在自行车、曲棍球、橄榄球、攀岩、滑雪、建筑、军事或其他需要佩戴头盔的活动中，使用防护头盔至关重要。头盔能有效降低头部受伤和脑震荡的风险。为了降低头部受伤和脑震荡的风险，头盔需要减轻撞击时施加在头部的线性力(由线性加速度引起)和旋转力(由旋转加速度和旋转速度引起)。过去，头盔的设计主要是为了减少线性力，因为认证标准并不考虑旋转力。然而，研究表明，头部的旋转力是导致头部受伤和脑震荡的关键因素之一。因此，为了提高佩戴者的安全，在设计头盔时需要同时考虑减少线性力和旋转力。发泡聚苯乙烯(eps)等泡沫塑料因其成本低、吸震性强、耐用性好、模塑保形性好等优点，被广泛应用于头盔等防护设备中。然而，使用eps等硬质泡沫塑料制造头盔存在许多问题。其中一个问题与设计具有更好减震性能的头盔有关。在目前的头盔设计中，除非模具的阳模部分是多件式阳模，否则只能在模具开合方向上形成空腔和通道。使用多件式模具(如带滑块的模具)成本高、劳动密集型、有局限性，而且头盔较重，整体减震效果不一定更好。另一个问题是与减轻旋转力的嵌入式装置有关。大多数设计使用附加机制来处理旋转力，这可能不是解决这一问题的最佳方法，因为这会增加头盔的重量。因此，任何能够解决上述问题的头盔设计和制造方法对头盔行业来说都是可取的。

2、在使用发泡聚苯乙烯(eps)及其生物可降解型发泡聚乳酸(epa)等泡沫塑料制造的传统头盔中，头盔的减震衬垫大多采用单一密度的单模制造。在一些较新的设计中，头盔采用多层不同密度的泡沫塑料，这些泡沫塑料通过多重模塑工艺相互叠加。在使用单密度和多密度吸震衬垫的头盔中，对引入头盔中的空腔的方向、形状和位置都有限制。同时，多密度减震并不能提供减少旋转力的有效机制。在头盔中设计与公模和母模拉动方向不一致的中空隔间、空腔或通道，会大大增加制造头盔的人工成本和管理费用。此外，与单件式公模相比，由多个部件和公模滑块组成的头盔模具耐用性较差，使用寿命较短。使用滑块有其自身的局限性，无法制作具有封闭腔和面向外壳的开放腔的减震衬垫，或者制作这种衬垫在经济上不可行。此外，型腔的每一个不同的拉动方向都需要一个新的滑块，而这些滑块通常需要手动操作。

技术实现思路

1、一个总体方面提供了一种防护头盔，其外壳具有一个向内的表面；第一套减震衬垫连接到外壳的向内表面；第二套减震衬垫具有多个部件，当冲击力作用到头盔外壳时，这些部件可以相互独立地移动和变形；以及覆盖第二套减震衬垫的一个或多个部分的贴合衬垫，连接装置将第一套减震衬垫的内表面与第二套减震衬垫连接起来；且第一套减震衬垫与第二套减震衬垫之间的接触面积小于第一套减震衬垫的内表面积。

2、实施例可包括以下一个或多个特征。防护头盔的其中第二套减震衬垫有一个或多个部件中的每个部件都使用至少一种连接装置分别连接到第一套减震衬垫上。附着装置由任何机械或化学附着装置制成，例如钩环紧固件、销钉、卡销、卡销篮、卡扣、闩钩紧固件、夹子、铰链、压接件、钩塑料插件和环形橡胶、橡胶支架、网眼支架、硅橡胶支架、扎带、连接器、弹簧、扣、热封、缝合、熔接、弹性、配件、粘合剂、插件、螺钉、栏杆、纽扣、扣眼、铆钉或它们的组合。连接装置为第二组减震衬垫与第一组减震衬垫之间的连接提供一定的间隙。连接装置进一步连接到配合衬垫。连接装置具有弹性，在冲击力作用下弹性伸长，或在冲击力超过阈值时弹性伸长。连接装置是易碎的，以便在冲击力超过第二阈值时断裂，使第一套和第二套减震衬垫之间的移动不受限制。第一套减震衬垫可包括一个低摩擦层。低摩擦层可包括润滑剂、塑料、导轨、滑动槽、蜡、粉末、聚合物、弹性体、橡胶、聚碳酸酯(pc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、碳纤维、硅橡胶、硅润滑剂、充液格、织物、纤维或其组合。第二套减震衬垫可包括低摩擦层。第二套减震衬垫由与第一套减震衬垫密度相似或不同的相同材料制成。第二套减震衬垫由与第一套减震衬垫不同的材料制成。两套减震衬垫可包括微孔、大孔、薄壁结构、充满流体的隔间、桁架结构、晶格结构、拉胀结构、通道结构、开放式空腔结构、封闭式空腔结构、孔或其组合。第一套减震衬垫或第二套减震衬垫或两者都可包括至少部分连接装置。第二套减震衬垫的所有部件可重复使用一种或多种形状和尺寸。

3、一个总体方面包括制造防护头盔的方法。该方法包括分别制造a)第一套减震衬垫和b)第二套减震衬垫，第二套减震衬垫有多个部件；使用连接装置将第一套减震衬垫连接到第二组减震衬垫的多个部件中的每个部件上，将外壳的内表面固定到第一套减震衬垫上，并在第二组减震衬垫中的一个或多个部件周围覆盖贴合衬垫。

技术特征：

1.一种防护头盔，其特征在于，所述防护头盔包括：

2.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第二套减震衬垫的每一个或多个部件都使用至少一种所述连接装置，分别连接到所述第一套减震衬垫上。

3.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置在所述第二套减震衬垫与所述第一套减震衬垫之间的连接处提供有限的移动空间。

4.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置进一步连接到所述贴合衬垫上。

5.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置是柔性的，在冲击力下弹性伸长，或在冲击力下超过阈值时发生塑性变形。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置由任何机械或化学连接装置制成，例如钩扣式紧固件、销钉、卡扣式销钉、卡扣式销钉篮、卡扣式紧固件、闩钩式紧固件、夹子、铰链、压装件、钩形塑料插件和环形橡胶、橡胶支架、网状支架、硅橡胶支架、扎带、连接器、弹簧、搭扣、热封、缝合、熔接、弹性、配件、粘合剂、插件、螺钉、栏杆、纽扣、扣眼、铆钉或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置是易碎的，以便在冲击力超过第二阈值时破裂，使所述第一套和第二套减震衬垫之间的移动不受限制。

8.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第一套减震衬垫包括低摩擦层。

9.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第二套减震衬垫包括低摩擦层。

10.根据权利要求8或9所述的防护头盔，其特征在于，所述低摩擦层中的任一层包括润滑剂、塑料、轨道、滑动槽、蜡、粉末、聚合物、弹性体、橡胶、聚碳酸酯(pc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、碳纤维、硅橡胶、硅酮润滑剂、充液格、织物、纤维或它们的组合。

11.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述连接装置在冲击力作用下伸长、破裂或脱位，使所述第二套减震衬垫相对于所述第一套减震衬垫移动，以降低碰撞时产生在头部的旋转力和线性力。

12.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第二套减震衬垫与所述第一套减震衬垫用相同材料制成，但它们的密度可以相似或不同。

13.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第二套减震衬垫由不同于所述第一套减震衬垫的材料制成。

14.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第一套和第二套减震衬垫包括微孔、大孔、薄壁结构、充液隔层、桁架结构、晶格结构、拉胀结构、通道结构、开放空腔结构、封闭空腔结构、孔或其组合。

15.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，所述第一套减震衬垫或所述第二套减震衬垫，或两者至少包括部分连接装置。

16.根据权利要求1所述的防护头盔，其特征在于，定义了一种或多种形状和尺寸，可重复用于所述第二套减震衬垫的所有部件。

17.一种制造防护头盔的方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明提供了一种新型防护头盔设计，使头盔设计人员和制造商能够在头盔内设计出具有空腔、聚合壁和活动部件的先进设计，以减少撞击时施加在头部的线性力和旋转力，从而降低头部受伤和脑震荡的风险。此外，本内容还提供了一种具有成本效益的设计和制造方法，该方法创造出比传统头盔设计在减小撞击时施加在头部上的线性力和旋转力方面更轻且性能更好的头盔。该方法还允许在制造头盔时减少减震衬垫所需的原材料，既符合成本效益，又有利于环保。技术研发人员：丹尼尔·阿布拉姆受保护的技术使用者：丹尼尔·阿布拉姆技术研发日：技术公布日：2024/5/19