头盔制造技术

用于体育活动的头盔包括晶格结构，该晶格结构成形为容纳用户头部的一部分，并且包括空部和满部，这些空部和满部布置成使得互连的空气通道的连续网络行进穿过晶格结构。晶格结构在其内侧包括至少一个可透气的凹穴。凹穴成形为容纳所述至少一个可渗透的能量吸收垫。用于制造头盔的方法包括以下步骤：提供晶格结构，该晶格结构成形为接纳用户头部的一部分，并且包括至少一个内凹穴；以及将至少一个可透气的能量吸收垫插入到所述至少一个凹穴中。能量吸收垫插入到所述至少一个凹穴中。能量吸收垫插入到所述至少一个凹穴中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头盔
描述


[0001]本专利技术涉及一种用于保护头部免受冲击的用于体育活动的头盔。

技术介绍

[0002]在现有技术中，存在几种类型的头盔：摩托车头盔、汽车比赛头盔、工业安全头盔、安全帽、自行车头盔、滑雪头盔、水上运动头盔、马术头盔、美式橄榄球头盔等。
[0003]本专利技术主要涉及用于体育活动的头盔，但不限于它们。
[0004]传统的运动头盔包括：
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薄的外壳或外罩；
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与外壳相匹配并布置在外壳内的保护衬垫；
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用于使用户佩戴头盔时更加舒适的舒适衬垫；
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保持系统，该保持系统通常包括条带和快速释放锁定系统。
[0005]所述外壳给予头盔特定外观并允许保护和容纳保护衬垫。外壳的材料可以是PC(聚碳酸酯)、PE(聚乙烯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)等聚合物或玻璃纤维或碳纤维等复合材料。取决于材料，外壳通常例如在自行车头盔中是热模制或热成型的，或者例如在滑雪头盔中是注射模制的。
[0006]保护垫由聚合泡沫制成，通常是EPS(膨胀聚苯乙烯)或EPP(膨胀聚丙烯)，用于吸收碰撞期间产生的能量。EPS垫或层通过压缩吸收冲击能量。在自行车头盔中，由于外壳层非常薄，就像皮肤一样，因此它呈现出EPS层的形状。一般而言，运动头盔的外观取决于EPS层的形状。
[0007]舒适衬垫可以包括由合成或天然材料制成的枕件，枕件粘附于保护衬垫的内侧。以这种方式，用户的头部不直接接触保护衬垫，而是接触更舒适的舒适衬垫。/>[0008]保持系统用于在用户头部上将头盔保持在位，并且可以包括用于调节头盔在头部上的紧固的调节装置。
[0009]运动头盔被用户视为运动服装，因此这些头盔的外部形状由于当前的时尚而经常发生变化。因此，运动头盔需要定期重新设计。重新设计头盔意味着外部架构以及因此内部架构发生变化。
[0010]目前EPS是最常用的吸收冲击能量的材料，并且它被大部分的头盔使用。EPS的性能因温度和湿度的变化而降低。例如，在高温下，EPS变软，并且在低温下，它变得又硬又脆。因此，保护衬垫的有效期一般不超过5年。出于这个原因，某些头盔制造商建议在预定时间后更换头盔。此外，实际运动头盔的整体尺寸和形状严格取决于保护衬垫的厚度。头盔性能只能通过增加厚度或改变EPS规格来改善。
[0011]在现有技术中还已知改进的头盔，此类头盔用其它种类的冲击吸收结构代替EPS的部分能量吸收功能。在这个意义上的例子是包括能量吸收垫的头盔，例如以品牌
推销的头盔。这种头盔100包括由PC、PE或ABS制成的外壳104，由EPS 101制成的层布置在外壳下方。该外壳104仅在对应于几个孔103的位置上开有孔。如图1A和1B所示，一个或多个能量吸收垫102布置在EPS层101下方，以形成保护衬垫。
[0012]如专利EP1694152B1所述，是能量吸收结构，其由沿其侧面相互连结的圆柱形聚合物单元组成，以实现紧凑且耐久的能量吸收垫。
[0013]其它类似的能量吸收垫在本领域中是已知的，例如专利申请EP3422887A1的蜂窝单元。
[0014]这种头盔的EPS层包括凹部，其中部分容纳了能量吸收垫，例如名为的那种。与传统的运动头盔由EPS层提供保护功能不同，在这种类型的头盔中，冲击力由EPS层和能量吸收垫共同吸收。这种构造为头盔设计者提供了改变头盔设计中更多变量以进一步优化头盔性能的可能性。
[0015]这种头盔的EPS层101具有非常复杂的形状，如图1所示，并且包括许多空腔106。每个空腔106具有预定的形状，以允许能量吸收垫102进入或使空气能够通过。在EPS层101的不具有空腔106的部分中，厚度较高。通常，在这种头盔100中，能量吸收垫102几乎完全包含在EPS层101中。
[0016]参考图1B，具有这些空腔106的EPS层101通常通过模制来实现。为了实现这些内部空腔106，阳模部分120可以包括数十个可拆卸的插入件130，在组装模具并将聚苯乙烯珠粒放入模具中之前，这些插入件需要彼此连接。这同样适用于阴模部分110，其通过许多其它部件实现。一旦聚苯乙烯珠在模具中扩张并固化层101，阴模部分110就分离并拆卸，而阳模部分120必须逐件卸下，以便在不损坏EPS层的情况下从EPS层中取出阳模120。这个活动非常复杂且非常耗时。此外，如果头盔尺寸有多种，例如小/中/大，则模具多于一个，并且制造复杂性增加。没有已知的解决方案解决了为这些类型的运动头盔实现EPS层的这种非常复杂的方式提供替代方案的问题。
[0017]此外，保护衬垫的厚度T3包括在运动头盔中的预定范围内，通常可以在18mm和30mm之间变化。由于能量吸收垫102相对于EPS层101在能量冲击吸收方面通常具有更好的性能，因此通过增加能量吸收垫102的厚度T2以损失EPS层101的厚度T1将会获得更好的头盔吸收性能。例如，名为的能量吸收垫102在压缩85％的厚度后具有类似于固体的性能，而EPS在压缩65％的厚度后具有类似于固体的性能，因此完全由材料制成的保护衬垫105将是理想的，但这种解决方案是不可能的，因为能量吸收垫102需要由为头盔提供外观并允许连接固定条带的结构所包含。此外，必须保证EPS层的最小厚度T1以允许聚苯乙烯珠在它们扩张之前完全填充模具并避免EPS层101在头盔生产期间破裂。此外，头盔的外部形状需要经常改变以遵循时尚的演变。这就是为什么今天EPS仍然是所有上述问题的唯一经济实惠的解决方案并且对应于能量吸收垫的EPS层的平均厚度从不小于10mm的原因。因此，运动头盔的效果不如预期。
[0018]此外，为了改善运动头盔的通风，本领域已知的头盔的EPS层101包括穿过孔103，如图1A和1B所示。这些孔103实现为允许气流传输穿过头盔100并到达用户的头部。这些孔103代表用户的潜在风险，因为任何尖刺或尖头元件，例如树枝，可以进入这些孔103并无障
碍地到达用户的头部107。即使在包括能量吸收垫的所述改善的头盔中，这仍然是问题，因为这些垫抵抗与具有平面或弯曲表面的物体的冲击，但是在与尖锐物体冲击的情况下它们是脆弱的。本领域已知的头盔，无论有或没有能量吸收垫，都不允许足以冷却用户的头部的气流传输，而不减少用户的安全性。
[0019]此外，如果头盔包括多个用于促进气流的孔，则头盔结构就变得脆弱并且需要加固以防止在冲击期间破裂。通常，为了实现这种加固，增加EPS的密度或与EPS共同模制防滚架或框架，但这些加固技术降低了头盔在受到冲击时的性能。
[0020]此外，这些孔103集中在头盔的某些点，因此用户的头部通常不能以完全的方式高效地冷却。
[0021]在现有技术中，已知的解决方案可用于改善通过外壳和保护衬垫的空气传输，如专利申请EP3130243A1或US20190231018A1中的解决方案。在该解决方案中，外壳和保护衬垫由晶格结构制成，保护衬垫部分的3D矩阵被设想为吸收冲击能量。在该解决方案中，舒适衬垫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于体育活动的头盔(10)，包括：
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晶格结构(11)，所述晶格结构成形为容纳用户头部的一部分，并且包括空部和满部(14，13)，所述空部和满部布置成使得互连的空气通道的连续网络行进穿过所述晶格结构(11)；
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至少一个可透气的能量吸收垫(16)；其中，至少一个凹穴(19)设置在所述晶格结构(11)的内侧上，所述至少一个凹穴(19)能够透气并且成形为容纳所述至少一个可渗透的能量吸收垫(16)。2.如权利要求1所述的头盔(10)，其特征在于，包括外壳(17)，所述外壳(17)连接于、优选地整体连接于所述晶格结构(11)的满部(13)，所述外壳(17)构造成至少部分覆盖所述晶格结构(11)，优选地所述外壳(17)至少部分地能够透气，更优选地所述外壳是二维网格(25)。3.如权利要求1或2所述的头盔(10)，其特征在于，包括内层(18)，所述内层(18)连接于、优选地整体连接于所述晶格结构(11)的满部(13)，所述内层(18)至少部分地布置在所述晶格结构(11)和所述至少一个可渗透的能量吸收垫(16)之间，优选地所述内层(18)至少部分地能够透气，更优选地所述内层是二维网格(26)。4.如前述权利要求中任一项所述的头盔(10)，其特征在于，所述晶格结构(11)包括单体单元，所述单体单元沿着空间的主轴重复，从而形成所述晶格结构(11)。5.如前一权利要求所述的头盔(10)，其特征在于，所述单体单元的体积从所述晶格结构(11)的内侧到外侧径向地增加，优选地所述体积沿着空间的所有所述主轴增加。6.如前述权利要求中任一项所述的头盔(10)，其特征在于，所述至少一个凹穴(19)包括基部和至少一个侧壁，优选地所述基部和/或所述侧壁是能够透气的。7.如前述权利要求中任一项所述的头盔(10)，其特征在于，每个能量吸收垫(16)包括多个单元(28)，所述多个单元彼此连接以形成能量吸收单元(28)的阵列，优选地所述相邻的单元(28)...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：乔治TFE私人民事社，
类型：发明
国别省市：