具有多個保護(hù)區(qū)的頭盔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及保護(hù)頭具，更特別地，設(shè)及運(yùn)動或工作現(xiàn)場保護(hù)頭具，尤其設(shè)及被設(shè)計 為防止或減少由線性力或旋轉(zhuǎn)力導(dǎo)致的頭部傷害的保護(hù)頭具。
【背景技術(shù)】
[0002] 人腦是極為精細(xì)的結(jié)構(gòu)，其被一系列封閉物保護(hù)W屏蔽其不受到傷害。最內(nèi)層，即 軟腦膜，覆蓋腦部的表面。軟腦膜之后是蛛網(wǎng)膜，即蛛網(wǎng)狀膜，它起到防水膜的作用。最后， 是硬腦膜，即堅硬的皮革狀層，它覆蓋蛛網(wǎng)膜并附著到煩骨骨骼。
[0003] 雖然此結(jié)構(gòu)由于煩骨骨骼防護(hù)了穿透創(chuàng)傷，但在力傳遞到腦部之前，較軟的內(nèi)層 吸收了太少的能量。另外，雖然煩骨可W衰減被施加到頭部的一部分線性力，但煩骨并未減 輕角向力的影響，角向力對頭部施加旋轉(zhuǎn)回旋。本領(lǐng)域中的許多外科醫(yī)生認(rèn)為，施加到腦部 的角向力或旋轉(zhuǎn)力比線性力更具有危害性，運(yùn)是因?yàn)榻窍蛄蛐D(zhuǎn)力將扭曲力或剪切力施 加到白質(zhì)纖維束和腦干自身。另外，由于人員的頭部和碰撞物（包括另一個人員的頭部） 獨(dú)立地移動且W不同的角度移動，所W，在頭部傷害中幾乎總是設(shè)及角向力和線性力。
[0004] 輕度創(chuàng)傷性腦損傷（MTBI)，更通常地稱為"腦震蕩"，是腦部損傷的類型，其頻繁地 發(fā)生在許多情況中，例如建筑工地，制造現(xiàn)場，和體育活動中，特別地在接觸類體育中成問 題。雖然一方面腦震蕩被視作輕微且可逆的腦部損傷，但變得顯見的是，重復(fù)性腦震蕩即使 不失去意識也是嚴(yán)重的有害情況，其有助于造成疾病過程，例如癡呆癥和神經(jīng)損害疾病，例 如帕金森癥、慢性創(chuàng)傷性腦傷（CT巧和拳擊癡呆癥。 陽0化]Calonge的美國專利No. 5, 815, 846描述了帶有流體填充腔室的頭盎，所述腔室在 施加外力時通過將流體擠壓到相鄰的平衡袋內(nèi)來吸收力。在此情況中，當(dāng)流體受限制地從 一個袋轉(zhuǎn)移到另一個袋時，能量僅通過粘性流體耗散。在此情況中，能量耗散與滿袋和空袋 之間的孔的尺寸成反比。也就是說，孔越小，能量的降低越大。此設(shè)計的問題是：當(dāng)孔的尺 寸降低且能量耗散增加時，能量耗散的時間也增加。因?yàn)榱黧w填充的室W液壓方式進(jìn)行反 應(yīng)，所W，能量傳遞本質(zhì)是瞬時的，因此，在Cologne的設(shè)計中，在粘性流體可位移前，大量 的能量被傳遞到腦部，從而消除了由流體填充的室所提供的保護(hù)功能的大部分。粘性摩擦 是過于緩慢的能量耗散變動，而不能充分地減緩震蕩力。如果使水從擠壓瓶中移位，則可W 得到關(guān)于在出口孔的尺寸改變時使任何流體移位所需要的時間和力的函數(shù)的概念。傳遞孔 越小，則使流體移位所需的力越大，且對于給定的力所需的時間越長。
[0006] 授予化1st的美國專利No. 6, 658, 671公開了帶有內(nèi)殼和外殼的頭盎，在所述內(nèi)殼 和外殼之間具有滑動層。該滑動層允許外側(cè)相對于內(nèi)側(cè)移位，W有助于使碰撞期間施加到 頭盎的一部分角向力耗散。然而，力的耗散局限于頭盎的外殼。另外，化1st的頭盎未提供 使兩個殼返回到相互靜止的位置的機(jī)構(gòu)。在授予化POVich的美國專利No. 5, 956, 777和授 予Kalman等人的歐洲專利EP0048442中公開的頭盎中也可看到類似的缺點(diǎn)。
[0007] 授予Zhan的德國專利DE19544375公開了一種建筑頭盎，其包括在硬外殼內(nèi)的開 孔，所述開孔允許泡沫內(nèi)襯的材料通過開孔膨脹，W驅(qū)散一部分碰撞力。然而，因?yàn)閮?nèi)襯靠 著使用者的頭部安放，所w，一部分力將被朝著頭部引導(dǎo)，而非從頭部引導(dǎo)開。另外，不存在 使膨脹的泡沫內(nèi)襯返回到頭盎內(nèi)側(cè)的機(jī)構(gòu)。
[0008] 授予Weber等人的美國專利申請公開No. 2012/0198604公開了一種安全頭盎，其 用于保護(hù)人類頭部不受重復(fù)撞擊W及中等和嚴(yán)重撞擊，W降低由于線性力和旋轉(zhuǎn)力導(dǎo)致的 腦部損傷的可能性。頭盎包括隔離減震部，該隔離減震部起到將外襯與內(nèi)襯分離的作用。在 外襯的端部和內(nèi)襯的端部之間設(shè)有間隙W提供一定空間，W便使得在撞擊時、外襯能夠移 動而不接觸內(nèi)襯。然而，可見需要數(shù)層隔離減震部和外襯，且未提供用于保護(hù)腦部不受平移 打擊的有效保護(hù)。
[0009] 顯而易見，為了防止創(chuàng)傷性腦損傷，不僅必須停止穿透性物體，而且必須防止任何 力（即角向力或線性力）被傳遞到封閉的煩骨和腦部。也就是說，頭盎必須不僅在緩沖此 外力時起到被動作用，而且在耗散由所述力施加的線性動量和角向動量中起到主動作用， 使得線性動量和角向動量對于精細(xì)的腦部具有很少的有害影響或無有害影響。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)些目的，必須構(gòu)思該頭盎，如同生物演化構(gòu)思了煩骨和腦部。目P，為了 提供對于線性力和角向力的最大保護(hù)，煩骨和腦部必須可相互獨(dú)立地移動，且具有耗散所 施加的動能的機(jī)制，而與動能被施加的矢量或多個矢量無關(guān)。
[0011] 為了在頭盎設(shè)計中實(shí)現(xiàn)運(yùn)些目的，內(nèi)部件（內(nèi)殼）和外部件（外殼或外殼體）必 須在感知程度上可相互獨(dú)立地移動。另外，施加到外殼的動量應(yīng)從位于底下的內(nèi)殼和腦部 引導(dǎo)開和/或圍繞位于底下的內(nèi)殼和腦部引導(dǎo)，并將動量充分地耗散W消除有害影響。
[0012] 保護(hù)頭盎的另一個困難是頭盎靠著使用者頭部的緊密配合。為正確地配合，常規(guī) 頭盎的窄開口必須被拉在使用者頭部的最寬部分上。經(jīng)常的情況是，配合貼合到使得從使 用者頭部和突出的耳部拉下頭盎是痛苦的。因此，使用者可能使用更大的頭盎，運(yùn)同時更舒 服且容易佩戴，但不提供通過正確地配合的頭盎可獲得的保護(hù)程度。
[0013] 因此，在現(xiàn)有技術(shù)和科學(xué)中明顯地需要保護(hù)頭具設(shè)計，W減輕重復(fù)性創(chuàng)傷性腦損 傷的不利的結(jié)果。在本領(lǐng)域中也存在對于如下頭盎的需求，即所述頭盎可提供W正確配合 的且仍相對容易在使用者頭部上拉上獲得的保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明廣泛地包括保護(hù)頭盎，所述保護(hù)頭盎包括：硬外殼，所述硬外殼包括多個開 孔；硬內(nèi)殼；功能性地附接到硬內(nèi)殼的填有墊料的內(nèi)襯；定位在硬外殼和填有墊料的內(nèi)襯 之間的多個流體填充的囊體；W及將外殼和內(nèi)殼連接的多個彈性體索。
[0015] 在替代的實(shí)施例中，本發(fā)明包括：硬外殼，所述硬外殼包括多個開孔；硬內(nèi)殼；功 能性地附接到硬內(nèi)殼的填有墊料的內(nèi)襯；接觸所述填有墊料的內(nèi)襯且內(nèi)置有（enclose)多 個緩沖塊的中間殼；定位在硬外殼和填有墊料的內(nèi)襯之間的多個流體填充的囊體；和多個 彈性體索，所述多個彈性體索將外殼和內(nèi)殼連接且穿過中間殼。彈性體索中的一個或多個 彈性體索可W具有細(xì)部分和粗部分，并且一個或多個索可W具有均勻的粗細(xì)。
[0016] 在第二替代實(shí)施例中，本發(fā)明包括具有多個保護(hù)區(qū)的保護(hù)頭盎，其包括：由硬外殼 形成的不可穿透的外保護(hù)區(qū)，所述外殼包括多個開孔；由硬內(nèi)殼形成的錯固區(qū)；由功能性 地附接到硬內(nèi)殼的填有墊料的內(nèi)襯形成的內(nèi)區(qū)；W及，由定位在外殼和內(nèi)殼之間的多個片 彈黃形成的彈性體區(qū)。所述多個片彈黃中的每個片彈黃包括至少一個彈性構(gòu)件和錯固點(diǎn)。 另外，該頭盎可W包括接觸填有墊料的內(nèi)襯并內(nèi)置有多個緩沖塊的中間殼。此外，可W存在 多個彈性體索，所述彈性體索將內(nèi)殼和外殼連接，且穿過任何中間結(jié)構(gòu)。彈性體索可W具有 均勻的粗細(xì)和/或在同一個單獨(dú)索中具有粗部分和細(xì)部分。
[0017] 在另外的替代實(shí)施例中，本發(fā)明包括較接式保護(hù)頭盎，所述保護(hù)頭盎包括：具有至 少兩個部分的硬外殼，所述至少兩個部分中的每一個通過較接裝置結(jié)合；所述至少兩個部 分中的兩個部分中的耳部開孔；附接到硬外殼的內(nèi)表面的多個保護(hù)墊；W及，將較接式頭 盎可釋放地鎖定在閉合位置中的鎖定裝置。
[0018] 本發(fā)明的一個目的是提供將線性力和旋轉(zhuǎn)力從頭煩引導(dǎo)開的頭盎。
[0019] 本發(fā)明的第二目的是提供包括外殼的頭盎，該外殼懸浮或懸置在內(nèi)殼上。
[0020] 本發(fā)明的第S目的是提供具有在內(nèi)殼和外殼之間的滑動連接的頭盎。
[0021] 本發(fā)明的另外目的是提供包括壓潰區(qū)W在力到達(dá)使用者的頭煩之前吸收所述力 的頭盎。
[0022] 本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種頭盎，該外殼佩戴舒適，同時還通過貼合配合來 提供對頭盎的保護(hù)。
【附圖說明】
[0023] 現(xiàn)在，將在結(jié)合附圖進(jìn)行的本發(fā)明的如下詳細(xì)描述中更完整地描述本發(fā)明的屬性 和工作模式，其中：
[0024] 圖1是本發(fā)明的雙殼頭盎（"頭盎"）的前視圖；
[0025] 圖2是頭盎的側(cè)視圖，示出了頭盎的一側(cè)上的兩個面部保護(hù)裝置附接部； 陽0%] 圖3A是頭盎的橫截面視圖，示出了內(nèi)殼和將兩個殼連接的彈性體索；
[0027] 圖3B是類似于圖3A的橫截面視圖，描繪了頭盎的替代實(shí)施例，該頭盎包括內(nèi)置有 緩沖塊的中間殼；
[0028] 圖3C是類似于圖3A的橫截面視圖，描繪了彈性體索的替代實(shí)施例，其中，運(yùn)些彈 性體索中的一些具有細(xì)部分和粗部分；
[0029] 圖4是兩種索的示意圖，分別處于中性位置和在頭盎受到大于正常力的較大力撞 擊時的最大展開位置；
[0030] 圖5A是頭盎的外殼的一部分的頂透視圖，示出了包括可提升蓋的替代實(shí)施例，該 可提升蓋對覆蓋頭盎外殼中的開孔的隔膜進(jìn)行保護(hù)；
[0031] 圖5B是與圖5A相同的視圖，描繪了對隆起的流體填充囊體保護(hù)的可提升蓋；
[0032] 圖6A是分解視圖，示出了該索附接到內(nèi)殼和外殼W使外殼可圍繞內(nèi)殼懸??；并且
[0033] 圖6B是所完成的附接配合的橫截面，其中彈性體索附接到兩個塞并在頭盎的外 殼和內(nèi)殼之間延伸；
[0034] 圖7是本發(fā)明的頭盎的替代實(shí)施例的橫截面視圖，其中，流體填充的囊體被作為 力吸收器/偏轉(zhuǎn)器的拋物線片彈黃替代；
[0035] 圖7A是本發(fā)明的頭盎的替代實(shí)施例的橫截面視圖，其中，流體填充的囊體被作為 力吸收器/偏轉(zhuǎn)器的楠圓片彈黃替代；
[0036] 圖8是圖7所示的保護(hù)頭盎的替代實(shí)施例的橫截面，示出了片彈黃與兩種彈性體 索一起使用；
[0037] 圖9是頭