阅读说明：本技术 头盔 (Helmet with a detachable head ) 是由 艾米·路易丝·波默林 于 2018-03-19 设计创作，主要内容包括：一种连接器(50),其用于连接头盔(1)的内壳体(3)和外壳体(2)以便允许内壳体和外壳体相对于彼此滑动,该连接器(50)包括：第一附接部(51),其用于附接至内壳体和外壳体中的一个；第二附接部(52),其用于附接至内壳体和外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构(53),其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸,并且被构造成连接第一附接部和第二附接部,以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；其中所述弹性结构包括第一附接部和第二附接部之间的至少一个成角度部分,所述成角度部分的角度被构造成改变以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。(A connector (50) for connecting an inner shell (3) and an outer shell (2) of a helmet (1) so as to allow the inner and outer shells to slide relative to each other, the connector (50) comprising: a first attachment portion (51) for attachment to one of the inner and outer housings; a second attachment portion (52) for attachment to the other of the inner and outer housings; and one or more resilient structures (53) extending between the first and second attachment portions and configured to connect the first and second attachment portions so as to allow the first attachment portion to move relative to the second attachment portion when the resilient structures are deformed; wherein the resilient structure comprises at least one angled portion between a first attachment portion and a second attachment portion, the angle of the angled portion being configured to change to allow relative movement between the first attachment portion and the second attachment portion.)

头盔

技术领域

本发明涉及头盔。具体而言，本发明涉及其中内壳体和外壳体能够在倾斜撞击时相对于彼此滑动的头盔以及在那些层之间的连接器。

背景技术

众所周知，头盔用于多种活动。这些活动包括战斗和工业用途，比如用于士兵的保护头盔以及例如建筑工人、矿工或工业机械操作员使用的安全帽或头盔。头盔在体育活动中也很常见。例如，保护头盔应用于冰上曲棍球、自行车、摩托车、汽车赛车、滑雪、滑板滑雪、滑冰、滑板运动、马术活动、美式橄榄球、棒球、橄榄球、板球、长曲棍球、攀岩、软弹***和彩弹球(paintballing)。

头盔可以是固定尺寸或可调节的，以配合不同尺寸和形状的头部。在一些类型的头盔中，例如通常在冰上曲棍球头盔中，可以通过移动头盔的各部分来改变头盔的外尺寸和内尺寸来提供可调节性。这可以通过具有可以相对于彼此移动的两个或更多个部分的头盔来实现。在其它情况下，例如通常在自行车头盔中，头盔设置有用于将头盔固定到使用者头部的附接装置，并且附接装置可以在尺寸上变化以配合使用者的头部，同时,头盔的主体或壳体保持相同的尺寸。用于将头盔安放在使用者的头部上的这种附接装置可以与附加的捆扎系带(比如下颏带)一起使用，以进一步将头盔固定就位。这些调节机构的组合也是可能的。

头盔通常由外壳体以及称为衬里的能量吸收层制成，外壳体通常是硬质的并且由塑料或复合材料以及称为衬里的能量吸收层制成。现今，必须设计保护头盔以满足某些法律规定，这些法律规定尤其涉及在规定负载下大脑重心中可能发生的最大加速度。通常，进行测试，其中，配备有头盔的所称的假头骨受到朝向头部的径向击打。这导致现代头盔在径向击打头骨的情况下具有良好的能量吸收能力。在开发头盔以通过吸收或消散旋转能量和/或将其重新引导为平移能量而不是旋转能量来减少从倾斜击打(即，其结合了切向和径向分量)传递的能量方面也取得了进展(例如WO 2001/045526和WO 2011/139224，二者的全部内容通过引用并入本文)。

这种倾斜撞击(在没有保护的情况下)导致大脑的平移加速度和角加速度。角加速度导致大脑在头骨内旋转，从而在连接大脑至头骨以及至大脑本身的身体元件上造成损伤。

旋转损伤的示例包括比如脑震荡的轻度创伤性脑损伤(MTBI)、以及更严重的创伤性脑损伤，比如硬膜下血肿(SDH)、血管破裂导致的出血以及弥漫性轴索损伤(DAI))，这可以被概述为神经纤维由于大脑组织中的高剪切变形而被过度拉伸。

根据旋转力的特性，比如持续时间、幅度和增加速率，可能遭受脑震荡、SDH、DAI或这些损伤的组合。一般而言，SDH在短持续时间和大幅度的加速的情况下发生，而DAI在更长且更广泛的加速负载的情况下发生。

已知一种头盔，其中的内壳体和外壳体能够在倾斜撞击下相对于彼此滑动，以减轻由加速度的角度分量造成的损伤(例如，WO 2001/045526和WO2011/139224)。然而，目前的解决方案通常需要复杂的部件以便允许头盔壳体保持连接，同时仍然允许滑动。这使得这种头盔的制造成本昂贵。此外，目前的解决方案通常体积庞大，并且在头盔中占据大量空间。此外，现有头盔不容易进行调节以便允许滑动。本发明旨在至少部分地解决这些问题中的一个或更多个。

发明内容

本发明的一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述弹性结构包括所述第一附接部和所述第二附接部之间的至少一个成角度部分，所述成角度部分部的角度被构造成改变以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。

可选地，所述成角度部分大致是V形的，该V形的两端分别连接至所述第一附接部和所述第二附接部。

可选地，所述成角度部分大致是Z形的，该Z形的两端分别连接至所述第一附接部和所述第二附接部。

本发明的另一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述弹性结构包括在所述第一附接部和所述第二附接部之间的至少一个弯转部分，所述弯转部分的弯转量被构造成改变以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。

可选地，所述弯转部分大致是S形的，该S形的两端分别连接至所述第一附接部和所述第二附接部。

本发明的另一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述弹性结构包括在所述第一附接部和所述第二附接部之间的至少一个环状部分，所述环状部分的形状被构造成改变以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。

可选地，所述环状部分大致是椭圆形的，该椭圆的两个相对侧分别连接至所述第一附接部和所述第二附接部。

本发明的另一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述弹性结构包括所述第一附接部和所述第二附接部之间的至少两个相交部，两个相交部相交的角度被构造成改变以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。

可选地，所述相交部相交以形成大致为X形部分，该X形的第一个两端部连接至所述第一附接部，并且该X形的第二个两端部连接至所述第二附接部。

可选地，所述相交部相交以形成大致为Y形部分，该Y形的两个端部连接至所述第一附接部和所述第二附接部中的一个，并且该Y形的第三端部连接至所述第一附接部和所述第二附接部中的另一个。

本发明的另一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述弹性结构包括在所述第一附接部和所述第二附接部之间的至少一个直的部分，该直的部分被构造成弯折以允许所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动。

可选地，所述第一附接部和所述第二附接部分别构造成固定地附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个或另一个。

可选地，所述第一附接部和所述第二附接部分别构造成在与所述一个或更多个弹性结构的延伸方向正交的方向上固定地附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个或另一个。

可选地，所述第二附接部包括凹部，该凹部构造成容纳所述第二附接部将附接的所述内壳体或所述外壳体的一部分。

可选地，所述第二附接部包括一个或更多个孔口，固定器件能够穿过所述一孔口，用于将所述第二附接部固定到所述第二附接部将附接的内壳体或外壳体。

可选地，所述凹部包括所述一个或更多个孔口。

可选地，所述第二附接部被布置成至少部分地围绕所述第一附接部。

可选地，所述第一附接部包括凹部，该凹部构造成容纳用于将系带附接至所述头盔的系带附接部。

可选地，所述第一附接部包括一个或更多个孔口，固定器件可以穿过所述孔口，用于将所述第二附接部固定到所述第一附接部将附接的内壳体或外壳体。

可选地，所述凹部包括所述一个或更多个孔口，并且所述一个或更多个孔口进一步构造成使得固定器件能够穿过，用于将所述系带附接部固定到所述第一附接部。

可选地，所述第一附接部的凹部面向与一个或更多个弹性结构的延伸方向正交的第一方向，并且所述第二附接部的凹部面向与所述第一方向相反的第二方向。

可选地，所述连接器50被构造成压配合到所述头盔的内壳体和/或外壳体中。

可选地，所述第一附接部和/或所述第二附接部分别构造成抵接所述内壳体和所述外壳体中的一个或另一个。

可选地，提供具有不同弹性的至少两个弹性结构。

本发明的另一方面提供了一种用于连接头盔的内壳体和外壳体的连接器，该连接器优选包括以下中的一个或更多个：第一附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的一个；第二附接部，其用于附接至所述内壳体和所述外壳体中的另一个，并且布置成至少部分地围绕所述第一附接部；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述第一附接部包括凹部，该凹部构造成容纳用于将系带附接至所述头盔的系带附接部。

本发明的另一方面提供了一种头盔，所述头盔优选包括以下中的一个或更多个：内壳体；外壳体，其包括一个或更多个系带附接点；系带，其包括在所述一个或更多个系带附接点处附接至所述外壳体的系带附接部；连接器，其包括：附接至所述外壳体的第一附接部；附接至所述内壳体的第二附接部；以及一个或更多个弹性结构，其在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动允许所述头盔的内壳体和外壳体之间的滑动；以及其中，所述第一附接部在所述一个或更多个系带附接点处附接至所述外壳体。

本发明的另一方面提供了一种使用连接器在头盔的内壳体和头盔的外壳体之间提供滑动的方法，所述方法优选包括以下中的一个或更多个：将所述连接器的第一附接部附接至所述外壳体；将第二附接部附接至所述内壳体；以及其中，一个或更多个弹性结构在所述第一附接部和所述第二附接部之间延伸，并且被构造成连接所述第一附接部和所述第二附接部，以便当所述弹性结构变形时允许所述第一附接部相对于所述第二附接部移动；并且可选地，其中，所述第一附接部在所述外壳体的一个或更多个系带附接点处附接至所述外壳体，系带在所述系带附接点处附接至所述外壳体；并且所述第一附接部和所述第二附接部之间的相对移动允许所述头盔的内壳体和外壳体之间的滑动。

附图说明

下面参考附图通过非限制性示例描述本发明，在附图中：

图1示出了用于提供针对倾斜撞击的保护的头盔的截面；

图2是示出图1的头盔的功能原理的图；

图3A、图3B和图3C示出了图1的头盔的结构的变体；

图4是另一保护头盔的示意图；

图5示出了连接图4的头盔的附接装置的替代方式；

图6示出了包括根据本发明的连接器的头盔的内部；

图7和图8分别示出了在舒适垫被移除的情况下的图6所示的前连接器和后连接器的特写视图；

图9示出了附接至头盔的连接器的侧视图；

图10示出了附接至头盔的另一连接器的侧视图；

图11至图23示出了根据本发明的不同实施例的连接器布置；

图24示出了连接至头盔的内壳体的再一连接器；

图25示出了图24的连接至头盔的内壳体的连接器的截面侧视图；

图26示出了附接至头盔的又一连接器的侧视图

图27和图28分别示出了处于中性位置的前连接器和后连接器；

图29示出了处于变形位置的图27的连接器。

具体实施方式

为了清楚起见，在附图中夸大了图中所示的头盔中的各层之间的间隔和各个层的厚度的比例，当然，可以根据需要和要求对其进行适配。

图1示出了WO 01/45526中讨论的类别的第一头盔1，其意在用于提供针对倾斜撞击的保护。这种类型的头盔可以是以上讨论的任何类型的头盔。

保护头盔1构造有外壳体2以及布置在外壳体2内部的内壳体3。可以提供附加的附接装置，其意在用于与穿戴者的头部接触。

在外壳体2和内壳体3之间布置有中间层4或滑动辅助器，因此使得外壳体2和内壳体3之间的位移成为可能。具体而言，如以下论述的，中间层4或滑动辅助器可以构造成使得在撞击期间可以在两个部分之间发生滑动。例如，它可以构造成使得能够在与头盔1上的撞击相关联的力的作用下滑动，预期其使得头盔1的穿戴者可以存活。在一些布置中，可能需要构造滑动层或滑动辅助器，使得摩擦系数在0.001和0.3之间和/或低于0.15。

在图1的描述中，布置在头盔1的边缘部分中的可以是一个或更多个连接构件5，其使外壳体2和内壳体3相互连接。在一些布置中，连接构件5可以通过吸收能量来抵消外壳体2和内壳体3之间的相互位移。然而，这不是必需的。此外，即使在存在该特征的情况下，与在撞击期间由内壳体3吸收的能量相比，吸收的能量的量通常是最小的。在其它布置中，连接构件5可以根本不存在。

此外，这些连接构件5的位置可以变化。例如，连接构件可以远离边缘部分定位，并且通过中间层4连接外壳体2和内壳体3。

外壳体2可以相对薄且坚固，以便承受各种类型的撞击。外壳体2可以由聚合物材料(例如，比如聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))制成。有利地，聚合物材料可以使用比如玻璃纤维、芳族聚酰胺、特沃伦(Twaron)、碳纤维，凯芙拉合成纤维(Kevlar)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等材料纤维增强。

内壳体3相当厚并且用作能量吸收层。因此，它能够缓冲或吸收对头部的撞击。它可以有利地由泡沫材料制成，比如发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚氨酯(EPU)、乙烯基腈泡沫；或者，例如，形成蜂窝状结构的其它材料；或应变率敏感的泡沫，比如以商标名Poron^TM和D3O^TM销售的材料。该构型可以以不同方式变化，其在下面例如以多个不同材料的层出现。

内壳体3被设计用于吸收撞击能量。头盔1的其它元件将在有限的范围吸收该能量(例如，硬质外壳体2或设置在内壳体3内的所称的“舒适垫”)，但这不是它们的主要目的，并且它们对能量吸收的贡献与内壳体3的能量吸收相比极小。实际上，尽管一些其它元件(比如舒适垫)可以由“可压缩的”材料制成，并且因此在其它情况下被认为是“能量吸收性的”，但是头盔领域中已经公认的是，可压缩材料未必具有在吸收撞击期间的大量能量以减少对头盔的穿戴者的伤害的意义上的“能量吸收性”。

许多不同的材料和实施例可用作中间层4或滑动辅助器，例如油、凝胶、特氟隆、微球、空气、橡胶、聚碳酸酯(PC)、织物材料比如毡等。这种层可以具有大约0.1-5mm的厚度，但是也可以使用其它厚度，这取决于所选择的材料和所需的性能。对于中间层4，优选比如PC等低摩擦塑料材料层。这可以模制到外壳体2的内表面(或更一般地，模制到其直接径向向内的任何层的内表面)，或模制到内壳体3的外表面(或更概括地，模制到其直接径向向外的任何层的外表面)。中间层的数量及其定位也可以变化，并且下面讨论其示例(参考图3B)。

作为连接构件5，可以使用例如橡胶、塑料或金属的可变形带制成。这些可以以合适的方式锚定在外壳体和内壳体中。

图2示出了保护头盔1的功能原理，其中，头盔1和穿戴者的头骨10被假定为半圆柱形，头骨10安置在纵向轴线11上。当头盔1受到倾斜撞击K时，扭转力和扭矩传递到头骨10。撞击力K产生针对保护头盔1的切向力K_T和径向力K_R。在该特定背景下，仅关注头盔旋转切向力K_T及其效果。

如可看出的，力K导致外壳体2相对于内壳体3的位移12，连接构件5变形。通过这种布置，可以获得传递到头骨10的扭转力的减少高达约75％，并且平均大约25％。这是内壳体3和外壳体2之间的滑动运动的结果，减少了传输到大脑的旋转能量。

尽管未示出，但是滑动运动也可以在保护头盔1的周向方向上发生。这可以是外壳体2和内壳体3之间的周向角度旋转的结果(即，在撞击期间，外壳体2可相对于内壳体3旋转周向角度)。尽管图2示出了中间层4相对于内壳体3保持固定，而外壳体滑动，替代地，中间层4可以相对于外壳体2保持固定，而内壳体3相对于中间层4滑动。又替代地，外壳体2和内壳体3都可以相对于中间层4滑动。

保护头盔1的其它布置也是可能的。一些可能的变体如图3所示。在图3a中，内壳体3由相对薄的外层3”和相对厚的内层3'构型。外层3”可以比内层3'更硬，以助于相对于外壳体2滑动。在图3b中，内壳体3以与图3a中相同的方式构型。然而，在这种情况下，存在两个中间层4，在它们之间存在中间壳体6。如果需要的话，两个中间层4可以不同地实施并且由不同材料制成。例如，一种可能性是在外中间层中具有比在内中间层中低的摩擦。在图3c中，外壳体2与先前不同地实施。在这种情况下，较硬的外层2”覆盖较软的内层2'。内层2'例如可以是与内壳体3相同的材料。尽管图1至图3示出了在各层之间在径向方向上没有分离，但是在各层之间可以存在一些分离，使得提供空间，特别是在被构造成相对于彼此滑动的各层之间提供空间。

图4示出了WO 2011/139224中讨论的类别的第二头盔1，其也用于提供针对倾斜撞击的保护。这种类型的头盔可以也是以上讨论的任何类型的头盔。

在图4中，头盔1包括类似于图1的头盔的内壳体3的能量吸收层3。能量吸收层3的外表面可以由与能量吸收层3相同的材料提供(即，可以没有附加的外壳体)，或者外表面可以是相当于在图1所示的头盔的外壳体2的刚性壳体2(参见图5)。在该情况下，刚性壳体2可以由与能量吸收层3不同的材料制成。图4的头盔1具有可选的多个通气孔7，其延伸穿过能量吸收层3和外壳体2，从而允许气流通过头盔1。

提供附接装置13，用于将头盔1附接至穿戴者的头部。如前面所论述的，这可能在能量吸收层3和刚性壳体2在尺寸上不能调节时是需要的，因为它允许通过调节附接装置13的尺寸来容纳不同尺寸的头部。附接装置13可以由弹性或半弹性聚合物材料制成，比如PC、ABS、PVC或PTFE、或天然纤维材料，比如棉布。例如，网或纺织品的帽可以形成附接装置13。

尽管附接装置13被示出为包括具有从前侧、后侧、左侧和右侧延伸的进一步的系带部分的头带部分，但是附接装置13的具体构造可以根据头盔的构造而变化。在一些情况下，附接装置可以更像是连续(成形)的片，其可能具有例如对应于通气孔7的位置的孔或间隙，以允许空气流动穿过头盔。

图4还示出了可选的调节装置6，用于针对特定穿戴者调节附接装置13的头带的直径。在其它布置中，头带可以是弹性头带，在这种情况下可以排除调节装置6。

滑动辅助器4设置在能量吸收层3的径向内侧。滑动辅助器4适于抵靠能量吸收层或抵靠附接装置13滑动，附接装置13被设置用于将头盔附接至穿戴者的头部。

设置滑动辅助器4以便以与如以上论述的相同的方式辅助能量吸收层3关于附接装置13的滑动。滑动辅助器4可以是具有低摩擦系数的材料，或者可以涂覆有这种材料。

因此，在图4的头盔中，滑动辅助器可以设置在能量吸收层3的面向附接装置13的最内侧上或与其成一体。

然而，同样可以想到的是，滑动辅助器4可以设置在附接装置13的外表面上或与附接装置13的外表面成一体，同样用于在能量吸收层3和附接装置13之间提供可滑动性。也就是说，在特定布置中，附接装置13本身可以适于用作滑动辅助器5并且可以包括低摩擦材料。

换言之，滑动辅助器4设置在能量吸收层3的径向内侧。滑动辅助器也可以设置在附接装置13的径向外侧。

当附接装置13形成为帽或网(如上所述)时，滑动辅助器4可以被提供为多个低摩擦材料的贴片。

低摩擦材料可以是蜡状聚合物，比如PTFE、ABS、PVC、PC、尼龙、PFA、EEP、PE和UHMWPE，或者可以注入润滑剂的粉末材料。低摩擦材料可以是织物材料。如所讨论的，这种低摩擦材料可以应用于滑动辅助器和能量吸收层中的任一者或两者。

附接装置13可以借助于固定构件5(比如图4中的四个固定构件5a、5b、5c和5d)固定至能量吸收层3和/或外壳体2。这些可以适于通过以弹性、半弹性或塑性方式变形来吸收能量。然而，这不是必需的。此外，即使在存在该特征的情况下，所吸收的能量的量与在撞击期间由能量吸收层3吸收的能量相比通常是极小的。

根据图4中所示的实施例，四个固定构件5a、5b、5c和5d是具有第一部分8和第二部分9的悬挂构件5a、5b、5c、5d，其中，悬挂构件5a、5b、5c、5d的第一部分8适于固定至附接装置13，并且悬挂构件5a、5b、5c、5d的第二部分9适于固定至能量吸收层3。

图5示出了放置在穿戴者的头部上的类似于图4中的头盔的头盔的实施例。图5的头盔1包括由与能量吸收层3不同的材料制成的硬质外壳体2。与图4相比，在图5中，附接装置13借助于两个固定构件5a、5b固定至能量吸收层3，固定构件5a、5b适于弹性地、半弹性地或塑性地吸收能量和力。

在图5中示出了对头盔产生旋转力的正面倾斜撞击I。倾斜撞击I使能量吸收层3相对于附接装置13滑动。附接装置13借助于固定构件5a、5b固定至能量吸收层3。尽管为了清楚起见仅示出了两个这种固定构件，但是实际上可以存在许多这种固定构件。固定构件5可通过弹性地变形或半弹性地变形来吸收旋转力。在其它布置中，变形可以是塑性的，甚至导致固定构件5中的一者或更多者的切断。在塑性变形的情况下，在撞击之后至少需要更换固定构件5。在一些情况下，可能发生固定构件5中的塑性和弹性变形的组合，即一些固定构件5破裂，塑性地吸收能量，而其它固定构件5弹性地变形和吸收力。

一般而言，在图4和图5的头盔中，在撞击期间，能量吸收层3通过以与图1的头盔的内壳体相同的方式压缩而用作撞击吸收器。如果使用外壳体2，则有助于在能量吸收层3上分散撞击能量。滑动辅助器4还将允许附接装置和能量吸收层之间的滑动。这允许以受控方式消散能量，否则所述能量将作为旋转能量被传递到大脑。能量可以通过摩擦热、能量吸收层变形或固定构件的变形或位移来消散。减少的能量传递导致影响大脑的旋转加速度减小，从而减少大脑在头骨内的旋转。因此减少了包括MTBI和更严重的创伤性脑损伤(比如硬膜下血肿、SDH、血管破裂、脑震荡和DAI)的旋转损伤的风险。

图6示出了根据本发明的头盔1的示例。头盔1包括内壳体3和外壳体2。内壳体3内部是可选的舒适垫层80。外壳体2包括四个系带附接点2A(实际上可以提供任意数量的系带附接点2A)。图9更清楚地示出了根据一个实施例的系带附接点2A。系带附接点2A被构造成用以附接至头盔1的系带70。系带70包括系带附接部71，其被构造成将系带70附接至头盔1。如图6中所示，系带附接部71在系带附接点2A处附接至外壳体2。在图中未示出的其它实施例中，系带附接点2A可以设置在头盔的内壳体3中，而不是外壳体2中。在该情况下，系带70可以替代地附接至内壳体3。

系带70可以是用于将头盔1固定到使用者头部的系带，例如下颏带。系带70可以大致由织物材料形成。系带附接部71可以是由相对较硬的材料(比如金属、塑料或复合材料)形成的部件。系带附接部71可以包括孔口，固定器件60(例如螺栓)可以穿过该孔口，用于将系带70附接至头盔1。系带附接部71可以在系带70的端部处。

本发明提供了一种使用连接器50在头盔1的内壳体3和外壳体2之间提供滑动的方法。连接器50可以替代地或附加地用于上面关于图1至图5中所示头盔1描述的连接构件5。例如，如图6中的头盔所示，连接器50包括用于附接至外壳体2和内壳体3中的一个的第一附接部51以及用于附接至外壳体2或内壳体3中的另一个的第二附接部52。一个或更多个弹性结构53在第一附接部51和第二附接部52之间延伸，并且被构造成连接第一附接部51和第二附接部52，以便当弹性结构53变形时允许第一附接部51相对于第二附接部52移动。第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动允许头盔1的外壳体2和内壳体3之间的滑动。

在图中所示的实施例中，第一附接部51在外壳体2的系带附接点2A中的一个系带附接点(系带70在该附接点处附接至外壳体2)处附接至外壳体2。替代地，如果系带附接点可以设置在内壳体3中，则相应地，第一附接部51可以在系带附接点2A中的一个系带附接点处连接至内壳体3。连接器50可以以相反方式布置，使得第二附接部52在系带附接点2A中的一个系带附接点处附接至外壳体2或内壳体3。这样，本发明利用已存在的系带附接点来连接头盔1的内壳体3和外壳体2，从而有效利用空间。此外，这允许连接器50追溯性地配合到已有的头盔中。

图7和图8分别示出了图6中所示的前连接器和后连接器的特写视图。在图7和图8中，舒适垫80已经被移除。在图6、图7和图8中所示的实施例中，头盔中提供了四个系带附接点2A和四个对应的连接器50。然而，可以提供任意数量的系带附接点2A和连接器50，例如2个或6个。通常在头盔1的右侧和左侧提供相同数量的系带附接点2A。这些可以是如图6、图7和图8中所示的例如放置成被定位在穿戴者耳朵的任一侧的前系带附接点和后系带附接点。

图9示出了附接至头盔1的连接器50的侧视图。示出了系带70、系带附接部71和系带附接点2A。可以看出的是，系带附接部71和连接器50的第一附接部51在系带附接点2A处附接至头盔1的外壳体2。内壳体3被允许在连接器50的弹性结构53变形时相对于外壳体2滑动。

滑动可以通过在内壳体3的外表面和外壳体2的内表面之间提供滑动辅助器4来辅助。例如，滑动辅助器4可以是低摩擦材料(比如聚碳酸酯)层。如图9和图10中所示，该低摩擦层可以在外壳体2的内表面上。如果以低摩擦材料(例如聚碳酸酯)层的形式提供，滑动辅助器4也可以在系带附接点2A处附接至外壳体2的内表面。例如，如图9中所示，滑动辅助器可以通过固定器件60固定在外壳体2和连接器50和/或系带附接部71之间。相应地，滑动辅助器4可以设置有固定器件60可以穿过的对应孔口(未示出)。

下面将更详细地描述本发明的连接器50。图11至图22中示出了连接器50的多种实施例。

本发明提供了一种连接器50。用于连接头盔1的外壳体2和内壳体3。连接器50包括用于附接至内壳体3和外壳体2中的一个的第一附接部51以及用于附接至内壳体3和外壳体2中的另一个的第二附接部52。一个或更多个弹性结构53在第一附接部51和第二附接部52之间延伸，并且被构造成连接第一附接部51和第二附接部52，以便当弹性结构53变形时允许第一附接部51相对于第二附接部52移动。

每个弹性结构53可以被构造成变形(例如通过压缩/膨胀)，以便在弹性结构的位置处改变(例如减小/增加)第一附接部51和第二附接部52之间的距离。当连接器连接至头盔时，弹性结构53的延伸方向可以垂直于头盔的径向方向。第一附接部51、第二附接部52和弹性结构53可以被构造成使得当连接器50连接至头盔时被垂直于头盔的径向方向的平面(即切向方向)平分。第一附接部51和第二附接部52可以被构造成当连接器连接至头盔时大致在垂直于头盔的径向方向的平面中相对于彼此移动。

当连接器50连接至头盔时，第一附接部51和第二附接部52可以在垂直于头盔的径向方向的方向上分离。该分离可以通过第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动而增加/减少。第一附接部51和第二附接部52之间的距离的减小/增加的方向被构造成对应于外头盔壳体2和内头盔壳体3之间发生滑动的方向，即，在垂直于头盔的径向方向的方向(即，切向方向)上。该移动通过图27和图29之间的比较示出。图27示出了处于中性位置的连接器50，而图29示出了当外头盔壳体2和内头盔壳体3之间发生滑动时的同一连接器50。

图11至图14中所示的连接器的弹性结构53包括第一附接部51和第二附接部52之间的至少一个成角度部分，所述成角度部分的角度被构造成改变以允许第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动。

弹性结构53通常可以包括在彼此倾斜的方向上延伸的两个部分。这两个部分可以在相应端部处连接以形成成角度部分。成角度部分可以是相对尖锐的角(例如，两个直的部段直接相交)，或者可以是曲线。

如图11中所示，成角度部分可以大致是V形的。V形的两端可以分别连接至第一附接部51和第二附接部52。V形的端部指的是形成V形的两个直的部段的非连接端。基本上，V形可以应用于上述的尖锐的角或曲线，例如，它也描述了U形。

如图13和图14中所示，成角度部分可以大致为Z形，该Z形的两端分别连接至第一附接部51和第二附接部52。如图13中所示，Z形的两端可以直接连接至第一附接部51和第二附接部52。替代地，如图14中所示，Z形的两端可以例如通过弹性结构53的进一步基本上直的部段间接地连接至第一附接部51和第二附接部52。在这些实施例中，Z形包括两个连接在一起的V形。然而，任何数量的V形都可以串联连接。

图15中所示的连接器50的弹性结构53包括在第一附接部51和第二附接部52之间的至少一个弯转部分(inflected portion)。所述弯转部分通常可以包括串联连接的三个部分。中央部分沿大致倾斜于两个端部部分延伸的方向的方向延伸。换言之，弯转部分包括两个成角度部分，其布置成使得成角度部分中的一个相对于中央部分形成内角，而另一个形成外角。也就是说，弯转部分包括沿相反方向的两个弯折部(bend)。

所述弯转部分的弯转量可以被构造成改变以允许第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动。这里，弯转量的变化意指弯转部分相应地压缩或扩张，例如，弯转部分的端部部分和中央部分之间的角度变化。弯转部分可以大致是S形的。S形的两端可以分别连接至第一附接部51和第二附接部52。

连接器50的弹性结构53可以包括至少一个环状部分。优选地，如图16中所示，环状部分可以包括在第一附接部51和第二附接部52之间的至少一个环状、圈形或椭圆形部分(当处于未变形状态时)。环状部分的形状可以被构造成改变以允许第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动。环状部分的两个相对侧可以分别连接至第一附接部和第二附接部。椭圆形部分的形状变化可能意指椭圆的偏心率的变化，例如从圆形到非圆形，或者可以意指椭圆以某种其它方式变形为非椭圆形。环状部分可以在一个或更多个方向上相应地被压缩或扩张。

图17和图18中所示的弹性结构53包括第一附接部51和第二附接部52之间的至少两个相交部。相交部可以在交点处交叉。两个相交部相交的角度可以被构造成改变以允许第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动。相交部可以相交以形成大致为X形的部分。X形的第一个两端部可以连接至第一附接部51，并且X形的第二个两端部可以连接至第二附接部52。

如图17中所示，相交部可以在单个交点处相交。在该实施例中，相交部由两个弯曲部分形成，在这种情况下为弧形。然而，这些部分替代地可以是直的。

替代地，如图18中所示，相交部相交于多于一个的交点处，例如所示的两个点。在该实施例中，两个相交部分是两个弯曲部分，例如弧形，其在相反方向上弯曲以形成两个重叠的U形，一个U形面向一个方向，另一个U形大致面向相反的方向。

替代地，相交部可以相交以形成大致Y形的部分。Y形的两个端部可以连接至第一附接部51和第二附接部52中的一个，并且Y形的第三端部可以连接至第一附接部51和第二附接部52中的另一个。

如图19中所示，弹性结构53可以包括在第一附接部51和第二附接部52之间的至少一个直的部分，该直的部分被构造成弯折以允许第一附接部51和第二附接部52之间的相对移动。直的部分可以在附接部51、52之间大致径向延伸，或者倾斜于径向方向延伸。

在上述每个实施例中，所述弹性结构的特定形状可以形成在包含弹性结构53的延伸方向的平面中。然而，连接器50并不一定是平坦的，它们可以是弯曲的，例如形成为遵循头盔1的内壳体3和/或外壳体2的曲率。在这种情况下，上述特定形状可以形成在包含弹性结构53的延伸方向的弯曲表面中。

在为给定连接器50提供多个弹性结构53的情况下，不同的弹性结构53可以具有不同的弹性。换言之，弹性结构53的刚度可以彼此不同，以便提供不同的弹簧力。

在弹性结构53之间提供不同的刚度允许更好地控制头盔壳体2、3的相对移动。例如，适当地选择刚度可以允许在一个方向上比在另一个方向上有更多的移动自由度。

替代地，可以选择刚度，以便在所有方向上提供均匀的弹性。例如，图20和图21中所示的实施例具有三个弹性结构53，其中的两个位于连接器50的相对侧，因此，如果每个弹性结构53具有相同的刚度，则图中的左右方向上的刚度将大约是上下方向上的刚度的两倍。因此，在侧部处将两个弹性结构的刚度降低大约一半将产生连接器50整体上更均匀的弹性。

存在许多不同的方法可以控制弹性结构53的刚度。例如，具有不同刚度的不同材料可以用来形成弹性结构53。例如，弹性结构53可以具有不同的形状(例如上述形状之一)、不同的长度、不同的厚度或不同的宽度。弹性结构53可以包括孔口、凹口或其它构造(材料被从弹性结构53移除以降低刚度)。图19和图20示出了具有不同厚度(即，在平行于内壳体3的厚度方向的方向上)的弹性结构。连接器50的相对侧上的两个弹性结构53比中央弹性结构53薄。

再次参考图9，可以看到，连接器50的第一附接部51和第二附接部52可以相应地被构造成例如在大致正交于包括所述一个或更多个弹性结构53的延伸方向的平面(或弯曲表面)的方向上固定地附接至内壳体3和外壳体2中的一个或另一个。例如，如图9中所示，弹性结构53大致平行于外壳体2和内壳体3(大致在图中的上下方向上)延伸，而第一附接部51和第二附接部52垂直于外壳体2和内壳体3(在图中的大致左右的方向上)而连接。

替代地，连接器50的第一附接部51和第二附接部52中的一个或两个可以被构造成在平行于所述一个或更多个弹性结构53的延伸方向的方向上固定地附接至内壳体3和外壳体2中的一个或另一个。例如，这种布置在图24、图25以及图27至图29中示出。具体而言，第一附接部51在垂直于弹性结构53的延伸方向(即头盔的径向方向)的方向上附接至外壳体2，并且第二附接部52在平行于弹性结构53的延伸方向的方向(即与内壳体3和外壳体2的表面相切的方向)上附接至内壳体3。

第二附接部52可以包括凹部54，凹部54被构造成容纳内壳体3或外壳体2(第二附接部52将附接至该内壳体3或外壳体2)的一部分。如图9中所示，第二附接部52附接至内壳体3。如图所示，凹部54容纳内壳体3的一部分。换言之，内壳体3配合到连接器50的凹部54中。

第二附接部52的凹部54可以由第二附接部52的第一壁和相邻的第二壁形成。弹性结构53可以从第一壁延伸。第二壁可以垂直于第一壁，从第一壁沿与弹性结构53相反的方向延伸。可选地，第三壁可以平行于并面向第二壁设置，凹部是所有三个壁之间的空间。第一壁可以至少部分地围绕第二壁，并且如果存在第三壁则还围绕第三壁。因此，凹部56可以部分地被第二附接部52的第一壁围住，凹部可以在四个侧面中的三个侧面上被第二附接部51的第一壁围绕。

第二附接部52的凹部54是可选特征。例如，第二附接部52可以包括第一壁(弹性结构53从其延伸)和垂直于第一壁的第二壁，但是没有如上所述的第二壁或第三壁，因此没有形成凹部54，例如参见图14、图15、图17、图19、图20、图22和图23(尽管替换地，这些实施例中的每个可以替代地设置有凹入的第二附接部52)。

在上述任一种情况下，即具有或不具有凹部的第二附接部52，第二附接部52可以形成为一个连续的元件，或者替代地形成为若干离散的部段，例如参见图20和图21。在若干离散的部段的情况下，每个部段可以具有对应的弹性结构53。每个单独的第二附接部52可以与两个弹性结构53连接，例如用于形成如图20和图21中所示的连续环状结构。每个离散部段可以包括或不包括凹部54。

例如，如图11中所示，第二附接部52可以包括一个或更多个孔口55，固定器件60可以穿过该孔口55，用于将第二附接部52固定到第二附接部52将要附接的内壳体3或外壳体2。图9示出了固定器件60，其通过孔口55穿过第二附接部52，以将连接器50连接至内壳体3。如图11中所示，可以在第二附接部52中设置三个孔口55。然而，可以设置任意数量的孔口55。第二附接部52中的凹部54可以包括所述一个或更多个孔口55。孔口55可以设置在第二附接部52的凹部54中。固定器件60可以是例如螺栓、螺钉或铆钉。如上所述，孔口55可以处于第二附接部52的第一壁、第二壁和/或第三壁中。

如图10中所示，第二附接部52可以包括柔性和/或可拉伸部分52a。柔性和/或可拉伸部分52a可以位于第二附接部52的第二壁中，例如在孔口55(或其它固定器件)和第一壁之间。这可以允许第二附接部52拉伸，优选在平行于弹性结构53的方向上拉伸。

替代地，可以在例如非凹入的第二附接部52的第一壁中设置孔口，用于将连接器50固定到头盔1的其余部分。

如图23和图24中所示，第二附接部52可以包括突起52b，该突起52b被构造成突出到头盔1的内壳体3中，用于将连接器50附接至内壳体3。如图23中所示，突起52b可以包括大致直的部分和例如在直的部分的端部处的凸缘部分。然而，如图24中所示，凸缘端不是必需的。如图24中所示，突起52b可以是锥形的，即远侧端部比近侧端部薄。突起52b和内壳体3可以相互构造成使得突起52b配合到内壳体3中的通道3a中，如图25所示。尽管图中未示出，但是通道3a可以包括用于容纳突起52b的凸缘部分的部分。突起52b可以由弹性材料形成，使得突起52b可以挠曲以允许连接器50相对于内壳体3滑动。

图27至图29示出了第二附接部通过突起52b连接至内壳体3的实施例。还可以看出，图27至图29所示的连接器的第二附接部52不具有被构造成容纳内壳体3的一部分的凹部54。

可以使用替代的固定器件60以将第一附接部51和/或第二附接部52固定到头盔1的内壳体3和/或外壳体2，例如包括粘合剂或磁体的固定器件60。在这种情况下，在第一附接部51和/或第二附接部52中不需要孔口。

替代地，连接器50可以被构造成连接至头盔1的内壳体3和/或外壳体2，而不需要固定器件60，即非固定地附接。例如，连接器50可以被布置成与头盔1的内壳体3和/或外壳体2压配合(过盈配合)。例如，可以在头盔1的内壳体和/或外壳体2、3中设置适当尺寸和形状的凹部，以便以压配合的方式容纳连接器50。因此，连接器通过第一附接部51和/或第二附接部52与头盔1的内壳体3和/或外壳体2之间的摩擦保持在头盔1的内壳体和/或外壳体2、3的适当位置。换言之，第一附接部51和/或第二附接部52可以是被构造成与头盔1的内壳体和/或外壳体2、3摩擦接合(即抵接头盔1的内壳体和/或外壳体2、3)的接合部。

例如，如图7中所示，连接器50可以被构造成以便当连接至头盔时至少部分地嵌入内壳体3和外壳体2中的至少一个中。例如，连接器可以被构造成以便定位于内壳体3和外壳体2(例如，如图所示的内壳体3)中的至少一个内的凹部内。此外，连接器50可以被构造成以便大致与内壳体和外壳体中的一个(例如，如图9中所示的内壳体3)一致。

优选地，第一附接部51通过固定器件60连接至外壳体2，而第二附接部52通过压配合连接至内壳体3。在这种布置中，连接器50至少部分地嵌入内壳体3意指内壳体不能从外壳体2内移除，尽管没有连接连接器50和内壳体3的固定器件60。

例如，如图10中所示，第二附接部52可以布置成至少部分地围绕第一附接部51。例如，第二附接部52可以大致是弧形的。这种布置最适合于将连接器50设置在内壳体3或外壳体2的边缘处。弧形的开口侧可以布置成背离内壳体3或外壳体2的边缘。第二附接部52可以被布置成完全围绕第一附接部51，例如如图22中所示。例如，第二附接部52可以形成围绕第一附接部51的闭环，例如圆形。利用这种布置，连接器50可以远离内壳体3的边缘而设置。例如，连接器50可以例如靠近头盔1的冠部完全嵌入内壳体3中。

第一附接部51可以包括凹部56，凹部56被构造成容纳用于将系带70附接至头盔1的系带附接部71。如图9中所示，系带70的系带附接部71配合到第一附接部51的凹部56中。因此，连接器50的设置不需要太多额外的空间。

第一附接部51的凹部56可以由第一附接部51的第一壁和相邻的第二壁形成。弹性结构53可以从第一壁延伸。第二壁可以垂直于第一壁，从第一壁沿与弹性结构53相反的方向延伸。可选地，第三壁可以平行于并面向第二壁设置，凹部是所有三个壁之间的空间。

第一附接部51的第一壁可以具有或不具有均匀的高度(头盔壳体的厚度方向上的尺寸)。例如，如图20中所示，第一壁上特定位置处的高度可以对应于弹性构件53在该位置处的厚度。例如，如图20中所示，与中间相比，第一壁的高度可以朝向壁的端部逐渐减小。

第一附接部51可以包括一个或更多个孔口57，固定器件60可以穿过该孔口，用于将第一附接部51固定到第一附接部51将要附接的内壳体3或外壳体2。如图9中所示，固定器件60，例如螺栓，在系带附接点2A处穿过系带附接部71、第一附接部51和外壳体2，以将这些结构固定在一起。

因此，第一附接部51的凹部56可以包括一个或更多个孔口57，并且所述一个或更多个孔口57可以进一步构造成使得固定器件60可以穿过，用于将系带附接部71固定到第一附接部51。如上所述，孔口55可以设置在第一附接部52的第二壁和/或第三壁中。

替代地或附加地，系带附接部71可以通过其它机构(比如卡扣配合构造)附接至第一附接部51。例如，如图23中所示，系带附接部71和第一附接部51可以包括相互接合的结构，当系带附接部71***到第一附接部51的凹部56中时，该相互接合的结构卡扣在一起以连接系带附接部71和第一附接部51。

例如，如图9中所示，第一附接部51的凹部56可以面向正交于所述一个或更多个弹性结构53的延伸方向的方向。第二附接部52的凹部54可以面向与第一方向相反的第二方向。换言之，第一附接部51的凹部56和第二附接部52的凹部54面向相反的方向。

第一附接部51、第二附接部52和弹性结构可以具有(即在垂直于弹性结构53的延伸方向的方向上)均匀的厚度。该厚度可以是与头盔1的内壳体3大致相同的厚度。

如图26中所示，第一附接部51可以不连接至系带附接部71。第一连接部51可以在与系带附接部71不同的位置处连接至外壳体3或外壳体3的内表面上的滑动辅助器4。在这种情况下，第一附接部51可以不包括凹部56。

连接器50可以由弹性材料(例如聚合物，比如橡胶或塑料，例如热塑性聚氨酯、热塑性弹性体或硅树脂)形成。连接器50可以通过注射成型来形成。整个连接器50可以由弹性材料形成。替代地，弹性结构53可以由弹性材料形成，并且第一附接部51和/或第二附接部52可以由不同的例如更硬的材料形成。在这种情况下，连接器50可以通过共同模制弹性材料和更硬的材料来形成。

鉴于上述教导，上述实施例的变体是可能的。应该明白的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以以不同于本文具体描述的方式实践本发明。