具有多个伪球形能量管理衬垫的防护头盔

具有多个伪球形能量管理衬垫的防护头盔

　　相关专利申请

　　本申请要求2016年4月12日提交的名称为“具有多个伪球形能量管理衬垫的防护头盔”(Protective Helmet with Multiple Pseudo-Spherical Energy Management Liners)的美国临时专利申请62/321,641的权益，该临时专利申请的公开内容全文据此以引用方式并入。

　　技术领域

　　本文档的各方面整体涉及防护头盔。

　　背景技术

　　防护头具以及头盔已在多种多样应用中并跨多个行业使用，包括在体育运动、田径运动、建筑、采矿、军事防御、以及其他领域中使用，以防损伤用户的头部和脑部。使用防止坚硬物体或尖锐物体直接接触用户的头部的头盔，可避免或减轻接触用户的损伤。非接触性损伤，诸如由用户的头部的线性或旋转加速引起的脑损伤，也可以通过吸收、分配或以其他方式管理冲击能量的头盔来避免或减轻。这可以使用多层能量管理材料来完成。

　　具有多个能量管理衬垫的常规头盔能够通过促进彼此抵靠的能量管理衬垫的旋转来减轻转移到头部和脑部的旋转能量。使能量管理衬垫之间的界面成形为具有球面对称性将促进这种旋转。然而，这种对称性的后果可包括更大的尺寸、不期望的长宽比、和/或因能量管理材料不足而引起的降低的有效性。

　　一些常规头盔(诸如例如授予Schimpf的美国公布申请20120060251(下文称“Schimpf”)中所公开的头盔)包括内衬与外衬之间的连续界面表面。然而，以这种方式配置的常规头盔设计通常制造用于橄榄球头盔，并且不适用于常规自行车头盔，其中要求头盔的大部分具有气流开口，以及通过所有能量管理衬垫从头盔的最内部区域延伸出来的间隙。

　　此外，一些常规头盔(包括Schimpf中所公开的一些实施方案)采用由外衬中的凹陷部间断的连续表面，来自内衬的突起部延伸进入该凹陷部。一些常规头盔采用桥接能量衬垫的结构或物体，其必须断裂或变形以使衬垫相互抵靠而旋转。此类能量吸收的方法是不利的；虽然能量会因突起部的破坏或变形而被吸收，但这在短时间段内发生，因此几乎无法减弱用户的头部和脑部经历的旋转加速。

　　发明内容

　　根据本公开的一个方面，头盔可包括外衬，该外衬具有内表面及穿过外衬的多个通风口；以及内衬，该内衬由可弹性变形的材料构成并且与外衬的内表面可滑动地联接，该内衬具有外表面及穿过内衬的多个通道，其中所述多个通道至少部分地与所述多个通风口重叠以形成从头盔外部到头盔内部的多个孔，外衬的内表面包括接近内衬的边缘的至少一个脊，该内衬与所述至少一个脊直接联接，其中外衬的内表面的大部分和内衬的外表面的大部分均基本上平行于伪球形表面，该伪球形表面包括具有第一半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一半径不同的第二半径的圆形的矢状横截面，其中外衬的内表面和内衬的外表面由伪球形表面分开，并且其中响应于由对头盔的冲击所引起的外衬相对于内衬的旋转，内衬沿着外衬的内表面可弹性变形。

　　具体实施方案可包括以下特征中的一个或多个特征。所述多个通风口中的每个通风口都可在外衬的内表面处倾斜，并且所述多个通道中的每个通道都可在内衬的外表面处倾斜。内衬可通过至少一个回位弹簧与外衬的内表面直接联接，所述至少一个回位弹簧由弹性体材料构成。外衬的内表面和内衬的外表面中的至少一者可包括减摩表面。在内衬的外表面的大部分与外衬的内表面之间可存在空隙。外衬可具有大于100g/L的密度，并且内衬的可弹性变形的材料具有小于70g/L的密度。

　　根据本公开的一个方面，头盔可包括具有内表面的外衬以及内衬，该内衬由可弹性变形的材料构成并且与外衬的内表面可滑动地联接，该内衬具有外表面，其中外衬的内表面的大部分呈伪球形，所述伪球形包括具有第一外半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一外半径不同的第二外半径的圆形的矢状横截面，其中内衬的外表面的大部分呈伪球形，所述伪球形包括具有第一内半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一内半径不同的第二内半径的圆形的矢状横截面，其中第一外半径与第一内半径之间的差值小于7mm，其中第二外半径与第二内半径之间的差值小于7mm，并且其中响应于由对头盔的冲击所引起的外衬相对于内衬的旋转，内衬沿着外衬的内表面可弹性变形。

　　具体实施方案可包括以下特征中的一个或多个特征。外衬可包括穿过外衬的多个通风口，所述多个通风口中的每个通风口在外衬的内表面处倾斜，内衬可包括穿过内衬的多个通道，所述多个通道中的每个通道在内衬的外表面处倾斜，并且所述多个通道至少部分地与所述多个通风口重叠以形成从头盔外部到头盔内部的多个孔。外衬的内表面可包括接近内衬的边缘的至少一个脊，该内衬与所述至少一个脊直接联接。内衬可通过至少一个回位弹簧与外衬的内表面直接联接，所述至少一个回位弹簧由弹性体材料构成。外衬还可包括至少一个护颚锚固件。在内衬的外表面的大部分与外衬的内表面之间可存在空隙。外衬可具有大于100g/L的密度，并且内衬的可弹性变形的材料具有小于70g/L的密度。

　　根据本公开的一个方面，头盔可包括具有内表面的外衬以及内衬，该内衬包括可弹性变形的材料并且与外衬的内表面可滑动地联接，该内衬具有外表面，其中外衬的内表面的大部分和内衬的外表面的大部分均基本上平行于伪球形表面，该伪球形表面包括具有第一半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一半径不同的第二半径的圆形的矢状横截面，并且其中响应于由对头盔的冲击所引起的外衬相对于内衬的旋转，内衬沿着外衬的内表面可弹性变形。

　　具体实施方案可包括以下特征中的一个或多个特征。外衬可包括穿过外衬的多个通风口，内衬可包括穿过内衬的多个通道，并且所述多个通道可至少部分地与所述多个通风口重叠以形成从头盔外部到头盔内部的多个孔。所述多个通风口中的每个通风口都可在外衬的内表面处倾斜，并且所述多个通道中的每个通道都可在内衬的外表面处倾斜。外衬的内表面可包括接近内衬的边缘的至少一个脊，并且内衬可与所述至少一个脊直接联接。内衬可通过至少一个回位弹簧与外衬的内表面直接联接，所述至少一个回位弹簧由弹性体材料构成。外衬的内表面和内衬的外表面中的至少一者可包括减摩表面。在内衬的外表面的大部分与外衬的内表面之间可存在空隙。

　　下文在附图和详细描述中描述了本文提出的公开内容的各个方面和应用。除非特别指出，否则对于适用领域的普通技术人员而言，说明书和权利要求书中的词和短语旨在给出其简单的、常用的和习惯性的含义。发明人充分认识到，可根据需要对词典自行编纂。作为词典的自行编纂者，除非以其他方式明确地说明，否则发明人明确地在说明书和权利要求书中仅使用术语的简单和常用含义，反之，然后则进一步明确阐述该术语的“特殊”定义并解释其与简单和常用含义的不同之处。本发明不存在意图使用“特殊”定义的此类明确表述，发明人的意图和愿望是将术语的简单、朴素和常用含义应用于说明书和权利要求书中的阐述。

　　发明人也了解英语语法的正规准则。因此，如果旨在用某种方式进一步对名词、术语或短语进行表征、规定或缩小范围，则根据英语语法的正规准则，此类名词、术语或短语将明确地包括另外的形容词、描述性术语或其他修饰词。本发明并未使用此类形容词、描述性术语或修饰词，其旨在为上述适用领域的技术人员提供此类名词、术语或短语的简单和常用的英语含义。

　　此外，发明人充分了解35U.S.C.§112,6的特别规定的标准和应用。因此，在具体实施方式或附图说明或权利要求书中使用的单词“功能”、“方法”或“步骤”并非意图以某种方式表明想要调用35U.S.C.§112,6的特别规定来定义本发明。相反，如果意图调用35U.S.C.§112,6的规定来定义本发明，则权利要求书将特别地和明确地表述此确切短语“用于…的方法”或“用于…的步骤”，并且还将引述单词“功能”(即，将表述“用于执行[插入功能]的功能的方法”)，而并不引述在此类短语中支持此功能的任何结构、材料或动作。因此，即使当权利要求书引述“用于执行…的功能的方法”或“用于执行…的功能的步骤”时，如果权利要求书也引述了支持该方法或步骤或执行所述功能的任何结构、材料或动作，则发明人的明确意图是不调用35U.S.C.§112,6的规定。此外，即使35U.S.C.§112,6的规定被调用以定义要求保护的方面，其意图是这些方面并不仅限于在优选的实施方案中描述的具体结构、材料或动作，而是另外包括任何和所有执行在可供选择的实施方案或本公开内容的形式中描述的要求保护的功能的结构、材料或动作，或当前熟知的或稍后开发的用于执行要求保护的功能的等同结构、材料或动作。

　　从说明书和附图以及权利要求书来看，上述和其他方面、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。

　　附图说明

　　下文将结合附图描述本发明，其中类似的标号代表类似的元件，并且：

　　图1A和图1B示出了带有如现有技术已知的多个能量管理衬垫的头盔的实施方案；

　　图2为头盔的透视图；

　　图3为图2的头盔的分解图；

　　图4为沿截面线4-4截取的图2的头盔的前剖视图；并且

　　图5为沿截面线5-5截取的图2的头盔的侧面剖视图。

　　具体实施方式

　　本公开、其各方面以及具体实施并不受限于本文所公开的具体头盔或材料类型或者其它系统部件示例或者方法。可设想出许多本领域已知的与头盔制造相符的附加部件、制造和组装工序，以与本公开的特定具体实施一起使用。因此，例如，尽管已公开了特定具体实施，但是此类具体实施和实施部件可包括与预期操作一致的本领域已知的用于此类系统和实施部件的任何部件、型号、类型、材料、版本、数量和/或类似元素。

　　词语“示例性”、“示例”或它们的各种形式在本文用于表示充当示例、实例或举例说明。本文描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计未必被解释为是优选的或优于其它方面或设计。此外，提供示例仅是出于清楚和理解的目的，并非意在以任何方式限制或约束本公开的公开主题或相关部分。应当理解，本可呈现具有不同范围的大量附加或替代的示例，但出于简洁目的而省略了。

　　尽管本公开包括了多种不同形式的多个实施方案，但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是具体实施方案，应当理解，本公开应视为是对所公开方法和系统的原理的举例说明，而非意图将所公开概念的广泛内容限定于所示的实施方案。

　　具有多个能量管理衬垫的常规头盔通过促进彼此抵靠的能量管理衬垫的旋转来减轻转移到头部和脑部的冲击的旋转能量。使能量管理衬垫之间的界面成形为具有球面对称性(基本上形成球形接头界面)将促进这种旋转。

　　然而，该球面对称性具有后果。由于要求能量管理衬垫沿着球形表面彼此接合，通常要做出牺牲。为了补偿球形界面，要么头盔被制得更大和/或总体更似球形以适应衬垫之间的球形界面，要么衬垫的各区段可被制得太薄而不起作用。例如，具有常规形状因素及衬垫之间的球形界面的头盔可能具有在用户的头部前后太薄而无法获得足够的保护的内衬以及沿着侧面太薄的外衬。另外，这些约束条件所得出的头盔设计可难以(如果并非不可能的话)制造。

　　另外，一些常规头盔包括内衬和外衬之间的连续界面表面。参见例如图1A，该图示出了头盔100，该头盔具有连续外衬102和连续内衬104，这类似于Schimpf的现有技术文献的图5所示的头盔。然而，以这种方式配置的常规头盔设计通常制造用于橄榄球头盔，并且不适用于常规自行车头盔，其中要求头盔的大部分具有气流开口，以及通过所有能量管理衬垫从头盔的最内部区域延伸出来的间隙。

　　此外，一些常规头盔采用由一个衬垫中的凹陷部间断的连续表面，来自另一个衬垫的突起部延伸进入该凹陷部，从而限制了一个衬垫相对于另一衬垫旋转的能力。一些常规头盔还采用被设计成通过断裂来吸收冲击能量的结构。参见例如图1B，该图示出了头盔150，该头盔包括具有两个凹陷部154和两个预定断裂点160的外衬152以及具有两个突起部158的内衬156，每个突起部延伸进入凹陷部154，这类似于Schimpf的图17所示头盔。一些常规头盔采用桥接能量衬垫的结构或物体，其必须断裂或变形以使衬垫相互抵靠而旋转。这种方法的一个缺点是，虽然能量可能会因断裂点的破坏或变形而被吸收，但这在短时间段内发生，因此几乎无法减弱用户的头部和脑部经历的旋转加速/减速。

　　设想为本公开的一部分的是具有多个能量管理衬垫的头盔，所述多个能量管理衬垫本质上呈伪球形，同时在受到冲击时仍能够有效地抵靠彼此旋转。具体地讲，通过使用被成形为沿着伪球形表面与另一个衬垫接合的至少一个柔性内部能量管理衬垫，防护头盔可保持所需的长宽比和尺寸，同时有效地减弱旋转能量。图2至图5描绘了包括外衬202和内衬204的头盔200的非限制性实施方案。外衬202的内表面300和内衬204的外表面302跨越伪球形表面400彼此接合。这比使用球形界面的常规头盔有利，因为伪球形界面允许头盔保持美观的形状因素而不会牺牲至关重要的衬垫厚度。

　　此外，内衬204由可弹性变形的材料构成。在受到冲击时，旋转能量被内衬204吸收，当外衬202相对于内衬204旋转时，该内衬变形以适形于外衬202的伪球形内表面300。这比常规头盔(诸如图1B的头盔150)有利，后者通过桥接能量管理衬垫的突起部或其他结构的破坏或变形来吸收旋转能量。不同于与头盔(诸如头盔150)相关联的急剧减速和急剧局部化的能量吸收，内衬202的弹性变形在比破坏突起部更长的时间内吸收衬垫很大一部分中的旋转能量，从而更好地减弱用户的头部和脑部的旋转加速/减速。

　　图3示出了具有多个伪球形能量管理衬垫的头盔200的非限制性示例的分解图。如图所示，根据各种实施方案，头盔200具有外衬202和可滑动地联接到外衬202的内表面300的内衬204。在其他实施方案中，另外的衬垫可以包括在内。

　　本文的参考包括能量管理材料的内衬和/或外衬。如本文所使用，能量管理材料可包括防护头盔领域中已知的任何能量控制材料，诸如但不限于发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚氨酯(EPU)、发泡聚苯乙烯聚乙烯混合体(EPO)、发泡聚丙烯(EPP)或其他合适的材料。

　　外衬202位于头盔的内层的外部并且至少部分地由能量管理材料构成。在一些实施方案中，外衬202的外表面可包括另外的外壳层，诸如冲压聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)壳层，以增加强度和刚性。该壳层可以直接粘合到外衬202的能量管理材料。在一些实施方案中，外衬202可具有多于一个的刚性壳体。例如，在一个实施方案中，外衬202可具有上部PC壳体和下部PC壳体。

　　根据各种实施方案，外衬202可以是用于高能量冲击的主要承载部件。如此，外衬202可以由高密度能量管理材料构成。作为具体的示例，外衬可以由EPS构成。在一些实施方案中，外衬的能量管理材料的密度可大于100g/L。在其他实施方案中，外衬202的能量管理材料的密度可大于106g/L。

　　外衬202可为头盔200提供刚性骨架，并且如此可用作附件或其他结构的附接点。例如，如图1和图2所示，外衬202可包括可拆卸护颚的一个或多个锚固件206。使外衬202沿着伪球形表面与内衬204接合允许外衬202被制成为具有足够厚度，使得可结合附件和安装座(诸如护颚锚固件206)而不需要借助不利的头盔形状和/或尺寸。

　　内衬204是指头盔的能量管理衬垫，其至少部分地在另一个衬垫(诸如外衬202或另一个内衬)内部。内衬204可由可弹性变形的能量管理材料构成，使得响应于封闭衬垫相对于内衬旋转，该内衬可变形以适形于封闭衬垫的内表面(例如，外衬202的内表面300等)。如此，内衬204可由柔性且能够在受到冲击或挤压时回弹的低密度能量管理材料构成。具体地讲，内衬204可由EPP构成。在一些实施方案中，内衬204的能量管理材料的密度可为65g/L。在其他实施方案中，密度可介于62与68g/L之间。在其他实施方案中，密度可小于70g/L。

　　根据各种实施方案，内衬204是可弹性变形的，使其可变形以适形于封闭衬垫(诸如外衬202)的内表面。头盔有助于保护用户不受强度有所变化(有时在轻微到严重的范围内)的冲击。一些头盔需要在吸收非常强烈的冲击之后进行更换，但可在有效性没有明显下降的情况下吸收低到中度冲击。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，可弹性变形意指作为头盔在无需更换的情况下可吸收的最强冲击的结果，内衬在适形于旋转的封闭衬垫的内表面时所经历的变形是可逆的。换句话讲，头盔的内衬由可弹性变形的材料构成，使得在该特定头盔的典型(而非极端)用例期间所经历的变形是可逆的，因此内衬可恢复到冲击前几何形状和位置。

　　尽管在图2中未示出，但是本公开的头盔可包括本领域中先前已知的任何其他防护头盔的特征，诸如但不限于绑带、舒适衬垫、面罩、护目镜等。例如，在一个实施方案中，内衬204可包括配合系统，以提供改善的舒适度和配合。

　　当内衬204的外表面302和外衬202的内表面300相互抵靠而旋转时，发生旋转能量的减弱。如此前所述，这两个表面之间的球形界面对于这种旋转将是有利的，但要付出代价。根据本文所公开的各种实施方案，内衬204的外表面302与外衬202的内表面300之间的界面本质上呈伪球形。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，伪球形表面是具有共用相同中心轴但不一定共用相同中心点的两个圆形横截面的表面。这些横截面将具有不同半径。

　　在一些实施方案中，伪球形表面的这两个圆形横截面存在于彼此垂直的球形平面中。参见例如图4和图5所示的伪球形表面400的非限制性示例。

　　图4示出了头盔200的剖视图，该横截面是沿冠状平面截取的。如图所示，伪球形表面400包括具有第一半径404的圆形冠状横截面402。图5示出了沿矢状平面截取的头盔200的剖视图。如图5所示，伪球形表面400包括具有第二半径502的圆形矢状横截面500，该第二半径大于第一半径404。冠状横截面402垂直于矢状横截面500。

　　出于以下有关这些表面的形状的讨论的目的，外衬202的内表面300不包括组成通风口304的任何表面，而是限于面朝用户头部的外衬202的最外层表面。类似地，内衬204的外表面302不包括组成通道306的任何表面，而是限于背对用户头部的内衬204的最外层表面。此外，出于以下有关这些表面的形状的讨论的目的，这些表面所依赖的形状也可被认为在任何空隙(例如，通风口304、通道306等)上方延伸并且可被视为连续形状。根据各种实施方案，内表面300和外表面302本质上可呈伪球形或至少近似伪球形。

　　在一些实施方案中，外衬202的内表面300的大部分406以及内衬204的外表面302的大部分408均基本上平行于伪球形表面400。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，当对于其法线(即，垂直于与该表面上的该点相切的平面的线)与第二表面相交的第一表面上的每个点(下文称为重叠点)而言，重叠点的法线也是第二表面上的对应点的法线时，这两个表面平行。另外，在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，当对于第一表面上的大部分重叠点而言，重叠点的法线与第二表面上的对应点的法线之间的角度小于15度时，这两个表面基本上平行。

　　在其他实施方案中，外衬202的内表面300的至少大部分406以及内衬204的外表面302的至少大部分408均可被描述为伪球形表面，但不一定是相同表面。例如，它们的横截面的半径可不同。具体地讲，在一些实施方案中，外衬202的内表面300的大部分406呈伪球形，包括具有第一外半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一外半径不同的第二外半径的圆形的矢状横截面。另外，内衬204的外表面302的大部分408呈伪球形，包括具有第一内半径的圆形的冠状横截面以及具有与第一内半径不同的第二内半径的圆形的矢状横截面。在一个实施方案中，第一外半径与第一内半径之间的差值小于7mm，并且第二外半径与第二内半径之间的差值小于7mm。在另一个实施方案中，这些差值小于5mm。

　　如上所讨论，在一些实施方案中，内表面300的大部分406和外表面302的大部分408可被描述为基本上平行于伪球形表面400，并且在其他实施方案中，它们可被描述为自身呈伪球形。根据各种实施方案，内表面300的大部分406和外表面302的大部分408、或彼此重叠的这些表面的至少部分可被描述为以伪球形表面为边界。换句话讲，根据各种实施方案，这两个表面可由伪球形表面完全分开。在其他实施方案中，这些表面之一的部分可突出穿过将内表面300与外表面302分开的伪球形表面，但不会妨碍一个衬垫相对于另一个衬垫的旋转。

　　与采用球形衬垫吸收旋转能量的常规头盔相比，有利的是，伪球形衬垫(诸如本文所述的那些)的用途可适于多种头盔类型。例如，图4和图5所示的非限制性实施方案是自行车头盔。这些方法可以应用于本领域已知的任何其他头盔，这些头盔可以用于防止由于旋转力而造成的伤害。

　　如前所述，伪球形表面的这两个横截面的半径不相等。可根据头盔的总体形状来调节一个半径与另一个半径之比。例如，图2至图5所示的头盔200的非限制性实施方案的长度比宽度约大20％，这比球体更接近地类似于人类头部的形状。具体地讲，在该实施方案中，第一半径404约为93mm并且第二半径502约为118mm。其他实施方案可具有其他尺寸的半径以配合更大或更小的头部或适应于不同头盔设计。

　　如图3所示，外衬202包括穿过外衬202的多个通风口304，并且内衬204包括穿过内衬204的多个通道306。如图4和图5所示，所述多个通风口304至少部分地与所述多个通道306重叠，以形成从头盔外部到头盔内部的多个孔410。根据各种实施方案，内衬204的外表面302和外衬202的内表面300可以是不连续的，并且可包括在表面中引入空隙的通风口、通道、开口和/或其他特征。在一些实施方案中，包括图3至图5所示的非限制性示例，此类空隙可在头盔外部与用户头部之间提供流体连通，从而在头盔使用时改善通气。在其他实施方案中，可以采用此类空隙来降低头盔的总重量。在又一些实施方案中，由于其他原因可以采用此类空隙。虽然下面的讨论将在通风口304和通道306的上下文中进行，但应当认识，所描述的方法和结构可以应用于旋转表面中的任何其他空隙(例如，内衬204的外表面302、外衬202的内表面300等)。

　　虽然在头盔中使用通风口304和通道306是本领域熟知的，但可滑动地联接到外衬202内部的可弹性变形的内衬204带来了常规头盔未面临的问题。因此，根据各种实施方案，通风口304的边缘(即，衬垫表面向内倾斜以在表面开启空隙的边界)在内表面300处成形，并且通道306的边缘在外表面处成形，使得外衬202相对于内衬204的旋转不被阻碍(例如，通风口的边缘被卡在通道的边缘上等)。

　　在一些实施方案中，包括图2至图5所示的非限制性示例，通风口304在外衬202的内表面300处倾斜，并且通道在内衬204的外表面302处倾斜。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，倾斜意味着具有斜边。斜边的示例包括但不限于一个或多个成角度的平面和弯曲表面。因此，在内表面300处倾斜的通风口304将至少在初始时随着其延伸穿过外衬202而变窄。

　　或者，在一些实施方案中，衬垫的旋转表面中的空隙的边缘同时表示旋转表面的局部极小值以及组成空隙的表面的局部极大值，其中极小值和极大值描述离伪球形表面的距离，该伪球形表面与该衬垫和该衬垫抵靠在其上旋转的第二衬垫相关联。

　　如上所述，当内衬204的外表面302和外衬202的内表面300相互抵靠而旋转时，发生旋转能量的减弱。在各种实施方案中，这些表面中的一个或多个可以被修改以促进该旋转。例如，在一个实施方案中，内衬204的外表面302可包括减摩表面310，其已经用材料处理以降低摩擦。材料包括但不限于模内聚碳酸酯(PC)、模内聚丙烯(PP)片材和/或织物LFL(Fabric lot for lot，即序量织物)。在其他实施方案中，材料或粘性物质可以置于两个衬垫之间，以促进旋转。

　　根据一个实施方案，这两个衬垫之间可存在约0.5mm的空隙508，以有助于实现移动。在另一个实施方案中，这两个衬垫之间的空隙508可在0.3mm至0.7mm的范围内。在其他实施方案中，这两个衬垫之间可存在间隙508的其他距离。

　　图5描绘了头盔200的矢状横截面的非限制性示例。如图所示，外衬202在该衬垫的每个侧面上具有底切脊504(图5中仅可见一个)。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，脊是外衬202的内表面300的一部分，其向外足够突出以阻止内衬204轻易滑出外衬202。在一些实施方案中，内衬204与外衬202的内表面300上的一个或多个脊504接触。

　　根据各种实施方案，脊504用于在外衬202内部弹出内衬240之后将内衬锁定在适当位置，并且为内衬204相对于外衬202的运动(无论是旋转的还是线性的)提供硬停。其他实施方案可包括另外或不同的结构、表面、缓冲器和/或特征，以将内衬204相对于外衬202的运动限制到期望的边界。在一个实施方案中，在一些点处，内衬204可以固定在适当位置，而在其他点处，它可以自由移动。

　　在一些实施方案中，脊504可与内衬204的边缘506配合。在其他实施方案中，脊504可被成形为捕获、反翘或卷绕在其附近的内衬204的边缘506周围。

　　在一些实施方案中，内衬的弹性性质使得其可在无外力的情况下恢复到冲击前的几何形状。在其他实施方案中，可能需要附加力来使内衬恢复到冲击前的几何形状。例如参见图5的回位弹簧510。根据各种实施方案，内衬204可以通过至少一个回位弹簧510与外衬202的内表面300直接联接，该回位弹簧使内衬204在冲击后返回到冲击前的位置。

　　回位弹簧510可以由各种弹性材料构成，包括但不限于诸如硅树脂的弹性体。根据各种实施方案，回位弹簧510可具有多种形状，包括但不限于带、绳索和线圈。在一些实施方案中，一个或多个回位弹簧510可将内衬204的边缘506与外衬202的内表面300直接联接。在其他实施方案中，一个或多个回位弹簧510可将外衬202与内衬204的外表面302上不邻近内衬204的边缘506的位置直接联接。图5中示出了这两个示例，并且用于联接回位弹簧510的位置的其他或两个示例可用于特定头盔实施方案中。

　　在以上示例、实施方案和具体实施参考示例的情况下，本领域的普通技术人员应当理解，其他头盔和示例可与所提供的那些混和或将它们取代。在上述说明涉及头盔以及设计方法的具体实施方案的地方，应当显而易见的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以进行多种修改，并且这些实施方案和具体实施也可应用于其他头盔。因此，本发明所公开的主题旨在涵盖落入本公开的实质和范围以及本领域普通技术人员知识内的所有此类更改形式、修改形式、和变型形式。