用于运动使用，特别是用于在滑雪时使用的防护头盔
技术领域
本发明涉及用于运动使用，特别是用于在滑雪时使用的防护头盔，其具有在独立权利要求1的前序部分中列出的特征。
背景技术
在用于运动使用，特别是用于在滑雪时使用的防护头盔的特定技术领域，需要构造适合于确保除了舒适性和装配适应性之外对由碰撞力生成的撞击所产生的能量具有高吸收能力的头盔结构。
通常，适合于抵抗和分配碰撞应力的帽的适当的刚度必须提供有适合于最大化碰撞能量的吸收的适当的可变形性。在这些优先考虑因素的基础上，常规的防护头盔结构构成了设定的各种要求之间的适当的妥协。
还有已知的防护头盔结构，其中生产与内部帽状结构分开的外部帽状结构，并且其中提供一层或多层合适的材料，它们插在所示的两个帽状结构之间，需要该一层或多层合适的材料通过适合的变形的方式来吸收撞击能量。
发明内容
本发明的一个目的在于提供防护头盔，其适合用于改善已知解决方案的头盔结构，并且特别地在结构和功能上被配置为确保高水平的装配适应性以及同时改善防护能力，在与障碍物或碰撞表面的接触位置的区域中导致用于吸收碰撞力的高能力，不仅当这些力被定向为大致垂直于头盔的表面时，而且当碰撞力具有与头盔表面相切的方向的分力时。
该目的和其他目的由本发明通过根据所附权利要求构造的用于运动使用的防护头盔实现。
附图说明
从下方参照附图通过非限制性示例示出的优选实施例的详细描述中，将更好地理解本发明的其他特征和优点，其中：
图1是根据本发明构造的头盔的透视图，
图2是图1的头盔的另一个部分透视图，
图3和图4是前述附图的头盔的第一细节的透视图，
图5是前述附图的头盔的第二细节的透视图，
图6是图3和图4的细节的特定细节的放大示意的横截面图，
图7和图8是图6的细节的纵向部分，
图9是根据在其构造步骤的本发明的头盔的另一个细节的透视图。
本发明的优选实施例
参考所引用的附图，通常将用于运动用途的防护头盔，特别是用于滑雪的按照本发明生产的防护头盔指定为1。
头盔包括外部帽状结构2和内部帽状结构3，内部结构被插入到外部结构中并且能够界定空腔4，该空腔4朝向外侧打开以接收使用者的头部。
内部帽3包括多个部分5a、5b，该多个部分5a、5b优选为膨胀材料制成并且被构造为在结构上彼此独立并且以邻接部分之间的有限的相对移动性相互连接，如将在下方更清晰地列出的。内部帽状结构因此被配置为接纳在外部帽的空腔中并且被固定到外部帽。
在外部帽状结构和内部帽状结构之间嵌入吸收由于头盔上的撞击力产生的能量的设备，该设备通常标记为6。头盔还包括一个或多个内部衬垫元件，其被标示为7，并且本身是常规的并且旨在应用到被引导到空腔4中的内部帽状结构3的内部表面，以与戴上头盔的使用者的头部直接接触。
8标示的耳朵保护结构在下方延伸以延伸帽状结构2、3，而用于将头盔保持在使用者头部上的系带的系统通常被标示为9，该系统包括用于调节系带的合适的装置。
图4示出由膨胀材料的部分5a、5b限定的内部帽状结构。这些部分以具有这样的形状的板的方式生产，以当它们被布置成彼此邻接时，限定内部帽的整体形状。
优选的配置在组装的帽状结构3中提供布置在上部位置的第一中心帽部分或板5a以及围绕第一部分以冠状方式延伸的多个帽部分或板5b，以便从其延伸直到头盔的下部边缘5c。
各内部帽部分通过织物结构10相对于彼此互相连接并且保持，其中织物结构延伸并且固定到内部帽部分的上部凸状表面上。织物结构10可以由覆盖内部帽的多个织物部分形成，并且遵循帽本身的一般凸状形状，以便将帽部分或板维持在预先选择的构造。优选地，织物结构是穿孔的，并且有利地选择例如网状织物。
各内部帽部分通过网状织物以其中各部分是邻接的并且处于相互间隔开的关系的配置相互连接。因此，提供在冠状物的每对相互邻接的板5b之间以及冠状物的每个板5b与中央/上部板5a之间保持限定的空的空间。换句话说，板5a、5b的相应的边缘或缘边彼此不接触。该配置的目的是在必要时允许每个部分或板相对于相邻的部分或板，特别是在两个特定情况下的给定的相对移动性。第一情况涉及头盔的装配，其中板的相对移动性允许头盔相对于使用者的头部在特定限度内自调节，从而允许增加的装配舒适度。第二情况是识别潜在碰撞，例如在跌倒期间或在撞击障碍物的期间。在这种情况下，内部帽状结构的变形有助于吸收撞击，减少对头盔结构以及因此使用者头部的影响。
选择将每个板5a、5b的边缘与相邻板的周边边缘分开的间隔，以允许板之间相对运动的良好范围。优选地，即使在大的变形的情况下，每个板也不再与一个或多个相邻的板接触。因此，它涉及在板之间设置的几个毫米数量级的间隔。
网状织物可例如通过共注模制工艺应用到部分或板5a、5b。例如，可以提供用于形成膨胀材料(例如聚苯乙烯或聚丙烯)的板的模具，其中在材料注射之前将网(或网的各部分)定位。然后通过进行板的材料的注射和膨胀，获得网和板之间的固定结合。
另选地，可以进行内部帽的包括彼此分开的各个部分或板的形状，并且可以随后通过用合适的粘合剂的粘合剂粘结来将网或网部分与各种板结合。
板状织物结构10具有合适的柔性，以便可以适于内部帽的各部分的模具的曲线，并且允许各板的任何相对运动。因此，除了耐撕之外，还提供柔性并且易于弯曲。
除了使织物适当可变形之外，通过通孔网络区分的网状结构具有使头盔的通风更容易的优点。内部帽状结构实际上允许通过设置在各个部分或板5a、5b之间的空的空间使头盔的内部充分通风。
相对于头盔的内部空气实际上可以通过这些开口找到出口，如上所述具有“穿孔”结构的网的各部分位于开口的区域，因此允许空气通过。此外，为了增加空气的流速，可以通过各种板提供额外的通口11。
再次关于用于吸收撞击能量的设备6，其包括一个或多个有回弹力地柔性的构件12，每个弹性柔性构件12包括具有横向厚度13的板状部分12a，该横向厚度13被限定在一对相对表面13a、13b之间。每个构件12还包括多个凸出部14，它们在相同的方向上从部分12a的表面13b向上突出，该部分12a在相应的自由端部14a的方向上在远离部分12a的方向具有锥形形状。
在构件12上，凸出部14优选以几何规则和重复的形式设置有同一的形状。优选的选择规定凸出部具有截头圆锥形状。
其中部分12a和各凸出部14有利地形成为一体的每个构件12由这样的材料构成，该材料特征在于高的用于吸收撞击的能力，也就是说，在撞击时加速度的阻尼。
优选地，上述材料以有回弹力的或粘弹性的方式是柔性的，或在任何情况下易于变形，使得可以首先以大致平坦的程度制造构件12。因此，可以使用材料的弹性将它们应用到内部帽3的凸状上部表面，并且使构件12遵循各部分或各板5a、5b的曲率，同时在每个位置适于该曲率。
优选平滑的表面13a旨在被定位成与各内部帽部分的外部表面接触。在构件12的应用过程中，提供截头圆锥凸出部14的定位，其上部自由端部14a指向外部帽2的内部表面2a，并与其直接接触。
设备6的每个构件12有利地在凸出部14的自由端部14a的区域中固定地结合到外部帽状结构2，并且在表面13a的区域中与内部帽状结构3固定地结合。
凸出部14的功能是在任何撞击期间吸收撞击能量，其在三种不同的可能情况下有效，在第一情况下，撞击力精确地沿相对于头盔的表面垂直的方向定向，也就是说，理想地朝向使用者头部的重心定向，在第二情况下，撞击力是“切向的”，也就是说，具有相对于相同表面的方向切线或“滑动”的撞击力，以及在第三情况下，撞击力由前两个条件的组合引起。
换句话说，第三情况中的力相对于垂直于头盔表面以给定的形成角度施加。
在第一情况下，各凸出部14通过沿其纵向长度的轴线的简单变形来展现它们的撞击吸收能力，因此受到压缩应力。
在第二情况下，各凸出部14通过相对于其纵向轴线在横向方向上的变形(例如通过弯曲)来展现它们的撞击吸收能力。在这种情况下，实际上，撞击力在凸出部上形成推动力或切割力。在这种情况下，应该注意到，由于截头圆锥形状，每个凸出部14如何能够相对于其各个轴线在任何横向方向上变形。
关于第三情况，认为在每个凸出部14能够同时在横向和纵向方向上变形时，也能够在吸收撞击期间有效，即使在力具有垂直于头盔的分力，以及沿任何方向的横向方向的分力的情况下。
以限定的方式，每个凸出部14对撞击的吸收是有效的，该撞击在相对于头盔的任何撞击位置的与头盔的表面相切的平面中的等于360°的方向范围内，以及在该位置处任何延伸穿过垂线的平面中的等于180°的方向范围内。
由于提供设备6，头盔不仅可以提供可以在使用者的头部的重心处测量的横向加速度的大大减少，而且还可以大大减少在具有也是切向的分力的力的撞击的情况下在头部中产生的旋转加速度。
关于可以用于构造构件12的材料，一实例由微孔膨胀材料或微孔泡沫构成，优选为开孔型，其或多或少为柔性的或有回弹力的，并且也可用于适合配制成对吸收撞击特别有效的版本。
另一个示例由所谓的膨胀橡胶(也称为“泡沫橡胶”)构成，其也可用于适合配制成对吸收撞击特别有效的版本。膨胀橡胶也大致由“孔”或“多孔”材料构成，但更经常具有各封闭型的单元。
特别地，基于聚亚胺酯的膨胀微孔材料非常适合用于该目的。然而，可以以有效方式使用的膨胀橡胶的类型是例如所谓的乙烯基/腈泡沫的膨胀腈橡胶的类型。
可以使用的材料的另一个示例是基于EVA(乙烯-醋酸乙烯聚合物)的泡沫。
关于用于生产用于吸收撞击能量的构件12的技术工艺，他们取决于预先选择的材料的类型。例如，在膨胀聚亚胺酯材料的情况下，可以通过在合适的模具内部的注射/膨胀工艺生产各构件12。
然而，在乙烯基腈泡沫的情况下，能够通过热模制工艺(用压缩来形成)获得构件12，这在具有更简单形式的半成品部件(具有恒定厚度的平面件)上进行，半成品部件通过注射/膨胀工艺在合适的模具中预先获得。在EVA基泡沫塑料的情况下，也可以使用在通过注射/膨胀工艺预先模制的平面半成品部件上进行的热模制工艺。
可以注意到，从机械的角度来看，许多(如果不是大多数)特征在于良好或最佳撞击减少能力的材料，在或多或少的程度上具有所谓的粘弹性材料性质。其他材料的特征在于具有大致有回弹力的性质。其他类型的材料具有回弹力和粘弹性性质的组合，其中一种或另一种在材料的配方或组成的基础上是普遍的。
即使这里描述的装置也可以由有回弹力的材料构成，优选使用粘弹性或至少部分粘弹性类型的材料，因为潜在地这两种材料提供更大的吸收撞击的能力，被理解为相对于完全有回弹力的材料，减少撞击时的加速度峰值。
优选地，元件12以平面构件的形式生产，由于其易于弯曲，该元件12通过头盔的内部帽适于曲形表面。
元件12优选通过粘合剂粘结固定到内部帽3的各部分或各板。
设备6的单个构件12能够延伸以部分地覆盖彼此邻接的两个或更多个内部帽部分，或另选地，单个构件12被应用到单个部分。
特别地，如果设置有一个或多个构件12，每个构件12在多个邻接的内部帽部分中延伸，则能够容易地构造以选择将构件12固定在覆盖帽部分的网状结构的上方。在这种情况下，粘合剂直接应用到网，通过其在任何情况下倾向于流动的孔或开口，到达内部帽部分的外部表面的自由部分，也就是说，放置在网本身的开口的区域的各部分。
以这种方式，粘结将同时涉及用于局部地将三个分开的部件接合在一起的帽部分、网状结构和撞击吸收构件12。
还提供设置有一个或多个用于头盔通风的通口15的一个或多个构件12。在这种情况下，开口15位于形成在内部帽的板中相同数量的通孔11的区域中，网状织物10作为用于覆盖开口的单个构件。应当注意，网状配置如何适合于空气的通过，并且因此适合于在使用头盔期间的汗液通过。
如果撞击吸收设备的构件12在多个内部帽部分上延伸，则由于形成构件12的材料的可变形性，其仍然允许每个部分相对于邻接部分的移动自由度。
优选地，内部帽3的各部分或各板的上部凸状表面具有一些具有减少厚度的区16，其具有与相应的元件12大致相等的轮廓。这些区构成用于接收和应用相同构件12的座。在任何情况下，各座16的深度选择为小于各构件12的总高度或厚度，使得在任何情况下，截头圆锥凸出部14在各座16上方突出。
每个构件12的多个凸出部14可以有利地以有序的方式生产，例如通过提供具有连续的凸出部的排的配置，其平行并且在预先选择的方向上间隔开，并且其中每排凸出部以规则的间距相互间隔开。还可以提供一排凸出部，其在相对于排的长度的横向方向上相对于相邻排的凸出部偏移(图3)，该配置产生十字形通道的薄纱(在凸出部的排之间产生的空间之间限定)，这便于头盔的一般通风。
再次参考外部帽状结构2，它以传统的方式有助于在撞击时对撞击的至少部分吸收，并且还确保免受尖锐物体和在粗糙表面上滑动时的磨损的伤害。
根据本发明，外部帽状结构具有给定程度的柔性或有回弹力的变形能力，以允许内部帽3的各部分或各板的移动性。
外部帽2可以有利地由塑料材料ABS生产，该塑料材料ABS具有充分地有回弹力的厚度。
可以注意到撞击吸收构件12如何相对于内部帽构成用于外部帽的间隔件的类型。优选地，提供整个构件12不覆盖整个内部帽3的总外部表面。以这种方式，产生通道或走廊，也就是说，嵌入在外部帽和内部帽之间的空的空间，其被约束在各种构件部分12之间的周边处。
那些走廊与分开各种内部帽部分或板3的空间连通，并且任选地还与形成在内部帽中的开口11连通。因此，走廊作为用作头盔通风所需的空气流动的通道，这在使用者移动时特别有效。
在这种条件下，通过与上述内部走廊连通的合适的前部开口引入头盔的前部区的空气在帽2、3之间的中间空间内在前部/后部方向上流动，以便然后通过形成在后方区的开口从头盔排出。前部开口和后方开口可以简单地由分别在头盔的前部边缘和后方边缘处开口的内部帽和外部帽之间的空间构成。
在前部/后部方向上流动期间，被吸入的空气倾向于吞没位于内部帽的开口中的空气(在厚度上形成为通口，并且在一个板与另一个板之间形成为空间)，也就是说，位于使用者头部附近的空气，并且因此将含有任何汗液的产物。
从内部帽的开口提取的空气的体积也通过形成在后方区的头盔的开口排出。
因此，通过提取含有头部汗液的空气和替换新的“新鲜”空气，从而获得了空气的连续交换。外部帽2也可具有一些通口18，仍然是为了通风的目的。这些开口18可位于设置在内部帽中的开口的区域中，或可简单地位于形成在两个帽之间的中间空间中的走廊的区域中。
关于在头盔结构的剩余部分上的外部帽2的组装，设置成将外部帽的内部表面2a固定到相应构件12的凸出部14的上部自由端部14a。特别地，通过将粘合剂应用在凸出部14的上部端部14a的表面和外部帽2的表面2a的相应区之间的粘合剂粘结来提供外部帽2和构件12之间的固定。
实际上，在外部帽2固定地结合到凸出部14的端部14a时，在具有滑动分力的撞击力的情况下，外部帽2将横向应力传递到凸出部14，使其(也)以横向方式变形，因此，进行其自身的吸收撞击力的能量的功能。
因此，本发明实现所列出的目的，并且提供相对于已知解决方案列出的优点。
特别地，通过本发明，有利地并且彼此组合地获得具有高水平的配合适应性和高水平的撞击力吸收的能力，包括撞击力具有在与头盔的表面相切的方向上的分力的情况下。
在根据本发明的头盔中进一步获得上述特权，而不涉及头盔总厚度的增加，因此不增加其外部体积。
由于根据本发明的撞击吸收设备所提供的高的吸收撞击的能力，实际上能够使用膨胀材料的内部帽，其特征在于相对于常规头盔的典型的内部帽的厚度为较小的厚度。
这是由于这样一个事实的结果，即可以被分配到嵌入在帽之间的设备的对撞击吸收的贡献实际上补偿了相应于膨胀材料帽的厚度减少的对吸收的贡献的减少。
另一个优点与以下事实有关：由于形成撞击吸收设备的凸出部的锥形形状(特别是截头圆锥)，涉及相对于外部帽的凸出部的固定动作(粘结)的总表面减少，同时减少在每个凸出部的上部端部与必须固定在其上的外部帽的相应的表面部分之间的连接期间的不精确性的影响。
实际上，认为在用圆柱形形状构造凸出部的假设中，也就是说，在单个凸出部的上部端部与相应的外部帽部分之间的粘合区中以恒定直径构造凸出部的假设中，在平坦表面(凸出部的表面)和曲形表面(帽部分)之间将有接触。因此，两个表面之间的连接不会处于最佳状态，其具有非理想的粘结条件，并且因此关于粘结自身的耐久性或效率具有很大限制的风险。
可能的解决方案是构造具有圆顶状或圆形，或在任何情况下都以曲形表面为特征的端部的凸出部，以便适于外部帽的表面的曲率。
然而，有必要考虑到，防护头盔的外部帽和内部帽通常不具有在每个位置相等的曲率，其必须适于人的头部，本质上具有在不同的相应区的区域中的不同曲率。
因此，在该假设中，需要形成每个单个凸出部，使得其端部具有与相应的帽部分相同的曲率，也就是说，需要区分各种凸出部的端部的形式。然而，这将是一个复杂的操作，因此是昂贵的，因为在头盔中可以发现相当数量的部分，其特征在于其曲率也彼此大不相同。
相反地，为每个凸出部选择单个锥形形状，每个单个凸出部的自由端部可以具有减少的直径，并且因此具有包含的最终表面，尽管它仍然是平坦的。平坦表面与相应外部帽的表面部分的曲形表面的连接的不精确性的重要性的减少对应于减少面积的平坦表面。
所有凸出部都具有单个锥形形状，因此可以简化设备6的构件的生产工艺，从而将其保持在技术上和经济上相当的水平，进一步获得最小化在每个凸出部和相应的外部帽部分之间接触期间的连接的不精确性，因此最小化相关粘结的不精确性。
