[發明專利]輕量頭盔殼體及其制造方法

有效

• 申請號: 200910179771.0
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN101720996A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 丁尚鈺;金完郁;李永炅
• 申請（專利權）人: 納米技術陶瓷株式會社;雙洋企業株式會社
• 主分類號: A42B3/00
• 分類號: A42B3/00;A42C2/00;B29C43/02;B29C43/58;B29C71/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及輕量頭盔殼體及其制造方法。更具體而言，本發明涉及 包含由透氣性壓縮纖維片材殼體形成的外殼體的輕量頭盔殼體及其制造 方法，所述頭盔殼體具有優異的透氣性、重量輕并具有改善的沖擊吸收 性。

背景技術

佩戴頭盔以用于防止諸如摩托車、賽車、輪滑和騎馬等戶外休閑運 動過程中的傷害，當頭盔與地面或其他任何物體碰撞時必須能夠有效地 吸收沖擊并且使沖擊導致的傷害最小。

通常，頭盔在其外部具有頭盔殼體，該殼體由頭盔外殼體和頭盔內 殼體構成，所述頭盔外殼體被制造為維持頭盔的基本形狀并具有適當的 沖擊吸收性從而吸收任何施加至頭盔的沖擊并防止沖擊轉移至頭盔佩戴 者，所述頭盔內殼體位于頭盔外殼體的下方并用于減輕施加至外殼體的 沖擊。頭盔的內部，也就是頭盔殼體的內部，其中襯有襯墊等，用于在 佩戴者的頭部與頭盔接觸時提供良好的佩戴感。

其中，為了滿足上述需要，頭盔殼體必須具有適宜的沖擊吸收性至 能夠維持最初的外部形狀而不會在沖擊下發生變形的程度。另一方面， 頭盔殼體也需要具有韌性，這是因為若頭盔殼體的剛性過高則存在在碰 撞時發生破裂的危險。除此之外，為了獲得舒適的佩戴感，頭盔殼體還 需要滿足具有較小比重的要求。

迄今為止制造的絕大多數頭盔殼體由纖維增強塑料制成以滿足上述 要求。纖維增強塑料是通過將如玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酸胺纖維等 纖維混入如不飽和聚酯和環氧樹脂等熱固性樹脂中而得到的產物。這些 材料易于加工，能夠制成相對較薄的片材且同時仍然維持較高的強度和 沖擊吸收性。因此，纖維增強塑料是在一定程度上滿足上述要求的材料。

然而，由于纖維增強塑料主要利用熱固性樹脂，事實上，熱固性樹 脂與熱塑性樹脂相比其韌性不足，由于韌性不足，在較大的沖擊施加至 頭盔殼體時其經常發生破裂。防止這樣的破裂需要增加頭盔殼體的厚度， 這導致制造成本的增加，以及由于頭盔重量的增加造成的佩戴感變差的 問題。在嘗試解決這些問題時，頭盔外殼體一度使用熱塑性樹脂制造。 這些纖維增強塑料被構成為使樹脂基質作為基材，各種有機和無機纖維、 無紡織物和針織物等完全嵌埋在樹脂基質中以補充樹脂的性質。根據近 來的技術趨勢，這樣的樹脂基質用作基材并形成為具有最小的厚度，諸 如纖維、針織物或發泡材料等輕量材料形成在所述樹脂基質的任一側或 兩側上。

根據韓國專利申請第10-2004-0004746號，已報道通過用超高分子量 的多孔聚乙烯替換頭盔殼體的最外層，可以將傳統的多層結構的頭盔殼 體的重量減輕40％。然而，由于纖維增強塑料層應當基本上包含在多層 結構當中，所以多層結構的重量的總的下降率僅是不到20％，因而頭盔 殼體總體上并未充分地減輕重量。

韓國專利申請第10-2003-0054927號提出了由雜化復合材料形成的 頭盔殼體，其通過在成型發泡塑料材料而制成的頭盔內殼體的外表面上 層壓纖維增強塑料層和高彈性纖維增強薄膜復合材料而形成。然而，該 頭盔殼體也包括纖維增強塑料層，因而仍然存在重量減輕不足的問題。

韓國專利申請第10-1993-0017354號、韓國專利申請第 10-2000-0018132號、美國專利第3,958,276號、日本特愿平7-72907號、 日本特愿平7-189447和日本特愿2002-351348號提議使用纖維網絡結構 或柔性纖維結構。然而，這些纖維結構也涉及纖維增強塑料(FRP)層的 形成，因此，上述的相關技術的技術局限迄今仍未克服。

美國專利第7,062,795號提出使用在纖維增強塑料層的內側和外側設 置的由高強度網絡結構增強的層，但仍然存在不能充分實現重量減輕的 問題。

同樣，相關技術的工藝基本上都涉及引入纖維增強塑料層作為主要 構成頭盔殼體最外層的要素，并采用這樣的形式：引入這樣的纖維增強 塑料層和選自具有相對較低比重的多孔或高彈性材料、纖維、機織織物、 針織物、無紡織物、發泡材料、纖維增強薄膜材料等的材料并組合層壓。

通過如上所述的方法制造的頭盔殼體的重量在一定程度上減輕，但 仍然存在重量減輕不足的問題。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種輕量頭盔殼體及其制造方法，該頭 盔殼體包含由壓縮纖維片材殼體形成的外殼體，其具有優異的透氣性、 重量輕并具有改善的沖擊吸收性。