[發明專利]與保護性安全帽一起使用的能量吸收襯墊及形狀適應層

有效

• 申請號: 200910209871.3
• 申請日: 2006-02-16
• 公開（公告）號: CN101720999A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 文森特·R·費拉拉
• 申請（專利權）人: 森尼思有限責任公司
• 主分類號: A42B3/12
• 分類號: A42B3/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳江雄;劉華聯

本申請是2006年2月16日提交的申請號為200680012336.3 (PCT/US2006/005856)，名稱為“與保護性安全帽一起使用的能量吸收 襯墊及形狀適應層”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請為2005年2月16日提交的、名稱為“用于保護性安全帽構 造中的具有能量吸收層的多層氣墊殼體”、申請序列號為11/059,427 的共同未決美國專利申請的部分繼續申請，且本申請要求其優先權。 這個共同未決專利申請的全部內容通過引用而結合于此處。

發明背景

發明領域

本發明主要涉及保護性安全帽(protective?headgear)。更具體地， 本發明涉及保護性安全帽的分層構造，其包括具有開口配置的內層， 該開口配置減少層的重量，并允許頭部更多的通風，還包括由頭部仿 形(contouring)材料形成的內部襯墊，其提高安全帽的適配性和舒適 性，并進一步降低傷害的風險，保護個人頭部免受傷害。

背景信息

腦震蕩，也稱為輕度顱腦損傷，在運動中是常見的、嚴重的問題， 公知地在短期及長期內對人們具有不利影響。對于運動員，腦震蕩是 臨時性及可逆性的神經損傷，帶有或不帶有意識喪失。腦震蕩的另一 種定義是外傷引起的腦功能的改變，表示為1)知覺或意識的改變，以 及2)通常與顱腦損傷后綜合征相關的體征和癥狀，如持續性頭痛、失 去平衡、及記憶力障礙，僅列出這些，但還有很多。由于腦震蕩，一 些運動員不得不縮短其職業生涯，特別是由于那些持續性的多重腦震 蕩，其顯示出進一步的腦震蕩及愈加嚴重的癥狀的更強烈傾向。雖然 腦震蕩在運動員中很普遍，但腦震蕩的研究是困難的，治療選擇實際 上是不存在的，且“回到比賽”的指導方針是推測性的。因此，腦震 蕩的當前最佳解決方法是防止及最小化。

施加于腦部的力所導致的腦震蕩通常是對腦部直接撞擊的結果， 其導致對腦部組織的剪切力，及并發的不利的神經代謝及神經電生理 的連串反應。在頭部沖擊中，由腦部經受的力有兩種主要類型，線性 加速度與旋轉加速度。兩種類型的加速度被認為是引起腦震蕩的重要 因素。因此，加速度大小的降低減小了施加于腦部的力，并因此降低 了腦震蕩的風險或嚴重程度。

眾所周知，保護性安全帽通過降低它們的佩帶者經受的加速度(或 減速度)的大小而保護佩帶者免受頭部傷害。當前市場上銷售的安全帽 主要針對線性力，但一般不減小由腦部經受的旋轉力。頭盔一般分為 兩種類型：單次沖擊頭盔和多次沖擊頭盔。單次沖擊頭盔在沖擊下遭 受永久變形，而多次沖擊頭盔能夠承受多次撞擊。單次沖擊頭盔的應 用包括，例如，自行車或摩托車。身體接觸性運動的參與者，如曲棍 球和足球，使用多次沖擊頭盔。兩種頭盔具有類似的構造。半剛性的 外部殼體在廣泛的區域上分配沖擊力，可壓扁的內層減小作用于佩帶 者頭部的力。

單次沖擊頭盔的內層通常由熔合的發泡聚苯乙烯(EPS)構成，聚合 體添加有發泡劑。EPS通過在沖擊力下的永久變形而減少到達頭部的 能量總量。為了有效抵制沖擊，內層必須足夠厚，以不會在其整個厚 度上完全地壓扁。然而，厚的內層要求相應地增大外殼的尺寸，這增 大了頭盔的尺寸，使其笨重。

為多次沖擊頭盔設計的內層通過彈性的及黏彈性的變形吸收能 量。為吸收多次連續的碰撞，這些安全帽需要快速回彈以回復它們的 初始形狀。然而，回彈太快的材料允許一些沖擊的動能傳遞到佩帶者 的頭部。具有正回彈特性也稱為彈性記憶的材料的示例包括發泡聚氨 酯、膨脹聚丙烯、膨脹聚乙烯、及發泡乙烯基腈。雖然這些材料中的 一些具有希望得到的回彈性質，由其制造的內層必須足夠厚以防止來 自穿透其整個厚度的有力沖擊。如前所述，厚層的缺點是導致頭盔笨 重。此外，這種材料的能量吸收特性隨溫度逐漸增加而趨于減小，但 是，正回彈特性隨溫度逐漸減小而增加。因此，仍然要求改進的安全 帽構造以降低腦震蕩的風險及嚴重程度，而不具有前面提到的當前頭 盔設計的缺點。

發明概述