ШЛЕМ Российский патент 2023 года по МПК A42B3/06 

Настоящее изобретение относится к шлемам.

Известно, что шлемы используются в различных видах деятельности. Эти виды деятельности включают боевые и промышленные применения, например, защитные шлемы для солдат и каски или шлемы, используемые, например, строителями, шахтерами или операторами промышленного оборудования. Шлемы также часто используются при занятии спортом. Например, защитные шлема можно использовать в хоккее на льду, велоспорте, мотоспорте, автомобильных гонках, горнолыжном спорте, сноубординге, конькобежном спорте, скейтбординге, верховой езде, американском футболе, бейсболе, регби, футболе, крикете, лакроссе, скалолазание, гольфе, страйкболе, роликовом дерби и пейнтболе.

Шлемы могут иметь фиксированный размер или регулируемый размер для посадки на голову различных размеров и форм. В некоторых типах шлемов, например в шлемах, распространённых в хоккее на льду, регулируемость можно обеспечить путем перемещения частей шлема для изменения внешних и внутренних размеров шлема. Это можно обеспечить с помощью шлема с двумя или более частями, которые могут перемещаться друг относительно друга. В других случаях, например, в случаях шлемов, распространённых в велоспорте, шлем оснащен крепежным приспособлением для закрепления шлема на голове пользователя, и указанное крепежное приспособление выполнено с возможностью изменения размера для соответствия голове пользователя, в то время как основной корпус или оболочка шлема сохраняет тот же размер. В некоторых случаях в качестве крепежного приспособления может выступать система накладок для обеспечения комфорта, расположенная внутри шлема. Крепежное приспособление также может быть выполнено в виде множества физически отдельных частей, например, множества накладок для обеспечения комфорта, которые не соединены друг с другом. Такие крепежные приспособления для размещения шлема на голове пользователя могут быть использованы вместе с дополнительными ремешками (такими как подбородный ремешок) для дополнительного закрепления шлема на месте. Также возможна комбинация таких механизмов для регулировки.

Шлемы часто состоят из наружной оболочки, которая обычно является жёсткой и выполнена из пластика или композиционного материала, и энергопоглощающего слоя, часто называемого подкладкой. В других вариантах осуществления шлем, как например шлем для регби, может не иметь твёрдой наружной оболочки, а в целом может быть гибким. В настоящее время защитный шлем в любом случае должен быть спроектирован для соответствия конкретным требованиям законодательства, к которым относятся, в частности, максимальное ускорение, которое может быть достигнуто в центре тяжести мозга при определённой нагрузке. Обычно проводят тесты, в которых то, что известно под названием «макет черепа» и оснащено шлемом, подвергают радиальным ударам по направлению к голове. Это привело к тому, что современные шлемы имеют хорошую способность к поглощению энергии при радиальных ударах по направлению к черепу. Прогресс также был достигнут (например, в WO 2001/045526 и WO 2011/139224, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки) в разработке шлемов для уменьшения энергии, передаваемой от косых ударов (т.е. в которых сочетаются тангенциальная и радиальная компоненты), путем поглощения или рассеивания энергии вращения и/или её перенаправления в поступательную энергию, а не в энергию вращения.

Такие косые удары (при отсутствии защиты) приводят к линейному ускорению и угловому ускорению мозга. Угловое ускорение вызывает движение мозга внутри черепа, вызывая повреждения элементов тела, соединяющих мозг и череп, а, кроме того, сам мозг.

Примеры травм, обусловленных энергией вращения, включают легкие черепно-мозговые травмы, такие как сотрясение мозга, и серьезные черепно-мозговые травмы, как субдуральная гематома, кровотечение вследствие разрыва кровеносных сосудов и диффузные аксональные травмы, которые можно суммировать как чрезмерное растяжение нервных волокон вследствие высоких сдвиговых деформаций в ткани мозга.

В зависимости от характеристик вращательного усилия, таких как продолжительность, амплитуда и темп увеличения, могут быть получены сотрясение, субдуральная гематома, диффузные аксональные травмы или комбинация таких травм. В целом, субдуральная гематома проявляется в случаях ускорения с низкой продолжительностью и большой амплитудой, в то время как диффузные аксональные травмы происходят в случае более долгих и распространенных воздействий ускорений.

В шлемах, таких как раскрыты в WO 2001/045526 и WO 2011/139224, которые могут уменьшить энергию вращения, передаваемую к мозгу в результате косых ударов, две части шлема могут быть выполнены с возможностью плавного перемещения относительно друг друга на поверхности скольжения после косого удара.

В некоторых шлемах головное крепежное приспособление подвешено внутри и отделено от твердой наружной оболочки. Такие шлемы могут быть простыми и дешевыми в изготовлении и обеспечивать достаточную защиту от радиальных ударов для определенных видов использования шлемов. Однако может быть желательно улучшить выполнение таких шлемов, например, в случае косого удара, предпочтительно без существенного увеличения производственных затрат и/или усилий.

В соответствии с одним аспектом изобретения обеспечен шлем, содержащий:

наружную оболочку;

головное крепление, выполненное с возможностью установки на верхней части головы пользователя шлема;

при этом головное крепление подвешено внутри наружной оболочки таким образом, что при использовании между головным креплением и наружной оболочкой обеспечен воздушный зазор;

шлем дополнительно содержит устройство для взаимодействия с головой, установленное на поверхности головного крепления, которое выполнено с возможностью быть обращенным к голове пользователя шлема таким образом, что устройство для взаимодействия с головой может быть перемещено относительно головного крепления; и

между головным креплением и устройством для взаимодействия с головой обеспечена поверхность контакта с низким коэффициентом трения.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой соединено с головным креплением.

В одном варианте осуществления головное крепление содержит множество ремешков, которые выполнены с возможностью проходить через верхнюю часть головы пользователя шлема и соединены с точками соединения на наружной оболочке.

В одном варианте осуществления головное крепление содержит множество ремешков, которые проходят между противоположной парой точек соединения.

В одном варианте осуществления по меньшей мере два ремешка соединены друг с другом.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой соединено с головным креплением по меньшей мере одним соединителем, который взаимодействие с зацеплением с одним из ремешков.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один соединитель имеет первый конец и второй конец, которые соединены с устройством для взаимодействия с головой в соответствующем первом и втором местоположениях на устройстве для взаимодействия с головой; и ремешок расположен между соединителем и устройством для взаимодействия с головой в области между первым и вторым местоположениями на устройстве для взаимодействия с головой.

В одном варианте осуществления ремешок не прикреплен жёстко к какой-либо части соединителя, таким образом, ремешок может плавно перемещаться относительно соединителя.

В одном варианте осуществления соединитель выполнен из удлиненного участка материала, при необходимости одного из шнура, полоски или ленты.

В одном варианте осуществления множество соединителей выполнены из отдельных кусков указанного материала.

В одном варианте осуществления множество соединителей выполнены из участков одного куска указанного материала.

В одном варианте осуществления головное крепление содержит по меньшей мере один ремешок, соединенный с передней частью наружной оболочки, проходящий в направлении задней части шлема.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой выполнено в виде единого компонента.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой образовано из множества отдельных участков.

В одном варианте осуществления головное крепление содержит кольцо для головы, выполненное с возможностью взаимодействия по меньшей мере со лбом пользователя шлема; и

устройство для взаимодействия с головой содержит макушечную область, которая выполнена с возможностью расположения между верхней частью головы пользователя шлема и головным креплением, и переднюю область, которая выполнена с возможностью расположения рядом с кольцом для головы.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой также содержит промежуточную область, которая соединяет макушечную область с передней областью.

В одном варианте осуществления передняя область устройства для взаимодействия с головой расположена между передней областью пользователя шлема и кольцом для головы.

В одном варианте осуществления кольцо для головы расположено между лбом пользователя шлема и передней областью устройства для взаимодействия с головой.

В одном варианте осуществления шлем также содержит переднюю накладку, расположенную рядом со лбом пользователя шлема.

В одном варианте осуществления передняя накладка соединена по меньшей мере с одним из колец для головы, передней областью устройства для взаимодействия с головой и наружной оболочки.

В одном варианте осуществления передняя накладка соединена с помощью упругих соединителей, выполненных с возможностью перемещения передней накладки относительно компонента, с которым она соединена.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой содержит одну или более накладок, обеспеченных на поверхности устройства для взаимодействия с головой, обращенной к голове пользователя шлема.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой содержит пластину из материала, форма которой при необходимости соответствует голове пользователя шлема.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой содержит множество отверстий, которые могут быть выполнены для обеспечения по меньшей мере одного из места расположения для соединителя для соединения с устройством для взаимодействия с головой и вентиляцией.

В одном варианте осуществления поверхность с низким коэффициентом трения обеспечивается низким коэффициентом трения между поверхностями головного крепления и устройством для взаимодействия с головой.

В одном варианте осуществления, при отсутствии удара по шлему, расстояние между наружной оболочкой и головным креплением в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя шлема, обеспеченном воздушным зазором, составляет по меньшей мере 10 мм, при необходимости по меньшей мере 15 мм, при необходимости по меньшей мере 20 мм, при необходимости по меньшей мере 30 мм, при необходимости по меньшей мере 40 мм.

Изобретение подробно описано ниже со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг. 1 изображено сечение шлема, обеспечивающего защиту от косых ударов;

на фиг. 2 показано графическое представление принципа функционирования шлема по фиг. 1;

на фиг. 3A, 3B и 3C показаны варианты конструкции шлема по фиг. 1;

на фиг. 4 и 5 схематично изображен другой вариант осуществления шлема;

на фиг. 6 схематично изображен в сечении другой вариант осуществления шлема;

на фиг. 7 изображена внутренняя часть примера шлема в соответствии с вариантом осуществления, изображенным на фиг. 6;

на фиг. 8, 9 и 10 изображен соединитель для использования в шлеме по варианту осуществления, изображенному на фиг. 7;

на фиг. 11 изображена внутренняя часть ещё одного примера шлема;

на фиг. 12 изображена внутренняя часть ещё одного примера шлема;

на фиг. 13 изображена внутренняя часть ещё одного примера шлема;

на фиг. 14 изображена внутренняя часть ещё одного примера шлема; и

на фиг. 15 изображен шлем по фиг. 14 сбоку.

Соотношения толщин различных слоёв в шлемах, изображенных на чертежах, были преувеличены для ясности и, конечно, могут быть адаптированы в соответствии с необходимостью и требованиями.

На фиг. 1 изображен первый шлем 1 такого типа, который описан в WO 01/45526, предназначенный для обеспечения защиты от косых ударов. Такой тип шлема может быть любым типом из описанных выше.

Защитный шлем 1 имеет наружную оболочку 2 и расположенную внутри наружной оболочки 2 внутреннюю оболочку 3, предназначенную для контакта с головой пользователя.

Между наружной оболочкой 2 и внутренней оболочкой 3 расположен слой 4 для плавного перемещения (также называемый способствующим плавному перемещению средством или слоем с низким коэффициентом трения), который может обеспечивать смещение между наружной оболочкой 2 и внутренней оболочкой 3. В частности, как описано ниже, слой 4 для плавного перемещения или способствующее плавному перемещению средство можно быть выполнено таким образом, что плавное перемещение может происходить между двумя частями во время удара. К примеру, он может быть выполнен с обеспечением плавного перемещения под действием сил, связанных с ударом по шлему 1, который должен быть переносим для пользователя шлема 1. В некоторых вариантах осуществления может быть желательно выполнить слой 4 для плавного перемещения таким образом, чтобы коэффициент трения составлял от 0,001 до 0,3 и/или менее 0,15.

Как изображено на фиг. 1, на кромочной части шлема 1 могут быть расположены один или более соединительных элементов 5, которые соединяют наружную оболочку 2 и внутреннюю оболочку 3. В некоторых вариантах осуществления соединители могут противодействовать взаимному смещению между наружной оболочкой 2 и внутренней оболочкой 3 путем поглощения энергии. Однако этого недостаточно. Кроме того, даже в случае, когда эта особенность представлена, количество поглощённой энергии обычно является минимальным по сравнению с энергией, поглощенной внутренней оболочкой 3 во время удара. В других вариантах осуществления соединительные элементы 5 могут вообще отсутствовать.

Кроме того, местоположение этих соединительных элементов 5 может изменяться (например, располагаться на удалении от кромочной части и соединять наружную оболочку 2 и внутреннюю оболочку 3 через слой 4 для плавного перемещения).

Наружная оболочка 2 предпочтительно является относительно тонкой и жёсткой так, чтобы выдерживать удары различных типов. Наружная оболочка 2 может быть выполнена из полимерного материала, такого как, например, поликарбонат (PC), поливинилхлорид (ПВХ) или акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Предпочтительно, полимерный материал может быть армирован волокном с использованием материалов таких, как стекловолокно, арамид, тварон, углеродное волокно или кевлар.

Внутренняя оболочка 3 значительно толще и действует в качестве энергопоглощающего слоя. Таким образом, она выполнена с возможностью гашения или поглощения ударов в отношении головы. Она может предпочтительно быть выполнена из пеноматериала, такого как пенополистирол (EPS), пенополипропилен (EPP), пенополиуретан (EPU), винилнитриловая пена или других материалов, образующих, например, сотоподобную структуру, или из чувствительных к величине деформации пенопластов, таких как доступных на рынке под торговыми марками Poron™ и D3O™. Конструкция может изменяться различными способами, которые описаны ниже, например, с множеством слоев различных материалов.

Внутренняя оболочка 3 предназначена для поглощения энергии удара. Другие элементы шлема 1 будут поглощать эту энергию в ограниченной степени (например, жесткая наружная оболочка 2 или так называемая «система накладок для обеспечения комфорта», обеспеченная внутри внутренней оболочки 3), но это не является их основной задачей, и их вклад в поглощение энергии является минимальным по сравнению с поглощением энергии внутренней оболочкой 3. Несмотря на то, что некоторое другие элементы, такие как система накладок для обеспечения комфорта, могут быть выполнены из «сжимаемых» материалов, и рассматриваться в качестве «энергопоглощающих» в других контекстах, в области шлемов все же хорошо известно, что сжимаемые материалы необязательно являются «энергопоглощающими» в понимании поглощения значительного количества энергии во время удара для уменьшения вреда для пользователя шлема.

Множество различных материалов и вариантов осуществления могут быть использованы в качестве слоя 4 для плавного перемещения или способствующего плавному перемещению средства, например, масло, тефлон, микросферы, воздух, резина, поликарбонат (PC), тканый материал, такой как, например, войлок и т.д. Подобный слой может иметь толщину приблизительно 0,1-5 мм, но может использоваться и другая толщина в зависимости от выбранного материала и требуемых характеристик. Число слоев для плавного перемещения и их расположение тоже можно изменять, и пример этого описан ниже (со ссылкой на фиг. 3b).

В качестве соединительных элементов 5 можно использовать, например, деформируемые полоски пластика или металла, которые закреплены в наружной оболочке и внутренней оболочке подходящим образом.

На фиг. 2 показан принцип работы защитного шлема 1, на которой шлем 1 и череп 10 пользователя представлены в виде полуцилиндров, причем череп 10 расположен на продольной оси 11. Сила и момент кручения передаются на череп 10, когда шлем 1 подвержен косому удару K. Ударная сила K вызывает возникновение как тангенциальной силы K_T, так и радиальной силы K_R, воздействующих на защитный шлем 1. В данном конкретном контексте представляет интерес только поворачивающая шлем тангенциальная сила K_T и ее воздействие.

Как показано, сила K вызывает смещение 12 наружной оболочки 2 относительно внутренней оболочки 3 с деформацией соединительных элементов 5. В этом варианте осуществления может быть обеспечено значительное уменьшение силы кручения, передаваемой на череп 10. Обычное снижение может составлять примерно 25%, но в некоторых случаях может быть возможно снижение до 90%. Это является результатом того, что плавное перемещение между внутренней оболочкой 3 и наружной оболочкой 2 уменьшает количество энергии, которая переходит в радиальное ускорение.

Плавное перемещение может возникнуть в окружном направлении защитного шлема 1, хотя это и не изображено. Это может быть следствием углового поворота по окружности между наружной оболочкой 2 и внутренней оболочкой 3 (т.е. во время удара наружная оболочка 2 может быть повернута на угол по окружности относительно внутренней оболочки 3).

Возможны и другие варианты осуществления защитного шлема 1. Некоторые возможные варианты показаны на фиг. 3. На фиг. 3a внутренняя оболочка 3 состоит из относительно тонкого наружного слоя 3'' и относительно толстого внутреннего слоя 3“. Наружный слой 3'' предпочтительно тверже внутреннего слоя 3' для способствования скольжению относительно наружной оболочки 2. На фиг. 3b внутренняя оболочка 3 выполнена так же, как и на фиг. 3a. Однако в этом случае имеется два слоя 4 для плавного перемещения, между которыми находится промежуточная оболочка 6. Два слоя 4 для плавного перемещения, если требуется, могут быть выполнены по-разному и из разных материалов. Одна возможность, например, заключается в том, что наружный слой для плавного перемещения имеет более низкое трение, чем внутренний. На фиг. 3c наружная оболочка 2 выполнена отличной от ранее описанной. В этом случае более твёрдый наружный слой 2'' покрывает более мягкий внутренний слой 2“. Например, внутренний слой 2' может быть из того же материала, что и внутренняя оболочка 3.

На фиг. 4 изображен второй шлем 1 такого типа, который рассмотрен в WO 2011/139224, и который тоже предназначен для обеспечения защиты от косых ударов. Этот тип шлема также может быть любым из типов шлемов, описанных выше.

На фиг. 4 шлем 1 содержит энергопоглощающий слой 3, аналогичный внутренней оболочке 3 шлема по фиг. 1. Наружная поверхность энергопоглощающего слоя 3 может быть выполнена из того же материала, что и энергопоглощающий слой 3 (т.е. дополнительная наружная оболочка может отсутствовать), или наружная поверхность может быть жесткой оболочкой 2 (см. фиг.5), эквивалентной наружной оболочке 2 шлема, показанного на фиг. 1. В этом случае, жесткая оболочка 2 может быть выполнена из материала, отличающегося от энергопоглощающего слоя 3. Шлем 1 по фиг. 4 имеет, при необходимости, множество отверстий 7 для вентиляции, проходящих как через энергопоглощающий слой 3, так и наружную оболочку 2, таким образом обеспечивая возможность прохождения потока воздуха через шлем 1.

Для взаимодействия с (и/или крепления шлема 1) головой пользователя обеспечен промежуточный слой 13 (также называемый крепежным приспособлением). Как описано выше, это может быть необходимо, когда энергопоглощающий слой 3 и жесткая оболочка 2 не имеют возможности регулирования по размеру, поскольку путем регулирования крепежного приспособления 13 обеспечивается возможность покрытия голов разного размера. Крепежное устройство 13 может быть выполнено из упругого или полуупругого полимерного материала, такого как поликарбонат (PC), акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), поливинилхлорид (PVC) или политетрафторэтилен (polytetrafluoroethylene, PTFE), или натурального волокнистого материала, такого как хлопковая ткань. Например, шапочка из текстиля или сетки может образовывать крепежное приспособление 13.

Несмотря на то, что крепежное приспособление 13 показано с наличием части несущего ремешка с дополнительными частями полосок, проходящих от передней, задней, левой и правой частей, конкретная конфигурация крепежного приспособления 13 может меняться в соответствии с конфигурацией шлема. В некоторых случаях крепежное приспособление может быть больше похоже не непрерывный (профилированный) лист, возможно с отверстиями или пазами, например, соответствующими положениям отверстий 7 для вентиляции с обеспечением возможности прохождения потока воздуха через шлем.

На фиг. 4 также изображено регулировочное устройство 6 для регулировки диаметра ленты для головы крепежного приспособления 13 под конкретного пользователя при необходимости. В других вариантах осуществления лента для головы может представлять собой упругую ленту для головы, причем в этом случае регулировочное устройство 6 может быть исключено.

Способствующее плавному перемещению средство 4 выполнено в радиальном направлении внутрь относительно энергопоглощающего слоя 3. Способствующее плавному перемещению средство 4 выполнено с возможностью плавного перемещения по энергопоглощающему слою или по крепежному приспособлению 13, выполненному для прикрепления шлема к голове пользователя.

Способствующее плавному перемещению средство 4 обеспечено для содействия плавному перемещению энергопоглощающего слоя 3 относительно крепежного устройства 13, таким же образом как было описано ранее. Способствующее плавному перемещению средство 4 может представлять собой материал, имеющий низкий коэффициент трения или может быть покрыто таким материалом.

В шлеме по фиг. 4 способствующее плавному перемещению средство 8 может быть обеспечено на самой внутренней стороне энергопоглощающего слоя 3, обращенной к крепежному приспособлению 13, или выполнено за одно целое с ней.

Однако в равной степени можно предположить, что способствующее плавному перемещению средство 4 может быть обеспечено на наружной поверхности крепежного приспособления 13 или выполнено за одно целое с ней с той же целью обеспечения возможности плавного перемещения между энергопоглощающим слоем 3 и крепежным приспособлением 13. То есть в конкретных вариантах осуществления крепежное устройство 13 само по себе может быть выполнено для действия в качестве способствующего плавному перемещению средства 4 и может содержать материал с низким коэффициентом трения.

Другими словами, способствующее плавному перемещению средство 4 выполнено в радиальном направлении внутрь относительно энергопоглощающего слоя 3. Способствующее плавному перемещению средство может быть обеспечено радиальном направлении наружу относительно крепежного приспособления 13.

Когда крепежное приспособление 13 выполнено в виде шапочки или сетки (как описано выше), способствующие плавному перемещению средства 4 могут быть обеспечены в качестве вставок материала с низким коэффициентом трения.

Материалом с низким коэффициентом трения может быть восковой полимер (waxy polymer), такой как ΡTFΕ, ABS, PVC, PC, нейлон, PFA, EΕΡ, PE и UHMWPE, или порошковый материал, который может быть залит смазочным материалом. Материал с низким коэффициентом трения может представлять собой тканый материал. Как описано ранее, этот материал с низким коэффициентом трения может быть нанесен на один или оба из способствующего плавному перемещению средства и энергопоглощающего слоя.

Крепежное приспособление 13 может быть прикреплено к энергопоглощающему слою 3 и/или наружной оболочке 2 посредством фиксирующих элементов 5, например четырех фиксирующих элементов 5a, 5b, 5c и 5d по фиг. 4. Они могут быть выполнены с возможностью поглощения энергии в результате упругой, полуупругой или пластической деформации. Однако этого недостаточно. Кроме того, даже в случае, когда эта особенность представлена, количество поглощённой энергии обычно является минимальным по сравнению с энергией, поглощенной энергопоглощающим слоем 3 во время удара.

Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 4, четыре фиксирующих элемента 5a, 5b, 5c и 5d представляют собой элементы 5a, 5b, 5c, 5d подвески, имеющей первую и вторую части 8, 9, где первые части 8 элементов 5a, 5b, 5c, 5d подвески выполнены с возможностью прикрепления к крепежному приспособлению 13, а вторые части 9 элементов 5a, 5b, 5c, 5d подвески выполнены с возможностью прикрепления к энергопоглощающему слою 3.

На фиг. 5 показан вариант осуществления шлема, похожего на шлем по фиг. 4, когда он надет на голову пользователя. Шлем 1 по фиг. 5 содержит твердую наружную оболочку 2, выполненную из материала, отличающегося от энергопоглощающего слоя 3. В отличие от фиг. 4, на фиг. 5 крепежное приспособление 13 прикреплено к энергопоглощающему слою 3 посредством двух фиксирующих элементов 5a, 5b, которые выполнены с возможностью поглощения энергии и сил упругим, полуупругим или пластичным образом.

Передний косой удар I, создающий вращательное усилие на шлеме, показан на фиг. 5. Косой удар I вызывает плавное перемещение энергопоглощающего слоя 3 относительно крепежного приспособления 13. Крепежное приспособление 13 прикреплено к энергопоглощающему слою 3 посредством фиксирующих элементов 5a, 5b. Хотя для ясности показаны только два таких фиксирующих элемента, на практике может быть множество таких фиксирующих элементов. Фиксирующие элементы 5 могут поглощать вращательное усилие в результате упругой или полуупругой деформации. В других вариантах осуществления деформация может быть пластической, приводящая в результате даже к разрыву одного или более фиксирующих элементов 5. В случае пластической деформации по меньшей мере фиксирующие элементы 5 будут подлежать замене после удара. В некоторых случаях в фиксирующих элементах 5 может возникнуть сочетание из пластической и упругой деформации, т.е. некоторые фиксирующие элементы 5 разрушатся, поглощая энергию пластическим образом, в то время как другие фиксирующие элементы деформируются и поглотят силы упругим образом.

В целом, в шлемах по фиг. 4 и фиг. 5, во время удара энергопоглощающий слой 3 действует в качестве поглотителя удара посредством сжатия, таким же образом, как и внутренняя оболочка шлема по фиг. 1. Если используется наружная оболочка 2, то она будет способствовать рассеиванию энергии удара по энергопоглощающему слою 3. Способствующее плавному перемещению средство 4 будет также обеспечивать возможность плавного перемещения между крепежным приспособлением и энергопоглощающим слоем. Это дает возможность обеспечить контролируемый способ рассеивания энергии, которая, в противном случае, была бы передана в виде энергии вращения к мозгу. Энергия может быть рассеяна путем теплоты вследствие трения, деформации энергопоглощающего слоя, деформации или смещения фиксирующих элементов. Уменьшенная передача энергии приводит к уменьшению углового ускорения, воздействующего на мозг, таким образом уменьшая движение мозга внутри черепа. Благодаря этому уменьшен риск травм, обусловленных энергией вращения, включая MTBI и STBI, таких как субдуральные гематомы, СДГ, разрывы кровеносных сосудов, сотрясения и ДАП.

На фиг. 6 схематично изображен разрез шлема другого типа, отличающегося от того, который изображен на фиг. 1 - 5. В шлеме 1, таком как изображенный на фиг. 6, головное крепление 20 подвешено внутри наружной оболочки 2 таким образом, что между наружной оболочкой 2 и головным креплением 20 обеспечен воздушный зазор 21. Головное крепление 20 может быть соединено с наружной оболочкой 2 посредством соединителей 25. Шлемы такого типа обычно используются в промышленных целях, например, строителями, шахтерами или операторами промышленных машин. Однако шлемы, на основе такого варианта осуществления, могут быть использованы для других целей. В некоторых применениях наружная оболочка 2 может представлять собой твердую оболочку, выполненную из полимерного материала, такого как, например, поликарбонат (PC), поливинилхлорид (PVC), полиэтилен высокой плотности (HDPE) или акрилонитрилбутадиенстирол (ABS). Предпочтительно, полимерный материал может быть армирован волокном с использованием материалов таких, как стекловолокно, арамид, тварон, углеродное волокно или кевлар.

Хотя следующее раскрытие относится к примеру шлема 1, в котором наружная оболочка 2 выполнена исключительно из твердой оболочки, следует понимать, что раскрытый вариант осуществления может быть применим к другим конфигурациям шлема. Например, наружная оболочка может дополнительно или в качестве альтернативы содержать слой энергопоглощающего материала. Например, такой энергопоглощающий материал может быть выполнен из пеноматериала, такого как пенополистирол (EPS), пенополипропилен (EPP), пенополиуретан (EPU), винилнитриловая пена; или других материалов, образующих сотообразную структуру, или пенных материалов, чувствительных к скорости деформации, таких как известные под товарными знаками Poron™ и D3O™.

При использовании слой энергопоглощающего материала может быть выполнен в виде оболочки по существу по всей поверхности твердой оболочки, обращенной к голове пользователя, хотя могут быть предусмотрены вентиляционные отверстия. Дополнительно или в качестве альтернативы, локализованные области энергопоглощающего материала могут быть обеспечены между твердой оболочкой и головным креплением. Например, полоса энергопоглощающего материала может быть обеспечена вокруг нижней кромки твердой оболочки и/или секция энергопоглощающего материала может быть обеспечена для расположения над верхней частью головы пользователя.

В шлеме, таком как изображенный на фиг. 6, обеспечение воздушного зазора 21 между внутренней поверхностью наружной оболочки 2 и головным креплением 20 предназначено для обеспечения того, чтобы нагрузка, вызванная ударом по наружной оболочке 2, распределялась по голове пользователя. В частности, нагрузка не локализована в точке на голове пользователя, примыкающей к точке удара по шлему 1. Вместо этого нагрузка распределяется по наружной оболочке 2 и, следовательно, распределяется по головному креплению 20 и, таким образом, распределяется по черепу пользователя.

Во время такого удара энергия удара может быть поглощена деформацией частей шлема, таких как головное крепление, что уменьшает размер воздушного зазора. Соответственно, размер воздушного зазора 21 между наружной оболочкой 2 и головным креплением 20 может быть выбран для обеспечения того, чтобы при ударе по шлему, который шлем рассчитан выдерживать, головное крепление 20 не соприкасалось с наружной оболочкой 2, а именно воздушный зазор 21 не был полностью устранен, так что удар может быть передан непосредственно от твердой оболочки к головному креплению.

В вариантах осуществления шлем 1 может быть выполнен таким образом, что при отсутствии удара по шлему расстояние между наружной оболочкой 2 и головным креплением 20 в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя, составляет по меньшей мере 10 мм, при необходимости по меньшей мере 15 мм, при необходимости по меньшей мере 20 мм, при необходимости по меньшей мере 30 мм, при необходимости по меньшей мере 40 мм. Величина удара, на который рассчитан шлем 1, и, следовательно, размер воздушного зазора 21 могут зависеть от предполагаемого использования шлема 1. Следует понимать, что в зависимости от предполагаемого использования шлема размер воздушного зазора 21 в разных местоположениях может различаться. Например, воздушный зазор 21 может быть меньше в передней, задней или боковой части шлема, чем в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя.

В вариантах осуществления шлемов, включающих энергопоглощающий материал, энергопоглощающий материал может способствовать повышению способности шлема выдерживать радиальные удары. В частности, в вариантах осуществления, в которых энергопоглощающий материал расположен в воздушном зазоре между наружной оболочкой 2 и головным креплением 20 в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя, следует понимать, что зазор между головным креплением и поверхностью энергопоглощающего слоя будет меньше, чем зазор между наружной оболочкой и головным креплением, и может быть полностью устранен. Кроме того, в результате распределения энергопоглощающего материала в случае радиального удара может потребоваться меньший зазор между наружной оболочкой и головным креплением, чем в случае отсутствия энергопоглощающего материала.

Головное крепление 20 может быть выполнено в любом виде, который может соответствовать голове пользователя или по меньшей мере верхней части его головы, и может прикрепить шлем к голове пользователя или выполнять функцию, способствующую прикреплению шлема к голове пользователя. В некоторых конфигурациях это может способствовать прикреплению шлема 1 к голове пользователя, но это не является существенным. В некоторых вариантах осуществления головное крепление 20 может содержать головную ленту или кольцо для головы, которое по меньшей мере частично окружает голову пользователя. Дополнительно или в качестве альтернативы, головное крепление 20 может содержать один или более ремешков, проходящих поперек верхней части головы пользователя. Дополнительно или в качестве альтернативы, головное крепление 20 может содержать шапочку или оболочку, которая инкапсулирует верхнюю часть головы пользователя. Ремешки или ленты, которые образуют часть головного крепления, могут быть выполнены из нейлона. В качестве альтернативы или дополнительно могут быть использованы другие материалы.

На фиг. 7 изображен варианта осуществления, на котором шлем типа, схематически изображенного на фиг. 6, имеет признаки в соответствии с настоящим изобретением. Как показано, головное крепление содержит множество ремешков 20, которые проходят через верхнюю часть головы пользователя шлема. Ремешки 20 могут быть соединены в точках соединения с наружной оболочкой 2 любым из множества известных способов. Например, наружная оболочка 2 может быть сформована таким образом, чтобы включать гнезда, в которые могут быть вставлены соединители 25.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7, головное крепление образовано из двух ремешков 20, каждый из которых проходит между парой соединителей 25, расположенных таким образом, что ремешки 20 проходят поперек головы пользователя шлема. Например, первый ремешок 20 может проходить из заднего левого положения в переднее правое положение, а второй ремешок 20 может проходить из заднего правого положения в переднее левое положение. Однако следует понимать, что может использоваться множество других вариантах осуществления. Например, могут быть обеспечены дополнительные ремешки, например, таким образом, что имеется три, четыре или более ремешков, проходящие поперек верхней части головы пользователя. Аналогичным образом, положение точек соединения ремешков 20 с остальной частью шлема 1 может отличаться от изображенного на фиг. 7.

В одном варианте осуществления, в котором различные ремешки 20 находятся в непосредственной близости друг от друга, например, в верхней части головы пользователя, ремешки 20 могут быть не соединены друг с другом, что обеспечивает некоторое перемещение одного ремешка относительно другого. В других вариантах осуществления ремешки могут быть соединены друг с другом в местах, где они пересекаются. В другом варианте осуществления головное крепление может содержать один или более ремешков, которые проходят от точки соединения до остальной части шлема 1 к точке, в которой он соединен с другими ремешками, например, в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя шлема. Наконец, как отмечено выше, в других вариантах осуществления головное крепление может быть выполнено из компонентов, отличных от ремешков, например, из шапочки или оболочки, которые могут быть установлены на верхней части головы пользователя шлема 1.

Как показано на фиг. 7, шлем 1 дополнительно содержит устройство 40 для взаимодействия с головой. Устройство 40 для взаимодействия с головой установлено на поверхности головного крепления, а именно, на ремешках 20 в варианте осуществления, изображенном на фиг. 7, которое обращено к голове пользователя, когда пользователь носит шлем 1. Другими словами, устройство 40 для взаимодействия с головой обеспечено на противоположной стороне головного крепления 20 от воздушного зазора, который существует между головным креплением 20 и наружной оболочкой 2.

Как более подробно рассмотрено ниже, устройство 40 для взаимодействия с головой установлено таким образом, что устройство 40 для взаимодействия с головой может перемещаться относительно головного крепления 20. Другими словами, устройство 40 для взаимодействия с головой и головное крепление 20 не соединены жестко друг с другом. Устройство 40 для взаимодействия с головой может функционировать так же или аналогично промежуточному слою, как было описано выше. В случае косого удара по шлему 1 во время его ношения пользователем, способность устройства 40 для взаимодействия с головой перемещаться относительно головного крепления 20 обеспечивает перемещение, такое как вращательное движение, шлема 1 относительно головы пользователя. Это может обеспечить преимущества, рассмотренные выше, такие как уменьшение травматизма пользователя шлема от таких ударов.

Между головным креплением 20 и устройством 40 для взаимодействия с головой может быть обеспечена поверхность контакта с низким коэффициентом трения. Это может облегчить перемещение устройства 40 для взаимодействия с головой относительно головного крепления 20 при ударе по шлему 1.

Поверхность контакта с низким коэффициентом трения между головным креплением 20 и устройством 40 для взаимодействия с головой может быть реализована любым способом, соответствующим тем, которые описаны выше для других вариантов осуществления шлема. Например, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть выполнено из материала, который обеспечивает достаточно низкий коэффициент трения между ним и головным креплением 20. Например, он может быть выполнен из полипропилена (PP), нейлона, поликарбоната (PC), поликетона или любого другого материала с низким коэффициентом трения, таких, как описаны выше. Благодаря выбору подходящего материала для образования одного или обоих из головного крепления и устройства для взаимодействия с головой, поверхность контакта с низким коэффициентом трения может быть обеспечена без обеспечения дополнительных компонентов и/или обработки поверхности.

В других вариантах осуществления одна или обе поверхности головного крепления 20 и устройства 40 для взаимодействия с головой, где они находятся в контакте, могут быть снабжены отдельным способствующим плавному перемещению средством, таким как вставка из материала с низким коэффициентом трения или покрытие из другого материала, который может представлять собой другой полимер с низким коэффициентом трения или участок тканевого материала или войлока, или может иметь смазочный материал, нанесенный на него.

Устройство 40 для взаимодействия с головой может быть соединено со шлемом 1 любым подходящим способом, обеспечивающим перемещение устройства 40 для взаимодействия с головой относительно головного крепления 20. Например, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть соединено с наружной оболочкой 2, например, посредством соединителей, обеспечивающих перемещение устройства 40 для взаимодействия с головой относительно наружной оболочки 2. Такие соединители могут содержать упругие компоненты, которые могут растягиваться, когда требуется перемещение устройства 40 для взаимодействия с головой относительно наружной оболочки 2.

В одном варианте осуществления, таком как изображено на фиг. 7, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть соединено с головным креплением, например, с одним или более ремешками 20, которые являются частью головного крепления.

Если устройство 40 для взаимодействия с головой соединено с головным креплением, могут быть использованы соединители 45, которые обеспечивают некоторое перемещение устройства 40 для взаимодействия с головой относительно части головного крепления, с которой оно соединено.

В одном варианте осуществления соединитель 45 может иметь первый и второй концы 46, 47, соединенные с устройством 40 для взаимодействия с головой в соответствующем первом и втором местоположениях на устройстве 40 для взаимодействия с головой и расположенные таким образом, что ремешок 20 головного крепления расположен между соединителем 45 и устройством 40 для взаимодействия с головой в области между первым и вторым местоположениями на устройстве 40 для взаимодействия с головой. В таком варианте осуществления ремешок 20 может быть не жестко прикреплен к какой-либо части соединителя 45 так что, ремешок может плавно перемещаться в своем продольном направлении и/или в боковом направлении относительно соединителя 45. Однако устройство 40 для взаимодействия с головой ограничено тем, что оно не может быть полностью удалено из ремешка 20.

В таком варианте осуществления соединитель 45 может быть выполнен из материала или покрыт материалом, который обеспечивает достаточно низкий коэффициент трения между ним и ремешком 20, что перемещение устройства для взаимодействия с головой относительно головного крепления не уменьшается значительно, и, следовательно, не препятствует в значительной степени функционированию шлема 1. В качестве альтернативы или дополнительно, соединитель 45 может быть выполнен из упругого материала таким образом, что, в случае если часть соединителя 45 не перемещается плавно относительно ремешка 20, ремешок может перемещаться относительно первой и второй частей 46, 47 соединителя 45, соединенного с устройством 40 для взаимодействия с головой, например, путем растяжения соединителя, обеспечивая требуемое перемещение устройства для взаимодействия с головой относительно головного крепления.

В таком варианте осуществления, который изображен на фиг. 7, соединитель 45 может быть выполнен из удлиненного участка материала. Например, соединитель 45 может быть выполнен из участка материала в виде шнура, ленты или полоски. Такой материал, например, в целом может быть круглым или прямоугольным в поперечном сечении. Соединитель может быть выполнен из упругого материала, который может быть полезен для функционирования соединителя в случае удара по шлему 1, как описано выше, и/или может облегчить сборку шлема 1. В одном варианте осуществления соединитель 45 может быть выполнен из упругого материала, который покрыт слоем ткани. В качестве альтернативы или дополнительно, соединитель 45 может быть выполнен из силикона, резины или другого упругого пластикового материала.

Соединитель, такой как используемый выше, может быть соединен с устройством 40 для взаимодействия с головой в первом и втором местоположениях любым подходящим способом, включая, например, адгезивные или механические способы, такие как защелкивающееся соединение. Альтернативно, два конца удлиненного материала могут быть связаны друг с другом и/или по меньшей мере один конец может быть связан с частью шлема 1 для его прикрепления.

В одном варианте осуществления, схематически изображенном на фиг. 8-10, длина материала 50, используемого для образования соединителя 45, может быть завершена компонентом, таким как относительно короткий стержень 51. Стержень 51 соединен с удлиненным материалом 50 таким образом, что длина стержня 51 находится под углом ко всей длине материала, при необходимости перпендикулярно. Как показано на фиг. 9, во время сборки стержень 51 может быть вставлен в продольном направлении через отверстие 41 в устройстве 40 для взаимодействия с головой. Однако, как показано на фиг. 9, стержень 51 впоследствии естественным образом будет ориентирован относительно поверхности устройства 40 для взаимодействия с головой таким образом, что стержень 51 не сможет пройти обратно через отверстие. Следует понимать, что в таком варианте осуществления отверстие 41 в устройстве 40 для взаимодействия с головой может быть выполнено большим, чем поперечное сечение стержня 51, но меньшим, чем длина стержня 51.

В таком варианте осуществления, как изображено на фиг. 7, ремешок 20 соединен с устройством 40 для взаимодействия с головой таким образом, что ремешок 20 находится на противоположной стороне устройства 40 для взаимодействия с головой от головы пользователя шлема. Соответственно, соединитель 45 также находится преимущественно на противоположной стороне устройства 40 для взаимодействия с головой от головы пользователя шлема. В варианте осуществления описанном выше и изображенном на фиг. 8-10, соединитель 45 может быть выполнен таким образом, что длина материала, образующего соединитель 45, проходит через отверстие 41 в устройстве 40 для взаимодействия с головой со стороны, с которой контактирует ремешок 20, в результате чего стержень 51 располагается на поверхности устройства 40 для взаимодействия с головой, обращенной к голове пользователя шлема.

Если это нежелательно, например, если это влияет на комфорт пользователя шлема или если желательно скрыть стержень 51, либо по эстетическим причинам, либо для уменьшения риска повреждения соединителя 45 и/или риска, связанного с небрежным отношением, второе отверстие 41 может быть предусмотрено в устройстве 40 для взаимодействия с головой в каждом местоположении, используемом для прикрепления соединителя. В таком варианте осуществления длина материала может проходить через одно отверстие из области, в которой соединитель взаимодействует с ремешком, проходить через участок устройства 40 для взаимодействия с головой между двумя отверстиями 41, а затем проходить через второе отверстие. В таком варианте осуществления стержень 51 удерживается на той же стороне устройства 40 для взаимодействия с головой, что и ремешок 20, а именно на противоположной стороне устройства 40 для взаимодействия с головой от головы пользователя.

В одном варианте осуществления каждый соединитель 45 может быть выполнен из собственного отдельного участка удлиненного материала. В качестве альтернативы, один или более соединителей 45 могут быть выполнены из участков одного куска удлиненного материала. Например, множество соединителей 45 может быть выполнено способом, соответствующим вышеизложенному, но вместо стержня 51 в местоположении, где соединитель 45 соединяется с устройством 40 для взаимодействия с головой, удлиненный материал может проходить к другому соединителю 45. В одном варианте осуществления все соединители 45, используемые для соединения устройства 40 для взаимодействия с головой с головным креплением, могут быть выполнены из одного удлиненного материала.

Как показано на фиг. 7, в варианте осуществления, в котором головное крепление содержит ремешки 20, которые проходят поперек головы пользователя шлема между двумя точками соединения на наружной оболочке 2, пара соединителей 45 может быть предусмотрена для каждого ремешка 20 на противоположных сторонах устройства 40 для взаимодействия с головой. Аналогичным образом, по меньшей мере один соединитель 45, при необходимости пара соединителей 45, может быть предусмотрен для каждого ремешка 20. Однако этого недостаточно. Например, как показано на фиг. 11, между устройством 40 для взаимодействия с головой и головным креплением может быть обеспечено меньшее количество соединителей, таких как ремешки 20. Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 11, соединители 45 могут быть обеспечены только в задней части шлема 1.

На фиг. 12 изображен альтернативный вариант осуществления изобретения для присоединения устройства 40 для взаимодействия с головой. Как показано, устройство 40 для взаимодействия с головой может включать отверстия 60, через которые может проходить ремешок 20, который является частью головного крепления.

Как обсуждалось выше, в качестве альтернативы или дополнительно могут быть использованы другие варианты осуществления для присоединения устройства 40 для взаимодействия с головой. Например, упруго деформируемый соединитель может быть обеспечен между головным креплением и устройством 40 для взаимодействия с головой таким образом, что первая часть соединителя прикреплена к части головного крепления, такой как ремешок 20, а вторая часть соединителя прикреплена к части устройства 40 для взаимодействия с головой. Перемещение устройства для взаимодействия с головой относительно головного крепления может быть обеспечено путем растяжения и/или другой деформации соединителя. Такой соединитель может быть прикреплен к одной или обеим поверхностям головного крепления и устройства для взаимодействия с головой, которые обращены друг к другу. Соединитель может быть прикреплен к одному или обоим из головного крепления и устройства для взаимодействия с головой любым подходящим способом, в том числе, например, посредством крючка и петли и/или с помощью адгезива.

Как показано в вариантах осуществления, изображенных на фиг. 7, 11 и 12, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть выполнено в виде одного компонента, такого как один слой материала. Однако это не является обязательным. Например, устройство для взаимодействия с головой может быть выполнено из множества отдельных участков. Отдельные участки могут оставаться отдельными и, например, отдельно соединяться с головным креплением и/или другими частями шлема 1. В качестве альтернативы, два или более участка могут быть соединены во время сборки шлема. В одном варианте осуществления отдельный участок устройства для взаимодействия с головой может быть соединён с каждым из или подмножеством ремешков 20, которые образуют головное крепление или являются его частью.

В одном варианте осуществления устройство для взаимодействия с головой или одна или более его частей могут быть образованы посредством литья под давлением или вакуумного формования. Таким образом, он может иметь форму, соответствующую форме головы пользователя шлема.

В варианте осуществления шлема 1, изображённом на фиг. 7, головное крепление может содержать кольцо 30 для головы, которое взаимодействует по меньшей мере со лбом пользователя шлема и может по существу окружать голову пользователя. Следует понимать, что такое кольцо 30 для головы может быть соединено со шлемом 1 отдельно от остальной части головного крепления, такого как ремешки 20. В качестве альтернативы, кольцо 30 для головы может быть соединено со шлемом 1 с помощью ремешков 20. Также в качестве альтернативы, ремешки 20 могут быть соединены с остальной частью шлема 1 посредством кольца 30 для головы.

В варианте осуществления, в которой шлем 1 включает в себя кольцо 30 для головы, устройство 40 для взаимодействия с головой может включать макушечную область 43, которая выполнена с возможностью расположения между верхней частью головы пользователя шлема и головным креплением, таким как ремешки 20, и переднюю область 44, которая выполнена с возможностью расположения рядом с кольцом 30 для головы, по меньшей мере в области лба пользователя шлема. Передняя область 44 устройства для взаимодействия с головой может быть расположена таким образом, что она может плавно перемещаться относительно части кольца для головы, к которой она примыкает, таким же образом, как другие участки устройства 40 для взаимодействия с головой расположены с возможностью перемещения относительно других участков головного крепления, таких как ремешки 20, если они используются.

Передняя область 44 устройства для взаимодействия с головой может быть соединена с кольцом для головы и/или с наружной оболочкой 2, например, с помощью соединителей, которые выполнены с возможностью перемещения одной части относительно другой, обеспечивая перемещение передней части 44 устройства 40 для взаимодействия с головой относительно кольца 30 для головы. Дополнительно или в качестве альтернативы, передняя область 44 устройства 40 для взаимодействия с головой может быть соединена со шлемом 1 посредством промежуточной области 48 устройства 40 для взаимодействия с головой. В частности, промежуточная область 48 устройства 40 для взаимодействия с головой может соединять переднюю область 44 с макушечной областью 43. В одном варианте осуществления макушечная область 43, промежуточная область 48 и передняя область 44 устройства для взаимодействия с головой могут быть выполнены за одно целое из одной пластины материала.

Как изображено на фиг. 7, в одном варианте осуществления передняя область 44 устройства 40 для взаимодействия с головой может проходить вдоль кольца 30 для головы, например, в виде плечей 49. Следовательно, каждое плечо 49 устройства для взаимодействия с головой может быть смежным, но не соединенным со стороной макушечной области 43 устройства для взаимодействия с головой. В используемом при необходимости варианте осуществления один или более усилительных элементов могут быть обеспечены между одним или каждым плечом 49 устройства 40 для взаимодействия с головой и смежной частью макушечной области 43 устройства для взаимодействия с головой. Это может быть обеспечено для уменьшения степени увеличения зазора между макушечной областью 43 и плечом 49 устройства 40 для взаимодействия с головой при ударе по шлему.

Усилительные элементы между макушечной областью 43 и плечом 49 устройства 40 для взаимодействия с головой могут быть выполнены за одно целое с остальной частью устройства для взаимодействия с головой. В качестве альтернативы или дополнительно, усилительный элемент может быть обеспечен в виде пластины материала, например, выполненной из любого материала, описанного ранее, для образования устройства для взаимодействия с головой, которое соединено на соответствующих концах с макушечной областью 43 и плечом 49 устройства 40 для взаимодействия с головой. Пластина материала может быть соединена с макушечной областью 43 и плечом 49 устройства 40 для взаимодействия с головой любым удобным способом, включая, например, соединение крючком и петлей, защелкивающееся соединение и/или адгезив. Соединители могут быть регулируемыми, так что пластина материала может быть использована в качестве усилительного элемента под различные размеры шлема.

Промежуточная область 48 устройства для взаимодействия с головой может быть выполнена таким образом, что она выполняет дополнительную функцию, помимо соединения макушечной области 43 с передней областью 44. В частности, в случае удара по направлению к передней части шлема 1, промежуточная область 48 может обеспечить предотвращение соприкосновения лба пользователя шлема с передней областью наружной оболочки 2. Например, это может уменьшить тенденцию к прохождению передней части головы пользователя между двумя ремешками 20 в таком варианте осуществления, какой отображён на фиг. 7.

Следует понимать, что такой вариант осуществления не является существенным. Ремешки 20, используемые для образования головного крепления, могут быть расположены таким образом, чтобы избежать такой потенциальной проблемы в любом случае. Например, при достаточном количестве ремешков 20 и/или при достаточно широких ремешках проблема моно избежать или свести к минимуму. В качестве альтернативы или дополнительно, может быть предусмотрен ремешок 20, который проходит от передней части шлема.

В качестве альтернативы или дополнительно, может быть обеспечена дополнительная опора для устройства для взаимодействия с головой, которая может облегчить любую тенденцию к тому, чтобы голова пользователя, и, следовательно, устройство для взаимодействия с головой, проходила через зазор между двумя ремешками и/или кольцом для головы. Такая опора может быть обеспечена в виде пластины материала, например, образованной из любого материала, описанного ранее, для образования устройства для взаимодействия с головой. Опора может быть соединена с кольцом для головы в местоположении между двумя ремешками. Такая опора может, например, быть обеспечена на одной или более сторон шлема, передней части шлема и задней части шлема. Опора может быть соединена с кольцом для головы любым удобным способом, включая, например, соединение крючком и петлей, защелкивающее соединение и/или адгезив.

В варианте осуществления, как изображено на фиг. 13, несмотря на то, что макушечная область 43 устройства 40 для взаимодействия с головой предусмотрена на стороне головного крепления, такой как ремешки 20, обращенной к голове пользователя шлема 1, передняя область 48 может быть предусмотрена на противоположной стороне кольца 30 для головы. Соответственно, такой вариант осуществления может быть выполнен таким образом, что кольцо 30 для головы расположено между лбом пользователя шлема и передней областью 48 устройства для взаимодействия с головой.

Подобный вариант осуществления может быть преимуществом, если кольцо 30 для головы, по меньшей мере в области лба, является относительно мягким и/или гибким. В таком варианте осуществления поверхность контакта с низким коэффициентом трения между передней областью 48 устройства 40 для взаимодействия с головой и частью кольца 30 для головы, прилегающей ко лбу пользователя, обеспечит перемещение кольца 30 для головы и, следовательно, лба пользователя относительно передней области наружной оболочки 2. Как показано, передняя область 48 устройства 40 для взаимодействия с головой может быть соединена с кольцом 30 для головы с помощью соединителей 49. Такие соединители могут быть аналогичными тем, которые описаны выше, или другим подходящим видом соединителя, который обеспечивает относительное перемещение между соединенными компонентами.

Как показано на фиг. 14 и 15, одна или более накладок 66, 67 могут быть обеспечены для шлема 1. Например, в шлеме любой из конфигураций, описанных выше, который содержит переднюю область 44 устройства 40 для взаимодействия с головой, передняя накладка 66 может быть расположена рядом со лбом пользователя шлема. В зависимости от конфигурации шлема 1, передняя накладка может быть соединена с одним или более из кольца 30 для головы, передней области 44 устройства 40 для взаимодействия с головой и наружной оболочки 2.

Например, передняя накладка 66 может быть непосредственно соединена с передней областью 44 устройства 40 для взаимодействия с головой в варианте осуществления, в котором передняя область 44 устройства 40 для взаимодействия с головой обеспечена между кольцом 30 для головы и лбом пользователя шлема. В таком варианте осуществления передняя область 44 устройства 40 для взаимодействия с головой может содержать выступы или крючки 68, которые выполнены с возможностью взаимодействия с передней накладкой 66.

Дополнительно или в качестве альтернативы, передняя накладка 66 может быть соединена с кольцом 30 для головы посредством упругих соединителей 69, которые взаимодействуют с зацеплением с крючками или выступами 70, образованными на кольце 30 для головы. В такой конфигурации упругие соединители 69 выполнены с возможностью их растяжения в такой степени, чтобы обеспечить перемещение передней накладки 66 относительно кольца 30 для головы.

Дополнительно или в качестве альтернативы, передняя накладка 66 может содержать участок ткани, который при необходимости является упруго деформируемым, который проходит наружу и вокруг противоположной стороны кольца 30 для головы. Затем передняя накладка 66 может быть соединена с кольцом для головы, например, с помощью соединения крючка и петли с участками крючка или петли, соответственно, обеспеченных по всей длине ткани передней накладки 66 и прикрепленного при помощи адгезива к поверхности кольца 30 для головы. В качестве альтернативы, упругие соединители, которые взаимодействуют с зацеплением с крючками или выступами, образованными на кольце 30 для головы, могут быть обеспечены по всей длине ткани передней накладки 66.

Варианты осуществления с обеспечением ткани передней накладки 66 по всей длине, проходящей к противоположной стороне кольца для головы, могут быть предпочтительными, поскольку они могут иметь улучшенный эстетический вид, а тканевое покрытие кромок кольца для головы и устройства для взаимодействия с головой может уменьшить риск натирания кожи пользователя шлема о кромки. Кроме того, когда устройство 40 для взаимодействия с головой перемещается относительно кольца для головы при ударе, участок кольца 30 для головы может больше не покрываться устройством для взаимодействия с головой. Однако ткань может плавно перемещаться относительно кольца 30 для головы, обеспечивая дальнейшее перемещение.

В таком варианте осуществления, как изображено на фиг. 13, в котором часть кольца 30 для головы обеспечена между лбом пользователя шлема и передней областью 48 устройства 40 для взаимодействия с головой, передняя накладка может быть соединена непосредственно с кольцом 30 для головы. В качестве альтернативы или дополнительно, она может быть соединена упругими соединителями с наружной оболочкой 2 и/или передней областью 48 устройства 40 для взаимодействия с головой.

В одном варианте осуществления одна или более накладок 67 могут быть предусмотрены на других частях устройства 40 для взаимодействия с головой, например, в макушечной области 43 устройства 40 для взаимодействия с головой. Такие накладки 67 могут функционировать для улучшения комфорта пользователя шлема и/или для обеспечения отделения устройства 40 для взаимодействия с головой от головы пользователя, способствуя вентиляции. Как показано на фиг. 14, накладки 67 могут быть расположены таким образом, что они не перекрывают местоположения, в которых предусмотрены соединители 45, например, для соединения устройства 40 для взаимодействия с головой с головным креплением. Дополнительно или в качестве альтернативы, одна или более накладок 67 могут быть расположены для покрытия соединителей 45.

Как показано на фиг. 14, одно или более отверстий 43 могут быть обеспечены в устройстве 40 для взаимодействия с головой. Такие отверстия могут обеспечивать возможность вентиляции между головой пользователя и зазором 21 между головным креплением 20 и наружной оболочкой 2.

Как рассмотрено выше, устройство 40 для взаимодействия с головой может также содержать одно или более отверстий 41, используемых для взаимодействия с зацеплением с соединителями. Таким образом, следует понимать, что устройство 40 для взаимодействия с головой может быть обеспечено отверстиями, которые могут функционировать либо для обеспечения возможности вентиляции, либо для взаимодействия с зацеплением с соединителем. В качестве альтернативы, для конкретных функций могут быть предусмотрены различные отверстия.

Следует понимать, что, если предусмотрены отверстия 41 взаимодействия с зацеплением с соединителями, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть снабжено отверстиями 41 в местоположениях, необходимых для взаимодействия с зацеплением с соединителями для размещения устройства 40 для взаимодействия с головой в пределах конкретной конструкции шлема. В качестве альтернативы, устройство 40 для взаимодействия с головой может быть обеспечено множеством отверстий 41, расположенных таким образом, чтобы устройство 40 для взаимодействия можно было установить в любое из множества конструкций шлема и/или размеров шлема.

Шлем, содержащий наружную оболочку, головное крепление, выполненное с возможностью установки на верхней части головы пользователя шлема, при этом головное крепление подвешено внутри наружной оболочки таким образом, что при использовании между головным креплением и наружной оболочкой предусмотрен воздушный зазор; шлем дополнительно содержит устройство для взаимодействия с головой, установленное на поверхности головного крепления, которое выполнено с возможностью быть обращенным к голове пользователя шлема таким образом, что устройство для взаимодействия с головой может перемещаться относительно головного крепления, и между головным креплением и устройством для взаимодействия с головой предусмотрена поверхность контакта с низким коэффициентом трения. 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Шлем, содержащий:

наружную оболочку;

головное крепление, выполненное с возможностью установки на верхней части головы пользователя шлема;

при этом головное крепление подвешено внутри наружной оболочки таким образом, что при использовании между головным креплением и наружной оболочкой обеспечен воздушный зазор;

шлем также содержит устройство для взаимодействия с головой, установленное на поверхности головного крепления, которое выполнено с возможностью быть обращенным к голове пользователя шлема таким образом, что устройство для взаимодействия с головой обеспечено возможностью перемещения относительно головного крепления; и

между головным креплением и устройством для взаимодействия с головой обеспечена поверхность контакта с низким коэффициентом трения.

2. Шлем по п. 1, в котором устройство для взаимодействия с головой соединено с головным креплением.

3. Шлем по п. 1 или 2, в котором головное крепление содержит множество ремешков, которые выполнены с возможностью прохождения через верхнюю часть головы пользователя шлема и соединены с точками соединения на наружной оболочке.

4. Шлем по п. 3, в котором головное крепление содержит множество ремешков, проходящих между противоположной парой точек соединения.

5. Шлем по п. 3 или 4, в котором по меньшей мере два ремешка соединены друг с другом.

6. Шлем по любому из пп. 3-5, в котором устройство для взаимодействия с головой соединено с головным креплением по меньшей мере одним соединителем, который взаимодействует с одним из ремешков.

7. Шлем по п. 6, в котором по меньшей мере один соединитель имеет первый конец и второй конец, оба из которых соединены с устройством для взаимодействия с головой в соответствующих первом и втором местоположениях на устройстве для взаимодействия с головой, а ремешок расположен между соединителем и устройством для взаимодействия с головой в области между первым и вторым местоположениями на устройстве для взаимодействия с головой.

8. Шлем по п. 6 или 7, в котором ремешок не прикреплен жёстко к какой-либо части соединителя, тем самым обеспечивая возможность плавного перемещения ремешка относительно соединителя.

9. Шлем по п. 7 или 8, в котором соединитель выполнен из удлиненного участка материала, при необходимости одного из шнура, полосы или ленты.

10. Шлем по п. 9, в котором множество соединителей выполнены из отдельных кусков указанного материала.

11. Шлем по п. 9 или 10, в котором множество соединителей выполнены из участков одного куска указанного материала.

12. Шлем по любому из пп. 3-11, в котором головное крепление содержит по меньшей мере один ремешок, соединенный с передней частью наружной оболочки, проходящий в направлении к задней части шлема.

13. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство для взаимодействия с головой выполнено в виде одного компонента.

14. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство для взаимодействия с головой выполнено из множества отдельных участков.

15. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором головное крепление содержит кольцо для головы, выполненное с возможностью взаимодействия по меньшей мере со лбом пользователя шлема; и

устройство для взаимодействия с головой содержит макушечную область, которая выполнена с возможностью расположения между верхней частью головы пользователя шлема и головным креплением, и переднюю область, которая выполнена с возможностью расположения рядом с кольцом для головы.

16. Шлем по п. 15, в котором устройство для взаимодействия с головой также содержит промежуточную область, которая соединяет макушечную область с передней областью.

17. Шлем по п. 15 или 16, в котором передняя область устройства для взаимодействия с головой расположена между лбом пользователя шлема и кольцом для головы.

18. Шлем по п. 15 или 16, в котором кольцо для головы расположено между лбом пользователя шлема и передней областью устройства для взаимодействия с головой.

19. Шлем по любому из пп. 15-18, также содержащий переднюю накладку, расположенную рядом со лбом пользователя шлема.

20. Шлем по п. 19, в котором передняя накладка соединена по меньшей мере с одним из кольца для головы, передней области устройства для взаимодействия с головой и наружной оболочки.

21. Шлем по п. 20, в котором передняя накладка соединена упругими соединителями, выполненными с возможностью перемещения передней накладки относительно компонента, к которому она присоединена.

22. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство для взаимодействия с головой содержит одну или более накладок, обеспеченных на поверхности устройства для взаимодействия с головой, обращенной к голове пользователя шлема.

23. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство для взаимодействия с головой содержит пластину материала, форма которой при необходимости соответствует форме головы пользователя шлема.

24. Шлем по п. 23, в котором устройство для взаимодействия с головой содержит множество отверстий, которые могут быть выполнены для обеспечения по меньшей мере одного из места расположения для соединителя для соединения с устройством для взаимодействия с головой и вентиляцией.

25. Шлем по любому из предыдущих пунктов, в котором поверхность контакта с низким коэффициентом трения обеспечена низким коэффициентом трения между поверхностями головного крепления и устройством для взаимодействия с головой.

26. Шлем по любому из предшествующих пунктов, в котором при отсутствии удара по шлему расстояние между наружной оболочкой и головным креплением в местоположении, соответствующем верхней части головы пользователя, обеспеченной воздушным зазором, составляет по меньшей мере 10 мм, при необходимости по меньшей мере 15 мм, при необходимости по меньшей мере 20 мм, при необходимости по меньшей мере 30 мм, при необходимости по меньшей мере 40 мм.