[发明专利]用于冲击防护的三层可压缩衬里

说明书

一种用于经受震动负载的头盔或其它设备的可压缩衬里(1100)，其包括基本上可共延展的三个层(1124、1128、1160)，其通过相应的锥形凸起(1130、1162)和锥形凹陷(1132、1161)互相接合。中间层(1160)具有不同的压缩性，且提供在斜冲击中的层的分离。

技术领域

本发明涉及一种用于冲击防护的可压缩衬里，且涉及一种使用可压缩衬里进行冲击防护的方法。本发明可用于头盔或类似物中。

背景技术

可压缩衬里用于头盔中，以提供在冲击时的缓冲。这样的衬里还可用于结构或设备可能受到震动载荷风险的场合中，例如有关汽车；婴儿座篮；防护衣，例如背心；运输珍贵货物的防护和封装材料。

WO2010/001230A公开了一种可压缩衬里的示例，其具有两个可压缩层，可压缩层具有互相可接合的锥形凸起部分和凹陷；所述层包括具有不同压缩性的泡沫材料。

对冲击尤其是头盔冲击的分析显示，典型的冲击力兼具平移性和旋转性。平移力通常与冲击表面正交，且在头盔的情况下，导致迅速的减速度，这一减速度需要被缓冲以便转移冲击能量。

转动冲击力更加复杂，且在斜冲击中，导致由于摩擦接触的加速度，例如在头盔和接触表面之间。对衬里而言，期望这一加速度和不可避免的减速度最小化，作为目的，其使得例如施加到头盔佩戴者的头部和颈部的能量最小化。类似的考虑适用于经历斜冲击的非头盔应用。

需要的是更好地适应斜冲击的可压缩衬里。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于冲击防护的可压缩衬里，所述衬里包括三个基本上可共同延展的层，其通过相应的锥形凸起和对应的锥形凹陷的阵列互相接合，衬里的外表面是基本上光滑的，且中间层具有与相邻的层不同的压缩性。

在本发明中，设想了一种具有不同压缩性的部分的中间层。相应地，中间层的部分可具有不同于邻近层的压缩性，或中间层可具有一致的压缩性。

本发明的特征在于，提供了具有不同于内层和外层的压缩性的中间层(或其部分)，或提供了具有不同于相邻层的压缩性的中间层(或其部分)。可替代地，本发明的特征可在于，中间层(或其部分)具有不同于内层和外层的密度，或在于，中间层(或其部分)具有不同于邻近层的密度。

本发明的一个构造包括低密度的内层，具有大于内层的密度的中间层，以及密度大于中间层的外层，由此形成了从内层到外层密度增加的构造(即压缩或挤压梯度)。

本发明的另一构造包括具有特定密度的内层，具有低于内层的密度的中间层，以及密度大于内层和中间层的外层。更软的中间层将具有在内层和外层上的分离效果，且用作两层之间的“缓冲区域”(即低密度的更软的中间泡沫层将降低从外层到内层的冲击能量的传递，且反之亦然)。

本发明的另一构造包括低密度泡沫的内层和外层，以及由高密度泡沫制成的中间层。这种构造适用于例如暴露于不同水平的冲击阻挡的橄榄球运动员的身体背心，其中，三层衬里可用于软化对穿着背心(被阻挡)的运动员的身体的打击，并且软化对接触背心的运动员(阻挡者)的打击。高密度泡沫的中间层将用作在两个较软层之间的分离区域，从而允许相对于内层的少量的剪切作用，内层相对于头部保持静止。

将理解，除了改变形状、尺寸以及凸起和凹陷之间的间隔，多种另外的组合是可能的。凸起可具有基部，其是圆形的、三角形的、正方形的，或具有更多数量的边。对称的凸起是优选的。

还需注意，嵌入在上覆的中间层的锥体内的内锥体和嵌入在上覆的外层的厚度内的中间锥体的互锁结构产生更强的冲击吸收衬里，其将防止在斜冲击期间的层的剪切效应。