[发明专利]冲击耗散内衬和制造冲击耗散内衬的方法

说明书

提供了冲击耗散内衬(140、200、414)，具有冲击耗散内衬的头盔(210、410)，以及制造冲击耗散内衬(140、200、414)的方法。内衬(140、200、414)包括具有空腔(126、193)和侧壁的流体不可渗透的外壳(141)，以及容纳在外壳中的流体(72、142)。外壳(141)可以具有中央部分(147)和从中央部分延伸的叶片(149)，其中中央部分(147)和叶片(149)适于共形符合头盔的内表面的形状。头盔(210、410)可包括定位在内衬(140、200、414)的空腔(416)内的主体(422)，其中在冲击负载下，主体(422)与内衬(140、200、414)之间的接触吸收冲击负载的至少一部分能量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月6日提交的待审美国临时专利申请62/430,420的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的各方面总体上涉及保护屏障和头部装备，例如头盔。更具体地，本发明的各方面在其若干实施例中提供了具有凹部的保护性的、含有流体的冲击耗散内衬，该凹部增强了在诸如人体的表面上的冲击负载的耗散。

背景技术

诸如娱乐和运动、公共保护和武装服务之类的许多人类活动使人体，特别是头部暴露于冲击和伤害。

头部损伤可能是最具创伤性的身体伤害类型。特别是在运动中，无论运动是在机动车辆还是在自行车中，人头部暴露于接触和伤害都是一个持续的问题。在头部保护领域已经进行了许多尝试以最小化由于头部冲击而对头骨、大脑和脑干的损伤。

许多现有技术试图解决这个问题，已经产生了各种头盔设计，其提供冲击能量吸收材料，例如泡沫橡胶和塑料，以试图在冲击表面和头部之间提供尽可能多的“缓冲”材料。因此，在21世纪初的最新头盔技术中，通常在头盔内提供尽可能多的泡沫缓冲而不损害头盔的美学外观。由此产生的头盔在实现头部保护或美学目标方面的成功受到限制。

除此之外，随着缓冲材料(例如，塑料泡沫)的量增加，包络越大则所得头盔的暴露越大。具体地说，虽然头盔内的较大体积的缓冲材料可以吸收更多的冲击能量，并且减少传递到头部的冲击能量，但是更大的体积也增加了接触点和例如头盔佩戴者的颈部、脑干和脊髓之间的扭转运动臂。因此，期望提供冲击保护同时使佩戴者的扭转负载最小化。

虽然对于一些使用者来说具有相对较小的后果，但是缓冲材料的量越大通常也会导致所得到的头盔对典型的头盔佩戴者更难看的外观。因此，本领域需要确保适当的头部保护，同时优选地提供美学上吸引人的头盔。

虽然许多形式的活动可使头部暴露于冲击负载，但运动完成或接触运动可能是头盔设计和头部保护的更严重问题之一。众所周知，头部在诸如橄榄球、曲棍球和英式足球之类的接触运动中的反复接触使运动员暴露于退行性脑损伤，即使用某种形式的头部装备保护。专业运动员，特别是前职业橄榄球运动员和曲棍球运动员中慢性创伤性脑病(CTE)的发生有很多文献记载。通常认为，即使受到保护，头部反复暴露于冲击负载也会导致对认知能力和行为的恶化和生活改变的影响。继续努力调查CTE的原因并减轻或预防CTE的发生。因此，本领域需要为运动员提供更具保护性的头部装备。

除了头部保护之外，许多其他身体、结构或装饰表面可能由于破坏性接触和/或冲击负载而暴露于损坏。在军事活动、建筑或个人防护以及其他活动中，继续需要增强，例如防弹衣或垫料，以提供身体防护。还希望保护一般的墙壁、障碍物和其他表面免受损坏。

Kirshon的美国专利8,856,972首先将液体填充的、流体移位的内衬技术的概念引入本领域。该技术由纽约斯克内克塔迪(Schenectady)的KIRSH Helmets以商标FluidDisplacement Liner^TM技术或FDL^TM技术销售。尽管8,856,972专利中公开的发明提供了用于耗散冲击负载的有效手段，但是本发明提供了进一步的改进和优点。