专利名称：防护盔的制作方法防护盔本发明总地涉及一种保护性安全帽，且在几个实施例中，涉及包括力削弱 衬里或可操作地连接有遮护件的结构座架的防冲撞帽的防护盔。为了帮助读者理解以下所揭示的本发明和本发明通常应用的环境，提供以 下信息。本文所使用的术语并不意在受限于任何特定的狭义解释，除非在文献 中另有清楚陈述。本文所阐述的参考文献可促进对本发明或本发明的背景的理 解。所有参考文献的内容都以参见的方式纳入本文。保护性安全帽用于或应当用于头部可能受到撞击的多种活动，包括但不限 于运动、娱乐活动、车辆运行、在危险工业环境内工作、军事作业、飞行和消 防。这种保护性安全帽通常包括金属或塑料的刚性外壳和将该壳支承在佩戴者 头上的悬挂系统。刚性外壳防止任何撞击物体与头部接触，且悬挂系统用于削 弱和分散传递到头部的撞击力。撞击削弱悬挂装置可例如包括附连到外壳并设置为佩带者头顶上吊架的 带条织物或设置在佩带者头部和外壳内部之间的可压縮泡沫衬里。转让给本发明受让人的美国专利第4,286,339号披露了一种诸如消防队员 头盔之类的防护盔，其将织物悬挂装置与泡沫衬里悬挂装置相结合，该专利的 内容以参见的方式纳入本文。用于美国专利第4,286,339号的头盔组件的颚带 刚性粘附到外壳上以将防护盔保持在头上。但是，以不可弯曲的方式将颚带固 定到外壳上在某些情况下可能会对佩带着的颈部施加太大的力(例如在头盔撞 击到物体或卡住的情况下跌落到地上时)。为了降低在颈部上施加过大的力的可能性，许多防护盔已包括可松开地附 连到防护盔组件上的颚带组件。通常，将整个防护盔组件与使用者分开会使使 用者的头部完全不受防止物体随后撞击的保护或者不受防止与静止物体撞击 的保护。转让给本发明受让人的美国专利第5,044,016号描述了一种包括外壳和内部撞击力削弱衬里组件的头盔组件，其全部内容以参见的方式纳入本文。颚带 组件安装到内部撞击力削弱衬里组件上、且内部撞击衬里组件安装到防撞外壳 内，使得该组件在预定负载情况下与防撞外壳脱开。在将内部衬里组件与外部 壳分开之后，内部衬里组件留在使用者的头上。因此内部衬里组件继续为使用 者提供防止随后撞击的某种保护。尽管已对防护盔进行了显著的改进，但仍然需要开发改进的保护性安全帽。


一方面，本发明提供一种防护盔，该防护盔包括刚性外壳，该刚性外壳 包括大致拱顶形部分；力削弱衬里，该力削弱衬里在拱顶形部分外壳内并可操 作地连接到刚性外壳；以及遮护件座架，该遮护件座架可操作地与力削弱衬里 连接，该遮护件座架适于将遮护件安装到其上。
遮护件座架可包括至少部分围绕力削弱衬里的外表面延伸的部分。遮护件 座架的该部分可例如在力削弱衬里的顶部上延伸。
在一实施例中，刚性外壳包括在拱顶形部分的顶部上从一侧延伸到另一侧 的肋，且遮护件座架的至少一部分位于肋的内部之内。在另一实施例中，刚性 外壳的拱顶形部分包括从前向后延伸的肋，且遮护件座架的至少一部分位于肋 的顶部中心部分内。在又一实施例中，刚性外壳的拱顶形部分在拱顶形部分上 是大致圆形的，且遮护件座架的至少一部分与拱顶形部分的内表面相邻设置。
遮护件座架的该部分还可围绕力削弱衬里的侧面延伸。遮护件座架的该部 分可例如围绕力削弱衬里的周界延伸。
力削弱衬里可适于在预定负载下脱开与外壳的可操作连接。在几个实施例 中，遮护件座架适于在力削弱衬里与外壳脱开可操作的连接时保持与力削弱衬 里的连接。
遮护件座架可以可操作地与外壳连接。遮护件座架可例如适于在预定负载 下脱开与外壳的可操作连接。遮护件座架可适于在遮护件座架和力削弱衬里与 外壳脱开可操作的连接时保持与力削弱衬里的连接。
另一方面，本发明提供一种防护盔，该防护盔包括外壳和连接到外壳以将
5遮护件连接至头盔的连接系统。该外壳包括拱顶形部分。连接系统包括附连到 外壳的第一侧的第一连接件和附连到外壳的第二侧的第二连接件。第一连接件 和第二连接件各包括用于设置在遮护件各侧上的协作连接件的、可卸除地连接 的座，使得遮护件可转动地附连到头盔，从而使遮护件可转动到外壳的拱顶形 部分内的收藏位置和外壳的拱顶形部分外部的展开位置。该座可例如包括形成 与遮护件的协作连接件的挠曲捕获臂的可拆卸地连接的毗邻件。遮护件的护罩 部分可以可转动地附连到遮护件的协作连接件。
在又一方面，本发明提供一种用于防护盔的力削弱衬里，该防护盔包括可 操作地连接到力削弱衬里的遮护件座架，该遮护件座架适于将遮护件安装到其 上。
结合附图阅读以下详细说明书会很好地明白和理解本发明及其特征和附 带优点。


图1示出本发明的常规型消防头盔的俯视立体图。
图2A示出本发明的防护盔的实施例处于分解状态的仰视立体图，包括本
发明的力削弱和/或作用力分散衬里或防冲撞帽组件，其中遮护件附连到与防冲 撞帽组件可操作地连接的结构座架或支承件上。
图2B示出图2A的头盔组件处于组装状态的仰视立体图。
图3A示出遮护件处于展开状态的图2A的防冲撞帽的立体图。
图3B示出遮护件处于收藏状态的图2A的防冲撞帽的立体图。
图4示出图2A的防冲撞帽处于分解状态的立体图。
图5A示出图2A的遮护件组件处于组装状态的立体图。
图5B示出图2A的遮护件组件处于分解状态的立体图。
图6示出图2A的遮护件组件的、附连有颚带的座架的立体图。
图7A示出图6的座架的俯视图。
图7B示出图6的座架的侧视图。
图7C示出图6的座架的另一立体图。
图7D示出图6的座架的后视图。图8A示出本发明的防护盔的实施例的仰视立体图，包括力削弱/分散衬里 或防冲撞帽组件，所述防冲撞帽组件包括用于遮护件的结构座架，其中结构座 架围绕防冲撞帽的下侧周界延伸。
图8B示出用于与图8A的防冲撞帽连接的遮护件的另一实施例的立体图。

本文结合各种消防队员头盔来讨论本发明的保护性安全帽的几个代表性 实施例。但是本领域的技术人员会理解，本发明的装置、系统和方法可用于宽 泛的各种保护性安全帽。
在19世纪，美国的消防队员通常使用皮革头盔，该头盔包括长的后部边 缘和巻起的侧边缘来防止水流下消防队员的颈部和流入他的外套内。现今在消 防队员中仍然很普及的皮革头盔足够坚固以提供对落下物体的防护，且常规皮 革头盔的较大边缘可有效地挡水并防止物体砸到消防队员的后颈部上。
除了皮革头盔，包括常规设计(即外观类似于常规皮革头盔)的现代消防 队员头盔通常由高科技塑料和复合材料制成。为了满足NFPA标准，消防队员 头盔通常由诸如热固材料之类的高度抗冲撞且高度热稳定的材料(例如包括乙 烯基酯/聚酯热固树脂的玻璃纤维复合物)制成。例如可从矿井安全装置公司 (Mine Safety Appliances Company) ("MSA")购得的CAIRNS 1010头盔是 NFPA认证的由纤维玻璃复合物制成的头盔，该头盔可用弹道级KEVLAR⑧材 料(聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)，从特拉华州的华盛顿的杜邦公司购得)加 固。
消防队员头盔可采用转让给本发明受让人的美国专利第286,339号、 5,044,016号和6,260,212号中所揭示的各种形式，其内容以参见的方式纳入本 文。图1示出具有"常规"形状的本发明的一实施例。但是，如防护盔领域的技 术人员所清楚的那样，本发明的防护盔可具有适用于保护性安全帽的大致任何 形状。
消防队员防护盔10包括外壳20。外壳20形成有大致拱顶形部分30和径 向向外延伸的边缘40，该边缘40在后部比在前部和侧面要宽以保护配戴者的 后颈部。内部撞击力削弱衬里组件或防冲撞帽组件100 (图1中未示出；参见
7例如图2至4)可放置在外壳20的拱顶形部分30内。"常规"类型的头盔10还 包括延伸越过拱顶形部分30的几个肋。在所示实施例中，主要或较大的突脊 或肋32在拱顶形部分30上从一侧延伸到另一侧。另一主要或较大突脊或肋34 在拱顶形部分30上从前向后延伸。
如上所述，本发明的防护盔可具有适用于保护性安全帽的大致任何形状。 例如，适用于本发明的"现代"类型或形状的消防队员头盔和其它头盔可具有比 用于头盔10的所示边缘40窄的边缘或者完全没有边缘。此外，这种防护盔在 其拱顶形部分上可以是光滑/圆的(即没有突脊或肋)，或者可具有与常规类型 消防队员头盔的外观不同的突脊或肋。例如，许多防护盔包括在防护盔的拱顶 形部分上从前向后延伸的单个相对大的突脊或肋。
本文所使用的术语，诸如"侧"、"前"、"后"、"上"、"下"、"向内"、"向夕卜" 和类似术语在提及头盔IO或其任何部分时，是指相对于使用者戴着头盔10时 头盔IO (或其一部分)的朝向的方向。
在本发明的几个实施例中，包括护罩部分204的护眼罩、面罩或遮护件 200 (参见例如图2A至7D)可操作地与撞击力削弱衬里组件或防冲撞帽100 连接。在这方面，用于遮护件200的结构座架300 (参见例如图2A至4、以及 6至7D)可放置成与防冲撞帽IOO可操作地连接。为了相对容易或快速地将遮 护件200连接上，可例如设有连接件340。在与常规类型的消防队员头盔结合 使用的本发明的几个实施例中，在防冲撞帽的顶部上延伸的安装座架300的箍 部分310设置并定尺寸成使其位于或安置在拱顶形部分30由肋或突脊32的结 构所形成的内部凹槽内。在另一类型的本发明头盔中，大致拱顶形部分仅包括 从前向后延伸的突脊或肋，类似于遮护件安装座300的遮护件安装座架的至少 一部分可例如位于突脊或肋的顶部中心部分内。在本发明的另一些防护盔中， 拱顶形部分是大致光滑弯曲的或圆形的(没有突脊或肋)，遮护件安装座可例 如仅定位成与拱顶形部分的内表面相邻。
如本领域所己知的那样，防冲撞帽IOO可由适于削弱撞击力的、诸如泡沫 聚氨酯或其它泡沫聚合物材料之类的泡沫材料制成。在所示实施例中，防冲撞 帽100包括由泡沫聚氨酯材料制成的力削弱和/或分布上部部分110以及由模制 (例如真空模制)诸如ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)之类的热塑聚合物材
8料来制成的下部部分160。例如图4所示，下部部分160围绕其下部周界形成 有座164，在组装两部分时，上部部分110的下周界安置在该座164内。下部 部分160的拱顶形部分170的外表面的形状和尺寸设置成大致符合上部部分 IIO的内表面。下部部分160可例如便于清洗防冲撞帽100，因为相对光滑的 模制热塑材料比例如泡沫材料更易于擦拭。此外，下部部分160还可防止对易 碎上部部分110的损坏。
还例如图4所示，织物悬挂装置400可与防冲撞帽100可操作地连接。织 物悬挂装置400通过诸如系带条420之类的延伸件连接到防冲撞帽100。系带 条420安置或放置在形成在防冲撞帽100的上部部分110内的沟槽或座120内。 组装时，系带条420保持织物悬挂装置400与防冲撞帽IOO可操作地连接。织 物条410穿过防冲撞帽100的下部160下周界并围绕该下周界，并有助于保持 上部110和下部160可操作地连接。
座架300可例如由比防冲撞帽100的上部110的易碎泡沫材料结构整体性 更强、并可对安装遮护件200的结构提供支承件的材料来制成。座架300可例 如由诸如尼龙之类的热塑材料注模制成。在所示实施例中，座架300可有助于 保持防冲撞帽100与头盔壳20正确对准(例如通过将箍部分310安置在肋或 突脊32内)以及遮护件200与防冲撞帽100和头盔壳20正确对准。例如图3B 所示，遮护件200可转动到其位于拱顶形部分30内防冲撞帽100与头盔10的 外壳20之间的凹陷位置或收藏位置。上部110可例如包括形成在其中以将遮 护件200放置在收藏位置的凹陷112。为了用来保护头盔配戴者的眼睛和脸上 部，可将遮护件200向下转动成设置在使用者脸前面的展开位置，例如图3A 所示。
除了为便于防冲撞帽100对准在头盔外壳20内之外，如上所述将座架300 的箍部分310放置在肋或突脊32的内部凹槽内还可降低或消除在头盔外壳20 内的内部突出。在完全组装好时，座架300还通过用作中间结构件而将外壳20 与防冲撞帽组件100互连，有助于防止在正常使用时防冲撞帽IOO相对于头盔 外壳20运动。
在图1至7D所示的实施例中，座架300的箍部分310安置或放置在形成 在防冲撞帽100的上部110内的沟槽或座130内。上部110和下部160还分别包括开口或座140和190，它们在组装时与连接件340对准。连接件340还可 包括安置或放置在下部160的座164内的突片或凸缘341 ，以例如有助于座架 300正确地对准在防冲撞帽100上。
在所示实施例中，座架300包括从座架300的箍部分310延伸的延伸构件 320。延伸构件320的形状设置成大致符合防冲撞帽100的沟槽或座120 (参见 例如图3A和3B)。箍部分310可包括形成在其中的槽口或凹沟312，其中箍 部分310越过沟槽120以使系带条420能够穿过其下方而不与箍部分310接触。 系带条420穿过形成在延伸构件320上的沟槽或座322并有助于保持座架300 与撞击部分100可操作地连接。
例如图2A所示，每个连接件340包括径向向外延伸的凸缘342。凸缘342 包括两个狭槽344。螺钉346穿过狭槽并穿过边缘40上的孔42。可设置稳定 构件348来帮助对准和稳定与螺钉346协作的螺母350，以将连接件340连接 到(因此将防冲撞帽IOO也连接到)头盔外壳20。
在对头盔外壳20施加会导致配戴者颈部上的不适当压力的预定力或预定 负载时(例如，在头盔撞击到物体或在跌落时卡住的情况下)，凸缘342会变 形并从下部螺钉346滑出以使连接件340能够脱开，并由此使防冲撞帽100能 够从头盔外壳20脱开。例如NFPA1917标准指出在对防冲撞帽施加的不小于 80磅的向下负载时会发生分离。每个连接件340还可包括通过螺钉346与其可 操作连接的构件352 (参见例如图2A)，螺钉346包括径向向内延伸的凸缘 354。在防冲撞帽100通过穿过构件352内的孔(未示出)的螺钉346与头盔 外壳20脱开时构件352保持与头盔外壳20连接。凸缘354可变形以使撞击组 件100脱开与头盔外壳20的连接。在例如不希望防冲撞帽100与头盔10脱开 的某些侧面撞击情况下(这会引起头盔外壳20变形)，凸缘354可有助于稳 定该组件并防止不想要的脱开。但是，在对头盔10施加有如上所述会以其它 方式对配戴者的颈部造成过大的力的情况下，凸缘342和凸缘354都偏斜以使 防冲撞帽IOO (包括所连接的遮护件200)与头盔外壳20脱开。
在所示实施例中，包括箍部分310、延伸构件320和连接件340的座架300 由热塑材料一体模制而成。热塑材料较佳地具有适当的顺应性以如上所述使连 接件340脱开与头盔外壳20的连接。延伸构件320以片簧的方式起作用，将
10座架连接到防冲撞帽IOO的上部IIO。延伸构件320具有弹性并吸收能量，可 防止在对其或对防冲撞帽100施加力时断裂(并保持防冲撞帽组件100的组合 性)。座架300的热塑材料还较佳地具有适当的刚度以提供如上所述协作的、 遮护件连接件210到连接件340的可靠连接。
由于在防冲撞帽组件100从头盔外壳20脱开之后座架300和遮护件200 保持与防冲撞帽100可操作地连接，遮护件200可在头盔外壳20从防冲撞帽 100中脱开之后继续保护眼睛。
如上所述，座架300的连接件340还提供遮护件200到连接件340的连接 并由此提供到防冲撞帽IOO的连接。在所示实施例中，遮护件200包括协作的 连接件210，该协作的连接件包括两个挠曲的捕获腿214。在协作连接件210 向上移动(由图2A中所示的箭头C标示)到与连接件340接触时，协作连接 件210的上端218进入形成在内侧或连接件340上的开口 360。挠曲捕获腿214 通过与开口 360的侧面上的毗邻构件364接触而被迫朝向彼此，直到毗邻构件 364与形成在捕获腿214上的槽口或座224对准为止。在这点上，捕获腿214 远离彼此挠曲使得槽口 224形成与毗邻构件364的配合以保持协作的连接件 210 (由此遮护件200)与连接件340可拆卸地连接。
为了拆除遮护件200与连接件340的连接，使用者可通过对捕获腿214 的端部228施加力而迫使挠曲的捕获腿214朝向彼此以拆除槽口214与毗邻构 件364的协作接触。连接件340与210协作以可拆卸地将遮护件200连接到头 盔组件上，这就例如可提供简单拆卸遮护件200来进行定期清洁或用另一遮护 件来进行更换。
连接件340和遮护件200的连接件210之间的协作连接即使在直接用在头 盔外壳20上而不是作为脱开的防冲撞帽组件100的一部分时也是有利的。在 这方面，不像用于将遮护件和其它附件附连到头盔上的多个其它连接机构那 样，本发明中所形成的连接非常简单且不需要使用工具来进行连接或脱开。此 外，还在拱顶形部分30的内周界上形成连接件并提供在头盔外壳20和防冲撞 帽100之间的遮护件200的收藏位置。在该内部位置，可保护遮护件200免受 赃物弄脏、避免由于与各种物体接触造成的损坏、以及避免由于暴露在较高温 度造成的损害。为了进一步保护遮护件200避免赃物弄脏和暴露于热空气中，可设置护罩
500来防止赃物和空气进入头盔外壳20和防冲撞帽200之间。护罩500可仅在 遮护件200附近围绕头盔外壳20和防冲撞帽100之间的间隙延伸或者可进一 步围绕间隙延伸。护罩500可甚至围绕间隙的整个周界延伸。在几个实施例中， 护罩500围绕图2A和2B所示的间隙的前部延伸。在几个这种实施例中，耳/ 颈部翼片或护罩(如本领域已知的)可以可拆卸地附连到围绕位于拱顶形部分 30的后内部设置的几个钩-环型固定件60，且还可防止赃物弄脏和热空气进入 头盔外壳20和防冲撞帽100之间的间隙。
例如图5A和5B所示，遮护件200可以围绕由拉紧螺钉所提供的轴可枢 转地或可转动地附连到连接件210，该拉紧螺钉250例如是可调节来设定遮护 件在收藏位置(例如图3B所示)和展开位置(例如图3A所示)之间转动所 需要的力的大小。可设置手柄或凸缘560以供头盔10的配戴者抓持而便于收 藏和展开遮护件200。
图8A示出本发明的防冲撞帽组件100a的另一实施例，其中结构座架300 包含防冲撞帽100a的上部力吸收或削弱部分110的下周界，而不是如以上实 施例中所描述的那样在防冲撞帽100的顶部上从一侧延伸到另一侧。遮护件 200a通过枢转连接360a连接到座架300。在所示实施例中，形成在遮护件200a 的两侧上的通道210a通过连接件360a的挠曲捕获臂364a来捕获。可围绕300 座架的周长设置分离附件(例如，类似于上述那些但未在图8A中示出)以脱 开座架300到头盔10a的外壳20的附连。
图8B示出用于与座架300的枢转连接件360连接的遮护件200b的另一 实施例。在图8B的实施例中，遮护件200b包括可用于形成与枢转连接件360 连接的开口212b。在这方面，开口 212b可与枢转连接件360对准，且施加到 遮护件200b的力使开口 212b张开以可将枢转连接件360安置在通道210b内。
在遮护件200a或200b内，通道210a和210b的尺寸可分别设置成使得对 遮护件200a或200b的枢转运动保持一定的阻力，由此形成一种机理来将遮护 件200a或200b保持在所要求的位置。
此时，以上的说明和附图阐述了本发明的较佳实施例。当然对本领域的技 术人员来说，根据前述教示可以有各种更改、增加和替代设计而不偏离本发明
12的范围。本发明的范围由权利要求书而不是前述说明书来表示。落入权利要求 书含义及其等同范围内的所有的改变和变型都包含在其范围内。


一种防护盔，包括刚性外壳，该刚性外壳包括大致拱顶形部分；力削弱衬里，该力削弱衬里在拱顶形部分外壳内并可操作地连接到刚性外壳；以及遮护件座架，该遮护件座架可操作地与力削弱衬里连接，该遮护件座架适于将遮护件安装到其上。