專利名稱：安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種安全頭盔，尤指一種可大幅分散沖擊力，以降低沖擊能量直線傳遞及單點多次沖擊所產(chǎn)生危險的安全頭盔。
但由于該發(fā)泡結(jié)構(gòu)體為一硬質(zhì)封閉式的緩沖材料制成，當(dāng)受到?jīng)_擊時，分散沖擊的能力有限，緩沖型態(tài)也不夠柔軟，無法產(chǎn)生優(yōu)良的潰縮沖量消除，僅能在小范圍內(nèi)傳遞該沖擊力，于是對所承受的沖擊力，其分散承受能力較差，無法將定點(集中)的沖擊力進(jìn)行充分的擴(kuò)散，此將造成沖擊力的過度集中；于是該強勁沖擊能量集中作用自殼體傳遞至硬質(zhì)發(fā)泡結(jié)構(gòu)體再直接作用至戴用者的頭部時，常造成戴用者頭部受到發(fā)泡體直接傳遞的強硬沖撞，對于中度以上的沖擊作用，仍然無法發(fā)揮有效的緩沖功能。
于是，該現(xiàn)有安全帽的殼體因集中沖擊力無法得到充分而柔軟的分散承擋，當(dāng)遭受集中或單點多次的沖擊能量時，將致使其殼體與結(jié)構(gòu)體在受到強力沖擊后，變形量極可能直接超過材料的降伏變態(tài)點，而無法在受沖擊之后自行回復(fù)原來待沖擊狀態(tài)，造成殼體對抗多次輕量或多次中量的耐撞擊能力降低，且在遭受撞擊后該殼體與其內(nèi)的硬質(zhì)發(fā)泡結(jié)構(gòu)體間，極易產(chǎn)生分離或向內(nèi)凹陷的變形，如此即喪失抵抗再次外力沖撞的能力，整體安全度直接受到影響，實有加以改進(jìn)的必要。
在此之前，又有設(shè)計者將上述結(jié)構(gòu)體的頂部設(shè)具一凹入槽，再于槽內(nèi)扣或嵌一密度較低的頂蓋層，期待以此密度低的頂蓋層，在殼體與結(jié)構(gòu)體間提供一較柔軟且易潰縮的材料層，希望能克服上述諸問題；然而很明顯的，該結(jié)構(gòu)頂蓋及結(jié)構(gòu)體需分由兩組模具及兩個制程來完成，且兩者的結(jié)合并非為一完整體，容易在組裝上產(chǎn)生人為失誤，且在作用力的傳遞上較難完全及確實，將造成品質(zhì)低落，無法達(dá)成預(yù)期的目的，且各層的互補性也必然降低，容易造成沖撞后無法回覆原狀的缺點，仍有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
在現(xiàn)有的材料特性中，近年來以夾層復(fù)合構(gòu)造取代單一材料而為組合結(jié)構(gòu)體的運用日漸風(fēng)行，其主要來自組合后的復(fù)合型態(tài)，可兼容各材料的優(yōu)點，互補長短，取得較好的性能或成本效益；其型態(tài)概由上下兩高密度材料，其間夾置低密度的蜂巢型或軟質(zhì)發(fā)泡或發(fā)泡緩沖體所構(gòu)成；此型材料在耐沖擊的運用上，主要善用上述的低密度中間層材，其在遭受沖量的作用時(請參圖7)，在該厚度方向受力而崩潰之前，大致能以其有效的挫曲保持向下一定程度的輕荷重；因此，該材料能在碎斷前提供良好的沖量分散，避免對待保護(hù)物產(chǎn)生不良應(yīng)力傷害。
為達(dá)上述目的，本實用新型包含一殼體、一內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體及生成于該兩者間的緩沖體；其中殼體為一硬質(zhì)塑料或纖維復(fù)合材料所構(gòu)成的帽盔，該帽盔的內(nèi)部結(jié)合一種高倍率發(fā)泡成形的硬化內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體，且于殼體與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體之間另一體生成夾設(shè)有至少一緩沖體，該緩沖體可為一開放式發(fā)泡成型的高吸震能力或低阻抗性的緩沖材料所構(gòu)成，由此可在該緩沖體受力沖撞而產(chǎn)生材料潰斷之前，將該集中或較強勁的點沖擊能量向周邊充分的擴(kuò)散，以分散轉(zhuǎn)換成較弱的分向沖擊能量，得以大幅降低沖擊能量對單點的集中作用；于是，當(dāng)能量逐層傳遞至頭盔最內(nèi)層與戴用者頭接觸面時，沖擊能量已在緩沖體處大幅分布至較大的承受范圍，恰得以降低單位面積的能量承受率，而能減輕對戴用者頭部的單點傷害，自然成為一較佳的緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計。
再者，由于本發(fā)明的殼體、緩沖體及內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，是采用不同材料發(fā)泡一體復(fù)合成型，各材層之間獲致極佳的相互輔助特性，對于能量的傳遞更為確實，避免因傳遞不確實而造成單層獨立承載負(fù)擔(dān)，較易受損的缺點。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型有如下優(yōu)點1.分散沖擊力、緩沖性能好、提高整體安全性；2.采用不同材料發(fā)泡一體復(fù)合成型，簡化制造工藝，節(jié)省加工成本。
圖式中元件編號與名稱對照1殼體2內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體
3 緩沖體31蜂巢型結(jié)構(gòu)311 陷或缺口4 網(wǎng)狀體又，本實用新型的緩沖體3其至少可朝向內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2的一側(cè)面設(shè)有多個貫穿或非貫穿的蜂巢型結(jié)構(gòu)31，且內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2對應(yīng)該蜂巢型結(jié)構(gòu)31的凹陷或缺口 3 11處是一體發(fā)泡生成有錐狀體(或柱狀體)以局部或完全填實該部份的方式，達(dá)到有效地一體復(fù)合成型，使得內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2與緩沖體3間的結(jié)合度增強，不僅降低受沖擊時相分離的可能性，更令該蜂巢型結(jié)構(gòu)31與錐狀體間，構(gòu)成極佳且全面的能量傳遞吸收部，蜂巢型結(jié)構(gòu)31更具有增加能量傳遞面積的功能，更具有適度補充緩沖體3材性過于柔軟的特性，而具有更明顯化解沖擊能量的效果。
另，本實用新型可于內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2與緩沖體3的結(jié)合面間或個別層材內(nèi)部，一體加設(shè)結(jié)合有一網(wǎng)狀體4，令內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2于發(fā)泡成形時，該網(wǎng)狀體4可被內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體2或緩沖體3結(jié)合緊固而不易脫離，如此，除加強安全頭盔整體的包覆性及結(jié)構(gòu)性得以強化外，通過該網(wǎng)狀體4的設(shè)計，更可令安全頭盔的各通氣孔部分具良好的遮蔽作用，可防止異物(諸如石子、蚊蟲等)經(jīng)由氣孔進(jìn)入頭盔之內(nèi)，造成戴用者的傷害。
綜上所述，此種安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，確實具有充分散解降低沖擊能量以得緩沖的功效；對于慣性沖擊作用提供極佳的緩和功能及優(yōu)良的柔軟度，提供對應(yīng)單點多次(或連續(xù))沖擊所需的良好回復(fù)特性，確實對戴用者能產(chǎn)生絕佳的防護(hù)作用。
權(quán)利要求1.一種安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其包含一殼體(1)、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)及介于殼體(1)與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)之間的緩沖體(3)；其特征在于其中殼體(1)為硬質(zhì)帽形構(gòu)體，殼體(1)的內(nèi)部結(jié)合有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)，柔軟且阻抗性低的緩沖體(3)被一體生成夾設(shè)于殼體(1)與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中緩沖體(3)朝向內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)的方向設(shè)有蜂巢型結(jié)構(gòu)(31)。
3.如權(quán)利要求2所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中蜂巢型結(jié)構(gòu)(31)為非貫穿的凹陷(311)型式。
4.如權(quán)利要求2所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中蜂巢型結(jié)構(gòu)(31)為貫穿的缺口(311)型式。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)對應(yīng)該蜂巢型結(jié)構(gòu)(31)的凹陷或缺口(311)處是一體發(fā)泡生成物填實其內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)與緩沖體(3)的結(jié)合面間或個別層材內(nèi)部，一體加設(shè)有一網(wǎng)狀體(4)。
7.如權(quán)利要求5所述的安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于其中內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體(2)與緩沖體(3)的結(jié)合面間或個別層材內(nèi)部，一體加設(shè)有一網(wǎng)狀體(4)。
專利摘要本實用新型安全頭盔的一體復(fù)合式緩沖結(jié)構(gòu)，涉及一種可大幅降低沖擊危險的安全頭盔，用以解決現(xiàn)有技術(shù)分散沖擊力有限、緩沖型態(tài)不夠柔軟、易產(chǎn)生變形、整體安全性不夠、制造工藝復(fù)雜、加工成本高等問題；其包含殼體、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體及介于殼體與襯墊結(jié)構(gòu)體間的緩沖體；其中殼體由硬質(zhì)塑料以構(gòu)成一帽型構(gòu)體，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體依該殼體的構(gòu)形發(fā)泡以高倍率封閉型形成；緩沖體頂面與殼體的內(nèi)面相貼，且一體形成于殼體與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)體的相夾合面間，其為一具極佳吸震能力的低密度柔軟性緩沖體，以此一體形成的不同密集度及軟硬度的多層緩沖結(jié)構(gòu)，不僅能有效將來自外界的集中沖擊力以擴(kuò)散型式在各層間大幅分散釋放沖擊能量，以降低慣性沖擊所產(chǎn)生的沖量直線傳遞傷害，且由于采用不同材料的一體成型結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可節(jié)省加工成本，整體結(jié)構(gòu)更可避免單次沖擊即造成帽體結(jié)構(gòu)之無法回復(fù)原狀，以提高其單點多次撞擊的承受能力。本實用新型主要應(yīng)用于建筑、工程和交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。
文檔編號A42B3/06GK2531655SQ012743
公開日2003年1月22日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者何昌憲 申請人:何昌憲