的許多能量。
[0036]內(nèi)墊可進(jìn)一步包括外襯，以便為頭盔的佩戴者提供舒適度。適宜的材料包括輕質(zhì)合成泡沫和/或織物。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這種材料旨在使得皮膚舒適，也可有助于排汗和/或散熱。內(nèi)墊可以任選地設(shè)置有孔和/或通風(fēng)口，以便助于排汗和/或散熱。
[0037]內(nèi)墊優(yōu)選適于或適合于用戶頭部的形狀。合適地，內(nèi)墊形成頭盔的基本上連續(xù)的內(nèi)表面，并適于覆蓋使用者的頭部，如通常為選定類型的頭盔。
[0038]優(yōu)選地，所述外殼形成頭盔的外殼。外殼通常為頭盔提供強(qiáng)度和剛性。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，外殼是由剛性材料制成的，例如剛性熱塑性材料。合適的剛性熱塑性塑料的實(shí)例包括聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯或任何其它合適的熱塑性材料。
[0039]外殼是為了為任何時(shí)間保持完好，因此必須能夠承受大于200G的沖擊力。
[0040]外殼可適當(dāng)?shù)匕ǘ鄠€(gè)通風(fēng)孔，使空氣圍繞使用者的頭部流通，從而有利于排汗和散熱。
[0041]頭盔的外殼可根據(jù)最終用戶的要求來成形。例如，在全接觸運(yùn)動(dòng)和汽車運(yùn)動(dòng)中，頭盔的外殼可被成形為基本上覆蓋除外臉的所有頭部。對(duì)于其他運(yùn)動(dòng)，不同形狀的頭盔是適合的，例如僅覆蓋頭頂部的部分的形狀，例如作為常見自行車頭盔。
[0042]頭盔優(yōu)選地還包括緊固裝置，以保持它在用戶的頭部，特別是在使用中。這種裝置可以包括由任何合適的材料形成的顎帶。頭盔可任選地設(shè)置有面甲和/或面罩。
[0043]在一些實(shí)施方案中，頭盔包括適于感測(cè)沖擊的傳感器，以及適于傳輸沖擊數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程設(shè)備的通信接口。頭盔還可以包括適于在施加的沖擊大于閾值壓力的情況下將信號(hào)發(fā)送到所述遠(yuǎn)程設(shè)備的控制器。頭盔還可以包括數(shù)據(jù)記錄器，其可操作地記錄來自傳感器的數(shù)據(jù)。
[0044]傳感器可以設(shè)置在頭盔的殼體內(nèi)，并且這些傳感器可被設(shè)置成符合頭盔的形狀。例如，這些適形傳感器可以包括設(shè)置的導(dǎo)電材料，該材料的電阻率由沖擊的影響而改變，使得該材料的電阻率作為頭盔所受沖擊的指示。另外，也可以使用加速度計(jì)，其被布置可以斷開電路，例如通過沖擊而破裂的導(dǎo)電鏈路。這樣的配置可被用于解諧(例如修改諧振頻率)諧振電路。這可以使得能夠通過測(cè)量電感連接和/或頭盔的射頻反射率的程度來確定頭盔的狀態(tài)。
[0045]因此，在一個(gè)方面，提供一種頭盔，包括RF天線，用于與射頻電磁場(chǎng)連接，以及沖擊傳感器，用于在頭盔的加速度超過選定閾值時(shí)改變RF天線的電特性。
[0046]改變電特性可以包括連接或解連接電阻、感應(yīng)或電容負(fù)載與天線。
[0047]在一個(gè)實(shí)施例中，沖擊傳感器包括電連接到所述天線的慣性機(jī)械加速度計(jì)，并且被配置為響應(yīng)所述頭盔的加速度被偏轉(zhuǎn)。加速度計(jì)可以被布置成當(dāng)頭盔的加速度超過選擇的閾值的情況下?lián)p壞。
[0048]在一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器可以被設(shè)置為通過改變天線的阻抗而失諧RF天線。例如，該傳感器可以被配置為從RF天線解連接電感或電容。
[0049]在一個(gè)實(shí)施方案中，機(jī)械元件被設(shè)置為當(dāng)頭盔的加速度超過選擇的閾值的情況下?lián)p壞。所述天線可包括電感連接器，用于連接到通過在近場(chǎng)范圍內(nèi)的另一個(gè)電感連接器產(chǎn)生的RF H-場(chǎng)。
[0050]在一個(gè)實(shí)施方案中，傳感器包括電阻元件，具有響應(yīng)于所述電阻元件的加速度而改變的電阻率。電阻元件可被連接到天線，以在沖擊作用下而改變天線的負(fù)載。
[0051]應(yīng)該理解的是，所記錄的數(shù)據(jù)可以用于監(jiān)測(cè)佩戴本發(fā)明的頭盔的佩戴者所受到的沖擊。通過舉例的方式，可能監(jiān)視沖擊以提供指導(dǎo)用于表明穿戴者是否已受到大到足以可能導(dǎo)致問題例如震蕩的沖擊。此外，它可以監(jiān)測(cè)沖擊的次數(shù)，以提供指導(dǎo)用于表明累積的沖擊是否足以造成問題例如震蕩。這種監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)開展以提供即時(shí)的結(jié)果和分析。
[0052]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種頭盔系統(tǒng)，包括:
[0053]( i)頭盔，包括外殼，以及任選地位于所述外殼內(nèi)的內(nèi)墊，其中所述內(nèi)墊用于彈性變形以緩沖使用者的頭部;和
[0054](ii)可移動(dòng)插入件，適于插入所述外殼與使用者的頭部之間，其中所述可移動(dòng)插入件包括固體開孔泡沫材料，或者由固體開孔泡沫材料組成，用于當(dāng)沖擊施加的壓力大于選定閾值壓力時(shí)發(fā)生不可逆變形以吸收沖擊能量。
[0055]當(dāng)內(nèi)墊存在并定位在外殼內(nèi)，可移動(dòng)插入件適于插入所述外殼與所述內(nèi)墊之間。
[0056]在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，可移動(dòng)插入件還包括用于彈性變形以緩沖使用者的頭部的墊子。在這樣的實(shí)施例中，當(dāng)插入件被插入到外殼中，墊子形成的內(nèi)層與外殼一起夾著固體開孔泡沫。
[0057]合適的材料和/或?qū)嵗缟鲜龆x。
[0058]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，頭盔的外殼包括帶鍵的內(nèi)表面，并且所述可移動(dòng)插入件包括適于與帶鍵的內(nèi)表面嚙合的互補(bǔ)鍵控部件，以防止可移動(dòng)插入件相對(duì)于所述頭盔滑動(dòng)。
[0059]在一些實(shí)施例中，頭盔包括帶鍵的內(nèi)表面，并且所述插入件包括適于與帶鍵的內(nèi)表面互補(bǔ)的鍵控部件。在這種方式中，可移動(dòng)插入件相對(duì)于頭盔的滑動(dòng)可被禁止。
[0060]可移動(dòng)插入件可以包括用于感測(cè)沖擊的傳感器，以及用于從所述傳感器傳送信號(hào)的連接器(諸如通信接口)。
[0061]頭盔可包括用于感測(cè)沖擊的傳感器，以及用于在傳感器與可移動(dòng)插入件的連接器之間傳輸信號(hào)的連接器(諸如通信接口)。連接器可以相對(duì)于所述頭盔的鍵和可移動(dòng)插入件設(shè)置，以便插入件的鍵控部件與頭盔的內(nèi)表面的接合能夠連接頭盔與可移動(dòng)插入件之間的通信。連接器可以從導(dǎo)電連接器、電感連接器和電容連接器中選擇。
[0062]在一些實(shí)施例中，頭盔可進(jìn)一步包括控制器，用于經(jīng)由所述連接器從插入件的至少一個(gè)傳感器獲得傳感器數(shù)據(jù)，以及通信接口，用于與遠(yuǎn)程設(shè)備通信所述傳感器數(shù)據(jù)。
[0063]在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，可移動(dòng)插入件可以包括數(shù)據(jù)記錄器，用于記錄施加到插入件的沖擊。頭盔可包括控制器，用于響應(yīng)于被連接到頭盔的可移動(dòng)插入件而從數(shù)據(jù)記錄器獲得數(shù)據(jù)，其中所述控制器用于基于所獲得的數(shù)據(jù)而觸發(fā)警報(bào)。例如，傳感器數(shù)據(jù)指示插入件是否已受到大于所選閾值壓力的沖擊。該警報(bào)可以適當(dāng)?shù)厥强陕牼瘓?bào)、視覺警報(bào)或射頻信號(hào)。因此，頭盔和/或插入件可以包括射頻天線，用于從頭盔傳送射頻信號(hào)給遠(yuǎn)程設(shè)備。
[0064]根據(jù)本發(fā)明，還公開了適于與頭盔外殼一起使用的插入件，所述插入件如上述定義。
[0065]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供一種降低沖擊能量傳遞的方法，包括使用如上述定義的頭盔。
[0066]本發(fā)明的又一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案提供一種監(jiān)視沖擊能量傳遞的方法，包括使用如上述定義的頭藍(lán)。
[0067]如上所述，在本發(fā)明的各方面，合適的固體開孔泡沫是固體開孔酚醛樹脂泡沫。特別合適的泡沫可通過如下組分之間的固化反應(yīng)來制造:
[0068](a)反應(yīng)數(shù)(定義見下文)至少為1的液體甲階酚醛樹脂;和
[0069](b)用于甲階酚醛樹脂的強(qiáng)酸固化劑;任選地存在:
[0070](c)細(xì)分散的惰性不溶性顆粒狀固體，當(dāng)使用時(shí)，其用量按液體甲階酚醛樹脂重量的至少5%的量，并且基本上均勻地分散于含有甲階酚醛樹脂和固化劑的混合物中；
[0071]由于施加熱量，含有甲階酚醛樹脂和固化劑的混合物的溫度不超過85°C，并且該溫度以及酸固化劑的濃度是這樣的:使得作為固化反應(yīng)的副產(chǎn)物產(chǎn)生的化合物，在混合物凝結(jié)之前從混合物內(nèi)揮發(fā)，以產(chǎn)生發(fā)泡酚醛樹脂產(chǎn)品。
[0072]甲階酚醛樹脂意指一種溶于合適的溶劑中的酸可固化預(yù)聚物成分的溶液，通過至少一種酚類化合物與至少一種醛的縮合來制備，通常在堿性催化劑的存在下，如氫氧化鈉的存在下。
[0073]可以使用的酚的例子有苯酚本身及其取代物，通常是烷基取代物及其衍生物，其條件是，苯酚苯環(huán)上的三個(gè)位置中酚羥基的鄰位和對(duì)位是未取代的。也可以使用這樣的酚的混合物。當(dāng)甲階酚醛樹脂的流動(dòng)特性需要改善時(shí)，也可以使用一種或多于一種這樣的酚類與其中鄰位或?qū)ξ恢械囊粋€(gè)已被取代的取代酚的混合物。然而，在這種情況下，固化的酚醛樹脂泡沫的交聯(lián)程度會(huì)降低。出于經(jīng)濟(jì)原因，苯酚本身通常優(yōu)選作為酚成分。
[0074]醛通常為甲醛，雖然不排除使用較高分子量的醛。
[0075]每摩爾苯酚與至少1摩爾甲醛的反應(yīng)合適地形成甲階酚醛樹脂的酚/醛縮合產(chǎn)物組分，其中甲醛通常以水溶液的形式提供，例如福爾馬林。優(yōu)選使用的甲醛與苯酚的摩爾比為至少1.25:1，但最好避免比值在2.5:1以上。最優(yōu)選的范圍是1.4-2.0:1。
[0076]混合物也可以含有具有2個(gè)活性氫原子(二羥化合物)的化合物，其將在固化步驟期間與甲階酚醛樹脂的酚/醛反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)，以減少交聯(lián)密度。優(yōu)選的二羥化合物是二醇，特別是烯烴基二醇或者羥基基團(tuán)之間的原子鏈不僅含有亞甲基和/或烷基取代的亞甲基基團(tuán)而且含有一個(gè)或多個(gè)雜原子特別是氧原子的二元醇。合適的二醇包括乙二醇，丙二醇，丙燒_1，3-二醇，丁燒-1,4-二醇和新戊二醇。特別優(yōu)選的二醇是聚二醇，尤其是二-(稀經(jīng)基醚)二醇，例如二甘醇，以及尤其是二丙二醇。
[0077]優(yōu)選地，基于酚/醛縮合產(chǎn)物的重量計(jì)算，二羥化合物的存在量為從0-35% (重量)，更優(yōu)選0-25% (重量)。最優(yōu)選地，二羥化合物，使用時(shí)，存在量基于苯酚/醛縮合產(chǎn)物的重量為5-15% (重量)。當(dāng)在本方法中使用含有二羥化合物的這種甲階酚醛樹脂時(shí)，可制得具有特別良好的物理性能，特別是強(qiáng)度的產(chǎn)品。
[0078]適當(dāng)?shù)?，二羥化合物加入到所形成的甲階酚醛樹脂，并優(yōu)選在0H基之間具有2至6
個(gè)原子。
[0079]甲階酚醛樹脂可以包括在水中或在任何其它合適的溶劑或在溶劑的混合物中的酚/醛的反應(yīng)產(chǎn)物的溶液，其可以或可以不包括水。
[°08°]當(dāng)使用水作為唯一的溶劑，其優(yōu)選存在量為甲階酚醛樹脂重量的15-35% (重量)的，優(yōu)選20-30%。當(dāng)然，如果配合使用助溶劑，水的含量可基本上較少，助溶劑例如醇或上述二羥化合物中的一種。
[0081]如上所述，液體甲階酚醛樹脂(即任選地含有二羥化合物的酚/醛產(chǎn)物的溶液)必須具有至少為1的反應(yīng)數(shù)。反應(yīng)數(shù)是10/x，其中X是使用按甲階酚醛樹脂的10% (重量)的66-67%的對(duì)甲苯磺酸水溶液在60°C下固化甲階酚醛樹脂，所需要的分鐘數(shù)。該試驗(yàn)包括:將規(guī)定量