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)的沖擊力進行充分的擴散，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，仍有進一步改進的空間。
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，避免對待保護物產(chǎn)生不良應(yīng)力傷害。
為達上述目的，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