(57)【要約】着用者によって直用される装具は、外側シェルと内側シェルとを、これら外側シェルと内側シェルとの間に種々の構造物を具えた衝撃吸収材料と共に有する。外側シェルに力が加わった場合、衝撃吸収材料の構造物が変形（例えば圧縮）して内側シェルが受ける力を低減させる。例えば、衝撃吸収材料は外側シェルに接触する表面と内側シェルに接触する表面とを持つ多数の分岐「Ｙ」形状または多数の円柱状ロッドの如き構造物を形成する。ロッドの内部および他の衝撃吸収構造物を発泡体の如き変形可能な材料で充填することができる。衝撃吸収材料を外側シェルと内側シェルとの間に配されるジャックや、球形状，剛毛，交差アーチまたは他の形状に形成することができる。
2019501308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用者の頭の一部を部分的に取り囲む内側シェルと、
前記着用者の頭の一部を前記内側シェルと同心状に取り囲む外側シェルと、
前記内側シェルと前記外側シェルとの間の容積を部分的に満たす複数の衝撃吸収構造物であって、衝撃吸収構造物が前記内側シェルに接する基端と、前記外側シェルに接する頂端とを有する複数の衝撃吸収構造物と
を具えていることを特徴とするヘルメット。
【請求項２】
前記衝撃吸収構造物は、前記内側シェルに結合された一端を有するベース部と、
複数の分岐部であって、それぞれの分岐部は、ヘルメットの前記外側シェルに結合される一端を有して分岐部間に或る角度を形成し、それぞれの分岐部は、前記内側シェルに結合される前記ベース部の一端の反対側の前記ベース部の他端に結合される他端を有する複数の分岐部と
を具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項３】
前記分岐部間の角度が３０度と１２０度との間にあることを特徴とする請求項２のヘルメット。
【請求項４】
前記衝撃吸収構造物は、この衝撃吸収構造物の頂端にて相互に直交する２つのアーチを具え、それぞれのアーチが半円を形成してヘルメットの前記内側シェルに固定されていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項５】
ヘルメットの前記内側シェルは、前記衝撃吸収構造物の突起と位置合わせされた窪みをその表面に有し、この窪みは前記衝撃吸収構造物に対応した断面形状を有することを特徴とする請求項４のヘルメット。
【請求項６】
前記衝撃吸収構造物は、この衝撃吸収構造物の頂端にて６０度の角度で相互に直交する３つのアーチを具え、それぞれのアーチが半円を形成していることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項７】
前記衝撃吸収構造物は、球形のワイヤーフレーム形状を相互に形成する複数の直角に組み合わせたリングを具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項８】
前記衝撃吸収構造物は、この衝撃吸収構造物を取り囲む仮想立方体の表面に中心点を結合する３本の直交するバーにより形成されたジャック形状を具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項９】
前記衝撃吸収構造物が円錐形構造物を介して円形上面に結合される円形底を具え、この円形底がヘルメットの前記内側シェルに結合されることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項１０】
前記円錐形構造物が中空の内部を有することを特徴とする請求項９のヘルメット。
【請求項１１】
前記衝撃吸収構造物は、
ヘルメットの前記内側シェルに結合されると共にヘルメットの前記外側シェルに結合されるベース部と、
複数の支持部であって、それぞれの支持部が或る角度にて前記ベース部に結合されると共にヘルメットの前記外側シェルに別な角度にて結合される複数の支持部と
を具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項１２】
前記衝撃吸収部材は、
ヘルメットの前記内側シェルに結合されると共にヘルメットの前記外側シェルに結合されるベース部と、
複数の補助部であって、それぞれの補助部が前記ベース部に結合される一端を有する複数の補助部と、
複数の支持部であって、それぞれの支持部が対応する補助部の反対端に結合されると共にヘルメットの外表面に結合される複数の支持部と
を具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項１３】
前記衝撃吸収部材は、ヘルメットの前記内側シェルに結合される円形底と、ヘルメットの前記外側シェルに結合されると共に前記円形底の直径よりも小さな直径を有する付加円形底と、この付加円形底の周縁に対して前記円形底の周縁に結合される垂直部材とを具えていることを特徴とする請求項１のヘルメット。
【請求項１４】
内側シェルと、
この内側シェルと同心状の外側シェルと、
前記内側シェルと前記外側シェルとの間の容積を部分的に満たす複数の衝撃吸収構造物であって、衝撃吸収構造物が前記内側シェルに接する基端と、前記外側シェルに接する末端とを有する複数の衝撃吸収構造物と
を具えていることを特徴とする器具。
【請求項１５】
前記衝撃吸収構造物は、
前記内側シェルに結合される一端を有するベース部と、
複数の分岐部であって、それぞれの分岐部はヘルメットの前記外側シェルに結合される一端を有してこれら分岐部間に或る角度を形成し、それぞれの分岐部が前記内側シェルに結合される前記ベース部の一端の反対側の前記ベース部の他端に結合される他端を有する複数の分岐部と
を具えていることを特徴とする請求項１４の器具。
【請求項１６】
前記分岐部間の角度が３０度と１２０度との間にあることを特徴とする請求項１５の器具。
【請求項１７】
前記衝撃吸収構造物は、この衝撃吸収構造物の頂端にて相互に直交する２つのアーチを具え、それぞれのアーチが半円を形成して器具の前記内側シェルに固定されることを特徴とする請求項１４の器具。
【請求項１８】
器具の前記内側シェルは、前記衝撃吸収構造物の突起と位置合わせされた窪みをその表面に有し、この窪みは前記衝撃吸収構造物に対応した断面形状を有することを特徴とする請求項１７の器具。
【請求項１９】
前記衝撃吸収構造物は前記衝撃吸収構造物の頂端にて６０度の角度で相互に直交する３つのアーチを具え、それぞれのアーチが半円を形成していることを特徴とする請求項１４の器具。
【請求項２０】
前記衝撃吸収部材は、
ヘルメットの前記内側シェルに結合されると共に器具の前記外側シェルに結合されるベース部と、
複数の補助部であって、それぞれの補助部が前記ベース部に結合される一端をそれぞれ有する複数の補助部と、
複数の支持部であって、それぞれの支持部が対応する補助部の反対端に結合されると共に器具の外表面に結合される複数の支持部と
を具えていることを特徴とする請求項１４に記載の器具。
【請求項２１】
内側シェルと、
この内側シェルと同心状の外側シェルと、
前記内側シェルと前記外側シェルとの間の容積を部分的に満たす複数の衝撃吸収構造物であって、衝撃吸収構造物が、前記内側シェルに接する基端および前記外側シェルに接する末端を有する支持部材と、前記内側シェルに接する他の基端および前記外側シェルに接する他の末端を有する他の支持部材と、前記支持部材を前記他の支持部材に結合する結合部材とを具えている複数の衝撃吸収構造物と
を具えていることを特徴とする器具。
【請求項２２】
前記結合部材は、前記内側シェルに直角をなすと共に前記外側シェルに直角をなす矩形状構造物を具えていることを特徴とする請求項２１の器具。
【請求項２３】
前記前記矩形状構造物の基端が前記内側シェルに接し、前記矩形状構造物の末端が前記外側シェルに接していることを特徴とする請求項２１の器具。
【請求項２４】
前記結合部材は、前記内側シェルに直角をなすと共に前記外側シェルに直角をなし、前記内側シェルおよび前記外側シェルと平行な平面にてアーチ形になるアーチ形構造物を具えていることを特徴とする請求項２１の器具。
【請求項２５】
前記アーチ形構造物の基端が前記内側シェルに接し、前記アーチ形構造物の末端が前記外側シェルに接していることを特徴とする請求項２４の器具。
【請求項２６】
衝撃吸収構造物は、相互に配備されて複数の支持部材を具えた構造物グループを具え、この構造物グループは複数の前記結合部材によって相互に結合される複数対の支持部材を有することを特徴とする請求項２０の器具。
【請求項２７】
前記構造物グループは、中央支持部材と、複数の径方向支持部材であって当該支持部材の起点を有する円の周縁に沿って配された複数の径方向支持部材と、前記複数の結合部材とを具え、それぞれの結合部材は、前記中央支持部材を径方向支持部材に結合していること特徴とする請求項２６の器具。
【請求項２８】
前記構造物グループは、複数の結合部材によって相互に結合される６つの支持部材を具え、六角形を形成していることを特徴とする請求項２６の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、２０１６年１月８日に提出された米国特許仮出願第６２/２７６７９３号の利益を請求し、これを参照することによって、その全体がここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
ヘルメットは着用者の頭蓋骨を地面や機材および他の競技者との衝突から保護する。現在のヘルメットは、外傷性頭蓋骨骨折および他の鈍的外傷を阻止することを主要目的で設計されていた。一般に、ヘルメットは硬質の丸いシェルと、このシェルの内側のクッション材とを含む。他の物体がヘルメットと衝突する場合、丸い形状はその接線方向の力の少なくとも何がしかを逸らすと同時に、硬質のシェルがその垂直方向の力を頭部のより広い領域に亙って分散させる。このようなヘルメットは、頭蓋骨骨折を阻止することに成功しているが、着用者は脳しんとうを受けやすいままである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
脳しんとうは、頭蓋骨がこれに取り囲まれた脳および脳脊髄液に対して急激に速度を変化させた場合に発生する。結果として生ずる脳と頭蓋骨との間の衝突は、記憶喪失の如き神経症状を伴う脳損傷をもたらす。脳脊髄液は、脳を小さな力から守るけれども、この髄液はフットボール，ホッケー，スキー，自転車の如きスポーツにて起こる衝突でのすべてのエネルギーを吸収するわけではない。ヘルメットは、硬いシェルによって吸収されたエネルギーの何がしかを放散させるためのクッション材を含むが、このクッション材は、激しい衝突から、あるいは多くのより低い速度での衝突の累積的影響から、脳しんとうを阻止するためには不十分である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
種々の実施形態において、ヘルメットは概ね同心状の２つのシェルをこれらシェル間の衝撃吸収構造物と共に含む。内側シェルは頭蓋骨骨折に対して保護するためにいくぶん硬質であってよく、衝撃力を外側シェルの内側に配される衝撃吸収構造物のより広い領域に亙って拡散させるため、外側シェルもまたいくぶん硬質であってよく、あるいは衝撃力が外側シェルを局部的に変形させて外側シェルの内側に配された衝撃吸収構造物のより小さく、かつより局部的な領域に力を伝達するように、外側シェルはより柔軟であってよい。この衝撃吸収構造物は、概ね同心状のシェル間に固定されと共に十分な強度を有し、軽い衝突からの力に抵抗する。しかしながら、この衝撃吸収構造物は、ある程度の強い衝撃力による力を受けた場合、変形（例えば座屈）する。変形の結果として、衝撃吸収構造物は、外側シェルから内側シェルへと伝達されるエネルギーを低減し、それによって着用者の頭蓋骨および脳への力を低減させる。この衝撃吸収構造物はまた、外側シェルが内側シェルから独立に様々な平面または方向へと移動可能にすることができる。従って、衝撃吸収構造物は、スポーツおよび他の活動の結果として脳しんとうの発生率および程度を低減する。外側および内側のシェルが相互に独立に移動した場合、脳しんとうの一因となる回転加速度もまた、低減させることができる。
【０００５】
衝撃吸収構造物は、外側シェルと内側シェルとの間の機械的に固定される衝撃吸収部材を含むことができる。一実施形態において、衝撃吸収部材は、内側シェルに固定される一端と、外側シェルに固定される反対端とを持つコラムを具えている。他の実施形態において、衝撃吸収部材は、一点でつながった分岐形状を形成する三つの部分を含む。これらの部分の一つが内側シェルに固定されると共に他の二つの部分が外側シェルに固定されるか、あるいはその逆である。衝撃吸収部材の長さや幅および連結角度を変えることによって、ヘルメット製造業者は、変形を結果として生ずる力の閾値を制御することができる。
【０００６】
代りに、衝撃吸収構造物をシェルの一方にのみ固定することができる。変形が起こった場合、衝撃吸収構造物は、反対側のシェルか、あるいはこの反対側のシェルに固定された衝撃吸収構造物に接触する。ひとたび衝撃吸収構造物が接触すると、ヘルメットの全体的な剛性が増大し、衝撃吸収構造物が変形してエネルギーを吸収する。例えば、交差アーチや剛毛またはジャックの両端が内側シェルか、外側シェルか、あるいはその両方に取り付けられる。
【０００７】
また、衝撃吸収構造物を内側シェルまたは外側シェルの何れかに固定する必要性なく、内側シェルおよび外側シェル間に詰め込むことができる。エネルギーをさらに吸収すると共に衝撃吸収構造物がどちらのシェルにも固定されていない場合にガタつくのを阻止する空気またはクッション材料（例えば発泡体）にて衝撃吸収構造物の間の隙間を充填することができる。このパック式衝撃吸収構造物の構成は、ヘルメットの全体的な実効性を低減することなく、その製造を簡単にする。
【０００８】
このヘルメットは、製造を容易にするためにモジュール列を含むことができる。一つのモジュール列は、内表面と、外表面と、これら内表面と外表面との間の衝撃吸収構造物とを含む。モジュール列は、組み立てられたヘルメットと比較して相対的に肉薄かつ平坦であり、このモジュール列の内表面と外表面との間に衝撃吸収構造物を形成することに対する複雑さを低減する。例えば、モジュール列を、その最終形態における衝撃吸収構造物の全体を成形するのに適していない可能性がある射出成形や可溶性コアを持つ射出成形あるいはロストワックス処理の技術によって、形成することができる。組み立てた場合、モジュール列の内表面は内側シェルの部分を形成することができ、モジュール列の外表面は外側シェルの部分を形成することができる。代りに、あるいは付加的に、モジュール列を最も内側のシェルと、これらモジュール列を横に固定すると共に径方向にこれらを収容する最も外側のシェルとの間に組み立てることができる。代りに、あるいは付加的に隣接する列を相互に横に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】モジュール列から形成された衝撃吸収構造物の一実施形態によるアセンブリーの立体投影図である。
【図２】モジュール列の一実施形態による立体投影図である。
【図３】モジュール列の一実施形態による立体投影図である。
【図４】分岐形状を持った衝撃吸収部材の一実施形態による平面図である。
【図５Ａ】交差アーチを含んだ衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図５Ｂ】図５Ａの衝撃吸収構造物を向かい合わせて配置した一実施形態による立体投影図である。
【図５Ｃ】コラムにより結合される交差アーチを含んだ衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図６Ａ】球形のワイヤーフレーム形状を持つ衝撃吸収構造物を取り囲むヘルメットの一実施形態による断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による平面図である。
【図６Ｃ】図６Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図７Ａ】ジャック形状を持つ衝撃吸収構造物を取り囲んだ一実施形態によるヘルメットの断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による平面図である。
【図７Ｃ】図７Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図８Ａ】剛毛形状を持つ衝撃吸収構造物を組み込んだヘルメットの一実施形態による断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａのヘルメットに組み込まれた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図９】一実施形態による円錐形構造物を持った衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影図である。
【図１０】一実施形態によるベース部および傾斜支持部を持った衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影図である。
【図１１】一実施形態による多数の平坦面に結合される円筒状部材を持った衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影図である。
【図１２】一実施形態による多数の補助部が結合されるベース部を持った衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影図である。
【図１３Ａ】一実施形態による円錐形衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影図である。
【図１３Ｂ】別な衝撃吸収構造物の一実施形態による断面図である。
【図１４】アーチ形構造物を持った衝撃吸収構造物の一実施形態による側面図である。
【図１５】一実施形態による円錐形構造物を取り囲む円筒状構造物を具えた衝撃吸収構造物の一実施形態の立体投影断面図である。
【図１６】衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図である。
【図１７Ａ】結合された支持部材を具えた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図を示す。
【図１７Ｂ】結合された支持部材を具えた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図を示す。
【図１７Ｃ】結合された支持部材を具えた衝撃吸収構造物の一実施形態による立体投影図を示す。
【図１８】結合部材によって相互に結合される異なる支持部材と共に相互に配置される多数の支持部材を含んだ一実施形態による実例構造物群を示す。
【図１９Ａ】結合部材によって相互に結合される異なる支持部材と共に相互に配置される多数の支持部材を含んだ一実施形態による実例構造物群を示す。
【図１９Ｂ】結合部材によって相互に結合される異なる支持部材と共に相互に配置される多数の支持部材を含んだ一実施形態による実例構造物群を示す。
【図２０】結合部材によって相互に結合される異なる支持部材と共に相互に配置される多数の支持部材を含んだ一実施形態による実例構造物群を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
モジュール式ヘルメット
図１は、モジュール列１１０，１２０，１３０から形成された衝撃吸収構造物のアセンブリー１００の一実施形態による立体投影図である。一般に、モジュール列は、内表面と、外表面と、これら内表面と外表面との間の衝撃吸収構造物とを含む。このモジュール列は、衝撃吸収構造物よりも硬質ではない保護層（例えば発泡体）をさらに含むことができ、これは衝撃吸収構造物の構成後に内表面と外表面との間の残留容積を封じ込める。アセンブリー１００を取り囲むヘルメットが着用される場合、その内表面は外表面よりも着用者の頭蓋骨により近い。必要に応じて、モジュール列は、内表面の短い端縁を外表面の短い端縁に結合する端面を含む。内表面と外表面とこれらの両端面とは、二つの平行な平坦側面と、２つの異なる反対側の弧または弓形状とを持つ薄片を形成する。これら両端面を相互に平行にするか、または相互に傾けることができる。モジュール列は、一つ以上のベースモジュール列１１０と、頭頂モジュール列１２０と、後部モジュール列１３０とを含む。このアセンブリー１００は、最も内側のシェルか、最も外側のシェルか、またはこれら両方の如きさらなるシェルを含むことができ、組み立てられて耐久性および衝撃耐性を得る場合、モジュール列を相互に固定して最も内側および最も外側のシェル間にこの構造物を取り込む。
【００１１】
ベースモジュール列１１０は、着用者の額とほぼ同じ上下の高さで着用者の頭蓋骨を取り囲む。頭頂モジュール列１２０は、ベースモジュール列１１０の上端に横に積み重ねられ、内表面および外表面の長い端縁が平行な垂直面を形成するようになっている。頭頂モジュール列１２０の両端面は、ベースモジュール列の上端面に載せられる。頭頂モジュール列１２０の外表面は、ベースモジュール列１１０の外表面に収斂して丸い外側シェルを形成する。同様に、頭頂モジュール列１２０の内表面はベースモジュール列１１０の内表面に収斂して丸い内側シェルを形成する。従って、頭頂モジュール列１２０およびベースモジュール列１１０は、同心状の内側および外側のシェルを形成して着用者の上頭部を保護する。頭頂モジュール列１２０の外表面は、この外表面の残りに対して競り上がる隆起部１２２を形成することができる。この隆起部１２２は衝撃力の分散を改善するか、あるいはアセンブリー１００を取り囲むヘルメットの最外層の両半分（例えば左半分および右半分）間の結合を容易にすることができる。
【００１２】
内表面および外表面の長い端縁が平行な水平面を形成するように、後部モジュール列１３０は、ベースモジュール列１１０の後部の下に垂直に重ね合わされている。最後部モジュール列１３０の内表面はベースモジュール列１１０の内表面と継ぎ目を形成し、最後部モジュール列１３０の外表面はベースモジュール列１１０の外表面と継ぎ目を形成する。従って、後部モジュール列１３０およびベースモジュール列１１０の後部は、同心状の内側シェルおよび外側シェルを形成して着用者の後頭下部および首上部を保護する。
【００１３】
モジュール列
図２は、ベースモジュール列１１０の一実施形態による立体投影図である。このベースモジュール列１１０は、２つの同心状の表面１０３（例えば内表面および外表面）と、端面と、衝撃吸収構造物１０５とを含む。
【００１４】
例示したように、円柱状の衝撃吸収部材である衝撃吸収構造物１０５は、同心状の両方の表面１０３に機械的に固定される。この衝撃吸収構造物１０５の一端を同心の表面１０３に対し、ファスナーによるか、接着剤によるか、係合端部（例えば圧入）によるか、他の技術またはこれらの組み合わせによる一体構成の結果として、機械的に固定することができる。衝撃吸収部材の一端は、垂直な力に対する抵抗を最大にするため、同心の表面１０３の局在面に直角に固定される。しかしながら、垂直な力に対する抵抗を加減するため、あるいは物体とアセンブリー１００を取り囲むヘルメットの最も外側の表面との間の摩擦に起因したトルクに対する抵抗を改善するため、衝撃吸収部材の１つ以上を別な角度で固定することができる。衝撃吸収部材が座屈する臨界力は、衝撃吸収部材の直径が太いほど増大し、衝撃吸収部材が長いほど減少する。
【００１５】
通常、衝撃吸収部材は、端縁に沿った応力集中を排除するために円形断面を有しているが、製造を簡単にするか、動作特性を加減するために他の断面形状（例えば矩形や六角形）を用いることができる。通常、衝撃吸収構造物は、硬質デュロメータープラスチック（例えばポリウレタンやシリコーン）のようなエラストマー基体の如き規格に準拠しつつ、それでもなお強い材料から形成され、連続または独立の発泡体（例えばポリウレタンやポリスチレン）か、あるいは流体（例えば空気）の如きより軟質の材料のコアを含むことができる。衝撃吸収部材を形成した後、同心の表面１０３間の残留容積（すなわち衝撃吸収部材が充填されていない）を発泡体または流体（例えば空気）の如きより軟質の材料で充填することができる。
【００１６】
ヘルメット形状へと組み立てられた場合、同心の表面１０３は全体的に丸い形状（例えば球形や楕円形）を形成するように湾曲する。同心の表面１０３および両端面１０４を、硬質プラスチックや発泡体，金属またはこれら組み合わせの如き衝撃吸収部材よりも堅い特性を持つ材料から形成するか、あるいは衝撃吸収部材と同じ材料から形成することができる。ベースモジュール列１１０の製造を容易にするため、一体成形ヒンジの技術を用いることができる。このベースモジュール列１１０を、同心の表面１０３の長い端縁が二つの平行な平面を形成する初期平坦モジュール列として製造することができる。例えば、このベースモジュール列１１０は、同心の表面１０３と、両端面１０４と、衝撃吸収構造物１０５とを射出成型することによって形成される。次に、このベースモジュール列１１０を曲げて一体成形ヒンジを形成することができる。隣接する構造物間にプラスチックの薄い部分を射出成形することによって、この一体成形ヒンジを作成することができる。プラスチックは金型へと射出され、このプラスチックがヒンジの軸線を交差する方向にヒンジを横切ることで金型に充填されるようになっており、これによってヒンジに対して直交するポリマーストランドを形成し、これにより割れや劣化に対して強いヒンジを作成する。
【００１７】
図３は、モジュール列１１０の一実施形態による立体投影図である。このモジュール列１１０は、底から、衝撃吸収部材３０５が固定される個所に沿った端縁まで傾斜する断面を持った傾斜端縁を有する。例えば、このモジュール列１１０は五角形の断面を有し、この五角形の断面の底の反対側に形成された端縁に沿って衝撃吸収部材３０５が機械的に固定される。この五角形は、当該五角形の底から、衝撃吸収部材３０５が固定される端縁にて収斂する二つの面まで離れて延在する二つの直交側面を有する。他の例として、モジュール列１１０が三角形（例えば二等辺三角形）の断面を有し、衝撃吸収部材３０５は三角形の断面の底と反対側の端縁に沿って固定される。矩形の断面に対し、傾斜断面はモジュール列１１０の底に衝撃吸収部材３０５を固定するための質量を低減する。隣接するモジュール列１１０を組み立てる場合、このモジュール列１１０の底がシェルを形成するため、衝撃吸収部材３０５よりも通常、広い。この方法にてベースの列を形成する一般的な利点は、これらの構造物の成形性を増大させることである。
【００１８】
分岐衝撃吸収部材
図４は、分岐形状を持った衝撃吸収部材４０５の一実施形態による平面図である。この衝撃吸収部材４０５は、ベース部４１０と二つの分岐部４１５とを含む。ベース部４１０および分岐部４１５は一端にてつながっている。分岐部４１５の反対端は、同心の表面１０３の一方に固定され、ベース部４１０の反対端は同心の表面の他方に固定される。分岐部４１５間の角度を変更すると、衝撃吸収部材４０５を座屈させるための臨界力が加減される。例えば、分岐部４１５間の角度を増大させると、臨界力は減少する。通常、分岐部４１５間の角度は３０°と１２０°との間にある。衝撃吸収構造物４０５は、付加分岐部４１５を含むことができる。例えば、衝撃吸収構造物４０５は、三つの分岐部４１５を含み、そのうちの一つはベース部４１０と平行である。
【００１９】
交差アーチを含む衝撃吸収構造物
図５Ａは、交差アーチを含んだ衝撃吸収構造物５０５の一実施形態による立体投影図である。例示した実施形態において、衝撃吸収構造物５０５は、それぞれ半円を形成する２つのアーチを含む。これらの一部は、衝撃吸収構造物５０５の頂端にて相互に直交する。しかしながら、およそ６０°の角度で交差する三つのアーチか、およそ４５°の角度で交差する四つのアーチか、あるいは単一のアーチを含む衝撃吸収構造物５０５のように、他の変形が可能である。一般に、二つ以上の交差アーチを有する場合、この衝撃吸収構造物５０５は、より均一な剛性を有するようになり、単一のアーチに対し、異なる横方向のトルクによって変形作用を引き起こす。他の実施形態として、衝撃吸収構造物５０５は、異なる横方向からのトルクに対して均一に抵抗するドーム体を形成することができるが、別個の交差アーチを使用すると、衝撃吸収構造物５０５の重量が低減する。ドーム体と比較すると、衝撃吸収構造物５０５のアーチ間の間隙は、エネルギーをさらに消散させるための発泡体または他のより低い硬さの材料を衝撃吸収構造物５０５の内側に射出することを容易にする。
【００２０】
アーチの両端は、表面５１０に機械的に固定され、これは、モジュール列か、あるいは内側シェルまたは外側シェルの同心の表面１０３であってよい。この表面５１０は、当該表面５１０の衝撃吸収構造物５０５の突起に対応（かつこれと整列）する断面形状を持った窪み５１５を形成することができる。この窪みは、表面５１０の少なくとも途中まで延在する。例えば、窪み５１５は、この窪みの上方に固定される衝撃吸収構造物５０５の直交アーチと合致した十文字の断面を有する。衝撃吸収構造物５０５が圧縮力の結果として変形した場合、この衝撃吸収構造物５０５は窪み５１５へと撓むことができる。結果として、衝撃吸収部材５０５は、より大きな動作範囲を有し、（変形から）より大きなエネルギーの吸収と、よりゆっくりとした減速度とを結果として生ずる。窪み５１５がない場合、圧縮力によって衝撃吸収構造物５０５を表面５１０に直接接触させてしまう可能性があり、結果として剛性が突然増大し、衝撃吸収構造物５０５のさらなる緩やかな減速度を制限してしまう。
【００２１】
図５Ｂは、図５Ａの衝撃吸収構造物５０５を向かい合わせて配置した一実施形態による立体投影図である。上の組の衝撃吸収構造物５０５が外表面５１０Ａに固定され、下の組の衝撃吸収構造物５１５が内表面５１０Ｂに固定される。対向する衝撃吸収構造物５０５の頂部が水平に重なり合うように、これら衝撃吸収構造物５０５の位置を調整することができるか、あるいは外表面５１０Ａおよび内表面５１０Ｂにある衝撃吸収構造物５０５の頂部が水平にずれるように、これら衝撃吸収構造物５０５の位置を調整することができる。上下に位置を合わせた構成においては、内側面および外側面間の間隔が増大し、衝撃吸収構造物５０５の変形のためのより大きな空間を提供して衝突からのエネルギーを吸収する。ずらせた構成においては、内側面および外側面５１０間の間隔が減少し、位置が調整された対向する衝撃吸収構造物５０５間の接触面積が増大する。外表面５１０Ａおよび内表面５１０Ｂが平坦なように例示されているけれども、これらをモジュール列または同心のシェル構成のように湾曲させることができる。この場合、外表面５１０Ａは内表面５１０Ｂよりもより多くの衝撃吸収構造物５０５を含むことができるか、あるいは外表面５１０Ａの衝撃吸収構造物５０５を内表面５１０Ｂのそれに対して水平に拡大させることができる。
【００２２】
図５Ｃは、コラム５６５により結合した交差アーチ５６０を含む衝撃吸収構造物５５５の一実施形態による立体投影図である。交差アーチ５６０は、衝撃吸収構造物５０５の如き交差アーチであってよい。コラム５６５は、衝撃吸収部材１０５および３０５と同様であってよい。例示したように、コラム５６５の両端は、二つの縦に整列する交差アーチ５６０に対して直交状態で結合されている。コラム５６５が交差アーチに対して異なる種類の変形（例えば座屈および曲げ）を受けるので、衝撃吸収構造物５５５は二つ以上の臨界力を持つことができ、この衝撃吸収構造物５５５の異なる部分の変形を結果として生ずる。この方法において、衝撃吸収構造物５５５は、衝突からのエネルギーを多数の仕組みを介し多数の段階にて消散させることができる。他の実施形態において、衝撃吸収構造物５０５および５５５は、図６Ａ〜図８Ｃを通して記述したすべての衝撃吸収構造物を含むことができる。
【００２３】
パック式衝撃吸収構造物
図６Ａは、球形のワイヤーフレーム形状を持つ衝撃吸収構造物６１５を組み込んだヘルメット６００の一実施形態による断面図である。図６Ｂは、このヘルメット６００に組み込まれた衝撃吸収構造物６１５の一実施形態による平面図である。図６Ｃは、ヘルメット６００に組み込まれた衝撃吸収構造物６１５の一実施形態による立体投影図である。
【００２４】
このヘルメット６００は、外側シェル６０５と、内側シェル６１０と、これら外側シェル６０５および内側シェル６１０の間に配された衝撃吸収構造物６１５とを含む。衝撃吸収構造物６１５は、直交状態で組み合わせたリングから形成され、これらは球形のワイヤーフレーム形状を相互に形成している。例示した衝撃吸収構造物６１５は、相互に直交する三つのリングを含むけれども、他の構造物が可能である。例えば、縦のリングの数を増大し、異なる方向からの力に対する衝撃吸収構造物の均一な応答性を改善することができる。しかしながら、リングの数を増大すると、衝撃吸収構造物６１５の重量が増大すると共にリング間の空間が減少し、発泡体の如きそれほど硬質ではない材料にて衝撃吸収構造物６１５の内容積を満たすことが妨げられる。
【００２５】
このヘルメット６００は、着用者の顔を保護すると同時に視認性を可能にするフェースマスク６２０と、着用者の皮膚に対する空気循環を可能にすることによって着用者の快適性を改善する通気穴６２５とをさらに含む。例えば、ヘルメット６００には着用者の耳の近くに通気穴６２５が形成され、音波の伝播を改善している。この通気穴６２５は、ヘルメット６００内に溜まる湿気および汗を低減するのにさらに役立つ。いくつかの実施形態において、このヘルメットは通気穴６２５を覆って配されるスクリーンまたはメッシュ（例えば金属線による）を含み、粒子（例えば土や砂や雪）の突き抜けを低減すると共に衝突中に鈍器の突き抜けを阻止する。
【００２６】
図７Ａは、ジャック形状を持つ衝撃吸収構造物７１５を組み込んだヘルメット７００の一実施形態による断面図である。図７Ｂは、このヘルメット７００に組み込まれた衝撃吸収構造物７１５の一実施形態による平面図である。図７Ｃは、このヘルメット７００に組み込まれた衝撃吸収構造物７１５の一実施形態による立体投影図である。
【００２７】
このヘルメット７００は、外側シェル６０５と、内側シェル６１０と、これら外側シェル６０５と内側シェル６１０との間の配される衝撃吸収構造物７１５と、フェースマスク６２０と、通気穴６２５とを含む。例示したように、この衝撃吸収構造物７１５は、三本の直交するバーにより形成されたジャック形状を有し、これらは衝撃吸収構造物７１５を取り囲む仮想立方体の表面に中心点を結合している。代りに、衝撃吸収構造物は、これを取り囲む四面体または八面体の表面に中心点を結合するバーの如き、中心点にて交差する付加的バーを含むことができる。コラム形状を持つ衝撃吸収構造物と比較すると、この衝撃吸収構造物７１５は、多方向からの力、特に衝突での摩擦によるトルクに対して増大した抵抗力を有することができる。
【００２８】
衝撃吸収構造物６１５または７１５を外側シェル６０５か、内側シェル６１０またはこれらの両方に対して機械的に固定することができる。しかしながら、製造の複雑性が増大する衝撃吸収構造物６１５または７１５の機械的な固定は、外側シェル６０５と内側シェル６１０との間の容積を他の材料で充填することによって、不要にすることができる。この他の材料は、衝撃吸収構造物６１５を相互に、かつ内側および外側のシェルに対して固定し、厄介なガタ付きを阻止することができる。
【００２９】
図８Ａは、剛毛形状を持った衝撃吸収構造物８１５を取り囲むヘルメット８００の一実施形態による断面図である。図８Ｂは、このヘルメット８００に取り囲まれた衝撃吸収構造物８１５の一実施形態による平面図である。図８Ｃは、ヘルメット８００に取り囲まれた衝撃吸収構造物８１５の一実施形態による立体投影図である。
【００３０】
ヘルメット８００は、外側シェル６０５と、内側シェル６１０と、これら外側シェル６０５と内側シェル６１０との間の配される衝撃吸収構造物８１５と、フェースマスク６２０と、通気穴６２５とを含む。例示したように、この衝撃吸収構造物８１５は、外側シェル６０５か、内側シェル６１０またはこれらの両方に垂直に配される多数の剛毛を持った剛毛形状を有する。衝撃吸収構造物８１５は、剛毛と同じ直径を有する穴をさらに含む。例示したように、この衝撃吸収構造物の穴および剛毛はアレイ構成にて配され、このアレイの横列および縦列の端から端まで交互に並ぶ剛毛と穴とを持っている。衝撃吸収構造物は、シェル６０５または６１０に固定される底パッドを含むことができる。この底パッドは剛毛を固定すると共に穴を形成する。代りに、シェル６０５および６１０は、剛毛を固定すると共に穴を形成するベース構造物として使える。シェル６０５および６１０に対して衝撃吸収構造物８１５を反対向きに配列し、上側の衝撃吸収構造物８１５の剛毛が下側の衝撃吸収構造物８１５の穴と一直線状に並ぶようにずらすことが可能であり、その逆もまた同様である。この方法において、対置する衝撃吸収構造物８１５を外側シェル６０５と内側シェル６１０との間に組み込む場合、剛毛の先端を横に固定することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態において、衝撃吸収構造物６１５か７１５または８１５は、ヘルメット１００の外側シェルから（例えばモヒカン刈りのように）突出する隆起部に固定される。この方法において、隆起部は、力がヘルメット１００の外側シェルへと伝達される前に衝突からのエネルギーを吸収することができる。
【００３２】
付加衝撃吸収構造物
図９は、円錐形構造物を持った衝撃吸収構造物９１０の一実施形態の立体投影図である。図９により示される実施形態において、衝撃吸収構造物９１０は、円錐形構造物９２５を介して円形上面９２０に結合される円形底９１５を有する。図９に示すように、円形底９１５に結合された円錐形構造物９２５の一方の部分は、衝撃吸収構造物９１０の円形上面９２０に結合される円錐形構造物９２５の他方の部分よりもさらに小さな直径を有する。種々の実施形態において、円錐形構造物９２５の内部は中空である。代りに、発泡体の如きそれほど硬質ではない材料を、円錐形構造物９２５の内部に射出して衝突からのエネルギーをさらに放散させることができる。種々の実施形態において、円形底９１５がヘルメットの内側シェルに結合されるように形成されると共に、円形上面９２０が図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの外側シェルに結合されるように形成される。代りに、円形底９１５がヘルメットの外側シェルに結合されるように形成されると共に、円形上面９２０が図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの内側シェルに結合されるように形成される。
【００３３】
図１０は、ベース部１０１０と、傾斜支持部１０１５Ａ，１０１５Ｂ（また、個々に、そして集合的に参照符号１０１５も用いて参照される）とを有する衝撃吸収構造物１００５の一実施形態の立体投影図である。衝撃吸収構造物４０５は、ベース部４１０と二つの分岐部４１５とを含む。ベース部１０１０は、図２と関連付けてさらに上述した同心の表面１０３のそれぞれに結合されると共に、支持部１０１５Ａはベース部１０１０に結合される一端と、一方の同心の表面１０３に結合される他端とを有する。図１０により示される実施形態において、それぞれのベース部１０１０は、当該ベース部１０１０と一方の同心の表面１０３とに結合される二つの支持部１０１５Ａを有し、また、該ベース部１０１０と他方の同心の表面１０３とに結合される二つの追加支持部１０１５Ｂをさらに有する。しかしながら、他の実施形態において、ベース部１０１０は、このベース部１０１０と一方の同心の表面１０３とに結合される任意の適切な数の支持部１０１５を有する。いくつかの実施形態において、ベース部は、このベース部と一方の同心の表面１０３とに結合されると共に他方の同心の表面１０３に結合される異なる数の支持部１０１５を含む。
【００３４】
支持部１０１５は、ある角度でベース部１０１０に結合されると共に他の角度で同心の表面１０３に結合される。種々の実施形態において、ある角度は他の角度に等しい。支持部１０１５がベース部１０１０に結合される角度か、あるいは支持部１０１５が同心の表面１０３に結合される他の角度を変えると、力をかけた場合に衝撃吸収部材１００５の座屈が起こる臨界力を加減する。
【００３５】
図１１は、多数の平坦面１１１５Ａ, １１１５Ｂ（また、個々に、そして集合的に参照符号１１１５も用いて参照される）に結合された円筒状部材を有する衝撃吸収構造物１１０５の一実施形態の立体投影図である。図９により示される実施形態において、円筒状部材は、ある高さを有すると共に一端に円形底１１１０を持った垂直部１１１２を有する。円形底１１０からの垂直部１１１２の反対端には、多数の平坦面１１１５Ａ，１１１５Ｂが垂直部１１１２に結合されている。異なる平坦面１１１５は、ある距離１１２０だけ区切られている。例えば、図１１は平坦面１１１５Ｂからこの距離１１２０だけ区切られた平坦面１１１５Ａを示している。種々の実施形態において、それぞれの平坦面１１１５は、隣り合う平坦面１１１５から共通の距離１１２０だけ区切られている。代りに、異なる平坦面１１１５が他の平坦面１１１５から異なる距離１１２０だけ区切られている。それぞれの平坦面１１１５は幅１１２５を有し、図１１はそれぞれの平坦面１１１５の幅１１２５が同じである一実施形態を示すのに対し、異なる平坦面１１１５が１１２５の異なる幅を他の実施形態にて有することができる。平坦面１１１５は、円形底１１１０よりも円筒状部材の垂直部１１１２の反対端に結合されて円筒状部材の周囲を取り囲む。加えて、円形底１１１０はヘルメットの外側シェルに結合されるように形成されるのに対し、円筒状部材の垂直部に結合されない平坦面１１１５Ａ，１１１５Ｂの端部は、図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの内側シェルに結合されるように形成される。代りに、円形底１１１０はヘルメットの内側シェルに結合されるように形成されるのに対し、円筒状部材の垂直部に結合されない平坦面１１１５Ａ，１１１５Ｂの端部は、図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの外側シェルに結合されるように形成される。他の実施形態において、円形底１１１０は、一方の同心の表面１０３に結合されるように形成され、円筒状部材の垂直部に結合されない平坦面１１１５Ａ，１１１５Ｂの端部は、他方の同心の表面１０３に結合されるように形成される。
【００３６】
図１２は、多数の補助部１２１５Ａ，１２１５Ｂ（また、個々に、そして集合的に参照符号１２１５も用いて参照される）が結合されたベース部１２１０を有する衝撃吸収構造物１２０５の一実施形態の立体投影図である。支持部１２２０Ａ，１２２０Ｂ（また、個々に、そして集合的に参照符号１２２０も用いて参照される）は、同心の表面１０３と補助部１２１５Ａ，１２１５Ｂとに結合される。図１２に示すように、補助部１２１５Ａの一端はベース部１２１０に結合されるのに対し、補助部１２１５Ａの反対端は支持部１２２０Ａに結合される。支持部１２２０Ａは補助部１２１５Ａの反対端に結合される一端を有するのに対し、支持部１２２０Ａの他端は同心の表面１０３に結合される。種々の実施形態において、ベース部１２１０の一端および支持部１２２０の他端は、共通の同心の表面１０３にそれぞれ結合さるのに対し、ベース部１２１０の反対端は、異なる同心の表面１０３に結合される。
【００３７】
種々の実施形態において、任意の数の補助部１２１５を衝撃吸収構造物のベース部１２１０に結合することができる。加えて、補助部１２１５は、ベース部１２１０と平行な軸線に対してある角度にてベース部１２１０に結合されている。いくつかの実施形態において、それぞれの補助部１２１５は、ベース部１２１０と平行な軸線に対して共通の角度でベース部１２１０に結合される。代りに、異なる補助部１２１５がベース部１２１０と平行な軸線に対して異なる角度でベース部１２１０に結合される。同様に、それぞれの支持部１２２０は、補助部１２１５と平行な軸線に対してある角度にて補助部１２１５に結合される。いくつかの実施形態において、それぞれの支持部１２２０は、補助部１２１５と平行な軸線に対して共通の角度で対応する補助部１２１５に結合される。代りに、異なる支持部１２２０は、対応する補助部１２１５と平行な軸線に対して異なる角度で対応する補助部１２１５に結合される。
【００３８】
図１３Ａは、円錐形の衝撃吸収構造物１３０５の一実施形態の立体投影図である。この円錐形の衝撃吸収構造物１３０５は、円形底１３１５と、この円形底１３１５よりもさらに小さな直径を有する付加円形底１３２０とを有する。垂直部材１３１０が円形底１３１５の周縁と付加円形底１３２０の周縁とに結合される。それ故、垂直部材１３１０の幅は、円形底１３１５に近いほどより大きく、付加円形底１３２０に近いほどより小さい。円形底１３１５が一方の同心の表面１０３に結合されるように形成されるのに対し、付加円形底１３２０は他方の同心の表面１０３に結合されるように形成される。図１３Ａにより示される実施形態において、垂直部材１３１０は中空である。代りに、衝撃からのエネルギーをさらに放散させるため、発泡体の如きそれほど硬質ではない材料を垂直部材１３１０の内部に射出することができる。
【００３９】
図１３Ｂは、代りの衝撃吸収構造物１３３０の断面図である。図１３Ｂにより示される実施形態において、代りの衝撃吸収構造物１３３０は、共通の直径をそれぞれ有する円形底１３４０と付加円形底１３４５とを有する。垂直部材１３５０は、円形底１３４０と付加円形底１３４５とに結合される。円形底１３４０の直径が付加円形底１３４５の直径に等しいので、垂直部材１３５０は、円形底１３４０と付加円形底１３４５との間で均一な幅を有する。図１３Ｂの実施形態において、垂直部材１３５０は中空である。代りに、衝撃からのエネルギーをさらに放散するため、発泡体の如きそれほど硬質ではない材料を垂直部材１３５０の内部に射出することができる。円形底１３４５は一方の同心の表面１０３に結合されるように形成されるのに対し、付加円形底１３５０は他方の同心の表面１０３に結合されるように形成される。
【００４０】
図１４は、アーチ形構造物１４１０Ａ，１４１０Ｂを有する衝撃吸収構造物１４０５の側面図である。図４により示された実施形態において、この衝撃吸収構造物１４０５は、一方の同心の表面１０３に一端が結合されると共に反対端が他方の同心の表面１０３に結合されるアーチ形構造物１４１０Ａを有する。同様に、付加アーチ形構造物１４１０Ｂは一方の同心の表面１０３に一端が結合されると共に、この付加アーチ形構造物１４１０Ｂの反対端が他方の同心の表面１０３に結合される。ブレーシング部材１４１５は、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３と平行な平面内に配されている。このブレーシング部材１４１５の一端がアーチ形構造物１４１０Ａに結合されると共に、ブレーシング部材１４１５の反対端は付加アーチ形構造物１４１０Ｂに結合される。種々の実施形態において、ブレーシング部材１４１５の一端は、ブレーシング部材１４１５と直交する軸線に対してアーチ形構造物１４１０Ｂの頂端にてアーチ形構造物１４１０Ａに結合される。同様に、ブレーシング部材１４１５の反対端は、ブレーシング部材１４１５と直交する軸線に対して付加アーチ形構造物１４１０Ｂの頂端にて付加アーチ形構造物１４１０Ｂに結合される。しかしながら、他の実施形態において、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３と平行な平面に沿って、ブレーシング部材１４１５をアーチ形構造物１４１０Ａおよび付加アーチ形構造物１４１０Ｂの任意の適当な部分に結合することができる。
【００４１】
加えて、支持構造物１４２０Ａは、ブレーシング部材１４１５の表面の一部と、ブレーシング部材１４１５の表面の他の一部とに結合されている。同様に、追加支持構造物１４２０Ｂは、ブレーシング部材１４１５の表面に対して平行なブレーシング部材１４１５のその他の表面の一部と、このブレーシング部材１４１５のその他の表面の他の一部とに結合されている。図１４に示すように、支持構造物１４２０Ａは、ブレーシング部材１４１５の表面の一部と、このブレーシング部材１４１５の表面の他の一部との間でアーチ形にされている。同様に、追加支持構造物１４２０Ｂは、ブレーシング部材１４１５のその他の表面の一部と、ブレーシング部材１４１５のその他の表面の他の一部との間でアーチ形にされている。
【００４２】
図１５は、円錐形構造物１５１５を取り囲む円筒状構造物１５１０を具えた衝撃吸収構造物１５０５の一実施形態の立体投影断面図である。図１５により示される実施形態において、衝撃吸収構造物１５０５は、内壁１５３５と外壁とを持った円筒状構造物１５１０を有する。この円筒状構造物１５１０は、一端の円形底１５２０と、反対端の付加円形底１５２５とを有する円錐形構造物１５１５を取り囲む。種々の実施形態において、円筒状構造物１５１０および円錐形構造物１５１５は、異なるデュロメーターをそれぞれ有し、それで円筒状構造物１５１０および円錐形構造物１５１５は異なる硬度を有する。代りに、円筒状構造物１５１０および円錐形構造物１５１５は共通な硬度を有する。付加円形底１５２５は、円形底１５２０よりもさらに小さな直径を有する。加えて、円筒状構造物１５１０の内壁１５３５は、円錐形構造物１５１５の付加円形底１５２５に最も近い円筒状構造物１５１０の部分から先細になり、円錐形構造物１５１５の円形底１５２０の周縁に結合されるようになってる。いくつかの実施形態において、図１５に示すように、円錐形構造物１５１５の高さは円筒状構造物１５１０の高さよりも大きく、それで円錐形構造物１５１５の付加円形底１５２５は円筒状構造物１５１０の上方に突出する。代りに、円錐形構造物１５１５の高さが円筒状構造物１５１０の高さに等しく、それで円筒状構造物１５１０の上端は円錐形構造物１５１５の付加円形底１５２５と共通の平面にある。代りに、円錐形構造物１５１５の高さは円筒状構造物１５１０の高さよりも低い。さらなる一実施形態として、円錐形構造物１５１５および円筒状構造物１５１０は等しい高さを有する。種々の実施形態において、円錐形構造物１５１５の円形底１５２０は、ヘルメットの内側シェルに結合されるように形成されるのに対し、円錐形構造物１５１５の付加円形底１５２５は、図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの外側シェルに結合されるように形成される。代りに、円錐形構造物１５１５の円形底１５２０は、ヘルメットの外側シェルに結合されるように形成されるのに対し、円錐形構造物１５１５の付加円形底１５２５は、図６Ａ，図７Ａおよび図８Ａと関連付けて上述したヘルメットの如く、ヘルメットの内側シェルに結合されるように形成される。
【００４３】
図１６は、衝撃吸収構造物１６０５の一実施形態を示す。図１６により示される実施形態において、衝撃吸収構造物１６０５は、同心の表面１０３を含む平面に直交する表面においてうねる表面であり、その一端が一方の同心の表面１０３に結合され、反対端が他方の同心の表面１０３に結合される。例えば、この衝撃吸収構造物１６０５は、同心の表面１０３を含む平面と平行な平面において、正弦波形で変化する断面を有する。しかしながら、他の実施形態において、衝撃吸収構造物１６０５は、同心の表面１０３を含む平面と平行な平面に沿った断面が任意の適当な輪郭を有する。
【００４４】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、結合される支持部材１７０５, １７１０を具えた衝撃吸収構造物１７００Ａ，１７００Ｂ，１７００Ｃの立体投影図を示している。それぞれの支持部材１７０５，１７１０は、一方の同心の表面１０３に結合されるように形成された一端と、他方の同心の表面１０３に結合されるように形成された反対端とを有する。支持部材１７０５は、一方の同心の表面１０３を含む平面と直交する平面内にあるか、あるいは他方の同心の表面１０３を含む他方の平面と直交する平面内にある結合部材によって、他方の支持部材１７１０に結合される。図１７Ａの実施形態において、衝撃吸収構造物１７００Ａは、矩形状構造物１７１５Ａを含み、これは一方の支持部材１７０５を一方の同心の表面１０３と他方の同心の表面１０３とに直交する他方の支持部材１７１０に結合する。種々の実施形態において、矩形状構造物１７１５Ａの一端が一方の同心の表面１０３に結合されるのに対し、矩形状構造物１７１５Ａの反対端は他方の同心の表面１０３に結合される。
【００４５】
図１７Ｂは、支持部材１７０５を他方の支持部材１７１０に結合するアーチ形構造物１７１５Ｂを含んだ衝撃吸収構造物１７００Ｂを示す。このアーチ形構造物１７１５Ｂは、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３に直交し、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３と平行な平面内でアーチ形にされている。種々の実施形態において、アーチ形構造物１７１５Ｂの一端が一方の同心の表面１０３に結合されるのに対し、アーチ形構造物１７１５Ｂの反対端は他方の同心の表面１０３に結合される。
【００４６】
図１７Ｃは、支持部材１７０５を他方の支持部材１７１０に結合するうねり構造物１７１５Ｃを含んだ衝撃吸収構造物１７００Ｂを示している。このうねり構造物１７１５Ｃは、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３に直交し、一方の同心の表面１０３および他方の同心の表面１０３と平行な平面内にて多数の円弧を含む。例えば、うねり構造物１７１５Ｃは、一方の同心の表面１０３を含む平面と平行な平面内にて正弦波形で変化する断面を有する。種々の実施形態において、うねり構造物１７１５Ｃの一端が一方の同心の表面１０３に結合されるのに対し、うねり構造物１７１５Ｃの反対端は他方の同心の表面１０３に結合される。
【００４７】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、一対の支持部材が結合部材によって相互に結合される衝撃吸収構造物の実施形態を示すけれども、任意の数の支持部材を相互に配備し、異なる対の支持部材を結合部材によって相互に結合し、構造物群を形成することができる。
図１８〜図２０は、結合部材によって相互に結合される異なる支持部材と共に相互に配備される多数の支持部材を含んだ具体的構造物群を示している。図１８は、中央支持部材１８０５に起点を持つ円の周縁に沿って配備される三つの径方向支持部材１８１０Ａ，１８１０Ｂ，１８１０Ｃに結合された中央支持部材１８０５を有する衝撃吸収構造物１８００を示している。中央支持部材１８００は、結合部材１８１５Ａによって径方向支持部材１８１０Ａに結合されると共に、結合部材１８１５Ｂによって径方向支持部材１８１０Ｂに結合される。同様に、この中央支持部材１８００は結合部材１８１５Ｃによって径方向支持部材１８１０Ｃに結合される。図１８は、結合部材１８１５Ａ，１８１５Ｂ, １８１５Ｃが矩形状である一実施形態を示しているけれども、さらに他の実施形態において、結合部材１８１５Ａ，１８１５Ｂ，１８１５Ｃは図１７Ｂおよび図１７Ｃにて記述したようなアーチ形構造物またはうねり構造物であってよく、あるいは他のあらゆる適当な断面を有することができる。
【００４８】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、結合部材により相互に結合されて六角形を形成する六つの支持部材を具えた衝撃吸収構造物１９００Ａ，１９００Ｂの立体投影図を示している。図１９Ａにより示された実施例において、衝撃吸収構造物１９００Ａは、矩形状の結合部材を介して相互に結合され、六角形を形成する複数対の支持部材を有する。図１９Ｂにより示された衝撃吸収構造物１９００Ｂは、うねり支持部材を介して相互に結合されて六角形を形成する複数対の支持部材を有する。
【００４９】
図２０は、結合部材を介して相互に結合されるオフセット支持部材の列を具えた衝撃吸収構造物２０００の立体投影図である。図２０の実施形態において、支持部材は、隣接する列の支持部材が隣接する列と平行な共通の平面内に無いように相互に連続してオフセットされた列の支持部材を持つ多数の平行な列２０１０，２０２０，２０３０，２０４０にて配備されている。例えば、列２０１０の支持部材は、これらが列２０２０の支持部材と平行な共通の平面内に無いように配備されている。図２０の実施形態に示すように、列２０２０での支持部材は、これが列２０１０での支持部材間にあるように配備される。結合部材は、列２０１０の支持部材を隣接する列２０２０の支持部材に結合している。いくつかの実施形態において、列２０１０の支持部材は、この列２０１０の他の支持部材に結合されるのではなく、支持部材２０１５を介して隣接する列２０２０の支持部材に結合される。
【００５０】
ヘルメットに関してずっと記述してきたけれども、ここに記述された衝撃吸収構造物は、種々の関節および骨格のためのパッドやブレースおよびプロテクターの如き他の装具に適用させることができる。
【００５１】
追加形態の考察
本開示の実施形態の前述の説明は、例示の目的のために提示され、この開示を記述された明確な形態に限定するか、または網羅することを意図していない。関連する当業者らは、多くの修正および変更が上の開示に照らして可能であることを理解することができる。
【００５２】
この明細書にて用いた言葉は、読みやすさおよび説明の目的のために主として選択されており、本発明の内容を正確に叙述するか、または範囲を定めるために選択されていない可能性がある。従って、この開示の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろこれに基づく出願に由来した任意の請求項によって限定されることが意図される。つまり、開示された実施形態は、この開示範囲を例示するものであるが、限定しないことを意図している。
【図１】
2019501308.tif 000003
【図２】
2019501308.tif 000004
【図３】
2019501308.tif 000005
【図４】
2019501308.tif 000006
【図５Ａ】
2019501308.tif 000007
【図５Ｂ】
2019501308.tif 000008
【図５Ｃ】
2019501308.tif 000009
【図６Ａ】
2019501308.tif 000010
【図６Ｂ】
2019501308.tif 000011
【図６Ｃ】
2019501308.tif 000012
【図７Ａ】
2019501308.tif 000013
【図７Ｂ】
2019501308.tif 000014
【図７Ｃ】
2019501308.tif 000015
【図８Ａ】
2019501308.tif 000016
【図８Ｂ】
2019501308.tif 000017
【図８Ｃ】
2019501308.tif 000018
【図９】
2019501308.tif 000019
【図１０】
2019501308.tif 000020
【図１１】
2019501308.tif 000021
【図１２】
2019501308.tif 000022
【図１３Ａ】
2019501308.tif 000023
【図１３Ｂ】
2019501308.tif 000024
【図１４】
2019501308.tif 000025
【図１５】
2019501308.tif 000026
【図１６】
2019501308.tif 000027
【図１７Ａ】
2019501308.tif 000028
【図１７Ｂ】
2019501308.tif 000029
【図１７Ｃ】
2019501308.tif 000030
【図１８】
2019501308.tif 000031
【図１９Ａ】
2019501308.tif 000032
【図１９Ｂ】
2019501308.tif 000033
【図２０】
2019501308.tif 000034
【国際調査報告】
2019501308.tif 000035
2019501308.tif 000036