(57)【要約】  人間が装着するヘルメットに設置される衝撃保護用圧縮性ライナである。圧縮性ライナはまた、例えばベビーカプセル及びチャイルド安全シートへの衝撃保護に適用され、並びに衝撃保護領域のカスタマイズを可能とする。圧縮性ライナは、相対的に高密度のフォームアウター層に融着された相対的に低密度のフォームインナー層を有する。インナー層は、アウター層の対応凹部内に突出する円錐形状の突起を有する。圧縮性ライナは、人体の所望の一部への衝撃に対して低い初期抵抗を与える。衝撃が進行するにつれて、圧縮性ライナが与える抵抗レベルは制御された態様で増大する。衝撃を通して人体の一部の制御された減速が生じ、圧縮性ライナの所望の衝撃保護が得られる。
2011506782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の少なくとも一部を衝撃保護する装置であって、
インナー層（１２４）とアウター層（１２８）とを有する圧縮性ライナ（１１０，３１０，５１０）を含み、
前記インナー層（１２４）は、接触表面（１２２）と複数の突起（１３０）を有する第１接合表面とを含み、
前記アウター層（１２８）は、前記インナー層の突起（１３０）を受け入れる複数の凹部（１３２）を有する第２接合表面と外表面（１１８）とを含み、
前記インナー層（１２４）は第１圧縮性の第１材料を含み、前記アウター層（１２８）は第２圧縮性の第２材料を含み、前記第１圧縮性は前記第２圧縮性よりも大きい装置。
【請求項２】
前記圧縮性ライナ（１１０，３１０，５１０）の前記インナー層の前記接触表面の少なくとも一部は、前記人体の一部とすぐに隣接するか又は係合する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記突起（１３０）は円錐形である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記インナー層（１２４）は１つ以上のインナー層セグメント（２１２、２１４）から形成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１圧縮性は１つ以上のインナー層セグメント（２１２、２１４）間で異なる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アウター層（１２８）は１つ以上のアウター層セグメント（２１０、２１６）から形成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第２圧縮性は１つ以上のアウター層セグメント（２１０、２１６）間で異なる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１材料及び前記第２材料の１つ以上はフォームである、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記フォームは発泡ポリスチレンを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１材料の密度は１５から５０ｋｇ／ｍ３の範囲である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１材料の密度は２５から３５ｋｇ／ｍ３の範囲であり、前記第２材料の密度は３５から５０ｋｇ／ｍ３の範囲である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１材料の密度は１５から２５ｋｇ／ｍ３の範囲であり、前記第２材料の密度は３５から４５ｋｇ／ｍ３の範囲である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２材料の密度は３５から９０ｋｇ／ｍ３の範囲である、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２材料の密度は３５から５５ｋｇ／ｍ３の範囲である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１材料及び前記第２材料の１つ以上は粘弾性又はチキソトロピックである、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記アウター層（１２８）内への１つ以上の突起（１３０）の貫入が５０から１００％の範囲にある、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
１つ以上の突起（１３０）の頂端が前記外表面と隣接する、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記突起（１３０）の隣接底部同士の間隔が０から２０ｍｍの範囲にある、請求項１から１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記突起（１３０）の隣接底部同士の間隔が５から１５ｍｍの範囲にある、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記突起（１３０）の底部の最大横断寸法が１５から２２ｍｍの範囲にある、請求項１から１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記圧縮性ライナ（１１０，３１０，５１０）の厚さは１５から４５ｍｍの範囲にあり、各突起（１３０）の底部からの１つ以上の突起の高さは２０から２５ｍｍの範囲にあり、１つ以上の突起（１３０）の底部から前記接触表面（１２２）までの距離は５から１０ｍｍの範囲にある、請求項１から２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記インナー層（１２４）は前記アウター層（１２８）を通して可視である、請求項１から２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記圧縮性ライナ（１１０，３１０，５１０）は取り外し可能かつ置き換え可能なフィッティングを含む、請求項１から２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記インナー層及び前記アウター層（１２４，１２８）の１つの層は、一連の突起が突出するストリップを含む、請求項１から２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記１つの層は前記インナー層（１２４）である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記ストリップが複数与えられて一体要素を形成するべくスプルーによって接続される、請求項２４又は２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記圧縮性ライナ（１１０，３１０，５１０）は、車室ライナ、ベビーカプセル、チャイルド安全シート、シート、ヘッドレスト、又は身体防護具の中に設置されるか又はこれらを形成する、請求項１から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記圧縮性ライナは、ヘルメットの中に設置されるか又はこれを形成する、請求項１から２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
人体の少なくとも一部への衝撃に対する低い初期抵抗を与え、その後前記衝撃が進行するにつれて前記人体の少なくとも一部への前記衝撃の抵抗レベルを漸増させる装置を与えることにより人体の少なくとも一部を衝撃保護する方法。
【請求項３０】
剛性勾配を有する圧縮性インナを含む物品の少なくとも一部を衝撃保護する装置であって、
衝撃の間の前記剛性勾配は、前記物品に隣接する低い剛性から前記圧縮性ライナの厚さを通して高い剛性まで変化する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮性ライナを使用する改善された衝撃保護のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、“Improved Shock Absorbing Liner for Helmets，”Australian Transport Safety Bureau (ATSB)，published in July，2001，www.atsb.gov.auという名称の研究の共同研究者であった。当該出版物において、低密度フォームを高密度フォームに組み込んだ組み合わせが当該研究の１つの主題として開示された。しかし、当該研究は、本明細書に開示される構造要素の組み合わせ又は方法について検討又は議論をしていなかった。
【０００３】
過去のリサーチでは、現行のヘルメットで使用される通常の単一密度フォームライナでは、衝撃力を有効に吸収するには硬度及び剛性が高すぎることが示されている。単一密度フォームライナはまた、人間の頭蓋骨まわりの強度変化に順応する能力に限界がある。さらに、子供用自転車ヘルメットのライナは、大人の頭蓋骨用に設計されたライナを使用しているので、大人よりも変形しやすい子供の頭蓋骨の責任を負うことにならない。子供の変形しやすい頭蓋骨は、脳の保護をすることができない。非特許文献１及び非特許文献２が文献援用される。
【０００４】
さらに、脳はまた、頭蓋骨内部に対する衝突傷害を受ける可能性が高い。脳は、硬い頭蓋骨のエンクロージャ内における脳脊髄液槽内に浮遊するゼリー状の軟組織である。さらに、脳は、当該脳の底部にある脳幹及び脊髄によって頭蓋骨内に柔軟に支持されている。他方、当該脳の外周全体では、硬膜が当該脳を様々な縫合箇所において頭蓋骨に接続する。移動する頭蓋骨の衝撃は、当該頭蓋骨に急激な減速を与える一方で、柔軟に支持される脳は移動し続けて当該頭蓋骨の内部に衝突する。頭蓋骨に対する脳の衝突は、当該脳への挫傷及び／又は出血を引き起こす。したがって、内部傷害を最小限にするのに適した頭部の減速が重要となる。
【０００５】
人間の頭蓋骨に対する骨試験は、頭蓋骨の側頭部の骨強度が、頭蓋骨の他の部分よりも著しく低いことを示している。このため、頭蓋骨の側頭部は、頭蓋骨の他の部分よりも衝突傷害に対して脆弱である。しかし、現行のヘルメットは、頭蓋骨まわりに異なる衝撃保護領域を与えるための圧縮性ライナで製造されてはいない。
【０００６】
乗用車用ベビーカプセル及びチャイルド安全シート、車室ライナ、及び身体防護具のような衝撃保護のための他のアプリケーション領域と同様に、人体まわりに異なる衝撃保護領域を与えることには深刻な欠陥が存在する。本明細書及び特許請求の範囲において「ベビーカプセル」という語は、車の座席のための後ろ向きの幼児又は乳児シート、幼児又は乳児のためのリクライニング後ろ向きシート、及び、ほぼ１歳までの子供のためのシート又はカプセルの１つ以上を含むものと解釈される。明細書及び特許請求の範囲において用語「チャイルド安全シート」は、ほぼ４歳までの子供を座らせるための前向きトドラーシート、一般的なトドラーシート、ブースターシート／クッション、一般にほぼ４歳から８歳までの子供を座らせるためのバックレストなしのシートの１つ以上を含むものと解釈される。ブースターシートは、既存の大人用ラップサッシュシートベルトのサッシュが子供の肩及び胸に適切に係合するように子供の着座位置を高めるべく設計されたバックレストなしのシートとして記載される。トドラーシートは、子供を固定するべく独立した５点ハーネスを有する点でブースターシートとは異なる。これにより、トドラーシートは、車又は他の車両内の既存のシート又は他の取付箇所に固定される。
【０００７】
ベビーカプセル及びチャイルド安全シートは、当該ベビーカプセル及びチャイルド安全シートの側面に保護サイドパネル、又は大腿、胴体、及び頭部ボルスター（又は突起若しくは「ウィング」）を有する。これらのサイドパネル又はボルスターは、側方衝撃において乳児又は子供が受ける横向き動作量を制限する役割を果たす。これらはまた、衝突時にエアバッグがトリガされる事象において、サイドエアバッグの衝撃から乳児又は子供を保護する役割も果たす。言い換えると、保護サイドパネルは、乳児又は子供のまわりに保護「チャンネル」を形成する。
【０００８】
ベビーカプセル及びチャイルド安全シートは、必要な衝撃保護レベルの点では当該新生児又は子供の頭部と胴体とでは異ならないのが通常である。車用後ろ向きベビーカプセルは、単一密度フォームライナによってライニングされる。この単一密度フォームライナは、外面的には全体として新生児に衝撃保護を与えるのに十分であるが、当該車の正面衝突の事象において新生児の脳が挫傷及び／又は出血することを防止するには不十分である。
【０００９】
ほぼ１歳以上の子供のために通常使用されるチャイルド安全シートは、大人用ヘルメットに使用される通常の単一密度ポリスチレンフォームライナ以上に硬いポリスチレンフォームライナから構成されるか又はこれを有するのが通例である。かかる低圧縮性（高剛性）ポリスチレンフォームは、硬すぎるので子供に対して十分な衝撃保護を与えることがない。チャイルド安全シートはまた、厚いライナ又はあまりにも柔らかくてかつしなやかで子供に与える衝撃保護が最小限若しくはゼロになるような非常に圧縮性のあるアップホルスタリー若しくはクッションフォーム構造により補強される。かかるアップホルスタリー又はクッションフォームライナ若しくは構造の目的は、第一には快適性及び外見のためである。
【００１０】
従来技術は、頭部又は他の身体部分に対して異なるレベルで所定の衝撃保護を与えるという課題を完全に満足のいくように解決していない。また、圧縮性ライナにより満足な衝撃保護を得るべく容易に製造するという課題も解決していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６０７０２７１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２４６８２４号明細書
【特許文献３】米国特許第５６６９０７９号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Corner et al, “Motorcycle and Bicycle Protective Helmets - Requirement Resulting from a Post Crash Study and Experimental Research”, Report No. CR 55, 1987, Federal Office of Road Safety, Canberra, Australia
【非特許文献２】Mohan et al, “A Biomechanical Analysis of Head Impact Injuries to Children” Vol. 101, 1979, Transactions of the ASME, Journal of Biomechanical Engineering
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服又は改善する衝撃保護用圧縮性ライナの実施例を与えることにある。
【００１４】
一形態において、本発明は、人体の少なくとも一部に対する衝撃保護用圧縮性ライナを与える。圧縮性ライナは、インナー層及びアウター層を含む。インナー層は接触表面と、複数の突起を備えた第１接合表面とを有する。アウター層は、第２接合表面と外表面とを有する。第２接合表面は、インナー層の突起を受け入れるべく構成された複数の凹部を含む。さらに、インナー層は第１圧縮性の第１材料を含み、アウター層は第２圧縮性の第２材料を含む。第１圧縮性は第２圧縮性よりも大きいのが好ましい。圧縮性ライナのインナー層の接触表面は、人体の一部に隣接又は係合するように構成される。
【００１５】
突起は円錐形が好ましい。本発明の圧縮性ライナは、例えば、車室ライナ、ベビーカプセル、チャイルド安全シート、シート、ヘッドレスト、又は身体防護具の中に設置されるかこれらを形成する。すべてのアプリケーションにおいて、圧縮性ライナは取り外し可能又は置き換え可能なフィッティングであることが好ましい。
【００１６】
オプションとして、圧縮性ライナは、１つ以上のインナー層又はアウター層のセグメントから形成される。各層のセグメントの圧縮性は異なる。
【００１７】
オプションとして、圧縮性ライナを形成する材料の１つ以上はフォーム、好ましくは発泡ポリスチレン（expanded polystyrene（ＥＰＳ））である。または、当該材料の１つ以上は粘弾性である。ＥＰＳフォーム材料の密度は以下のようになるのが好ましい。
・インナー層は、１５から５０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。
・アウター層は３５から９０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度、又は好ましくは３５から５５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。
・インナー層は２５から３５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有し、アウター層は３５から５０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。
・インナー層は１５から２５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有し、アウター層は３５から４５ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する。
【００１８】
オプションとして、１つ以上の突起のインナー層からアウター層への貫入は、５０から１００％の範囲にある。１つ以上の突起の頂端は、外表面と隣接するのが好ましい。
【００１９】
隣接する円形底部同士の間隔は、好ましくは０から２０ｍｍの範囲であり、より好ましくは５から１５ｍｍの範囲である。
【００２０】
円形底部の直径は、１５から２２ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
【００２１】
オプションとして、圧縮性ライナの厚さは１５から４５ｍｍの範囲であり、円形底部からの１つ以上の突起の高さは２０から２５ｍｍの範囲であり、１つ以上の突起の円形底部から接触表面までの距離は５から１０ｍｍの範囲である。
【００２２】
本発明のさらなる形態において、インナー層はアウター層を通して可視である。
【００２３】
さらなる形態において、本発明は、人体の少なくとも一部に対する衝撃保護の方法を与える。当該方法は、人体の少なくとも一部への衝撃に低い初期抵抗を与えてから、当該衝撃が進行するに従い人体の少なくとも一部への当該衝撃の抵抗レベルを漸増させる。
【００２４】
またさらなる形態において、本発明は、物品の少なくとも一部の衝撃保護用装置を与える。当該装置は、剛性勾配を有する圧縮性ライナを含む。衝撃の間の剛性勾配は、当該物品に隣接する低い剛性から、圧縮性ライナの厚さを通過した高い剛性まで変化するのが好ましい。「物品」とは、商品、人間、動物、又は価値のある任意の物を含む。
【００２５】
本発明のさらなる形態は、添付の特許請求の範囲に記載されるとおりであり、本明細書から明らかなとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明のさらなる好ましい実施例が、以下の添付図面を参照して説明される。
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係るヘルメットの圧縮性ライナの概略断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】ヘルメット実施例における圧縮性ライナの代替実施例の一部を断面で示す概略斜視図である。
【図４】図３の分解図である。
【図５】圧縮性ライナの概略断面図である。
【図６】図５の圧縮性ライナの代替実施例である。
【図７】本発明の一実施例における車室の一部の圧縮性ライナの概略断面図である。
【図８】図７の車室ライナの圧縮性ライナの設置例による民間乗用車の内装の概略的破断図である。
【図９】ベビーカプセル用ベビー圧縮性ライナの実施例を斜視図で概略的に示す。
【図１０】チャイルド安全シート圧縮性ライナを備えたチャイルド安全シートの概略斜視図である。
【図１１】身体防護具圧縮性ライナのインサートを備えた保護チョッキの概略正面立面図である。
【図１２】本発明の実施例における二重圧縮性ライナの概略断面図である。
【図１３】ストリップ形態のインナーライナの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
まず、直交する断面図である図１及び図２を参照すると、人間１１４が装着するヘルメット１１２に設置された圧縮性ライナ１１０の第１実施例が概略的に示される。ヘルメット１１２は、圧縮性ライナ１１０の外表面１１８に隣接するハード外側シェル１１６を含む。また、圧縮性ライナ１１０の接触表面１２２に隣接するコンフォートライナ１２０を含んでもよい。コンフォートライナ１２０が存在する場合、頭部はコンフォートライナ１２０を介してすぐに接触表面１２２に隣接する。コンフォートライナ１２０が存在しない場合、接触表面１２２は頭部に直接係合する。
【００２９】
圧縮性ライナ１１０は、各接合表面１２６において相対的に高密度フォームのアウター層１２８に融着、接着、又は取り付けられた相対的に低密度フォームのインナー層１２４である。低密度フォームは、高密度フォームよりも圧縮されやすい。すなわち、インナー層１２４を形成する第１材料は、アウター層１２８を形成する第２材料よりも圧縮性がある。インナー層１２４は、多数の突起１３０を有する。多数の突起１３０は、接合表面１２６においてアウター層１２８の対応凹部１３２内に突出する。インナー層１２４は、相対的に均一な厚さの層からなる第１領域１３４を有する。第１領域１３４から径方向外側に延びているのが、インナー層１２４と一体的に形成された複数の突起１３０である。突起１３０は頂端１３６及び底部１３８を有する。底部１３８は、隣接する突起１３０の底部１３８からわずかに離れた外周１４０を備える。外周１４０同士の距離は、突起１３０の隣接底部１３８同士の間の最も近い距離として考慮してよい。
【００３０】
圧縮性ライナ１１０の実施例において、フォーム材料は発泡ポリスチレンフォーム（ＥＰＳ）であってよい。フォームの密度は一般に当該フォームの圧縮性又は剛性に比例する。ここで、剛性は、圧縮性と反比例関係にある。好ましい実施例では、インナー層１２４の密度は、２０から５０ｋｇ／ｍ３（すなわち１．２５から３．１２ポンド／立方フィート）の範囲にある。アウター層１２８の密度は、３５から９０ｋｇ／ｍ３（すなわち２．１８から５．６２ポンド／立方フィート）であり、より好ましくは３５から５５ｋｇ／ｍ３の範囲である。インナー層１２４及びアウター層１２８に対する各フォーム密度すべての選択肢において、インナー層１２４のフォーム密度はアウター層１２８のフォーム密度よりも小さい。より好ましい実施例では、インナー層１２４のフォーム密度は２５から３５ｋｇ／ｍ３の範囲であり、アウター層１２８のフォーム密度は３５から５０ｋｇ／ｍ３の範囲である。本発明の教示によれば、使用されるフォームは、上記及び下記のＥＰＳフォームの実施例に関して達成するための所望の圧縮性又は剛性を可能とする任意の適切なタイプであってよい。上記及び下記のすべての例において、インナー層１２４を形成する第１材料は、第２圧縮性を有してアウター層１２８を形成する第２材料よりも大きな第１圧縮性を有する。
【００３１】
線１４２は、圧縮性ライナ１１０の隣接セグメント１４４、１４６、１４８、１５０間の境界１４２を示す。圧縮性ライナ１１０を図１に示される複数のセグメントに分割することにより、異なる衝撃保護領域をヘルメット１１２のためにカスタマイズすることができる。例えば、圧縮性ライナ１１０の後方セグメント１５０は、頭頂セグメント１４６よりも衝撃保護レベルが高くなるように構成される。
【００３２】
図２は、異なる衝撃保護領域を与えるべく圧縮性ライナ１１０を複数のセグメント２１０、２１２、２１４、２１６に分割する他の例を示す。側方セグメント２１０、２１６は、頭蓋骨の側頭部が高レベルの脆弱性にあることに基づいて、頭頂セグメント２１２、２１４よりも衝撃保護レベルが高くなるように構成される。
【００３３】
図３は、圧縮性ライナ３１０の代替実施例の、一部を断面で示す概略斜視図である。インナー層１２４の突起１３０の図示が強調されている。明確にするべく、耳を覆うヘルメット１１２の一部が図３から省略されている。図示の実施例では、突起１３０は円形底部１３８を有する円錐形である。代替実施例では、当該円錐突起は、例えば三角形、正方形、五角形、六角形、八角形等の多角形で構成される底部１３８を有してよい。また、必要であれば、突起１３０は、頂点１３６を備える円錐形ではなく円錐台形にしてもよい。さらに他の実施例では、突起は半球形であってよい。
【００３４】
図３は、境界線１４２によって圧縮性ライナ３１０のセグメント化を再び示す。しかし、本実施例では、インナー層１２４のみがセグメント化される一方で、アウター層はセグメント化されない。圧縮性ライナ３１０の本実施例に対するインナー層１２４のセグメント化は、図４に関連して詳細に説明される。
【００３５】
図４は、図３のインナー層１２４及びアウター層１２８の分解図である。アウター層１２８は、図１及び図２に示されるように表面接触を伴う突起１３０を受け入れるためのサイズ及び構成の複数の円錐凹部１３２を含む。インナー層１２４は、セグメント４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８の数に分割される。図示の実施例では１０のセグメントが与えられる。しかし、代替実施例は、１から１０までの範囲のセグメント数を有する。最も好ましいセグメント数は５である。複数のセグメント４１０−４２８を使用することにより、インナー層１２４の圧縮性又は剛性を、頭蓋骨の一部又はセグメントに必要なカスタマイズ衝撃保護のレベルに応じて調整することができる。例えば、側方セグメント４１４、４１６は、頭蓋骨頂部のセグメント４１８、４２０よりも圧縮性がある。頭蓋骨の側方部分は頭蓋骨の他の部分よりも衝突傷害に対して脆弱である。骨試験は、頭蓋骨側頭部の強度が、頭蓋骨の他の部分の強度の１／２から１／３であることを示している。本発明の他実施例では、様々なセグメントのＥＰＳフォーム密度は以下のとおりである。前方セグメント４１０、４１２の密度は３０ｋｇ／ｍ３、側方セグメント４１４、４１６の密度は２５ｋｇ／ｍ３、頂部セグメント４１８、４２０の密度は３５ｋｇ／ｍ３、及び後方セグメント４２２、４２４、４２６、４２８の密度は３０ｋｇ／ｍ３である。
【００３６】
上記のように、セグメントは、図４に示される境界線１４２に画定される周囲形状を有する。または、当該境界１４２に沿って密接にフィッティングするように隣接セグメントと係合可能な任意の範囲の周囲形状であってよい。個々のセグメントの周囲形状は、圧縮性ライナ１１０が組み立てられたときに当該セグメントが連続的なインナー層１２４を圧縮性ライナ１１０内に形成するように選択される。例えば、セグメントの平面周囲形状は任意数の多角形形状であってよい。
【００３７】
さらに他の実施例では、アウター層１２８はまた、アウター層１２８に対して頭蓋骨まわりで異なるフォーム密度が使用されるようにセグメント化されてよい（不図示）。この実施例により、頭蓋骨まわりの衝撃保護のさらに独立した適正化が可能となる。この実施例はまた、例えば子供と大人との間で必要とされる異なる保護レベルを与えるべく使用してもよい。アウター層１２８は、インナー層１２４に対して上記と同様にセグメント化されてよい。アウター層１２８の平面周囲形状は、インナー層のセグメントに対応しても又はしなくてもよい。例えば、インナー層１２４及びアウター層１２８のセグメントに対する境界線１４２は図１及び図２に示されるものに対応してよい。または、境界線１４２は、インナー層１２４のセグメントとアウター層１２８のセグメントとで不連続であってよい。これは、図５に関連して詳細に説明される。
【００３８】
さらに他の実施例では、突起１３０及びこれに対応する凹部１３２の密度及び寸法並びに圧縮性ライナ全体の寸法は、インナー層１２４のセグメント及び／又はアウター層１２８のセグメントとで変化してよい。これにより、圧縮性ライナ１１０の圧縮性又は剛性特性が変化する。例えば、側方セグメント４１４、４１６は、インナー層１２４の他のセグメントよりも底部１３８の直径が減少した円錐突起１３０を有してよい。しかし、側方セグメント４１４、４１６はインナー層１２４の他のセグメントよりも大きな面密度の円錐突起１３０を有してよい。例えば図４に対しては、前方セグメント４１０、４１２はいずれも、直径２０ｍｍの底部１３８を備える２３の円錐突起１３０を有してよく、頂部セグメント４１８、４２０はいずれも、直径２０ｍｍの底部１３８を備える４７の円錐突起１３０を有してよく、後方セグメントはいずれも直径２０ｍｍの底部１３８を備える３９の円錐突起１３０を有してよい。一方、側方セグメントはいずれも直径１５ｍｍの底部１３８を備える３６の円錐突起１３０を有してよい。さらに、外周１４０の距離（すなわち隣接底部１３８同士の最も近接した距離）は、セグメントに応じて０から２０ｍｍの範囲でよく、より好ましくは５から１５ｍｍの範囲である。突起１３０の隣接する頂端１３６同士の間の対応する分離は４０ｍｍまでであり、ほとんどが２５から３５ｍｍである。
【００３９】
製造において、アウター層１２８は通常、成形技術によって１つ又は複数のピース又はセグメントに形成される。同様に、インナー層１２４は別個に、１つ又は複数のピース又はセグメントに形成される。そして、アウター層１２８及びインナー層１２４のピースは組み立てられて互いに融着され、ヘルメット等の衝撃保護アプリケーションに適した圧縮性ライナ１１０に形成される。突起１３０及び凹部１３２の寸法、数、及び構成は、圧縮性ライナを形成することができる制作技術分野の当業者によって調整される。例えば、円錐突起１３０の側面の角度及び頂端１３６の形状は、適切な離型特性が得られるように特定のフォームタイプ又は使用される他の材料に応じて調整される。
【００４０】
図５は、圧縮性ライナ５１０の他実施例の断面図である。図５は、圧縮性ライナ１１０、３１０、５１０の様々な要素の寸法を概略的に示す。また、セグメント化のための不連続境界線１４２も示す。与えられた寸法は、上記及び下記の様々な実施例の例示である。圧縮性ライナ５１０は、アプリケーション領域及び／又は保護対象頭蓋骨部分に応じて２０から４５ｍｍの範囲の厚さ５２４を有してよい。オートバイヘルメットのための好ましい実施例では、厚さ５２４は、ヘルメットの側頭部にて２５ｍｍ、当該ヘルメットの頭頂部にて４２ｍｍの厚さである。均一厚さの圧縮性ライナでは、好ましい厚さ５２４は、オートバイヘルメットに対して３０から３５ｍｍの範囲である。馬に関連するスポーツに使用されるヘルメットに対しては、圧縮性ライナの厚さ５２４は、１５から２５ｍｍの範囲まで、又はより好ましくは２０ｍｍの均一厚さ５２４まで低減してよい。
【００４１】
図４において、外周１４０の間隔（底部１３８同士の間）は、２つの内向き矢印の間にある。外周１４０の接合表面１２６は平坦又はアール付きであってよい。例えば、曲率半径は、０から２．５ｍｍ又はこれ以上の範囲であってよい。したがって、突起１３０は、インナー層１２４の径方向外側の部分を完全に覆うか又は離間してよい。
【００４２】
図５では、突起１３０の頂端１３６が、アウター層１２８の外表面１１８から離間領域５２６だけ離間している。離間領域５２６は、１から５ｍｍ又はこれ以上の範囲の厚さを有してよい。代替実施例において、インナー層１２４の突起１３０の頂端１３６は、アウター層１２８の外表面１１８に隣接するまで延びてよい。この実施例では、離間領域５２６の厚さは実質的に０ｍｍとなる。
【００４３】
突起１３０の頂端１３６は、とがっていて（すなわち尖鋭であって）も、１から２ｍｍの範囲の曲率半径で丸まっていても、又は単に面取りされていてもよい。
【００４４】
図５はまた、セグメント化された圧縮性ライナ５１０の実施例も示す。ここで、インナー層１２４のセグメントとアウター層１２８のセグメントとの境界線は不連続である。インナー層１２４は、境界線５１６によって２つのセグメント５１２、５１４に分割される。他方、アウター層１２８は、異なる境界線５２２にて２つのセグメント５１８、５２０に分割される。
【００４５】
図６は、図５の代替実施例を示す。図６において、離間領域５２６は、突起１３０がアウター層１２８の厚さのほぼ５０％まで当該アウター層１２８内に突出するほど増大している。突起１３０がアウター層１２８内に貫入する範囲は５０％から１００％であってよい。アウター層１２８の２つのセグメント５１８、５２０の間の対応する境界線５２２は、増大した離間領域５２６に対応して延びている。
【００４６】
図５及び図６に関して、突起１３０は、底部１３８から頂端１３６までほぼ２０から２５ｍｍの範囲の高さを有してよい。突起１３０の底部１３８は、ほぼ１５から２２ｍｍの範囲の直径又は幅を有してよい。
【００４７】
図１、図２、図５、及び図６において、インナー層１２４の第１領域１３４は、突起１３０の底部１３８がつながる薄層を形成する。第１領域１３４の厚さは、５から１０ｍｍ又はこれ以上の範囲であってよい。最も好ましくは厚さ５ｍｍである。
【００４８】
圧縮性ライナは、オートバイヘルメット、並びに建設業労働者、自転車の乗り手、馬の乗り手、ロデオの乗り手、フットボール選手、野球選手、及びクリケット選手が使用するヘルメットを含む任意の所望のヘルメットに用いることができる。
【００４９】
さらに他の実施例では、圧縮性ライナは、ヘルメットにその衝撃保護を高めるべく後付けされてよい。圧縮性ライナの後付けは、ヘルメット内の以前のライナ全てを置換するか、又はヘルメットのライナ内の特定の部分のみを置換するものであってよい。部分的な後付けは、頭蓋骨の側方部に隣接するライナの当該部分に対して特に有用である。
【００５０】
フォームの代替
インナー層１２４及び／又はアウター層１２８に使用される代替材料は、弾性フォームを含む。圧縮性ライナが弾性的に圧縮させる特性を有する弾性フォームでは、衝撃前の元の寸法及び衝撃保護性能が衝撃後に回復する。弾性フォームの代替材料は、合成ゴム又は天然ゴムであってよい。また、連続的な固体又は他の材料との複合であってもよい。例えば空気、織物のような、衝撃、振動、又は衝撃吸収材の設計又は製造に関する当業者が設計又は選択するものであってよい。
【００５１】
圧縮性ライナのためのフォームの他の代替材料は、粘弾性又はチキソトロピックであってよい。かかる材料は、力又は応力が加えられていないと粘性又は液体の振る舞いをする。しかし、例えば衝撃のような力が加えられると当該材料は弾性的に作用して、衝撃力に対して剛性を示す。かかる材料の例は、「シリーパティー（登録商標）」として周知の子供用おもちゃである。インナー層１２４及び／又はアウター層１２８は、全体又は一部が粘弾性であってよい。粘弾性材料を使用する利点は、人間集団に存在する様々な頭蓋骨形状（又は任意の身体部分）に容易に適合する圧縮性ライナを構成できることにある。また、衝撃後に圧縮性ライナが容易に再使用できるほど十分に回復できることにある。
【００５２】
自転車又はオートバイヘルメットの代替
ヘルメット用圧縮性ライナの代替実施例では、アウター層１２８は、適切な透明又は半透明材料に置換されてよい。例えば、透明又は半透明材料は、所定の圧縮性及び／又は剛性特性を備える粘弾性ジェル又は透明合成ゴム材料であってよい。ヘルメットのアウターシェル１１６は、適切な透明材料又は半透明材料のいずれかであってよい。インナー層１２４は、例えば黒色の発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）フォームである不透明材料であってよい。かかるヘルメットは、人間の頭部から放射状に延びる多くの可視円錐又はスパイクという印象的な外観を有する。これを美的感覚に訴える特徴とする自転車及びオートバイの乗り手もあろう。当該ヘルメットはそれでもなお、その装着者に衝撃保護を与える。
【００５３】
車室ライナ
図７は、人が乗り込む車室の一部内での車室ライナ（vehicle cabin liner（ＶＣＬ））としての圧縮性ライナ７１０の使用を概略的に示す。ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０は、車室（不図示）の内装を形成する車両構造物７１２に取付層７１４を介して取り付けられる。車両では、車両構造物７１２はドアピラー、ダッシュボード、シーリング、又は、車室内の任意の構造物であってよい。車室内のＶＣＬ圧縮性ライナ７１０は、乗用車の側面衝突に対して特に興味深い。車室の内装による乗員（又は運転者）頭部への衝撃が、頭部傷害の高い比率を占めるからである。
【００５４】
ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０は、圧縮性ライナ７１０の外表面１１８に接着された取付層７１４を介して車両構造物７１２に永続的に固定されてよい。例えば、乗用車のサイドドアピラー及びウィンドスクリーンピラーに取り付けられる。その代わりに、ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０は、既存の車両に後付けできる取り外し可能かつ置き換え可能なフィッティングであってよい。取り外し可能かつ置き換え可能なフィッティングに対しては、取付層７１４は、ベルクロ（登録商標）のような材料からなってよい。または、車両の内装フィッティングの当業者に周知の多くの固定方法の任意の１つが組み入れられてよい。
【００５５】
ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０の車両内への設置にはさらに、ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０の接触表面１２２に取り付けられたオプション内装トリムライナ７１６が組み入れられてよい。内装トリムライナ７１６は、美感特性、触覚特性、及び／又は防音特性を与えることができる。内装トリムライナ７１６又はコンフォートライナは、織物、クッションフォーム、「気泡シート」プラスチック、及び／又はプラスチック製スカッフライニングから作られてよい。
【００５６】
ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０の使用が適用可能な車両の例には、民間車及びトラック、戦車、航空機等の軍用クラフト、海洋船舶、並びに宇宙船が含まれる。さらなる他のアプリケーション領域は、車両のシート及びヘッドレストであり、特に、厳しい衝撃に遭遇し得る航空機及び宇宙船に存在する。
【００５７】
図８は、民間乗用車の内装の破断図である。図８は、車室の内装まわりに異なる衝撃保護領域を与えるＶＣＬ圧縮性ライナ７１０のアプリケーションを概略的に示す。例えば、３つの異なる保護領域が特定される。ドアウィンドウシルを備えるフロントピラー及びサイドピラー８１０、フロントシートの後部８１２、並びにダッシュボード及び中央コンソール８１４である。３つの領域８１０、８１２、８１４のそれぞれに対しては、ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０のアウター層１２８は、同じ剛性又は圧縮性であってよいが、インナー層１２４の圧縮性は、領域８１０、８１２、８１４間で異なる。これは、所望の衝撃保護レベルを与えて、車両の内装車室ライニングに期待される日常の摩耗及び破れに対する耐久性もさらに考慮するためである。
【００５８】
ＶＣＬ圧縮性ライナ７１０のさらに他の実施例（不図示）では、衝撃保護領域はさらに分割されてよい。例えば、フロントシート８１２後部の高位部分が、当該フロントシート８１２後部の下位部分に対するインナー層１２４セグメントよりも圧縮性のあるインナー層１２４セグメントを有する。この構成によれば、安全とはいえない後部乗員の頭部に対して高い衝撃保護の領域を与えることができる。後部乗員は、フロントシート８１２後部の高位部分に最初に衝突する可能性が最も高い。フロントシート８１２の後部のあまり圧縮性のない下位部分により、乗員室の後部に出入りする後部乗員の足によるスカッフィングへの耐久性を高めることができる。
【００５９】
他のアプリケーション例では、圧縮性ライナ１１０の実施例は、車両及びトラックの外装フロント表面に適用して、当該車両又はトラックが衝突し得る歩行者の衝撃保護を補助することができる。
【００６０】
ベビーカプセル及びチャイルド安全シート
圧縮性ライナの車両内へのさらに他のアプリケーションは、通常車両、トラック、又は航空機にて使用されるベビーカプセル及びチャイルド安全シートに対するものである。
【００６１】
ベビーカプセル又はチャイルド安全シート（child safety seat（ＣＳＳ））には、当該ベビーカプセル又はＣＳＳ内の乳児又は子供の胴体及び頭部の位置に応じてセグメント化された圧縮性ライナを組み入れられる。これにより、乳児の身体の当該部分に対して所定の衝撃保護を与えることができる。すなわち、ベビーカプセル又はＣＳＳ内に異なる衝撃保護領域を与えることができる。圧縮性ライナは通常、ベビーカプセル又はＣＳＳの内装に付加される。完全な圧縮性ライナを形成する複数のパネルとして付加されるか、又は圧縮性ライナは１つのユニットライナとして挿入される。他実施例では、圧縮性ライナがベビーカプセル又はＣＳＳを形成してよい。さらに、圧縮性ライナはまた、保護サイドパネル又はボルスターを形成してもよい。他実施例では、ベビーカプセル又はチャイルド安全シートの既存のサイドパネル又はボルスターに付加されてもよい。オプションとして、コンフォートライナもまたベビーカプセル又はＣＳＳに付加されてよい。
【００６２】
図９は、ベビーカプセル用のベビー圧縮性ライナ９１０の実施例を斜視図で概略的に示す。ベビーカプセル９１２は、ベビーカプセルベース９１６を使用して大人用車両シート９１４に固定される。後方固定ストラップ９１８が車両構造物上の適切な箇所に固定される。乳児（不図示）が、ベビーカプセル９１２の取り外し可能クレイドル９２０内に固定される。クレイドル９２０内では、ベビー圧縮性ライナ９１０が２つの衝撃保護領域すなわち乳児頭部領域９２２及び乳児胴体領域９２４にセグメント化される。図９では、ベビー圧縮性ライナ９１０は、クレイドル９２０の構造物内に挿入されたライナとして示される。好ましい実施例では、ベビー圧縮性ライナ９１０のためのＥＰＳフォームの密度は、ヘルメットのための上記の密度よりも低い範囲にあってよい。インナー層１２４の密度は、１５から２５ｋｇ／ｍ３の範囲であり、アウター層１２８の密度は３５から４５ｋｇ／ｍ３の範囲である。乳児頭部への衝撃保護を高めるべく、ベビー圧縮性ライナ９１０の乳児頭部領域９２２は、インナー及びアウター層１２４、１２８のＥＰＳ密度を有してよい。これは、乳児胴体領域９２４を含むセグメントよりも低い。
【００６３】
ベビー圧縮性ライナ９１０のさらに他の実施例では、乳児頭部領域９２２は、ヘルメットの一部形態に形成されてよい。図４を参照して、乳児頭部領域９２２は、アウター層１２８の対応セグメントを備える後方セグメント４２２、４２４、４２６、４２８及び側方セグメント４１４、４１６に近似した形態に形成されてよい。
【００６４】
図１０は、ＣＳＳ圧縮性ライナ１０１０を備えたＣＳＳ１０１２の斜視図である。通常、ＣＳＳ１０１２は、大人用車両シート９１４上に置かれた底部１０１４を有する。底部１０１４の上に置かれるのは、シート、バックレスト、及びサイドボルスターを通常含むチャイルドシート１０１６である。ＣＳＳ１０１２は、大人用ラップサッシュシートベルト（不図示）及び／又は車両固定箇所への付加的な固定ストラップ（不図示）を使用して車両シート９１４に固定される。ＣＳＳ圧縮性ライナ１０１０は、２つの衝撃保護領域すなわちＣＳＳ頭部領域１０１８及びＣＳＳ胴体領域１０２０にセグメント化される。各領域１０１８，１０２０はまた、子供を「導く（channel）」又はさらに閉じ込め保護するべくサイドボルスター（又はウィング）１０２２、１０２４を特徴とする。図１０では、ＣＳＳ圧縮性ライナ１０１０は、チャイルドシート１０１６の構造物に挿入されたライナとして示される。好ましい実施例では、ＣＳＳ圧縮性ライナ１０１０のＥＰＳフォーム密度は、ベビー圧縮性ライナ９１０のための上記の密度と同程度である。
【００６５】
身体防護具
圧縮性ライナ１１０の実施例の他のアプリケーション領域は、保護チョッキを含む身体防護具の使用である。オートバイに乗ること、ロデオに乗ること、フットボール、アメリカンフットボール、クリケット、及び野球のような衝撃を伴うスポーツでは、保護チョッキ及びパッドの形態の身体防護具が身体まわりに装着されることが多い。身体防護具圧縮性ライナは、スポーツでの衝撃保護に適用される実施例を有する。例えば、身体防護具圧縮性ライナの厚さ５２４は、スポーツに適するように５から３０ｍｍの範囲に低減されてよい。身体防護具圧縮性ライナのために選択される材料は、当該圧縮性ライナが多くの衝撃に対して実用可能となり得るべく弾性かつ強固であってよい。
【００６６】
弾道身体防護具に対しては、身体防護具圧縮性ライナの実施例は、防弾具とともに使用される。身体防護具圧縮性ライナは、衝撃を与える発射体への応答時に当該防弾具の衝撃力を吸収する。
【００６７】
図１１は、身体防護具圧縮性ライナ１１１０のインサートを備える保護チョッキ１１１２の正面立面図である。保護チョッキ１１１２はまた、保護チョッキ１１１２ガーメントを装着者が着脱する補助となるベルクロ（登録商標）ショルダータブ１１１４を有してよい。パネルとしての胸部１１１６及び腹部１１１８の圧縮性ライナ１１１０セグメントは、保護チョッキ１１１２内に挿入されるように図示される。ここで、破線１１２０は、保護チョッキ１１１２ガーメントの正面のための各セグメント１１１６、１１１８の範囲を示す。腹部圧縮性ライナ１１１８セグメントは、胸部圧縮性ライナ１１１６セグメントよりも高い衝撃保護レベルを与える。当該胸部の胸郭は、当該腹部には存在しない内部臓器保護レベルを与えるからである。
【００６８】
高価な物品の保護
圧縮性ライナの他のアプリケーション領域は、例えば、商品、電子デバイス、壊れやすい機構、動物、植物等のような高価な物品の保護である。圧縮性ライナの実施例は、貨物輸送における高価な物品の保護に使用され得る。他の実施例は、軍用クラフト、航空機、及び宇宙船に組み込まれる。これにより、当該クラフトへの壊滅的衝撃という事象において、敏感な機器の保護が与えて機器の残存率を高めることができる。
【００６９】
圧縮性ライナの性能
上記の実施例における圧縮性ライナの性能は、衝撃保護装置及び方法の性能が当該圧縮性ライナの関連性能とともにどのようにして評価されたかに関する以下の記載により、当業者にさらに理解され得る。参照及び例示として、“Improved Shock Absorbing Liner for Helmets”，Australian Transport Safety Bureau (ATSB)，published in July，2001，www.atsb.gov.auが本明細書に組み込まれる。
【００７０】
圧縮性ライナは、例えばオートバイの乗り手のヘルメットが路面に衝突した場合のオートバイヘルメットに対する頭蓋骨のような、人体の所望部分への衝撃に低い初期抵抗を与える。衝撃が進行するにつれて、圧縮性ライナが与える抵抗レベルは、制御された態様で増大される。当該衝撃にわたって、（前述の例に引き続き）頭蓋骨及び脳の制御された減速が生じる。以下の説明において、オートバイヘルメットにおけるＥＰＳフォーム材料を備える圧縮性ライナの実施例が使用されるが、上記及び下記の圧縮性ライナの他のすべての実施例に対して同様の説明ができる。
【００７１】
相対的に圧縮性が異なる材料であるインナー層１２４及びアウター層１２８を備える圧縮性ライナの特定の構成により、当該圧縮性ライナは、衝撃において圧縮され又はクラッシュされる際に、圧縮性及び／又は剛性に連続的かつ漸次的な変化を与えることができる。
【００７２】
また、圧縮性ライナの特定の構成によりヘルメットの総質量が低減するので、特に単一フォーム密度のヘルメットと比べて製造が容易になる。これは、衝撃中の頭部及び首への回転加速度の影響を低減するという利点がある。
【００７３】
衝撃−持続時間（減速時間）
圧縮性ライナにより、衝撃が生じる時間を延ばすべく制御された圧縮及びクラッシュを延長することができる。これにより、人間の頭蓋骨又は他の任意の身体部分は、より漸次的に減速されて止まるようになる。圧縮性ライナに対するクラッシュ又は変形の時間は、単一フォーム密度を備えるライナよりも２０％以上の時間にわたる。言い換えると、頭蓋骨まで伝わる衝撃力が低減される。圧縮性ライナの動作により頭蓋骨の減速がゆっくりとなるからである。
【００７４】
クラッシュ
クラッシュは、衝撃中に頭蓋骨が圧縮性ライナ内に貫入することである。圧縮性ライナの圧縮は衝撃のエネルギーを散逸させる。圧縮性ライナは、単一フォーム密度からなるライナと比べて１０％以上クラッシュする。
【００７５】
クラッキング
ＥＰＳフォームライナの圧縮中のスラブクラッキング及びアーククラッキングは通常、衝撃保護の一部をなす。アーククラッキングは、フォームライナ内への頭蓋骨の貫入部分のまわりの一連の円周方向表面のクラックである。スラブクラッキングは、フォームライナ内への貫入部分の領域内のフォームライナを通過する全厚クラックである。スラブクラッキングは、単一密度フォームライナに通常見られる。これは、フォームライナによる衝撃保護が機能しなくなるので回避する必要がある。
【００７６】
衝撃試験中、圧縮性ライナは、スラブクラッキングを示すことが全くない。圧縮性ライナに対するアーククラッキングは著しく低減される。アーククラッキングが低減した理由は一部には、４５から９０ｋｇ／ｍ３の範囲のフォーム密度を通常使用する通常の単一密度フォームライナと比べて低密度のフォームを使用するインナー層１２４による。低密度ＥＰＳフォームは、高密度ＥＰＳフォームよりも可塑的及び／又は弾性的に降伏する。このため、低密度フォームのインナー層１２４は、アーククラッキングを示す可能性が低くなる。さらに、低密度フォームをインナー層１２４に使用することにより、圧縮性ライナの接触表面１２２は単一密度フォームライナよりも良好に頭蓋骨に適合することができる。したがって、衝撃力が頭蓋骨の広い面積にわたって均一に広がる。これが、望ましい特徴である。
【００７７】
ピーク減速（衝撃エネルギー減衰又はショック減衰、「ｇフォース」）
オーストラリア及びニュージーランドの国家規格は、所定タイプのシミュレーション衝撃中のヘルメット内でのピーク減速は、３００ｇよりも小さいことを要求する（「ｇ」は重力加速度９．８ｍ／ｓ２である）。同様の規格が北アメリカ及びヨーロッパにも存在する。試験されたすべての状況において圧縮性ライナに対するピーク減速は、従来の単一フォーム密度のライナよりも低かった。また、オーストラリア及びニュージーランドの必須国家規格要求よりも十分低かった。
【００７８】
回転力
ヘルメット内の圧縮性ライナの質量は、事故において頭部が受ける回転力に寄与する。ヘルメット及び圧縮性ライナが軽量であれば回転力に関連する傷害が低減されて安全上有利である。他の性能試験において圧縮性ライナを備える等価物と同様の性能となり得る単一密度フォームライナのヘルメットは、著しく大きくかつ重い。これは、単一密度フォームライナが、低い単一密度フォームで厚くならざるを得ない結果、当該ヘルメットに対して余分なライナ質量及び大きくかつ重いアウターシェルが必要となるからである。
【００７９】
上記記載からわかるように、アウター層１２８よりも圧縮性を高く及び／又は剛性を低くするべくインナー層１２４が必要とされる一方で、本発明が依然機能するように突起１３０及び凹部１３２の構成が逆転されて突起がアウター層１２８に対応しかつ凹部がインナー層１２４に対応してよい。他実施例では、接合表面１２６は、インナー層１２４及びアウター層１２８の双方が突起及び凹部の双方を有して、インナー層１２４が当該接合表面１２６にてアウター層１２８に係合できるように対称的であってよい。しかし、上記及び下記のすべての構成において、インナー層１２４の圧縮性はアウター層１２８の圧縮性よりも高い。また、剛性という用語では、インナー層１２４の剛性はアウター層１２８の剛性よりも低い。
【００８０】
また、上記及び下記の圧縮性ライナの寸法、容量、及び材料の例は、記載の実施例に与えられている。これらに対する他の寸法、容量、及び材料は、例えば他の衝撃保護アプリケーションに対して当業者によって選択又は設計されてよい。
【００８１】
図１２は、二重圧縮性ライナ１２１０の断面図を概略的に示す。二重圧縮性ライナ１２１０は、図５に示された圧縮性ライナ５１０の代替実施例である。二重圧縮性ライナ１２１２は、外表面１１８において接合されて新たな接合１２１２を形成する２つの圧縮性ライナ５１０である。二重圧縮性ライナ１２１０は、参加者間の激しい身体接触が通例の接触性スポーツのようなアプリケーションにおいて有用である。かかる状況では、２人の参加者が互いに衝突して双方の参加者がインナー層１２４の低い初期抵抗の恩恵を受ける点で望ましい。他の例は、敏感な機構又は物品の間での二重圧縮性ライナ１２１０の使用である。これにより、２つの機構は双方ともインナー層１２４の恩恵を受ける。また、二重圧縮性ライナ１２１０はセグメント化されて（不図示）、上記の異なる衝撃保護領域が与えられる。
【００８２】
圧縮性ライナと比べて同等又は優れた特性を有する連続ライナ（不図示）が構成されてよい。連続ライナは、例えばヘルメットのような所望形状に第１材料で作られたライナを含んでよい。第１材料は、例えば粘弾性ジェルのように高圧縮性及び／又は低剛性であってよい。そして、ヘルメットの内部から外部への方向に進むライナの厚さによって圧縮性を低減する（剛性を増大させる）効果をもたらすのが望ましい。かかる剛性が増大する勾配を適用するべく、第１材料は連続的に第２材料に変換されてよい。第１材料よりも第２材料の圧縮性が低い（剛性が高い）場合、第２材料と第１材料とは連続ライナにわたって様々な比率で存在する。これにより、所望の剛性勾配がもたらされる。
【００８３】
第２材料は以下の複数のプロセスにより作られてよい。
・第１材料の分子を様々な架橋度で架橋させて第２材料を形成する電離放射線。
・第１材料を様々な程度で第２材料に変換する化学薬品。
【００８４】
電離放射線又は化学薬品は、第１材料で作られたヘルメット型、又は他の型の外装に適用してもよい。第１材料から第２材料への変換レベルは、連続ライナの厚さにわたる深度減衰レベルに従って慎重に制御される。
【００８５】
同様に、第１材料のヘルメット型まわりに適用される電離放射線又は化学薬品のレベルが制御されて、当該ヘルメット型まわりに必要な異なるレベルの衝撃保護領域を与えることができる。衝撃保護領域を備える代替実施例では、各領域のセグメント間の境界線は、分離した境界線ではなく、第１材料を第２材料に変換するべく使用される特定の技術によってもたらされる勾配であってよい。
【００８６】
異なるタイプの自転車ヘルメット（不図示）が、アウター層１２８不在で作られてよい。このヘルメットでは、インナー層１２４の突起１３０の頂端１３６は、アウターシェル１１６に接続される。ヘルメット設計製造の当業者であれば、この異なる自転車ヘルメットを所定の安全基準に適合させるべく単数又は複数の適切な材料を選択してインナー層１２８を形成することができる。例えば、インナー層１２４ＥＰＳフォーム密度は上記のとおりであってよい。また、上記連続ライナに対して２つの材料に変換されてよい。異なる自転車ヘルメットの他実施例では（不図示）、アウターシェル１１６をインナー層１２４の外表面に適合させて硬いアウター層を円錐突起の形状に形成してよい。
【００８７】
異なる衝撃保護領域が与えられるセグメント化されたライナの使用により、非セグメント化構造と比べてライナの重量を実質的に低減することができる。及ぼされる力に対して高抵抗低が必要とされないところに密度材料を使用することにより、重量の節約が可能である。セグメント化ヘルメットライナの場合、ヘルメットの重量は、２０％まで低減され得る。これは、装着者にとって著しい恩恵である。
【００８８】
本発明のライナは、例えば通気開口を許容するための保護のない領域を与えるべく穴又はアパチャを設けてよい。かかる構成は、ヘルメット等にとって特に有用である。
【００８９】
本発明の一実施例では、複数の層の１つ（通常はインナー層）が、他層のアパチャ内で協働するように突起又は凹部を有するストリップの形態のパネルで構成されてよい。例えば、ストリップは突起の一列を含み、ヘルメットの例で必要とされるような他層に適合する曲率を備えるように成形される。
【００９０】
かかるストリップのいくつかがインサートの一部を形成して、これらを接続するべくスプルーで成形されてよい。スプルーは、突起が突出する材料層を含んでよく、通常は一体成形である。一実施例において、スプルーは、ストリップの一般的な方向を横切って延びる。この実施例は、ヘルメットに特に適している。ストリップ同士の間のギャップを通常の通気開口に整合させることができるからである。
【００９１】
本明細書において本発明が、最も実用的かつ好ましい実施例と考えられるものにて図示及び記載されてきたが、本発明の範囲内で逸脱することができる。当該逸脱は、本明細書で記載された詳細に限定されることなく、任意かつすべての均等なアセンブリ、デバイス、及び装置を包摂するべく添付の特許請求の範囲の全範囲に従う。
【００９２】
本明細書において、用語「含む（comprising）」は、「オープン」の意味として理解するべきである。すなわち、「含む（including）」の意味であって、「クローズド」の意味すなわち「のみからなる」という意味に限られない。対応する意味は、外見上対応する用語「comprise、comprised、及びcomprises」に帰着する。
【００９３】
また、本明細書における周知の従来技術への任意の参照は、特に明言しない限り、当該従来技術が、本発明に関連する当業者に周知であることを認めることにはならない。
【図１】
2011506782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３０】
物品の少なくとも一部を衝撃保護する装置であって、
剛性勾配を有する圧縮性ライナを含み、
衝撃の間の前記剛性勾配は、前記物品に隣接する低い剛性から前記圧縮性ライナの厚さを通して高い剛性まで変化する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図５は、圧縮性ライナ５１０の他実施例の断面図である。図５は、圧縮性ライナ１１０、３１０、５１０の様々な要素の寸法を概略的に示す。また、セグメント化のための不連続境界線５１６も示す。与えられた寸法は、上記及び下記の様々な実施例の例示である。圧縮性ライナ５１０は、アプリケーション領域及び／又は保護対象頭蓋骨部分に応じて２０から４５ｍｍの範囲の厚さ５２４を有してよい。オートバイヘルメットのための好ましい実施例では、厚さ５２４は、ヘルメットの側頭部にて２５ｍｍ、当該ヘルメットの頭頂部にて４２ｍｍの厚さである。均一厚さの圧縮性ライナでは、好ましい厚さ５２４は、オートバイヘルメットに対して３０から３５ｍｍの範囲である。馬に関連するスポーツに使用されるヘルメットに対しては、圧縮性ライナの厚さ５２４は、１５から２５ｍｍの範囲まで、又はより好ましくは２０ｍｍの均一厚さ５２４まで低減してよい。
【国際調査報告】
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