(57)【要約】  使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の内層と、第２ずり粘稠化材料の外層と、中間変形可能層とを含む着用可能衝撃保護システムが提供される。一例では、前記衝撃保護システムは、ヘルメットの形態で提供される。
2021501273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の内層と、
ｂ）第２ずり粘稠化材料の外層と、
ｃ）中間変形可能層と、
を含む、着用可能衝撃保護システム。
【請求項２】
前記内層は、前記外層よりも厚い、請求項１に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３】
ａ）前記内層は、
i）約１ｍｍ、
ii）＞３ｍｍ、
iii）＜１０ｍｍ、
iv）＜１２ｍｍ、
v）３〜１０ｍｍ、
vi）４〜８ｍｍ、
vii）５〜７ｍｍ、
viii）約５ｍｍ、および
ix）約６ｍｍ
の内の少なくとも１つである厚さを有し、且つ
ｂ）前記外層は、
i）約１ｍｍ、
ii）＞１ｍｍ、
iii）＜８ｍｍ、
iv）＜１０ｍｍ、
v）＜１２ｍｍ、
vi）１〜５ｍｍ、
vii）２〜４ｍｍ、
viii）約５ｍｍ、および
ix）約３ｍｍ
の内の少なくとも１つである厚さを有している、請求項１または請求項２に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４】
前記内層は、前記外層よりも低い密度を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項５】
以下のａ）およびｂ）の内の少なくとも１つである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム：
ａ）前記内層は、
i）＞８０ｋｇ／ｍ３、
ii）＜４００ｋｇ／ｍ３、
iii）＜２００ｋｇ／ｍ３；
iv）１００〜４００ｋｇ／ｍ３、
v）１００〜２００ｋｇ／ｍ３、
vi）１２０〜１８０ｋｇ／ｍ３、
vii）１４０〜１６０ｋｇ／ｍ３、
viii）＞５００ｋｇ／ｍ３、
ix）＞１０００ｋｇ／ｍ３、
x）＜１４００ｋｇ／ｍ３、
xi）＜１２００ｋｇ／ｍ３、および
xii）１１００〜１１４０ｋｇ／ｍ３
の内の少なくとも１つである密度を有する、並びに
ｂ）外層は、
i）＞８０ｋｇ／ｍ３、
ii）＜４００ｋｇ／ｍ３、
iii）１５０〜４００ｋｇ／ｍ３、
iv）１８０〜３４０ｋｇ／ｍ３、
v）２００〜３００ｋｇ／ｍ３、
vi）＞５００ｋｇ／ｍ３、
vii）＞１０００ｋｇ／ｍ３、
viii）＜１４００ｋｇ／ｍ３、
ix）＜１２００ｋｇ／ｍ３、および
x）１１００〜１１４０ｋｇ／ｍ３
の内の少なくとも１つである密度を有している。
【請求項６】
前記内層および前記外層の内の少なくとも１つは、
ａ）ずり粘稠化発泡体、
ｂ）ずり粘稠化成型発泡体、
ｃ）ずり粘稠化添加剤を含有するポリマーマトリックス、および
ｄ）ポリボロジメチルシロキサンを含有するポリウレタンエネルギー吸収材料
の内の少なくとも１つで作られている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項７】
前記中間層は、
ａ）＞５ｍｍ、
ｂ）＜２０ｍｍ、
ｃ）５〜２０ｍｍ、
ｄ）８〜１７ｍｍ、
ｅ）１０〜１５ｍｍ、
ｆ）８〜１２ｍｍ、および
ｇ）約１０ｍｍ
の内の少なくとも１つである厚さを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項８】
前記中間層は、
ａ）オーセチック材料、
ｂ）変形可能な流体層、
ｃ）衝撃吸収発泡体、
ｄ）弾性的に変形可能な層、
ｅ）塑性的に変形可能な層、
ｆ）プラスチック、
ｇ）ゴム、
ｈ）ずり粘稠化材料、
ｉ）ケブラー、
ｊ）ＥＰＵ（発泡ポリウレタン）発泡体、
ｋ）ＥＰＳ（発泡ポリスチレン）発泡体、および
ｌ）ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）発泡体
の内の少なくとも１つで作られている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項９】
前記中間層は、
ａ）＞１００ｋｇ／ｍ３、
ｂ）＞２００ｋｇ／ｍ３、
ｃ）＜１０００ｋｇ／ｍ３、
ｄ）＜８００ｋｇ／ｍ３、および
ｅ）３００〜５００ｋｇ／ｍ３
の内の少なくとも１つである密度を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１０】
前記内層および前記外層の内の少なくとも１つは、
ａ）少なくとも１枚のシート、
ｂ）少なくとも１つの成型シート、
ｃ）複数のシート、および
ｄ）１枚以上の少なくとも部分的に重なり合っているシート
の内の少なくとも１つを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１１】
内層、外層、および中間層の内の少なくとも１つは、
ａ）ハニカム構造体、
ｂ）それを通って空気の流通が可能な１つ以上の孔、
ｃ）局所的な可撓性を高める表面特徴、
ｄ）前記中間層と少なくとも部分的に係合する表面特徴、
ｅ）可変厚さ、および
ｆ）リブ
の内の少なくとも１つを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１２】
前記内層および前記外層は、１つ以上のエッジに沿って少なくとも部分的に結合されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１３】
前記中間層は、前記内層および前記外層の少なくとも一方に少なくとも部分的に結合されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１４】
前記中間層は、前記内層および前記外層の両方に結合されて、前記内層および前記外層の相対的な動きを制約することを可能にする、請求項１３に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１５】
層は、
ａ）機械的結合、
ｂ）化学的結合、
ｃ）溶接、
ｄ）接着剤、および
ｅ）ファスナ
の内の少なくとも１つを使用して、少なくとも部分的に結合されている、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１６】
前記衝撃保護システムは、複数のセルを含み、
前記セルの少なくともいくつかは、
ａ）使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の内層と、
ｂ）第２ずり粘稠化材の外層と、
ｃ）中間変形可能層と、
を含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１７】
前記複数のセルは、モザイク状の配置において提供される、請求項１６に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１８】
前記複数のセルは、少なくとも、第１セル形状および第２セル形状を含む、請求項１６または１７に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項１９】
隣接するセルは、少なくとも部分的に重なり合うように成形されている、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２０】
隣接するセルは、相補的に傾斜した側壁を有している、請求項１９に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２１】
前記側壁は、
ａ）＞５°、
ｂ）＞１０°、
ｃ）＞１５°、
ｄ）＞２０°、
ｅ）＜４５°、
ｆ）＜４０°、
ｇ）＜３５°、
ｈ）＜３０°、および
ｉ）約２７°
の内の少なくとも１つである角度で傾斜している、請求項２０に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２２】
前記複数のセルは、基材層上に取り付けられる、請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２３】
前記複数のセルは、前記基材層に取り外し可能に取り付けられる、請求項２２に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２４】
前記基材層は、
ａ）伸縮性を有する布、
ｂ）織布、および
ｃ）不織布
の内の少なくとも１つで作られている、請求項２２または２３に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２５】
前記基材層は、前記衝撃保護システムをユーザに固定するための固定機構に結合される、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２６】
前記システムは、剛性を与える内部フレームを含む、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２７】
前記内部フレームは、
ａ）中間層内、および
ｂ）中間層と、内層および外層の少なくとも一方との間
の内の少なくとも１つにある、請求項２６に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２８】
前記フレームは、
ａ）金属、
ｂ）プラスチック、および
ｃ）ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）
の内の少なくとも１つで作られている、請求項２６または２７に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項２９】
前記衝撃保護システムは、貫入抵抗層を含む、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３０】
前記貫入抵抗層は、
ａ）熱可塑性ポリマー、
ｂ）ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、
ｃ）ケブラー、および
ｄ）ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）
の内の少なくとも１つで作られている、請求項２９に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３１】
前記衝撃保護システムは、当該衝撃保護システムの損傷状態を示す視覚インジケータを含む、請求項１〜３０のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３２】
前記視覚インジケータは、前記衝撃保護システムとの衝撃に続いて色の変化を受ける、請求項３１に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３３】
前記衝撃保護システムは、ヘルメットである、請求項１〜３２のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３４】
前記内層および前記外層の内の少なくとも１つは、着用者の頭部に少なくとも部分的に適合するように形作られた成型発泡体である、請求項３３に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３５】
前記内層および前記外層の内の少なくとも１つは、重なり合うエッジを有する１つ以上の半径方向のスリットを備えた略半球形状を有する、請求項３３または３４に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３６】
前記内層および前記外層はそれぞれ、重なり合うエッジを有する１つ以上の半径方向スリットを含み、
前記内層および前記外層のスリットは、オフセットされている、請求項３５に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３７】
前記内層および前記外層の内の少なくとも１つは、重なり合うエッジを有する複数の三角形のシートで作られている、請求項３３〜３６のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３８】
前記ヘルメットは、当該ヘルメットのサイズを少なくとも部分的に調節するための調節機構を含む、請求項３３〜３７のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項３９】
前記調節機構は、
ａ）１つ以上の引張部材、
ｂ）弾性を有する引張システム、
ｃ）ラチェット引張システム、および
ｄ）調節可能な内部フレーム
を含む、請求項３８に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４０】
前記調節機構は、前記内層と前記外層におけるエッジ間の重なりの度合いを調節する、請求項３９に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４１】
前記１つ以上の引張部材は、
ａ）前記中間層内、および
ｂ）前記中間層と、前記内層および前記外層の内の少なくとも１つと、の間
の内の少なくとも１つである、請求項３９または４０に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４２】
前記ヘルメットは、当該ヘルメットを着用者に固定するための１つ以上の顎ひもを含む、請求項３３〜４１のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４３】
前記顎ひもは、
ａ）前記内層、
ｂ）前記外層、
ｃ）内部フレーム、
ｄ）調節機構、および
ｅ）１つ以上の引張部材
の内の少なくとも１つに取り付けられる、請求項４２に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４４】
前記ヘルメットは、内側スキンと外側スキンとを含み、
前記内層、前記外層、および前記中間層は、前記内側スキンと前記外側スキンとの間に設けられている、請求項３３〜４３のいずれか１項に記載の着用可能衝撃保護システム。
【請求項４５】
前記内側スキンおよび前記外側スキンの内の少なくとも１つは、
ａ）織布、
ｂ）不織布、および
ｃ）伸縮性を有する布
の内の少なくとも１つで作られている、請求項４４に記載の着用可能衝撃保護システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の背景〕
本発明は広義には衝撃保護システムに関し、一例では、ヘルメット等の着用可能衝撃保護システムに関する。
【０００２】
〔従来技術の説明〕
本明細書における、任意の従前の刊行物（もしくはそれに由来する情報）への、または公知の任意の事項への言及は、従前の刊行物（もしくはそれに由来する情報）または公知の事項が本明細書が関係する試みの分野における共通の一般的知識の一部を形成することの同意、または承認、または示唆の任意の形態ではなく、そのように解釈されるべきではない。
【０００３】
ヘルメットのような衝撃保護システムを提供することが知られている。従来のヘルメットは、変形可能な材料を覆う強固な外殻を含む。物体が衝突すると、他方の強固な殻は力を消散させ、物体の侵入を防ぐ傾向があり、一方で変形可能な材料は力を吸収するように作用する。そのようなシステムは高度の保護を提供することができるが、それらは重く、扱いにくく、輸送が困難である傾向があり、また、サイクリング、スキー、スノーボード等の身体活動のために着用することが不快である傾向がある。
【０００４】
このような欠点に対処するために、多くの試みがなされてきた。例えば、ＵＳ８９５５１６９は、並進運動性の脳傷害および回転性の脳傷害と凹みとの両方の可能性を大幅に低減するように、繰り返しの衝撃、中程度の衝撃および重度の衝撃に対して、人体頭部を保護するための安全ヘルメットの実施形態を記載しており、外殻と、外殻内に配置され、結合された外側ライナと、外側ライナおよび外殻に対して内側ライナを全方向に移動させるための複数の隔離ダンパによって外側ライナ内に配置され且つ外側ライナに離間して対向して結合された内側ライナとを含んでいる。これは伝統的な構成よりもより軽い構造をもたらすが、これも製造上複雑であり、従って高価である。
【０００５】
ＵＳ２０１５０３２０１３４は、ユーザへの頭部および顔面の損傷を防止するように設計された軟質発泡体ヘルメットを含む非接触スポーツ用の軽量保護ヘッドギアについて記載している。これは軽量で可撓性を有しているが、これは最小限の保護を提供するため、多くの用途には適していない。
【０００６】
例えば、適切に構成されたジャケットのポケットに発泡パッドを組み込むことによって、身体の他の部分を保護するための衝撃保護システムを提供することも知られている。例えば、ＵＳ２００８００６０１１２は、後部パネルおよび分割された前部パネルを有するジャケットシェルを含む自動二輪車のジャケットを記載しており、前記シェルは、アーム開口部を規定し、肩および胴体を覆うように適合されている。一対の袖がアーム開口部から延びている。分割された前面パネルは、当該前面パネルを閉じるための解除可能なファスナ（ジッパー等）含む。少なくとも、袖は、耐摩耗性の布で形成された裏地を有する。肘部は、保護発泡体パッドを取り外し可能に受け入れる袖の内側にポケットを有し、背骨用の保護発泡体パッドは、ジャケットシェルの内側の後部パネルに隣接して取り外し可能に配置される。背骨パッドは、直接的に、または当該パネル上に形成されたポケットもしくはポーチ内に配置することによって、耐摩耗性の布の可撓性パネルに取り付けられ、当該パネルは、解放可能なファスナによってシェルに固定される。
【０００７】
ずり粘稠化（shear thinning）材料を用いて、このような構成をさらに改善する試みがなされてきた。例えば、ＵＳ２０１６００２１９４７は、フードと、一対の袖と、頭部保護要素と、肘、肩、手首、背中および胴体の保護パッドとを含むパーカー（hoodie）を記載している。頭部の保護要素は、締め付けシステムによってパーカーのフードに結合される。肘の保護パッドの各々は、締め付けシステムによってパーカーに結合されている。保護要素は、標準的な衣類の自然で「クールな」外観を損なわないように、可撓性およびドレープ性を有するずり粘稠化（ダイラタントとしても知られる）ゲルで満たされたスペーサ布である。
【０００８】
〔発明の概要〕
本発明の１つの広範な形態および態様において、使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の内層と、第２ずり粘稠化材料の外層と、中間変形可能層と、を含む着用可能衝撃保護システムを提供しようとする。
【０００９】
一実施形態において、内層は外層よりも厚い。
【００１０】
一実施形態において、内層は、約１ｍｍ、＞３ｍｍ、＜１０ｍｍ、＜１２ｍｍ、３〜１０ｍｍ、４〜８ｍｍ、５〜７ｍｍ、約５ｍｍ、および約６ｍｍの内の少なくとも１つの厚さを有し、外層は、約１ｍｍ、＞１ｍｍ、＜８ｍｍ、＜１０ｍｍ、＜１２ｍｍ、１〜５ｍｍ、２〜４ｍｍ、約５ｍｍ、および約３ｍｍの内の少なくとも１つの厚さを有する。
【００１１】
一実施形態において、内層は外層よりも低い密度を有している。
【００１２】
一実施形態において、内層は、＞８０ｋｇ／ｍ３、＜４００ｋｇ／ｍ３、＜２００ｋｇ／ｍ３、１００〜４００ｋｇ／ｍ３、１００〜２００ｋｇ／ｍ３、１２０〜１８０ｋｇ／ｍ３、１４０〜１６０ｋｇ／ｍ３；＞５００ｋｇ／ｍ３、＞１０００ｋｇ／ｍ３、＜１４００ｋｇ／ｍ３、＜１２００ｋｇ／ｍ３、および１１００〜１１４０ｋｇ／ｍ３の内の少なくとも１つの密度を有し、外層は、＞８０ｋｇ／ｍ３、＜４００ｋｇ／ｍ３、１５０〜４００ｋｇ／ｍ３、１８０〜３４０ｋｇ／ｍ３、２００〜３００ｋｇ／ｍ３、＞５００ｋｇ／ｍ３、＞１０００ｋｇ／ｍ３、＜１４００ｋｇ／ｍ３、＜１２００ｋｇ／ｍ３、および１１００〜１１４０ｋｇ／ｍ３の内の少なくとも１つの密度を有している。
【００１３】
一実施形態において、内層および外層の内の少なくとも１つは、ずり粘稠化発泡体、ずり粘稠化成型発泡体、ずり粘稠化添加剤を含むポリマーマトリックス、およびポリボロジメチルシロキサンを含むポリウレタンエネルギー吸収材料の内の少なくとも１つから作製される。
【００１４】
一実施形態において、中間層は、＞５ｍｍ、＜２０ｍｍ、５〜２０ｍｍ、８〜１７ｍｍ、１０〜１５ｍｍ、８〜１２ｍｍ、および約１０ｍｍの内の少なくとも１つの厚さを有している。
【００１５】
一実施形態において、中間層は、オーセチック（auxetic）材料、変形可能な流体層、衝撃吸収発泡体、弾性的に変形可能な層、塑性的に変形可能な層、プラスチック、ゴム、ずり粘稠化材料、ケブラー、ＥＰＵ（発泡ポリウレタン：Expanded PolyUrethane）発泡体、ＥＰＳ（発泡ポリスチレン：Expanded Polystyrene）発泡体、およびＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド：Polyphenylene Sulfide）発泡体の内の少なくとも１つから作製される。
【００１６】
一実施形態において、中間層は、＞１００ｋｇ／ｍ３、＞２００ｋｇ／ｍ３、＜１０００ｋｇ／ｍ３、＜８００ｋｇ／ｍ３、および３００〜５００ｋｇ／ｍ３の内の少なくとも１つの密度を有している。
【００１７】
一実施形態において、内層および外層の内の少なくとも１つは、少なくとも１つのシート、少なくとも１つの成型シート、複数のシート、および１つ以上の少なくとも部分的に重なり合っているシートの内の少なくとも１つを含んでいる。
【００１８】
一実施形態において、内層、外層、および中間層の内の少なくとも１つは、ハニカム構造体、それを通って空気の流通が可能な１つ以上の孔、局所的な可撓性を高める表面特徴、中間層と少なくとも部分的に係合する表面特徴、可変厚さ、およびリブの内の少なくとも１つを含む。
【００１９】
一実施形態において、内層および外層は、１つ以上のエッジに沿って少なくとも部分的に結合される。
【００２０】
一実施形態において、中間層は、内層および外層の少なくとも一方に少なくとも部分的に結合される。
【００２１】
一実施形態において、中間層は、内層および外層の両方に結合されて、内層および外層の相対的な動きを制約することを可能にする。
【００２２】
一実施形態において、層は、機械的結合、化学的結合、溶接、接着剤、およびファスナの内の少なくとも１つを使用して、少なくとも部分的に結合される。
【００２３】
一実施形態において、衝撃保護システムは複数のセルを含み、セルの少なくともいくつかは、使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の内層と、第２ずり粘稠化材料の外層と、中間変形可能層とを含む。
【００２４】
一実施形態において、複数のセルは、モザイク状の配置において提供される。
【００２５】
一実施形態において、複数のセルは、少なくとも、第１セル形状および第２セル形状を含む。
【００２６】
一実施形態において、隣接するセルは、少なくとも部分的に重なり合うように成形される。
【００２７】
一実施形態において、隣接するセルは、相補的に傾斜した側壁を有している。
【００２８】
一実施形態において、側壁は、＞５°、＞１０°、＞１５°、＞２０°、＜４５°、＜４０°、＜３５°、＜３０°、および約２７°の内の少なくとも１つの角度で傾斜している。
【００２９】
一実施形態において、複数のセルは、基材層上に取り付けられる。
【００３０】
一実施形態において、複数のセルは、基材層に取り外し可能に取り付けられる。
【００３１】
一実施形態において、基材層は、伸縮性を有する布、織布、および不織布の内の少なくとも１つから作製される。
【００３２】
一実施形態において、基材層は、衝撃保護システムをユーザに固定するための固定機構に結合される。
【００３３】
一実施形態において、前記システムは、剛性を与える内部フレームを含む。
【００３４】
一実施形態において、内部フレームは、中間層内、並びに中間層と内層および外層の内の少なくとも１つとの間の内の少なくとも１つにある。
【００３５】
一実施形態において、前記フレームは、金属、プラスチック、およびＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン：High-density polyethylene）の内の少なくとも１つから作製される。
【００３６】
一実施形態において、衝撃保護システムは、貫入抵抗層を含む。
【００３７】
一実施形態において、貫入抵抗層は、熱可塑性ポリマー、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン：Acrylonitrile Butadiene Styrene）、ケブラー、およびＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン：High-density polyethylene）の内の少なくとも１つから作製される。
【００３８】
一実施形態において、衝撃保護システムは、当該衝撃保護システムの損傷状態を示す視覚インジケータを含む。
【００３９】
一実施形態において、視覚インジケータは、衝撃保護システムとの衝撃に続いて色の変化を受ける。
【００４０】
一実施形態において、衝撃保護システムは、ヘルメットである。
【００４１】
一実施形態において、内層および外層の内の少なくとも１つは、着用者の頭部に少なくとも部分的に適合するように形作られた成型発泡体である。
【００４２】
一実施形態において、内層および外層の内の少なくとも１つは、重なり合うエッジを有する１つ以上の半径方向のスリットを備えた略半球形状を有する。
【００４３】
一実施形態において、内層および外層はそれぞれ、重なり合うエッジを有する１つ以上の半径方向のスリットを含み、内層および外層におけるスリットは、オフセットされている。
【００４４】
一実施形態において、内層および外層の内の少なくとも１つは、重なり合うエッジを有する複数の三角形のシートから作製される。
【００４５】
一実施形態において、ヘルメットは、ヘルメットのサイズを少なくとも部分的に調節するための調節機構を含む。
【００４６】
一実施形態において、調節機構は、１つ以上の引張部材、弾性を有する引張システム、ラチェット引張システム、および調節可能な内部フレームを含む。
【００４７】
一実施形態において、調節機構は、内層および外層におけるエッジ間の重なりの度合いを調節する。
【００４８】
一実施形態において、１つ以上の引張部材は、中間層内、並びに中間層と内層および外層の内の少なくとも１つとの間の内の少なくとも１つにある。
【００４９】
一実施形態において、ヘルメットは、ヘルメットを着用者に固定するための１つ以上の顎ひもを含む。
【００５０】
一実施形態において、顎ひもは、内層、外層、内部フレーム、調節機構、および１つ以上の引張部材の内の少なくとも１つに取り付けられる。
【００５１】
一実施形態において、ヘルメットは、内側スキンおよび外側スキンを含み、内層、外層および中間層は、内側スキンと外側スキンとの間に設けられる。
【００５２】
一実施形態において、内側スキンおよび外側スキンの内の少なくとも１つは、織布、不織布、および伸縮性を有する布の内の少なくとも１つから作製される。
【００５３】
本発明の広範な形態およびそれらのそれぞれの特徴は、併せて、互換的におよび／または独立して使用することができ、別個の広範な形態への言及は、限定することを意図しないことが十分に理解されるであろう。
【００５４】
〔図面の簡単な説明〕
本発明の様々な例および実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。
【００５５】
図１は、着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００５６】
図２は、重なり合うシートを組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００５７】
図３Ａは、ハニカム構造体を組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００５８】
図３Ｂは、図３Ａのハニカム構造体の概略平面図である。
【００５９】
図４は、換気を取り入れた着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００６０】
図５は、表面特徴を組み込んだ着用可能衝撃保護システム層の一例の概略側面図である。
【００６１】
図６Ａおよび図６Ｂは、層係合の特徴を組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００６２】
図７は、接着された内層および外層を含む着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００６３】
図８Ａは、内部フレームを組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【００６４】
図８Ｂは、図８Ａのフレームの概略横断平面図である。
【００６５】
図９Ａは、ヘルメットの一例の概略正面図である。
【００６６】
図９Ｂは、図９Ａのヘルメットの概略断面正面図である。
【００６７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、広げられた構造におけるヘルメット層の一例の概略正面図および断面図である。
【００６８】
図１０Ｄ〜図１０Ｆは、縮められた構造における図１０Ａ〜図１０Ｃのヘルメット層の概略正面図および断面図である。
【００６９】
図１０Ｇおよび図１０Ｈは、広げられた構造および縮められた構造における２つのヘルメット層の概略平面図である。
【００７０】
図１１Ａは、調節機構の第１例の概略正面図である。
【００７１】
図１１Ｂは、調節機構の第２例の概略正面図である。
【００７２】
図１２は、ヘルメットのさらなる例の概略断面正面図である。
【００７３】
図１３Ａは、ヘルメットの具体例の概略正面図である。
【００７４】
図１３Ｂは、図１３Ａのヘルメットの概略正面上面斜視図である。
【００７５】
図１３Ｃは、図１３Ａのヘルメットの概略側面図である。
【００７６】
図１３Ｄは、図１３Ａのヘルメットの概略平面図である。
【００７７】
図１４Ａは、図１３Ａのヘルメットの内部構造の一例の概略正面図である。
【００７８】
図１４Ｂは、図１４Ａの内部構造の概略正面上面斜視図である。
【００７９】
図１４Ｃは、図１４Ａの内部構造の概略側面図である。
【００８０】
図１４Ｄは、図１４Ａの内部構造の概略平面図である。
【００８１】
図１４Ｅは、図１４Ａの内部構造の概略背面図である。
【００８２】
図１５Ａは、図１４Ａの内部構造の第１セルの概略正面上面斜視図である。
【００８３】
図１５Ｂは、図１５Ａの第１セルの概略平面図である。
【００８４】
図１５Ｃは、図１５Ａの第１セルの概略側面図である。
【００８５】
図１６Ａは、図１４Ａの内部構造の第２セルの概略正面図である。
【００８６】
図１６Ｂは、図１６Ａの第２セルの概略正面上面斜視図である。
【００８７】
図１６Ｃは、図１６Ａの第２セルの概略平面図である。
【００８８】
図１６Ｄは、図１６Ａの第２セルの概略下面図である。
【００８９】
図１７Ａは、図１５Ａおよび１６Ａの第１セルおよび第２セルをモザイク状にする概略正面上面斜視図である。
【００９０】
図１７Ｂは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略正面図である。
【００９１】
図１７Ｃは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略平面図である。
【００９２】
図１７Ｄは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略下面図である。
【００９３】
図１８Ａは、図１４Ａの内部構造のリッジセルの概略正面上面斜視図である。
【００９４】
図１８Ｂは、図１８Ａのリッジセルの概略正面図である。
【００９５】
図１８Ｃは、図１８Ａのリッジセルの概略側面図である。
【００９６】
図１８Ｄは、図１８Ａのリッジセルの概略背面図である。
【００９７】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
次に、図１を参照して、着用可能衝撃保護システムの一例を説明する。
【００９８】
この例では、衝撃保護システムは、使用中に着用者に面する第１ずり粘稠化材料の第１内層１１０と、第２ずり粘稠化材料の第２外層１２０と、中間変形可能層１３０とを含む。
【００９９】
使用中に、着用可能衝撃保護システムは、着用者に衝撃に対する保護を提供するように動作する。特に、物体による衝撃の際に、外側のずり粘稠化材料層１２０は硬化し、衝撃力を、衝突物の接触領域の表面積よりも広い領域にわたって分布させる。変形可能層１３０は、衝撃からのエネルギーを吸収するために、塑性的または弾性的のいずれかで変形するように動作するであろう。最後に、ずり粘稠化材料１１０の内層は、残りの力が着用者の広い領域にわたって分配され、それによって力の全体的な衝撃を低減するように、硬化し、さらに全ての残りの力を分配するように動作する。
【０１００】
ずり粘稠化材料および中間変形可能層の適切な選択によって、着用可能衝撃保護システムは高度の衝撃保護を維持しながら、高度の可撓性を有することができる。これにより、着用者による可撓性または使用性に悪影響を及ぼすことなく、このような構成を広範囲の着用可能な物品に組み込むことが可能になる。具体例には、フレキシブルヘルメット、バイクの乗り手のためのジャケットおよびパンツ等の保護衣類における詰め物、フットボールジャージまたはヘルメット等のスポーツ衣類、医療機器等が含まれるが、このリストは網羅的であることを意図されていないことを理解されたい。
【０１０１】
ここで、いくつかのさらなる特徴を説明する。
【０１０２】
前述の例では、各層が衝撃保護システムの全体にわたって延在していることが示されている。しかし、これは必須ではなく、１つ以上の層が保護システムを部分的に横切って延在する代替の配置を使用することができる。例えば、中間層は、第１層および第２層の内部に形成された別個の層であってもよい。さらにおよび／または代替として、衝撃保護システムは、以下でより詳細に説明するように、各々がそれぞれの層を含むいくつかの個別のセルを含むことができ、セルは協働して全体的な衝撃保護システムを提供する。
【０１０３】
一例では、内層１１０は、外層１２０よりも厚い。この特定の構成は、高度の可撓性を維持するために使用され、変形可能な層を介して伝達される残留力が広い領域にわたって容易に分散されることを保証し、着用者への全体的な衝撃を低減する。これをさらに容易にするために、内層は典型的には、外層よりも低い密度を有し、その結果、外層は初期の高度の保護を提供し、一方で、内層は伝達された力の高度の吸収を提供する。しかし、これは必須ではなく、内層と外層は同じ厚さで作られて、同じ密度を有することができ、これは、厚い軽量の構成が必要とされる場合、例えば、わずかな衝撃から保護する必要があるだけの場合に特に有用である。
【０１０４】
一例では、内層は、３ｍｍよりも大きい、１０ｍｍ未満、１２ｍｍ未満、３ｍｍと１０ｍｍとの間、４ｍｍと８ｍｍとの間、または５ｍｍと７ｍｍとの間、より典型的には約５ｍｍまたは６ｍｍである厚さを有する。しかしながら、より薄い軽量の構成が提供されるべき場合には、内層は約１ｍｍの厚さを有することができる。外層１２０は、典型的には１ｍｍよりも大きい、８ｍｍ未満、１２ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、１ｍｍと５ｍｍとの間、または２ｍｍと４ｍｍとの間、より典型的には約５ｍｍまたは３ｍｍである厚さを有するが、やはり、約１ｍｍの厚さの層を軽量の構成に使用することができる。
【０１０５】
内層は、典型的には８０ｋｇ／ｍ３より大きい、４００ｋｇ／ｍ３未満、２００ｋｇ／ｍ３未満、１００ｋｇ／ｍ３と４００ｋｇ／ｍ３との間、１００ｋｇ／ｍ３と２００ｋｇ／ｍ３との間、あるいは１２０ｋｇ／ｍ３と１８０ｋｇ／ｍ３との間、より典型的には１４０ｋｇ／ｍ３と１６０ｋｇ／ｍ３との間である密度を有し、一方、外部層は、典型的には８０ｋｇ／ｍ３より大きい、４００ｋｇ／ｍ３未満、１５０ｋｇ／ｍ３と４００ｋｇ／ｍ３との間、または１８０ｋｇ／ｍ３と３４０ｋｇ／ｍ３との間、より典型的には２００ｋｇ／ｍ３と３００ｋｇ／ｍ３との間である密度を有している。しかしながら、これは必須ではなく、他の層厚および密度を、例えば、意図される用途に応じて使用することができる。別の例では、内層および外層の両方は、５００ｋｇ／ｍ３より大きく、１０００ｋｇ／ｍ３より大きく、１４００ｋｇ／ｍ３未満であり、１２００ｋｇ／ｍ３未満であり、およびより典型的には１１００ｋｇ／ｍ３と１１４０ｋｇ／ｍ３との間である密度を有する。
【０１０６】
典型的には、内層および外層は、ずり粘稠化成型発泡体等のずり粘稠化発泡体から作製される。成型発泡体の使用は、有利には、衝撃保護システムが身体の一部と少なくとも部分的に一致する形状に予備成型されることを可能にし、衝撃保護システムは保護するように構成され、衝撃保護システムの使用をより快適にする。しかし、これは必須ではなく、平坦な層状形状を提供する等の他の構成を使用することができることを理解されたい。別の例では、衝撃保護システムの可撓性が、当該保護システムが所定の位置に置かれ、それによって使用中に身体の形状に適合するように使用することができる。
【０１０７】
種々のずり粘稠化発泡体を使用することができるが、一例では、当該発泡体がずり粘稠化添加剤を含むポリマーマトリックスを含み、特定の一例では、ポリボロジメチルシロキサンを含有するポリウレタンエネルギー吸収材料を含む。１つの好ましい例において、内層および外層は、ＰＯＲＯＮ  ＸＲＤＴＭで作られている。しかしながら、ここでもまた、意図される用途に応じて異なる材料を選択できることが理解されるであろう。
【０１０８】
中間層は、典型的には少なくとも５ｍｍ、２０ｍｍ未満、５ｍｍと２０ｍｍとの間、または８ｍｍと１７ｍｍとの間、より典型的には１０ｍｍと１５ｍｍとの間、８ｍｍと１２ｍｍとの間、および典型的には約１０ｍｍの厚さを有する。中間層は、１００ｋｇ／ｍ３未満、２００ｋｇ／ｍ３未満、１０００ｋｇ／ｍ３未満、８００ｋｇ／ｍ３未満、または３００ｋｇ／ｍ３と５００ｋｇ／ｍ３の間の濃度を有することができる。
【０１０９】
一例では、内層および外層は、所望の程度の保護を得るように選択された厚さおよび密度を有し、一方、中間層の特性は、衝撃保護システムの全体的な所望の重量を維持するように選択される。
【０１１０】
典型的には、中間層は、オーセチック材料（オーセチック発泡体等）、変形可能な流体層（空気またはゲルポケット（gel pocket）等）、衝撃吸収発泡体、弾性的に変形可能な層、塑性的に変形可能な層、プラスチック、ゴム、ずり粘稠化材料、ケブラー、ＥＰＵ（発泡ポリウレタン）発泡体、ＥＰＳ（発泡ポリスチレン）発泡体、およびＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）発泡体の内の１つ以上から作製される。中間層はまた、例えば、複数の中間層を含む複数の材料で作ることもでき、例えば、内層から外層へ、またはその逆に密度を増加させる、様々な密度を含むことができる。しかしながら、これは必須ではなく、例えば、意図される用途に応じて、他の材料、層厚および構成を使用することができる。
【０１１１】
前述のように、使用される材料の正確な性質、およびそれぞれの層の密度および厚さは、好ましい実施に応じて変化し得る。しかしながら、前述の構成は、大部分のシナリオに対して十分な程度の衝撃保護を提供する傾向があり、特に、スポーツまたは一般的なレクリエーション活動に対する法的認証要件を満たすことが必要とされ、同時に、衝撃保護システムを快適に使用できるようにするのに十分な程度の可撓性を維持することが分かっている。
【０１１２】
内層および外層は、典型的には発泡シートを含み、単一のシート、単一の成型シート、または複数のシートを含み得る。一例では、１つ以上のシートのエッジが出会う場合、これらは少なくとも部分的に重なり合うように設けられ、その一例が図２に示されている。
【０１１３】
この例では、衝撃保護システムはやはり、内層２１０および外層２２０と、中間層２３０とを含む。外層２２０は、２つの別個のシート２２１．１、２２１．２を含み、これらは、重なり合って重複接合部２２２を提供する。重複を使用することにより、重複接合部２２２に衝撃が加わった場合でも保護が提供されることが保証される。重複接合部の使用は、複数のシートを使用することを可能にするのに特に有益であり、これにより、より広い範囲のシート構成を提供することが可能になる。さらに、これは、より大きな程度の可撓性を提供し得、例えば、シート２２１．１とシート２２１．２とが互いに関連して移動することを可能にし、同時に、以下により詳細に記載されるように、連続的な外層を維持する。
【０１１４】
中間層はまた、シート材料を含むことができるが、追加的にまたは代替的に、複数のビーズ、別個の発泡体セクション等の別個の要素を含むことができ、これらは内層および外層によって適所に保持される。
【０１１５】
さらに、層は固体層であってもよいが、これは必須ではなく、異なる構成を使用することができる。例えば、層はハニカム構造体を含むことができ、この例が図３Ａおよび３Ｂに示されている。この例では、衝撃保護システムはやはり、内層３１０および外層３２０と、多数のエアポケット３３１を画定するハニカム中間層３３０とを含む。エアポケットの使用は、多くの理由から有益であり得る。例えば、これは、全体の重量を減少させ、より大きな柔軟性を可能にし、断熱特性を強化し、材料の使用量、従ってコストを減少させることができる。この例ではハニカム構造体が中間層に示されているが、これは必須ではなく、同様の構成を内層および外層に組み込むことができることが理解されるであろう。
【０１１６】
図４の例では、衝撃保護システムのさらなる例が示されており、ここでは、衝撃保護システムは、内層４１０および外層４２０と、中間層４３０とを含む。この例では、開口部４４１は、衝撃保護システムを通る空気の流れを可能にするために（例えば、換気を可能にするために）、設けられている。空気孔４４１．１によって示されるように、空気孔は、層の各々を通って直線状に通過することができるが、これは必須ではなく、空気孔４４１．２によって示されるように、衝突物が衝撃保護システムを直接通過する可能性を低減するために、オフセットまたは曲がりくねりを導入することができる。いずれの場合も、前記孔は、典型的には鋭利な物体が保護システムを通って着用者の中に侵入するのを回避するために、直径０．５ｍｍのような特定の規定されたサイズよりも小さい。換気はまた、他の技術、例えば、内層の内面に沿って通過するチャネル、材料中の多孔性を利用するチャネル等を使用して提供され得る。
【０１１７】
個々の層は、衝撃保護システムの特性を適合させるための他の特徴を含むこともできる。例えば、図５に示す外層５２０は、局所的な可撓性を高めるスリット５２２の形態の表面特徴を含む。特に、スリットは、層が屈曲するにつれて開くことができ、それによって、衝撃保護システムの可撓性を増大させる。
【０１１８】
図６Ａおよび図６Ｂの例に示されるように、層はまた、異なる層が部分的に係合するように、表面特徴を含み得る。これらの例では、衝撃保護システムは、やはり、内層６１０および外層６２０と、中間層６３０とを含む。図６Ａの例では、外層６２０の内面は、中間層６３０と係合する歯６２３を含み、これによって、外層６２０と中間層６３０との相対的な動きを防止する。対照的に、図６Ｂの例では、外層６２０には内部表面上のリブ６２４が含まれており、リブ６２４は、中間層６３０の外面における凹部６３４内に位置している。これにより、外層６２０および中間層６３０の相対的な動きを抑制することが可能になり、角度の付いた衝撃を吸収するのを助けることができる。同様の構成を内層６１０と中間層６３０との間に設けることができることが理解されるであろう。
【０１１９】
また、衝撃保護システム全体に力を分散させるのを助けることができる可変厚さ層を有し、追加のおよび／または方向性の剛性のためのリブを利用する等、他の特徴を前記構成に組み込むことができることも理解されるであろう。
【０１２０】
一例では、内層および外層は、例えば図７に示すように、１つ以上のエッジに沿って少なくとも部分的に結合されている。この構成では、内層７１０および外層７２０が、エッジ７１３に沿って結合されて、密閉システムを形成する。これは、衝撃保護システムが別個のパッドを形成する場合に有用であり、これは自動二輪車のジャケットまたは類似物のためのショルダーパッドまたはエルボーパッドのようなジャケット内のポケットに組み込むことができる。
【０１２１】
一例では、中間層が内層および／または外層のいずれかに少なくとも部分的に結合される。このような結合は、全表面積にわたるものであってもよいし、選択された位置にあるものであってもよい。一例では、内層および外層は、衝撃保護装置の撓みを容易にするために、異なる点で中間層に結合される。層間の結合は、使用される特定の材料に応じて、種々の技法を使用して達成することができる。例えば、これは、表面特徴間の締まりばめ等の機械的結合、接着剤等の化学的結合、熱溶接等の溶接、別個のファスナの使用等を含むことができる。しかしながら、これは必須ではなく、外側カバーに層を配置すること、外部または内部の弾性ストラップを使用すること等、層を適所に保持するための他の機構を使用することができる。
【０１２２】
さらなる例では、システムが複数のセルを含むことができ、各セルは図７の構成と同様の構造を含み、その結果、各セルは内層、外層および中間層を含む。これらの層は、セル全体を横切って延在することができ、またはセルの一部のみを横切って延在することができ、その結果、例えば、中間層は、内層と外層との間に完全に埋め込まれ、それによって中間層を保護する。
【０１２３】
一例では、セルは、モザイク状の配置で構成されて、あたかもセルが単一の層であるかのようにカバレージを提供し、それによって単一の層と同じ効果的な衝撃保護を提供する。それにもかかわらず、このように複数のセルを提供することは、多くの潜在的な利点を提供することができる。例えば、これは、個々のセルが異なる形状を有することを可能にし、その結果、衝撃保護システムは集合的に、ユーザの形状により容易に適合することができる。
【０１２４】
特定の一例では、複数のセルは、例えば相補的に傾斜した側壁を有することによって少なくとも部分的に重なり合うように構成することができる、少なくとも第１セル形状および第２セル形状を含み、それによって、衝撃保護システムの全範囲にわたって保護が提供されることを保証する。このような一例では、前記側壁は、５°より大きい、１０°より大きい、１５°より大きい、２０°より大きい、４５°未満、４０°未満、３５°未満、３０°未満、または約２７°の角度で傾斜している。
【０１２５】
１つの好ましい例では、セルは、可撓性および／または弾性の基材であり得る基材層上に取り付けられ、衝撃保護システムがユーザの形状に適合するより大きな能力を有することを可能にし、したがって、衝撃保護システムを使用するのにより快適にする。基材層は、伸縮性を有する布、織布、不織布等で作ることができる。
【０１２６】
一例では、セルの一部または全部は、基材層に取り外し可能に取り付けられる。これは、セルを交換すること、損傷したセルを置換すること、または異なる特性を有するセルについてセルを交換すること、例えば、保護の増加または減少を提供することを可能にし得る。これはまた、セルが、通気口または類似物のような異なる機能要素で置き換えられることを可能にする。基材層は、衝撃保護システムをユーザに固定するために固定機構に結合させることもできる。
【０１２７】
図８Ａおよび図８Ｂに示されるさらなる例では、衝撃保護システムは内部フレームを含み、これは、この例ではグリッド８５１として示される。内部フレームは、中間層８３０内に設けることができ、または中間層８３０と内側８１０または外層８２０のいずれかとの間に設けることができる。フレームは、典型的にはＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）等のプラスチックから形成され、追加の剛性を提供するために使用することができる。
【０１２８】
さらに、この構成は、例えば、衝撃から保護する能力を高めるために、追加の層を含むことができることが理解されるであろう。これは、例えば、メッシュ、織布または不織布層等のさらなる中間層を提供することを含むことができる。これは、任意の適切な材料で作製することができ、追加の衝撃保護を提供するために、特に鋭利な物体による貫通の可能性を低減するために、炭素繊維および／またはケブラーを含むことができる。
【０１２９】
さらなる例では、衝撃保護システムは、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、もしくはＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）等の熱可塑性ポリマー、またはケブラー等の他の材料から作製された貫入抵抗層を含む。
【０１３０】
着用可能衝撃保護システムはまた、衝撃保護システムの損傷状態を示す視覚インジケータを含むことができる。これは、任意の適切な形態とすることができ、例えば、ある大きさを上回る衝撃に続いて放出されるカプセル化された染料等を使用するか、または衝撃から生じる熱に応答する材料を使用するといった、色の変化または同様のものを含むことができる。これは、衝撃保護システムが損傷を受ける可能性があるかどうか、およびしたがって衝撃保護システムの全てまたは一部が交換を必要とする可能性があるかどうかをユーザに知らせるために使用することができる。
【０１３１】
特定の一例では、衝撃保護システムがスキー、スノーボード、サイクリング等のスポーツに使用するように適合されたヘルメットの形態である。ここで、例示的なヘルメット構成を、図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。
【０１３２】
この例では、ヘルメット９００は、典型的にはユーザの頭部Ｈ上に配置されるように適合されたほぼ半球形の構成を有する。ヘルメットはやはり、内層９１０および外層９２０と、中間層９３０とを含む３層構成を含む。ヘルメットは、上で概説したものと同様の特徴を組み込むことができ、したがって、さらに詳細には説明しないことを理解されたい。
【０１３３】
一例では、ヘルメットは、着用者の頭部に少なくとも部分的に適合した形状の成型発泡体である内層９１０および外層９２０から形成される。発泡体層は、典型的にはいくつかの固有の弾性を含み、適切なサイズの層がヘルメットの弾性的性質によってのみ着用者の頭部上に保持されることを可能にするが、これは必須ではなく、以下により詳細に記載されるように、ヘルメットを適所に保持するための他の機構が使用され得る。しかしながら、これは、異なるサイズのヘルメットが異なるユーザのために作製されることを必要とすることがあり、別の例では、ヘルメットは、様々な異なる頭部サイズで使用されることを可能にする調節機構を組み込むことができることが理解されるであろう。
【０１３４】
１つの特定の例では、内層と外層とは、ほぼ半球形の形状を有し、重なり合うエッジを有する１つ以上の半径方向のスリットを含み、重複の大きさに応じてヘルメットの円周方向の大きさが変化することを可能にし、この一例を、図１０Ａ〜図１０Ｈを参照して説明する。
【０１３５】
この点に関して、図１０Ａ〜図１０Ｃおよび図１０Ｄ〜図１０Ｆは、内層１０１０の円周を調節するために、重なり合うエッジ１０１１、１０１２を有する半径方向スリットをどのように使用し得るかを示す。この例では、半径方向のスリットは、重複接合部１０１３で重なり合うエッジ１０１１、１０１２を規定する。図１０Ｄ〜図１０Ｆに示すように、重複の程度が増加するにつれて、内層の円周は減少する。同様の機構を他の層に使用することができ、これを使用して、調整可能なサイズを有するが、重複接合部で衝撃保護を保持するヘルメットを構成し得ることが理解されるであろう。これにより、様々な異なるユーザに適合するヘルメットを製造することが可能になる。
【０１３６】
このような重複接合部を使用する場合、当該接合部の領域において層の厚さが２倍になることが理解されるであろう。したがって、一例では、内層１０１０および外層１０２０の接合部１０１３、１０２３は、図１０Ｇおよび図１０Ｈに示すように、１８０°で相殺され、それによって、厚さが同時に２倍になることを回避する。
【０１３７】
この形態の構成において、例えば、中間層は、内層の重複接合部１０１３の領域において外層１０２０に結合され、逆もまた同様であるように、中間層は、内層および外層に選択的に結合されて、重複接合部における運動を可能にする。
【０１３８】
また、ヒトの頭部の形状と同様の全体的な形状を達成するために、広範囲の異なる物理的構成を利用することができることも理解されるであろう。例えば、内層および外層は、重複接合部を有する複数の三角形のシートで形成することができる。
【０１３９】
一例では、ヘルメットのサイズを調節するための調節機構が設けられている。例えば図１１Ａに示すように、ヘルメットの周囲に円周方向に延在するストラップ等の１つ以上の引張部材を設けるような、任意の適切な調節機構を使用することができる。
【０１４０】
この例では、快適な嵌合が達成されるまでヘルメットの周囲を減少させることを可能にするために、ストラップ１１６１は、ヘルメットの外側の周囲に延在して設けられており、ストラップは随意的に弾力性を有しているか、またはラチェット引張システムのような引張部材を含んでいる。しかしながら、このような部材は、ヘルメット内の内部に、例えば中間層内、または内側もしくは外層と中間層との間に設けることができることも理解されるであろう。
【０１４１】
別の構成が図１１Ｂに示されており、この構成では、ラチェットシステムは、ヘルメット内に取り付けられたプラスチックフレーム１１５１に取り付けられており、ダイヤル１１５２がフレーム内の引張の度合いを制御するために使用され、それによって、ユーザの頭部に適合するまでヘルメットを調節する。
【０１４２】
完成したヘルメットの一例が、図１２により詳細に示されている。この例では、ヘルメットは、バックル１２７２を介して相互接続された顎紐１２７１を含み、ヘルメットをユーザの頭部に固定することを可能にする。ヘルメットは、内側スキン１２６１および外側スキン１２６２を含み、これらのスキンは、一例では、織布または不織布、および随意的に伸縮性を有する布の形態である。一例では、内側スキンおよび外側スキンは、「ビーニー（beanie）」の形態と同様の形態を有する布であり、適切な頭部保護を確保しながら、快適なヘルメット構成を提供する。顎紐は、内側スキンおよび外側スキンに結合させることができ、随意的に、強度のために内部フレーム１２５１に結合させることもできる。
【０１４３】
図１３Ａ〜図１３Ｄを参照して、ヘルメットのさらなる特定の例を説明する。
【０１４４】
この例では、ヘルメットは、バックル１３７２を介して相互接続された顎紐１３７１を含み、ヘルメットをユーザの頭部に固定することを可能にする。
【０１４５】
ヘルメットは、ヘルメットの外面および内面上に延在する外側スキン１３６２を含む。外側スキン１３６２は、典型的には織布または不織布および随意的に伸縮性を有する布の形態であり、より好ましくは、「ビーニー」の形態と同様の形態を有する布であり、メリノウール等の天然繊維または合成繊維またはニットを含むことができる。このことは、外側スキンが通気性ライニングとして作用することを可能にし、その場合、メリノウールはその柔らかく、吸湿性、抗菌性および低臭気特性のために特に有利である。
【０１４６】
この例では、外側スキンはまた、折り畳まれた部分１３６２．１を含み、これは例えば、ジッパーまたは同様のものを使用して開くことができ、ヘルメットの内部構造へのアクセスを可能にする。これは、例えば、外層のデザインおよび色を流行に基づくものとし、季節的に変化させることを可能にするために、外側の層のスキンが交換可能であることを可能にする。
【０１４７】
内層および外層は、典型的には顎紐がそれを通って延在することを可能にする開口を含む。使用中には、顎紐は、柔軟で通気性のあるスポーツメッシュで作られた内側スキンに取り付けられ、非弾性のナイロン製の帯紐が縁に縫い付けられて、顎紐がそこに取り付けられることを可能にする。内側スキンは、以下に説明するヘルメットの内部構造のための構造支持体として作用する。
【０１４８】
加えて、この例では、通気孔１３８１が設けられ、これはヘルメットの内部構造体を通る空気の流れを可能にし、それによって、ユーザの過熱を防止する。
【０１４９】
内部構造体の一例を図１４Ａ〜図１４Ｅに示す。
【０１５０】
この例では、内部構造体は、多数のセル１４８２、１４８３、１４８４、１４８５、１４８６を含み、これらは、ヘルメット構造全体にわたる衝撃保護を提供するために、内側スキンに取り付けられ、モザイク状に配置されている。各セルは、非ニュートンゴムの内層および外層と、中間衝撃層とを含む三層の内部構造体を含む。
【０１５１】
この例では、５つの異なる形状のセルが提供され、ヘルメットの外側の湾曲した半球形の部分の上にモザイク状に配置された第１セル１４８２および第２セル１４８３と、使用中にユーザの頭部の中心と合うヘルメットの中心部分に沿って延在するリッジセル１４８４、１４８５、１４８６とを含んでいる。この点に関して、一般に、ほとんどの個体は、比較的一貫した外側の頭部曲率を有し、大多数の個体間の差異は、頭部の中心の形状および幅において生じる。したがって、前述の構成は、異なる形状のリッジセルを使用して、異なる頭部の大きさおよび形状に適応させることを可能にし、一方で、第１セルおよび第２セルは、異なるヘルメットサイズにわたって一貫したままであり得る。
【０１５２】
本実施例では、通気孔１４８１はまた、モザイク状の第１セルおよび第２セルに一体化され、この実施例では、第１セル１４８２のそれぞれ１つを置き換えるが、これは必須ではなく、いくつかの適用においては、通気孔は必要とされない場合があることが理解されるであろう。
【０１５３】
実際には、セルは、典型的にはヘルメットの内側スキンおよび／または外側スキンに取り付けられる。この取付けは、例えば、機械的結合、化学的結合、または同様のものを使用して、セルを内側スキンおよび／または外側スキンに結合することによって、永久的であり得る。別の例では、セルは、例えば、取り外し可能なフックおよびＶｅｌｃｒｏＴＭもしくはＤｕａｌ  ＬｏｃｋＴＭ再密閉可能ファスナのようなループファスナを使用して、またはスナップボタン、他の類似の機械的構成を使用して、前記スキンに取り外し可能に取り付けることができる。これは、例えば、損傷したセルを除去および交換することを可能にするために、または通気孔１４８１を第１セル１４８２と交換することを可能にするために、セルを除去および／または交換することを可能にする。
【０１５４】
第１セル構成の一例を図１５Ａ〜図１５Ｃに示す。
【０１５５】
この例では、第１セル１４８２は、概ね三角形構造で設けられた９つの辺を有する上面１５８２．１を含む。チャネル１５８２．２は、中央の三角形の隆起部分１５８２．３を囲み、これは、構造強度および全体的な衝撃保護を維持しながら、柔軟性を提供し、且つ全体的な重量を軽減することを助けることができる。これはまた、例えば、隆起部分１５８２．３が、一定の規定レベルよりも大きい衝撃に応答して、変形および／または色変化を受けることによって、損傷インジケータとして作用するために使用され得る。
【０１５６】
第１セル１４８２は、上面１５８２．１の周囲から下向き且つ内向きに延在している、側壁１５８２．４および角壁１５８２．５をさらに含む。この例では、側壁１５８２．４は、角壁１５８２．５よりも大きい角度（通常約２７°）で内向きに傾斜しており、一方、角壁１５８２．５は、形状が三角形であり、結果として、上表面１５８２．１よりも小さい周囲を有する三角形の基部１５８２．６を生じる。基部１５８２．６はまた、わずかに窪んだ側面を有し、これは、ユーザの頭部の湾曲に概ね一致しながら内側スキン１５６１への取り付けを容易にする。
【０１５７】
第１セル１４８２は、一般に非ニュートンゴムで作製され、且つ内部衝撃吸収発泡体層１５３０を含み、これは、図１５Ｃに点線で示されるように、第１セル内に完全に含まれることができ、またはセルを完全に横切って延在することができる。
【０１５８】
第２セル構成の一例を図１６Ａ〜図１６Ｄに示す。
【０１５９】
この例では、第２セル１４８３は、上側の三角形表面１６８３．１を含み、且つ側壁１６８３．４を含み、それは上側表面１６８３．１の周囲から三角形の基部１６８３．６まで下向き且つ外向きに延在しており、その結果、三角形の基部１６８３．６は上側表面１６８３．１よりも大きなフットプリントを有する。コーナーカットアウト１６８３．５は、側壁１６８３．４と基部１６８３．６とが出会う頂点における鋭い角を避けるために設けられる。さらに、第２セル１４８３は、非ニュートンゴムで作製され、且つ内部衝撃吸収発泡体層１６３０を含み、これは、図１６Ａに点線によって示されるように、第１セル内に完全に含まれ得るか、またはセルを完全に横切って延在し得る。
【０１６０】
結果として得られるモザイク状の配置は、図１７Ａ〜図１７Ｄに示されている。
【０１６１】
図示のように、第１セル１４８２および第２セル１４８３は、各第２セル１４８３が３つの第１セル１４８２によって取り囲まれ、第１セルの側壁１５８２．４が第２セルの側壁１６８３．４に当接するように配置される。第２セル１４８３は、第１セル１４８２よりも小さく、その結果、第１セルの角壁１５８２．５は対向して提供される。実際には、第２セルの側壁１６８３．４は、第１セルの側壁１５８２．４よりも小さい角度で傾斜し、その結果、モザイク状のセル構造は、全体的に凹状の下側および凸状の上側を有し、それによって、ユーザの頭部の湾曲に一致する。さらに、傾斜した側壁は、第１セル１４８２と第２セル１４８３との間の重複をもたらし、セル間の貫通または物体を防止し、それによって衝撃保護の完全性を維持する一方で、セルのいくらかの相対的な動きを可能にし、これは、次に、構造全体がユーザの頭部の形状に一致するのを助ける。
【０１６２】
最後に、リッジセルの構造は、図１８Ａ〜図１８Ｄに示される通りである。
【０１６３】
この例では、リッジセルは、前部セル１４８４、中央部セル１４８５および後部セル１４８６を含み、それぞれが上面１４８４．１、１４８５．１、１４８６．１と、それぞれの凹状の下面１４８４．６、１４８５．６、１４８６．６に向かって下向き且つ内向きに傾斜する側壁１４８４．４、１４８５．４、１４８６．４とを有している。リッジセルは、モザイク状の第１セルおよび第２セルと連結するように形成された外周を含み、使用される特定の形状は、好ましい実施に応じて変化することが理解されるであろう。
【０１６４】
本明細書および付随する特許請求の範囲を通して、文脈が別途必要としない限り、「包含する（comprise）」という語および「包含する（comprises）」または「包含する（comprising）」等の変動は、明示された整数または整数もしくは工程のグループを含めることを意味することが理解されるが、あらゆる他の整数または整数のグループを除外するものではない。本明細書において使用される場合、特に断らない限り、用語「約」は±２０％を意味する。
【０１６５】
明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、その文脈が他に明確に指示しない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数の対象を含んでいることに留意されたい。従って、例えば、「支持体（a support）」への言及は、複数の支持体を含んでいる。本明細書および付随する特許請求の範囲において、反対の意図が明らかでない限り、次の意味を有するように規定されるべきであるいくつかの用語への言及がなされる。
【０１６６】
当然のことながら、上記は本発明の例示的な例として与えられているが、当業者には明らかなように、本明細書に記載されている全てのそのような変更および変動並びに他の変更および変動は、本明細書中で説明されているような本発明の広範な範囲（scope）および範囲（ambit）内に入るものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】図１は、着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図２】図２は、重なり合うシートを組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ハニカム構造体を組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａのハニカム構造体の概略平面図である。
【図４】図４は、換気を取り入れた着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図５】図５は、表面特徴を組み込んだ着用可能衝撃保護システム層の一例の概略側面図である。
【図６Ａ】図６Ａおよび図６Ｂは、層係合の特徴を組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図６Ｂ】図６Ａおよび図６Ｂは、層係合の特徴を組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図７】図７は、接着された内層および外層を含む着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、内部フレームを組み込んだ着用可能衝撃保護システムの一例の概略断面側面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａのフレームの概略横断平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ヘルメットの一例の概略正面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａのヘルメットの概略断面正面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａ〜図１０Ｃは、広げられた構造におけるヘルメット層の一例の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａ〜図１０Ｃは、広げられた構造におけるヘルメット層の一例の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａ〜図１０Ｃは、広げられた構造におけるヘルメット層の一例の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄ〜図１０Ｆは、縮められた構造における図１０Ａ〜図１０Ｃのヘルメット層の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｄ〜図１０Ｆは、縮められた構造における図１０Ａ〜図１０Ｃのヘルメット層の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｆ】図１０Ｄ〜図１０Ｆは、縮められた構造における図１０Ａ〜図１０Ｃのヘルメット層の概略正面図および断面図である。
【図１０Ｇ】図１０Ｇおよび図１０Ｈは、広げられた構造および縮められた構造における２つのヘルメット層の概略平面図である。
【図１０Ｈ】図１０Ｇおよび図１０Ｈは、広げられた構造および縮められた構造における２つのヘルメット層の概略平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、調節機構の第１例の概略正面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、調節機構の第２例の概略正面図である。
【図１２】図１２は、ヘルメットのさらなる例の概略断面正面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、ヘルメットの具体例の概略正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａのヘルメットの概略正面上面斜視図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３Ａのヘルメットの概略側面図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、図１３Ａのヘルメットの概略平面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１３Ａのヘルメットの内部構造の一例の概略正面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａの内部構造の概略正面上面斜視図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、図１４Ａの内部構造の概略側面図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、図１４Ａの内部構造の概略平面図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、図１４Ａの内部構造の概略背面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図１４Ａの内部構造の第１セルの概略正面上面斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａの第１セルの概略平面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、図１５Ａの第１セルの概略側面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１４Ａの内部構造の第２セルの概略正面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａの第２セルの概略正面上面斜視図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、図１６Ａの第２セルの概略平面図である。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、図１６Ａの第２セルの概略下面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図１５Ａおよび１６Ａの第１セルおよび第２セルをモザイク状にする概略正面上面斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略正面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略平面図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、図１７Ａのモザイク状の第１セルおよび第２セルの概略下面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、図１４Ａの内部構造のリッジセルの概略正面上面斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａのリッジセルの概略正面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、図１８Ａのリッジセルの概略側面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、図１８Ａのリッジセルの概略背面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
2021501273.tif 000031
【図１４Ｂ】
2021501273.tif 000032
【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
2021501273.tif 000034
【図１４Ｅ】
2021501273.tif 000035
【図１５Ａ】
2021501273.tif 000036
【図１５Ｂ】
2021501273.tif 000037
【図１５Ｃ】
2021501273.tif 000038
【図１６Ａ】
2021501273.tif 000039
【図１６Ｂ】
2021501273.tif 000040
【図１６Ｃ】
2021501273.tif 000041
【図１６Ｄ】
2021501273.tif 000042
【図１７Ａ】
2021501273.tif 000043
【図１７Ｂ】
2021501273.tif 000044
【図１７Ｃ】
2021501273.tif 000045
【図１７Ｄ】
2021501273.tif 000046
【図１８Ａ】
2021501273.tif 000047
【図１８Ｂ】
2021501273.tif 000048
【図１８Ｃ】
2021501273.tif 000049
【図１８Ｄ】
2021501273.tif 000050
【国際調査報告】
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