(57)【要約】  本発明は、建設作業、運動競技の練習、及び同様の活動に使用するのに適した多数の保護ゾーンを有する保護用ヘルメットである。このヘルメットは、外側ゾーンと内側ゾーンとの間の弾性ゾーンの間に延在する弾性コードによって硬い固定ゾーンの上を浮遊する硬い外側保護部を備える。流体充填袋は、弾性ゾーンに位置し、外側ゾーンに位置する複数の孔の1つ以上を介して隆起する。一実施態様では、さらなる衝撃吸収ゾーンが存在する。この構造により、ヘルメットが、直線力及び回転力を使用者の脳頭蓋から逸らすことができる。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の保護ゾーンを有する保護用ヘルメットであって：
複数の孔を有する硬い外側シェルによって形成された突き通せない外側保護ゾーン；
硬い内側シェルによって形成された固定ゾーン；
該硬い内側シェルに機能的に取り付けられたパッド付き内側ライナによって形成された内側ゾーン；及び
該外側シェルと該パッド付き内側ライナとの間に配設された複数の流体充填袋、及び該外側シェルと該内側ライナとの間に延在し、かつこれらを接続している複数の弾性コードによって形成された弾性ゾーンを備える、前記保護用ヘルメット。
【請求項２】
前記流体充填袋の中の流体がガスである、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項３】
前記流体がヘリウムである、請求項2記載の保護用ヘルメット。
【請求項４】
前記流体が空気である、請求項2記載の保護用ヘルメット。
【請求項５】
前記流体が液体である、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項６】
前記流体が水である、請求項5記載の保護用ヘルメット。
【請求項７】
顔面保護装置をさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項８】
前記顔面保護装置がバイザーである、請求項7記載の保護用ヘルメット。
【請求項９】
前記顔面保護装置がフェイスマスクである、請求項7記載の保護用ヘルメット。
【請求項１０】
前記顔面保護装置を前記ヘルメットに接続する少なくとも1つの第1の弾性コネクタをさらに備える、請求項7記載の保護用ヘルメット。
【請求項１１】
前記複数の孔の上に弾性ダイヤフラムをさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１２】
前記弾性ダイヤフラムを覆う少なくとも1つの昇降可能な蓋をさらに備える、請求項11記載の保護用ヘルメット。
【請求項１３】
前記複数の孔を覆う少なくとも1つの昇降可能な蓋をさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１４】
前記外側シェルと前記内側シェルとの間に衝撃吸収ゾーンをさらに備え、該衝撃吸収ゾーンが、クッション材を封入している中間シェルを備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１５】
前記複数の弾性コードが、前記中間シェルを通過している、請求項14記載の保護用ヘルメット。
【請求項１６】
前記内側パッドに、クッション材が充填されている、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１７】
前記外側シェルと前記内側シェルとの間にスライド式接続部をさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１８】
前記外側シェルと前記内側シェルとを接続する第2の弾性コネクタをさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項１９】
前記第2の弾性コネクタがu型である、請求項18記載の保護用ヘルメット。
【請求項２０】
顎紐をさらに備える、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項２１】
前記外側シェルの前記複数の孔が、前記流体袋間の複数の介在空間によって置き換えられ、前記ヘルメットが直線力又は回転力を受けると、該流体袋が、該外側シェルと前記内側シェルとの間の少なくとも1つの該複数の介在空間の中に進入して膨張する、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項２２】
少なくとも1つの前記複数の流体充填袋が、少なくとも1つの前記複数の孔の下に位置している、請求項1記載の保護用ヘルメット。
【請求項２３】
多数の保護ゾーンを有する保護用ヘルメットであって：
複数の孔を有する硬い外側シェルによって形成された突き通せない外側保護ゾーン；
硬い内側シェルによって形成された固定ゾーン；
該硬い内側シェルに機能的に取り付けられたパッド付き内側ライナによって形成された内側ゾーン；
該外側シェルと該内側シェルとの間の衝撃吸収ゾーンであって、クッション材を封入している中間シェルを有する、該衝撃吸収ゾーン；及び
該外側シェルと該内側ライナとの間に配設された複数の流体充填袋、及び該外側シェルと該内側ライナとの間に延在し、かつこれらを接続している複数の弾性コードによって形成された弾性ゾーンを備える、前記保護用ヘルメット。
【請求項２４】
前記流体充填袋の中の流体がガスである、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項２５】
前記流体がヘリウムである、請求項24記載の保護用ヘルメット。
【請求項２６】
前記流体が空気である、請求項24記載の保護用ヘルメット。
【請求項２７】
前記流体が液体である、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項２８】
前記流体が水である、請求項27記載の保護用ヘルメット。
【請求項２９】
顔面保護装置をさらに備える、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項３０】
前記顔面保護装置がバイザーである、請求項29記載の保護用ヘルメット。
【請求項３１】
前記顔面保護装置がフェイスマスクである、請求項29記載の保護用ヘルメット。
【請求項３２】
前記顔面保護装置を前記ヘルメットに接続する少なくとも1つの第1の弾性コネクタをさらに備える、請求項29記載の保護用ヘルメット。
【請求項３３】
前記複数の孔の上に弾性ダイヤフラムをさらに備える、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項３４】
少なくとも1つの前記弾性ダイヤフラムを覆う少なくとも1つの昇降可能な蓋をさらに備える、請求項33記載の保護用ヘルメット。
【請求項３５】
少なくとも1つの前記複数の孔を覆う少なくとも1つの昇降可能な蓋をさらに備える、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項３６】
前記内側パッドに、クッション材が充填されている、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項３７】
前記外側シェルと前記内側シェルとの間にスライド式接続部をさらに備える、請求項22記載の保護用ヘルメット。
【請求項３８】
前記外側シェルと前記内側シェルとを接続する第2の弾性接続部をさらに備える、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項３９】
前記第2の弾性接続部がu型である、請求項38記載の保護用ヘルメット。
【請求項４０】
顎紐をさらに備える、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項４１】
前記外側シェルの前記複数の孔が、前記流体袋間の複数の介在空間によって置き換えられ、前記ヘルメットが直線力又は回転力を受けると、該流体袋が、該外側シェルと前記内側シェルとの間で膨張する、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【請求項４２】
少なくとも1つの前記複数の流体充填袋が、少なくとも1つの前記複数の孔の下に位置している、請求項23記載の保護用ヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、保護ヘッドギアに関し、より詳細には、スポーツ用又は作業現場用ヘッドギアに関し、なおさらに詳細には、直線力又は回転力によって引き起こされる頭部外傷を防止又は軽減するようにデザインされた保護ヘッドギアに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
人間の脳は、外傷から脳を保護するために一連の膜によって保護された非常に繊細な構造である。最も内側の層、軟膜が、脳の表面を覆っている。軟膜の次は、クモ膜層、防水膜のように機能するクモの巣状の膜である。最後に、硬膜、硬い革状の層が、クモ膜層を覆って頭蓋骨に付着している。
【０００３】
この構造は、頭蓋骨により穿通性外傷は保護するが、柔らかい内層は、力が脳自体に伝達される前にエネルギーを殆ど吸収しない。加えて、頭蓋骨は、頭部に加わる直線力の一部を減衰させることができるが、頭部に対して回転スピン（rotational spin）を加える角度力の影響を全く緩和しない。当分野の多くの外科医は、脳に加わる角度力又は回転力が、白質路及び脳幹自体に加える捻じり又はせん断力により、直接的な直線力よりも危険であると考えている。さらに、個人の頭部及び衝突物体（別の人の頭部を含む）は独立して異なる角度で運動するため、角度力及び直線力は、頭部外傷にほぼ必ず関与する。
軽度の外傷性脳損傷（MTBI）は、より一般的には「脳震盪」として知られ、様々な現場、例えば、建設現場、製造現場、及び運動競技の練習で頻繁に起こるタイプの脳損傷であり、特に接触するスポーツで問題である。かつては、脳震盪は、些細で元に戻る脳損傷と見られていたが、たとえ意識を失わなくても繰り返される脳震盪は、消耗性の疾患過程、例えば、痴呆及び神経変性疾患、例えば、パーキンソン病、慢性外傷性脳症（CTE）、及びボクサー認知症の一因となる重篤な有害事象である。
【０００４】
Calongeによる米国特許第5,815,846号に、外力がかかったときに流体を隣接する均一化ポケットの中に絞り出すことによって、力を分散させる流体充填チャンパを備えたヘルメットが記載されている。このようなシナリオでは、流体が1つのポケットから別のポケットに制限されて輸送されるため、エネルギーは、粘性摩擦によってのみ消散する。このシナリオにおけるエネルギーの消散は、充填ポケットと空のポケットとの間の孔のサイズに反比例する。即ち、該孔が小さければ小さいほど、エネルギーの減少が大きい。このデザインの問題は、該孔のサイズが縮小されてエネルギーの消散が増大すると、エネルギーの消散にかかる時間も増加することである。流体充填チャンバは、液圧式に作用するため、エネルギーの伝達は、本質的に瞬間的であり、従って、Cologneのデザインでは、粘性流体が変位し得る前にかなりのエネルギーが脳に伝達されるため、流体充填チャンバによって提供される保護機能の大部分が無効になる。粘性摩擦は、脳震盪性の力を十分に軽減するにはエネルギー消散の変化が遅すぎる。スクイーズボトルから水を押し出すとすると、出口孔のサイズが変化する場合に流体を変位させるために必要な時間と力の関数についての考えを得ることができる。通過孔が小さければ小さいほど、必要な力が大きくなり、そして所与の力が流体を変位させるのに必要な時間が長くなる。
【０００５】
Holstによる米国特許第6,658,671号に、内側シェルと外側シェルとの間にスライド層を備えたヘルメットが開示されている。スライド層は、外側シェルの内側シェルに対する変位を可能にして、衝突中にヘルメットに対する角度力の一部を消散させるのに役立つ。しかしながら、力の消散は、ヘルメットの外側シェルに限定される。加えて、Holstのヘルメットは、2つのシェルを互いに対して静止位置に戻す機能を備えていない。同様の欠点が、Popovichによる米国特許第5,596,777号及びKalmanらによる欧州特許第0048442号にも見られる。
【０００６】
Zhanによる独国特許第19544375号に、硬い外側シェルに孔を備えた建設作業用ヘルメットが開示されており、該孔が発泡内側ライナのようなものの隆起を可能にし、これにより衝突の力の一部を消散させることができる。しかしながら、内側ライナは、使用者の頭部に支持されるようであるため、一部の力が、頭部から逸れるのではなく該頭部に向かう。加えて、隆起した発泡ライナをヘルメットの内部に戻す機構が存在しない。
【０００７】
外傷性脳損傷を明確に防止するために、穿通する物体を止めなければならないだけではなく、ヘルメットの外部にかかるあらゆる力、角度力又は直線力が、密閉された頭蓋骨及び脳に単純に伝達されるのを防止しなければならない。即ち、ヘルメットは、このような外力を減衰させる受動的な役割を単に果たすだけではなく、該力によって加えられる線形運動量及び角運動量の両方を消散させる能動的な役割を果たして、これらの運動量が、繊細な脳に殆ど又は全く悪影響を与えないようにしなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの目的を達成するために、生物の進化で頭蓋骨と脳を有するのと同様にヘルメットを考えなければならない。即ち、直線力及び角度力からの最大の保護を可能にするために、頭蓋骨と脳は、互いに独立して動くことができなければならず、かつ加えられる1つ又は複数のベクトルにもかかわらず、加えられる運動エネルギーを消散させる機構を備えなければならない。
【０００９】
ヘルメットのデザインでこれらの目的を達成するために、内側構成要素（シェル）と外側構成要素（1つ又は複数のシェル）が、かなりの程度、互いに独立して運動できなければならない。加えて、外側シェルに加えられる運動量は、下層の内側シェル及び脳から離れる方向及び/又はこれらの周りに向かうべきであり、かつ悪影響をなくすように十分に消散されるべきである。
【００１０】
明らかに、繰り返される外傷性脳損傷のこれらの有害な結果を緩和するようにデザインされた保護ヘッドギアが当科学技術の分野で要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
本発明は、保護用ヘルメットを広汎に含み、該ヘルメットは、複数の孔を有する硬い外側シェル；硬い内側シェル；該硬い内側シェルに機能的に取り付けられたパッド付き内側ライナ；該外側シェルと該パッド付き内側ライナとの間に位置する複数の流体充填袋；及び該外側シェルと該内側ライナを接続する複数の弾性コードを備える。
【００１２】
代替の一実施態様では、本発明は、複数の孔を有する硬い外側シェル；硬い内側シェル；該硬い内側シェルに機能的に取り付けられたパッド付き内側ライナ；該パッド付き内側ライナに接触し、かつ多量のクッション材を封入している中間シェル；該外側シェルと該パッド付き内側ライナとの間に位置する複数の流体充填袋；及び該外側シェルと該内側ライナとを接続し、かつ該中間シェルを通過する複数の弾性コードを含む。
【００１３】
本発明の1つの目的は、直線力及び回転力を脳頭蓋から逸らすヘルメットを提供することにある。
【００１４】
本発明の第2の目的は、内側シェルの上を浮動又は浮遊する外側シェルを備えるヘルメットを提供することにある。
【００１５】
本発明の第3の目的は、内側シェルと外側シェルとの間のスライド式接続部を備えるヘルメットを提供することにある。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、力が使用者の脳頭蓋に達する前に該力を吸収する衝撃吸収ゾーンを備えるヘルメットを提供することにある。
【００１７】
（図面の簡単な説明）
本発明の動作の性質及び方式は、添付の図面を参照する以下の本発明の詳細な説明でより十分に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は、本発明の二重シェルヘルメット（「ヘルメット」）の前面図である。
【００１９】
【図２】図2は、ヘルメットの一側の2つの顔面保護装置アタッチメントを示すヘルメットの側面図である。
【００２０】
【図３】図3は、内側シェル、及び2つのシェルを接続する弾性コードを示すヘルメットの断面図である。
【００２１】
【図３Ａ】図3Aは、クッション材を封入している中間シェルを備えるヘルメットの代替の一実施態様を示す図3に類似の断面図である。
【００２２】
【図４】図4は、ヘルメットの外側シェルの孔を覆っているダイヤフラムを保護する昇降可能な蓋を備える代替の一実施態様を示すヘルメットの外側シェルの一断面を示す上方からの斜視図である。
【００２３】
【図４Ａ】図4Aは、隆起した流体充填袋を保護する昇降可能な蓋を示す図4と同じ図である。
【００２４】
【図５】図5は、外側シェルが内側シェルの周りを浮動できるようにする、該内側シェル及び該外側シェルの両方へのコードの取り付けを示す組立分解図である。
【００２５】
【図５Ａ】図5Aは、コードが2つのプラグに取り付けられて外側シェルと内側シェルとの間に延在する完成したコード接続具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（発明の実施態様の詳細な説明）
最初に、異なる図面における同様の図面の参照符号は発明の同一の構造要素を示すことを理解されたい。また、本発明の特性を明確に描くために、図面の比率及び角度が、常に正確な縮尺であるわけではないことも理解されたい。
【００２７】
本発明は、好ましい実施態様であると現在見なされるものに対して説明するが、本発明は開示される実施態様に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、添付の特許請求の概念及び範囲に含まれる様々な変更及び等価の構成を含むものとする。
【００２８】
さらに、本発明は、説明される特定の方法論、材料、及び変更に限定されるものではなく、従って、もちろん様々であり得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることを理解されたい。
【００２９】
特段の記載がない限り、本明細書で使用される全ての科学技術用語は、本発明の属する技術分野の一般的な技術者が通常理解する意味と同じ意味を有する。「実質的に」という語は、「ほぼ」、「殆ど」、「約」、「概ね」、「およそ」、「付近」、「近い」、「本質的に」、「〜の近く」、「〜の近傍」などの語と同義であり、このような語は、本明細書及び特許請求の範囲では互換的に使用できることを理解されたい。本明細書に記載されるものと同様又は同等のあらゆる方法、装置、又は材料を、本発明の実施又は試験に使用することができるが、ここで、好ましい方法、装置、及び材料を説明する。「近接した」という語は、「近くの」、「近い」、「隣接した」、「近隣の」、「直近の」、「隣り合う」などの語と同義であり、このような語は、本明細書及び特許請求の範囲では互換的に使用できることを理解されたい。
【００３０】
特段の記載がない限り、本明細書で使用される全ての科学技術用語は、本発明の属する技術分野の一般的な技術者が通常理解する意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと同様又は同等のあらゆる方法、装置、又は材料を、本発明の実施又は試験に使用することができるが、ここで、好ましい方法、装置、及び材料を説明する。
【００３１】
本発明では、使用者の頭蓋骨又は脳頭蓋の上の層に形成された多数の保護ゾーンを備えるヘルメットが提供される。外側保護ゾーンは、内側シェル上で「浮動」又は浮遊する外側シェルによって形成され、これにより、該外側シェルに回転力が加えられると、このような回転力又は並進力が頭蓋骨及び脳に即座に伝達されるのではなく、該外側シェルが該内側シェルに対して回転又は並進する。
【００３２】
内側シェルと外側シェルは、弾性コードによって互いに接続され、該弾性コードは、該外側シェルの該内側シェルに対する回転を制限し、かつ既存のヘルメットと同様に回転力を脳に受動的に伝達するのではなく、弾性変形によってエネルギーを消散させる働きをする。実際には、これらの弾性コードは、ヒステリシス減衰として知られる機構によって回転力と直線力の両方を消散させる小さいバンジーコードのように機能する、即ち、弾性コードが変形すると、内部摩擦により、大きなエネルギー損失が生じる。これらの弾性コードは、いわゆる脳の反衝損傷の防止に特に有効である。
【００３３】
外側シェルは、内側シェルと該外側シェルとの間に位置する1つ以上の流体充填袋によって該内側シェル上を浮動する。外側シェルに加えられる直線力及び/又は角度力の瞬時の低減又は消散を最大にするために、硬い内側シェルと外側シェルとの間に配設された流体充填袋が、該外側シェルの下側に位置し、かつ好ましくは弾性ダイヤフラムで覆われる該外側シェルの1つ以上の孔に整合し、これにより、該外側シェルが任意の力ベクトルによって該内側シェルに向かって加速されると、該流体充填袋が該弾性ダイヤフラムに対して外側に隆起することによって、エネルギーが消散する。あるいは、外側シェルの表面連続性を維持しなければならない場合は、ダイヤフラムは、内側シェルと外側シェルとの間の内部に、又は該内側シェル及び該外側シェルの下縁に配設することができる。この繰り返しにより、関連するダイヤフラムの十分な動きを可能にするために隣接する袋間の分離が必要となり得る。
【００３４】
既存の流体充填デザインでは、ヘルメットの外側シェルが、該外側シェルを内側シェルに向かって加速させる直線力を受けると、間に配設されたガス又は液体が圧縮されて変位する。ガス、特に液体は、容易に圧縮されないため、内側シェル、従って頭蓋骨及び脳に受動的に力を伝達する。これは、既存の流体充填ヘルメットが機能しない機構そのものである。力の伝達は、液圧式であり、本質的に瞬間的であるため、脳震盪性の力を消散させる手段としての粘性流体移動の効果を無効にする。
【００３５】
本発明の弾性ダイヤフラムにより、外側シェルに加えられるあらゆる力が、袋内のガス又は液体に伝達され、次いで、該ガス又は液体が、この力を該外側シェルの孔を覆っている外部弾性ダイヤフラムに伝達される。次いで、該弾性ダイヤフラムが、外側シェルの孔を介して隆起するか、又は内側シェルと外側シェルとの間の下部接合部で隆起し、これにより、加えられた力が、内側シェルのパッド付きライニングに受動的に伝達されるのではなく、ダイヤフラムの部位の弾性変形によって消散する。このプロセスは、弾性変形と鼓響（tympanic resonance）又は振動との組み合わせによってエネルギーを脳から逸らして消散させる。振動することにより、弾性ダイヤフラムは、ヒステリシス減衰の原理を何度も利用し、これにより、運動エネルギーの低レベルの熱への変換を最大限にし、この熱は、周囲空気に無害に放散される。
【００３６】
さらに、流体充填袋（脳のクモ膜のような）を保持する空間を架橋する弾性ばね又は弾性コードが、内側シェルと外側シェルとの空間的関係を安定化させる役割を果たし、該弾性コードの伸長、捻じり、及び圧縮によって弾性変形と同じ原理で脳震盪性の力をさらに消散させる。
【００３７】
弾性ばね又は弾性コードの架橋効果と、外部孔に戦略的に配置された弾性ダイヤフラムとの組み合わせにより、直線力と回転力の両方を効果的に消散させることができる。
【００３８】
これ以降、弾性コード及びダイヤフラムを利用する本発明のデザインは、脳震盪、並びに架橋静脈の断裂によって硬膜下血腫を引き起こし得るいわゆる脳の直撃損傷及び反衝損傷又は脳幹の中心軸を中心とする脳幹の捻じれによる脳幹損傷から保護することができる。
【００３９】
図面に目を向けると、図1は、多保護ゾーンヘルメット10（「ヘルメット10」）の前面図である。外側保護ゾーンは、外側シェル12によって形成され、好ましくは、硬い耐衝撃性材料、例えば、金属、ポリカーボネートなどのプラスチック、セラミック、複合材料、及び当業者に周知の同様の材料から製造される。外側シェル12は、少なくとも1つ、好ましくは複数の孔14を画定している。孔14は、開口していても良いが、好ましくは、ダイヤフラム16の形態の可撓性弾性材料によって覆われる。好ましい一実施態様では、ヘルメット10は、いくつかの顔面保護装置アタッチメント18も備える。より好ましい一実施態様では、顔面保護装置アタッチメント18は、該アタッチメントに柔軟性を付与するために可撓性の弾性材料から製造される。このような弾性材料は、取り付けられた顔面保護装置（図1には不図示）が引っ張られると、ヘルメット10に対する回転引っ張り（rotational pull）を低減する。弾性物質とは、特性、例えば、復元力及び可撓性がゴムに類似した任意の様々な物質のことである。このような弾性材料は、当業者に周知である。図2は、ヘルメットの一側の2つの顔面保護装置アタッチメント18a及び18bを示すヘルメット10の側面図である。顔面保護装置の例として、バイザー及びフェイスマスクが挙げられる。このようなアタッチメントは、既知の要領でヘルメットに取り外し可能に取り付けられる顎紐にも使用することができる。
【００４０】
図3は、硬い内側シェル20、及び2つのシェルを接続する、弾性ゾーンを通る弾性ばね又は弾性コード30（「コード30」）を示すヘルメット10の断面図である。内側シェル20は、アンカーゾーンを形成し、好ましくは、硬い耐衝撃性材料、例えば、金属、ポリカーボネートなどのプラスチック、セラミック、複合材料、及び当業者に周知の同様の材料から製造される。内側シェル20及び外側シェル12は、スライド式接続部22でスライド式に接続されている。スライド式に接続されているとは、内側シェル20の縁と外側シェル12の縁がそれぞれ、接続部22で互いに対して又は互いの上をスライドすることを意味する。代替の一実施態様では、外側シェル12と内側シェル20は、弾性要素、例えば、u型弾性コネクタ22a（「コネクタ22a」）によって接続されている。スライド式接続部22及びコネクタ22aはそれぞれ、エネルギーを消散させると共に、外側シェル12と内側シェル20との間の空間的関係を維持する役割を果たす。
【００４１】
コード30は、可撓性コード、例えば、バンジーコード、又は自動車やバイクのキャリヤに物品を固定するために使用される弾性「押さえ付け」コードもしくはそれらの等価物である。この可撓性により、外側シェル12が、該内側シェル20に接続されたままの状態で、内側シェル20に対して移動又は「浮動」することができる。この浮動能力は、外側シェル12と内側シェル20との間のスライド式接続部22によっても可能となる。代替の一実施態様では、スライド式接続部22は、外側シェル12と内側シェル20との間に弾性接続部22aも備えることができる。パッド24は、内側ゾーンを形成し、かつ内側シェル20の内面を裏打ちして、使用者の頭部にヘルメット10を支持するための快適な材料となる。一実施態様では、パッド24は、緩いクッション部品、例えば、STYROFOAM（登録商標）ビーズ24a、又は「ピーナッツ」、又は柔らかいオートミールを封入することができる。
【００４２】
また図3には、外側シェル12と内側シェル20との間の弾性ゾーンに位置する袋40の断面図も示されている。ヘルメット10は、少なくとも1つ、好ましくは複数の袋40を備える。袋40は、水などの液体又はヘリウムや空気などのガスのいずれかの流体が充填されている。好ましい一実施態様では、この流体は、軽くて、使用するとヘルメット10の総重量を低減できるヘリウムである。代替の一実施態様では、袋40は、圧縮可能なビーズ又は片、例えば、STYROFOAM（登録商標）ビーズも含み得る。袋40は、好ましくは外側シェル12の孔14の下に位置し、かつ内側シェル20と外側シェル12との両方に接触している。従って、外側シェル12が、衝突時に内側シェル20及び使用者の頭蓋骨に向かって押されると、1つ以上の袋40内の流体が、風船を圧迫するのと同様に、袋40を圧縮及び圧迫する。袋40は、孔14に向かって隆起し、弾性ダイヤフラム16が変位する。この隆起変位作用により、一撃の力が使用者の頭蓋骨及び脳から孔に向かうように逸れて、新たな方向の力ベクトルが生成される。袋40は、袋壁41によって内部を区画40aに分割することもでき、このため、一方の区画の完全性が損なわれても、他方の区画がなお、直線力及び回転力を消散させるように機能する。弁（複数可）42を、区画間に設けて流体の運動を制御することもできる。
【００４３】
図3Aは、ヘルメット10の代替の実施態様を示す、上記説明された図3に類似した断面図である。図3Aのヘルメット10は、外側シェル12と内側シェル20との間に位置する中間シェル50によって形成された衝撃吸収ゾーンを備えている。図示されている実施態様では、中間シェル50は、内側シェル20に近接又は隣接している。図3Aに示されているように、中間シェル50は、充填材52を封入している。好ましくは、充填材52は、自動車の「衝撃吸収ゾーン」と同様に、一撃のエネルギーを逸らして頭蓋骨を保護するために詰められた圧縮可能な材料である。この充填材は、潰れる又は変形して、衝突の力が内側パッド24及び脳頭蓋に達する前に該衝突の力を吸収するようにデザインされている。この実施態様では、コード30が、内側シェル20から中間シェル30を通って外側シェル12に延びているのが分かる。1つの適切な充填材52は、STYROFOAM（登録商標）ビーズ、又は「ピーナッツ」、又は梱包材に使用されるような等価材料である。その「衝撃吸収」機能により、中間シェル50は、好ましくは、外側シェル12又は内側シェル20よりも柔軟又は変形しやすい材料で形成される。中間シェル50の典型的な製造材料は、伸縮性材料、例えば、ラテックスもしくはスパンデックス、又は好ましくは充填材52を封入する他の同様の弾性織物である。
【００４４】
図4は、代替の一実施態様を示すヘルメット10の外側シェル12の一断面を示す上面図であり、この実施態様では、昇降可能な蓋60（「蓋60」）が、孔14を覆って、ダイヤフラム16及び/又は袋40を破裂、引き裂き、又はこれらを破壊し得る同様の事象から保護するために使用される。蓋60は、蓋コネクタ62（「コネクタ62」）によって外側シェル12に取り付けられており、これにより、1つ以上の袋40の膨張により特定のダイヤフラム16が孔14の外側に隆起するときに該蓋60が隆起する、又は持ち上がり、該袋40がさらなる衝突に曝される。蓋60は、昇降可能であるため、ダイヤフラム16が、衝突の力を吸収するように外側シェル12の表面よりも上に孔14から自由に弾性的に隆起することを可能にすると共に、該ダイヤフラム16を外力によって引き起こされる損傷から保護する。代替の一実施態様では、ダイヤフラム16は使用されず、蓋60が、袋40を直接覆って保護する。一実施態様では、蓋60は、ヒンジ62を用いて外側シェル12に取り付けられる。代替の一実施態様では、蓋60は、可撓性プラスチックアタッチメント62を用いて取り付けられる。
【００４５】
図5は、外側シェル12が内側シェル20に対して浮動できるようにコード30がヘルメット10に取り付けられる1つの方法を示す組立分解図である。好ましくは凹状側面36aを備えるキャビティ36が、孔が整合するように外側シェル12及び内側シェル20に穿孔されるか、又は他の方法で設けられる。コード30の各端部は、プラグ32に取り付けられ、該プラグ32は、整合した孔に配設される。一実施態様では、プラグ32は、当業者に公知の適切な接着剤を用いてキャビティ36内に保持される。代替の一実施態様では、プラグ32は、摩擦嵌め又はスナップ嵌めでキャビティ36内に保持される。
【００４６】
図5Aは、コード30が2つのプラグ32に取り付けられて、外側シェル12と内側シェル20との間に延在する完成した接続具の断面図である。また、充填材52を封入している中間シェル50も示されている。中間シェル50（又は内側シェル20）と外側シェル12との間に配置され得る袋40は示されていない。
【００４７】
従って、本発明の目的が効率的に達成されることが分かるが、本発明の変更及び改良は、当業者には明白であり、このような変更は、請求される本発明の概念及び範囲から逸脱していない。
【図１】
2015513008.tif 000003
【図２】
2015513008.tif 000004
【図３Ａ】
2015513008.tif 000005
【図３Ｂ】
2015513008.tif 000006
【図４Ａ】
2015513008.tif 000007
【図４Ｂ】
2015513008.tif 000008
【図５】
2015513008.tif 000009
【図５Ａ】
2015513008.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月31日(2014.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図３Ａ】図3Aは、内側シェル、及び2つのシェルを接続する弾性コードを示すヘルメットの断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図３Ｂ】図3Bは、クッション材を封入している中間シェルを備えるヘルメットの代替の一実施態様を示す図3Aに類似の断面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図４Ａ】図4Aは、ヘルメットの外側シェルの孔を覆っているダイヤフラムを保護する昇降可能な蓋を備える代替の一実施態様を示すヘルメットの外側シェルの一断面を示す上方からの斜視図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【図４Ｂ】図4Bは、隆起した流体充填袋を保護する昇降可能な蓋を示す図4Aと同じ図である。
【手続補正５】
【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3Aは、硬い内側シェル20、及び2つのシェルを接続する、弾性ゾーンを通る弾性ばね又は弾性コード30（「コード30」）を示すヘルメット10の断面図である。内側シェル20は、アンカーゾーンを形成し、好ましくは、硬い耐衝撃性材料、例えば、金属、ポリカーボネートなどのプラスチック、セラミック、複合材料、及び当業者に周知の同様の材料から製造される。内側シェル20及び外側シェル12は、スライド式接続部22でスライド式に接続されている。スライド式に接続されているとは、内側シェル20の縁と外側シェル12の縁がそれぞれ、接続部22で互いに対して又は互いの上をスライドすることを意味する。代替の一実施態様では、外側シェル12と内側シェル20は、弾性要素、例えば、u型弾性コネクタ22a（「コネクタ22a」）によって接続されている。スライド式接続部22及びコネクタ22aはそれぞれ、エネルギーを消散させると共に、外側シェル12と内側シェル20との間の空間的関係を維持する役割を果たす。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また図3Aには、外側シェル12と内側シェル20との間の弾性ゾーンに位置する袋40の断面図も示されている。ヘルメット10は、少なくとも1つ、好ましくは複数の袋40を備える。袋40は、水などの液体又はヘリウムや空気などのガスのいずれかの流体が充填されている。好ましい一実施態様では、この流体は、軽くて、使用するとヘルメット10の総重量を低減できるヘリウムである。代替の一実施態様では、袋40は、圧縮可能なビーズ又は片、例えば、STYROFOAM（登録商標）ビーズも含み得る。袋40は、好ましくは外側シェル12の孔14の下に位置し、かつ内側シェル20と外側シェル12との両方に接触している。従って、外側シェル12が、衝突時に内側シェル20及び使用者の頭蓋骨に向かって押されると、1つ以上の袋40内の流体が、風船を圧迫するのと同様に、袋40を圧縮及び圧迫する。袋40は、孔14に向かって隆起し、弾性ダイヤフラム16が変位する。この隆起変位作用により、一撃の力が使用者の頭蓋骨及び脳から孔に向かうように逸れて、新たな方向の力ベクトルが生成される。袋40は、袋壁41によって内部を区画40aに分割することもでき、このため、一方の区画の完全性が損なわれても、他方の区画がなお、直線力及び回転力を消散させるように機能する。弁（複数可）42を、区画間に設けて流体の運動を制御することもできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図3Bは、ヘルメット10の代替の実施態様を示す、上記説明された図3Aに類似した断面図である。図3Bのヘルメット10は、外側シェル12と内側シェル20との間に位置する中間シェル50によって形成された衝撃吸収ゾーンを備えている。図示されている実施態様では、中間シェル50は、内側シェル20に近接又は隣接している。図3Bに示されているように、中間シェル50は、充填材52を封入している。好ましくは、充填材52は、自動車の「衝撃吸収ゾーン」と同様に、一撃のエネルギーを逸らして頭蓋骨を保護するために詰められた圧縮可能な材料である。この充填材は、潰れる又は変形して、衝突の力が内側パッド24及び脳頭蓋に達する前に該衝突の力を吸収するようにデザインされている。この実施態様では、コード30が、内側シェル20から中間シェル30を通って外側シェル12に延びているのが分かる。1つの適切な充填材52は、STYROFOAM（登録商標）ビーズ、又は「ピーナッツ」、又は梱包材に使用されるような等価材料である。その「衝撃吸収」機能により、中間シェル50は、好ましくは、外側シェル12又は内側シェル20よりも柔軟又は変形しやすい材料で形成される。中間シェル50の典型的な製造材料は、伸縮性材料、例えば、ラテックスもしくはスパンデックス、又は好ましくは充填材52を封入する他の同様の弾性織物である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図4Aは、代替の一実施態様を示すヘルメット10の外側シェル12の一断面を示す上面図であり、この実施態様では、昇降可能な蓋60（「蓋60」）が、孔14を覆って、ダイヤフラム16及び/又は袋40を破裂、引き裂き、又はこれらを破壊し得る同様の事象から保護するために使用される。蓋60は、蓋コネクタ62（「コネクタ62」）によって外側シェル12に取り付けられており、これにより、1つ以上の袋40の膨張により特定のダイヤフラム16が孔14の外側に隆起するときに該蓋60が隆起する、又は持ち上がり、該袋40がさらなる衝突に曝される。蓋60は、昇降可能であるため、ダイヤフラム16が、衝突の力を吸収するように外側シェル12の表面よりも上に孔14から自由に弾性的に隆起することを可能にすると共に、該ダイヤフラム16を外力によって引き起こされる損傷から保護する。代替の一実施態様では、ダイヤフラム16は使用されず、蓋60が、袋40を直接覆って保護する。一実施態様では、蓋60は、ヒンジ62を用いて外側シェル12に取り付けられる。代替の一実施態様では、蓋60は、可撓性プラスチックアタッチメント62を用いて取り付けられる。図4Bは、隆起した流体充填袋を保護する昇降可能な蓋を示す図4Aと同じ図である。
【国際調査報告】
2015513008.tif 000011