(57)【要約】ヘルメットは、外側シェルと、外側シェルの内面を裏打ちし、着用者の頭部への衝撃の半径方向成分から保護するように構成されたエネルギー吸収材料から形成された内側シェルと、着用者の頭部への衝撃に応じて外側シェルに対する内側シェルの摺動を促進して、衝撃の接線方向成分から保護するように構成された内側シェルと外側シェルとの間の低摩擦摺動インターフェースとを含み、内側シェルは、複数のシェルセグメントを含み、各シェルセグメントは、摺動インターフェースで外側シェルに対して摺動するように構成され、各シェルセグメントは、他の各シェルセグメントに対して移動するように構成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側シェルと、
前記外側シェルの内面を裏打ちし、着用者の頭部への衝撃の半径方向成分から保護するように構成されたエネルギー吸収材料から形成された内側シェルと、
前記着用者の頭部への前記衝撃に応じて前記外側シェルに対する前記内側シェルの摺動を促進して前記衝撃の接線方向成分から保護するように構成された、前記内側シェルと前記外側シェルとの間の低摩擦摺動インターフェースとを含み、
前記内側シェルは、複数のシェルセグメントを含み、各シェルセグメントは、前記摺動インターフェースで前記外側シェルに対して摺動するように構成され、各シェルセグメントは、他の各シェルセグメントとは独立して摺動するように構成された、ヘルメット。
【請求項２】
少なくとも２つのシェルセグメントが、前記２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように構成されたコネクタによって相互にに接続されている、請求項１に記載のヘルメット。
【請求項３】
前記コネクタは、前記少なくとも２つのシェルセグメントに対する別個のコンポーネントである、請求項２に記載のヘルメット。
【請求項４】
前記コネクタは、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に配置される、請求項２または３に記載のヘルメット。
【請求項５】
前記コネクタは弾性構造体を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項６】
前記コネクタは、前記内側シェルの内面または外面で前記少なくとも２つのシェルセグメントに接続された材料の層を含み、前記少なくとも２つのシェルセグメント間の空間に広がっている、請求項４に記載のヘルメット。
【請求項７】
前記コネクタは、前記内側シェルの外面で接続され、前記シェルセグメントを覆って、前記外側シェルとの前記低摩擦摺動インターフェースを形成している、請求項６に記載のヘルメット。
【請求項８】
前記コネクタは、前記少なくとも２つのシェルセグメント間で前記少なくとも２つのシェルセグメントと共形成され、前記少なくとも２つのシェルセグメントが相互に移動できるように前記少なくとも２つのシェルセグメントよりも低い剛性を有するように形成された前記内側シェルの一部である、請求項２に記載のヘルメット。
【請求項９】
前記コネクタは、前記少なくとも２つのシェルセグメントと比較して前記コネクタの剛性を低くするように構成された前記内側シェルの一部を形成するエネルギー吸収材料の開口部を含み、前記開口部を画定する前記エネルギー吸収材料は、弾性構造体を形成する、請求項８に記載のヘルメット。
【請求項１０】
前記開口部は、断面が円形である、請求項９に記載のヘルメット。
【請求項１１】
前記弾性構造体は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つの角度部分を含み、前記角度部分の角度は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される、請求項５、９、または１０に記載のヘルメット。
【請求項１２】
前記弾性構造体は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つの屈曲部分を含み、前記角度部分の屈曲量は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される、請求項５、９、または１０に記載のヘルメット。
【請求項１３】
前記弾性構造体は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つのループ状部分を含み、前記ループ状部分の形状は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される、請求項５、９、または１０に記載のヘルメット。
【請求項１４】
前記弾性構造体は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも２つの交差部分を含み、前記少なくとも２つの交差部分が交差する角度は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される、請求項５、９、または１０に記載のヘルメット。
【請求項１５】
前記弾性構造体は、前記少なくとも２つのシェルセグメント間に直線部分を含み、前記直線部分は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように曲がるように構成される、請求項５、９、または１０に記載のヘルメット。
【請求項１６】
前記着用者の頭部の前部および後部をそれぞれ覆うように配置された前部および後部シェルセグメントを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項１７】
前記前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントの一方は、前記前部シェルセグメントおよび前記後部シェルセグメントの他方の切り欠き部分に突出するように構成された突出部分を含む、請求項１６記載のヘルメット。
【請求項１８】
前記突出部分は、前記突出部分を含む前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントのうちの一方の側方部分によって反対側で囲まれ、前記突出部分および前記側方部分は、前記突出部分を含む前記前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントのうちの前記一方において、それぞれのギャップによって分離される、請求項１７に記載のヘルメット。
【請求項１９】
前記突出部分の遠位縁部は弧状である、請求項１７または１８に記載のヘルメット。
【請求項２０】
前記突出部分の遠位縁部は平坦である、請求項１７または１８に記載のヘルメット。
【請求項２１】
前記前部シェルセグメントは、前記着用者の額を覆うように側部にわたって配置された前記ヘルメットの前部を横切って延びる細長いシェルセグメントであり、前記後部シェルセグメントは、前記着用者の頭部の後部、左部、および右部、および任意選択で前記着用者の頭頂部を覆うように配置される、請求項１６に記載のヘルメット。
【請求項２２】
前記着用者の頭部の左側および右側をそれぞれ覆うように配置された左側および右側シェルセグメントをさらに含む、請求項１６に記載のヘルメット。
【請求項２３】
前記着用者の頭頂部を覆うように配置された中央シェルセグメントをさらに含む、請求項１６、２１、または２２に記載のヘルメット。
【請求項２４】
前記前部シェルセグメントおよび前記後部シェルセグメントのうちの１つは、前記中央シェルセグメントを取り囲んでいる、請求項２３に記載のヘルメット。
【請求項２５】
前記中央シェルセグメントは楕円形である、請求項２３または２４に記載のヘルメット。
【請求項２６】
隣接するシェルセグメントは相補的な形状を有する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２７】
少なくとも２つの隣接するシェルセグメントは、相互接続されていない、請求項１〜２６のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項２８】
前記少なくとも２つの隣接するシェルセグメントは、前記隣接するシェルセグメント間の相対運動の限度よりも小さい距離だけ分離されるように配置される、請求項２７に記載のヘルメット。
【請求項２９】
前記複数のシェルセグメントは、隣接するシェルセグメント間の分離が前記シェルセグメントよりも小さくなるように配置される、請求項１〜２８のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項３０】
前記複数のシェルセグメントは、隣接するシェルセグメント間の分離が前記シェルセグメントの厚さよりも小さくなるように配置される、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項３１】
少なくとも１つのシェルセグメントは、シェルコネクタによって前記外側シェルに接続され、前記シェルコネクタは、前記内側シェルと前記外側シェルとの間の摺動を可能にするように構成される、請求項１〜３１のいずれか一項に記載のヘルメット。
【請求項３２】
少なくとも１つのシェルコネクタが各シェルセグメントに設けられる、請求項３１に記載のヘルメット。
【請求項３３】
前記シェルコネクタは、衝撃に応じて相対的に摺動している間、前記内側シェルセグメントと前記外側シェルとの間の接続を維持するように構成される、請求項３１または３２に記載のヘルメット。
【請求項３４】
前記コネクタは、２つのインターロッキングピースを含み、前記インターロッキングピースのうちの一方が前記少なくとも２つのシェルセグメントのうちの１つに取り付けられ、他方のインターロッキングピースが前記少なくとも２つのシェルセグメントのうちの第２のシェルセグメントに取り付けられる、請求項２または請求項２に従属する請求項に記載のヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘルメットに関するものである。特に、本発明は、相互に摺動でき、外側シェルに対しても摺動することができる複数の内側シェルセグメントを備えたヘルメットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘルメットは、様々な活動での使用が知られている。これらの活動には、例えば、兵士用の保護用ヘルメット、および例えば、建設機械、鉱山労働者、または産業機械のオペレーターなどが使用する硬質の帽子またはヘルメットなど、戦闘および産業用の目的が含まれる。ヘルメットはまた、スポーツ活動でも一般的である。例えば、保護用ヘルメットは、アイスホッケー、サイクリング、モーターサイクリング、カーレース、スキー、スノーボード、スケート、スケートボード、乗馬活動、アメリカンフットボール、野球、ラグビー、クリケット、ラクロス、登山、ゴルフ、エアソフト、およびペイントボールで使用され得る。
【０００３】
ヘルメットは、頭部の異なるサイズおよび形状に適合するように、固定サイズまたは調整可能であり得る。ヘルメットのいくつかのタイプでは、例えば、一般的にアイスホッケーヘルメットでは、ヘルメットの部品を動かしてヘルメットの外寸と内寸を変えることで調整機能を提供できる。これは、相互に移動可能な２つ以上の部品を備えたヘルメットを有することによって達成することができる。その他の場合、例えば、一般的にサイクリングヘルメットでは、ヘルメットにはヘルメットを使用者の頭部に固定するための取り付け装置が提供され、それは、ヘルメットの本体またはシェルは同じサイズのままで、使用者の頭部に合うように寸法を変えることができる取り付け装置である。場合によっては、ヘルメット内のコンフォートパディングが取り付け装置として機能することがある。取り付け装置はまた、複数の物理的に分離した部品、例えば、相互に接続されていない複数のコンフォートパッドの形で提供することもできる。ヘルメットを使用者の頭部に装着するためのそのような取り付け装置は、（顎ストラップなどの）追加のストラッピングと共に使用して、ヘルメットを所定の位置にさらに固定することができる。これらの調整機構の組み合わせも可能である。
【０００４】
ヘルメットは、多くの場合、通常硬質でプラスチックまたは複合材料で作られた外側シェルと、ライナーと呼ばれるエネルギー吸収層とで作られる。今日、保護用ヘルメットは、特定の負荷で脳の重心に発生する可能性がある最大加速度にとりわけ関連する特定の法的要件を満たすように設計する必要がある。典型的には、ヘルメットを装備したダミーの頭蓋骨として知られているものが頭部に向かって半径方向の打撃を受けるテストが行われる。これにより、頭蓋骨に対して半径方向に打撃を加えた場合に、良好なエネルギー吸収能力を有する最新のヘルメットが生まれた。回転エネルギーを吸収または散逸すること、および／または回転エネルギーではなく並進エネルギーにそれを変えることによって、斜めの打撃（すなわち、接線方向成分と半径方向成分の両方を組み合わせたもの）から伝達されるエネルギーを減らすためのヘルメットの開発においても進歩が見られる（例えば、特許文献１および特許文献２、両方とも参照により全体が本明細書に組み込まれる）。
【０００５】
（保護がない場合の）そのような斜めの影響は、脳の並進加速度と角加速度の両方をもたらす。角加速度により、脳が頭蓋骨内で回転し、脳を頭蓋骨および脳自体にも接続する身体要素に損傷を引き起こす。
【０００６】
回転損傷の例には、脳震盪、硬膜下血腫（ＳＤＨ）、血管の破裂の結果としての出血、およびびまん性軸索損傷（ＤＡＩ）が含まれ、これらは脳組織内での高剪断変形の結果として神経線維が過度に伸張していると要約できる。
【０００７】
持続時間、振幅、および増加率などの回転力の特性に応じて、ＳＤＨ、ＤＡＩ、またはこれらの損傷の組み合わせのいずれかが影響を受ける可能性があり、一般的に言って、ＳＤＨは短い持続時間で振幅が大きい加速の場合に発生し、ＤＡＩは加速負荷が長く、広範囲に及ぶ場合に発生する。
【０００８】
いくつかの従来技術の装置は、衝撃を処理するために、ヘルメットの別個の局所化されたゾーン内での摺動を可能にすることを求めてきた。
【０００９】
例えば、特許文献３は、内部の連続したフォームライナーを備えた、セグメントに分割された外側シェルを備えたヘルメットを開示している。外側シェルセグメントは、フォームライナーとシェルセグメントのうちの少なくとも一部との間のわずかな摺動を可能にするようにライナーに接合されている。しかしながら、この構造では、外側シェルをセグメントに分割しているため、潜在的に通過する枝などに外側シェルが引っかかる可能性がある。
【００１０】
特許文献４は、ヘルメット内の異なる位置に配置された内部パッド部材の使用を開示している。パッド部材は、相互に剪断する層を有することができる。しかしながら、パッド部材は別個の場所にのみ存在し、ヘルメット内に連続的なライナーを提供しない。
【００１１】
同様に、特許文献５は、内側ライナーが１つ以上のパッドを含むヘルメットを開示している。特定の一実施形態では、ヘルメットの側面にある側面パッドが摺動できる。しかしながら、ヘルメット内の他のパッドは摺動しない。
【００１２】
特許文献６は、ライナー内に配置された減衰要素を備えたヘルメットを開示している。これらの減衰要素の少なくとも一部は、フックアンドループタイプ（すなわち、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））の取り付け手段によって周囲のシェルに取り付けることができる。そのため、これでは、衝撃状況でシェルと減衰要素との間で実際に摺動することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２００１／０４５５２６号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１３９２２４号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０１５７３７０号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１５／０８９６４６号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１４／００９０１５５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１２／００４７６３５号明細書
【特許文献７】国際公開第０１／４５５２６号
【特許文献８】国際公開第２０１１／１３９２２４号
【特許文献９】国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０５５５９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、これらのセグメント化された従来技術の装置は、斜めの衝撃に対して理想的な保護を提供しない。本発明は、この問題に少なくとも部分的に取り組むことを目的とする。
【００１５】
本発明によれば、外側シェルと、外側シェルの内面を裏打ちし、着用者の頭部への衝撃の半径方向成分から保護するように構成されたエネルギー吸収材料から形成された内側シェルと、着用者の頭部への衝撃に応じて外側シェルに対する内側シェルの摺動を促進して、衝撃の接線方向成分から保護するように構成された内側シェルと外側シェルとの間の低摩擦摺動インターフェースのうちの１つ以上を任意選択で含み、内側シェルは、複数のシェルセグメントを含み、各シェルセグメントは、摺動インターフェースで外側シェルに対して摺動するように構成され、各シェルセグメントは、他の各シェルセグメントとは独立して摺動するように構成されるヘルメットが提供される。内側シェルをセグメントで形成された完全なライナーとして提供することにより、斜めの衝撃の場合に使用者の頭部全体が保護される。さらに、個々のセグメントは、ヘルメットの他の場所にある内側シェルの領域に拘束されることなく動くことができるので、斜めの衝撃に対する保護をより確実に提供することが可能である。つまり、何らかの理由で１つの領域／セグメントで内側シェルが外側シェルに対して摺動が妨げられる場合、他の領域／セグメントは依然として摺動でき、これは、内側シェルが単一ピースとして提供される場合には可能ではないかもしれない。
【００１６】
少なくとも２つのシェルセグメントは、２つのシェルセグメントが互いに独立して摺動することを可能にするように構成されたコネクタによって互いに接続することができる。言い換えると、コネクタは２つのシェルセグメント間の移動を可能にし、外側シェルに対して他のセグメントが必ずしも摺動することなく（または少なくとも必ずしも同じ方向に摺動することなく）、それぞれが外側シェルに対して摺動できるようにする。コネクタは、少なくとも２つのシェルセグメント間に配置することができる。コネクタは、弾性（弾力のある）構造体を含むことができる。
【００１７】
コネクタは、少なくとも２つのシェルセグメントに対して別個のコンポーネントとすることができる。コネクタは、内側シェルの内面または外面で少なくとも２つのシェルセグメントに接続された材料の層を含むことができ、少なくとも２つのシェルセグメント間の空間に広がる。コネクタは、内側シェルの外面で接続されることができ、シェルセグメントを覆って、外側シェルとの低摩擦摺動インターフェースを形成する。
【００１８】
コネクタは、少なくとも２つのシェルセグメント間で少なくとも２つのシェルセグメントと共形成され、少なくとも２つのシェルセグメントが相互に移動できるように少なくとも２つのシェルセグメントよりも低い剛性を有するように形成された内側シェルの一部であることができる。コネクタは、少なくとも２つのシェルセグメントと比較してコネクタの剛性を低くするように構成された内側シェルの一部を形成するエネルギー吸収材料の開口部を含むことができ、開口部を画定するエネルギー吸収材料は、弾性構造体を形成する。開口部は、断面が円形であり得る。
【００１９】
前述の弾性構造体は、少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つの角度部分を含むことができ、前記角度部分の角度は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される。代替的または追加的に、弾性構造体は、少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つの屈曲部分を含むことができ、前記角度部分の屈曲量は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される。代替的または追加的に、弾性構造体は、少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも１つのループ状部分を含むことができ、前記ループ状部分の形状は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される。代替的または追加的に、弾性構造体は、少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも２つの交差部分を含むことができ、前記少なくとも２つの交差部分が交差する角度は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように変化するように構成される。代替的または追加的に、弾性構造体は、少なくとも２つのシェルセグメント間に少なくとも直線部分を含むことができ、直線部分は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にするように曲がるように構成される。
【００２０】
ヘルメットは、着用者の頭部の前部および後部をそれぞれ覆うように配置された前部および後部シェルセグメントを含むことができる。前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントの一方は、前部シェルセグメントおよび後部シェルセグメントの他方の切り欠き部分に突出するように構成された突出部分を含むことができる。突出部分は、突出部分を含む前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントのうちの一方の側方部分によって反対側で囲まれることができ、突出部分および側方部分は、突出部分を含む前部シェルセグメントまたは後部シェルセグメントのうちの一方において、それぞれのギャップによって分離される。突出部分の遠位縁部は、弧状であるか、または平坦であることができる。
【００２１】
前部シェルセグメントは、着用者の額を覆うように側部にわたって配置されたヘルメットの前部を横切って延びる細長いシェルセグメントとすることができ、後部シェルセグメントは、着用者の頭部の後部、左部、および右部、および任意選択で着用者の頭頂部を覆うように配置される。
【００２２】
ヘルメットは、着用者の頭部の左側および右側をそれぞれ覆うように配置された左側および右側シェルセグメントを含むことができる。
【００２３】
ヘルメットは、着用者の頭頂部を覆うように配置された中央シェルセグメントを含むことができる。前部シェルセグメントおよび後部シェルセグメントのうちの１つは、中央シェルセグメントを取り囲むことができる。中央シェルセグメントは、楕円形にすることができる。
【００２４】
隣接するシェルセグメントは、相補的な形状を有することができる。
【００２５】
いくつかの構成では、少なくとも２つの隣接するシェルセグメントは、互いに接続されない場合がある。少なくとも２つの隣接するシェルセグメントは、隣接するシェルセグメント間の相対運動の限度未満の距離だけ分離されるように配置することができる。
【００２６】
複数のシェルセグメントは、隣接するシェルセグメント間の分離がシェルセグメントよりも小さくなるように配置することができる。複数のシェルセグメントは、隣接するシェルセグメント間の分離がシェルセグメントの厚さよりも小さくなるように配置することができる。
【００２７】
少なくとも１つのシェルセグメントは、シェルコネクタによって外側シェルに接続することができ、シェルコネクタは、内側シェルと外側シェルとの間の摺動を可能にするように構成される。少なくとも１つのシェルコネクタが、各シェルセグメントに提供され得る。シェルコネクタは、衝撃に応じて相対的に摺動している間、内側シェルセグメントと外側シェルとの間の接続を維持するように構成することができる。
【００２８】
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な例として以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】斜めの衝撃に対する保護を提供するためのヘルメットの断面図を示す。
【図２】図１のヘルメットの機能原理を示す図である。
【図３Ａ】図１のヘルメットの構造の変形例を示す。
【図３Ｂ】図１のヘルメットの構造の変形例を示す。
【図３Ｃ】図１のヘルメットの構造の変形例を示す。
【図４】別の保護用ヘルメットの概略図である。
【図５】図４のヘルメットの取り付け装置を接続する代替の方法を示す。
【図６】ヘルメット用の、セグメントで形成された内側シェルの側面図を示す概略図である。
【図７】ヘルメット用の、セグメントで形成された代替の内側シェルの上面図を示す概略図である。
【図８Ａ】ヘルメット用の、セグメントで形成された代替の内側シェルの上面図を示す概略図。
【図８Ｂ】図８Ａの内側シェルの側面図を示す概略図である。
【図９】セグメントで形成された内側シェルを有するヘルメットの側面図を示す概略図である。
【図１０Ａ】セグメント間のコネクタの詳細を示す、ヘルメット用の代替の内側シェルの底面図を示す概略図。
【図１０Ｂ】図１０Ａの内側シェルで使用されるコネクタのうちの１つの断面図を示す。
【図１１Ａ】異なるセグメント上の取付点を示す、ヘルメット用の代替の内側シェルの上面図を示す概略図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの内側シェルを含むヘルメットの断面図を示す。
【図１２】セグメント化された内側シェルを有するヘルメットで使用するための低摩擦摺動層を示す概略図である。
【図１３】低摩擦層が内側シェルのセグメント間のコネクタとして機能するヘルメットの断面図を示す概略図である。
【図１４】セグメント間のコネクタがセグメントと共形成されている、ヘルメット用の代替の内側シェルの上面図を示す概略図である。
【図１５】２つの内側シェルを有するヘルメットの断面図を示す概略図である。
【図１６】インターロッキングコネクタピースを有する２つのセグメントの図を示す概略図である。
【図１７】相互に並進および回転の両方が可能なセグメントを有するヘルメットの内側シェルの平面図を示す概略図である。
【図１８】相互に回転が可能なセグメントを有するヘルメットの代替の内側シェルの平面図を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図に描かれているヘルメットの様々な層の厚さの比率は、明確にするために図面では誇張されており、もちろん必要性や要求に応じて適合させることができる。
【００３１】
図１は、斜めの衝撃に対する保護を提供することを意図した特許文献７で論じられた種類の第１のヘルメット１を示す。このタイプのヘルメットは、上で説明したどのタイプのヘルメットであってもよい。
【００３２】
保護用ヘルメット１は、外側シェル２と、外側シェル２の内側に配置された、着用者の頭部との接触を意図した内側シェル３とで構成されている。
【００３３】
外側シェル２と内側シェル３との間には、摺動層または摺動促進具４が配置されており、これにより、外側シェル２と内側シェル３との間の相対変位が可能になる。特に以下で論じられるように、摺動層４または摺動促進具は、衝突中に２つの部分の間で摺動が起こり得るように構成することができる。例えば、それは、ヘルメット１の着用者にとって生存可能であると予想される、ヘルメット１への衝撃に関連する力の下での摺動を可能にするように構成することができる。いくつかの構成では、摩擦係数が０．００１〜０．３の間および／または０．１５未満になるように摺動層または活動促進具を構成するのが望ましい可能性がある。
【００３４】
ヘルメット１の縁部に配置されているのは、図１の描写では、外側シェル２と内側シェル３を相互接続する１つ以上の接続部材５とすることができる。いくつかの構成では、コネクタは、エネルギーを吸収することにより、外側シェル２と内側シェル３との間の相互の変位に対抗することができる。しかしながら、これは必須ではない。さらに、この構成が存在する場合でさえ、吸収されるエネルギーの量は、通常、衝撃中に内側シェル３によって吸収されるエネルギーと比較して最小限である。他の構成では、接続部材５は全く存在しなくてもよい。
【００３５】
さらに、これらの接続部材５の位置は、変えることができる（例えば、縁部から離れて配置され、摺動層４を介して外側シェル２と内側シェル３とを接続する）。
【００３６】
外側シェル２は、様々なタイプの衝撃に耐えるように、比較的薄くて強いことが好ましい。外側シェル２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などのポリマー材料で作製することができる。有利には、ポリマー材料は、ガラス繊維、アラミド、トワロン（登録商標）、炭素繊維、またはケブラーなどの材料を使用して、繊維強化することができる。
【００３７】
内側シェル３は、かなり厚く、エネルギー吸収層として機能する。そのため、それは頭部に対する衝撃を減衰または吸収することができる。それは、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）、発泡ポリウレタン（ＥＰＵ）、ビニルニトリル発泡体などの発泡材料、または、例えば、ハニカム状の構造を形成する他の材料、または、商標名Ｐｏｒｏｎ（商標名）およびＤ３Ｏ（商標名）で販売されているようなひずみ速度に敏感なフォームで有利に作製することができる。構造は、例えば、異なる材料の多数の層を用いて、以下に現れる異なる方法で変更することができる。
【００３８】
内側シェル３は、衝撃のエネルギーを吸収するように設計されている。ヘルメット１の他の要素（例えば、硬質の外側シェル２または内側シェル３内に提供されるいわゆる「コンフォートパディング」）は、そのエネルギーを制限された範囲で吸収するが、それはそれらの主たる目的ではなく、エネルギー吸収へのそれらの寄与は、内側シェル３のエネルギー吸収と比較して最小限である。実際、コンフォートパディングなどのいくつかの他の要素は「圧縮性」の材料でできている場合があり、他の状況では「エネルギー吸収」と見なされるが、ヘルメットの分野では、ヘルメットの着用者への害を軽減する目的で、圧縮可能な材料が、衝撃中に有意な量のエネルギーを吸収するという意味での「エネルギー吸収」では必ずしもないことが良く認識されている。
【００３９】
いくつかの異なる材料および実施形態（例えば、油、テフロン（登録商標）、ミクロスフェア、空気、ゴム、ポリカーボネート（ＰＣ）、フェルトなどの布地材料など）を、摺動層４または摺動促進具として使用することができる。このような層の厚さは約０．１〜５ｍｍであるが、選択した材料と要望する性能に応じて、他の厚さも使用できる。摺動層の数とそれらの配置も変えることができ、これの例は以下で（図３Ｂを参照して）議論される。
【００４０】
接続部材５として、例えば、適切な方法で外側シェルおよび内側シェルに固定されているプラスチックまたは金属の変形可能なストリップを使用することができる。
【００４１】
図２は、保護用ヘルメット１の機能原理を示しており、ヘルメット１と着用者の頭蓋骨１０は、半円筒形であると想定されており、頭蓋骨１０は、長手軸１１に取り付けられている。ヘルメット１が斜めの衝撃Ｋを受けると、ねじり力とトルクが頭蓋骨１０に伝達される。衝撃力Ｋは、保護用ヘルメット１に対して接線力ＫＴと半径方向力ＫＲの両方を発生させる。この特定の文脈では、ヘルメット−回転接線力ＫＴとその効果のみに関心がある。
【００４２】
図から分かるように、力Ｋは、内側シェル３に対する外側シェル２の変位１２を発生させ、接続部材５が変形する。このような構成により、頭蓋骨１０に伝達されるねじり力を約２５％低減することができる。これは、内側シェル３と外側シェル２との間の摺動運動が、半径方向の加速に伝達されるエネルギーの量を減らした結果である。
【００４３】
図示されていないが、摺動運動は保護用ヘルメット１の円周方向にも起こり得る。これは、外側シェル２と内側シェル３との間の円周方向の角度回転の結果である可能性がある（すなわち、衝撃中、外側シェル２は、内側シェル３に対して、ある円周方向の角度だけ回転することができる）。
【００４４】
保護用ヘルメット１の他の構成も可能である。いくつかの可能な変形例が図３に示されている。図３ａでは、内側シェル３は、比較的薄い外層３”および比較的厚い内層３’から構成される。外層３”は、外側シェル２に対する摺動を促進するのを助けるために、好ましくは内層３’よりも硬い。図３ｂでは、内層３は、図３ａと同じように構成される。しかしながら、この場合、２つの摺動層４があり、その間に中間シェル６がある。２つの摺動層４は、そのように望まれるならば、異なって具体化することができ、異なった材料で作ることができる。例えば、１つの可能性は、内側の摺動層よりも外側の摺動層の摩擦を低くすることである。図３ｃでは、外側シェル２は、以前とは異なって具体化されている。この場合、より硬い外層２”がより柔らかい内層２’を覆う。内層２’は、例えば、内側シェル３と同じ材料とすることができる。
【００４５】
図４は、特許文献８で論じられている種類の第２のヘルメット１を示しており、これもまた、斜めの衝撃に対する保護を提供することも意図している。このタイプのヘルメットもまた、上で説明したどのタイプのヘルメットであってもよい。
【００４６】
図４において、ヘルメット１は、図１のヘルメットの内側シェル３と同様のエネルギー吸収層３を含む。エネルギー吸収層３の外面は、エネルギー吸収層３と同じ材料から提供されてもよく（すなわち、追加の外側シェルがなくてもよく）、または図１に示すヘルメットの外側シェル２と同等の高剛性シェル２（図５を参照）とすることができる。その場合、高剛性シェル２は、エネルギー吸収層３とは異なる材料から作製されてもよい。図４のヘルメット１は、任意選択でありエネルギー吸収層３と外側シェル２の両方を通って延びる複数の通気口７を有し、それによってヘルメット１を通る空気流を可能にする。
【００４７】
ヘルメット１を着用者の頭部に取り付けるための取り付け装置１３が設けられている。前述のように、これは、取り付け装置１３のサイズを調整することによって、異なるサイズの頭部を収容できるので、エネルギー吸収層３および高剛性シェル２のサイズを調整できない場合に望ましい場合がある。取り付け装置１３は、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＶＣ、ＰＴＦＥなどの弾性または半弾性のポリマー材料、または綿布などの天然繊維材料から作製することができる。例えば、織物のキャップまたはネットは、取り付け装置１３を形成し得る。
【００４８】
取り付け装置１３は、前側、後側、左側、および右側から延びるさらなるストラップ部分を備えたヘッドバンド部分を含むものとして示されているが、取り付け装置１３の特定の構成は、ヘルメットの構成によって異なり得る。場合によっては、取り付け装置は、例えば、通気口７の位置に対応し、ヘルメットを通る空気の流れを可能にする、おそらく穴または隙間を有する、連続した（成形された）シートのようなものであり得る。
【００４９】
図４はまた、特定の着用者のための取り付け装置１３のヘッドバンドの直径を調整するための任意選択の調整装置６を示す。他の構成では、ヘッドバンドは、弾性ヘッドバンドとすることができ、その場合、調整装置６は、排除され得る。
【００５０】
エネルギー吸収層３の半径方向内側には、摺動促進具４が設けられている。摺動促進具４は、エネルギー吸収層に対して、またはヘルメットを着用者の頭部に取り付けるために設けられた取り付け装置１３に対して摺動するように適合される。
【００５１】
摺動促進具４は、上記と同様に、取り付け装置１３に対するエネルギー吸収層３の摺動を支援するために提供される。摺動促進具４は、低摩擦係数を有する材料とすることができるか、またはそのような材料でコーティングすることができる。
【００５２】
このように、図４のヘルメットでは、摺動促進具は、取り付け装置１３に面するエネルギー吸収層３の最も内側に提供されるか、それと一体化されてもよい。
【００５３】
しかしながら、エネルギー吸収層３と取り付け装置１３との間に摺動性を提供する同じ目的のために、摺動促進具４が取り付け装置１３の外面上に提供され得るか、またはそれと一体化され得ることが同様に考えられる。すなわち、特定の構成では、取り付け装置１３自体が、摺動促進装置４として機能するように適合させることができ、低摩擦材料を含んでもよい。
【００５４】
言い換えると、摺動促進具４は、エネルギー吸収層３の半径方向内側に設けられる。摺動促進具は、取り付け装置１３の半径方向外側に設けることもできる。
【００５５】
取り付け装置１３が（上述のように）キャップまたはネットとして形成される場合、摺動促進具４は、低摩擦材料のパッチとして提供されてもよい。
【００５６】
低摩擦材料は、ＰＴＦＥ、ＡＢＳ、ＰＶＣ、ＰＣ、ナイロン、ＰＦＡ、ＥＥＰ、ＰＥ、およびＵＨＭＷＰＥなどのワックス状ポリマー、または潤滑剤が注入され得る粉末材料とすることができる。低摩擦材料は、布材料とすることができる。説明したように、この低摩擦材料は、摺動促進具とエネルギー吸収層のどちらか一方、または両方に適用できる。
【００５７】
取り付け装置１３は、図４の４つの固定部材５ａ、５ｂ、５ｃ、および５ｄなどの固定部材５によって、エネルギー吸収層３および／または外側シェル２に固定することができる。これらは、弾性的、半弾性的、または塑性的な方法で変形することによりエネルギーを吸収するように適合されている。しかしながら、これは必須ではない。さらに、この構成が存在する場合でも、吸収されるエネルギーの量は通常、衝撃中にエネルギー吸収層３によって吸収されるエネルギーと比較して最小限である。
【００５８】
図４に示す実施形態によれば、４つの固定部材５ａ、５ｂ、５ｃ、および５ｄは、第１および第２の部分８、９を有するサスペンション部材５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄであり、サスペンション部材５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの第１の部分８は、取り付け装置１３に固定されるように適合され、サスペンション部材５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの第２の部分９は、エネルギー吸収層３に固定されるように適合される。
【００５９】
図５は、着用者の頭部の上に配置されたときの、図４のヘルメットと同様のヘルメットの一実施形態を示す。図５のヘルメット１は、エネルギー吸収層３とは異なる材料から作製された硬質の外側シェル２を含む。図４とは対照的に、図５では、取り付け装置１３は、エネルギーおよび力を弾性的、半弾性的、または塑性的に吸収するように適合された２つの固定部材５ａ、５ｂによってエネルギー吸収層３に固定される。
【００６０】
ヘルメットに回転力を生じさせる正面の斜めの衝撃Ｉが、図５に示されている。斜めの衝撃Ｉは、エネルギー吸収層３を取り付け装置１３に対して摺動させる。取り付け装置１３は、固定部材５ａ、５ｂによってエネルギー吸収層３に固定される。そのような固定部材は明確にするために２つしか図示されていないが、実際には、多くのそのような固定部材が存在してもよい。固定部材５は、弾性的または半弾性的に変形することにより、回転力を吸収することができる。他の構成では、変形は塑性であってもよく、固定部材５の１つ以上が切断されることさえあり得る。塑性変形の場合、少なくとも固定部材５は、衝撃後に交換される必要があるであろう。場合によっては、固定部材５に塑性変形と弾性変形の組み合わせが発生する、すなわち、一部の固定部材５が破裂して塑性的にエネルギーを吸収する一方で、他の固定部材は変形して力を弾性的に吸収してもよい。
【００６１】
一般的に、図４および図５のヘルメットでは、衝撃中、エネルギー吸収層３は、図１のヘルメットの内側シェルと同じように、圧縮することにより衝撃吸収材として機能する。外側シェル２が使用される場合、それは衝撃エネルギーをエネルギー吸収層３上に広げるのを助けるであろう。摺動促進具４はまた、取り付け装置とエネルギー吸収層との間の摺動を可能にするであろう。これにより、さもなければ回転エネルギーとして脳に伝達されるであろうエネルギーを制御された方法で散逸させることができる。エネルギーは、摩擦熱、エネルギー吸収層の変形または固定部材の変形または変位によって散逸され得る。エネルギー伝達の減少により、脳に影響を与える回転加速度が減少し、頭蓋骨内の脳の回転が減少する。これにより、硬膜下血腫、ＳＤＨ、血管破裂、脳震盪、ＤＡＩなどの回転損傷のリスクが軽減される。
【００６２】
上記の図１〜図５は、内側シェル／エネルギー吸収層３が単一ピースから構築されているヘルメット１を示す。しかしながら、本開示によれば、図１〜図５に示され、それらを参照して説明される構成を有するヘルメット１はまた、以下でさらに説明されるように、分割された内側シェル３を有し得る。
【００６３】
図６は、図１〜図５に示されるようなヘルメット１に組み込まれ得る内側シェル３の側面図を示す。内側シェル３は、外側シェル２の内面を完全に裏打ちすることができる。上述のように、内側シェル３は、着用者の頭部への衝撃の半径方向成分から保護するように構成されたエネルギー吸収材料から形成される。
【００６４】
図６に示されるように、内側シェル３は、複数のシェルセグメント３０を含む。シェルセグメント３０は、以下でより詳細に論じられる１つ以上のコネクタ２０によって接続することができる。
【００６５】
各シェルセグメント３０は、外側シェル２に対して摺動するように構成される。これは、上述のように、内側シェル３と外側シェル２との間に低摩擦摺動インターフェース４を提供することによって達成することができる。低摩擦摺動インターフェース４は、着用者の頭部への衝撃に応じて外側シェル２に対する内側シェルセグメント３０の摺動を促進し、衝撃の接線方向成分から保護するように構成される。
【００６６】
さらに、各シェルセグメント３０は、他の各シェルセグメントから独立して摺動するように構成される。言い換えると、各セグメント３０は、他の各シェルセグメント３０に対して移動することができるので、各セグメント３０は、他のセグメント３０が必ずしも外側シェル２に対して摺動することなく（または、少なくとも、必ずしも同じ方向に摺動することなく）外側シェル２に対して摺動することができる。すなわち、内側シェル３のすべてのセグメント３０は、相互におよび外側シェルに対して移動を提供するように構成される。その結果、外側シェル２の内面は、可動シェルセグメント３０とその間のコネクタ２０とによって裏打ちされる。いくつかの実施態様では、外側シェル２の内面の少なくとも８０％が可動シェルセグメント３０によって裏打ちされ、任意選択で外側シェル２の内面の９０％が可動シェルセグメント３０によって裏打ちされ、さらに任意選択で外側シェル２の内面の少なくとも９５％が可動シェルセグメント３０によって裏打ちされる。
【００６７】
シェルセグメント３０は、隣接するシェルセグメントが、隣接するシェルセグメント３０間の相対運動の限度未満の距離だけ離れるように配置することができる。言い換えれば、シェルセグメント３０は、移動時にそれらが接触し、さらには重なることができるように互いに十分近くに配置することができる。いくつかの構成では、シェルセグメント３０間の分離は、シェルセグメント３０の厚さよりも小さくすることができる。
【００６８】
いくつかの実施態様では、外側シェルの内面は球面として形成することができ、内側シェルセグメント３０の外面は球のセクションとして形成することができる。内側シェルセグメント３０の球面は、外側シェルの球面に対応するサイズとすることができるか、または異なることができる（すなわち、外側シェルの内面の球の半径と実質的に同じ半径を有する球か、またはわずかに小さな半径の球とすることができる）。この構成は、幾何学的ロックのリスクなしに（すなわち、異なる表面の形状が摺動を妨げることなく）内側シェルセグメント３０が外側シェルに対して摺動可能にすることができる。しかしながら、この構成は必要ではなく、非球形の構成で十分な移動性を得ることができる。さらに、外側シェルと内側シェルセグメント３０との間の摺動面が球面であっても、外側シェルの外面もシェルセグメント３０の内面も球面である必要はない。代わりに、それらの表面は、別の形状をとることができる（例えば、シェルセグメント３０の内面を、例えば、使用者の頭部に合わせて形作ることができる）。
【００６９】
上述のように、少なくとも２つのシェルセグメントがコネクタ２０によって互いに接続されるように、１つ以上のコネクタ２０を設けることができる。コネクタ２０は、２つのシェルセグメント３０間の相対運動を可能にすることによって、２つのシェルセグメントがそれぞれ独立して外側シェルに対して摺動できるように構成される。コネクタ２０は、シェルセグメント３０を接続するが、外側シェル２には取り付けられない。
【００７０】
図６に示されるように、コネクタ２０は、少なくとも２つのシェルセグメントとは別個のコンポーネントとすることができる。あるいはまた、以下でさらに詳細に論じられるように、コネクタは、シェルセグメント３０と共に形成され得る。
【００７１】
コネクタ２０は、図６の２つのシェルセグメント３０の間に配置される。コネクタ２０は、互いにおよび周囲の外側シェル２に対してシェルセグメント３０の動きを可能にするように変形することができる弾性構造体として形成される。
【００７２】
図６は、着用者の頭部の前部および後部をそれぞれ覆うように配置された前部および後部シェルセグメント３０を含む内側シェル３の一例を示す。前部セグメント３０は、着用者の額を覆うように配置された、ヘルメットの前部を横切って側部にわたって延在する細長いシェルセグメントである。この例では、後部シェルセグメント３０は、着用者の頭部の後部、左部、および右部、および着用者の頭頂部を覆うように配置される。他の代替形態では、前部シェルセグメント３０は、後部シェルセグメント３０の代わりに着用者の頭頂部を覆うように延在することができる。いずれの場合でも、シェルセグメント３０は、それらが実質的に完全に外側シェル２の内面を裏打ちするように相補的な形状を有することができる。
【００７３】
図７は、内側シェル３がさらなるシェルセグメント３０を組み込んでいる代替構成の上面図を示している（注意：図７では、コネクタ２０は明示的に図示されない）。図７の構成では、着用者の頭部の左側と右側をそれぞれ覆うように配置された追加の側方、すなわち左側と右側のセグメント３０が提供される。使用時に着用者の頭頂部に位置するように配置された中央シェルセグメント３０（すなわち、着用者の頭頂部を覆うように配置されたセグメント）もある。
【００７４】
図７はまた、セグメント３０のそれぞれに矢印を含み、セグメント３０が相互にすべての方向に移動できることを示す。
【００７５】
図８Ａおよび図８Ｂは、いくつかのセグメント３０の動きが比較的拘束されている代替の構成を示している。図８Ａは構成の底面図を示し、図８Ｂは構成の側面図を示す。この構成は、図６のものと同様の前部および後部シェルセグメント３０を含む。また、着用者の頭頂部を覆うように配置された中央シェルセグメント３０がある。この例では、中央セグメント３０はほぼ楕円形である。中央セグメント３０は、前部セグメント３０に接続されていない。
【００７６】
後部セグメント３０は、中央セグメント３０を取り囲んでいる。これらの２つのセグメントは、中央セグメント３０の周囲に延在するコネクタ２０によって接続されている。したがって、中央セグメント３０は、後部セグメント３０に対してすべての方向に移動することができる。しかしながら、前部セグメント３０は、着用者の頭部の周りを左右に移動するように、（図８Ｂに示されるように）水平に動くようにのみ構成される。言い換えると、このセグメント３０は、使用中、使用者の目に対して上下に移動しない。これを実現するために、前部セグメント３０の左端と右端にコネクタ２０が設けられているが、前部セグメントと後部セグメントとの間にコネクタはない。代わりに、摺動インターフェースが前部セグメントと後部セグメントとの間に提供される。
【００７７】
図８Ａおよび図８Ｂの前部セグメントは、外側シェル２に対して摺動できる方向に比較的拘束され得るが、それでもなお、他のセグメント３０のそれぞれに対して独立して動くことができることに留意されたい。さらに、摺動に使用可能な方向は、（すなわち、内側シェル３全体が、例えば、後部を前部へ摺動できるため）他のシェルセグメントに対する動きと同じようには拘束されないが、前部セグメントは依然として外側シェルに対して摺動できる。
【００７８】
図１７および図１８は、２つのさらなる構成を示す。これらの構成では、いくつかのセグメント３０の動きは比較的拘束されている。それにもかかわらず、セグメント３０は、互いに独立して、依然として外側シェル２に対して摺動することができる。図１７では、前部および後部セグメント３０は、ヘルメットの中心線に沿って当接している。しかしながら、２つのセグメント３０は、その当接部の周りを摺動および枢動することができる。言い換えると、２つのセグメント３０は、相互に並進および回転の両方が可能であり、外側シェル２に対して摺動することができる。しかしながら、当接点は、可能な運動のタイプにいくつかの制限を課す。同様に、図１８では、後部セグメント３０の一部が前部セグメント３０のボイド内に突出している。２つのセグメントは、前部セグメント３０が回転および摺動の両方が可能な枢動部を形成する後部セグメントからの突出部によって「ジグソー」のように効果的に接合される。図１８はまた、後部セグメント３０からの突出部に使用される取付点４０を示し、これは、以下の図１１ａと図１１ｂを参照してより詳細に論じられる。
【００７９】
図９は、実際のヘルメット、この場合はアメリカンフットボールのヘルメット内に複数のシェルセグメント３０がどのように提供されるかを示している。この例では、前部セグメント３０は、着用者の額を覆うようにヘルメットの前部を横切って横に延在し、さらに、着用者の頭頂部を覆うように延在する。この例では、後部シェルセグメント３０は、一方の側部の上部から、頭部の後部を周り、他方の側部の上部に巻き付くように配置されている。着用者の頭の下側部分を覆うように、左右のセグメントが提供される（ヘルメットの向きにより、着用者の視点から、右側のセグメントは図９では見えない）。
【００８０】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、コネクタ２０の形状に関してさらなる詳細を示す。
【００８１】
図１０Ａは、シェルの底部／内側から見たときの、２つのシェルセグメント３０から構成される内側シェル３の図を示す。すなわち、後部シェルセグメントの切り欠き部分に突出するように構成された突出領域を含む前部セグメント３０がある。突出部分は、前部シェルセグメント３０（すなわち、突出部分を含むセグメント３０）の側方部分によって反対側で囲まれ、突出部分と側方部分は、前部シェルセグメント３０内の隙間によって分離される。突出部分が後部シェルセグメント３０の後部にある反転構成も可能である。突出セクションの遠位縁部は、例えば、図１０Ａに示されるように実質的に平坦か、または図１４に示されるように弧状とすることができる。
【００８２】
コネクタ２０は、２つのシェルセグメント３０を接合する。この例のコネクタ２０は、２つのシェルセグメント３０と部分的に重なるフランジ部分２１を含む。フランジ部分２１は、内側シェル３の内面または外面をシェルセグメント３０に接続することができる材料の層として機能する。コネクタ２０はさらに、フランジ部分２１を接続し、したがってシェルセグメント３０間の空間に広がる弾性構造体２２を含む。
【００８３】
図１０Ａの例では、例示の目的で、コネクタ２０は、それぞれが異なる形態の弾性構造体２２を有する部分２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄを含む。
【００８４】
例えば、部分２０Ａは、ループを含む弾性構造体２２を有し、ループを通り、ループの縁部がフランジ２１と交わる点の間の弾性構造体内に開口部を提供する。隣接するループ間の接触点はまた、シェルセグメント３０間に角度部分を提供する。角度部分の角度は、ループの形状が押しつぶされたり伸ばされたりすることによって変化するのにつれて変化することができ、シェルセグメント３０間の相対運動を可能にすることによって、周囲のシェルセグメント３０が外側シェル２に対して独立して摺動可能となる。隣接するループ構造はまた、２つの交差する波構造と見なすこともでき、交差角は、シェルセグメント３０間の相対運動を可能にするように変化する。
【００８５】
部分２０Ｂでは、弾性構造体２２は、一連の実質的に長方形の開口部を含み、支柱または直線部分がフランジ２１の間に延在する。図示のように、開口部は完全な長方形ではなく、開口部の縁部はわずかに湾曲している。これにより、支柱部分が弾性構造体２２の中心に向かって狭くなる。これは、支柱を曲げることを可能にして、２つのシェルセグメント３０間の相対運動を可能にするのを助ける。
【００８６】
部分２０Ｃでは、弾性部材２２は、四辺形ではなく三角形であるいくつかの開口部を含む。再び、これは２つのシェルセグメント３０の間に（すなわち、一方のフランジ２１から他方へ）達する交差する支柱をもたらす。しかしながら、この場合、交差部分は、交差部分と周囲のシェルセグメント３０との間の角度を変更することにより曲げを可能にすることにより、少なくとも２つのシェルセグメント３０間の相対運動を可能にするのを再び助ける角度で延在する。
【００８７】
部分２０Ｄでは、弾性構造体２２は、一連の円形または楕円形の開口部によって提供される。部分２０Ｂの場合と同様に、これにより２つのシェルセグメント３０の間で支柱が交差し、交差する支柱は、弾性構造体２２の中心に向かって狭くなる。これらの例から分かるように、特定の形態の弾性構造体２２は、少なくとも２つのシェルセグメント間の相対運動を可能にして、シェルセグメント３０が外側シェル２に対して互いに独立して摺動することを容易にする任意の構造とすることができる。これは、少なくとも２つのシェルセグメント間に角度部分、少なくとも２つのシェルセグメント間に屈曲部分、または少なくとも２つのシェルセグメント間に交差部分を提供することにより行うことができる。
【００８８】
図１０Ｂは、２つの隣接するシェルセグメント３０および２つのシェルセグメント３０を接続するコネクタ２０の断面を示す。この例では、フランジ２１がシェルセグメント３０の片側にのみ設けられていることが分かる。これは、好ましくは内側シェル３の内側であり、それにより、内側シェル３と外側シェル２との間に配置された摺動インターフェース４との干渉を避けるために途切れのない外面を提供する。図１０Ｂはまた、何らかの形態のピンまたはボルト２３を使用することによって、シェルセグメント３０にコネクタ２０を取り付ける１つの方法を示している。しかしながら、コネクタ２０をシェルセグメント３０に固定するために任意の手段を使用することができる。これは、他のタイプの機械的固定手段、または接着剤またはのりの使用などの化学的固定手段を含むことができる。
【００８９】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、セグメント３０から構成される内側シェル３がヘルメット１内にどのように取り付けられ得るかを示す。
【００９０】
図１１Ａは、コネクタ２０によって接続された５つのシェルセグメント３０から構成される内側シェル３の上面図を示している。各シェルセグメント３０には、少なくとも１つの取付点４０が設けられている。取付点４０を使用して、内側シェル３の外面を取り囲む表面に摺動取付具を提供することができる。例えば、図１１Ｂの断面図に示されるように、それは、内側シェル３と外側シェル２との間の低摩擦摺動インターフェースとして作用する低摩擦層４とすることができる。内側シェルセグメント３０と層４との間の摺動取付具は、シェルセグメント３０が相互に移動し、並びに外側シェル２および摺動促進具４に対して独立して摺動することを可能にする。図示の実施形態では、セグメント３０からなる全体の内側シェルも、摺動促進具４の外面と外側シェル２の内面との間を摺動することにより、外側シェル２に対して摺動することができる。しかしながら、摺動取付具は、内側シェル３と外側シェル２との間に直接設けることができることが理解されるであろう。内側シェルセグメント３０を外側シェル２に接続するそのようなシェルコネクタは、内側シェル３と外側シェル２との間の摺動を可能にする低摩擦摺動インターフェース４として機能することができる。このシナリオでは、各シェルセグメント３０には、少なくとも１つのシェルコネクタが設けられることが好ましい。好ましくは、シェルコネクタによって形成された内側シェル３と外側シェル２との間の接続は、衝撃に応答して摺動する間、維持されるであろう。
【００９１】
取付点４０で使用される摺動取付具は、任意のタイプの適切な取付具とすることができる。例えば、特許文献９で説明されているコネクタを使用してもよい。これらのコネクタは、接続される１つの部分にポケットを提供し、その中で材料のプレートが摺動できる。材料のプレートは、適切な手段を介して接続される部分に取り付けられ、その結果、接続の２つの側が摺動自在に接続される。他の取り付け方法には、例えば、何らかの形態の弾性接続を含めることができる。
【００９２】
図１１Ｂでは、低摩擦摺動インターフェースは、内側シェルセグメント３０間で連続する層４によって提供される。すなわち、低摩擦摺動層４には隙間がなく、セグメント間に隙間がある。しかしながら、図１２は、低摩擦摺動層４の代替構造を示す。図１２の低摩擦摺動層４は、図１０Ａの内側シェルセグメント３０の形状に対応する。すなわち、図１２では、摺動層４は、図１０Ａの内側シェルセグメント３０に対応する形状を有するセグメントに分割される。これにより、例えば、セグメント３０間の追加の摺動層材料による追加の抵抗なしに、摺動層４のセグメントが内側シェルセグメント３０と共に移動することが可能になる。
【００９３】
しかしながら、他のシナリオでは、シェルセグメント３０間で摺動層４を変形させる可能性を利用することが望ましい場合がある。これは、２つの内側シェルセグメント３０間の隙間に広がる連続的な低摩擦摺動層４が提供される図１３に示されている。矢印で示されるように、内側シェルセグメントが互いに向かって移動するとき、セグメント３０間の低摩擦層は、点線で示されるように変形することができる。このシナリオでは、低摩擦層４は、追加の部品なしでコネクタ２０として機能することができる。すなわち、この例では、低摩擦層４は、シェルセグメント３０の独立した摺動を可能にする方法でセグメント３０を接続する。シェルセグメント３０は、内側シェル３もまた覆い、外側シェル２内に低摩擦摺動インターフェース４を形成する材料の層によって内側シェル３の外面で接続される。
【００９４】
図１４は、コネクタ２０を提供する代替の方法を示す。この例では、コネクタは、セグメント３０およびコネクタ２０も同じ材料から共に作成されるように、個々の内側シェルセグメント３０と共形成される。したがって、コネクタ２０は、セグメント３０と比較して相対的に弱い／剛性が低い領域とすることができ、したがって、変形して、互いに対するシェルセグメントの相対運動を可能にし得る。例えば、図１４に示されるように、接続領域２０は、（例えば、実質的に円形の断面の）開口部を備えて形成され、それらを通過して剛性を低くすることができる。開口部が通過する材料は、コネクタ２０の弾性構造体２２を形成する。
【００９５】
別の一代替形態が図１５に示され、中間シェル５０が、内側シェル３と外側シェル２のセグメント３０間に提供される。
【００９６】
１つのシナリオでは、中間層５０は、内側層３２のセグメントのためのコネクタとして機能することができ、セグメント３０は、中間層５０に相対的に固定される。コネクタ２０として機能する中間層５０の部分は、例えば、図１４に図示されるのと同じように構造上弱められ得るが、これは必須ではない。このシナリオでは、低摩擦摺動インターフェース４は、中間層５０と外側シェル２との間、したがって内側シェル３と外側シェル２との間にある。
【００９７】
別のシナリオでは、内側シェル３のセグメント３０は、中間シェル５０に対して摺動できてもよい。そのシナリオでは、（図１５には図示されない）別個のコネクタ２０が、内側シェル５０のセグメント間に設けられてもよい。
【００９８】
図１６は、２つのインターロッキングピースから構成されるタイプのコネクタ２４を示す。インターロッキングコネクタピース２４は、弾性および／または可撓性材料で作製され得る。例えば、セグメント３０は、発泡材料で作られてもよく、一方、コネクタピース２４は、より堅いが、それでもなお可撓性のあるプラスチック材料で作られる。これにより、ピース２４のうちの１つが隣接するセグメント３０のそれぞれに（例えば、図１０ｂのコネクタ２０に関連して説明されるように、固定するための任意の手段により）取り付けられ、そして２つのピース２４が共にスナップ／クリックされることが可能となる。コネクタピース２４がインターロック構成にある場合、それらは、前述のコネクタ２０のように機能して、２つのシェルセグメント３０間の相対運動を可能にする。
【００９９】
当業者は、説明が様々な図に関して様々な態様を論じたことを理解するであろうが、ある図の構成は、技術的に互換性のある方法で別の図の構成と組み合わせることができる。
【図１】
2020537718.tif 000003
【図２】
2020537718.tif 000004
【図３Ａ】
2020537718.tif 000005
【図３Ｂ】
2020537718.tif 000006
【図３Ｃ】
2020537718.tif 000007
【図４】
2020537718.tif 000008
【図５】
2020537718.tif 000009
【図６】
2020537718.tif 000010
【図７】
2020537718.tif 000011
【図８ａ】
2020537718.tif 000012
【図８ｂ】
2020537718.tif 000013
【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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