用于保护性身体装备的吸震器制造技术

一种吸震器包括：底部缘边；顶壁，其包括隆起中心部分和顶部缘边；在顶部缘边和底部缘边之间延伸的侧壁；以及皱折，其包围隆起中心部分的外缘，(i)皱折将隆起中心部分连接到顶部缘边上，(ii)皱折下降到低于侧壁的一半高度的深度，以及(iii)皱折与表面分开一距离。在第一阶段中通过侧壁的抵抗性屈服而使在吸震器上施加的冲击力减弱第一量；在第二阶段中通过中心部分的下陷和与其相关联的皱折的抵抗性屈服而使冲击力减弱第二量；以及在第三阶段中通过皱折在接触表面时响应于对顶部缘边施加的力的抵抗性屈服来使冲击力减弱第三量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护性身体装备的吸震器相关申请的交叉引用本申请要求2015年8月11日提交的名称为“ShockAbsorbersforProtectiveBodyGear(用于保护性身体装备的吸震器)”的美国临时申请No.62/203,755的优先权，该申请通过引用而结合在本文中。
本申请大体涉及吸震器。更特别地，本申请涉及用于在诸如身体装备的保护性结构中使用的吸震器。
技术介绍
在运动和其它体育活动期间，个人往往暴露于冲击力，如果不至少部分地减弱冲击力，则冲击力可导致严重损伤。因此，他们通常佩戴保护性运动装备，诸如头盔、护甲、肘垫和膝垫等。这种保护性装备典型地包括冲击减弱结构，它响应于冲击力而弹性地和/或塑性性变形，从而以机械的方式减弱冲击。例如，许多已知头盔具有可压泡沫层，它设置在刚性或半刚性外壳和使头盔符合佩戴者的头的内部衬垫之间。泡沫一般定制成最佳地响应于具体范围的冲击能，但在此范围之外，它们的有效性显著降低。对于超过范围的上限的冲击能，泡沫太软了且在冲击完全减弱之前“降至最低点”，即，达到最大压缩，从而导致大冲击力传递到身体。另一方面，对于低于最佳范围的冲击能，泡沫太硬了而无法足够压缩，或者“凹陷”，以充分地延长在冲击之后发生减速的距离和时间，从而引起突然的高峰值力。改进泡沫层的冲击减弱能力的一种方式典型地是降低泡沫的密度(即，使它更软)，并且增加层的厚度，这会不合需要地增加所使用的材料量。使这个折衷办法恶化的是，大多数泡沫的最大凹陷距离仅仅是原始高度的大约30-40%。因而，大约60-70%的泡沫层会增加体积和重量，但不提高保护性结构的冲击吸收能力。另外，许多泡沫的性能随着冲击的重复而快速降低。其它传统的冲击吸收层展现了类似的问题和限制。代替连续层，最近的头盔设计特征在于离散压缩基元，其用它们的侧壁和/或者通过使流体抵抗性地通过基元封壳的孔来减弱冲击。这些基元大体具有接近它们的高度的凹陷距离，展现优异的耐用性，并且适合大范围的冲击能。此外，它们经由基元设计而提供修整头盔(或其它保护性结构)的冲击吸收特性的机会。但是，这种定制机会很少得到利用。
技术实现思路
本申请提供一种用于结合到保护性结构中的吸震器，保护性结构为诸如例如头盔和其它保护性身体装备，以及挡泥板、吸震座位和车辆、运动装备和机器中的安全垫。吸震器在具有不同减弱水平的多个阶段中吸收冲击。在一些实施例中，吸震器包括侧壁，侧壁比形成皱折的壁更薄。随着首先施加力，在第一阶段中，侧壁变形而提供第一减弱水平。在第二阶段中，皱折的至少一部分变形而提供第二减弱水平。在第三阶段中，皱折接触表面，并且从而响应于力而提供第三减弱水平。一方面，一种用于在不同的减弱阶段中减弱对其施加的冲击力的吸震器包括：顶壁，其包括隆起中心部分和顶部缘边；底部缘边；在顶部缘边和底部缘边之间延伸的侧壁，其中，底部缘边具有大于或等于侧壁的任何部分的直径的直径；以及皱折，其包围隆起中心部分的外缘，(i)皱折将隆起中心部分连接到顶部缘边上，(ii)皱折下降到低于侧壁的一半高度的深度，和(iii)皱折与表面分开一距离。在第一阶段中通过侧壁的抵抗性屈服而使在吸震器上施加的冲击力减弱第一量，在第二阶段中通过中心部分的下陷和与其相关联的皱折的抵抗性屈服来使冲击力减弱第二量，以及在第三阶段中通过皱折的抵抗性屈服来使冲击力减弱第三量。在一个实施例中，皱折构造成当顶部缘边接触表面时响应于对吸震器施加的力而屈服。在一些实施例中，第一量可小于第二量，并且第二量可小于第三量。侧壁可包括相对于竖直基准线具有第一锐角的第一区域和相对于竖直基准线具有第二锐角的第二区域；第一锐角可比第二锐角具有更小的值，第一区域可比第二区域更接近吸震器的底部缘边，并且第一区域和第二区域可在设置的侧壁的大约一半高度处的点处会合。吸震器可构造成使第一阶段、第二阶段和第三阶段之间有时间重叠。吸震器可基本为圆柱形对称的。另一方面，一种用于在三个不同减弱阶段中减弱对吸震器施加的冲击力的方法包括：1)在第一阶段中通过吸震器的侧壁的抵抗性屈服来使冲击力减弱第一量，其中，侧壁在吸震器的顶部缘边和底部缘边之间延伸，并且吸震器的底部缘边具有等于或大于侧壁的任何部分的直径的直径；2)在第二阶段中通过吸震器的隆起中心部分的下陷和与其相关联的吸震器的皱折的抵抗性屈服来使冲击力减弱第二量，其中，皱折包围隆起中心部分的外缘且将隆起中心部分连接到顶部缘边上；以及3)在第三阶段中通过皱折在接触最初与皱折分开一距离的表面时响应于对顶部缘边施加的力的抵抗性屈服，来使冲击力减弱第三量。皱折可下降到低于侧壁的一半高度的深度。第一量可小于第二量，并且第二量可小于第三量。侧壁可包括相对于竖直基准线具有第一锐角的第一区域和相对于竖直基准线具有第二锐角的第二区域；第一锐角可比第二锐角具有更小的值，第一区域可比第二区域更接近吸震器的底部缘边，并且第一区域和第二区域可在设置在侧壁的大约一半高度处的点处会合。第一阶段、第二阶段和第三阶段中的至少一个的发生可与吸震器的第一阶段、第二阶段和第三阶段中的另一个的发生有重叠。吸震器可基本为圆柱形对称的。通过参照以下描述、附图和权利要求，本文公开的本申请的这些和其它目标以及优点和特征将变得更加明显。此外，要理解的是，本文描述的各种实施例的特征不是相互排斥的，而是可按各种组合和排列存在。附图说明由于结合附图得到的本申请的各方面的以下详细描述，将更清楚地理解本申请的前述实现和额外的实现。但应当理解的是，本专利技术不局限于所显示的确切布置和手段。图1示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的侧视图。图2示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的俯视透视图。图3示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的俯视图。图4示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的俯视透视截面图。图5示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的侧视截面图。图6示出根据本专利技术的一个实施例的具有吸震器的头盔。图7示出根据本专利技术的一个实施例的处于第一压缩阶段的吸震器的侧视截面图。图8示出根据本专利技术的一个实施例的处于第二压缩阶段的吸震器的侧视截面图。图9示出根据本专利技术的一个实施例，处于第三压缩阶段的吸震器的侧视截面图。图10示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器的侧视图。具体实施方式根据本专利技术的吸震器可用各种各样的弹性和半弹性材料制成，包括例如橡胶、热塑性材料和其它可模压聚合物。在一个实施例中，使用热塑性弹性体(TPE)。可在市场上获得的TPE包括ARNITEL和SANTOPRENE品牌。可使用的其它材料包括，例如热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和低密度聚乙烯(LDPE)。大体上，材料选择取决于特定应用，而且本领域技术人员基于已知材料属性可容易地选择材料，而无需过度实验。另外，大体可使用许多熟知制造技术(诸如例如吹塑成形或注塑成形)中的任一个来创造期望形状和构造的吸震器。吸震器可制造成一件或多件。例如可用粘合剂(诸如胶水)，或者使用热结合工艺来实现结合。可使用机械互锁特征、夹子或类似的装置来保证多个部件保持彼此固定。在说明书中可使用类似或相同的参考标号来引用类似元件。图1示出根据本专利技术的一个实施例的吸震器100的侧视图。如显示的那样，吸震器100的顶壁102可包括中心部分104，它隆起超过侧壁106的高度；高度差(高度10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸震器，其用于在不同的减弱阶段减弱对其施加的冲击力，所述吸震器包括：顶壁，其包括隆起中心部分和顶部缘边；底部缘边；在所述顶部缘边和所述底部缘边之间延伸的侧壁；以及包围所述隆起中心部分的外缘的皱折，(i)所述皱折将所述隆起中心部分连接到所述顶部缘边上，(ii)所述皱折下降到低于所述侧壁的一半高度的深度，以及(iii)所述皱折与表面分开一距离，其中，所述吸震器构造成在第一阶段中通过所述侧壁的抵抗性屈服来使施加在所述吸震器上的冲击力减弱第一量，在第二阶段中通过所述中心部分的下陷和与其相关联的所述皱折的抵抗性屈服来使所述冲击力减弱第二量，以及在第三阶段中通过所述皱折的抵抗性屈服来使所述冲击力减弱第三量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.11 US 62/2037551.一种吸震器，其用于在不同的减弱阶段减弱对其施加的冲击力，所述吸震器包括：顶壁，其包括隆起中心部分和顶部缘边；底部缘边；在所述顶部缘边和所述底部缘边之间延伸的侧壁；以及包围所述隆起中心部分的外缘的皱折，(i)所述皱折将所述隆起中心部分连接到所述顶部缘边上，(ii)所述皱折下降到低于所述侧壁的一半高度的深度，以及(iii)所述皱折与表面分开一距离，其中，所述吸震器构造成在第一阶段中通过所述侧壁的抵抗性屈服来使施加在所述吸震器上的冲击力减弱第一量，在第二阶段中通过所述中心部分的下陷和与其相关联的所述皱折的抵抗性屈服来使所述冲击力减弱第二量，以及在第三阶段中通过所述皱折的抵抗性屈服来使所述冲击力减弱第三量。2.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述第一量小于所述第二量。3.根据权利要求2所述的吸震器，其特征在于，所述第二量小于所述第三量。4.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述侧壁包括相对于竖直基准线具有第一角度的第一区域和相对于所述竖直基准线具有第二角度的第二区域，所述第二角度不同于所述第一角度。5.根据权利要求4所述的吸震器，其特征在于，所述第一角度和所述第二角度是锐角，所述第一角度比所述第二角度具有更小的值，所述第一区域比所述第二区域更接近所述底部缘边。6.根据权利要求4所述的吸震器，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域在设置在所述侧壁的高度的大约一半处的点处会合。7.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述吸震器构造成在所述第一阶段、所述第二阶段和所述第三阶段之间产生时间重叠。8.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述吸震器基本为圆柱形对称的。9.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述底部缘边具有等于或大于所述侧壁的任何部分的直径的直径。10.根据权利要求1所述的吸震器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K拉姆森，
申请(专利权)人：森尼思有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US