CN110167377B

CN110167377B - 冲击耗散内衬和制造冲击耗散内衬的方法

Info

Publication number: CN110167377B
Application number: CN201780075286.1A
Authority: CN
Inventors: J·E·科森
Original assignee: Impact Technologies LLC
Current assignee: Sikorsky Aircraft Corp
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: MX2019006545A; EP3551000A1; WO2018144131A1; US20180153244A1; CN110167377A; US20200205502A1; CA3046203A1; US10531699B2; AU2017397474A1; KR20190092515A

Abstract

提供了冲击耗散内衬(140、200、414)，具有冲击耗散内衬的头盔(210、410)，以及制造冲击耗散内衬(140、200、414)的方法。内衬(140、200、414)包括具有空腔(126、193)和侧壁的流体不可渗透的外壳(141)，以及容纳在外壳中的流体(72、142)。外壳(141)可以具有中央部分(147)和从中央部分延伸的叶片(149)，其中中央部分(147)和叶片(149)适于共形符合头盔的内表面的形状。头盔(210、410)可包括定位在内衬(140、200、414)的空腔(416)内的主体(422)，其中在冲击负载下，主体(422)与内衬(140、200、414)之间的接触吸收冲击负载的至少一部分能量。

Description

冲击耗散内衬和制造冲击耗散内衬的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月6日提交的待审美国临时专利申请62/430,420的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的各方面总体上涉及保护屏障和头部装备，例如头盔。更具体地，本发明的各方面在其若干实施例中提供了具有凹部的保护性的、含有流体的冲击耗散内衬，该凹部增强了在诸如人体的表面上的冲击负载的耗散。

背景技术

诸如娱乐和运动、公共保护和武装服务之类的许多人类活动使人体，特别是头部暴露于冲击和伤害。

头部损伤可能是最具创伤性的身体伤害类型。特别是在运动中，无论运动是在机动车辆还是在自行车中，人头部暴露于接触和伤害都是一个持续的问题。在头部保护领域已经进行了许多尝试以最小化由于头部冲击而对头骨、大脑和脑干的损伤。

许多现有技术试图解决这个问题，已经产生了各种头盔设计，其提供冲击能量吸收材料，例如泡沫橡胶和塑料，以试图在冲击表面和头部之间提供尽可能多的“缓冲”材料。因此，在21世纪初的最新头盔技术中，通常在头盔内提供尽可能多的泡沫缓冲而不损害头盔的美学外观。由此产生的头盔在实现头部保护或美学目标方面的成功受到限制。

除此之外，随着缓冲材料(例如，塑料泡沫)的量增加，包络越大则所得头盔的暴露越大。具体地说，虽然头盔内的较大体积的缓冲材料可以吸收更多的冲击能量，并且减少传递到头部的冲击能量，但是更大的体积也增加了接触点和例如头盔佩戴者的颈部、脑干和脊髓之间的扭转运动臂。因此，期望提供冲击保护同时使佩戴者的扭转负载最小化。

虽然对于一些使用者来说具有相对较小的后果，但是缓冲材料的量越大通常也会导致所得到的头盔对典型的头盔佩戴者更难看的外观。因此，本领域需要确保适当的头部保护，同时优选地提供美学上吸引人的头盔。

虽然许多形式的活动可使头部暴露于冲击负载，但运动完成或接触运动可能是头盔设计和头部保护的更严重问题之一。众所周知，头部在诸如橄榄球、曲棍球和英式足球之类的接触运动中的反复接触使运动员暴露于退行性脑损伤，即使用某种形式的头部装备保护。专业运动员，特别是前职业橄榄球运动员和曲棍球运动员中慢性创伤性脑病(CTE)的发生有很多文献记载。通常认为，即使受到保护，头部反复暴露于冲击负载也会导致对认知能力和行为的恶化和生活改变的影响。继续努力调查CTE的原因并减轻或预防CTE的发生。因此，本领域需要为运动员提供更具保护性的头部装备。

除了头部保护之外，许多其他身体、结构或装饰表面可能由于破坏性接触和/或冲击负载而暴露于损坏。在军事活动、建筑或个人防护以及其他活动中，继续需要增强，例如防弹衣或垫料，以提供身体防护。还希望保护一般的墙壁、障碍物和其他表面免受损坏。

Kirshon的美国专利8,856,972首先将液体填充的、流体移位的内衬技术的概念引入本领域。该技术由纽约斯克内克塔迪(Schenectady)的KIRSH Helmets以商标FluidDisplacement Liner^TM技术或FDL^TM技术销售。尽管8,856,972专利中公开的发明提供了用于耗散冲击负载的有效手段，但是本发明提供了进一步的改进和优点。

本发明的各方面提供保护性冲击耗散内衬，例如头部装备，使冲击负载在诸如人体的表面上的传递最小化的方法，以及制造这种冲击耗散内衬的方法。

发明内容

本发明的一个实施例是一种制造冲击耗散内衬的方法，该方法包括或包含：提供适于接收可固化流体的模具，该模具具有表面和表面中的多个凹部；将第一可固化流体引入模具中以至少部分地填充多个凹部中的每一个并至少部分地覆盖模具的表面；允许第一可固化流体在多个凹部中和表面的至少一部分上固化；从模具中移除第一固化流体以提供第一柔性片，其包括在表面的至少一部分上固化的第一流体和来自第一柔性片的多个突起，该多个突起由在多个凹部中固化的第一可固化流体限定；将第二可固化流体引入表面；将固化流体和多个突起的第一柔性片引入第二可固化流体，其中多个突起的远端接触第二可固化流体；允许第二可固化流体固化以形成粘附到多个突起的远端的第二柔性片；密封第一柔性片和第二柔性片的周边边缘，以提供流体不可渗透的外壳；并将流体引入流体不可渗透的外壳以提供冲击耗散内衬。在一个方面，模具中的多个凹部可以是柱形凹部，例如圆柱形凹部。在另一方面，模具中的多个凹部可以是具有深度的圆环。

在另一方面，第一可固化流体和第二可固化流体可具有相似的性质，例如，第一可固化流体和第二可固化流体可为相同类型的可固化流体，例如，每个可固化流体可为硅酮流体。

在一个方面，可以实施将流体注入流体可渗透的外壳中，例如，用注射器注射流体，以引入流体。在一个方面，该方法可以进一步包括在将流体引入外壳之前对流体“脱气”的步骤。

本发明的另一个实施例是一种冲击耗散头盔内衬，包括或包含：柔性的、流体不可渗透的外壳，具有上壁、相对的下壁和在上壁和下壁之间延伸的侧壁；在上壁和下壁之间延伸的多个空腔，所述多个空腔中的每一个具有从上壁延伸到下壁的空腔侧壁；和包含在外壳中的流体；其中所述柔性的、流体不可渗透的外壳包括中央部分和从所述中央部分延伸的多个叶片，其中中央部分和多个叶片适于共形符合头盔内表面的形状。在一个方面，多个叶片限定了相邻叶片之间的径向延伸的间隙或空腔。在另一方面，径向延伸的空腔包括发散的侧壁。

在另一方面，多个空腔中的每一个延伸穿过上壁和下壁中的至少一个。在另一方面，多个空腔中的每一个延伸穿过上壁和下壁两者。

在一个方面，流体包括液体，例如至少一种二醇，例如乙二醇或丙二醇。

本发明的另一个实施例是一种制造冲击耗散内衬的方法，该方法包括或包含：提供适于接收可固化流体的第一模具，第一模具具有第一表面和多个柱形突起；提供适于接收可固化流体的第二模具，第二模具具有第二表面和多个柱形凹部；在将第一模具与第二模具接合之前或之后，将第一可固化流体引入到第一模具和第二模具中的一个以至少部分地填充多个凹部中的每一个并至少部分地覆盖第一表面和第二表面中的一个；允许第一可固化流体在多个凹部中和第一表面和第二表面中的至少一部分上固化；从第一模具和第二模具中移除第一固化流体，以提供第一柔性片，其包括在第一表面和第二表面的至少一部分上固化的第一流体和从第一柔性片的多个突起，该多个突起由在多个凹部中固化的第一可固化流体限定；将第二可固化流体引入到表面；将第一固化流体和多个突起的第一柔性片引入第二可固化流体，其中多个突起的远端接触第二可固化流体；允许第二可固化流体固化以形成粘附到多个突起的远端的第二柔性片；密封第一柔性片和第二柔性片的周边边缘，以提供流体不可渗透的外壳；并将流体引入流体不可渗透的外壳以提供冲击耗散内衬。

在一个方面，引入第一可固化流体包括将第一可固化流体注入接合的第一模具和第二模具中。在另一方面，引入第一可固化流体包括在将第一模具接合到第二模具之前，将第一可固化流体引入到多个凹部。

在一个方面，多个凹部可以是柱形凹部，例如圆柱形凹部。在另一方面，第一可固化流体和第二可固化流体各自包含硅酮。

本发明的另一实施例是一种头盔，其包括或包含可变形内衬，可变形内衬具有至少一个凹部，凹部具有内表面，内表面具有内部尺寸；至少一个具有外表面的主体；其中，在冲击时，可变形内衬变形，减小至少一个凹部的内部尺寸，其中至少一个凹部的内表面的至少一部分接触至少一个主体的外表面的至少一部分。在一个方面，至少一个凹部的内表面的至少一部分与至少一个主体的外表面的至少一部分之间的接触可以限制至少一个凹部的内部尺寸的进一步减小。

在一个方面，凹部可包括盲孔和通孔中的一个。在另一方面，至少一个凹部可具有圆形轴向剖面，并且其中至少一个主体可具有圆形轴向剖面。在另一方面，至少一个主体的外表面可以成形为共形符合至少一个凹部的内表面的形状。在另一方面，头盔的可变形内衬包括凝胶型塑料，并且可变形内衬可包括流体包封内衬，例如，包封水、油、醇和/或二元醇，例如丙二醇或乙二醇。

本发明的另一个实施例是一种保护头部免受冲击的方法，该方法包括或包含：将可变形内衬定位在暴露于冲击的头部上，该可变形内衬具有至少一个凹部，该凹部具有内表面，该内表面具有内部尺寸；在可变形内衬的至少一个凹部外部或内部定位至少一个主体，至少一个主体具有外表面，该外表面的形状成形为共形符合至少一个凹部的内表面的形状；并且在冲击时，允许可变形内衬变形并减小至少一个凹部的内部尺寸，其中至少一个凹部的内表面的至少一部分接触至少一个主体的外表面的至少一部分。

在一个方面，定位至少一个主体的步骤可包括将至少一个主体保持在至少一个凹部附近或在至少一个凹部内，例如，将至少一个主体保持在界面中。在另一方面，可以通过例如利用粘合剂或机械紧固件将至少一个主体安装到具有可变形内衬的头盔的内表面上来实施定位至少一个主体。至少一个主体或“销”可以成形和定位成例如经由可变形内衬中的摩擦、空腔或孔接合。在另一方面，主体或销与可变形内衬中的空腔或孔的接合可提供可变形内衬在头盔内的至少一些保持。

本发明的另一个实施例是一种头部保护装置，包括或包含：可变形内衬，其具有至少一个凹部，该凹部具有内表面，该内表面具有内部尺寸；至少一个具有外表面的主体；其中，在冲击时，可变形内衬变形，减小至少一个凹部的内部尺寸，其中至少一个凹部的内表面的至少一部分接触至少一个主体的外表面的至少一部分。在一个方面，至少一个凹部的内表面的至少一部分与至少一个主体的外表面的至少一部分之间的接触可以限制至少一个凹部的内部尺寸的进一步减小。

在该布置的一个方面，凹部可以是盲孔或通孔。在另一方面，至少一个凹部可具有圆形轴向剖面，并且至少一个主体可具有圆形轴向剖面。内部尺寸可以是内部宽度、内部长度或内部直径。在一个方面，可变形内衬可包括凝胶型塑料和/或弹性体。

通过以下结合附图对本发明各方面的详细描述，本发明的这些和其他方面、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

在说明书结论的权利要求中特别指出并清楚地要求保护被视为本发明的主题。通过以下结合附图对本发明各方面的详细描述，将容易理解本发明的前述和其他目的、特征和优点，其中：

图1是根据本发明的一个方面的用于冲击耗散内衬的一部分的模具的立体图。

图2是图1中所示模具的俯视图。

图3是沿图2中的剖面线3-3观察的图2中所示模具的剖视图。

图4是图3中所示的模具的剖面剖视图的详细视图，如图3中的细节4所示。

图5是类似于图4的，根据本发明另一方面的图3中所示模具的剖面剖视图的详细视图。

图6是类似于图4和5的，根据本发明的另一方面的图3中所示的模具的剖面剖视图的详细视图。

图7是根据本发明的一个方面的具有可固化材料的图1至图4中所示的模具的俯视图。

图8是沿图7中的剖面线8-8观察的图7中所示的模具和可固化流体的剖面图。

图9是根据本发明的一个方面的冲击耗散内衬的至少部分固化的部分的立体图。

图10是根据本发明的一个方面的用于冲击耗散内衬的另一部分的模具的立体图。

图11是图10中所示的具有可固化流体的模具的俯视图。

图12是沿图11中的剖面线12-12观察的图11中所示的模具和可固化流体的剖面图。

图13是根据本发明的一个方面，在组装之前的冲击耗散内衬的两个部分的立体图。

图14是图13中所示的冲击耗散内衬的两个部分在组装后的立体图。

图15是图14中所示的冲击耗散内衬的侧视图。

图16是图15中所示的侧视图的详细视图，如图15中的细节16所示。

图17是图16中所示的详细侧视图的详细剖面剖视图。

图18是根据本发明的另一个方面的在组装之前的冲击耗散内衬的立体图。

图19是根据本发明的一个方面，在组装之后，根据图18中所示的冲击耗散内衬的立体图，同时注入流体。

图20是根据本发明的一个方面，在组装之前，图19中所示的冲击耗散内衬的立体图，同时与面板组装。

图21是根据本发明的一个方面，在组装之后，图20中所示的冲击耗散内衬和面板在被物体撞击时的侧视图。

图22是根据本发明另一方面的用于冲击耗散内衬的一部分的模具的立体图。

图23是图22中所示模具的一部分的平面图。

图24是图23中所示的模具中的凹部的详细立体图。

图25是图22中所示模具的立体图，同时可固化流体被引入模具。

图26是根据本发明的一个方面的由图25中所示的模具和可固化流体制成的冲击耗散内衬的一部分的立体图。

图27是根据本发明的一个方面在组装和填充流体之后由图26中所示的内衬部分产生的冲击耗散内衬的俯视图，仰视图包括其镜像。

图28是图27中所示的冲击耗散内衬的立体图。

图29是根据本发明另一方面的用于冲击耗散内衬的一部分的另一模具的俯视平面图。

图30是用于图29中所示模具的一部分的模具的立体图。

图31是沿图29中的剖面线31-31观察的图29中所示模具的剖视图。

图32是根据本发明的一个方面，当填充有可固化流体时图29中所示模具的立体图。

图33是图32中所示的模具和可固化流体的详细立体图，如图32中的细节33所示。

图34是根据本发明的一个方面的由图32中所示的模具和可固化流体制成的冲击耗散内衬的一部分的立体图。

图35是图34中所示的冲击耗散内衬的一部分的详细立体图。

图36是图34中所示的冲击耗散内衬的一部分的底部的详细立体图。

图37是在图34中所示的内衬的一部分与另一部分组合并且根据本发明的方面填充有流体之后，根据本发明的一个方面的冲击耗散内衬的俯视平面图。

图38A和38B是图27或图37中所示的冲击耗散内衬的立体图，根据本发明一个方面，其安装在头部模型上以准备组装到头盔中。

图39是根据本发明的一个方面的具有图27或图37中所示的冲击耗散内衬的头盔的剖面图。

图40是根据本发明另一方面的可用于制造冲击耗散内衬的一组模具的立体图。

图41是图40中所示的阳型模具的俯视图。

图42是图40中所示的阴型模具的立体图。

图43是根据本发明的方面，分别在图41和42中示出的阳型模具和阴型模具在接合之前的剖面剖视图。

图44是根据本发明的方面，图43中所示的阳型模具和阴型模具在接合之后的剖面剖视图。

图45是由图41至44中所示的模具制造的冲击耗散内衬的一部分的立体图。

图46是图45中所示的内衬的俯视图。

图47是图45和46中所示的冲击耗散内衬的一部分，在放置在图40中所示的基模中之后的俯视图。

图48是由图45和46中所示的部分制成的冲击耗散内衬，在与由图47所示的基模制成的部分组装之后，并且在注入流体之后的俯视图。

图49是根据本发明的一个方面，图48中所示的冲击耗散内衬在与保护面板组装之前的分解立体图。

图50是根据本发明的另一个方面，图34或45中所示的内衬部分的部分和在接合之前的阳型模具的剖面图。

图51是根据本发明的另一个方面，图50中所示的内衬部分的部分和阳型模具在接合之后的剖面图。

图52是采用本发明的一个方面的头盔的立体图。

图53是图52中所示的头盔的侧视图，以虚线示出了本发明的一个方面的特征。

图54是图52中所示的头盔的主视图。

图55是沿图54中的剖面线55-55观察的图54中所示的头盔的剖视图。

图56是图55中所示方面的一部分的详细视图，如图55中的细节56所示。

图57是根据本发明的一个方面的图56中所示的一个主体的侧视图。

图58是图57中所示的主体的俯视图。

图59是根据本发明的一个方面，类似于图56中所示的细节的本发明的一个方面在冲击之前的示意图。

图60是根据本发明的一个方面，图56中所示的本发明的方面在冲击之后的示意图。

图61是根据本发明的一个方面，图59和60中所示的本发明的方面在冲击之前的示意性平面图。

图62是根据本发明的一个方面，图61中所示的本发明的方面在冲击之后的示意性平面图。

图63至66是根据本发明的其他方面，类似于图61，在冲击之前的示意性平面图。

图67是根据本发明的另一方面，头盔内的冲击耗散内衬的布置的照片底视立体图，其中至少一个主体安装在头盔中。

图68是图67中所示装置的后视图的照片。

图69是图67和68中所示的布置的剖面剖视图。

图70是图27和28中所示的冲击耗散内衬的主视图，后视图是其镜像。

图71是图27和28中所示的冲击耗散内衬的右视图。

图72是图27和28中所示的冲击耗散内衬的左视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个方面的用于冲击耗散内衬(未示出)的一部分的模具10的立体图。图2是图1所示的模具10的俯视图。如图1所示，根据本发明的各方面，将可固化或可硬化的流体12，例如流体聚乙烯引入到模具10，并且允许可固化流体12固化，即凝固或硬化，以形成冲击耗散内衬的一部分。如下面将进一步讨论的，根据本发明的各方面，在模具10中形成的冲击耗散内衬的部分然后与冲击耗散内衬的另一部分配合以制造基本上完整的内衬，例如，然后可以用流体填充，例如液体。

根据本发明的各方面，可固化或可硬化的流体12可包括可引入模具10或本文公开的任何模具的任何液体或流体，然后，在适当的时间和/或处理下，将固化或至少部分地硬化以形成相对坚固的结构，例如，随后可以作为单个整体部件移动、操纵和/或以其他方式处理的结构，如本文所公开的，同时基本上保持其模制形状。例如，可固化流体可包括流体聚合物，其在适当处理后通过交联聚合物链而硬化。固化可以通过时间、温度、化学添加剂和/或辐射进行，例如电子束或紫外线辐射。可固化流体12和由本文公开的由可固化流体12形成的内衬部分可包括弹性材料，例如天然或合成橡胶、泡沫、热塑性弹性体、聚氨酯弹性体、硅酮弹性体、聚氯乙烯(PVC)弹性体、烯烃弹性体、聚酰胺弹性体或凝胶状弹性体等。在一个方面，可固化流体12可以是硅酮或其等同物。

在图1中，可固化或可硬化的流体12被示出代表性地从容器13倒在模具10上；然而，根据本发明的各方面，可以通过任何常规手段将流体12引入模具10。例如，流体12可以通过注射、重力进料和/或通过一个或多个阀以及其他方法引入模具10。在一个方面，可以通过从一个或多个容器13倒出来引入流体12。

如图1和2所示，模具10包括表面14，并且表面14包括许多凹部16，例如，“多个”凹部，围绕表面14分布，例如均匀分布，并且可固化流体12流入其中并且基本上用可固化流体12填充每个凹部16。虽然图1和2中示出了9个代表性的凹部16，但是本发明的方面可以具有少至1个凹部到数十、数百或甚至数千个凹部16，例如，取决于本发明的方面的应用。表面14和凹部16通常可以在块、面板或板18中形成。模具10可以包括边缘或周边屏障20，例如，环绕板18的周界，并且边缘20可以用于保持引入到模具10的可固化流体12。

图3是沿图2中的剖面线3-3观察的图2中所示的模具10的剖面图，其中示出了典型凹部16的剖面剖视图等。如图3所示，表面14可包括深度22，例如，在面板18的顶部下方，或在边缘20的顶部下方，该深度22为约1/8英寸至约3英寸，但通常在约1/2英寸至约1英寸之间。还如图3所示，凹部16可包括距表面14的深度24。

还如图2和3所示，模具10可在表面14中包括一个或多个周边狭槽或凹槽15(以虚线示出)。根据该方面，狭槽15的深度可与凹部16相当并提供模具空间，以用于在用模具10形成的内衬的部分中形成周边壁或屏障。例如，如下文所述，可以提供狭槽15以接收可固化流体12，并且当固化时，为内衬部分或内衬提供至少部分周边壁或屏障。

图4是图3中所示的模具10的剖面剖视图的详细视图，如图3中的细节4所示。图4示出了可用于本发明一个方面的一个凹部16的详细剖面。如图所示，在这方面，至少一些但通常所有的凹部16包括柱形凹部，例如圆柱形凹部(例如，直圆柱形凹部)，其具有距表面14的深度24、外部尺寸(用于例如，直径)26和内部尺寸(例如，直径)28。每个凹部16距表面14的深度24可以在大约1/4英寸到大约3英寸的范围内，但是通常在大约0.5英寸到大约1英寸之间。根据本发明的各方面，外部尺寸26可以在约1/4英寸至约3英寸的范围内，但通常在约0.5英寸和约1英寸之间。内部尺寸28可以在约1/4英寸到大约3英寸的范围内，但通常在大约0.5英寸和大约1英寸之间。

尽管在图4所示的方面中，凹部16显示为直圆柱形，但可以设想凹部16和本文公开的任何凹部可以是非圆的柱形的，例如，三角形柱形、矩形柱形、正方形柱形、卵形或椭圆形柱形、五边形柱形、六边形柱形或八边形柱形、以及其他多边形柱形形状。

图5和6是据本发明的其他方面，类似于图4，图3中所示的模具的剖面剖视图的详细视图。具体地说，与图3中所示的凹部16和表面14之间的基本上法向(即90度)的界面相反，图5示出了凹部16可以是圆柱形的，例如，如图3所示，但是可以包括埋头孔30。例如，埋头孔30可包括范围从30到120度的倒角角度α。而且，如图6所示，凹部16可包括围绕内径和/或外径的半径32。例如，半径32可以在从1/32英寸到1英寸的范围内，但通常是大约1/8英寸到大约1/2英寸。

如本文所公开的，根据本发明的方面，可以将可固化流体12(例如，“第一可固化流体”)引入图1至图6中所示的模具10中，以至少部分地填充多个凹部16中的每一个并且至少部分地覆盖模具10的表面14，然后可以使可固化流体12在多个凹部16中和在表面14的至少一部分上固化(或硬化)。一方面，可固化流体基本上完全填充多个凹部16中的每一个并溢出凹部16以用可固化流体基本上完全覆盖表面14。图7是根据本发明的一个方面的具有可固化流体12的图1至4中所示的模具10的俯视图。图8是沿图7中的剖面线8-8观察的图7中所示的模具10和可固化流体12的剖面图。如图7和8所示，流体12可填充并覆盖凹部16，其中凹部16以虚线示出。

在使可固化流体12固化(或硬化)例如至少约1小时到至少约6小时之后，根据本发明的一个方面，固化流体12可包括冲击耗散内衬的部分34。图9是根据本发明的一个方面的由固化流体12形成的冲击耗散内衬的至少部分固化部分34的立体图。在本发明的一个方面中，冲击耗散内衬的包括固化流体12(例如“第一固化流体”)的部分34从模具20中取出。如图9所示，部分34包括片36，例如，“第一柔性片”，包括固化流体和从柔性片36的多个突起38，该突起38由在多个凹部16中固化的可固化流体限定。突起38和本文公开的任何突起可包括本文公开的凹部16的形状和尺寸，例如，直圆形或非圆形的柱形突起。还如图9所示，部分34可包括一个或多个周边壁或屏障40(以虚线示出)。壁40通常可以由凝固在狭槽15中的固化流体12形成(参见图2和3)。

根据本发明的各方面，片36可具有约0.5毫米(mm)至约30mm的厚度，但片36的厚度通常可为约1mm至约2mm。壁40的厚度可以在厚度上与片36的厚度相当。

根据本发明的各方面，图9中所示的部分34可包括固化流体的至少两部分的第一部分，其可用于制造根据本发明方面的冲击耗散内衬。图10至13示出了冲击耗散内衬的第二部分的制造，该第二部分可以与图9中所示的部分34配合。

图10是根据本发明的一个方面的用于冲击耗散内衬的另一部分或第二部分的模具42的立体图。如图10所示，在这方面，模具42适于接收可固化流体44，例如“第二可固化流体”。模具42可包括形成在块、面板或板48上的表面46。模具42可以包括边缘或周边屏障50，例如，环绕板48的周界，并且边缘50可以用于保持引入到模具42的可固化流体44。

模具10和模具42以及本文公开的任何模具可以以任何适当的材料提供，例如，木材、塑料或金属。例如，在一个方面，模具10和42可以由木材制成，例如硬木。在另一方面，模具10、42可以由常规塑料制成，例如，由聚乙烯模制而成。在另一方面，模具10和42可由金属形成或机加工，例如，钢、不锈钢、工具钢或铝。

根据本发明的一个方面，可固化流体44，例如“第二可固化流体”，可以引入到模具42的表面46并且至少部分地用未固化流体44覆盖表面46。图11是图10中所示的模具42的俯视平面图，具有可固化流体44。图12是沿图11中的剖面线12-12观察的图11中所示的模具42和可固化流体44的剖面图。

根据本发明的一个方面，在至少部分固化或硬化未固化流体44之前，可以将冲击耗散内衬的部分34(例如，如图9所示)引入模具42中的未固化或至少部分地固化流体44中(如图11和12所示)，以使部分34与流体44配合。图13是根据本发明的一个方面的冲击耗散内衬的两个部分在组装之前的立体图：部分34和由图11和12中所示的可固化流体44形成的未固化部分52。如图13中的箭头54所示，在一个方面，部分34可以与未固化部分44/52配合，例如，未固化部分44/52可以与突起38的下端或远端接触以使突起38的远端至少部分地接触或嵌入流体44。在一个方面，第一固化流体和多个突起38的柔性片36可以引入到第二可固化流体44，其中多个突起38的远端接触第二可固化流体44。

一旦突起38的远端接触或嵌入流体44中，流体44(例如，“第二可固化流体”)可固化或允许固化以形成第二柔性片52，即，冲击耗散内衬的第二部分，其中柔性片52粘附到多个突起38的远端。图14是图13中示出的冲击耗散内衬的两部分，即，部分34和部分52，在组装后的立体图，以形成内衬组件60。图15是图14所示的冲击耗散内衬组件60的侧视图。图16是图15所示的内衬组件60的侧视图的详细视图，如图15中的细节16所示。图17是图16所示的内衬组件60的详细侧视图的详细剖视图。

如图16和17所示，在一个方面，突起38的远端39可以嵌入内衬部分52中。然而，在其他方面，突起38的远端39可以充分接触内衬部分52的表面，其中，在至少部分固化时，远端39基本上固定到内衬部分52，以形成内衬组件60。在一个方面，突起38的至少一些远端39可以穿透内衬部分52，例如，当引入到模具42时，可以接触模具42的表面46。

随着内衬组件60从图13至17所示的内衬部分34和52的组装，在一个方面，内衬部分34的周边或周界37(见图14)和内衬部分52的周边或周界53可以密封，例如，以某种方式连接，以在内衬部分34和52之间提供基本上封闭的空腔。在一个方面，将周边37密封到周边53可以提供基本上流体不可渗透的外壳。在一个方面，周界37到周界53的这种密封可以用粘合剂、机械紧固件、或者周边37与周边53的热熔合(例如，在施加压缩下的热熔合)来提供。然而，根据另一方面，可以通过在两个周边37和53之间提供单独的壁或屏障(参见图18)来提供周界37到周界53的密封。

图18是根据本发明的另一个方面，具有侧壁62的冲击耗散内衬组件60在组装之前的立体图。根据本发明的各方面，侧壁62可包括分开的单独面板，其尺寸适当地设定为与两个周边37和53接合。在另一方面，侧壁62可与内衬部分34、内衬部分52或内衬部分34和内衬部分52两者一体形成。例如，侧壁62可以包括图9中所示的侧壁40，其可以由图2和3中所示的槽15中的流体44的固化形成。无论侧壁62的来源如何，根据本发明的方面，侧壁62通常可以固定到内衬部分34和内衬部分52，以提供具有封闭空腔或外壳66的内衬组件，例如，基本流体不可渗透的外壳。将侧壁62固定到内衬部分34和内衬部分52上可以使用粘合剂、机械紧固件或热熔合(例如在施加的压缩下进行热熔合)来实施。

图19是如图18所示组装的冲击耗散内衬组件70在组装之后的立体图。根据本发明的方面，随着内衬组件70的组装，流体72可以引入到内衬组件70的外壳66，以提供根据本发明的一个方面的冲击耗散内衬74。流体可以是任何流体，包括液体或气体。在一个方面，流体可以基本上是水，在另一方面，流体可以是油，例如，天然存在的油或合成油。在一个方面，流体可包括二元醇，例如乙二醇和/或丙二醇。在一个方面，流体可以是盐溶液或其等同物。

在本发明的一个方面中，在冲击耗散内衬组件70(以及本文公开的任何内衬组件)中，突起38的内部容积的容积比例，例如通孔的容积，可以与外壳66的容积相关联，即内衬组件70(以及本文公开的任何内衬组件中)的突起38之外和侧壁62之内的容积。例如，在一个方面，突起38的容积可以与外壳66的容积相当，例如，突起38的内部容积与外壳66的容积的比率可以是约1.0，例如，从约0.90到约1.10的范围内，或从约0.75到约1.25的范围内。根据本发明的一个方面，当突起38的内部容积，例如，内衬组件70(以及本文公开的任何内衬组件)中的所有突起38的总内部容积在容积上与基本上流体填充的外壳66的容积相当，据信内衬组件70的冲击能量耗散能力得到增强。然而，还可以设想，从1变化的容积比也可以提供有益的冲击能量耗散性质。

在本发明的一个方面，在将流体引入内衬组件70或本文公开的任何其他内衬或内衬组件之前，可以将流体72“脱气”。根据本发明的这个方面，脱气可以包括去除可能存在于引入到内衬组件70的流体72中的任何气体组分。例如，流体72可以包含夹带或溶解的气体，例如空气，其优选地可以是在将其引入到内衬组件70之前，将其从流体72中去除。相信如果在引入之前没有去除溶解的气体，则当流体在内衬组件70内时，溶解的气体可以从流体中脱气，该气体可能会干扰所需的施加的力的耗散。

流体72可以通过任何常规的脱气装置脱气，例如，通过加热或通过膜分离。在一个方面，将流体72暴露于减压，例如，次大气压力，例如真空，可使流体脱气。例如，将流体暴露于至多28英寸汞柱[Hg]绝对压力，例如至少1分钟，可以有效地从流体72中去除溶解的气体。

根据本发明的各方面，可以通过任何常规手段将流体72引入内衬组件70的内部外壳66。在本发明一个方面的非限制性说明中，如图19所示，流体72可以通过例如用注射器75或注射器型装置注射而引入到内衬组件70。将流体72引入到内衬组件70的其他方法对于本领域技术人员来说是显而易见的。

图20是图19中所示的具有流体72的冲击耗散内衬组件74在组装之前的立体图，其与根据本发明的一个方面的面板76组装在一起以形成保护屏障或护罩80。图21是图20所示的具有冲击耗散内衬组件74和面板76的保护屏障或护罩80在组装后的侧视图。在一个方面，保护护罩或屏障80可不包括面板76，但可以包括内衬组件74，或由内衬组件构成。面板76可以是基本上刚性的面板，但面板76可以具有一些固有的柔韧性。面板76可包括木材面板、弹性体面板、塑料面板或金属面板。例如，面板76可包括一种或多种弹性材料，诸如天然聚合物，例如聚异戊二烯橡胶，或合成聚合物，例如氯丁橡胶、热塑性弹性体、热塑性橡胶和聚氯乙烯、或乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶等。面板76可包括一种或多种塑料，例如聚酰胺(PA)，例如尼龙；聚乙烯(PE)，高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)两者；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚丙烯(PP)；聚酯(PE)；聚四氟乙烯(PTFE)；聚苯乙烯(PS)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；聚碳酸酯(PC)；或聚氯乙烯(PVC)；和其他塑料。面板76可以是金属的，例如，铁、钢、不锈钢、铝、钛、镍、镁、黄铜、青铜、铜、银、金或任何其他结构或装饰金属。

根据本发明的各方面，保护屏障80可以包括用于保护可以在其上安装屏障80的任何结构82的装置。例如，结构82可以是人体，例如头部、背部或胸部，或者结构82可以是任何结构，其可以受益于力，例如冲击力的耗散。例如，保护屏障80可以包括保护头盔、胸部保护器、肩垫、护膝、前臂垫、护胫或腿部保护器等的一部分。保护屏障80还可以适于保护任何需要或希望保护的结构82，例如，结构82可以是墙壁或屏障，例如，与运动相关的表面，诸如赛道围墙或屏障、体育场或球场围墙或屏障、或曲棍球溜冰场围墙、屏障或“板”等。在另一方面，保护屏障80还可以适于保护由军队、警察、消防员、急救人员等使用的任何结构82。例如，保护屏障80可以包括护罩、护甲或衬垫等。

如图21中示意性地示出的，屏障80可以有效地耗散来自物体84的冲击(如箭头86所示)，并且由于存在具有突起38的包含流体的内衬组件74，使冲击负载到结构82的传输最小化。

参照图1至图21示出和描述的本发明的方面包括本发明的各个方面的一般特征。以下公开和附图示出了图1至图21中公开的一般特征和方面的若干更具体的实施例。

例如，图22是根据本发明另一方面的用于冲击耗散内衬一部分的模具100的立体图。模具100可包括图1至8中所示的模具10的许多特征和属性。具体地，模具100还可适于接收可固化或可硬化的流体(未示出)，例如流体聚乙烯或流体硅酮，并且可固化流体可以固化，即凝固或硬化，以形成冲击耗散内衬的一部分。

如图22所示，模具100可以包括表面102，并且表面102可以包括围绕表面102均匀分布的多个凹部104，可固化流体(未示出)流入其中并且基本上用可固化流体填充每个凹部104。模具100的表面102和凹部104通常可以形成在块、面板或板106中。模具100还可以包括边缘或周边屏障108，例如，环绕板106的周界，并且边缘108可以用于保持引入到模具100的可固化流体。

根据本发明的该方面，模具100可以独特地适于制造可以形成为球形的内衬部分，例如，用作头部装备或头盔(例如，摩托车头盔，以及其他设想的头盔)的保护内衬或屏障。因此，为了允许内衬部分的折叠或扭曲，模具100可包括从中央部分114辐射的多个叶片112，并且叶片112可由径向指向的间隙、空腔或空隙116界定。间隙116可以没有凹部104。

如图22所示，在该方面，模具100可包括一个或多个周边狭槽118，例如，基本上环绕的凹部104，并且以类似于图2和3中所示的狭槽15的方式，当狭槽118填充有可固化流体并且固化时，狭槽118可以为由模具100形成的内衬部分提供壁或屏障。

图23是图22中所示的模具100的一部分的平面图。图24是图23中所示的模具100中的凹部104的详细立体图。如图24中最清楚地所示，凹部104可以是相似的(如果不相同的话)，并且具有参照图1至3示出和描述的凹部16的所有属性和尺寸。例如，如图24所示，凹部104可以包括以类似于图6所示的方式围绕外径的半径105。

图25是图22中所示的模具100的立体图，同时可固化流体120以本文所公开的方式引入到模具100。同样，为了代表性说明，示出了将流体120引入到模具100的方法；可以实施将流体120引入到模具100的任何常规手段。

图26是根据本发明的一个方面的由图25中所示的模具100和可固化流体120产生的冲击耗散内衬的部分122的立体图。如图所示，以类似于图9所示的内衬部分34的方式，内衬部分122包括柔性片124和从片124的多个突起126，在这方面，圆柱形突起。此外，在图26所示的方面中，内衬部分122包括由模具100中的狭槽118形成的基本上连续的周边壁128。另外，内衬部分122包括反映模具110中的叶片112的多个叶片130，和反映模具100中的空隙116的多个相应的空隙132。

在图26所示的本发明的方面中，内衬部分122的片124可以延伸超出周边壁128，例如，由于模具100的形状。然而，在一个方面，位于周边壁128之外的任何片128可以被移除，例如，修整到周边壁128的边缘。在另一个方面，片124可以不延伸超过周边壁128，其中需要很少或不需要修整部分122。

图27是根据本发明的一个方面，由图26中所示的内衬部分122制成的冲击耗散内衬140，在组装并填充有流体142之后的俯视平面图。图28是图27中所示的冲击耗散内衬140的立体图。(内衬140的侧视图在图70-72中示出。)内衬140可以以与参照图7至18中所示和描述的方法类似的方式制造。例如，内衬140可以通过首先制造内衬144的第二部分来制造，例如，在类似于图10中所示的模具42的模具中制造，但是模具具有反映或者互补图26中所示的内衬部分122的形状的形状。然后可以将图26中所示的内衬部分122倒置并嵌入未固化或部分固化流体中，其中内衬部分122的突起126的远端接合未固化或部分固化流体，可以允许未固化或部分固化流体固化并粘附到突起126的远端，以提供内衬部分122和平面内衬部分142，例如，如图13至17所示，以形成具有内部空腔、腔室、外壳或空隙的冲击耗散内衬140。然后可以例如通过注射将流体142引入配合的部分122和144内的内部空腔、腔室、外壳或空隙，以提供如图27和28中所示的冲击耗散流体填充的内衬140。

如图27和28所示，冲击耗散头盔内衬140通常包括柔性的、流体不可渗透的外壳141，其具有上壁143、相对的下壁145，以及在上壁143和下壁145之间延伸的周边或侧壁128、在上壁143和下壁145之间延伸的多个凹部或空腔126，多个空腔126中的每一个具有从上壁143延伸到下壁145的空腔侧壁，以及包含在外壳141中的流体142。根据本发明的一个方面，柔性的、流体不可渗透的外壳141可包括中央部分147和从中央部分147延伸的多个叶片149，其中中央部分147和多个叶片149适于共形符合头盔(未示出)的内表面的形状，例如图39中所示的头盔210。如图27所示，多个叶片149限定在相邻叶片149之间的径向延伸空腔153。

如参照图26所讨论的，平面内衬部分144(未示出)可以延伸超出内衬部分122的周边壁128，例如，由于制造平面内衬部分144的模具的形状。然而，在一个方面，内衬部分144的位于内衬部分122的周边壁128之外的任何部分可以被移除，例如，修整到周边壁128的边缘。另外，在一个方面，平面内衬部分144可以不包括对应于突起126的内径的通孔。根据本发明的各方面，平面内衬部分144的在突起126的内径上延伸的任何部分可以被移除，例如修整，例如如图27和28所示。然而，在本发明的另一个方面，平面内衬部分144的在突起126的内径上延伸或覆盖突起126的内径的任何部分可以不被移除。例如，在一个方面，至少一些突起126及其内径可以由平面内衬144的部分覆盖，并且平面内衬144中的通孔可以不设置在内衬140中的一个或多个突起126的上方或内部。

图29是根据本发明另一方面的用于冲击耗散内衬的一部分的另一模具150的俯视平面图。图30是图29中所示的模具150的一部分的立体图。

模具150可包括图1至8中所示的模具10的许多特征和属性。具体地，模具150还可适于接收可固化或可硬化的流体(未示出)，例如，流体聚乙烯或流体硅酮，并且可固化流体可以固化，即凝固或硬化，以形成冲击耗散内衬的一部分。如图29所示，模具150可以包括表面152，并且表面152可以包括围绕表面152均匀分布的多个凹部154，可固化流体可以流入其中并且可以用可固化流体基本上填充每个凹部154。凹部154可具有与本文公开的凹部16类似的尺寸和形状。模具150的表面152和凹部154通常可以形成在块、面板或板156中。模具150还可以包括边缘或周边屏障158，例如，环绕模具150的包含流体的区域的周界，例如，环绕表面152的周界，并且可以用于保持引入到模具150的可固化流体。

根据本发明的该方面，模具150可以独特地适于制造可以形成为球形的内衬部分，例如，用作头部装备或头盔(例如，摩托车头盔，以及其他设想的头盔)的保护内衬或屏障。因此，模具150可包括从中央部分164辐射的多个叶片162，并且叶片162可由径向指向的间隙、空腔或空隙166界定。

如图29所示，在这方面，模具150可包括一个或多个周边狭槽168，例如，基本上环绕凹部154，并且以类似于图2和3中所示的狭槽15的方式，当狭槽168填充有可固化流体并固化时，狭槽168为由模具150形成的内衬部分提供壁或屏障。

图31是沿图29中的剖面线31-31观察的图29中所示的模具150的剖视图。如图31所示，表面152中的凹部154，例如圆柱形凹部，可具有外径170、内径172和表面152下方的深度174。在本发明的这个方面，内径172可以限定在表面152上方升高的表面176。如图30和31所示，表面176可以在表面152上方升高距离180。尽管在本发明的一个方面，由内径172限定的表面176可以与面板156的上表面178基本上共面，但在其他方面，表面176可以在表面178上方或下方。图31还示出了模具150中的周边狭槽168的相对深度和宽度182。狭槽168的深度可以在程度上与凹部154的深度174相当。

根据本发明的各方面，凹部154的外径170可以在大约1/4英寸到大约3英寸的范围内，但是通常在大约0.5英寸和大约1.5英寸之间，并且内径172可以在大约1/4英寸到大约3英寸的范围内，但通常在约0.5英寸和约1.5英寸之间。例如，凹部154的宽度可以在约0.5mm[0.02英寸]至约5mm[0.2英寸]的范围内。每个凹部154和狭槽168离表面152的深度174可以在大约1/2英寸到大约3英寸的范围内，但是通常在大约0.5英寸到大约1.5英寸之间。而且，表面151的深度180可以在大约1/4英寸到大约3英寸的范围内，但是通常在大约0.5英寸到大约1英寸之间，并且周边狭槽168的宽度182可以在大约0.01英寸到大约1英寸的范围内，但通常在约0.5毫米[0.02英寸]至约5毫米[0.2英寸]之间。

图32是根据本发明的一个方面，图29中所示的模具150在填充有可固化流体190时的立体图。如图所示，在这方面，流体190可以覆盖表面152并且可以填充凹部154并且可以填充周边狭槽168，同时由周边壁158保持。图33是图32中所示的模具150和可固化流体190的详细立体图，如图32中的细节33所示。如图33所示，在一个方面，流体190可以覆盖表面152并且可以填充凹部154，同时使凹部154的表面176基本上没有流体190。即，在一个方面中，流体190在模具150中可以具有低于表面176的高度的高度。在另一方面，表面176可以至少部分地浸没在流体190中，其中，在固化时，固化流体190的层可以呈现为在至少一些表面176上方。

图34是根据本发明的一个方面的由图32和33中所示的模具150和可固化流体190制成的冲击耗散内衬的一部分191的立体图。图35是图34中所示的冲击耗散内衬的一部分191的详细立体图，图36是图34中所示的冲击耗散内衬的部分191的底部或下侧的详细立体图。

以类似于图26中所示的部分122的方式，冲击耗散内衬的部分191可包括柔性片192和多个突起193，在这方面，为从片192的圆柱形突起。在这方面，由于模具150中的表面176的升高，部分191中的突起193可能不包含固化流体。换句话说，突起193的内部可以是中空的或没有固化流体的存在。根据该方面，如果需要，在突起193内不存在固化流体，消除了在突起193内除去任何不希望的固化流体的需要。

在图34所示的方面中，内衬部分191可以包括由模具150中的狭槽168形成的基本上连续的周边壁194。而且，内衬部分191可以包括与模具150中的叶片162相对应的多个叶片196，多个相对应的空隙197对应于模具150中的空隙166。

在图34所示的本发明的方面中，内衬部分191的片192可以不延伸超出周边壁194，例如，由于模具150的形状，其中不需要修剪过量的固化流体。

图37是根据本发明的一个方面的冲击耗散内衬200的俯视平面图，其中图34中所示的内衬的部分191与部分202组合并且填充有根据本发明的方面的流体204。以类似于参照图27和28示出和描述的内衬140的方式，冲击耗散内衬200可以以与参照图7至18所示和描述的方法类似的方式制造。例如，内衬200可以通过首先由内衬200的作为未固化流体的一部分202来提供，例如，作为模具中的未固化流体来提供，其中该模具类似于图10中所示的模具42，但具有反映或互补如图34所示的内衬部分191的形状。然后可以将内衬部分191倒置并嵌入部分202的未固化流体中，其中突起193的远端接合部分202的未固化流体(参见图37)，并且允许未固化流体固化，以提供具有内衬部分191和平面内衬部分202的内衬，例如，如图13至17所示，以及内部空腔、腔室或空隙。然后可以例如通过注射将流体204引入到配合的部分191和204内的空腔、腔室或空隙，以提供图37中所示的冲击耗散流体填充的内衬200。

图38A和38B分别是根据本发明的一个方面，图27或图37中所示的冲击耗散内衬140或200的立体图，其安装在头部模型205上以准备组装到头盔中。图38A是安装在头部模型205上的内衬140或200的侧视立体图，图38B是主视图。根据本发明的各方面，如图38A和38B所示，内衬140或200的形状，例如，具有径向指向的空腔或间隙207，适于共形符合大致半球形的形状，其中它们可以被头盔或其他结构的大致半球形状接收。

图39是根据本发明的一个方面的头盔210的剖面图，该头盔210具有分别在图27或图37中示出的冲击耗散内衬140或200。如图39所示，在折叠内衬140或200之后，例如，如图38所示，折叠的内衬140或200可以插入头盔壳体212中。将内衬140或200插入到壳体212中可以通过常规手段实施，例如，使用粘合剂、机械紧固件、和/或适当的织带或约束。

图40是根据本发明另一方面的可用于制造冲击耗散内衬的一组模具220的立体图。如图40所示，组220通常可包括基模222，阴型模具224和阳型模具226。基模222通常可包括平板、面板或板中的开口凹部228。根据本发明的各方面，面板230中的凹部228的尺寸通常可以设定成与阴型模具224和阳型模具226配合。例如，凹部228可以具有范围在从大约6英寸到大约24英寸的长度和宽度，例如，从大约10英寸到12英寸，以及范围在从大约0.25英寸到大约6英寸的深度，例如，大约1英寸到大约3英寸。

图41是图40中所示的阴型模具224的俯视平面图。如图41所示，阴型模具224通常可包括具有多个凹部234的块、面板、平板或板232。面板232可以包括凸缘部分236，例如成形为与阳型模具226配合的凸缘部分。如图41所示，凹部234的形状可以是圆柱形；然而，根据本发明的各方面，凹部234可包括任何常规的柱形，如本文所公开的，例如，方形柱形、矩形柱形或椭圆形柱形。如图41所示，凹部234还可以包括部分柱形形状，例如，以与相似成形的相邻内衬(未示出)配合。

还如图41所示，阴型模具224可包括多个通道或凹部238，在一个方面，其可适于用作可固化流体的导管，并且在另一方面，可适于用作移位空气的导管。根据本发明的各方面，通道238可以与一个或多个凹部连通，例如，经由凹部234的底部中的孔或口240。阴型模具224还可以包括通道或孔242，其延伸穿过面板底部的并与凹部234连通，以提供与通道238类似的排气功能。通道242可以包括用于引入可固化流体的导管，或者可以包括用于在处理期间排出移位的空气的排气孔。通道242可以在基本垂直于通道238的方向上延伸。

还如图41所示，凸缘236可包括多个孔，例如通孔244。可提供孔244以便于阴型模具224与阳型模具226的接合，例如，通过在组装过程中作为杆的导引孔或导向孔起作用。

图42是图40中所示的阳型模具226的立体图。如图42所示，阳型模具226通常可包括具有多个突起248的块、面板、平板或板246。面板246可以包括表面部分250，例如，成形为与阴型模具224配合。如图42所示，突起248可以是圆柱形的形状，例如，成形为接合阴型模具234的凹部234。然而，根据本发明的各方面，突起248可包括任何常规的柱形形状，如本文所公开的，例如，方形柱形、矩形柱形或椭圆形柱形。如图42所示，突起248还可以包括部分柱形形状，例如，以与相似成形的相邻内衬(未示出)配合。

还如图42所示，面板246可以包括多个孔，例如通孔252。可以提供孔252以便于阳型模具226与阴型模具224的接合，例如，通过在组装过程中作为杆的导引孔或导向孔起作用。

模具222、224和225可由任何常规材料制成，包括木材，本文公开的任何一种塑料，或本文公开的任何一种金属。

图43是根据本发明的方面，分别在图42和43中示出的阴型模具224和阳型模具226的部分，在接合之前的剖面图。如图43所示，根据本发明的一个方面，阳型模具226可以定位在阴型模具上，其中阳型模具226中的突起248通常可以与阴型模具224的凹部234对齐并以其为中心。通过在阳型模具226的孔252和在阴型模具224中的孔244中使用引导杆或导向杆(未示出)，可以促进突起248与凹部234的这种对准。

在本发明的一个方面，其可以称为“压缩模制”，在阳型模具226与阴型模具224接合之前，例如，如图43中的箭头254所示，未固化或可硬化流体(未示出)，例如流体硅酮，可以引入到阴型模具224中。例如，未固化流体可以引入到阴型模具224中以至少部分地填充凹部234。

根据该方面，对于至少部分地填充有未固化流体的阴型模具224，阳型模具226与阴型模具接合，例如压缩到阴型模具中，其中突起248接合并压缩凹部234中的未固化流体。图44是根据本发明的各方面，图41、42和43中所示的阳型模具226和阴型模具224，在接合之后的类似于图43的剖面图。在接合和/或压缩期间，由于突起248和凹部234的形状和尺寸，突起248和凹部234将未固化流体分布在阳型模具226和阴型模具224周围。根据本发明的方面，由于突起248的外部尺寸(例如，外径)和凹部234的内部尺寸(例如，内径)的差异，在接合期间，未固化流体填充突起248和凹部234之间的空隙(例如，环形空隙)。此外，通常可以在每个凹部234的基部和突起248的末端(例如，底部)之间提供间隙256。在一个方面，在阳型模具226与阴型模具224接合期间，该间隙256也可以由未固化流体至少部分地填充但通常完全填充。在本发明的这个方面，在接合期间或之后，过量的未固化流体可能会经由通道238(如双箭头256所示)和/或通孔242(如双箭头258所示)，而从模具224和226移位。在未固化流体固化时，根据本发明的方面的冲击耗散内衬的一部分固化。

图45是根据本发明的方面的通过“压缩模制”由图41至44所示的模具224和226制成的冲击耗散内衬的一部分260的立体图。

根据本发明的另一个方面，本发明的各方面可以在称为“注射成型”的过程中制造，例如，以区别于上述的“压缩成型”过程。在该模制过程中，在与阳型模具226接合之前，很少或没有未固化流体(例如，流体硅酮)可以引入到阴型模具224中。在这方面，如图44所示，阳型模具226首先与阴型模具224接合，其中突起248与凹部234对齐并接合。接合之后，未固化流体然后可以引入到接合的模具224和226中，以至少部分地但通常基本上完全地填充突起248和凹部234之间的空隙，并且至少部分地填充由图44中所示的间隙256限定的空隙。未固化流体可以引入到一个或多个通道或保持，例如，通过一个或多个通道238引入(如双箭头256所示)和/或通过一个或多个孔242引入(如双箭头258所示)。未固化流体(未示出)可以在压力下引入到接合的模具224和226，例如，未固化流体可以“注射”进入接合的模具224和226，例如在常规的注射成型压力、流量和温度下。

图45是根据本发明的一个方面，由图41至44所示的模具224和226制成的冲击耗散内衬的一部分260的立体图，该模具可以通过“注射成型”形成。图46是图45中所示的内衬的俯视图。如图45和46所示，以与本文所公开的本发明的方面一致的方式，冲击耗散内衬(未示出)的内衬部分260包括柔性片262和多个突起264，在这方面，为来自片262的圆柱形突起。在这方面，突起264在部分260的内部不包含，例如，由于模具224和226的形状。换句话说，突起264的内部可以是中空的或没有固化流体的存在。根据该方面，在突起264内不存在固化流体消除了移除突起264内的任何不期望的固化流体的需要。在另一方面，突起264的内部可包含固化流体，例如，覆盖突起264的顶部。

在图45和46所示的方面中，内衬部分260包括由模具224和226中的狭槽形成的基本上连续的周边壁266。在本发明的一个方面，内衬部分260的片262可以不延伸超出周边壁266，例如，由于模具224和226的形状，其中不需要修剪过量的固化流体。

图47是图45和46中所示的冲击耗散内衬的部分260，在放置在图40中所示的基模222中之后的俯视平面图。根据本发明的这个方面，内衬部分260定位在基模222中，突起264的远端接触基模222的凹部228的底部或下表面。在本发明的这个方面，在将部分260定位到基模222中之前或之后，然后可以将可固化流体(未示出)引入到模具222的凹部228，并固化，并在固化时粘附到部分260，以提供如本文所公开的未填充的冲击耗散内衬。

图48是由图45和46中所示的部分260制成的冲击耗散内衬270，在组装有由引入图47中所示的基模222的未固化流体形成的层272之后的俯视平面图。内衬270包括内部流体274，例如乙二醇，其可以经由如本文所公开的注射引入。根据一个方面，冲击耗散内衬270的形成可以类似于内衬70的向下形成，参照图10至19所描述的。内衬270和内衬70的形成之间的一个区别是整体形成内衬270中的侧壁266，而内衬70可以形成为没有侧壁。

图49是根据本发明的一个方面，图48中所示的冲击耗散内衬270，在与保护面板280组装之前的分解示意性立体图。如本文所述，面板280可包括金属或塑料，并通过常规手段安装到冲击耗散内衬270，例如，使用粘合剂或机械紧固件。

图50是根据本发明另一方面，内衬部分302和阳型模具304的部分在接合之前的剖面图。内衬部分302可以在设计和构造上类似于图45和46中所示的内衬部分260。阳型模具304可以在设计和构造上类似于图40至44所示的阳型模具224。内衬部分302可以通常包括片306和突起308，例如，如本文所公开的中空柱形突起，其具有内表面310，例如具有内径的圆柱形表面。阳型模具304通常可具有突起312，例如实心柱形突起，其具有外表面314，例如具有外径的圆柱形表面。

在这方面，在制造内衬部分302之后，例如，在图40-44所示的模具224和226中，内衬部分302定位在阳型模具304附近(例如，如图50所示的在阳型模具304上方)，内衬部分302的突起308的内表面310基本上与阳型模具304的突起312的外表面314对齐。然后，在内衬部分302与模具34接合之前或期间，例如，如箭头316所示，将未固化流体320(例如，液体硅酮)引入到模具304，以在模具304中和在突起312周围提供一定水平的未固化流体。如图51所示，在内衬部分302与模具304接合的情况下，突起308的内表面310和突起312的外表面314彼此接合、接触或抵靠，并且根据本发明的该方面，导引或导向突起310与突起312的接合。在一个方面，内表面310与外表面314的接合增强或确保了突起310与突起312的正确对准。

根据本发明的这个方面，随着突起308与突起310的接合进行，柱形突起308的远端至少接触但通常浸没在模具304中的未固化流体320中。根据本发明的这个方面，随着未固化流体320的固化以及固化流体320与突起308的远端的接合或粘附，可以形成未填充的冲击耗散内衬。然后可以用流体填充该内衬，以提供根据本发明的方面的另一种冲击耗散内衬。

图52是采用本发明另一实施例的头盔410的立体图。图53是图52中所示的头盔410的侧视图，以虚线示出了本发明的一个方面的特征。图54是图52中所示的头盔410的主视图。图55是沿图54中的剖面线55-55观察的图54中所示的头盔410的剖视图。虽然头盔410示出为图52-55中的典型橄榄球头盔，其具有典型的橄榄球头盔面罩411，根据本发明的各方面，头盔410可包括任何保护性头部装备，其可通过具有本发明的方面而使用户受益。例如，本文公开的本发明的任何方面可以适用于但不限于棒球接球手的头盔、棒球击球手的头盔、垒球接球手的头盔、垒球击球手的头盔、曲棍球头盔、曲棍球守门员面具/头盔、摩托车和摩托车越野头盔、滑雪和单板滑雪头盔、滑板头盔、长曲棍球头盔、自行车头盔、骑师头盔、医疗保护头盔、攀岩或攀冰头盔、登山头盔、橄榄球头盔、官员(例如，裁判)头盔、建筑头盔、和军用头盔等。还可以设想，图52-55中公开的本发明的各方面可以用于本文公开的任何冲击耗散内衬和其他方面。

如图52-55以及特别是图55所示，本发明的各方面包括保护性头盔插入物装置412，其具有内衬414，例如本文所公开的可变形、冲击耗散内衬，定位在头盔410的壳体413内，以保护头盔410的佩戴者的头部415。内衬414通常包括至少一个凹部416，但是通常可以提供多个凹部416。该至少一个凹部416包括内表面418，并且该内表面通常具有内部尺寸420。一个或多个凹部416可包括内衬414中的通孔；然而，在本发明的一些方面，一个或多个凹部416可以不完全延伸穿过内衬414。例如，在一个方面，一个或多个凹部416可以包括内衬414中的“盲孔”，例如，其中凹部16的底部可包括内衬414的一部分。

根据本发明的各方面，头盔410的装置412包括定位在头盔410内的至少一个主体422，但是在一个方面，可以提供多个主体422。

图56是由图55中的细节56示出的装置412的部分的详细视图，其中示出了可以与本发明的一个方面一起使用的一个主体422等。至少一个主体422通常可以安装在头盔410的壳体413下方，例如，安装到安装在外壳413中的接口、保持器或线束421内，并且主体422包括外表面424。在一个方面，主体422可以直接安装到壳体413，例如借助于粘合剂或机械紧固件。外表面424通常可以成形为共形符合至少一个凹部416的内表面418的形状，但外表面424的形状可以与内表面418的形状不同。

根据本发明的各方面，例如，如图56所示，在对具有装置412的头盔410的冲击时，可变形内衬414变形，从而减小至少一个凹部416的内部尺寸420，其中在至少一个凹部416的内表面418的至少一部分可以接触至少一个主体422的外表面424的至少一部分。根据本发明的各方面，内表面418与主体422的这种接触限制了内衬422的变形，并且，应理解此时，限制了由于流体动能引起的冲击能量的耗散，并且通过内衬414和/或主体422的变形(弹性变形和/或塑性变形)增强了冲击能量的耗散。

在一个方面，凹部416的内部尺寸420可包括范围从约0.125英寸到约12英寸的宽度或直径，但通常在约0.5英寸到约1.5英寸之间。内衬414可具有范围在从约0.125英寸至约6英寸的厚度，但通常在约0.25英寸至约3.0英寸之间。

还如图52-55所示，本发明的各方面还可包括一个或多个“销”或主体431，其安装到壳体413的内表面上，例如，使用粘合剂和/或机械紧固件。根据本发明的各方面，主体431定位并适于接合内衬414中的凹部或通孔441，以帮助将内衬414定位和/或保持在头盔壳体413内。

内衬414和本文公开的任何内衬可包括具有凹部416的任何柔性内衬，凹部416的尺寸适于容纳一个或多个主体422，例如，由本文公开的方法制造的任何一个或多个冲击耗散内衬。根据本发明的各方面，内衬414可包括任何可变形材料，比如，任何弹性材料，例如天然聚合物，诸如聚异戊二烯橡胶，或合成聚合物，诸如氯丁橡胶、热塑性弹性体、热塑性橡胶、聚氯乙烯、或乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶等。内衬414也可以由织物、皮革、皮革板、膨胀乙烯基泡沫、植绒乙烯基薄膜、聚氨酯、稀松布上的乳胶泡沫、支撑聚氨酯泡沫、层压聚氨酯薄膜或模内涂层，例如聚氨酯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈三元共聚物和共聚物、乙烯基类或其它丙烯酸类等。在一个方面，内衬414的特征可在于良好的柔韧性，例如，如低弹性模量所示，同时易于模制。

内衬414和本文公开的任何内衬可包括弹性材料，该弹性材料具有在负载下压缩的趋势，例如，当暴露于冲击负载时提供缓冲，例如，天然或合成橡胶、泡沫、热塑性弹性体、聚氨酯弹性体、硅酮弹性体、聚氯乙烯(PVC)弹性体、烯烃弹性体、聚酰胺弹性体或凝胶状弹性体等。

在一个方面，内衬414可以包封流体417，例如，在内衬414内的一个或多个空腔419中。

在本发明的一个方面，内衬414可包括流体填充的弹性体内衬，例如，内衬414可包括如美国专利8,856,972(其公开内容通过引用而包括在本文中)中所述的液体-凝胶冲击反应内衬(L-GIRL)。在一个方面，内衬414可以包括具有凹部416的流体填充的弹性材料。内衬414可以由凝胶状材料制成，例如合成冲击凝胶或基于大豆的冲击凝胶等。

包封在内衬14中的流体417和位于本文公开的任何内衬中的任何流体可以是液体或气体，但优选是液体，例如粘性液体，例如凝胶。在一个方面，流体17可包含水，即基本上含有添加剂或防腐剂的水。在一个方面，流体17可以是油，例如矿物油或植物油。油可以具有天然来源或是合成的。流体17可包括相对高粘度的流体，例如，具有能够增强冲击负载吸收的高粘度流体，例如乙二醇和/或丙二醇。

一个或多个主体422和431可以采用宽范围的尺寸、形状和材料，例如，取决于头盔410的尺寸和头盔410可能要经历的预期负载(例如，冲击负载)。图57是图56中所示的主体422的侧视图，其可用于本发明的各方面。图58是图57中所示的主体422的俯视平面图。主体422或431可包括根据本发明各方面的柱形形状，例如，直柱形形状。直柱形形状可以是圆形或非圆形，例如，多边形或椭圆形。在一个方面，如图56至58所示，主体422或431可以是半圆形或曲线形“圆顶”成形的，例如，具有圆柱形基部423部分，其限定表面424，以及基部423上方的圆角或曲线圆顶部分425。在其他方面，可以不设置圆顶部分，例如，主体422或431的上表面可以是平面的。在本发明的其他方面，主体422或431的形状可以是椭圆形或多边形(例如，如图61至66所示)。

由本发明的各方面提供的一个或多个主体422或431可以由任何合适的材料制成，例如，金属、塑料、弹性体、或甚至木材。在一个方面，主体422可以由塑料制成，例如聚酰胺(PA)，例如尼龙；聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)两者；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚丙烯(PP)，例如发泡聚丙烯(EPP)；聚酯(PE)；聚四氟乙烯(PTFE)；聚苯乙烯(PS)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；聚碳酸酯(PC)；聚苯乙烯，例如发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫，诸如聚苯乙烯泡沫塑料EPS泡沫；或聚氯乙烯(PVC)；以及其他塑料。在一个方面，主体422可以由低密度可压缩材料制成，例如，塑料泡沫材料，例如发泡聚丙烯(EPP)或其等同物。

一个或多个主体422和431可以由弹性材料制成，例如，天然聚合物，例如聚异戊二烯橡胶；或合成聚合物，例如氯丁橡胶、热塑性弹性体、热塑性橡胶和聚氯乙烯，或乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶等。

如图57和58所示，主体422或431的宽度或直径427可以在约0.125英寸至约12英寸的范围内，但通常在约0.5英寸至约1.5英寸之间。主体422或431可具有范围为从约0.125英寸到约6英寸的厚度429，但通常在约0.25英寸到约3.0英寸之间。

图59和60示出了根据本发明的一个方面的装置412的设想的偏转和/或变形。图59是本发明的一个方面在冲击之前的示意图，部分为剖面，类似于图56中所示的细节。为了便于说明和描述本发明的各方面，图59和60以平面格式示意性地表示了本发明的各方面。应当理解，图59和60中所示的平面或线性结构通常可以呈现根据本发明的各方面的弯曲外观，例如，在外观上类似于图56中所示结构的弯曲外观。

如图59所示，本发明的一个方面包括例如类似于上述装置412的装置432，其包括具有壳体433的头盔430，内衬434(例如可变形内衬)定位在壳体433内部以保护佩戴者的头部435。尽管在本发明的这个方面，参照用作头部装备或头盔430示出和描述了装置432，但是装置432可以用在任何一个或多个内衬中，例如，本文公开的冲击耗散内衬。

内衬434可以具有以上公开的内衬414的所有属性，通常包括至少一个凹部436，凹部436具有限定内部尺寸440的内表面438。根据一个方面的装置432包括位于头盔430内的至少一个主体442。该至少一个主体442通常可以安装在头盔430的壳体433下方，并且可以安装到安装在壳体433中的接口或线束443内。该至少一个主体442包括外表面444，例如围绕主体442的周界或周边的表面，以及外部尺寸445，例如，厚度、宽度、深度或直径，取决于主体442的形状。如上所述，外表面444通常成形为共形符合至少一个凹部436的内表面438的形状，但表面444的形状可以不共形符合内表面438的形状。

如图59和60所示，内衬434可包括中空的柔性内衬，其具有一个或多个空腔446，空腔446包含流体447，例如水、油、醇和/或二元醇。如图59所示，空腔446通常可以由内衬434的内壁448，内衬434的外壁450和侧壁452界定。空腔446的侧壁452可以限定凹部或通孔436的表面438。

如图59所示，在正常操作下，例如，在头盔430上没有任何负载或冲击的情况下，具有一个或多个凹部或通孔436的内衬434可以与佩戴者的头部435(或任何其他表面)接合(或任何被保护的表面)，一个或多个主体442定位在头盔430的壳体433中的凹部436上方。内衬434的尺寸和形状通常可以舒适地适应佩戴者的头部435的形状。内衬434通常可具有第一或未负载的厚度454，并且凹部436可具有第一或未负载的内部尺寸440。

图60是根据如图59所示的本发明的一个方面的在冲击之后的示意图，部分地为剖面。如图60所示，图59中所示的装置432通常由头盔430上的负载压缩，例如，冲击负载，如箭头460所示。根据本发明的各方面，由于内衬434的柔性或可压缩性，如图60所示，在负载460的情况下，内衬434通常可压缩至厚度462，例如，小于未负载厚度454。此外，由于内衬434的柔性或可压缩性以及流体447在空腔446中的存在，随着内衬434压缩到厚度462，凹部436的内部尺寸也可以压缩，如图60中的箭头464所示。根据本发明的各方面，凹部436的压缩，例如，图59中所示的内部尺寸440的减小至凹部436的内部尺寸466，或负载的内部尺寸，例如小于图59中所示的内部尺寸440的内部尺寸。在一个方面，取决于负载460的严重性，负载的内部尺寸466可以大于主体442的外部尺寸445。然而，在本发明的其他方面，负载的内部尺寸466可以减小，其中凹部436的内表面438的至少一部分接触主体442的外表面444的至少一部分。再次，根据本发明的各方面，内表面438与主体442的这种接触可限制内衬434的变形，并且，应当理解此时，可以限制由于流体动能引起的冲击能量的耗散，并且通过内衬434和/或主体442的变形(弹性变形和/或塑性变形)来增强冲击能量的耗散。在本发明的其他方面，在凹部436内使用一个或多个主体442可以包括用于减小内衬434的尺寸(并因此减小质量和重量)的一个装置。例如，在一个方面，当预期的负载不那么严重并且需要耗散较少的冲击能量时，可以增加凹部436的尺寸以减小内衬434的质量，并且可以增加主体442的尺寸以增加凹部436的内表面438和主体442的外表面444之间接触的可能性。

图59和60(以及本文其他地方)中所示的偏转、变形和压缩仅代表性地有助于描述和说明本发明的各方面。本发明的各方面的实际相对或绝对偏转、变形和压缩可以比所示的更大或更小，这尤其取决于头盔430的尺寸和/或内衬434的尺寸和用途、构造的材料、以及本发明各方面所经历的负载等。

图61是根据本发明的一个方面，图59和60中所示的本发明的方面在冲击之前的示意性平面图。如图61所示，内衬434包括具有内表面438的凹部或通孔436。而且，主体442可以具有圆形剖面，例如，轴向圆形剖面，外表面444和未负载的内部尺寸440。

图62是根据本发明的一个方面，图61中所示的本发明的方面在冲击之后的示意性平面图。如图62所示，在负载的影响下，例如，图60中所示的负载460，以及随后的内衬434的压缩，凹部436通常可以变形或压缩，如图62(以及图60)中的箭头464所示的。结果，根据本发明的各方面，图61中所示的凹部436的内部尺寸440可压缩至内部尺寸466，例如，小于内部尺寸440。如上所述，凹部436的内部尺寸466可以压缩，其中如图62所示，凹部436的内表面438的至少一部分可以接触主体442的外表面444。因此，如上所述，本发明的这个方面可以提供减小内衬434的质量的能力，并且经由内衬434和/或主体442的变形来增强冲击能量的耗散。

图63至66是根据本发明的其他方面，其他主体和凹部的设想形状的类似于图61的示意性平面图。图63是具有圆角矩形轴向剖面的主体472的平面图，其位于具有圆角矩形凹部或通孔476的内衬内。图64是具有椭圆形轴向剖面的主体482的平面图，其位于具有椭圆形凹部或通孔486的内衬内。图65是具有三角形轴向剖面的主体492的平面图，其位于具有三角形凹部或通孔496的内衬内。图66是具有多边形轴向剖面，例如八边形剖面的主体502的平面图，其位于具有多边形，例如八边形凹部或通孔506的内衬内。虽然如图61至66所示，但本发明的各方面可包括具有相当或互补的几何形状的主体和凹部，还设想本发明的各方面可包括一个或多个具有一个剖面形状的主体，例如圆形、矩形、椭圆形或多边形等，其中凹部或通孔的形状可能不是相当的或互补的。例如，在一个方面，主体的剖面可以是矩形的，并且主体所在的凹部或通孔的形状可以是圆形或椭圆形。用于主体和凹部或通孔的其他形状组合或排列对于本领域技术人员来说是显而易见的。

根据本发明的各方面，一个或多个凹部416(例如，如图53、55和56中所示)或436(例如，如图59和60中所示)，以及一个或多个主体422或442分别可包括多个凹部416或436以及多个主体422和442，其中每个主体与凹部相关联。在一个方面，多个凹部416或436和主体422或442分别可以分别围绕内衬414或434分布，例如，围绕内衬414或434均匀地分布，并且内衬可以是本文公开的冲击耗散内衬的任何一个或多个。在一个方面，多个凹部416或436和主体422或442分别可以围绕内衬414或434的至少一部分分布，例如，在内衬414或434的一个或多个部位或区域中，或者本文所公开的一种或多种冲击耗散内衬中。

在本发明的另一个方面，内衬414或434可以分别包括一个或多个凹部416或436以及一个或多个主体422或442，该一个或多个主体位于一个或多个凹部416或436的上方、内部或附近。该结构分别在内衬414或434中具有一个或多个凹部416或436，并且一个或多个主体422或442可以分别包括单独的内衬插入物、内衬的一部分或具有液体包封的可变形结构的单独结构，该可变形结构分别具有一个或多个凹部416或436和一个或多个主体422或442。这些单独的凹部/主体插入物中的一个或多个可以位于头盔或头部装备内，或者位于本文公开的任何冲击耗散内衬或结构内。

图67和68示出了本发明的其他方面，其中一个或多个主体可用于将抗冲击内衬保持在如本文所公开的头盔或类似结构内。图67是头盔510内的冲击耗散内衬505的装置500的底部立体图，其中至少一个主体515安装在头盔510中。图68是图67中所示的装置500的后视图，其具有安装在头盔510中的至少一个主体515。图69是图67和68中所示的具有冲击耗散内衬505的装置500的剖面图。在图67和68所示的方面，为了便于说明，头盔510包括透明头盔，虽然可以使用任何类型的头盔或半球形结构。冲击耗散内衬505可以是本文公开的任何一个内衬，例如图27中所示的内衬140或图37中所示的内衬200。

在图67、68和69所示的本发明的方面中，至少一个主体515安装到头盔510的内表面，例如，使用粘合剂、一个或多个钩环紧固件、或一个或多个机械紧固件。在图67-69所示的方面中，至少一个主体515显示为三角形主体，例如，其形状类似于图65中所示的主体492；然而，根据本发明的各方面，主体515可以采用任何常规形状，例如，图61至66中所示的任何一种形状。根据该方面，主体515用于至少部分地将内衬505保持在头盔510或任何其他半球形结构内。在一个方面，内衬505可以仅借助于一个或多个主体515保持在头盔510中，即，不需要其他装置以保持在头盔510中。例如，在一个方面，在图68中最清晰地示出，主体515可以接合或接触内衬505的径向定向的空腔507的表面并且至少部分地将内衬505保持在头盔510中。一个或多个主体515可以接合内衬505中的任何一个或多个空腔507，例如，在内衬505的后部(如图68和69所示)，内衬505的前部，和/或内衬505的两侧。

在本发明的另一个方面，如图69中最清晰地示出的，主体515可以与安装在头盔510中的一个或另外的主体520和/或522(类似于图53和55中所示的主体431)配合和/或与安装在头盔510中的一个或多个主体515配合，以至少部分地将内衬505保持在头盔510中。例如，如图69所示，一个或多个主体520和522可以安装到头盔510的内表面并且尺寸和位置可以设定成与内衬505中的一个或多个凹部518接合或由其容纳。虽然在图69中示出为半球形和柱形，但是一个或多个主体520和522可以采取本文公开的任何一个主体的形状，例如，图61-65中所示的任何一种形状，例如直圆柱体。在一个方面，安装到头盔510的内表面，例如，沿着头盔510的纵向中心线(从前到后)525(参见图67和68)等距间隔的两个或多个主体520和522，可以接合内衬505中的两个或多个凹部518，例如，沿内衬505的纵向中心线525(从前到后)等距间隔。根据本发明的各方面，一个或多个主体515和一个或多个主体520和/或522可用于至少部分地将内衬505保持在头盔510或任何半球形结构中。在一个方面，一个或多个主体515和一个或多个主体520和/或522可以基本上将内衬505保持在头盔510或者任何半球形结构中，例如，不需要另外的保持装置。在一个方面，一个或多个主体515和/或一个或多个主体520和/或522可提供双重功能，包括基本上将内衬505保持在头盔510中，同时还提供至少一些增强的冲击能量耗散功能，如参照图59和60示出和描述的。

图70是图27和28中所示的冲击耗散内衬140的主视图，后视图是其镜像。图71是图27和28中所示的冲击耗散内衬140的右视图。图72是图27和28中所示的冲击耗散内衬140的左视图。

虽然未在图中示出，但可以设想本发明的各方面可以包括用于至少部分地将所公开的头部装备固定到头部(例如，人体或动物的头部)的设备和装置。这包括带子、绳索、绳子、扣子、带扣、按扣、钩子、钩环紧固件(例如，

钩环紧固件)等。

本发明的各方面提供用于身体和结构保护的多功能冲击耗散内衬。例如，当应用于头部保护时，本发明的各方面可以在任何方向和任何一个时间点提供低能量和高能量冲击的头部保护。而且，与现有技术的头部保护不同，本发明的各方面已经过测试和确认能提供可重复的冲击保护，例如，防止多次冲击。除了本发明的各方面的能量吸收功能之外，与现有技术相比，本发明的各方面的低轮廓性质可以通过为任何负载提供较低的“杠杆臂”，来提供减少头部、颈部和和/或脊柱上的旋转或扭转负载的传递的益处。例如，在现有技术的特征在于头部保护具有较厚的内衬，例如2至3英寸厚的情况下，本发明的各方面可以适于提供厚度仅约1/2英寸的内衬厚度。如本领域中已知的，这种厚度的减小以及因此冲击扭转杠杆臂的减小可以显着减小使用者的头部、颈部和/或脊柱上的扭转负载。

从前述内容显而易见的是，本发明在其许多方面提供了冲击耗散内衬，制造冲击耗散内衬的方法，具有冲击耗散内衬的头盔和头部装备，用于保护头部和其他身体结构或其他需要保护的一般非身体结构的装置、内衬和方法。同样，尽管参照头部装备和头盔示出并描述了本发明的各方面，但是可以设想本发明的各方面可以用于本文公开的任何屏障、结构或任何冲击耗散内衬。在一个方面，用于赛车运动的屏障可包括本文公开的一个或多个冲击耗散内衬，例如，赛车场(例如，机动车赛车场)或赛道(例如，摩托车越野赛道)的屏障或围墙等。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如这里所使用的，单数形式“一(a)”，“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”，“包括”，“包含”和/或“具有”指所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。

已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但是并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修正和变型对于本领域普通技术人员而言都将是明显的。为了最好地解释本公开和实际应用的原理，并且使得本领域的其它普通技术人员能够理解如适合于所计划的特定使用的、对于具有各种修正的各种实施例本公开，来选取和描述实施例。

这篇书面说明书使用示例来公开本发明，包括最佳方式，并还允许本领域技术人员来实施本发明，包括制造或使用任何装置或系统，并执行任何所结合的方法。本发明的可专利的范围是通过权利要求书而定义的，并且可以包括对本领域的技术人员所想到的其他实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求的字面语言的结构元素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这样的其它实例意图处于权利要求的范围内。

Claims

1.一种头盔，包括：

头盔壳体；

可变形流体包封内衬，其位于头盔壳体中，所述可变形流体包封内衬与头盔壳体的内部表面相邻，且所述可变形流体包封内衬具有至少一个孔，所述孔具有内表面；以及

具有外表面的至少一个主体，所述至少一个主体安装至所述头盔壳体并且位于可变形流体包封内衬中的至少一个孔内；

其中所述至少一个主体将所述可变形流体包封内衬定位于所述头盔壳体内。

2.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体还将可变形流体包封内衬维持在头盔壳体内。

3.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个孔包括在可变形流体包封内衬中的多个孔。

4.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括至少一个柱体。

5.根据权利要求4所述的头盔，其中所述至少一个柱体包括至少一个直柱体。

6.根据权利要求5所述的头盔，其中所述至少一个直柱体包括至少一个直圆柱体。

7.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括可压缩材料。

8.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括泡沫材料。

9.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括弹性材料。

10.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括多个销。

11.根据权利要求1所述的头盔，其中通过粘合剂、钩环紧固件以及机械紧固件中的一个将所述至少一个主体安装到所述头盔壳体。

12.根据权利要求1所述的头盔，其中当头盔被撞击时，所述至少一个孔的内表面的至少一部分与所述至少一个主体的外表面的至少一部分接触。

13.根据权利要求12所述的头盔，其中所述至少一个孔的内表面的至少一部分与所述至少一个主体的外表面的至少一部分的接触向所述至少一个孔的内表面耗散至少一些冲击能量。

14.根据权利要求12所述的头盔，其中所述至少一个孔的所述内表面的至少一部分与所述至少一个主体的所述外表面的至少一部分之间的所述接触限制所述至少一个孔的内部尺寸的减小。

15.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括0.5英寸至1.5英寸之间的直径。

16.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个主体包括0.25英寸至3英寸之间的厚度。

17.根据权利要求1所述的头盔，其中包封在所述可变形流体包封内衬中的流体包括水和油中的一种。

18.根据权利要求1所述的头盔，其中所述头盔包括棒球接球手的头盔、棒球击球手的头盔、垒球接球手的头盔、垒球击球手的头盔、曲棍球头盔、曲棍球守门员面具、摩托车头盔、摩托车越野头盔、滑雪头盔、单板滑雪头盔、滑板头盔、长曲棍球头盔、自行车头盔、骑师头盔、官员头盔、医疗保护头盔、攀岩或攀冰头盔、登山头盔、橄榄球头盔、建筑头盔、和军用头盔中的至少一个。

19.根据权利要求5所述的头盔，其中所述至少一个柱体包括至少一个多边形柱体或至少一个椭圆形柱体。

20.根据权利要求1所述的头盔，其中所述至少一个孔包括盲孔和通孔中的一个。