[实用新型]安全头盔的一体复合式缓冲结构

说明书

技术领域

本发明有关一种安全头盔，尤指一种可大幅分散冲击力，以降低冲击能量直线传递及单点多次冲击所产生危险的安全头盔。

背景技术

一般现有的安全帽结构(请参图1至图3)，其主要由一具适当厚度的具耐磨及抗压缩性的ABS或PC等硬质塑料层形成一帽盔型式的壳体，该壳体的内界定有容置空间以覆设有一由相当结构厚度的高倍率发泡硬化吸震结构体(如EPS、EPO、EPU……等发泡)，令该结构体能与壳体相紧密结合，使该结构体充分作为支持壳及撑载于使用人头部的缓冲撑架结构，壳体则用来避免尖锐物的刺穿，两者产生互补的防冲撞保护效能，一旦在外力冲击壳体时，该冲量由壳体及发泡结构体的结合充分地吸收，以达保护戴用者头部不受伤害的目的；然而，由于该现有的安全帽结构，在受到低速或较轻微的撞击时，确实可通过硬质发泡结构体直接抵挡化解或降低该外来的冲击作用力，尚能有效防止戴用者头部受到意外撞击而产生危险的情形。

但由于该发泡结构体为一硬质封闭式的缓冲材料制成，当受到冲击时，分散冲击的能力有限，缓冲型态也不够柔软，无法产生优良的溃缩冲量消除，仅能在小范围内传递该冲击力，于是对所承受的冲击力，其分散承受能力较差，无法将定点(集中)的冲击力进行充分的扩散，此将造成冲击力的过度集中；于是该强劲冲击能量集中作用自壳体传递至硬质发泡结构体再直接作用至戴用者的头部时，常造成戴用者头部受到发泡体直接传递的强硬冲撞，对于中度以上的冲击作用，仍然无法发挥有效的缓冲功能。

于是，该现有安全帽的壳体因集中冲击力无法得到充分而柔软的分散承挡，当遭受集中或单点多次的冲击能量时，将致使其壳体与结构体在受到强力冲击后，变形量极可能直接超过材料的降伏变态点，而无法在受冲击之后自行回复原来待冲击状态，造成壳体对抗多次轻量或多次中量的耐撞击能力降低，且在遭受撞击后该壳体与其内的硬质发泡结构体间，极易产生分离或向内凹陷的变形，如此即丧失抵抗再次外力冲撞的能力，整体安全度直接受到影响，实有加以改进的必要。

在此之前，又有设计者将上述结构体的顶部设具一凹入槽，再于槽内扣或嵌一密度较低的顶盖层，期待以此密度低的顶盖层，在壳体与结构体间提供一较柔软且易溃缩的材料层，希望能克服上述诸问题；然而很明显的，该结构顶盖及结构体需分由两组模具及两个制程来完成，且两者的结合并非为一完整体，容易在组装上产生人为失误，且在作用力的传递上较难完全及确实，将造成品质低落，无法达成预期的目的，且各层的互补性也必然降低，容易造成冲撞后无法回覆原状的缺点，仍有进一步改进的空间。

发明内容

本实用新型主要目的即在提供一种安全头盔的一体复合式缓冲结构，主要应用一种具有极佳吸震能力的低阻抗缓冲材料，以设成一缓冲体复合于壳体与内衬结构体之间(呈三明治型态)，可以有效将集中的点冲击在缓冲体部份充分缓和扩散至较大的承受范围，以利于在大冲击能量撞击壳体后传递至戴用者头部之前，能大幅分散该冲击能量至整体帽内较大负荷面，以保护戴用者头部的安全。

在现有的材料特性中，近年来以夹层复合构造取代单一材料而为组合结构体的运用日渐风行，其主要来自组合后的复合型态，可兼容各材料的优点，互补长短，取得较好的性能或成本效益；其型态概由上下两高密度材料，其间夹置低密度的蜂巢型或软质发泡或发泡缓冲体所构成；此型材料在耐冲击的运用上，主要善用上述的低密度中间层材，其在遭受冲量的作用时(请参图7)，在该厚度方向受力而崩溃之前，大致能以其有效的挫曲保持向下一定程度的轻荷重；因此，该材料能在碎断前提供良好的冲量分散，避免对待保护物产生不良应力伤害。

为达上述目的，本实用新型包含一壳体、一内衬结构体及生成于该两者间的缓冲体；其中壳体为一硬质塑料或纤维复合材料所构成的帽盔，该帽盔的内部结合一种高倍率发泡成形的硬化内衬结构体，且于壳体与内衬结构体之间另一体生成夹设有至少一缓冲体，该缓冲体可为一开放式发泡成型的高吸震能力或低阻抗性的缓冲材料所构成，由此可在该缓冲体受力冲撞而产生材料溃断之前，将该集中或较强劲的点冲击能量向周边充分的扩散，以分散转换成较弱的分向冲击能量，得以大幅降低冲击能量对单点的集中作用；于是，当能量逐层传递至头盔最内层与戴用者头接触面时，冲击能量已在缓冲体处大幅分布至较大的承受范围，恰得以降低单位面积的能量承受率，而能减轻对戴用者头部的单点伤害，自然成为一较佳的缓冲结构设计。