ホーム > 特許ランキング > ウィークス，ブルース，ブイ．
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-29
(54)【発明の名称】衝撃吸収要素、システム、および使用方法
(51)【国際特許分類】
F16F 9/10 20060101AFI20230322BHJP
A41D 13/018 20060101ALI20230322BHJP
A42B 3/12 20060101ALI20230322BHJP
【ＦＩ】
F16F9/10
A41D13/018
A42B3/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022548146
(86)(22)【出願日】2021-02-08
(85)【翻訳文提出日】2022-10-04
(86)【国際出願番号】 US2021017151
(87)【国際公開番号】W WO2021159119
(87)【国際公開日】2021-08-12
(31)【優先権主張番号】62/970,908
(32)【優先日】2020-02-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522314005
【氏名又は名称】ウィークス，ブルース，ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ウィークス，ブルース，ブイ．
【テーマコード（参考）】
3B011
3B107
3J069
【Ｆターム（参考）】
3B011AA01
3B011AB01
3B011AC04
3B107DA01
3J069AA38
3J069EE80
(57)【要約】
衝撃吸収体が提供され、使用中、被保護物と衝撃を受ける物体との間に配置されるように構成されて、外力の衝撃による、衝撃を受ける物体の実質的な損傷を防ぐ。衝撃吸収体は、外部吸収要素、および外部吸収要素内に配置された内部吸収要素を含む。外部吸収要素は、一次チャンバを囲む外壁を含み、一次チャンバは、第１の圧力下で第１の流体を密封して含有するように構成され、外壁は、衝撃を受ける側面および被保護側面を含み、被保護側面は、使用中、被保護物に向けられるように構成され、衝撃を受ける側面は、使用中、衝撃を受ける物体に向けられるように構成される。第１の内部吸収要素は、第１のチャンバを囲む第１の壁を含み、第１の内部吸収要素は、第１のチャンバが第１の流体によって取り囲まれている状態で一次チャンバ内に配置され、第１のチャンバは、第２の圧力下で第２の流体を密封して含有するように構成され、第２の圧力は、第１の圧力と等しいかまたは異なる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用中、被保護物と衝撃を受ける物体との間に配置されるように構成された衝撃吸収体であって、前記衝撃を受ける物体は、外部の物体による衝撃を受けるように構成され、前記衝撃吸収体は、一次チャンバを囲む外壁を備える外部吸収要素であって、前記一次チャンバは、第１の圧力下で第１の流体を密封して含有するように構成され、前記外壁は、衝撃を受ける側面および被保護側面を備え、前記被保護側面は、使用中、前記被保護物に向けられるように構成され、前記衝撃を受ける側面は、使用中、前記衝撃を受ける物体に向けられるように構成される、外部吸収要素と、
第１のチャンバを囲む第１の壁を備える第１の内部吸収要素であって、前記第１の内部吸収要素は、前記第１のチャンバが前記第１の流体によって取り囲まれている状態で前記一次チャンバ内に配置され、前記第１のチャンバは、第２の圧力下で第２の流体を密封して含有するように構成される、第１の内部吸収要素と
を備える、衝撃吸収体。
【請求項2】
前記外部吸収要素は、前記外部吸収要素と流体源との間の流体連通を選択的に調節するように構成された第１の制御弁をさらに備える、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項3】
前記第１の制御弁は、第１の逆止弁と直列な第１の開閉弁を備え、前記第１の開閉弁は、前記外部吸収要素と前記第１の逆止弁との間に配置され、前記外部吸収要素と前記第１の逆止弁との間の流体の流れを選択的に可能とするように構成される、請求項２に記載の衝撃吸収体。
【請求項4】
膨張手順中、前記第１の開閉弁は、前記第１の逆止弁を前記外部吸収要素と流体連通させるように開いており、前記第１の逆止弁は、前記第１の流体が前記第１の圧力に加圧されるまで、前記外部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正され、その後、前記第１の逆止弁は閉じ、
前記第２の開閉弁は、前記第２の逆止弁を前記第１の内部吸収要素と流体連通させるように開いており、前記第２の逆止弁は、前記第２の流体が前記第２の圧力に加圧されるまで、前記第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正され、その後、前記第２の逆止弁は閉じる、
請求項３に記載の衝撃吸収体。
【請求項5】
前記第１の逆止弁は、膨張手順中、前記外部吸収要素内への流体の流れを可能とし、前記第２の逆止弁は、前記膨張手順中、前記第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とする、
請求項３に記載の衝撃吸収体。
【請求項6】
前記第１の逆止弁および前記第２の逆止弁の各々は、そこを通る通路が形成された弁体であって、前記通路が、流体入口および流体出口、前記通路の拡張部内に形成されたチャンバ、前記流体入口に最も近い前記チャンバ内に形成された弁座、ならびに前記弁座の反対側の前記チャンバ内に形成されたリミッタを備える、弁体、
前記通路の拡張部内に形成された前記チャンバ内に配置された弁要素であって、前記弁要素は、前記チャンバ内で移動可能であり、前記弁座と前記リミッタとの間に捕捉される、弁要素、ならびに
前記弁要素および前記弁体を接続するばね
を備える、請求項５に記載の衝撃吸収体。
【請求項7】
前記第１の逆止弁の動作中、前記第１の開閉弁が開き、前記外部吸収要素を前記第１の圧力で膨張させる時、前記弁要素は、前記通路を閉じるように前記弁座を圧迫し、
前記第１の開閉弁が開き、前記外部吸収要素を膨張させている最中であるが、前記第１の圧力にない時、前記弁要素は、前記弁座と前記リミッタとの間に配置されて、前記通路を通る流体の流れを可能とする、
請求項６に記載の衝撃吸収体。
【請求項8】
前記第１の開閉弁が閉じている時、前記弁要素は、前記弁座と前記リミッタとの間に配置される、請求項７に記載の衝撃吸収体。
【請求項9】
前記ばねは、前記外部吸収要素が前記第１の圧力に加圧されるまで、前記外部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正される、第１のばねである、請求項７に記載の衝撃吸収体。
【請求項10】
前記第２の逆止弁の動作中、前記第２の開閉弁が開き、前記第１の内部吸収要素を前記第２の圧力で膨張させる時、前記弁要素は、前記通路を閉じるように前記弁座を圧迫し、
前記第２の開閉弁が開き、前記第１の内部吸収要素を膨張させている最中であるが、前記第２の圧力にない時、前記弁要素は、前記弁座と前記リミッタとの間に配置されて、前記通路を通る流体の流れを可能とする、
請求項６に記載の衝撃吸収体。
【請求項11】
前記第２の開閉弁が閉じている時、前記弁要素は、前記弁座と前記リミッタとの間に配置される、請求項１０に記載の衝撃吸収体。
【請求項12】
前記ばねは、前記第１の内部吸収要素が前記第２の圧力に加圧されるまで、前記第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正される、第２のばねである、請求項１０に記載の衝撃吸収体。
【請求項13】
前記弁要素は、ボールまたはピストンの１つである、請求項６に記載の衝撃吸収体。
【請求項14】
前記第１の逆止弁は、第１の入口および第１の出口を有する第１の通路を備え、前記第１の出口は、前記外部吸収要素と流体連通し、前記第２の逆止弁は、第２の入口および第２の出口を有する第２の通路を備え、前記第２の出口は、前記第１の内部吸収要素と流体連通し、
流体マニホールドは、第１の通路の前記第１の入口および前記第２の通路の前記第２の入口の両方と流体連通し、前記流体マニホールドは、流体源とさらに流体連通する、
請求項５に記載の衝撃吸収体。
【請求項15】
前記流体源は、ポンプを備える、請求項１４に記載の衝撃吸収体。
【請求項16】
前記ポンプは、手動ポンプおよび電動ポンプの１つである、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【請求項17】
前記ポンプは、一体型手動ポンプおよび外部手動ポンプの１つである、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【請求項18】
前記ポンプは、一体型電動ポンプおよび外部電動ポンプの１つである、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【請求項19】
圧力解放弁は、前記流体マニホールドと流体連通し、前記圧力解放弁は、前記第１の逆止弁、前記第２の逆止弁、前記第１の開閉弁、および前記第２の開閉弁の２つ以上が閉じることにより、前記第１の通路および前記第２の通路の両方が閉ざされた場合に、圧力を解放するように較正される、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【請求項20】
前記圧力解放弁は、それを通した圧力の解放により可聴音を発する可聴圧力解放弁を備える、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【請求項21】
第２の内部吸収要素を膨張させる時に、前記第２の内部吸収要素からの第３の流体の流れを制限し、前記膨張手順中、前記第２の内部吸収要素内への流体の流れを可能とする、第３の逆止弁をさらに備え、前記第３の逆止弁は、第３の入口および第３の出口を有する第３の通路を備え、前記第３の出口は、前記第２の内部吸収要素と流体連通し、
前記流体マニホールドは、前記第３の通路の前記第３の入口とさらに流体連通する、
請求項１４に記載の衝撃吸収体。
【請求項22】
第２のチャンバを囲む第２の壁を備える第２の内部吸収要素であって、前記第２の内部吸収要素は、前記一次チャンバ内に配置され、前記第１の流体によって少なくとも部分的に取り囲まれるように構成され、前記第２のチャンバは、第３の圧力下で第３の流体を密封して保持するように構成される、第２の内部吸収要素をさらに備える、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項23】
前記第１の内部吸収要素は、前記衝撃を受ける側面に隣接して配置され、前記第２の内部吸収要素は、前記第１の内部吸収要素と前記被保護側面との間に配置される、請求項２２に記載の衝撃吸収体。
【請求項24】
前記第１の内部吸収要素は、第１の壁厚、第１の断面壁形状、第１の曲げ弾性率、および第１の材料を備え、前記第２の内部吸収要素は、第２の壁厚、第２の断面壁形状、第２の曲げ弾性率、および第２の材料を備える、
請求項２３に記載の衝撃吸収体。
【請求項25】
前記第１の壁厚は、前記第２の壁厚より大きい、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項26】
前記第１の曲げ弾性率は、前記第２の曲げ弾性率より大きい、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項27】
前記第１の断面壁形状は、前記第２の断面壁形状と異なる、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項28】
前記第１の断面壁形状は、前記第２の断面壁形状と同じである、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項29】
前記第１の材料は、前記第２の材料と異なる、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項30】
前記第１の材料は、前記第２の材料と同じである、請求項２４に記載の衝撃吸収体。
【請求項31】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力より高い、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項32】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力より低い、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項33】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力および前記第３の圧力の両方より高い、請求項２２に記載の衝撃吸収体。
【請求項34】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力および前記第３の圧力の両方より低い、請求項２２に記載の衝撃吸収体。
【請求項35】
前記第２の圧力は、前記第３の圧力より高い、請求項２３に記載の衝撃吸収体。
【請求項36】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力と異なり、前記第１の圧力は、大気圧と異なる、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項37】
前記第１の断面壁形状および前記第２の断面壁形状は、多角形、円、楕円、三角形、長方形、正方形、五角形、および六角形の１つ以上である、請求項２１に記載の衝撃吸収体。
【請求項38】
前記外部吸収要素は、前記第１の圧力を制御するために封止される細長い外側チューブであり、前記第１の内部吸収要素は、前記第２の圧力を制御するために封止される第１の細長い内側チューブである、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項39】
前記細長い外側チューブ内の前記第１の圧力は、第１の弁によって制御され、前記第１の細長い内側チューブ内の前記第２の圧力は、第２の弁によって制御される、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項40】
前記第１の内部吸収要素の前記第１の壁は、膨張したパネルとして構成され、前記第１のチャンバは前記膨張したパネルの中に画定され、前記第１のチャンバは、細長いシームによって少なくとも部分的に分割されて、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバを画定し、前記第１の細長いチャンバは前記第２の細長いチャンバと流体連通する、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項41】
前記第１のチャンバは、第２の細長いシームによって少なくとも部分的にさらに分割されて、第３の細長いチャンバおよび第４の細長いチャンバを画定し、前記第３の細長いチャンバは前記第４の細長いチャンバと流体連通する、請求項４０に記載の衝撃吸収体。
【請求項42】
前記第１の細長いシームは、第１の方向に配置され、前記第２の細長いシームは、前記第１の方向と異なる第２の方向に配置され、前記第１の細長いチャンバおよび前記第２の細長いチャンバは、前記第３の細長いチャンバおよび前記第４の細長いチャンバと流体連通する、請求項４１に記載の衝撃吸収体。
【請求項43】
前記第１の細長いチャンバおよび前記第２の細長いチャンバは、前記第３の細長いチャンバおよび前記第４の細長いチャンバと流体連通する、請求項４１に記載の衝撃吸収体。
【請求項44】
前記第１の細長いシームおよび前記第２の細長いシームは、交差して、前記第１の細長いチャンバおよび前記第２の細長いチャンバの少なくとも１つが、前記第１の細長いチャンバおよび前記第２の細長いチャンバの少なくとも１つと交差するマニホールド領域を形成し、流体連通の少なくとも一部が、前記マニホールド領域を通して生じる、請求項４２に記載の衝撃吸収体。
【請求項45】
前記膨張したパネルは、分岐して、第１の衝撃ゾーンおよび第２の衝撃ゾーンを形成し、前記第１の衝撃ゾーンおよび前記第２の衝撃ゾーンの各々は、共通衝撃ゾーンから別々に伸び、前記第２の流体は、前記マニホールド領域を通して、前記第１の衝撃ゾーンと前記第２の衝撃ゾーンとの間を移動することが可能である、請求項４４に記載の衝撃吸収体。
【請求項46】
前記第１の衝撃ゾーンは、前記第１の細長いチャンバおよび前記第２の細長いチャンバを備え、前記第２の衝撃ゾーンは、前記第３の細長いチャンバおよび前記第４の細長いチャンバを備える、請求項４５に記載の衝撃吸収体。
【請求項47】
前記膨張したパネルは、さらに分岐して、前記共通衝撃ゾーンから伸びる第３の衝撃ゾーンを形成し、前記第３の衝撃ゾーンは、第３の細長いシームによって画定される第５の細長いチャンバおよび第６の細長いチャンバを備え、前記第５の細長いチャンバおよび前記第６の細長いチャンバは、前記第１の細長いチャンバ、前記第２の細長いチャンバ、前記第３の細長いチャンバ、および前記第４の細長いチャンバの各々と流体連通する、請求項４５に記載の衝撃吸収体。
【請求項48】
前記衝撃を受ける物体は、個人用保護具の物品の外殻である、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項49】
個人用保護具の前記物品は、ヘルメットである、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項50】
前記衝撃を受ける物体は、物体保護具の物品の外殻である、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項51】
前記衝撃を受ける物体は、バンパーのバンパーカバーである、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項52】
前記第１の内部吸収要素は、前記第１の内部吸収要素と前記流体源との間の流体連通を選択的に調節するように構成された第２の制御弁をさらに備える、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項53】
前記第２の弁は、第２の逆止弁と直列な第２の開閉弁を備え、前記第２の開閉弁は、前記第１の内部吸収要素と前記第２の逆止弁との間に配置され、前記第１の内部吸収要素と前記第２の逆止弁との間の流体の流れを選択的に可能とするように構成される、請求項５２に記載の衝撃吸収体。
【請求項54】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と異なる、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項55】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同じである、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本特許出願の主題は、概して、被保護物に向けられる衝撃を吸収するための装置、より具体的には、衝撃を受ける物体と被保護物との間に置かれる装置に関する。
【背景技術】
【0002】
背景として、多くの個人用保護具の物品および物体保護具の物品は、少なくとも部分的に衝撃を吸収するための硬質、可撓性、または半硬質外殻を含む。１つ以上のクッション要素が外殻と被保護物との間に置かれて、さらなる衝撃吸収および消散を提供する（クッション要素は、ウェビング、フォーム、ゲル、空気ブラダなどの形態を取り得る）。
【0003】
個人用保護具は、身体が衝突し得る場合において身体（ヒトまたは動物）に着用されるか、または物体に装着され、身体に保護を提供するように設計される。物体保護具は、車、建築物、精密機器などの無生物に保護を提供するように設計される。既存の保護具は、特定の設計に応じて様々な度合いの衝撃からの保護を提供するが、衝撃に存在する高い加速度を適切に制御および低減することができないため、多くの衝撃が、被保護物に依然として付与され得る。
【0004】
個人用保護具の多くの例の１つとして、ヘルメットが、スポーツ、サイクリング、産業、軍事、医療、消防、自動車、および頭部外傷が問題である他の活動において使用される。アメリカンフットボールでは、ヘルメットは、主に、ヘルメットの外殻に付与される直線力の一部を吸収するように設計される。いくつかのヘルメットはまた、外殻に付与される回転力の一部を吸収するように設計される。しかしながら、既存のヘルメット着用中の衝突の間に測定される着用者の頭部の角加速度（単位ｒａｄ／ｓ２）および直線加速度（単位ｍ／ｓ２）は、依然としてあまりにも高過ぎ、高減速度イベントによる脳振盪および繰り返される低減速度イベントによる脳損傷の蓄積をもたらし得る。
【発明の概要】
【0005】
本発明の態様は、以下に記載される例示的利点を生み出す構成および使用における特定の利益を教示する。
【0006】
本発明は、衝撃吸収体を提供することによって、上に記載された問題を解決する。少なくとも１つの実施形態では、衝撃吸収体が提供され、使用中、被保護物と衝撃を受ける物体との間に配置されるように構成され、衝撃を受ける物体は、外部の物体による衝撃を受けるように構成される。１つ以上の実施形態では、衝撃吸収体は、外部吸収要素、および外部吸収要素内に配置された第１の内部吸収要素を含む。外部吸収要素は、一次チャンバを囲む外壁を含み、一次チャンバは、第１の圧力下で第１の流体を密封して含有するように構成され、外壁は、衝撃を受ける側面および被保護側面を含み、被保護側面は、使用中、被保護物に向けられるように構成され、衝撃を受ける側面は、使用中、衝撃を受ける物体に向けられるように構成される。第１の内部吸収要素は、第１のチャンバを囲む第１の壁を含み、第１の内部吸収要素は、第１のチャンバが第１の流体によって取り囲まれている状態で一次チャンバ内に配置され、第１のチャンバは、第２の圧力下で第２の流体を密封して含有するように構成され、第２の圧力は、第１の圧力と等しいかまたは異なる。
【0007】
本発明の態様の他の特徴および利点は、本発明の態様の原理を例として示す添付の図面と併せて解釈される、以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【0008】
添付の図面は、本発明の態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】少なくとも１つの実施形態に係る、例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図2】少なくとも１つの実施形態に係る、別の例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図3】少なくとも１つの実施形態に係る、さらに別の例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図4】少なくとも１つの実施形態に係る、様々な断面形状の内部吸収要素を示すさらに別の例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図5】少なくとも１つの実施形態に係る、可聴圧力解放弁付きの任意選択の膨張システムを有する例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図6】少なくとも１つの実施形態に係る、任意選択の膨張システムを有する別の例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図8A-C】（Ａ）無負荷モード、（Ｂ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より高い負荷モード、（Ｃ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より低い負荷モードで示される、円形断面形状の内部吸収要素を示す例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図9A-C】（Ａ）無負荷モード、（Ｂ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より高い負荷モード、（Ｃ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より低い負荷モードで示される、六角形断面形状の内部吸収要素を示す例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図10A-C】（Ａ）無負荷モード、（Ｂ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より高い負荷モード、（Ｃ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より低い負荷モードで示される、正方形断面形状の内部吸収要素を示す例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図11A-C】（Ａ）無負荷モード、（Ｂ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より高い負荷モード、（Ｃ）内部吸収要素と外部吸収要素との間の圧力が内部吸収要素内の圧力より低い負荷モードで示される、三角形断面形状の内部吸収要素を示す例示的衝撃吸収体の概略断面図である。
【図12】重なった３つの内部吸収要素パネルのスタックを示す、例示的内部吸収要素アセンブリの上面斜視図である。
【図15】ヘルメットに挿入可能な状態である、特定の衝撃荷重に合わせた異なる輪郭形状の吸収チューブを有するクラウン部を含む、代替内部吸収要素アセンブリの上面斜視図である。
【図18】ヘルメットに挿入可能な状態である、代替内部吸収要素の水平断面斜視図である。
【図20】ヘルメットに挿入可能な状態である、代替内部吸収要素アセンブリの上面斜視図である。
【図22】衝撃吸収体の代替実施形態の断面斜視図である。
【図25】少なくとも１つの実施形態に係る、別の例示的衝撃吸収体の断面斜視図である。
【図27】衝撃吸収体の代替実施形態の断面斜視図である。
【図32】さらに別の例示的内部吸収要素アセンブリの断面斜視図である。
【図33】少なくとも１つの実施形態に係る、アセンブリに配置された３層の内部衝撃吸収体の三角形断面形状を示す、さらに別の例示的衝撃吸収体の断面斜視図である。
【図34】少なくとも１つの実施形態に係る、アセンブリに配置された３層の内部衝撃吸収体の完全または部分六角形断面形状を示す、さらに別の例示的衝撃吸収体の断面斜視図である。
【図35】少なくとも１つの実施形態に係る、アセンブリに配置された３層の内部衝撃吸収体の完全または部分円形断面形状を示す、さらに別の例示的衝撃吸収体の断面斜視図である。
【図36】少なくとも１つの実施形態に係る、アセンブリに配置された３層の内部衝撃吸収体の完全または部分正方形断面形状を示す、さらに別の例示的衝撃吸収体の断面斜視図である。
【図37】バスのベンチシートの２つの背もたれの上端に取り付けられた衝撃吸収体の代替実施形態の概略側面図である。
【図38】自動車の様々な衝突領域に取り付けられた衝撃吸収体の代替実施形態の概略斜視図である。
【図40】衝撃吸収体の代替実施形態の概略斜視図である。
【図42】衝撃吸収体の代替実施形態の断面斜視図である。
【図44】衝撃吸収体の代替実施形態の断面斜視図である。
【図45】衝撃吸収体の代替実施形態の断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
上記図面は、その例示的実施形態の少なくとも１つにおける本発明の態様を示し、それらは以下の説明でさらに詳細に定義される。異なる図において同じ符号で参照される本発明の特徴、要素、および態様は、１つ以上の実施形態に係る同じ、同等、または同様の特徴、要素、または態様を表す。
【0011】
まず図１～４を見ると、本発明の４つの実施形態が断面で概略的に示されて、本衝撃吸収体５０の１つ以上の実施形態の基本構成を各々示す。図１は、衝撃を受ける物体ＩＯと被保護物ＰＯとの間に配置された衝撃吸収体５０の第１の実施形態を示す。少なくともいくつかの実施形態では、被保護物ＰＯおよび衝撃を受ける物体ＩＯは、以下でより詳細に論じられる特定の用途に応じて、本衝撃吸収体５０と分離しているか、選択的に一体化しているか、または結合していてもよい。ここでは、被保護物ＰＯは、衝撃吸収体５０に向けられた被保護表面７６を含む。衝撃を受ける物体ＩＯは、衝撃吸収体５０から離れる方向に向けられた外面６２、および衝撃吸収体５０に向けられた内面６４を含む。１つ以上の例示的実施形態では、被保護物ＰＯは人の頭部であり、衝撃を受ける物体ＩＯはヘルメットの外殻である。衝撃を受ける物体ＩＯは、落下建築物、別のヘルメット、車両、硬い表面などを含む任意の数の物体であり得る第３の物体によりぶつけられるか、押されるか、またはその他の方法で衝撃を受ける。１つ以上の実施形態では、衝撃吸収体５０は、それ自体が動作可能であり、衝撃を受ける物体ＩＯの存在を必要としない。さらに、本明細書の例示的実施形態に示される被保護物に対する衝撃吸収体の近さ、向き、および位置は、例示的なものであり、特定の用途の要求に従って変動してよい。例えば、衝撃吸収体５０は、被保護物ＰＯから離隔した位置に位置し得る（例えば、被保護物ＰＯの隣につるされる、支持構造に取り付けられるなど）。
【0012】
この例示的実施形態では、衝撃吸収体５０は、外部吸収要素５２、および少なくとも部分的に外部吸収要素５２内に配置された内部吸収要素５３を含む。ここでは、内部吸収要素５３は、第２の流体５８を密封して含有する第１のチャンバ７２を画定する壁５７を含む。この例では、内部吸収要素５３の第１のチャンバ７２は、外部吸収要素５２内に密封して含有された第１の流体５６によって完全に取り囲まれる。内部吸収要素５３は、第１の流体５６の中に完全に配置され、第１の流体５６によって完全に取り囲まれているように示されている（例えば、内部吸収要素５３は、互いへの取り付けの有無にかかわらず、外部吸収要素５２と共有した共通の壁を有していない）が、少なくとも１つの実施形態では、互いに積層された材料の層（内部および外部吸収要素アセンブリを作製するシート材料の４つ以上の層）は、それらの共通の外周および／または他の領域の周りを、溶接されるかまたは（ブロー成形プロセスなどで）ともに型締めされて、２つのチャンバを作り出す。この配置では、内部吸収要素５３は、１つ以上の縁部によって、外部吸収要素５２の対応する縁部に接続されるが、第１のチャンバ７２は、内部吸収要素５３と外部吸収要素５２との間（例えばそれらの間の隙間内）に画定された一次チャンバ７０で保持された第１の流体５６によって依然として完全に取り囲まれる。さらに、いくつかのブロー成形プロセス、真空成形、および他の一般的なプラスチック成形プロセスでは、外部吸収要素５２および内部吸収要素の１つ以上が特定の領域内で共通の壁（単数または複数）を共有し得ることを可能とする。
【0013】
２つ以上内部吸収要素の間に、または１つ以上の内部吸収要素と外部吸収要素との間に１つ以上の共通の壁がある場合でも、第１の流体は、以下でさらに詳細に記載されるように、内部吸収チャンバの１つ以上のチャンバを画定する壁の十分な領域をカバーして、それらが変形するような内部吸収要素への圧力の印加を可能とする。１つ以上の実施形態では、内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の実質的に全てが、第１の流体５６によって取り囲まれ、例えば、内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも９５％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも９０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも８５％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも８０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも７０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも６０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも５０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも４０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも３０％が、第１の流体５６によって取り囲まれるか、または内部吸収要素内の流体チャンバを画定する壁の少なくとも２０％が、第１の流体５６によって取り囲まれる。内部吸収要素５３内の流体チャンバを画定する壁の１００％が第１の流体５６によって取り囲まれる場合、内部吸収要素５３（または内部吸収要素の１つ以上もしくは全ては、外部吸収要素５２内で自由に浮動し得る（例えば、外部吸収要素５２に直接取り付けられていないか、または外部吸収要素５２と共通のシームを共有していないが、同様のものの材料片によって取り付けられていてよい）。
【0014】
再び図１を参照すると、衝撃吸収体５０は、外部吸収要素５２内に含有された内部吸収要素５３、および第１のチャンバ７２を画定する内壁５７の一部または全体を取り囲む第１の流体５６とともに、内部吸収要素５３内に含有された第２の流体５８を含む。第１の流体５６は、一次チャンバ７０を充填し、第１の圧力（例えば、０．２～５ｐｓｉ、および／または０．１ｐｓｉ～１ｐｓｉの圧力）に加圧される。第２の流体５８は、第１のチャンバ７２を充填し、第１の圧力（例えば、０．１～５ｐｓｉ、および／または０．１ｐｓｉ～１ｐｓｉの圧力）に加圧され、第１の圧力および第２の圧力は、少なくとも１つの実施形態において異なる。例えば、第１の圧力は、第２の圧力より高いか、または低くなり得る。１つ以上の実施形態では、第１および第２の圧力は同じか、または実質的に同じ（例えば、互いの５％、もしくは１０％、もしくは２０％以内）である。第１の流体５６および第２の流体５８は、１つ以上の実施形態では空気および／または同じ流体であるが、他の適切な流体または流体の組み合わせが使用されてもよい（気体、液体、ゲル、グリコールなど、または１つ以上の組み合わせ）。１つ以上の実施形態では、第１の流体５６および第２の流体５８は、異なる流体であり得る。特定の用途では比較的低い圧力が使用され得る（例えば、１００ｐｓｉ未満、または５０ｐｓｉ未満、または１０ｐｓｉ未満、または５ｐｓｉ未満、または１ｐｓｉ未満）が、産業用途、自動車用途、または高い衝撃力が想定される他の用途では、流体の１つ以上の圧力は、１００ｐｓｉ超、または５００ｐｓｉ超、または１，０００ｐｓｉ超、または１，５００ｐｓｉ超、または２，０００ｐｓｉ超、または２，５００ｐｓｉ超、または３，０００ｐｓｉ超であり得る。
【0015】
内壁５７および外壁５９（一次チャンバ７０の外側境界を画定する壁）の材料特性は、同様であり得るか、または異なり得る。そして図２を見ると、内壁５７、内壁６１、および外壁５９の材料特性は、互いと同様であり得るか、または異なり得る。例えば、内壁５７および外壁５９の壁厚は、異なっていてもよく、または同様もしくは実質的に同様（例えば、互いの５％、もしくは１０％、もしくは２０％以内）であってもよい。１つ以上の実施形態では、選択される材料は、熱可塑性物質（鎖状低密度ポリエチレン－ＬＬＤＰ、熱可塑性ゴム－ＰＰＥ、例えばＴＰＥ、ＴＰＯ、もしくはＴＰＵ、または他の適切なエラストマー材料など）であり、その柔軟性は、厚さによって変動する（材料が薄くなるほど、材料はより柔軟になる）。内壁５７および外壁５９の各々のための材料のタイプは、用途に応じて同じかまたは異なっていてよい。例えば、１つ以上の実施形態では、内部吸収要素５３の選択される材料および／または材料の厚さは、外部吸収要素５２のものと異なり得る。１つ以上の例示的実施形態では、外壁５９は、（例えば、密封チャンバを作り出す能力を有する）固体シート材料、（例えば、密封されない）メッシュ材料、ストラップ材料、または第１のチャンバ７２を含有する他の材料もしくは設計で作製され得る。
【0016】
なお図１を見ると、衝撃吸収体５０は、衝撃を受ける物体ＩＯと被保護物ＰＯとの間に配置される。衝撃吸収体５０の衝撃を受ける側面６６は、衝撃を受ける物体ＩＯの内面６４と離隔することができるか、または接触することができる。同様に、被保護側面６８は、被保護物ＰＯの被保護表面７６と離隔することができるか、または接触することができる。加えて、１つ以上の実施形態では、衝撃吸収体５０は、使用中、衝撃を受ける物体ＩＯと被保護物ＰＯとの間で圧縮され、その結果、衝撃を受ける側面６６および被保護側面６８は、それぞれ内面６４および被保護表面７６と接触するか、またはさらに表面接触するか、またはより高い圧力での接触を強いられる。ヘルメット内での使用などの特定の用途では、衝撃吸収体５０を、人の頭部およびヘルメットの内面６４にぴったりと合わせることができる。
【0017】
力Ｆ１を表す矢印は、衝撃を受ける物体ＩＯの外面６２にぶつかる例示的な力を示し、これは、外面６２に対して垂直または斜めの任意の方向からぶつかり得る。力が衝撃を受ける物体ＩＯにぶつかる場所および外面６２に対する合力の角度に応じて、力は、衝撃を受ける物体ＩＯに直線加速度および角加速度の一方または両方を付与することができる。本衝撃吸収体５０の機能は、被保護物ＰＯに入る衝撃力および結果として生じる加速度の少なくとも一部を吸収することである。図１～４は、本衝撃吸収体５０の概略楕円形断面を示すが、衝撃吸収体５０は、１つ以上の実施形態では、概して細長く（例えば、図は、長い実施形態の断面スライスを表す）、その結果、被保護側面６８の大部分は、被保護物ＰＯの被保護側面６８と接触するかまたは接触するように置かれ得、衝撃を受ける側面６６の大部分は、衝撃を受ける物体ＩＯの内面６４と接触するかまたは接触するように置かれ得る。
【0018】
力Ｆ１の衝突時、ヘルメット外殻などの衝撃を受ける物体ＩＯは、外部の物体（例えば、別のヘルメット、野球のボール、硬い表面など）からの直接接触面積と比べて比較的広い面積にわたって力Ｆ１の応力を分散させるのに十分な材料特性（単数または複数）で構成される（例えば、多くの既存のヘルメットに存在する外殻の剛性および弾性特性の組み合わせなど）。力分散領域は、力の接触面積より１．５倍超大きく、かつ／または力の接触面積より２倍超大きく、かつ／または力の接触面積より３倍超大きく、かつ／または力の接触面積より４倍超大きく、かつ／または力の接触面積より５倍超大きく、かつ／または力の接触面積より１０倍超大きくなり得る。衝撃を受ける物体ＩＯについて測定された様々な特性としては、ロックウェル硬さ、圧縮強さ、耐衝撃性（例えば、アイゾット衝撃試験を使用して）、ヤング率、引張降伏応力、最大引張強さ、曲げ降伏強さなどが挙げられ得る。
【0019】
力Ｆ１が、衝撃を受ける物体ＩＯの力分散領域にわたって分散されると、本衝撃吸収体５０は、力分散領域の下に（および１つ以上の実施形態では力分散領域を超えて）位置する圧縮領域にわたって圧縮し始め、圧縮領域では外部吸収要素５２および内部吸収要素５３は変形する（しかし、各要素の変形は、材料特性、壁厚、流体圧力、ならびに要素のジオメトリおよび形状に応じて、大きさおよび種類が異なり得る）。１つの例示的実施形態では、力Ｆ１に応答して、第１の流体５６および第２の流体５８の一方または両方が、圧縮領域から、衝撃吸収体５０内の他の場所にある非圧縮領域または拡張領域に少なくとも部分的に追い出されるため、外部吸収要素５２は、圧縮領域では縮み、他の領域では拡張する。それぞれ一次チャンバ７０および第１のチャンバ７２を通した第１の流体５６および第２の流体５８の強制移動と組み合わされた、外部吸収要素５２および内部吸収要素５３の弾性変形は、力Ｆ１の衝撃エネルギーの少なくとも一部または大部分を吸収して、被保護物ＰＯが経験する直線加速度および角加速度を安全範囲内に低減する。
【0020】
図１の衝撃吸収体５０の形状は、例えば、特定の用途に従って様々な構成に修正され得る。少なくとも１つの例示的実施形態では、衝撃吸収体５０は、細長いチューブであり得、外部吸収要素５２および内部吸収要素５３は両方とも、（例えば、円形、卵形、扁平、または他の適切な断面形状を有する細長い）チューブ状であり、両方とも、衝撃点の下かつ衝撃点に隣接した圧縮領域から、衝撃点から離れた別の領域（単数または複数）への、第１の流体５６および第２の流体５８の移動を可能とするように十分に長い。チューブは、図１７に示されるような流体の水平移動に垂直であり得る。外部吸収要素５２および内部吸収要素５３の長さは、同じかまたは実質的に同様（例えば、同じ長さの２％以内、もしくは同じ長さの５％以内、もしくは同じ長さの１０％以内）であり得るか、あるいは内部吸収要素５３は、外部吸収要素５２より実質的に短く作製され得るか（例えば、７５％の長さ、５０％の長さなど）、またはその間の任意の長さであり得る。
【0021】
次に図２を参照すると、本衝撃吸収体５０の別の例示的実施形態が概略的に示される。図１に示されるようなただ１つの単一の内部吸収要素５３の代わりに、外部吸収要素５２内に配置された第２の内部吸収要素５５が存在する。第２の内部吸収要素５５は、第３の流体６０を密封して含有する第２のチャンバ７４を画定する壁６１を含む。この例では、第２の内部吸収要素５５の第２のチャンバ７４は、外部吸収要素５２内に密封して含有された第１の流体５６によって完全に取り囲まれ、内部吸収要素５３の隣で、内部吸収要素５３と外部吸収要素５２の被保護側面６８との間に配置される。第２の内部吸収要素５５は、内部吸収要素５３と比べて同様の構成であるか、または異なる構成であってもよい。例えば、内部吸収要素５３の壁５７の厚さは、第２の内部吸収要素５５より厚いかまたは薄くてもよく、第２の流体５８は、第３の流体６０と同じかまたは異なっていてもよく（例えば、異なる流体は、密度、物質の状態、圧縮性などに基づいて選択され得る）、断面形状（および他の寸法特性）は、内部吸収要素５３と第２の内部吸収要素５５との間で異なるかまたは同じであってもよい。第２の内部吸収要素５５は、外部吸収要素５２および内部吸収要素５３の一方または両方と接続されるか、または分離されてもよく、内部吸収要素５３は、第２の内部吸収要素５５と同じかまたは異なる変形特性を有し得る。外部吸収要素５２、内部吸収要素５３、および第２の内部吸収要素５５の各々は、異なる圧力または同じ圧力に設定され得る。
【0022】
図３および図４は、本衝撃吸収体５０のさらに別の例示的実施形態を概略的に示す。図１および図２の内部吸収要素５３および第２の内部吸収要素５５は、より小さいサブチャンバを作り出すためのチャンバ内の分割がない、単一のチャンバまたはブラダとして構成された。（例えば、ブロー成形プロセス、真空成形、および他の一般的なプラスチック成形プロセスを使用する）製造プロセス中に、（ウェブでもあり得る）１つ以上の細長いシーム８２が作り出されて、チャンバを２つ以上のサブチャンバ８４に分離する。これらの例では、サブチャンバ８４は、（本明細書では細長いチューブとしても記載される）細長いチャンバである。１つの例示的製造プロセスでは、細長いシーム８２は、ブロー成形プロセス中にピンチオフ技術を使用して作り出され得、他の細長いチャンバ８４の１つ以上と流体接続されるかまたは流体的に隔離される、複数または多数の細長いチャンバ８４を作り出す。
【0023】
第３の内部吸収要素７８が、図３および図４の衝撃吸収体５０の外部吸収要素５２内に配置されることがわかる。第３の内部吸収要素７８は、複数の細長いシーム８２とともに、第４の流体８１を密封して含有する第３のチャンバ８０を画定する壁７９を含む。この例では、第３の内部吸収要素７８の第３のチャンバ８０は、外部吸収要素５２内に密封して含有された第１の流体５６によって完全に取り囲まれ、第２の内部吸収要素５５の隣で、第２の内部吸収要素５５と外部吸収要素５２の被保護側面６８との間に配置される。第３の内部吸収要素７８は、内部吸収要素５３および第２の内部吸収要素５５と比べて同様の構成であるか、または異なる構成であってもよい。
【0024】
この例では、内部吸収要素５３の壁５７が最も厚く、第２の内部吸収要素５５の壁６１は、内部吸収要素５３より薄く、第３の内部吸収要素７８の壁７９は、内部吸収要素５３および第２の内部吸収要素５５の両方より薄い。しかしながら、１つ以上の実施形態では、壁の厚さは同じであり得る。変動する壁厚の目的の１つは、被保護物ＰＯに最も近い内部吸収要素と比べて衝突中により高いレベルの力を経験する、衝撃を受ける物体ＩＯの内面６４に最も近い内部吸収要素において、最大の耐変形性を提供することである。ここでは、第３の内部吸収要素７８が、被保護物ＰＯに最も近く、外部吸収要素５２の被保護側面６８を通して被保護物ＰＯに圧力を印加し得る。第３の内部吸収要素７８の比較的薄い壁は、穏やかで保護的な接触を（被保護側面６８を通して）、快適性および安全性が重要な側面である、人の頭部などの被保護物ＰＯに提供する。より厚い壁のある内部吸収要素５３および第２の内部吸収要素５５は、大抵の衝撃シナリオ下でチャンバ７２、７４のいずれか一方または両方の完全な崩壊を避けるのに十分に厚いであろう。チャンバ７２、７４、８０の各々の流体圧力は、異なるかまたは同じものに設定され得る。１つ以上の実施形態では、チャンバ８０内の流体圧力は、チャンバ７２および７４において設定された流体圧力より低いであろう。流体圧力は、各内部吸収要素（および外部吸収要素５２）の変形および／または抵抗性の程度の変動を可能とするように設定される。１つ以上の実施形態では、外部吸収要素５２の第１の圧力はまた、外部吸収要素５２および内部吸収要素５３、５５、７８を物理的に押しつぶし始める、衝撃を受ける物体ＩＯによって引き起こされる機械的変形に加えて、衝突の圧力下にある時に第１の流体５６が均等化された圧力を内部吸収要素５３、５５、７８の各々に印加して、内部吸収要素５３、５５、７８の崩壊および／または変形を引き起こす第１の圧力に設定され得る。
【0025】
図３および図４の実施形態は、積層された内部吸収要素５３、５５、７８の格子状配置が異なることを除いて、少なくともいくつかの点で同様である。図４では、細長いチャンバ８４のチューブのいくつかが積層して、各細長いチャンバ８４の中心が細長いシーム８２の各々によって作り出された隅に合う六角形配置を形成する。そして図３では、細長いチャンバ８４のチューブが積層して、各細長いチャンバ８４の中心が隣接チューブの中心と整列し、おおよそ接線で接する立方配置を形成する。図３および図４は、個々のチャンバは断面形状および壁厚が異なり得ることを示す。図３は、チャンバの円形断面形状を示し、内部吸収要素５３、５５、７８の各々は、異なる壁厚を有する。図４は、円形、六角形、および楕円形（ｏｂｌｏｎｇ）（例えば、丸みのある角、またはとがった角、または他のレンズ状形状を有する楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）、卵形、先のとがった楕円形（ｖｅｓｉｃａ ｐｉｓｃｉｓ）など）を示す。
【0026】
図５、６、７Ａ～Ｂ、および３９は、本衝撃吸収体５０と適合する概略的に表された膨張システム８７を示す。先の図は、内部吸収要素５３、５５、７８および外部吸収要素５２を膨張させる手段を示していなかった。これらのブラダの各々は、事前設定圧力まで予め充填され得るか、任意の利用可能なポンプ手段（例えば、コンプレッサ、手動ポンプ、口による膨張など）によって現場で規定圧力または調節された圧力まで充填され得るか、またはブラダを膨張させるための一体化した手段もしくは取り付け可能な手段を含み得る。上で論じられたように、内部吸収要素５３、５５、７８および外部吸収要素５２の各々を、それらのそれぞれの流体で特定の圧力に膨張させてよく、これらの圧力は、異なるかまたは同じものに設定され得る。
【0027】
１つ以上の実施形態では、本弁アセンブリ８６は、単一の流体源（例えば、ポンプ、口による膨張、圧縮流体源など）を使用して各ブラダを特定の圧力まで充填するために利用され得る。まず図５を見ると、例示的弁アセンブリ８６が簡略化された形態で示される。弁アセンブリ８６は、第２の逆止弁１０２と並列な第１の逆止弁１００がその中に形成された弁体１０６、第１の逆止弁１００および第２の逆止弁１０２の各々と流体連通し、流体源－この例では手動球状ポンプ１１０－と、直接流体連通でまたはチューブ１１４を通して流体連通する流体マニホールド１０８を含む。１つ以上の実施形態では、第１の制御弁８８は、第１の逆止弁１００および第１の開閉弁９４を直列で含む。１つ以上の実施形態では、第２の制御弁９０は、第２の逆止弁１０２および第２の開閉弁９６を直列で含む。１つ以上の実施形態では、第１の開閉弁９４および第２の開閉弁９６は除外され得る。第１の開閉弁９４および第２の開閉弁９６（および本システムの任意の他の開閉弁）は、流体の流れを選択的に止める多くの既知の弁（例えば、ピンチ弁、シュレーダー弁、４分の１回転遮断弁、ボール弁、チューブの単純なキンク、および流体の流れを遮断する他の適切な手段）から選択されてよい。
【0028】
１つ以上の例では、弁体１０６は、除外されるか、または第１の逆止弁１００および第２の逆止弁１０２をマニホールド１０８およびポンプ１１０まで保持するフレームワークもしくは他の手段の一部として最小限に含まれる。ポンプ１１０は、弁アセンブリ８６内に一体に形成されるか、または取り外し可能であってよい（例えば、ニードル弁、空気タイヤ弁、口による膨張弁、または他の適合する膨張手段および／もしくは弁）。チューブ１１４は、使用していない時に衝撃吸収体５０に隣接して収納されるか、または弁アセンブリ８６から取り外されるように構成され得る。弁アセンブリ８６は、第１の逆止弁１００と第１のチャンバ７２との間に配置された第１の開閉弁９４および第２の開閉弁９６、ならびに第２の逆止弁９６と一次チャンバ７０との間の第２の開閉弁９６をさらに含む。入口９７は、第１の逆止弁１００と第１のチャンバ７２との間の流体連通のための導管を提供する。入口８９は、第２の逆止弁１０２と一次チャンバ７０との間の流体連通のための導管を提供する。
【0029】
図６のシステムは、弁アセンブリ８６が、２つの内部吸収要素５３、５５を有する衝撃吸収体５０を充填するように適合されることを除いて、図５のシステムと同様の構成である。したがって、弁アセンブリ８６は、第１の制御弁８８、第２の制御弁９０、および第３の制御弁９２を含み、全てが入口側で共通の流体マニホールド１０８に流体接続される。第３の制御弁９２は、第３の開閉弁９８と直列な第３の逆止弁１０４を含み、第３の開閉弁９８は、第３の逆止弁１０４の下流かつ第２の内部吸収要素５５への入口９３の前にある。もちろん、制御弁の数は、４つ以上であり得、さらなる制御弁を、流体マニホールド１０８に沿って並列に配置することができ、かつ／または複数の弁アセンブリを併用して、複数の弁アセンブリを各々有するより複雑な衝撃吸収体を充填することができる。マニホールド１０８と流体連通した可聴圧力解放弁１０９（または通常の圧力解放弁）が設けられ得、制御弁８８、９０、９２の全てが閉じたら過剰な流体圧力を解放するように構成される。可聴圧力解放弁１０９（例えば、キーキーと音を立てるリードまたは「キーキー鳴る弁」など）は、マニホールド内で所定の圧力を超えた場合に音を発するように較正（例えば選択）され、所定の圧力は、吸収要素５２、５３、５５の事前設定流体圧力より高い。このように、吸収要素５２、５３、５５が流体で本圧力まで充填され、それぞれの制御弁８８、９０、９２が閉じたら、流体は、可聴圧力解放弁を通って流れることになり、ユーザに膨張させるのをやめるように警告する。
【0030】
次に図７Ａ～Ｂを参照すると、図６の拡大図が示されて、本衝撃吸収体５０と適合する本膨張システム８７の動作をより明確に説明する。容易に明らかであるように、膨張システム８７および衝撃吸収体５０は、様々な用途において、システムとしてともに、または別々に使用され得る。膨張システム８７は、衝撃吸収体５０を膨張させる以外に、多種多様な用途で使用され得る。また、衝撃吸収体５０を既知の膨張手段で膨張させることができ、膨張システム８７は必要とされない。しかしながら、膨張システム８７は独自に、衝撃吸収体５０の複数のブラダを各々事前設定圧力まで急速かつ正確に膨張させることができる。各制御弁アセンブリは、単一のブラダに接続されるが、それらのブラダが同じ流体で同じ圧力で充填されることになる場合、制御弁を、複数のブラダ（吸収要素のチャンバ）に接続することができる。さらに、チャンバの１つ以上を、現場以外の工場または施設で充填することができる。例えば、内部吸収要素および外部吸収要素の１つ以上は、流体で１つ以上の選択された圧力まで任意選択で充填され、ユーザによる充填が不可能であるように、それらの製造時に封止されてよい。
【0031】
並列に配置されている制御弁８８、９０、９２の目的は、事前設定圧力を各々有する複数のブラダの、流体（例えば、空気または他の適切な流体）での充填／膨張を可能とすることである。個々の吸収要素５２、５３、５５が事前設定圧力に達すると、その吸収要素と関連する制御弁は、その吸収要素への流体の流れを遮断する一方で、他の高圧吸収要素が、流体源からマニホールド１０８を通して提供される流体で膨張を続けることを可能とする。吸収要素５２、５３、５５の全てが、それらのそれぞれの事前設定圧力まで充填されたら、制御弁８８、９０、９２の全ては閉じることになり、その結果、流体がマニホールド１０８に送達され続けても、それ以上の流体は吸収要素５２、５３、５５に入らない。
【0032】
第１の通路１１６、第２の通路１１８、および第３の通路１２０が、弁体１０６内に形成され、各々が、流体マニホールド１０８と流体接続し、それぞれの開閉弁９４、９６、９８を有することが図７Ａからわかる。膨張プロセス中、流体は、（例えば、手動ポンプ１１０、口を使う弁１１２、またはシュレーダー弁などの既知の空気タイヤ弁を使用して）流体源から導入され、マニホールド１０８を通って流れ、それぞれ入口１６４、１６６、１６８を通って第１の通路１１６、第２の通路１１８、および第３の通路１２０に入り、出口１７０、１７２、１７４を通って逆止弁１００、１０２、１０４を出る。各逆止弁１００、１０２、１０４は、ピン１２２、１２４、１２６とボール１３４、１３６、１３８との間に閉じ込められたばね１２２、１２４、１２６を含む。各ばね１２２、１２４、１２６（示された実施形態では圧縮コイルばね）は、異なるばね定数（または少なくとも、各ボール１３４、１３６、１３８の、それぞれの拡張部１４６内で動く能力に影響を与える異なる設定もしくは他の特性）を有し、その結果、流体圧力が、ばね力に逆らって閉鎖位置にボール１３４、１３６、１３８を動かすのに不十分である場合に、流体が、入口１６４、１６６、１６８を通って流れる。
【0033】
図７Ｂを見ると、第２の逆止弁１０２の拡大図が示され、残りの逆止弁１００、１０４を代表する。したがって、第２の逆止弁１０２を説明することで、残りの逆止弁１００、１０４は同様に説明される。第２の通路１１８は、弁体１０６内に形成され、開閉弁９６を介して流体マニホールド１０８と吸収要素の１つのチャンバ（どれであるかは特定の配置に依存し、設計によって変動し得る）との間で流体連通する。開閉弁９６は、１つ以上の実施形態では除外され得る。（周囲の構造をよりわかりやすくするために二点鎖線の中に示された）ボール１３６は、第２の通路１１８の拡張部１４６内で移動するように制限され、弁座１４０とリミッタ１５８（例えば、ネック部、ピン、ショルダ、またはボール１３６が拡張部１４６から脱落することを防ぐための拡張部１４６における類似の縮小もしくは部分的妨害）との間に閉じ込められる。１つ以上の実施形態では、リミッタ１５８は、弁座１４０に対向する第２の弁座であり得る。ばね１３０は、ピン１２４とボール１３６との間に捕捉され、ばねは、ボール１３６に接続されるか、または圧力下でボール１３６を圧迫するように構成される。ばね１３０は、（接続されているかまたは未接続の）ボール１３６を圧迫して、弁座１４０から離れるようにボール１３６を付勢し、したがって、逆止弁１０２を常時開位置に付勢する。１つ以上の実施形態では、流体バイパス１５２が設けられて、ボール１３６がリミッタ１５８圧迫していてもリミッタ１５８を越える流体の通過を可能とする。１つ以上の実施形態では、流体バイパス１５２は、拡張部１４６、リミッタ１５８、および入口１６６の片側からノッチまたは同様の空洞を切ることによって作製される。
【0034】
膨張手順中、流体は、流体源から流体マニホールド１０８内に流れる。なお逆止弁１０２を見ると（残りの逆止弁は同様だが異なる圧力設定点で動作することに留意する）、流体は、入口１６６を通って第２の通路１１８に入る。流体圧力は、（吸収要素、この場合は外部吸収要素５２が膨張不十分であると仮定すると）最初は低いため、ボール１３６は、弁座１４０内に着座せず、流体は、第２の通路１１８を通り、開いた開閉弁９６を越えて移動することが可能である。流体がマニホールド１０８内に圧送されると、流体圧力は上昇し、ボール１３６に印加される流体圧力の力がばね力より大きければ、ボール１３６を、ばね１３０のバイアスに逆らって弁座１４０に向かって押し進め始める。事前設定流体圧力に達すると、一次チャンバ７０内の事前設定流体圧力が得られたため、ボール１３６は、圧力によって弁座１４０に対して上方に押し付けられ、通路１１８を通る流体の流れを止める。
【0035】
この例示的手順において、残りの通路１１６、１２０が開いたままであり（ここでは、それらの通路用の逆止弁は、逆止弁１０２より高い圧力に設定される）、通路１１８が閉じていると仮定すると、流体は、マニホールド１０８から送達され、通路１１６、１２０を依然として通過することができる。ユーザが、マニホールド１０８内に流体を圧送し続けると、２番目に弱いばね定数を有するばねは、ボールが関連する弁座に着座し、関連する弁座を封止するまで、その関連するボールによって圧縮される。ユーザが、マニホールド１０８内に流体をさらに圧送すると、最も高いばね定数を有するばね（すなわち、最も圧縮に耐える最も強いばね）を有する逆止弁は、その逆止弁用の事前設定圧力に達すると、強制的に閉じられる。このように、逆止弁１００、１０２、１０４は、圧力が各逆止弁の圧力設定点まで上昇したら１つずつ閉じる。もちろん、１つ以上の実施形態では、同じ圧力の２つ以上の吸収要素を有することが望ましい場合がある。その場合、単一の逆止弁を、２つ以上の吸収要素を充填するのに使用することができるか、または２つの異なる逆止弁を、同じ事前設定圧力に設定する（例えば、ばねが同じばね定数を有する）ことができ、その結果、それらは同じ圧力で同時に閉じることになる。
【0036】
次に図８～１１を見ると、内部吸収要素が、多くの利用可能な断面形状のいくつかで示され、（任意の機械的または接触変形を含まない）圧力のみの印加による潜在的な崩壊シナリオを示す。図８Ａ～Ｃは、外部吸収要素１７７内に配置された円形内部吸収要素１７６を示し、円形内部吸収要素１７６を取り囲む一次チャンバ７０内に第１の流体５６を含み、第１のチャンバ７２内に第２の流体５８を含む。第１の流体５６および第２の流体５８は、図８～１１に示されていないが、流体が、それらのそれぞれのチャンバ内に存在し、チャンバの容積を充填または少なくとも部分的に充填することを理解することができる（流体は、わかりやすくするために示されていない）。
【0037】
図８Ａでは、変形はなく、この部分の内部圧力は初期設定圧力である。（図８Ｂの半径方向に向いた矢印で表されるように）第１の流体５６の圧力が上昇すると、そこでは第１の流体圧力は第２の流体圧力より高く、円形内部吸収要素１７６は変形する。この場合、変形のタイプは、円形内部吸収要素１７６の壁厚が増加し、外径が減少するものである。（例えば、崩壊する平坦な壁を有していない）円形形状の強みは、概して、チューブが壁厚の増加を通して縮むのを可能とすることになり、その結果、第１のチャンバ７２の容積はチューブのこの部分では減少するが、崩壊は依然として可能である。図８Ｃを見ると、（図８Ｃの半径方向に向いた矢印で表されるように）第１の流体５６の圧力が上昇すると、そこでは第２の流体圧力は第１の流体圧力より高く、円形内部吸収要素１７６は変形する。この場合、変形のタイプは、外径が増加するにつれて、円形内部吸収要素１７６の壁厚が減少するものである。円形内部吸収要素１７６が直径の減少または直径の増加のどちらを強いられるかは、外部吸収要素１７７および円形内部吸収要素１７６の各々の材料特性、各要素内の流体のタイプおよびそれらの初期圧力、衝撃のタイプなどに依存する。図８Ｂおよび図８Ｃの衝撃吸収体は、同じかまたは異なる物理的特性を有し得る。
【0038】
衝撃エネルギーは、外部吸収要素５２および任意選択で円形内部吸収要素１７６を衝撃力によって変形させ、流体を横方向（すなわち、長手方向）に動かすことによって、ならびに他の形態（例えば、熱、音など）へのエネルギーの他の変換によって、吸収される。したがって、衝撃吸収体５０が細長いか、またはさらには円形であると仮定すると、１つの部分における衝撃は、衝撃を受けた部分の反対側の、または衝撃を受けた部分から離れた、１つ以上の部分における変形を引き起こすことになる。
【0039】
図９Ａ～Ｃの実施形態は、外部吸収要素１７９を含み、内部吸収要素１７８が、円形内部吸収要素１７６と比べて内部吸収要素１７８の変形特性を変化させる六角形（または多角形）であることを除いて、図８Ａ～Ｃの実施形態によく似たように構成される。図９Ｂでは、六角形内部吸収要素１７８の六角形チューブの平坦な面は、第１の流体５６のさらなる圧力印加により内側に曲がって変形し、そこでは第１の流体圧力は第２の流体圧力より高い。図９Ｃでは、六角形内部吸収要素１７８の六角形チューブの平坦な面は、第２の流体５８のさらなる圧力印加により外側に曲がって変形し、そこでは第２の流体圧力は第１の流体圧力より高い。
【0040】
図１０Ａ～Ｃの実施形態は、外部吸収要素１８１を含み、内部吸収要素１８０が、円形内部吸収要素１７６と比べて内部吸収要素１８０の変形特性を変化させる方形であることを除いて、図８Ａ～Ｃの実施形態によく似たように構成される。図１０Ｂでは、方形内部吸収要素１８０の方形チューブの平坦な面は、第１の流体５６のさらなる圧力印加により内側に曲がって変形し、そこでは第１の流体圧力は第２の流体圧力より高い。図１０Ｃでは、方形内部吸収要素１８０の方形チューブの平坦な面は、第２の流体５８のさらなる圧力印加により外側に曲がって変形し、そこでは第２の流体圧力は第１の流体圧力より高い。
【0041】
図１１Ａ～Ｃの実施形態は、内部吸収要素１８２が、円形内部吸収要素１７６と比べて内部吸収要素１８２の変形特性を変化させる三角形であることを除いて、図８Ａ～Ｃの実施形態によく似たように構成される。図１１Ｂでは、三角形内部吸収要素１８２の三角形チューブの平坦な面は、第１の流体５６のさらなる圧力印加により内側に曲がって変形し、そこでは第１の流体圧力は第２の流体圧力より高い。図１１Ｃでは、三角形内部吸収要素１８２の三角形チューブの平坦な面は、第２の流体５８のさらなる圧力印加により外側に曲がって変形し、そこでは第２の流体圧力は第１の流体圧力より高い。
【0042】
次に図１２～１８（それらのいくつかは、理解しやすくするために一次要素なしで示される）を見ると、ヘルメット外殻に挿入するための内部吸収要素アセンブリ５４が示され、互いに整列し（または整列していない）かつ積層され、断面を見ると図３および図４の内部吸収要素アセンブリと類似している、第１の内部吸収要素パネル１８４、第２の内部吸収要素パネル１８６、および第３の内部吸収要素パネル１８８を有する。内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８は、一体アセンブリとして作製され得る（例えば、ともに成形される）が、本例では、それらは代わりに、変形することができ、かつ永久変形がほとんどまたは全くなくその元のまたはほぼ元の形状にすぐに戻ることができ、疲労による実質的な永久変形なしで多数の衝撃および変形サイクル（例えば、１００サイクル超、または５００サイクル超、または１０００サイクル超、または５，０００サイクル超、または１０，０００サイクル超）に耐える能力を有する弾性材料（例えば、熱可塑性物質、複合材料、または既知のもしくは将来発見される他の材料）から、（例えば、ブロー成形または他の適切な製造プロセスによって）、個々に成形される。
【0043】
内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８の各々は、概して同様の形状であり、個々のパネルの正確な形状およびサイズは、設計要件および制限に従って層ごとに変動してよい。例えば、被保護物ＰＯと衝撃を受ける物体ＩＯとの間の３つの層全てのための特定の領域内に不十分な空間しかない場合があり、したがって、１つ以上の層がその領域で排除され得る。別の例示的シナリオでは、特定の領域において衝撃インシデントが減少する場合があり、その場合、複数の層は必要なく、減らされ、空間、重量、および費用を節約する。
【0044】
上に記載されたように、各内部吸収要素パネル２０４、１８６、１８８の壁厚は、変動し得る。一例では、衝撃を受ける物体ＩＯに最も近い第１の内部吸収要素パネル２０４のより厚い壁は、衝撃力Ｆ１の衝撃が第１の内部吸収要素パネル１８４を直ちに押しつぶさないように、最大の耐変形性を提供する（もちろん、十分に大きい力は、少なくとも１つの領域でパネルを完全に崩壊させることになる）。代わりに、第１の内部吸収要素パネル１８４の壁は、部分的に変形し、そこを通して、比較するとより薄い壁厚を有する第２の内部吸収要素パネル１８６に衝撃力の少なくとも一部を伝達する。（被保護物ＰＯに最も近い）最も内側の第３の内部吸収要素パネル１８８は、外側の層と比べて吸収する衝撃力Ｆ１がそれほどなく、保護物への快適かつ／または繊細な接触が一般に望ましいため、最も薄い壁厚を有する。さらなる他の例示的実施形態では、内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８の相対的な厚さは、逆にされる（すなわち、より薄い層が被保護物ＰＯに最も近い）か、もしくは任意の順序で配置されてもよく、または、全ての層が同じ厚さであってもよい。
【0045】
第１の内部吸収要素パネル１８４の構成を見ると、これは、少なくとも１つの実施形態では、厳密に、または少なくとも大まかな基本構造の点で、残りの内部吸収要素パネル１８６、１８８を代表する。内部吸収要素アセンブリ５４の例示的実施形態は、使用時、（図３および図４に示されるのと同様に）外部吸収要素５２内に配置および密封されることになる。（図１および図２に示されるような）広いチャンバを有する内部吸収要素の代わりに、少なくとも１つ（および好ましくは複数または多数）のバッフル構造が形成されて、内部吸収要素のチャンバを、多数の流体接続したサブチャンバに分割する。１つ以上の実施形態では、サブチャンバの１つ以上は、残りのサブチャンバから流体的に隔離される。
【0046】
図１２に示されるように、第１の内部吸収要素パネル１８４は、そこから他の構造が分岐するベース構造としての役割を果たす、（本明細書ではさらにベース構造２０２と呼ばれる）共通衝撃ゾーン２０２を含む。ベース構造２０２は、図２および図３に関して上で論じられたように、複数の細長いチャンバ８４がそれらの間に形成される、概して長さ方向に平行に延びる複数の細長いシーム８２で分割することによって作り出される。複数の細長いチャンバ８４は、別個の流体経路を作り出し、各細長いチャンバ８４内の流体は、混じり合うことができ、１つ以上のマニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００内の圧力を均等化することができる。マニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００は、細長いチャンバ８４の間で１つ以上の細長いシーム８２が延びるのを終了または中断させることによって（例えば、特定の部分でシームを完全にピンチオフまたは溶接しないことによって）作り出され得、その結果、流体は、ある細長いチャンバ８４から次の細長いチャンバ８４に移り得る。
【0047】
細長いチャンバの目的は、衝撃を受ける（したがって圧縮され、かつ／または容積が減少する）部分から、他の非圧縮部分への、流体の急速かつ制御された流れを可能とすることである。これは、一次チャンバおよび内部チャンバ内の流体が、両方のチャンバ全体にわたって等方的に拡散し、入ってくる運動エネルギーを非常に広い表面吸収領域に即座に広げることを可能とする。流体は、いくつかの部分を通って単純に流れてもよいか、または衝撃を受けた領域の圧力の局所的な一時的上昇、およびもしくはミリ秒のオーダーであり得る衝撃の持続時間を通した流体の機械的圧送（例えば、衝撃は要素を変形させかつ絞めつけるため、流体も蠕動的に圧送され得る）により、細長いチャンバ８４の一部を拡張してもよい。１つの細長いチャンバ８４が過大応力を受けるのを防ぐために、流体圧力が、マニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００において均等化されることが可能である。１つ以上の実施形態では、単一のマニホールド領域もしくは複数のマニホールド領域が存在するか、またはマニホールド領域は排除され得る。
【0048】
内部吸収要素パネル２０４、１８６、１８８は、外部吸収要素５２内に含有され、第１の流体５６によって完全にまたは部分的に取り囲まれ、内部吸収要素パネル２０４、１８６、１８８および外部吸収要素５２の変形の程度およびタイプは、様々な設計要素（例えば、断面ジオメトリ、チャンバ容積、壁厚、壁材、内部吸収要素アセンブリ５４と外部吸収要素５２との間の結果として生じる容積（例えば、その中で内部吸収要素が拡張可能である自由空間）、第１の流体５６の圧力、第２の流体５５の圧力、第３の流体６０の圧力、第４の流体８０の圧力、ならびに変形および流体の流れに影響を与える他の設計要素）の選択によって相互に関連づけられることに留意する。
【0049】
例として第１の内部吸収要素パネル１８４をなお見ると、１つ以上の実施形態では、ベース構造２０２は、任意選択で、ベース構造２０２または他の構造から分岐する１つ以上の拡張衝撃ゾーン２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４（本明細書ではパネル分岐部とも呼ばれる場合がある）を含み得る。これらのパネル分岐部２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の各々は、ベース構造から横方向に伸び、ベース構造２０２の細長いチャンバ８４と交差するように構成される２つ以上の細長いチャンバ８４’を画定する複数の細長いシーム８２’を含む。
【0050】
第１の内部吸収要素パネル１８４（および他のパネル）の様々な領域の機能を見ると、この例示的構成は、頭部保護用のヘルメット外殻内に合うように設計される。アメリカンフットボールのヘルメット外殻内に合わせられ、ユーザの頭部に着用される場合（その場合、内部吸収要素アセンブリ５４全体が、外部吸収要素５２内に配置され、衝撃吸収体は、ヘルメット外殻の内側の湾曲と一致して押し込まれ、面ファスナー、スナップなどの留め具によって所定の位置に固定される）、ベース構造２０２は、頭部の周囲に巻き付き（全周または周囲の大部分のいずれかをカバーし）、パネル分岐部２０４は、頭頂部に向かって頭部の後ろを上方に伸び、パネル分岐部２０６は、パネル分岐部２０４を横切り、ベース構造２０２に平行にかつ隣接して伸び、頭蓋の底部をカバーするように構成され、パネル分岐部２０８は、ベース構造２０２から下方に伸びて、耳のすぐ前の頭蓋の側部をカバーし、パネル分岐部２１２は、ベース構造２０２から下方に伸びて、反対側の耳のすぐ前の頭蓋の側部をカバーし、パネル分岐部２１０および２１４は、頭蓋の前部の左右で頭蓋の前部に集まり、頭頂部に向かって伸びる。本衝撃吸収体５０は、頭部全体をカバーする必要はないが、１つ以上の例示的実施形態では、そうするように設計され得ることに留意すべきである。
【0051】
パネル分岐部２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の各々が、ベース構造２０２または別のパネル分岐部のいずれかと交差する箇所では、マニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００が形成される。１つ以上のこれらの交差部は、１つ以上の例示的実施形態では、マニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００なしで形成され得る。マニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００は、分岐部のいずれか１つまたはベース構造２０２から、ベース構造２０２および／またはパネル分岐部２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４の他の部分への、流体の急速な移動を可能とする。したがって、衝突中、流体は、容積の減少した領域（局所的な衝撃により減少した）から他の全ての領域に移動することができる。
【0052】
細長いチャンバ８４および一次チャンバ７０を通って衝撃領域から離れるように横方向に動く流体のため、一次チャンバ７０内の第１の流体５６は、衝撃領域外の領域において、一次チャンバ７０の容積を拡張し、かつ／または第１のチャンバ７２内の第２の流体５８は、衝撃領域外の領域において、第１のチャンバ７２の容積を拡張する。あるいは、（１つ以上の実施形態では、外部吸収要素５２の拡張を、意図的に、事前設定圧力に対する圧力降下を可能とするには不十分にすることができるため）、一次チャンバ７０の容積拡張、および内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８を取り囲む第１の流体５６の圧力の付随する上昇は、細長いチャンバ８４の丸いチューブ状の壁に垂直な全ての方向から、細長いチャンバ８４に大きな力を加えることになる。したがって、第１の流体５６は、全ての方向から等しく押しているため、内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８の細長いチャンバ８４の壁厚は増加することになり、これは、壁が厚くなっている領域において、細長いチャンバ８４の容積を減少させ得る。
【0053】
衝撃イベントが終了するとすぐに、流体５６、５８、６０、８０は、衝撃吸収体５０のそれぞれのチャンバを通って横方向に流れ、先の衝撃領域に向かって戻り、変形した領域の元の形状への弾性復帰により押し戻される（例えば、外部吸収要素５２および任意選択で内部吸収要素の拡張部は、流体を機械的に追い出すことになり、衝撃ゾーンから押し出された流体を急速に埋め戻す移動、および壁厚の元の厚さへの復帰を引き起こす）。基本的に、衝撃吸収体５０は、衝撃が終了するとすぐに、全ての構成要素がそれらの元の形状に急速に戻ることによって、均等化された圧力の状態に急速に戻るように付勢される。このリバウンドは急速に生じ、その結果、本衝撃吸収体５０は、衝撃後数ミリ秒以内にリセットされて元の形状に戻り、その結果、別の後続の衝撃を、同様に吸収することができる。
【0054】
図１３を見ると、１つ以上の実施形態では、図１２の実施形態の内部吸収要素パネル５４０の１つ以上は、１つ以上のシームによって複数の隔離領域にさらに分割され得る。（ピンチオフプロセスなどによって作り出される）シーム５４２およびシーム５４４は、第１の隔離部分５４６、第２の隔離部分５４８、および第３の隔離部分５５０を画定し、それらの各々は、同じかまたは異なる流体圧力を有してよい。各隔離部分内の矢印は、各隔離部分内に密封して含有された流体が、（細長いチャンバおよびマニホールド領域を通って）それぞれの隔離部分全体にわたって流れることができることを示す。各隔離部分５４６、５４８、５５０内の流体は、同じかまたは異なる流体であり得る。この配置は、各領域内で経験されると想定される衝撃のタイプおよび大きさに基づいて、標的化された衝撃吸収を可能とする。
【0055】
図１４は、第１の内部吸収要素パネル１８４のベース構造２０２とパネル分岐部２０４との交差部のマニホールド領域１９０の拡大断面図である。ベース構造２０２の細長いチャンバ８４はベース構造２０２の細長いチャンバ８４’と交差することがわかる。ベース構造２０２の細長いシーム８２およびパネル分岐部２０４の細長いシーム８２’は、ある細長いチャンバが別の細長いチャンバと交差するときに、交差箇所において互いに対してチャネルが開くように、シーム８２、８２’に途切れた部分を含み、その結果、流体は、遮られていない各チャネルを通って移動することができ、（交差した矢印で示されるように）ベース構造２０２とパネル分岐部２０４との間で移動することができる。このように、流体は、第１の内部吸収要素パネル１８４全体にわたって急速に移動し、パネル分岐部２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４とベース構造２０２との間で、様々なマニホールド領域１９０、１９２、１９４、１９６、１９８、２００を通して容易に交換される。マニホールド領域１９０内のコーン２５６は、マニホールド領域１９０における変形を制御するように、第１の内部吸収要素パネル１８４を含む材料の層を接続し、ブロー成形における既知のピンチオフ技術を使用して作り出される。
【0056】
図１５は、第１の内部吸収要素パネル１８４、第２の内部吸収要素パネル１８６、および第３の内部吸収要素パネル１８８が、マニホールド領域２５９、２６１を通して流体的および機械的に接続する、環状部２５８と、環状部２５８の片側から反対側へ弧を成すクラウン部２６０とで各々作製される、内部吸収要素アセンブリ５４の実施形態を示す。頬パッド２５７および下頸部吸収体２６３は、主要供給チャンバ１８６および１８４の中に成形された一体チャンバであり、入ってくる衝撃荷重を共有するのを助ける。内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８は、あるものが他のものの中に入れ子になっており、流体接続されない（例えば、第２の流体５８は、選択的に流体接続されない限り、第３の流体と混じり合わない）。外部吸収要素５２は、上で論じられたように、内部吸収要素アセンブリ５４を取り囲む。
【0057】
図１６は、本衝撃吸収体５０を標準的なフットボールヘルメット２６１（または多種多様な類似のヘルメットのいずれか）の中に合わせたヘルメットアセンブリ２６２を示す。図１２～１５および他の様々な実施形態において具体化された衝撃吸収体５０は、ヘルメット２６１の中に容易に合わせられる。内部吸収要素アセンブリ５４は、図１５の実施形態と同様の構成であり、環状部２５８およびクラウン部２６０を有し、アセンブリ５４は、外部吸収要素５２内に密封され、一次チャンバ７０内の第１の流体５６によって取り囲まれる。一次チャンバ７０内に大量の空き空間は必ずしも存在せず、内部吸収要素パネル１８４、１８６、１８８は、外部吸収要素５２の外壁５９の隣に近接して位置し得るか、またはさらには接触し得ることに留意すべきである。衝撃吸収体５０の衝撃を受ける側面６６は、ヘルメット外殻２６４の内面６４に隣接することがわかる。図１２～１５および他の様々な実施形態において具体化された衝撃吸収体５０は、ヘルメット２６１の中に容易に合わせられる。外部吸収要素５２は、ユーザの頭部と内面６４との間の空間を充填するように曲がりかつ形成することができる可撓性部材として構成され得る。外部吸収要素５２は可撓性であるが、実質的に非弾性であってもよく、その場合、材料は、通常使用および衝撃の応力下で実質的に伸縮しないように設計される。しかしながら、５０％未満の寸法変化、または５％未満の寸法変化、または３％未満の寸法変化、または１％未満の寸法変化などの、わずかな弾性伸縮が許容されてもよい。
【0058】
図１７は、図１６のフットボールヘルメット２６１の中に示された撃吸収体５０を、頭部Ｈを横切り、衝撃吸収体５０およびヘルメット外殻２６１を通って取られた横断面で示す（単線で概略的に描かれる）。斜めに当たる力Ｆ２は、拡張衝撃ゾーン２１０（図１３に戻って参照）の上のヘルメット外殻２６１の領域に、おおよその回転軸（おおよそ着用者の椎骨）からある距離オフセットしてぶつかる。斜めに当たる力Ｆ２は、頭部Ｈに対してヘルメット外殻２６１を回転させる。本衝撃吸収体５０の目的は、力を吸収し、頭部Ｈの過剰な加速度、この場合、角加速度および直線加速度の両方を防ぐことである。
【0059】
角（回転）加速度のみを見ると、ヘルメット２６１は、Ｆ２に応答して角度θ回転する。衝撃のエネルギーの大部分を吸収するために、拡張衝撃ゾーン２１０の少なくとも一部は圧縮される。上に記載されたように、第１の内部吸収要素パネル１８４、第２の内部吸収要素パネル１８６、および第３の内部吸収要素パネル１８８は、異なる衝撃吸収特性（例えば、異なる圧力、材料、壁厚、ジオメトリなど）を有し得る。本例示的実施形態では、第１の内部吸収要素パネル１８４および第２の内部吸収要素パネル１８６は、最も圧縮性が低いが、（外部吸収要素とともに）初期衝撃の大部分を吸収し得る。その一方で、第３の内部吸収要素パネル１８８は、力Ｆ２の大部分はパネル１８４および１８６によって吸収されているが、最も圧縮されて、頭部Ｈに最大限の保護を提供する。第１の内部吸収要素パネル１８４、第２の内部吸収要素パネル１８６、および第３の内部吸収要素パネル１８８の各々の中に任意選択で統合されたマニホールドシステムによって提供される、様々な領域の相互接続により、各パネル内の流体は、圧縮により、数ミリ秒以内に、圧縮状態にないパネルの残りの部分に（例えば、力Ｆ２の衝撃点または衝撃領域のすぐ周囲の領域から離れるように、押し進められる。
【0060】
この例示的実施形態では、外部吸収要素５２は、頭部Ｈの周り（図１６に示されるような環状部２５８）およびその頭頂部の上（図１６に示されるようなクラウン部２６０）のパネル１８４、１８６、１８８を取り囲み、かつ含有する。第１の流体５６は、外部吸収要素５２内に含有され、この例ではパネル１８４、１８６、１８８である内部吸収要素を取り囲む。外部吸収要素５２は、弾性伸縮しない（例えば、非弾性または実質的に非弾性である）ように構成されるが、応力下で曲がることができる。衝撃の力Ｆ２は、外部吸収要素５２を押しつぶすことになり、場合によっては、衝撃を受ける側面６６を被保護側面６８の近くにより近づけ、それらの間でパネル１８４、１８６、１８８を機械的に押しつぶす。さらに、外部吸収要素５２の変形のため、第１の流体５６の圧力は、初期設定圧力と比べて上昇することになる。加圧された第１の流体５６は、パネル１８４、１８６、１８８を取り囲み、それらを（パネルの各部分の壁に垂直に）圧迫し、流体圧力をパネルの壁に印加し、したがってパネルを変形させて、パネル１８４、１８６、１８８の内部容積を減少させ、かつ／またはパネル１８４、１８６、１８８の壁を厚くする。したがって、多くの衝撃シナリオでは、（衝撃領域内のヘルメット外殻２６４と頭部Ｈとの間で生じる物理的な押しつぶしによる）機械的変形、およびパネルを圧迫する流体圧力または液圧によって引き起こされる変形の組み合わせが存在する（そこでは、空気などの第１の流体５６は、外部吸収要素５２の非弾性特性のため圧縮される）。
【0061】
なお図１７に示された衝突を見ると、衝撃吸収体５０の圧縮領域２６６は、パネル１８４、１８６、１８８の各々および外部吸収要素５２において容積が減少し、流体５６、５８、６０、８１の各々の一部が圧縮領域１６６から追い出されるため、流体５６、５８、６０、８１は、流体圧力を均等化するために、より圧縮されていない、より低圧の領域に移動しなければならない。流体５６、５８、６０、８１は、衝撃吸収体５０の領域を少なくとも部分的に拡張することになり、拡張領域２８８などの最大拡張の領域を有し得、頭部に対するヘルメット外殻のシフト（この例では回転）は、衝撃点から離れて位置する１つ以上の領域に拡張のための空間を作り出すことになる。図１７では、衝撃力Ｆ２は、ヘルメット外殻２６４の左側かつ回転軸Ａの前方に印加され、これが、ヘルメットを角度θ回転させる。圧縮領域２６６の反対側に、ヘルメット外殻２６４の回転によって作り出される隙間の中で拡張する拡張領域２８８があるが、頭部Ｈは、衝撃の少なくとも最初の数ミリ秒間、実質的に静止したままである。パネル１８４、１８６、１８８は、拡張してこの隙間を充填し、各々、様々な程度または同じ程度に拡張する。
【0062】
衝突中、流体５６、５８、６０、８１は、衝撃吸収体５０の周りで、パネル１８４、１８６、１８８のチューブ状チャネルおよび外部吸収要素５２を通って押し進められ、流体５６、５８、６０、８１の機械的圧送、衝撃吸収体５０の機械的変形、（圧縮または拡張による）パネル１８４、１８６、１８８の液圧変形、および衝撃吸収体５０内でのエネルギー吸収の他の形態を通して、エネルギーを吸収する。さらに、衝撃時に作り出された全ての隙間は、拡張によりほぼ直ちに充填されるため、頭部Ｈは、最初にヘルメットとともに動くこと、および衝撃点の反対側のヘルメットの側面にぶつかることを実質的に防がれる。
【0063】
衝撃力Ｆ２が取り除かれた（または少なくとも大きな衝撃が終わった）後、ヘルメット外殻は、衝撃吸収体５０によって付勢されて、頭部Ｈに対するその初期位置に戻り、この例では、角度θ戻る。したがって、本衝撃吸収体は、その元のまたは実質的に元の位置に戻るという点で、セルフセンタリングである。バイアスは、衝撃吸収体５０の変形した部分が弾性的に付勢されて、それらの元の形状に戻ることによるものである。したがって、拡張領域２８８および圧縮領域２６６は、それらの圧力を均等化するようにともに作用して、流体５６、５８、６０、８１を拡張領域２８８から圧縮領域に押し戻すことになり、それは、衝撃後数ミリ秒以内に生じる。これは、本衝撃吸収体５０が、第１の衝撃を吸収し、第２の衝撃がヘルメットにぶつかる前にその元の形状に戻ることができることを意味する。アメリカンフットボールでは、単一のタックルイベントにおいて、ヘルメットは、立て続けにいくつかの力による衝撃を受ける場合があり、例えば、ある選手のヘルメットが別の選手のヘルメットにぶつかることが、第１の衝撃を作り出し、その選手のヘルメットがその直後に地面にぶつかることが、第２の衝撃を作り出す。衝撃吸収体５０は、２つの衝撃の時間の間に、その元の形状または実質的に元の形状（例えば、元の形状の６０％～９０％以内）に急速にリバウンドするため、衝撃吸収体５０は、リセットされて、第２の衝撃を吸収可能な状態である。
【0064】
図１８および図１９は、円形断面の内部吸収要素のみの代わりに、内部吸収要素５３、５５、および７８が断面の組み合わせであることを除いて、図１６および図１７の実施形態と同様の実施形態を示す。外部吸収要素５２は、わかりやすくするために示されていないが、１つ以上の実施形態では、含まれるか、または任意選択で除外されるであろう。例えば、第１の内部吸収要素５３の各チューブは、円形断面である。円形断面のチューブは、一般に、圧縮するのが比較的困難であり、１つ以上の実施形態では、衝撃を受ける物体の最も近くに、またはその近傍の近くに配置され、衝撃力の衝撃に耐える。第２の内部吸収要素５５は、第１の内部吸収要素５３の内側かつ隣に配置される。第２の内部吸収要素５５の各チューブは、一般に、円形断面より比較的圧縮および変形しやすい六角形断面を有する。第３の内部吸収要素は、最も内側（例えば、ヘルメット実施形態では、着用者の頭部の隣）に配置される。第３の内部吸収要素７８の各チューブは、一般に、比較的最も圧縮しやすい楕円形断面形状（例えば、この示された例では長丸（ｏｂｒｏｕｎｄ）形状）を有し、着用者の頭部に対する柔軟性および快適性、または被保護物への繊細な保護を提供する。
【0065】
図１７の実施形態によく似て、拡張衝撃ゾーン２０４、２１０、および２１４は、断面形状を示すために切断されているように示されるが、それらは、（ヘルメット実施形態では）着用者の頭部の頭頂部の上に各々伸びる。１つ以上の実施形態では、拡張衝撃ゾーン２０４、２１０、および２１４の各々は、弧状に分岐し、（Ｙ字形または類似のもののように）頭頂部上のある点で合流するか、または合流せずに終端する。部分２１０、２１４、および２０４は、横方向のリングに垂直である。これらの領域は、現在では脳震盪の主因と見なされている偏心衝突からの回転衝撃を吸収するように特別に調整された、異なる形状を有し得る。
【0066】
本衝撃吸収体５０のさらに別の例示的実施形態が、図２０および図２１に示される。衝撃吸収体５０は、内部吸収要素の束として構成される内部吸収要素アセンブリ５４を外部吸収要素５２が取り囲む、ループとして形成される。ループは、開いている（またはＣ字形である）ように示されるが、少なくとも１つの実施形態では完全なループを形成し、その結果、ループの周りの流体の流れは途切れない。あるいは、内部吸収要素は、チューブ状要素（または図９～１１に示されたような他の断面形状、もしくは適用に適した他の形状）であり、各端部を封止され、外部吸収要素５２内に含有される。図１９は、内部吸収要素アセンブリ５４の断面を示し、内部吸収要素の各々は、直径および壁厚が変動し得、最も外側（最も右側）の内部吸収要素が最大の壁厚を有し、最も内側の（最も左側かつ頭部に最も近い）内部吸収要素が最小の壁厚を有することを示す。
【0067】
図２２、２３、および２４Ａ～Ｈは、対向し、入れ子になった（例えば、概してそれらの間に空間を保ってかみ合い、連動するか、または十分な負荷の下でかみ合いもしくは連動が生じるように、整列した）波形状の構造（例示的波形部の少なくとも一部は、等脚台形断面形状を有し、他は、この形状と曲線形状とのハイブリッドであり得る）が、衝撃力の垂直成分および剪断成分の両方を吸収し、消散させて、それらの後ろにある被保護物の実質的な損傷を防ぐ、さらなる実施形態を示す。まず図２２および図２３を見ると、本衝撃吸収体５０のこの例示的実施形態は、概して、シート材料の第６の層４０６に対して、共通の外周の周りを最終的に封止されて、１つ以上の内部吸収要素を取り囲む一次チャンバ３９０および３９１をそれぞれ有する外部吸収要素３８４および３８５を画定する、シート材料の第１の層３９６を含む。シート材料の層は、このおよび他の例示的実施形態では番号付けされているが、各シートの番号付けは、アセンブリ内のシートの数および命名規則における他の明らかな変化に応じて、本明細書中で変化するかまたは再構成されてよい。
【0068】
製造および組み立ての１つの例示的方法を使用して、シート材料の第１の層３９６およびシート材料の第２の波形層３９８は、シーム４３０で共通の外周の周りをともに封止されて、それらの間に一次チャンバ３９０を画定し、これは、第１のサブアセンブリ４０８を作り出し、任意選択で、衝撃吸収体５０の各サブアセンブリは、ブロー成形によって（または他の既知のプロセスによって、本明細書の他の部分に記載されたように）別々に作製され得、最終的に完全な衝撃吸収体５０に組み立てられ得る。
【0069】
次に、シート材料の第２の波形層３９８およびシート材料の第３の波形層４００は、シーム４２９で共通の外周の周りをともに封止されて（シームは、全てのサブアセンブリがともに封止される場合に作り出される）、それらの間に第１のチャンバ３９２を画定する。シート材料の第２の波形層３９８およびシート材料の第３の波形層４００の波形部は、例えば、（第３の層４００の）リッジ４１６が、（第２の層３９８の）トラフ４２０内に配置され、（第２の層３９８の）リッジ４１８が、（第３の層４００の）トラフ４２２内に配置されるように、入れ子になっており、波形部間の空間は、第１のチャンバ３９２の隙間を作り出す。
【0070】
次いで、シート材料の第３の波形層４００およびシート材料の第４の波形層４０２は、シーム４３２で共通の外周の周りをともに封止されて、それらの間に第２のチャンバ３９４を画定し、これは、第２のサブアセンブリ４１０を作り出す。入れ子になっている波形部の代わりに、波形部は、波形部の頂点が実質的に整列し、シート材料の第３の波形層４００の頂点が、少なくともいくつかの負荷条件下でシート材料の第４の波形層４０２の頂点と接触することができるように対向し、これは、以下でより詳細に論じられる。
【0071】
シート材料の第４の波形層４０２およびシート材料の第５の波形層４０４は、シーム４２９で共通の外周の周りをともに封止されて（シームは、全てのサブアセンブリがともに封止される場合に作り出される）、それらの間に第１のチャンバ３９３を画定する。シート材料の第４の波形層４０２およびシート材料の第５の波形層４０４の波形部は、シート材料の第２の波形層３９８およびシート材料の第３の波形層４００のアセンブリとともに上に記載されたように、入れ子になっている。
【0072】
シート材料の第５の層４０４およびシート材料の第６の波形層４０６は、シーム４３４で共通の外周の周りをともに封止されて、それらの間に一次チャンバ３９１を画定し、これは、第３のサブアセンブリ４１２作り出す。上で簡単に説明されたように、第１のサブアセンブリ４０８、第２のサブアセンブリ４１０、および第３のサブアセンブリ４１２は、シール４３０およびシール４３４のフランジをともに封止し、それらの間に、シール４３２によって第２のサブアセンブリを閉じ込めることによって、ともに封止される。サブアセンブリ４０８、４１０、４１２を組み立てることは、チャンバ３９２および３９３を作り出す。チャンバ３９０、３９１、３９２、３９３、および３９４の各々の中に、流体が、図２２の実施形態の考察で上に記載されたように、事前設定またはユーザ設定圧力下で含有される。
【0073】
シート材料の第１の層３９６およびシート材料の第６の層４０６は、衝撃吸収体５０に組み立てられた時、層３９６および４０６の外側から見ると突出部を形成する、細長い平行なリッジ４１４（この例では弧状輪郭を有する）を含むように各々成形される。リッジ４１４はポンプとして機能し、衝撃は、最初に１つ以上のリッジ４１４を、弧状形状からより平坦な状態（平坦、凹状、またはより緩い弧状、例えば、より大きい半径の弧）に押し、したがって、チャンバ内の流体を圧縮すること、または圧力を隣接チャンバに伝達することのいずれかによって、少なくとも一次チャンバ３９０内の圧力を潜在的に上昇させる。層３９６および４０６は、波形状の細長い平行なリッジが形成されるが、ディンプル、ドームなどの、シート材料の平面層の他の突出および／または不規則性が可能である。
【0074】
各リッジ４１４の間に、チャンバ３９０および３９１に面して、それぞれシート材料の第２の波形層３９８およびシート材料の第６の波形層４０６のリッジの頂点と接触するように構成される接触面４２４がある。これらの接触面は、概して平坦であるが、ある層から次の層に力を伝達するために、対向する接触面または他の表面を圧迫するように構成される、凹面、凸面、または他の形状などの、異なる形状を有してよい。例えば、シート材料の第１の層３９６に隣接した、衝撃を受ける物体に入る衝撃力によって十分に変形し、圧縮される場合（ここでは、第１の層３９６は、衝撃を受ける物体に隣接し、第６の層４０６は、被保護物に隣接するが、これは、設計および用途に応じて交換されてもよい）、シート材料の第１の層３９６の接触面４２４は、シート材料の第２の層３９８の接触面４２６を圧迫する。示された衝撃吸収体５０内の複数または多数の接触面のさらなる例として、シート材料の第１の層３９６の接触面４３２は、シート材料の第２の層３９８の接触面４３０を圧迫する。
【0075】
加えて、台形波形部の側面または脚は、十分な力および／または圧力（横方向の力および／または垂直な力）で圧縮された場合に、接触することができる。例えば、台形形状の短い底辺を含む接触面４２４および４２６の代わりに、接触面の対（例えば、表面４３４および４３６または表面４３２および４３８）は、台形形状の脚であり得る。第４の波形層４０２の接触面４３４および第５の波形層４０４の接触面４３６を見ると、表面は、十分な横方向の力（例えば、台形波形部の短い底辺に垂直でない成分を有する力）、および／または十分な垂直な力（例えば、台形波形部の短い底辺に垂直な成分を有する力）、および／または十分な圧力が存在する場合に、その下で互いに接触することになる。台形波形部の脚の接触面は、関連する波形部の動きを妨害する２つの表面によって引き起こされる機械的干渉のため、例えばヘルメットに斜めに当たる打撃によって引き起こされる、隣接層の互いに対する横方向シフトを制御し、したがって、シート材料の様々な層の互いに対するシフト、および最終的には被保護物に対する衝撃を受ける物体のシフトを制御するか、遅くするか、減少させるか、またはその他の方法で影響を与える。
【0076】
図２４Ａ～Ｈは、例示的衝撃および結果として生じる例示的変形を吸収する、図２２および図２３の例示的実施形態を示し、衝撃吸収体は、衝撃を受ける物体と被保護物（各々、図示されていない）との間に配置される。特定の変形および一連の変形が示されているが、変形のタイプおよび変形の順序は、衝撃吸収体５０に付与される力の性質、および材料の性質（意図的な設計と、新品時または年月および使用を経た時の材料に固有の意図的でない特性との両方）に応じて変化し得る。図４７Ａは、それに作用する外力のない初期状態の衝撃吸収体５０の断面端面図を示すが、ヘルメットの例では、着用者の頭部およびヘルメット外殻が、衝撃吸収体を若干変形させ得、初期状態は、必ずしも厳密には示された通りではないが、大部分または全ての変形について同様に振る舞うことになる。さらに、変形の性質は、衝撃吸収体のどの部分が観察されているか（例えば、衝撃領域付近か、または衝撃領域から離れた場所か）に依存し得る。図４８Ａ～Ｈは、衝撃を受ける物体上の衝撃領域またはその付近の変形を示す。
【0077】
図２４Ｂは、例示的な第１の変形を示し、衝撃力は、（ここでは衝撃吸収体が、衝撃を受ける物体と被保護物との間に位置し、図示されていない衝撃を受ける物体を通して）シート材料の第１の層３９６に印加される。一次チャンバ３９０内の圧力は上昇し、その結果、シート材料の第２の波形層３９８が押されて、接触領域４４０においてシート材料の第３の波形層４００と接触し、台形波形部の１つ以上の脚は、たわむかまたはその他の方法で変形して、第１のチャンバ３９２の全てまたは一部の崩壊を可能とする。
【0078】
図２４Ｃは、図２４Ｂに対する、経時的な力および／または圧力の上昇を示す。ここでは、衝撃を受ける物体への力は、シート材料の第１の層３９６の外側のリッジ４１４を、平坦または実質的に平坦な状態に押し下げるのに十分であり、したがって、一次チャンバ３９０の容積を減少させる。さらに、シート材料の第１の層３９６は押されて、接触領域４４２においてシート材料の第２の波形層３９８と接触し、一次チャンバ３９０の容積をさらに減少させ、一次チャンバ３９０の側面は、たわむかまたはその他の方法で変形して、一次チャンバ３９０の全てまたは一部の崩壊を可能とする。
【0079】
図２４Ｄは、図２４Ｃに対する、経時的な力および／または圧力の上昇を示す。ここでは、衝撃を受ける物体への力は、シート材料の第３の波形層４００が押されて、接触領域４４４においてシート材料の第４の波形層４０２と接触するのに十分であり、したがって、第２のチャンバ３９４の容積を減少させる。
【0080】
図２４Ｅは、図２４Ｄに対する、経時的な力および／または圧力のさらなる上昇をさらに示す。衝撃を受ける物体への力は、シート材料の第４の波形層４０２が押されて、接触領域４４６においてシート材料の第５の波形層４０４と接触するのに十分であり、台形波形部の１つ以上の脚は、たわむかまたはその他の方法で変形して、第１のチャンバ３９３の全てまたは一部の崩壊を可能とする。
【0081】
図２４Ｆは、図２４Ｅに対する、経時的な力および／または圧力の上昇を示す。ここでは、衝撃を受ける物体への力は、シート材料の第６の層４０６の外側のリッジ４１４を、平坦または実質的に平坦な状態に押し下げるのに十分であり、したがって、一次チャンバ３９１の容積を減少させる。さらに、シート材料の第５の波形層４０４は押されて、接触領域４４８においてシート材料の第６の層３９８と接触し、一次チャンバ３９１の容積をさらに減少させ、一次チャンバ３９１の側面は、たわむかまたはその他の方法で変形して、一次チャンバ３９１の全てまたは一部の崩壊を可能とする。
【0082】
図２４Ｇは、図２４Ｆに対する、経時的な、かつ図１７に力の方向Ｆ２で示されるような回転衝撃条件下での、力および／または圧力の上昇を示す。ここでは、衝撃を受ける物体への力は、曲がっている領域４５０に見られるように、（互いに接触して二重層を形成している）層３９８および４００の台形波形部の複数の内部脚のたわみ、他の変形（例えば、曲がる、折り重なる、厚くなるなど）を引き起こすのに十分である。この曲がりまたは（上で論じられた先の変形を含む）他の変形は両方とも、１つ以上のチャンバの容積を減少させ、１つ以上の実施形態では、エネルギーをさらに吸収し、消散させる機械ばねとして機能することもできる。たわみの方向およびタイプは、衝撃力の性質－例えば、衝撃がより斜めであるか、または真っすぐであるかにも依存し得る。ここでは、たわみは、同じ方向に各々丸まっている。しかしながら、それらは、特定の方向にたわむように各々構成され得るか、またはそれらは、印加される力および設計に応じて、異なる方向および方法で各々たわみ得る。
【0083】
図２４Ｈは、図２４Ｇに対する、経時的な力および／または圧力の上昇を示す。ここでは、衝撃を受ける物体への力は、曲がっている領域４５２に見られるように、（互いに接触して二重層を形成している）層４０２および４０４の台形波形部の複数の内部脚のたわみ、他の変形（例えば、曲がる、折り重なる、厚くなるなど）を引き起こすのに十分である。脚は、隣の脚と反対側に交互にたわみ、一次チャンバ３９１内の容積の減少の制御を支援することができる弧状構造を形成する。しかしながら、脚は、異なるたわみまたは変形パターン用に構成され得る。
【0084】
本衝撃吸収体５０のさらに別の例示的実施形態が、図２５および図２６Ａ～Ｇに示される。図３および図４に関して記載された構成と多少類似して、第１の内部吸収要素６５３、第２の内部吸収要素６５５、および第３の内部吸収要素６７８は、外部吸収要素６５２内に含有され、その中で互いに積層される。内部吸収要素６５３、６５５、および６７８の各々は、好ましくは、内部吸収要素の長さ全体または少なくともその一部に沿って、そこを通して流体連通を提供する、１つ以上の細長いチャンバが形成される。この例の細長いチャンバは、第１のチャンバ６７４、第２のチャンバ６７６、および第３のチャンバ６８０を含む。細長いチャンバの各々は、任意選択で、ウェブ６０５または他の類似の接続構造によって隣接チャンバに接続されてパネルを形成する（図１２～１４に関して記載されたパネルと同様の概念である）。この例では、細長いチャンバ６７４、６７６、および６８０の各々の断面形状は、概して楕円形であり、一例では、（図１に示されるような）衝撃力Ｆ１に平行なチャンバの寸法は、力Ｆ１に垂直な寸法より小さい。この例示的実施形態では、楕円形形状は、（丸みのある角、もしくはとがった角、もしくはゼロに近い半径を有する）楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）断面形状、卵形断面形状、先のとがった楕円形（ｖｅｓｉｃａ ｐｉｓｃｉｓ）の断面形状、または対称もしくは非対称断面を有する他の適切な楕円形形状の１つ以上（またはそれらの曲線の組み合わせ）であり得る。楕円形断面形状の目的は、少なくとも衝撃領域において、細長いチャンバ６７４、６７６、および６８０の圧縮ならびに完全および／または部分的な崩壊を可能とすることである。細長いチャンバ６７４、６７６、および６８０の各々は、細長いチャンバ６７４、６７６、および６８０の曲がりを可能とする特徴である、一連の曲げ特徴６０４を含む。曲げ特徴は、ネッキング（例えば、断面サイズの減少した部分）、レリーフ特徴（例えば、しわ、溝など）、または細長いチャンバ６７４、６７６、および６８０に曲げに弱い部分を作り出す任意の他の特徴の１つ以上であり得る。同様に、外部吸収要素６５２は、外部吸収要素６５２に曲げに弱い部分を作り出す類似の曲げ特徴６０２を含み、その結果、内部吸収要素６５３、６５５、および６７８、ならびに外部吸収要素６５２を曲げることができ、被保護物ＰＯならびに／または衝撃を受ける物体ＩＯに一致する形状にすることができる。曲げ特徴６０２、６０４は、長さの一部または全てに沿って等間隔にまたは選択的に間隔をあけて配置され得る。
【0085】
図２６Ａ～Ｇを見ると、内部吸収要素６５３、６５５、および６７８の崩壊の進行が示され、これは、エネルギー吸収を通して、被保護物ＰＯを徐々に減速させ、その結果、大きな衝撃力Ｆ１の吸収は、被保護物で想定される加速度よりはるかに小さい加速度をもたらす。衝撃力Ｆ１は、第１の内部吸収要素６５３のばね力のバイアス、ならびにその中および／またはその周りに含有された流体の圧力の一方または両方に逆らって、まずは部分的に、次いで完全に、第１の内部吸収要素６５３のチャンバを崩壊させることがわかる。同様に、第２の内部吸収要素６５５、次いで第３の内部吸収要素６７８の各々は崩壊して、衝撃力Ｆ１の吸収の進行によって段階的に減速する。
【0086】
さらに別の例示的実施形態が、図２７～３１に示され、シート材料の１つ以上の層は、かみ合う構成において一方を他方の間に合わせるように構成されるくぼみまたは中空の突出部を有し、概して隣接する突出部間に空間を有して、成形またはその他の方法で製造される。図２７２の衝撃吸収体５０は、衝撃吸収体５０の層の１つ以上において、横方向に整列した（例えば、横方向に、長手方向軸または環状軸に垂直になっている）複数または多数の中空のフィンまたは突出部を含む。
【0087】
図２７を見ると、外部吸収要素４６０は、シート材料の第２の層４８２とともに共通の外周の周りを封止されたシート材料の第１の層４８０で作製され、２層の間に一次チャンバ４７０を画定する。少なくとも１つの横方向に整列したフィン５０８（存在する場合、残りの多数または複数のフィン５０８を代表する）は、シート材料の第２の層４８２に形成され、シート材料の第１の層４８０から離れて（例えば、フィン５０８の裏側を含む空洞が、シート材料の第１の層４８０に面している）、シート材料の第３の層４８４の方向に向く。フィン５０８は、概して、各列内のフィンが平行であり、列を横切る各行内のフィンが整列するように配置された、この例では３つの列を含む長方形アレイで配置される。フィンのこの特定の配置が示され、説明されているが、フィンは、用途によって要求されるような任意の配置であり得、フィンのパターンは、それほど整列していない場合があり、ランダム、山形またはジグザグパターン、斜めのパターン、フィンが各領域内で想定される力の印加に応じて配置され得るパターンであり得る（例えば、パターンは、複雑であるか、領域ごとに変化するか、または他のパターン化もしくは非パターン化配置のいずれかである）。それぞれ層４８０、４８２、４８４、４８６、および４８８のフィン５０８、５１０、５１２、および５１４は、上記パターン（および記載された交互パターン）と実質的に類似したパターンを有する。シート材料の第１の層４８０には、外側のリッジ５００が形成され、各々が溝５０２によって分離されている。リッジ５００および溝配置５０２は、（層の平坦な部分と平面平行であり、長手方向軸に垂直で平面平行でもある）横軸の周りに、容易に曲がることを可能とし、さらなるクッションを提供する。
【0088】
第１の内部吸収要素４６４は、シート材料の第３の層４８４とともに共通の外周の周りを封止されたシート材料の第２の層４８２で作製され、２層の間に第１のチャンバ４７４を画定する。シート材料の第２の層４８２およびシート材料の第３の層４８４は、フィンのアレイ－シート材料の第２の層４８２に形成されたフィンの第１のアレイ４９２、およびシート材料の第３の層４８４上のフィンの第２のアレイを各々含む。層４８２上のフィン５０８および層４８４上のフィン５１０（それらの各々は、この例示的実施形態について、同じ層上の残りのフィンを代表する）を見ると、フィン５１０は、フィン５０８より長く、フィン５１０の先端が、層４８２の平坦な部分に触れるかまたはごく接近することがわかる。しかしながら、１つ以上の実施形態では、フィン５０８はより長くなり得るか、またはフィン５０８、５１０は同じサイズであり得る。さらに、フィン５０８、５１０は、互いに向き合い、遠位端（例えば、フィンが層に片持ち支持されている場合の、フィンの自由端）は、対向するフィンの長い底部に隣接して位置する。列の端部のフィンを除いて、各フィンは、２つの対向するフィンの間に位置し、２つの対向しかつ連動するフィンの間の空間を保って、かみ合う構成、または連動する構成を有する（例えば、連動またはかみ合いは、あるフィンの任意の部分が、対向するフィン、またはさらに言えば任意のフィンに触れていることを必ずしも意味しない）。
【0089】
第２の内部吸収要素４６８は、シート材料の第４の層４８６とともに共通の外周の周りを封止されたシート材料の第３の層４８４で作製され、２層の間に第２のチャンバ４７８を画定する。それぞれシート材料の第３の層４８４およびシート材料の第４の層４８６の外周壁５１６、５１８は、上端同士が当接して、より大きいチャンバ４７８を作り出し、十分な力の下で圧縮することができるさらなる領域を提供し得る。それぞれシート材料の第３の層４８４およびシート材料の第４の層４８６のフィン５１０、５１２は、互いから離れる方向に向き、フィンの遠位端は、チャンバ４７８から外側に向く。この例示的実施形態では、フィン５１０および５１２は、鏡像配置で互いに正反対であるが、千鳥配置が可能である。
【0090】
第１の内部吸収要素４６６は、シート材料の第５の層４８８とともに共通の外周の周りを封止されたシート材料の第４の層４８６で作製され、２層の間に第１のチャンバ４７６を画定する。第１の内部吸収要素４６６は、この例示的実施形態では、第１の内部吸収要素４６４によく似たように構成されるが、鏡像である。しかしながら、第１の内部吸収要素４６６は、１つ以上の実施形態では、第１の内部吸収要素４６４と異なって作製され得る。それぞれシート材料の第４の層４８６およびシート材料の第５の層４８８のフィン５１２および５１４は、第１の内部吸収要素４６４に関して記載されたようなかみ合うパターンで同様に配置される。
【0091】
外部吸収要素４６０によく似ているがいくつかの点で鏡像である、外部吸収要素４６２は、シート材料の第６の層４９０とともに共通の外周の周りを封止されたシート材料の第５の層４８８で作製され、２層の間に一次チャンバ４７２を画定する。外部吸収要素４６０と反対側の外部吸収要素４６２との差は、外部吸収要素４６０が、いくつかの実施形態では、リッジ５００がリッジ５０４より背が高い（例えば、層４８２からさらに離れている）ため、一次チャンバ４７２より大きい容積の一次チャンバ４７０を有することであり、これは、外部吸収要素４６０が、衝撃を受ける物体に隣接するように構成され、外部吸収要素４６２が、被保護物に隣接するように構成されるためである。各リッジ４６２の間に、溝５０２がある。あるいは、シート材料の第６の層４９０は、層にわたって横方向に形成された一連の平行な溝５０６を有すると説明され得る。
【0092】
図２４Ａ～Ｈに示された崩壊および圧縮と同様の少なくともいくつかの方法で、図２７～３１の衝撃吸収体５０は、外力に応答して、たわみ、崩壊、圧力および容積の変化などを行うことができる。ヘルメットの例では、斜めに当たる力は、主要な面が接触して、層の変形および力の消散を制御するように、かみ合っているフィンの１つ以上をシフトさせ得る。
【0093】
上記の例示的実施形態は、リッジおよびフィンを別々の実施形態として示すが、構造は、フィン、リッジ、およびコーンの１つ以上、ならびに他の機械的干渉構造を含むように組み合わされて、多数の衝撃吸収体の設計および構成を作り出すことができる。層間の空洞空間の全ては、いずれかの側で隣接する空洞に等しいか、それより低いか、またはそれより高い流体圧力を有し得る。
【0094】
図３２を見ると、内部吸収要素アセンブリ５４の実施形態が示され、その長さに沿って（例えば、段階的にまたは漸進的変化で）直径が変動する断面直径を有する円管として成形された、複数の細長い内部吸収要素３７６を含む。本明細書の他の図に示されたものなどの、他の断面形状が使用され得、ブロー比として知られる特性により、サイズ（例えば、幅、直径、または他の同等の断面測定値）、したがって壁厚の変動を増減させる。示された例示的実施形態では、細長い内部吸収要素３７６は、直径が変動し、第１の直径３７８から、ベベルによって第２の直径３８０に移行し、そしてベベルによって第３の直径３８２に移行する。第３の直径３８２から、細長い内部吸収要素３７６は、ベベルによって移行して第２の直径３８０に戻り、次いで、ベベルによって移行して第１の直径３７８に戻り、細長い内部吸収要素３７６の各々について、パターンを繰り返す。もちろん、直径を変化させるこのパターンは、変わることができ、繰り返しまたは非繰り返しであり得る。
【0095】
細長い内部吸収要素３７６は、第２の圧力の第２の流体で充填される。１つ以上の実施形態では、細長い内部吸収要素３７６の壁厚は、直径または断面サイズの他の測定値におおよそ反比例して変動する。この例示的実施形態では、第３の直径３８２が最大であり、したがって、最も薄い壁厚を有する。そして、第１の直径３７８が最小であり、したがって、最も厚い壁厚を有する（第２の直径３８０は、中間の壁厚を有する）。アセンブリ５４内の隣接する細長い内部吸収要素３７６は、第３の直径３８２を有する部分が、第１の直径３７３を有する隣接部分に近接して入れ子になっている連動パターンで配置され得、これは、ある細長い内部吸収要素３７６の、隣接要素に対する長手方向の移動を制限する。さらに、連動パターンは、空間を節約し（例えば、より薄いアセンブリを作り出す）、壁厚を変動させることにより、様々な異なる衝撃吸収速度を提供する。あるいは、アセンブリ５４内の隣接する細長い内部吸収要素３７６は、非連動パターン、および／または連動構成と非連動構成との組み合わせで配置され得る。
【0096】
示されていないが、内部吸収要素アセンブリ５４は、１つ以上の実施形態では、外部吸収要素内に密封して含有され、第１の圧力の一次流体によって取り囲まれる。衝撃力が本衝撃吸収体に印加されると、流体圧力は、衝撃を受けていない領域において上昇する。高圧の領域は、上に記載されたように、壁厚を増加させ、かつ／または直径を変化させることによって変形することになる。少なくとも１つの例示的実施形態では、最も薄い壁厚の領域は、膨らむ（すなわち、直径が増加する）ことになる。この例では、第３の直径３８２を有する部分が、膨らんで、エネルギーを吸収し、かつ第１の直径３７８を有する隣接部分とさらに連動することになり、これは、摩擦接触および干渉を増大させて、ある細長い内部吸収要素３７６の、隣接要素に対する長手方向の移動をさらに防ぐ。
【0097】
上記の例によく似たように構成された図３３～３６は、内部吸収要素アセンブリ５４の複数の変形形態を示し、図２９では三角形内部吸収要素が束になっており、図３４では六角形または部分的な六角形が束になっており、図３５では円形または半円形が束になっており、図３６では方形または部分的な方形が束になっている。
【0098】
本衝撃吸収体５０の上記の例示的用途は、個人用保護具に関連していたが、本衝撃吸収体５０の様々な利用可能な構成の、多数の用途が存在する。図３７～４１は、多数の実際の用途のいくつかを示す。図３７は、スクールバスなどの、典型的なバスまたは他の類似の自動車の室内を示し、そこには、人の頭部Ｈがすぐ前の座席Ｓの背もたれＳＢにぶつかるのを防ぐのに十分な拘束がない場合がある。十分な拘束および保護がないと、背もたれＳＢにぶつかることは、頭部外傷および／または他の外傷をもたらし得る。衝撃吸収体５０は、背もたれＳＢの最上部または他の部分を覆うか、またはその他の方法でそれに取り付けられるような相補的な形状として概略的に示されている。この例では、衝撃吸収体５０の空洞は、その中に背もたれＳＢの最上部を受け入れ、その結果、上記の様々な実施形態で記載されたように、頭部または他の身体部分による衝撃が吸収され、外傷が防がれる。この例では、被保護物は頭部Ｈであり、背もたれＳＢは、衝撃吸収体５０の位置を支持するための構造および衝撃を受ける物体として機能し、頭部Ｈが衝撃吸収体５０にぶつかることを除いて、衝撃力Ｆ１は第３の物体に衝突するバスから発生し得る。衝突の成分の初期配置は、例えば図１と異なるが、頭部Ｈが衝撃吸収体５０に衝突する瞬間のエネルギー吸収の動力学はよく似ている。
【0099】
図３８～３９を見ると、バンパーＢ、様々なピラー（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄなど）、ドア、室内領域、ならびに外部の物体が自動車ＭＶに衝突するか、または乗客および／もしくは積み荷が自動車ＭＶに衝突する他の領域などの、自動車の様々な領域が、本衝撃吸収体５０を含む。バンパーの例を見ると、内部吸収要素および外部吸収要素は、おそらく個人用保護具の例よりはるかに高い圧力に加圧された流体で各々充填される。さらに、バンパーＢ（および衝突を吸収するために作製された他のもの）の様々な衝撃吸収体５０の材料は、典型的な車両衝突の極めて大きい衝撃力の下で制御可能に変形するように構成される様々な金属合金、プラスチック、複合材料、アラミド繊維、織物、スチール強化ゴム、プラスチック管などの、大きく異なる材料で作製され得る。この変形は、衝撃吸収体５０がその元のまたはほぼ元の形状に戻る、事実上の弾性であり得るか、または実質的なリバウンドなしで衝突のエネルギーを吸収することになる永久変形であり得る。
【0100】
図４０～４１は、ローディングドックバンパーＬＤＢ、または後退するトレーラーの衝撃を吸収するために建造物もしくは他の周囲の構造物に取り付けられる他の類似の保護具として配置された本衝撃吸収体５０を示し、これは、トレーラーおよびローディングドック構造物の両方を保護する。さらに、衝撃吸収体５０は、トラックとローディングベイとの間の隙間を埋める衝撃吸収体５０の圧縮により、効果的なウェザーシールを作り出す。衝撃吸収体５０の構造は、内部吸収要素アセンブリ５４を取り囲む外部吸収要素５２を含む。外部吸収要素５２上にプレート５３２を形成するなど、プレート５３２または他の折り畳み構造が、衝撃吸収体５０の１つ以上の側面上に含まれ得、その結果、トレーラーの圧力は、プレート５３２をつぶすことによって、衝撃吸収体５０を圧縮する。
【0101】
上で論じられたように、１つ以上の実施形態では、衝撃吸収体５０は、概して、内部吸収要素５３（１つ以上の内部吸収要素）を囲む外部吸収要素５２を含む。そこでは、第１の流体５６が、外部吸収要素５２内に含有され、内部吸収要素５３を取り囲んでいる。かつそこでは、第２の流体５８が、内部吸収要素５３内に含有される。しかしながら、図４２～４５の例示的実施形態は、内部吸収要素５３が、内部吸収要素５３内の第１のチャンバ７２の少なくとも一部を占める１つ以上の支持構造物５３４を含有する、衝撃吸収体５０を示す。支持構造物５３４は、格子形態、セルラーフォーム形態、または特定の用途に要求されるような様々な他の形態などの、多くの形態を取る。
【0102】
支持構造物５３４は、様々な構造特性を有する多種多様な構造物を含み得る。支持構造物５３４は、３Ｄ印刷、射出成形、ブロー成形、および他の技術を含む、多種多様な製造技術によって製造され得る。例えば、高度にカスタマイズされた支持構造物５３４（例えば、生体測定データなどを含む、特定の応力プロファイルを考慮する設計を有する）は、支持構造物５３４が、デジタル走査または写真撮影を用いて生体測定データまたは他の実環境データを走査することによって生成された３Ｄモデルファイルを使用して、付加製造技術（例えば、３Ｄ印刷）を用いて印刷されることを必要とし得る。さらに、支持構造物５３４は、エラストマー材料、または支持構造物５３４が、衝突の直後に、永久変形がほとんどもしくは全くなく、その元のもしくはほぼ元の形状を回復することを可能とする、エラストマー材料と同様かもしくは異なる特性を有する材料で作製され得る。１つ以上の実施形態では、支持構造物５３４は、衝突後、内部吸収要素５３および外部吸収要素５２の一方または両方より速くその元の形状を回復し、その結果、支持構造物５３４は、少なくとも内部吸収要素５３を外側に押して、おそらく流体が衝撃領域に戻る機会を得る前に、内部吸収要素がその元の形状を回復するのを支援する。１つ以上の実施形態では、支持構造物５３４がその元の形状を回復することは、変位した流体をより急速に衝撃領域に引き戻すことになり、その結果、衝撃吸収体５０は、より急速にリセットされ、前の衝撃の直後の別の衝撃に備えた状態になっている。
【0103】
図４２および図４３に示された衝撃吸収体は、支持構造物５３４の一例を示し、概して、（接続または分離した）積層された一連の要素を含み、各々、外周フレーム５３６と、外周フレーム５３６にわたって斜めに伸びる一連の平行な交差部材５３８を含む。連続する要素の層の各々の交差部材５３８は、隣接する交差部材５３８に対して横にあるか、またはオフセットし得る。この例では、交差部材５３８は、外周フレーム５３６にわたって伸びる、長方形断面（および／または外周壁間に伸びる、円形、中空管状、先細の円柱、もしくは図４３に示された長方形梁の断面）を有する材料（プラスチック材料および／または３Ｄ印刷された材料など）のストリップであり、交差部材５３８の各々は、同じ平面内の他の交差部材５３８から独立して、または隣接する平面から独立して、動くことが可能である。交差部材５３８の斜め交差配置は、衝撃吸収体５０の元の形状の回復を支援することができる。内部吸収要素５３内の流体は、支持構造物５３４内の隙間を取り囲みかつ充填し、支持構造物５３４の周りで、それを通って動くことが可能である。
【0104】
図４４の支持構造物５３４は、さらに別の形態である、平行に斜めに配置された、一連の波形シート５４０を示し、この例では、頂点同士が接している。頂点は、ともに接続されて単一の構造を形成してもよいか、または接続されないままであってもよい。図４５の支持構造物５３４は、さらに別の形態である、内部吸収要素５３の中に伸びる複数のコーン５４２（または他の柱状構造物）を示す。
【0105】
本明細書の態様はまた、以下のように記載され得る。
【0106】
使用中、被保護物と衝撃を受ける物体との間に配置されるように構成された衝撃吸収体であって、衝撃を受ける物体は、外部の物体による衝撃を受けるように構成され、衝撃吸収体は、一次チャンバを囲む外壁を備える外部吸収要素であって、一次チャンバは、第１の圧力下で第１の流体を密封して含有するように構成され、外壁は、衝撃を受ける側面および被保護側面を備え、被保護側面は、使用中、被保護物に向けられるように構成され、衝撃を受ける側面は、使用中、衝撃を受ける物体に向けられるように構成される、外部吸収要素と、第１のチャンバを囲む第１の壁を備える第１の内部吸収要素であって、第１の内部吸収要素は、第１のチャンバが第１の流体によって取り囲まれている状態で一次チャンバ内に配置され、第１のチャンバは、第２の圧力下で第２の流体を密封して含有するように構成され、第２の圧力は、第１の圧力と異なるかまたは等しい、第１の内部吸収要素とを備える、衝撃吸収体。
【0107】
外部吸収要素は、外部吸収要素と流体源との間の流体連通を選択的に調節するように構成された第１の制御弁をさらに備え、第１の内部吸収要素は、第１の内部吸収要素と流体源との間の流体連通を選択的に調節するように構成された第２の制御弁をさらに備える、衝撃吸収体。
【0108】
第１の制御弁は、第１の逆止弁と直列な第１の開閉弁を備え、第１の開閉弁は、外部吸収要素と第１の逆止弁との間に配置され、外部吸収要素と第１の逆止弁との間の流体の流れを選択的に可能とするように構成され、第２の弁は、第２の逆止弁と直列な第２の開閉弁を備え、第２の開閉弁は、第１の内部吸収要素と第２の逆止弁との間に配置され、第１の内部吸収要素と第２の逆止弁との間の流体の流れを選択的に可能とするように構成される、衝撃吸収体。
【0109】
膨張手順中、第１の開閉弁は、第１の逆止弁を外部吸収要素と流体連通させるように開いており、第１の逆止弁は、第１の流体が第１の圧力に加圧されるまで、外部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正され、その後、第１の逆止弁は閉じ、第２の開閉弁は、第２の逆止弁を第１の内部吸収要素と流体連通させるように開いており、第２の逆止弁は、第２の流体が第２の圧力に加圧されるまで、第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正され、その後、第２の逆止弁は閉じる、衝撃吸収体。
【0110】
第１の逆止弁は、膨張手順中、外部吸収要素内への流体の流れを可能とし、第２の逆止弁は、膨張手順中、第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とする、衝撃吸収体。
【0111】
第１の逆止弁および第２の逆止弁の各々は、そこを通る通路が形成された弁体であって、通路は流体入口および流体出口、通路の拡張部内に形成されたチャンバ、流体入口に最も近いチャンバ内に形成された弁座、ならびに弁座の反対側のチャンバ内に形成されたリミッタを備える弁体と、通路の拡張部内に形成されたチャンバ内に配置された弁要素であって、弁要素は、チャンバ内で移動可能であり、弁座とリミッタとの間に捕捉される弁要素と、弁要素および弁体を接続するばねと、を備える、衝撃吸収体。
【0112】
第１の逆止弁の動作中、第１の開閉弁が開き、外部吸収要素を第１の圧力で膨張させる時、弁要素は、通路を閉じるように弁座を圧迫し、第１の開閉弁が開き、外部吸収要素を膨張させている最中であるが、第１の圧力にない時、弁要素は、弁座とリミッタとの間に配置されて、通路を通る流体の流れを可能とする、衝撃吸収体。
【0113】
第１の開閉弁が閉じている時、弁要素は、弁座とリミッタとの間に配置される、衝撃吸収体。
【0114】
ばねは、外部吸収要素が第１の圧力に加圧されるまで、外部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正される、第１のばねである、衝撃吸収体。
【0115】
第２の逆止弁の動作中、第２の開閉弁が開き、第１の内部吸収要素を第２の圧力で膨張させる時、弁要素は、通路を閉じるように弁座を圧迫し、第２の開閉弁が開き、第１の内部吸収要素を膨張させている最中であるが、第２の圧力にない時、弁要素は、弁座とリミッタとの間に配置されて、通路を通る流体の流れを可能とする、衝撃吸収体。
【0116】
第２の開閉弁が閉じている時、弁要素は、弁座とリミッタとの間に配置される、衝撃吸収体。
【0117】
ばねは、第１の内部吸収要素が第２の圧力に加圧されるまで、第１の内部吸収要素内への流体の流れを可能とするように較正される、第２のばねである、衝撃吸収体。
【0118】
弁要素は、ボールである、衝撃吸収体。
【0119】
第１の逆止弁は、第１の入口および第１の出口を有する第１の通路を備え、第１の出口は、外部吸収要素と流体連通し、第２の逆止弁は、第２の入口および第２の出口を有する第２の通路を備え、第２の出口は、第１の内部吸収要素と流体連通し、流体マニホールドは、第１の通路の第１の入口および第２の通路の第２の入口の両方と流体連通し、流体マニホールドは、流体源とさらに流体連通する、衝撃吸収体。
【0120】
流体源は、ポンプを備える、衝撃吸収体。
【0121】
ポンプは、手動ポンプおよび電動ポンプの１つである、衝撃吸収体。
【0122】
ポンプは、一体型手動ポンプおよび外部手動ポンプの１つである衝撃吸収体。
【0123】
ポンプは、一体型電動ポンプおよび外部電動ポンプの１つである、衝撃吸収体。
【0124】
圧力解放弁は、流体マニホールドと流体連通し、圧力解放弁は、第１の逆止弁、第２の逆止弁、第１の開閉弁、および第２の開閉弁の２つ以上が閉じることにより、第１の通路および第２の通路の両方が閉ざされた場合に、圧力を解放するように較正される、衝撃吸収体。
【0125】
圧力解放弁は、それを通した圧力の解放により可聴音を発する可聴圧力解放弁を備える、請求項１５に記載の衝撃吸収体。
【0126】
第２の内部吸収要素を膨張させる時に、第２の内部吸収要素からの第３の流体の流れを制限し、膨張手順中、第２の内部吸収要素内への流体の流れを可能とする、第３の逆止弁をさらに備え、第３の逆止弁は、第３の入口および第３の出口を有する第３の通路を備え、第３の出口は、第２の内部吸収要素と流体連通し、流体マニホールドは、第３の通路の第３の入口とさらに流体連通する、衝撃吸収体。
【0127】
第２のチャンバを囲む第２の壁を備える第２の内部吸収要素であって、第２の内部吸収要素は、一次チャンバ内に配置され、第１の流体によって少なくとも部分的に取り囲まれるように構成され、第２のチャンバは、第３の圧力下で第３の流体を密封して保持するように構成される、第２の内部吸収要素をさらに備える、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【0128】
第１の内部吸収要素は、衝撃を受ける側面に隣接して配置され、第２の内部吸収要素は、第１の内部吸収要素と被保護側面との間に配置される、衝撃吸収体。
【0129】
第１の内部吸収要素は、第１の壁厚、第１の断面壁形状、第１の曲げ弾性率、および第１の材料を備え、第２の内部吸収要素は、第２の壁厚、第２の断面壁形状、第２の曲げ弾性率、および第２の材料を備える、請求項２３に記載の衝撃吸収体。
【0130】
第１の壁厚は、第２の壁厚より大きい、衝撃吸収体。
【0131】
第１の曲げ弾性率は、第２の曲げ弾性率より大きい、衝撃吸収体。
【0132】
第１の断面壁形状は、第２の断面壁形状と異なる、衝撃吸収体。
【0133】
第１の断面壁形状は、第２の断面壁形状と同じである、衝撃吸収体。
【0134】
第１の材料は、第２の材料と異なる、衝撃吸収体。
【0135】
第１の材料は、第２の材料と同じである、衝撃吸収体。
【0136】
第１の圧力は、第２の圧力より高い、衝撃吸収体。
【0137】
第１の圧力は、第２の圧力より低い、衝撃吸収体。
【0138】
第１の圧力は、第２の圧力および第３の圧力の両方より高い、衝撃吸収体。
【0139】
第１の圧力は、第２の圧力および第３の圧力の両方より低い、衝撃吸収体。
【0140】
第２の圧力は、第３の圧力より高い、衝撃吸収体。
【0141】
第１の圧力は、第２の圧力と異なり、第１の圧力は、大気圧と異なる、衝撃吸収体。
【0142】
第１の断面壁形状および第２の断面壁形状は、多角形、円、楕円、三角形、長方形、正方形、五角形、および六角形の１つ以上である、衝撃吸収体。
【0143】
外部吸収要素は、第１の圧力を制御するために封止される細長い外側チューブであり、第１の内部吸収要素は、第２の圧力を制御するために封止される第１の細長い内側チューブである、衝撃吸収体。
【0144】
細長い外側チューブ内の第１の圧力は、第１の弁によって制御され、第１の細長い内側チューブ内の第２の圧力は、第２の弁によって制御される、衝撃吸収体。
【0145】
第１の内部吸収要素の第１の壁は、膨張したパネルとして構成され、第１のチャンバは膨張したパネルの中に画定され、第１のチャンバは、細長いシームによって少なくとも部分的に分割されて、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバを画定し、第１の細長いチャンバは第２の細長いチャンバと流体連通する、衝撃吸収体。
【0146】
第１のチャンバは、第２の細長いシームによって少なくとも部分的にさらに分割されて、第３の細長いチャンバおよび第４の細長いチャンバを画定し、第３の細長いチャンバは第４の細長いチャンバと流体連通する、衝撃吸収体。
【0147】
第１の細長いシームは、第１の方向に配置され、第２の細長いシームは、第１の方向と異なる第２の方向に配置され、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバは、第３の細長いチャンバおよび第４の細長いチャンバと流体連通する、衝撃吸収体。
【0148】
第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバは、第３の細長いチャンバおよび第４の細長いチャンバと流体連通する、衝撃吸収体。
【0149】
第１の細長いシームおよび第２の細長いシームは、交差して、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバの少なくとも１つが、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバの少なくとも１つと交差するマニホールド領域を形成し、流体連通の少なくとも一部が、マニホールド領域を通して生じる、衝撃吸収体。
【0150】
膨張したパネルは、分岐して、第１の衝撃ゾーンおよび第２の衝撃ゾーンを形成し、第１の衝撃ゾーンおよび第２の衝撃ゾーンの各々は、共通衝撃ゾーンから別々に伸び、第２の流体は、マニホールド領域を通して、第１の衝撃ゾーンと第２の衝撃ゾーンとの間を移動することが可能である、衝撃吸収体。
【0151】
第１の衝撃ゾーンは、第１の細長いチャンバおよび第２の細長いチャンバを備え、第２の衝撃ゾーンは、第３の細長いチャンバおよび第４の細長いチャンバを備える、衝撃吸収体。
【0152】
膨張したパネルは、さらに分岐して、共通衝撃ゾーンから伸びる第３の衝撃ゾーンを形成し、第３の衝撃ゾーンは、第３の細長いシームによって画定される第５の細長いチャンバおよび第６の細長いチャンバを備え、第５の細長いチャンバおよび第６の細長いチャンバは、第１の細長いチャンバ、第２の細長いチャンバ、第３の細長いチャンバ、および第４の細長いチャンバの各々と流体連通する、衝撃吸収体。
【0153】
衝撃を受ける物体は、個人用保護具の物品の外殻である、衝撃吸収体。
【0154】
個人用保護具の物品は、ヘルメットである、衝撃吸収体。
【0155】
衝撃を受ける物体は、バンパーのバンパーカバーである、衝撃吸収体。
【0156】
衝撃を受ける物体は、個人用保護具の物品の外殻である、衝撃吸収体。
【0157】
締めくくりに、本明細書の態様は、特定の実施形態に言及することによって強調されているが、これらの開示された実施形態は、本明細書に開示された主題の原理を説明するものにすぎないことを当業者なら容易に認識することを理解すべきである。したがって、開示された主題は、明示的にそのように記載されない限り、本明細書に記載された特定の物品、装置、方法論、プロトコルなどに決して限定されないことを理解すべきである。加えて、特定の変更、修正、並べ替え、調整、追加、削除、およびそれらのサブコンビネーションを、本明細書の趣旨を逸脱することなく、本明細書の教示に従って行うことができることを当業者なら認識するであろう。したがって、この後に導入される以下の添付の特許請求の範囲は、そのような変更、修正、並べ替え、調整、追加、削除、およびサブコンビネーションを全て、それらの真の趣旨および範囲内にあるように含むと解釈されることが意図される。さらに、別々の実施形態が本明細書で記載され、説明されているが、これらの実施形態の各々の１つ以上の態様に、矛盾がなければ、組み合わせ、および再構成、および／または置換を行って、本発明に従ったさらに多くの実施形態を作り出すことができる。
【0158】
最後に、本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を記載することのみを目的とし、特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。したがって、本発明は、正確に示され、説明されたものに限定されない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24A】
【図24B】
【図24C】
【図24D】
【図24E】
【図24F】
【図24G】
【図24H】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図26D】
【図26E】
【図26F】
【図26G】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【国際調査報告】