具有柔性區(qū)域的整體式防護(hù)物品的制作方法
【專利說明】具有柔性區(qū)域的整體式防護(hù)物品
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年3月13日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/780，018號的權(quán)益，該申請的公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。
[0003]背景
[0004]各種類型的裝備配置成保護(hù)穿用者的身體。例如，大腿防護(hù)物(thigh guard)設(shè)置成用于保護(hù)穿用者的大腿，護(hù)脛(shin guard)設(shè)置成用于保護(hù)穿用者的脛部，肋骨防護(hù)物(rib guard)設(shè)置成用于保護(hù)穿用者的肋骨，護(hù)膝設(shè)置成用于保護(hù)穿用者的膝部，等等。該裝備可以意圖在運(yùn)動(dòng)或其他活動(dòng)期間使用。
[0005]在許多情況下，該裝備可以包括相對堅(jiān)硬且強(qiáng)的構(gòu)件，例如剛性板。當(dāng)被沖擊時(shí)，構(gòu)件可以分配沖擊負(fù)載。因此，如果在體育活動(dòng)期間穿用，那么穿用者可以受到另外的球員、球或其他對象的撞擊。然而，防護(hù)物品可以庇護(hù)穿用者的身體免受沖擊并且分配穿過穿用者身體的沖擊負(fù)載。因此，防護(hù)物品可以在此類活動(dòng)期間保護(hù)穿用者。
[0006]概述
[0007]公開了一種防護(hù)裝備物品。該物品可以包括能保護(hù)穿用者的一件式、整體式主體。主體可以包括在柔性和剛性特性方面不同的兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域。例如，緊鄰主體的邊緣的一個(gè)區(qū)域可以比主體的中心區(qū)域更具柔性。因此，當(dāng)主體被沖擊時(shí)，邊緣可以相對于中心區(qū)域撓曲，并且邊緣不可能被壓到穿用者內(nèi)。換言之，從主體的邊緣不可能發(fā)生抵靠穿用者身體的力的集中。
[0008]在某些實(shí)施實(shí)施方式中，第二柔性區(qū)域可以界定主體的所謂“活動(dòng)鉸鏈(livinghinge)”。另外，在某些實(shí)施方式中，整體式主體可以包括復(fù)合材料。這些材料的成分可以布置在不同區(qū)內(nèi)以提供不同柔性的區(qū)域。例如，一個(gè)區(qū)的復(fù)合材料內(nèi)的增強(qiáng)物項(xiàng)可以任意地布置，而另一個(gè)區(qū)的復(fù)合材料內(nèi)的增強(qiáng)物項(xiàng)可以按預(yù)定方式布置。此外，在某些實(shí)施方式中，主體的厚度可以大體上恒定。然而，在其他實(shí)施方式中，主體的厚度可以改變以為不同區(qū)域提供期望柔性，而且，用于為這些不同的區(qū)域提供不同的柔性的制造方法被討論。
[0009]更具體地，根據(jù)某些實(shí)施方式公開了一種防護(hù)裝備物品。該物品配置成保護(hù)穿用者。該物品包括一件式主體。主體包括第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域。第一區(qū)域由具有第一基質(zhì)成分和第一增強(qiáng)成分的第一復(fù)合材料形成。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第二區(qū)域由具有第二基質(zhì)材料和第二增強(qiáng)成分的第二復(fù)合材料形成。第一增強(qiáng)成分和第二增強(qiáng)成分中的一種具有任意布置的多個(gè)第一物項(xiàng)(first item)。第一增強(qiáng)成分和第二增強(qiáng)成分中的另一種具有以預(yù)定布置所布置的多個(gè)第二物項(xiàng)。主體配置成保護(hù)穿用者免受輸入負(fù)載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負(fù)載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動(dòng)。
[0010]還公開了一種制造防護(hù)裝備物品的方法。該方法包括提供具有第一基質(zhì)成分和多個(gè)第一物項(xiàng)的第一復(fù)合材料。該方法還包括提供具有第二基質(zhì)成分和多個(gè)第二物項(xiàng)的第二復(fù)合材料。此外，該方法包括形成具有第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域的一件式主體。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第一區(qū)域和第二區(qū)域中的一個(gè)由第一復(fù)合材料形成并且具有任意地布置的多個(gè)第一物項(xiàng)。第一區(qū)域和第二區(qū)域中的另一個(gè)由第二復(fù)合材料形成并且具有以預(yù)定布置所布置的多個(gè)第二物項(xiàng)。主體配置成保護(hù)穿用者免受輸入負(fù)載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負(fù)載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動(dòng)。
[0011]此外，公開了一種防護(hù)裝備物品。該物品配置成保護(hù)穿用者。該物品包括配置成固定至穿用者的支承結(jié)構(gòu)。該物品還包括通過支承結(jié)構(gòu)支撐的主體。主體是整體式的。另外，主體包括由具有第一基質(zhì)成分和第一增強(qiáng)成分的第一復(fù)合材料形成的第一區(qū)域。一件式主體還包括邊緣和第二區(qū)域。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第二區(qū)域由具有第二基質(zhì)成分和第二增強(qiáng)成分的第二復(fù)合材料形成。第一增強(qiáng)成分具有任意布置的多種顆粒。第二增強(qiáng)成分具有在大體上均一方向上布置的多種纖維。主體配置成保護(hù)穿用者免受輸入負(fù)載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負(fù)載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動(dòng)。
[0012]本公開的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢依據(jù)下面的附圖和詳細(xì)描述的檢查對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是或?qū)⒆兊妹黠@。意圖是，所有此類附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢被包括在本描述和本概述內(nèi)、在本公開的范圍內(nèi)并且受到下面的權(quán)利要求的保護(hù)。
[0013]附圖簡述
[0014]參考以下附圖和描述可更好地理解本公開。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在圖示本公開的原理上。此外，在附圖中，相同的參考數(shù)字在所有不同視圖中指代相應(yīng)的部分。
[0015]圖1是根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的防護(hù)裝備物品的透視圖，其中該物品示出為正被穿用者穿用；
[0016]圖2是圖1的防護(hù)裝備物品的防護(hù)主體的透視圖；
[0017]圖3是沿著圖2的平面3-3截取的防護(hù)主體的截面圖；
[0018]圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式在外部負(fù)載的影響下?lián)锨膱D2的防護(hù)主體的截面圖；
[0019]圖5是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式在外部負(fù)載的影響下?lián)锨膱D2的防護(hù)主體的透視圖；
[0020]圖6是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)裝備物品的主視圖；
[0021]圖7是沿著圖6的線7-7截取的防護(hù)裝備物品的防護(hù)主體的截面圖；
[0022]圖8是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0023]圖9是圖8的防護(hù)主體的包括邊緣的區(qū)域的透視圖；
[0024]圖10是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0025]圖11是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0026]圖12是圖11的防護(hù)主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；
[0027]圖13是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0028]圖14是圖13的防護(hù)主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；
[0029]圖15是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0030]圖16是圖15的防護(hù)主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；
[0031]圖17是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的截面圖；
[0032]圖18是圖17的防護(hù)主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；
[0033]圖19是根據(jù)本公開的另外的實(shí)施方式的防護(hù)主體的主視圖；
[0034]圖20是圖2的示出另外的特征的防護(hù)主體的主視圖；
[0035]圖21是沿著圖20的線21-21截取的防護(hù)主體的截面圖；
[0036]圖22是根據(jù)示例性實(shí)施方式的制造防護(hù)主體的方法的示意圖；
[0037]圖23是根據(jù)示例性實(shí)施方式示出圖22后面的事件的制造方法的示意圖；
[0038]圖24是根據(jù)示例性實(shí)施方式示出圖23后面的事件的制造方法的示意圖；
[0039]圖25是根據(jù)示例性實(shí)施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；
[0040]圖26是根據(jù)示例性實(shí)施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；
[0041]圖27是示出初始階段的模制工藝的圖22-26的制造方法中使用的模具的一部分的詳細(xì)視圖；
[0042]圖28是示出后續(xù)階段的模制工藝的圖27的模具的該部分的詳細(xì)視圖；和
[0043]圖29是示出后續(xù)階段的模制工藝的圖28的模具的該部分的詳細(xì)視圖。
[0044]詳細(xì)描述
[0045]首先參照圖1和圖2，示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的防護(hù)裝備物品10。如將被討論的，物品10可以保護(hù)穿用者17免受外力，這種力來自撞擊穿用者17的對象。物品10 —般可以包括支承結(jié)構(gòu)19和至少一個(gè)防護(hù)主體12。在圖2中，防護(hù)主體12被獨(dú)立地示出，不具有支承結(jié)構(gòu)19。防護(hù)主體12可以大體上是剛性的且強(qiáng)的以用于保護(hù)穿用者17。支承結(jié)構(gòu)19可以支撐主體12且將主體12固定至穿用者17。
[0046]物品10可以具有用于被穿用在穿用者身體上的任何合適的形狀和構(gòu)造。例如，在圖1的實(shí)施方式中，物品10是緊鄰穿用者17的大腿區(qū)域被穿用的大腿防護(hù)物。然而，應(yīng)認(rèn)識到，物品10可以是護(hù)脛、護(hù)肘或任何其他類型的防護(hù)物品。物品10在某些實(shí)施方式中還可以在體育活動(dòng)期間被穿用。同樣地，物品10可以保護(hù)穿用者身體，如果該身體沖擊另一個(gè)球員、球或其他對象的話。
[0047]—般而言，防護(hù)主體12在某些實(shí)施方式中可以具有單體式構(gòu)造(single-bodyconstruct1n)。換言之，防護(hù)主體12可以是整體式的且整體構(gòu)造的。同樣地，防護(hù)主體12可以提供合意的強(qiáng)度、剛