专利名称：人体结构自适应且符合人体工学的负载分布带的制作方法
人体结构自适应且符合人体工学的负载分布带
背景技术：
很久以来，人或动物在载运或移动大和/或笨重的负荷时一直使用带和捆束(harnesses)。通常归咎于负荷的重量，载运重负荷通常会引起不适感，然而带或捆束会同样被指责引起这种不适感。例如，学生们通常使用的小背包或背包上的带自从这样的包最初引进至今基本没有改进。而且，负荷以及传统的背包带的来回移动可能导致拉伤、皮疹以及不必要的损伤。然而，学生们通常会抱怨所携带物品的重量，而没有认识到带或捆束才是造成对他们的伤害的实际原因。由此，重复劳损(RSI)及肌骨失常(MSD)的病例还在持续上升。现有承载带和捆束带来不适感的原因之一在于，它们是用刚性且非柔性的材料制成，而不局限于皮革和纤维束。当携带负荷时，带的下表面区域可使得带勒入肉中，而带的材料则随着运动引起的振动产生摩擦。由此，带会摩损使用者的皮肤，尤其当用户穿越崎岖或起伏的地形时。由此，当载运负荷超过一段时间时，带会让人越来越痛苦并且可能会造成损伤。在带产生不适感时，人们可以做出调整，而动物的不适感直到伤害可看到时才能被人发现。借助更好 的材料,诸如Heckerman的第US5, 143，266号专利例示的氯丁橡胶泡沫，已经取得进展以改进带的设计。然而，简单地减缓负荷产生的重复挤压并不足以降低产生伤害的可能性，因为负荷通常作为向下的压力而分布在整个伤害易发区上。
发明内容
根据本发明的一方面，带或捆束可以借助切除部提供更好的力分布。在一种构造中，切除部居中并且沿着带纵向延伸，但在边缘之前终止。切除部能够提供弯曲的外边缘，该外边缘在中央处最窄以便有效地形成平行构件，即使当压紧到诸如肩峰、斜方肌、肩部和颈部区域的人体特征时，该平行构件也便于自适应并提高顺应性。带系统由此能够将动态负荷从直接压迫敏感神经和肌肉重新定向并转移。该重新定向可以减轻压力并且在多个领域中辅助恢复，包含但不局限于:重复劳损(RSI)、肌骨失常(MSD)、神经肌肉障碍、骨科损伤、疲劳以及通常的不适感。该切除部还能够促进透气性，以便排出湿气和降低皮疹及其它潜在医疗条件的几率。一些先前的带和捆束设计的缺点在于，由于动态力促使带在一个平面上滑动而引起偏移和滑动趋势，很像在冰片上滑动那样。这种滑动通常促使用户调节身体上的负荷以及重量位置，并且重新设定带在他们肩部上的支撑方式。本发明的一些实施例以这样的方式解决了滑动的问题:通过切除部通道形成两个或更多个平面，由此通过减少因方向性的推拉力产生的整体表面张力而减少前缘的拖曳。根据本发明的另一方面，带和/或捆束的端部处的旋转件能够形成接头，该接头允许延伸带独立于主构件移动。该独立移动可有助于减缓张力和材料摩擦，加上增加松驰感并降低张力，从而通过模仿人体关节的枢转动作而不是带勒进用户中来赋予用户更多的动态自由度。该旋转件还能增大主要静态构件的稳定性。
根据本发明的又一方面，通过提高感知价值和整体可用性，能够延长带的使用寿命。这样的带或捆束能够集成于、适用于或者添加到下列应用，所述应用包括但不局限于:内衣、背包、双筒望远镜、体育用品、武器、媒体录制设备、数码设备、信使包、高尔夫球袋、提包、钱包、夹板、降落伞、动物捆束、远程控制单元、医疗设备、手写板、计算机、计算机设备、移动带以及其它类似的承载产品。其它特征可包括模块化构件，如:螺纹、夹子以及其它类型的连接器。本发明的一些实施例的附加或整合的特征在于低摩擦的幅材(webbing)或材料的使用，通过降低拉拽并通过减少材料纹理而增加用户的舒适感，低摩擦的幅材或材料有助于带更好地移动。这种材料还可以辅助物体移动以及减少被勾胖或缠绕。替代地，各种材料、条纹线切口以及增强部位能够被用于提高耐久性，同时保持本发明的主要功能的完整性。
图1A、1B、1C和ID示出了根据本发明替代实施例的带系统的一部分，包括成形为与用户相接触的弹性且柔韧的带。图2A和2B示出了根据本发明实施例的带系统的上侧的平面图，包括带和延伸带。图3是根据本发明实施例的带的上侧的平面图，包括快速释放搭扣。图4是具有增强部位的根据本发明实施例的带的平面图。图5是示出朝向带的包含弹性且柔韧层的一端的横截面的透视图。图6示出了根据本发明实施例的相机带。图7示出了根据本发明实施例的背包带。
图8示出了根据本发明实施例的包带。图9示出了根据本发明实施例的医用夹板或支具应用。不同图中使用相同的附图标记表示相似或相同的物品。
具体实施例方式图1A为根据发明实施例的承载带或捆束系统的一部分的上侧的平面图。捆束或承载带系统包括肩带1，该肩带I可以由氯丁橡胶或氯丁橡胶泡沫、橡胶或合成橡胶、或类似的弹性/柔韧的材料制成。为提供足够强度，在承载同样的负荷时，由诸如氯丁橡胶的材料制成的带一般需要比用皮革或织物幅材制成的带更厚更宽。例如，在带I是氯丁橡胶肩带用以承载相机的重量的实施例中，带I可以是大约4至6mm厚、大约7至8cm宽以及大约35至40cm长。然而，当带用以承载负荷时，宽带将负荷分布到更宽的人体区域上。带I被进一步成形为具有至少一个弯曲的外边缘15，使得带I的承载区域在其中央处最窄。这种弯曲形状能够提供符合任何人体特征的轮廓成形、符合人体工学且定制成型的配合。替代地，带I的宽度可以是均匀的使得承载区域在其中央处最宽。依据带I的应用和宽度，负荷承载区域到连接器区域10的过渡处的角部25能够是平滑的或方形的。带I还具有切除部5，切除部5在带I的中央并且纵向地延伸但在边缘之前终止。切除部5能够具有大于O但小于带I的宽度的任意宽度。在图1A中，切除部5是直的，但切除部5可以是各种形状和被定尺寸为适应不同的应用。切除部5的长度通常大于O但小于带I的长度。在使用中，切除部5在被压到用户的身体的人体目标特征时能够提供更好的力分布和自适应顺应性。具体地，切除部5形成带I的独立区域，该独立区域能够独立地调整到该区域所支承到的用户人体结构的角度或形状。由此，肩带中的该独立区域能够独立地适应用户肩部的斜方肌和三角肌的不同角度。如图1A中所示，带有单个切除部5的带I提供了两个沿带I的长度延伸且能够独立地顺应用户的人体结构的区域。然而，也可以使用其它的切除部构造。例如，图1B示出了替代实施例，其中带I包括两个切除部5，该两个切除部5相互平行，以形成三个能够独立地顺应支撑带I的人体结构的角度的区域。图1C示出了带I的另一替代实施例，该带I具有六个切除部5，该六个切除部5沿着带I的长度延伸但比图1A中的切除部5更短。通过限制图1C的构造中的切除部5的长度，能够限制独立区域之间的横向间隔。图1D示出了具有不同形状的切除部的替代实施例，所述切除部不仅可以沿着带I的长度延伸，还可以垂直于带I的长度，从而提供不同的灵活性。带I的特征能够使得带I在长时间承载重的或不规则形状的物体时比现有带更为舒适。具体地，切除部5和外边缘15上的弯曲通过顺应人类身体的人体结构特征而提供了额外的舒适度和稳定性。这样，带I起到了主减震器的作用，其减小了来自所承载的负荷的整体静态或动态力。带I的上表面和下表面中的一者或两者可由更弹性的致密材料或织物6的层覆盖。织物6具有两个主要功能。一个功能是增强带I并通过减少对带I的原材料(例如，氯丁橡胶)的磨损和撕裂来提高带I的耐久性。层6的另一功能在于提供能够被施加装饰性设计、信息、抓握表面、纹理或其它实用性增强适应的表面。此外，为提供进一步的耐久性，可以沿带I的边缘7缝制粘合或弹性材料。带I的端部处的连接器区域10是接触部位，其允许带I安装在许多构造中用于不同用途。连接器区域10和相关联的端接部位的设计能够变化以适应不同的应用。例如，相机带具有的连接器区域和端部可以不同于背包或其它物品上的带。在许多应用 中，端部10将附接至另一带、连接器、捆束或支承被承载物体的静态和动态负荷的材料。图2A和2B示出了带系统的上侧的平面图，包括氯丁橡胶泡沫带I和延伸带la。具体地，图2A将接触身体的带I和延伸带Ia示出为分离的件，而图2B示出了连接在一起以形成带系统的接触身体的带I和延伸带la。如上所述，接触身体的带I提供了包含切除部的由弹性且柔韧的材料制成的承载区域，而延伸带Ia则可以由常规的带材料制成，诸如尼龙。在图示的实施例中，带I具有位于端部10处的旋转部件30，用于连接到延伸带Ia上的匹配旋转部件31a。旋转部件30和31a在带I的端部处形成接头,该接头允许延伸带Ia独立于带I移动。可与负荷相连的延伸带Ia的该独立运动可有助于减轻带I与用户接触位置处的张力、材料摩擦以及疼痛感。通过响应于负荷通过延伸带Ia施加的力的运动而减少带I的滑动趋势，该独立运动还能够增强带I的稳定性。旋转部件30或端连接件可以通过由尼龙或具有相似特性的材料制成的幅材46而固定到带I上。方形线(box stiches)45或连接件用于将幅材或材料46附接到带I上。线45及幅材46能够对带I的端部提供额外的增强，以防止弹性材料在拉伸时失去弹性。图3为氯丁橡胶泡沫带的上侧的平面图，其中带I的端部10被附接有快速释放搭扣35。快速释放搭扣35提供了将带I与物体或负荷连接以及断开的快速方法。快速释放搭扣35能够与分离的旋转部件30组合使用(如图2A和2B所示)，或者能够整合有旋转件以形成快速释放旋转搭扣。图4是具有增强部位的氯丁橡胶泡沫带I的上侧的平面图，该增强部位提高了耐久性并降低带因超出材料极限的装载或活动而被拉伸、撕裂或损坏的可能性。在该实施例中，增强安装部位55位于切除部5的端部处。安装部位55可以由弹性比带I的弹性材料部分更低的织物材料构成。另外，由诸如尼龙或其它弹性幅材的耐用的混合织物制成的增强幅材50被附接至安装部位55，且被附接至间方形线45或替代地附接至带的端部附近。可以由增强幅材50制成环，使得幅材50变得张紧并且在使带I拉伸的力超过材料弹性极限之前承担带I所承载的负荷负担，从而避免带I被撕裂。在又一实施例中，增强幅材50进一步延伸带I的纵向长度，但因而幅材50会妨碍切除部5的舒适性以及符合人体结构的轮廓成形。图5是带I的实施例的透视图，示出了朝向带I的一个端部10的横截面，其中包含有夹在织物层6之间的中间氯丁橡胶层8。带I的厚度被选择成产生承载负荷的舒适性和弹性的最佳组合。例如，对于人们用以承载典型负荷的带的4mm至6mm的典型厚度，氯丁橡胶层8的厚度能够从Imm至20mm变化。每个尼龙织物层6包括条纹线70，该条纹线70影响带I的弹性。将条纹线70排列为平行于带的长度将导致更为刚性而弹性稍弱的带。另一方面，将条纹线70排列为垂直于带I的长度可导致更有弹性且因此更加舒适的带。条纹线70的排列能够选择为使得舒适性最大化并且在不过多拉伸的情况下承担所承载的负荷。图6示出了在相机带应用中使用的带I的版本。图6具体图示了带I的轮廓成形的边缘15和切除部5如何允许带I更好地顺应用户的人体结构，例如肩部和颈部。图7示出了在背包应用中使用的一对带I。具体地，一对带I包括具有切除部5以及轮廓成形的边缘的氯丁橡胶部，这对带I是将负荷的重量施加到用户的人体结构的主要结构。带I的端部10能够以常规方式或如上所述使用旋转件与背包相连。替代地，一对带I可以跨过、环绕肩部或在肩部上使用，在肩部处，端部10与捆束或延伸带相连，用于承载物体，诸如水化袋(hydration bag)、滑雪板、滑板、滑水板以及面向胸部的承载器应用，仅举几例，面向胸部的承载器应用包括手提电脑、销售租赁物品和童车等。图8示出了手提电脑、钱包或信使包应用中使用的带I的版本。可包括带有切除部5和轮廓成形的边缘的氯丁橡胶部的上述带I支承在用户肩部上并且经由延伸带Ia连接到包80。图9示出了医用夹板、吊带或支具应用中使用的带I的版本。尽管已经 参考具体实施例描述了本发明，但该描述只是本发明应用的示例并且不应该被视为限制。所公开的实施例特征的各种修改和组合均在以下权利要求中限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种包括肩带(I)的系统，包括: 连接区域(10);和 带有切除部(5)的承载区域，所述切除部(5)在所述承载区域中沿着所述肩带延伸并且终止在所述连接区域(10)处。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述肩带包括弹性且柔韧的材料层(8)。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述弹性且柔韧的材料包括氯丁橡胶。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述肩带还包括织物层(6)，所述织物层(6)被附接至所述弹性且柔韧的材料层(8)。
5.根据权利要求1所述的系统，还包括: 旋转连接器(30)，所述旋转连接器(30)被附接至所述连接区域(10)中的一个；和 延伸带(Ia),所述延伸带(Ia)被附接至所述旋转连接器(30),从而在所述肩带(I)和所述延伸带(Ia)之间形成结头。
6.根据权利要求5所述的系统，还包括与所述延伸带(Ia)相连的负荷(80)。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统选自由相机带、背包、手提电脑带、包带及手臂吊带组成的组。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述肩带(I)具有外边缘(15)，所述外边缘(15)是弯曲的，使得所述肩带(I)的承载区域在所述承载区域的中央处最窄。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述承载区域还包括第二切除部(5)，所述第二切除部(5)形成能够单独地适应用户的多个区域。
10.一种系统,包括: 带(I )，所述带(I)包括弹性且柔韧的材料层(8)，所述弹性且柔韧的材料层(8)具有切除部(5)，所述切除部(5)沿所述带(I)延伸并且在所述弹性且柔韧的材料形成的连接区域(10)处终止；和 负荷(80)，所述负荷(80)与所述连接区域(10)相连，其中当用户采用所述系统时，所述负荷(80)的重量主要在所述带的包括所述切除部(5)的承载区域处施加给用户。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述弹性且柔韧的材料层(8)具有外边缘(15)，所述外边缘(15)是弯曲的，使得所述带(I)的承载区域在所述承载区域的中央处最窄。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，弹性且柔韧的材料包括氯丁橡胶。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述带(I)还包括织物层(6)，所述织物层(6)被附接至所述弹性且柔韧的材料层(8)的表面。
14.根据权利要求10所述的系统，还包括: 旋转件(30)，所述旋转件(30)被附接至所述连接区域(10)中的一个；和 延伸带(Ia),所述延伸带(Ia)被附接至所述旋转件(30),从而在所述带(I)与所述延伸带(Ia)之间形成接头。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述负荷(80)与所述延伸带(Ia)相连。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述负荷(80)包括包。
17.根据权利要求10所述的系统，其中，所述带(I)还包括第二切除部(5)，所述第二切除部(5)沿着所述带(I)延伸并且终止在所述弹性且柔韧的材料形成的连接区域(10)处。
全文摘要
本发明涉及一种系统，包括利用诸如氯丁橡胶的弹性且柔韧的材料层(60)制成的带(1)。切除部(5)沿着带延伸并且终止于由弹性且柔韧的材料形成的连接区域(10)处，并且负荷(80)可以连接至该连接区域(10)。当用户采用本系统时，负荷(80)的重量主要在带(1)的包括中央切除部(5)的承载区域处施加给用户。在一些实施例中，带(1)可还包括弯曲的边缘(15)，该边缘有助于带(1)顺应用户的人体结构(例如，肩部)；以及旋转件(30)，该旋转件用于将带(1)连接到延伸带(1a)。
文档编号A45C13/30GK103249328SQ201180048847
公开日2013年8月14日 申请日期2011年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者本杰明.王 申请人:本杰明.王