专利名称：改进的运动保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动保护装置，且更具体地说，涉及一种用以保护生殖器/腹股沟区域的改进的运动罩杯(athletic cup), —般由男性使用。还公开了一种生产该改进的运动罩杯的方法。
背景技术：
在剧烈的体力活动，诸如参与体育项目的过程中，保护人体免受伤害的装置在本领域中是众所周知的。常见的保护装置是设计成保护生殖器/腹股沟区域免受冲击的运动"罩杯"。例如，棒球运动员穿戴运动罩杯以防伤害，比如，假若他们的腹股沟区域被打出的棒球击中而可能发生的伤害。
通常来说，运动罩杯由通过一些方式相接合的两片或更多片不同的材料制成。这种双部件结构的其中一个目的是提供邻近佩戴者身体的柔软或弹性的结构用以舒适和/或吸收或消散冲击，同时保持一个硬壳以保护生殖器或腹股沟区域。最有代表性地，该硬质部分为具有中央空腔的圓杯状结构。通常固定至该硬壳的外环是更柔性的材料，用于緩冲并使靠着身体的部位舒适。这两个部件一般由不同的组成构成，比如由PVC、 TPU或用于壳的其他刚性塑料构成，且柔性材料是泡沫、EVA或相对较柔软的橡胶。
这些部件可以通过胶合、热粘合、射频焊接、共同模制或其它技术制得。为了既实现硬壳的保护作用，又实现较柔软的弹性材料的舒适效果，认为现有的运动罩杯在生产过程之中(或之后)，通常使用相结合的两个结构。
发明内容
在一些方面，本发明涉及一种运动保护装置，其特征在于这样一种结
构，在这种结构中，组成材料(compositional material)在一个位置处的密度比该同一材料在另一个位置处的密度小。在一些实施方式中的更详细的'方面，该运动保护装置的组成材料在该运动保护装置被穿戴时接近或面朝身体的位置处的密度比离身体较远或背离身体的位置处的密度小。在另一方面，该运动保护装置的特征在于这样一种结构，在这种结构中， 一个位置处的组成材料比另一位置处的同一材料更柔软、或更有弹性或刚度更小。在一些实施方式中的更详细的方面，该运动保护装置的组成材料在该运动保护装置被穿戴时接近或面朝身体的位置处比离身体较远或背离身体的位置处更柔软或更有弹性或刚度更小。
在其他方面，本发明涉及形成具有不同密度、柔软度、弹性或刚度的区域的运动保护装置的方法，其中各区域由基本上相同的组成材料形成。
从下文的描述和附加的权利要求来看，本发明的其他方面和优势将是) 明显的。
应注意到，不同附图中的相同特征使用了相同的参考数字来表示。图1展示了男性身体上预期位置的改进的运动罩杯的前视图。; 图2展示了图1的侧视图。
图3展示了改进的运动罩杯的前视图。图4展示了改进的运动罩杯的侧视图。
图5展示了改进的运动罩杯的截面图。
具体实施例方式
本发明涉及一种用于保护男性生殖器/腹股沟区域的改进的运动罩杯以及它的制造方法。在此公开的一个实施方式中，改进的运动罩杯由单一的基本组分(即一种类型的材料)制成。它可被才莫制成单独的结构或部件(即单体)，并以一种能使其在不同区域处具有变化程度的硬度和柔韧度的方式制造。虽然已经相对于有限数量的实施方式描述了本发明，但是受益于此公开内容的本领域的技术人员将会理解，可以设想并不背离本发明讨论范围的其他实施方式。因此，本发明的范围应该只受到所出版的权利要求的限制。
图1和图2展示了由男性运动员穿戴时的改进的运动罩杯IO的预期位置。还显示了弹性舒适边缘12,在该边缘12处，改进的运动罩杯10与穿戴者的身体接触。
图3、图4和图5描绘了改进的运动罩杯10的一个实施方式。改进的运动罩杯10具有正面区域14，该正面区域14具有基本上凸出的外表面，即外部区域13、基本上凹入的内表面18及足以包围住穿戴者生殖器的体积。正面区域14具有能经受对生殖器/腹股沟区域的击打而不产生明显变
) 形或塌陷的必要强度和硬度，从而保护该敏感区域。在此特定的实施方式中，正面区域14的顶部厚约0.75厘米至1.0厘米。进一步地，该实施方式具有沿着改进的运动罩杯10和穿戴者之间的接触区域或界面区域的整个长度的弹性舒适边缘12。在此特定的实施方式中，外部区域13包括过渡区域20，其中产生了从正面区域14的"较硬的"材料到"较软的"弹
; 性舒适边缘12的过渡。本质上呈梯度的过渡区域20 (在此过渡区域20中，以不明显的阶梯逐渐产生从"较硬的"材料到"较软的"材料的过渡)以及阶梯状过渡区域20 (在此过渡区域20中，以 一个或多个清晰的阶梯产生从"较硬的"材料到"较软的"材料的过渡，使得能够识别不同硬度的区域之间的线或小的离散接合点)均在本公开内容的范围内。该实施方式
还具有从16a到16j的多个通风口 。通风口 16a到16d位于弹性舒适边缘12的正上方。在该特定实施方式中，改进的运动罩杯10总共具有十个通风口。
当改进的运动罩杯10遭受击打时，比如被棒球击中时，击打通常将发生在与正面区域14成几乎水平的线上。正面区域14消散来自击打的力，并通过把力转移到弹性舒适边缘12和过渡区域20而将任何残余的力从生殖器/腹股沟区域转移开，从而减轻或弱化击打，以及把其力转移到穿戴者身体上较不敏感的区域。改进的运动罩杯10可被自动地设计成用可能接触穿戴者身体的圆形边缘且没有任何锋利的角部交叉来接触穿戴者的身体。如果改进的运动罩杯10以一角度且是旋转的力击中，则不会有锋利角部刺入穿戴者的身体。在一个实施方式中，当对穿戴者提供充分的保护时，运动罩杯10能经受住约三十五(35)磅的击打。此处的公开内容当然可以被采用以提供更大或更小程度的保护。
在一个实施方式中，改进的运动罩杯10的正面区域14的顶部比其外部区域13或过渡区域20厚。厚度的变化可以是阶梯状的，也可以是平緩过渡的。基于装饰性目的、力的消散或塌陷影响的目的，改进的运动罩杯10可被构造成在其表面或其一部分附近具有脊(未展示)。
在另一个或同一实施方式中，包括正面区域14和弹性舒适边缘12的改进的运动罩杯10由单一组分制成，例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物(Ethylenevinyl acetate copolymer) (EVA )。该结构特别适合于使用EVA来制造，因为EVA能促进构建刚性的正面区域14,如果期望的话，正面区域14的特征可以在于外表面是可略微压缩的。这可以起到减弱来自物体的沖击力的作用，并由此与弹性舒适边缘12的效果相配合。改进的运动罩杯IO上的不同点处的EVA (或其他的组成材料)的密度可以是变化的。在所示的实施方式中，正面区域14的顶部(且如果期望的话，外部区域13)的密度比弹性舒适边缘12的密度大。如果需要，如先前段落所述的，用户可以
8协调厚度变化与密度变化，以进一步提高罩杯的不同区域在弹性、抗沖击力和/或舒适度上的差别。
一种制造改进的运动罩杯10的方法也被公开。通常，运动罩杯10由
单一的组成材料以多个步骤来制造，多个步骤包括(l)提供组成材料，其可以期望是粒状形式，(2)任选地，给组成材料上色，(3)形成硬质正面区域，(4 )形成弹性舒适边缘，(5 )使硬质正面区域与弹性舒适边缘接合，以及(6)使运动罩杯回火。
在一个实施方式中，改进的运动罩杯10可通过如下方法制造
(a)提供组成材料，且任选地，使其起泡；
(b )通过在正面区域形成温度(frontal region forming temperature )下，将组成材料的第一部分(例如EVA或其它材料)引入到预热过的模具中来形成硬质正面区域，其中空气已被从模具中除去，并对模具加压至第一压力，保持第一时间段；
(c) 通过在弹性舒适边缘形成温度下(resilient comfort edge formingtemperature),将组成材料的第二部分引入到预热过的模具中来形成弹性舒适边缘，其中空气已^OMt具中除去，并对^^莫具加压至第二压力，保持第二时间段；
(d) 使包含硬质正面区域的模具与包含弹性舒适边缘的模具相接触；
(e) 通过在第三压力下，将^f莫具暴露于熔化温度，保持第三时间段，使硬质正面区域与弹性舒适边缘接合；
(f) 使运动罩杯回火。
在一个实施方式中，组成材料为EVA，在大约两百(200 )摄氏度的正面区域形成温度，八(8)帕斯卡(Pa)的压力下，将组成材料的第一部分加入到预热过的模具中，保持大约两(2)分钟；EVA在热模具中熔化并流到才莫具底侧，乂人而形成改进的运动罩杯10的较硬的正面区域14，然后，在大约三百(300)摄氏度的弹性舒适边缘形成温度，十三(13)Pa的压力下，将组成材料的第二部分加入到预热过的^^莫具中，保持大约两(2)分钟；其在注入后熔化并形成弹性舒适边缘12。然后，使包含正面区域的模具和包含弹性舒适边缘的模具彼此接触。在大约十三(13 ) Pa的压力下，将模具暴露于大约一百七十五(175)摄氏度的熔化温度下，保持大约四(4)分钟。被引入到第一形式中的组成材料的沉积物与被引入到第二形式中的组成材料的沉积物之间的接触区域或界面区域形成了过渡区域20。最后，使完全成形的改进的运动罩杯10回火。
在另一个实施方式中，组成材料为EVA，在一个实施方式中是用于第一形式的粒状形式的密度为大约75kg/m3 (此后，组成材料的密度的度量单位被称为"C")的粒状EVA，且使用大约两百(200)摄氏度的第一温度；EVA在热^t具中熔化并流到^^莫具的底侧，从而形成改进的运动罩杯10的较硬的正面区域14,第一温度被升高到大约三百(300)摄氏度的第二温度。在该方法的本实施方式中，组成材料的第二部分(其可以是与組成材料的第 一部分相同的材料，比如同样是EVA)可呈40C的粒状EVA形式的形式，其在被注入后熔化而形成弹性舒适边缘12，且第二温度被降低到固化温度，保持大约一(1 )分钟。被引入到第一形式中的组成材料(比如75C的粒状EVA)的沉积物与被引入到第二形式中的组成材料(比如40C的粒状EVA )的沉积物之间的接触区域或界面区域形成了过渡区域20。
在一个实施方式中，硬质正面区域14由密度为大约70C的粒状EVA制成。在相同的或替代的实施方式中，弹性舒适边缘12由密度为大约40C的粒状EVA制成。在实施其他实施方式时，可以改变可才莫制材料的精确粒度或物理状态。类似地，无毒的且适于与人体接触的其它各种热塑性材料都可以用于形成改进的运动罩杯10。正如所公开的，可以^是供由单一的组成材料(比如EVA)制成，但具有不同物理性质(比如强度、柔软度、刚度、弹性)的改进的运动罩杯IO。
作为其中一种可能的替代方法，在制造过程中，可以通过使引入到一些位置(比如由组成材料的第二部分形成的弹性舒适边缘12的区域内)中的组成材料"起泡"，或在制造过程中，使空气"鼓泡"入或通过这些区域来形成改进的运动罩杯10的各区域间的不同密度。在一个实施方式中，通过本领域的技术人员已知的双密度起泡法来改变硬质正面区域14处和弹性舒适边缘12处的EVA材料的密度。
模制过程形成了改进的运动罩杯10，其具有必要的强度和硬度以保护男性的生殖器区域在运动项目中免受伤害，同时提供适合于身体的舒适度、柔韧度。；溪制过程在整个单体的改进的运动罩杯上形成了柔韧度或刚度变化的区域。进一步地，改进的设计比已知技术轻(大约53g比100g)。应理解，当提及"单一结构"或"单体，，结构时并不是必然地意味着在变化的硬度和柔韧度的区域之间没有分界线。在记住这可能的分界线的同时，运动罩杯IO仍可以是"单一结构"，也可以是"单一组成，，的结构(可能地，虽然在过渡区域内并不是必然地包括分界线)，其中该装置可被构想(或者甚至是实际上)分成不同的结构片段，但这些片段由相同的基本组成材料(比如EVA或其它材料)形成。
虽然已经相对于有限数量的实施方式描述了本发明，但是受益于此公开内容的本领域的技术人员将会理解，可以设想其他实施方式。
权利要求
1.一种运动罩杯，其包括第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域由相同的组成材料形成，其中所述第一区域的刚度比所述第二区域的刚度大。
2. —种运动罩杯，其包括正面区域，其由特征为第一密度的组成材料形成；以及弹性舒适边缘，其由特征为第二密度的组成材料形成，其中所述第二 密度不同于所述第一密度。
3. 如权利要求2所述的运动罩杯，其中所述组成材料包括乙烯乙酸乙 烯酯共聚物。
4. 如权利要求2所述的运动罩杯，其中硬质的正面区域包括密度为大 约70kg/m"的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
5. 如权利要求2所述的运动罩杯，其中所述弹性舒适边缘包括密度为 大约40kg/m3的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
6. 如权利要求2所述的运动罩杯，其中所述正面区域和所述弹性舒适 边缘之间的区域的特征为具有梯度密度。
7. 如权利要求2所述的运动罩杯，其中沿着所述正面区域和所述弹性 舒适边缘之间的点的密度以离散的阶梯状方式变化。
8. —种制造由单一的组成材料模制的运动罩杯的方法，其包括 提供粒状组成材料；将所述组成材料的第 一部分在第 一压力下注入已预热至正面区域形 成温度的;^莫具中，并将所述组成材料的所述第一部分暴露于所述正面区域 形成温度和第 一压力下第 一时间段；将所述组成材料的第二部分在第二压力下注入已预热至弹性舒适边 缘形成温度的模具中，并将所述组成材料的所述第二部分暴露于所述弹性舒适边缘形成温度和第二压力下第二时间段；使包含正面区域的模具与包含弹性舒适边缘的模具相接触；通过在第三压力下将所述才莫具暴露于熔化温度下第三时间段，使所述 正面区域与所述弹性舒适边缘接合。
9. 如权利要求8所述的方法，其进一步包括使所述组成材料起泡的步骤。
10. 如权利要求8所述的方法，其进一步包括给所述组成材料的第一 部分或所述组成材料的第二部分中的至少 一个着色或染色的步骤。
11. 如权利要求8所述的方法，其中所述组成材料的第一部分包括密 度为大约70kg/i^的粒状乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
12. 如权利要求8所述的方法，其中所述组成材料的第二部分包括密 度为大约40kg/m3的粒状乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
13. 如权利要求8所述的方法，其中所述正面区域形成温度为大约两 百(200)摄氏度，所述第一压力为大约八(8)帕斯卡，且所述第一时间 段为大约两(2)分钟。
14. 如权利要求8所述的方法，其中所述弹性舒适边缘形成温度为大 约三百(300 )摄氏度，所述第二压力为大约十三(13)帕斯卡，且所述 第二时间段为大约两(2)分钟。
15. 如权利要求8所述的方法，其中所述熔化温度为大约一百七十五 (175)摄氏度。
16. 如权利要求8所述的方法，其中所述第三压力为大约十三(13) 帕斯卡，且所述第三时间段为大约四(4)分钟。
17. —种由单一的组成材料模制的运动罩杯，其包括 (a)正面区域，其包括(i) 密度为大约70kg/m3的粒状乙烯乙酸乙烯酯共聚物，(ii) 凸出的外表面，其顶部厚度在大约半(0.5)厘米到一(1.0)厘米之间，(iii) 凹入的内表面，以及(iv) 足以包围住穿戴者生殖器的体积；(b) 弹性舒适边缘，其中顶部处的所迷外表面和所述内表面之间的距离在大约半厘米到 一厘米之间；(c) 弹性舒适边缘，其适于接触穿戴者的皮肤，包括密度为大约40kg/m3的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
全文摘要
本发明涉及一种诸如运动罩杯的改进的运动保护装置，其具有由相同的组成材料形成的多个区域，在这些多个区域中，一个这样的区域的刚度比另一个这样的区域的刚度大。
文档编号B29C51/46GK101548800SQ20091012918
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年4月1日
发明者丹尼尔·J·克拉姆, 蒂莫西·E·墨菲 申请人:罗素商标有限责任公司