用于服饰和其它产品的缓冲元件及制造缓冲元件的方法
【专利摘要】一种用于生产缓冲元件的方法，所述方法可以包括利用具有以特定布置设置的多个模具元件（312）的模具（310）。可以为聚合物泡沫材料的聚合物材料被定位在模具（310）和脱模器（320）之间。聚合物材料被压紧在模具（310）和脱模器（320）之间，且模具元件（312）切割聚合物材料以形成多个垫部件，所述垫部件像模具元件（312）那样被布置。使模具（310）和脱模器（320）分开，且垫部件以模具元件（312）的布置被固定到脱模器（320）。此外，垫部件被结合到至少一个材料层，使得垫部件保持模具元件的布置。
【专利说明】用于服饰和其它产品的缓冲元件及制造缓冲元件的方法
[0001]背景
[0002]给予填塞、缓冲或以其他方式使冲击力减弱的材料或元件通常被引入到各种产品中。例如，运动服饰经常引入保护穿戴者免于接触其他运动员、设备或地面的缓冲元件。更具体地，用在美式足球和曲棍球中的垫引入了为穿戴者的各个部位提供冲击保护的缓冲元件。在美式足球、曲棍球、骑车、滑雪、单板滑雪和滑板期间使用的头盔引入了在下落或碰撞期间提供头部保护的缓冲元件。类似地，英式足球(例如，守门员)和曲棍球中使用的手套引入了为穿戴者的手提供保护的缓冲元件。除了服饰之外，席垫(mat)(例如，用于瑜伽或露营)、椅垫和背包都引入了缓冲元件以增强舒适性。
[0003]概述
[0004]以下公开了可用于服饰和各种其他产品中的各种缓冲元件。一般而言，缓冲元件可以包括第一材料层、第二材料层及定位在第一材料层和第二材料层之间且固定到第一材料层和第二材料层的多个垫部件。在一些构型中，第一材料层和第二材料层通过热结合或热结合与缝合的组合来连接。
[0005]下文还讨论用于制造缓冲元件的方法。在一个实例中，方法包括提供模具和脱模器(extractor)，所述模具具有多个模具元件，且所述脱模器包括多个销和脱模器片(extractor sheet),所述销延伸通过所述脱模器片中的孔。聚合物材料被定位在模具和脱模器之间。聚合物材料在模具和脱模器之间被压紧，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多个垫部件，且所述销延伸进入所述垫部件。使所述模具和所述脱模器分开，同时垫部件被固定到销。用所述脱模器使所述垫部件压靠住第一材料层，以使所述垫部件结合到所述第一材料层。使所述脱模器片与所述销分开，以从所述脱模器中推出所述垫部件。此外，使所述垫部件压靠住第二材料层，以使所述垫部件结合到所述第二材料层。
[0006]在用于制造缓冲元件的方法的另外实例中，多个垫部件被定位在第一材料层和第二材料层之间。使所述垫部件连接到所述第一材料层和所述第二材料层。此外，使用结合元件使所述第一材料层围绕所述垫部件的外周固定到所述第二材料层。
[0007]在所附权利要求中特别地指出了表征本发明的方面的益处和新颖性特征。然而，为了获得对这些益处和新颖性特征的增加的理解，可参考描述并阐述了与本发明有关的各种构型和概念的以下描述性内容和附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]当结合附图阅读时，前述概述和以下详细描述将被更好地理解。
[0009]图1是穿戴服饰物品的个体的前视图。
[0010]图2是服饰物品的前视图。
[0011]图3和图4是服饰物品的侧视图。
[0012]图5是服饰物品的后视图。
[0013]图6是缓冲元件的透视图。
[0014]图7是缓冲元件的分解透视图。[0015]图8是缓冲元件的顶部平面图。
[0016]图9A和图9B是缓冲元件的剖视图，如通过图8中的剖面线9A和9B所定义的。
[0017]图10是用于缓冲元件的制造过程中的制造设备的部分的透视图。
[0018]图1lA-图1lK是制造过程的示意透视图。
[0019]图12A-图12K是制造过程的不意首I]视图，如分别通过图1lA-图1lK中的首I]面线图12A-图12K所定义的。
[0020]图13是与图7相应且描绘缓冲元件的另外构型的分解透视图。
[0021]图14A-图14P是与图8相应且描绘缓冲元件的另外构型的顶部平面图。
[0022]图15A-图1?是与图9A相应且描绘缓冲元件的另外构型的剖视图。
[0023]图16A-图16H是引入缓冲元件的服饰物品的正视图。
[0024]图17A-图17C是引入缓冲元件的其他产品的透视图。
[0025]详述
[0026]以下讨论和附图公开了可以引入到各种产品中的各种缓冲元件，产品包括例如服饰物品(例如，短裤、裤子、衬衫、包裹物、手套、头盔及鞋)、席垫、座垫及背包。此外，以下讨论和附图公开了与制造缓冲元件相关的各种过程。
[0027]服饰构型
[0028]参考图1，个体10被描述成穿戴具有短裤类型衣服的大体构型的服饰100的物品。尽管服饰100可以穿戴在其他服饰物品下面，但是服饰100可以单穿，可以被暴露或可以穿戴在其他服饰物品上面。服饰100还可以与其他设备件(例如，运动或防护设备)一起穿。因此，服饰100的构型及个体10穿戴服饰100的方式可以显著变化。
[0029]在图2-图5中，服饰100被单独地描绘成包括骨盆区域101和从骨盆区域101向外延伸的一对腿部区域102。骨盆区域101与个体10的骨盆区相应且在被穿戴时覆盖至少部分的骨盆区。骨盆区域101的上部区域定义腰部开口 103，在服饰100被穿戴时，腰部开口 103围绕个体10的腰部延伸。腿部区域102与个体10的右腿和左腿相应且在被穿戴时覆盖至少部分的右腿和左腿。腿部区域102的下部区域各自定义大腿开口 104，在服饰100被穿戴时，大腿开口 104围绕个体10的大腿延伸。此外，服饰100包括在服饰100被穿戴时背离个体10的外表面105，且服饰100包括在服饰100被穿戴时面向个体10且可接触个体10的相对的内表面106。
[0030]多个缓冲元件200被结合到服饰100的各个区域中，以给予填充、缓冲或以其他方式使冲击力减弱。当在体育运动期间穿戴服饰100时，例如缓冲元件200可以保护个体10免于接触其他运动员、设备或地面。关于服饰100，缓冲元件200被定位在骨盆区域101和腿部区域102两者中，且更具体地，被设置成保护个体10的臀部、大腿及尾骨。如下文更加详细地描述的，缓冲元件200可以结合到各种不同的服饰物品中，且缓冲元件200可以被设置在服饰物品的各个区域中，以保护个体10的特定部位(例如，肌肉、骨骼、关节、冲击区域)。此外，缓冲元件200的形状、大小及其他特性和用于缓冲元件200的材料和部件可以显著变化，以为个体10的特定部位提供特别的保护水平。
[0031]缓冲元件构型
[0032]在图6-图9B中，用于缓冲元件200的示例性构型被描绘成包括第一材料层210、第二材料层220、多个垫部件230及结合元件240。第一材料层210和第二材料层220共同形成缓冲元件200的外表面或覆盖物。即，第一材料层210和第二材料层220共同形成其内定位了垫部件230的袋状物或空间。第二材料层220被描绘成具有大体平面构型，而第一材料层210在垫部件230上延伸且还沿着垫部件230的侧面延伸。结合元件240被定位在材料层210和220之间，以使材料层210和220连接到一起。尽管缓冲元件200可以以各种方式结合到服饰100中，但是第一材料层210可以被设置在第二材料元件220的外部，使得缓冲元件200从服饰100向外突出。即，第一材料层210可以形成外表面105的一部分，而第二材料层220可以形成外表面105和内表面106两者的一部分。可选择地，第二材料层220可以设置在第一材料元件210的外部，使得缓冲元件200向内突出。
[0033]多种材料可以用于第一材料层210和第二材料层220，包括例如各种织物、聚合物片、皮革或人造皮革。这些材料的组合(例如，结合到织物的聚合物片)也可以用于材料层210和220。尽管材料层210和220可以由相同的材料形成，但是材料层210和220中的每一个还可以由不同的材料形成。关于织物，材料层210和220可以由包含例如人造丝、尼龙、聚酯、聚丙烯酸物(polyacrylic)、弹性纤维、棉、羊毛或丝绸的针织、编织、非编织、间隔物(spacer)或网状织物部件形成。而且，织物可以是不可拉伸的，可以展示单方向拉伸，或可以展示多方向拉伸。因此，对于第一材料层210和第二材料层220，许多材料是合适的。
[0034]垫部件230被定位在材料层210和220之间且被固定到材料层210和220中的每一个。每一个垫部件230具有固定到第一材料层210的第一表面231、固定到第二材料层220的相对的第二表面232及在表面231和232之间延伸的侧表面233。尽管垫部件230的形状可以显著变化，但是表面231和232中的每一个被描绘成具有椭圆形的或带有圆形的末端区域的大体伸长的形状，且侧表面233以大体笔直的方式在表面231和232之间延伸。垫部件230还被描绘成彼此均匀隔开的且被布置成排，特别是偏移的排(offset row),但可以以各种布置来隔开或定位。以偏移的排来布置垫部件230的益处为:有效地使垫部件230之间的区域最小，同时保持相邻的垫部件230之间的整齐的间距。
[0035]多种材料可以用于垫部件230，包括在压缩后恢复至初始形状的各种聚合物泡沫材料。用于垫部件230的合适的聚合物泡沫材料的实例包括聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylvinylacetate)、聚酯、聚丙烯及聚乙烯泡沫。而且,可以利用热塑性和热固性聚合物泡沫材料两者。在缓冲元件200的一些构型中，垫部件230可以由具有不同密度的聚合物泡沫材料形成，或可以利用固体聚合物或橡胶材料。流体填充室也可以被用作垫部件230。同时，不同的垫部件230可以由不同的材料形成，或可以由具有不同密度的相似材料形成。如下文更加详细地讨论的，形成垫部件230的聚合物泡沫材料使冲击力减弱，以提供缓冲或保护。通过选择用于各种垫部件230中的每一个的厚度、材料及密度，在整个缓冲元件200中，冲击力的减弱程度可以变化，以给予所需程度的缓冲或保护。
[0036]形成垫组件230的可压缩聚合物泡沫材料使冲击力减弱，所述冲击力压缩或以其他方式接触缓冲元件200。例如，当引入到服饰100或其他服饰物品中时，垫部件230的聚合物泡沫材料可以压缩，以保护穿戴者免于接触其他运动员、设备或地面。因此，可以利用缓冲元件200，以向被缓冲元件200覆盖的个体10或其他穿戴者的区域提供缓冲或保护。
[0037]结合元件240围绕垫部件230的周长连接材料层210和220。参考图7，例如，结合兀件240被定位在第一材料层210的边缘处且完全围绕第一材料层210延伸。尽管结合元件240被定位在第一材料层210的周边处，但是结合元件240不在第一材料层210的中心区域。即，结合元件240具有暴露第一材料层210的中心区域的孔。因此，实际上，结合元件240不在第一材料层210的与垫部件230连接的那部分。然而，在其他构型中，结合元件240可以被定位在第一材料层210的中心区域，且可以用来将垫部件230连接到第一材料层210。
[0038]多种材料可以用于结合元件240，包括例如热塑性聚合物材料(例如，聚氨酯)、各种粘合剂或热活化粘合剂。当由热塑性聚合物材料形成时，例如，可以利用热和压力的施力口，以用结合元件240使材料层210和220彼此结合。热塑性聚合物材料在受热时熔化且在充分冷却时恢复至固态。基于热塑性聚合物材料的这种特性，可以利用热结合过程来形成连接材料层210和220的热结合部(thermalbond)。如本文所用的，术语“热结合”或其变化形式被定义成涉及至少一个元件内的热塑性聚合物材料软化或熔化使得元件的材料在冷却时彼此固定的两个元件之间的固化技术。类似地，术语“热结合部”或其变化形式被定义成通过涉及至少一个元件内的热塑性聚合物材料软化或熔化使得元件的材料在冷却时彼此固定的过程来连接两个元件的结合部、连接部或结构。例如，关于结合元件240，热结合可以涉及结合元件240内的热塑性材料熔化或软化，以使材料层210和220连接到一起。此外，热结合一般不涉及缝合或粘合剂的使用，但是涉及借助热使元件彼此直接结合。然而，在一些情况下，可以利用缝合或粘合剂，以补充元件通过热结合的热结合部或连接。作为热结合的可选择方案，可以用粘合剂、热活化粘合剂或其他固定结构来连接材料层210和 220。
[0039]除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200具有同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种的益处。当引入到服饰物品比如服饰100上时，穿戴者可能出汗并产生过多的热。通过利用用于材料层210和220的可透过织物且还在相邻的垫部件230之间形成间隙，用于使空气进入服饰100和用于使湿气离开服饰100的区域被形成通过缓冲元件200。更具体地，空气和湿气可以穿过材料层210和220且在垫部件230之间穿过，以向服饰100的具有缓冲元件200的区域给予透气性。而且，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构赋予缓冲元件200柔韧性和低的整体重量。而且，甚至在使用与商业洗涤过程相关的温度时，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构允许缓冲元件200被洗涤，而没有明显的收缩或翘曲。因此，缓冲元件200可以为服饰物品同时提供冲击力减弱、透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性。
[0040]制造过程
[0041]可以利用各种技术来制造缓冲元件200。参考图10，制造设备300被公开成包括模具310、脱模器320、加热板330及压板340。在图10中描绘的且在下文讨论的用于制造设备330的构型意图提供可用来制造缓冲元件200的制造设备的实例。还可以利用以类似方式操作的其他各种制造设备。
[0042]模具310包括底座311、多个模具元件312、多个出坯构件(ejection member)313及一对定位柱314。底座311由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，以为模具310提供基础。模具元件312从底座311向外(例如，向上)延伸，且呈现垫部件230的大体形状。更具体地，每一个模具元件312的内部区域具有单个垫部件230的大体形状。如下文更加详细地讨论的，利用模具元件312的边缘315 (例如，上边缘)来切断形成垫部件230的材料，从而成形且形成每一个垫部件230。边缘315 —般可以具有锋利的构型，所述锋利的构型有助于切断形成垫部件230的材料。出坯构件313被定位在每一个模具元件312的内部区域中，且与边缘315隔开(例如，向下隔开)。作为实例，出坯构件313可以由具有比形成垫部件230的聚合物泡沫材料弱的可压缩性的聚合物泡沫材料形成。此外，定位柱314从底座311向外(例如，向上)延伸。
[0043]除了具有垫部件230的大体形状以外，模具元件312以与垫部件230相同的方式相对于彼此布置或以其他方式定位。如上文所注意到的，垫部件230被描绘为彼此均匀隔开的且被布置成偏移的排。类似地，模具元件312彼此均匀隔开且被布置成偏移的排。SP，模具元件312以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相应的构型被布置。然而，如果需要用于垫部件230的不同布置，那么模具元件312可以被移动或以其他方式被重新定位，以与不同的布置相应。
[0044]脱模器320包括底座321、多个脱模器元件322、一对定位孔323及脱模器片324。底座321由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，以为脱模器320提供基础。脱模器元件322具有从底座321向外(例如，向下)延伸的销的构型且具有锋利的或尖的末端区域。如下文更加详细地讨论的，脱模器元件322有助于在垫部件230从模具310取出时保持垫部件230的位置。例如，作为销的可选择的方案，脱模器元件322 (a)可以具有针、钉状物、长钉或尖头的构型，或(b)可以是在垫部件230从模具310中取出时保持垫部件230的位置的真空系统。因此，脱模器元件322是可用于将垫部件230固定到脱模器320且有助于在垫部件230从模具310中取出时保持垫部件230的位置的任意装置或系统。此外，定位孔323在底座321中形成孔洞，所述定位孔323被设置成与定位柱314相对应且接纳定位柱314。
[0045]脱模器元件322的位置与模具元件312的位置相对应。而且，脱模器元件322以与模具元件312相同的方式相对于彼此布置或以其他方式定位，且模具元件313以与垫部件230相同的方式相对于彼此布置或以其他方式定位。即，脱模器元件322以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相应的构型被布置。然而，如果需要用于垫部件230的不同布置，那么脱模器元件322和模具元件312可以被移除或以其他的方式被重新定位，以与不同的布置相应。
[0046]脱模器片324邻近底座321放置且包括接纳脱模器元件322的多个孔。即，脱模器元件322延伸穿过脱模器片324中的孔。多种材料可以用于脱模器片324，包括各种聚合物材料和金属。
[0047]加热板330包括底座331且引入加热元件，底座331也可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成。更具体地，电线圈可以延伸通过底座331，以将底座331加热至(a)使垫部件230结合到材料层210和220且(b)用结合元件240使材料层210和220彼此结合的温度。作为可选择的方案，底座331可以引入热流体通过其穿过的流体通道，或可以利用辐射加热器、射频发射器或其他装置。在加热板330的一些构型中，在制造过程期间底座331的接触缓冲元件200的部分的表面可以引入橡胶或硅酮材料。
[0048]压板340包括底座341和可压缩材料342。与底座311、321和331—样，底座341可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成。可压缩材料342被下凹在底座341的表面内，且由在施加力时压紧或变形且在撤除力时恢复至初始形状的材料(例如，硅酮、聚合物泡沫)形成。尽管描绘了可压缩材料342的单一元件，但是一些构型可以引入具有不同程度的可压缩性的可压缩材料342的多个元件，这取决于待制造的缓冲元件200的构型。[0049]参考图1lA-图1lK和图12A-图12K，公开了利用制造设备300的合适的制造过程的实例。首先，模具元件312以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相应的构型被布置，且脱模器元件322以与模具元件312的位置和缓冲元件200中的垫部件230的位置相应的构型被布置。然后，坯料301被放置在模具310和脱模器320之间，如图1lA和图12A所描绘的。坯料301由与垫部件230相同的材料形成，且具有垫部件230的厚度，垫部件230由坯料301切割出。一旦设置了坯料301，模具310和脱模器320靠近、压紧且切割坯料301，如图1lB和图12B所描绘的。更具体地，(a)坯料301压靠住模具元件312，使得边缘315刺穿且切断坯料301，及(b)脱模器元件322刺穿且进入坯料301。注意，脱模器元件322被设置成与每一个模具元件312相对应且进入每一个模具元件312的内部区域，该内部区域是出坯构件313所处的位置。根据脱模器元件322的长度，在这个操作期间，脱模器元件322的末端区域可以穿过坯料301且刺穿出坯构件313。为了保证模具元件312与脱模器元件322准确地对准，定位柱314与定位孔323对准且进入定位孔323。
[0050]在过程的这个阶段中，模具元件312已经有效地切穿坯料301。参考图12B，模具元件312的边缘315完全穿过坯料301而抵住脱模器片324的表面。如上文所提到的，每一个模具元件312的内部区域具有单独的垫部件230的大体形状。因此，单独的垫部件230被定位在模具元件312内且被压缩在脱模器片324的表面和出坯构件313之间。如图1lC和图12C所描绘的，然后使模具310和脱模器320分开，以从模具元件312内取出垫部件230，且垫部件230通过各脱模器元件322固定到脱模器320。再次参考图12B，坯料301的在模具元件312内的部分(例如，形成垫部件230的部分)比坯料301的在模具元件312的外部的部分受到更大的压缩。即，坯料301的在模具元件312内的部分被压靠住出坯构件313。当模具310和脱模器320分开时，垫部件230的压缩造成垫部件230从模具元件312向外扩张且保持恰当地设置在脱模器元件322上。因此，在使模具310和脱模器320分开时，垫部件230保持固定到脱模器元件322。此外，注意到，坯料301在这个阶段可以保持在模具310内(即，围绕各模具元件312)，或可以与模具310分开，且还注意到，坯料301定义其中取出垫部件230的各孔。
[0051]参考图12C，脱模器元件322延伸穿过垫部件230且从垫部件230突出。这种构型的益处是:脱模器元件322可以具有适合于不同厚度的垫部件230的长度。如下文更加详细地描述的，脱模器元件322还可以具有缩入到底座321中的构型，从而促进后面的结合步骤或适应其中垫部件230具有不同厚度的构型。
[0052]到目前为止，作为制造过程的概述，垫部件230已经有效地从坯料301中取出。更具体地，Ca)用模具元件312来切断坯料301，以形成垫部件230，及(b)垫部件230从模具元件312中取出且归因于脱模器元件322的存在而保持固定到脱模器320，脱模器元件322延伸到各垫部件230中。此外，垫部件230以与模具元件312相同的方式被设置且被定向，且因此被设置且被定向成在缓冲元件200内。因此，垫部件230已经从坯料301中取出，且被设置且被定向成被引入到缓冲元件200中。
[0053]然后，邻近加热板330设置脱模器320和垫部件230的组合，如图1ID和12D所描绘的。此外，第一材料层210被放置在垫部件230和加热板330之间。然后，脱模器320和加热板330靠近且压紧第一材料层210和垫部件230，如图1lE和图12E所描绘的。如上文所讨论的，加热板330的底座331包括加热元件。同样地，底座331的温度可以升高至其中在第一材料层210和垫部件230之间发生结合的点。尽管脱模器元件322被描绘成突出到加热板330中，但是脱模器元件322可以具有缩到底座321中的可缩回构型。
[0054]当在脱模器320和加热板330之间被压紧时，可以使用来自加热板330的能量来使第一材料层210和垫部件230彼此结合。如上文所讨论的，热塑性聚合物材料在受热时熔化且在充分冷却时恢复至固态。基于热塑性聚合物材料的这种特性，可以利用热结合过程，以形成连接第一材料层210和垫部件230的热结合部。在这个上下文中，热结合可以涉及例如(a)第一材料层210和垫部件230中任意一个内的热塑性材料的熔化或软化，其使元件连接到一起，(b)垫部件230内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入第一材料层210的织物结构或渗入第一材料层210的织物结构，或(c)第一材料层210内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入垫部件230的结构或渗入垫部件230的结构。当仅一个元件包含热塑性聚合物材料时，或当两个元件都包含热塑性聚合物材料时，可以发生热结合。此外，热结合一般不涉及缝合或粘合剂的使用，但是涉及用热使元件彼此直接结合。然而，在一些情况下，可以利用缝合或粘合剂，以补充元件通过热结合的热结合部或连接。作为热结合的可选择方案，可以利用粘合剂、热活化粘合剂或其他固定结构来连接第一材料层210和垫部件230。
[0055]如上文所讨论的，在制造过程期间底座331的接触缓冲元件200的部分的表面可以引入橡胶或硅酮材料。参考图12E，脱模器元件322与底座331隔开且没有接触底座331。在其中第一材料层210和垫部件230的压紧引起脱模器元件322接触底座331的情况下，可以存在橡胶或硅酮材料，以接纳脱模器元件322的末端区域。即，在压紧第一材料层210和垫部件230的期间，脱模器元件322的末端区域可以刺穿且进入橡胶或硅酮材料。
[0056]压紧且结合后,使脱模器320和加热板330分开，以暴露结合的第一材料层210和垫部件230。在这个阶段，连接第一材料层210和垫部件230的热塑性材料、粘合剂或其他元件可以具有高的温度或可能没有完全固化。为了防止第一材料层210和垫部件230之间的分开，可以从底座321中推出脱模器片324，这有效地从脱模器元件322中推出垫部件230，如图1lF和图12F所描绘的。即，使脱模器片324与脱模器元件322分开，以从脱模器320中推出垫部件230。在使脱模器片324与脱模器元件322完全分开时，第一材料层210和垫部件230的组合脱离脱模器320，如图1lG和图12G所描绘的。
[0057]继续制造缓冲元件200，然后，第二材料层220邻近加热板330被放置，将第一材料层210和垫部件230的组合翻过来或以其他方式定向，使得垫部件230在材料层210和220之间，且压板340邻近第一材料层210被定位，如图1lH和图12H所描绘的。然后，压板340和加热板330靠近且压紧第一材料层210、第二材料层220和垫部件230，如图1lI和图121所描绘的。考虑到底座331的高的温度，在第二材料层220和垫部件230之间发生结合(例如，热结合)。
[0058]除了结合第二材料层220和垫部件230以外，用结合元件240使材料层210和220结合(例如，热结合)。垫部件230被设置成与可压缩元件342的位置相应，如图121所描绘的。当被压紧时，垫部件230和可压缩元件342的厚度减少，从而允许底座331和底座341压紧材料210和220之间的结合元件240。通过使这些元件压紧到一起，用来自底座331的热连结，第二材料层结合(例如热结合)到结合元件240。因此，实际上，用结合元件240使材料层210和220结合到一起。例如，在其中垫部件230具有可变的厚度的构型中，可以利用具有不同程度的可压缩性的可压缩材料342的多个元件，以保证缓冲元件200的所有元件都被正确地结合。
[0059]—旦完成压缩和结合，使加热板330和压板340分开且暴露结合的第一材料层210、第二材料层220和垫部件230，如图1lJ和图12J所描绘的。在制造过程的这个阶段，可以有效地完成缓冲元件200的制造。
[0060]图1lA-图1lJ和图12A-图12J的以上讨论提供了用于缓冲元件200的合适的制造过程的实例。通常，制造过程的益处为:模具元件312的布置确定缓冲元件200中的垫部件230的得到的布置。即，模具310首先被设定成使得模具元件312以特定的布置被设置，且垫部件230的得到的位置有效地反映模具元件312的布置。因此，垫部件320的位置可以通过模具元件312的布置来预先选定。
[0061]制造过程的额外的益处为:缓冲元件200的所有元件可以通过热结合连接，而不需要额外的制造步骤。然而，在一些构型中，可以利用任选的缝合、粘合剂或热结合步骤，以补充材料层210和220围绕垫部件230的外周的连接。作为实例，参考图1lK和图12K，可以利用缝纫机器或缝合机器350，以进一步使材料层210和220彼此固定。此外，可以利用缝纫机器或缝合机器350，以使缓冲元件200引入到服饰100或其他物品上。
[0062]还可以利用各种其他制造方法或上文所讨论的制造方法的变化形式。例如，脱模器元件322可以缩回，使得脱模器320还可以被用作压板340。在其他构型中，可以没有出坯材料313，或可以在模具元件312内利用机械化的出坯器。而且，脱模器元件322可以是可取出的或可以被设置在多个位置中，以允许垫部件230的不同构型。而且，可以形成特定的机构，以使上文所讨论的大体制造过程自动化。
[0063]作为另外的内容，在多个步骤中，脱模器320和压板340被描述成定位在加热板330的下方。关于这种构型的益处涉及形成缓冲元件200的元件的设置。更具体地，当脱模器320和压板340在加热板330的下方时，在施加来自加热板330的热之前，形成缓冲元件200的元件可以被布置或以其他方式被设置在脱模器320和压板340上。在这个构型中，仅当加热板330使元件压靠住脱模器320或压板340时，热被施加到缓冲元件200的元件上。因此，没有施加热，可以以其中加热板330在脱模器320和压板340上方的构型布置形成缓冲元件200的元件。
[0064]可以利用各种技术，以将缓冲元件200引入到服饰100或其他服饰物品中。作为实例，缓冲元件200可以被缝合或以其他方式结合到形成服饰100的其他材料上。在一些构型中，缓冲元件200可以具有图6所描绘的构型，其中(a)第二材料层220向外延伸超出第一材料层210的外周。在这个构型中，第二材料层220可以为形成部分服饰100的较大的材料元件的一部分。即，第二材料层220可以形成服饰100的内表面106，且可以形成其中没有缓冲元件200的区域中的外表面105。在其他构型中，缓冲元件200可以被定向，使得第一材料层210形成内表面106的一部分。因此，可以改变将缓冲元件200引入到服饰100上的方式。
[0065]另外的缓冲元件构型
[0066]缓冲元件200的各方面可以根据缓冲元件200的预期用途和其中引入了缓冲元件200的产品来改变。而且，在缓冲元件200内所采用的尺寸、形状和材料的变化可以改变缓冲元件200的整体特性。即，通过改变缓冲元件200内所采用的尺寸、形状和材料，缓冲元件200的可压缩性、冲击力减弱、透气性、柔韧性及整体重量可以适合于特定的目的或产品。下文讨论缓冲元件200的多种变化形式。可以利用这些变化形式中的任意一种及这些变化形式的组合，以使缓冲元件200的特性适合于预期的用途或特定的产品。而且，这些变化形式中的任意一种可以通过上文所讨论的方法或上文所讨论的方法的变化形式来制造。
[0067]缓冲元件200的另外构型被描绘在图13中，其中框架部件250被设置成围绕各种垫部件230且在各种垫部件230之间延伸。尽管垫部件230被固定到材料层210和220上，但是框架部件250可以没有固定到层210和220上，且框架部件250的厚度可以小于垫部件230的厚度。框架部件250的益处涉及当物体接触缓冲元件200且在垫部件230之间突出时提供额外的保护。
[0068]如上文所讨论的，垫部件230具有椭圆形的或具有圆形末端区域的大体伸长的形状。然而，垫部件230可以具有各种其他形状，包括圆形、三角形及六边形，分别如图14A-图14C所描绘的。垫部件230可以具有如图14D所描绘的不规则形状，或可以为如图14E所描绘的不同形状的混合。尽管垫部件230中的每一个可以具有相同的形状和尺寸，但是垫部件230也可以具有呈各种不同尺寸的大体类似的形状，如图14F所描绘的。
[0069]除了可以显著变化的垫部件230的方面以外，可以改变缓冲元件200的整体形状。参考图14G，缓冲元件200展示大体圆形或圆的形状。在另外的构型中，缓冲元件200可以具有三角形、六边形或H形的结构，分别如图14H-图14J所描绘的。还关于图1-图5中的服饰100来描绘缓冲元件200的各种形状。作为这些的实例，来自服饰100的具有适合于臀部垫的形状的一个缓冲元件200被描绘在图14K中，来自服饰100的具有适合于大腿垫的形状的一个缓冲元件200被描绘在图14L中，来自服饰100的具有适合于尾骨垫的形状的一个缓冲元件200被描绘在图14M中。具有适合于肘部垫(例如，用于衬衫、夹克或袖套)的形状的缓冲元件200的构型被描绘在图14N中。
[0070]涉及第一材料层210和第二材料层220的各种方面也可以显著改变。如上文所讨论的，例如，材料层210和220可以由各种织物、聚合物片、皮革、人造皮革或材料的组合形成。参考图140，第一材料层210被描绘成具有网状材料的构型，所述网状材料界定了通过其可看见垫部件230和框架部件250的多个孔洞。除了给予允许空气和湿气转移的较大透气性外，网状材料可以允许各种美学性能。更具体地，垫部件230可以具有通过第一材料层210可见的不同的颜色。除了网状材料以外，其他至少半透明的织物或聚合物片材料也可以允许垫部件230具有可见的不同的颜色。在另外的构型中，缓冲元件200可以完全没有第一材料层210，如图14P所描绘的。
[0071]尽管垫部件230的厚度(即，结合到材料层210和220的表面之间的距离)可以是恒定的，但是垫部件230也可以具有不同的厚度，如图15A所描绘的。在缓冲元件200的一些构型中，位于中心区域的垫部件230可以具有比位于外周区域的垫部件230小的厚度，如图15B所描绘的。垫部件230的厚度还可以在横跨缓冲元件200的宽度上减少，如图15C所描绘的，或可以在横跨缓冲元件200的宽度上逐渐减小，如图MD所描绘的。
[0072]另外的服饰和产品构型
[0073]在图1-图5中，服饰100被描绘成具有短裤类型衣服的大体构型。参考图16A，服饰100的腿部区域102向下延伸至较大的程度，从而给予裤子类型衣服的构型，所述裤子类型衣服包括用于个体10的膝部的额外的缓冲元件200。类似的构型被描绘在图16B中，其中服饰100包括用于个体10的脚踝或小腿的额外的缓冲元件200。
[0074]除了短裤类型衣服和裤子类型衣服以外，还可以以上文所讨论的构型中的任意一种将缓冲元件200引入其他各种类型的服饰中。参考图16C，具有衬衫类型衣服的构型的服饰110的物品被描绘成包括在与穿戴者的肘部相应的位置中的两个缓冲元件200。当被穿戴时，缓冲元件200可以为肘部提供保护。即，缓冲元件200可以使肘部上的冲击力减弱。除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。尽管服饰110被描绘成长袖衬衫，服饰110可以具有其他衬衫类型衣服的构型，包括例如短袖衬衫、背心式上衣、贴身内衣(undershirt)、夹克和外套。参考图16D，服饰110被描绘成包括在与穿戴者的肘部、肩部及两侧相应的位置中的六个缓冲元件200。
[0075]缓冲元件200还可以被引入到覆盖穿戴者的其他区域的服饰中，比如例如帽子、头盔、包裹物、鞋、袜子和手套中。作为实例，具有一个缓冲元件200的包裹物120被描绘在图16E中。包裹物120具有可以放置在穿戴者的臂或腿上的大体圆柱形的构型。例如，当穿戴者的肘部酸痛或受伤时，包裹物120的缓冲元件200可定位在肘部上，以有助于在体育运动期间保护肘部。作为其他实例，结合缓冲元件200的鞋垫130被描绘在图16F中。鞋垫130可以定位在鞋物品内，以缓冲足部的下(S卩，足底)表面。此外，如图16G所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到手套140中，以为穿戴者的手提供保护。此外，如图16H所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到头盔150中，以为穿戴者的头部给予保护。除了使冲击力减弱以外，这些构型中的缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。
[0076]缓冲元件200还可以用于不是服饰的产品中。参考图17A，席垫160被描绘为主要由一个缓冲元件200形成。例如，席垫160可以在瑜伽期间使用或用作野餐垫，以为坐或躺在地面上提供舒适的表面。如图17B所描绘的，缓冲元件200还可被引入到椅子170中，以提供用来就坐的舒适地方。类似地，例如在举行运动比赛时，缓冲元件200可被引入到可被放置在椅子上或露天看台上的垫子中。如图17C所描绘的，缓冲元件200还可被结合到背包180中，以提供对穿戴者背部的缓冲。因此，缓冲元件200的各种构型可以被引入到多种广品中。
[0077]在上文中和在附图中参考各种构型公开了本发明。然而，本公开内容的目的是提供与本发明相关的各种特征和概念的实例，而不是限制本发明的范围。相关领域的技术人员将认识到，可对上述构型做出许多改变和修改，而不偏离如由所附权利要求所限定的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于制造缓冲元件的方法，所述方法包括: 提供模具和脱模器，所述模具具有多个模具元件，且所述脱模器包括多个销和脱模器片，所述销延伸通过所述脱模器片中的孔； 在所述模具和所述脱模器之间定位聚合物材料； 在所述模具和所述脱模器之间压紧所述聚合物材料，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多个垫部件，且所述销延伸进入所述垫部件； 使所述模具和所述脱模器分开，所述垫部件被固定到所述销； 用所述脱模器使所述垫部件压靠住第一材料层，以使所述垫部件结合到所述第一材料层； 使所述脱模器片与所述销分开，以从所述脱模器中推出所述垫部件；且 使所述垫部件压靠住第二材料层，以使所述垫部件结合到所述第二材料层。
2.如权利要求1所述的方法，其中提供步骤还包括将所述销定位成与所述模具元件相对。
3.如权利要求1所述的方法，其中提供步骤包括以偏移的排设置所述模具元件和所述销。
4.如权利要求1所述的方法，其中使所述垫部件压靠住所述第一材料层的步骤包括在所述垫部件和所述第一材料层之间形成热结合部。
5.一种用于制造缓冲元件的方法，所述方法包括: 将多个垫部件定位在第一材料层和第二材料层之间； 使所述垫部件连接到所述第一材料层和所述第二材料层；且 使用结合元件使所述第一材料层围绕所述垫部件的外周固定到所述第二材料层。
6.如权利要求5所述的方法，还包括在定位步骤之前，使所述结合元件结合到所述第一材料层的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中结合步骤包括使所述结合元件定位在所述第一材料层的边缘处。
8.如权利要求6所述的方法，其中结合步骤包括将所述结合元件配置成具有暴露所述第一材料层的中心区域的孔。
9.如权利要求8所述的方法，其中连接步骤包括使所述垫部件固定到所述第一材料层的所述中心区域。
10.如权利要求5所述的方法，还包括将所述结合元件选择成包含热塑性聚合物材料的步骤。
11.如权利要求10所述的方法，还包括将所述热塑性聚合物材料施加到所述垫部件的表面的步骤。
12.—种制造缓冲元件的方法，所述方法包括: 提供模具和脱模器，所述模具具有以一种布置设置的多个模具元件； 在所述模具和所述脱模器之间定位聚合物材料； 在所述模具和所述脱模器之间压紧所述聚合物材料，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多个垫部件； 使所述模具和所述脱模器分开，所述垫部件被固定到所述脱模器，且所述垫部件具有所述模具元件的所述布置； 使由热塑性聚合物材料形成的结合元件固定到第一材料层，所述结合元件邻近所述第一材料层的边缘设置，且所述结合元件不在所述第一材料层的中心区域处； 用所述脱模器使所述垫部件压靠住所述第一材料层的所述中心区域，以使所述垫部件以所述模具元件的所述布置结合到所述第一材料层； 使所述垫部件压靠住第二材料层，以使所述垫部件结合到所述第二材料层；且使所述第一材料层压靠住所述第二材料层，以用所述结合元件使所述第一材料层和所述第二材料层结合到一起。
13.如权利要求12所述的方法，其中提供步骤包括使所述脱模器形成为包括多个向外延伸的销。
14.如权利要求13所述的方法，其中提供步骤还包括以所述模具元件的所述布置定位所述销。
15.如权利要求12所述的方法，其中使所述垫部件压靠住所述第一材料层的所述中心区域的步骤包括在所述垫部件和所述第一材料层之间形成热结合部。
16.—种缓冲元件,包括: 第一材料层和第二材料层； 多个垫部件，所述多个垫部件被定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间，所述垫部件被热结合到所述第一材料层和所述第二材料层， 所述第一材料层围绕所述垫部件的外周热结合到所述第二材料层。
17.如权利要求16所述的缓冲元件，其中热塑性聚合物元件被定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间。
18.如权利要求16所述的缓冲元件，其中框架部件被定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间，所述框架部件界定接纳所述垫部件的至少一部分的多个孔，且所述框架部件未固定到所述第一材料层、所述第二材料层和所述垫部件。
19.如权利要求18所述的缓冲元件，其中所述垫部件的厚度大于所述框架部件的厚度。
20.如权利要求16所述的缓冲元件，其中所述垫部件由聚合物泡沫材料形成，且所述第一材料层和所述第二材料层是织物。
【文档编号】B29C65/18GK103561949SQ201280010342
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年2月25日
【发明者】大卫·特纳 申请人:耐克国际有限公司