具有柔性区域的整体式防护物品的制作方法
【专利说明】具有柔性区域的整体式防护物品
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年3月13日提交的美国临时专利申请第61/780，018号的权益，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
[0003]背景
[0004]各种类型的装备配置成保护穿用者的身体。例如，大腿防护物(thigh guard)设置成用于保护穿用者的大腿，护胫(shin guard)设置成用于保护穿用者的胫部，肋骨防护物(rib guard)设置成用于保护穿用者的肋骨，护膝设置成用于保护穿用者的膝部，等等。该装备可以意图在运动或其他活动期间使用。
[0005]在许多情况下，该装备可以包括相对坚硬且强的构件，例如刚性板。当被冲击时，构件可以分配冲击负载。因此，如果在体育活动期间穿用，那么穿用者可以受到另外的球员、球或其他对象的撞击。然而，防护物品可以庇护穿用者的身体免受冲击并且分配穿过穿用者身体的冲击负载。因此，防护物品可以在此类活动期间保护穿用者。
[0006]概述
[0007]公开了一种防护装备物品。该物品可以包括能保护穿用者的一件式、整体式主体。主体可以包括在柔性和刚性特性方面不同的两个或更多个区域。例如，紧邻主体的边缘的一个区域可以比主体的中心区域更具柔性。因此，当主体被冲击时，边缘可以相对于中心区域挠曲，并且边缘不可能被压到穿用者内。换言之，从主体的边缘不可能发生抵靠穿用者身体的力的集中。
[0008]在某些实施实施方式中，第二柔性区域可以界定主体的所谓“活动铰链(livinghinge)”。另外，在某些实施方式中，整体式主体可以包括复合材料。这些材料的成分可以布置在不同区内以提供不同柔性的区域。例如，一个区的复合材料内的增强物项可以任意地布置，而另一个区的复合材料内的增强物项可以按预定方式布置。此外，在某些实施方式中，主体的厚度可以大体上恒定。然而，在其他实施方式中，主体的厚度可以改变以为不同区域提供期望柔性，而且，用于为这些不同的区域提供不同的柔性的制造方法被讨论。
[0009]更具体地，根据某些实施方式公开了一种防护装备物品。该物品配置成保护穿用者。该物品包括一件式主体。主体包括第一区域、边缘和第二区域。第一区域由具有第一基质成分和第一增强成分的第一复合材料形成。第二区域在第一区域和边缘之间延伸。第二区域由具有第二基质材料和第二增强成分的第二复合材料形成。第一增强成分和第二增强成分中的一种具有任意布置的多个第一物项(first item)。第一增强成分和第二增强成分中的另一种具有以预定布置所布置的多个第二物项。主体配置成保护穿用者免受输入负载，并且第二区域配置成在输入负载的影响下挠曲以允许边缘相对于第一区域移动。
[0010]还公开了一种制造防护装备物品的方法。该方法包括提供具有第一基质成分和多个第一物项的第一复合材料。该方法还包括提供具有第二基质成分和多个第二物项的第二复合材料。此外，该方法包括形成具有第一区域、边缘和第二区域的一件式主体。第二区域在第一区域和边缘之间延伸。第一区域和第二区域中的一个由第一复合材料形成并且具有任意地布置的多个第一物项。第一区域和第二区域中的另一个由第二复合材料形成并且具有以预定布置所布置的多个第二物项。主体配置成保护穿用者免受输入负载，并且第二区域配置成在输入负载的影响下挠曲以允许边缘相对于第一区域移动。
[0011]此外，公开了一种防护装备物品。该物品配置成保护穿用者。该物品包括配置成固定至穿用者的支承结构。该物品还包括通过支承结构支撑的主体。主体是整体式的。另外，主体包括由具有第一基质成分和第一增强成分的第一复合材料形成的第一区域。一件式主体还包括边缘和第二区域。第二区域在第一区域和边缘之间延伸。第二区域由具有第二基质成分和第二增强成分的第二复合材料形成。第一增强成分具有任意布置的多种颗粒。第二增强成分具有在大体上均一方向上布置的多种纤维。主体配置成保护穿用者免受输入负载，并且第二区域配置成在输入负载的影响下挠曲以允许边缘相对于第一区域移动。
[0012]本公开的其他系统、方法、特征和优势依据下面的附图和详细描述的检查对于本领域技术人员将是或将变得明显。意图是，所有此类附加的系统、方法、特征和优势被包括在本描述和本概述内、在本公开的范围内并且受到下面的权利要求的保护。
[0013]附图简述
[0014]参考以下附图和描述可更好地理解本公开。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在图示本公开的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字在所有不同视图中指代相应的部分。
[0015]图1是根据本公开的示例性实施方式的防护装备物品的透视图，其中该物品示出为正被穿用者穿用；
[0016]图2是图1的防护装备物品的防护主体的透视图；
[0017]图3是沿着图2的平面3-3截取的防护主体的截面图；
[0018]图4是示出根据示例性实施方式在外部负载的影响下挠曲的图2的防护主体的截面图；
[0019]图5是示出根据示例性实施方式在外部负载的影响下挠曲的图2的防护主体的透视图；
[0020]图6是根据本公开的另外的实施方式的防护装备物品的主视图；
[0021]图7是沿着图6的线7-7截取的防护装备物品的防护主体的截面图；
[0022]图8是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0023]图9是图8的防护主体的包括边缘的区域的透视图；
[0024]图10是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0025]图11是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0026]图12是图11的防护主体的包括边缘的区域的截面图；
[0027]图13是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0028]图14是图13的防护主体的包括边缘的区域的截面图；
[0029]图15是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0030]图16是图15的防护主体的包括边缘的区域的截面图；
[0031]图17是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的截面图；
[0032]图18是图17的防护主体的包括边缘的区域的截面图；
[0033]图19是根据本公开的另外的实施方式的防护主体的主视图；
[0034]图20是图2的示出另外的特征的防护主体的主视图；
[0035]图21是沿着图20的线21-21截取的防护主体的截面图；
[0036]图22是根据示例性实施方式的制造防护主体的方法的示意图；
[0037]图23是根据示例性实施方式示出图22后面的事件的制造方法的示意图；
[0038]图24是根据示例性实施方式示出图23后面的事件的制造方法的示意图；
[0039]图25是根据示例性实施方式示出图24后面的事件的制造方法的示意图；
[0040]图26是根据示例性实施方式示出图24后面的事件的制造方法的示意图；
[0041]图27是示出初始阶段的模制工艺的图22-26的制造方法中使用的模具的一部分的详细视图；
[0042]图28是示出后续阶段的模制工艺的图27的模具的该部分的详细视图；和
[0043]图29是示出后续阶段的模制工艺的图28的模具的该部分的详细视图。
[0044]详细描述
[0045]首先参照图1和图2，示出了根据本公开的示例性实施方式的防护装备物品10。如将被讨论的，物品10可以保护穿用者17免受外力，这种力来自撞击穿用者17的对象。物品10 —般可以包括支承结构19和至少一个防护主体12。在图2中，防护主体12被独立地示出，不具有支承结构19。防护主体12可以大体上是刚性的且强的以用于保护穿用者17。支承结构19可以支撑主体12且将主体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体上的任何合适的形状和构造。例如，在图1的实施方式中，物品10是紧邻穿用者17的大腿区域被穿用的大腿防护物。然而，应认识到，物品10可以是护胫、护肘或任何其他类型的防护物品。物品10在某些实施方式中还可以在体育活动期间被穿用。同样地，物品10可以保护穿用者身体，如果该身体冲击另一个球员、球或其他对象的话。
[0047]—般而言，防护主体12在某些实施方式中可以具有单体式构造(single-bodyconstruct1n)。换言之，防护主体12可以是整体式的且整体构造的。同样地，防护主体12可以提供合意的强度、刚