针对可调节的物理维度特性整合至物品的动态材料的制作方法_4

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痕重叠状态(例如,折叠的)达到常见的平面状态(例如,平的),出于通风目的,将通风部分1710暴露至外部环境。
[0110]图18描绘了根据本发明的各方面的结合至物品的通风部1800的打开状态。关于图17所有前面讨论的,通风部1800包括本体部分1702、铰链部分1704、凸缘部分1708和1712和通风部分1710。在该侧面透视图中,通风组件与物品的部分1802联接。设想部分1802是服装物品上的控制板(panel),但是还设想部分1802可以是任何物品的一部分。通风组件的开放性质允许大量的空气从部分1802的第一侧流动至部分1802的另一侧。虽然未描绘,但是设想多个孔在与通风部分1710内的孔对准的位置穿过部分1802延伸。
[0111]图19A描绘了根据本发明的各方面的闭合位置中的通风组件1902。在该简化的侧面透视图中,通风组件通过呈褶痕状态的铰链部分被关闭,使凸缘部分及相关部分1802与通风部分重叠。图19B示出一系列堆叠的通风组件1902,该通风组件1902表明可以同时利用两个或更多个通风组件以实现所需透气性(例如,空气和/或水分的传递)特性。
[0112]维度结构
[0113]动态材料可以被实施以响应于一种或更多种刺激形成维度结构(例如,图1-图9和图13-图14)。维度结构可以是有效影响空气和/或水分的运动的容积的形成。例如,动态材料可以用于响应于热能改变物品的升程(即,隔热能力)。在该示例中,据设想,当物品(例如,衬衫、长裤、内衣、外衣)的使用者开始具有因增大的活动性而引起的升高的体温(例如,参加体育活动)时,该物品通过基于动态材料响应穿用者的热能输出的增加而进行的力学响应来降低一个或更多个部分中的隔热能力。类似地,据设想,当外部热能(或任何其他刺激)变化时,物品适应于那些变化(例如,当环境温度下降时,动态材料使物品增大升程以增大隔热因素)。本文中提供了维度结构的额外示例;然而,据设想,本文中提供的那些方面的额外方面和衍生方面也是潜在的实施以实现具有整合于其中的动态材料的动态空间材料。
[0114]维度结构可以结合和/或利用拉胀结构以实现一个或更多个所需特性。拉胀结构是具有负泊松比的结构。当结构具有负泊松比时,该结构的纵向轴线上的正应变导致材料中的横向应变也是正的(即,其将增大横截面积)。换言之,拉胀结构的尺寸在垂直于所施加的拉伸力的方向处增大,这与具有正泊松比的材料相反,当在纵向方向上拉伸时,该材料的横截面变薄。本文中提供的维度结构的一些通过动态材料的独特几何形状和定向实现了负泊松比。这种单独地或与底层载体材料组合地从动态材料创造的拉胀结构允许动态材料的纵向膨胀或收缩,从而导致在物品的垂直方向上的类似膨胀/收缩。例如,当动态材料在物品的第一方向膨胀时,物品还可以在垂直于第一方向的至少一个更多方向上膨胀(例如,宽度或厚度)。当本文中描述和描绘拉胀结构时,本发明的各方面不受限于拉胀结构。据设想,在本发明的各方面可以实现具有正泊松比的结构。
[0115]拉胀结构的概念允许物品由有机对象例如穿用者形成并成形,该物品能够针对自然曲线形成,同时保持结构性方面。例如,穿用者的关节区(例如,膝、肩和肘)经历宽范围的定向和位置变化,需要还提供结构方面的形式适合的结构。结构性方面可以促进动态改变从穿用者的身体离开的提升高度、产生升程或其他热调节功能。进一步地,在示例性方面,当“维度”将被讨论为在Z-方向上实现改变时,拉胀结构被视作在材料的至少X和Y方向上利用负泊松比进行操作。
[0116]图20描绘了根据本发明的各方面的载体材料2001上的成形且定向的动态材料的示例性拉胀结构2000。如上面之前所讨论的动态材料可以是形状记忆聚合物(例如,SMP和偏置材料的复合材料)。在该示例中,常见形式的动态材料以具体图案在载体材料2001上被定向。例如,放射状图案可以关于圆形区域2002来确定,圆形区域2002包括圆形区域2002的第一相对方向上的部分2004、2006和2008以及圆形区域2002的对面的第二相对方向上的部分210、212和214。部分2004、2006和2008将被认为是较小定向至圆形区域2002,而部分2010、2012和2014将被认为是较大定向至圆形区域2002。较大定向部分源自从部分(延伸于两侧的转折点之间)的二等分线延伸的部分的纵向长度。换言之,较小定向部分是具有接近圆形区域2002的部分的较短端部的那些,其中较短端部被界定为从垂直线延伸,该垂直线在部分的最宽宽度到部分的纵长轴线上的端部之间延伸。较大定向部分具有从垂直线测量的较大长度,该垂直线在部分的最宽宽度到部分的纵长轴线上的端部之间延伸。
[0117]拉胀结构2000实现了围绕圆形区域2002的较大定向部分和较小定向部分的交错序列。当在图20中描绘圆形区域2002时,仅出于说明性目的而在该示例中进行描绘。如下文中图21-24将讨论的,包括部分2004、2006、2008、2010、2012和2014的拉胀结构2000对底层载体材料2001引起维度变化,这样相对于图20的所描绘的X-Y平面得到了 Z-方向上的维度材料。该Z-方向变化可以用于影响相关物品的隔热值以随温度降低增大隔热品质而随温度升高降低隔热品质。
[0118]图21描绘了根据本发明的各方面的拉胀结构2100,其具有相对于与图20中讨论的拉胀结构2000相似的图案的定位线以示出各部分相对于彼此的定向和放置,从而响应于刺激实现所需的Z-方向变化。
[0119]例如,围绕点2102径向定向的部分的纵向轴线与点2102相交。示例性纵向轴线2112被描绘成用于部分2114。垂直于纵向轴线2112的段2110还被描绘成在部分2114的最宽宽度之间延伸。如关于图20所讨论的,部分的较小定向和较大定向基于按其从段2110延伸至部分2114的端部时的沿着纵向轴线的长度来确定。在该示例中,点2104被界定在纵向轴线2112和段2110的交叉处。点2104可以被认为是顶点,因为用于较大定向部分的每个的该点可以被连接以形成等边三角形。例如,顶点2104和2106通过段2108连接。段2108形成等边三角形的边,该等边三角形部分地界定各部分相对于彼此的功能模式。
[0120]在顶点之间延伸的段还形成界定较小定向部分的最宽宽度的段线。因此,三角形段的每个边与围绕共中心点径向定向的较小定向部分的纵向轴线垂直相交。利用段2116示出了通过三角形段的该相交,段2116在点2120处与部分2118的纵向轴线相交。段2116在穿过部分2118时为部分2118的最宽宽度划界。如下文图22中将更详细讨论,正是该三角形段的该中点例如2120界定枢纽功能以产生维度变化并且促进得到的结构的拉胀性质。
[0121]应理解,提供图21中描绘的各种点和线段以示出所形成的独特的定向和图案,从而实现本发明的各方面。这些点和线段在实际物品上可能不是可见的,而是在此提供以帮助理解各种部分的独特的关系。
[0122]图22描绘了根据本发明的各方面的示例性关系三角形2200,其可以描述呈由实线表示的第一状态2204和呈由虚线表示的第二状态2206的拉胀结构中的各部分的关系。在示例性方面,关系三角形可以相对于图20、21和23-27中描绘的部分来实现。在示例性方面,与将具有较大Z-方向维度的关系三角形的第二状态相比,关系三角形的第一状态2204可以产生底层物品的最小Z-方向维度。
[0123]关系三角形中从第一状态2204至第二状态2206的改变可以是位于关系三角形的顶点和中点处的动态材料部分的结果。例如,动态材料可以形成维度形状(dimens1nedshape)(例如,诸如下文图31-36中描绘的那些),该维度形状依赖由另外的大体上平面材料形成结构元件的复合的空间曲线。
[0124]用实线描绘关系三角形的第一状态2204。例如,两个顶点2214和2216具有在它们之间延伸的段,该段被分成由中点2212分开的第一段部分2208和第二段部分2210。在第一状态中,段部分2208和2210呈大体上平行的关系以在顶点2214和2216之间形成表面上看来是线性的段。在该示例中,第一状态2204和第二状态2206共用共中心点2202。
[0125]在由虚线表示的第二状态2206中,位于顶点和中点处的动态材料的形状的变化扭曲了关系三角形,以致顶点和中点呈不同的空间关系。例如,第二状态中的顶点2215是第一状态中的顶点2214。中点2213和顶点2217分别是第二状态中的中点2212和顶点2216。段2211在顶点2215和中点2213之间延伸且段2209在顶点2217和中点2213之间延伸。段221和段2209未呈大体上平行的关系,并且因此,在顶点2215和2217之间未形成线性段。正是在动态材料的变化期间实现了由第一状态2204关系三角形和第二状态2206关系三角形描绘的顶点和中点的位置中的该变化。
[0126]图23描绘了根据本发明的各方面的由动态材料部分和载体材料形成的呈维度状态(例如,来自图22的第二状态)的拉胀结构2300。在该示例中,动态材料呈改变动态材料部分之间的示例性关系三角形比例的形状,以致段2306和段2308在中点2304处从平行关系偏离。在图24中进一步描绘了该维度状态以示出由从中心点2302延伸的轴向元件部分界定的成形面。
[0127]图24描绘了根据本发明的各方面的呈与图20、21和23中讨论的那些结构相似的维度状态的拉胀结构2400。在该示例中,Z-方向维度在负方向上延伸,其远离图24的可见的透视平面。换言之,图24中形成的维度延伸至其上示出图24的平面内(例如,向下)。然而,据设想,维度也可以或在替代方案中向上延伸。
[0128]图24根据本发明的各方面描绘了定位于载体材料例如纺织品或物品的其他部分上的多个呈非平面定向的动态材料部分例如部分2402。动态材料部分可以形成如将在图31-36中更详细地讨论的复合曲线(例如,具有凹形曲线的凹形弯曲交叉部)。如所示,较小定向部分和较大定向部分相交以形成前述的关系三角形。例如,在所描绘的状态中,段2204与段2206呈非平行的关系,因为这些段从中点2408偏离。类似地,据设想,当动态部分远离平面状态变化时,中点2408可以接近关系三角形的另一个中点,例如中点2410。在示例性方面,中点的这种会聚与该关系三角形的位置处的物品的最大Z-方向变化相关。动态材料形状的变化形成了在Z-方向上从物品的主平面延伸的多个面(例如,6个面)体积(mult1-faceted volume)。如将理解的,图21-24中描绘了有角面;然而,如将在下文图34-36中讨论的,还可以实现弯曲特征。
[0129]返回图21和图24,在图21中描绘了拉胀结构的第一状态,而在图24中描绘了拉胀结构的第二状态。在示例性方面,据设想,拉胀结构的第一状态可能更适合于较温暖环境,或当使用者的体温相比拉胀结构呈第二状态的温度处于更高水平时。例如,物品例如衣服物品提供更好的热传递并且因此当呈较小维度状态时产生冷却效果。拉胀结构的第一状态与图24的第二状态相比呈较小维度状态。换言之,在实例性方面,据设想,图24的第二状态提供的隔热系数比图21的第一状态所提供的隔热系数大。
[0130]图25描绘了根据本发明的各方面的形成有载体材料2501和多个动态材料部分的可选择的拉胀结构2500。实线也被描绘成在动态材料部分之间延伸以突出动态材料部分之间的定向和几何关系。虽然出于说明性目的而描绘这些实线,但是它们在本发明的示例性方面不意图被形成于载体材料2501上。
[0131]与图21-24的具有较大定向几何结构和较小定向几何结构的动态材料部分不同,拉胀结构2500的动态材料部分事实上是均匀的。据设想,较大定向方面和较小定向方面在某些方面提供结构优势,同时均匀性质在某些方面可以提供制造性优势。然而,本发明的方面设想在物品的一个或更多个特定位置中使用至少一个或其他装置。
[0132]拉胀结构2
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