使用阻尼部件的防护垫的制作方法_2

文档序号:9437023阅读:来源:国知局
物)、碳化纤维、金属(例如,铝、钛)、天然材料(例如,竹子)以及其它材料。还可以设想的是,多种材料可用在冲击外壳101的形成中。例如,片状材料的叠层可形成具有多种特性的冲击外壳。另外,可以设想的是,护胫的各个区域可由不同材料(例如,沿着中心线比沿着周边区域更密度大的材料的类型/部分)形成。另外,可以设想的是,多个独立部分可以组合地形成冲击外壳。独立部分中的每一个可由类似的或不同的一种或多种材料形成。
[0052]冲击外壳101在该例子中被描绘为具有从内侧边缘106弯曲至外侧边缘的弯曲的外部表面102。在示例性方面中,内部表面(没有示出)以与外部表面102 (外表面)近似平行的方式弯曲。但是,可以设想的是,基于冲击外壳101沿着弯曲部分长度的变化的厚度,内部表面和外部表面102可能不平行(例如,具有共同的半径)。另外,在示例性方面中,当处于穿着位置时,基于下方身体部分的器官形状,在内侧边缘106和外侧边缘之间延伸的长度上未实现一致的弯曲轮廓。因此,当在此讨论时,冲击外壳(以及下文将讨论的阻尼部件)的弯曲性质不被限制于连续的恒定弯曲,而是被限制于被实施以保护下方的佩戴者部分的大体弯曲状的样子。
[0053]图3描绘了依照本发明的方面的防护垫100的前透视图。防护垫100被描绘为具有冲击外壳101的面向前的外部表面102。如先前所讨论的,冲击外壳101具有至少部分地由顶边缘110、外侧边缘108、底边缘112以及内侧边缘106界定的周边。如在此所使用的,词语“内侧”和“外侧”是仅仅旨在表达第一侧边缘和第二侧边缘的概念的关系词语。这种术语用于意识到可用于旨在用于身体的左部分(例如,左腿)上的防护垫和旨在用于身体的右部分(例如,右腿)上的防护垫的镜像。
[0054]虽然没有描绘,但是可以设想的是,冲击外壳(和/或防护垫的其它部分)可由两个或多个部分形成。例如,可以设想的是,第一部分形成冲击外壳的外侧部分且第二部分形成冲击外壳的内侧部分。两个部分可使用一种或多种材料和/或机构柔性地联接。在示例性方面中,可以设想的是,下方阻尼部件可形成联接机构的至少一部分以将第一部分和第二部分维持在期望的相对方向上。另外,可以设想的是,第一部分可由第一材料形成且第二部分可由第二材料形成。例如,要求对冲击力更大的可靠性的防护垫上的位置可由第一材料形成,第一材料比形成在不太易于冲击的位置上的第二部分的第二材料更可靠但更致密。可以设想的是,材料、大小以及位置可以被调整以实现多种益处,比如耐久性、重量减轻、透气性及类似益处。
[0055]图4描绘了依照本发明的方面的防护垫100的后透视图。在这个示例中,图示了阻尼部件201。阻尼部件201包括形成相互连接的构件的网的多个连结构件202,该多个连结构件202组合地形成框格式结构。例如,网状几何图案可由连结构件形成。连结构件的多种几何结构将在下文中结合图7-10更详细地讨论。
[0056]示例性的阻尼部件201为冲击外壳101所经受的冲击力提供阻尼效应。例如,阻尼部件201可在冲击能量被传送至佩戴者的防护垫100之前吸收和/或消散冲击能量中的一些。这种阻尼、消散和/或吸收效应可通过多种特性来实现。例如,可以设想的是,弹性体材料在示例性方面中形成阻尼部件201。弹性体材料可包括热塑弹性体、热固性弹性体、橡胶、合成橡胶以及显示低的杨氏模量和高的屈服应变的其它材料。弹性体材料的示例包括但不限于,可从俄亥俄州的埃文湖的普立万公司(PolyOne Corporat1n)获得的GLS 311-147热塑弹性体。示例性弹性体可呈现0.8-8.7MPa范围内的抗张强度(屈服,23°C )、16-56的肖氏硬度㈧以及上至1200%的断裂伸度(在23°C )(例如,大约1000%、800% )。但是,虽然提供了示例性范围,但是可以设想的是,在提供的特性中的一个或多个中,呈现大于或小于提供的范围中的一个或多个的特性的另外的材料可另外地/可选择地被使用。另外,可选择的材料被设想。
[0057]除了通过材料选择来消散、阻尼和/或吸收冲击能量之外,连结构件的几何结构也可帮助减少所察觉的冲击力。如将在下文结合图7-10所讨论的,厚度、长度、空隙的大小以及空隙的几何形状均可影响所察觉的冲击能量的水平。例如,较长的形成框格结构的连结构件可导致更柔性且对变形较少抵抗的“较松”的框格。相似地,连结构件之间的菱形空隙可比三角形空隙更易于在歪斜方向上变形。框格的歪斜可对于吸收偏离轴的冲击力(例如,对冲击外壳的切向冲击)是更有效的。此外,形成阻尼框格的连结构件越厚,阻尼部件可对变形更多地抵抗(且因此提供由佩戴者所察觉的较少的阻尼特性)。另外,如将讨论的,延伸构件的偏移、延伸构件的横截面形状和延长构件空隙的大小/形状都可影响所察觉的冲击力的水平。
[0058]图4的阻尼部件201描绘了由多个相互连接的连结构件202所形成的外表面204。连结构件202可在普通制造工艺中(比如注塑成型)形成,使得连结构件作为整体形成阻尼部件201的框格网。连结构件202界定多个空隙,比如空隙216。空隙216延伸穿过连结构件的外表面204和内表面206(没有表示)。例如,当两个或更多个连结构件形成二维形状(二维形状可以是性质上器官的和/或性质上直线形的)时,未被构件中的一个的一部分占据的内部空隙是示例性空隙。
[0059]延伸构件208可安置(但不是在所有的方面中)在两个或更多的连结构件的交叉处,如将在下文结合图5更详细讨论的。另外,与一个或多个延伸构件相关联的延伸构件空隙214可延伸穿过延伸构件和连结构件外表面204。相似于延伸构件,延伸构件空隙将在下文更详细地讨论。
[0060]在不例的方面中,外表面204形成使用者接触表面。例如,当在穿着的位置时,夕卜表面204可接触使用者(例如,邻近使用者的身体定位)。但是,可以设想的是,当处于使用位置时,一个或多个另外的物品(例如,袜子、裤腿、袖子、衬里、吸水材料、粘合剂、粘性材料及类似物)可安置在外表面204和佩戴者的身体之间。因此,术语“使用者接触表面”是当在使用状态时取向方向的大体描述,但不限于需要直接的使用者接触。
[0061]如在图4中所描绘的,阻尼部件201可大体顺应冲击外壳101的内部表面的几何形状。例如,如果冲击外壳101的内部表面具有弯曲轮廓,则当联接至内部表面时,阻尼部件201呈现类似的弯曲轮廓。但是,可以设想的是,阻尼部件201的一种或多种几何属性可引入不同的轮廓(例如,由延伸构件进行的变化的偏移、变化的连结构件厚度、阻尼部件和内部表面之间的联接点),如将在下面的图14中讨论的。
[0062]延伸构件208可从阻尼部件201的内表面(图6中的206)向外朝着冲击外壳101的内表面(图6中的104)延伸。延伸构件空隙可延伸穿过延伸构件的至少一部分。例如,延伸构件空隙214为穿过阻尼部件201的外表面经过延伸构件的偏移长度且从延伸构件的远端穿出的空间腔室。但是,可设想的是,延伸构件空隙可只延伸该延伸构件和/或连结构件的一部分。另外,可以设想的是,延伸构件空隙可以不存在于一个或多个延伸构件中。如同延伸构件一样,可以设想的是,延伸构件空隙可具有任何形状、大小和/或取向。例如,可以设想的是,延伸构件空隙可具有与相关联的延伸构件相似的横截面形状。另外,可以预见的是,延伸构件空隙可具有与相关联的延伸构件不同的横截面形状。横截面形状的示例包括但不限于,圆形、椭圆形、矩形、性质上是器官的、星形、三角形或任何其它形状。
[0063]延伸构件空隙可通过撞击缓冲区功能的引入提供提高的冲击衰减特性。例如,空隙式空间的包括提供其中阻尼部件201的一部分(延伸构件和/或连接构件)可变形以吸收冲击力的区域。另外,可以设想的是,延伸构件空隙的包括可提供质量减少选择,提高产生的防护垫的适用性和合意性。另外,可以设想的是,延伸构件空隙可提供槽道,结合剂可穿过该槽道被引入冲击外壳以保持冲击外壳和阻尼部件处于联接状态下。
[0064]图4还描绘了四个示例性联接点118、120、122以及124。联接点可包括阻尼部件被联接到冲击外壳的位置。例如,可以设想的是,联接点可代表结合剂、超声焊接、机械紧固件、压合接头、延伸穿过冲击外壳的凸出部及类似物的点。虽然描绘了四个示例性联接点,但可以设想的是,可使用任意数量和/或位置的联接点。另外,可以设想的是,联接点替代性地是跨越多种形状、大小和方向(例如,直线形的、周边、波浪形(shape contoured)及类似的)的联接区域。
[0065]在示例性方面中,阻尼部件可在一个或多个联接点(或区域)处通过包塑工艺与冲击外壳进行联接。例如,可以设想的是,不同于冲击外壳的材料(例如,TPE)可在阻尼部件被联接的区域中被包塑到冲击外壳。例如,可以设想的是,冲击外壳的内表面可用TPE膜(或适合于与阻尼部件联接的任何材料)包塑。可由TPE材料形成的阻尼部件然后可被超声焊接至冲击外壳的TPE膜。当下方的冲击外壳材料能力较弱时,TPE膜可提供阻尼部件可被联接到其的材料。
[0066]图5描绘了依照本发明的方面的形成有框格的阻尼部件的透视图。内表面206连同许多示例性延伸构件208、延伸构件空隙214以及连结构件202之间的空隙216被暴露。偏移210的概念也被示出。偏移210是从内表面206延伸的延伸构件的长度。该偏移距离可形成阻尼框格的连接构件和冲击外壳之间的可压缩的空隙。虽然延伸构件208被描绘为具有圆柱形形状,但可以设想的是,可实施任意形状。例如,具有从框格延伸的或片状形式的底部的圆锥体形状、具有由该底部形成的远端的圆锥体形状、角锥体形状(具有在任何位置处的底部)、球形、棱形、立方体形、任何数量的多面体形(any-numbered-ahedron shape)及类似形状。另外,可以设想的是,可实施有组织的形式。形状/形式的组合可按任何组合使用。
[0067]图6描绘了依照本发明的方面的示例性防护垫的一部分的侧视图。冲击外壳101被描绘为形成图6的下部分。在示例性方面中,内表面104至少在一个或多个位置与诸如延伸构件208的延伸构件的远端212联接。如先前所讨论的,可以设想的是,阻尼部件201的能够接触冲击外壳的部分可以不与冲击外壳联接。例如,可以设想的是,阻尼部件可在冲击外壳的弯曲内表面上被置于张力下(例如,被拉伸),使得内表面远离阻尼部件201弯曲。在这个示例中,当冲击力导致足够的力以克服阻尼部件的弹性特征时,延伸构件208的远端可与冲击外壳的内表面接触,这进而施加附加张力,该附加张力允许阻尼部件至少部分地拉伸和顺应冲击外壳的形状。另外,可以设想的是,阻尼部件的除了远端之外的部分与冲击外壳联接(例如,周边元件、延伸构件凸出部)。
[0068]延伸构件208被描绘为从冲击外壳101的内表面104延伸至由阻尼部件201的连结构件202所形成的内表面206。还描绘了延伸穿过阻尼部件201的整个厚度的延伸构件空隙214。另外,可以设想的是,空隙也可延伸穿过冲击外壳,使得形成透气槽道。延伸穿过冲击外壳101的空隙(没有描绘)可对应于延伸构件空隙和/或其可与延伸构件空隙不对应(例如,没有对准),而是提供从外部表面102至内表面104的质量减少和/或透气选择。
[0069]偏移210被描绘为在所图示的延伸构件中保持一致。但是,可以设想的是,偏移距离可随着特定的延伸构件改变,如将在下文结合图14讨论的。
[0070]虽然外部表面102和内表面104之间的厚度被描绘为对于冲击外壳101保持恒定,但可以设想的是,厚度可改变。另外,虽然连续材料被描绘为形成冲击外壳101,但可以设想的是,也可使用多个材料。相似地,在阻尼部件201的外表面204和内表面206之间延伸的厚度被描绘为保持恒定。但是,可以设想的是,厚度可随着位置改变。另外,延伸构件208被描绘为具有大体上平行的轮廓侧面;但是,可以设想的是,
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