实用包的制作方法

专利名称：实用包的制作方法
技术领域：
本发明的各实施方案总体涉及软性侧面(soft sided)实用包，并且具体地涉及具有结构成型(structure forming)柔性框架系统的包，所述柔性框架系统可提供具有结构限定、整体性和形态的包，并且在各实施方案中还可改进载荷控制和上部身体的移动。
背景技术：
当前的背包大体分为两种形态软性侧面包和硬性侧面包。硬性侧面包是大块的、 重的，并且通常不利于使用背包和其他实用包的许多活动(例如，户外休闲)。软性侧面包通常包括无框架主体，或者在一些情况下包括集成的背部框架。在任一情况下，软性侧面包通常整体由一种或多种易弯(pliable)材料制成，所述易弯材料不能显著有助于给包以可辨别的形态或结构。这些软性侧面包的无结构(structureless)性质未给装填的物品提供充分的保护，并且可使得装载和/或观察内含物很困难。这些问题甚至在集成有背部框架结构的软性侧面包中也存在。当前的软性侧面包还不能提供令人满意的装载支撑，导致过度的应力施加至包的某些区域(例如，接缝)，这加大了损坏的可能。当前的包还具有肩套带(harness)，该肩套带包括通常通过缝合、铆钉或者U形夹销被直接紧固至包的带。这种连接产生了多种不期望的效果。首先，当包含髋部或腰部带/ 背带时，这种连接趋向于将包的大部分载荷集中在佩带者的肩部上，而非佩带者的髋部。第二，它趋向于使得包的上部部分和佩带者背部之间的关系大体恒定(即，随着佩带者肩部移动，包的上部部分紧紧跟随所述移动)，这限制了佩带者的运动。第三，所述直接紧固还限制了可对包做出的相对于佩带者背部的定位的调整量，并且通常被限制为拉长或者缩短与包的下部部分的肩带连接。袋子、帐篷等的结构成型框架通常由以下材料制成，所述材料例如为木材、玻璃填充尼龙(glass-filled nylon)、钢、铝、弹簧钢、弹簧丝(spring wire)、玻璃纤维、玻璃纤维增强塑料或者塑料(更通常地，聚氯乙烯(PVC))。对于框架必须被弯曲或者扭曲的那些应用，要求一定的弹性。所述弹性取决于结构成型框架中的材料的含量和组成。纤维增强塑料(“FRP”)是用于某些框架的普通部件，并且是由玻璃纤维或碳纤维所增强的基于合成树脂的复合材料制成。FRP是轻的，并且具有极好的机械强度、强的耐腐蚀性和好的可模制性。因而，FRP通常用于例如结构成型框架、钓鱼竿、安全头盔等应用。 然而，FRP (以及一些其他前述材料)通常具有低水平的弹性，并且万一有外部冲击或划伤则趋于使之折断或弯曲。
在帐篷杆由FRP制成的情况下，例如老化、长期使用或者疏忽处理会导致出现破裂或折断。一旦折断，帐篷杆分裂成多个纤维束，由于材料特性，所述纤维束具有尖锐边缘。 换句话说，在使用时的过度力可折断帐篷杆，并且所生成的尖锐边缘可损伤使用者的手或其他部位。所述边缘还可切割或撕裂帐篷、袋子、包或衣服的纤维。当安装或拆卸时，碎片可剥去杆的表面，以及碎片可附着至使用者的手并伤害皮肤。由非金属材料制成的框架构件还具有高生产成本的问题，并且通常一旦它们被弯曲，它们不能恢复其初始形状，从而失去它们的功能。


通过下列的详细描述结合附图将更加容易理解本发明的各实施方案。本发明的各实施方案通过实施例、并非限制性地示于随附的图中。图1示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包；图2示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包；图3示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包；图4示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包；图5示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包；图6A和图6B示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包的主视图和侧视图；图6C示出了根据本发明的不同实施方案的移除肩带或肩套带的一种实用包的后视图；图6D示出了根据本发明的不同实施方案的适于联接至实用包的肩套带的一部分；图7A-图7D示出了根据本发明的不同实施方案的适于用在实用包中的半刚性肩套带支撑件的不同视图；图8A-图8C示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包的后视图；图9A和图9B示出了根据本发明的不同实施方案的实用包的腰套带接口的放大部分；图IOA-图IOB示出了根据本发明的不同实施方案的一种实用包以及相关联的部件；图IlA-图IlC分别示出了根据本发明的不同实施方案的实用包的主视图、侧视图和后视图。图12示出了根据不同实施方案的柔性框架构件的立体图；以及图13示出了根据不同实施方案的柔性框架构件的立体图。
具体实施例方式在下文的详细描述中，参考形成说明书的一部分的附图，并且其中示例性地示出可实施的各实施方案。应理解，在不背离所述范围的情况下，可利用其他实施方案，并且可做出结构改变或逻辑改变。因而，下面的详细描述不应当作限制性理解，并且各实施方案的范围由随附的权利要求和它们的等价物来限定。
所述描述可使用基于立体的描述，例如上/下、后/前以及俯/仰。所述描述仅便于讨论，并且不旨在限制本发明的各实施方案的应用。出于本发明的目的，短语“A/B”意为A或B。出于本发明的目的，短语“A和/或B” 意为“(A)、(B)或(A和B)”。出于本发明的目的，短语“A、B和C中的至少一个”意为“(A)、 (B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)”。出于本发明的目的，短语“㈧B”意为“⑶或(AB) ”，也就是说，A是可选元件。不同操作转而可被描述为多个分立操作，以一种可有助于理解本发明的实施方案的方式；然而，所述描述的次序不应当被解释为暗指这些操作是依赖于次序的。所述描述可使用短语“在一实施方案中”或“在不同实施方案中”，它们可各自指代相同或不同的实施方案中的一个或者多个。此外，关于本发明的一些实施方案所使用的措辞“包括”、“包含”、“具有”等是同义词。可使用术语“联接(coupled)，，和“连接(connected)，，以及它们的衍生词。应理解，这些术语不旨在作为彼此的同义词。而是，在具体实施方案中，“连接”被用于指示两个或更多个元件彼此之间直接物理接触或者电接触。“联接”可意为两个或更多个元件直接物理接触或电接触。但是，“联接”还可意为两个或更多个元件彼此之间不直接接触，但是彼此之间仍相互协作或相互作用。术语“套带”通常被用于包括系统的一个或多个部件，该系统被配置以将背包联接至佩带者的身体。“肩套带”被限定为包括如下套带，该套带具有一个或多个适于与佩带者的一个或者两个肩部接合的带。“腰套带”被限定为包括如下套带，该套带被配置以至少局部环绕佩带者的腰部区域和/或躯干区域。术语“软性侧面包”通常被限定为具有至少局部由易弯材料(例如，布料、皮革、人造皮革、尼龙、考杜拉面料(cordura)或其他耐用纤维或材料)构造的主体部分的包。术语“包背侧”被限定为通常接合佩带者背部的包的一部分或侧面。术语“包前侧”被限定为通常面向远离佩带者背部的包主体的一部分。在不同实施方案中，提供一种实用包(例如背包)，包括可与软性侧面包(包括基于背部框架的包或者无框架的包)集成的柔性框架系统，以有助于限定包主体的形状和结构。所述结构成型框架系统可包括由如下材料制成的一个或多个柔性框架构件，所述材料足够柔韧以允许框架构件被弯曲且被集成在该包中，且仍有足够的刚性和自反性 (reflexive)，使得当就位时所述框架构件给所述包提供期望的形状或形态。在不同实施方案中，柔性框架构件可以是多结构的杆构件，所述杆构件具有足够的强度以保持包或其他物品(例如，帐篷)的形状，并且具有高弹性、好的耐用性、极好的恢复力和轻量性。根据本发明的一个实施方案，多结构的杆构件可包括一个外部杆，其具有一个中空部分；以及，一个或多个内部杆，其由纤维增强组合物制成并被插入所述中空部分。在不同实施方案中，柔性框架构件还可具有足够的刚性，从而为装填的货物提供保护，并且还可具有记忆响应，使得一旦框架挠曲，它将再采取其扩展的配置，从而恢复期望的形态。在不同实施方案中，肩套带沿着随包背侧的一部分延伸的部分可移动地联接至柔性框架构件中一个或多个。所述联接可允许包的上部部分相对于佩带者肩部的定位的改变而移动，无论其是竖直地、横向地和/或旋转地，从而在某些活动时允许更多不受限制的上部身体运动。例如，当使用者骑自行车从直立位置移动至弯腰(hunched)位置时，套带与柔性框架部件的可移动联接可允许所述包相对于肩部和背部移位和/或浮动。所述联接还可提供包的悬置效果，而同时保持稳定性和对载荷的控制。此外，该可移动或“浮动”的联接可允许相对于佩带者背部的包的定位的动态调整，从而适应不同的身体尺寸或者对于给定活动有策略地定位载荷。在不同实施方案中，柔性框架构件可被连接至腰套带，从而改进结构支撑，以及在使用肩套带时，将来自佩带者肩部的包载荷更多地移位至佩带者的髋部。所述载荷移位可减小佩带者肩部的疲劳和损伤，并且在活动(例如，骑车、徒步旅行、跑步、滑雪、攀登、划桨、狩猎和钓鱼)中进一步改善佩带者上部身体的运动范围。在一些实施方案中，一个或多个柔性框架构件可沿着相对于佩带者背部的包的背侧延伸，并且具有延伸进腰套带的至少一部分的末端和/或沿着腰套带的至少一部分延伸的末端。在不同实施方案中，柔性框架构件可在制造点处与包集成。在其他实施方案中，使用者可经由指定的联接器将柔性框架构件联接至包。在不同实施方案中，取决于各种因素， 包括但是不限于美观、期望保护度、暴露于水和灰尘、材料规格等，框架构件可全部在包材料外部、局部在包材料外部或者全部在包材料内部。此外，通过使用多个导向器、接收器或构件联接器，柔性框架构件可被局部暴露。图1-图2分别示出了根据不同实施方案的具有结构成型柔性框架系统的一个示例性实用包的主视图和侧视图。图3-图4分别示出了根据不同实施方案的具有结构成型柔性框架系统的另一示例性实用包的主视图和侧视图。图5示出了根据不同实施方案的具有结构成型柔性框架的第三示例性实用包。如所示出的，软性侧面包10可包括包主体12、包括多个肩带14的肩套带以及腰套带16，肩套带和腰套带16联接至主体12。在不同实施方案中，可使用多种其他主体联接配置或组合，以允许使用者携带包(例如，单肩带、无肩带等)。包主体12可包括多个进入端口 18，其使得使用者进入包10的各个袋或内部隔间。经由各种闭合机构(例如，拉链、维可牢(Velcro)、按扣、钮扣等)，进入端口 18是可闭合的。包10可进一步包括一个或多个结构成型柔性框架构件20，所述结构成型柔性框架构件20经由一个或多个柔性框架联接器或导向器22适于与包主体12接合。在不同实施方案中，导向器22可以是环状导向器、索环(grommet)、钩或任何其他联接/导向装置， 其中柔性框架构件20可接合，以给出包主体14的结构限定。如所示出的，例如隧道式导向器可被缝制至主体材料，并且具有被调整大小以允许柔性框架构件穿过其中的开口。在不同实施方案中，导向器22可以在主体12内部或外部，并且进一步可适于围绕柔性框架构件 20的全部或者一部分。随着柔性框架构件20被插入导向器22中，柔性框架构件20中的自反性张力可向软性侧面的包主体12提供期望的形态和结构。所述结构可有助于保护货物，使得装填所述包更容易，和/或有助于平衡载荷的移置。在不同实施方案中，一个或多个柔性框架构件20 可被用于提供期望的形状，以及提供不同的尺寸和配置。柔性框架构件20可按照通常由导向器限定的样式(pattern)被集成在包主体12中，并且具有被配置为彼此抵靠端接以形成连续环的末端。然而在其他实施方案中，柔性框架构件20可接合导向器22并且具有端接
8在置于包主体或套带上的指定接收器处的相对末端。在不同实施方案中，使用者可配置导向器，从而一旦结构成型柔性框架构件接合联接器，就改变包主体所采用的结构形态。在所述情况中，导向器可以可拆卸地被联接至包主体或者定位在导轨上，以允许导向器再定位。在不同实施方案中，通过使柔性框架构件形成一个或多个交叉点或“X点”24，包主体的结构刚性和支撑可被增强。乂点对可允许包主体更好地抵制由外力和内力所引起的包主体的横向挠曲和竖直挠曲。除了抵制结构坍塌/变形，包括乂点M进一步有助于增强柔性框架构件对挠曲的结构反应能力。在不同实施方案中，一部分框架构件可以按这样一种方式来环绕 (circumnavigate)进入端口 18的全部或者一部分解开该进入端口的闭合机构可使进入端口偏置到打开或者闭合位置。图6-图10示出了软性侧面包的实施方案，其中肩套带被联接至沿着包背侧延伸的一个或多个大体上柔性的框架构件。如在此所讨论的，在肩套带和柔性框架构件之间的可滑动连接件可允许包相对于肩套带移动，由此相对于佩带者的肩部移动。图IlA-图IlC 示出了具有柔性框架构件和其他结构支撑的包，所述柔性框架构件和其他结构支撑消除了对肩套带的需求，并且在使用时仍提供对包的支撑。图6A和图6B分别示出了根据不同实施方案的软性侧面实用包的主视图和侧视图。如所示出的，包10可具有由大体上易弯材料制成的软性侧面主体12，如上面所描述的。 一个或多个柔性框架构件20可跨越包主体的一部分，为包10提供结构限定和整体性。柔性构件导向器22可被有策略地定位在包10的主体12周围，以允许柔性框架构件20与包 10的结合。如所示出的，柔性框架构件20的一部分可被暴露一个期望的量，例如暴露的长度23。此外，多个X点M可被包括以改进包的结构整体性。为了参考示出的实施方案进行讨论，包通常可被分割为三部分上部包部分70; 中部或中央包部分72 ；以及，下部包部分74。出于举例的目的，包部分粗略地被分解为三部分，但是其他维度分解是可能的，并且本发明不局限于前述。在上部包部分70或中部包部分72处或附近，肩套带34可被联接至包主体12。肩套带34可包括肩套带主体36 (参看图6D和图7A)和肩带14。包10还可具有联接至包10 且适于大体环绕佩带者腰部的腰套带50。图6C示出了图6A和图6B的包10 (肩套带34未联接至此)的后视图。图6D示出了肩套带34的后视图。图7A-图7D示出了图6A-图6D 的肩套带主体36的视图。如所示出的，包10可包括跨越包背侧的至少一部分的一个或多个背面柔性框架构件30。如所示出的，单一背面柔性框架构件30大体从包一侧的下部部分向上延伸，在上部包部分70形成环，并且大体朝向相对侧的下部包部分74向下延伸。在另一些实施方案中，多于一个的背面柔性框架构件可被用在包的背面上。背面柔性框架构件30可接合背面包导向器32，从而在包背侧周围保持期望的柔性框架构件配置。背面包导向器32的大小被设置为留出暴露的背面框架部分33，其可大体沿着包背侧竖直行进。肩套带主体36可包括套带导向器38，该套带导向器被配置以接合背面柔性框架构件30的暴露的背面框架部分33。套带导向器38的大小被设置为允许在背面柔性框架构件30和套带主体36之间的滑动接合。所述联接允许肩套带34相对于包的上部部分的受限制的移动，这可造成“浮动”型效果。图8A、图8B和图8C示出了根据不同实施方案的联接至柔性框架构件的一种示例性肩套带，并且进一步示出通过上面描述的肩套带联接所造成的浮动效果可实现的不同程度的移动。如图8A中所示，套带主体36与背面柔性框架构件30的暴露部分33的可滑动联接允许套带34相对于包10的竖直移动，如活动线35所示出的。因而，例如，当佩带者达到他或她的头部上方时，包的肩套带可相对于包向上或向下移动。此外，所述联接允许包可调整地适应具有不同躯干长度的佩带者，因为肩套带可自由向上移动或向下移动来相应地调整。在一些实施方案中，一旦调整，止动器或其他锁定机构可被致动，以将包保持在背面柔性框架构件的期望位置上。图8B示出了肩套带34相对于包10的旋转移动37，其还可借助于套带主体36和背面柔性框架构件30之间的可滑动联接来实现该旋转移动。部分由于套带导向器38与背面柔性框架构件30的暴露部分32的独立可滑动接合以及背面柔性框架构件30从一侧至另一侧弯曲/挠曲的能力的组合，可允许所述旋转移动。因而，例如，如果佩带者从一侧弯曲至另一侧，或者肩部以非一致的方式(例如，一只臂实现的运动)移动，包可从竖直平面或者其他参考平面比佩带者肩部移动得更少。在不同实施方案中，套带导向器38还可以是柔性的，从而允许相对于柔性框架构件(例如，由纤维制成)的一些扭转运动。图8C示出了根据不同实施方案的包的侧视图，示出了肩套带相对于包主体的前后移动39。肩套带34通过套带主体36中的套带导向器38联接至框架构件30。借助于肩套带未连接至包的上部部分上的单一位置，所述联接可允许佩带者具有更大程度的向前的肩部移动，在当前包设计中典型的是将肩套带连接至包的上部部分上。例如，当佩带者弯腰以骑自行车时，相比于当前的包，可允许更大程度且无限制的移动。如图10A、图IOB和图IOC中所示，上部的限制带80可被布置在包主体12和/或肩套带34上。限制带80将上部包部分连接至肩套带，并且用于限制所允许的上部包部分相对于佩带者肩部的移动量。限制带80还可在极端运动中提供附加支撑。如所示出的，在一个实施方案中，限制带80可以可调整地联接至上部包部分70并且进一步联接至肩套带主体36。在不同实施方案中，限制带80可以是弹性绳或弹性带，例如橡皮筋类型的绳或带。除了为包移动提供限制，带中的弹性可有助于将包背面的上部部分拉向佩带者肩部，从而确保包与佩带者背部大体一致合身相配。在不同实施方案中，限制带80可被调整，以控制可允许移动的量。尽管已在示出的实施方案中示出和描述了肩套带，但是在不同实施方案中，单个肩套带可接合一个或多个柔性框架构件，从而实现在佩带者肩部和包的上部部分之间的浮动型联接。此外，在不同实施方案中，肩套带主体36可由与肩套带14相同或者相似的材料制成，或者可由更有刚性的材料制成，所述更有刚性的材料将为肩带和其他套带构件提供附加的结构支撑和整体性。在不同实施方案中，肩套带主体36可由半刚性材料(例如，冲压和模制聚乙烯(PE))制成。尽管一些实施方案被描述为具有用作与套带主体36的套带导向器38相接合部分的柔性框架构件，但是在另一些实施方案中，与柔性框架构件分立和间隔开的一个或多个轨或其他更有刚性的构件可被用于与肩套带接口，以产生浮动效应。如图6-图8中进一步示出以及图9A和图9B中更详细示出的，柔性框架构件可直接与包10的腰套带50直接接合。在一个实施方案中，肩套带50可被联接至下部包74，并且进一步适于围绕且可调整地联接至佩带者腰部。柔性框架构件20和/或背面柔性框架构件30可包括分别与腰套带接收器M和56相接合的末端部分21和31。在示出的实施例中，前部和/侧部柔性框架构件20具有末端21，所述末端21可与下部皮带接收器讨相接合，并且沿着腰套带50延伸一段足够的距离，从而充分地被保持在腰套带接收器讨中，以抵制无意的脱离并且将包载荷传递至佩带者腰部。同样，背面柔性框架构件30的末端31可与上部腰套带接收器56接合一段足够距离，从而充分保持并且有助于将包载荷传递至佩带者髋部。在一个实施方案中，接收器的长度可大于或者等于一英寸，并且沿着腰套带纵向延伸。所述接合的量可如使用者所期望那样调整。由于前述被用作一个实施例，终点末端可以按多种方式以及在沿着腰套带的不同点处被连接至腰套带。将柔性框架构件末端直接接合腰套带有助于将包载荷引导至腰套带和佩带者髋部，从而缓解由肩套带所施加到肩部的载荷。在一些实施方案中，所述与腰套带的连接进一步允许肩套带相对于背面柔性框架构件的更好地移动，从而增强由浮动型上部包部分生成的移动自由度的益处。如图6-图9中进一步所示出的，横向构件60可被联接在包主体12和腰套带50 之间。如所示出的，横向构件60可连接至包主体的中央包部分72，但是本发明并不局限于此。将横向构件60联接至腰套带50可有助于抵制包远离佩带者背部的中部至下部部分 (例如，腰椎区)的不期望的移动和/或侧向移位。横向构件60——结合与腰套带接合的柔性框架构件，有助于提供更好的包载荷支撑，允许包主体的上部部分相对于使用者肩部具有一定程度的浮动能力，同时保持包的中部至下部部分相对地接近于佩带者下背部，以适于在活动过程中的一致性。由这种配合提供的附加支撑和控制不仅减小了对佩带者的上部身体移动的限制，而且可允许传统包所不允许的增强的活动性水平。图11A、图IlB和图IlC示出了根据不同实施方案的包110的主视图、侧视图和后视图。如所示出的，包110不包括肩套带，而是主要通过腰套带150直接联接至使用者身体。 与图6-图10中描述的实施方案相似，包110可包括多个柔性框架构件(例如，背面柔性构件130以及前部和/或侧部柔性构件120)，该多个柔性框架构件被定位以给包主体112提供结构尺寸。两个或更多个柔性构件120和130的相对末端121和131可分别经由腰套带接收器巧4和156与腰套带150接合。横向构件160可联接至包110的上部包部分170，以提供附加支撑并且保持包110和佩带者下部背部或腰椎区之间的期望关系，而不用管佩带者上部身体的移动。借助于柔性框架构件与腰套带的接合，连同由横向构件提供的横向支撑，包载荷可被充分支撑，以及包可被联接至佩带者的身体，从而缓解至佩带者肩部的任何联接。在不同实施方案中，附加的躯干带(未示出)可被联接至包的上部部分，并且适于环绕佩带者的上部躯干，以限制上部包部分170远离佩带者背部的移动。在不同实施方案中，柔性框架构件可由多种材料制成，包括但是不限于尼龙、尼龙复合物、玻璃纤维、碳纤维，和/或其他材料，所述其他材料足够柔韧以贯穿包的导向器被弯曲或者扭曲而没有折断或扭结，且仍有足够刚性以具有为包提供结构限定的合成张力。
在不同实施方案中，取决于材料可选择柔性构件的直径。在一个实施方案中，已经发现2毫米和10毫米之间的直径可提供柔性和刚性之间的适当平衡。在一个实施方案中， 约5毫米的直径提供柔性和刚性之间很好的平衡。在不同实施方案中，柔性框架构件可由多件式(multi-piece)结构柔性构件组成，或者可使用双结构柔性构件。例如，柔性框架外部构件可包括中空的芯，以及一个或多个内部杆可被插入其中。所述复合材料的混合可有助于提高弯曲半径的程度，同时还提供足够的结构刚性、形态和形状弹性。图12示出了根据不同实施方案的多结构柔性框架构件。柔性框架构件200可包括外部杆202和内部杆204。在不同实施方案中，外部杆202可由合成树脂制成，以及内部杆204由纤维增强树脂制成。外部杆202可被成形为包括中空部分，从而容纳内部杆204， 这可改进其弹性和强度。在一个实施方案中，外部杆202可由合成树脂制成，所述合成树脂选自尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、聚乙烯和聚丙烯。外部杆可通过用于形成高分子树脂的挤压模塑(extrusion molding)或其他传统方法制成。由上面提及的高分子树脂所制成的外部杆在耐寒性和韧性方面是有利的。在一个实施方案中，由于尼龙具有抵制由外部冲击、划伤和严重弯曲所产生的破坏的能力，以及其韧性和低温性能，所以尼龙是用于形成外部杆的一种优选材料。在一个实施方案中，所述尼龙可以是聚酰胺树脂，例如尼龙6、尼龙66或尼龙6/66，具有大体 97wt% 含量。Iwt% -3wt%的颜料可被添加至合成树脂外部杆。在这种情况下，最小量的颜料可被用于制造透明的合成树脂的外部杆，使得可从外部看到内部杆(其被插入外部杆中)。 替代地，各种颜料可被添加，以制造具有显著视觉特性的合成树脂外部杆。所述相同的描述不仅在合成树脂外部杆由尼龙组合物制成时有效，而且在使用其他树脂(例如，聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等)时也有效。在一些实施方案中，外部杆可具有5. 00mm-5. 12mm的外径。如果外径小于5. OOmm, 则在弹性和强度方面的改进很小。在一些实施方案中，直径可不超过5. 12mm。在外部杆中央处形成的中空部分优选地具有1. 95mm-2. 05mm的范围内的直径。在其他实施方案中，外部杆的直径可以在3mm和7mm之间，以及内部的中空部分可以在0. 5mm和3. 5mm之间。在不同实施方案中，外径与内部中空部分直径的比值可以在2. 2至2. 8之间。尽管用于外部杆/构件的材料是柔性、坚韧和耐用的，但是一旦被修改或者操纵， 它们并非很好地适于恢复到它们初始的形状。具体地，当在具有空气或潮湿的环境中持续使用很长一段时间时，尼龙趋向于呈现逐渐减弱的强度等。因而，由尼龙制成的外部杆可随着时间流逝逐渐失去其强度和弹性，并且它只具有弱恢复力。由纤维增强组合物制成的内部构件/杆204可插入外部杆202的中空部分中，从而防止外部杆的强度、弹性、恢复力等的退化。根据图12中示出的实施例，单一的内部杆204被插入外部杆的中空部分。根据一个替代实施方案，图13中示出的一个实施例，一个以上的内部杆(例如，204、205和206)可被组合并且插入外部杆202的中空部分中。在一个实施方案中，多个内部杆可具有不同的颜色，使得当被插入由透明材料制成的外部杆时，它们提供增强的美观外观。纤维增强内部杆的纤维增强材料可以是单组分的碳纤维、芳族聚酰胺(aramid)纤维、玻璃纤维或者钛，或者可以是该组分与另一树脂的混合物。在一个实施方案中，优选地使用玻璃纤维，并且可使得60wt% _65wt%的玻璃纤维、作为溶剂的-32wt%的不饱和聚酯树脂、以及3wt% -7wt%的添加剂混合且经受挤压模塑。在不同实施方案中，玻璃纤维的wt %在约50wt%和70wt%之间，从而提供足够的强度和可模制性。在不同实施方案中，挤压纤维的厚度可以在270tex-330tex之间。除了聚酯之外，混合物的溶剂可以是有机溶剂(例如苯)，以及优选地使用不饱和聚酯。取决于外部杆中空部分的直径、所使用的内部杆的数目以及期望性质，可改变根据在此描述的不同实施方案所制成的内部杆的直径。在一个实施方案中，内部杆具有约 1. 75mm-l. 85mm 的直径。在一个实施方案中，玻璃纤维可被用作内部杆的纤维增强材料，如已知它是大体防风雨、耐用、化学稳定以及不易燃的。此外，玻璃纤维具有好的抗老化性和低拉伸模量。 E(电)-玻璃纤维是一般类型的玻璃纤维，以及S(强度)_玻璃纤维具有好的耐化学侵蚀性。R(强度)_玻璃纤维具有高强度，以及C(腐蚀)_玻璃纤维具有极好的耐腐蚀性。还存在ECR (耐腐蚀E-玻璃)-玻璃纤维和D (介电)-玻璃纤维，后者是在雷达设施中使用的低绝缘性的玻璃纤维。AR(耐碱)-玻璃纤维通过锆被用于钢筋混凝土，并且被归类为中空玻璃纤维(通常使用E-玻璃纤维)。本发明不限于上面所提及的特定类型的玻璃纤维，并且优选使用E-玻璃纤维。在不同实施方案中，由本发明所使用的溶剂优选地是不饱和聚酯树脂，它便于产品的生产，因为当它与玻璃纤维混合以及模制时不要求高压，还因为即使在室温下借助加速器的协助它也能被模制。不同实施方案还可采用添加剂，例如增强材料、填充剂、耐热稳定剂、防风雨稳定剂、平滑剂(slip agent)、成核剂、阻燃剂、颜料、染料等。添加剂的实施例包括滑石粉、碳纤维、碳酸钙、粘土、二氧化硅、铝、碳黑、氢氧化镁、沸石、硫酸钡等。下面描述一种示例性柔性框架构件构造，连同三种当前的杆配置以及用于其他应用的制造方法。根据本发明的各实施方案的示例性柔性框架构件 外部杆98wt%的尼龙6 (PA6-3030S，韩国)和2wt%的颜料被混合且在300°C 熔化。生成物经受挤压模制，以获得具有5. OOmm外径以及1. 97mm直径的中空部分的管状外部杆。然后，外部杆被真空干燥。所述干燥的外部杆根据用途被切成具有所期望长度的多段。 内部杆35Wt%的聚酯树脂和5wt%的添加剂在190°C被熔化/混合，以及 60wt%的玻璃纤维被单独供给且在190°C被熔化/混合。生成物以300tex的厚度被挤压， 以获得颗粒状(pellet-shaped)掺和物，然后被真空干燥，以获得具有1. 85mm直径的内部杆。所述干燥的内部杆被切成具有大体匹配所述外部杆的期望长度。· 一个或多个所述内部杆可被插入所述外部杆的中空部分。对比例1· 98wt%的尼龙6 (PA6-3030S，韩国)和2wt%的颜料在300°C被混合且熔化。生成物被挤压以模制具有5. OOmm的外径并且不具有中空部分的颗粒状杆。所述杆在80°C时被真空干燥，并且被切成具有与上述实施方案相同长度的多段。
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对比例2· 98wt%的尼龙6 (PA6-3030S，韩国)和2wt%的颜料在300°C被混合且熔化。生成物被挤压以模制具有5. OOmm的外径和1. 97mm直径的中空部分的管状外部杆。所述外部杆在80°C被真空干燥，并且被切成具有与上述实施方案相同长度的多段。对比例3· 35wt%的聚酯树脂和5wt%的添加剂在190°C被熔化/混合，以及60wt%的玻璃纤维被单独供给且在190°C被熔化/混合。生成物被挤压以获得颗粒状掺和物，然后被真空干燥，以获得具有5. OOmm外径的杆。所述杆在80°C被真空干燥，并且被切成具有与上述实施方案相同长度的多段。使用“Durameter”仪器来对如上面示例性实施方案和对比实施例中所描述的制作的杆进行强度测试。结果在下面示出，并且证实了根据在此描述的不同实施方案的具有多芯组合物的柔性框架构件的优越性。
权利要求
1.一种实用包，包括主体，至少部分由大体易弯材料制成，所述主体具有背侧和前侧； 套带，被连接至包的所述主体并且适于将所述包联接至佩带者身体的一部分； 第一柔性框架构件；多个导向器，被布置在包的所述主体的周围，并且大小被设置为将所述第一柔性框架构件联接至包的所述主体；以及其中所述第一柔性框架构件接合所述多个导向器，从而为所述包提供期望的结构形态。
2.如权利要求1所述的实用包，进一步包括第二柔性框架构件，所述第二柔性框架构件具有联接至所述包背侧的一部分，所述第二柔性框架构件具有暴露部分，并且所述套带可移动地联接至所述第二柔性框架构件的所述暴露部分，从而允许包的所述主体相对于所述套带移动。
3.如权利要求2所述的实用包，其中所述套带包括肩套带和腰套带，所述肩套带具有两个或更多个接合所述佩带者的肩部的带，所述腰套带具有适于至少部分环绕佩带者的腰部相对的部分。
4.如权利要求3所述的实用包，其中所述肩套带包括肩套带导向器，其大小被设置为可移动地接合所述第二柔性框架构件的暴露部分，并且从而允许包的所述主体相对于所述肩套带的移动。
5.如权利要求3所述的实用包，其中所述第二柔性框架构件包括相对末端； 所述腰套带具有置于其中的相对的接收器；以及所述第二柔性框架构件的所述相对末端接合所述腰套带接收器。
6.如权利要求5所述的实用包，其中所述第一柔性框架构件具有与所述腰套带接收器接合的相对末端。
7.如权利要求3所述的实用包，进一步包括联接在包的所述主体和所述腰套带之间的横拉条。
8.如权利要求1所述的实用包，其中所述套带是腰套带，所述腰套带具有适于至少部分地环绕佩带者腰部的相对部分，并且进一步包括第二柔性框架构件，布置在所述包背侧的至少一部分周围，所述第一和第二柔性框架构件各自具有相对末端；横拉条，被联接在包的所述主体和所述腰套带之间； 所述腰套带包括置于其中的多个相对的接收器；以及所述第一和第二柔性框架构件的相对末端接合所述腰套带接收器。
9.如权利要求1所述的实用包，其中所述柔性框架构件包括外部杆，具有第一外径并且由第一材料制成，所述外部杆具有设置在其中的孔，所述孔具有内径；以及一个或多个内部杆，由第二材料制成，所述内部杆具有的第二外径小于所述外部杆的孔的内径。
10.如权利要求9所述的实用包，其中所述内部杆由包括玻璃纤维、碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维的纤维增强组合物制成，以及所述外部杆由选自尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯的任意一个或者多个材料制成。
11.如权利要求9所述的实用包，其中所述外部杆的第一外径在约5.00mm-5. 12mm的范围内，所述外部杆的孔的内径在约1.95mm-2. 05mm的范围内，以及所述内部杆的第二外径在约1. 75mm-l. 85mm的范围内。
12.如权利要求1所述的实用包，其中所述第一柔性框架构件包括总体沿进入端口的样式行进的一部分，所述第一柔性框架构件部分可有助于将所述进入端口偏置在打开和/ 或闭合位置。
13.一种形成实用包的方法，包括提供一个包主体，其至少部分由易弯材料制成，并且具有设置在其上的多个导向器；提供多个柔性框架构件；以及通过将所述柔性框架构件插入所述包主体的所述多个导向器中而在结构上形成所述包。
14.如权利要求13所述的方法，其中提供所述多个柔性框架构件包括通过接合设置在包前侧上的导向器，将第一柔性框架构件联接至所述包前侧；通过接合设置在包背侧上的导向器，将第二柔性框架构件联接至所述包背侧；以及提供联接至所述包主体的套带，所述包主体适于将所述包联接至佩带者身体。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一和第二柔性框架构件包括相对末端，以及所述套带是腰套带，所述方法进一步包括将所述第一和第二柔性框架构件的相对末端联接至所述腰套带的对应的相对侧。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括将横拉条联接在所述包主体和所述腰套带之间。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括提供具有一个或多个套带导向器的肩套带；暴露所述第二柔性框架构件的一个或多个部分；将所述套带导向器联接至所述第二柔性框架构件的一个或多个暴露部分，以允许所述包主体相对于所述肩套带移动。
18.一种用于结构成型应用的柔性框架构件，包括外部杆，具有中空部分；以及内部杆，由纤维增强组合物制成并且进一步被设置在所述中空部分内。
19.如权利要求18所述的柔性框架构件，其中所述外部杆由选自尼龙、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯的任何一种制成。
20.如权利要求19所述的柔性框架构件，其中所述外部杆进一步包括一种添加剂选自增强材料、填充剂、耐热稳定剂、防风雨稳定剂、平滑剂、成核剂、阻燃剂、颜料和染料。
21.如权利要求18所述的柔性框架构件，其中所述内部杆由60wt%-65wt%的纤维增强材料、28wt% _32wt%的溶剂以及3wt% _7衬％的添加剂制成。
22.如权利要求21所述的柔性框架构件，其中所述纤维增强材料包括玻璃纤维、碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维。
23.如权利要求21所述的柔性框架构件，其中所述溶剂是聚酯或苯。
24.如权利要求1所述的双结构杆构件，其中所述外部杆具有5.00mm-5. 12mm的外径，所述外部杆的中空部分具有1. 95mm-2. 05mm的直径，以及所述内部杆具有1. 75mm-l. 85mm的直径。
25.如权利要求18所述的柔性框架构件，其中两个或更多个内部杆被插入所述外部杆的中空部分。
26.如权利要求1所述的实用包，其中所述柔性框架构件被配置为包括一个或多个连续环。
全文摘要
在此公开和描述了一种具有柔性框架系统的实用包。多个柔性框架构件接合所述包主体中的导向器，以为所述包提供弹性结构，并且进一步提供对内含物的保护和可进入性。根据不同实施方案的包还可包括在所述肩套带和所述包主体之间的浮动联接，以增强佩带者的运动自由。各实施方案还可包括将柔性框架构件直接联接至腰套带，从而将包载荷移位至佩带者腰部。最后，公开了一种独特的结构成型杆，其包括外部构件和内部构件，以提供物品结构、耐用性、柔性和弹性。
文档编号A45F3/12GK102271551SQ201080004151
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者C·R·阿劳约, J·金, S·白 申请人:哥伦比亚运动休闲北美公司