具有柔性區域的整體式防護物品的制作方法
【專利說明】具有柔性區域的整體式防護物品
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年3月13日提交的美國臨時專利申請第61/780，018號的權益，該申請的公開內容通過引用以其整體并入本文。
[0003]背景
[0004]各種類型的裝備配置成保護穿用者的身體。例如，大腿防護物(thigh guard)設置成用于保護穿用者的大腿，護脛(shin guard)設置成用于保護穿用者的脛部，肋骨防護物(rib guard)設置成用于保護穿用者的肋骨，護膝設置成用于保護穿用者的膝部，等等。該裝備可以意圖在運動或其他活動期間使用。
[0005]在許多情況下，該裝備可以包括相對堅硬且強的構件，例如剛性板。當被沖擊時，構件可以分配沖擊負載。因此，如果在體育活動期間穿用，那么穿用者可以受到另外的球員、球或其他對象的撞擊。然而，防護物品可以庇護穿用者的身體免受沖擊并且分配穿過穿用者身體的沖擊負載。因此，防護物品可以在此類活動期間保護穿用者。
[0006]概述
[0007]公開了一種防護裝備物品。該物品可以包括能保護穿用者的一件式、整體式主體。主體可以包括在柔性和剛性特性方面不同的兩個或更多個區域。例如，緊鄰主體的邊緣的一個區域可以比主體的中心區域更具柔性。因此，當主體被沖擊時，邊緣可以相對于中心區域撓曲，并且邊緣不可能被壓到穿用者內。換言之，從主體的邊緣不可能發生抵靠穿用者身體的力的集中。
[0008]在某些實施實施方式中，第二柔性區域可以界定主體的所謂“活動鉸鏈(livinghinge)”。另外，在某些實施方式中，整體式主體可以包括復合材料。這些材料的成分可以布置在不同區內以提供不同柔性的區域。例如，一個區的復合材料內的增強物項可以任意地布置，而另一個區的復合材料內的增強物項可以按預定方式布置。此外，在某些實施方式中，主體的厚度可以大體上恒定。然而，在其他實施方式中，主體的厚度可以改變以為不同區域提供期望柔性，而且，用于為這些不同的區域提供不同的柔性的制造方法被討論。
[0009]更具體地，根據某些實施方式公開了一種防護裝備物品。該物品配置成保護穿用者。該物品包括一件式主體。主體包括第一區域、邊緣和第二區域。第一區域由具有第一基質成分和第一增強成分的第一復合材料形成。第二區域在第一區域和邊緣之間延伸。第二區域由具有第二基質材料和第二增強成分的第二復合材料形成。第一增強成分和第二增強成分中的一種具有任意布置的多個第一物項(first item)。第一增強成分和第二增強成分中的另一種具有以預定布置所布置的多個第二物項。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區域配置成在輸入負載的影響下撓曲以允許邊緣相對于第一區域移動。
[0010]還公開了一種制造防護裝備物品的方法。該方法包括提供具有第一基質成分和多個第一物項的第一復合材料。該方法還包括提供具有第二基質成分和多個第二物項的第二復合材料。此外，該方法包括形成具有第一區域、邊緣和第二區域的一件式主體。第二區域在第一區域和邊緣之間延伸。第一區域和第二區域中的一個由第一復合材料形成并且具有任意地布置的多個第一物項。第一區域和第二區域中的另一個由第二復合材料形成并且具有以預定布置所布置的多個第二物項。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區域配置成在輸入負載的影響下撓曲以允許邊緣相對于第一區域移動。
[0011]此外，公開了一種防護裝備物品。該物品配置成保護穿用者。該物品包括配置成固定至穿用者的支承結構。該物品還包括通過支承結構支撐的主體。主體是整體式的。另外，主體包括由具有第一基質成分和第一增強成分的第一復合材料形成的第一區域。一件式主體還包括邊緣和第二區域。第二區域在第一區域和邊緣之間延伸。第二區域由具有第二基質成分和第二增強成分的第二復合材料形成。第一增強成分具有任意布置的多種顆粒。第二增強成分具有在大體上均一方向上布置的多種纖維。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區域配置成在輸入負載的影響下撓曲以允許邊緣相對于第一區域移動。
[0012]本公開的其他系統、方法、特征和優勢依據下面的附圖和詳細描述的檢查對于本領域技術人員將是或將變得明顯。意圖是，所有此類附加的系統、方法、特征和優勢被包括在本描述和本概述內、在本公開的范圍內并且受到下面的權利要求的保護。
[0013]附圖簡述
[0014]參考以下附圖和描述可更好地理解本公開。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在圖示本公開的原理上。此外，在附圖中，相同的參考數字在所有不同視圖中指代相應的部分。
[0015]圖1是根據本公開的示例性實施方式的防護裝備物品的透視圖，其中該物品示出為正被穿用者穿用；
[0016]圖2是圖1的防護裝備物品的防護主體的透視圖；
[0017]圖3是沿著圖2的平面3-3截取的防護主體的截面圖；
[0018]圖4是示出根據示例性實施方式在外部負載的影響下撓曲的圖2的防護主體的截面圖；
[0019]圖5是示出根據示例性實施方式在外部負載的影響下撓曲的圖2的防護主體的透視圖；
[0020]圖6是根據本公開的另外的實施方式的防護裝備物品的主視圖；
[0021]圖7是沿著圖6的線7-7截取的防護裝備物品的防護主體的截面圖；
[0022]圖8是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0023]圖9是圖8的防護主體的包括邊緣的區域的透視圖；
[0024]圖10是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0025]圖11是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0026]圖12是圖11的防護主體的包括邊緣的區域的截面圖；
[0027]圖13是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0028]圖14是圖13的防護主體的包括邊緣的區域的截面圖；
[0029]圖15是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0030]圖16是圖15的防護主體的包括邊緣的區域的截面圖；
[0031]圖17是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；
[0032]圖18是圖17的防護主體的包括邊緣的區域的截面圖；
[0033]圖19是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的主視圖；
[0034]圖20是圖2的示出另外的特征的防護主體的主視圖；
[0035]圖21是沿著圖20的線21-21截取的防護主體的截面圖；
[0036]圖22是根據示例性實施方式的制造防護主體的方法的示意圖；
[0037]圖23是根據示例性實施方式示出圖22后面的事件的制造方法的示意圖；
[0038]圖24是根據示例性實施方式示出圖23后面的事件的制造方法的示意圖；
[0039]圖25是根據示例性實施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；
[0040]圖26是根據示例性實施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；
[0041]圖27是示出初始階段的模制工藝的圖22-26的制造方法中使用的模具的一部分的詳細視圖；
[0042]圖28是示出后續階段的模制工藝的圖27的模具的該部分的詳細視圖；和
[0043]圖29是示出后續階段的模制工藝的圖28的模具的該部分的詳細視圖。
[0044]詳細描述
[0045]首先參照圖1和圖2，示出了根據本公開的示例性實施方式的防護裝備物品10。如將被討論的，物品10可以保護穿用者17免受外力，這種力來自撞擊穿用者17的對象。物品10 —般可以包括支承結構19和至少一個防護主體12。在圖2中，防護主體12被獨立地示出，不具有支承結構19。防護主體12可以大體上是剛性的且強的以用于保護穿用者17。支承結構19可以支撐主體12且將主體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體上的任何合適的形狀和構造。例如，在圖1的實施方式中，物品10是緊鄰穿用者17的大腿區域被穿用的大腿防護物。然而，應認識到，物品10可以是護脛、護肘或任何其他類型的防護物品。物品10在某些實施方式中還可以在體育活動期間被穿用。同樣地，物品10可以保護穿用者身體，如果該身體沖擊另一個球員、球或其他對象的話。
[0047]—般而言，防護主體12在某些實施方式中可以具有單體式構造(single-bodyconstruct1n)。換言之，防護主體12可以是整體式的且整體構造的。同樣地，防護主體12可以提供合意的強度、剛