使用阻尼部件的防护垫的制作方法
【专利说明】使用阻尼部件的防护垫
[0001]发明背景
[0002]防护垫习惯上用于限制人或物所遭受的冲击力。防护垫的某些示例依赖于类似泡沫的材料，其安置在被保护的表面和冲击点之间。常规的泡沫具有关于反复清洗(比如高温洗涤)的局限性、笨重以及制造的局限性。
[0003]发明概述
[0004]本发明的实施方式涉及防护垫，其包括冲击外壳和阻尼部件。阻尼部件可由多个连接构件形成，该多个连接构件通过在阻尼框格(damping lattice)与冲击外壳之间延伸的多个延伸构件与冲击外壳分开。阻尼部件可另外地或可选择地由片状形式形成，该片状形式通过在实心片与冲击外壳之间延伸的多个延伸构件与冲击外壳分开。阻尼部件吸收被冲击外壳分布在阻尼部件上的冲击力的一部分。阻尼部件的几何形状可配置为提供在防护垫的特定位置处的期望水平的冲击衰减。阻尼部件可借助于沿着冲击外壳的周边被并入的联接框架而被附于冲击外壳。联接框架可沿着冲击外壳的周边和靠近该周边的多个穿孔被包塑(overmold)到冲击外壳中。
[0005]提供本概述以便以简化的形式引入将在以下详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述不旨在确定权利要求主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定权利要求主题的范围。
[0006]附图简述
[0007]下面参考所附附图详细描述了本发明的示例性实施方式，该附图通过引用并入本文且其中:
[0008]图1示出了依照本发明的方面的示例性防护垫；
[0009]图2描绘了依照本发明的方面的示例性防护垫的内侧透视图；
[0010]图3描绘了依照本发明的方面的示例性防护垫的前透视图；
[0011]图4描绘了依照本发明的方面的示例性防护垫的后透视图；
[0012]图5描绘了依照本发明的方面的阻尼框格的透视图；
[0013]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；
[0014]图7描绘了依照本发明的方面的阻尼框格结构，其具有在连接构件的每个交叉处的共同制定大小的延伸构件和延伸构件空隙；
[0015]图8描绘了依照本发明的示例性方面的包括四个相似大小的连接构件的阻尼框格结构；
[0016]图9描绘了根据本发明的方面的包括多种大小的延伸构件和延伸构件空隙的阻尼框格结构；
[0017]图10描绘了依照本发明的方面的包括组合地形成空隙的多个连接构件和多个延伸构件的阻尼框格结构；
[0018]图11描绘了依照本发明的示例性方面的包括弯曲的连接/连结构件的阻尼框格结构；
[0019]图12描绘了依照本发明的示例性方面的包括器官形连接构件(organic shapedconnecting member)的阻尼框格结构；
[0020]图13描绘了依照本发明的示例性方面的包括器官形和直线形的连接构件的阻尼框格结构；
[0021]图14描绘了依照本发明的方面的防护垫部分的从顶边缘朝向底边缘的视图；
[0022]图15描绘了依照本发明的方面的阻尼框格上的示例性凸出部，该示例性凸出部用于与冲击外壳中的示例性槽道配合以用于联接各部分；
[0023]图16描绘了依照本发明的方面的阻尼框格上的示例性凸出部，该示例性凸出部用于充当穿过冲击外壳中的一个或多个接纳室的联接构件；
[0024]图17描绘了依照本发明的方面的使用垫片形配件沿着周边与冲击外壳联接的阻尼框格的横截面视图；
[0025]图18描绘了依照本发明的方面的具有阻尼框格整合带的示例性防护垫；
[0026]图19描绘了依照本发明的方面的形成有片状形式的阻尼部件的透视图；
[0027]图20描绘了依照本发明的方面的对于冲击外壳的可选择的实施方式的前透视图；
[0028]图21描绘了依照本发明的方面的示例性防护垫的冲击外壳的另一个前透视图；
[0029]图22描绘了依照本发明的方面的还包括围绕冲击外壳的周边的联接框架的在图21中描绘的冲击外壳的前透视图；
[0030]图23描绘了依照本发明的方面的图22中示出的防护垫的沿着切割线23-23的横截面；
[0031]图24描绘了依照本发明的图22中示出的冲击外壳的沿着切割线24-24的水平横截面；
[0032]图25描绘了依照本发明的除了附接的防护垫还包括图22中描绘的防护冲击外壳的防护垫的沿着切割线24-24的水平横截面；
[0033]图26描绘了依照本发明的方面的阻尼部件内表面，多个矩形棱柱体延伸构件从相互连接的连结构件的框格从所述阻尼部件内表面延伸；
[0034]图27描绘了依照本发明的方面的连同将被联接到阻尼部件的外层的表层的来自图26的阻尼部件的内表面；
[0035]图28描绘了依照本发明的方面的来自图26的阻尼部件和以对齐的方式被联接的图27的表层的外表面透视图；以及
[0036]图29描绘了依照本发明的方面的沿着图22中描绘的冲击外壳和联接框架的切割线29-29的横截面。
[0037]发明详述
[0038]本文具体描述了本发明的实施方式的主题以满足法规要求。然而，描述本身并不旨在限制此专利的范围。更确切地说，发明人已经预期所要求保护的主题还可以结合其它目前的技术或未来的技术以其它方式实施，以包括类似于本文件中所描述的元素或元素组合的不同的元素或元素组合。
[0039]本发明涉及包括冲击外壳和阻尼部件的防护垫。阻尼部件可由多个连接构件所形成，该多个连接构件通过多个延伸构件与冲击外壳分开。阻尼部件可另外地或可选择地由片状形式形成，该片状形式通过在实心片与冲击外壳之间延伸的多个延伸构件与冲击外壳分开。阻尼部件吸收被冲击外壳分布在阻尼部件上的冲击力的一部分。阻尼部件的几何形状可配置为提供在防护垫的特定位置处的期望水平的冲击衰减。阻尼部件可借助于沿着冲击外壳的周边被并入的联接框架而被附于冲击外壳。联接框架可沿着冲击外壳的周边和靠近该周边的多个穿孔被包塑到冲击外壳中。
[0040]因此，在一个方面，本发明提供了防护垫。该防护垫包括具有外部表面和相对的内部表面的冲击外壳。冲击外壳具有周边，该周边至少部分地由内侧边缘、相对的外侧边缘、顶边缘和相对的底边缘界定。冲击外壳还包括(I)多个穿孔，所述多个穿孔围绕靠近周边的一个或多个部分从冲击外壳的外部表面延伸至内部表面；和(2)联接框架，所述联接框架围绕周边的至少一部分并且穿过冲击外壳的所述多个穿孔延伸。防护垫包括靠近冲击外壳的内部表面定位并且附接于联接框架的阻尼框格。阻尼框格由弹性体材料形成。阻尼框格包括(I)具有外表面和相对的内表面的多个相互连接的连结构件；和(2)朝向冲击外壳的内部表面延伸超过内表面的多个延伸构件。
[0041]在另一方面中，本发明提供了包括由第一材料形成的冲击外壳的防护垫。冲击外壳包括外部表面和相对的内部表面。冲击外壳的内部表面具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓从内侧边缘到外侧边缘在外表面的方向上向外延伸。冲击外壳还包括周边，该周边至少部分地由内侧边缘、相对的外侧边缘、顶边缘和相对的底边缘界定。另外，冲击外壳还包括围绕冲击外壳的周边的多个穿孔。
[0042]在此实例中，防护垫还包括靠近冲击外壳的内部表面定位的阻尼框格。阻尼框格由不同于第一材料的第二材料形成。阻尼框格包括:(I)具有外表面和相对的内表面的多个相互连接的连结构件；(2)在外表面和内表面之间延伸的多个空隙，该多个空隙由多个连结构件形成；以及(3)在阻尼框格的内表面和冲击外壳的内部表面之间延伸的多个延伸构件。防护垫还包括联接框架，所述联接框架围绕冲击外壳周边的至少一部分并且从外部表面至内部表面穿过所述多个穿孔。联接框架由第二材料形成。阻尼框格借助于联接框架附接于冲击外壳。
[0043]本发明的第三方面还提供了包括刚性冲击外壳的防护垫，该刚性冲击外壳具有在内侧边缘和相对的外侧边缘之间弯曲的外部表面和相对的内部表面。冲击外壳还包括围绕冲击外壳的周边的多个穿孔。所述多个穿孔配置为用于接收环绕所述多个穿孔的联接框架，使得由热塑性弹性体形成的联接框架包塑在冲击外壳上。联接框架通过从冲击外壳的外部表面至内部表面穿过穿孔而环绕所述多个穿孔。防护垫还包括在联接框架处联接到刚性冲击外壳的内部表面的阻尼框格。阻尼框格由与联接框架相同的热塑性弹性体形成。阻尼框格包括(I)具有外表面和相对的内表面的多个相互连接的连结构件；(2)多个圆柱形的延伸构件，使得所述多个圆柱形的延伸构件中的每一个从相互连接的连结构件的内表面延伸至远端。
[0044]在简要地描述了本发明的实施方式的综述之后，更详细的描述如下。
[0045]防护垫被设想为向身体或物体的一个或更多个部分提供保护。例如，可以设想的是，实现本文所提供的一个或多个方面的防护垫可用于为多种身体部分提供保护和/或力阻尼功能。示例包括但不限于护胫、膝盖护垫、臀部护垫、腹部护垫、胸部护垫、肩部护垫、手臂护垫、肘部护垫以及在头部的保护中的实施(比如，头盔)。此外，可以设想的是，这个概念被用在无生命的物体上(例如，柱、墙、交通工具)。因此，可以设想的是，本文所提供的方面可在多种场合中在多种位置处是有用的。
[0046]本文所提供的防护垫是用于减少在佩戴者的相关部位上的冲击力的影响的物品。例如，使用本文讨论的特征的护胫可通过防护垫的使用减少在使用者的小腿区域上所赋予的能量的察觉。这种在察觉上的改变可以多种方式实现。例如，施加在冲击点处的能量可被分布在更大的表面区域上方，比如通过刚性冲击外壳。另外，可以设想的是，消散/吸收材料可提供用于吸收和/或消散冲击力的一部分的压缩功能。常规上来讲，泡沫材料可用于提供这类吸收型的功能。但是，泡沫式的材料可具有数个缺点，比如对清洗反响不佳(例如，随着反复清洗而出现损坏或以其它方式失去保护品质的趋向)、对将湿气和空气从内表面传递至外表面的无能为力以及重量问题。
[0047]因此，本发明的方面期望提供防护垫的优势中的至少某些(例如，能量分布和能量吸收)，同时减少与常规防护垫有关的劣势中的一些。
[0048]图1示出了依照本发明的方面的示例性防护垫100。例如，防护垫100被描绘为在佩戴者的腿上的穿着位置的护胫。在这个示例中，护胫防护垫100具有顶边缘110、底边缘112、外侧边缘108以及内侧边缘(如所描绘的不可见)。防护垫100从内侧边缘弯曲至外侧边缘108以形成围绕佩戴者的她的腿部的胫部区域的弯曲的外(和内部)表面。
[0049]在图1中所图示的防护垫还包括第一带114和第二带116。如将参考图18更详细讨论的，带可作为阻尼部件的一部分形成。另外，可以设想的是，带可从第一侧(例如，内侦D延伸并联接在相对侧(例如，外侧)上。带的联接可与阻尼部件的一部分和/或冲击外壳ιο? —起发生。
[0050]虽然图1中的防护垫100被描绘为使用多个带固定至佩戴者的腿，但是可以设想的是，可实施可选择的固定机构。例如，防护垫可通过永久/暂时联接至一个或多个其它物品(比如，裤子、袜子、衬衫以及腰带)的其它服装物品中的口袋、暂时性粘合剂、套袖式物品及类似物而被保持在合适的位置上。如将在下文中讨论的，防护垫100随着冲击力轻微地移动(例如，滑动、迀移、压缩、变形)的能力可提供通过本文所讨论的方面取得的优势；因此，可以设想的是，固定机构可允许该类型的移动。
[0051]图2描绘了依照本发明的方面的防护垫100的内侧透视图。特别地，冲击外壳101被描绘。冲击外壳101对防护垫100提供至少分布功能(除了其它功能之外)。例如，冲击外壳101被设想为由刚性材料形成，比如聚合物(例如，聚丙烯、纺织聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺及类似