用于墊和身體防護(hù)的泡沫珠粒的制作方法
【專利說明】用于墊和身體防護(hù)的泡沬珠粒
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請要求遞交的美國申請N0.13/835，079的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明通常涉及一種用于吸收、分散、或偏轉(zhuǎn)沖擊震動的防護(hù)器材。本發(fā)明特別地應(yīng)用到運動墊或防護(hù)器材。
【背景技術(shù)】
[0004]泡沫墊長久以來一直用在體育運動中的各種類型的個人防護(hù)器材中，例如墊肩、護(hù)膝和股墊、護(hù)肘、運動縛帶、以及頭盔。泡沫墊通常由大的、均勻厚度的泡沫板構(gòu)成以覆蓋特定的區(qū)域。該墊體積很大，并且限制了運動員的移動性。這些墊還對將從沖擊所吸收的能量分散幫助不大。盡管泡沫墊吸收了一些能量和力，但是未吸收的能量和力以與沖擊方向相同的方向上通過泡沫。換句話說，當(dāng)泡沫被沖擊時，未被吸收的力直接通過墊到達(dá)下方的區(qū)域。
[0005]最近，將泡沫墊的某些嵌板刻成(score)或搓成(pellet)小單元已經(jīng)成為熱點，小單元例如六邊形或正方形，以使得該墊更容易圍繞圓形表面彎曲或折曲，由此緊密地貼合身體。盡管在某些情況下這在理論上可以符合運動員的移動性，但是其未解決墊吸收、分散或偏轉(zhuǎn)力的方式，力通常以大體上直線矢量通過墊到達(dá)意在要防護(hù)的下方區(qū)域。事實上，傳統(tǒng)的墊，不管是否被分段，大體上僅僅依賴于墊的吸收沖擊力的能力，盡管每一過多地注意到分散或偏轉(zhuǎn)力。
[0006]傳統(tǒng)的足球墊肩的設(shè)計證實了不愿依賴于防護(hù)吸收件，該防護(hù)吸收件傳統(tǒng)地設(shè)計成位升高地坐落在穿戴者的肩部的上方。在該配置中，墊肩設(shè)計成向下偏轉(zhuǎn)以吸收力，盡管堅硬的軛狀物組件折曲以吸收額外的能量。然而，該墊遭受了高于所需的仿形并且可能損害穿戴者能夠舒適地旋轉(zhuǎn)其頸部或容易地抬起其手臂。盡管已經(jīng)提高了靈活性的墊肩可能受到了歡迎，但是減小傳統(tǒng)的墊的尺寸可以增大沖擊穿戴者的潛在力，盡管緊密地貼合身體的墊的使用可能與該墊肩的設(shè)計特征競爭，必須將該墊肩在肩部的上方升高以通過使得折曲軛狀物以如所設(shè)計地工作來為它們設(shè)計所用于的肩部提供一定量的防護(hù)。
[0007]然后，所需要的是一種墊，該墊能夠吸收、偏轉(zhuǎn)或分散沖擊能量或力，最佳地同時允許增大穿戴者的靈活性和移動性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一些方面，本發(fā)明涉及一種具有第一泡沫顆粒的泡沫墊，該第一泡沫顆粒具有大體上靠近其短軸線的開孔。
[0009]在其它方面，本發(fā)明涉及一種具有多個泡沫顆粒的泡沫墊，至少一個所述泡沫顆粒具有大體上靠近其短軸線的開孔。
[0010]在其它方面，本發(fā)明涉及一種具有第一紡織層的防護(hù)泡沫，所述第一紡織層適于封閉防護(hù)區(qū)域；以陣列布置并且沿著第一紡織層設(shè)置的多個泡沫顆粒，其中至少一個顆粒具有大體上靠近短軸線的穿過顆粒的開孔。
[0011]在其它方面，本發(fā)明涉及一種用在運動員競技中的墊，所述墊具有適于容納穿戴者的上身的第一紡織層；縫制到所述第一紡織層以形成多個封閉口袋的第二紡織層；布置在多個所述封閉口袋中的多個泡沫陣列，每一泡沫陣列具有帶有的開孔大體上靠近其短軸線的多個泡沫顆粒，以及連接所述多個泡沫顆粒的襯底。
[0012]一種用在體育競賽中的墊肩，所述墊肩具有墊裝備，所述墊裝備具有內(nèi)紡織層；夕卜紡織層；以及夾在所述內(nèi)紡織層和所述外紡織層之間的多個泡沫顆粒，所述顆粒具有大體上靠近其短軸線的開孔，其中所述泡沫顆粒圍繞墊裝備布置。
[0013]本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將從下文的說明書和所附的權(quán)利要求變得明顯。
【附圖說明】
[0014]應(yīng)當(dāng)注意的是，通過相同的附圖標(biāo)記顯示了不同附圖中的相同的特征。
[0015]待完成附圖時補充。
【具體實施方式】
[0016]首先，本文公開的是一種墊配置，該墊配置可以用在墊肩和其它可穿戴的器材中。盡管傳統(tǒng)的墊配置在跨越它們的表面區(qū)域中應(yīng)用了表現(xiàn)大體上的均勻性的泡沫嵌板(panel)或泡沫板(sheet)或其它墊材料，但是發(fā)明人致力于構(gòu)成墊材料的區(qū)域和尺寸。
[0017]請看附圖，泡沫顆粒5的示例性實施方式顯示在圖1A至圖1C中。使用顆粒來描述任意塊狀物(mass)，該塊狀物可以不同地描述為任意彈性、一致性或硬度并具有在該公開中另外描述的至少一些特征的球、塊、節(jié)段、花生米、球體、腫塊、球體、卵形體、橢圓體、透鏡狀體、多面體。圖1A描繪了泡沫顆粒5的截面，而圖1B描繪了相同顆粒5的俯視平面圖。為了討論，顆粒5顯示有高度I和寬度2，雖然可以理解的是，“高度”和“寬度”并不必然地與豎直方向或水平方向相關(guān)，而是“高度”指的是沿著短軸線6所進(jìn)行的測量，而“寬度”指的是沿著主軸線7所進(jìn)行的測量。在示出的實施方式中，顆粒5通常為小葉狀，當(dāng)沿著短軸線6觀看時呈現(xiàn)為通常的圓形截面，當(dāng)沿著其主軸線7觀看時通常為橢圓形或卵形截面。該形狀還不同地稱為透鏡體狀或扁球體。在一些實施方式中，顆粒5具有大約1.25英寸的寬度和大約I英寸的高度。在其它實施方式中，顆粒5可以具有相應(yīng)于被填充(padded)的區(qū)域尺寸的不同尺寸，或相應(yīng)于由墊所提供的防護(hù)的范圍。
[0018]還可以提供其它形狀，在該形狀中，顆粒5的周長處的高度比起越中心點越不太接近周長。例如，請參考圖1A，顆粒5的出現(xiàn)在主軸線7上方的部分可以為圓錐形或平截頭圓錐形(frustro-conical)，或可以為具有向內(nèi)傾斜側(cè)壁和向外傾斜側(cè)壁的三維多邊形。可替選地，顆粒5可以具有環(huán)面的外觀。另外，可替選地并且如圖1C所示，顆粒5可以以具有折痕31的多邊形顆粒30的形式，從而當(dāng)沿著短軸線6觀看時，多邊形顆粒30具有六邊形的外觀。可以理解的是，仍然可以使用其它形狀，包括呈現(xiàn)內(nèi)腔室或空隙11的那些形狀，如圖1D和圖1E中顯示的顆粒5。
[0019]用于顆粒的泡沫可以為開孔泡沫或閉孔泡沫。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，聚氨酯和乙稀-醋酸乙稀酯(ethylene-vinyl acetate,EVA)泡沫具有特別的優(yōu)點，但是也可以使用任何其它泡沫組合物，例如[插入其它泡沫]。
[0020]在某些實施方式中，顆粒5具有沿著短軸線方向上通過顆粒5的孔或開孔10。如圖1A和圖1B中所描繪的，開孔10可以與極軸線6 —致或沿著極軸線6直接地通過，從而當(dāng)沿著極軸線6觀看顆粒5時，開孔10與顆粒5的圓周同心。在其它實施方式中，開孔10可以為偏心的，從而其非位于顆粒5的中央上。在其中顆粒5具有1.25英寸直徑的實施方式中，開孔10可以具有0.25英寸直徑，從而顆粒-開孔比為5:1。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在該顆粒尺寸時的該顆粒-開孔比使得顆粒5吸收并且偏轉(zhuǎn)額外的能量，同時不會負(fù)面影響顆粒5的強度或完整性。在不背離本發(fā)明的范圍下，可以使用其它開孔直徑和顆粒-開孔比。
[0021]一起使用或不同程度分開地使用，泡沫顆粒5的所公開的形狀和通過顆粒5的開孔10的配置提供了對填充對象或身體部位的增大的防護(hù)。在具有大體上垂直于填充對象的表面的平坦側(cè)面的泡沫墊中，沖擊力將大多沖擊能量傳遞通過墊并且進(jìn)入到填充對象中?？梢韵嘈诺氖?，以該配置的現(xiàn)有技術(shù)泡沫嵌板主要地響應(yīng)于由壓縮帶來的沖擊。不限制本發(fā)明的范圍，本文公開的顆粒5被認(rèn)為是具有更大能力來響應(yīng)該力，這不但通過壓縮，而且通過變形到側(cè)面(例如，其頂點向側(cè)面偏移)，或通過向內(nèi)變形以伸到由開孔10表示的空間中。所教導(dǎo)的顆粒5還具有用于接收初始沖擊力的額外的角。開孔10還具有給所防護(hù)的區(qū)域提供額外的增大的通風(fēng)的額外的益處。這在通常的體育游戲中當(dāng)施加在穿戴者他本身或她本身上時有助于使得穿戴者涼爽。
[0022]請看圖1A，在一些實施方式中，泡沫顆粒5由跨越顆粒5的截面的具有可變密度的泡沫構(gòu)成。例如，在圖1A所描繪的實施方式中，顆粒5的一個半部8由具有某一密度的泡沫形成，并且顆粒5的另一個半部9由具有第二較小密度的泡沫形成。不同密度的泡沫半部彼此鄰近放置，并且可以被接合到一起，以形成顆粒5。當(dāng)用于防護(hù)穿戴者時，可以將低密度半部9穿戴成靠近身體以提供額外的緩沖，同時高密度半部8具有更大的沖擊吸收。在不背離本公開的范圍下，顆粒5的其它實施方式可以具有兩個以上密度區(qū)域(例如，兩個低密度區(qū)域夾著更大密度芯部，或一系列逐漸增大或逐漸減小的密度區(qū)域)、密度梯度、或均勻密度。在單個顆粒5中，具有不同密度的該多個區(qū)域可以通過分開地形成泡沫部分并且配合其放置(不管永久地被接合到一起或簡單地彼此靠近放置以完成顆粒)來實現(xiàn)。可替選地，具有不同密度的多個區(qū)域可以構(gòu)造成單個整體構(gòu)成的顆粒5，例如通過使得模具中的泡沫材料的一部分在不同條件下加工處理，或通過不同組成，而非其它部分。例如，在泡沫材料從其頂部注射的模具中，底部可以被注射為泡沫化學(xué)物的第一混合物，與第二混合物-或通過不同物理處理(例如，攜入的空氣)的相同混合物-沉積在頂部上。
[0023]為了防護(hù)穿戴者，顆粒5的陣列可以配合成覆蓋身體的大的表面區(qū)域。在一些實施方式中，顆粒5彼此獨立，從而每一顆粒5獨立于其它顆粒5而對沖擊力作出