用于接觸運動的多材料沖擊保護(hù)裝置的制造方法
【專利說明】用于接觸運動的多材料沖擊保護(hù)裝置發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及運動安全和損傷預(yù)防。更具體地，本發(fā)明涉及一種被參與接觸運動例如美式足球的運動員穿用的沖擊保護(hù)裝置。
[0002]發(fā)明概述
[0003]許多運動例如美式足球固有地涉及球員與地面和/或與設(shè)備之間的物理接觸。已作出很多努力來防止或至少減少由這種接觸造成的對球員的損傷的發(fā)生。保護(hù)設(shè)備例如頭盔、墊肩和襯墊已用于保護(hù)運動員的身體的各部分。這種保護(hù)設(shè)備已常常至少部分地由壓縮材料例如泡沫構(gòu)造。這些類型的設(shè)備已減少了但是并未完全消除由于運動和/或參與接觸運動例如美式足球而發(fā)生的損傷。
[0004]保護(hù)設(shè)備的使用已被發(fā)布針對參與者的接觸運動的規(guī)則的各種組織要求。往往，處于損傷的風(fēng)險中的真正的運動員抵抗使用額外的保護(hù)設(shè)備，無論是要求的還是自愿的。雖然每個個體運動員都可以具有用于避免要求的或建議的保護(hù)裝備的他或她自身的原因，但是常見的解釋是保護(hù)裝備不舒服、限制運動、使運動員分心或以其他方式負(fù)面影響運動員的表現(xiàn)的抱怨。
[0005]因此，在有損傷的風(fēng)險下參與接觸運動的運動員可以從改進(jìn)的保護(hù)裝備獲得益處，所述保護(hù)裝備保護(hù)運動員受損傷最小或?qū)\動員的表現(xiàn)無負(fù)面影響。這種保護(hù)裝備應(yīng)當(dāng)是舒服的并且允許穿用者的全范圍的運動，同時仍提供來自通?？梢栽趨⑴c運動期間發(fā)生的沖擊的充分連接。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置為參與接觸運動例如美式足球、英式足球(世界足球)、曲棍球、長曲棍球或允許參與者穿用保護(hù)裝備的任何其他接觸運動的運動員提供改進(jìn)的沖擊保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以特別適合于保護(hù)穿用者的大的肌肉區(qū)域免受沖擊，但是可以用于保護(hù)穿用者的解剖結(jié)構(gòu)(anatomy)的其他部分，而不背離本發(fā)明的范圍?？梢允褂酶鶕?jù)本發(fā)明的裝置來保護(hù)的大肌肉區(qū)域的一個示例是美式足球球員的股部。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以包括多材料板，當(dāng)該板被穿用時，所述多材料板彎曲成對應(yīng)于穿用者的待保護(hù)的解剖部分的形狀。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以具有復(fù)雜的三維形狀以更好地符合待保護(hù)的解剖部分，但是可以具有較簡單的形狀，而不背離本發(fā)明的范圍。這種形狀無論復(fù)雜還是簡單都可以通過諸如模制、機(jī)械加工、增材制造等的工藝來獲得。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以通過使用包裹物或帶子、用粘合劑等將其插入在參與運動期間穿用的服裝的口袋中而被保持在所期望的穿用位置。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以具有在穿著位置中朝向穿用者的皮膚定向的內(nèi)面和在穿著位置中遠(yuǎn)離穿用者的皮膚定向的外部面。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以包括具有不同性能的至少兩種不同類型的材料。例如，第一材料可以比第二材料更軟并且更柔性。在這種示例中，較硬的第二材料可以構(gòu)成外部面的大于一半、大于四分之三、大于百分之八十和/或大于百分之九十，以增大穿用者的由裝置保護(hù)的解剖部分上的沖擊將最初被較硬的第二材料吸收的可能性。在該示例中，第一材料可以布置成圍繞保護(hù)板的周邊，以提供將無論是直接地還是通過中間層與穿用者的皮膚接合的邊緣，而不引起不舒服的水平，如果較硬的且較剛性的第二材料將接合穿用者的皮膚，則可能引起不舒服的水平。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的本示例的保護(hù)裝置可以包括通過至少部分地由第一材料形成的連接區(qū)域連接的較硬的且較剛性的第二材料的多個內(nèi)部區(qū)域或板。第二材料的連接片可以另外通過連接區(qū)域的更柔韌的第一材料連接板以提高保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)完整性。較軟的且較柔韌的第一材料與較剛性的第二材料的僅有限數(shù)量的連接片的連接區(qū)域可以允許整個保護(hù)裝置撓曲和/或彎曲，從而提高了對穿用者的舒適性并且促進(jìn)了保護(hù)裝置的穿著。這種連接片的數(shù)量、寬度和/或厚度可以基于連接區(qū)域處所需的柔性或結(jié)構(gòu)剛性的量而變化。剛性的第二材料的板可以具有脊部、谷部和/或形成于它們的表面上的其他維度結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)可以通過模制、機(jī)械加工或任何其他工藝形成于板表面上。此類脊部和/或谷部還可以提高板的結(jié)構(gòu)完整性。此外，通風(fēng)孔可以延伸穿過板以增強(qiáng)用于穿用者的保護(hù)裝置的舒適性。如果使用通風(fēng)孔的話，通風(fēng)孔可以延伸穿過形成于板的表面上的谷部，并且可以作為板的模制的一部分來形成，通過鉆孔來形成，等等。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的形狀和尺寸可以基于穿用者的解剖結(jié)構(gòu)的意圖被該裝置保護(hù)的部分、穿用保護(hù)裝置的運動員的尺寸和/或性別、保護(hù)裝置即將被用于的運動、所需的保護(hù)的程度或量、舒適性考慮、移動性或柔性考慮、運動員需求等等而改變。保護(hù)裝置的不同區(qū)域或區(qū)可以具有不同的尺寸和/或定向。例如，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置當(dāng)被穿用時可以保護(hù)運動員的股部，并且可以具有較硬的第二材料的至少兩個區(qū)和較軟的第一材料的周邊和至少一個連接部分。在這種示例中，由第二材料形成的區(qū)可以按大體上豎直的方式、大體上水平的方式、大體上對角線的方式和/或大體上棋盤式的方式延伸。由相同類型的材料形成的不同區(qū)不必是相同尺寸或當(dāng)穿用保護(hù)裝置時不必具有相對于穿用者的周邊部分和/或解剖結(jié)構(gòu)的相同定向。
[0010]此外，多于兩種類型的材料可以用于形成根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置。例如，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以包括面向外的表面，所述面向外的表面具有較軟的第一材料、較硬的第二材料和定向成改進(jìn)沖擊保護(hù)、柔性、舒適性等的更硬的第三材料。此外，額外的材料可以出于任何目的被添加至根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置。例如，額外的材料可以用于:提供額外的保護(hù)，例如外部面的至少一部分上的彈性層；進(jìn)一步增強(qiáng)舒適性，例如內(nèi)面的至少一部分上的濕度管理層；利用穿用，例如用于確保保護(hù)裝置處在穿著位置的連接點；增強(qiáng)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)完整性，例如肋狀物或其他結(jié)構(gòu)元件；諸如此類。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置可以按多種方式形成。用于形成根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的合適的制造方法的一個示例是共模制工藝，所述共模制工藝循序地由用于為穿用者提供保護(hù)的各種材料形成裝置的區(qū)域。然而，由一種或更多種材料形成的部件可以分別地形成并且然后組裝以形成根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置。例如，第一部件可以包括通過模制或切割柔韌的第一材料形成的周邊和連接部分，并且獨立地形成的包括較硬的第二材料的板的第二部件可以被插入至第一部件的適當(dāng)部分中。此外，增材制造技術(shù)例如3-D打印和/或激光燒結(jié)可以用于制造根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置。
[0012]附圖簡述
[0013]本文描述的附圖僅為了選定的說明性目的。
[0014]圖1示出了可以穿用根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的足球球員；
[0015]圖2A-2B示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的示例的各種透視圖；
[0016]圖2C示出了圖2A-2B中所示的示例性保護(hù)裝置的橫截面圖；
[0017]圖3示出了處于穿著位置的圖2A-2C的示例性裝置的示例；
[0018]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的另一個示例；
[0019]圖5還示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的另一個示例；以及
[0020]圖6還示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的另一個示例。
[0021]發(fā)明詳述
[0022]現(xiàn)在參照圖1，示出了穿用保護(hù)裝備的運動員100。在圖1所示的示例中，運動員100是美式足球球員，但是參與任何其他接觸運動的運動員可以同樣地從根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置受益。球員100被示出為穿用頭盔110和在運動衫102下的墊肩120。在圖1所示的示例中，球員100還穿用在運動衫102下的胸部保護(hù)物130和腹部保護(hù)物140，所述胸部保護(hù)物130可以包括防彈衣或類似的物品。球員