CN105357996B - 用于运动服装的模块化冲击保护系统 - Google Patents

Abstract

模块化保护结构可以由冲击吸收材料形成，该冲击吸收材料形成为一个或更多个几何形状的重复图案，该重复图案可以组装成希望保护运动员免受冲击的尺寸、形状、和/或构型。结构的厚度可以沿着该结构的至少第一轴线以重复的样式变化，并且还可以沿着该结构的第二轴线以重复的样式变化。

Description

用于运动服装的模块化冲击保护系统

技术领域

本发明涉及运动员保护和冲击吸收。更具体地，本发明涉及可穿用的衬垫系统，其可以按照构型、尺寸和形状组装以在练习或比赛期间良好地适合运动员的舒适和保护。

发明内容

根据本发明的冲击保护系统可由多个部件组装。部件可以由冲击吸收材料形成，例如橡胶、尼龙、硅树脂、或能够经由注塑成型、增材制造工艺、或其它成型工艺形成的任何类型的材料。可以单独或与其它类型的材料结合使用的其它材料是聚合物(例如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺和类似物)、碳纤维(可能具有接合剂)、任何类型的弹性体、或能够吸收冲击以保护穿着模块化衬垫的运动员的任何材料。通过提供具有重复的几何形状的模块化部件，衬垫系统可以由多个冲击保护部件组装。

例如，诸如可以在根据本发明的系统中使用的部件在穿着位置可以具有沿着部件以重复的方式变化的厚度。变化和厚度可以提供不同量的冲击保护，但是也可以通过提供在冲击期间在不同时间点被接合的各部分来提供增强的冲击保护。例如，在其最厚的位置，保护部件可以首先接触运动员、球、冲击穿着根据本发明的保护系统的运动员的运动器材的部件等。由于形成保护部件的材料吸收冲击，具有变化厚度的部件的附加部分可以被接合，由此吸收来自冲击的额外的力以减少对穿着保护系统的运动员不期望的作用。另外，具有不同厚度或甚至根本没有厚度(孔或孔口)的部件的不同部分的使用，保护系统的柔韧性和透气性可以增强，同时仍保持对穿着者的高度的冲击保护。

组装在根据本发明的系统中的模块化部件的厚度上的变化可以在穿着位置中沿着一个或更多个轴线变化。厚度的变化可以沿着第一轴线以第一图案变化并且可以沿着第二轴线以第二图案变化。除了提供响应于冲击的不同力的不同的冲击保护，可变厚度的重复图案可以是连锁几何结构的部分，该连锁几何结构的部分允许可能的不同尺寸的冲击保护系统仅由小数量的离散型的部件组装。

根据本发明的提供冲击保护的部件可以呈现各种几何形状。任何给定的系统可以采用相同几何形状的部件或不同几何形状的混合的部件。示例性部件几何结构是三角形、六边形、带条、四边形、矩形等。根据本发明的给定的保护部件几何结构可以包括一个或更多个子部件。例如，根据本发明的四边形部件可以由沿着四边形延伸的多个三角形部件形成。该四边形可以使用根据本发明的部件以带条、带、或可以断开、分离、组装、或以其它方式构造成期望的长度、宽度和形状以符合待被保护的解剖学部分的其它结构的形式来提供。

根据本发明的系统可以用于美式橄榄球、英式足球、篮球、或其中参与者要求额外保护以免受冲击的任何其它运动活动。由本发明的系统提供的免受冲击的保护可以特别适合于对运动员的临时损伤，例如擦伤或挫伤的保护，同时那些损伤愈合，从而允许运动员在至少一部分的恢复过程期间参与训练或比赛。

根据本发明的保护系统的部件可以以各种样式在运动员的待被保护的解剖学部分之上保持在穿着位置。例如，运动员可以穿着提供有接收根据本发明的冲击保护系统的部件的袋状物(pocket)的衣服。在这样的示例中，运动员或训练员可以在袋状物内任选地提供对应于其中要求额外保护的运动员解剖学部分的期望的数量和构型的部件，然而可以提供永久地固定到这样的衣服上的根据本发明的部件。通过另外的示例，可以提供固定到弹性材料上的根据本发明的部件，该弹性材料可以包围运动员解剖学的至少部分以在运动员解剖学部分之上临时保持期望的构型的部件。通过再另外的示例，可以在根据本发明的系统的部件上提供粘合剂，该粘合剂可以用于临时地接合皮肤和/或运动员穿着的衣服以临时地将根据本发明的系统的部件固定到穿着位置以保护运动员的解剖学部分。

用于在穿着位置保持部件的精确的尺寸、材料、几何结构、机构诸如此类的可以变化，而不脱离本发明的范围，并且仅为了示例性目的在本文的示例中被描述。

附图说明

图1A-1E示出了根据本发明的模块化冲击保护系统的示例；

图2示出了根据本发明可以使用的几何结构的示例；

图3示出了根据本发明的具有三角形子部件的六边形部件；

图4示出了根据本发明的组装的多个六边形部件；

图5示出了根据本发明的组装的部件的另外的示例；以及

图6示出了根据本发明的组装的一对部件。

具体实施方式

现参照图1A，示出了根据本发明的六边形部件100，其可以包括在提供冲击保护中使用的部件。六边形部件100包含六边形部件100内的多个几何形状，如在图1A中可以看到的，并且将在以下进一步讨论。图1A示出了沿着第一轴线截取的横截面线A和沿着第二轴线截取的第二横截面线B。在图1A中示出的示例中，第一轴线A和第二轴线B是垂直的。当在穿着位置时，可以预期线A和线B两者都大体上沿着穿着者的解剖学延伸。如图1A示出的，六边形部件100可以具有总高度/宽度110。然而根据本发明的系统的不同的实施方式可以采用不同尺寸的部件，长度110可以包括例如115mm或更通常地在100mm和200mm之间。

现参照图1B，示出了六边形部件100的变化的厚度的一般表示。如图1B所示，六边形部件100的最大厚度可以包括厚度120，而最小厚度可以包括厚度130。例如，最大厚度120可以包括数毫米，高达约10mm，以及例如可以包括4.5mm。最小厚度130可以包括用于形成六边形部件100的材料的基本最小厚度。最小厚度可以包括例如小于1mm，诸如0.5mm。显著地，可以提供完全穿过部件例如六边形部件100的孔和开口，使得最小厚度130不需要存在于根据本发明的部件的所有位置。

现参照图1C，示出了沿着线A截取的部件100的重复厚度。如图1C所示，不同厚度的单元140可以重复以形成图案。在该示例中，单元140提供了具有厚度146的第一结构142和第二部件144，该第一结构142可以但不必对应最大厚度120。在图1C中示出的示例中，第二部件144具有开始于第一厚度146并且沿着线A改变至第二厚度148的不同的高度。第二厚度148可以但不必与最小厚度130相同。

现参照图1D，示出了沿着线B截取的厚度的重复图案。在图1D中示出的示例中，单元150沿着线B遍布部件100重复。在图1D中示出的示例中，每个单元150包括具有第一厚度156的一对突出部152。第一厚度156可以但不必对应最大厚度120。如图1D的示例中进一步示出的，单元150还具有在第一部件152之间的第二部件154。第二部件154具有小于第一厚度156的第二厚度158。第二厚度158可以是至少最小厚度130，但可以比最小厚度130大。

在图1C和图1D中示出的示例仅是示例性的。沿着根据本发明的部件，例如部件100的轴线可以使用多种重复的厚度图案。在该示例中，提供了沿着不同轴线的不同变化的厚度图案，然而可以提供用于两个轴线的相同的重复厚度的图案。图1E描述了在已使用构型中的六边形构件100。

现在参照图2，示出了部件的部分200内的各种几何结构。部分200可以包括部件的部分，例如以上描述的部件100，但是部分200可以用于根据本发明的部件的其它整体形状和构型。提供部分200仅用于示例性的目的，并且除了图2中示出的部分200中描述的那些，可以采用其它几何结构。部分200的几何结构可以至少部分地包括多个三角形，例如以阴影示出的三角形210。如图2中可以看到的，三角形210仅是在部分200的几何结构中提供的具有相似尺寸和形状的许多三角形中的一个示例。三角形210包括由具有单独厚度212的节段部件形成的等边三角形。然而厚度212可以基于部件的整体尺寸、用于形成部件的材料类型、预期的冲击类型等变化，厚度212可以在0.5mm和1.5mm之间并且可以更具体地是0.9mm或1.0mm。由具有厚度212的三节段形成的三角形210可以具有宽度216和高度214。然而高度214基于宽度216以已知的几何关系将必然变化，在示例中宽度216可以在5mm至15mm的范围中，诸如9.9mm。如果宽度216包括9.9mm，高度214可以包括约8.6mm。

仍参照图2，在部分200的几何结构中还提供了多个较大的三角形。在图2使用虚线示出了一个较大的三角形220，而在该示例中还提供了许多其它全等三角形。三角形220可以具有由具有宽度224的边形成的等边构型，该宽度224可以包括例如在10mm和20mm之间。在该示例中，宽度224可以包括12.5mm。基于等边三角形220的边的宽度224，三角形220将具有将随着已知几何关系变化的高度222。在该示例中，如果宽度224约12.5mm，高度222可以包括例如10.8mm。三角形例如三角形221的顶点可以被直线距离232分开。在本文中描述的示例性尺寸中，距离232可以包括6.2mm，而当使用用于部件，例如图2中示出的部件的三角形或其它几何形状的尺寸时，该尺寸将必然地变化。

现参照图3，示出了包括由多个三角形部件形成的六边形的示例性部件300。六边形部件300可以包括六个三角形部件，例如示例性三角形部件310。如在图3的示例中所示，三角形部件310可以包括多个子部件。在图3的示例中，三角形部件310包括三角形子部件，例如小三角形312。如在图3的示例中所看到的，三角形部件310由总共四个较小的三角形部件形成，其中的三个对应三角形部件310的顶点而第四个三角形子部件314占据三角形部件310的内部。在图3中示出的示例中，三角形部件310可以通过晶格结构316在结构上进行支撑和加强，该晶格结构316包括从三角形部件310的内部中心辐射地延伸的三个辐条。在图3的示例中，六个三角形子部件的每一个，例如三角形部件310，具有在整个六边形部件300的中心330处会合的辐条。还参照图3，在六边形部件300及其子部件例如三角形部件310的整个结构中提供了多个间隙340。间隙340可以包括具有最小厚度的部分，或者可以仅包括完全贯穿部件300的开口以允许用于穿着保护部件300的运动员的增强的柔韧性和通风。

仍参照图3，六边形部件300可以具有总长度和/或宽度302。宽度302可以与高度304相同或不同。单独的三角形部件例如部件310可以具有宽度320和高度322。近似三角形的部件例如子部件312可以具有宽度324和对应的高度。或者通过组装例如六边形部件300的多个部件或者通过减掉材料以分离各个子部件，例如三角形部件310、子部件312等将六边形部件300分成分立的子部件，部件的构型和尺寸可以在不同程度上产生。

现参照图4，多个六边形部件，例如部件300，被示出为组装成单个的保护结构400。在图4的该示例中，部件300已与第二部件410、第三部件420和第四部件430结合以形成较大的部件400以为运动员提供冲击保护。根据本发明可以采用部件或组装的保护结构400的其它构型。

现参照图5，示出了保护结构500。保护结构500已由多个部件例如六边形部件510形成。然而，如阴影所示，移除的部分520已从六边形部件部分切掉以提供保护结构500的期望的最终形状、尺寸和构型。

现参照图6，示出了保护结构600。保护结构600已由第一带条610和第二带条620形成。第一带条610可以包括具有沿着部件610延伸的第一轴线612和垂直于第一轴线612延伸的第二轴线614的第一部件。同样地，第二部件620可以沿着平行于第一轴线的轴线和平行于第二轴线614的另一个轴线延伸。第一部件610和第二部件620可以包括例如图6中所示的四边形，或者可以包括其它构型，该其它构型中的一些在本文的示例中被描述。

在本文中示出的所有示例中，具有沿着第一轴线的不同厚度的重复图案和沿着第二轴线的不同厚度的另外的重复图案的第一部件可以邻近第二部件设置。邻近第一部件的第二部件可以同样地具有沿着平行于第一轴线的轴线的不同厚度和沿着平行于第二轴线的轴线的另外的重复的不同厚度。以这种方式组装的各种部件的精确的构型、定向、尺寸和形状可以变化。另外，如以上所描述的，根据本发明，用于将部件保持在期望的穿着位置的方法可以变化。根据本发明，为运动员提供足够灵活性的任何类型的材料可以用于提供冲击保护。根据本发明可以使用各种弹性体、橡胶、尼龙和其它聚合物。根据本发明的有用的部件可以使用例如注塑成型、添加剂制造工艺等工艺形成。

Claims (10)

1.一种模块化冲击吸收系统，所述模块化冲击吸收系统包括：由冲击吸收材料形成的第一部件，所述第一部件具有在第一方向上沿着所述第一部件延伸的第一轴线，所述第一部件包括在沿着所述第一轴线以第一重复图案形成的厚度上变化的多个单元；和由所述冲击吸收材料形成的第二部件，所述第二部件具有在第一方向上沿着所述第二部件延伸的第一轴线，其中所述第二部件的所述第一轴线与所述第一部件的所述第一轴线平行，所述第二部件包括在沿着所述第二部件的所述第一轴线以所述第一重复图案形成的厚度上变化的多个单元；

其中，所述第一部件包括多个第一三角形部件，每个第一三角形部件还包括多个第一三角形子部件并且通过晶格结构而在结构上被支撑和加强，所述晶格结构包括从该第一三角形部件的内部中心辐射地延伸穿过该第一三角形部件的所述多个第一三角形子部件的三个辐条，每个第一三角形子部件包括三个外围壁，所述三个外围壁端对端地接合形成三角形且具有均一的第一厚度，每个辐条具有的变化的厚度，所述变化的厚度开始于所述三个外围壁的第一厚度并且沿着所述第一轴线改变至比所述三个外围壁的第一厚度小的第二厚度。

2.根据权利要求1所述的模块化冲击吸收系统，其中：所述第一部件具有在第二方向上沿着所述第一部件延伸的第二轴线，所述第一部件的所述第二轴线垂直于所述第一部件的所述第一轴线，所述第一部件还包括在沿着所述第二轴线以第二重复图案形成的厚度上变化的多个单元；并且所述第二部件具有在第二方向上沿着所述第二部件延伸的第二轴线，所述第二部件的所述第二轴线垂直于所述第二部件的所述第一轴线并且平行于所述第一部件的所述第二轴线，所述第二部件还包括在沿着所述第二轴线以所述第二重复图案形成的厚度上变化的多个单元。

3.根据权利要求2所述的模块化冲击吸收系统，其中：所述第一部件包括延伸沿着所述第一部件的所述第一轴线的第一长度和沿着所述第一部件的所述第二轴线的第二长度的大体上四边形的带条，所述第一长度比所述第二长度长；并且第二部件包括延伸沿着所述第二部件的所述第一轴线的第三长度和沿着所述第二部件的所述第二轴线的第四长度的大体上四边形的带条，所述第三长度比所述第四长度长。

4.根据权利要求2所述的模块化冲击吸收系统，其中：每个第一三角形部件具有第一等边三角形形状；并且所述第二部件包括多个第二三角形部件，每个第二三角形部件具有第二等边三角形形状的，其中所述第一等边三角形形状全等于所述第二等边三角形形状。

5.根据权利要求4所述的模块化冲击吸收系统，其中：所述多个第一三角形部件能够形成多个第一六边形形状；并且所述多个第二三角形部件能够形成多个第二六边形形状，其中所述第一六边形形状全等于所述第二六边形形状。

6.根据权利要求2所述的模块化冲击吸收系统，还包括由所述冲击吸收材料形成的至少第三部件，所述至少第三部件与所述第一部件和所述第二部件相邻，所述至少第三部件具有在第一方向上沿着所述至少第三部件延伸的第一轴线，其中所述至少第三部件的所述第一轴线平行于所述第一部件的所述第一轴线和所述第二部件的所述第一轴线，所述至少第三部件包括在沿着所述至少第三部件的所述第一轴线以所述第一重复图案形成的厚度上变化的多个单元。

7.一种用于运动员穿着的模块化冲击吸收系统，所述模块化冲击吸收系统包括：由柔韧的冲击吸收材料形成的多个部件，所述多个部件中的每一个具有沿着所述多个部件中的每一个的第一轴线和所述多个部件中的每一个的第二轴线变化的厚度，其中所述第一轴线垂直于所述第二轴线，所述多个部件中的每一个的厚度以沿着所述第一轴线重复的第一图案变化和以沿着所述第二轴线重复的第二图案变化；和将所述多个部件保持在固定位置中的保持机构；

其中，所述多个部件至少部分地包括多个三角形部件，每个三角形部件还包括多个三角形子部件并且通过晶格结构而在结构上被支撑和加强，所述晶格结构包括从该三角形部件的内部中心辐射地延伸穿过该三角形部件的所述多个三角形子部件的三个辐条，每个三角形子部件包括三个外围壁，所述三个外围壁端对端地接合以形成三角形且具有均一的第一厚度，每个辐条具有的变化的厚度，所述变化的厚度开始于所述三个外围壁的第一厚度并且沿着所述第一轴线改变至比所述三个外围壁的第一厚度小的第二厚度。

8.根据权利要求7所述的模块化冲击吸收系统，其中，所述保持机构包括设置在衣服上的口袋。

9.根据权利要求7所述的模块化冲击吸收系统，其中，所述保持机构包括弹性带条。

10.根据权利要求7所述的模块化冲击吸收系统，其中，所述保持机构包括粘合剂。