專利名稱：人體結構自適應且符合人體工學的負載分布帶的制作方法
人體結構自適應且符合人體工學的負載分布帶
背景技術：
很久以來，人或動物在載運或移動大和/或笨重的負荷時一直使用帶和捆束(harnesses)。通常歸咎于負荷的重量，載運重負荷通常會引起不適感，然而帶或捆束會同樣被指責引起這種不適感。例如，學生們通常使用的小背包或背包上的帶自從這樣的包最初引進至今基本沒有改進。而且，負荷以及傳統的背包帶的來回移動可能導致拉傷、皮疹以及不必要的損傷。然而，學生們通常會抱怨所攜帶物品的重量，而沒有認識到帶或捆束才是造成對他們的傷害的實際原因。由此，重復勞損(RSI)及肌骨失常(MSD)的病例還在持續上升。現有承載帶和捆束帶來不適感的原因之一在于，它們是用剛性且非柔性的材料制成，而不局限于皮革和纖維束。當攜帶負荷時，帶的下表面區域可使得帶勒入肉中，而帶的材料則隨著運動引起的振動產生摩擦。由此，帶會摩損使用者的皮膚，尤其當用戶穿越崎嶇或起伏的地形時。由此，當載運負荷超過一段時間時，帶會讓人越來越痛苦并且可能會造成損傷。在帶產生不適感時，人們可以做出調整，而動物的不適感直到傷害可看到時才能被人發現。借助更好 的材料,諸如Heckerman的第US5, 143，266號專利例示的氯丁橡膠泡沫，已經取得進展以改進帶的設計。然而，簡單地減緩負荷產生的重復擠壓并不足以降低產生傷害的可能性，因為負荷通常作為向下的壓力而分布在整個傷害易發區上。
發明內容
根據本發明的一方面，帶或捆束可以借助切除部提供更好的力分布。在一種構造中，切除部居中并且沿著帶縱向延伸，但在邊緣之前終止。切除部能夠提供彎曲的外邊緣，該外邊緣在中央處最窄以便有效地形成平行構件，即使當壓緊到諸如肩峰、斜方肌、肩部和頸部區域的人體特征時，該平行構件也便于自適應并提高順應性。帶系統由此能夠將動態負荷從直接壓迫敏感神經和肌肉重新定向并轉移。該重新定向可以減輕壓力并且在多個領域中輔助恢復，包含但不局限于:重復勞損(RSI)、肌骨失常(MSD)、神經肌肉障礙、骨科損傷、疲勞以及通常的不適感。該切除部還能夠促進透氣性，以便排出濕氣和降低皮疹及其它潛在醫療條件的幾率。一些先前的帶和捆束設計的缺點在于，由于動態力促使帶在一個平面上滑動而引起偏移和滑動趨勢，很像在冰片上滑動那樣。這種滑動通常促使用戶調節身體上的負荷以及重量位置，并且重新設定帶在他們肩部上的支撐方式。本發明的一些實施例以這樣的方式解決了滑動的問題:通過切除部通道形成兩個或更多個平面，由此通過減少因方向性的推拉力產生的整體表面張力而減少前緣的拖曳。根據本發明的另一方面，帶和/或捆束的端部處的旋轉件能夠形成接頭，該接頭允許延伸帶獨立于主構件移動。該獨立移動可有助于減緩張力和材料摩擦，加上增加松馳感并降低張力，從而通過模仿人體關節的樞轉動作而不是帶勒進用戶中來賦予用戶更多的動態自由度。該旋轉件還能增大主要靜態構件的穩定性。
根據本發明的又一方面，通過提高感知價值和整體可用性，能夠延長帶的使用壽命。這樣的帶或捆束能夠集成于、適用于或者添加到下列應用，所述應用包括但不局限于:內衣、背包、雙筒望遠鏡、體育用品、武器、媒體錄制設備、數碼設備、信使包、高爾夫球袋、提包、錢包、夾板、降落傘、動物捆束、遠程控制單元、醫療設備、手寫板、計算機、計算機設備、移動帶以及其它類似的承載產品。其它特征可包括模塊化構件，如:螺紋、夾子以及其它類型的連接器。本發明的一些實施例的附加或整合的特征在于低摩擦的幅材(webbing)或材料的使用，通過降低拉拽并通過減少材料紋理而增加用戶的舒適感，低摩擦的幅材或材料有助于帶更好地移動。這種材料還可以輔助物體移動以及減少被勾胖或纏繞。替代地，各種材料、條紋線切口以及增強部位能夠被用于提高耐久性，同時保持本發明的主要功能的完整性。
圖1A、1B、1C和ID示出了根據本發明替代實施例的帶系統的一部分，包括成形為與用戶相接觸的彈性且柔韌的帶。圖2A和2B示出了根據本發明實施例的帶系統的上側的平面圖，包括帶和延伸帶。圖3是根據本發明實施例的帶的上側的平面圖，包括快速釋放搭扣。圖4是具有增強部位的根據本發明實施例的帶的平面圖。圖5是示出朝向帶的包含彈性且柔韌層的一端的橫截面的透視圖。圖6示出了根據本發明實施例的相機帶。圖7示出了根據本發明實施例的背包帶。
圖8示出了根據本發明實施例的包帶。圖9示出了根據本發明實施例的醫用夾板或支具應用。不同圖中使用相同的附圖標記表示相似或相同的物品。
具體實施例方式圖1A為根據發明實施例的承載帶或捆束系統的一部分的上側的平面圖。捆束或承載帶系統包括肩帶1，該肩帶I可以由氯丁橡膠或氯丁橡膠泡沫、橡膠或合成橡膠、或類似的彈性/柔韌的材料制成。為提供足夠強度，在承載同樣的負荷時，由諸如氯丁橡膠的材料制成的帶一般需要比用皮革或織物幅材制成的帶更厚更寬。例如，在帶I是氯丁橡膠肩帶用以承載相機的重量的實施例中，帶I可以是大約4至6mm厚、大約7至8cm寬以及大約35至40cm長。然而，當帶用以承載負荷時，寬帶將負荷分布到更寬的人體區域上。帶I被進一步成形為具有至少一個彎曲的外邊緣15，使得帶I的承載區域在其中央處最窄。這種彎曲形狀能夠提供符合任何人體特征的輪廓成形、符合人體工學且定制成型的配合。替代地，帶I的寬度可以是均勻的使得承載區域在其中央處最寬。依據帶I的應用和寬度，負荷承載區域到連接器區域10的過渡處的角部25能夠是平滑的或方形的。帶I還具有切除部5，切除部5在帶I的中央并且縱向地延伸但在邊緣之前終止。切除部5能夠具有大于O但小于帶I的寬度的任意寬度。在圖1A中，切除部5是直的，但切除部5可以是各種形狀和被定尺寸為適應不同的應用。切除部5的長度通常大于O但小于帶I的長度。在使用中，切除部5在被壓到用戶的身體的人體目標特征時能夠提供更好的力分布和自適應順應性。具體地，切除部5形成帶I的獨立區域，該獨立區域能夠獨立地調整到該區域所支承到的用戶人體結構的角度或形狀。由此，肩帶中的該獨立區域能夠獨立地適應用戶肩部的斜方肌和三角肌的不同角度。如圖1A中所示，帶有單個切除部5的帶I提供了兩個沿帶I的長度延伸且能夠獨立地順應用戶的人體結構的區域。然而，也可以使用其它的切除部構造。例如，圖1B示出了替代實施例，其中帶I包括兩個切除部5，該兩個切除部5相互平行，以形成三個能夠獨立地順應支撐帶I的人體結構的角度的區域。圖1C示出了帶I的另一替代實施例，該帶I具有六個切除部5，該六個切除部5沿著帶I的長度延伸但比圖1A中的切除部5更短。通過限制圖1C的構造中的切除部5的長度，能夠限制獨立區域之間的橫向間隔。圖1D示出了具有不同形狀的切除部的替代實施例，所述切除部不僅可以沿著帶I的長度延伸，還可以垂直于帶I的長度，從而提供不同的靈活性。帶I的特征能夠使得帶I在長時間承載重的或不規則形狀的物體時比現有帶更為舒適。具體地，切除部5和外邊緣15上的彎曲通過順應人類身體的人體結構特征而提供了額外的舒適度和穩定性。這樣，帶I起到了主減震器的作用，其減小了來自所承載的負荷的整體靜態或動態力。帶I的上表面和下表面中的一者或兩者可由更彈性的致密材料或織物6的層覆蓋。織物6具有兩個主要功能。一個功能是增強帶I并通過減少對帶I的原材料(例如，氯丁橡膠)的磨損和撕裂來提高帶I的耐久性。層6的另一功能在于提供能夠被施加裝飾性設計、信息、抓握表面、紋理或其它實用性增強適應的表面。此外，為提供進一步的耐久性，可以沿帶I的邊緣7縫制粘合或彈性材料。帶I的端部處的連接器區域10是接觸部位，其允許帶I安裝在許多構造中用于不同用途。連接器區域10和相關聯的端接部位的設計能夠變化以適應不同的應用。例如，相機帶具有的連接器區域和端部可以不同于背包或其它物品上的帶。在許多應用 中，端部10將附接至另一帶、連接器、捆束或支承被承載物體的靜態和動態負荷的材料。圖2A和2B示出了帶系統的上側的平面圖，包括氯丁橡膠泡沫帶I和延伸帶la。具體地，圖2A將接觸身體的帶I和延伸帶Ia示出為分離的件，而圖2B示出了連接在一起以形成帶系統的接觸身體的帶I和延伸帶la。如上所述，接觸身體的帶I提供了包含切除部的由彈性且柔韌的材料制成的承載區域，而延伸帶Ia則可以由常規的帶材料制成，諸如尼龍。在圖示的實施例中，帶I具有位于端部10處的旋轉部件30，用于連接到延伸帶Ia上的匹配旋轉部件31a。旋轉部件30和31a在帶I的端部處形成接頭,該接頭允許延伸帶Ia獨立于帶I移動。可與負荷相連的延伸帶Ia的該獨立運動可有助于減輕帶I與用戶接觸位置處的張力、材料摩擦以及疼痛感。通過響應于負荷通過延伸帶Ia施加的力的運動而減少帶I的滑動趨勢，該獨立運動還能夠增強帶I的穩定性。旋轉部件30或端連接件可以通過由尼龍或具有相似特性的材料制成的幅材46而固定到帶I上。方形線(box stiches)45或連接件用于將幅材或材料46附接到帶I上。線45及幅材46能夠對帶I的端部提供額外的增強，以防止彈性材料在拉伸時失去彈性。圖3為氯丁橡膠泡沫帶的上側的平面圖，其中帶I的端部10被附接有快速釋放搭扣35。快速釋放搭扣35提供了將帶I與物體或負荷連接以及斷開的快速方法。快速釋放搭扣35能夠與分離的旋轉部件30組合使用(如圖2A和2B所示)，或者能夠整合有旋轉件以形成快速釋放旋轉搭扣。圖4是具有增強部位的氯丁橡膠泡沫帶I的上側的平面圖，該增強部位提高了耐久性并降低帶因超出材料極限的裝載或活動而被拉伸、撕裂或損壞的可能性。在該實施例中，增強安裝部位55位于切除部5的端部處。安裝部位55可以由彈性比帶I的彈性材料部分更低的織物材料構成。另外，由諸如尼龍或其它彈性幅材的耐用的混合織物制成的增強幅材50被附接至安裝部位55，且被附接至間方形線45或替代地附接至帶的端部附近。可以由增強幅材50制成環，使得幅材50變得張緊并且在使帶I拉伸的力超過材料彈性極限之前承擔帶I所承載的負荷負擔，從而避免帶I被撕裂。在又一實施例中，增強幅材50進一步延伸帶I的縱向長度，但因而幅材50會妨礙切除部5的舒適性以及符合人體結構的輪廓成形。圖5是帶I的實施例的透視圖，示出了朝向帶I的一個端部10的橫截面，其中包含有夾在織物層6之間的中間氯丁橡膠層8。帶I的厚度被選擇成產生承載負荷的舒適性和彈性的最佳組合。例如，對于人們用以承載典型負荷的帶的4mm至6mm的典型厚度，氯丁橡膠層8的厚度能夠從Imm至20mm變化。每個尼龍織物層6包括條紋線70，該條紋線70影響帶I的彈性。將條紋線70排列為平行于帶的長度將導致更為剛性而彈性稍弱的帶。另一方面，將條紋線70排列為垂直于帶I的長度可導致更有彈性且因此更加舒適的帶。條紋線70的排列能夠選擇為使得舒適性最大化并且在不過多拉伸的情況下承擔所承載的負荷。圖6示出了在相機帶應用中使用的帶I的版本。圖6具體圖示了帶I的輪廓成形的邊緣15和切除部5如何允許帶I更好地順應用戶的人體結構，例如肩部和頸部。圖7示出了在背包應用中使用的一對帶I。具體地，一對帶I包括具有切除部5以及輪廓成形的邊緣的氯丁橡膠部，這對帶I是將負荷的重量施加到用戶的人體結構的主要結構。帶I的端部10能夠以常規方式或如上所述使用旋轉件與背包相連。替代地，一對帶I可以跨過、環繞肩部或在肩部上使用，在肩部處，端部10與捆束或延伸帶相連，用于承載物體，諸如水化袋(hydration bag)、滑雪板、滑板、滑水板以及面向胸部的承載器應用，僅舉幾例，面向胸部的承載器應用包括手提電腦、銷售租賃物品和童車等。圖8示出了手提電腦、錢包或信使包應用中使用的帶I的版本。可包括帶有切除部5和輪廓成形的邊緣的氯丁橡膠部的上述帶I支承在用戶肩部上并且經由延伸帶Ia連接到包80。圖9示出了醫用夾板、吊帶或支具應用中使用的帶I的版本。盡管已經 參考具體實施例描述了本發明，但該描述只是本發明應用的示例并且不應該被視為限制。所公開的實施例特征的各種修改和組合均在以下權利要求中限定的本發明的范圍內。
權利要求
1.一種包括肩帶(I)的系統，包括: 連接區域(10);和 帶有切除部(5)的承載區域，所述切除部(5)在所述承載區域中沿著所述肩帶延伸并且終止在所述連接區域(10)處。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述肩帶包括彈性且柔韌的材料層(8)。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述彈性且柔韌的材料包括氯丁橡膠。
4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述肩帶還包括織物層(6)，所述織物層(6)被附接至所述彈性且柔韌的材料層(8)。
5.根據權利要求1所述的系統，還包括: 旋轉連接器(30)，所述旋轉連接器(30)被附接至所述連接區域(10)中的一個；和 延伸帶(Ia),所述延伸帶(Ia)被附接至所述旋轉連接器(30),從而在所述肩帶(I)和所述延伸帶(Ia)之間形成結頭。
6.根據權利要求5所述的系統，還包括與所述延伸帶(Ia)相連的負荷(80)。
7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述系統選自由相機帶、背包、手提電腦帶、包帶及手臂吊帶組成的組。
8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述肩帶(I)具有外邊緣(15)，所述外邊緣(15)是彎曲的，使得所述肩帶(I)的承載區域在所述承載區域的中央處最窄。
9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述承載區域還包括第二切除部(5)，所述第二切除部(5)形成能夠單獨地適應用戶的多個區域。
10.一種系統,包括: 帶(I )，所述帶(I)包括彈性且柔韌的材料層(8)，所述彈性且柔韌的材料層(8)具有切除部(5)，所述切除部(5)沿所述帶(I)延伸并且在所述彈性且柔韌的材料形成的連接區域(10)處終止；和 負荷(80)，所述負荷(80)與所述連接區域(10)相連，其中當用戶采用所述系統時，所述負荷(80)的重量主要在所述帶的包括所述切除部(5)的承載區域處施加給用戶。
11.根據權利要求10所述的系統，其中，所述彈性且柔韌的材料層(8)具有外邊緣(15)，所述外邊緣(15)是彎曲的，使得所述帶(I)的承載區域在所述承載區域的中央處最窄。
12.根據權利要求10所述的系統，其中，彈性且柔韌的材料包括氯丁橡膠。
13.根據權利要求10所述的系統，其中，所述帶(I)還包括織物層(6)，所述織物層(6)被附接至所述彈性且柔韌的材料層(8)的表面。
14.根據權利要求10所述的系統，還包括: 旋轉件(30)，所述旋轉件(30)被附接至所述連接區域(10)中的一個；和 延伸帶(Ia),所述延伸帶(Ia)被附接至所述旋轉件(30),從而在所述帶(I)與所述延伸帶(Ia)之間形成接頭。
15.根據權利要求13所述的系統，其中，所述負荷(80)與所述延伸帶(Ia)相連。
16.根據權利要求10所述的系統，其中，所述負荷(80)包括包。
17.根據權利要求10所述的系統，其中，所述帶(I)還包括第二切除部(5)，所述第二切除部(5)沿著所述帶(I)延伸并且終止在所述彈性且柔韌的材料形成的連接區域(10)處。
全文摘要
本發明涉及一種系統，包括利用諸如氯丁橡膠的彈性且柔韌的材料層(60)制成的帶(1)。切除部(5)沿著帶延伸并且終止于由彈性且柔韌的材料形成的連接區域(10)處，并且負荷(80)可以連接至該連接區域(10)。當用戶采用本系統時，負荷(80)的重量主要在帶(1)的包括中央切除部(5)的承載區域處施加給用戶。在一些實施例中，帶(1)可還包括彎曲的邊緣(15)，該邊緣有助于帶(1)順應用戶的人體結構(例如，肩部)；以及旋轉件(30)，該旋轉件用于將帶(1)連接到延伸帶(1a)。
文檔編號A45C13/30GK103249328SQ201180048847
公開日2013年8月14日 申請日期2011年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者本杰明.王 申請人:本杰明.王