用于服飾和其它產品的緩沖元件及制造緩沖元件的方法

用于服飾和其它產品的緩沖元件及制造緩沖元件的方法
【專利摘要】一種用于生產緩沖元件的方法，所述方法可以包括利用具有以特定布置設置的多個模具元件（312）的模具（310）。可以為聚合物泡沫材料的聚合物材料被定位在模具（310）和脫模器（320）之間。聚合物材料被壓緊在模具（310）和脫模器（320）之間，且模具元件（312）切割聚合物材料以形成多個墊部件，所述墊部件像模具元件（312）那樣被布置。使模具（310）和脫模器（320）分開，且墊部件以模具元件（312）的布置被固定到脫模器（320）。此外，墊部件被結合到至少一個材料層，使得墊部件保持模具元件的布置。
【專利說明】用于服飾和其它產品的緩沖元件及制造緩沖元件的方法
[0001]背景
[0002]給予填塞、緩沖或以其他方式使沖擊力減弱的材料或元件通常被引入到各種產品中。例如，運動服飾經常引入保護穿戴者免于接觸其他運動員、設備或地面的緩沖元件。更具體地，用在美式足球和曲棍球中的墊引入了為穿戴者的各個部位提供沖擊保護的緩沖元件。在美式足球、曲棍球、騎車、滑雪、單板滑雪和滑板期間使用的頭盔引入了在下落或碰撞期間提供頭部保護的緩沖元件。類似地，英式足球(例如，守門員)和曲棍球中使用的手套引入了為穿戴者的手提供保護的緩沖元件。除了服飾之外，席墊(mat)(例如，用于瑜伽或露營)、椅墊和背包都引入了緩沖元件以增強舒適性。
[0003]概述
[0004]以下公開了可用于服飾和各種其他產品中的各種緩沖元件。一般而言，緩沖元件可以包括第一材料層、第二材料層及定位在第一材料層和第二材料層之間且固定到第一材料層和第二材料層的多個墊部件。在一些構型中，第一材料層和第二材料層通過熱結合或熱結合與縫合的組合來連接。
[0005]下文還討論用于制造緩沖元件的方法。在一個實例中，方法包括提供模具和脫模器(extractor)，所述模具具有多個模具元件，且所述脫模器包括多個銷和脫模器片(extractor sheet),所述銷延伸通過所述脫模器片中的孔。聚合物材料被定位在模具和脫模器之間。聚合物材料在模具和脫模器之間被壓緊，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多個墊部件，且所述銷延伸進入所述墊部件。使所述模具和所述脫模器分開，同時墊部件被固定到銷。用所述脫模器使所述墊部件壓靠住第一材料層，以使所述墊部件結合到所述第一材料層。使所述脫模器片與所述銷分開，以從所述脫模器中推出所述墊部件。此外，使所述墊部件壓靠住第二材料層，以使所述墊部件結合到所述第二材料層。
[0006]在用于制造緩沖元件的方法的另外實例中，多個墊部件被定位在第一材料層和第二材料層之間。使所述墊部件連接到所述第一材料層和所述第二材料層。此外，使用結合元件使所述第一材料層圍繞所述墊部件的外周固定到所述第二材料層。
[0007]在所附權利要求中特別地指出了表征本發明的方面的益處和新穎性特征。然而，為了獲得對這些益處和新穎性特征的增加的理解，可參考描述并闡述了與本發明有關的各種構型和概念的以下描述性內容和附圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]當結合附圖閱讀時，前述概述和以下詳細描述將被更好地理解。
[0009]圖1是穿戴服飾物品的個體的前視圖。
[0010]圖2是服飾物品的前視圖。
[0011]圖3和圖4是服飾物品的側視圖。
[0012]圖5是服飾物品的后視圖。
[0013]圖6是緩沖元件的透視圖。
[0014]圖7是緩沖元件的分解透視圖。[0015]圖8是緩沖元件的頂部平面圖。
[0016]圖9A和圖9B是緩沖元件的剖視圖，如通過圖8中的剖面線9A和9B所定義的。
[0017]圖10是用于緩沖元件的制造過程中的制造設備的部分的透視圖。
[0018]圖1lA-圖1lK是制造過程的示意透視圖。
[0019]圖12A-圖12K是制造過程的不意首I]視圖，如分別通過圖1lA-圖1lK中的首I]面線圖12A-圖12K所定義的。
[0020]圖13是與圖7相應且描繪緩沖元件的另外構型的分解透視圖。
[0021]圖14A-圖14P是與圖8相應且描繪緩沖元件的另外構型的頂部平面圖。
[0022]圖15A-圖1?是與圖9A相應且描繪緩沖元件的另外構型的剖視圖。
[0023]圖16A-圖16H是引入緩沖元件的服飾物品的正視圖。
[0024]圖17A-圖17C是引入緩沖元件的其他產品的透視圖。
[0025]詳述
[0026]以下討論和附圖公開了可以引入到各種產品中的各種緩沖元件，產品包括例如服飾物品(例如，短褲、褲子、襯衫、包裹物、手套、頭盔及鞋)、席墊、座墊及背包。此外，以下討論和附圖公開了與制造緩沖元件相關的各種過程。
[0027]服飾構型
[0028]參考圖1，個體10被描述成穿戴具有短褲類型衣服的大體構型的服飾100的物品。盡管服飾100可以穿戴在其他服飾物品下面，但是服飾100可以單穿，可以被暴露或可以穿戴在其他服飾物品上面。服飾100還可以與其他設備件(例如，運動或防護設備)一起穿。因此，服飾100的構型及個體10穿戴服飾100的方式可以顯著變化。
[0029]在圖2-圖5中，服飾100被單獨地描繪成包括骨盆區域101和從骨盆區域101向外延伸的一對腿部區域102。骨盆區域101與個體10的骨盆區相應且在被穿戴時覆蓋至少部分的骨盆區。骨盆區域101的上部區域定義腰部開口 103，在服飾100被穿戴時，腰部開口 103圍繞個體10的腰部延伸。腿部區域102與個體10的右腿和左腿相應且在被穿戴時覆蓋至少部分的右腿和左腿。腿部區域102的下部區域各自定義大腿開口 104，在服飾100被穿戴時，大腿開口 104圍繞個體10的大腿延伸。此外，服飾100包括在服飾100被穿戴時背離個體10的外表面105，且服飾100包括在服飾100被穿戴時面向個體10且可接觸個體10的相對的內表面106。
[0030]多個緩沖元件200被結合到服飾100的各個區域中，以給予填充、緩沖或以其他方式使沖擊力減弱。當在體育運動期間穿戴服飾100時，例如緩沖元件200可以保護個體10免于接觸其他運動員、設備或地面。關于服飾100，緩沖元件200被定位在骨盆區域101和腿部區域102兩者中，且更具體地，被設置成保護個體10的臀部、大腿及尾骨。如下文更加詳細地描述的，緩沖元件200可以結合到各種不同的服飾物品中，且緩沖元件200可以被設置在服飾物品的各個區域中，以保護個體10的特定部位(例如，肌肉、骨骼、關節、沖擊區域)。此外，緩沖元件200的形狀、大小及其他特性和用于緩沖元件200的材料和部件可以顯著變化，以為個體10的特定部位提供特別的保護水平。
[0031]緩沖元件構型
[0032]在圖6-圖9B中，用于緩沖元件200的示例性構型被描繪成包括第一材料層210、第二材料層220、多個墊部件230及結合元件240。第一材料層210和第二材料層220共同形成緩沖元件200的外表面或覆蓋物。即，第一材料層210和第二材料層220共同形成其內定位了墊部件230的袋狀物或空間。第二材料層220被描繪成具有大體平面構型，而第一材料層210在墊部件230上延伸且還沿著墊部件230的側面延伸。結合元件240被定位在材料層210和220之間，以使材料層210和220連接到一起。盡管緩沖元件200可以以各種方式結合到服飾100中，但是第一材料層210可以被設置在第二材料元件220的外部，使得緩沖元件200從服飾100向外突出。即，第一材料層210可以形成外表面105的一部分，而第二材料層220可以形成外表面105和內表面106兩者的一部分。可選擇地，第二材料層220可以設置在第一材料元件210的外部，使得緩沖元件200向內突出。
[0033]多種材料可以用于第一材料層210和第二材料層220，包括例如各種織物、聚合物片、皮革或人造皮革。這些材料的組合(例如，結合到織物的聚合物片)也可以用于材料層210和220。盡管材料層210和220可以由相同的材料形成，但是材料層210和220中的每一個還可以由不同的材料形成。關于織物，材料層210和220可以由包含例如人造絲、尼龍、聚酯、聚丙烯酸物(polyacrylic)、彈性纖維、棉、羊毛或絲綢的針織、編織、非編織、間隔物(spacer)或網狀織物部件形成。而且，織物可以是不可拉伸的，可以展示單方向拉伸，或可以展示多方向拉伸。因此，對于第一材料層210和第二材料層220，許多材料是合適的。
[0034]墊部件230被定位在材料層210和220之間且被固定到材料層210和220中的每一個。每一個墊部件230具有固定到第一材料層210的第一表面231、固定到第二材料層220的相對的第二表面232及在表面231和232之間延伸的側表面233。盡管墊部件230的形狀可以顯著變化，但是表面231和232中的每一個被描繪成具有橢圓形的或帶有圓形的末端區域的大體伸長的形狀，且側表面233以大體筆直的方式在表面231和232之間延伸。墊部件230還被描繪成彼此均勻隔開的且被布置成排，特別是偏移的排(offset row),但可以以各種布置來隔開或定位。以偏移的排來布置墊部件230的益處為:有效地使墊部件230之間的區域最小，同時保持相鄰的墊部件230之間的整齊的間距。
[0035]多種材料可以用于墊部件230，包括在壓縮后恢復至初始形狀的各種聚合物泡沫材料。用于墊部件230的合適的聚合物泡沫材料的實例包括聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylvinylacetate)、聚酯、聚丙烯及聚乙烯泡沫。而且,可以利用熱塑性和熱固性聚合物泡沫材料兩者。在緩沖元件200的一些構型中，墊部件230可以由具有不同密度的聚合物泡沫材料形成，或可以利用固體聚合物或橡膠材料。流體填充室也可以被用作墊部件230。同時，不同的墊部件230可以由不同的材料形成，或可以由具有不同密度的相似材料形成。如下文更加詳細地討論的，形成墊部件230的聚合物泡沫材料使沖擊力減弱，以提供緩沖或保護。通過選擇用于各種墊部件230中的每一個的厚度、材料及密度，在整個緩沖元件200中，沖擊力的減弱程度可以變化，以給予所需程度的緩沖或保護。
[0036]形成墊組件230的可壓縮聚合物泡沫材料使沖擊力減弱，所述沖擊力壓縮或以其他方式接觸緩沖元件200。例如，當引入到服飾100或其他服飾物品中時，墊部件230的聚合物泡沫材料可以壓縮，以保護穿戴者免于接觸其他運動員、設備或地面。因此，可以利用緩沖元件200，以向被緩沖元件200覆蓋的個體10或其他穿戴者的區域提供緩沖或保護。
[0037]結合元件240圍繞墊部件230的周長連接材料層210和220。參考圖7，例如，結合兀件240被定位在第一材料層210的邊緣處且完全圍繞第一材料層210延伸。盡管結合元件240被定位在第一材料層210的周邊處，但是結合元件240不在第一材料層210的中心區域。即，結合元件240具有暴露第一材料層210的中心區域的孔。因此，實際上，結合元件240不在第一材料層210的與墊部件230連接的那部分。然而，在其他構型中，結合元件240可以被定位在第一材料層210的中心區域，且可以用來將墊部件230連接到第一材料層210。
[0038]多種材料可以用于結合元件240，包括例如熱塑性聚合物材料(例如，聚氨酯)、各種粘合劑或熱活化粘合劑。當由熱塑性聚合物材料形成時，例如，可以利用熱和壓力的施力口，以用結合元件240使材料層210和220彼此結合。熱塑性聚合物材料在受熱時熔化且在充分冷卻時恢復至固態。基于熱塑性聚合物材料的這種特性，可以利用熱結合過程來形成連接材料層210和220的熱結合部(thermalbond)。如本文所用的，術語“熱結合”或其變化形式被定義成涉及至少一個元件內的熱塑性聚合物材料軟化或熔化使得元件的材料在冷卻時彼此固定的兩個元件之間的固化技術。類似地，術語“熱結合部”或其變化形式被定義成通過涉及至少一個元件內的熱塑性聚合物材料軟化或熔化使得元件的材料在冷卻時彼此固定的過程來連接兩個元件的結合部、連接部或結構。例如，關于結合元件240，熱結合可以涉及結合元件240內的熱塑性材料熔化或軟化，以使材料層210和220連接到一起。此外，熱結合一般不涉及縫合或粘合劑的使用，但是涉及借助熱使元件彼此直接結合。然而，在一些情況下，可以利用縫合或粘合劑，以補充元件通過熱結合的熱結合部或連接。作為熱結合的可選擇方案，可以用粘合劑、熱活化粘合劑或其他固定結構來連接材料層210和 220。
[0039]除了使沖擊力減弱以外，緩沖元件200具有同時提供透氣性、柔韌性、相對低的整體重量及耐洗性中的一種或幾種的益處。當引入到服飾物品比如服飾100上時，穿戴者可能出汗并產生過多的熱。通過利用用于材料層210和220的可透過織物且還在相鄰的墊部件230之間形成間隙，用于使空氣進入服飾100和用于使濕氣離開服飾100的區域被形成通過緩沖元件200。更具體地，空氣和濕氣可以穿過材料層210和220且在墊部件230之間穿過，以向服飾100的具有緩沖元件200的區域給予透氣性。而且，上文所討論的用于緩沖元件200的材料和結構賦予緩沖元件200柔韌性和低的整體重量。而且，甚至在使用與商業洗滌過程相關的溫度時，上文所討論的用于緩沖元件200的材料和結構允許緩沖元件200被洗滌，而沒有明顯的收縮或翹曲。因此，緩沖元件200可以為服飾物品同時提供沖擊力減弱、透氣性、柔韌性、相對低的整體重量及耐洗性。
[0040]制造過程
[0041]可以利用各種技術來制造緩沖元件200。參考圖10，制造設備300被公開成包括模具310、脫模器320、加熱板330及壓板340。在圖10中描繪的且在下文討論的用于制造設備330的構型意圖提供可用來制造緩沖元件200的制造設備的實例。還可以利用以類似方式操作的其他各種制造設備。
[0042]模具310包括底座311、多個模具元件312、多個出坯構件(ejection member)313及一對定位柱314。底座311由耐用且剛性的材料比如鋼或鋁形成，以為模具310提供基礎。模具元件312從底座311向外(例如，向上)延伸，且呈現墊部件230的大體形狀。更具體地，每一個模具元件312的內部區域具有單個墊部件230的大體形狀。如下文更加詳細地討論的，利用模具元件312的邊緣315 (例如，上邊緣)來切斷形成墊部件230的材料，從而成形且形成每一個墊部件230。邊緣315 —般可以具有鋒利的構型，所述鋒利的構型有助于切斷形成墊部件230的材料。出坯構件313被定位在每一個模具元件312的內部區域中，且與邊緣315隔開(例如，向下隔開)。作為實例，出坯構件313可以由具有比形成墊部件230的聚合物泡沫材料弱的可壓縮性的聚合物泡沫材料形成。此外，定位柱314從底座311向外(例如，向上)延伸。
[0043]除了具有墊部件230的大體形狀以外，模具元件312以與墊部件230相同的方式相對于彼此布置或以其他方式定位。如上文所注意到的，墊部件230被描繪為彼此均勻隔開的且被布置成偏移的排。類似地，模具元件312彼此均勻隔開且被布置成偏移的排。SP，模具元件312以與緩沖元件200中的墊部件230的位置相應的構型被布置。然而，如果需要用于墊部件230的不同布置，那么模具元件312可以被移動或以其他方式被重新定位，以與不同的布置相應。
[0044]脫模器320包括底座321、多個脫模器元件322、一對定位孔323及脫模器片324。底座321由耐用且剛性的材料比如鋼或鋁形成，以為脫模器320提供基礎。脫模器元件322具有從底座321向外(例如，向下)延伸的銷的構型且具有鋒利的或尖的末端區域。如下文更加詳細地討論的，脫模器元件322有助于在墊部件230從模具310取出時保持墊部件230的位置。例如，作為銷的可選擇的方案，脫模器元件322 (a)可以具有針、釘狀物、長釘或尖頭的構型，或(b)可以是在墊部件230從模具310中取出時保持墊部件230的位置的真空系統。因此，脫模器元件322是可用于將墊部件230固定到脫模器320且有助于在墊部件230從模具310中取出時保持墊部件230的位置的任意裝置或系統。此外，定位孔323在底座321中形成孔洞，所述定位孔323被設置成與定位柱314相對應且接納定位柱314。
[0045]脫模器元件322的位置與模具元件312的位置相對應。而且，脫模器元件322以與模具元件312相同的方式相對于彼此布置或以其他方式定位，且模具元件313以與墊部件230相同的方式相對于彼此布置或以其他方式定位。即，脫模器元件322以與緩沖元件200中的墊部件230的位置相應的構型被布置。然而，如果需要用于墊部件230的不同布置，那么脫模器元件322和模具元件312可以被移除或以其他的方式被重新定位，以與不同的布置相應。
[0046]脫模器片324鄰近底座321放置且包括接納脫模器元件322的多個孔。即，脫模器元件322延伸穿過脫模器片324中的孔。多種材料可以用于脫模器片324，包括各種聚合物材料和金屬。
[0047]加熱板330包括底座331且引入加熱元件，底座331也可以由耐用且剛性的材料比如鋼或鋁形成。更具體地，電線圈可以延伸通過底座331，以將底座331加熱至(a)使墊部件230結合到材料層210和220且(b)用結合元件240使材料層210和220彼此結合的溫度。作為可選擇的方案，底座331可以引入熱流體通過其穿過的流體通道，或可以利用輻射加熱器、射頻發射器或其他裝置。在加熱板330的一些構型中，在制造過程期間底座331的接觸緩沖元件200的部分的表面可以引入橡膠或硅酮材料。
[0048]壓板340包括底座341和可壓縮材料342。與底座311、321和331—樣，底座341可以由耐用且剛性的材料比如鋼或鋁形成。可壓縮材料342被下凹在底座341的表面內，且由在施加力時壓緊或變形且在撤除力時恢復至初始形狀的材料(例如，硅酮、聚合物泡沫)形成。盡管描繪了可壓縮材料342的單一元件，但是一些構型可以引入具有不同程度的可壓縮性的可壓縮材料342的多個元件，這取決于待制造的緩沖元件200的構型。[0049]參考圖1lA-圖1lK和圖12A-圖12K，公開了利用制造設備300的合適的制造過程的實例。首先，模具元件312以與緩沖元件200中的墊部件230的位置相應的構型被布置，且脫模器元件322以與模具元件312的位置和緩沖元件200中的墊部件230的位置相應的構型被布置。然后，坯料301被放置在模具310和脫模器320之間，如圖1lA和圖12A所描繪的。坯料301由與墊部件230相同的材料形成，且具有墊部件230的厚度，墊部件230由坯料301切割出。一旦設置了坯料301，模具310和脫模器320靠近、壓緊且切割坯料301，如圖1lB和圖12B所描繪的。更具體地，(a)坯料301壓靠住模具元件312，使得邊緣315刺穿且切斷坯料301，及(b)脫模器元件322刺穿且進入坯料301。注意，脫模器元件322被設置成與每一個模具元件312相對應且進入每一個模具元件312的內部區域，該內部區域是出坯構件313所處的位置。根據脫模器元件322的長度，在這個操作期間，脫模器元件322的末端區域可以穿過坯料301且刺穿出坯構件313。為了保證模具元件312與脫模器元件322準確地對準，定位柱314與定位孔323對準且進入定位孔323。
[0050]在過程的這個階段中，模具元件312已經有效地切穿坯料301。參考圖12B，模具元件312的邊緣315完全穿過坯料301而抵住脫模器片324的表面。如上文所提到的，每一個模具元件312的內部區域具有單獨的墊部件230的大體形狀。因此，單獨的墊部件230被定位在模具元件312內且被壓縮在脫模器片324的表面和出坯構件313之間。如圖1lC和圖12C所描繪的，然后使模具310和脫模器320分開，以從模具元件312內取出墊部件230，且墊部件230通過各脫模器元件322固定到脫模器320。再次參考圖12B，坯料301的在模具元件312內的部分(例如，形成墊部件230的部分)比坯料301的在模具元件312的外部的部分受到更大的壓縮。即，坯料301的在模具元件312內的部分被壓靠住出坯構件313。當模具310和脫模器320分開時，墊部件230的壓縮造成墊部件230從模具元件312向外擴張且保持恰當地設置在脫模器元件322上。因此，在使模具310和脫模器320分開時，墊部件230保持固定到脫模器元件322。此外，注意到，坯料301在這個階段可以保持在模具310內(即，圍繞各模具元件312)，或可以與模具310分開，且還注意到，坯料301定義其中取出墊部件230的各孔。
[0051]參考圖12C，脫模器元件322延伸穿過墊部件230且從墊部件230突出。這種構型的益處是:脫模器元件322可以具有適合于不同厚度的墊部件230的長度。如下文更加詳細地描述的，脫模器元件322還可以具有縮入到底座321中的構型，從而促進后面的結合步驟或適應其中墊部件230具有不同厚度的構型。
[0052]到目前為止，作為制造過程的概述，墊部件230已經有效地從坯料301中取出。更具體地，Ca)用模具元件312來切斷坯料301，以形成墊部件230，及(b)墊部件230從模具元件312中取出且歸因于脫模器元件322的存在而保持固定到脫模器320，脫模器元件322延伸到各墊部件230中。此外，墊部件230以與模具元件312相同的方式被設置且被定向，且因此被設置且被定向成在緩沖元件200內。因此，墊部件230已經從坯料301中取出，且被設置且被定向成被引入到緩沖元件200中。
[0053]然后，鄰近加熱板330設置脫模器320和墊部件230的組合，如圖1ID和12D所描繪的。此外，第一材料層210被放置在墊部件230和加熱板330之間。然后，脫模器320和加熱板330靠近且壓緊第一材料層210和墊部件230，如圖1lE和圖12E所描繪的。如上文所討論的，加熱板330的底座331包括加熱元件。同樣地，底座331的溫度可以升高至其中在第一材料層210和墊部件230之間發生結合的點。盡管脫模器元件322被描繪成突出到加熱板330中，但是脫模器元件322可以具有縮到底座321中的可縮回構型。
[0054]當在脫模器320和加熱板330之間被壓緊時，可以使用來自加熱板330的能量來使第一材料層210和墊部件230彼此結合。如上文所討論的，熱塑性聚合物材料在受熱時熔化且在充分冷卻時恢復至固態。基于熱塑性聚合物材料的這種特性，可以利用熱結合過程，以形成連接第一材料層210和墊部件230的熱結合部。在這個上下文中，熱結合可以涉及例如(a)第一材料層210和墊部件230中任意一個內的熱塑性材料的熔化或軟化，其使元件連接到一起，(b)墊部件230內的熱塑性材料的熔化或軟化，使得熱塑性聚合物材料延伸進入第一材料層210的織物結構或滲入第一材料層210的織物結構，或(c)第一材料層210內的熱塑性材料的熔化或軟化，使得熱塑性聚合物材料延伸進入墊部件230的結構或滲入墊部件230的結構。當僅一個元件包含熱塑性聚合物材料時，或當兩個元件都包含熱塑性聚合物材料時，可以發生熱結合。此外，熱結合一般不涉及縫合或粘合劑的使用，但是涉及用熱使元件彼此直接結合。然而，在一些情況下，可以利用縫合或粘合劑，以補充元件通過熱結合的熱結合部或連接。作為熱結合的可選擇方案，可以利用粘合劑、熱活化粘合劑或其他固定結構來連接第一材料層210和墊部件230。
[0055]如上文所討論的，在制造過程期間底座331的接觸緩沖元件200的部分的表面可以引入橡膠或硅酮材料。參考圖12E，脫模器元件322與底座331隔開且沒有接觸底座331。在其中第一材料層210和墊部件230的壓緊引起脫模器元件322接觸底座331的情況下，可以存在橡膠或硅酮材料，以接納脫模器元件322的末端區域。即，在壓緊第一材料層210和墊部件230的期間，脫模器元件322的末端區域可以刺穿且進入橡膠或硅酮材料。
[0056]壓緊且結合后,使脫模器320和加熱板330分開，以暴露結合的第一材料層210和墊部件230。在這個階段，連接第一材料層210和墊部件230的熱塑性材料、粘合劑或其他元件可以具有高的溫度或可能沒有完全固化。為了防止第一材料層210和墊部件230之間的分開，可以從底座321中推出脫模器片324，這有效地從脫模器元件322中推出墊部件230，如圖1lF和圖12F所描繪的。即，使脫模器片324與脫模器元件322分開，以從脫模器320中推出墊部件230。在使脫模器片324與脫模器元件322完全分開時，第一材料層210和墊部件230的組合脫離脫模器320，如圖1lG和圖12G所描繪的。
[0057]繼續制造緩沖元件200，然后，第二材料層220鄰近加熱板330被放置，將第一材料層210和墊部件230的組合翻過來或以其他方式定向，使得墊部件230在材料層210和220之間，且壓板340鄰近第一材料層210被定位，如圖1lH和圖12H所描繪的。然后，壓板340和加熱板330靠近且壓緊第一材料層210、第二材料層220和墊部件230，如圖1lI和圖121所描繪的。考慮到底座331的高的溫度，在第二材料層220和墊部件230之間發生結合(例如，熱結合)。
[0058]除了結合第二材料層220和墊部件230以外，用結合元件240使材料層210和220結合(例如，熱結合)。墊部件230被設置成與可壓縮元件342的位置相應，如圖121所描繪的。當被壓緊時，墊部件230和可壓縮元件342的厚度減少，從而允許底座331和底座341壓緊材料210和220之間的結合元件240。通過使這些元件壓緊到一起，用來自底座331的熱連結，第二材料層結合(例如熱結合)到結合元件240。因此，實際上，用結合元件240使材料層210和220結合到一起。例如，在其中墊部件230具有可變的厚度的構型中，可以利用具有不同程度的可壓縮性的可壓縮材料342的多個元件，以保證緩沖元件200的所有元件都被正確地結合。
[0059]—旦完成壓縮和結合，使加熱板330和壓板340分開且暴露結合的第一材料層210、第二材料層220和墊部件230，如圖1lJ和圖12J所描繪的。在制造過程的這個階段，可以有效地完成緩沖元件200的制造。
[0060]圖1lA-圖1lJ和圖12A-圖12J的以上討論提供了用于緩沖元件200的合適的制造過程的實例。通常，制造過程的益處為:模具元件312的布置確定緩沖元件200中的墊部件230的得到的布置。即，模具310首先被設定成使得模具元件312以特定的布置被設置，且墊部件230的得到的位置有效地反映模具元件312的布置。因此，墊部件320的位置可以通過模具元件312的布置來預先選定。
[0061]制造過程的額外的益處為:緩沖元件200的所有元件可以通過熱結合連接，而不需要額外的制造步驟。然而，在一些構型中，可以利用任選的縫合、粘合劑或熱結合步驟，以補充材料層210和220圍繞墊部件230的外周的連接。作為實例，參考圖1lK和圖12K，可以利用縫紉機器或縫合機器350，以進一步使材料層210和220彼此固定。此外，可以利用縫紉機器或縫合機器350，以使緩沖元件200引入到服飾100或其他物品上。
[0062]還可以利用各種其他制造方法或上文所討論的制造方法的變化形式。例如，脫模器元件322可以縮回，使得脫模器320還可以被用作壓板340。在其他構型中，可以沒有出坯材料313，或可以在模具元件312內利用機械化的出坯器。而且，脫模器元件322可以是可取出的或可以被設置在多個位置中，以允許墊部件230的不同構型。而且，可以形成特定的機構，以使上文所討論的大體制造過程自動化。
[0063]作為另外的內容，在多個步驟中，脫模器320和壓板340被描述成定位在加熱板330的下方。關于這種構型的益處涉及形成緩沖元件200的元件的設置。更具體地，當脫模器320和壓板340在加熱板330的下方時，在施加來自加熱板330的熱之前，形成緩沖元件200的元件可以被布置或以其他方式被設置在脫模器320和壓板340上。在這個構型中，僅當加熱板330使元件壓靠住脫模器320或壓板340時，熱被施加到緩沖元件200的元件上。因此，沒有施加熱，可以以其中加熱板330在脫模器320和壓板340上方的構型布置形成緩沖元件200的元件。
[0064]可以利用各種技術，以將緩沖元件200引入到服飾100或其他服飾物品中。作為實例，緩沖元件200可以被縫合或以其他方式結合到形成服飾100的其他材料上。在一些構型中，緩沖元件200可以具有圖6所描繪的構型，其中(a)第二材料層220向外延伸超出第一材料層210的外周。在這個構型中，第二材料層220可以為形成部分服飾100的較大的材料元件的一部分。即，第二材料層220可以形成服飾100的內表面106，且可以形成其中沒有緩沖元件200的區域中的外表面105。在其他構型中，緩沖元件200可以被定向，使得第一材料層210形成內表面106的一部分。因此，可以改變將緩沖元件200引入到服飾100上的方式。
[0065]另外的緩沖元件構型
[0066]緩沖元件200的各方面可以根據緩沖元件200的預期用途和其中引入了緩沖元件200的產品來改變。而且，在緩沖元件200內所采用的尺寸、形狀和材料的變化可以改變緩沖元件200的整體特性。即，通過改變緩沖元件200內所采用的尺寸、形狀和材料，緩沖元件200的可壓縮性、沖擊力減弱、透氣性、柔韌性及整體重量可以適合于特定的目的或產品。下文討論緩沖元件200的多種變化形式。可以利用這些變化形式中的任意一種及這些變化形式的組合，以使緩沖元件200的特性適合于預期的用途或特定的產品。而且，這些變化形式中的任意一種可以通過上文所討論的方法或上文所討論的方法的變化形式來制造。
[0067]緩沖元件200的另外構型被描繪在圖13中，其中框架部件250被設置成圍繞各種墊部件230且在各種墊部件230之間延伸。盡管墊部件230被固定到材料層210和220上，但是框架部件250可以沒有固定到層210和220上，且框架部件250的厚度可以小于墊部件230的厚度。框架部件250的益處涉及當物體接觸緩沖元件200且在墊部件230之間突出時提供額外的保護。
[0068]如上文所討論的，墊部件230具有橢圓形的或具有圓形末端區域的大體伸長的形狀。然而，墊部件230可以具有各種其他形狀，包括圓形、三角形及六邊形，分別如圖14A-圖14C所描繪的。墊部件230可以具有如圖14D所描繪的不規則形狀，或可以為如圖14E所描繪的不同形狀的混合。盡管墊部件230中的每一個可以具有相同的形狀和尺寸，但是墊部件230也可以具有呈各種不同尺寸的大體類似的形狀，如圖14F所描繪的。
[0069]除了可以顯著變化的墊部件230的方面以外，可以改變緩沖元件200的整體形狀。參考圖14G，緩沖元件200展示大體圓形或圓的形狀。在另外的構型中，緩沖元件200可以具有三角形、六邊形或H形的結構，分別如圖14H-圖14J所描繪的。還關于圖1-圖5中的服飾100來描繪緩沖元件200的各種形狀。作為這些的實例，來自服飾100的具有適合于臀部墊的形狀的一個緩沖元件200被描繪在圖14K中，來自服飾100的具有適合于大腿墊的形狀的一個緩沖元件200被描繪在圖14L中，來自服飾100的具有適合于尾骨墊的形狀的一個緩沖元件200被描繪在圖14M中。具有適合于肘部墊(例如，用于襯衫、夾克或袖套)的形狀的緩沖元件200的構型被描繪在圖14N中。
[0070]涉及第一材料層210和第二材料層220的各種方面也可以顯著改變。如上文所討論的，例如，材料層210和220可以由各種織物、聚合物片、皮革、人造皮革或材料的組合形成。參考圖140，第一材料層210被描繪成具有網狀材料的構型，所述網狀材料界定了通過其可看見墊部件230和框架部件250的多個孔洞。除了給予允許空氣和濕氣轉移的較大透氣性外，網狀材料可以允許各種美學性能。更具體地，墊部件230可以具有通過第一材料層210可見的不同的顏色。除了網狀材料以外，其他至少半透明的織物或聚合物片材料也可以允許墊部件230具有可見的不同的顏色。在另外的構型中，緩沖元件200可以完全沒有第一材料層210，如圖14P所描繪的。
[0071]盡管墊部件230的厚度(即，結合到材料層210和220的表面之間的距離)可以是恒定的，但是墊部件230也可以具有不同的厚度，如圖15A所描繪的。在緩沖元件200的一些構型中，位于中心區域的墊部件230可以具有比位于外周區域的墊部件230小的厚度，如圖15B所描繪的。墊部件230的厚度還可以在橫跨緩沖元件200的寬度上減少，如圖15C所描繪的，或可以在橫跨緩沖元件200的寬度上逐漸減小，如圖MD所描繪的。
[0072]另外的服飾和產品構型
[0073]在圖1-圖5中，服飾100被描繪成具有短褲類型衣服的大體構型。參考圖16A，服飾100的腿部區域102向下延伸至較大的程度，從而給予褲子類型衣服的構型，所述褲子類型衣服包括用于個體10的膝部的額外的緩沖元件200。類似的構型被描繪在圖16B中，其中服飾100包括用于個體10的腳踝或小腿的額外的緩沖元件200。
[0074]除了短褲類型衣服和褲子類型衣服以外，還可以以上文所討論的構型中的任意一種將緩沖元件200引入其他各種類型的服飾中。參考圖16C，具有襯衫類型衣服的構型的服飾110的物品被描繪成包括在與穿戴者的肘部相應的位置中的兩個緩沖元件200。當被穿戴時，緩沖元件200可以為肘部提供保護。即，緩沖元件200可以使肘部上的沖擊力減弱。除了使沖擊力減弱以外，緩沖元件200還可以同時提供透氣性、柔韌性、相對低的整體重量及耐洗性中的一種或幾種。盡管服飾110被描繪成長袖襯衫，服飾110可以具有其他襯衫類型衣服的構型，包括例如短袖襯衫、背心式上衣、貼身內衣(undershirt)、夾克和外套。參考圖16D，服飾110被描繪成包括在與穿戴者的肘部、肩部及兩側相應的位置中的六個緩沖元件200。
[0075]緩沖元件200還可以被引入到覆蓋穿戴者的其他區域的服飾中，比如例如帽子、頭盔、包裹物、鞋、襪子和手套中。作為實例，具有一個緩沖元件200的包裹物120被描繪在圖16E中。包裹物120具有可以放置在穿戴者的臂或腿上的大體圓柱形的構型。例如，當穿戴者的肘部酸痛或受傷時，包裹物120的緩沖元件200可定位在肘部上，以有助于在體育運動期間保護肘部。作為其他實例，結合緩沖元件200的鞋墊130被描繪在圖16F中。鞋墊130可以定位在鞋物品內，以緩沖足部的下(S卩，足底)表面。此外，如圖16G所描繪的，一個或多個緩沖元件200可被引入到手套140中，以為穿戴者的手提供保護。此外，如圖16H所描繪的，一個或多個緩沖元件200可被引入到頭盔150中，以為穿戴者的頭部給予保護。除了使沖擊力減弱以外，這些構型中的緩沖元件200還可以同時提供透氣性、柔韌性、相對低的整體重量及耐洗性中的一種或幾種。
[0076]緩沖元件200還可以用于不是服飾的產品中。參考圖17A，席墊160被描繪為主要由一個緩沖元件200形成。例如，席墊160可以在瑜伽期間使用或用作野餐墊，以為坐或躺在地面上提供舒適的表面。如圖17B所描繪的，緩沖元件200還可被引入到椅子170中，以提供用來就坐的舒適地方。類似地，例如在舉行運動比賽時，緩沖元件200可被引入到可被放置在椅子上或露天看臺上的墊子中。如圖17C所描繪的，緩沖元件200還可被結合到背包180中，以提供對穿戴者背部的緩沖。因此，緩沖元件200的各種構型可以被引入到多種廣品中。
[0077]在上文中和在附圖中參考各種構型公開了本發明。然而，本公開內容的目的是提供與本發明相關的各種特征和概念的實例，而不是限制本發明的范圍。相關領域的技術人員將認識到，可對上述構型做出許多改變和修改，而不偏離如由所附權利要求所限定的本發明的范圍。
【權利要求】
1.一種用于制造緩沖元件的方法，所述方法包括: 提供模具和脫模器，所述模具具有多個模具元件，且所述脫模器包括多個銷和脫模器片，所述銷延伸通過所述脫模器片中的孔； 在所述模具和所述脫模器之間定位聚合物材料； 在所述模具和所述脫模器之間壓緊所述聚合物材料，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多個墊部件，且所述銷延伸進入所述墊部件； 使所述模具和所述脫模器分開，所述墊部件被固定到所述銷； 用所述脫模器使所述墊部件壓靠住第一材料層，以使所述墊部件結合到所述第一材料層； 使所述脫模器片與所述銷分開，以從所述脫模器中推出所述墊部件；且 使所述墊部件壓靠住第二材料層，以使所述墊部件結合到所述第二材料層。
2.如權利要求1所述的方法，其中提供步驟還包括將所述銷定位成與所述模具元件相對。
3.如權利要求1所述的方法，其中提供步驟包括以偏移的排設置所述模具元件和所述銷。
4.如權利要求1所述的方法，其中使所述墊部件壓靠住所述第一材料層的步驟包括在所述墊部件和所述第一材料層之間形成熱結合部。
5.一種用于制造緩沖元件的方法，所述方法包括: 將多個墊部件定位在第一材料層和第二材料層之間； 使所述墊部件連接到所述第一材料層和所述第二材料層；且 使用結合元件使所述第一材料層圍繞所述墊部件的外周固定到所述第二材料層。
6.如權利要求5所述的方法，還包括在定位步驟之前，使所述結合元件結合到所述第一材料層的步驟。
7.如權利要求6所述的方法，其中結合步驟包括使所述結合元件定位在所述第一材料層的邊緣處。
8.如權利要求6所述的方法，其中結合步驟包括將所述結合元件配置成具有暴露所述第一材料層的中心區域的孔。
9.如權利要求8所述的方法，其中連接步驟包括使所述墊部件固定到所述第一材料層的所述中心區域。
10.如權利要求5所述的方法，還包括將所述結合元件選擇成包含熱塑性聚合物材料的步驟。
11.如權利要求10所述的方法，還包括將所述熱塑性聚合物材料施加到所述墊部件的表面的步驟。
12.—種制造緩沖元件的方法，所述方法包括: 提供模具和脫模器，所述模具具有以一種布置設置的多個模具元件； 在所述模具和所述脫模器之間定位聚合物材料； 在所述模具和所述脫模器之間壓緊所述聚合物材料，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多個墊部件； 使所述模具和所述脫模器分開，所述墊部件被固定到所述脫模器，且所述墊部件具有所述模具元件的所述布置； 使由熱塑性聚合物材料形成的結合元件固定到第一材料層，所述結合元件鄰近所述第一材料層的邊緣設置，且所述結合元件不在所述第一材料層的中心區域處； 用所述脫模器使所述墊部件壓靠住所述第一材料層的所述中心區域，以使所述墊部件以所述模具元件的所述布置結合到所述第一材料層； 使所述墊部件壓靠住第二材料層，以使所述墊部件結合到所述第二材料層；且使所述第一材料層壓靠住所述第二材料層，以用所述結合元件使所述第一材料層和所述第二材料層結合到一起。
13.如權利要求12所述的方法，其中提供步驟包括使所述脫模器形成為包括多個向外延伸的銷。
14.如權利要求13所述的方法，其中提供步驟還包括以所述模具元件的所述布置定位所述銷。
15.如權利要求12所述的方法，其中使所述墊部件壓靠住所述第一材料層的所述中心區域的步驟包括在所述墊部件和所述第一材料層之間形成熱結合部。
16.—種緩沖元件,包括: 第一材料層和第二材料層； 多個墊部件，所述多個墊部件被定位在所述第一材料層和所述第二材料層之間，所述墊部件被熱結合到所述第一材料層和所述第二材料層， 所述第一材料層圍繞所述墊部件的外周熱結合到所述第二材料層。
17.如權利要求16所述的緩沖元件，其中熱塑性聚合物元件被定位在所述第一材料層和所述第二材料層之間。
18.如權利要求16所述的緩沖元件，其中框架部件被定位在所述第一材料層和所述第二材料層之間，所述框架部件界定接納所述墊部件的至少一部分的多個孔，且所述框架部件未固定到所述第一材料層、所述第二材料層和所述墊部件。
19.如權利要求18所述的緩沖元件，其中所述墊部件的厚度大于所述框架部件的厚度。
20.如權利要求16所述的緩沖元件，其中所述墊部件由聚合物泡沫材料形成，且所述第一材料層和所述第二材料層是織物。
【文檔編號】B29C65/18GK103561949SQ201280010342
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年2月24日 優先權日:2011年2月25日
【發明者】大衛·特納 申請人:耐克國際有限公司