CN101815446A - 带有内置防护垫的衣服 - Google Patents

Abstract

一种永久地或半永久地粘结有一个或多个内置防护垫(100，201)的衣服(100)，该护垫抵消能量，适应穿戴者身体表面，耐用且可洗。该护垫可以包括聚氨酯或其他类似的缓冲材料，并永久地或半永久地织入衣服织物中以将缓冲材料施加至织物或以其他方式与织物整合，该织物可以是任何常用织物。该缓冲材料可以通过模制、浇入或其他方式施加到织物上。独立的护垫可以在颜色、硬度和其他特性上进行变化。

Description

带有内置防护垫的衣服

技术领域

本申请要求享有申请人于2007年5月29日提交的名称为《带有内置防护垫的衣服》的美国临时专利申请号60/940471以及于2008年2月30日提交的名称为《带有内置防护垫的衣服》的美国临时专利申请号61/049024的优先权，在本文它们中的任一个均被完整地合并引用。

本发明一方面涉及带有防护垫的衣服，更具体地涉及具有内置防护垫的衣服，防护垫永久地或半永久地粘附在衣服上，该垫可以抵消能量，适应穿戴者身体表面，耐用且可洗。

背景技术

在一些运动中，参与者不可避免地与他人和/或地面和/或其他障碍物碰撞。这些参与者通常在位于或靠近人体某些部位的位置穿着护垫，用来吸收意外碰撞产生的能量，从而保护参与者免受撞击所导致的受伤。意外撞击发生在各项运动中，例如职业和业余体育运动、军队及法律强制武力训练、择业活动等。体育运动包括美式足球、足球、曲棍球、棒球、榄球、板球、篮球、滑冰、滑雪、骑自行车、骑摩托车、驾驶赛车等等运动。

现有技术中的许多护垫装置穿在衣服的外面或衣服里面。图1中示出的现有的相关防护垫的示例，包括美式足球的肩垫20、板球击打护腿30、足球运动员护腿40和女运动员的护胸装置50。图1还示出了用于职业穿着者的护胸装置60。Lashoto et al的6748601号美国专利提供了一种关节联接式防护背心，其利用可拆除的护垫保护使用者免被撞击而受伤。Matechen et al的7100216号美国专利提供了一种衣服，其带有一片具有至少一个以具适应性并可抵消能量的介质制成的护垫。在该专利中，同样的，护垫可以通过双面尼龙搭扣、双面粘胶、胶粘装置等活动粘结在衣服上，或者缝制在衣服上。

一需求仍未满足，防护垫应该适应穿戴者穿着护垫的某些部位的身体表面，并抵消意外撞击体育或其他运动中的参与者而产生的能量。另外还有一未满足的需求，就是防护垫应永久地或半永久地粘结在使用者的衣服上以重复使用，无需在例如洗涤时取下护垫，并无需重新布置护垫在衣服上的部位，这在现有技术中当护垫重新粘结到衣服上时是必需进行的。

发明内容

本发明一方面涉及永久地或半永久地粘结有内置防护垫的衣服的特征和制造方法，该护垫是一个或多个来抵消能量，适应穿戴者身体表面，耐用且可洗。基于本发明的该护垫可以具有聚氨酯基材料，并通过将聚氨酯基材料添加到织物而永久地或半永久地织入衣服织物中。

本发明提供一种永久地粘结有内置防护垫的衣服，该护垫具有聚氨酯基材料。该聚氨酯基材料典型地模制或灌入示例中的衣服上。

本发明提供一种防护垫，其易于适应人体表面，并抵消意外撞击体育或其他运动中的参与者而产生的能量。

本发明提供一种防护垫，其令穿戴者穿着舒适。

本发明提供一种防护垫，其永久地或半永久地粘结在使用者衣服上以重复使用，该护垫无需在例如洗涤时取下，并且无需像在护垫可随时从方服上取下的情况般重新布置护垫在衣服上的部位。

本发明还提供一种防护垫，其能够经受多次循环水洗，并可以承受一般的水温和洗涤剂，其中该衣服具有普遍用于衣服所设计的运动的任何织物。

本发明的防护垫还具有多层聚氨酯，其中两层或更多层的硬度和弹性可以互不相同。

本发明所涉及的附加优点和新颖特征，一部分通过下面的描述进行说明，一部分基于下面的内容或者基于本发明实施例的教导对于本领域技术人员来说是显而易见的。

附图说明

通过对给出的如下所附附图进行详细描述可以完全理解本发明，只通过示例来给出这些附图，并不能对所讨论的本发明的各个方面进行限制，这些附图包括：

图1(现有技术)示出了相关的防护垫的实例；

图2描述了基于本发明的模制在袜子上的聚氨酯护垫的实施例；

图3描述了图2中示出的护垫的内侧；

图4示出了基于本发明实施例的具有防护垫的示例衣服，其中在该例子中的衣服是一件衬衫；

图5示出了基于本发明的具有一防护垫的示例衣服，其中该例子中的衣服的部分是衬衫的袖子；

图6示出了基于本发明的带有防护垫的示例衣服，其中该例子中的衣服是一条裤子；

图7示出了基于本发明的带有防护垫的示例衣服，其中该例子中的衣服是一只袜子；

图8示出了图7中示出的袜子，其具有双层防护垫；

图9示出了基于本发明的通过具有多个防护垫的一个防护区域来加强衣服的一示例部分；

图10示出了基于本发明的带有浇在织物上的护垫的衣服的一示例部分；

图11示出了基于本发明的带有浇在织物上并通过模板成型的护垫的衣服的一示例部分；

图12示出了基于本发明的带有浇在衣服不同区域上的多个防护垫的示例衣服，其中该例子中的衣服是一件衬衫；

图13示出了基于本发明的带有浇在衣服不同区域上的多个防护垫的示例衣服，其中该例子中的衣服是一条裤子。

具体实施方式

现在将基于附图对本发明的各个方面进行详细描述，附图中示出了本发明的变形和示例。但是，本发明各个方面可以按多种不同的形式来实施，并且不应当局限在本文所给出的变形；另外，所提供的这些变形令本文披露的内容全面和完整，并且对于本领域技术人员来说完全覆盖保护范围。

除非另行限定，本文使用的所有技术性和学术性术语均有相同的含义，按本发明所属领域的普通技术人员的通常理解。本文提供的方法和实施例只是示例并不用于限制。

通过说明，本发明一方面包括提供一种永久地或半永久地粘结有一个或多个内置防护垫的衣服，该护垫抵消能量，适应穿戴者的身体表面，耐用且可洗。基于本发明一些变形的护垫包括聚氨酯或其他聚合基材料，或者其他具有类似特征的材料，本文之后将共同并交替引用《聚氨酯材料》或《聚氨酯基材料》，并且永久地或半永久地织入衣服织物，该织物为任何常用织物。在一些变形中，聚氨酯填入织成护垫的多孔织物中。该聚氨酯基材料典型地当例如处在被加热未凝固状态时模制、浇到或以其他方法施加到衣服上，形成覆盖衣服上设计要保护的区域的一个或多个护垫。该施加的材料之后在使用前例如通过冷却凝固。

本文使用的特定材料和术语

聚氨酯是任何具有通过乙烷键连接的有机组织链的聚合物。聚氨酯广泛用于弹性硬质泡沫塑料、耐用弹性体和高性能粘结剂和密封剂、纤维、密封条、垫圈、避孕套、地毯衬垫和硬塑料部件上。

一主要聚氨酯加工反应是在二异氰酸酯(由芳香烃和脂肪质可得)和多羟基化合物，通常为聚丙二醇或聚酯型多元醇，之间进行，存在催化剂材料用来控制构建单元。聚氨酯可以制成各种密度和硬度，通过变化所使用的单体类型和/或添加其他物质来改变特性，特别是密度，或加强性能。可以使用其他添加剂来提高防火性能、在不同化学环境下的稳定性以及聚氨酯产品的其他特性。聚氨酯还可以与其他组分混合来修正基于实际应用的最终材质。例如，可以添加颜色，可以添加材料形成光滑表面等。

聚氨酯的特性主要由所选择的多羟基化合物来决定，而二异氰酸酯可以产生一定的影响，聚氨酯中它们的含量应该适合其应用。机械特性受操作和模制形状的影响。二异氰酸酯的选择还影响聚氨酯在光照下的稳定性。芳香烃二异氰酸酯的聚氨酯在光照下会变黄，而由脂肪质二异氰酸酯制得的聚氨酯在光照下更加稳定。

当线性聚乙二醇原材料，这里涉及聚醚多醇，用于生成乙烷键时，可以获得柔软、弹性和更有韧性的聚氨酯。如果使用多重多元醇将得到更坚硬的产品，这些物质可以生成三维连键结构，其可以是低密度泡沫塑料的形式。

在众多其它特性之中，聚氨酯的如下特性使其用于制造护垫来吸收意外撞击更具吸引力：

硬度级：聚氨酯可以制成各种硬度。硬度级来衡量特定材料的硬度。高硬度级的可以生产十分坚硬的产品，其十分耐穿刺和耐磨损。低硬度级的可以呈现非常柔软的品质，人类皮肤接触后感觉十分柔软，该级别生产的材料在某些领域十分有用，例如在医学领域。因此，护垫应被设计具有这样的特性，与经常施加到护垫上的撞击的类型相匹配。

延展性和长时间耐用性：聚氨酯具有延展性，其能够在断裂之前经受延长700％或更高。

记忆性：聚氨酯的一些结构还具有卓越的记忆性，意味着这些结构在被拉伸到极限之后还可以回到它们原来的尺寸。因此，具有该特性的护垫可以重复使用并典型地与没有该特性的护垫相比具有较长的使用寿命。

温度适应性：聚氨酯典型地具有卓越的温度适应性，通常使这种材料在要求高的环境中会是一种好材料。因此，该材料的护垫可以在使用后以任何常用水温洗涤。

张力强度：聚氨酯具有高达每平方英寸10000磅(psi)的张力强度，其强于大多数材料。因此，该材料的护垫可以典型地承受高能量撞击。

在相关技术中示出的聚氨酯是高耐用的，并且还具有吸震能力。使用聚氨酯泡沫塑料的典型示例是一种叫做DOW^TM ENFORCER^TM的高性能人造革，其由密歇根州米德兰的

生产。该应用需要非常高的耐用性，而吸收震动的特性则用来帮助降低撞击到革表面的负面效应。

本文使用的术语《衣服》涉及各种织物，通常通过裁剪以适于人穿着，包括但不限为：衬衫、短裤、袜子、套袖、帽子、弹性绷带、腰带、夹克和裙子。

本文使用的术语《能量抵消》与防护垫相关，涉及防护垫吸收施加到防护垫上的意外击打/撞击的主要强度的能力。

实施例

基于实施例，并不局限在其他材料，所描述的本发明的示例护垫具有聚氨酯基材料，虽然基于本发明的护垫能够包括任意其他合适的材料，例如与聚氨酯具有相近的高耐用性、张力强度、温度适应性、设计适应性和设计硬度级的材料。

为了更加清晰，所描述的聚氨酯护垫的一些变形示例织在衣服的外表面上；但是，该护垫也可类似地织在衣服的内表面上(靠近穿戴者身体)，并且例如还可以由其他织物层或其他材料覆盖。

基于本发明一些实施例的聚氨酯护垫还织在衣服特定部位的织物上并具有特定的形状，该形状包括预先设计的护垫形状，在最终护垫的最终状态，与人体特定位置的表面形状相一致。护垫的形状可以使用特定模具预先设计或者将聚氨酯浇在由聚氨酯不能与之粘结的材料如铝、塑料或其他材料制成的模板内。

基于本发明的可用的任意给出的护垫的厚度、弹性和硬度基于例如下述一个或多个内容：a)护垫整合于衣服上的位置；b)护垫应提供保护的人体器官或其他部分；和/或c)衣服所设计使用的特定活动。另外，护垫的厚度、弹性和硬度可以预先确定以至少与护垫预期要承受的意外撞击的预计能量相匹配。需要注意的是，聚氨酯通常对于液体(通常为水)和/或气体(通常为空气)是密封的。因此，当聚氨酯护垫相对较大或者当保护的人体区域较大而不阻碍或者最低限度地阻碍空气流动是十分重要的，该护垫应细分成多个小护垫，使其之间具有间隙，从而改进防护区域内的空气流动。这些变形的小护垫还可以改进防护区域的柔软度。

图2描述了基于本发明的一种聚氨酯护垫100模制到衣服10上。其中图2中示例的衣服是袜子，本发明亦可应用到许多不同的体育或其他运动中使用。还参照图3，其描述了图2所示的聚氨酯护垫100的内侧。该聚氨酯填充到织成袜子10的织物的多孔织物。

参照附图4，其示出了基于本发明的具有防护垫的衣服10的另一实施例，其中该例子中的衣服是一件衬衫12。参照附图5，其示出了示例衣服的一部分，例子中是衬衫的袖子14；参照附图6，其中例子中的示例衣服是一条裤子16；参照附图7，其中例子中的示例衣服是袜子18。

图4的衬衫12示出了肩部防护垫110、胸部防护垫112和肾部防护垫114。但是衬衫12可以在任何位置设置防护垫以保护在预期运动中的穿戴者。相同地，如图5所示，袖子14示例地具有肘部护垫116，袜子18示例具有腿部防护垫102。同样地，图6的裤子16示例具有大腿防护垫122、裆部防护垫124和膝盖防护垫120。但是裤子16还可以在任何适当的位置设置任何防护垫以保护在预期运动中的穿戴者。

本发明提供一种防护垫，使穿戴者穿着舒适。例如，许多足球运动员由于不舒适而不佩戴护腿部保护装置，造成许多运动员腿部受伤。同样地，基于本发明的一些变形，滑雪者选择穿着臀部、肩部、大腿、膝盖和/或尾骨防护垫，它们在相对技术中由于穿着坚硬的防护装置而不舒服而不太合适。舒适及有效地保护的护垫可以使美式足球运动员从笨重的护肩和/或其他护垫的标准化穿戴中解放出来。

本发明提供一种防护垫用于区域保护人体某些区域，在这此区域中使其无阻碍地或者最低限度地阻碍空气流动是重要的。该护垫可以分成多个小护垫，在它们之间具有间隙，以改进在防护区域的空气流动。这些变形的小护垫还可以改进防护区域的柔软性。小护垫还可以具有任意不同的形状，包括并不局限为圆形、半圆形、椭圆形和半球形。该小护垫还可以按一定方式间隔排列以实现织物柔软性，改进空气流动，和改进振动吸收。该小护垫还可以均匀分布。

图9示出了基于本发明的具有加强防护区域200的衣服10的一示例部分，该区域具有多个防护垫201。图10示出了基于本发明的带有浇在织物上的护垫201a的衣服10的一示例部分。每个护垫201通过将材料205浇在衣服10的织物表面而制成。图11示出了基于本发明的带有浇在织物上并通过模板250成型的护垫202的衣服10的一示例部分。防护区域200比覆盖同一防护区域的护垫100更加柔软，并且不会如护垫100般阻碍气流穿过织物。

参照附图12，其示出了基于本发明的具有防护垫的衣服10，其中该例子中的衣服是一件衬衫12，参照附图13，其中例子中的示例衣服是一条裤子16。

图12的衬衫12示例具有肩部防护垫210、胸部防护垫212和肾部防护垫214。但是衬衫12可以在任意位置设置防护垫以保护在预期运动中的穿戴者。同样地，图13的裤子16示例具有大腿防护垫222、裆部防护垫224和膝盖防护垫220。但是裤子16可以在任意位置设置防护垫以保护在预期运动中的穿戴者。

本发明提供至少一防护垫，其永久地或半永久地粘结在衣服上以重复多次使用，护垫无需在例如洗涤时取下，并且无需在衣服上重新布置护垫，这在现有的可拆除的护垫中是必需进行的。

本发明还包括提供至少一种防护垫，其能够经受多次洗涤循环和承受常用水温和洗涤剂，其中该衣服可以由常用的用于衣服所设计运动的任何织物制成。

在本发明的一些变形中，该防护垫具有多层聚氨酯，其中每层可以具有相对不同的硬度和弹性。例如，美式足球中所使用的肩部防护垫或者足球中所使用的腿部防护垫在靠近穿戴者身体的层比较软，在护垫外侧面向外部环境的层为较硬的壳体层。图8示出了足球运动员的袜子18，其具有双层防护垫(103和104)。较硬的层来防止受伤，同时较软的层缓冲并抵消作用在穿戴者的任何能量冲击。在本发明的一些变形中，较软的层具有柔韧的较软特性的聚氨酯，同时较硬的层具有另一种坚硬材料或具有不同特性的材料，例如硬塑料或碳纤维。在一些变形中，一个或多个(例如外部壳体层)层可以施加或混入颜色。

在本发明的其他变形中，防护聚氨酯护垫包括其他材料，来加强基于设计应用的防护特性，例如塑料层或网、橡胶、纤维、和/或金属。可以添加特殊粉末来生产防弹板。

在本发明的其他变形中，防护聚氨酯护垫还可以是防水的，可以阻挡水和/或其他液体与护垫接触。

本发明描述了许多变形和示例，明显地可以在许多方面进行变形。这些变形均不视为脱离本发明的精神和描述特征的保护范围，并且这些修改的组合对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (33)

1.一种将防护垫内置于衣服的织物内以保护穿戴者的某个身体部位的方法，该方法包括：

选择该衣服的一选定区域，其在穿着时靠近由衣服来保护的身体部位；

将一种未凝固的缓冲材料施加到该衣服上的该选定区域的至少一部分织物上；和

凝固该缓冲材料，从而永久地或半永久地将防护垫整合在该选定区域上的织物内，该防护垫从而为该身体部位抵消能量。

2.如权利要求1所述的方法，其中该缓冲材料包括聚合基材料。

3.如权利要求2所述的方法，其中该聚合基材料包括一聚氨酯基材料。

4.如权利要求1所述的方法，其中该缓冲材料施加到该选定区域的织物上为至少两层。

5.如权利要求1所述的方法，其中该缓冲材料是防水的。

6.如权利要求1所述的方法，其中该缓冲材料是模制到选定区域内的织物上的。

7.如权利要求1所述的方法，其中该缓冲材料是浇在该织物上的。

8.如权利要求1所述的方法，其中带有内置防护垫的衣服是穿着舒适的。

9.如权利要求1所述的方法，其中该防护垫设在该衣服的外表面上。

10.如权利要求1所述的方法，其中该防护垫设在该衣服的内表面上。

11.如权利要求1所述的方法，其中带有内置防护垫的衣服是可洗的。

12.如权利要求11所述的方法，其中带有内置防护垫的衣服是可以承受多次洗涤循环的。

13.一种与织物整合的防护垫，其由权利要求1所述的方法加工。

14.一种防护衣服，其包括：

一可以穿着在穿戴者的织物部分，该织物部分具有靠近要保护的穿戴者的身体部位的织物区域；和

与该织物部分整合的一缓冲部分；

其中该缓冲部分在靠近要保护的穿戴者的身体部位的织物区域内整合。

15.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分包括多个缓冲子部分。

16.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分包括一柔软部分，其形状设计为适应要保护的穿戴者的身体部位。

17.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分包括一防护壳体层。

18.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分具有一施加的颜色。

19.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分包括一聚合物材料。

20.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分包括聚氨酯。

21.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分通过永久性粘结整合至该织物部分。

22.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分通过半永久性粘结整合至该织物部分。

23.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分通过模制缓冲部分进入织物部分而整合至该织物部分。

24.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是通过将缓冲部分融入该织物部分而整合至该织物部分的。

25.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是通过将缓冲部分浇在该织物部分上而整合至该织物部分的。

26.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是在加热的状态下整合至该织物部分的。

27.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是在非凝固状态下整合至该织物部分的。

28.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分可以使空气流过。

29.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是防液体的。

30.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分是防水的。

31.如权利要求14所述的防护衣服，其中该缓冲部分具有两个或多个独立护垫。

32.如权利要求31所述的防护衣服，其中该两个或多个护垫的形状是圆形、半球形或椭圆形。

33.如权利要求31所述的防护衣服，其中该两个或多个护垫平均分布。

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