CN103862794B - 制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法 - Google Patents

制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法。一种用于制造缓冲元件的方法可以包括将多个衬垫部件固定到从底座向外延伸的销上，每一个销具有非圆形的短轴截面形状。然后在底座和材料层之间压缩衬垫部件，以使衬垫部件结合到材料层上。在一些构造中，销可以具有长形的短轴截面形状。在一些构造中，销可以具有椭圆形的短轴截面形状。此外，在一些构造中，销可以具有选自三角形、正方形、矩形、六边形及半圆形的短轴截面形状。

Description

制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法
本申请是申请日为2012年5月8日，申请号为201280024216.0，发明名称为“制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法”的申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及一种制造用于服饰和其它产品的缓冲元件的方法。
背景技术
给予填塞、缓冲或以其他方式使冲击力减弱的材料或元件通常被引入到各种产品中。例如，运动服饰经常引入保护穿戴者免于接触其他运动员、装备或地面的缓冲元件。更具体地，用在美式足球和曲棍球中的衬垫引入了为穿戴者的各个部位提供冲击保护的缓冲元件。在美式足球、曲棍球、骑车、滑雪、单板滑雪和滑板运动期间使用的头盔引入了在下落或碰撞期间提供头部保护的缓冲元件。类似地，英式足球(例如，守门员)和曲棍球中使用的手套引入了为穿戴者的手提供保护的缓冲元件。例如，除了服饰之外，席垫(mat)(例如，用于瑜伽或露营)、椅垫和背包都引入了缓冲元件以增强舒适性。
发明内容
以下公开了可用于服饰和各种其它产品中的各种缓冲元件。一般而言，缓冲元件包括第一材料层、第二材料层及定位在第一材料层和第二材料层之间且固定到第一材料层和第二材料层的多个衬垫部件。
下文还公开用于制造缓冲元件的方法。该方法的实例包括将多个衬垫部件固定到从底座向外延伸的销，每一个销具有非圆形短轴截面形状。然后在底座和材料层之间压缩衬垫部件，以使衬垫部件结合到材料层。在一些构造中，销可以具有长形的短轴截面形状(elongateshort-axiscrosssectionalshape)。在一些构造中，销可以具有椭圆形的短轴截面形状。此外，在一些构造中，销可以具有选自三角形、正方形、矩形、六边形及半圆形的短轴截面形状。
以下公开了一种制造缓冲元件的方法，所述方法包括：
提供模具和脱模器，所述模具具有多个模具元件且所述脱模器包括具有非圆形的短轴截面形状的多个销；
在所述模具和所述脱模器之间定位聚合物泡沫材料；
在所述模具和所述脱模器之间压紧所述聚合物泡沫材料，所述模具元件切割所述聚合物材料以形成多个衬垫部件，且所述销延伸进入所述衬垫部件；
使所述模具和所述脱模器分开，所述衬垫部件被固定到所述销；以及
(a)通过所述脱模器使所述衬垫部件结合到第一材料层和(b)使所述衬垫部件结合到第二材料层。
提供所述模具和所述脱模器的步骤还可以包括以偏移的排设置所述模具元件和所述销。
提供所述模具和所述脱模器的步骤还可以包括使所述销成形为具有长形的短轴截面形状。
提供所述模具和所述脱模器的步骤还可以包括使所述销成形为具有带圆弧侧面和尖的末端区域的短轴截面形状。
提供所述模具和所述脱模器的步骤还可以包括使所述销成形为具有选自由三角形、正方形、矩形、六边形和半圆形组成的组的短轴截面形状。
所述结合的步骤可以包括在所述衬垫部件和所述第一材料层之间形成热结合部。
以下还公开了一种制造缓冲元件的方法，所述方法包括：
切割聚合物泡沫材料，以同时形成成排布置的多个衬垫部件；
将所述衬垫部件固定到脱模器的销，所述衬垫部件被布置成所述排，且所述销具有非圆形的短轴截面形状；以及
用所述脱模器将所述衬垫部件结合到至少一个材料层。
所述切割的步骤可以包括利用具有成排布置的多个模具元件的模具。
所述切割的步骤还可以包括在所述脱模器和所述模具元件之间压缩所述聚合物泡沫材料。
所述切割的步骤可以包括利用具有布置成偏移的排的多个模具元件的模具。
所述固定的步骤可以包括用来自所述脱模器的多个销刺穿所述衬垫部件。
所述固定的步骤还可以包括将所述销布置成排。
所述结合的步骤可以包括在所述衬垫部件和所述材料层之间形成热结合部。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有带圆弧侧面和尖的末端区域的短轴截面形状的步骤。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有椭圆形的短轴截面形状的步骤。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有选自由三角形、正方形、矩形、六边形和半圆形组成的组的短轴截面形状的步骤。
以下还公开了一种制造缓冲元件的方法，所述方法包括：
将多个衬垫部件固定到从底座向外延伸的销，每一个所述销具有非圆形的短轴截面形状；以及
在所述底座和材料层之间压缩所述衬垫部件，以使所述衬垫部件结合到所述材料层。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有长形的短轴截面形状的步骤。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有带圆弧侧面和尖的末端区域的短轴截面形状的步骤。
所述方法还可以包括将所述销选择成具有选自由三角形、正方形、矩形、六边形和半圆形组成的组的短轴截面形状的步骤。
在所附权利要求中特别地指出了表征本发明的方面的益处和新颖性特征。然而，为了获得对这些益处和新颖性特征的增加的理解，可参考描述并阐述了与本发明有关的各种构造和概念的以下描述性内容和附图。
附图说明
当结合附图阅读时，前述概述和以下详细描述将被更好地理解。
图1是穿着服饰物品的个体的前视图。
图2是服饰物品的前视图。
图3和图4是服饰物品的侧视图。
图5是服饰物品的后视图。
图6是缓冲元件的透视图。
图7是缓冲元件的分解透视图。
图8是缓冲元件的顶部平面图。
图9A和图9B是缓冲元件的剖视图，如通过图8中的剖面线9A和9B所定义的。
图10是用于缓冲元件的制造过程中的制造设备的部分的透视图。
图11是制造设备的脱模器(extractor)的一部分的透视图。
图12是脱模器的销的剖视图，如图11中由剖面线12所定义的。
图13A-13I是与图12相应且描绘销的另外构造的剖视图。
图14A-14J是制造过程的示意透视图。
图15A-15J是制造过程的示意剖视图，如分别通过图15A-15J中的剖面线15A-15J所定义的。
图16是与图7相应且描绘缓冲元件的另外构造的分解透视图。
图17A-17P是与图8相应且描绘缓冲元件的另外构造的顶部平面图。
图18A-18D是与图9A相应且描绘缓冲元件的另外构造的剖视图。
图19A-19H是引入缓冲元件的服饰物品的正视图。
图20A-20C是引入缓冲元件的其它产品的透视图。
具体实施方式
以下讨论和附图公开了可以引入到各种产品中的各种缓冲元件，各种产品包括例如服饰物品(例如，短裤、裤子、衬衫、包裹物、手套、头盔及鞋类)、席垫、座垫及背包。此外，以下讨论和附图公开了与制造缓冲元件相关的各种过程。
服饰构造
参考图1，个体10被描述成穿着具有短裤类型衣服的大体构造的服饰100的物品。尽管服饰100可以穿着在其它服饰物品下面，服饰100可以单穿，可以被暴露或可以穿着在其它服饰物品上面。服饰100还可以与其它装备件(例如，运动或防护装备)一起穿。因此，服饰100的构造及个体10穿着服饰100的方式可以显著变化。
在图2-5中，服饰100被单独地描绘成包括骨盆区域101和从骨盆区域101向外延伸的一对腿部区域102。骨盆区域101与个体10的骨盆区相应且在被穿着时覆盖至少部分的骨盆区。骨盆区域101的上部区域定义腰部开口103，在服饰100被穿着时，腰部开口103围绕个体10的腰部延伸。腿部区域102与个体10的右腿和左腿相应且在被穿着时覆盖至少部分的右腿和左腿。腿部区域102的下部区域每一个定义大腿开口104，在服饰100被穿着时，大腿开口104围绕个体10的大腿延伸。此外，服饰100包括在服饰100被穿着时背离个体10的外表面105，且服饰100包括在服饰100被穿着时面向个体10且可接触个体10的相对的内表面106。
多个缓冲元件200被引入到服饰100的各个区域中，以给予填充、缓冲或以其他方式使冲击力减弱。当在体育运动期间穿着服饰100时，例如缓冲元件200可以保护个体10免于接触其它运动员、装备或地面。关于服饰100，缓冲元件200被定位在骨盆区域101和腿部区域102两者中，且更具体地，被设置成保护个体10的臀部、大腿及尾骨。如下文将更加详细地描述的，缓冲元件200可以引入到各种不同的服饰物品中，且缓冲元件200可以被设置在服饰物品的各个区域中，以保护个体10的特定部位(例如，肌肉、骨骼、关节、冲击区域)。此外，缓冲元件200的形状、大小及其它属性和用于缓冲元件200的材料和部件可以显著变化，以为个体10的特定部位提供特定水平的保护。
缓冲元件构造
在图6-9B中，用于缓冲元件200的示例性构造被描绘成包括第一材料层210、第二材料层220和多个衬垫部件230。第一材料层210和第二材料层220共同形成用于缓冲元件200的外表面或覆盖物。即，第一材料层210和第二材料层220共同形成在其内定位了衬垫部件230的袋状物或空间。第二材料层220被描绘成具有大体平面构造，而第一材料层210在衬垫部件230上延伸且还沿着衬垫部件230的侧面延伸以连接第二材料层220(例如，通过缝合、粘合剂或热结合)。尽管缓冲元件200可以以各种方式引入到服饰100中，但是第一材料层210可以被设置在第二材料元件220的外部，使得缓冲元件200从服饰100向外突出。即，第一材料层210可以形成一部分的外表面105，而第二材料层220可以形成外表面105和内表面106两者的一部分。可选择地，第二材料层220可以设置在第一材料元件210的外部，使得缓冲元件200向内突出。
多种材料可用于第一材料层210和第二材料层220，包括例如多种织物、聚合物片、皮革或人造皮革。这些材料的组合(例如，结合到织物的聚合物片)也可用于材料层210和220。尽管材料层210和220可以由相同的材料形成，但是材料层210和220中的每一个还可以由不同的材料形成。关于织物，材料层210和220可以由包含例如人造丝、尼龙、聚酯、聚丙烯酸类(polyacrylic)、弹性纤维、棉、羊毛或丝的针织的、编织的、非编织的、间隔物(spacer)或网状织物部件形成。而且，织物可以是不拉伸的，可以呈现单方向拉伸，或可以呈现多方向拉伸。因此，对于第一材料层210和第二材料层220，许多材料是合适的。
衬垫部件230被定位在材料层210和220之间且被固定到材料层210和220中的每一个上。每一个衬垫部件230具有固定到第一材料层210上的第一表面231、固定到第二材料层220上的相对的第二表面232及在表面231和232之间延伸的侧表面233。尽管衬垫部件230的形状可以显著变化，但是表面231和232中的每一个被描绘成具有带有圆的末端区域的椭圆形的或大体长形的形状，且侧表面233以大体笔直的方式在表面231和232之间延伸。衬垫部件230还被描绘成彼此均等隔开的且被布置成排，特别是偏移的排(offsetrow)，但可以以各种布置来隔开或定位。以偏移的排来布置衬垫部件230的优势在于有效地使衬垫部件230之间的区域最小，同时保持相邻的衬垫部件230之间的整齐的间距。
多种材料可用于衬垫部件230，包括在压缩后恢复至初始形状的各种聚合物泡沫材料。用于衬垫部件230的合适的聚合物泡沫材料的实例包括聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚酯、聚丙烯及聚乙烯泡沫。而且，可以利用热塑性和热固性聚合物泡沫材料两者。在缓冲元件200的一些构造中，衬垫部件230可以由具有不同密度的聚合物泡沫材料形成，或可以利用固体聚合物或橡胶材料。流体填充室也可以被用作衬垫部件230。同时，不同的衬垫部件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。如下文将更加详细讨论的，形成衬垫部件230的聚合物泡沫材料使冲击力减弱，以提供缓冲或保护。通过选择用于各种衬垫部件230中的每一个的厚度、材料及密度，在整个缓冲元件200中，冲击力的减弱程度可以变化，以给予所需程度的缓冲或保护。
形成衬垫部件230的可压缩聚合物泡沫材料使冲击力减弱，所述冲击力压缩或以其他方式接触缓冲元件200。例如，当引入到服饰100或其他服饰物品中时，衬垫部件230的聚合物泡沫材料可以压缩，以保护穿戴者免于接触其他运动员、装备或地面。因此，可以利用缓冲元件200，以向被缓冲元件200覆盖的个体10或其它穿戴者的区域提供缓冲或保护。
除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200具有同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种的益处。当引入到服饰物品比如服饰100上时，穿戴者可能出汗且产生过多的热。通过利用用于材料层210和220的可透过织物且还在相邻的衬垫部件230之间形成间隙，用于使空气进入服饰100和用于使水分离开服饰100的区域被形成通过缓冲元件200。更具体地，空气和水分可以穿过材料层210和220且在衬垫部件230之间穿过，以向具有缓冲元件200的服饰100的区域给予透气性。而且，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构给予缓冲元件200柔韧性和低的整体重量。而且，甚至在使用与商业洗涤过程相关的温度时，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构允许缓冲元件200被洗涤，而没有明显的收缩或翘曲。因此，缓冲元件200可以为服饰物品同时提供冲击力减弱、透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性。
上文所讨论的缓冲元件200的构造提供合适构造的实例。其它的构造被公开在(a)2011年2月25日提交到美国专利和商标局且标题为“CushioningElementsForApparelAndOtherProductsAndMethodsOfManufacturingTheCushioningElements”的美国专利申请系列号13/035,570和(b)2011年2月25日提交到美国专利和商标局且标题为“ArticlesOfApparelIncorporatingCushioningElementsAndMethodsOfManufacturingTheArticlesOfApparel”的美国专利申请系列号13/035,592中，这些申请通过引用并入本文。
制造设备
在图10中，制造设备300被描绘成包括模具310、脱模器320、加热板330及压板340。在图10中描绘的且在下文讨论的用于制造设备300的构造意图提供可用来制造缓冲元件200的制造设备的实例。还可以利用以类似方式操作的多种其它制造设备。
模具310包括底座311、多个模具元件312、多个喷出构件(ejectionmember)313及一对对齐柱(registrationpeg)314。底座311由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，以为模具310提供基础。模具元件312从底座311向外(例如，向上)延伸，且呈现衬垫部件230的大体形状。更具体地，每一个模具元件312的内部区域具有单个衬垫部件230的大体形状。如下文更加详细地讨论的，利用模具元件312的边缘315(例如，上边缘)来切断形成衬垫部件230的材料，从而成形且形成每一个衬垫部件230。边缘315一般可以具有尖锐的构造，所述尖锐的构造有助于切断形成衬垫部件230的材料。喷出构件313被定位在每一个模具元件312的内部区域中，且与边缘315隔开(例如，向下隔开)。作为实例，喷出构件313可以由具有比形成衬垫部件230的聚合物泡沫材料低的可压缩性的聚合物泡沫材料形成。此外，对齐柱314从底座311向外(例如，向上)延伸。
除了具有衬垫部件230的大体形状以外，模具元件312以与衬垫部件230相同的方式相对于彼此被布置或以其他方式被定位。如上文所提出到的，衬垫部件230被描绘为彼此均匀隔开且被布置成偏移的排。类似地，模具元件312彼此均匀隔开且被布置成偏移的排。即，模具元件312以与缓冲元件200中的衬垫部件230的位置相应的构造被布置。然而，如果需要用于衬垫部件230的不同布置，那么模具元件312可以被移动或以其它方式被重新定位，以与不同的布置相应。
脱模器320包括底座321、多个销322及一对对齐孔323。底座321由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，以为脱模器320提供基础。销322具有从底座321向外(例如，向下)延伸的销的构造且具有尖锐的或尖的末端区域。如下文更加详细地讨论的，有助于在衬垫部件230从模具310取出时保持衬垫部件230的位置。作为销的可选择的方案，销322(a)可以具有针、钉状物、长钉或尖头的构造，或(b)可以是在衬垫部件230从模具310中取出时保持衬垫部件230的位置的真空系统。因此，销322是可用于将衬垫部件230固定到脱模器320上且在衬垫部件230从模具310中取出时有助于保持衬垫部件230的位置的任意装置或系统。此外，对齐孔323形成底座321中的孔洞，所述孔洞被设置成与对齐柱314相应且接纳对齐柱314。
销322的位置与模具元件312的位置相应。而且，销322以与模具元件312相同的方式相对于彼此被布置或以其它方式被定位，且模具元件312以与衬垫部件230相同的方式相对于彼此被布置或以其它方式被定位。即，销322以与缓冲元件200中的衬垫部件230的位置相应的构造被布置。然而，如果需要用于衬垫部件230的不同布置，那么销322和模具元件312可以被移除或以其它的方式被重新定位，以与不同的布置相应。
图11描绘包括销322中的一个的脱模器320的一部分。销322具有长轴324和短轴325。长轴324从销322的尖端区域延伸穿过底座321，从而穿过销322的中心且沿着销322的长度延伸。短轴325垂直于长轴324且穿过销322的宽度或厚度。参考图12，穿过销322的截面被描绘成具有大体椭圆形形状。可选择地，穿过销322的截面可以具有例如三角形形状、正方形形状、矩形形状、长形六边形形状、半圆形形状或不规则且非几何形状，如图13A-13F中分别描绘的。同时，穿过销322的截面可以具有带圆形中心部分的非圆形状，所述圆形中心部分具有突出部，如图13G中所描绘的，或X-形状构造，如图13H中所描绘的。此外，穿过销322的截面可以具有图13I中所描绘的形状，其具有带尖的末端区域的圆弧侧，这种形状具有与一些其它形状相比对衬垫部件230的聚合物泡沫材料造成较小的损伤的优势。
在图12和图13A-13I中所描绘的所有形状可以称为“非圆形短轴截面形状”。更具体地，形状可以为(a)“非圆形的”，因为它们不形成整个360度圆，(b)“短轴”，因为它们相应于短轴325放置在其上的平面，及(c)“截面”，因为它们相应于穿过销322(即，穿过销322的截面)形成的形状。此外，一些形状尤其是图12、图13C-13G和图13I中的那些形状可以被称为“长形短轴截面形状”。更具体地，这些形状可以为“长形的”，因为沿着短轴截面，宽度大于厚度。如下文更加详细描述的，这个构造的优势在于非圆形的或长形的短轴截面形状限制衬垫部件230在固定到销322上时的旋转能力。即，使销322形成为具有非圆形的或长形的短轴截面形状限制了衬垫部件230在固定到销322上时的旋转。
加热板330包括底座331和一对对齐柱332。底座331还可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，且引入加热元件。更具体地，电线圈可以延伸穿过底座331，以将底座331加热至使衬垫部件230结合到材料层210和220上的温度。作为可选择的方案，底座331可以引入热流体通过其穿过的流体通道，或可以利用辐射加热器、射频发射器或其它装置。此外，对齐柱332从底座331向外(例如，向上)延伸。在加热板330的一些构造中，在制造过程期间接触缓冲元件200的部分的底座331的表面可以引入橡胶或硅酮材料。
压板340由限定一对对齐孔342的底座341形成。与底座311、321和331一样，底座341可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成。对齐孔342形成底座341中的孔洞，所述孔洞被设置成与对齐柱332相应且接纳对齐柱314。
制造过程
可以利用各种技术来制造缓冲元件200。参考图14A-14J和图15A-15J，公开了利用制造设备300的合适的制造过程的实例。首先，模具元件312以与缓冲元件200中的衬垫部件230的位置相应的构造被布置，且销322以与模具元件312和缓冲元件200中的衬垫部件230的位置相应的构造被布置。然后，坯料301被放置在模具310和脱模器320之间，如图14A和图15A所示的。从其上切割衬垫部件230的坯料301由与衬垫部件230相同的材料形成，且具有衬垫部件230的厚度。一旦设置了坯料301，模具310和脱模器320靠近、压紧且切割坯料301，如图14B和图15B所示的。更具体地，(a)坯料301压向模具元件312，使得边缘315刺穿且切断坯料301，及(b)销322刺穿且进入坯料301。注意，销322被设置成与模具元件312中的每一个相应且进入模具元件312中的每一个的内部区域，该内部区域是定位喷出构件313的位置。根据销322的长度，在这个操作期间，销322的末端区域可以穿过坯料301且刺穿喷出构件313。为了保证模具元件312正确地与销322对准，对齐柱314与对齐孔323对准且进入对齐孔323。
在过程的这个阶段中，模具元件312已经有效地切断了坯料301。参考图15B，模具元件312的边缘315完全穿过坯料301，以抵靠底座321的表面。如上文所提出的，每一个模具元件312的内部区域具有单独的衬垫部件230的大体形状。因此，单独的衬垫部件230被定位在模具元件312内且被压缩在底座321的表面和喷出构件313之间。如图14C和图15C所描绘的，然后使模具310和脱模器320分开，以从模具元件312内取出衬垫部件230，且衬垫部件230通过各种销322固定到脱模器320上。再次参考图15B，模具元件312内的坯料301的部分(例如，形成衬垫部件230的部分)比在模具元件312的外部的坯料301的部分更受压缩。即，模具元件312内的坯料301的部分被压向喷出构件313。当模具310和脱模器320分开时，衬垫部件230的压缩造成衬垫部件230从模具元件312向外扩展且保持正确安放在销322上。因此，在使模具310和脱模器320分开时，衬垫部件230保持固定到销322上。此外，注意到，坯料301在这个阶段可以保持在模具310内(即，围绕各种模具元件312)，或可以与模具310分开，且还注意到，坯料301定义其中取出衬垫部件230的各种孔。
衬垫部件230从模具310的取出和衬垫部件230的扩展可在衬垫部件230上诱导多种旋转力。更具体地，来自取出和扩展的力可使衬垫部件230在销322上旋转或以其它方式运动。为了限制衬垫部件230的旋转程度，销322被形成为具有非圆形的或长形的短轴截面形状，如上文所讨论的。在其中销322具有圆形的短轴截面形状的构造中，归因于圆形构造，衬垫部件230可以用较小的力来旋转。然而，在图12和图13A-13I中所描绘的非圆形的或长形的短轴截面形状限制了衬垫部件230可以旋转的程度。也就是说非圆形或长形形状突出到衬垫部件230的聚合物泡沫材料中且限制旋转。因此，非圆形的或长形的短轴截面形状限制了衬垫部件230在固定到销322上时的旋转能力。还应注意的是，在制造过程的另外步骤中，比如在使衬垫部件230结合到第一材料层210时，非圆形或长形的短轴截面形状限制衬垫部件230的旋转。
参考图15C，销322延伸通过衬垫部件230且从衬垫部件230突出。这种构造的优势在于销322可以具有适合用于衬垫部件230的各种厚度的长度。如下文更加详细地描述的，销322还可以具有缩进到底座321的构造，从而促进后面的结合步骤或适应其中衬垫部件230具有不同的厚度的构造。
到目前为止，作为制造过程的概述，衬垫部件230已经有效地从坯料301中取出。更具体地，(a)用模具元件312来切断坯料301，以形成衬垫部件230，及(b)将衬垫部件230从模具元件312中取出且归因于销322的存在而保持固定到脱模器320上，销322延伸穿过各种衬垫部件230。此外，衬垫部件230以与模具元件312相同的方式被设置且被定向，且因此被设置且被定向成在缓冲元件200内。因此，衬垫部件230已经从坯料301中取出，且被设置且被定向成被引入到缓冲元件200中。
然后，邻近加热板330定位脱模器320和衬垫部件230的组合，如图14D和图15D中所描绘的。此外，第一材料层210被放置在衬垫部件230和加热板330之间。然后，脱模器320和加热板330靠近且压紧第一材料层210和衬垫部件230，如图14E和图15E所描绘的。如上文所讨论的，加热板330的底座331引入加热元件。同样地，底座331的温度可以升高至其中在第一材料层210和衬垫部件230之间发生结合的点。为了保证衬垫部件230正确地与第一材料层210对准，对齐柱332与对齐孔323对准且进入对齐孔323。作为额外的内容，尽管销322被描绘成突出进入加热板330，销322可以具有缩进到底座321中的可缩回构造。
当在脱模器320和加热板330之间被压紧时，来自加热板330的能量可以被利用，以使第一材料层210和衬垫部件230结合到彼此。热塑性聚合物材料在受热时熔化且在充分冷却时恢复至固态。基于热塑性聚合物材料的这种属性，可以利用热结合过程，以形成连接第一材料层210和衬垫部件230的热连接部。如本文所用的，术语“热结合”或其变化形式被定义成涉及元件中的至少一个元件内的热塑性聚合物材料的软化或熔化使得元件的材料在冷却时被固定到彼此上的两个元件之间的固定技术。类似地，术语“热结合部”或其变化形式被定义成通过涉及元件中的至少一个元件内的热塑性聚合物材料的软化或熔化使得元件的材料在冷却时被固定到彼此的过程连接两个元件的结合部、键(link)或结构。作为实例，热结合可以涉及例如(a)第一材料层210和衬垫部件230中任意一个内的热塑性材料的熔化或软化，使元件连接到一起，(b)衬垫部件230内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入用于第一材料层210的织物结构或渗入用于第一材料层210的织物结构，或(c)第一材料层210内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入衬垫部件230的结构或渗入衬垫部件230的结构。当仅一个元件包含热塑性聚合物材料时，或当两个元件都包含热塑性聚合物材料时，可以发生热结合。此外，热结合一般不涉及缝合或粘合剂的使用，而是涉及用热使元件直接结合到彼此上。然而，在一些情况下，可以利用缝合或粘合剂，以补充元件通过热结合的热连接部或连接。作为热结合的可选择方案，可以利用粘合剂、热活化粘合剂或其它固定结构来连接第一材料层210和衬垫部件230。
如上文所讨论的，在制造过程期间接触缓冲元件200的部分的底座331的表面可以引入橡胶或硅酮材料。参考图15E，销322与底座331隔开且没有接触底座331。在其中第一材料层210和衬垫部件230的压紧引起销322接触底座331的情况下，可以存在橡胶或硅酮材料，以接纳销322的末端区域。即，在压紧第一材料层210和衬垫部件230的期间，销322的末端区域可以刺穿且进入橡胶或硅酮材料。
压紧且结合后，使脱模器320和加热板330分开，以暴露结合的第一材料层210和衬垫部件230，如在图14F和图15F中所描绘的。而且，从销322取出第一材料层210和衬垫部件230。为了促进取出，可以利用脱模器片，如在(a)2011年2月25日提交到美国专利和商标局且标题为“CushioningElementsForApparelAndOtherProductsAndMethodsOfManufacturingTheCushioningElements”的美国专利申请系列号13/035,570和(b)2011年2月25日提交到美国专利和商标局且标题为“ArticlesOfApparelIncorporatingCushioningElementsAndMethodsOfManufacturingTheArticlesOfApparel”的美国专利申请系列号13/035,592中所公开的，这些申请通过引用并入本文。
一旦从销322取出，第二材料层220然后邻近加热板330被放置，将第一材料层210和衬垫部件230的组合翻过来或以其它方式定向，使得衬垫部件230在材料层210和220之间，且压板340邻近第一材料层210被定位，如图14G和图15G所描绘的。然后，压板340和加热板330靠近且压紧第一材料层210、第二材料层220和衬垫部件230，如图14H和图15H所描绘的。考虑到底座331的高的温度，在第二材料层220和衬垫部件230之间发生结合(例如，热结合)。为了保证衬垫部件230相对于第二材料层220被正确地定位，对齐柱332与对齐孔342对准且进入对齐孔342。
一旦完成压缩和结合，使加热板330和压板340分开且暴露结合的第一材料层210、第二材料层220和衬垫部件230，如图14I和图15I所描绘的。在制造过程的这个阶段，第一材料层210没有被固定到第二材料层220上。现在可以利用额外的缝合、粘合剂或热结合步骤，以使材料层210和220围绕衬垫部件230的外围连接。作为实例，参考图14J和图15J，可以利用缝纫或缝合机器350，以使材料层210和220彼此固定，从而大体完成缓冲元件200的制造。
图14A-14J和图15A-15J的以上讨论提供了用于缓冲元件200的合适的制造过程的实例。通常，制造过程的优势在于模具元件312的布置确定了缓冲元件200中的衬垫部件230的得到的布置。即，模具310首先被设定成使得模具元件312以特定的布置被设置，且衬垫部件230的得到的位置有效地反映模具元件312的布置。因此，衬垫部件230的位置可以通过模具元件312的布置来预先选定。
还可以利用各种其它制造方法或上文所讨论的制造方法的变化形式。例如，销322可以缩回，使得脱模器320还可以被用作压板340。在其它构造中，可以没有喷出材料，或可以在模具元件312内利用机械化的喷射器。而且，销322可以是可取出的或可以被安放在各种位置中，以允许衬垫部件230的不同构造。而且，可以形成特定的机器，以使上文所讨论的大体制造过程自动化。
可以利用各种技术，以将缓冲元件200引入到服饰100或其它服饰物品中。作为实例，缓冲元件200可以被缝合或以其他方式结合到形成服饰100的其它材料上。在一些构造中，缓冲元件200可以具有图6所描绘的构造，其中(a)第二材料层220向外延伸超过第一材料层210的外周。在这个构造中，第二材料层220可以为形成服饰100的部分的较大材料元件的一部分。即，第二材料层220可以形成服饰100的内表面106，且可以形成其中没有缓冲元件200的区域中的外表面105。在其它构造中，缓冲元件200可以被定向，使得第一材料层210形成内表面106的一部分。因此，可以改变将缓冲元件200引入到服饰100的方式。
另外的缓冲元件构造
缓冲元件200的方面可以改变，取决于用于缓冲元件200的预期使用及其中引入缓冲元件200的产品。而且，在缓冲元件200内所利用的尺寸、形状和材料的变化可以改变缓冲元件200的整体特性。即，通过改变缓冲元件200内所利用的尺寸、形状和材料，缓冲元件200的可压缩性、冲击力减弱、透气性、柔韧性及整体重量可以适合于特定的目的或产品。下文讨论用于缓冲元件200的多种变化形式。可以利用这些变化形式中的任意一种及这些变化形式的组合，以使缓冲元件200的特性适合于预期的使用或特定的产品。而且，这些变化形式中的任意一种可以通过上文所讨论的方法或上文所讨论的方法的变化形式来制造。
缓冲元件200的另外构造被描绘在图16中，其中框架部件240被设置，以围绕各种衬垫部件230且在各种衬垫部件230之间延伸。尽管衬垫部件230被固定到材料层210和220上，框架部件240可以不固定到层210和220上，且框架部件240的厚度可以小于衬垫部件230的厚度。框架部件240的优势涉及当物体接触缓冲元件200且在缓冲部件230之间突出时提供额外的保护。
如上文所讨论的，衬垫部件230具有带圆的末端区域的椭圆形的或大体长形的形状。然而，衬垫部件230可以具有各种其它形状，包括圆形、三角形及六边形，分别如图17A-17C所描绘的。衬垫部件230可以具有如图17D所描绘的不规则形状，或可以为如图17E所描绘的不同形状的混合。尽管衬垫部件230中的每一个可以具有相同的形状和尺寸，衬垫部件230也可以具有带各种不同尺寸的大体类似的形状，如图17F所描绘的。
除了可以显著变化的衬垫部件230的方面以外，可以改变缓冲元件200的整体形状。参考图17G，缓冲元件200呈现大体圆形或圆的形状。在另外的构造中，缓冲元件200可以具有三角形、六边形或H形状的结构，分别如图17H-17J所描绘的。还关于图1-图5中的服饰100来描绘用于缓冲元件200的各种形状。作为这些的实例，来自服饰100的具有适合用于臀部衬垫的形状的缓冲元件200中的一个被描绘在图17K中，来自服饰100的具有适合用于大腿衬垫的形状的缓冲元件200之一被描绘在图17L中，来自服饰100的具有适合用于尾骨衬垫的形状的缓冲元件200之一被描绘在图17M中。具有适合用于肘部衬垫(例如，用于衬衫、夹克或袖套)的形状的缓冲元件200的构造被描绘在图17N中。
涉及第一材料层210和第二材料层220的各种方面也可以显著改变。如上文所讨论的，例如，材料层210和220可以由各种织物、聚合物片、皮革、人造皮革或材料的组合形成。参考图17O，第一材料层210被描绘成具有网状材料的构造，所述网状材料定义通过其可看见衬垫部件230和框架部件240的多个孔洞。除了给予允许空气和水分的转移的较大透气性外，网状材料可以允许各种美学性能。更具体地，衬垫部件230可以具有可通过第一材料层210看见的不同的颜色。除了网状材料以外，其它至少半透明的织物或聚合物片材料也可以允许具有不同颜色的衬垫部件230可看见。在另外的构造中，缓冲元件200可以完全没有第一材料层210，如图17P所示的。
尽管衬垫部件230的厚度(即，结合到材料层210和220的表面之间的距离)可以是恒定的，衬垫部件230还可以具有不同的厚度，如图18A所描绘的。在缓冲元件200的一些构造中，位于中心区域的衬垫部件230可以具有比位于外围区域的衬垫部件230小的厚度，如图18B所示的。衬垫部件230的厚度还可以在跨越缓冲元件200的宽度上减少，如图18C所描绘的，或可以在跨越缓冲元件200的宽度上成锥形，如图18D所描绘的。
另外的服饰和产品构造
在图1-图5中，服饰100被描绘成具有短裤类型衣服的大体构造。参考图19A，服饰100的腿部区域102向下延伸至较大的程度，从而给予裤子类型衣服的构造，所述裤子类型衣服包括用于个体10的膝部的额外的缓冲元件200。类似的构造被描绘在图19B中，其中服饰100包括用于个体10的脚踝或小腿的额外的缓冲元件200。
除了短裤类型衣服和裤子类型衣服以外，还可以以上文所讨论的构造中的任意一种将缓冲元件200引入其它各种类型的服饰中。参考图19C，具有衬衫类型衣服的构造的服饰110的物品被描绘成包括在与穿戴者的肘部相应的位置中的两个缓冲元件200。当被穿着时，缓冲元件200可以为肘部提供保护。即，缓冲元件200可以使肘部上的冲击力减弱。除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。尽管服饰110被描绘成长袖衬衫，服饰110可以具有其它衬衫类型衣服的构造，包括例如短袖衬衫、背心式上衣、贴身内衣(undershirt)、夹克和外套。参考图19D，服饰110被描绘成包括在与穿戴者的肘部、肩部及侧部相应的位置中的六个缓冲元件200。
缓冲元件200还可以被引入到覆盖穿戴者的其它区域的服饰中，比如例如帽子、头盔、包裹物(wrap)、鞋、袜子和手套中。作为实例，具有一个缓冲元件200的包裹物120被描绘在图19E中。包裹物120具有可以放置在穿用者的臂或腿上的大体圆柱形的构造。例如，当穿戴者的肘部酸痛或受伤时，包裹物120的缓冲元件200可定位在肘部上，以有助于在体育运动期间保护肘部。作为其它实例，结合缓冲元件200的鞋垫130被描绘在图19F中。鞋垫130可以定位在鞋物品内，以缓冲足的下(即，足底)表面。此外，如图19G所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到手套140中，以为穿戴者的手给予保护。此外，如图19H所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到头盔150中，以为穿戴者的头部给予保护。除了使冲击力减弱以外，这些构造中的缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。
缓冲元件200还可以用于不是服饰的产品中。参考图20A，席垫160被描绘为主要由一个缓冲元件200形成。例如，席垫160可以在瑜伽期间使用或用作野餐垫，以为坐或躺在地面上提供舒适的表面。如图20B所描绘的，缓冲元件200还可被引入到椅子170中，以提供用来就坐的舒适地方。类似地，例如在举行运动比赛时，缓冲元件200可被引入到可被放置在椅子上或露天看台上的垫子中。如图20C所描绘的，缓冲元件200还可被结合到背包180中，以提供对穿戴者背部的缓冲。因此，缓冲元件200的各种构造可以被引入到多种产品中。
在上文中和在附图中参考各种构造公开了本发明。然而，本公开提供的目的是提供与本发明相关的各种特征和概念的实例，而不是限制本发明的范围。相关领域的技术人员将认识到，可对上述构造做出许多改变和修改，而不偏离如由所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种制造缓冲元件的方法，所述方法包括：
切割聚合物泡沫材料，以同时形成成排布置的多个衬垫部件；以及
其特征在于，所述方法还包括：
将所述衬垫部件固定到脱模器的销，所述衬垫部件被布置成所述排，且所述销具有非圆形的短轴截面形状；以及
用所述脱模器将所述衬垫部件结合到至少一个材料层。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述切割的步骤包括利用具有成排布置的多个模具元件的模具。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述切割的步骤还包括在所述脱模器和所述模具元件之间压缩所述聚合物泡沫材料。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述切割的步骤包括利用具有布置成偏移的排的多个模具元件的模具。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述固定的步骤包括用来自所述脱模器的多个销刺穿所述衬垫部件。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述固定的步骤还包括将所述销布置成排。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述结合的步骤包括在所述衬垫部件和所述材料层之间形成热结合部。
8.如权利要求1所述的方法，还包括将所述销选择成具有带圆弧侧面和尖的末端区域的短轴截面形状的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，还包括将所述销选择成具有椭圆形的短轴截面形状的步骤。
10.如权利要求1所述的方法，还包括将所述销选择成具有选自由三角形、正方形、矩形、六边形和半圆形组成的组的短轴截面形状的步骤。
11.一种制造缓冲元件的方法，所述方法包括：
将多个衬垫部件固定到从底座向外延伸的销，每一个所述销具有非圆形的短轴截面形状；以及
在所述底座和材料层之间压缩所述衬垫部件，以使所述衬垫部件结合到所述材料层。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将所述销选择成具有长形的短轴截面形状的步骤。
13.如权利要求11所述的方法，还包括将所述销选择成具有带圆弧侧面和尖的末端区域的短轴截面形状的步骤。
14.如权利要求11所述的方法，还包括将所述销选择成具有选自由三角形、正方形、矩形、六边形和半圆形组成的组的短轴截面形状的步骤。
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