JP6170612B2 - 関節型保護装置 - Google Patents

Description

すね当てまたはパッド入り要素等の保護装置は、従来、人体または物体が受ける衝撃力を制限するために使用される。保護装置は、例えば、保護面および衝撃点間にある発泡状材料に依存している。証明や試験計画の一部として、保護装置は耐突刺能力を発揮しなければならない。突刺力は、例えば、相手選手の靴の滑り止めやスパイクによって及ぼされる場合がある。しかしながら、発泡状材料は、所望の突き刺し防止レベルを提供することができないので、剛性シェルを発泡状材料と組み合わせて使うことができる。しかしながら、剛性シェルは、多様な着用者にフィットする助けにはならず、着用者の所望のフィット性には対応しない。

本発明の実施態様は、衝撃シェルおよび衝撃減衰構造を備える保護装置に係る。衝撃シェルは、二つの個別部分を含み、互いにヒンジ式に移動自在であり、例えばアスリートの脛部等、下層の保護部分に適合する。保護装置はまた、衝撃減衰構造も利用し、二パーツ型シェル間のヒンジとして作用するだけでなく、衝撃力を減衰する機能を果たす。追加的な実施態様は、二つのシェル部分間に位置する突き刺し防止要素を含むことができ、二つのシェル部分間で形成されたヒンジジャンクションにおいて生じる突き刺しに対して耐性を有する。さらに、追加的な実施態様は、衝撃減衰構造の後面上にある一つ以上のチャンネルを利用して、シェル関節動作継手に関連する位置で衝撃減衰構造の関節接合のガイドとして作用することができる。

本概要は、以下の詳細な記述でさらに説明される簡易的な形式における概念の選択を紹介して提供する。本概要は、特許請求された主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定する意図もなければ、特許請求された主題の範囲を決定するために用いられる意図もない。

本発明の実施態様に係る例示的な保護装置を示す斜視図である。 本発明の実施態様に係る、内側シェル要素および外側シェル要素間の関節動作継手を見せる関節型保護装置の側面斜視図である。 本発明の実施態様に係る、関節型保護装置の上視図である。 本発明の実施態様に係る、関節構造における関節型保護装置の例示的な下側斜視図である。 本発明の実施態様に係る、図２の切断線５−５に沿った関節型保護装置の断面図である。 本発明の実施態様に係る、図５において示したものと同様の切断線に沿った関節型保護装置の断面図である。 本発明の実施態様に係る関節型保護装置における、シェルを重ねてなる突き刺し防止配置を示す断面図である。 本発明の実施態様に係る、突き刺し防止要素を示す要部断面図である。 本発明の実施態様に係る図７の関節型保護装置の拡大図である。 本発明の実施態様に係る衝撃減衰構造の後面を示す説明図である。

以下、添付図面に示す例示的な実施形態について本発明をさらに詳述する。なお、これら図面は参照によって本明細書に組み入れられる。

本発明の実施形態の主題は、法定要件を満たす特異性をもって記載されている。しかしながら、記述自体は本発明の技術的範囲の限定を意図するものではない。むしろ、本発明者らは、特許請求された主題が他の方法で具現化もして、異なる構成要件、または他の本技術あるいは未来の技術と併せて、本書類に記載された構成要件に類似する構成要件の組み合わせを備えることを考えた。

本発明の実施態様は、衝撃シェルおよび衝撃減衰構造を備える保護装置に係る。衝撃シェルは、二つの個別部分を含み、互いにヒンジ式に移動自在であり、例えばアスリートの脛部等、下層の保護部分に適合する。保護装置はまた、衝撃減衰構造も利用し、二パーツ型シェル間のヒンジとして作用するだけでなく、衝撃力を減衰する機能を果たす。追加的な実施態様は、二つのシェル部分間に位置する突き刺し防止要素を含むことができ、二つのシェル部分間で形成されたヒンジジャンクションにおいて生じる突き刺しに対して耐性を有する。さらに、追加的な実施態様は、衝撃減衰構造の後面上にある一つ以上のチャンネルを利用して、シェル関節動作継手に関連する位置で衝撃減衰構造の関節接合のガイドとして作用することができる。

したがって、第一の実施態様において、本発明は関節型保護装置を提供する。関節型保護装置は、衝撃シェルを備え、前面および反対の後面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する。衝撃シェルは、さらに内側シェル要素を備え、上縁から下縁にわたって、そして内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する。衝撃シェルは、さらに外側シェル要素を備え、上縁から下縁にわたって、そして外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する。内側シェル要素は、物理的に、外側シェル要素から独立している。関節型装置は、さらに、衝撃減衰構造を備え、後面および反対の前面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する。衝撃減衰構造の前面は、衝撃シェルの後面と直結し、内側シェル要素の一部の付近であり、そして外側シェル要素の一部の付近でもある。

第二の実施態様において、本発明は、二パーツ型衝撃シェルを有する関節型保護装置を提供する。二パーツ型シェルは、前面および反対の後面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を備える。二パーツ型衝撃シェルはまた、内側シェル要素から形成され、上縁から下縁にわたって、そして内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する。二パーツ型シェルはまた、外側シェル要素から形成され、上縁から下縁にわたって、そして外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する。関節型保護装置はまた、衝撃減衰構造も含み、後面および反対の前面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する。衝撃減衰構造の前面は、衝撃シェルの後面と結合して、内側シェル要素の一部に近接し、また外側シェル要素の一部に近接する。衝撃減衰構造は、チャンネルを含み、該チャンネルは後面上の衝撃減衰構造の上縁から下縁にわたって延在する。加えて、関節型保護装置は、突き刺し防止要素を含み、衝撃減衰構造と結合して、衝撃減衰構造の前面上において、チャンネルに近接する。

第三の実施態様において、本発明は、前面および反対の後面を有する二パーツ型衝撃シェルを備える関節型保護装置も提供する。後面は、内側縁および反対の外側縁間の前面に向かって湾曲する。二パーツ型衝撃シェルは、（１）上縁から下縁にわたって、そして内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する内側シェル要素と、（２）上縁から下縁にわたって、そして外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する外側シェル要素とを備える。また、関節型保護装置は、後面および前面を有する衝撃減衰構造を含む。衝撃減衰構造の前面は、衝撃シェルの後面と結合し、内側シェル要素の一部の付近であり、さらに、外側シェル要素の一部の付近でもある。衝撃減衰構造は、（１）外側ヒンジ縁に対応近接する後面上にある衝撃減衰構造上の上縁から下縁にわたって延在するヒンジチャンネルと、（２）外側縁およびヒンジチャンネル間の後面上にある衝撃減衰構造上の上縁から下縁にわたって延在する外側チャンネルと、（３）内側縁およびヒンジチャンネル間の後面上にある衝撃減衰構造上の上縁から下縁にわたって延在する内側チャンネルと、を備える。衝撃減衰構造内には、内側チャンネルよりも外側チャンネルを深く凹設されている。

本発明の実施形態の概要を要約して上述したので、以下ではより詳細に記述する。

保護装置は、人体または物体の一つ以上の部位に対する保護を提供する。例えば、本明細書で開示される一つ以上の実施態様に係る保護装置を利用して、人体の様々な部位に対する保護（突き刺し防止等）および／または力緩衝機能を提供することができる。例えば、すね当て、ニーパッド、ヒップパッド、腹部パッド、チェストパッド、ショルダーパッド、アームパッドおよびエルボーパッドがあるが、これらには限定されない。ゆえに、本明細書で開示される実施態様は、様々な場所における様々な状況下で有用であり得る。

本明細書で開示される保護装置は、着用者の関連部分にかかる衝撃力の影響を減少するための製品である。例えば、本明細書で開示される特徴を利用するすね当てに関し、保護装置を使用することで、使用者の脛部上に伝わるエネルギーの知覚レベルを減じることができる。知覚に関するこの変化は、様々な方法で達成することができる。例えば、衝撃点に加えられるエネルギーは、剛性／半剛性の衝撃シェルを通す等して、より広い表面積にわたって分散することができる。さらに、散逸／吸収材料（衝撃減衰構造等）は、衝撃力の一部を吸収および／または散逸するための圧縮性機能を付与することができる。本発明の実施態様は、保護装置の従来の非適合剛性部分に関連するいくつかの欠点を減らしつつ、保護装置の少なくともいくつかの利点（エネルギー分散およびエネルギー吸収等）を提供することを意図するものである。

図１は、本発明の実施態様に係る例示的な保護装置１００を示す。保護装置１００は、衝撃シェル１０１（「シェル」とも称する。）を有するすね当てを示しており、前面１０２を有し、表面は、装着時の着用者から見て、反対の後面（図３における後面１０４）よりも前方にある。シェル１０１の後面は、典型的には、前面１０２よりも装着時の着用者に近い。シェル１０１はまた、外周部によっても定義され、上縁１０６，内側縁１１２，下縁１０８および外側縁１１０から形成される。

当業者であれば理解できるように、すね当ては右脚向きおよび左脚向きで生産することができる。それゆえ、一つ以上の向きが示されているが、詳述されたものと類似する概念を、逆向きに置き換えることができる。換言すれば、右のすね当てについて本明細書で記述できる一方で、左右対称の向きを有する左のすね当ても想定される。さらに、本明細書では、人体解剖学的関係用語が、参照用の一般的な位置用語（例えば、内側、外側、上、下、後および前など）として使用される。しかしながら、代替の実施態様では、人体に関する用語とは別の意味合いで実施することができる。換言すれば、保護装置の内側縁は、例示的な実施態様において、例えば、着用者の外側の相対位置に近接して配置されることができる。

シェル１０１において、内側シェル要素１１６および別の外側シェル要素１１４は、少なくとも部分的に、シェル１０１を形成する。例えば、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４は、例示的な実施態様において、シェル１０１の全体を形成する二つだけの要素である。本例において、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４は、可撓性の継手によって接続され、シェルの継手（ヒンジ等）周りでの関節接合を可能にする。代替の実施態様において、三つ以上の要素をあわせて使用して、シェルの総体を形成することができる。

内側シェル要素１１６は、前述の内側縁１１２の反対にある内側ヒンジ縁１２０を備え、全体にわたってシェル１０１を有している。内側シェル要素１１６は、上縁１０６から反対の下縁１０８にわたって、そして内側縁１１２および内側ヒンジ縁１２０間に延在する。内側シェル要素１１６の後面および前面は、シェル１０１のそれぞれ後面および前面１０２の一部を形成する。

同様に、外側シェル要素１１４は、前述の外側縁１１０の反対にある外側ヒンジ縁１１８を備え、全体にわたってシェル１０１を有する。外側シェル要素１１４は、上縁１０６から反対の下縁１０８にわたって、そして外側縁１１０および外側ヒンジ縁１１８間に延在する。外側シェル要素１１４の後面および前面は、シェル１０１のそれぞれ後面および前面１０２の一部を形成する。

外側ヒンジ縁１１８および内側ヒンジ縁１２０は、外側シェル要素１１４および内側シェル要素１１６間における物理的分離を定義し、外側ヒンジ縁１１８および内側ヒンジ縁１２０間の分離に近接するヒンジであるかのように、シェル１０１の屈曲や関節接合を可能にする。該ヒンジ（例えば関節動作継手）は、剛性または半剛性のシェルが、着用者の体形に適合し、着用者の基本的体型の変化（例えば、ふくらはぎの筋肉の屈曲、靴下／シース材の厚さの違い等）とともに動くことを可能にする。結果として、ヒンジ式シェルは、機能的なシェルを有しつつも関節接合をする、または曲げることによって調整可能なので、共通するシェルの幾何学的形状は、異なるサイズ処理の必要性を有する多種多様なユーザに提供することができる。

シェルは、ポリマー基材、注入材（炭素繊維、繊維ガラスおよびアラミド等）、天然材料および金属等、多種の材料から構成することができる。加えて、シェルは、加法過程（例えば、レーザー焼結、ポリマー沈着）または還元過程等の迅速な製造過程から構成することができる。そのうえ、シェルは、炭素繊維およびバインダ（樹脂等）を含む炭素繊維材から構成可能であるので、耐久性の軽量材料を形成することができる。

シェルは、いくつかの機能的属性を保護装置に提供する。例えば、力分散機能は望ましい場合がある。結果として、集中した力を、より広い表面積にわたって分散できる剛性または半剛性の材料で実行することができる。同様に、シェルは、突き刺しを防止する機能を果たすことができる。例示的な実施態様において、相手の靴底には、不適切に選ばれた材料を突き刺すことができる滑り止めまたはスパイクがある可能性がある。結果として、上述したような材料をシェルに利用して、着用者が突き刺しに耐性を持つことができる。耐突き刺し性の材料、要素および幾何学的形状を適切に選択することで、突き刺しが防止されることについては、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間に形成されるヒンジ領域に関して以下で詳細に記述されるだろう。

図１において明示的に特定されていないが、パッド入り要素等の衝撃減衰構造は、シェル１０１の後面と結合することができる。以下で詳述されるように、衝撃減衰構造はいくつかの機能を果たすことができる。例えば、衝撃減衰構造は、シェルが受けた衝撃力を散逸および減衰することができる。さらに、衝撃減衰構造は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間の可撓性ヒンジ材として作用することができる。可撓性ヒンジ材として、衝撃減衰構造は、異なるシェル要素間の空間的および相対的な関係を維持しつつ、関節型保護装置の屈曲を可能にする。

図２は、本発明の実施態様に係る、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間の関節動作継手を見せる関節型保護装置２００の側面斜視図である。図１で上述したように、シェル１０１は、上縁１０６，下縁１０８，外側縁１１０，外側ヒンジ縁１１８，内側ヒンジ縁１２０，外側シェル要素１１４および内側シェル要素１１６を備える。加えて図示されているのは、上縁２０６に沿った後面２０２および前面を有する衝撃減衰構造２０１である。

図示されているように、ヒンジは内側シェル要素１１６の内側ヒンジ縁１２０および外側シェル要素１１４の外側ヒンジ縁１１８間に形成される。本例において、隙間は、シェル１０１の後面の湾曲がシェル１０１の前面の方向に延在するので、ほとんど目立たない。換言すれば、シェル１０１の曲線の直径が減少すると、隙間は、ヒンジにおいて、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間に広がり、曲線の直径を減少させるための要素の関節接合が可能になる。

また、図２でも示されているのは、外側縁１１０から内側縁まで、関節型保護装置２００を通して水平に延在する切断線５−５である。切断線の断面視は、以下図５において示されている。

図３は、本発明の実施態様に係る、関節型保護装置３００の上視図である。例示的な実施態様において、関節型保護装置３００は、図１および図２に関して上述したものと類似している。前述したように、関節型保護装置３００は、シェル１０１および衝撃減衰構造２０１を備える。シェル１０１は、外側縁１１０，上縁１０６，内側縁１１２および下縁（図３に示さず）で形成される。さらに、シェル１０１は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４を備える。内側シェル要素は、内側縁１１２および内側ヒンジ縁１２０間に延在して定義される。外側シェル要素１１４は、外側縁１１０および外側ヒンジ縁１１８間に延在して定義される。さらに、シェル１０１は、後面１０４および前面１０２を有する。

衝撃減衰構造２０１は、前面２０４および後面２０２を備える。さらに、衝撃減衰構造２０１は、上縁２０６，内側縁２１２および外側縁２１０を備える。図示されているように、連続的な衝撃減衰構造２０１は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４の両方にわたって延在することができる。それゆえ、衝撃減衰構造２０１は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間に可撓性結合を提供する機能を果たす。図示されているように、外側縁２１０は実質的に外側縁１１０と位置を合わせ、内側縁２１２は実質的に内側縁１１２と位置を合わせる。しかしながら、例示的な実施態様において、シェル１０１は衝撃減衰構造２０１におけるこれまでの一つ以上の縁（例えば、上縁、下縁、内側縁、外側縁）に延在することができ、および／または、衝撃減衰構造２０１はシェル１０１におけるこれまでの一つ以上の縁（例えば、上縁、下縁、内側縁、外側縁）に延在することができる。

衝撃減衰構造２０１はまた、少なくとも後面２０２に沿った多くのチャンネル（例えば溝、凹部）を備える。チャンネルは、以下図１０で詳細に示されているように、任意の方向、長さ、深さおよび幾何学的形状を有して延在することができる。例示的な実施態様において、ヒンジチャンネル３０２は、上縁２０６から、衝撃減衰構造２０１の下縁に向かって、下方に延在する。例示的な実施態様において、ヒンジチャンネルは、少なくとも、内側ヒンジ縁１２０および／または外側ヒンジ縁１１８のうち一つと実質的に平行である。同様に、ヒンジチャンネル３０２は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間の関節動作継手と実質的に位置を合わせ、近接して位置することができる。ヒンジチャンネル３０２は、例示的な実施態様において、衝撃減衰構造２０１に沿った折り線を提供し、関節動作継手に近接する衝撃減衰構造２０１の非チャンネル部分より曲がりやすい。それゆえ、ヒンジチャンネル３０２は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４のためのヒンジとして作用する。換言すれば、衝撃減衰構造２０１は、ヒンジチャンネル３０２に近接し、シェル要素の結合する関節接合部材として作用するが、互いに物理的に独立したままである。

ヒンジチャンネル３０２に加えて、内側チャンネル３０４および外側チャンネル３０６も図示されている。内側チャンネル３０４および外側チャンネル３０６も、衝撃減衰構造２０１の上縁から下縁にわたって延在することができ、実質的にヒンジチャンネル３０２と平行である。内側チャンネル３０４は、図示されているように、衝撃減衰構造２０１内に第一の深さで凹設することができ、ヒンジチャンネル３０２は、衝撃減衰構造２０１内に第二の深さで凹設することが想定される。本例において、内側チャンネル３０４は、ヒンジチャンネル３０２よりも浅いチャンネルとして衝撃減衰構造２０１内に凹設することができる。同様に、外側チャンネル３０６は、衝撃減衰構造２０１内に第三の深さで凹設することができる。第一、第二および第三の深さは、異なる深さであると想定される。また、第一の深さは第二および第三の深さと異なり、第二および第三の深さは互いに略同等の深さとすることができる。

チャンネルの深さを変更することで、様々な目標を達成することができる。例えば、内側チャンネル３０４は、装着時の着用者の頸骨（例えば、すね）により近づいて方向付けることができる。それゆえ、チャンネルの深さが浅くなると、衝撃減衰材料の体積が増え、頸骨に及ぶ衝撃力を減衰するのに効果的である。ヒンジチャンネル３０２が深くなると、衝撃減衰構造２０１が、ヒンジチャンネルにおいて、深さが浅いときよりも容易に関節接合できる場合がある。さらに、ヒンジチャンネル３０２および外側チャンネル３０６が深くなると、衝撃減衰構造２０１の材料が減少するので、着用者の身体に沿って通気性が良好になり、軽量化も可能となる。

図１０について後述するように、追加した、または減少したチャンネルは、後面および／または前面のどちらかにある衝撃減衰構造２０１内に組み込まれ、本明細書に開示された一つ以上の機能特性（例えば、可撓性、軽量化、保護、通気性）を達成することができる。

衝撃減衰構造は、様々な材料から形成することができる。例えば、発泡状の材料を利用することができる。同様に、弾性重合体を利用することもできる。さらに、材料を組み合わせて利用することで、衝撃減衰構造の形成をすることができる。例えば、発泡コアは、ポリウレタン状材の外層間で維持され、弾性、可撓性を有し、洗濯および装着が可能な衝撃減衰構造材を提供することができる。本願において材料の具体例を提供しているが、追加的な衝撃減衰材料は、衝撃減衰構造２０１の一つ以上の部分に組み込むことができる。

図４は、本発明の実施態様に係る、関節構造における関節型保護装置４００の例示的な下側斜視図である。関節型保護装置４００は、シェル１０１を備え、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４から形成される。内側シェル要素１１６は、内側ヒンジ縁１２０において、外側シェル要素１１４に近接して終端する。外側シェル要素１１４は、外側ヒンジ縁１１８において、内側シェル要素１１６に近接して終端する。

関節型保護装置４００はさらに、衝撃減衰構造２０１を備え、内側チャンネル３０４，外側チャンネル３０６およびヒンジチャンネル３０２等の多くのチャンネルを有する。図示のように、ヒンジチャンネル３０２は、内側シェル要素１１６および外側シェル要素１１４間に関節動作継手を設ける。

図４に示すように、内側シェル要素１１６は、内側シェル要素１１６の一部を衝撃減衰構造２０１から離して屈撓させることが可能な方法で、衝撃減衰構造２０１に結合することができる。換言すれば、衝撃減衰構造２０１と結合する内側シェル要素１１６の一部は、内側ヒンジ縁１２０から離れて位置することができる。結合における該オフセットによって、衝撃減衰構造のより大きな部分が、関節接合点として作用することができ、関節運動中に該成分にかかる負担や圧力を軽減することができる。しかしながら、オフセット結合が図示されている一方で、内側シェル要素は、例示的な実施態様において、内側ヒンジ縁１２０で、または内側ヒンジ縁１２０の付近で、衝撃減衰構造２０１と結合することができる。オフセット結合に関する記述は、内側部分に関するものであるが、外側部分に等しく適用することができる。さらに、内側部分および外側部分はともにオフセット結合を利用することができる、またはどちらか一方のみオフセット結合を利用することができる。

二つ以上の部分間の結合は、接着剤やメカニカルファスナ等の周知技術を使って達成することができる。例えば、グルー、エポキシおよび加熱硬化型接着剤等は、一つ以上の部分に塗布して恒久的または一時的に結合することができるが、これらに限定されない。メカニカルファスナは、ステッチ、スナップ、リベット、インターロック要素、面ファスナおよびポケット等を含むが、これらに限定されない。さらに、一つ以上の結合オプションを組み合わせて、第一の部分（例えばシェル要素）と第二の部分（例えば衝撃減衰構造）とを結合することができる。例示的な実施態様において、衝撃シェルおよび衝撃減衰構造は、エポキシで結合され、機構間に恒久的な結合を形成する。

図５は、本発明の実施態様に係る、図２の切断線５−５に沿った関節型保護装置５００の断面図である。特に、保護装置５００は、内側シェル要素５０２と外側シェル要素５０４とを有するシェル、衝撃減衰構造５０６および突き刺し防止要素５１２を備える。突き刺し防止要素５１２は、シェルの内側ヒンジ縁５０８および外側ヒンジ縁５１０に定義されるヒンジ継手に、少なくとも沿って位置する。図示のように、突き刺し防止要素５１２は、シェルの前面５１６および衝撃減衰構造５０６の後面５１４間に位置する。

例示的な実施態様において、突き刺し防止要素５１２は、耐突き刺し性材料（織物、編物、ウェビング、メッシュ等）から形成される。例えば、ナイロン等の耐衝撃性材料、アラミド繊維系材料（例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド）、炭素系材料、およびその他の天然材料または合成材料である。例えば、上記の一つ以上の繊維材料から作られた織布は、耐突き刺し層の形成が可能であり、シェル部分間で形成された関節運動継手を通して、突き刺しが発生する可能性を抑制することができる。換言すれば、突き刺し防止要素は、内側ヒンジ縁５０８および外側ヒンジ縁５１０間に形成される位置において、突き刺しに対するバリヤを与える。内側シェル要素５０２および外側シェル要素５０４は、関節運動継手の周りで関節運動をすると、シェルによる突き刺しからの保護が、関節運動継手に沿って減少する。それゆえ、二次的な突き刺し防止要素は、少なくとも該位置に沿って利用される。

ゆえに、突き刺し防止要素５１２は、内側シェル要素５０２および外側シェル要素５０４間に延在することができる。突き刺し防止要素５１２は、シェルの上縁からシェルの下縁までずっと、および／または衝撃減衰構造５０６に延在することができる。さらに、突き刺し防止要素５１２は、シェルの内側縁から、シェルの外側縁まで、および／または衝撃減衰構造５０６に延在することができる。さらに、図示のように、突き刺し防止要素５１２は、内側ヒンジ縁５０８および内側縁間の位置まで延在し、さらに外側ヒンジ縁５１０および外側縁間の位置からも延在することができる。

例示的な実施態様において、突き刺し防止要素５１２は、前面５１６に沿った衝撃減衰構造５０６と結合する。代替の実施態様において、突き刺し防止要素５１２は、内側シェル要素５０２および外側シェル要素５０４と結合することができる。さらに、突き刺し防止要素５１２は、衝撃減衰構造５０６およびシェルの両方と結合することができる。また、前述のように、オフセットボンディングは、突き刺し防止要素５１２に関連する一つ以上の実施態様において利用することができる。

図示されていないが、突き刺し防止要素５１２も、（または代替手段として）シェルの前面近接で結合することができる。衝撃減衰構造５０６は、突き刺しを吸収するための深さを提供するために、突き刺し防止要素５１２および着用者間で維持することができる。例えば、突き刺し防止要素５１２は、わずかではあるが、突き刺す力の方向に伸びることができる。この伸びによって、突き刺し防止要素５１２は、着用者の皮膚から離間して、突き刺し防止要素５１２が突刺力を吸収できるゾーンを設けることができる。

図６は、本発明の実施態様に係る、図５に示したものと同様の切断線に沿った関節型保護装置６００の断面図である。特に、保護装置６００は、内側シェル要素６０２と外側シェル要素６０４とを有するシェル、衝撃減衰構造６０６および突き刺し防止要素６１２を備える。突き刺し防止要素６１２は、少なくとも、シェルの内側ヒンジ縁６０８および外側ヒンジ縁６１０によって定義されたヒンジ継手に沿って位置する。図示のように、突き刺し防止要素６１２は、内側シェル要素６０２および外側シェル要素６０４間の衝撃減衰構造６０６の前面に位置する。

例示的な実施態様において、突き刺し防止要素６１２は、エラストマ材料から形成される。例えば、熱可塑性ポリウレタンは、突き刺し防止要素６１２を形成し、関節動作継手内に維持されるので、関節接合シェル要素によって形成された隙間を埋めることができる。例えば、突き刺し防止要素６１２は、膨張／収縮して関節動作継手の大きさの変化を充填する本質的な伸縮素材である。加えて（または代替手段として）、突き刺し防止要素６１２は、キャップ領域（以下図８における６１４）を備え、ヒンジ継手に沿って内側シェル要素６０２および外側シェル要素６０４の両方の前面の一部を覆うことができる。キャップ領域のサイズ変更は、（曲げるなどの）屈撓中にシェル要素間にできた隙間に関係なく、ヒンジジャンクションにわたり延在できるので、キャップ領域が提供する適用範囲がヒンジ継手の屈撓する大きさ／量に関らず突き刺しを防止できるような動的なサイズ調節を、突き刺し防止要素６１２はする必要がない。他の材料（例えば、シリコンゴム、ポリプロピレン）で突き刺し防止要素６１２を形成することもできる。

突き刺し防止要素６１２は、内側ヒンジ縁６０８および外側ヒンジ縁６１０と直結し、該二つの縁が関節運動中に互いに離れて広がるときに、突き刺し防止要素６１２が伸びて拡幅を埋めることができるようにする。さらに、突き刺し防止要素６１２は、屈撓が低減している間に収縮して、シェル要素が関節運動以前の位置に戻れるようにすることができる。突き刺し防止要素６１２も、（または代替手段として）衝撃減衰構造６０６の前面に直結することができる。さらに、突き刺し防止要素６１２は、接着剤またはその他のボンディング剤が存在しない所望の位置で維持することができる。代わりに、図８でより詳細に記述されるように、一つ以上のフランジ部分は、シェルおよび衝撃減衰部分間に延在し、関節運動継手内に突き刺し防止要素６１２を効果的に維持することができる。

図６も、ヒンジチャンネル６０７を示す。ヒンジチャンネル６０７は、実質的に突き刺し防止要素６１２と位置を合わせており、例示的な実施態様において、内側ヒンジ縁６０８と外側ヒンジ縁６１０との間のヒンジ継手とも位置を合わせている。

図６は、フォーカス領域８を示し、以下図８において強調表示されている。図８は、本発明の実施態様に係る、突き刺し防止要素６１２を示す。図６について記述したように、図８は、内側シェル要素６０２，外側シェル要素６０４，衝撃減衰構造６０６，ヒンジチャンネル６０７，内側ヒンジ縁６０８および外側ヒンジ縁６１０を示す。特に、図８は、キャップ部分６１４，ステム部分６１６およびフランジ部分６１８を備える突き刺し防止要素６１２を例示する。突き刺し防止要素６０８は、（たとえば上縁と下縁との）ヒンジジャンクションの長さを伸ばすことができる。

キャップ部分６１４は、特別な大きさと幾何学的形状とを有して示されるが、キャップは任意の大きさおよび／または形状を有することができる。例えば、内側シェル要素６０２および外側シェル要素６０４の前面付近にあるキャップ部分６１４の特徴は、例示的な実施態様において、断面方向に丸められることである。キャップ部分６１４は、少なくとも二つの機能的利点を提供する。第一の利点は、調節可能なヒンジ継手カバーであって、関節接合によって当然引き起こされるシェル要素の分離に関らず、ヒンジ継手への突き刺しに対して屈撓可能である。キャップ部分の第二の利点は、突き刺し防止要素６１２を外れないようにすることである。キャップ部分６１４は、内側から外側の幅をヒンジ継手より広げてサイズ変更するので、キャップ部分は、突き刺し防止要素６１２が後方に動かないようにする。

ステム部分６１６は、キャップ部分６１４から後方向に延在する。ステム部分６１６は、内側ヒンジ縁６０８および外側ヒンジ縁６１０間に延在し、ヒンジ継手を形成する。ステム部分は、ヒンジ継手に近接するシェル要素の厚さと等長とし、または僅かに長くし、または僅かに短くすることもできる。換言すれば、ステム部分は、キャップ部分６１４およびフランジ６１８間に結束要素を設けることができる。

フランジ６１８は、第一の方向（例えば、本例における内側シェル方向）に延在して図示されている。しかしながら、フランジは、反対方向または内外側のどちらの方向にも延在することができる。それゆえ、逆向きのＬ字形状のステムとフランジとの組み合わせが示されているが、上下逆のＴ字形状のステムとフランジとの組み合わせでも実行することができる。さらに、Ｌ字形状のステムとフランジとの組み合わせも利用することができる。また、ステム６１６の一つ以上の部分は、（フランジ６１８の有無に関らず）シェルおよび／または衝撃減衰構造の一つ以上の部分と結合することができる。加えて、フランジ６１８の一つ以上の部分は、シェルおよび／または衝撃減衰構造の一つ以上の部分と結合して、追加的に（あるいは代替的に）所望位置に突き刺し防止要素６１２を固定することができる。

図８は、近接する内側シェル要素６０２を取り除き、フランジ６１８を収める衝撃減衰構造６０６の一部を示す。しかしながら、衝撃減衰構造６０６は、フランジ６１８を収容する凹部分に組み込まれなくてもよい。代わりに、フランジ６１８は、例示的な実施態様において、衝撃減衰構造６０６の前面と内側シェル要素６０２の後面との間に挿入されているだけである。

図７は、本発明の実施態様に係る、関節型保護装置７００のためのシェルを重ねてなる突き刺し防止配置を示す。関節型保護装置７００は、内側シェル要素７０４と外側シェル要素７０２とを有するシェルを備える。内側シェル要素７０４は、以下図９で詳細に記述される関節動作継手において、外側シェル要素７０２に重なり合う。内側シェル要素７０４が外側シェル要素７０２に重なり合うことで、シェル要素はお互い物理的に離間ができ、それゆえ、関節動作継手を通して突き刺しを防止しつつ、後方向において関節運動をすることができる。結果的に、衝撃減衰構造７０６は、この重なり合う構造によって突き刺しから保護することができる。図６のフォーカス領域９は、以下図９で示されるフォーカスの領域を特定する。

図９は、内側シェル要素７０４，外側シェル要素７０２，衝撃減衰構造７０６，内側ヒンジ縁７１０，外側ヒンジ縁７０８，シェル重なり部分７１２およびヒンジチャンネル７０７を有する図７の関節型保護装置を示す。内側シェル要素７０４は、外側シェル要素７０２に重なり合って図示されるが、外側シェル要素７０２は、例示的実施態様において内側シェル要素７０４と重なり合うことができる。

図示のように、内側シェル要素７０４は前方向に湾曲し、外側ヒンジ縁７０８に近づいて、シェル重なり部分７１２が外側シェル要素７０２の前面に重なり合うことを可能にする。さらに、内側ヒンジ縁は、内側シェル要素の前面および後面に対する直角面として図示されているが、角度付きの内側ヒンジ縁を利用して、入ってくる対象物を屈撓させることができる。換言すれば、内側ヒンジ縁は、例示的な実施態様において、角度をつけて傾斜路のような効果を提供し、外側側部から発生する力を屈撓させることができる。

図１０は、本発明の実施態様に係る衝撃減衰構造１０００の後面を示す。衝撃減衰構造１０００は、上縁２０６，下縁２０８，内側縁２１２および外側縁２１０を備える。加えて、多くのチャンネル（例えば、凹領域）も図示されている。例えば、ヒンジチャンネル３０２，内側チャンネル３０４および外側チャンネル３０６が図示されている。また、図示のように、要素１００２，１００４および１００６等も数多く形成されている。要素は、一般的に後面に延在し、部分的に、様々なチャンネルによって定義され、衝撃減衰構造１０００の後面の下に凹設されている。

前述したように、一つ以上のチャンネルは、他のチャンネルとは異なる深さで後面に凹設することができる。例えば、内側チャンネル３０４は、装着時の着用者の頚骨近接に位置することができ、衝撃減衰構造１０００の後面からの深さは、ヒンジチャンネル３０２および／または外側チャンネル３０６より浅くすることができる。前述したように、チャンネルの深さの変化を利用して、所望の衝撃減衰性、通気性、重量、バランス、感触およびフィット性等の特定の機能を提供することができる。

例示的な実施態様において、ヒンジチャンネル３０２の内側側部上にある、およそ上縁２０６から下縁２０８に広がる衝撃減衰構造１０００のチャンネルは、ヒンジチャンネル３０２の外側側部上にある、およそ上縁２０６から下縁２０８に広がるチャンネルより浅く、衝撃減衰構造１０００内に凹設される。衝撃減衰構造１０００の内側側部は、装着時の着用者の頚骨部にわたって位置するので、例示的な実施態様において、より高い衝撃減衰性がこの頚骨部で望まれる。

本願で提供された概念は、関節型保護装置の概念を記述し、特にすね当てを示したが、この概念は、あらゆるタイプの力減衰の応用に及ぶものである。加えて、「近接」という用語が使われている。近接は、近く、付近、ほぼ、などの位置感覚を反映することを意図する特殊用語である。

Claims (19)

1. 関節型保護装置であって：
   前面および反対の後面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する衝撃シェルであって、（１）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する内側シェル要素と、（２）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する外側シェル要素とを備え、（３）前記内側シェル要素は、前記外側シェル要素から物理的に独立する、前記衝撃シェルと；
   後面および反対の前面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する衝撃減衰構造であって、前記衝撃減衰構造前面は、前記衝撃シェルの前記後面のうち、前記内側シェル要素の一部と、前記外側シェル要素の一部とに直結する、前記衝撃減衰構造と；
   を備える関節型保護装置。
2. 前記衝撃シェルは、ａ）ポリマー基材、およびｂ）樹脂および繊維材料のうちから選ばれた少なくとも一種の材料から形成されることを特徴とする、請求項１に記載の関節型保護装置。
3. 前記内側シェル要素は、前記外側シェル要素に重なり合い、前記外側ヒンジ縁に近接することを特徴とする、請求項１に記載の関節型保護装置。
4. 前記内側ヒンジ縁および前記外側ヒンジ縁に近接する突き刺し防止要素をさらに備える、請求項１に記載の関節型保護装置。
5. 前記突き刺し防止要素は、前記衝撃減衰構造前面と、前記衝撃シェル後面との間に位置し、前記内側ヒンジ縁および前記外側ヒンジ縁に近接することを特徴とする、請求項４に記載の関節型保護装置。
6. 前記突き刺し防止要素は、織物材料から形成されることを特徴とする、請求項４に記載の関節型保護装置。
7. 前記突き刺し防止要素は、前記内側ヒンジ縁と前記外側ヒンジ縁との間に位置し、前記衝撃減衰構造前面に近接することを特徴とする、請求項４に記載の関節型保護装置。
8. 前記突き刺し防止要素は、熱可塑性ポリウレタン材から形成されることを特徴とする、請求項７に記載の関節型保護装置。
9. 前記突き刺し防止要素は、前記内側シェル要素および前記外側シェル要素と直結することを特徴とする、請求項４に記載の関節型保護装置。
10. 前記突き刺し防止要素は、前記衝撃減衰構造前面と直結することを特徴とする、請求項４に記載の関節型保護装置。
11. 前記衝撃減衰構造は、さらに、前記衝撃減衰構造内に凹設されて前記衝撃減衰構造後面上で前記衝撃減衰構造上縁から前記衝撃減衰構造下縁まで延在するチャンネルを備えることを特徴とする、請求項１の記載の関節型保護装置。
12. 前記チャンネルは、前記内側ヒンジ縁および前記外側ヒンジ縁と実質的に平行であることを特徴とする、請求項１１に記載の関節型保護装置。
13. 前記チャンネルは、前記後面上にある前記衝撃減衰構造上に位置し、前記衝撃減衰構造前面にある前記内側ヒンジ縁の位置と、前記外側ヒンジ縁の位置との両方と位置合わせされていることを特徴とする、請求項１２に記載の関節型保護装置。
14. 前記衝撃減衰構造の前記後面および前記前面は、熱可塑性ポリウレタン材から形成され、前記後面および前記前面間に維持された発泡材料を有することを特徴とする、請求項１に記載の関節型保護装置。
15. 関節型保護装置であって：
    前面および反対の後面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する二パーツ型衝撃シェルであって、さらに、（１）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する内側シェル要素と、（２）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する外側シェル要素とを備える前記二パーツ型シェル要素と；
    後面および反対の前面、内側縁および反対の外側縁、上縁および反対の下縁を有する衝撃減衰構造であって、前記衝撃減衰構造前面は、前記衝撃シェルの前記後面に結合して、前記内側シェル要素の一部に近接し、また前記外側シェル要素の一部に近接し、前記衝撃減衰構造内に凹設されて前記後面上で前記衝撃減衰構造の前記上縁から前記下縁まで延在するチャンネルを備える前記衝撃減衰構造と；
    前記衝撃減衰構造に結合して、前記衝撃減衰構造前面上において、前記チャンネルに近接する突き刺し防止要素と；
    を備える関節型保護装置。
16. 前記突き刺し防止要素は、織物材料から形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の関節型保護装置。
17. 前記突き刺し防止要素は、前記内側シェル要素および前記外側シェル要素に結合することを特徴とする、請求項１５に記載の関節型保護装置。
18. 前記衝撃減衰構造は、さらに、（１）前記衝撃減衰構造後面からの第一の深さを有する内側チャンネルであって、前記内側縁および前記チャンネル間にある前記内側チャンネルと、（２）前記衝撃減衰構造後面からの第二の深さを有する外側チャンネルであって、前記外側縁および前記チャンネル間にあり、第一の深さは、第二の深さより浅い前記外側チャンネルと、を備えることを特徴とする、請求項１５に記載の関節型保護装置。
19. 関節型保護装置であって：
    前面および反対の後面を有する二パーツ型衝撃シェルであって、前記後面は内側縁および反対の外側縁間の前記前面に向かって湾曲し、（１）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記内側縁から内側ヒンジ縁にわたって延在する内側シェル要素と、（２）前記上縁から前記下縁にわたって、そして前記外側縁から外側ヒンジ縁にわたって延在する外側シェル要素とを備える前記二パーツ型衝撃シェルと；
    後面および前面を有する衝撃減衰構造であって、前記衝撃シェル構造前面は、前記衝撃シェルの前記後面と結合して、前記内側シェル要素の一部に近接し、また前記外側シェル要素の一部に近接し、（１）前記衝撃減衰構造の前記上縁から前記下縁まで延在し、前記後面上において、前記外側ヒンジ縁に近接して対応するヒンジチャンネルと、（２）前記衝撃減衰構造の前記上縁から前記下縁まで延在し、前記後面上において、前記外側縁および前記ヒンジチャンネル間にある外側チャンネルと、（３）前記衝撃減衰構造の前記上縁から前記下縁まで延在し、前記後面上において、前記内側縁および前記ヒンジチャンネル間にある内側チャンネルと、（４）前記衝撃減衰構造内に前記内側チャンネルより深く凹設された前記外側チャンネルとを備える前記衝撃減衰構造と；
    を備える関節型保護装置。

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