KR20140052995A - 진동 완화 재료 - Google Patents

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KR20140052995A
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KR
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layer
vibration
present
support structure
layers
Prior art date
Application number
KR1020137029861A
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Inventor
로버트 에이. 비토
카르멘 엔. 디마리오
토마스 파론
Original Assignee
맷사이테크노 라이센싱 컴퍼니
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Publication date
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Abstract

진동 경감 어셈블리는 가요성 헤드기어(430) 및 가요성 헤드기어에 고정된 진동 경감 재료(10)로 이루어진 하나 이상의 패널을 포함한다. 진동 경감 재료로 이루어진 하나 이상의 패널은 적어도 제 1 엘라스토머층(12) 및 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층(14)을 포함한다.

Description

진동 완화 재료{VIBRATION DAMPENING MATERIAL}
(관련 출원들에 대한 상호 참조)
본원은 2001년 8월 27일자로 출원된 미국특허출원 제09/939,319호(미국특허 제6,652,398호)의 분할출원인, 2003년 9월 10일자로 출원된 미국특허출원 제10/659,560호(미국특허 제6,935,973호)의 계속출원인, 2004년 5월 28일자로 출원된 미국특허출원 제10/856,215호(미국특허 제6,942,586호)의 일부계속출원들인, 2004년 10월 5일자로 출원된 미국특허출원 제10/958,611호(미국특허 제7,150,113호), 2004년 10월 5일자로 출원된 미국특허출원 제10/958,941호(포기), 2004년 10월 5일자로 출원된 미국특허출원 제10/958,767호(포기), 2004년 10월 5일자로 출원된 미국특허출원 제10/958,952호(포기), 및 2004년 10월 5일자로 출원된 미국특허출원 제10/958,745호의 일부계속출원인, 2004년 11월 30일자로 출원된 미국특허출원 제10/999,246호의 일부계속출원인, 2004년 12월 22일자로 출원된 미국특허출원 제11/019,568호(미국특허 7,171,697호)의 일부계속출원들인, 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 제11/304,079호(포기)의 일부계속출원 및 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 제11/304,995호(포기)의 일부계속출원인, 2006년 12월 8일자로 출원된 미국특허출원 제11/635,939호(포기)의 일부계속출원 및 2007년 10월 17일자로 출원된 미국특허출원 제11/873,825의 일부계속출원인, 2009년 9월 30일자로 출원된 미국특허출원 제12/570,499호의 일부계속출원이다. 이들 출원 각각은 본원에 참조로 포함된다.
(기술분야)
본 발명은 진동을 경감하기에 적합한 재료, 구체적으로 진동을 소산 및 분산시키기에 적합한 다층 재료에 관한 것이다.
스포츠 용품, 자전거, 수공구 등의 핸들은 종종 대상 물품을 장시간 파지하기에는 불편하게 만들 수 있는 진동을 전달하는 나무, 금속 또는 폴리머로 제조된다. 배트, 볼, 깔창 및 사이드월과 같은 스포츠 용품도 운동 경기 도중에 흔히 발생하는 충돌 동안의 진동을 전달한다. 이들 진동은 잠재적으로 선수의 주의를 분산시키거나, 경기력에 악영향을 주거나, 및/또는 선수의 신체의 일부에 부상을 입힐 수 있다고 하는 문제가 있을 수 있다.
공구 및 스포츠 용품용 그립(grip)을 제공하기 위해, 통상적으로 경질의 폴리머 재료가 사용된다. 경질의 폴리머를 사용하면, 유저가 용품의 컨트롤을 유지할 수 있게 되지만, 진동을 경감하는데는 별로 효과적이지 않다. 재료가 연질일 수록 보다 양호한 진동 조절 특성이 제공되는 것으로 공지되어 있지만, 이러한 재료는 스포츠 용품, 수공구, 신발 등에 부착하는데 필요한 강성을 갖고 있지 못하다. 이 강성의 부족은, 연질 재료에 의해 감싸진 용품의 유저의 손 또는 신체에 대한 의도치 않은 이동을 허용한다.
과도한 진동과의 장시간 또는 반복적인 접촉은 사람에게 부상을 입힐 수 있다. 상기와 같은 부상을 피하려는 욕구는 공구로 작업할 때 운동 능력의 저감 및 효율의 감소를 초래할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 상업용 및 산업용 설비, 가전 제품, 운송, 및 무수한 다른 전문 분야를 포함하는 방대한 분야에서 노이즈 컨트롤 해법이 중요해지고 있다. 이들 적용분야는 폭넓은 감쇠 요건들을 충족시키는데 적합한 능력을 가진 효율적이고 경제적인 방음 재료를 필요로 한다.
점탄성 재료는 통상적으로 음향 감쇠 분야에서 사용되어, 재료의 분자들의 항복(yielding) 또는 변형(straining)에 의해 제공된 감쇠를 의미하는 이력 에너지 소산(hysteretic energy dissipation)을 제공한다. 이들 재료는 에너지 소산 및 흡수를 위해 극소수의 방안을 제공한 결과로서 다소 제한된 감쇠 효율을 제공한다. 허용 가능한 레벨의 에너지 소산을 보유하고 있는 점탄성 재료는, 재료 두께의 증가를 대가로 하여 그와 같이 되고, 또한 오늘날의 많은 적용분야에 필요한 구조 강성을 제공하지는 못한다. 그에 반해서, 종래의 복합 재료는 높은 강성 하중 비율(stiffness-to-weight ratios)을 갖지만, 일반적으로 매우 열악한 감쇠 특성을 나타낸다.
본 발명은 하나 이상의 실시예에서 제 1 및 제 2 엘라스토머층을 포함하는 복합 진동 소산 및 방진 재료를 포함하는 재료를 제공한다. 강화층은 제 1 및 제 2 엘라스토머층 사이에 배치되어 이들을 분리하는 것이 일반적이다.
본 발명의 상기 기재 및 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명은 첨부도면을 참조할 때보다 잘 이해될 것이다. 본 발명을 설명하기 위해, 현재 바람직한 실시예들이 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도시된 정밀한 배치구조 및 수단에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
도면에 있어서:
도 1은 본 발명의 재료의 바람직한 실시예의 단면도이고;
도 2는 그립을 형성하도록 구성된 도 1의 재료의 사시도이며;
도 2b는 대안적인 그립을 형성하도록 구성된 도 1의 재료의 사시도이고;
도 3은 본 발명에 따른 핸들 영역상에 슬리브 형태의 커버를 갖는 야구 배트의 입면도이며;
도 4는 도 3에 도시된 배트 및 슬리브의 파단 확대 단면도이고;
도 5는 본 발명에 따른 커버상의 충격력의 적용 결과를 도시하는 개략도이며;
도 6은 상이한 기구상에 장착된 대안적인 슬리브를 도시하는 도 4와 유사한 도면이고;
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 형태의 슬리브를 도시하는 도 4 및 도 6과 유사한 도면이며;
도 8은 추가적인 유형의 기구상에 장착된 본 발명에 따른 대안적인 커버를 도시하는 종단면도이고;
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 커버의 단부 단면도이며;
도 10은 본 발명에 따른 진동 완화 핸들을 포함하는 해머의 입면도이고;
도 11은 본 발명에 따른 진동 완화 커버를 포함하는 핸들바(handlebar)의 일부분을 도시하는 입면도로서, 핸들바 그립은 핸들바 구조체가 효과적으로 본 발명의 재료로 이루어진 다른 층이 되게 하도록 핸들바 내의 중공부의 내측에 위치되는 부착 인서트(마찬가지로, 본 발명의 재료로 형성됨)를 포함할 수 있고(핸들바가 복합재로 형성되면, 복합 재료는 본 발명의 재료로 이루어진 다른 층만을 형성하게 됨);
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예의 도 11과 유사한 도면이며;
도 13 내지 도 16은 본 발명의 특정 실시예들에서 사용되는 다양한 형태의 중간 힘 소산층의 평면도들이고;
도 13a는 엘라스토머층에 적용된 불침투성 시트로서의 보강층을 도시하는 단면도이며;
도 17은 본 발명의 재료로 형성된 패널을 갖는 휴대용 전자 기기 케이스의 사시도로서; 패널은 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 케이스 전체를 형성할 수 있거나, 또는 케이스의 일부만을 형성할 수 있고; 도시된 케이스는 본 발명으로부터 일탈함이 없이, 랩탑, 휴대폰, GPS 기기, MP3 플레이어와 같은 휴대용 음악 재생 장치, 워키토키, 소형 비디오 게임기 등과 함께 사용될 수 있으며;
도 18은 본 발명의 재료로 형성된 신발 삽입물의 평면도이고;
도 19는 본 발명의 재료로 형성된 패널을 갖는 신발의 사시도로서; 패널이 신발의 뒤꿈치에 가까운 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 패널의 사이즈 및 위치를 변경할 수 있고; 예컨대 패널은 신발의 사이드월을 따라, 신발의 밑창 또는 중창에, 또는 신발의 설상부(tongue)에 위치될 수 있거나, 또는 패널은 신발의 상부 전체를 형성할 수 있으며;
도 20은 그립이 적어도 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널을 구비하고 있는 화기(firearm)의 사시도로서; 그립은 전적으로 본 발명의 재료에 의해 형성될 수 있으며; 그립이 권총상에 도시되어 있지만, 본 발명으로부터 일탈함이 없이, 소총, 산탄총, 페인트볼 총, 또는 발사체 발진 장치의 어느 것에 상기 그립이 사용될 수 있음을 당업자라면 이해할 것이고; 화기 그립은 그립 둘레의 별도의 랩(wrap)일 수 있거나 또는 화기에 부착 및/또는 주조된 그립일 수 있으며;
도 21은 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널들을 갖는 양말의 사시도로서; 패널들은 임의의 사이즈 및 형상으로 이루어질 수 있고; 패널들은 양말 자체를 형성할 수 있거나 또는 면직(cotton weave)과 같은 안감에 부착될 수 있으며;
도 22는 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널을 갖는 무릎 패드(kneepad)의 사시도로서; 패널은 임의의 사이즈 및 형상으로 이루어질 수 있고; 본 발명의 재료에 의해 형성되는 패널들은 임의의 유형의 무릎 패드에 또는 다른 의류에 통합될 수 있으며;
도 23은 도 17 내지 도 22 및 도 24 내지 도 30의 선 23-23 을 따라 취해진 바와 같이, 패널, 피복, 케이싱, 또는 컨테이너를 형성하는데 사용될 수 있는 본 발명의 재료의 일 실시예를 도시하는 단면도이고;
도 24는 자동차의 대시보드(dashboard) 및/또는 플로어보드(floorboard)를 덮는데 사용된 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널을 도시하는 사시도로서; 패널은 보트, 비행기, 모터사이클, 전지형 만능차(all terrain vehicle) 등에서 사용될 수 있으며, 또한 본 발명으로부터 일탈함이 없이 좌석(seat), 롤 바(roll bar), 바닥 패널, 스피커 방음재, 엔진 마운트 등과 같은 차량의 임의의 부분에서 사용될 수 있고;
도 25는 본 발명의 재료를 패딩으로서 위쪽에 포함하는 차량용 롤 바의 사시도로서, 롤 바 패딩은 본 발명의 재료로 이루어진 패널을 포함할 수 있거나 또는 전적으로 본 발명의 재료로 형성될 수 있으며;
도 26 내지 도 30은 본 발명의 재료로 이루어진 패널을 포함할 수 있거나 또는 전적으로 본 발명의 재료로 제조될 수 있는 테이프 또는 다른 래핑(wrapping) 재료의 사시도이고;
도 31은 적어도 일부가 본 발명의 재료에 의해 형성된 헤드밴드(headband)의 사시도이며;
도 32는 도 31에서 선 32-32 를 따라 취해진 바와 같은, 도 31의 헤드밴드의 일부분의 단면도이고;
도 33은 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널들을 포함하는 헬멧의 측면도이며;
도 33a 내지 도 33c는 본 발명의 재료에 의해 형성된 패널들을 포함하는 가요성 헤드기어(headgear)의 측면도로서; 도 33a는 "듀랙(durag)" 또는 "스컬캡(skull cap)"을 도시하고, 도 33b는 스키 캡을 도시하며, 도 33c는 스키 마스크를 도시하고;
도 34는 본 발명의 재료를 포함하는 사이클 헬멧의 부분 절개 사시도이고;
도 35는 야구 및 소프트볼 중 하나 이상에 사용하기에 적합한 글러브의 사시도로서, 글러브는 본 발명의 재료를 포함하며;
도 36은 본 발명의 재료를 포함하는 역도용 글러브의 사시도이며;
도 37은 본 발명의 재료를 포함하는 저지(jersey)의 정면도이고;
도 38은 본 발명의 재료를 포함하는 운동 반바지의 입면도이며;
도 39는 본 발명의 재료를 포함하는 골프 글러브의 입면도이고;
도 40은 본 발명의 재료를 포함하는 로프 취급용 글러브 또는 구조대 글러브의 입면도이며;
도 41은 본 발명의 재료를 포함하는 타자용 글러브의 입면도이고;
도 42는 본 발명의 재료를 포함하는 숙녀복 글러브의 입면도이며;
도 43은 본 발명의 재료를 포함하는 스키 벙어리 장갑의 입면도이고;
도 44는 본 발명의 재료를 포함하는 라크로스(lacrosse) 글러브의 입면도이며;
도 45는 본 발명의 재료를 포함하는 권투 글러브의 입면도이고;
도 46은 지지 구조체가 매립되어 있는 단일층의 진동 소산 재료를 도시하는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 상기 재료는 기구의 길이방향 부분을 따라 연장되며 그 근위 단부를 덮고;
도 47은 임의의 기구, 패딩, 용품 등으로부터 분리된 도 46의 재료의 단면도이며;
도 47a는 지지 구조체가 상부에 매립되어 있으며 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통해 있는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이고;
도 47b는 지지 구조체가 진동 소산 재료 내부에 매립되어 있고 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통해 있는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 지지 구조체는 진동 소산 재료 내부에서 중심을 벗어나 위치되며;
도 48은 도 47의 선 48-48 을 따라 취해진 바와 같은 지지 구조체의 일 실시예의 단면도로서, 지지 구조체는 폴리머 및/또는 엘라스토머 및/또는 섬유로 형성되고, 그들 중 어느 하나는 섬유를 포함할 수 있으며, 통로들이 지지 구조체를 통해 연장되어, 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통하는 것을 허용하고;
도 49는 직조 섬유로 형성된 지지 구조체를 도시하는 도 48과 유사하게 도시된 지지 구조체의 대안적인 실시예의 단면도로서, 직조 섬유를 통한 통로들은 지지 구조체가 진동 소산 재료에 의해 관통되는 것을 허용하며;
도 50은 도 48과 유사하게 도시된 다른 대안적인 지지 구조체의 단면도로서, 지지 구조체는 복수의 섬유에 의해 형성되고, 섬유들을 지나는 통로들은 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통하는 것을 허용하고;
도 51은 도 48의 지지 구조체의 측면도이며;
도 52는 지지 구조체가 매립되어 있는 단일층의 진동 소산 재료를 도시하는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 재료는 기구의 길이방향 부분을 따라 연장되며 그 근위 단부를 덮고;
도 53은 임의의 기구, 패딩, 용품 등으로부터 분리된 도 52의 재료의 단면도이고;
도 53a는 지지 구조체가 상부에 매립되어 있으며 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통해 있는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이며;
도 53b는 지지 구조체가 진동 소산 재료 내부에 매립되어 있고 진동 소산 재료가 지지 구조체를 관통해 있는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 지지 구조체는 진동 소산 재료 내부에서 중심을 벗어나 위치되고;
도 54는 지지 구조체가 매립되어 있는 단일층의 진동 소산 재료를 도시하는 본 발명의 재료의 또 다른 실시예의 단면도로서, 지지 구조체는 그 표면을 따라 측정되는 지지 구조체의 길이가 재료 본체의 길이방향 축선을 따라 측정되는 진동 소산 재료의 길이보다 길도록 일반적으로 적어도 부분적으로 비선형으로 길이방향 축선을 따라 진동 소산 재료 내부에 배치되며;
도 55는 도 54에서 "FIG. 55"로 표시된 점선에 의해 에워싸인 영역의 확대 절개도이며, "전체 지지 구조체"가 실제로 복수의 개별 적층 지지 구조체(서로 동일 또는 상이할 수 있음)에 의해, 또는 연속적인 복수의 적층 섬유 및/또는 연속적인 복수의 적층 직물층에 의해 형성될 수 있음을 도시하고;
도 56은 재료 본체가 제 1 위치에 대하여 소정량만큼 신장되어 있는, 제 2 위치로 길이방향 축선을 따라 연신된 도 54의 재료의 단면도로서, 지지 구조체의 직선화(straightening)가 에너지를 소산시키고, 일반적으로 길이방향 축선을 따라 제 2 위치를 지나는 재료의 추가적인 신장을 방지하는 것이 바람직하며;
도 57은 재료가 제 1 위치에 있는 상태에서 재료 내부의 보다 선형인 지지 구조체를 도시하는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 도 54에 도시된 것에 비해 재료 내의 지지 구조체의 보다 선형인 배치구조는 재료가 연신을 멈추기 전까지 가능한 신장량을 줄이고 추가적인 이동에 대한 제동을 효율적으로 형성하고;
도 58은 재료가 길이방향 축선을 따라 소정량만큼 신장되어 있는, 제 2 위치로 길이방향 축선을 따라 연신된 도 57의 재료의 단면도로서, 지지 구조체는 도 56에 도시된 재료에 비해 재료가 제 1 위치에 있었던 상태에서 지지 구조체가 보다 선형이었기 때문에, 도 54 및 도 56에 도시된 재료에 비해 재료가 제 2 위치에 있을 때의 재료의 신장량이 감소되는 것이 바람직하고;
도 59는 접착층이 일반적으로 그 주표면 위에 위치되어, 엘라스토머 재료가 그것에 대하여 주조 및/또는 압출되는 경우보다 거기에 더 고정될 수 있는 지지 구조체를 도시하는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이며;
도 60은 지지 구조체의 정점들이 복수의 위치에서 엘라스토머층에 주조, 체결, 및/또는 첩부되어 있는, 2개의 이격된 엘라스토머층 사이에 위치된, 지지 구조체 또는 리본(ribbon) 재료를 도시하는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 재료의 용이한 길이방향 연신을 위해 지지 구조체 주위에 공극들이 존재하는 것이 바람직하며, 대안으로서, 지지 구조체는 그 측방향 단부들(즉, 도 60에 도시된 지지 구조체의 좌측 및 우측 단부)에서만 엘라스토머층들에 고정될 수 있어, 지지 구조체의 잔여부는 엘라스토머 재료의 외피 내부에서 자유롭게 이동하고 스프링/탄성 부재로서 기능해서 재료의 신장을 제한하고;
도 61은 지지 구조체의 정점들이 접착층을 통해 엘라스토머층들에 고정되는 것을 제외하고는, 도 60에 도시된 재료와 유사한 본 발명의 진동 소산 재료의 다른 실시예이며;
도 62는 본 발명의 진동 소산 재료의 다른 실시예이며, 지지 구조체가 제 2 위치로 신장될 때 실제로 물리적으로 파단하는 진동 소산 재료 및 임의의 수반 접착제를 도시하고, 진동 소산 재료의 파단은 지지 구조체에 의해 소산되는 것에 더하여 추가적인 에너지 소산 및 진동 흡수를 초래하고;
도 63은 본 발명의 진동 소산 재료의 다른 실시예이며, 지지 구조체 또는 리본 재료가 진동 소산 재료 내부에 임의의 기하학적 구조로 배치될 수 있음을 도시하고, 추가적으로, 일반적으로 재료에 의한 진동의 소산 전에 재료의 표면을 따라 충격력을 더 확산시키기 위해 재료의 일측부에 개별적으로 경질의 정방체들, 버튼들, 또는 플레이트들(도시되지 않음)이 위치될 수 있으며, 추가적으로, 상기와 같은 버튼들, 플레이트들, 또는 다른 경질 표면들은 도 63에 도시된 재료 위에 배치되는 메시 또는 다른 가요성 층에 직접 부착될 수 있어, 경질의 부재들 중 하나에 대한 충격력이 재료에 의한 진동 흡수 전에 에너지 흡수를 위해 메시 또는 다른 층 전체의 편향을 야기하고, 이 도면에서 53-53으로 표시된 단면선은 도 63에 도시된 지지 구조체가 일반적으로 도 53에 도시된 것과 동일할 수 있음을 의미하며;
도 64는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이며, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 일반적으로 진동 소산 재료의 외부면을 따라 지지 구조체가 위치될 수 있음을 도시하고, 또한 도 64는 재료의 일 표면상에 파단 가능한 층(즉, 종이층) 또는 자체 융합성 접착층이 위치될 수 있으며, 재료의 일 표면상에 자체 융합층이 위치되면, 재료는 재료의 다수의 인접 래핑들이 함께 융합할 수 있게 둘러싸여서 일체형 피스를 형성할 수 있으며, 필요에 따라 일체형 피스는 수영 등에 사용하기 위해 방수일 수 있고;
도 65는 그 주 표면상에 재료의 수축성 층이 배치되어 있는 진동 소산 재료의 다른 실시예의 단면도로서, 수축성 재료는 열 수축성 재료일 수 있거나 또는 본 발명에 사용하기에 적합한 임의의 다른 유형의 수축성 재료일 수 있고, 재료가 적절히 위치될 때, 수축성 층은 재료를 제위치에 고정하는데 사용될 수 있으며, 바람직하게는 도 62와 함께 기술된 파단 가능한 층과 유사한 형태로 진동을 더 소산시키기 위해 별도의 파단 가능한 층으로서 사용될 수도 있고;
도 66은 본 발명의 진동 소산 재료의 다른 실시예이며, 진동 소산 재료 내부에 배치된 수축성 층을 도시하고, 수축성 층은 고체층, 천공층, 메시 또는 망상체, 또는 수축성 섬유일 수 있으며;
도 67은 본 발명의 진동 흡수 재료의 다른 실시예이며, 선택적인 진동 흡수층을 위에 구비한 지지 구조체의 정점들 위로 수축성 층이 배치되어 있는 것을 도시하고;
도 68은 재료가 원하는 형상으로 위치된 후에 수축성 층이 지지 구조체 위에서 수축되었을 때의 도 67의 재료의 단면도로서, 선택적인 추가의 진동 흡수 재료가 도 68에는 도시되어 있지 않지만, 그 재료는 보호 외피를 형성하도록 수축성 층 위의 제위치에 남겨지거나, 또는 지지 구조체의 정점들 사이에서 간극들 내로 끌어내려질 수도 있으며;
도 69는 선택적인 접착층을 구비한 운동용 테이프로서 구성된 본 발명의 재료를 도시하고;
도 70은 상부에 선택적인 접착층을 구비한 재료/패딩/넓은 랩 재료 등의 롤로서 본 발명의 재료를 도시하며;
도 71은 무릎 붕대로서 구성된 본 발명의 재료를 도시하고;
도 72는 손가락 및/또는 관절 붕대로서 구성된 선택적인 접착층을 구비한 본 발명의 재료를 도시하고, 다양한 붕대, 랩, 패딩, 재료, 테이프 등이 도시되어 있지만, 본 발명의 재료는 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 임의의 목적 또는 적용 분야에 사용될 수 있으며;
도 73은 발 브레이스(foot brace)를 형성하는데 사용된 본 발명의 재료를 도시하고;
도 74는 무릎 지지 브레이스를 형성하도록 둘러싸인 본 발명의 재료를 도시하며;
도 75는 사람 다리의 인대를 떠받치는데 사용된 추가의 재료층들을 도시하고;
도 76은 둔부 지지체를 형성하는데 사용된 본 발명의 재료를 도시하며;
도 77은 어깨 브레이스를 형성하는데 사용된 본 발명의 재료를 도시하고;
도 78은 손 및 손목 브레이스를 형성하도록 둘러싸인 본 발명의 재료를 도시하고, 본 발명의 재료가 인체의 다양한 부위와 함께 도시되어 있지만, 본 발명의 재료는 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 인체의 임의의 부위에 대한 운동용 브레이스, 의료용 지지체, 또는 패딩으로서 사용될 수 있음을 당업자라면 본 개시물로부터 이해할 것이며;
도 79는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이고;
도 79a는 본 발명의 재료의 다른 실시예의 단면도이며;
도 80은 튜브 내를 막고 있는 도 80의 재료를 도시하고;
도 81은 도 80의 선 81-81 을 통한 단면이며;
도 81a는 도 80의 선 81-81 을 통한 대안적인 재료의 단면이고;
도 82는 본 발명의 환상체(toroidal) 형상의 실시예이며;
도 83은 본 발명의 재료를 사용하는 개방 실린더 형상의 실시예이고;
도 84는 엔진 마운트에 적용된 개방 실린더 실시예를 도시하며;
도 85는 완충기(shock absorber)로서 적용된 개방 실린더 실시예를 도시하고;
도 86 및 도 87은 바닥재 표면에 사용되는 도 79의 재료의 변경 실시예를 도시하며;
도 88은 본 발명의 다른 재료 실시예의 단면을 도시하고;
도 89는 내부에 홈들이 형성되어 있는 도 88의 재료의 평면도를 도시하며;
도 90은 선 90-90 을 따르는 도 89의 단면이고;
도 91은 내부에 홈들이 형성되어 있는 도 88의 재료의 평면도를 도시하며;
도 92는 선 92-92 를 따르는 도 91의 단면이고;
도 93은 방탄 조끼에 사용된 도 88의 재료를 도시하며;
도 94는 본 발명에 따른 대안적인 재료의 단면도이고;
도 95는 본 발명에 따른 또 다른 대안적인 재료의 단면도이며;
도 96은 본 발명에 따른 대안적인 재료의 평면도이고;
도 97은 도 96의 선 97-97 을 따르는 단면이며;
도 98은 본 발명에 따른 다른 대안적인 재료의 평면도이고;
도 99 내지 도 103은 본 발명의 진동 조절 재료를 구비한 기존 제품의 개조를 용이하게 하는데 유용한, 본 실시예를 포함하는 재료의 다양한 실시예를 도시하며;
도 104는 벽과 장착 스터드 사이에서 패딩으로서 사용된 재료의 단면도이고;
도 105는 야구 배트 핸들의 부분 측면도이며;
도 106은 선 106-106 을 통한 도 105의 배트의 단면도이고;
도 107은 테니스 라켓 핸들의 부분 측면도이며;
도 108은 선 108-108 을 통한 도 107의 배트의 단면도이다.
하기의 상세한 설명에서는 특정 전문용어가 단지 편의상 사용되며 비제한적이다. 명세서 및 청구범위에서 사용된 "기구(implement)"라는 용어는 "야구 배트, 라켓, 하키 스틱, 소프트볼 배트, 스포츠 용품, 화기 등의 어느 하나"를 의미한다. 상기 전문용어는 위에서 특별히 언급한 단어들, 그 파생어들, 및 유사한 의미의 단어들을 포함한다. 또한, 단수 및 하나("a" 및 "one")로 지칭된 단어는 달리 특정하지 않는 한 인용된 물품을 하나 또는 그 초과 포함하는 것으로 정의된다.
유사한 숫자가 유사한 요소들을 지칭하고 있는 도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 10으로 지정된, 본 발명에 따른 진동을 조절하기에 적합한 재료의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 간략히 말하자면, 본 발명의 재료(10)는 적어도 제 1 엘라스토머층(12A) 및 고 인장 강도의 섬유 재료로 이루어진 층(14)에 의해 형성된다. 재료(10)는 운동 장비, 스포츠 용품용 그립, 공구용 그립, 및 보호용 운동 장비에 포함될 수 있다. 재료(10)로 이루어진 패널(305)(도 17 내지 도 45 참조)은 본원에 개시된 다양한 물품에 포함될 수 있다. 패널은 외주부(314)를 형성하며 물품 전체에 걸쳐 연장될 수 있고, 즉 패널(305)은 실제로 전체 신발 삽입물, 케이스, 또는 다른 물품을 형성할 수 있다. 대안으로서, 다수의 패널이 물품상에 따로따로 위치될 수 있다. 구체적으로, 재료(10)는: 테이스 라켓, 하키 스틱, 골프 클럽, 야구 배트 등의 그립을 형성하기 위해(또는 그립의 일부를 형성하거나 그립에 포함된 패널(305)을 형성하기 위해); 벙어리 장갑, 헤드밴드, 헬멧, 무릎 패드(323)(도 22에 도시됨), 심판용 패딩, 어깨 패드, 글러브, 마우스 가드, 패드 등의 보호용 운동 장비를 형성하기 위해; 자전거, 모터사이클 등의 좌석 또는 핸들바 커버를 형성하기 위해; 스키, 롤러 블레이드 등의 부츠를 형성하기 위해; 의류(셔츠, 글러브, 팬츠 등) 또는 패드를 댄 라이너 또는 신발 밑창(313), 신발 상부(315), 신발 하부, 신발 패드, 발목 패드, 발가락 패드(317), 신발 삽입물과 같은 신발류(311)(도 19에 도시됨)를 형성하고, 양말(321)(도 21에 도시됨)의 양말 바닥 등에 패딩(319)을 제공하기 위해; 휴대폰 케이스, PDA 케이스, 랩탑 케이스, 총 케이스, 라디오 케이스, 카세트 케이스, MP3 플레이어 케이스, 계산기 케이스와 같은, 휴대용 전자 기기의 패딩(307)(도 17에 도시됨)을 형성하기 위해; 스피커용 패딩을 형성하기 위해; 자동차, 보트, 트럭, 전지형 만능차 등과 같은 차량에 폴 및/또는 롤 바 패딩(329)(도 25에 도시됨)을 제공하거나, 엔진 마운트에서의 사용을 위해 승용차에 방음 패널(329)을 제공하는 등, 자용차(327)용 패딩(325)(도 24 참조) 및 방음재를 제공하기 위해; 화기, 권총, 소총, 산탄총 등의 그립(309)(도 20에 도시됨)을 형성하기 위해; 해머, 드릴, 스크루 드라이버, 회전 톱, 치즐 등과 같은 공구의 그립을 형성하기 위해; 및 붕대 및/또는 랩(331)(도 26 내지 도 30에 도시됨)의 일부 또는 전부를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 재료(10)는 방, 집, 항공기, 음악 스튜디오 등의 방음을 위해 사용될 수도 있다.
재료(10)는 일반적으로 재료 주표면(316A)에 수직한 방향("X")으로는 일반적으로 비탄성이고(도 23에 도시됨), 그에 따라 충격력을 경험할 때 스프링과 같은 효과를 제공하지 않는 것이 바람직하다. 재료(10)는 일반적으로 "X" 방향으로는 에너지를 저장하지 않게 되도록 일반적으로 재료 주표면(316A, 316B)에 수직한 "X" 방향으로 순응하는 것이 바람직하다. 강화층은 일반적으로 충격 에너지를 주표면(316A, 316B)에 평행하게 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 내로 분산시키는 것이 바람직하다. 재료(10)는 감지 가능한 진동을 경감하도록 설계되는 것이 바람직하다(그에 따라 재료에 의해 덮인 물체 또는 사람으로부터 에너지를 완화 및 분산시키는 것이 일반적이다).
제 1 엘라스토머층(12A)은 기계적인 진동 에너지를 열 에너지로 전환함으로써 완충기로 작용한다. 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 진동 에너지를 방향전환하고, 재료(10)에 의해 감싸진, 또는 부분적으로 감싸진 기구(20)를 유저의 능력으로 용이하게 제어할 수 있게 재료(10)에 증가된 강성을 제공한다. 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 아라미드 재료로 형성되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.
일 실시예에 있어서, 복합 재료(10)는 제 1 엘라스토머층(12A) 및 제 2 엘라스토머층(12B)을 포함해서 3개의 일반적으로 독립적인 별도의 층들을 구비할 수 있다. 엘라스토머 재료는 진동 에너지를 소산시킴으로써 진동 감쇠를 제공한다. 적절한 엘라스토머 재료로서는, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 부틸 구모, 아크릴 고무, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등이 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 제 1 및 제 2 엘라스토머층을 형성하기 위해 임의의 적절한 엘라스토머 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 엘라스토머층들은 열경화성 엘라스토머층일 수 있다. 대안으로서, 엘라스토머층들(12A, 12B)은 열가소성이거나 또는 열성형에 적합한 임의의 재료일 수 있다. 다른 예로서, 엘라스토머층들(12A, 12B)은 발포 구조를 갖는 개방 셀 발포체 또는 폐쇄 셀 발포체로서 제조될 수 있다. 다른 양태에 있어서, 골프 클럽 그립과 같은 일부 성형품을 제조할 때, 먼저 재료(10)를, 일반적으로 원하는 성형품으로 재성형 또는 열성형될 수 있는 재료(10)의 편평한 피스 또는 시트로서 형성하는 것이 더 효율적일 수 있다. 또한, 재료(10)는 수축 랩 또는 수축성 층을 내부에 및/또는 외부에 포함할 수 있다. 수축성 층은 열 및/또는 물로 활성화될 수 있다.
재료(10)는 일반적으로 경질의 재료 등과 같은 추가의 층들을 그 위에 포함할 수 있다. 예컨대, 경질의 재료로 이루어진 일반적으로 경질의 하나 또는 그 초과의 플레이트가 재료(10) 위로 위치되어, 재료의 양을 증가시키는 것에 비해 충격력을 분산시킬 수 있다. 이는 심판 조끼, 방탄 조끼, 어깨 패드, 신발, 또는 일반적으로 경질의 외부층이 바람직한 임의의 다른 적용분야에서 상기 재료를 사용할 때 유용할 수 있다.
엘라스토머 재료의 연성은 쇼어 A 경도계 등급(Shore A durometer ratings)을 사용하여 정량화될 수 있다. 일반적으로 말하면, 경도계 등급이 낮을 수록, 재료가 더 연질이며, 엘라스토머를 통해 보다 적은 힘이 전해지기 때문에 진동의 흡수 및 소산에 있어서 엘라스토머층이 더 효과적이다. 연질의 엘라스토머 재료를 쥘 때, 개개의 손가락들은 엘라스토머에 묻혀서 유저의 손과의 사이에서 접촉 표면적을 증가시키고 재료 외부면에서 불규칙성을 생성하여, 유저가 재료에 의해 덮인, 또는 부분적으로 덮인 임의의 기구(20)를 견고하게 파지할 수 있게 한다. 그러나, 엘라스토머에 의해 덮인 기구(20)를 조작할 때, 엘라스토머층들(12A, 12B)이 연질일수록, 유저가 제어하기 어려워진다. 엘라스토머층이 너무 연질이면(즉, 엘라스토머층이 너무 낮은 쇼어 A 경도계 등급을 가지면), 기구(20)는 유저의 손 또는 발에 대하여 의도치 않게 회전할 수 있다. 본 발명의 재료(10)는, 유저가 기구(20)를 정밀하게 조작 및 제어할 수 있게 하는 것과 기구(20)의 사용 중에 진동을 효과적으로 감쇠하는 것 사이의 최적의 균형을 제공하는 쇼어 A 경도계 등급을 갖는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 사용하도록 설계되는 것이 바람직하다.
재료(10)에 사용된 엘라스토머는 대략 10과 대략 80 사이의 쇼어 A 경도를 갖는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다. 제 1 엘라스토머층은 대략 10과 대략 25 사이의 쇼어 A 경도를 갖고, 제 2 엘라스토머는 대략 25와 대략 45 사이의 쇼어 A 경도를 갖는 것이 바람직하다.
제 1 엘라스토머층(12A)은 충격 에너지를 둔화시키고 진동 에너지를 흡수해서 진동 에너지를 열 에너지로 전환하는데 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 제 1 엘라스토머층을 패드로서 작용시킬 뿐만 아니라 진동을 소산시킨다는 점에서 바람직하지만, 필수는 아니다. 제 2 엘라스토머층(12B)도 진동 에너지를 흡수하는데 사용되지만, 또한 유저가 파지하기에 순응적이고 편안한 그립을 제공한다(또는 재료(10)가 신발 삽입물로서 형성될 때 유저의 발의 바닥 아래와 같이 유저 신체의 일부에 대한 표면을 제공한다).
일 실시예에 있어서, 제 1 엘라스토머층(12A)은 대략 15의 쇼어 A 경도를 갖고, 제 2 엘라스토머층은 대략 42의 쇼어 A 경도를 갖는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 엘라스토머가 일반적으로 동일한 쇼어 A 경도계 등급을 갖는 경우에는, 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)은 15, 32, 또는 42의 쇼어 A 경도를 갖는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.
고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 아라미드 섬유로 형성되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다. 섬유는, 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 배치되어 일반적으로 이들을 분리하는 직물층(16)을 형성하도록 직조될 수 있다. 직물층(16)은 아라미드 섬유, 고 인장 강도의 섬유, 유리 섬유, 또는 다른 유형의 섬유로 형성될 수 있다. 직물층(16)은 임의의 현저한 에너지 저장 능력을 갖는 개방형 그리드워크(gridwork)로서 사용하기에 적합한 강성을 갖지 않는 것이 바람직하다. 강화층(14)을 형성하는 재료는 일반적으로 엘라스토머층들(12A, 12B)에 결합되는 것이 바람직하다. 직물층(16)은 일반적으로 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 분리해서 재료(10)가 3개의 일반적으로 별개인 분리된 층들(12A, 12B, 14)을 가지게 하는 것이 바람직하다. 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 진동의 소산이 용이하도록 하나의 엘라스토머층(12A 또는 12B)을 통과하는 진동 에너지를 차단 및 방향전환한다. 고 인장 강도의 섬유(18)는 진동 에너지를 섬유(18)의 길이를 따라 방향전환한다. 따라서, 복수의 고 인장 강도의 섬유(18)가 직조되어 직물층(16)을 형성하면, 제 1 엘라스토머층(12A)에 의해 흡수 또는 소산되지 않은 기구(20)로부터 나오는 진동 에너지는 직물층(16)에 의해 재료(10)를 따라 균일하게 재분산되고 나서, 제 2 엘라스토머층(12B)에 의해 더 소산된다.
직물층(16)은, 진동의 소산이 용이하도록 직물층(16)이 진동 에너지를 차단 및 방향전환할 수 있게, 엘라스토머층들(12A, 12B)에 일반적으로 상호 맞물리거나, 일반적으로 첩부되거나, 또는 일반적으로 제위치에 고정되는 것이 바람직하다.
고 인장 강도의 섬유(18)는 신장에 대한 높은 저항력을 가진 적절한 고 인장 강도의 폴리아미드 섬유로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 진동을 전달하기에 적합한 임의의 아라미드 섬유가 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)을 형성하는데 사용될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 또한, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 루스 섬유(loose fibers) 또는 촙 섬유(chopped fibers)가 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)을 형성하는데 사용될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 고 인장 강도의 섬유 재료는 유리섬유로 형성될 수도 있다. 고 인장 강도의 섬유 재료는 사용 중에 재료(10)가 실질적으로 재료 주표면(316A, 316B)에 평행한 방향으로 신장되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 신장량은 10% 미만인 것이 바람직하다. 신장량은 4% 미만인 것이 더 바람직하다. 신장량은 1% 미만인 것이 가장 바람직하다.
당업라자면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 재료(10)가 2개의 독립적인 층으로 형성될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 결국, 재료(10)는 제 1 엘라스토머층(12A) 및 제 1 엘라스토머(12A) 위에 배치되는 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)(직물층(16)으로 직조될 수 있음)으로 형성될 수 있다.
도 18 및 도 23을 참조하면, 재료(10)는 신발용 삽입물(310)을 형성하도록 구성 및 적용될 수 있다. 재료(10)가 신발 삽입물(310)을 형성하도록 구성되면, 재료(10)는 신발의 뒤꿈치에 가까운 위치로부터 신발의 발끝까지 신발의 내부면을 따라 연장하도록 되어 있는 것이 바람직하다. 신발 삽입물(310)의 형성 이외에, 재료(10)는 측방, 전방, 및/또는 후방 충격으로부터 착용자의 발을 보호하기 위해 신발의 면들을 따라 놓일 수 있다.
본 발명의 재료가 신발의 삽입물(310)을 형성하는 경우에는, 삽입물(310)은 외주부(314)가 신발의 밑창에 실질적으로 합치하도록 구성되어 있는 일반적으로 세장형을 갖는 신발 삽입체(312)를 포함하고, 상기 신발 삽입체(312)는 신발의 뒤꿈치에 가까운 위치로부터 신발의 발끝까지 신발의 내부면을 따라 연장된다. 신발 삽입체(312)는 일반적으로 평면이고, 진동을 조절 및 소산시키는 강화된 엘라스토머 재료(10)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 신발 삽입체(312)는 제 1 및 제 2 주표면(316A, 316B)을 갖는다. 강화된 엘라스토머 재료(10)는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 포함하는 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 제 1 및 제 2 엘라스토머층은 일반적으로 내부에 보이드(void)가 없는 것이 바람직하거나 및/또는 엘라스토머층들은 열경화성 엘라스토머에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
강화층(14)은 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 배치되어 이들을 분리하는 것이 일반적이다. 강화층(14)은 복수의 고 인장 강도의 섬유 재료로 형성된 층을 포함할 수 있다. 대안으로서, 강화층은 아라미드, 유리섬유, 통상의 직물 등으로 형성될 수 있다. 강화층은 직조 섬유에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 강화층은 재료로 이루어진 단일의 직물층만으로 구성되는 것이 바람직하다.
직조된 고 인장 강도의 섬유 재료는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 전체에 일반적으로 균일하게 연결되어, 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 실질적으로 완전한 커버리지를 제공하는 것이 바람직하다. 직물층은 일반적으로 "X" 방향으로는 에너지를 저장하지 않게 되도록 제 1 주표면(316A)에 일반적으로 수직한 "X" 방향으로만 순응하는 것이 보통이다. 여기서, 고 인장 강도의 섬유 재료(14)는 일반적으로 충격 에너지를 제 1 주표면(316A)에 평행하게 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 내로 분산시킨다. 강화층(14)은 신발 삽입물(310)이 사용 중에 실질적으로 신장되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 강화된 엘라스토머(10)는 신발류의 밑창으로서 또는 신발류의 밑창의 일부 또는 깔창으로서 사용될 수도 있다. 강화된 엘라스토머는 신발 또는 부츠의 내부에 또는 측부 또는 상부를 따라 패딩을 제공하는데 사용될 수도 있다.
도 4, 도 9, 도 10 및 도 20을 참조하면, 재료(10)는 핸들(24) 및 근위 단부(26)(즉, 배트를 정상적으로 쥘 수 있는 부위에 가까운 단부)를 갖는 배트와 같은 기구의 그립(22)을 형성하도록 구성 및 적용될 수 있다. 재료(10)는 핸들(24)의 일부분을 에워싸는 한편, 배트 또는 기구(20)의 근위 단부(26)를 에워싸도록 되어 있는 것이 바람직하다. 그립이 화기에 사용되는 경우에는, 그립은 그립 둘레의 랩일 수 있거나 또는 화기에 부착 및/또는 주조될 수 있다. 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서 그립(22)은 기구(20)의 근위 단부를 완전히 에워싸는 단일체로서 형성될 수 있다. 재료(10)는 핸들(24) 및 근위 단부(26)를 갖는 테니스 라켓 또는 유사한 기구(20)의 그립(22)을 형성하도록 구성 및 적용될 수도 있다.
도 2b에 도시된 대안적인 실시예에 있어서, 그립(22')의 근위부(21)는 배트 또는 기구(20)의 근위 단부(26)를 수용하도록 예비성형된 형상으로 형성되며, 그립(22')의 테이프부(23)는 핸들(24)의 일부분 둘레를 둘러싸기 위해 근위부(21)로부터 연장된다. 근위부(21) 및 테이프부(23)는 서로 일체로 형성될 수 있거나, 또는 별도로 형성되어, 기구(20)에 조립하기 전에 연결되거나 기구(20)상에 별도로 위치되어 함께 사용될 수 있다. 근위부(21) 및 테이프부(23)는 본원에 기술된 재료들 중 어느 것으로 제조될 수 있으며, 동일한 재료 또는 상이한 재료로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 일부 실시예에 있어서, 본 발명의 재료가 본원에 기술된 그립의 유형들(예컨대, 총 그립, 공구 그립, 골프 클럽 그립 등) 중 하나에 관련되는 경우에는, 그립(22)은 일반적으로 관련 장치의 일부를 덮도록 구성된 관형상을 갖는 그립 본체(318)를 포함할 수 있다. 상기와 같이, 그립 본체(318)는 일반적으로 원형, 타원형, 직사각형, 팔각형, 다각형 단면 등을 가질 수 있다. 그립 본체(318)는 진동을 조절 및 소산시키는 강화된 엘라스토머 재료(10)에 의해 형성된다. 그립 본체(318)는 그립 본체(318)의 외부면(320)에 대한 접선 방향인 제 1 방향("Y"), 및 일반적으로 그립 본체(318)의 외부면(320)에 수직한 방향인 제 2 방향("Z")을 형성한다.
강화된 엘라스토머 재료(10)는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 포함한다. 강화층(14)은 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 배치되어, 이들을 분리하는 것이 일반적이다. 일부 실시예에 있어서, 엘라스토머층은 일반적으로 보이드가 없는 층이거나, 및/또는 열경화성 엘라스토머일 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 엘라스토머층들은 상기에 한정되지 않으며, 하나의 층에 또는 두 층 모두에 개방 또는 폐쇄 셀 발포 구조뿐만 아니라 열가소재 형태를 포함하는, 다양한 형태를 가질 수 있다. 강화층(14)은 고 인장 강도의 섬유 재료로 이루어진 층을 포함하는 것이 바람직하다. 고 인장 강도의 섬유 재료는 직물로 직조되거나, 촙으로 되거나, 또는 달리 분포될 수 있다. 강화층(14)은 유리섬유, 아라미드, 또는 임의의 다른 적절한 재료로 이루어진 층을 포함하는 다양한 고 인장 강도의 섬유 재료에 의해 형성될 수 있다.
고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 전체에 일반적으로 균일하게 연결되어, 제 1 및 제 2 엘라스토머층 사이에 실질적으로 완전한 커버리지를 제공한다. 이는 강화층(14)과 엘라스토머층들(12A, 12B)간의 슬라이딩 이동을 바람직하게 방지한다. 직물층은 일반적으로 제 2 방향("Z")으로는 에너지를 저장하지 않게 되도록 일반적으로 제 2 방향("Z")으로만 순응하는 것이 바람직하다. 고 인장 강도의 섬유 재료는 일반적으로 충격 에너지를 제 1 방향("Y")에 평행하게 제 1 및 제 2 엘라스토머층 내로 분산시킨다. 이는 진동 에너지가 그립을 파지하는 손에 대하여 반발하기보다는 오히려 경감되어 완화되게 한다.
그립(22)을 야구 또는 소프트볼 배트와 관련하여 후술하지만, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 그립(22)이 상술한 용품, 공구, 또는 장치의 어느 것에 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
그립(22)이 야구 또는 소프트볼 배트에 사용되면, 그립(22)은 배트의 노브(knob)(즉, 기구(20)의 근위 단부(26))를 덮을 뿐만 아니라 배트의 핸들의 대략 17인치를 덮는 것이 바람직하다. 배트 길이의 상당 부분에 걸쳐 연장하는 그립(22)의 형태는 진동 감쇠를 증가시키는데 기여한다. 그립(22)이 단일의, 연속적인, 일체형 부재로서 형성되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.
야구 배트(또는 기구(20))는 길이부(30) 및 근위 단부(26)를 갖는 핸들 본체(28)를 포함하는 핸들(24)을 구비한다. 재료(10)는 핸들(24)의 길이부(30)의 적어도 일부 및 근위 단부(26)를 감싸는 것이 바람직하다. 재료(10)는 제 1 엘라스토머층(12A) 및 엘라스토머층(12A)상에 배치된 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)(직물층(16)일 수 있음)을 포함하는 2개의 일반적으로 분리된 별개의 층들을 갖는 복합재로서 제조될 수 있다. 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 직조 섬유(18)로 형성되는 것이 바람직하다. 제 2 엘라스토머층(12B)은 제 1 엘라스토머층(12A)의 반대편의 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)의 주표면에 배치될 수 있다.
도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 바람직한 그립(22)은 핸들 및 근위의 핸들 단부를 갖는 기구(20)용으로 적용된다. 그립(22)은 핸들의 일부분을 둘러싸도록 되어 있는 원위의 개방 단부(34) 및 핸들의 근위 단부를 에워싸도록 되어 있는 폐쇄된 근위 단부(36)를 갖는 관형 셸(32)을 포함한다. 관형 셸(32)은 진동을 소산시키는 재료(10)로 형성되는 것이 바람직하다. 재료(10)는 제 1 엘라스토머층(12A) 및 제 1 엘라스토머층(12A)상에 배치된 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)(섬유(18)들이 직조되어 직물층(16)을 형성할 수 있음)을 포함하는 2개 이상의 일반적으로 분리된 층을 갖는 것이 바람직하다.
도 17 내지 도 22 및 도 24 내지 도 30을 참조하면, 본 발명의 재료가 상술한 패딩의 유형들(예컨대, 스피커 패딩 및/또는 방음재, 신발 패딩, 전자 기기 케이스, 마우스 가드, 심판용 보호 장비, 승용차 내장 패딩, 롤오버 바 패딩 등과, 공구 그립, 골프 클럽 그립 등) 중 하나에 관련될 경우에, 패딩 또는 물품은 일반적으로 평면 형상을 갖는 것이 바람직한 패널 본체(324)에 의해 형성된 패널(305)을 포함할 수 있다. 패널 본체는 특정한 장소에 놓이도록 또는 관련 장치 또는 물체의 일부분을 덮도록 구성되는 것이 바람직하다. 패널 본체는 형상을 가진 물체를 내부에 둘러쌀 수 있도록 가요성인 것이 바람직하다. 상기와 같이, 패널 본체(324)는 일반적으로 원형, 타원형, 직사각형, 팔각형, 또는 다각형 물체 둘레로 만곡될 수 있다.
패널 본체(324)는 진동을 조절 및 소산시키는 강화된 엘라스토머 재료에 의해 형성된다. 도 4 및 도 20에 도시된 바와 같이, 패널 본체(324)는 패딩 본체(324)의 외부면에 대한 접선 방향 또는 평행한 제 1 방향("Y") 및 일반적으로 패널 본체의 외부면에 수직한 제 2 방향("Z")을 형성한다. 강화된 엘라스토머 재료는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 포함한다. 강화층(14)은 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 배치되어 이들을 분리하는 것이 일반적이다. 일 실시예에 있어서, 엘라스토머층들(12A, 12B)은 보이드가 없는 층이거나, 및/또는 열경화성 엘라스토머에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 바와 같이, 엘라스토머층들은 상기에 한정되지 않으며, 하나의 층에 또는 두 층 모두에 개방 또는 폐쇄 셀 발포 구조뿐만 아니라 열가소재 형태를 포함하는, 다양한 형태를 가질 수 있다. 강화층(14)은 고 인장 강도의 섬유 재료로 이루어진 층을 포함하는 것이 바람직하다. 고 인장 강도의 섬유 재료는 직물로 직조되거나, 촙으로 되거나, 또는 달리 분포될 수 있다. 강화층(14)을 고 인장 강도의 섬유 재료에 의해 형성하는 대신, 강화층(14)은 유리섬유, 아라미드, 또는 임의의 다른 적절한 재료로 이루어진 층에 의해 형성될 수 있다. 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)은 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 전체에 일반적으로 균일하게 연결되어, 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에 실질적으로 완전한 커버리지를 제공한다. 강화층(14)은 일반적으로 제 2 방향("Z")으로는 에너지를 저장하지 않게 되도록 일반적으로 제 2 방향으로만 순응하는 것이 바람직하다. 강화층(14)은 일반적으로 충격 에너지를 제 1 방향("Y")에 평행하게 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 내로 분산시킨다. 이는 진동 에너지가 반발하기보다는 오히려 경감되어 완화되게 한다. 강화층(14)은 충격을 받는 동안 패딩이 신장되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 패널 본체(324)는 휴대폰 케이스, 랩탑 케이스, 신발 사이드월, 심판용 보호 장비, 마우스 가드, 무릎 패드, 자용차용 내부 패널 등의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다.
본 발명의 복합재 또는 진동 소산 재료(10)를 제조하기 위해 다수의 방법이 사용될 수 있다. 한가지 방법은 직조된 고 인장 강도의 섬유 재료(16)의 양 측면상에 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B)을 위치시킨 상태에서 공급 롤로부터 고 인장 강도의 섬유 직물층(16)을 뽑아냄으로써 재료를 압출하는 것이다. 본 발명의 재료(10)를 제조하는 두 번째 방법은 제 1 엘라스토머층(12A)을 기구(20)상으로 주조하고 나서, 그 위에 아라미드 섬유층을 직조한 후, 그 위에 제 2 엘라스토머층(12B)을 주조하는 것이다.
대안으로서, 직물층(16)은 엘라스토머층에 압입으로 끼워져서 재료(10)를 형성할 수 있다. 결국, 직물층(16)은 엘라스토머층에 의해 일반적으로 제자리에 매립 또는 유지될 수 있다. 강화층, 또는 섬유층(14)의 엘라스토머에 대한 압입 끼움은 일반적으로 엘라스토머에 의해 제위치에 상호 맞물리거나 및/또는 결합된 강화층, 또는 섬유층(14)을 낳는다. 따라서, 직물층은 일반적으로 엘라스토머층과 상호 맞물릴 수 있다. 고 인장 강도의 직물은 일반적으로 제 1 및 제 2 엘라스토머층 사이에서 측방향으로 슬라이드할 수 없는 것이 바람직하다. 최종 재료 내의 직물층은 일반적으로 제위치에 고정되게 된다. 당업자라면, 최종 재료 내의 직물층(14)이 일반적으로 엘라스토머(12A, 12B)에 의해 제위치에 상호 맞물리거나 및/또는 결합되게 된다는 것을 이해할 것이다. 대안으로서, 재료(10)는 접착제를 사용하여 또는 용접에 의해 조립되어 엘라스토머층(들)을 강화층에 고정할 수 있다.
직조된 고 인장 강도의 섬유는 제 1 및 제 2 엘라스토머층 전체에 일반적으로 균일하게 연결되어 제 1 및 제 2 열경화성 엘라스토머층 사이에 실질적으로 완전한 커버리지를 제공하는 것이 바람직하다. 직물층은 일반적으로 재료 주표면에 수직한 방향으로는 에너지를 저장하지 않는 것이 보통이다. 이는 진동 에너지가 직물층에 의해 일반적으로 재료 전체에 균일하게 재분산되게 한다. 이는 섬유의 길이를 따라 단일방향으로만 에너지를 전달/저장하는 한편, 일반적으로 섬유의 길이에 수직하거나 또는 섬유에 의해 형성된 직물층에 수직한 방향으로는 에너지를 저장하지 않는 것이 보통인 고 인장 강도의 섬유에 기인한다.
다시 말해, 직물층(16)은, 일반적으로 재료 주표면에 수직한 방향으로는 에너지를 저장하지 않고 일반적으로 에너지를 재료 주표면에 평행하게 제 1 및 제 2 엘라스토머층 내로 분산시키도록, 일반적으로 재료 주표면에 수직한 방향으로만 순응하는 것이 바람직하다. 본 발명은 "반발(bounce back)"을 방지하기 위해(예컨대, 운동 중에 주자의 발이 너무 많은 진동을 흡수하는 것을 막기 위해) 일반적으로 재료 전체에 진동을 소산시키는 것이 바람직하다.
일부 경우에는, 고 인장 강도의 섬유 재료는 제 1 및 제 2 엘라스토머층(12A, 12B) 사이에서 제위치에 고정될 수 있는 무공(imperforate) 시트를 형성하도록 펄프로 제조될 수 있다. 당업자라면, 복합 또는 진동 소산 재료를 제조하는 임의의 공지된 방법이 재료(10)를 형성하는데 사용될 수 있음을 본 개시물로부터 이해할 것이다.
그립(22)에 의한 기구(20)의 근위 단부의 피복은, 기구(20)의 질량 중심을 유저의 손에 가깝게(즉, 근위 단부(26)에 가깝게) 이동시킴으로써 기구(20)의 원위 단부의 향상된 평형 및 경감된 진동 전달을 야기한다. 이는 기구(20)의 스윙 동작을 용이하게 하며, 반복 운동과 연관된 피로를 감소시키면서 운동 능력을 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 슬리브(210) 형태의 커버는 야구 배트(210)의 핸들 또는 하부(218)에 장착된다. 슬리브(210)는 신속하고 편리하게 배트(212)의 핸들부에 끼워질 수 있도록 사전성형된다. 이는 슬리브(210)를, 그 상단부(214)가 당겨서 벌어지고 배트(212)의 노브(217) 위로 끼워지도록 연신될 수 있게, 신축성 또는 탄성 재료로 제조함으로써 달성될 수 있다. 대안으로서, 또는 추가적으로, 슬리브(210)에는 길이방향 슬릿(16)이 제공되어, 슬리브가 적어도 부분적으로 벌어지도록 당겨지는 것을 허용함으로써, 배트(212)의 핸들(218) 위로 슬리브(210)가 용이하게 걸리게 할 수 있다. 슬리브는 슬리브 재료의 점착성으로 인해 및/또는 슬리브의 내부면 및/또는 핸들(218)의 외부면에의 적절한 접착제의 도포에 의해 제자리에 장착된 상태를 유지하게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 슬리브(210)의 특징적인 형태는 슬리브의 하단부가 외향으로 연장되는 주변 노브(220)를 포함하는 것이다. 노브(220)는 슬리브(210)의 주요 부분상에 걸리거나 또는 임의의 다른 방식으로 고정되는 별도의 캡으로 될 수 있다. 대안으로서, 노브(220)는 슬리브(210)와 일체로 되어 그 일부로서 주조될 수 있다.
본 발명의 폭넓은 실시예에 있어서, 슬리브(210)는 단일층으로 될 수 있다. 재료는 적절한 경도 및 진동 완화 특성을 가지게 된다. 재료의 외부면은 고 마찰 특성을 갖는 점착성을 띄게 된다.
대안으로서, 슬리브(210)는 2층 적층체로 형성될 수 있고, 여기서 진동 흡수 재료는 핸들에 대하여 배치된 내부층을 형성하며, 별도의 점착성 외부층은 일례인 폴리우레탄을 가진 열가소성 재료와 같은 임의의 적절한 고마찰 재료로 제조된다. 따라서, 2층 적층체는 그 진동 완화 능력이 특징인 내부 엘라스토머층을 갖게 되는 한편, 외부 엘라스토머층의 주요 특징은 유저의 손이 핸들에서 미끄러지는 경향에 저항하게 되는 적절한 파지면을 제공하는 그 점착성이다. 노브(220)는 핸들이 유저의 손에서 미끄러지는 경향을 최소화하는 한편 진동 완화의 영향에 있어서 협동하는 정지 부재로서의 기능도 제공한다.
도 4는 중간층(226)이 힘을 소산시키는 보강 재료로 이루어져 있는, 내부 진동 흡수층(222) 및 외부 점착성 파지층(224)을 포함하는 바람직한 다층 적층체의 형태를 도시한다. 필요에 따라, 층(226)이 최내측으로 될 수 있고, 층(224)이 중간층으로 될 수 있다. 바람직한 보강 재료는, 도 13 내지 도 16에 대하여 후술되는 바와 같이, 임의의 적절한 방식으로 재료 내에 포함될 수 있는 아라미드 섬유로 될 수 있다. 그러나, 유리섬유 또는 임의의 고 인장 강도의 섬유 재료는 층을 형성하는 보강 재료로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에 있어서, 보강층은 실질적으로 엘라스토머층(들)에 매립되거나 또는 엘라스토머층(들)에 의해 제자리에 유지된다.
도 5는 공을 치는 배트(212)에서와 같이 기구가 접촉을 하게 될 때의 진동으로부터의 충격력의 영향이라고 생각되는 것을 개략적으로 도시한다. 도 5는 도 4에 도시된 바와 같은 3층 적층체에 따른 힘의 벡터들을 도시하고, 여기서, 엘라스토머층들(222, 224)은 실리콘 재료로 구성된다. 중간층(226)은 아라미드 섬유로 구성된 아라미드층이다. 초기 충격 또는 진동은 슬리브 적층체(210)의 각 측면상에 측방향 또는 횡방향 화살표(228)에 의해 도시된다. 이는 엘라스토머층들(222, 224)이 원호(230)를 따라 압축되게 한다. 힘 소산 재료로 구성된 중간층(226)의 포함은 화살표(232)로 도시된 바와 같이 진동을 길이방향으로 확산시킨다. 진동의 선형 확산은 진동을 완전히 완화시키는 반동 효과를 야기한다.
야구 배트에 탑재된 다양한 그립을 평가하기 위해 유수의 대학에서 실험실 테스트가 수행되었다. 테스트에서는, 다양한 그립을 가진 야구 배트들이 가는 실에 의해 천장에 매달렸고, 이는 배트 본연의 특성을 판정하는데 필요한 자유 경계 조건을 거의 달성한다. 대략 왼손 및 오른손이 배트를 파지하게 되는 위치들에서 특수 제작된 슬리브에 2가지 표준 산업 가속도계가 장착되었다. 표준 보정 충돌 해머로 3가지 위치에서, 즉 하나는 스위트 스폿(sweet spot)에 대응하는 위치이고, 나머지 둘은 배트의 중간지점과 샤프트상에 놓인 "미스 히트(miss hits)"를 나타내는 위치에서, 배트에 기지의 힘이 전달되었다. 가속도뿐만 아니라 힘의 시간 이력이 신호 처리 장치를 통해 보내졌고 데이터 취득 장치에 접속되었다. 이는 데이터를 로그하는데 사용된 컴퓨터에 접속되었다.
2종류의 테스트가 수행되었다. 제 1 테스트에서는, 본 발명의 실시예를 나타내는 몇 가지의 "스팅-프리(Sting-Free; 통증 없는)" 그립을 가진 동일한 배트에 대하여 컨트롤 배트(표준 고무 그립을 가진, WORTH Bat-model #C405)가 비교되었다. 이들 "스팅-프리" 그립은 순수 실리콘으로 이루어진 2개의 층과, 2개의 실리콘층 사이에 삽입된 다양한 유형의 고 인장 강도의 섬유 재료로 구성되었다. 이 테스트에 사용된 고 인장 강도를 갖는 아라미드 섬유의 유형, KEVLAR의 유형은 다음과 같이: "005", "645", "120", "909"로 인용되었다. 또한, 두꺼운 실리콘층만을 갖고 KEVLAR가 없는 배트가 테스트되었다. 두꺼운 실리콘(과도한 두께 때문에 비실용적으로 간주됨)을 제외하면, "645" 배트가 진동 크기의 최대의 감소를 나타냈다.
제 2 종류의 테스트가 실리콘층들과의 조합이 상이한 "645" KEVLAR를 가진 EASTON 배트(모델 #BK8)를 사용하여 수행되었고: 테스트된 제 1 배트는 중간층이 "645" KEVLAR이며 실리콘으로 이루어진 하나의 바닥층과 실리콘으로 이루어진 하나의 상부층으로 구성되었고, "111"로서 인용된다. 테스트된 제 2 배트는 중간층이 KEVLAR이며 실리콘으로 이루어진 2개의 바닥층과 실리콘으로 이루어진 하나의 상부층으로 구성되었고, "211"로서 인용된다. 테스트된 제 3 배트는 중간층이 KEVLAR이며 실리콘으로 이루어진 하나의 바닥층과 실리콘으로 이루어진 2개의 상부층으로 구성되었고, "112"로서 인용된다. "111" 구성을 가진 "645" 배트가 진동 크기의 최대의 감소를 나타냈다.
이 진동 경감의 효과를 정량화하기 위해, 2가지 기준이 규정되었다: (1) 진동이 감지할 수 없는 값으로 소산하는데 소요된 시간, 및 (2) 사람의 손에 가장 민감한 진동수 범위의 진동 크기.
스팅-프리 그립들은 두 정량 측정에 의해 야구 배트에서의 진동을 경감시켰다. 특히, "111" 구성의 "645" KEVLAR는 진동 경감이 최대였다. 야구 배트의 경우에, "645"는 배트 진동을 컨트롤 고무 그립에 비하여 시간을 약 1/5로 감소시켰다. 최고 크기의 진동의 경감은 충격 위치 및 크기에 따라 60% 내지 80% 범위였다.
선수가 야구 배트로 공을 칠 때, 야구 배트에서 유발되는 감지 가능한 진동의 크기를 "111" 조합의 "645" KEVLAR 그립이 80%까지 감소시킨다는 결론을 얻었다. 이는 배트의 길이를 따라 상이한 위치들에서의 다양한 충격에 대하여 그러하다는 것으로 드러났다. 이런 이유로, 본 발명의 "스팅-프리" 그립을 사용하는 사람은 표준 그립을 사용하게 되는 사람보다는, "스팅-프리" 그립을 사용할 때 통증 영향(고통)의 현저한 감소를 확실히 경험하게 된다.
상기 테스트들을 고려해서, 본 발명의 특히 바람직한 실시예는 순수 실리콘으로 이루어진 층들 사이에 개재된 KEVLAR와 같은 아라미드를 갖는 다층 적층체를 수반한다. 상기에 언급된 테스트들은 본 발명의 이 실시예에 의해 인상적인 결과를 나타낸다. 그러나, 마찬가지로 상기에 언급된 바와 같이, 적층체는 실리콘으로 이루어진 복수의 하부층 또는 실리콘으로 이루어진 복수의 상부층과 같은 층들의 다른 조합을 포함할 수 있다. 다른 변형예는 진동 완화층이 최내측에 있는 반복적인 적층 어셈블리를 포함하고, 여기서, 힘 소산층은 하부의 진동 완화층에 대하여 접해 있으며, 제 2 진동 완화층은 제 2 힘 소산층 등으로 이어지는 힘 소산층 위에 위치하며, 적층체의 최종층은 진동 완화 재료로 구성될 수도 있는 파지층이 된다. 사용해야할 적층체를 결정함에 있어서의 고려사항으로서는, 두께 제한 및 원하는 진동 완화 성질이 있다.
다양한 층들이 상이한 상대 두께를 가질 수 있다. 층(222)과 같은 진동 완화층이 층들 중 가장 두꺼운 것이 바람직하다. 그러나, 최외측의 파지층은 도 4에 도시된 층(224)과 같은 진동 완화층과 동일한 두께로 이루어질 수 있거나, 또는 외부층의 주된 기능이 견고한 파지 동작을 확보하기에 충분한 마찰을 제공하는 것이기 때문에, 보다 박형의 층으로 될 수 있다. 힘 소산 보강층을 사용하는 본 발명의 특히 유리한 양태는 힘 소산층이 매우 박형으로 되어도 여전히 그 의도한 결과를 달성한다는 점이다. 따라서, 힘 소산층은 일반적으로 외부 파지층과 동일한 두께로 이루어질 수 있다고 해도, 층들 중 가장 박형인 것이 바람직하다. 필요에 따라, 적층체는 복수의 진동 완화층(겔 재료로 이루어진 박형의 층들) 및/또는 복수의 보강용 힘 소산층을 포함할 수도 있다. 상기와 같이 복수의 층이 사용되는 경우에는, 다양한 층들은 두께가 서로 상이할 수 있다.
도 3 및 도 4는 노브(217)를 갖는 야구 배트(212) 위로 슬리브(210)가 장착되는 본 발명의 용도를 도시한다. 동일한 일반형 구조는 기구가 야구 배트 노브와 유사한 노브를 갖지 않는 경우에도 사용될 수 있다. 예컨대, 도 6은 노브로 종단하지 않는 기구의 핸들(218A)상에 슬리브(210A)가 장착되게 되는 본 발명의 변형예를 도시한다. 상기와 같은 기구는 다양한 유형의 운동 용품, 공구 등일 수 있다. 그러나, 슬리브(210A)는 외부 파지층(224A), 중간 힘 소산층(226A) 및 내부 진동 완화층(222A)을 포함하게 되는 노브(220A)를 여전히 갖게 된다. 도 6에 도시된 실시예에 있어서, 핸들(218A)은 노브(220A) 내로 연장된다. 따라서, 내부층(222A)은 핸들(218A)을 수용하는 수용 리세스(34)를 갖게 된다. 내부층(222A)은 도시된 바와 같이 노브 영역에서 두께가 보다 두껍게 될 수도 있다.
도 7은 핸들(218B)이 노브(220B)를 파고 들어가지 않고, 핸들(218B) 위로 슬리브(210B)가 끼워져 있는 변형예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 외부 파지층(224B)은 파지 영역 및 노브에 있어서 균일한 두께로 이루어지게 된다. 유사하게, 중간 힘 소산층(226B)도 균일한 두께로 이루어지게 된다. 그러나, 핸들(218B)이 노브(220B)보다 짧게 종단하기 때문에, 내부 충격 흡수층(222B)은 힘 소산층(226B) 안쪽의 노브 부분을 완전히 점유하게 된다.
도 8은 파지 커버(236)가 노브를 포함하지 않는 본 발명의 변형예를 도시한다. 여기에 도시된 바와 같이, 파지 커버는 임의의 적절한 방식으로 핸들(238)의 파지 영역 위로 장착되게 되고, 사전에 도포된 접착제에 의해 또는 최내측 진동 완화층(240)의 점착성으로 인해 또는 커버(236)의 탄성 특성으로 인해 제자리에 유지되게 된다. 또한, 커버는 핸들(238)상에 직접 형성되어도 된다. 예컨대, 도 10은 테이프 형태로 적용된 커버(236B)를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 커버(236)는 힘 소산층(242)이 내부 진동 완화층(240) 위로 제공되고, 제 2 진동 완화층(244)이 힘 소산층(242) 위로 적용되며, 최종적인 박형의 파지층(246)이 최외층으로서 사용되는 적층체의 변형예들 중 하나를 포함한다. 도시된 바와 같이, 2개의 진동 완화층(240 및 244)은 가장 두꺼운 층들이며, 서로 동일하거나 상이한 두께로 이루어질 수 있다. 힘 소산층(242) 및 외부 파지층(244)은 현저하게 박형의 층이다.
도 9는 비원형 단면으로 이루어진 중공 핸들(238A) 위로 장착된 커버(236A)를 도시한다. 핸들(238A)은, 예컨대 테니스 라켓의 팔각형 형상을 가질 수 있다.
도 10은 해머(248)와 같은 공구의 핸들부 위로 장착된 추가의 커버(236B)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 커버(236B)는 테이프 형태로 적용되고, 해머(248)의 핸들부의 형상과 합치하게 된다. 테이프를 사용하는 대신에, 다른 형태의 커버가 적용될 수도 있다. 유사하게, 테이프는 다른 유형의 기구에 커버를 적용하기 위한 수단으로서 사용될 수 있다.
도 11은 다양한 유형의 사이클 또는 차량 등의 조향 휠을 포함하는 핸들바를 갖는 임의의 다른 장치의 핸들바와 같은, 핸들바의 단부 위로 장착된 커버(236C)를 도시한다. 도 11은 커버(236C)가 손가락 수용 리세스(252)들이 있는 외형을 갖는 변형예를 또한 도시한다. 상기와 같은 리세스들은 다른 유형의 기구의 커버에 이용될 수도 있다.
도 12는 기구의 말단부(256)가 드러나 있는 기구(254)의 핸들부에 커버(236D)가 장착되는 본 발명의 변형예를 도시한다. 이 도면은, 본 발명이 기구의 핸들의 진동 완화 파지 커버를 제공하도록 의도한 것이며, 커버가 파지 영역 너머로 연장될 필요가 없음을 도시하기 위한 것이다. 따라서, 기구의 핸들의 양 단부상의 부분들은, 해당 부분들에 커버를 적용하지 않고 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 앞서 기술한 바와 같이, 진동 완화 재료로 이루어진 하나 이상의 내부층 및 파지용 재료로 이루어진 외부층으로 구성되며, 진동 완화 재료로 이루어진 추가의 층들 및 다양한 두께의 힘 소산층들이 제공될 수도 있는 다층 적층체의 중간층으로서 힘 소산 보강층이 제공된다. 주지한 바와 같이, 힘 소산층은 최내측의 층일 수 있다. 본 발명은 파지층과 보강층과 진동 완화층 외에 하나 또는 그 초과의 층을 포함하는 적층체에서 실시될 수도 있다. 상기와 같은 추가의 층(들)은, 그 의도된 기능(예컨대, 접착층, 완충층 등)에 따라, 적층체 내의 임의의 위치에 포함될 수 있다.
힘 소산층은 다양한 방식으로 적층체에 포함될 수 있다. 도 13은, 예컨대 일반적으로 무공 시트 형태의 힘 소산 보강층(258)을 도시한다. 도 13a는 예시적인 엘라스토머층(12)에 적용된 보강층(258)을 도시한다. 일반적으로 무공 시트는 다양한 고 인장 강도의 재료, 예컨대 두께가 0.025mm 내지 2.5mm인 것이 바람직한 폴리프로필렌으로 이루어진 박형의 시트로 제조될 수 있다. 보강층(258)은 외부 주표면(257) 및 엘라스토머층(12)에 고정된 내부 주표면(259)을 갖는다. 층들(12 및 258)은 일체로 형성될 수 있거나 또는 서로 부착될 수 있다.
도 14는 개방 메시 시트 형태의 힘 소산층(260)을 도시한다. 이는 KEVLAR 섬유로 구성되는 힘 소산층을 형성하는 특히 유리한 방식이다. 도 15는 서로 평행하며 일반적으로 길이 및 두께뿐만 아니라 간격도 서로 동일한 복수의 개별 재료 스트립(264)으로 힘 소산층(262)을 형성하는 변형예를 도시한다. 도 16은 그들의 방위에 있어서 보다 무작위한 형태로 배치될 수 있는 상이한 사이즈의 개별 스트립(268)들로 힘 소산층(266)을 구성하는 변형예를 도시한다. 도 16에서는 모든 스트립(268)이 평행한 것으로 도시되어 있지만, 비-평행 배치구조가 사용될 수도 있다.
본 발명의 진동 완화 그립 커버는 다양한 기구에서 사용될 수 있다. 상기와 같은 기구로서는, 운동 용품, 수공구 및 핸들바를 예로 들 수 있다. 예컨대, 상기와 같은 운동 용품은 배트, 라켓, 스틱, 재블린(javelins) 등을 포함한다. 공구로서는, 해머, 스크루드라이버, 셔블(shovels), 레이크(rakes), 브룸(brooms), 렌치, 플라이어, 나이프, 핸드건, 공기 해머 등을 예로 들 수 있다. 핸들바로서는, 모터사이클, 자전거 및 다양한 유형의 조향 휠을 예로 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 힘 소산층, 특히 KEVLAR 섬유와 같은 아라미드를 2개 이상의 엘라스토머를 가진 복합재에 포함시키는 것이다. 하나의 엘라스토머층은 진동 완화 재료로서 기능하게 되고, 다른 외부 엘라스토머층은 파지층으로서 기능하게 된다. 외부 엘라스토머층은 진동 완화 재료로 될 수도 있다. 외부층은 복합재를 완전히 덮는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체의 복합재에는 거의 무한한 용도가 존재한다. 다양한 용도에 따라, 엘라스토머층들은 상이한 정도의 경도, 마찰 계수 및 진동의 완화를 가질 수 있다. 유사하게, 다양한 층들의 두께는 의도한 용도에 따라 변경될 수도 있다. 내부 진동 완화층 및 외부 파지층(진동 흡수층일 수도 있음)의 경도 범위는, 예컨대 5 내지 70의 쇼어 A 경도이다. 이들 층들 중 어느 것에 대하여, 상기 층들 중 하나는 5 내지 20의 쇼어 A 경도 범위를 가질 수 있으며, 다른 층은 30 내지 70의 쇼어 A 경도 범위를 가질 수 있다. 진동 완화층은 5 미만의 경도를 가질 수 있으며, 심지어 000의 경도계 판독치로 될 수 있다. 진동 완화 재료는 실리콘 겔 또는 임의의 다른 적절한 재료로 이루어진 겔과 같은 겔로 될 수 있다. 점착성의 비다공성 파지층에 대한 종래의 측정 기술에 의해 결정되는 마찰 계수는 적어도 0.5인 것이 바람직하며, 0.6 내지 1.5의 범위일 수 있다. 보다 바람직한 범위는 0.7 내지 1.2이며, 더 바람직한 범위는 약 0.8 내지 1이다. 진동 완화층으로서도 사용될 경우의, 외부 파지층은 내부층과 동일한 두께를 가질 수 있다. 파지층으로서만 사용될 경우에는, 두께는 진동 완화층의 두께의 약 1/20 내지 1/4일 수 있는 중간층과 일반적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 그립 커버는 상술한 바와 같이 다양한 기구와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 기구의 핸들부는 도 6에 도시된 골프 클럽 핸들(238)과 같은 매끈한 외부면 및 균일한 직경의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 대안으로서, 핸들은 도 3 및 도 4에 도시된 배트의 핸들과 같이 테이퍼질 수 있다. 예시된 다른 기하학적 형상은 도 9에 도시된 팔각형 테니스 라켓 핸들 또는 도 10에 도시된 해머(248)와 같은 일반적으로 타원형 핸들을 포함한다. 본 발명은 어느 특정한 기하학적 형상에 한정되지 않는다. 또한, 기구는 도 11에 도시된 바와 같이 손가락 수용 오목부들이 있는 핸들바와 같이 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 기구 핸들의 외부면이 매끈하지 않은 형상으로 이루어질 경우에는, 커버의 내부층은 핸들의 외부면에 대하여 가압되어서 일반적으로 합치하게 될 수 있으며, 커버의 최외측 파지층은 그 자체의 손가락 수용 오목부들을 포함할 수 있다. 대안으로서, 커버는 핸들의 외부면에 있는 불규칙부들에 합치하는 형상의 균일한 두께로 이루어질 수 있다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 본 발명의 재료(10)는 헤드밴드(410)의 일부를 형성하는데 사용될 수 있다. 헤드밴드는 내부에 재료(10)가 위치되는 중공의 관형 형상을 형성하는 주변의 외부 섬유층(412)을 갖는 것이 바람직하다. 공간(420)은 재료(10)로 이루어진 하나 또는 그 초과의 층에 대한 여유공간을 개략적으로 나타낸다. 헤드밴드(410)의 특정한 장점은, 커서 거추장스러운 머리 보호용 장비를 착용하는 것을 선호하지 않는 어린이와 같은 유저가 보다 쉽게 자신에게 받아들이게 된다는 점이다. 도 31이 연속적인 무단의 가요성 루프로 되는 헤드밴드(410)를 도시하고 있지만, 본 발명은 머리 둘레로 360도 완전히 연장하지 않는 헤드밴드 또는 바이저(visor)에 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 대신에, 헤드밴드 또는 바이저는 간극(426)에 의해 분리된 한 쌍의 자유 단부(428)를 갖는 강성의 탄력 있는 재료로 구성될 수 있다.
도 33은 헬멧(430)에 포함된 재료(10)로 이루어진 패널(305)을 도시한다. 패널은 관자놀이 및 귀를 덮는 패널(305A), 이마를 덮는 패널(305B), 목 패널(305C), 및 상부 패널(305D)을 포함한다. 도 34는 통기공(434)들이 형성되어 있는 사이클 헬멧(432)을 도시한다. 사이클 헬멧의 상부의 파단부는 하나 이상의 패널(305)이 헬멧(432)에 통합되어 있는 것을 도시한다. 두 가지 특정한 유형의 헬멧을 구체적으로 언급했지만, 당업자라면, 본 발명으로부터 일탈함이 없이, 재료(10)가 임의의 유형의 모자(예컨대, 안전모 또는 야구 모자), 헬멧(예컨대, 페인트볼 게임용 헬멧, 타자용 헬멧, 모터사이클 헬멧, 또는 군용 헬멧) 등에 포함될 수 있다는 점을 본 개시물로부터 이해할 것이다. 패널(305)은 하드 셸 헤드기어, 셸, 또는 소프트 캡의 내피로 될 수 있다.
예컨대, 도 33a, 도 33b 및 도 33c는 재료(10)로 이루어진 패널(305)들을 포함하는 다양한 소프트 캡 또는 가요성 헤드기어(430', 430", 430"')를 도시한다. 재료(10)는 본원에 기술된 진동을 조절하도록 되어 있는 재료들 중 어느 것일 수 있다. 도 33a의 가요성 헤드기어(430')는 통상적으로 경량의 신축성 재료, 예컨대 면, 나일론, 폴리에스테르, 스판덱스, 그들의 조합 및 다른 천연 또는 합성 재료로 형성된 "듀랙" 또는 "스컬 캡"이다. 가요성 헤드기어(430')는 임의의 다른 헤드기어와는 별도로 착용될 수 있으며, 예컨대 축구 선수에 의해 착용되거나, 또는 기존의 헬멧, 예컨대 미식축구 헬멧 또는 타자용 헬멧 안에 착용될 수 있다. 이와 관련하여, 가요성 헤드기어(430')는 유저가 새로운 헬멧을 구입할 필요 없이 향상된 진동 조절을 위해 기존의 헬멧을 "개조(retrofit)"할 수 있게 한다. 유사하게, 가요성 헤드기어(430")는 복수의 패널(305)을 가진 스키용 캡이며, 가요성 헤드기어(430"')는 복수의 패널(305)을 가진 스키용 마스크이다. 스키용 캡 및 스키용 마스크는, 예컨대 면, 모, 폴리에스테르, 그들의 조합 및 다른 천연 및 합성 재료를 포함하는 다양한 가요성 직물로 제조될 수 있다. 마찬가지로, 가요성 헤드기어(430", 430"')는 임의의 다른 헤드기어와는 별도로 착용될 수 있거나, 또는 기존의 헬멧, 예컨대 스키용 헬멧 안에 착용될 수 있다. 마찬가지로, 가요성 헤드기어(430", 430"')는 유저가 새로운 헬멧을 구입할 필요 없이 향상된 진동 조절을 위해 기존의 헬멧을 "개조"할 수 있게 한다. 본 발명은 본원에 기술된 소프트 캡(가요성 헤드기어)에 한정되지 않으며, 유저의 머리에 착용되도록 구성된 가요성 재료를 구비한 다른 형상을 가질 수 있다.
이들 실시예의 각각에 있어서는, 패널이 관자놀이 및 귀를 덮는 패널(305A), 이마를 덮는 패널(305B), 목 패널(305C), 및 상부 패널(305D)을 포함하고 있지만, 패널(305)들은 달리 위치될 수 있다. 패널(305)들은 가요성 헤드기어(430', 430", 430"')에 형성된 포켓들 내부에 위치될 수 있거나, 또는 그 외에, 예컨대 접착제, 바느질, 또는 후크 앤 루프 패스너(hook and loop fastener)에 의해 가요성 헤드기어에 부착될 수도 있다. 후크 앤 루프 패스너는 유저가 원하는 대로 패널(305)들을 위치시키는 것을 허용할 수 있다. 유사하게, 유저가 원하는 대로 패널(305)들을 위치시킬 수 있게 다수의 포켓이 제공될 수 있다. 포켓들은, 예컨대 헤드기어의 세척 또는 패널(305)들의 재배치를 위해, 패널(305)들이 제거될 수 있게 하는 개구들을 포함할 수 있다. 개구들은, 예컨대 후크 앤 루프 패스너 등에 의해 밀폐 가능한 것이 바람직하다.
도 99 내지 도 103은 기존의 제품, 예컨대 임의의 종류의 헬멧을 개조하기 위한 재료(1300)의 다른 실시예를 도시한다. 도 99 및 도 100은 진동을 조절하도록 되어 있는 재료(1310)로 이루어진 단일 패널(1305)을 포함하는 재료(1300)를 도시한다. 재료(1310)가 제 1 및 제 2 엘라스토머층(1312) 및 중간 강화층(1314)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 재료(1310)는 본원에 기술된 재료들 중 어느 것일 수 있다. 패널(1305)은 재료(1310)에 대향하는 접착면(1352)을 갖는 가요성 베이스 섬유(1320)에 부착된다. 이는 도 70에 대하여 본원에 기술된 접착 재료와 유사하다. 패널(1305)은 임의의 원하는 방식으로 베이스 섬유(1320)에 부착될 수 있으며, 예컨대, 상기 재료들은 일체로 형성될 수 있거나, 또는 접착제 등이 패널(1305)과 베이스 섬유(1320) 사이에 도포될 수 있다. 예시적인 일 실시예에 있어서, 베이스 섬유(1320)는 양면 접착제로 형성된다.
외부 접착면(1352)은 재료(1300)가, 예컨대 타자용 헬멧 또는 미식축구 헬멧 내측의 원하는 위치에 고정되게 한다. 마찬가지로, 이는 유저가 새로운 제품을 구입할 필요 없이 향상된 진동 조절을 위해 기존의 헬멧 또는 다른 제품을 "개조"할 수 있게 한다. 재료(1300)는 원하는 형상으로 절단될 수 있다. 도 101 내지 도 103에 도시된 바와 같이, 패널(1305)들은 상이한 적용분야들을 다루도록 다양한 사이즈 및 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 도 101의 재료(1300)에서는, 패널(1305)들은 재료(1300)가 만곡된 표면의 내측에 적용될 수 있게 하는 수평 간극(1307)들을 그들 사이에 갖는다. 도 102의 재료(1300)는 보다 양호한 가요성을 허용하도록 수평 및 수직 간극(1307, 1308)을 포함한다. 도 103의 재료(1300)는, 예컨대 귓구멍 둘레에 이용될 수 있는 반원 형상을 갖는다. 사이즈 및 형상의 다른 조합이 이용될 수 있다.
개조 패딩의 추가적인 이점으로서, 본 발명의 재료가 헬멧의 셸에 적용되고 나서 본 발명의 재료에 표준 패딩을 적용한 것에 비해, 헬멧의 내측에 부착된 원래의 패딩 위로 위치된 패널(305, 1305)들이 강화된 진동 경감을 제공했음이 드러나 있다. 각각의 패딩 적용에 있어서, 개조 적용이든 새로운 제품 적용이든 간에, 본 발명의 재료는 유저의 몸에 가장 가까운 층으로서 위치되는 것이 바람직하다.
도 37 및 도 38은 본 발명의 재료(10)로 형성된 패널(305)들을 포함하는 셔츠(440) 및 팬츠(444)를 도시한다. 패널(305)들의 바람직한 단면은 도 23에 도시된다. 셔츠 패널(305)들은 원하는 대로 개수 및 위치를 변경할 수 있다. 팬츠(444)는 허벅지 보호 패널(305F), 둔부 보호 패널(305E), 및 후방 보호 패널(305G)을 포함하는 다수의 패널(305)을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 재료(10)는 글러브를 형성하기 위해 또는 글러브에 포함된 패널(305)들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 글러브 패널(305)들의 바람직한 단면도 역시 도 23에 도시된다. 도 35는 손바닥 영역(437)에 대한 보호를 제공하도록 패널(305)들을 사용하는 야구 및 소프트볼에 적합한 글러브(436)를 도시한다. 도 36은 재료(10)로 이루어진 패널(305)들을 갖는 역도용 글러브(438)를 도시한다. 9는 하나 이상의 패널(305)을 갖는 골프 글러브(446)를 도시한다. 도 40은 본 발명의 재료(10)의 패널(305)들을 가진, 로프 작업에 또는 구조대원에 의해 사용되는 글러브(448) 유형을 도시한다. 도 41은 패널(305)들을 가진 타자용 글러브(450)를 도시한다. 재료(10)는 도 42 및 도 43에 도시된 바와 같이, 여성복 글러브(452) 또는 스키 벙어리장갑(454)용 패널(305)들을 형성하는데 사용될 수도 있다. 라크로스 글러브(456) 및 권투 글러브(458)는 전체적으로 본 발명의 재료(10)로 형성될 수 있거나, 또는 재료(10)로 이루어진 패널(305)들을 포함할 수도 있다. 특정한 유형의 글러브들을 상술했지만, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 본 발명의 재료(10)가 임의의 유형의 글러브, 운동 글러브, 드레스 글러브, 또는 벙어리장갑에 포함될 수 있음을 이해할 것이다.
도 46 내지 도 51을 참조하여, 단일의 연속적인 엘라스토머 본체(812)를 갖는 재료(810)의 다른 실시예를 기술한다. 도 46을 참조하면, 지지 구조체는 제 1 및 제 2 주표면(823, 825)을 갖는다. 일 실시예에 있어서, 엘라스토머(812)는, 지지 구조체의 제 1 주표면(823)(즉, 지지 구조체(817)의 상부)에 접촉하는 엘라스토머의 부분(812A) 및 지지 구조체의 제 2 주표면(825)(즉, 지지 구조체의 하부)에 접촉하는 엘라스토머의 부분(812B)이 단일의 연속적인 엘라스토머 본체(812)를 형성하도록, 지지 구조체(817)를 통해 연장된다. 엘라스토머 재료는 진동 에너지를 소산시킴으로써 진동 감쇠를 제공한다. 적절한 엘라스토머 재료는, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 아크릴 고무, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 일반적으로, 임의의 적절한 엘라스토머 또는 폴리머 재료가 진동 소산층(812)을 형성하는데 사용될 수 있으며, 비제한적인 예로서, 열경화성, 열가소성, 개방 셀 발포체, 또는 폐쇄 셀 발포체를 포함하는 원하는 형태를 취할 수 있다.
도 47 내지 도 51을 참조하면, 지지 구조체(817)는 폴리머, 엘라스토머, 복수의 섬유, 복수의 직조 섬유, 및 직물 중 어느 하나(또는 그 조합)일 수 있다. 지지 구조체(817) 및 층(812)이 모두 폴리머 또는 모두 엘라스토머인 경우에는, 이들은 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 진동 소산 재료(812)가 지지 구조체(817)와 동일한 재료로 형성되면, 지지 구조체(817)는 그 안에 섬유(814)를 매립함으로써 메인 층(812)보다 더 경질로 구성될 수 있다. 지지 구조체(817)는 일반적으로 진동 소산 재료(812)보다 더 경질인 것이 바람직하다.
구체적으로 도 48을 참조하면, 지지 구조체(817)는, 필수적인 것은 아니지만, 그 안에 섬유(814)가 매립될 수 있는 엘라스토머로 형성될 수 있다. 도 49를 참조하면, 지지 구조체(817)는 복수의 직조 섬유(818)에 의해 형성될 수 있다. 도 50을 참조하면, 지지 구조체(817)는 복수의 섬유(814)에 의해 형성될 수 있다. 지지 구조체(817)를 형성하는 재료에 관계없이, 통로(819)들이 지지 구조체(817) 내로 연장되어 엘라스토머(812)가 지지 구조체(817)를 관통 및 매립하게 하는 것이 바람직하다. 청구범위 및 상세한 설명의 대응 부분에 사용된 "매립(embed)"이라는 용어는 "상부에 및/또는 내부에 고정하도록 충분히 접촉"하는 것을 의미한다.
그래서, 도 47a에 도시된 지지 구조체(817)는, 엘라스토머(812)가 지지 구조체(817)를 완전히 에워싸지 않더라도, 엘라스토머(812)에 의해 매립된다. 또한, 도 47b에 도시된 바와 같이, 지지 구조체(817)는 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 엘라스토머(812) 내부의 임의의 준위 또는 높이에 놓일 수 있다. 통로(819)들이 지지 구조체(817)를 통해 완전히 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 지지 구조체(817)를 통해 부분적으로 연장되는 통로(819)들을 포함한다.
도 47a를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 지지 구조체(817)가 엘라스토머(812)상에 매립되고, 엘라스토머가 지지 구조체(817)를 관통해 있는 것이 바람직하다. 지지 구조체(817)는 일반적으로 재료 주표면(838)을 따라 위치된다(즉, 지지 구조체(817)는 일반적으로 재료의 상부를 따라 위치된다).
섬유(814)들은 아라미드 섬유로 형성되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다. 도 49를 참조하면, 섬유(814)는 엘라스토머(812)상에 및/또는 내부에 배치되는 직물(816)을 형성하도록 직조될 수 있다. 직물층(816)은 직조된 아라미드 섬유 또는 다른 유형의 섬유로 형성될 수 있다. 아라미드 섬유(814)는 엘라스토머(812)를 통과하는 진동 에너지를 차단 및 방향전환해서, 진동의 소산을 용이하게 한다. 아라미드 섬유(818)는 진동 에너지를 섬유(818)의 길이를 따라 방향전환한다. 따라서, 복수의 아라미드 섬유(818)가 직조되어 직물(816)을 형성할 때, 엘라스토머층(812)에 의해 흡수 또는 소산되지 않은, 기구(820)로부터 나오는 진동 에너지는 직물(816)에 의해 재료(810)를 따라 균일하게 재분산되고, 또한 직물(816)에 의해 더 소산되는 것이 바람직하다.
아라미드 섬유(818)는 신장에 대한 높은 저항력을 가진 고 인장 강도의 적절한 폴리아미드 섬유로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 진동을 전달하기에 적합한 임의의 고 인장 강도의 재료가 지지 구조체(817)를 형성하는데 사용될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 또한, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 고 인장 강도의 루스 섬유 또는 고 인장 강도의 촙 섬유가 지지 구조체(817)를 형성하는데 사용될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 고 인장 강도의 섬유는 아라미드 섬유, 유리섬유 등으로 형성될 수 있다.
아라미드 섬유(818)가 직조되어 직물(816)을 형성할 때, 직물(816)은 부유 아라미드 섬유(818)를 적어도 일부 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 복수의 아라미드 섬유(818)의 적어도 일부는 직물(816)의 나머지 아라미드 섬유(818)에 대하여 이동할 수 있는 것이 바람직하다. 직물의 나머지 섬유에 대한 이 일부 아라미드 섬유(818)의 이동은 진동 에너지를 열 에너지로 변환한다.
도 52 및 도 53을 참조하면, 엘라스토머층(912)은 기계적인 진동 에너지를 열 에너지로 변환함으로써 완충기로서 작용한다. 매립된 지지 구조체(917)는 진동 에너지를 방향전환하고, 재료(910)에 의해 감싸진, 또는 부분적으로 감싸진 기구(920)를 유저의 능력으로 제어하는 것이 용이하도록 재료(910)에 증가된 강성을 제공한다. 엘라스토머층(912, 912A, 또는 912B)은 복수의 섬유(914)(추가로 후술됨) 또는 복수의 입자(915)(추가로 후술됨)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(917)를 재료(910)상에 및/또는 내부에 포함시키면, 재료(910)는 상술한 용도들 중 적어도 일부에 대하여 재료(910)가 부적합해짐이 없이 단일의 엘라스토머층에 의해 형성될 수 있다. 지지 구조체(917)는 복수의 섬유(914) 또는 복수의 입자(915)를 또한 포함할 수 있다. 그러나, 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 후술하는 본 발명의 실시예들 중 어느 것에 추가의 재료층들이 더해질 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다.
제 2 엘라스토머층에 의해 지지 구조체(917)가 형성되는 상황에서는, 2개의 엘라스토머층이 접착층, 이산적인 접착 장소들을 통해 함께 고정되거나, 또는 층들을 함께 고정시키는 임의의 다른 적절한 방법을 사용하여 고정될 수 있다. 지지 구조체(917)를 형성하는데 사용된 재료에 관계없이, 지지 구조체는 제 1 엘라스토머층을 지지하도록 위치 및 구성되는 것이 바람직하다(도 53 내지 도 53b 참조).
재료(910)는 단일의 연속적인 엘라스토머층(912)을 갖는 것이 바람직하다. 도 52를 참조하면, 지지 구조체는 제 1 및 제 2 주표면(923, 925)을 갖는다. 일 실시예에 있어서, 엘라스토머(912)는, 지지 구조체의 제 1 주표면(923)(즉, 지지 구조체(917)의 상부)에 접촉하는 엘라스토머의 부분(912A) 및 지지 구조체의 제 2 주표면(925)(즉, 지지 구조체의 하부)에 접촉하는 엘라스토머의 부분(912B)이 단일의 연속적인 엘라스토머 본체(912)를 형성하도록, 지지 구조체(917)를 통해 연장된다. 엘라스토머 재료는 진동 에너지를 소산시킴으로써 진동 감쇠를 제공한다. 적절한 엘라스토머 재료는, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 아크릴 고무, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 일반적으로, 임의의 적절한 엘라스토머 또는 폴리머 재료가 진동 소산층(912)을 형성하는데 사용될 수 있으며, 비제한적인 예로서, 열가소성, 열경화성, 개방 셀 발포체, 또는 폐쇄 셀 발포체를 포함하는 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 53a를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 지지 구조체(917)가 엘라스토머(912)상에 매립되고, 엘라스토머는 지지 구조체(917)를 관통해 있는 것이 바람직하다. 지지 구조체(917)는 일반적으로 재료 주표면(938)을 따라 위치된다(즉, 지지 구조체(917)는 일반적으로 재료의 상부를 따라 위치된다).
섬유(914)는 아라미드 섬유로 형성되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다. 그러나, 섬유는 대나무, 유리, 금속, 엘라스토머, 폴리머, 세라믹, 옥수수 포엽, 및/또는 임의의 다른 재생 가능한 자원 중 어느 하나 또는 조합으로 형성될 수 있다. 재생 가능한 자원으로부터의 섬유를 사용함으로써, 생산비를 절감할 수 있으며, 본 발명의 환경 친화성이 증가될 수 있다.
입자(915)는 엘라스토머층(912, 912A, 및/또는 912B) 내에 및/또는 지지 구조체(915) 내에 위치될 수 있다. 입자(915)는 본 발명의 재료의 진동 흡수를 증가시킨다. 입자(915)는 유리 조각, 폴리머, 엘라스토머, 촙 아라미드, 세라믹, 촙 섬유, 모래, 겔, 발포체, 금속, 미네랄, 유리 비드 등으로 형성될 수 있다. 겔 입자(915)는 그 낮은 경도계 등급으로 인해 뛰어난 진동 완화를 제공한다. 본 발명을 사용하기에 적합한 일례로서의 겔은 실리콘 겔이다. 그러나, 본 발명으로부터 일탈함이 없이 임의의 적절한 겔이 사용될 수 있다.
상술한 기구, 슬리브, 커버 등에 사용하는 것 외에, 재료는 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 운동용 테이프, 패딩, 브레이스용 재료 등(도 54 내지 도 78에 도시됨)으로서 사용될 수 있다. 도 69 내지 도 78을 참조하면, 인체의 일부분을 둘러싸는 운동용 테이프, 연신 축선을 가지며 그것에 대하여 가해진 에너지에 저항해서 부분적으로 소산시킴으로써 에너지를 조절하도록 되어 있는 재료, 인체의 일부분 또는 물체를 덮는 패딩, 및/또는 인체의 일부분을 둘러싸는 브레이스가 도시된다.
본 발명의 재료가 운동용 테이프를 형성하는데 사용될 경우에는, 운동용 테이프는 인체의 일부분에 제어된 지지를 제공한다. 운동용 테이프는 길이방향 축선(748)(또는 연신 축선(750))을 따라 제 1 위치로부터 제 2 위치까지 연신 가능한 것이 바람직한 테이프 본체(764)를 포함하고, 테이프 본체(764)는 제 1 위치에 대하여 소정량만큼 신장된다.
도 54 및 도 56은 각각 제 1 및 제 2 위치에 있는 본 발명의 재료의 다른 실시예를 도시한다. 도 57 및 도 58은 각각 제 1 및 제 2 위치에 있는 본 발명의 재료의 대안적인 실시예를 도시한다.
후술하는 바와 같이, 진동 흡수층(712) 내부의 지지 구조체(717)의 형상은, 인체의 둘러싸인 부분의 추가적인 이동에 대한 제동을 가하기 전에 운동용 테이프가 제한된 이동을 허용하는 제어된 지지를 제공하도록, 일반적으로 일정한 소정량의 신장을 허용한다. 이는, 종래의 운동용 테이프에 의해 겪은 것에 비해, 우수한 편안함 및 성능을 허용하도록 진동을 동시에 소산 및 흡수하면서 둘러싸인 조인트의 이동을 가능하게 한다. 소정의 신장량은 임의의 값으로 설정될 수 있지만, 20% 미만인 것이 바람직하다. 소정의 신장량은 2% 미만인 것이 더 바람직하다. 그러나, 적용분야에 따라, 본 발명의 재료(10)에 의해 임의의 신장량이 사용될 수 있다.
테이프 본체(64)는, 테이프 본체(764)의 길이방향 축선(748)을 따라 측정되는 대로, 테이프 길이(766)를 규정하는 제 1 엘라스토머층(712)을 포함하는 것이 바람직하다. 지지 구조체(717)는, 테이프 본체가 제 1 위치에 있는 상태에서, 그 표면을 따라 측정되는 지지 구조체(717)의 길이가 제 1 엘라스토머(712)의 테이프 길이(766)보다 크도록, 적어도 부분적으로 비선형으로 일반적으로 길이방향 축선(748)을 따라 엘라스토머층(712) 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 지지 구조체(717)(또는 리본 재료)는, 테이프 본체(764)가 제 1 위치에 있는 상태에서, 엘라스토머층(712) 내부에 일반적으로 사인 곡선 형태로 위치되는 것이 바람직하지만, 필수는 아니다. 그러나, 지지 구조체(717)는 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 불규칙한 형태로 위치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 지지 구조체(717) 및/또는 엘라스토머층(712)은 입자, 섬유 등(도 52 및 도 53에 도시된 바와 같음)을 포함할 수 있다.
도 56 및 도 58을 참조하면, 테이프 본체(764)가 제 2 위치로 연신되는 경우에는, 지지 구조체(717)는, 테이프 본체(764)가 제 1 위치에 있을 때에 비해 지지 구조체(717)가 보다 선형으로 되도록(또는, 다른 재료의 경우에는, 지지 구조체(717)가 보다 얇아질 수 있도록), 적어도 부분적으로 직선형으로 되는 것이 바람직하다. 지지 구조체의 직선화는 에너지가 소산되게 하며, 일반적으로 길이방향 축선(748)을 따라 제 2 위치를 지나 엘라스토머층(712)이 더 신장하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 에너지 소산은 지지 구조체(717)의 재료의 연신에 기인하여 발생하며, 부착된 엘라스토머층(712)으로부터 지지 구조체(717)의 분리 또는 부분적인 움직임으로 인해 발생할 수 있다.
도 55를 참조하면, "전체 지지 구조체"(717)는 복수의 적층된 지지 구조체, 섬유(718), 및/또는 직물층(716)을 포함할 수 있다. 복수의 섬유는 아라미드 섬유 또는 다른 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 예컨대 복수의 섬유는 유리섬유 재료로 형성될 수 있거나 또는 리본 또는 직물에 직조될 수 있다. 지지 구조체는, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 폴리머, 엘라스토머, 입자, 섬유, 직조 섬유, 직물, 복수의 직물층, 루스 섬유, 촙 섬유, 겔 입자, 입자, 모래 등의 어느 하나(또는 조합)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 지지 구조체(717) 및/또는 엘라스토머층(712)은 그 안에 복수의 입자를 포함할 수 있다. 상기와 같은 입자는 재료(710)에 바람직한 진동 소산 특성을 제공하는 겔 입자, 모래 입자, 유리 비드, 촙 섬유, 금속 입자, 발포체 입자, 모래, 또는 임의의 다른 입자의 어느 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
도 54 및 도 55를 참조하면, 테이프 본체(764)는 제각기 상부 및 하부면(768A, 768B)을 갖는 것이 바람직하다. 하부면(768B)은, 운동용 테이프(710)가 인체에 둘러싸일 때, 인체의 부위에 대면한다. 지지 구조체(717)가 복수의 섬유(718)에 의해 형성될 경우에는, 복수의 섬유(718)가 상부 및 하부면(768A, 768B) 사이에 복수의 적층된 섬유층을 형성하는 것이 바람직하다. 복수의 섬유(718)는 상부 및 하부면(768A, 768B) 사이에 4회 내지 16회 적층되는 것이 바람직하다. 복수의 섬유는 10회 적층되는 것이 더 바람직하다. 상술한 바와 같이, 복수의 섬유(718)는, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 금속 섬유, 고 인장 강도의 섬유 재료, 세라믹 섬유, 폴리머 섬유, 엘라스토머 섬유 등을 포함할 수 있다. 도 64에 도시된 바와 같이, 지지 구조체(717)는, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 일반적으로 길이방향 축선을 따라 엘라스토머층상에 또는 내부에 부분적으로만 배치될 수 있다.
도 54 내지 도 58을 다시 참조하면, 본 발명의 재료는 가해진 에너지를 분산 및 부분적으로 소산시킴으로써 에너지를 조절하기 위해 사람이 원하는 용도의 다목적의 재료일 수 있다. 본 발명의 재료(710)가 다목적 재료로서 사용되는 경우에는, 다목적 재료(710)는 제 1 위치(도 54 및 도 57에 도시됨)로부터 제 2 위치(도 55 및 도 58에 도시됨)까지 연신 축선(750)을 따라 신장 가능한 재료 본체(770)를 포함하고, 상기 재료 본체(770)는 제 1 위치에 대하여 소정량만큼 신장된다. 연신 축선(750)은 재료 본체(770)가 신장할 수 있는 방향을 제한하는 것이 바람직한 지지 구조체(717)의 방위 및 기하학적 구조에 의해 제조 중에 결정되는 것이 바람직하다. 다수의 별도의 재료 본체(770)가 함께 적층되면, 서로 비스듬히 배향된 개개의 재료 본체(770)의 연신 축선(750)을 가지는 것이 바람직할 수 있다.
제 1 엘라스토머층(712)은, 재료 본체(770)의 연신 축선(750)을 따라 측정되는 대로, 재료 길이(772)를 규정한다. 지지 구조체(717)는, 재료 본체(770)가 제 1 위치에 있는 상태에서, 그 표면을 따라 측정되는 지지 구조체의 길이가 제 1 엘라스토머층의 재료 길이(772)보다 크도록, 적어도 부분적으로 비선형으로 일반적으로 연신 축선(750)을 따라 엘라스토머층(712) 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 재료 본체(770)가 제 2 위치로 신장되는 경우에는, 지지 구조체(717)는, 재료 본체(770)가 제 1 위치에 있을 때에 비해 지지 구조체가 보다 선형으로 되도록, 적어도 부분적으로 직선형으로 된다.
지지 구조체(717)는 본 발명의 재료(710)들 중 어느 것의 내부에서 사인 곡선 형태로 위치되는 것이 바람직하다. 지지 구조체(717) 또는 리본은, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 삼각파, 방형파, 또는 불규칙한 형태로 위치될 수도 있다.
본 발명의 재료들 중 어느 것은 실리콘 또는 임의의 다른 적절한 재료로 형성된 엘라스토머층(712)으로 형성될 수 있다. 적용분야에 따라, 진동 흡수 재료(712)는 열경화성 재료일 수 있거나, 및/또는 그 안에 보이드가 없을 수 있다.
재료(710)의 실시예들 중 어느 것은 기구 커버, 그립, 운동용 테이프, 다목적 재료, 브레이스, 및/또는 패딩으로서 사용될 수 있다. 본 발명의 재료(710)가 패딩의 일부로서 사용될 경우에는, 패딩은 제 1 위치로부터 제 2 위치까지 연신 축선을 따라 신장 가능한 패딩 본체(774)를 포함하고, 상기 패딩 본체(774)는 제 1 위치에 대하여 소정량만큼 신장된다. 패딩은, 패딩 본체(774)의 연신 축선(750)을 따라 측정되는 대로, 패딩 길이(776)를 규정하는 제 1 엘라스토머층(712)을 포함한다.
지지 구조체(717)는, 패딩 본체(774)가 제 1 위치에 있는 상태에서, 그 표면을 따라 측정되는 지지 구조체(717)의 길이가 제 1 엘라스토머층(712)의 패딩 길이(776)보다 크도록, 적어도 부분적으로 비선형으로 일반적으로 연신 축선(750)을 따라 엘라스토머층(712) 내부에 배치된다. 패딩 본체(774)가 제 2 위치로 신장되는 경우에는, 지지 구조체(717)는, 패딩 본체(774)가 제 1 위치에 있을 때에 비해 지지 구조체가 보다 선형으로 되도록, 적어도 부분적으로 직선형으로 된다. 지지 구조체(717)의 직선화는 에너지가 소산되게 하며, 일반적으로 연신 축선(750)을 따라 제 2 위치를 지나 엘라스토머층이 더 신장하는 것을 방지한다.
본 발명의 재료(710)가 브레이스의 일부로서 포함되는 경우에는, 브레이스는 인체의 둘러싸인 부분에 제어된 지지를 제공한다. 브레이스는 연신 축선(750)을 따라 제 1 위치로부터 제 2 위치까지 신장 가능한 브레이스 본체(778)를 포함하고, 상기 브레이스 본체(778)는 제 1 위치에 대하여 소정량만큼 신장된다. 브레이스 본체는, 브레이스 본체(778)의 연신 축선(750)을 따라 측정되는 대로, 브레이스 길이(780)를 규정하는 제 1 엘라스토머층(712)을 포함한다.
지지 구조체(717)는, 브레이스 본체(778)가 제 1 위치에 있는 상태에서, 그 표면을 따라 측정되는 지지 구조체(717)의 길이가 제 1 엘라스토머층(712)의 브레이스 길이(780)보다 크도록, 적어도 부분적으로 비선형으로 일반적으로 연신 축선(750)을 따라 엘라스토머층 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 브레이스 본체(778)가 제 2 위치로 신장되는 경우에는, 지지 구조체(717)는, 브레이스 본체(778)가 제 1 위치에 있을 때에 비해 지지 구조체(717)가 보다 선형으로 되도록, 적어도 부분적으로 직선형으로 된다. 지지 구조체(717)의 직선화는 에너지가 소산되게 하며, 일반적으로 연신 축선을 따라 제 2 위치를 지나 엘라스토머층(712)이 더 신장하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 본 발명의 재료(710)들 중 어느 것이 상술한 바와 같은 제어된 지지를 제공하는 일체형 브레이스로 형성될 수 있음을 이해할 것이다.
도 54 및 도 57을 참조하면, 재료(710)가 제 1 위치에 있을 때의 지지 구조체(717)의 기하학적 구조에 따라, 재료(710)의 연신량이 선택될 수 있다. 본체(764, 770, 774, 778)가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동할 때의 재료 길이의 증가 비율은 원하는 동작 범위에 의거하여 선택되는 것이 바람직하다. 재료(710)가 운동용 테이프로서 구성되는 경우에는, 운동용 테이프는 필요에 따라 브레이스를 형성하도록 인체의 일부분 둘레로 다수 회 둘러싸일 수 있다. 대안으로서, 종래의 운동용 테이프 등을 사용하는 대신에 단일층의 재료(710)가 사람을 둘러싸서 고정될 수 있다. 운동용 테이프의 연속적인 래핑들은 일반적으로 일체형 브레이스를 형성하도록 서로 첩부되는 것이 바람직하다. 이는 운동용 테이프의 다수의 인접 래핑들이 함께 융합해서 일체형 피스를 형성할 수 있게 자체 융합형인 테이프를 사용함으로써 달성될 수 있다. 운동용 테이프의 래핑들을 융합하는 한 가지 방법은 인접 래핑들의 엘라스토머층이 함께 융합해서 단일의 엘라스토머층을 형성하도록 다수의 인접 래핑들 각각의 엘라스토머층을 접촉시키는 것이다. 자체 융합 기술은 본 발명의 재료(710)들 중 어느 것에 사용될 수 있으며, 그 재료들이 적합해지는 적용분야들 중 어느 것에서 사용될 수 있다. 비제한적인 예로서, 자체 융합 재료(710)는 야구 배트, 라크로스 스틱, 테이스 라켓, 총 커버 및 랩, 기구, 스포츠 기구, 테이프, 패딩, 브레이스 등에 사용될 수 있다.
도 59, 도 60, 및 도 62를 참조하면, 접착제(752)는 지지 구조체(717)를 진동 흡수 재료(712)에 연결하는데 사용될 수 있다. 도 60 내지 도 62를 참조하면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 공극(760)들이 지지 구조체(717)에 가장 가깝게 존재할 수 있다. 도 60을 참조하면, 재료는 그 정점(762)에서 진동 흡수 재료(712)에 고정될 수 있거나, 또는 그 단부들에서만, 이 예에서는 탄성 부재로서 작용하게 되는 지지 구조체(717)의 보호 외피를 형성하는 진동 흡수 재료(712)와 함께 고정될 수 있다.
도 65 내지 도 68은 재료(710)를 제위치에 고정하는데 사용될 수 있는 수축층(758)을 포함하는 본 발명의 재료(710)를 도시한다. 또한, 수축성 층(758)은 특정 응력 임계값이 도달될 때 추가의 에너지 소산을 제공하기 위해 파단하도록 구성될 수 있다. 도 67을 참조하면, 수축성 층(758)은 그 수축 전 구성으로 되어 있다. 도 68을 참조하면, 수축성 층(758)이 활성화되어 있을 때, 수축성 층(758)은 재료(710)를 제위치에 유지하도록 지지 구조체(717)의 일 측부 주위로 변형되는 것이 바람직하다. 수축성 층(758)은 열 또는 물로 활성화될 수 있다. 대안적인 공지의 활성화 방법들도 본 발명에 사용하기에 적합하다.
도 62는 진동 흡수층(712)이 보다 양호한 에너지 소산을 허용하기 위해 지지 구조체(717)의 신장 중에 파단하도록 구성되는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
본 발명의 재료(710)들 중 어느 것은, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 강성 또는 가요성 재료로 이루어진 추가의 층들과 함께 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 재료(710)는, 에너지를 소산시키기 위해 재료(710)가 변형되기 전에, 재료(710) 전체에 걸쳐 충격 에너지를 소산시키도록 설계되는 하드 셸 외부층에 사용될 수 있다. 본 발명의 재료(710)와 함께 사용될 수 있는 경질의 재료의 일 유형은 주조된 발포체이다. 주조된 발포체 층들은, 전체 발포체 층이 재료로 이루어진 단일체이더라도, 발포체 층의 부분들이 서로에 대하여 적어도 부분적으로 이동하는 것을 허용하는 다중 가요성 심(seams)을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 충격력을 재료(710)의 보다 넓은 영역에 걸쳐 확산되는 보다 일반적인 무딘 힘으로 바꾸는데 이상적이다. 대안으로서, 개개의 발포체 피스, 버튼, 경질의 정방체 등이 본 발명의 재료(710)들 중 어느 것의 외부면에 직접 부착될 수 있다. 대안으로서, 상기와 같은 발포체 피스, 버튼, 경질의 정방체 등은, 재료(710)에 의한 에너지의 소산 전에, 수용된 충격 에너지를 직물 섬유의 길이에 걸쳐 소산시키는 가요성 층 또는 섬유에 부착될 수 있다.
도 79, 도 79a, 및 도 82 내지 도 86은 본 발명의 재료의 또 다른 실시예를 도시하며, 도 79a에서 가장 단순한 구성으로 도시된 상기 재료는 엘라스토머층(1020)을 사이에 두고 2개의 아라미드층(1010, 1012)을 포함한다. 본 출원인은, 아라미드 재료층(1010, 1012)이 충격에 견디고 엘라스토머층(1020)의 변위를 막기 때문에, 이 구성이 높은 하중 또는 충격 방지 구성에 효과적인 패딩임을 발견했다. 이는 우수한 안정성을 제공하면서도 경도가 백 내지 천 범위인 매우 낮은 경도의 엘라스토머, 고무, 및 겔의 사용을 허용한다.
선택적으로, 아라미드 섬유를 사용하는 대신에, 고 인장 강도의 섬유를 포함하는 다른 섬유가 사용될 수 있다.
다른 고 인장 강도의 재료가 사용될 수 있는 상태에서는, 70 내지 140GPa의 인장 탄성률을 가진 아라미드가 바람직하며, 6,000 내지 24,000psi의 인장 강도를 갖는 바와 같은 나일론도 바람직하다. 다른 재료층 및 섬유가 아라미드층들(1010, 1012)을 대체할 수 있으며, 특히 엘라스토머층(1020)을 안정화 및 포함하는데 적합한 층들(1010, 1012)을 얻기 위해, 저 인장 강도의 섬유가 고 인장 강도의 섬유에 결합될 수 있다. 예컨대, 면, 케나프(kenaf), 마(hemp), 아마(flax), 황마(jute), 및 사이잘(sisal)이 지지층(1010, 1012)을 형성하기 위해 고 인장 강도의 섬유들의 특정 조합과 결합될 수 있다.
사용시에, 제 1 및 제 2 아라미드 재료층(1010, 1012)은, 접착층들이 불필요해지더라도, 아라미드층들(1010, 1012)과 엘라스토머층(1020)간의 접착을 용이하게 하는 엘라스토머층과 동일한 재료인 것이 바람직한 접착층(1010a, 1010b, 1012a, 1012b)으로 피복되는 것이 바람직하다. 또한, 아라미드층들(1010, 1012)의 양측에는 균등한 양의 접착층들(1010a, 1010b, 1012a, 1012b)이 도시되어 있지만, 접착층들(1010a, 1010b, 1012a, 1012b)은 아라미드층들(1010, 1012)에 걸쳐 균일하게 분포될 필요는 없다.
출원인은 아라미드층들(1010, 1012)이 엘라스토머층(1020)의 보다 넓은 표면적에 걸쳐 충격 및 진동을 분산시킨다는 것을 관찰하였다. 이 결론은, 그 적용분야들에서 아라미드층들(1010, 1012)이 진동의 상당 부분을 흡수하면서도 엘라스토머층(1020)의 변위를 막게 되기 때문에, 모터 마운트(1030) 또는 바닥재(1035, 1037)로서 사용하는 등의, 보다 무거운 충격 적용분야에서 상기 재료를 사용할 것을 제안하고 있다. 이 특성은 상술한 다수의 적용분야에서, 특히 충격 흡수용 패딩, 패키징, 전자제품 패딩, 소음 저감 패널, 테이프, 카페트 패딩, 및 바닥 패딩에서 유용할 수 있다.
예를 들지만, 한정하는 것은 아닌, 운동용 및 군용의 신체 패딩인 예시적인 패딩 재료들(1400 및 1500)이 도 94 및 도 95에 도시된다. 도 94에 도시된 실시예에 있어서, 패딩 재료(1400)는 제 1 진동 조절 재료(1410) 및 그것에 고정된 제 2 진동 조절 재료(1410')를 포함한다. 재료들(1410 및 1410')은 일체형 재료로서 형성될 수 있거나, 또는 별도로 형성되고 나서, 예컨대 적절한 접착제를 사용하여 서로 고정될 수 있다. 진동 조절 재료(1410)는 엘라스토머층(1412) 및 중간 강화층(1414)을 포함하는 것으로 도시되어 있고, 재료(1410')도 엘라스토머층(1412') 및 중간 강화층(1414')을 가지는 것으로 도시되어 있지만, 재료들(1410, 1410') 중 어느 하나 또는 둘 모두는 본원에 도시된 것과 상이한 구성을 가질 수 있다. 중간층(1414 및 1414') 각각이 직조 섬유를 포함하면, 직물들이 예컨대 45도까지 오프셋되도록 상기 재료들이 서로에 대하여 회전될 수 있다.
재료(1400)에 따른 신체 패딩을 평가하기 위해 유수의 대학에서 실험실 테스트가 수행되었다. 테스트에 사용된 재료(1400)는 경화된 폴리우레탄으로 제조된 각각의 엘라스토머층 내부에 매립되는, 각각 직조된 Kevlar(K-49)로 제조된 강화 재료로 이루어진 2개의 층을 포함했다. 직조된 Kevlar로 이루어진 각 층은 두께가 대략 3mils였으며, 폴리우레탄은 6mm의 총 재료 두께로 적용되었다. 일반적으로, 도 94에 도시된 바와 같이, 착용자의 신체에 맞닿게 되는 최내측 엘라스토머층(1412)은 가장 두꺼운 층으로 되어 있다. 이 재료가 6mm 두께의 고밀도 패딩의 페인트볼 컨트롤 조끼에 비교되었다.
테스트에 있어서, 동일한 평평한 알루미늄 플레이트들이 그들에 점착된 상이한 패딩 재료와 함께 사용되었다. 상부에 9곳의 충격 위치가 표시되었다. 플레이트의 일 단부는 약 75%가 돌출하도록 작업 테이블에 견고하게 고정되었다. 가속도계 마운트들이 알루미늄으로 제조되어, 중간 부근에서 플레이트의 바닥에 장착되었다. 실험에서는 Bruel & Kjaer사의 단축 가속도계들이 사용되었다. 이들은 고속의 가속도를 측정할 수 있는 고정밀 센서이다. 이들은, 차례로 PC의 LAN 포트에 접속된 25kHz LAN 인터페이스 모듈(7533 타입)을 갖는 데이터 취득 프론트 엔드(모듈 타입 3109)에 접속된 전하 증폭기(2635 타입)에 접속되었다. 데이터 취득에 사용된 소프트웨어는 Pulse Labshop(10.2 버전)이었다. 케이스마다 3회의 테스트가 수행되었다. 9곳에서의 충격에 대해 테스트가 수행되었다.
로 데이터(raw data)를 수집한 후에, 패딩들의 유효성에 대한 분석을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램들이 사용되었다. 주파수 스펙트럼에서의 상부 정점 크기가 성능 기준으로서 사용되었다. 결과를 분석하면, 가속도계에 의해 측정된 진동의 크기는 컨트롤 재료에 대비하여 본 발명의 재료에서 감소되었다. 특히, 공진 정점(resonant peaks)에서의 정점 주파수 진폭이 본 발명의 패딩의 사용에 의해 감소되었음이 발견되었다. 정점 진폭들에 있어서의 감소는 공진 주파수들에서 75% 정도였다.
결과를 고려해서, 두꺼운 엘라스토머층(1412')도 없이 강화층(1414')을 포함하는 제 2 재료(1410')의 포함이 충격력의 상당 부분을 흡수 및 소산해서 제 1 재료(1410)에 이르지 않게 되는 초기 진동 소산층을 제공한 것으로 판정되었다.
대안적인 초기 진동 소산층을 가진 패딩 재료(1500)는 도 95에 도시된다. 패딩 재료(15400)는 제 1 진동 조절 재료(1510) 및 그것에 고정된 고 인장 재료로 이루어진 가요성 시트층(1558)을 포함한다. 재료들(1510 및 1558)은 일체형 재료로서 형성될 수 있거나, 또는 별도로 형성되어, 예컨대 적절한 접착제를 사용하여 서로 고정될 수 있다. 진동 조절 재료(1510)는 엘라스토머층(1512) 및 중간 강화층(1514)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 시트층(1558)은 다양한 고 인장 강도의 재료, 예컨대 바람직하게는 0.025mm 내지 2.5mm의 두께를 갖는 폴리프로필렌으로 이루어진 박형의 시트로 제조될 수 있다. 재료들(1510, 1558) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 본원에 도시된 바와 같이 상이한 구성을 가질 수 있다.
도 80, 도 81, 도 81a, 및 도 87은 제 2 아라미드층(1012)이 없는 도 79에 도시된 재료의 변경예를 도시한다. 아라미드층(1010)은 접착층(1010a, 1010b)으로 피복되거나 또는 피복되지 않을 수 있다.
사용시에, 이 재료는 도 87에 도시된 바와 같이, 바닥재(1037)로서, 도 81a에서의 스프링으로서, 또는 모터 마운트(1050)로서도 사용될 수 있다. 도 81 및 도 81a에 도시된, 스프링으로서, 아라미드층(1010)은 일반적으로 성형된 실린더(1040)가 장력 상태 또는 압축 상태에 있을 때 엘라스토머층(1020)을 포함해서 안정화한다. 상기와 같은 스프링은 임의의 스프링 적용분야에서 사용될 수 있다.
모터 마운트로서의 사용시에, 재료는 실린더(1040)로서 형성되며, 여기서 아라미드층(1010)이 엘라스토머(1020)를 사이에 두고 외부 실린더를 형성한다. 이 실린더(1040)는 자체적으로 맞대서(접착 또는 용접에 의해), 모터 마운트로서 사용될 수 있는 환상체 형상의 완충기(1050)를 형성한다.
도 89 내지 도 93은 본 발명에 사용하기 위한 다른 재료를 도시한다. 도 90의 단면은 발포체 층(1110), 아라미드층(1112), 및 엘라스토머층(1114)을 포함하는 재료로 이루어진 층들을 도시한다. 본 실시예의 발포체 층(1110)은, 본 출원인이 지점 충격의 소산에 특히 양호한 것으로 발견하고, 그에 따라 예컨대 미식축구, 야구, 축구, 또는 페인트볼 등의 스포츠에서의 방호구 및 보호구와 같은 내충격성에 특히 적합한 것으로 드러난 발포체로 이루어진 일반적으로 경질의 층이다. 엘라스토머층(1114)은 충격으로부터 보호될 신체에 일반적으로 인접하거나 또는 실질적으로 인접하는 것으로 이해되어야 한다.
보다 연질의 발포체 층이 사용될 수 있지만, 본 실시예의 발포체 층(1110)은 경질이며 신축성이 없는 것이 바람직하다. 또한, 본원에서 설명한 바와 같이, 엘라스토머층들은 발포 구조로 형성될 수 있다. 경질의 발포체 층(1110)은, 다수의 내충격 적용분야가 인체 주변에서 휠 수 있는 가요성 재료, 즉 페인트볼 패딩 및 방호구를 필요로 한다는 점에서 문제가 존재한다. 출원인은 발포체 층에 협소한 취약 영역들을 형성함으로써 이 문제를 해결했다. 이들 영역은 소정의 취약 영역을 절단, 스탬핑, 또는 성형함으로써 형성될 수 있지만, 어쨌든, 이들은 발포층(1110)이 이들 영역(1111)에서 만곡되는 것을 허용한다. 필요한 가요성에 따라 다양한 형상의 소정의 취약 영역들이 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 평행, 육각형, 및 헤링본 (다이아몬드) 영역이 현재 바람직하다. 도 93은 페인트볼 방호구(1140)가 헤링본 패턴을 갖고 있는 실시예를 도시한다.
제품에 보다 우수한 가요성을 제공하거나 및/또는 공기 흐름을 제공하도록 엘라스토머층들 중 하나가 발포 구조 또는 다른 구조로 되는 실시예들에서는, 유사한 패턴들이 이용될 수 있다. 도 96 내지 도 98은 하나 이상의 엘라스토머층이 복수의 채널(1630)을 포함하는 예시적인 재료(1610)를 도시한다. 각 실시예에서, 재료(1610)는 별개의 층들(1612a 및 1612b)로서 도시된 엘라스토머층(1612) 및 중간 강화층(1614)을 포함한다. 재료(1610)는 본원에 기술된 바와 같이 다른 구성을 가질 수 있다. 채널(1630)들은 사용 중에 유저에게 면하는 엘라스토머층(1612b)에 형성된다. 도 96 및 도 97의 실시예에 있어서는, 채널(1630)들이 서로 평행하게 연장된다. 재료(1610)는 주변부(1640)를 가지며, 각각의 채널(1630)은 주변부(1640)까지 연장되는 단부(1632)를 가지므로, 채널(1630)들에 입구/출구를 제공함으로써 공기 흐름을 촉진하게 된다. 도 98의 실시예에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 채널(1630)들이 수평 및 수직으로 제공되어 서로 교차한다. 각각의 채널(1630)이 주변부(1640)를 따라 단부(1632)를 가지는 것으로 도시되어 있지만, 일부 채널(1630)은 주변부에 이르기 전에 종단될 수 있으며, 그래도 여전히 공기 흐름은 서로 연결된 채널(1630)들을 통해 가능하다. 출원인은 충격 에너지의 추가적인 소산을 위해 발포체/아라미드/엘라스토머 위로 플라스틱, 발포체, 또는 금속을 포함하는 제 4 경질층이 추가될 수 있음을 또한 발견했다.
상술한 층들 중 어느 것은 저항성 유체에 담궈지거나, 저항성 유체에 매립되거나, 저항성 유체에 의해 캡슐화되거나, 또는 저항성 유체가 분산될 수 있다. 바람직하게는, 저항성 유체층은 착용자/홀더에 대한 직접적인 충격 전달을 최소화하기 위해 하나 이상의 엘라스토머층에 의해 착용자/홀더로부터 분리된다.
신체 방호구는 저항성 유체의 빈번하게 인용되는 용도이며, 상기와 같은 적용 분야는 진동 경감 재료가 충격 및 찌르기로부터의 진동에 의한 상해로부터 착용자를 더 보호하기 때문에 본원에 기술된 모든 진동 경감 재료에 주효하다.
예시적인 저항성 유체는 점조화 유체(STFs: shear thickening fluids), 또는 딜러턴트(dilatants), 및 자기 유변 유체(MRF: magnetorheological fluid)를 포함한다.
방음재로서의 용도
본원에 기술된 재료는 다수의 적용 분야에서, 예컨대 산업용 및 상업용 설비(Industrial and Commercial Equipment); 중량 기계(Heavy-Duty Machinery); 압축기, 발전기, 펌프, 팬(Compressors, Generators, Pumps, Fans); 상업용 기기 및 설비(Commercial Appliances and Equipment); 냉난방 및 환기 설비(HVAC Equipment); 정밀 설비/전자제품(Precision Equipment/Electronics); 사무 기기, 컴퓨터, 주변기기(Business Machines, Computers, Peripherals); 의료 및 실험 설비/기기(Medical and Lab Equipment/Instruments); 통신기기(Telecommunications); 가전 제품 및 기기(Consumer Electronics And Appliances); 전문 분야(Specialty Applications); 좌석, 자세교정기, 베개, 매트리스(Seating, Positioning, Pillows, Mattresses); 신발류(Footwear); 운동 용품(Athletic Equipment); 차량(Vehicle); 자동차 및 트럭(Automotive and Truck); 선박 및 항공기(Marine and Aircraft); 버스, 코치, 및 RV(Bus, Coach, and RV); 개인용 레저 차량(Personal Leisure Vehicles); 농장 및 건축(Farm and Construction), 비포장 도로(Off-Highway)에서, 방음재로서 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기의 설명은 일반적으로 상술한 다수의 재료에 적용되지만, 구체적으로는 도 1을 참조한다. 제 1 엘라스토머층(12A)은, 대부분의 기존의 감쇠 재료가 그러하듯이, 음향 및 진동 에너지파를 히스테릭 감쇠를 통해 열 에너지로 변환한다. 에너지 파동이 엘라스토머(12A)를 통해 이동함에 따라, 매체의 단부에 이르러 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)과 결부된다. 결부 영역을 통상적으로 경계라고 한다. 고 인장 강도의 재료(14)는, 복합재에 증가된 강성을 제공하는 것 외에, 진동 에너지파를 진입 지점으로부터 멀리 방사 또는 전달하는 고유한 능력을 갖는다. 따라서, 고 인장 강도의 복수의 섬유(18)가 직조되어 직물층(16)을 형성할 때, 제 1 엘라스토머층(12A)에 의해 흡수 또는 소산되지 않은 진동 에너지는 직물층(16)에 의해 재료(10)를 따라 균일하게 재분산되고 나서, 제 2 엘라스토머층(12B)에 의해 더 소산된다. 통상은 기계식 방사 감쇠라고 하는, 고 인장 강도의 섬유층(14)에 의한 넓은 영역에 걸친 이 에너지파의 확산은 복합재의 에너지 소산을 대단히 효율적으로 만드는 것이다.
고 인장 강도의 섬유층(14)에 의해 제공된 기계식 방사 감쇠에 더하여, 엘라스토머층들(12A 및 12B)과 고 인장 강도의 섬유층(14) 사이의 경계들은 에너지 소산을 위한 몇 가지 추가적인 작동 메커니즘을 생성한다. 이들 유리한 경계 효과는, 반사, 변형, 산포, 굴절, 회절, 변형, 마찰, 파 간섭, 및 히스테릭 감쇠를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 동시에 작용하는 이들 소산 메커니즘의 조합은, 두께가 동일하거나 또는 보다 두꺼운 기존의 재료에 비해, 극히 효과적인 감쇠 특성을 가진 재료를 낳는다.
재료(10)는, 도시된 베이스 복합재와 비교하여, 순서가 바뀐 층들뿐만 아니라 개수가 상이한 층들을 포함할 수 있다. 재료는 진동 에너지의 특정 주파수 및 파장의 흡수를 돕거나 또는 강도를 더하기 위해 시트 금속과 같은 복합재에 추가될 수 있다. 당업자라면, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 재료(10)가 2개의 독립적인 층으로 형성될 수 있음을 이 개시물로부터 이해할 것이다. 결국, 재료(10)는 제 1 엘라스토머층(12A)과, 제 1 엘라스토머(12A)상에 배치되는 직물층(16)에 직조될 수 있는 고 인장 강도의 섬유 재료층(14)으로 형성될 수 있다.
도 104는, 예컨대 방의 벽(20)과, 벽을 설치하는 스터드(20A) 사이에서 재료(10)의 일 실시예(본원의 실시예들 중 어느 것을 사용할 수 있음을 이해해야 함)의 용도의 단면을 도시한다. (도 104가 반드시 실척으로 도시되어 있는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다). 도 104에 있어서, 재료(10)는 벽(20)을 통한 진동을 흡수, 소산, 및/또는 격리하도록 작용하며, 그에 따라 벽(20)의 일측으로부터 타측으로의 음향의 통과를 최소화한다.
도 105는 야구 배트 핸들(1120)의 부분 측면도이다. 상술한 재료 실시예들의 적절한 조합들 중 어느 하나가 야구 배트 핸들(1120)에 삽입될 수 있다. 핸들(1120)(도시된 바와 같이)에 또는 배트의 다른 구역들에의 삽입시에, 재료는 배트를 통한 진동 및 음향 전달을 경감시키도록 작용한다. 도 106에서의 배트 핸들(1120)을 통한 단면도에 있어서, 상기 재료는, 재료(10)를 포함하도록 공동을 형성하는 핸들의 단면(1122) 내부에 위치된, 도 1에 대하여 기술한 것과 동일한 단면을 갖는다.
도 107 및 도 108은 테니스 라켓(1120) 및 그 섹션(1222)의 유사한 정면도 및 단면도를 도시한다.
도 105 내지 도 108에 도시된 것은 스포츠 기구의 핸들 내부에 상기 재료를 사용하는 2가지 가능한 형태임을 이해해야 한다. 유사한 용도가 골프 클럽 핸들 및 헤드, 하키 스틱, 라크로스 스틱 등의 내부에서도 가능하다. 스포츠 영역 외에, 수공구나 전동 공구 또는 유사한 파지용 물품에서 상기 재료가 사용될 수 있다.
본 발명의 상술한 실시예들에 대하여, 그 광범위한 발명 개념으로부터 일탈함이 없이, 변화가 이루어질 수 있음을 당업자는 인지하고 있다. 예컨대, 재료(10)는 청구된 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 추가적인 층들(예컨대, 5개 이상의 층)을 포함할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 청구범위에 의해 규정된 및/또는 첨부 도면에 도시된 바와 같은 발명의 정신 및 범위 내의 모든 변경을 포괄하고자 하는 것임을 이해해야 한다.

Claims (21)

  1. 진동 경감 어셈블리로서,
    가요성 헤드기어, 및
    상기 가요성 헤드기어에 고정된 진동 경감 재료로 이루어진 하나 이상의 패널을 포함하고,
    진동 경감 재료로 이루어진 상기 하나 이상의 패널은 적어도 제 1 엘라스토머층 및 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층을 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 직물 재료로 형성되는
    진동 경감 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 직물 재료는 면, 모, 나일론, 폴리에스테르, 스판덱스, 또는 그 조합들로 제조되는
    진동 경감 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 패널은 하나 또는 그 초과의 관자놀이 및 귀를 덮는 패널들, 이마를 덮는 패널들, 목 패널들 및 상부 패널들을 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 상응하는 하나 이상의 패널을 수용 및 유지하도록 구성된 하나 이상의 포켓을 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 포켓은 내부에 위치되는 패널의 제거를 용이하게 하기 위해 개구를 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 개구는 폐쇄 가능한 개구인
    진동 경감 어셈블리.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 상기 하나 이상의 패널의 재배치를 용이하게 하기 위해 다수의 포켓들을 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 패널은 접착제, 바느질, 후크 앤 루프 패스너(hook and loop fastener) 또는 그 조합에 의해 상기 가요성 헤드기어에 고정되는
    진동 경감 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 야구 모자를 형성하는
    진동 경감 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 스컬 캡(skull cap)을 형성하는
    진동 경감 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 헤드기어는 스키 캡 또는 스키 마스크를 형성하는
    진동 경감 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 경감 재료는 제 2 엘라스토머층을 포함하고, 상기 강화층은 상기 제 1 엘라스토머층과 제 2 엘라스토머층 사이에 위치되는
    진동 경감 어셈블리.
  14. 진동 경감 어셈블리로서,
    제 1 및 제 2 주표면들을 갖고, 접착 재료가 상기 제 1 주표면에 도포되어 있는 가요성 기재, 및
    상기 제 2 주표면에 고정된 진동 경감 재료로 이루어진 하나 이상의 패널을 포함하고,
    진동 경감 재료로 이루어진 상기 하나 이상의 패널은 적어도 제 1 엘라스토머층 및 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층을 포함하는
    진동 경감 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 주표면에는 다수의 패널들이 고정되는
    진동 경감 어셈블리.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 가요성 기재는 양면 테이프로 형성되는
    진동 경감 어셈블리.
  17. 진동 경감 재료로서,
    주어진 주변부를 가지며, 제 1 주표면을 형성하는 적어도 제 1 엘라스토머층, 및
    상기 엘라스토머층에 고정되는 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층을 포함하고,
    상기 제 1 엘라스토머층은 상기 제 1 주표면에서 복수의 채널들을 형성하고, 상기 채널들은 상기 주어진 주변부에 인접하여 하나 이상의 입구 및 하나의 출구를 형성하는
    진동 경감 재료.
  18. 패딩 재료로서,
    적어도 제 1 엘라스토머층 및 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층을 포함하며, 몸체 대면 표면 및 대향 표면을 형성하는 진동 경감 재료, 및
    상기 대향 표면에 고정되며, 가요성의 고 인장 재료를 포함하는 초기 진동 소산층을 포함하는
    패딩 재료.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 초기 진동 소산층은 적어도 제 1 엘라스토머층 및 고 인장 강도의 섬유 재료를 포함하는 강화층을 포함하는 제 2 진동 경감 재료인
    패딩 재료.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 초기 진동 소산층은 고 인장 강도의 재료로 이루어진 가요성 시트인
    패딩 재료.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 가요성 시트는 폴리프로필렌으로 제조되는
    패딩 재료.
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