RU2779118C1 - Knee pad adaptable to the needs of the consumer and method for manufacturing the knee pad - Google Patents

Knee pad adaptable to the needs of the consumer and method for manufacturing the knee pad Download PDF

Info

Publication number
RU2779118C1
RU2779118C1 RU2021118428A RU2021118428A RU2779118C1 RU 2779118 C1 RU2779118 C1 RU 2779118C1 RU 2021118428 A RU2021118428 A RU 2021118428A RU 2021118428 A RU2021118428 A RU 2021118428A RU 2779118 C1 RU2779118 C1 RU 2779118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
knee
pad
fabric layer
gel pad
main body
Prior art date
Application number
RU2021118428A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Майкл ПАНОСИАН
Джошуа КИЛЕР
Original Assignee
Тафбилт Индастриз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тафбилт Индастриз, Инк. filed Critical Тафбилт Индастриз, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2779118C1 publication Critical patent/RU2779118C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: wearing apparel.
SUBSTANCE: present invention relates to knee protection means, more specifically, to knee pads adaptable to the needs of the consumer, and to a method for manufacturing the knee pads. Knee pad adaptable to the needs of the consumer comprises a main body made of a foamed material, with an outer surface and an inner surface moulded to match the shape of the knee. The outer surface is made with spaced recesses within the area covering the protected knee. The inner surface is lined with a fabric layer. A gel pad is provided inside the main body. The main body of the knee pad is die-cast together with the gel layer and the fabric layer, wherein the fabric layer and the gel pad are retained in place in the process of casting so as to be moulded integrally with the cast main body. The method for moulding the knee pad includes the stages of providing a mould configured to impart a configuration to the inner surface that matches the recesses within the predetermined protection area of the knee pad, wherein the density of location and the sizes of the resulting recesses define the compression impact area. The gel pad is retained inside the casting mould, and the casting mould is lined with a fabric layer so that the fabric layer is distanced from the gel pad. Foam is then injected into the casting mould until the latter fills the casting mould, enveloping the gel pad and coming into contact with the fabric layer, so that the foam binds the gel pad with the fabric layer. By changing the shape of recesses and the gaps between the recesses, the flexibility of the knee pad can be changed, making the knee pad harder or softer.
EFFECT: creation of a knee pad easily adaptable to the needs of the consumer, structurally simple and cost-effective in manufacture, easy and convenient to use, shaped so as to provide the required level of softness or hardness, depending on the field of application wherein repeated casting with a gel pad can be applied; wherein the pad integrates with the foamed material of the cup or the mould, and thus the casting process is simplified and the displacement of the gel pad over time is prevented; said knee pad comprises a soft fabric lining layer that can be integrated with the foamed material of the cup or the mould in order to simplify manufacture and prevent the detachment of the fabric layer from the foamed material of the cup or the mould after prolonged use of the knee pad.
14 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение в общем относится к средствам защиты коленей, а точнее к наколенникам, адаптируемым к требованиям потребителя, и к способу изготовления наколенников.The present invention generally relates to knee protectors, and more specifically to custom-fitted knee pads, and to a method for manufacturing knee pads.

Уровень техникиState of the art

Производители предлагают рынку разнообразные наколенники, которые предназначены для различных видов деятельности, например, для спорта и экстремального спорта, для танцев и акробатики, для работы и для армейских целей. Кроме того, все указанные наколенники содержат средства регулировки для более конкретных задач, например, в настоящее время каждый наколенник должен не только выполнять роль защиты, но также должен быть удобным, эластичным, легким, пропускающим воздух; использование наколенника и мытье должно быть простым, он должен быть стильным, качественным, недорогим и т.д. Одним словом, запросы и пожелания потребителей и профессионалов только растут, поэтому производители вынуждены постоянно развивать свои изделия и внедрять новшества.Manufacturers offer the market a variety of knee pads that are designed for various activities, for example, for sports and extreme sports, for dance and acrobatics, for work and for military purposes. In addition, all of these knee pads contain means of adjustment for more specific tasks, for example, at present, each knee pad must not only fulfill the role of protection, but also must be comfortable, elastic, light, breathable; the use of the knee pad and washing should be easy, it should be stylish, high quality, inexpensive, etc. In a word, the demands and wishes of consumers and professionals are only growing, so manufacturers are forced to constantly develop their products and innovate.

Основная функция наколенников - защита коленей от различных травм, которые обычно возникают по причине ударов, трения, давления и других воздействий во время физической деятельности. Принимая во внимание тот факт, что защита - это не единственная требуемая функция наколенников, изготовители вынуждены придумывать способ, как сочетать защиту с другими необходимыми функциями. Одна из таких попыток заключается в использовании разных материалов, которые могли бы обеспечить максимум функций, включая защиту, удобство, эластичность, приятный и современный дизайн, качество и доступность.The main function of the knee pads is to protect the knees from various injuries that usually occur due to impact, friction, pressure and other influences during physical activity. Given the fact that protection is not the only required function of knee pads, manufacturers are forced to figure out how to combine protection with other required functions. One of these attempts is to use different materials that could provide maximum functionality, including protection, comfort, elasticity, nice and modern design, quality and affordability.

Основной элемент наколенника - это подушка или, другими словами, амортизирующая подкладка, на которую ложится коленная чашка, и которая играет основную роль при защите колена от травм. Подушка может быть выполнена из различных материалов, например, пенополиуретана, пенополиэтилена, вспененного этилвинилацетата, вспененного нейлона, вспененного неопрена, вспененного поливинилхлорида, экструдированного пенополистирола, резины, пластика, геля, углеволокна и других материалов.The main element of the knee pad is a cushion or, in other words, a shock-absorbing lining on which the kneecap rests, and which plays a major role in protecting the knee from injury. The pillow can be made of various materials, such as polyurethane foam, polyethylene foam, ethyl vinyl acetate foam, nylon foam, neoprene foam, PVC foam, extruded polystyrene foam, rubber, plastic, gel, carbon fiber and other materials.

Другое отличие наколенников - это тип подушки; некоторые из них имеют подушку типа раковины или чашки, которая обычно выполнена из пластика, резины, геля, углеволокна или иного долговечного материала высокой плотности, который может обеспечивать постоянную защиту. Внутренняя часть таких раковин обычно покрыта более мягким и эластичным материалом, чтобы лучше соответствовать форме коленной чашки, и таким образом обеспечивать большее удобство. Некоторые наколенники содержат подушку, выполненную из мягкого, но долговечного защитного материала, например, пеноматериала - пенополиуретана, пенополиэтилена, вспененного этилвинилацетата, пенополивинилхлорида, экструдированного вспененного полистирола, вспененного нейлона и вспененного неопрена. Многие наколенники содержат подушку шестиугольной геометрии, которая выполнена из множества отдельных шестиугольных сегментов, и вследствие этого обеспечивает лучшее соответствие форме колена и, таким образом, комфорт и эластичность. Такие наколенники шестиугольной геометрии обычно выполняют из какого-либо пеноматериала, который способен поглощать различные ударные нагрузки. Наколенники шестиугольной геометрии часто называют наколенниками с подушкой сотовой конструкции в силу из сходства с сотами. Некоторые наколенники оснащены подушкам пузырчатого типа, которые также выполнены из пеноматериала для защиты коленей от различных воздействий.Another difference in knee pads is the type of cushion; some have a shell or cup type cushion, which is usually made of plastic, rubber, gel, carbon fiber, or some other high-density, durable material that can provide permanent protection. The inside of these shells is usually lined with a softer and more elastic material to better fit the shape of the kneecap and thus provide greater comfort. Some knee pads include a pad made from soft but durable protective material such as foam - polyurethane foam, polyethylene foam, ethyl vinyl acetate foam, polyvinyl chloride foam, extruded polystyrene foam, nylon foam, and neoprene foam. Many knee pads include a hexagonal geometry pad which is made up of many individual hexagonal segments and therefore provides better conformity to the shape of the knee and thus comfort and elasticity. These hexagonal knee pads are usually made of some kind of foam material that is able to absorb various impact loads. Hexagonal knee pads are often referred to as honeycomb padded knee pads due to their resemblance to honeycombs. Some knee pads are equipped with bubble-type pads, which are also made of foam to protect the knees from various impacts.

Наколенники могут быть поделены на категории согласно их узкофункциональному применению, например, наколенники для занятий спортом, наколенники для занятий танцами, рабочие наколенники, армейские наколенники, и др. Указанные наколенники отличаются друг от друга функциональностью и уровнем защиты. Например, наколенники для занятий спортом и танцами более удобные и эластичные, но рабочие и армейские наколенники более толстые, плотные и более долговечные.Knee pads can be divided into categories according to their specific use, such as sports knee pads, dance knee pads, work knee pads, military knee pads, etc. These knee pads differ from each other in terms of functionality and level of protection. For example, sports and dance knee pads are more comfortable and elastic, but work and military knee pads are thicker, denser and more durable.

Рабочие наколенники, особенно для профессиональных занятий, могут не быть столь эластичными, но они должны быть исключительно долговечными и удобными, поскольку при таких работах как настилка ковров, укладка бетонной смеси, облицовка плиткой, настилка полов, садоводство и строительство рабочие вынуждены длительное время проводить на коленях, поэтому подушка должна быть насколько возможно удобной, снижая тем самым давление на колени и тем самым уменьшая боль в коленях и усталость. Рабочие наколенники для профессионалов главным образом используются для предотвращения профессиональных травм коленей. Существует множество рабочих наколенников, например, наколенники с твердой чашкой, криволинейной мягкой чашкой, плоской чашкой, наколенники для стояния на коленях, наколенники на роликах, коленные вкладыши, при этом все они сконструированы для определенных и конкретных задач.Work knee pads, especially for professional use, may not be as flexible, but they must be exceptionally durable and comfortable as jobs such as carpeting, concrete paving, tiling, flooring, gardening, and construction require workers to spend extended periods of time on knees, so the pillow should be as comfortable as possible, thereby reducing pressure on the knees and thereby reducing knee pain and fatigue. Work knee pads for professionals are mainly used to prevent occupational knee injuries. There are many working knee pads, such as hard cup, curved soft cup, flat cup, lap knee pads, roller knee pads, knee pads, all designed for specific and specific tasks.

Армейские или, другими словами, тактические наколенники обычно являются частью армейского обмундирования, и их изготовляют из исключительно долговечного и плотного пуленепробиваемого материала, который обеспечивает пуленепробиваемость и таким образом безопасность почти в любой ситуации. Такие наколенники предназначены не только для защиты от пуль и других опасных ударов, но также для защиты коленей от синяков и царапин, вызванных переползанием или припаданием к земле во время военных и других тренировочных упражнений.Military or, in other words, tactical knee pads are usually part of the military uniform, and they are made from an extremely durable and dense bulletproof material that provides bulletproofing and thus safety in almost any situation. Such knee pads are designed not only to protect against bullets and other dangerous impacts, but also to protect the knees from bruises and scratches caused by crawling or falling to the ground during military and other training exercises.

В патенте США 7018351 раскрыта ортопедическая опора, в которой используется литая подушка и жесткая чашка. Внутренняя структура литая и содержит ячейки различных размеров определенной геометрической формы, причем форма и толщина должны обеспечивать для пользователя различные уровни локального комфорта. Подушка выполнена из термопластичного эластомера (ТРЕ, Thermo Plastic Elastomer), который пружинит и сопротивляется остаточным деформациям. Материал ТРЕ получен литьем под давлением, чтобы получить мелкие элементы формы, такие как ячейки заданной геометрической формы. Между жесткими ячейками в подушке может быть внедрен мягкий пеноматериал. Как вариант, вместо мягкого пеноматериала может быть использован гель. Однако требуемый уровень амортизации обеспечивается использованием множества ячеек разной формы, столбиков и разнообразных выступов. В качестве альтернативы использованию ячеек разной формы и выступов, между жесткими стенками ячеек может быть внедрен более мягкий пеноматериал. В типичном случае, из того же самого материала, что и подушка выполняют накладку, которая герметично соединяет ТРЕ-подушку с чашкой, и также частично покрывает чашку. Другой вариант заключается в использовании геля вместо мягкого пеноматериала или литой ТРЕ-подушки.US Pat. No. 7,018,351 discloses an orthopedic support that uses a molded pad and a rigid cup. The internal structure is cast and contains cells of various sizes of a certain geometric shape, and the shape and thickness should provide different levels of local comfort for the user. The pillow is made of thermoplastic elastomer (TPE, Thermo Plastic Elastomer), which is springy and resists permanent deformation. The TPE material is injection molded to obtain small mold elements such as cells of a given geometric shape. Soft foam may be embedded between the rigid cells in the pillow. Alternatively, a gel may be used instead of soft foam. However, the required level of depreciation is provided by using a variety of cells of different shapes, columns and various ledges. As an alternative to using differently shaped cells and protrusions, softer foam material can be embedded between the rigid cell walls. Typically, the same material as the pad is used to form a patch that seals the TPE pad to the cup and also partially covers the cup. Another option is to use gel instead of soft foam or molded TPE cushion.

Хотя на рынке предлагается множество конструкций наколенников, однако их не так легко адаптировать к задачам потребителя; наколенники обычно требуют сложных и дорогостоящих литьевых форм и процессов для своего изготовления, чтобы их адаптировать к конкретным задачам применения.Although there are many designs of knee pads on the market, they are not so easy to adapt to the needs of the consumer; Knee pads typically require complex and costly molds and processes to manufacture in order to tailor them to specific applications.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в создании наколенника, который не обладает недостатками, присущими наколенникам существующих конструкций.Therefore, it is an object of the present invention to provide a knee pad that does not have the disadvantages of current knee pad designs.

Другая задача изобретения заключается в создании наколенника, который можно легко адаптировать к требованиям потребителя.Another object of the invention is to provide a knee pad that can be easily adapted to the requirements of the consumer.

Еще одна задача изобретения заключается в создании наколенника, который обладает простой конструкцией и экономически выгоден при изготовлении.Another object of the invention is to provide a knee pad that is simple in design and economical to manufacture.

Другая задача изобретения заключается в создании наколенника, которым легко и удобно пользоваться.Another object of the invention is to provide a knee pad that is easy and comfortable to use.

Еще одна задача изобретения заключается в создании наколенника, который может быть сформирован так, чтобы обеспечить требуемый уровень мягкости или жесткости в зависимости от области применения.Yet another object of the invention is to provide a knee pad that can be shaped to provide the desired level of softness or firmness depending on the application.

Другая задача изобретения заключается в создании литого наколенника, в котором может быть применено повторное литье по гелевому вкладышу, который интегрируется с пеноматериалом чашки или формы, и тем самым упрощается процесс литья и предотвращается смещение гелевого вкладыша со временем.Another object of the invention is to provide a molded knee pad that can be re-molded over a gel liner that integrates with the cup or mold foam, thereby simplifying the molding process and preventing the gel liner from shifting over time.

И еще одна задача изобретения заключается в создании литого наколенника, который содержит мягкое тканевое подкладочное полотно, которое может быть интегрировано с пеноматериалом чашки или формы, для упрощения изготовления и предотвращения отделения тканевого полотна от пеноматериала чашки или формы после продолжительного использования наколенника.Yet another object of the invention is to provide a molded knee pad that includes a soft fabric liner that can be integrated with the cup or mold foam to simplify manufacturing and prevent the fabric web from separating from the cup or mold foam after prolonged use of the knee pad.

Чтобы решить вышеупомянутые задачи, а также другие задачи, которые станут понятными для специалистов, наколенник, адаптируемый к требованиям потребителя, в соответствии с настоящим изобретением содержит основное тело из сжимаемого материала, имеющее переднюю или наружную поверхность А и заднюю поверхность, отлитую по форме колена. Передняя поверхность выполнена со множеством отстоящих друг от друга впадин в пределах предварительно заданной области, покрывающей защищаемое колено. Каждая впадина определяет инкрементную (суммируемую) площадь, а в совокупности указанные впадины в пределах предварительно заданной области определяют площадь Ar. Эффективная площадь Aeff передней поверхности, которая не охватывает впадины, приблизительно равна Aeff=А-Ar. Заднюю или внутреннюю поверхность покрывает тканевое полотно, что будет более подробно рассмотрено ниже. Внутри основного тела, в непосредственной близости к тканевому полотну, предусмотрена гелевая подушка.In order to achieve the above objects, as well as other objects that will become clear to those skilled in the art, the user-customizable knee brace according to the present invention comprises a compressible material main body having a front or outer surface A and a rear surface molded in the shape of a knee. The front surface is made with a plurality of recesses spaced apart from each other within a predetermined area covering the knee to be protected. Each valley defines an incremental (summed up) area, and together these valleys within a predetermined area determine the area A r . The effective area A eff of the front surface, which does not cover the depressions, is approximately equal to A eff =A-A r . The back or inner surface is covered by a fabric web, which will be discussed in more detail below. Inside the main body, in close proximity to the fabric, a gel pad is provided.

Основное тело наколенника сформировано литьем под давлением вместе с удерживаемыми на своих местах во время процесса литья гелевым слоем и тканевым полотном, так что тканевое полотно и гелевая подушка оказываются сформованными как единое целое с отлитым основным телом. Поскольку сила, необходимая для деформации твердого тела, прямо пропорциональна эффективной площади поверхности, которая деформируется при сжатии, по меньшей мере в линейной области материала, которая подчиняется закону Гука, путем выборочного изменения эффективной площади поверхности в предварительно заданной области можно изменять гибкость материала при сжатии, и, следовательно, делать материал более жестким или мягким.The main body of the knee pad is injection molded together with the gel layer and the fabric web held in place during the molding process so that the fabric web and the gel pad are integrally molded with the molded main body. Since the force required to deform a solid body is directly proportional to the effective surface area that deforms in compression, at least in the linear region of the material, which obeys Hooke's law, by selectively changing the effective surface area in a predetermined region, it is possible to change the compressive flexibility of the material, and therefore make the material stiffer or softer.

Способ формирования наколенника в соответствии с изобретением содержит этапы, на которых обеспечивают литьевую форму, выполненную с возможностью придания внутренней поверхности конфигурации, которая является ответной множеству впадин в пределах предварительно заданной области для защиты наколенника, причем плотность расположения и размеры получаемых впадин определяют зону воздействия для сжатия. Удерживают гелевый вкладыш внутри литьевой формы, и покрывают литьевую форму форму тканевым полотном или слоем, так чтобы оно находилось в непосредственной близости к удерживаемому гелевому вкладышу. Затем в литьевую форму впрыскивают пену пока последняя не заполнит литьевую форму, обволакивая гелевый вкладыш и входя в контакт с тканевым полотном, так чтобы пена связала гелевый вкладыш и тканевое полотно. За счет выбора совокупных инкрементных площадей результирующих впадин на передней поверхности готового основного тела наколенника при отделении впадин, можно получить наколенники нормальной или средней жесткости, наколенники, которые мягче или жестче для пеноматериалов одинаковой или подобной плотности.The method for forming a kneecap according to the invention comprises the steps of providing an injection mold capable of shaping the inner surface of a configuration that is responsive to a plurality of depressions within a predetermined area to protect the kneecap, wherein the density and dimensions of the resulting depressions determine the impact zone for compression . The gel liner is held within the mold, and the mold is covered with a fabric web or layer so that it is in close proximity to the retained gel liner. The foam is then injected into the mold until the foam fills the mold, wrapping around the gel liner and coming into contact with the fabric web so that the foam bonds the gel liner and the fabric web. By selecting the cumulative incremental areas of the resulting cavities on the front surface of the finished kneecap main body when separating the cavities, it is possible to obtain kneecaps of normal or medium stiffness, kneecaps that are softer or stiffer for foams of the same or similar density.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Вышеупомянутые, а также иные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятными из последующего описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами, среди которых:The above, as well as other aspects, features and advantages of the present invention will be better understood from the following description, taken together with the accompanying drawings, among which:

фиг. 1 в аксонометрии изображает наколенник, соответствующий настоящему изобретению;fig. 1 is a perspective view of a knee pad according to the present invention;

фиг. 2 в аксонометрии и сзади изображает наколенник, представленный на фиг. 1;fig. 2 is a perspective and rear view of the knee pad shown in FIG. one;

фиг. 3 представляет фронтальную проекцию наколенника, изображенного на фиг. 1 и 2;fig. 3 is a frontal view of the kneecap shown in FIG. 1 and 2;

фиг. 4 аналогична фиг. 1, но изображает видоизмененное множество впадин, у которых другие размеры и другие промежутки между впадинами по сравнению с впадинами на фиг. 1;fig. 4 is similar to FIG. 1, but shows a modified set of pits that have different sizes and different spacings between pits compared to the pits of FIG. one;

фиг. 5 в поперечном разрезе изображает литьевую форму, используемую для формирования наколенника с фиг. 1 и 2;fig. 5 is a cross-sectional view of the mold used to form the knee pad of FIG. 1 and 2;

фиг. 6 аналогична фиг. 5, но изображает заднее или внутреннее тканевое полотно, которое удерживается на краях литьевой формы, и гелевую подушку или гелевый вкладыш, который удерживается в непосредственной близости за тканевым полотном;fig. 6 is similar to FIG. 5 but shows a back or inner fabric web that is held at the edges of the mold and a gel pad or gel liner that is held in close proximity behind the fabric web;

фиг. 7 аналогична фиг. 5 и 6, но изображает наколенник после впрыска пеноматериала, когда пеноматериал входит в контакт и/или обволакивает гелевый вкладыш и тканевое полотно, и тем самым связывает наколенник с тканевым полотном и гелевым вкладышем.fig. 7 is similar to FIG. 5 and 6 but depicts the kneecap after foam injection, where the foam comes into contact with and/or wraps around the gel liner and the fabric web and thereby bonds the kneecap to the fabric web and the gel liner.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Среди фигур, на которых идентичные или подобные друг другу части обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями, на фиг. 1 изображен наколенник, соответствующий настоящему изобретению, и в целом обозначен ссылочным номером 10.Among the figures in which identical or similar parts are designated by the same reference symbols, in FIG. 1 depicts a knee pad according to the present invention and is designated generally with the reference number 10.

В своей окончательной отлитой форме основное тело 40 наколенника 10 определяет наружную или переднюю поверхность 12, у которой имеется верхний край 14, нижний край 16 и боковые края 18. Передняя или наружная поверхность 12 определяет область, которая закрывает и защищает колено. Однако, хотя показано, что передняя поверхность 12 проходит между нижним и верхним выступами 20, 22, эффективная передняя поверхность может быть модифицирована, чтобы расположить ее ближе к середине коленной чашки не считая выступов 20, 22.In its final molded form, the main body 40 of the kneecap 10 defines an outer or anterior surface 12 that has an upper edge 14, a lower edge 16, and side edges 18. The anterior or outer surface 12 defines an area that covers and protects the knee. However, although the anterior surface 12 is shown to extend between the lower and upper lugs 20, 22, the effective anterior surface can be modified to be closer to the middle of the kneecap apart from the lugs 20, 22.

Передняя или наружная поверхность 12 сформирована с множеством впадин 24 в эффективной области передней или наружной поверхности. Таким образом, если общая площадь передней или наружной поверхности 12 равна А, а совокупная площадь, представленная множеством впадин 24, равна Ar, то эффективная площадь Aeff поверхности равна Aeff=А-Ar. Понятно, что эффективная площадь Aeff поверхности уменьшается, когда увеличивается совокупная площадь Ar впадин 24.The front or outer surface 12 is formed with a plurality of depressions 24 in the effective region of the front or outer surface. Thus, if the total area of the front or outer surface 12 is A and the cumulative area represented by the plurality of depressions 24 is A r , then the effective surface area A eff is A eff =A-A r. It is understood that the effective surface area A eff decreases as the total area A r of the depressions 24 increases.

На фиг. 4 изображено другое множество впадин, в котором размер впадин 24' меньше размера впадин на фиг. 1, и промежутки между впадинами в данном множестве также меньше. Использование множества впадин с фиг. 4 даст более жесткий наколенник. Поэтому, должно быть понятным, что, выбирая размер и форму впадин, а также промежутки между впадинами, можно получить наколенник для нормального использования, более мягкий наколенник или более жесткий наколенник при использовании одного и того же или подобного пеноматериала в зависимости от применения или использования, на которые наколенник рассчитан. Также может быть возможным использование одинаковых литьевых форм, только модифицированных за счет вкладыша, чтоб отразить размер, форму и промежутки между впадинами среди множества впадин.In FIG. 4 shows another plurality of pits in which the pits 24' are smaller than the pits of FIG. 1, and the gaps between the valleys in this set are also smaller. The use of the plurality of pits of FIG. 4 will give a stiffer kneecap. Therefore, it should be understood that by choosing the size and shape of the pits, as well as the spacing between the pits, one can obtain a knee pad for normal use, a softer knee pad, or a stiffer knee pad using the same or similar foam, depending on the application or use. for which the knee brace is designed. It may also be possible to use the same molds, only modified by an insert to reflect the size, shape, and spacing of the cavities among the plurality of cavities.

Конкретная форма поперечного сечения впадин 24 не является критичной, и могут быть использованы круглые, квадратные, шестиугольные и треугольные и т.п.формы поперечного сечения. Совокупную площадь впадин 24 можно изменять, изменяя не только форму и размеры впадин, но и промежутки между впадинами.The particular cross-sectional shape of the depressions 24 is not critical, and round, square, hexagonal, triangular, and the like cross-sectional shapes may be used. The total area of the pits 24 can be varied by changing not only the shape and size of the pits, but also the spacing between the pits.

Наколенник может быть выполнен без впадин 24. Для наколенника было бы полезно встраиваемое или цельное прикрепление гелевого вкладыша 32 и тканевого полотна 36 к отлитому из пеноматериала основному телу 40, что оказывало бы сопротивление отделению гелевого вкладыша или тканевого полотна от основного тела при длительном использовании.The knee brace may be provided without dimples 24. The knee brace would benefit from integral or integral attachment of the gel liner 32 and fabric web 36 to the foam molded main body 40, which would resist separation of the gel liner or fabric web from the main body during prolonged use.

Боковины 18 проходят с каждой боковой стороны наколенника, и обеспечивают колену боковую защиту, а также обеспечивают жесткость основному телу законченного наколенника. Верхний и нижний выступ 20, 22 также помогают придать конструкции жесткость, при этом указанные выступы находятся вне области защиты наколенника, жесткость и мягкость которой можно корректировать или модифицировать. Боковины 18 также содержат проушины 26, используемые для крепления ремешка, предназначенного для фиксации наколенника на ноге пользователя. Могут быть использованы любые стандартные ремешки, включая эластичные ремешки.Sidewalls 18 extend from each side of the knee brace and provide lateral protection to the knee and also provide rigidity to the main body of the finished knee brace. The upper and lower protrusions 20, 22 also help to stiffen the structure, said protrusions being outside the area of the knee protector, the stiffness and softness of which can be adjusted or modified. The sidewalls 18 also include eyelets 26 used to attach a strap for securing the knee pad to the user's leg. Any standard straps can be used, including elastic straps.

На фиг. 5-7 изображен способ изготовления наколенника, соответствующего настоящему изобретению. Литьевая форма 28 содержит внутреннюю поверхность 28а, которая по форме соответствует наружной передней поверхности 12 наколенника. В верхней части литьевой формы 28, и к каждой стороне внутренней поверхности 28а примыкают опорные или несущие поверхности 28b. Литьевая форма содержит впускной канал 30 для ввода пеноматериала для формирования наколенника 10.In FIG. 5-7 show a method for manufacturing a knee brace according to the present invention. The injection mold 28 has an inner surface 28a which is shaped to match the outer front surface 12 of the kneecap. At the top of the mold 28, and to each side of the inner surface 28a, support or bearing surfaces 28b are adjacent. The injection mold includes an inlet 30 for introducing foam to form the knee pad 10.

На фиг. 6 гелевая подушка 32 поддерживается над поверхностью 28а посредством несущего элемента 34. Тканевое полотно, образующее слой 36, проходит поперек поверхности 28а и поддерживается опорными или несущими поверхностями 28b. Тканевый слой 36 соответствует требуемой форме, которая в общем соответствует форме и размеру подлежащего защите колена. Несущий элемент 34 выбран так, чтобы расположить гелевую подушку 32 в непосредственной близости к тканевому полотну.In FIG. 6, gel pad 32 is supported above surface 28a by carrier 34. The fabric web forming layer 36 extends across surface 28a and is supported by support or carrier surfaces 28b. The fabric layer 36 conforms to the desired shape, which generally corresponds to the shape and size of the knee to be protected. The carrier 34 is chosen to position the gel pad 32 in close proximity to the fabric web.

На фиг. 7 показана подача через канал или проход 30 пены 38, которая заполняет весь объем между поверхностью 28 литьевой формы и тканевым полотном 36, там самым полностью обволакивая гелевую подушку 32 и вступая в контакт с внутренней поверхностью тканевого полотна 36. Когда пена 38 усаживается, она сцепляется как с гелевым вкладышем или гелевой подушкой 32, так и с тканевым полотном 36. Это сцепление очень сильное, и оказывает сопротивление отделению тканевого полотна 36 от основного тела 40. В большинстве случаев это сцепление сильнее, чем сцепление между тканевым полотном 36 и наносимым адгезивом. Также, благодаря сильному сцеплению между основным телом и гелевой подушкой или гелевым вкладышем 32, обеспечивается то, что гелевая подушка не смещается ни в начале эксплуатации, ни в ходе длительного использования. Это отличает данный наколенник от большинства наколенников, в которых используется гелевый вкладыш, который помещают в гнездо на поверхности после того, как будет отлито основное тело 40 - в этом заключается самая распространенная жалоба на наколенники существующих конструкций.In FIG. 7 shows the delivery through the channel or passage 30 of the foam 38, which fills the entire volume between the surface 28 of the injection mold and the fabric web 36, thereby completely enveloping the gel pad 32 and coming into contact with the inner surface of the fabric web 36. As the foam 38 shrinks, it adheres with both the gel liner or gel pad 32 and the fabric web 36. This bond is very strong and resists the separation of the fabric web 36 from the main body 40. In most cases, this bond is stronger than the bond between the fabric web 36 and the applied adhesive. Also, due to the strong adhesion between the main body and the gel pad or gel liner 32, it is ensured that the gel pad does not move either at the beginning of operation or during long-term use. This distinguishes this knee pad from most knee pads that use a gel liner that is placed in a socket on the surface after the main body 40 has been cast - this is the most common complaint about current knee pad designs.

Все вышеизложенное следует рассматривать, как лишь иллюстрацию принципов изобретения. Специалистам в данной области должна быть понятна возможность внесения в изобретение дополнительных модификаций и изменений. Изобретение не ограничено конкретно показанной и описанной конструкцией наколенника и работой конструкции, и соответственно допустимо обращаться ко всем подходящим модификациям и эквивалентам, которые попадают в рамки объема настоящего изобретения.All of the foregoing should be considered as merely illustrating the principles of the invention. Specialists in this field should be clear the possibility of making additional modifications and changes to the invention. The invention is not limited specifically to the design of the knee pad and the operation of the structure as shown and described, and accordingly all suitable modifications and equivalents may be referred to that fall within the scope of the present invention.

Claims (14)

1. Вкладыш для наколенника, содержащий основное тело, сформированное из сжимаемого материала и имеющее наружную поверхность и внутреннюю поверхность, отлитую по форме колена пользователя; тканевый слой, проходящий вдоль указанной внутренней поверхности и соответствующий ей; и гелевую подушку, расположенную между указанными внутренней и наружной поверхностями и расположенную так, чтобы она была приведена в соприкосновение с коленной чашкой пользователя, когда наколенник надет на пользователя, причем указанное основное тело получено литьем под давлением для прикрепления к указанному тканевому слою и для полного обволакивания указанной гелевой подушки внутри указанного сжимаемого материала, причем слой сжимаемого материала сформирован между указанной гелевой подушкой и указанным тканевым слоем.1. An insert for a knee pad, comprising a main body formed from a compressible material and having an outer surface and an inner surface molded in the shape of a user's knee; a fabric layer extending along and corresponding to said inner surface; and a gel pad positioned between said inner and outer surfaces and positioned to be brought into contact with the user's kneecap when the kneecap is worn on the user, said main body being injection molded to attach to said fabric layer and to be completely encapsulated said gel pad within said compressible material, wherein a layer of compressible material is formed between said gel pad and said fabric layer. 2. Вкладыш для наколенника по п. 1, в котором указанный сжимаемый материал представляет собой пеноматериал.2. The knee pad of claim 1, wherein said compressible material is foam. 3. Вкладыш для наколенника по п. 1, в котором указанный сжимаемый материал сформирован на указанной наружной поверхности со впадинами, выполненными с возможностью обеспечения для наколенника желаемой мягкости.3. The knee pad of claim 1, wherein said compressible material is formed on said outer surface with depressions configured to provide the desired softness to the knee pad. 4. Вкладыш для наколенника по п. 1, в котором основное тело содержит боковины и проушины на указанных боковинах для крепления ремешка наколенника.4. The knee pad insert of claim 1, wherein the main body comprises side panels and eyelets on said side panels for attaching a knee pad strap. 5. Вкладыш для наколенника по п. 1, в котором указанная наружная поверхность сформирована с отстоящими друг от друга впадинами в пределах предварительно заданной области.5. The knee pad of claim 1, wherein said outer surface is formed with spaced cavities within a predetermined region. 6. Вкладыш для наколенника по п. 1, в котором указанная гелевая подушка отстоит от указанной внутренней поверхности и указанного тканевого слоя на расстояние, которое меньше расстояния до указанной гелевой подушки от указанной наружной поверхности.6. The knee pad of claim 1, wherein said gel pad is spaced from said inner surface and said fabric layer by a distance that is less than the distance of said gel pad from said outer surface. 7. Вкладыш для наколенника по п. 6, в котором указанное основное тело указанного вкладыша имеет максимальную толщину T между указанными внутренней и наружной поверхностями, а указанная гелевая подушка отстоит на расстояние t от указанной внутренней поверхности, причем T/t~13.7. A knee pad liner according to claim 6, wherein said main body of said liner has a maximum thickness T between said inner and outer surfaces, and said gel pad is spaced a distance t from said inner surface, wherein T/t~13. 8. Вкладыш для наколенника по п. 6, в котором указанная гелевая подушка имеет толщину tg, а указанное основное тело указанного вкладыша имеет максимальную толщину T, причем T/tg~3,7.8. The knee pad according to claim 6, wherein said gel pad has a thickness tg and said main body of said liner has a maximum thickness T, wherein T/tg~3.7. 9. Вкладыш для наколенника по п. 6, в котором указанная гелевая подушка отстоит от указанной внутренней поверхности на расстояние t и отстоит на расстояние t’ от указанной наружной поверхности, причем t’/t~8,5.9. Insert for the knee pad according to claim 6, in which the specified gel pad is spaced from the specified inner surface at a distance t and spaced at a distance t' from the specified outer surface, and t'/t~8.5. 10. Вкладыш для наколенника по п. 6, в котором указанная гелевая подушка имеет толщину tg и отстоит от указанной внутренней поверхности на расстояние t, причем tg/t~3,5.10. Insert for the knee pad according to claim 6, in which the specified gel pad has a thickness tg and is separated from the specified inner surface by a distance t, and tg/t~3.5. 11. Способ изготовления вкладыша для наколенника, содержащий этапы, на которых: устанавливают и удерживают гелевую подушку внутри литьевой формы; располагают тканевый слой на расстоянии от гелевой подушки; формируют вкладыш наколенника литьем под давлением, формируя наружную поверхность и внутреннюю поверхность, отливаемую по форме колена пользователя, для полного обволакивания указанной гелевой подушки, чтобы обеспечить слой сжимаемого материала между указанной гелевой подушкой и указанным тканевым слоем.11. A method of manufacturing an insert for a knee pad, comprising the steps of: installing and holding a gel pad inside an injection mold; place the fabric layer at a distance from the gel pad; molding the kneecap liner by forming an outer surface and an inner surface molded to the shape of the user's knee to completely envelop said gel pad to provide a layer of compressible material between said gel pad and said fabric layer. 12. Способ по п. 11, в котором основное тело формируют путем впрыска пеноматериала.12. The method of claim 11, wherein the main body is formed by injection of foam. 13. Вкладыш для наколенника, содержащий основное тело, сформированное из сжимаемого материала и имеющее наружную поверхность и внутреннюю поверхность, отлитую по форме колена; тканевый слой, образующий внутреннюю поверхность; и гелевую подушку, находящуюся на расстоянии от тканевого слоя, причем указанное основное тело получено литьем под давлением для полного обволакивания указанной гелевой подушки и тканевого слоя в литьевой форме для прикрепления указанного тканевого слоя и гелевой подушки к основному телу.13. An insert for a knee pad, comprising a main body formed from a compressible material and having an outer surface and an inner surface molded in the shape of a knee; a tissue layer forming the inner surface; and a gel pad spaced from the fabric layer, wherein said main body is injection molded to completely envelop said gel pad and fabric layer in an injection mold to attach said fabric layer and gel pad to the main body. 14. Способ изготовления наколенника, содержащий этапы, на которых: устанавливают и удерживают гелевую подушку внутри литьевой формы на предварительно заданной высоте, равной толщине наколенника в точке, в которой наколенник касается коленной чашки пользователя; закрепляют тканевый слой так, чтобы по меньшей мере часть указанного тканевого слоя находилась на расстоянии от гелевой подушки; формируют наколенник литьем под давлением, формируя наружную поверхность и внутреннюю поверхность, причем указанный тканевый слой формирует внутреннюю поверхность, при этом указанное основное тело получают литьем под давлением для полного обволакивания указанной гелевой подушки и тканевого слоя для прикрепления указанного тканевого слоя и гелевой подушки к основному телу.14. A method for manufacturing a knee pad, comprising: installing and holding a gel pad inside an injection mold at a predetermined height equal to the thickness of the knee pad at the point where the knee pad touches the user's knee cup; securing the fabric layer so that at least a portion of said fabric layer is at a distance from the gel pad; the knee pad is formed by injection molding, forming the outer surface and the inner surface, and the specified fabric layer forms the inner surface, while the specified main body is obtained by injection molding to completely envelop the specified gel pad and the fabric layer for attaching the specified fabric layer and the gel pad to the main body .
RU2021118428A 2020-06-30 2021-06-24 Knee pad adaptable to the needs of the consumer and method for manufacturing the knee pad RU2779118C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/916,891 2020-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779118C1 true RU2779118C1 (en) 2022-09-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218919U1 (en) * 2023-03-17 2023-06-19 Светлана Игоревна Котова Armored knee pad

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1006960B1 (en) * 1996-08-29 2003-01-02 Royce Medical Company Comfortable orthopaedic support and the method of making the same
RU2308373C2 (en) * 2001-12-10 2007-10-20 Квм Энтвиклунгс-, Фертрибс-, Унд Сервис Гмбх Kneecap for protecting knee of human being
RU2578997C1 (en) * 2014-08-20 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" Shockproof device
CN107361426A (en) * 2017-08-28 2017-11-21 东莞市东森运动用品有限公司 Integral form anticollision knee-pad and its production technology
CN207492128U (en) * 2017-10-16 2018-06-15 福建铁工机智能机器人有限公司 A kind of knee-pad for pressing the customization of knee shape
US10293241B2 (en) * 2017-05-15 2019-05-21 Ampac Enterprises Inc. Catcher's leg guard

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1006960B1 (en) * 1996-08-29 2003-01-02 Royce Medical Company Comfortable orthopaedic support and the method of making the same
RU2308373C2 (en) * 2001-12-10 2007-10-20 Квм Энтвиклунгс-, Фертрибс-, Унд Сервис Гмбх Kneecap for protecting knee of human being
RU2578997C1 (en) * 2014-08-20 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" Shockproof device
US10293241B2 (en) * 2017-05-15 2019-05-21 Ampac Enterprises Inc. Catcher's leg guard
CN107361426A (en) * 2017-08-28 2017-11-21 东莞市东森运动用品有限公司 Integral form anticollision knee-pad and its production technology
CN207492128U (en) * 2017-10-16 2018-06-15 福建铁工机智能机器人有限公司 A kind of knee-pad for pressing the customization of knee shape

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218919U1 (en) * 2023-03-17 2023-06-19 Светлана Игоревна Котова Armored knee pad

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9770642B2 (en) Flexible cushioning pads, items incorporating such pads, and methods of making and using
US20170172228A1 (en) Breathable impact absorbing cushioning and constructions
CA2661254C (en) Impact absorbing material
EP2806758B1 (en) Breathable impact absorbing cushioning and constructions
CN111134405A (en) Slidable and abrasion resistant flexible impact absorbing cushioning pad, garment incorporating same, and methods of manufacture and use
AU2023203982A1 (en) Customizable knee pads and process of forming the same
US20190350307A1 (en) Metatarsal guard for safety footwear and method for manufacturing the same
EP3354145A1 (en) Protective kneepad with memory interior
RU2779118C1 (en) Knee pad adaptable to the needs of the consumer and method for manufacturing the knee pad
US20180144410A1 (en) Flexible Cushioning Pads, Items Incorporating Such Pads, and Methods of Making and Using
US20220354195A1 (en) Customizable knee pads and process of forming the same
GB2540696A (en) Breathable impact absorbing cushioning and constructions