柔性垫和防护系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201480051040.7 | 申请日 | 2014-09-29 | 公开(公告)号 | CN105792693A | 公开(公告)日 | 2016-07-20 |
| 申请人 | 蓝色设计公司; | 发明人 | 詹姆斯·伊夫; 马克·明兴格尔; | ||||
| 摘要 | 一种用于保护弯曲物体的防护系统。该系统包括至少一个柔性垫。该至少一个柔性垫包括间隔脊部（7），其以一定 角 度从该垫的第一主表面（3）突起，用于在第一主表面和 支撑 脊部（9）之间提供间隔，该支撑脊部（9）从第一主表面突起并横向延伸到间隔脊部。该支撑脊部包括挠曲区域（11），在该垫沿着与间隔脊部对齐的轴弯曲的情况下，该区域适于伸直，以抑制支撑脊部的张 力 ，从而防止间隔脊部的偏移。本 发明 公开的装置，例如防护系统，例如保护物体的箱，和包含本文定义的脊部的物体，可以具有或不具有防护壳体，并且可以具有或不具有垫。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种保护弯曲物体的防护系统，其特征在于，该系统包括至少一个柔性垫，该垫包括： |
||||||
| 说明书全文 | 柔性垫和防护系统技术领域[0001] 本发明涉及一种冲击保护装置，并且更具体地涉及一种适于嵌入到用来保护弯曲物体的防护系统中的柔性垫，防护系统的实施例包括如肢体护具的盔甲和如头盔的安全帽，其中，该肢体护具例如护肩垫和护膝垫。 背景技术[0002] 典型的用来防护冲击的护具包含刚性结构，该结构适于通过增加横截面以降低与冲击有关的压力，在该横截面上分散冲击力。此外，例如泡沫的可压缩材料可以用于里衬防护。这些的作用是减少被保护物体经受冲击带来的加速度。例如，头盔内衬的压缩可以吸收部分能量，否则该能量会被传输到佩戴者的头部。 [0003] 优选的是，护具零件在使用一段时间后进行更换，例如如果护具受到冲击，可以更换部分或者全部护具，以确保护具提供的保护不会被降低。因此，可拆卸、可替换的垫可以用于防护系统中。 [0004] 当防护系统用于保护弯曲物体，和/或护具本身的壳体是弯曲的时候，期望的是使平垫符合该壳体。然而，垫的变形特征可能会由于压力或者拉伸应力而改变，在该压力或拉伸应力下，垫被放置用来适应弯曲物体和/或护具。 发明内容[0005] 本发明公开的柔性垫和防护系统的方面和实施例。 [0006] 合适的材料包括弹性材料，例如高分子弹性体和泡沫材料，例如聚合物泡沫。合适的聚合物泡沫材料的实施例包括酚醛树脂泡沫，聚苯乙烯泡沫，聚氨酯泡沫，聚乙烯泡沫，聚氯乙烯泡沫，聚醋酸乙烯酯泡沫，聚酯泡沫，聚醚泡沫，和泡沫橡胶。 [0007] 与本发明公开的柔性垫相关的另一组合适的材料是速率敏感材料。在本发明公开的内容中，速率敏感材料被定义为非牛顿材料（即具有非牛顿应力-应变曲线），它在变形情况下具有会随着形变率而增加的电阻负载。速率敏感材料，其中包括剪切增稠和胀流性材料，能够减低冲击相关的能量。用在本发明公开的柔性垫上的合适的速率敏感材料，包括速率敏感聚氨酯泡沫，例如微孔开孔聚氨酯泡沫，例如那些从 Rogers公司获得的商标名为PORON®和PORON XRD®的产品。 [0008] 在一个实施例中，本发明公开的柔性垫是由包含膨胀物的速率敏感材料形成。例如，形成速率敏感材料的复合材料包括：i）第一聚合物基材料；以及ii）不同于i）的第二聚合物基材料，该第二聚合物基材料在i）不存在的情况下具有膨胀性，其中该第二聚合物基材料ii）被俘获在该第一聚合物基材料i）的基体中，该复合材料可为未发泡的或发泡的，并且，如果其为未发泡的，则在基体形成之前通过将该第二聚合物基材料ii）和该第一聚合物基材料i)混合以制备，并且，如果其为发泡的，则在发泡前通过将该第二聚合物基材料ii）与该第一聚合物基材料i）混合以制备。例如，该第一聚合物基材料i）的基体是固态基体，即在不需要容器的情况下能够维持其自身边界的基体材料。 [0009] 该复合材料可以在不发泡的情况下适用于本发明公开的柔性垫中，即，其可以是未发泡的，或者其可以被制作作为复合材料的前驱物，随后被发泡，即，在该第二聚合物基材料ii）已经被俘获至该第一聚合物基材料i）的基体中之后再发泡。 [0010] 例如，该第一聚合物基材料i）和该第二聚合物基材料ii）是紧密混合物；例如，通过将i)和 ii)掺合在一起而得到。在此掺合的意思是指在半熔融或熔融状态下将聚合物基材料i)和聚合物基材料ii)混合以形成复合材料，其中该第一聚合物基材料i)和该第二聚合物基材料ii)是紧密混合物。其中，该复合材料是未发泡的，该第一聚合物基材料i)和该第二聚合物基材料ii)在该基体形成之前混合。同样地，其中该复合材料是发泡的，该第一聚合物基材料i）和该第二聚合物基材料ii）在发泡之前混合。因此，在每一种情况下，在成品复合材料中，该第二聚合物基材料ii)分散由该第一聚合物基材料i)形成的基体/泡沫主体内。 [0011] 该第一聚合物基材料i)可以是这样的材料：其中含第一聚合物基材料i)的聚合物，包括乙烯-醋酸乙烯酯（EVA），或烯烃聚合物，例如聚丙烯，或乙烯聚合物如高压聚乙烯（LDPE），LLDPE或HDPE。 [0012] 例如，包含该第一聚合物基材料i)的该聚合物包括弹性体。然而也可以使用天然弹性体，例如胶乳橡胶，优选的是合成弹性体（如氯丁橡胶），更优选例如合成热塑性弹性体，如热塑性聚酯。此类弹性体优选的类别包括弹性聚氨酯和弹性体EVAs（乙烯/醋酸乙烯酯共聚物），其余的如硅氧烷橡胶，聚氨酯和EP橡胶，如EPDM橡胶也适合使用。 [0013] 任何表现出膨胀性且可以混合到第一聚合物基材料i)所选的弹性组成中的不同于i)的聚合物基材料，皆可用作第二聚合物基材料ii)。表现出膨胀性的聚合物基材料，是指在该材料中，其膨胀性是由一种或多种聚合物本身或者一种或多种聚合物与一种或多种其它成分的结合物所提供，其中聚合物是主要成分，该其它成分例如良好分离的颗粒材料，粘性流体，增塑剂，延展剂或者它们的混合物。在一个优选的实施例中，包含该第二聚合物基材料ii)的聚合物是选自具有膨胀性的硅氧烷聚合物。该硅氧烷聚合物选自硼酸化硅氧烷聚合物。例如，该膨胀物可选自填充或未经填充的聚硼二甲基硅氧烷（PBDMSs），或任何含有PBDMS成分的聚合物膨胀性可以通过添加包含其它成分如颗粒状填料而增强。 [0014] 除了提供膨胀性的组分之外，膨胀物可与其它组分结合，如填料、增塑剂、着色剂，润滑剂和稀释剂。该填料可以是颗粒状（包括微球粒或微气囊），或纤维状，或颗粒状与纤维状的混合物。特别优选的一类基于PBDMS的膨胀物包含硼酸化硅氧烷基材料，这些硅氧烷基材料在市场上通称为硅氧烷弹性油灰，并且不同的制造商都在制造这些产品。这些包括Dow Corning提供的产品目录编号为3179的产品；和Wacker GmbH公司提供的产品目录编号为M48和M29的产品。其他公司如Rhodia，GE Plastics，和ICI也制造这些材料，并且也生产其它具有类似膨胀性的聚合物基膨胀物，该聚合物基膨胀物例如在低应变率下具有类似的模量，以及相对于所施用的应变率具有类似的模量图。 [0015] 用于制备本发明公开的柔性垫的特别合适的材料在 WO 03/055339 和WO 2005/000966中公开。 [0016] 为了易于操作和成型的目的，该复合材料可以被粉碎。 [0017] 可以用来成型本发明公开的柔性垫的发泡复合材料，可以通过结合以下物质来制备，结合聚合物旨在包含第一聚合物基材料i)；结合聚合物膨胀物旨在包含第二聚合物基材料ii)；并且结合气体，蒸汽，超临界流体，或它们的前驱物，从而使该膨胀物和该气体或者蒸汽是分散的，通常气体或蒸汽基本上是均匀分布于整个基体，以制造弹性可压缩材料，该弹性可压缩材料在变形的情况下具有会随着形变率而增加的电阻负荷。一种合适的方法包括将聚合物基膨胀物混合到泡沫的合成弹性体中，例如在泡沫的形成过程中。 [0018] 另一种方法包括如下步骤：在注射成型机的桶中混合该第一聚合物基材料i)与该第二聚合物基材料ii)的未发泡混合物，该注射成型机包含向其中供应气体发生源（pneumatagen）的装置；将混合物升温至高温并加压至高压，使该材料成为熔融状；供应气体发生源至该桶中；以及将该加热的复合材料减压以使该复合材料发泡。此方法中的压力可通过将复合材料注入模具中或挤出该复合材料而降低，适宜在室压下进行。此方法可连续操作。例如该高温为150℃至240℃，例如170℃至210℃。例如，气体发生源喷射时的高压为1600psi至2000psi，例如1700psi至1900Psi。 [0019] 一种包含复合材料的柔性垫可以在模具中成型，该复合材料是根据本发明公开的一个实施例。例如，一种适于形成该主体的前驱物混合物被混合到第一模具部分中，然后该模具部分闭合，例如通过在前驱物混合物上布置第二模具部分，并且该前驱物混合物可以被固化和/或起泡以形成该主体。适于形成该主体的前驱物混合物是指，任何混合物成分，例如熔融或半熔融的混合物，其可以被固化或发泡，例如该第一聚合物基材料i)和该第二聚合物基材料ii)的熔融或半熔融混合物，和任选的活化/固化组分。前驱物混合物的固化是由于施加合适的压力或温度，和/或通过使用一种或多种活性组分导致的。如果需要，发泡是通过引入空气发生源引起的，该空气发生源例如超高压气体如氮气，或者使用包含用塑料壳体密封气体或蒸汽的微球体；并且导致气体或者蒸汽膨胀来使前驱物混合物发泡。在这个方法中使用的温度可以例如从150℃到240℃，例如从170℃到200℃或者190℃到210℃。该高压例如从5000psi到12000psi，例如从6000psi到7000psi或者从9000psi到 11000psi。 [0020] 用于制备本发明公开的柔性垫的其他成型技术是本领域技术人员已知的，如用于暂时或者永久地将内衬附着到头盔内表面上的方法。 [0021] 一般而言，本发明的复合材料具有耐蠕变性和耐压缩变定性。复合模量的低蠕变模量对于形成耐压缩变定性是有帮助的，但并不是必要的。在某些情况下优选使材料具有高蠕变性；如为了隔音目的。 [0022] 该垫包含复合材料，该复合材料包含膨胀物，并且复合材料中膨胀物的选择和混合比例，以及发泡时，复合材料中气体与蒸汽的量，例如根据复合材料所需密度标明的，都将由使用该复合材料的防护系统的需要而决定。一般而言，膨胀物为复合材料体积的5至80％，例如10至50％，例如15至40％，且当发泡时，气体或蒸汽的量（优选情况下，其为气体），可使复合材料中气体或蒸汽含量为20至90％，例如30至80％，例如40至70％体积。应当注意到这些比例都不包含使用任何填充剂或其它成分。 [0023] 该垫可以被成形，例如被挤出，并且可以包括复合材料。该复合材料是构造的。该构造物空间配置，使得压缩形变会使组件（如该脊部和/或该垫）变形，从而使得复合物的反应特性最佳化。例如，这对于含闭孔泡沫的垫是特别有帮助的。若有需要，可以以这样的一种方式制造该垫或该脊部，使其含有的区域或层中，膨胀物在复合材料中的比例不同于其它区域或层中的比例。附图说明 [0024] 现在将参考附图仅通过举例的方式，描述本发明公开的一些实施例，其中：图1示出了柔性垫的平面图和侧视图； 图2示出了图1所示垫被弯曲以符合弯曲护具时的平面图和侧视图； 图3A，图3B，图3C，图3D和图3E中每幅图显示了用于图1或图2所示垫中的脊部的布置； 图4示出了通过垫从壳体分离出来的弯曲物体； 图5A，图5B和图5C示出了垫的透视图，平面图和侧视图； 图6A，图6B和图6C示出另一垫的透视图，平面图和侧视图； 图7示出了导引物的实施例，显示了多个垫布置；和 图8举例说明了包括多个衬垫的头盔。 具体实施方式[0025] 本发明公开的实施例，通过使用包括脊部的垫将刚性护具从需要保护的物体上分离，以使冲击弱化。这是有益的，如果该垫以平的状态被制造和输送，并且随后当使用它们时使其符合于护具。本发明公开的实施例通过提供支撑脊部来使冲击弱化，该脊部以一定角度从垫上突起，例如脊部可以垂直于垫和/或护具的表面，该护具由脊部从物体分隔开。为脊部提供的支撑可能产生的风险是给脊部施加不必要的压力，或者使它们从所需的定位处偏转。 [0026] 根据本发明所公开实施例的一种柔性垫，包括：间隔脊部，该间隔脊部以一定角度（例如垂直的）从该垫的第一主表面突起，用于在该第一主表面与防护壳体之间提供间隔。该垫还包括支撑脊部9，其从第一主表面突起并且横向延伸到间隔脊部。该支撑脊部9包括挠曲区域11，如弯曲、铰链、或折叠区域，在该垫是弯曲的情况下，该区域适合于伸直（如至少部分地伸直）。这能够抑制支撑脊部9的张力，从而防止间隔脊部的偏移。 [0027] 如头盔和肢体护具的防护系统可以包括多个垫，该多个垫被设置在要保护的物体和防护壳体之间。配置多个垫用以与护具对齐，从而，当该护具被安装到需要保护的物体上时，该多个垫邻近于该物体的选择区域。例如，其中该防护系统包含安全帽如头盔，该多个垫被设置成抵靠头顶、太阳穴、侧面、或者头后部中的至少一个。在另一实施例中，其中防护系统包括肢体护具，该多个垫被设置成抵靠肢体的至少一个关节。例如，护膝可以包含多个垫，该多个垫被设置抵靠在膝盖骨与防护壳体之间。例如，物体是弯曲的，该多个垫被设置横向于该弯曲物体的轮廓，并且该间隔脊部可以与该物体的至少一个轮廓对齐。该多个垫可以连接在一起，从而它们可以在一道工序中被装配到护具中，以及从护具中移除。 [0028] 图1示出了柔性垫1的俯视图和侧面图。 [0029] 该垫包括第一主表面，和第二主表面5。间隔脊部沿着第一主表面3并且从第一主表面3突起。支撑脊部9也沿着该第一主表面3并且从该第一主表面3突起。该支撑脊部9从间隔脊部延伸，横向于间隔脊部。 [0030] 该间隔脊部以一定角度从该垫的第一主表面3突起，从而使间隔脊部7的末端可以支撑从该垫间隔开的护具。该间隔脊部7是逐渐变细的，从而间隔脊部7的末端比邻近部分窄，邻近部分是邻近于该垫的该第一主表面3。 [0031] 该支撑脊部9被布置成用来支撑该间隔脊部7。该支撑脊部9包括挠曲区域11（例如弯曲区域，例如转弯区域，例如折叠区域），该挠曲区域11适于是伸直的，在这种情况下该垫沿着与该间隔脊部7对齐的轴弯曲，以抑制在支撑脊部9中的张力，从而防止该间隔脊部7的偏移。 [0032] 本发明公开的防护系统的实施例，例如安全帽（如头盔）和肢体护具或者物体护具，例如电子设备箱。在肢体护具和物体护具的情况下，该护具可以是没有防护壳体的，例如可以在需要保护的物体的外沿之上的网络化结构中布置多个间隔和/或支撑脊部，例如以网的形态，例如蜘蛛网类型的结构，该需要保护的物体可以是例如关节（如，膝，踝，肘，肩或腕）或电子设备如智能手机。 [0033] 图2示出了图1所示垫在操作中相对于与间隔脊部7对齐的轴弯曲的实施例。 [0034] 在操作中，该挠曲区域11中远离该第一主表面3的末端，比邻近该第一主表面3的邻近部分更加伸直。如图2所示，该挠曲区域11的伸直会释放张力，否则该张力将会通过该支撑脊部9施加到间隔脊部7。这种伸直允许支撑脊部9 至少部分变直，并抑制在该支撑脊部9上的张力，防止该间隔脊部7偏移。因此，当该垫本身被弯曲以符合弯曲物体如头盔时，可以保持该间隔脊部7相对于该垫对齐。 [0035] 该垫和脊部可以包括共同的材料，例如它们可以整合为一体。例如它们可以在模具里成型，并且可以由任选包括膨胀物的速率敏感材料构成。 [0036] 图1和图2中所示的该间隔脊部7，垂直于该垫的该第一主表面3突起。垂直的意思可以包括90°的角度，例如相对于该垫80°至100°的角度。这可能有助于冲击衰减，然而在一些实施例中，该间隔脊部7可以从该垫以其他角度突起。维持该垫和该间隔脊部7之间的角（无论这个角是多少）的能力，使得能够控制具有脊部的垫的冲击衰减性。 [0037] 图1和图2中该间隔脊部7是逐渐变细的，从而使该间隔脊部7的末端比邻近于该垫第一主表面3的邻近部分更窄。然而，这种逐渐变细是可选的，并且在某些实施例中该脊部不是逐渐变细的。图1的说明示出了该垫的该支撑脊部9的末端小于该间隔脊部7的末端。然而在一些实施例中，该支撑脊部9和该间隔脊部7具有相同的高度，从而使该间隔脊部7和该支撑脊部9都可以使护具从该垫隔离开。 [0038] 该支撑脊部9包括挠曲区域11。挠曲区域的实施例包括弯曲区域，转弯区域，弯曲角区域和铰接区域。该挠曲区域11实际上不需要是弯曲的，在这种情况下该垫沿着与该间隔脊部7对齐的轴弯曲，这使得该支撑脊部9延伸，以抑制该支撑脊部9中的张力，防止间隔脊部7的偏移。 [0039] 该支撑脊部9被布置用来支撑该间隔脊部7，但是应该理解的是，该间隔脊部7也可以支撑该支撑脊部9。该间隔脊部7也可以包含挠曲区域11。如下详细解释，在某些实施例中多个间隔脊部7和/或支撑脊部9被一同配置在格子中，其可能具有增大的几何结构。该垫的该脊部可以被不是用来限定具有增大的几何结构的至少一个格子单元。 [0040] 在图3A，图3B，图3C，图3D和图3E中，以平面图的形式示出了间隔脊部7和支撑脊部9的某些可能的布置的实施例。图3A至3E中的垫和脊部具有上述参考图1和图2描述的特征。 图3A至3E中示出的该垫也包括边界脊部，该边界脊部围绕该垫的该第一主表面。 [0041] 图3A中示出的该垫包括四个脊部7。四个脊部7中的每个都包括挠曲区域11，从而在它们的松弛状态下，该脊部7是伸直的。该脊部在它们的末端联接在一起，限定出具有四角星形态的闭合形状。 [0042] 在操作中，图3A中的该垫相对于轴弯曲，该轴至少是部分地与任意脊部7对齐的，导致至少一个该其他脊部7的挠曲区域11伸直。随着一个或多个该脊部的伸直，由该脊部的末端限定出的闭合形状扩大并且变得更接近矩形的形状。因此，该脊部的该末端限定出的闭合形状，在形状和表面积上都不同于该垫的该第一主表面3的脊部的邻近部分限定出的闭合形状。 [0043] 图3B示出的该垫包括两个支撑脊部9和两个间隔脊部7，每个支撑脊部9包含三个挠曲区域11。该支撑脊部9彼此对齐。该间隔脊部7垂直于支撑脊部9并且是彼此对齐。 [0044] 该支撑脊部9延伸穿过该垫的该第一主表面3，从该垫一侧的边界脊部延伸到该垫另一侧的边界脊部。第一间隔脊部从第一支持脊部9'的第一挠曲区域11延伸到第二支撑脊部9"的第一挠曲区域11。第二间隔脊部垂直于该支撑脊部9延伸，从该第一支撑脊部的第二挠曲区域11"延伸到该第二支撑脊部的第二挠曲区域11"。每一个支撑脊部包括第三挠曲区域11' ，该第三挠曲区域11'与该第一和第二挠曲区域11、11'' 联接在一起。该支撑脊部9是折叠式的，例如该第三挠曲区域11'适于伸直，以不同于该脊部的该第一和该第二挠曲区域11、11''的方向。 [0045] 在操作中，当图3B中的该垫沿着与该间隔脊部7对齐的轴被弯曲时，该第一或第二支撑脊部9中的至少一个，其至少一个该第一，第二或第三挠曲区域11、11''、11'是伸直的。该挠曲区域11彼此独立地伸直，并且在远离该第一主表面3的该挠曲区域11、11''、11'的末端会比邻近该第一主表面3的邻近部分有更多的伸直。 [0046] 图3C举例说明了一个实施例，其中四个脊部在它们的末端联接。四个脊部中的每个脊部都包括在其两端之间的挠曲区域11。该脊部中的第一组的两个脊部是对齐的，并且这些脊部的该挠曲区域11向内弯向另一挠曲区域11。该脊部中的第二组的两个脊部彼此对齐，并且横向于第一组的两个脊部，从而使这些脊部一起限定出了一个四边形。第二组的两个脊部中的每一个脊部的挠曲区域从另一个向外弯曲。 [0047] 在操作中，当图3C中的该垫弯曲时，该第一组中的两个脊部，和/或该第二组中的两个脊部可以是部分伸直的，这取决于弯曲的方向。 [0048] 图3A和图3C的实施例都使该垫在多于一个方向上弯曲。应该理解的是，通过布置脊部具有其他形状，可以提供该垫相对于多个弯曲轴的弯曲，同时通过支撑它们的脊部能够控制或者减少施加在脊部上的张力，使得可以控制该脊部相对于该垫的角度。具有这些性能的脊部几何形状如图3D和3E所示。 [0049] 图4示出了用来保护具有弯曲表面的物体20的防护系统的剖面图。 [0050] 配置该护具以围绕该物体20弯曲表面的一部分，并且该护具包括弯曲的壳体22和至少一个垫，如结合图1到3D，图5或图6所描述的垫。 [0051] 该垫被布置在该壳体22的内表面上，该垫的该脊部朝向该壳体22。图4中示出的该垫包括通过支撑脊部联接在一起的两个间隔脊部7。该垫，和该垫上的该脊部，将壳体22从该物体20分隔开。该垫具有朝向该物体20的第一主表面3，和朝向该壳体22的第二主表面5，该第二主表面5从该第一主表面3径向分隔开。 [0052] 该壳体22可以包括刚性材料。该壳体22具有一选定的曲率半径，使得该壳体22可以围绕该弯曲物体20的至少一部分。选定该壳体22的刚性，以分散在壳体22上的冲击力，从而降低与之相关的压力，从而保护物体20 使其不被刺透或凹损。该垫是可压缩的，因此在该壳体22上受冲击时，该垫的形变降低了该物体20将经受的加速度。在该垫上的该脊部的作用是减弱冲击力，从而保护该弯曲物体20。应该理解的是，由于该脊部相对于该垫的角度是可控的，因此脊部相对于防护壳体22的角度也是可控的。应该理解的是，该壳体是可选的，尤其是在涉及安全帽的实施例中特别有用。一些肢体护具也可以使用壳体。该壳体可以是柔性的，例如弹性的。在某些实施例中，该壳可以包括网，并且可以包括一种或多种纺织品和/或聚合物。 [0053] 该弯曲物体可以是佩戴者的头，或者肢体，并且该护具可以配置为肢体护具或者安全帽如头盔。该垫可以是密封的。例如该垫的该第一和第二主表面3、5中的至少一个可以联接到材料的第二垫，例如包括吸水或导湿材料的舒适垫。以这种方法脊部的横截面逐渐变细，是布置垫的一种方式，以协助减弱冲击，例如其可以减低该壳体22与该垫之间的机械耦合，其也可以允许该脊部通过逐步塌陷的方式，例如分阶段的，来减弱冲击。 [0054] 该壳体22具有导引物，例如以模板的形式或一套指令（a set of instructions），来指导操作者使该垫与该护具对齐，从而使支撑脊部与弯曲方向对齐，并且该间隔脊部与该护具的轮廓对齐。该导引物可以包括织物材料，例如与护具的形状相对应的带子，并且该带子具有一个或多个调节器用来与至少一个基于该护具弯曲的垫对齐。例如可以配置该调节器用来将该垫的脊部与防护壳体22的至少一个调节器对齐。 [0055] 图5A示出了垫1的透视图，垫1包括围绕该垫第一主表面边缘的边界脊部6。多个间隔脊部7在至少（a）两个支撑脊部之间或者（b）至少一个支撑脊部与边界脊部6之间联接。图5B示出了图5A中垫的平面图。图5C示出了图5A中垫的侧视图。 [0056] 图6示出了另一垫1的透视图，该垫1包括围绕该垫第一主表面边缘的边界脊部6。多个间隔脊部7在支撑脊部9和该边界脊部6之间联接。图6B示出了图6A中垫1的平面图。图 6C示出了图6A中垫的侧视图。 [0057] 图7示出了多个垫布置的一个实施例。布置多个垫，或者布置用于接收垫的调节器100、102、104、106、108、110、112，用来将垫与佩戴者头枕部区域对齐。该多个垫和/或调节器可以通过至少一个弹性元件（未示出）联接在一起，弹性部件例如柔性机械臂，带子或织物，来使得该多个垫一起定位到防护壳体中。 [0058] 该多个垫和/或调节器可以是任意形状的。例如，它们可以是六角形的或者环形的或者多种形状的任意组合。 [0059] 根据上述的那些垫可以被联接（例如粘结或固定）在内衬与外衬之间，该内衬是位于该垫的该第二主表面5和需要保护的物体20之间，该外衬是位于该垫的脊部与防护壳体22之间。该外衬可以包括用来联接该垫和防护壳体22的固定装置。该壳体22可以包括补充固定装置，用来结合该垫的固定装置，使该垫保持在适当的位置。该固定装置可以是键住的，或者以其他方式配置使得该垫被联接在一个选定的位置（例如，至少几个垫的脊部对齐该壳体22的轮廓），并且禁止该垫联接至其它的位置。该外衬可以是有弹性的，以用来禁止该外衬因为脊部偏移而带来的位移。在一个实施例中，该外衬是联接到该垫的边界脊部而不是该间隔脊部7。 [0060] 该内衬可以进一步的包括外衬，以便为该头盔的佩戴者提供舒适感。合适的材料包括轻量合成泡沫和/或织物。应该理解的是，此类材料旨在使皮肤舒适，并且也可以帮助汗水和/或热量的消散。该内衬可任选的设有洞和/或通风孔，以便帮助汗水和/或热量的消散。 [0061] 该内衬可以是适应于或者能适应使用者的头部形状。合适地，该内衬形成了该头盔的基本上连续的内表面，并且其适用于覆盖该使用者的该头部，达到像通常选择类型的头盔的程度。 [0062] 在本发明公开的情况下，其他实施例和变化对于本领域技术人员是显而易见的。 [0063] 例如头盔和肢体护具的防护系统，可以包括多个垫，配置在需要保护的该物体和该防护壳体之间。配置该垫，使得它们与护具对齐，因此，当该护具被安装在需要保护的该物体上时，该垫邻近于该物体的选定区域。例如，当该防护系统包括安全帽如头盔时，配置该垫抵靠头顶，太阳穴，侧面，或头的后部中的至少一部分。在另一实施例中，当该防护系统包括肢体护具时，配置该垫抵靠肢体的至少一个关节。例如护膝可以包括配置在该膝盖骨和防护壳体之间的多个垫。例如，当该物体是弯曲的，配置该垫横向于该弯曲物体的轮廓，并且该间隔脊部可与该物体的至少一个轮廓对齐。该多个垫可以联接在一起，从而使它们可以在一次操作中同时装配到该护具中，并且从护具中移除。在护膝的一些实施例中，该壳体可以是弹性的，并且可以包括织物，例如耐磨织物。在一些实施例中，护膝可以不具有壳体。在一些实施例中，可以提供一种弹道护膝，例如该壳体可以包括复合装甲壳体，其可以是耐磨的，例如其可以包括耐磨涂层。 [0064] 在一些实施例中，垫系统可以包括多个垫，和防护壳体，该壳体适于安装需要保护的物体，以对齐该壳体和该物体。例如，该壳体可以安装该物体，从而使该壳体的选定区域与该物体相应的选定区域对齐。该壳体适于禁止该护具从该物体上偏移。例如，该防护系统可以适于用来保护佩戴者的一部分身体，并且仅仅以一个或多个选定的布置安装到身体的那个部位。 [0065] 在这个选择的布置中，第一个垫配置位于第一头枕部区域和该防护壳体相应的第一区域之间。第二个垫配置位于第二头枕部区域和该防护壳体相应的第二区域。第三个垫配置位于第三头枕部区域和该防护壳体相应的第三区域。配置该第一，第二和第三个垫中的至少一个，例如通过被成型，以避免该垫被安装到该护具上，除非该第一，第二和第三个垫中的至少一个与该防护壳体相应的第一，第二和第三区域对齐。 [0066] 图8示出了头盔结构的一些实施例，并且阐述了如图7中所示的那些导引物，模板或联接垫900的使用。在图8中，头盔系统2000包括壳体1000和多个垫900，该垫可以联合在一起，例如通过至少一个弹性构件。如图所示，配置第一个垫110位于前额和头盔壳体对应的前额区域之间。配置第二个垫108位于左太阳穴和头盔壳体对应的左太阳穴区域之间。配置第三个垫102位于头的后部和该头盔壳体对应的头的后部区域之间。配置第一，第二和第三个垫中间的至少一个，例如通过被成型，以避免该垫安装到头盔上，除非第一，第二和第三个垫中的至少一个与头盔壳体对应的第一，第二和第三区域是对齐的。在一些实施例中，当该垫符合该护具时，该垫可以通过柔性机械臂联接在一起的，以将垫定位在与选定的头枕部区域相邻的位置。 [0067] 选定的头枕部区域是头部区域，其可从列表中选择，包括：·前部/前额 ·左和右前凸起（其可以是从前部约45°） ·左右侧/太阳穴 ·顶部/头顶 ·后部/背部 ·左和右后颈部 虽然图7到10中所示的实施例涉及的是头盔系统，应当理解的是，相同的原则可以适用于防护穿戴者身体其它部位的护具。 [0068] 在一些实施例中，该防护系统适于保护其它物体，例如该防护系统可以成为物体保护箱如手持电子设备的一部分，该物体如电子设备。例如，该防护系统适于安装需要保护的物体以将系统与对应的物体对齐，从而使该防护系统的选定区域与该物体对应的选定区域对齐。例如该防护系统适于与凸起部对齐，例如需要保护物体的角或者边缘。 [0069] 该防护系统可以包括垫，该垫符合需要保护的物体的至少一个选定区域，例如适于符合物体的凸起部的垫，该凸起部例如电子设备的角或者边缘。配置该防护系统的垫，从而当防护系统安装到物体上时，配置该垫邻近于物体的至少一个选定区域。在一些实施例中，当防护系统安装到物体上时，配置该垫抵靠需要保护的物体的至少一个区域，而不需要具有防护壳体。 [0070] 在一些实施例中，该防护系统可以具有多个垫，例如该防护系统对于需要保护的物体的每个角都具有垫。 [0071] 在一些实施例中，需要保护的物体包括该防护系统，例如物体的外壳包括该防护系统，例如从而使该防护系统与物体是一体的。在一些实施例中，该垫可以被合并到需要保护的物体中，例如从而使物体的外壳包括该垫，例如从而使该垫与物体是一体的。 [0072] 在一些实施例中，是不需要垫的。例如，该防护系统包括至少一个表面（例如外壳和/或需要保护的物体本身）以及从该表面突起的间隔脊部。该防护系统进一步包括支撑脊部，该支撑脊部从该表面突起并横向延伸到间隔脊部。间隔脊部包括挠曲区域，当该表面是相对于与间隔脊部对齐的轴弯曲的情况下，该挠曲区域适于伸直，以抑制支撑脊部中的张力，防止间隔脊部的偏移。间隔脊部和/或支撑脊部可以包括柔性材料，例如弹性材料。配置该防护系统，使得该支撑脊部与物体的弯曲方向对齐，例如凸起部，如角，并且该间隔脊部与该防护壳体的一个轮廓对齐。 [0073] 该间隔脊部和/或支撑脊部从该表面的内部或者外部面突起。例如，该间隔脊部和/或支撑脊部朝向需要保护的物体突起，或者远离需要保护的物体突起。例如，该间隔脊部适于在该表面和该防护壳体之间提供间隔。 [0074] 在一些实施例中，本发明公开的防护系统不包括防护壳体。例如脊部本身可以保护物体。例如，成型结构的脊部可以垂直于物体的表面。 [0075] 在实施例中，当间隔脊部和支撑脊部从该表面的外表面远离需要保护的物体突起时，该表面包括弯曲表面，例如物体的凸起部如角的表面。配置该表面邻近于物体的至少一个选定区域。在一些实施例中，当防护系统安装到物体上时，该表面适于抵靠需要保护的物体的至少一个区域。在一些实施例中，该表面可以是物体的外壳或包装，并且选定区域可以是物体的外壳或者包装的角或者边缘。 [0076] 该间隔脊部可以支撑从物体上隔离开的防护壳体。在一些实施例中，防护壳体可以包括保护箱，例如防护壳体可以包括可移动的保护箱。然而，在一些实施例中，该防护系统是不需要防护壳体的，例如当间隔和支撑脊部是从该表面的内部面朝向物体突起时。在该实施例中，我们不需要防护壳体，因为已经有壳体了，例如以物体的外壳（如包装，如箱）的形式。 [0077] 在实施例中，当间隔脊部和支撑脊部从该表面的内部面朝向需要保护的物体突起时，该表面可以形成箱的一部分，例如该箱包括该表面，从而该箱包括间隔脊部（a）和/或支撑脊部（s）。该箱可以包括弹性壳体。该表面可以是弯曲的，与需要保护的物体对齐，例如使该表面符合或者密切地遵循需要保护的物体的弯曲。 [0078] 在一些实施例中，该防护系统适于封装物体，例如以保护物体的任意内部组件。例如，在一些实施例中，该防护系统适于封装和/或保护电子设备，例如手持设备，例如智能电话和/或平板设备，并且保护该电子设备，例如该防护系统可以是保护箱，用来安装到电子设备周围。箱可以包括套筒或者箍，例如配置用来保护部分设备如边缘或角的缓冲器。在一些实施例中，该箱包括防护罩。该箱可以是柔性的，例如有弹力的和/或有弹性的。该箱可以是刚性的。 [0079] 例如，箱可以包括该防护系统。该箱适于安装到手持设备周围，并且该箱包括孔，例如该孔用于接触触摸屏。该防护系统适于围绕该手持设备的表面弯曲。手持设备的表面可以包括手持设备的边缘和角。该箱包括用于手持设备的每个表面的垫，使得该垫符合该手持设备的每个表面。例如，该箱符合手持设备的每个角和/或边缘，并且该箱可以包括手持设备的每个角和/或边缘的垫。当安装到手持设备时，每个垫适于邻近于或者抵靠手持设备的表面。每个垫的防护系统中的支撑脊部，适于与每个表面的弯曲方向对齐，并且每个垫的间隔脊部与防护壳体的轮廓对齐。防护壳体成为箱的外部表面，并且配置用于抵抗冲击例如由于掉落引起的冲击。因此箱的外部表面包括防护壳体。 [0080] 正如本领域技术人员在本发明公开的上下文中所理解的，在此描述的每一个实施例可以以各种不同的方式来实现。本发明公开的任意方面的任意特征可以与本发明公开的任意其它方面结合。例如方法方面可以与设备方面结合，并且参考装置特殊元件的操作描述的特征，可以用于方法中，而不使用那些特殊类型的装置。此外，每一个实施例中的每一个特征旨在能与结合描述的特征分离，除非明确规定一些其它特征对其操作是必不可少的。这些分别的特征的每一个，当然可以与实施例中描述的任何其它特征结合，或者与这里描述的任意其它实施例的其它特征或者特征的组合结合。本发明公开的装置，例如防护系统，例如保护物体的箱，和包含本文定义的脊部的物体，可以具有或不具有防护壳体，并且可以具有或不具有垫。 [0081] 防护系统的任何方面可以通过'3D打印'来制造，从而使防护系统的任何方面的三维模型，以机读的模式供给到'3D打印机'，'3D打印机'适于制造防护系统的任何方面。这可以通过附加手段，例如挤压沉积，电子束快速成形（EBF），颗粒材料结合，层压，光聚合，或者光固化或者它们的组合。机读模式包括要打印物体的空间图，通常以笛卡儿坐标系统的形式定义物体的表面。这个空间图可以包括计算机文件，其可以由多个文件格式（file conventions）中的任一个提供。文件格式（file conventions）的一个实施例是STL( 光固化立体造型术)文件，其可以是以ASCII码（美国标准信息交换码）或二进制的形式，并通过由法线和顶点定义的三角面来详细说明区域。另一种文件格式是AMF（增材制造文件additive manufacturing file）， 它提供该设备以详细说明每个面的材料和质地，以及允许弯曲三角面。该防护系统的任何方面的映射可接着被转化成指令，由3D打印机根据所使用的印刷法来执行。这可以包括将模型分裂成片（例如，每一片对应于x-y平面，具有连续层构建z维度）并且将每个片编码成一系列指令。发送到3D打印机的指令，包括数控（NC）或计算机数控（CNC）指令，优选以G-代码（也称为RS-274）的形式，其包括关于3D打印机如何运行的一系列指令。指令的变化取决于所用的3D打印机的类型，但在移动打印头的实施例中，指令包括：打印头应该如何移动，何时/何处沉积材料，要沉积的材料的类型，和沉积材料的流量。 [0082] 本文描述的防护系统可以嵌入到一个这样的机读模型中，例如机读图或指令，例如可以使所述防护系统的物质层面由3D打印机制造。这可以以防护系统的软件代码映射和/或指令的形式提供给3D打印机（例如数字代码）。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈