用于人体关节的防护服 |
|||||||
| 申请号 | CN202280053368.7 | 申请日 | 2022-06-20 | 公开(公告)号 | CN117769370A | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 阿尔卑斯之星研究公司; | 发明人 | 吉尔瓦尼·马扎罗洛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于人体关节的防护服(10)，其特别适合用于摩托车手或 自行车 手。该防护服(10)包括：‑挠性 基层 (12)，该挠性基层在使用中设计成保持靠近用户的身体(14)；‑ 定位 在挠性基层(12)的一部分处的至少一个 能量 吸收装置(16)，该至少一个能量吸收装置在使用中设计成 叠加 到用户的身体(14)的关节；该至少一个能量吸收装置(16)连接到挠性基层(12)，以便在切向冲击(F)作用在能量吸收装置(16)上的情况下相对于挠性基层(12)可移动。根据本发明，能量吸收装置(16)包括通过至少一个固定构件(20)连接到挠性基层(12)的可滑动层(18)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于人体关节的防护服(10)，所述防护服适合用于体育活动，特别是骑摩托车或骑自行车，所述防护服包括： |
||||||
| 说明书全文 | 用于人体关节的防护服技术领域[0001] 本发明涉及一种用于人体关节的防护服。特别地，即使以非排他的方式，本发明也涉及一种适合于由摩托车手或自行车手穿着的用于人体关节的防护服。更优选地，本发明涉及一种适合于由参与越野摩托车或山地自行车活动的用户穿着的用于人体关节的防护服。 背景技术[0002] 在摩托车和自行车活动中，骑手通常穿着技术防护装备，该技术防护装备设计成在碰撞或坠落的情况下提供针对冲击和擦伤的保护。开发用于保护肢体、胸部或背部的保护器有效地吸收来自沿着相对于保护器的法向/垂直方向指向的冲击的能量。 [0003] 这些保护器通常由大部分刚性的材料制成，并且设计成在事故的情况下为用户提供刚性保护。该类型的保护器在吸收和分配来自撞击物体的力方面也是有用的。 [0004] 然而，根据摩托车和自行车事故的深入分析，已知倾斜冲击比法向冲击更常见。“倾斜冲击”是指沿着相对于垂直于保护器表面的线形成角度的方向作用的冲击力。因此，倾斜冲击具有沿着垂直于保护器的线指向的法向分量和切向分量。 [0006] 特别地，人体的关节是更暴露于损伤的区域。事实上，在沥青上冲击的情况下，表面的刚性有助于骑手在其上滑动，使得冲击能量至少部分地消散。相反，如果骑手在沙地或崎岖地形上碰撞，则这样的地形在用户的重量下会变形。 [0007] 用户身体的撞击地面的部分在冲击区域中基本上被阻挡，而剩余的冲击能量被切向地传递到用户身体。 [0008] 虽然已知的保护器在吸收倾斜冲击的法向分量方面是有效的，但是它们因此在吸收倾斜冲击的切向分量方面效率较低，这可能导致身体骨、肌腱和其他组织、特别是肢体的损伤。 [0009] 特别地，用户身体的关节(例如肩部和肘部)更容易受到该类型的损伤，这在越野摩托车或山地自行车活动中是相当频繁的。 [0010] EP0790787B1公开了一种防暴警察和军队使用的防护盔甲，其适合于防止直接力和切向力。 [0011] 根据EP0790787B1的防护盔甲包括具有第一挠性的第一层，该第一层具有在使用中呈现为接收冲撞的第一表面；以及膜，该膜覆盖第一层的第一表面的至少一部分并且比第一层材料更具挠性。该防护盔甲以这样的方式构造：使得当具有与防护盔甲的面向外的表面相切的分量的力施加到该表面时，该力可以使膜相对于第一层材料移动。 [0012] 这样的防护盔甲，即使它处理由切向力引起的能量的吸收，也不适合由摩托车手或自行车手使用，原因是它将不可避免地降低用户的移动的自由度。同时，它是笨重的，并且使更容易受到上述损伤的用户身体的关节(例如肩部部分)不受保护。 [0013] 在EP1404189B1中公开了类似的解决方案，其涉及由防暴警察和军队使用的防护盔甲，该防护盔甲包括：基层，该基层具有在使用中面向盔甲的用户的身体的面向内的表面和在使用中背离用户的身体的面向外的表面。该盔甲还包括外层，该外层覆盖基层的面向外的表面的至少一部分；以及用于在一个或多个位置处将外层牢固地附接到盔甲的其余部分的破裂装置。 [0015] 当破裂装置在一个或多个位置处失效时，接收的力导致接收力的外层的至少一部分以类似于人头皮相对于颅骨的保护性移动的方式相对于基层移动。 [0016] 以该方式，防护盔甲将能够衰减并且在某些情况下抵消在冲击期间承受的力的法向分量和切向分量。 [0017] EP1404189B1中公开的防护盔甲不适合于供摩托车手或自行车手使用，原因与以上参考EP0790787B1所述的相同。 [0018] 此外，EP1404189B1涉及破裂装置，该破裂装置设计成当它们经受大于选定阈值的力时断裂。 [0019] 因此该防护盔甲不能有效地逐渐吸收作用在用户身体上的力，并且在受到大于选定阈值的冲击之后不能重复使用。 [0020] 此外，该防护盔甲不适于保护人体的关节。 发明内容[0021] 本发明的目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手和自行车手的防护服，其至少部分地解决了上述问题和缺点。 [0022] 特别地，本发明的目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手和自行车手的防护服，其适合于至少部分地耗散由切向冲击或倾斜冲击的切向分量引起的冲击能量，而不影响服装的舒适性。 [0023] 此外，本发明的目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手和自行车手的防护服，其适合于在不平坦表面的冲击的情况下促进骑手的身体和地面之间的相互移动。 [0024] 此外，本发明的目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手和自行车手的防护服，其适合于为用户身体的关节区域提供改善的保护，而不妨碍其运动自由度。 [0025] 本发明的另一目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手和自行车手的防护服，其适合于以逐渐的方式至少部分地吸收冲击能量。 [0026] 最后，本发明的目的是提供一种用于人体关节、特别是用于摩托车手或自行车手的防护服，其适合于可重复使用，即在一段时间内吸收多次冲击，而不需要更换。 [0028] 根据参考附图进行的防护服的优选但非排他实施例的以下描述，本发明的优点和特性特征将更清楚地显现，其中： [0029] ‑图1示出了根据本发明的防护服的第一实施例的示意性前视图； [0030] ‑图2示出了图1的防护服的细节的示意性横截面图； [0031] ‑图3示出了类似于图2、但是涉及不同操作状态的视图； [0032] ‑图4示出了根据本发明的防护服的第二实施例的示意性前视图； [0033] ‑图5示出了图4的防护服的细节的示意性横截面图； [0034] ‑图6示出了类似于图5、但是涉及不同操作状态的视图； [0035] ‑图7示出了根据本发明的防护服的第三实施例的示意性前视图； [0036] ‑图8示出了图7的防护服的细节的示意性横截面图； [0037] ‑图9示出了类似于图8、但是涉及不同操作状态的视图； [0038] ‑图10和11示出了类似于图2、5和8、但是涉及不同实施例的视图； [0039] ‑图12示出了根据本发明的防护服的第四实施例的示意性前视图； [0040] ‑图13示出了图12的防护服的细节的示意性横截面图； [0041] ‑图14示出了类似于图13、但是涉及不同操作状态的视图； [0042] ‑图15示出了图12‑14的实施例的变型的部分透视图； [0043] ‑图16示出了图15的防护服的细节的示意性分解图； [0044] ‑图17示出了图16的细节的示意性俯视图； [0045] ‑图18示出了沿着图17的线XVIII‑XVIII截取的示意性横截面图； [0046] ‑图19示出了图18的细节A的放大视图； [0047] ‑图20示出了图18的细节B的放大视图。 具体实施方式[0048] 参考附图，根据本发明的用于人体关节的防护服的示例整体由附图标记10表示。 [0049] 在本发明中，人体的“关节(articulation)”限定用户骨骼中的骨或软骨之间的关节(joint)或接合部(juncture)。 [0050] 防护服10适合用于体育活动，特别是骑摩托车或骑自行车。特别地，防护服10适用于参与越野摩托车或山地自行车活动的用户。 [0051] 在附图中示出了背心。然而，根据本发明的防护服也可以制造为夹克或运动衫。同时，防护服10可以由一条裤子或一件式套装组成。 [0052] 优选地，防护服10是长袖t恤。 [0053] 防护服10包括挠性基层12，该挠性基层在使用中设计成保持靠近用户的身体14。挠性的基层12能够在力施加在其上时经历重复弯曲。 [0054] 有利地，挠性基层12适于定位成与用户的身体14直接接触。替代地，另外的元件可以定位在挠性基层12和用户的身体14之间。例如，挠性基层12可以穿着在内衣(在附图中不可见)的上面，和/或穿着在由用户穿着的附加保护装置(例如胸部保护器或背部保护器)的上面。 [0055] 同时，挠性基层12可以定位在另外的防护服下面。 [0056] 优选地，挠性基层12由耐久织物制成，该耐久织物适合于保护用户免受擦伤并且适合于防止在越野摩托车越野和骑自行车时可能经历的飞石、污物或碎屑的伤害。 [0057] 例如，挠性基层12可以由尼龙或聚酯类材料制成。 [0058] 有利地，挠性基层12可以由弹性材料制成，以便能够与用户的身体14最佳地配合。优选地，挠性基层12设计成保持附着到用户的身体。 [0059] 此外，基层12可以设置有施加在防护服的特定区域(例如防护服的设计成叠加到用户的胸部和背部的区域)中的刚性保护件。 [0060] 防护服10还包括至少一个能量吸收装置16。这样的装置16定位在挠性基层12的一部分处，该部分在使用中设计成叠加到用户的身体14的关节。 [0061] 在附图中，能量吸收装置16定位在挠性基层12的设计成叠加到用户的肩部的部分处。然而，装置16可以定位在挠性基层12的不同部分中。例如，能量吸收装置16可以定位在挠性基层12的设计成叠加到用户的肘部、臀部或膝部的部分处。 [0062] 优选地，防护服10设置有一个以上的能量吸收装置16，即用于涉及关节的身体的每个部分的能量吸收装置。 [0063] 在附图所示的实施例中，防护服10设置有两个能量吸收装置16，每个能量吸收装置定位在服装的不同肩部部分上方。 [0064] 根据本发明，能量吸收装置16连接到挠性基层12，以便如果切向冲击F作用在能量吸收装置16上，则能量吸收装置16可相对于挠性基层12移动。特别地，能量吸收装置16可相对于挠性基层12沿着基本上平行于切向冲击F指向的方向的方向移动。 [0065] 作为“切向冲击”F，其将被识别为仅沿着与能量吸收装置16平行的方向作用的冲击和/或作用在能量吸收装置16上的倾斜冲击的切向分量。 [0066] 从以下描述可以清楚地看出，在切向冲击F的情况下相对于基层12可移动的能量吸收装置16有效地至少部分地吸收与这样的冲击相关联的冲击能量，以避免冲击能量完全传递到用户的身体，特别是传递到用户的关节。 [0067] 特别地，能量吸收装置16构造成在切向冲击的情况下允许骑手撞击的地面或物体与基层12之间的相互滑动。换句话说，能量吸收装置16在切向冲击期间限定地面和用户的身体之间的滑动表面，以便降低用户的身体在冲击时可能被阻挡在地面上的风险，从而限制可能对用户的关节发生伤害的可能性。 [0068] 参考附图，能量吸收装置16优选地包括通过至少一个固定构件20连接到挠性基层12的可滑动层18。 [0069] 可滑动层18优选地成形为当防护服10在使用中时匹配其叠加到的用户身体的关节部分的解剖结构。 [0070] 例如参考图1‑3，位于防护服10的肩部部分处的可滑动层18具有凹形形状，以便更好地配合用户的下肩部关节。 [0071] 可滑动层18的厚度优选地在0.5mm至2mm之间，更优选地在1mm至2mm之间。有利地，可滑动层18沿其延伸具有恒定的厚度。 [0073] 替代地，可滑动层18可以涂覆有低摩擦材料。 [0074] 低摩擦材料可以是如PTFE、ABS、PVC、PC、尼龙的材料。 [0075] 如所预期的，可滑动层18通过至少一个固定构件20连接到挠性基层12。可滑动层18优选地连接到挠性基层，以便沿着基本上平行于基层12的表面放置。 [0076] 如图1‑10中所示，固定构件20优选地沿着基本上垂直于可滑动层18和挠性基层12的方向布置，以便保持这些层间隔开。 [0077] 优选地，由于提供了固定构件20，可滑动层18最初与挠性基层12间隔开包括在2mm至4mm之间的距离。 [0078] 在冲击之后，这样的距离d设计成被减小，并且在高能量冲击的情况下，可滑动层18可以与挠性基层12接触。 [0080] 有利地，固定构件20可以由弹性或粘弹性聚合物材料制成，例如热塑性聚氨酯(TPU)或热塑性橡胶(TPR)。 [0081] 在该情况下，固定构件20如果经历切向冲击F，则可以变形，以便至少部分地耗散能量冲击。此外，由弹性或粘弹性材料制成，如果冲击能量低于材料的屈服极限，则固定构件20也可以返回到其初始状态，以便在需要时可重复使用。 [0082] 固定构件20可以是销，其具有连接到挠性基层12的第一端和连接到可滑动层18的第二端。 [0083] 固定构件20可以具有至少一个弯曲点，在切向冲击F作用在能量吸收装置16上的情况下，固定构件20围绕该弯曲点弯曲，以便允许可滑动层18沿着基本上平行于切向冲击F作用的方向的方向移动。 [0084] 优选地，固定构件20设置有靠近其第一端的弯曲点。有利地，固定构件20还可以设置有靠近其第二端的另一弯曲点。换句话说，该至少一个弯曲点布置成靠近固定构件20的端部中的一个。 [0085] 弯曲点可以包括布置在固定构件20中的凹陷(indentation)或凹口(notch)。 [0086] 固定构件20的弯曲可以由在弯曲点处发生的塑性或弹性变形引起。 [0087] 替代地，固定构件20可以设置有布置在其端部中的一个处的至少一个铰链22，在切向冲击F作用在能量吸收装置16上的情况下固定构件20可以围绕该铰链旋转(参见图10)。同样在该情况下，在这样的旋转之后，可滑动层18将相对于挠性基层12移动。 [0088] 优选地，固定构件20在其第一端处具有铰链。 [0089] 有利地，固定构件20可以在其第二端处设置有另一铰链。以该方式，在切向冲击F作用在固定构件上的情况下，固定构件20也可以围绕其第二端旋转，以便保持可滑动层18和挠性基层12之间的初始对准。 [0090] 优选地，这样的铰链22包括设置在固定构件20的一端处的阳元件23，该阳元件设计成插入对应的阴元件24内，该阴元件又紧固到挠性基层12或可滑动层18。 [0091] 在该实施例中，机械铰链22还可以设计成允许可滑动层18和挠性基层12之间的可移除连接。 [0092] 有利地，可滑动层18可以通过多个固定构件20连接到挠性基层12。 [0093] 在图1‑6中，可滑动层18通过间隔开并且基本上彼此平行地定位的两个固定构件20连接到挠性基层12。 [0094] 可以设想不同数量和不同布置的固定构件20以符合不同的特定需要。 [0095] 替代地，参考图11，固定构件20可以包括施加到基层12的第一磁性元件25和施加到可滑动层18的第二磁性元件26。磁性元件25、26设计成在防护服10的正常使用期间彼此接触。 [0096] 磁性元件25、26之间的磁力确保了在服装的正常使用期间可滑动层18与挠性基层12的牢固连接。 [0097] 在切向冲击F作用在能量吸收装置16上的情况下，第二磁性元件26可以在第一磁性元件25上方滑动，以便允许可滑动层18相对于挠性基层12平移。 [0098] 在图12‑14中示意性地示出的另一实施例中，固定构件20可以包括由两层织物(顶层织物31和底层织物32)限定的袋30。袋30施加在挠性基层12上。有利地，限定袋的两个层31、32中的至少一个是挠性基层12的一部分。 [0099] 所述两个层31、32中的至少一个由弹性且低摩擦的织物(例如尼龙)制成。优选地由低摩擦材料制成的可滑动层18自由地容纳在所述袋内部(参见图13)。 [0100] 在该情况下，可滑动层18间接地连接到挠性基层12。 [0101] 在切向冲击作用在能量吸收装置16上的情况下，可滑动层18能够通过沿着形成袋30的层31、32滑动而在袋30内部移动，以便在地面和用户的身体之间产生滑动表面(参见图 14)。 [0102] 袋30可以施加在挠性基层12上，而不中断挠性基层12的结构。 [0103] 替代地，袋30可以插入挠性基层12的结构中。 [0104] 在该情况下，袋30的层31、32的周边部分例如通过接缝34而连接到基层12的自由边缘。 [0105] 参考图15‑20，在图12‑14的防护服10的实施例的变型中，能量吸收装置16还可以包括支撑构件38。支撑构件38容纳在袋30内部，以便用作可滑动层18的支撑件。特别地，可滑动层18定位在支撑构件38的顶部上，以便可在后者上自由移动。优选地，支撑构件38固定在袋30内部。有利地，支撑构件38固定到袋30的底层织物32。例如，支撑构件38可以通过胶层44固定到底层织物32。 [0106] 优选地，支撑构件38可以由低摩擦材料制成。例如，支撑构件38可以由尼龙制成。有利地，支撑构件38可以是织物材料。 [0107] 优选地，支撑构件38具有卵形形状。支撑构件38的尺寸优选地对应于可滑动层18的尺寸。 [0108] 如果能量吸收装置16包括支撑构件38，则袋30的底层32和顶层31不需要由具有低摩擦系数的织物制成。事实上，支撑构件38的设置确保了可滑动层18所需的可滑动性。 [0109] 袋30的底层32和顶层31可以由形成防护服10的相同织物(例如透气网眼织物)制成。 [0110] 如图16‑20中所示，可滑动层18可以通过紧固装置40固定在袋30的内周边部分处。 [0111] 优选地，可滑动层18例如通过布置在可滑动层18的底表面和紧固装置40的顶表面之间的胶层48而固定到紧固装置40。紧固装置40又通过缝合固定在袋30的内周边部分处。 [0112] 紧固装置40可以包括两个织带41、42。如图16中所示，织带41、42可以以十字交叉构造布置在支撑构件38的顶部上。在该情况下，另外的胶层49可以设置在织带41、42的交叉处，以便保持这种十字交叉构造。 [0113] 如图16、17和19中所示，织带41、42可以设计成接合设置在支撑构件38的周边边缘处的对应狭缝39。 [0114] 优选地，织带41、42由低摩擦材料(例如低摩擦织物)制成。 [0115] 在正常使用期间，织带41、42处于未张紧状态，以便允许可滑动层18在支撑构件38上方移动。 [0116] 有利地，紧固装置40的设置允许控制可滑动层18的移动。特别地，即使可滑动层18仍然能够在支撑构件38上方自由移动，紧固到可滑动层18和袋30的周边边缘的织带41、42也确保在服装的正常使用期间可滑动层18总是面向支撑构件38。 [0117] 以该方式，在冲击作用在能量吸收装置16上的情况下，保证了可滑动层18能够实现其功能。 [0118] 优选地，如图16中所示，可滑动层18可以由适合于包围箔18B的两个相对的层18A形成。 [0119] 两个相对的层18A可以由低摩擦材料(例如尼龙)制成。 [0121] 两个相对的层18A通过周边胶层18C彼此胶合，以便限定箔18B可在其内部自由移动的座。 [0122] 层18A和箔18B均可以具有约0.5‑1.0mm的厚度。优选地，层18A和箔18B由挠性材料制成，以便能够跟随它们所在的身体部分的解剖结构。 [0123] 上面公开的滑动层18的构造也可以与图12‑14中所示的防护服的实施例一起使用。 [0124] 有利地，由高摩擦系数制成的覆层46可以布置在袋30的内侧，以便在服装被穿着时与用户的身体接触。优选地，这样的覆层46可以由硅印刷物(silicon print)组成。有利地，覆层46可以分成多个插入件46A、46B、46C，以便更好地适应用户的解剖结构。 [0125] 覆层的外部尺寸基本上对应于支撑构件38的整体尺寸。 [0126] 覆层46基本上与袋30的底层32成一体。由高摩擦系数制成的覆层46的功能是在用户身体和袋30的底层32之间形成牢牢附着。 [0127] 参考图1‑3的实施例，能量吸收装置16可以连接到挠性基层12的内侧，其中内侧表示在使用中面向用户身体的基层12的一侧。 [0128] 替代地，参考图4‑6，能量吸收装置16可以连接到挠性基层12的外侧，其中外侧表示在使用中背离用户身体的基层12的一侧。 [0129] 类似地，袋30可以施加在挠性基层12的内侧或外侧上。 [0130] 参考图7‑9的实施例，防护服10可以包括布置在挠性基层12的内侧上的内部元件36。 [0131] 在该实施例中，能量吸收装置16定位在挠性基层12和内部元件36之间。 [0132] 有利地，可滑动层18通过第一固定构件20a固定到挠性基层12，并且通过第二固定构件20b固定到内部元件36。 [0133] 在切向冲击F作用在能量吸收装置16上的情况下，可滑动层18可相对于挠性基层12和内部元件36两者移动(参见图9)。 [0134] 在该实施例中，内部元件36可以是防护服10的衬里。 [0135] 在下文中，将详细解释能量吸收装置16在其经受切向冲击F的情况下如何工作。 [0136] 将参考图12‑14，但是以下要点对于先前公开的其他实施例也是有效的。 [0137] 在由于骑手在不平坦的地面上坠落而产生切向冲击F的情况下，由于可滑动层18相对于袋30的层31、32并因此相对于挠性基层12的相对移动，能量吸收装置16适合于在骑手的身体和地面之间产生滑动表面。 [0138] 以该方式，降低了用户的身体一旦撞击地面就可能被阻挡并且所有冲击能量被传递到撞击地面的人体的关节的风险。 [0139] 换句话说，可滑动层18允许在骑手的身体的关节和地面之间获得滑动效果，以便至少部分地耗散冲击能量的第一部分。 [0140] 此外，在可滑动层18和形成袋30的层31、32之间产生的摩擦以及这样的层31、32中的至少一个所经历的弹性变形允许通过摩擦产生的热以及通过袋30的弹性变形来吸收冲击能量的另一部分。 [0141] 参考图15‑20的实施例，在冲击的情况下，身体将旋转能量传递到袋30的底层32，由于提供了覆层46，该底层不会在用户的身体上滑动。 [0142] 由于在支撑构件38上滑动的可滑动层18，底层32又能够相对于与地面接触的顶层31滑动。以该方式，可以保护能量吸收装置16叠加在其上的关节免受损伤。 [0143] 在图1‑9的实施例的情况下，部分冲击能量被形成固定构件的销所经历的塑性变形吸收。 [0144] 在固定构件由弹性或粘弹性聚合物材料制成的情况下，部分冲击能量可以被固定构件所经历的弹性变形吸收。在该情况下，在冲击之后，如果能量没有超过形成固定构件的材料的屈服极限，则固定构件可以返回到其初始状态，以便允许能量吸收装置16的重复使用，并因此允许防护服10的重复使用。 [0145] 因此如何利用根据本发明的防护服10来实现预定目的是清楚的。 [0146] 事实上，由于提供了能量吸收装置，本发明的防护服在不影响用户的舒适性的情况下为人体的关节提供了改善的保护以抵抗切向冲击。 [0147] 特别地，能量吸收装置即使设计成叠加到人体的关节也不会干扰用户的运动。 [0148] 同时，能量吸收装置能够逐渐吸收冲击能量，以便在任何情况下可能对用户的关节有害的强度减小的冲击的情况下也是有效的。 [0149] 最后，如果织物层31‑32未被撕裂或者能量冲击低于形成固定构件20的材料的屈服极限，则根据图12‑14或根据图1‑9的能量吸收装置(如果固定构件由弹性或粘弹性材料制成)也可以是可重复使用的。 [0150] 这种情况在比赛期间特别有用，以便为用户提供相同的保护级别。同时，如果服装由在每次冲击之后不再被迫更换其服装的非专业骑手使用，则这也是特别有用的。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈