專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置，且更具體地說(shuō)，涉及一種用以保護(hù)生殖器/腹股溝區(qū)域的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯(athletic cup), —般由男性使用。還公開(kāi)了一種生產(chǎn)該改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯的方法。
背景技術(shù)：
在劇烈的體力活動(dòng)，諸如參與體育項(xiàng)目的過(guò)程中，保護(hù)人體免受傷害的裝置在本領(lǐng)域中是眾所周知的。常見(jiàn)的保護(hù)裝置是設(shè)計(jì)成保護(hù)生殖器/腹股溝區(qū)域免受沖擊的運(yùn)動(dòng)"罩杯"。例如，棒球運(yùn)動(dòng)員穿戴運(yùn)動(dòng)罩杯以防傷害，比如，假若他們的腹股溝區(qū)域被打出的棒球擊中而可能發(fā)生的傷害。
通常來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)罩杯由通過(guò)一些方式相接合的兩片或更多片不同的材料制成。這種雙部件結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)目的是提供鄰近佩戴者身體的柔軟或彈性的結(jié)構(gòu)用以舒適和/或吸收或消散沖擊，同時(shí)保持一個(gè)硬殼以保護(hù)生殖器或腹股溝區(qū)域。最有代表性地，該硬質(zhì)部分為具有中央空腔的圓杯狀結(jié)構(gòu)。通常固定至該硬殼的外環(huán)是更柔性的材料，用于緩沖并使靠著身體的部位舒適。這兩個(gè)部件一般由不同的組成構(gòu)成，比如由PVC、 TPU或用于殼的其他剛性塑料構(gòu)成，且柔性材料是泡沫、EVA或相對(duì)較柔軟的橡膠。
這些部件可以通過(guò)膠合、熱粘合、射頻焊接、共同模制或其它技術(shù)制得。為了既實(shí)現(xiàn)硬殼的保護(hù)作用，又實(shí)現(xiàn)較柔軟的彈性材料的舒適效果，認(rèn)為現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)罩杯在生產(chǎn)過(guò)程之中(或之后)，通常使用相結(jié)合的兩個(gè)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
在一些方面，本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于這樣一種結(jié)
構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，組成材料(compositional material)在一個(gè)位置處的密度比該同一材料在另一個(gè)位置處的密度小。在一些實(shí)施方式中的更詳細(xì)的'方面，該運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置的組成材料在該運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置被穿戴時(shí)接近或面朝身體的位置處的密度比離身體較遠(yuǎn)或背離身體的位置處的密度小。在另一方面，該運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置的特征在于這樣一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中， 一個(gè)位置處的組成材料比另一位置處的同一材料更柔軟、或更有彈性或剛度更小。在一些實(shí)施方式中的更詳細(xì)的方面，該運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置的組成材料在該運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置被穿戴時(shí)接近或面朝身體的位置處比離身體較遠(yuǎn)或背離身體的位置處更柔軟或更有彈性或剛度更小。
在其他方面，本發(fā)明涉及形成具有不同密度、柔軟度、彈性或剛度的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置的方法，其中各區(qū)域由基本上相同的組成材料形成。
從下文的描述和附加的權(quán)利要求來(lái)看，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢(shì)將是) 明顯的。


應(yīng)注意到，不同附圖中的相同特征使用了相同的參考數(shù)字來(lái)表示。圖1展示了男性身體上預(yù)期位置的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯的前視圖。; 圖2展示了圖1的側(cè)視圖。
圖3展示了改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯的前視圖。圖4展示了改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯的側(cè)視圖。
圖5展示了改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯的截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)男性生殖器/腹股溝區(qū)域的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯以及它的制造方法。在此公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式中，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯由單一的基本組分(即一種類(lèi)型的材料)制成。它可被才莫制成單獨(dú)的結(jié)構(gòu)或部件(即單體)，并以一種能使其在不同區(qū)域處具有變化程度的硬度和柔韌度的方式制造。雖然已經(jīng)相對(duì)于有限數(shù)量的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是受益于此公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，可以設(shè)想并不背離本發(fā)明討論范圍的其他實(shí)施方式。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該只受到所出版的權(quán)利要求的限制。
圖1和圖2展示了由男性運(yùn)動(dòng)員穿戴時(shí)的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯IO的預(yù)期位置。還顯示了彈性舒適邊緣12,在該邊緣12處，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10與穿戴者的身體接觸。
圖3、圖4和圖5描繪了改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的一個(gè)實(shí)施方式。改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10具有正面區(qū)域14，該正面區(qū)域14具有基本上凸出的外表面，即外部區(qū)域13、基本上凹入的內(nèi)表面18及足以包圍住穿戴者生殖器的體積。正面區(qū)域14具有能經(jīng)受對(duì)生殖器/腹股溝區(qū)域的擊打而不產(chǎn)生明顯變
) 形或塌陷的必要強(qiáng)度和硬度，從而保護(hù)該敏感區(qū)域。在此特定的實(shí)施方式中，正面區(qū)域14的頂部厚約0.75厘米至1.0厘米。進(jìn)一步地，該實(shí)施方式具有沿著改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10和穿戴者之間的接觸區(qū)域或界面區(qū)域的整個(gè)長(zhǎng)度的彈性舒適邊緣12。在此特定的實(shí)施方式中，外部區(qū)域13包括過(guò)渡區(qū)域20，其中產(chǎn)生了從正面區(qū)域14的"較硬的"材料到"較軟的"彈
; 性舒適邊緣12的過(guò)渡。本質(zhì)上呈梯度的過(guò)渡區(qū)域20 (在此過(guò)渡區(qū)域20中，以不明顯的階梯逐漸產(chǎn)生從"較硬的"材料到"較軟的"材料的過(guò)渡)以及階梯狀過(guò)渡區(qū)域20 (在此過(guò)渡區(qū)域20中，以 一個(gè)或多個(gè)清晰的階梯產(chǎn)生從"較硬的"材料到"較軟的"材料的過(guò)渡，使得能夠識(shí)別不同硬度的區(qū)域之間的線(xiàn)或小的離散接合點(diǎn))均在本公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)。該實(shí)施方式
還具有從16a到16j的多個(gè)通風(fēng)口 。通風(fēng)口 16a到16d位于彈性舒適邊緣12的正上方。在該特定實(shí)施方式中，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10總共具有十個(gè)通風(fēng)口。
當(dāng)改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10遭受擊打時(shí)，比如被棒球擊中時(shí)，擊打通常將發(fā)生在與正面區(qū)域14成幾乎水平的線(xiàn)上。正面區(qū)域14消散來(lái)自擊打的力，并通過(guò)把力轉(zhuǎn)移到彈性舒適邊緣12和過(guò)渡區(qū)域20而將任何殘余的力從生殖器/腹股溝區(qū)域轉(zhuǎn)移開(kāi)，從而減輕或弱化擊打，以及把其力轉(zhuǎn)移到穿戴者身體上較不敏感的區(qū)域。改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10可被自動(dòng)地設(shè)計(jì)成用可能接觸穿戴者身體的圓形邊緣且沒(méi)有任何鋒利的角部交叉來(lái)接觸穿戴者的身體。如果改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10以一角度且是旋轉(zhuǎn)的力擊中，則不會(huì)有鋒利角部刺入穿戴者的身體。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)對(duì)穿戴者提供充分的保護(hù)時(shí)，運(yùn)動(dòng)罩杯10能經(jīng)受住約三十五(35)磅的擊打。此處的公開(kāi)內(nèi)容當(dāng)然可以被采用以提供更大或更小程度的保護(hù)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的正面區(qū)域14的頂部比其外部區(qū)域13或過(guò)渡區(qū)域20厚。厚度的變化可以是階梯狀的，也可以是平緩過(guò)渡的?；谘b飾性目的、力的消散或塌陷影響的目的，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10可被構(gòu)造成在其表面或其一部分附近具有脊(未展示)。
在另一個(gè)或同一實(shí)施方式中，包括正面區(qū)域14和彈性舒適邊緣12的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10由單一組分制成，例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物(Ethylenevinyl acetate copolymer) (EVA )。該結(jié)構(gòu)特別適合于使用EVA來(lái)制造，因?yàn)镋VA能促進(jìn)構(gòu)建剛性的正面區(qū)域14,如果期望的話(huà)，正面區(qū)域14的特征可以在于外表面是可略微壓縮的。這可以起到減弱來(lái)自物體的沖擊力的作用，并由此與彈性舒適邊緣12的效果相配合。改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯IO上的不同點(diǎn)處的EVA (或其他的組成材料)的密度可以是變化的。在所示的實(shí)施方式中，正面區(qū)域14的頂部(且如果期望的話(huà)，外部區(qū)域13)的密度比彈性舒適邊緣12的密度大。如果需要，如先前段落所述的，用戶(hù)可以
8協(xié)調(diào)厚度變化與密度變化，以進(jìn)一步提高罩杯的不同區(qū)域在彈性、抗沖擊力和/或舒適度上的差別。
一種制造改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的方法也被公開(kāi)。通常，運(yùn)動(dòng)罩杯10由
單一的組成材料以多個(gè)步驟來(lái)制造，多個(gè)步驟包括(l)提供組成材料，其可以期望是粒狀形式，(2)任選地，給組成材料上色，(3)形成硬質(zhì)正面區(qū)域，(4 )形成彈性舒適邊緣，(5 )使硬質(zhì)正面區(qū)域與彈性舒適邊緣接合，以及(6)使運(yùn)動(dòng)罩杯回火。
在一個(gè)實(shí)施方式中，改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10可通過(guò)如下方法制造
(a)提供組成材料，且任選地，使其起泡；
(b )通過(guò)在正面區(qū)域形成溫度(frontal region forming temperature )下，將組成材料的第一部分(例如EVA或其它材料)引入到預(yù)熱過(guò)的模具中來(lái)形成硬質(zhì)正面區(qū)域，其中空氣已被從模具中除去，并對(duì)模具加壓至第一壓力，保持第一時(shí)間段；
(c) 通過(guò)在彈性舒適邊緣形成溫度下(resilient comfort edge formingtemperature),將組成材料的第二部分引入到預(yù)熱過(guò)的模具中來(lái)形成彈性舒適邊緣，其中空氣已^OMt具中除去，并對(duì)^^莫具加壓至第二壓力，保持第二時(shí)間段；
(d) 使包含硬質(zhì)正面區(qū)域的模具與包含彈性舒適邊緣的模具相接觸；
(e) 通過(guò)在第三壓力下，將^f莫具暴露于熔化溫度，保持第三時(shí)間段，使硬質(zhì)正面區(qū)域與彈性舒適邊緣接合；
(f) 使運(yùn)動(dòng)罩杯回火。
在一個(gè)實(shí)施方式中，組成材料為EVA，在大約兩百(200 )攝氏度的正面區(qū)域形成溫度，八(8)帕斯卡(Pa)的壓力下，將組成材料的第一部分加入到預(yù)熱過(guò)的模具中，保持大約兩(2)分鐘；EVA在熱模具中熔化并流到才莫具底側(cè)，乂人而形成改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的較硬的正面區(qū)域14，然后，在大約三百(300)攝氏度的彈性舒適邊緣形成溫度，十三(13)Pa的壓力下，將組成材料的第二部分加入到預(yù)熱過(guò)的^^莫具中，保持大約兩(2)分鐘；其在注入后熔化并形成彈性舒適邊緣12。然后，使包含正面區(qū)域的模具和包含彈性舒適邊緣的模具彼此接觸。在大約十三(13 ) Pa的壓力下，將模具暴露于大約一百七十五(175)攝氏度的熔化溫度下，保持大約四(4)分鐘。被引入到第一形式中的組成材料的沉積物與被引入到第二形式中的組成材料的沉積物之間的接觸區(qū)域或界面區(qū)域形成了過(guò)渡區(qū)域20。最后，使完全成形的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10回火。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，組成材料為EVA，在一個(gè)實(shí)施方式中是用于第一形式的粒狀形式的密度為大約75kg/m3 (此后，組成材料的密度的度量單位被稱(chēng)為"C")的粒狀EVA，且使用大約兩百(200)攝氏度的第一溫度；EVA在熱^t具中熔化并流到^^莫具的底側(cè)，從而形成改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的較硬的正面區(qū)域14,第一溫度被升高到大約三百(300)攝氏度的第二溫度。在該方法的本實(shí)施方式中，組成材料的第二部分(其可以是與組成材料的第 一部分相同的材料，比如同樣是EVA)可呈40C的粒狀EVA形式的形式，其在被注入后熔化而形成彈性舒適邊緣12，且第二溫度被降低到固化溫度，保持大約一(1 )分鐘。被引入到第一形式中的組成材料(比如75C的粒狀EVA)的沉積物與被引入到第二形式中的組成材料(比如40C的粒狀EVA )的沉積物之間的接觸區(qū)域或界面區(qū)域形成了過(guò)渡區(qū)域20。
在一個(gè)實(shí)施方式中，硬質(zhì)正面區(qū)域14由密度為大約70C的粒狀EVA制成。在相同的或替代的實(shí)施方式中，彈性舒適邊緣12由密度為大約40C的粒狀EVA制成。在實(shí)施其他實(shí)施方式時(shí)，可以改變可才莫制材料的精確粒度或物理狀態(tài)。類(lèi)似地，無(wú)毒的且適于與人體接觸的其它各種熱塑性材料都可以用于形成改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10。正如所公開(kāi)的，可以^是供由單一的組成材料(比如EVA)制成，但具有不同物理性質(zhì)(比如強(qiáng)度、柔軟度、剛度、彈性)的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯IO。
作為其中一種可能的替代方法，在制造過(guò)程中，可以通過(guò)使引入到一些位置(比如由組成材料的第二部分形成的彈性舒適邊緣12的區(qū)域內(nèi))中的組成材料"起泡"，或在制造過(guò)程中，使空氣"鼓泡"入或通過(guò)這些區(qū)域來(lái)形成改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10的各區(qū)域間的不同密度。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的雙密度起泡法來(lái)改變硬質(zhì)正面區(qū)域14處和彈性舒適邊緣12處的EVA材料的密度。
模制過(guò)程形成了改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯10，其具有必要的強(qiáng)度和硬度以保護(hù)男性的生殖器區(qū)域在運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中免受傷害，同時(shí)提供適合于身體的舒適度、柔韌度。；溪制過(guò)程在整個(gè)單體的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)罩杯上形成了柔韌度或剛度變化的區(qū)域。進(jìn)一步地，改進(jìn)的設(shè)計(jì)比已知技術(shù)輕(大約53g比100g)。應(yīng)理解，當(dāng)提及"單一結(jié)構(gòu)"或"單體，，結(jié)構(gòu)時(shí)并不是必然地意味著在變化的硬度和柔韌度的區(qū)域之間沒(méi)有分界線(xiàn)。在記住這可能的分界線(xiàn)的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)罩杯IO仍可以是"單一結(jié)構(gòu)"，也可以是"單一組成，，的結(jié)構(gòu)(可能地，雖然在過(guò)渡區(qū)域內(nèi)并不是必然地包括分界線(xiàn))，其中該裝置可被構(gòu)想(或者甚至是實(shí)際上)分成不同的結(jié)構(gòu)片段，但這些片段由相同的基本組成材料(比如EVA或其它材料)形成。
雖然已經(jīng)相對(duì)于有限數(shù)量的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是受益于此公開(kāi)內(nèi)容的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，可以設(shè)想其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)罩杯，其包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域由相同的組成材料形成，其中所述第一區(qū)域的剛度比所述第二區(qū)域的剛度大。
2. —種運(yùn)動(dòng)罩杯，其包括正面區(qū)域，其由特征為第一密度的組成材料形成；以及彈性舒適邊緣，其由特征為第二密度的組成材料形成，其中所述第二 密度不同于所述第一密度。
3. 如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)罩杯，其中所述組成材料包括乙烯乙酸乙 烯酯共聚物。
4. 如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)罩杯，其中硬質(zhì)的正面區(qū)域包括密度為大 約70kg/m"的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
5. 如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)罩杯，其中所述彈性舒適邊緣包括密度為 大約40kg/m3的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
6. 如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)罩杯，其中所述正面區(qū)域和所述彈性舒適 邊緣之間的區(qū)域的特征為具有梯度密度。
7. 如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)罩杯，其中沿著所述正面區(qū)域和所述彈性 舒適邊緣之間的點(diǎn)的密度以離散的階梯狀方式變化。
8. —種制造由單一的組成材料模制的運(yùn)動(dòng)罩杯的方法，其包括 提供粒狀組成材料；將所述組成材料的第 一部分在第 一壓力下注入已預(yù)熱至正面區(qū)域形 成溫度的;^莫具中，并將所述組成材料的所述第一部分暴露于所述正面區(qū)域 形成溫度和第 一壓力下第 一時(shí)間段；將所述組成材料的第二部分在第二壓力下注入已預(yù)熱至彈性舒適邊 緣形成溫度的模具中，并將所述組成材料的所述第二部分暴露于所述彈性舒適邊緣形成溫度和第二壓力下第二時(shí)間段；使包含正面區(qū)域的模具與包含彈性舒適邊緣的模具相接觸；通過(guò)在第三壓力下將所述才莫具暴露于熔化溫度下第三時(shí)間段，使所述 正面區(qū)域與所述彈性舒適邊緣接合。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述組成材料起泡的步驟。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括給所述組成材料的第一 部分或所述組成材料的第二部分中的至少 一個(gè)著色或染色的步驟。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述組成材料的第一部分包括密 度為大約70kg/i^的粒狀乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述組成材料的第二部分包括密 度為大約40kg/m3的粒狀乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述正面區(qū)域形成溫度為大約兩 百(200)攝氏度，所述第一壓力為大約八(8)帕斯卡，且所述第一時(shí)間 段為大約兩(2)分鐘。
14. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述彈性舒適邊緣形成溫度為大 約三百(300 )攝氏度，所述第二壓力為大約十三(13)帕斯卡，且所述 第二時(shí)間段為大約兩(2)分鐘。
15. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述熔化溫度為大約一百七十五 (175)攝氏度。
16. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第三壓力為大約十三(13) 帕斯卡，且所述第三時(shí)間段為大約四(4)分鐘。
17. —種由單一的組成材料模制的運(yùn)動(dòng)罩杯，其包括 (a)正面區(qū)域，其包括(i) 密度為大約70kg/m3的粒狀乙烯乙酸乙烯酯共聚物，(ii) 凸出的外表面，其頂部厚度在大約半(0.5)厘米到一(1.0)厘米之間，(iii) 凹入的內(nèi)表面，以及(iv) 足以包圍住穿戴者生殖器的體積；(b) 彈性舒適邊緣，其中頂部處的所迷外表面和所述內(nèi)表面之間的距離在大約半厘米到 一厘米之間；(c) 彈性舒適邊緣，其適于接觸穿戴者的皮膚，包括密度為大約40kg/m3的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種諸如運(yùn)動(dòng)罩杯的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)保護(hù)裝置，其具有由相同的組成材料形成的多個(gè)區(qū)域，在這些多個(gè)區(qū)域中，一個(gè)這樣的區(qū)域的剛度比另一個(gè)這樣的區(qū)域的剛度大。
文檔編號(hào)B29C51/46GK101548800SQ20091012918
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者丹尼爾·J·克拉姆, 蒂莫西·E·墨菲 申請(qǐng)人:羅素商標(biāo)有限責(zé)任公司