相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年3月13日提交的美國臨時專利申請第61/780,018號的權益，該申請的公開內容通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及具有柔性區(qū)域的整體式防護物品。

背景

各種類型的裝備配置成保護穿用者的身體。例如，大腿防護物(thighguard)設置成用于保護穿用者的大腿，護脛(shin guard)設置成用于保護穿用者的脛部，肋骨防護物(rib guard)設置成用于保護穿用者的肋骨，護膝設置成用于保護穿用者的膝部，等等。該裝備可以意圖在運動或其他活動期間使用。

在許多情況下，該裝備可以包括相對堅硬且強的構件，例如剛性板。當被沖擊時，構件可以分配沖擊負載。因此，如果在體育活動期間穿用，那么穿用者可以受到另外的球員、球或其他對象的撞擊。然而，防護物品可以庇護穿用者的身體免受沖擊并且分配穿過穿用者身體的沖擊負載。因此，防護物品可以在此類活動期間保護穿用者。

概述

公開了一種防護裝備物品。該物品可以包括能保護穿用者的一件式、整體式主體。主體可以包括在柔性和剛性特性方面不同的兩個或更多個區(qū)域。例如，緊鄰主體的邊緣的一個區(qū)域可以比主體的中心區(qū)域更具柔性。因此，當主體被沖擊時，邊緣可以相對于中心區(qū)域撓曲，并且邊緣不可能被壓到穿用者內。換言之，從主體的邊緣不可能發(fā)生抵靠穿用者身體的力的集中。

在某些實施實施方式中，第二柔性區(qū)域可以界定主體的所謂“活動鉸鏈(living hinge)”。另外，在某些實施方式中，整體式主體可以包括復合材料。這些材料的成分可以布置在不同區(qū)內以提供不同柔性的區(qū)域。例如，一個區(qū)的復合材料內的增強物項可以任意地布置，而另一個區(qū)的復合材料內的增強物項可以按預定方式布置。此外，在某些實施方式中，主體的厚度可以大體上恒定。然而，在其他實施方式中，主體的厚度可以改變以為不同區(qū)域提供期望柔性，而且，用于為這些不同的區(qū)域提供不同的柔性的制造方法被討論。

更具體地，根據某些實施方式公開了一種防護裝備物品。該物品配置成保護穿用者。該物品包括一件式主體。主體包括第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域。第一區(qū)域由具有第一基質成分和第一增強成分的第一復合材料形成。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第二區(qū)域由具有第二基質材料和第二增強成分的第二復合材料形成。第一增強成分和第二增強成分中的一種具有任意布置的多個第一物項(first item)。第一增強成分和第二增強成分中的另一種具有以預定布置所布置的多個第二物項。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動。

主體包括配置成面向穿用者的內表面。主體還包括配置成背對穿用者的外表面。邊緣在外表面和內表面之間延伸，且邊緣至少部分地界定主體的外周。

主體包括內表面，該內表面配置成當主體被穿用者穿用時面向穿用者。主體還包括外表面，該外表面配置成當主體被穿用者穿用時背對穿用者。主體包括從外表面延伸至內表面的通孔，且邊緣是至少部分地界定通孔的內邊緣。

多個第二物項是纖維，且該纖維中的至少一些橫向于邊緣被布置。

纖維中的至少一些大體上正交于邊緣被布置。

第一基質成分和所述第二基質成分包括相同的材料。

主體還包括界定邊緣的第三區(qū)域。第二區(qū)域相對于邊緣在內側方向上被間隔開。第一區(qū)域和第三區(qū)域包括任意布置的多個第一物項。第二區(qū)域包括以預定布置來布置的多個第二物項，且第二區(qū)域是第一區(qū)域和第三區(qū)域之間的活動鉸鏈。

主體包括內表面，該內表面配置成當主體被穿用者穿用時面向穿用者。主體還包括外表面，該外表面配置成當主體被穿用者穿用時背對穿用者。主體具有從內表面至外表面截取的橫截面。多個第二物項是纖維，該纖維在橫截面內在大體上共同方向上被布置，且該纖維在橫截面內彼此大體上均勻地間隔開。

第二區(qū)域界定邊緣。

第一區(qū)域具有第一厚度且第二區(qū)域具有第二厚度，且第二厚度小于第一厚度。

主體在厚度上從第一區(qū)域至邊緣逐漸變小。

主體具有厚度。主體的厚度在內側方向上在距邊緣近似1.5英寸的距離內大體上恒定，且該厚度在周界方向上大體上恒定。周界方向沿著邊緣圍繞主體的周界延伸。

還公開了一種制造防護裝備物品的方法。該方法包括提供具有第一基質成分和多個第一物項的第一復合材料。該方法還包括提供具有第二基質成分和多個第二物項的第二復合材料。此外，該方法包括形成具有第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域的一件式主體。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第一區(qū)域和第二區(qū)域中的一個由第一復合材料形成并且具有任意地布置的多個第一物項。第一區(qū)域和第二區(qū)域中的另一個由第二復合材料形成并且具有以預定布置所布置的多個第二物項。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動。

形成一件式主體包括模制第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域。

模制第一區(qū)域、邊緣和第二區(qū)域包括：將預成形坯提供到模具腔內，預成形坯包括以預定布置所布置的多個第二物項；將裝料提供到模具腔內，裝料包括多個第一物項；和在模具腔內由預成形坯和裝料模制一件式主體。

多個第二物項是纖維，且形成一件式主體包括橫向于邊緣設置纖維。

形成一件式主體包括大體上正交于邊緣設置纖維。

第一基質成分和第二基質成分包括二者共用的基質材料，且形成一件式主體包括用基質材料形成第一區(qū)域和第二區(qū)域。

此外，公開了一種防護裝備物品。該物品配置成保護穿用者。該物品包括配置成固定至穿用者的支承結構。該物品還包括通過支承結構支撐的主體。主體是整體式的。另外，主體包括由具有第一基質成分和第一增強成分的第一復合材料形成的第一區(qū)域。一件式主體還包括邊緣和第二區(qū)域。第二區(qū)域在第一區(qū)域和邊緣之間延伸。第二區(qū)域由具有第二基質成分和第二增強成分的第二復合材料形成。第一增強成分具有任意布置的多種顆粒。第二增強成分具有在大體上均一方向上布置的多種纖維。主體配置成保護穿用者免受輸入負載，并且第二區(qū)域配置成在輸入負載的影響下?lián)锨栽试S邊緣相對于第一區(qū)域移動。

多種纖維大體上正交于邊緣被布置。

本公開的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢依據下面的附圖和詳細描述的檢查對于本領域技術人員將是或將變得明顯。意圖是，所有此類附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢被包括在本描述和本概述內、在本公開的范圍內并且受到下面的權利要求的保護。

附圖簡述

參考以下附圖和描述可更好地理解本公開。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在圖示本公開的原理上。此外，在附圖中，相同的參考數字在所有不同視圖中指代相應的部分。

圖1是根據本公開的示例性實施方式的防護裝備物品的透視圖，其中該物品示出為正被穿用者穿用；

圖2是圖1的防護裝備物品的防護主體的透視圖；

圖3是沿著圖2的平面3-3截取的防護主體的截面圖；

圖4是示出根據示例性實施方式在外部負載的影響下?lián)锨膱D2的防護主體的截面圖；

圖5是示出根據示例性實施方式在外部負載的影響下?lián)锨膱D2的防護主體的透視圖；

圖6是根據本公開的另外的實施方式的防護裝備物品的主視圖；

圖7是沿著圖6的線7-7截取的防護裝備物品的防護主體的截面圖；

圖8是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖9是圖8的防護主體的包括邊緣的區(qū)域的透視圖；

圖10是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖11是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖12是圖11的防護主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；

圖13是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖14是圖13的防護主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；

圖15是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖16是圖15的防護主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；

圖17是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的截面圖；

圖18是圖17的防護主體的包括邊緣的區(qū)域的截面圖；

圖19是根據本公開的另外的實施方式的防護主體的主視圖；

圖20是圖2的示出另外的特征的防護主體的主視圖；

圖21是沿著圖20的線21-21截取的防護主體的截面圖；

圖22是根據示例性實施方式的制造防護主體的方法的示意圖；

圖23是根據示例性實施方式示出圖22后面的事件的制造方法的示意圖；

圖24是根據示例性實施方式示出圖23后面的事件的制造方法的示意圖；

圖25是根據示例性實施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；

圖26是根據示例性實施方式示出圖24后面的事件的制造方法的示意圖；

圖27是示出初始階段的模制工藝的圖22-26的制造方法中使用的模具的一部分的詳細視圖；

圖28是示出后續(xù)階段的模制工藝的圖27的模具的該部分的詳細視圖；和

圖29是示出后續(xù)階段的模制工藝的圖28的模具的該部分的詳細視圖。

詳細描述

首先參照圖1和圖2，示出了根據本公開的示例性實施方式的防護裝備物品10。如將被討論的，物品10可以保護穿用者17免受外力，這種力來自撞擊穿用者17的對象。物品10一般可以包括支承結構19和至少一個防護主體12。在圖2中，防護主體12被獨立地示出，不具有支承結構19。防護主體12可以大體上是剛性的且強的以用于保護穿用者17。支承結構19可以支撐主體12且將主體12固定至穿用者17。

物品10可以具有用于被穿用在穿用者身體上的任何合適的形狀和構造。例如，在圖1的實施方式中，物品10是緊鄰穿用者17的大腿區(qū)域被穿用的大腿防護物。然而，應認識到，物品10可以是護脛、護肘或任何其他類型的防護物品。物品10在某些實施方式中還可以在體育活動期間被穿用。同樣地，物品10可以保護穿用者身體，如果該身體沖擊另一個球員、球或其他對象的話。

一般而言，防護主體12在某些實施方式中可以具有單體式構造(single-body construction)。換言之，防護主體12可以是整體式的且整體構造的。同樣地，防護主體12可以提供合意的強度、剛性、耐久性以及有助于保護穿用者17的其他特性。而且，主體12可以是相對輕質的，并且主體12可以成形為緊密地符合于穿用者身體。此外，物品10在運動和其他活動期間可以是更舒適的且有效的。另外，主體12的構造可以減少物品10的零件數量。而且，主體12可以用相對少量的時間來制造。因此，主體12可以提供顯著的制造效率。

而且，防護主體12可以包括具有不同特性的兩個或更多個整體附接的區(qū)域或區(qū)。在某些實施方式中，這些差異可以提高主體12保護穿用者17的能力。

例如，在某些實施方式中，主體12可以包括在機械性能例如剛度、剛性、柔性、撓曲模量、彈性模量、強度和/或在其他方面不同的兩個或更多個整體附接的區(qū)域。這些差異可以通過由不同材料形成各區(qū)域來實現。這些差異還可以通過使各區(qū)域形成有不同厚度、不同表面輪廓和/或其他結構差異來實現。

在某些實施方式中，主體12的較剛性區(qū)域可以被沖擊并且可以使沖擊負載遍及穿用者身體分布，而主體12的較柔性區(qū)域可以由于沖擊負載而撓曲。因此，主體12可以通過使沖擊負載遍及穿用者身體分布并且減少負載在穿用者上的集中來保護穿用者。另外，較柔性區(qū)域可以撓曲以進一步減少負載在穿用者上的集中。

因此，主體12可以具有有利的一件式構造。然而，主體12的不同區(qū)域可以設置有不同的機械性能，使得一件式主體12可以更舒適、輕質和/或在保護穿用者時是有效的。

現在將更詳細地討論圖1的實施方式。如所示，支承結構19可以是圍繞穿用者17的腿部或其他身體部位纏繞的包裹物。在某些實施方式中，支承結構19可以包括接納如圖1所示的主體12的口袋。因此，主體12可以安置成且固定在穿用者身體的預定區(qū)域上。在其他實施方式例如圖6的實施方式中，支承結構19可以包括帶條、帶子、帶或圍繞穿用者身體纏繞以將主體12固定在預期主體部分上的其他物體。應認識到，支承結構19可以包括其他結構，例如帶扣、緊固件、鉤和環(huán)帶子或將物品10可釋放地固定至穿用者身體的其他構件。

此外，在某些實施方式中，物品10還包括其他構件。例如，物品10可以包括附加的襯墊、泡沫、流體填充囊或用于減輕沖擊負載的其他緩沖材料。

現在將參照圖2更詳細地討論防護主體12。在某些實施方式中，主體12可以相對薄且是板狀的。主體12可以是整體式、整體構造的、一件式主體。主體12還可以是相對剛性且強的以便經得住沖擊并且以便保護穿用者。

主體12可以包括外表面13和內表面15。外表面13和內表面15可以背對彼此。當穿用時，內表面15可以面向穿用者17，并且外表面13可以背對如圖1所示的穿用者17。

外表面13和內表面15在某些實施方式中可以是相對平滑的且連續(xù)的。在另外的實施方式中，外表面13和/或內表面15可以包括一個或更多個孔、凹槽、通道、凹口、凹進部、肋狀物及類似物。

而且，主體12可以包括邊緣14。邊緣14可以界定主體12的周界(即，外周)。同樣地，邊緣14可以是主體12的外邊緣。然而，邊緣14還可以是主體12的內邊緣。例如，邊緣14可以是主體12的通孔或其他開口的內表面或內周。邊緣14也可以是主體12的其中主體12終止的另一個表面。另外，邊緣14可以相對于外表面13和內表面15以任何合適的角度被布置。例如，邊緣14可以布置成相對于外表面13和內表面15大體上垂直。在其他實施方式中，邊緣14可以在外表面13和內表面15之間是凸地或凹地圓的。

邊緣14可以包括一個或更多個彎曲部分或直部分。如圖2所示，例如，第一部分16、第二部分18、第三部分20和第四部分22可以合作以界定主體12的邊緣14。如圖1所示，當主體12被穿用時，邊緣14的第二部分18可以面向上，邊緣14的第四部分22可以面向下，并且第一部分16和第三部分20可以沿著穿用者的腿部的縱向軸線延伸。如圖2所示，第一部分16和第三部分20可以是大體上直的且線性的。相比之下，在某些實施方式中，第二部分18和第四部分22可以是彎曲的。因此，外表面13和內表面15可以彎曲或彎成弓形。因此，主體12的形狀和尺寸可以對應于穿用者腿部的形狀和表面曲率，并且主體12的尺寸可以對應于腿部的需要保護的區(qū)域。然而，應認識到，主體12的形狀和尺寸可以與圖2的實施方式不同并且可以被選定以配合且符合于穿用者身體的另一個區(qū)域。

主體12和邊緣14還可以界定將在下面的討論期間用于參照目的的一個或更多個方向。例如，如圖2所示，主體12可以界定用箭頭93表示的內側-外側方向。如所示的，箭頭93從主體12的中心91延伸，并且箭頭93指向邊緣14的第一部分16。另一個箭頭95指向從中心91至邊緣14的第四部分22的內側-外側方向。而且，主體12可以界定用雙頭箭頭97指示的周界方向。如所示，周界方向沿著主體12的周界且沿著邊緣14延伸。

主體12可以具有任何合適的厚度21。厚度21在外表面13和內表面15之間被測量。在某些實施方式中，主體12的厚度21可以在內側-外側方向以及周界方向上穿過主體12而大體上恒定。在其他實施方式中，厚度21可以穿過主體12而變化。另外，在某些實施方式中，主體12的厚度21可以在內側-外側方向上在距邊緣14近似1.5英寸的距離內大體上恒定。另外，在某些實施方式中，主體的厚度21可以在沿著邊緣14的周界方向上大體上恒定。因此，在某些實施方式中，主體12的厚度21可以在緊鄰邊緣14處大體上恒定。

而且，主體12可以由任何合適的材料制成。在某些實施方式中，主體12可以至少部分地由復合材料制成，如在下面將更詳細地討論的。

如上提到的，主體12可以包括具有不同特性的兩個或更多個區(qū)域。例如，在某些實施方式中，主體12可以具有在柔性、撓曲模量、彈性模量、剛度、剛性和/材料方面不同的兩個或更多個區(qū)域。更具體地，主體12可以包括第一區(qū)域30和第二區(qū)域32，它們在這些方面可以不同。第一區(qū)域和第二區(qū)域30、32可以相對于彼此布置在主體12上的任何合適位置中。例如，在圖2的實施方式中，第一區(qū)域30可以居中地定位在主體12上，并且第二區(qū)域32可以布置成鄰近如虛線34所指示的主體12的邊緣14。

在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以比第一區(qū)域30更具柔性并且可以具有比第一區(qū)域30低的撓曲模量。換言之，第一區(qū)域30可以比第二區(qū)域32堅硬。因此，當主體12如圖4和圖5中表示地被沖擊時，第二區(qū)域32可以比第一區(qū)域30更有恢復力地且彈性地變形。因此，在某些實施方式中，主體12在緊鄰邊緣14處可以比第一區(qū)域30更有恢復力地變形，這歸因于第二區(qū)域32的撓曲。因此，當主體12被沖擊時，邊緣14不可能引起穿用者身體上的應力集中。換言之，邊緣14不可能刺入穿用者身體中并且引起不舒適。

參照圖2和圖3，現在將更加詳細地討論主體12的實施方式。如圖2所示，主體12可以包括第一區(qū)域30和第二區(qū)域32。在某些實施方式中，第一區(qū)域30可以界定中心區(qū)域和主體12的大部分。另外，第二區(qū)域32可以布置成緊鄰邊緣14。在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以在內側方向上從邊緣14間隔開距離23。邊緣14和第二區(qū)域32之間的距離23可以在沿著邊緣14的周界方向97上大體上恒定。在其他實施方式中，距離23可以在周界方向97上沿著邊緣14變化。在某些實施方式中，距離23可以小于二英寸。另外，在某些實施方式中，距離23可以小于一英寸。在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以在外側方向上一直延伸至邊緣14。換言之，在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以界定邊緣14。

此外，在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以包括第一區(qū)域30。而且，第二區(qū)域32可以沿著主體12的邊緣14連續(xù)地且不間斷地延伸。然而，應認識到，在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以是不連續(xù)的。

而且，如圖3所示，第一區(qū)域30和第二區(qū)域32可以合作以界定主體12的外表面13和內表面15。這使用圖3中的用于第一區(qū)域30和第二區(qū)域32的不同的交叉影線來指示。

主體12可以額外地包括第三區(qū)域36。如上所提到的，第一區(qū)域30可以被居中地布置并且可以界定主體12的大部分，而第二區(qū)域32可以連續(xù)地包圍第一區(qū)域30或與第一區(qū)域30接界。在某些實施方式中，第三區(qū)域36可以界定主體12的邊緣14。因此，第二區(qū)域32可以在如圖3所示的內側-外側方向上布置在第一區(qū)域30和第三區(qū)域36之間。然而，應認識到，在某些實施方式中，主體12可以不包括第三區(qū)域36。例如，第二區(qū)域32可以在外側方向上從第一區(qū)域30延伸并且可以界定邊緣14。因此，第二區(qū)域32可以布置在邊緣14和第一區(qū)域30之間。

如上所提到的，第二區(qū)域32可以比第一區(qū)域30更具柔性。另外，第二區(qū)域32可以比第三區(qū)域36更具柔性。因此，第二區(qū)域32可以配置成用于允許由主體12的沖擊引起的邊緣14相對于第一區(qū)域30的旋轉的鉸鏈(例如，所謂的“活動鉸鏈”)。

根據其中對象沖擊主體12的某些實施方式，在圖4和圖5中示出了主體12。在圖5中，對象是正沖擊主體12的球40。在圖4和圖5中，來自球40的沖擊力或能量通過箭頭38來表示，并且主體12在抵靠穿用者17的身體的得到的撓曲位置中被示出。出于比較的目的，在圖4中用虛線示出了主體12的中立的、無負載的位置。

當被沖擊時，主體12的一些區(qū)域可以保持大體上剛性或為了保護穿用者17而可以撓曲相對少的量。另外，主體12可以朝向如圖4所示的穿用者17被驅動。作為結果，主體12可能壓入穿用者17中并且可以使穿用者17的皮膚、肌肉及其他組織變形。然而，由于第二區(qū)域32的柔性，因此穿用者17的組織可以如圖4中的箭頭42所示的向外推動第三區(qū)域36并且使第三區(qū)域36和邊緣14相對于第一區(qū)域30向外旋轉。換言之，第二區(qū)域32可以撓曲和彎曲使得第三區(qū)域36向外移動。因此，應力和其他負載可能沿著邊緣14集中并且對穿用者17造成不舒適。

因此，主體12可以是單件式主體。然而，某些區(qū)域可以相對堅硬，而其他區(qū)域可以撓曲以避免抵靠穿用者身體的應力集中。

現在參照圖6和圖7，根據本公開的另外的實施方式示出了防護裝備物品110的另外的實施方式。對應于圖1-5的實施方式的部件用增加了100的相應的參考數字來表示。

如所示，物品110的支承結構119可以是帶條、邊帶、帶或能圍繞腿部、胸部、臂部或穿用者身體的其他部位纏繞的其他長形構件。另外，防護主體112可以包括一個或更多個開口125。開口125可以是在外表面113和內表面115之間延伸且穿過它們的通孔。在某些實施方式中，開口125可以是長形開口，例如狹槽或卵形孔。然而，應認識到，開口125可以具有任何合適的形狀。另外，雖然圖6示出了僅兩個開口125，但是應認識到，主體112可以包括小于或大于兩個的開口125。

在某些實施方式中，開口125可以接納支承結構119以用于將支承結構119固定至主體112。在其他實施方式中，開口125可以接納緊固件、襯墊或其他物體。

如圖6和圖7所示，開口125的內徑表面可以界定邊緣114。換言之，邊緣114可以是主體112的內邊緣。

另外，如圖7所示，主體112可以包括第一區(qū)域130、第二區(qū)域132和第三區(qū)域136。這些區(qū)域可以在如上面關于圖1-5的實施方式所述的柔性、剛度或其他特性方面不同。在某些實施方式中，第一區(qū)域130可以界定主體112的大部分，并且第二區(qū)域132可以包圍開口125。在圖6中，第二區(qū)域132用包圍開口125的虛線表示。而且，第三區(qū)域136可以界定邊緣114。

當主體112被沖擊時，主體112可以與上面關于圖4和圖5討論的實施方式相似地起作用。因此，主體112可以被驅動至穿用者身體中。然而，第二區(qū)域132可以撓曲，使得邊緣114可以遠離穿用者身體移動。因此，界定開口125的內邊緣114可以撓曲以減少穿用者身體上的應力集中。還應認識到，主體112的外周邊緣也可以與圖1-5的實施方式相似地配置成撓曲。

現在參照圖8和圖9，根據另外的實施方式示出了防護主體212。對應于圖1-5的實施方式的部件用增加了200的相應的參考數字來表示。

主體212可以與圖1-5的主體12大體上相似。然而，第二區(qū)232可以界定主體212的邊緣214。在某些實施方式中，邊緣214可以是主體212的外周邊緣。在另外的實施方式中，邊緣214可以是界定通孔或其他相似特征的內邊緣。

應理解，主體的不同區(qū)域可以按不同形式設置成具有不同的柔性。例如，用于形成區(qū)域的材料和/或制造方法可以被選定以達到不同的柔性。另外，主體可以包括一種或更多種結構特征，例如凹槽、通道、凹進部、減小的厚度或引起一個區(qū)域比另一個區(qū)域更具柔性的其他特征。

例如，圖10示出了具有在預定區(qū)域增大柔性的結構特征的主體312的實施方式。對應于圖1-5的實施方式的那些部件的部件用增加了300的相應的參考數字來表示。

主體312可以與圖1-5的實施方式相似地包括第一區(qū)域330、第二區(qū)域332和第三區(qū)域336。然而，第二區(qū)域332可以包括變薄區(qū)域358，例如通道、凹槽、凹進部、凹陷及類似物。因此，第二區(qū)域332的厚度360可以小于第一區(qū)域330和/或第三區(qū)域336的厚度362。因此，第二區(qū)域332的減少的厚度可以增大第二區(qū)域332的柔性。另外，在某些實施方式中，變薄區(qū)域358可以從主體312的外表面凹進，并且內表面可以是相對平滑的。因此，為了附加的舒適性，內表面可以設置成大體上平地抵靠穿用者。

圖11-18示出了其中防護主體的厚度被改變以影響緊鄰主體的邊緣的柔性的更多實施方式。在圖11-18中，對應于圖1-5的實施方式的部件用通過100的增量增加的相應的參考數字來表示。

例如，如圖11-12的實施方式所示，主體412可以從第一區(qū)域430至邊緣414在厚度方面逐漸漸小。因此，主體412可以鄰近邊緣414比鄰近主體412的較中心區(qū)域更具柔性。

此外，如圖13和圖14的實施方式所示，主體512可以包括與圖10的實施方式相似的變薄區(qū)域558。類似地，如圖15和圖16的實施方式所示，主體612可以包括多個變薄區(qū)域658?？梢跃哂腥魏魏线m數量的變薄區(qū)域658，并且變薄區(qū)域658可以具有任何合適的形狀。例如，如圖16所示，主體612可以包括遠離彼此間隔開且在內側方向從邊緣614間隔開的一系列三個變薄區(qū)域658。

而且，如圖17和圖18的實施方式所示，變薄區(qū)域758可以是帶輪廓的。例如，變薄區(qū)域758可以是從主體712的內表面715凹進的帶輪廓凹進部。另外，主體712的鄰近邊緣714的厚度760可以小于主體712的中心部分的厚度762。

因此，如圖10-18的實施方式所示，防護主體的厚度可以在主體的內側-外側方向上改變。因此，主體可以在鄰近相應的邊緣處具有增大的柔性。

現在參照圖19，根據另外的實施方式示出了防護主體812。對應于圖1-5的實施方式的部件用增加了800的相應的參考數字來表示。

主體812可以包括不同的形狀、柔性、剛度、撓曲模量、彈性模量、材料諸如此類的多個區(qū)域。例如，第一區(qū)域830可以總體上是圓形的并且可以如邊界線870所指示的大體上居中地在主體812上。第二區(qū)域832可以是環(huán)形的并且大體上圍繞第一區(qū)域830定中心，如在邊界線870和邊界線872之間所指示的。此外，第三區(qū)域836可以在內側方向上由大體上圓形的邊界線872界定。另外，第三區(qū)域836可以在外側方向上由周界邊緣814界定。第一區(qū)域830可以具有比第二區(qū)域832高的剛度，并且第二區(qū)域832可以具有比第三區(qū)域836高的剛度。換言之，第三區(qū)域836可以比第二區(qū)域832更具柔性，并且第二區(qū)域832可以比第一區(qū)域830更具柔性。因此，當主體812被沖擊或以其他方式負載時，第三區(qū)域836可以比主體812的其他區(qū)域830、832更容易地撓曲以減少抵靠穿用者身體沿著邊緣814的應力集中的可能性。

既然主體的結構特征已在上面關于各種實施方式被討論，那么主體的材料組成和制造將根據某些實施方式來討論。用于形成主體的材料和/或制造方法可以被選擇使得不同的區(qū)域展現出不同的柔性。這些構思將參照圖20-29且參照圖2-5所示的主體12來討論。然而，應認識到，下面的關于主體的材料和主體的制造的討論可以適用于圖6-19的實施方式或適用于主體的其他實施方式。

在某些實施方式中，主體可以至少部分地由一種或更多種復合材料制成。復合材料可以包括兩種或更多種不同的子成分。一般而言，復合材料可以包括基質成分和被分布、懸浮或以其他方式并入基質成分內的增強成分。

基質成分和增強成分可以具有任何合適的形狀。例如，基質成分可以是聚酯、乙烯基酯、環(huán)氧化物、尼龍或酚醛樹脂。另外，在某些實施方式中，增強成分可以包括以各種形狀形成的材料物項。例如，增強成分的材料物項可以形成為纖維、球狀體或其他形狀。在某些實施方式中，材料物項可以大體上相同地成形。在其他實施方式中，材料物項可以是相對小的各種形狀的顆粒。增強成分還可以由碳、芳綸、玻璃或其他材料制成。另外，基質成分和增強成分可以在由施加熱、壓力或通過化學反應(例如，通過暴露于有機過氧化物)引發(fā)的固化反應中一起固化。此外，復合材料內的聚合物分子可以在固化階段期間通過交聯(lián)工藝鍵合。這種化學反應產生了強的高度交聯(lián)的分子結構。

此外，主體可以利用任何合適的制造技術來形成。例如，主體可以利用模制和/或鍛造工藝來形成。例如，主體可以是壓縮模制的復合材料或鍛造的復合材料。在鍛造的復合材料的情況下，用于形成主體的材料可以是通過美國密歇根州貝城的Quantum Composites生產的可商購的材料。

在圖21的實施方式中，例如，第一區(qū)域30和第三區(qū)域36可以包括大體上相同的材料，即基質成分50和增強成分52。第二區(qū)域32還可以包括基質成分54和增強成分56。增強成分52和增強成分56可以包括多種物項。這些物項可以成形為任意形狀的顆粒、纖維、片、球狀體或其他形狀。

在某些實施方式中，基質成分50可以是與基質成分54大體上相同的材料。換言之，基質成分50和基質成分54可以包括第一區(qū)域30、第二區(qū)域32和第三區(qū)域36所共用的基質材料。在其他實施方式中，基質成分50可以是與基質成分54不同的材料。另外，基質成分50和/或基質材料54可以是環(huán)氧樹脂、熱塑性樹脂或其他合適的材料。

另外，在某些實施方式中，增強成分52可以由與增強成分56大體上相同的材料制成。在其他實施方式中，增強成分52可以由與增強成分56不同的材料制成。例如，在某些實施方式中，增強成分52和增強成分56可以由碳、芳綸、玻璃或其他合適的材料制成。

然而，包括增強成分52的物項的尺寸、形狀和布置可以不同于增強成分56的物項的尺寸、形狀和布置。這些成分的尺寸、形狀和布置可以影響第一區(qū)域30、第二區(qū)域32和第三區(qū)域36的相對柔性。

例如，在某些實施方式中，第二區(qū)域32的增強成分56可以包括懸浮于基質成分54內的多種相對長的纖維57。這些纖維57可以按預定布置來布置。相比之下，如圖21所示，第一區(qū)域30和第三區(qū)域36的增強成分52可以包括懸浮于基質成分50內的多種相對小的、短的微觀顆粒53。顆粒53可以任意地成形，使得顆粒53中的某些具有一種形狀且其他的顆粒53具有不同的形狀。此外，在某些實施方式中，顆粒53可以是亂層結構(turbostratic)，使得構成顆粒53的原子被雜亂地折皺或壓皺在一起。顆粒53可以在基質成分50內在多種方向上取向。這些顆粒53可以按大體上任意的、非均一的且非均勻的布置來布置。另外，在某些實施方式中，顆粒53可以彼此交纏。顆粒53的這種布置可以提高第一區(qū)域30和第三區(qū)域36的強度、剛度或其他特性。

在某些實施方式中，第二區(qū)域32的纖維57可以沿著促進第二區(qū)域32的柔性的負載路徑來取向。更具體地，如圖20和圖21的實施方式所示，纖維57可以是大體上單向的且纖維57可以在大體上共用的方向上被布置。例如，纖維57可以橫向于邊緣14延伸，使得纖維57的縱向軸線與邊緣14相交。另外，在某些實施方式中，纖維57可以大體上正交于邊緣14延伸。利用該布置，纖維57可以隨著邊緣14如圖5中所示的撓曲而略微彎曲。該布置可以在沿著如圖20所示的主體12的邊緣14的周界方向上是大體上恒定的，使得纖維57大體上從主體12的中心91朝向邊緣14輻射。此外，如圖21所示，纖維57可以彼此覆蓋且可以貫穿主體12的厚度橫向于邊緣14延伸。而且，在某些實施方式中，纖維57可以在第二區(qū)域32內彼此大體上均勻地間隔開。

應認識到，纖維57的布置可以不同于圖20和圖21中所示的實施方式。然而，第二區(qū)域32的纖維57可以被預定且布置成提供期望量的柔性。因此，在某些實施方式中，纖維57的至少一些可以沿著邊緣14或總體上平行于邊緣14延伸。另外，在某些實施方式中，纖維57可以被機織在一起，使得不同的纖維57相對于邊緣14以不同角度延伸。

因此，用于形成第一區(qū)域30、第二區(qū)域32和第三區(qū)域36的材料可以被選定以給那些區(qū)域提供期望量的柔性。在圖20和圖21的實施方式中，例如，這些材料允許第一區(qū)域30為相對剛性且強的，并且這些材料允許第二區(qū)域32為更柔性的。因此，當主體12如圖4和圖5中所示的被沖擊時，第二區(qū)域32可以撓曲以允許第三區(qū)域36相對于第一區(qū)域30旋轉。

應認識到，在某些實施方式中，第二區(qū)域32可以包括相對短的顆粒53，而第一區(qū)域30和第三區(qū)域36可以包括相對長的纖維57。在這些實施方式中，第二區(qū)域32可以具有比第一區(qū)域30和第三區(qū)域36小的厚度，使得第二區(qū)域32可以更具柔性。例如，第二區(qū)域32可以包括與圖13-18的實施方式相似的一種或更多種凹進部、袋狀部、凹槽或其他變薄區(qū)域。

在還其他實施方式中，第一區(qū)域30、第二區(qū)域32和第三區(qū)域36可以包括大體上相同的材料。例如，這些區(qū)域可以包括相同的基質材料和相同類型的到處分配的小的、任意布置的顆粒53。在這些實施方式中，主體的邊緣14可以包括凹進部、袋狀部、凹槽或促進邊緣14的柔性的其他變薄區(qū)域。

現在參照圖22-29，根據示例性實施方式示出了制造主體12的方法。雖然該方法相對于圖1-5、圖20和圖21的主體12被示出，但是應認識到，所示出的方法可以修改成也用于制造圖6-19中所示的防護主體，而不背離本公開的范圍。

主體12可以使用任何合適的制造技術來制造。例如，主體12可以至少部分地通過壓縮模制技術使用模具組件1000來制造。

在某些實施方式中，主體12的第二區(qū)域32可以獨立地形成，并且然后被插入至模具組件1000內。第一區(qū)域30和第三區(qū)域36的材料可以然后圍繞第二區(qū)域32被模制(例如，壓縮模制)，產生了如圖2、圖20和圖21中所示的一件式、整體式主體12。在另外的實施方式中，第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域30、32、36可以被共模制并且大體上同時地形成，產生了整體式、一件式主體12。

此外，在某些實施方式中，第一區(qū)域30、第二區(qū)域32和/或第三區(qū)域36可以形成為鍛造的復合材料。因此，復合材料的多種固體的小球、片或顆?？梢苑胖迷谀＞咔恢?。熱和壓力可以被施加以使顆粒連接并融合在一起以形成主體12。另外，在某些實施方式中，主體12的區(qū)域30、32、36中的一些可以形成為鍛造的復合材料，而其他區(qū)域可以不同地形成。

如圖22所示，模具組件1000可以包括第一模具構件1072和第二模具構件1074。第一模具構件和第二模具構件1072、1074可以通過夾具1076被附接并且對齊。模具腔1079可以界定于模具構件1072、1074的相對表面之間。模具組件還可以包括頂出銷1077，所述頂出銷1077用于在主體12被形成之后頂出主體12。

在某些實施方式中，預成形坯(preform)1078(即，預浸材料或襯墊)可以用于形成如圖22所示的主體12。預成形坯1078可以是由與主體12的第二區(qū)域32相同的材料大體上形成的固體物體。因此，在某些實施方式中，預成形坯1078可以包括上述的基質成分54以及相對長的、均一布置的纖維57。預成形坯1078還可以具有對應于主體12的第二區(qū)域32的形狀。因此，預成形坯1078可以具有框狀形狀。如圖23所示，預成形坯1078可以被插入至模具腔1079中并且安置在第二模具構件1074的頂部。纖維57可以相對于模具腔1079安置在預成形坯1078內，使得纖維57在模制過程期間大體上不移動。例如，纖維57可以如上面關于圖21所討論的一樣來布置。

接下來，如圖24所示，材料的裝料1080可以被插入至模具腔1079中。裝料1080可以包括與主體12的第一區(qū)域30和第三區(qū)域36大體上相同的材料。因此，裝料1080可以包括上述的基質成分50和相對短的、任意布置的顆粒53。

然后，如圖25所示，第一模具構件和第二模具構件1072、1074可以朝向彼此移動以閉合模具腔1079。如圖27所示，這可以使裝料1080的材料大體上填充模具腔1079內的空的空間。另外，裝料1080的材料可以移動成與預成形坯1078的暴露表面1081鄰接。

隨后，如圖28所示，熱和壓力可以被施加至模具組件和模具腔1079內的材料。更具體地，模具構件1072、1074可以被加熱，并且這種熱量可以傳遞至預成形坯1078和裝料1080的材料。此外，模具構件1072、1074可以對這些材料施加壓力。在某些實施方式中，模具構件1072、1074可以在近似1000磅的壓力下被加熱至近似900F。因此，基質成分50和基質成分54可以至少部分地液化并且可以融合、混合或以其他方式結合在一起。這在圖28中被示意性地表示，因為預成形坯1078的表面1081已變成波狀。

然后，如圖29所示，材料可以在模具腔內固化。在某些實施方式中，材料可以固化持續(xù)近似十秒。裝料1080和預成形坯1078的材料可以進一步地連接在一起。例如，基質成分50和基質成分54可以固化在一起，使顆粒53和纖維57呈上面討論的布置。一旦被固化，則一件式主體12就可以通過如圖28所示的頂出銷1077從模具腔1079移除。

因此，主體12可以用有效的方式形成。主體12可以用相對少量的時間來形成，伴有相對少的浪費。另外，主體12可以在相對小的公差內重復地形成。

總之，防護裝備物品的主體可以為穿用者提供有效保護。主體可以是非常長的、耐用且輕質的一件式構件。主體還可以成形為緊密地符合于穿用者身體。因此，主體對于穿用而言可以是舒適的。主體還可以包括一個或更多個預定區(qū)域，所述一個或更多個預定區(qū)域相對于其他區(qū)域具有增大的柔性。例如，當主體被沖擊時，主體的邊緣可以撓曲，使得邊緣處的應力集中是不可能的。而且，主體可以有效地制造。主體可以用相對少量的時間來制造。另外，存在形成防護裝置物品所必要的相對少的部分。而且，在某些實施方式中，主體可以為穿用者提供適當保護，而不必包括額外的襯墊、囊狀物或其他部分。

盡管已經描述了本公開的各種實施方式，但該描述意圖為示例性的，而不是限制，并且將對本領域普通技術人員明顯的是，在本公開的范圍內的許多更多的實施方式和實現形式是可能的。因此，本公開不受限制，除鑒于所附權利要求及其等同物之外。此外，本文中公開的實施方式的各種特征可以按除圖示中所示的那些方式之外的方式來組合。此外，在隨附的權利要求的范圍內可以作出各種修改和變化。