结合有缓冲元件的服饰物品及制造服饰物品的方法.pdf

本发明涉及结合有缓冲元件的服饰物品及制造服饰物品的方法。服饰(100)物品可以包括具有第一表面(105)和相对的第二表面(106)的基底层(110)。基底层定义延伸通过基底层且从第一表面延伸至第二表面的孔(111)。缓冲元件(200)可以具有第一材料层(210)、第二材料层(220)及多个泡沫部件(230)。第一材料层和第二材料层结合到基底层的第二表面。泡沫部件被定位在第一材料层和第二材料层之间且被固定到第一材料层和第二材料层。此外，泡沫部件被设置成与孔的位置相对应。在一些构型中，可以利用结合元件(120)，以使第一材料层和第二材料层结合到基底层。

权利要求书
1.  一种制造服饰物品的方法，所述方法包括：
使热塑性聚合物元件结合到基底层；
形成穿过所述热塑性聚合物元件和所述基底层的孔；
使多个泡沫部件固定在第一材料层和第二材料层之间；且
使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述热塑性聚合物元件，以连接所述基底层与所述第一材料层和所述第二材料层。

2.  如权利要求1所述的方法，其中形成所述孔的步骤包括将所述孔定位在所述热塑性聚合物元件的中心区域中。

3.  如权利要求1所述的方法，其中形成所述孔的步骤包括使所述热塑性聚合物元件完全围绕所述孔延伸。

4.  如权利要求1所述的方法，其中所述固定的步骤包括施加热，以使所述泡沫部件结合到所述第一材料层和所述第二材料层。

5.  如权利要求1所述的方法，其中使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述热塑性聚合物元件的步骤包括(a)使所述第一材料层邻近所述孔固定到所述热塑性聚合物元件，及(b)使所述第二材料层在与所述孔隔开的位置处固定到所述热塑性聚合物元件。

6.  如权利要求5所述的方法，还包括定位所述基底层和所述第一材料层以形成所述服饰物品的外表面的一部分的步骤。

7.  如权利要求1所述的方法，其中使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述热塑性聚合物元件的步骤包括将所述泡沫部件定位成与所述孔的位置相对应。

8.  如权利要求1所述的方法，还包括形成穿过所述基底层、所述热塑性聚合物元件、所述第一材料层及所述第二材料层的线迹的步骤。

9.  一种制造服饰物品的方法，所述方法包括：
使热塑性聚合物元件结合到基底层，所述基底层具有第一表面和相对的第二表面，其中所述热塑性聚合物元件被结合到所述基底层的所述第二表面；
形成穿过所述热塑性聚合物元件和所述基底层的孔；
通过将多个泡沫部件固定在第一材料层和第二材料层之间来形成缓冲元件，其中所述第二材料层大于所述第一材料层，使得所述第二材料层的一部分延伸超过所述第一材料层的最外边缘；
紧邻所述孔定位所述缓冲元件，使得所述第一材料层与所述热塑性聚合物元件直接接触且与所述基底层的所述第二表面间接接触，且所述第二材料层与所述热塑性聚合物元件直接接触；
通过熔化所述热塑性聚合物元件使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述基底层。

10.  如权利要求9所述的方法，其中紧邻所述孔定位所述缓冲元件的步骤包括将所述多个泡沫部件与所述孔对准。

11.  如权利要求9所述的方法，其中通过熔化所述热塑性聚合物元件和随后冷却所述热塑性聚合物元件，所述热塑性聚合物元件被结合至所述基底层。

12.  如权利要求9所述的方法，其中所述多个泡沫部件由热塑性聚合物材料制成。

13.  如权利要求12所述的方法，其中通过将热施加到所述第一材料层、所述第二材料层和所述多个泡沫部件，所述多个泡沫部件被固定到所述第一材料层和所述第二材料层。

14.  如权利要求13所述的方法，其中通过将压力施加到所述第一材料层、所述第二材料层和所述多个泡沫部件，所述多个泡沫部件被固定到所述第一材料层和所述第二材料层。

15.  如权利要求9所述的方法，其中所述孔用切割工具形成。

16.  如权利要求15所述的方法，其中所述切割工具包括激光器。

17.  如权利要求9所述的方法，还包括将所述第二材料层缝合至所述基底层的步骤。

18.  如权利要求9所述的方法，还包括将所述第一材料层和所述第二材料层缝合至所述基底层的步骤。

19.  如权利要求9所述的方法，其中所述第一材料层邻近所述孔的边缘定位，使得所述第一材料层与所述第二材料层分开，以防所述第二材料层与所述孔的所述边缘直接接触。

20.  如权利要求9所述的方法，其中将所述第一材料层和所述第二材料层结合至所述基底层的步骤通过在压板和加热板之间按压所述第一材料层、所述第二材料层、所述热塑性聚合物元件和所述基底层来进行。

说明书结合有缓冲元件的服饰物品及制造服饰物品的方法
本申请是申请日为2012年02月22日，申请号为201280010180.0，发明名称为“结合有缓冲元件的服饰物品”的申请的分案申请。
背景技术
给予填塞、缓冲或以其他方式使冲击力减弱的材料或元件通常被引入到各种产品中。例如，运动服饰经常引入保护穿戴者免于接触其他运动员、设备或地面的缓冲元件。更具体地，用在美式足球和曲棍球中的垫引入了为穿戴者的各个部位提供冲击保护的缓冲元件。在美式足球、曲棍球、骑车、滑雪、单板滑雪和滑板期间使用的头盔引入了在下落或碰撞期间提供头部保护的缓冲元件。类似地，英式足球(例如，守门员)和曲棍球中使用的手套引入了为穿戴者的手提供保护的缓冲元件。除了服饰之外，席垫(mat)(例如，用于瑜伽或露营)、椅垫和背包都引入了缓冲元件以增强舒适性。
发明内容
以下公开了引入缓冲元件的各种服饰物品。一般而言，服饰可以包括具有第一表面和相对的第二表面的基底层(baselayer)。基底层定义延伸通过基底层且从第一表面延伸至第二表面的孔。缓冲元件可以具有第一材料层、第二材料层及多个泡沫部件。第一材料层和第二材料层被结合到基底层的第二表面。泡沫部件被定位在第一材料层和第二材料层之间且被固定到第一材料层和第二材料层。此外，泡沫部件被设置成与孔的位置相对应。在一些构型中，可以利用结合元件，以使第一材料层和第二材料层结合到基底层。
以下公开了一种服饰物品，包括：
基底层，其具有第一表面和相对的第二表面，所述基底层界定延伸穿过所述基底层且从所述第一表面延伸至所述第二表面的孔；及
缓冲元件，其具有第一材料层、第二材料层及多个泡沫部件，所述第一材料层和所述第二材料层被固定到所述基底层的所述第二表面，所述泡沫部件被定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间且被固定到所述第一材料层和所述第二材料层，且所述泡沫部件被设置成与所述孔的位置相对应。
所述服饰物品还可包括围绕所述孔延伸的结合元件，所述结合元件可以将所述第一材料层和所述第二材料层固定到所述基底层的所述第二表面。
所述第一材料层可被连接到所述结合元件的邻近所述孔设置的部分，且所述第二材料层可被连接到所述结合元件的与所述孔隔开的部分。
所述结合元件可被定位在所述孔的边缘处。
所述结合元件可包含热塑性聚合物材料。
所述第二材料层可具有比所述第一材料层大的面积。
所述第一材料层和所述基底层的所述第一表面两者可以形成所述服饰的外表面的一部分。
以下还公开了一种服饰物品，包括：
基底层，其具有第一表面和相对的第二表面，所述基底层界定延伸穿过所述基底层且从所述第一表面延伸至所述第二表面的孔；
结合元件，其被固定到所述基底层的所述第二表面且围绕所述孔延伸，所述结合元件包括邻近所述孔设置的第一部分，且所述结合元件包括与所述孔隔开的第二部分；及
缓冲部件，其具有第一材料层、第二材料层及多个泡沫部件，所述第一材料层被结合到所述结合元件的所述第一部分，所述第二材料层被结合到所述结合元件的所述第二部分，所述泡沫部件被定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间且被结合到所述第一材料层和所述第二材料层，且 所述泡沫部件被设置成与所述孔的位置相对应。
所述结合元件可被定位在所述孔的边缘处。
所述结合元件可包含热塑性聚合物材料。
所述第二材料层可具有比所述第一材料层大的面积。
所述第一材料层和所述基底层的所述第一表面两者可以形成所述服饰的外表面的一部分。
还在下文中讨论用于制造服饰物品的方法。在一个实例中，方法包括使热塑性聚合物元件结合到基底层。孔被形成穿过热塑性聚合物元件和基底层。多个泡沫部件被固定在第一材料层和第二材料层之间。此外，第一材料层和第二材料层被结合到热塑性聚合物元件，以连接基底层与第一材料层和第二材料层。
形成所述孔的步骤可包括将所述孔设置在所述热塑性聚合物元件的中心区域中。
形成所述孔的步骤可包括使所述热塑性聚合物元件完全围绕所述孔延伸。
所述固定的步骤可包括施加热，以使所述泡沫部件结合到所述第一材料层和所述第二材料层。
使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述热塑性聚合物元件的步骤可包括(a)使所述第一材料层邻近所述孔固定到所述热塑性聚合物元件，及(b)使所述第二材料层在与所述孔隔开的位置处固定到所述热塑性聚合物元件。
所述方法还可包括定位所述基底层和所述第一材料层以形成所述服饰的外表面的一部分的步骤。
使所述第一材料层和所述第二材料层结合到所述热塑性聚合物元件的步骤可包括将所述泡沫部件设置成与所述孔的位置相对应。
所述方法还可包括形成穿过所述基底层、所述热塑性聚合物元件、所述第一材料层及所述第二材料层的线迹的步骤。
在所附权利要求中特别地指出了表征本发明的方面的益处和新颖性特征。然而，为了获得对这些益处和新颖性特征的增加的理解，可参考描述并阐述了与本发明有关的各种构型和概念的以下描述性内容和附图。
附图说明
当结合附图阅读时，前述概述和下面的详细描述将被更好地理解。
图1是穿戴服饰物品的个体的前视图。
图2是服饰物品的前视图。
图3和图4是服饰物品的侧视图。
图5是服饰物品的后视图。
图6是包含缓冲元件的服饰的一部分的透视图。
图7A和图7B是服饰的一部分的分解透视图。
图8是服饰的一部分的顶部平面图。
图9A和图9B是服饰的一部分的剖视图，如通过图8中的剖面线9A和9B所定义的。
图9C是与图9A相应且描绘服饰的一部分的另外构型的剖视图。
图10是用于服饰的一部分的制造过程的制造设备的一部分的透视图。
图11A-图11N是制造过程的示意性透视图。
图12A-图12N是制造过程的示意性剖视图，如分别通过图11A-图11N中的剖面线12A-12N所定义的。
图13是与图7B相应且描绘服饰的一部分的另外构型的分解透视图。
图14A-图14N是与图8相应且描绘服饰的一部分的另外构型的顶部平面图。
图15A-图15D是与图9A相应且描绘服饰的一部分的另外构型的剖面图。
图16A-图16H是引入缓冲元件的另外的服饰物品的正视图。
具体实施方式
以下讨论和附图公开了引入缓冲元件的服饰物品(例如，短裤、裤子、衬衫、包裹物、手套、头盔及鞋)。此外，以下讨论和附图公开了与制造服饰和缓冲元件相关的各种过程。
服饰构型
参考图1，个体10被描述成穿戴具有短裤类型衣服的大体构型的服饰100的物品。尽管服饰100可以穿戴在其他服饰物品下面，但是服饰100可以单穿，可以被暴露或可以穿戴在其他服饰物品上面。服饰100还可以与其他设备件(例如，运动或防护设备)一起穿。因此，服饰100的构型及个体10穿戴服饰100的方式可以显著变化。
在图2-图5中，服饰100被单独地描绘成包括骨盆区域101和从骨盆区域101向外延伸的一对腿部区域102。骨盆区域101与个体10的骨盆区相应且在被穿戴时覆盖至少部分的骨盆区。骨盆区域101的上部区域定义腰部开口103，在服饰100被穿戴时，腰部开口103围绕个体10的腰部延伸。腿部区域102与个体10的右腿和左腿相应且在被穿戴时覆盖至少部分的右腿和左腿。腿部区域102的下部区域各自定义大腿开口104，在服饰100被穿戴时，大腿开口104围绕个体10的大腿延伸。
形成服饰100的主要元件为基底层110和多个缓冲元件200。基底层110延伸遍及服饰100且形成骨盆区域101和一对腿部区域102的区域，同时定义腰部开口103和大腿开口104。尽管基底层110可以是织物或其它材料的单一元件，基底层110还可以是多个连接的元件。此外，基底层110定义在服饰100被穿戴时背离个体10的外表面105，且基底层110定义在服饰100被穿戴时面向个体10且可接触个体10的相对的内表面106。
缓冲元件200被结合到服饰100的各个区域中，以给予填充、缓冲或以其他方式使冲击力减弱。当在体育运动期间穿戴服饰100时，例如缓冲元件200可以保护个体10免于接触其他运动员、设备或地面。关于服饰 100，缓冲元件200被定位在骨盆区域101和腿部区域102两者中，且更具体地，被设置成保护个体10的臀部、大腿及尾骨。如下文更加详细地描述的，缓冲元件200可以结合到各种不同的服饰物品中，且缓冲元件200可以被设置在服饰物品的各个区域中，以保护个体10的特定部位(例如，肌肉、骨骼、关节、冲击区域)。此外，缓冲元件200的形状、大小及其他特性和用于缓冲元件200的材料和部件可以显著变化，以为个体10的特定部位提供特别的保护水平。尽管缓冲元件200可以被定位在服饰100内且可以是不可见的，缓冲元件200被描绘成服饰100的外部和内部的形成部分。
缓冲元件构型
在图6-图9B中描绘了服饰100的包含一个缓冲元件200的部分。基底层110定义从外表面105延伸到内表面106，从而延伸通过基底层110的孔111。缓冲元件200邻近孔111定位且被固定到基底层110。更具体地，用结合元件120使缓冲元件200固定到内表面106，且缓冲元件200通过孔111暴露。
缓冲元件200包括第一材料层210、第二材料层220及被固定到材料层210和220中的每一个的多个垫部件230。第一材料层210和第二材料层220共同形成缓冲元件200的外表面或覆盖物。即，第一材料层210和第二材料层220共同形成其内定位了垫部件230的袋状物或空间。尽管缓冲元件200可以以各种方式引入服饰100中，但是第一材料层210被描绘为通过孔111暴露，第二材料层220被描绘为从第一材料层210向内地定位，且垫部件230被描绘为设置成与孔111的位置相对应。
用结合元件120，材料层210和220两者均被固定到基底层110的形成内表面106的部分。参考图9A和图9B，第一材料层210被固定到结合元件120的邻近孔111的部分，且第二材料层220被固定到结合元件120的与孔111隔开的部分。在这个构型中，第二材料层220的面积可以大于第一材料层210的面积。即，第二材料层220比第一材料层210被固定到基底层110的更向外的部分(即，与孔111隔开的那部分)且可以具有更大的面积。
多种材料可以用于第一材料层210和第二材料层220，包括例如各种织物、聚合物片、皮革或人造皮革。这些材料的组合(例如，结合到织物的聚合物片)也可以用于材料层210和220。尽管材料层210和220可以由相同的材料形成，但是材料层210和220中的每一个还可以由不同的材料形成。关于织物，材料层210和220可以由包含例如人造丝、尼龙、聚酯、聚丙烯酸物(polyacrylic)、弹性纤维、棉、羊毛或丝绸的针织、编织、非编织、间隔物(spacer)或网状织物部件形成。而且，织物可以是不可拉伸的，可以展示单方向拉伸，或可以展示多方向拉伸。因此，对于材料层210和220，许多材料是合适的。
垫部件230被定位在材料层210和220之间且被固定(或结合)到材料层210和220中的每一个。此外，垫部件230被设置成与孔111的位置相对应。即，垫部件230大体邻近孔111设置，且可以被设置成使得孔111有效地围绕垫部件230延伸。尽管垫部件230的形状可以显著变化，但是被固定的材料层210和220的表面被描绘成具有椭圆形的或带有圆形的末端区域的大体伸长的形状，且垫部件230的侧表面以大体笔直的方式在材料层210和220之间延伸。垫部件230还被描绘成彼此均匀隔开的且被布置成排，特别是偏移的排(offsetrow)，但可以以各种布置来隔开或定位。以偏移的排来布置垫部件230的益处为：有效地使垫部件230之间的区域最小，同时保持相邻的垫部件230之间的整齐的间距。
多种材料可以用于垫部件230，包括在压缩后恢复至初始形状的各种聚合物泡沫材料。当由聚合物泡沫材料形成时，垫部件230可以具有泡沫部件的形式。适合于垫部件230的合适的聚合物泡沫材料的实例包括聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯(ethylvinylacetate)、聚酯、聚丙烯及聚乙烯泡沫。而且，可以利用热塑性和热固性聚合物泡沫材料两者。在缓冲元件200的一些构型中，垫部件230可以由具有不同密度的聚合物泡沫材料形成，或可以利用固体聚合物或橡胶材料。流体填充室也可以被用作垫部件230。同时，不同的垫部件230可以由不同的材料形成，或可以由具有不同密度的相似材料形成。如下文更加详细地讨论的，形成垫部件230的聚合物泡沫材料使冲击力减弱，以提供缓冲或保护。通过选择用于各种垫部件230中 的每一个的厚度、材料及密度，在整个缓冲元件200中，冲击力的减弱程度可以变化，以给予所需程度的缓冲或保护。
形成垫部件230的可压缩聚合物泡沫材料使冲击力减弱，所述冲击力压缩或以其他方式接触缓冲元件200。例如，当引入到服饰100或其他服饰物品中时，垫部件230的聚合物泡沫材料可以压缩，以保护穿戴者免于接触其他运动员、设备或地面。因此，可以利用缓冲元件200，以向被缓冲元件200覆盖的个体10或其他穿戴者的区域提供缓冲或保护。
结合元件120围绕孔111将材料层210和220连接至基底层110。参考图7A和图7B，例如，结合元件120被定位在孔111的边缘处且完全围绕孔111延伸。多种材料可以用于结合元件120，包括例如热塑性聚合物材料(例如，聚氨酯)、各种粘合剂或热活化粘合剂。当由热塑性聚合物材料形成时，例如，可以利用热和压力的施加，以用结合元件120使材料层210和220结合到内表面106。热塑性聚合物材料在受热时熔化且在充分冷却时恢复至固态。基于热塑性聚合物材料的这种特性，可以利用热结合过程来形成将材料层210和220连接至基底层110的热结合部(thermalbond)。如本文所用的，术语“热结合”或其变化形式被定义成涉及至少一个元件内的热塑性聚合物材料软化或熔化使得元件的材料在冷却时彼此固定的两个元件之间的固定技术。类似地，术语“热结合部”或其变化形式被定义成通过涉及至少一个元件内的热塑性聚合物材料软化或熔化使得元件的材料在冷却时彼此固定的过程来连接两个元件的结合部、连接部或结构。例如，关于结合元件120，热结合可以涉及结合元件120内的热塑性材料熔化或软化，以将材料层210和220连接至基底层110。此外，热结合一般不涉及缝合或粘合剂的使用，但是涉及用热使元件彼此直接结合。然而，在一些情况下，可以利用缝合或粘合剂，以补充元件通过热结合的热结合部或连接。作为热结合的可选择方案，可以用粘合剂、热活化粘合剂、缝合或其他固定结构来将材料层210和220中的每一个连接至内表面106。
除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200具有同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种的益处。当引入到服饰物品比 如服饰100中时，穿戴者可能出汗并产生过多的热。通过利用用于材料层210和220的可透过织物且还在相邻的垫部件230之间形成间隙，用于使空气进入服饰100和用于使湿气离开服饰100的区域被形成通过缓冲元件200。更具体地，空气和湿气可以穿过材料层210和220且在垫部件230之间穿过，以向服饰100的具有缓冲元件200的区域给予透气性。而且，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构赋予缓冲元件200柔韧性和低的整体重量。而且，甚至在使用与商业洗涤过程相关的温度时，上文所讨论的用于缓冲元件200的材料和结构允许缓冲元件200被洗涤，而没有明显的收缩或翘曲。因此，缓冲元件200可以为服饰物品同时提供冲击力减弱、透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性。
缓冲元件200相对于孔111和表面105和106的位置可以根据服饰100是否被个体10穿戴来变化。参考图7A，基底层110和缓冲元件200被描绘为处于中间状态，这可发生在服饰100没有被穿戴且没有在服饰100上施加显著的力的时候。在这个状态中，第一材料层210延伸横跨孔111且垫部件230被定位在孔111下方。然而，参考图9C，力107作用于缓冲元件200上，且还可以作用于基底层110上。即，力107向上按压在第二材料层220和部分内表面106上。例如，力107可以类似于个体10的身体施加在服饰100上的力。在这个状态中，由于力107的存在，第一材料层210和垫部件230突出通过孔111。注意到，图1描绘其中缓冲元件200由于个体10的存在向外突出的构型，而图2-图5描绘其中缓冲元件200由于不存在个体10而被下凹在服饰100内的构型。
制造过程
可以利用各种技术来制造服饰100，以包含缓冲元件200。参考图10，制造设备300被公开成包括模具310、脱模器320、加热板330、压板340、台板350及切割机360。在图10中描绘的且在下文讨论的用于制造设备330的构型意图提供可用来制造服饰100的制造设备的实例。还可以利用以类似方式操作的其他各种制造设备。
模具310包括底座311、多个模具元件312、多个出坯构件(ejectionmember)313及一对定位柱314。底座311由耐用且刚性的材料比如钢或 铝形成，以为模具310提供基础。模具元件312从底座311向外(例如，向上)延伸，且展示垫部件230的大体形状。更具体地，每一个模具元件312的内部区域具有单个垫部件230的大体形状。如下文更加详细地讨论的，利用模具元件312的边缘315(例如，上边缘)来切断形成垫部件230的材料，从而成形且形成垫部件230中的每一个。边缘315一般可以具有锋利的构型，所述锋利的构型有助于切断形成垫部件230的材料。出坯构件313被定位在每一个模具元件312的内部区域，且与边缘315隔开(例如，向下隔开)。作为实例，出坯构件313可以由具有比形成垫部件230的聚合物泡沫材料弱的可压缩性的聚合物泡沫材料形成。此外，定位柱314从底座311向外(例如，向上)延伸。
除了具有垫部件230的大体形状以外，模具元件312以与垫部件230相同的方式相对于彼此被布置或以其他方式被定位。如上文所注意到的，垫部件230被描绘为彼此均匀隔开的且被布置成偏移的排。类似地，模具元件312彼此均匀隔开且被布置成偏移的排。即，模具元件312以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相对应的构型被布置。然而，如果需要用于垫部件230的不同布置，那么模具元件312可以被移除或以其他方式被重新定位，以与不同的布置相对应。
脱模器320包括底座321、多个脱模器元件322、一对定位孔323及脱模器片324。底座321由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成，以为脱模器320提供基础。脱模器元件322具有从底座321向外(例如，向下)延伸的销的构型且具有锋利的或尖的末端区域。如下文更加详细地讨论的，脱模器元件322有助于在垫部件230从模具310取出时保持垫部件230的位置。例如，作为销的可选择的方案，脱模器元件322(a)可以具有针、钉状物、长钉或尖头的构型，或(b)可以是在垫部件230从模具310中取出时保持垫部件230的位置的真空系统。因此，脱模器元件322是可用于将垫部件230固定到脱模器320上且有助于在垫部件230从模具310中取出时保持垫部件230的位置的任意装置或系统。此外，定位孔323在底座321中形成孔洞，所述定位孔323被设置成与定位柱314相对应且接纳定位柱314。
脱模器元件322的位置与模具元件312的位置相对应。而且，脱模器元件322以与模具元件312的相同方式相对于彼此被布置或以其他方式被定位，且模具元件312以与垫部件230相同的方式相对于彼此被布置或以其他方式被定位。即，脱模器元件322以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相对应的构型被布置。然而，如果需要用于垫部件230的不同布置，那么脱模器元件322和模具元件312可以被移除或以其他的方式被重新定位，以与不同的布置相对应。
脱模器片324邻近底座321放置且包括接纳脱模器元件322的多个孔。即，脱模器元件322延伸穿过脱模器片324中的孔。多种材料可以用于脱模器片324，包括各种聚合物材料和金属。
加热板330包括底座331且引入加热元件，底座331也可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成。更具体地，电线圈可以延伸通过底座331，以将底座331加热至(a)使垫部件230结合到材料层210和220上且(b)用结合元件120使材料层210和220结合到基底层110上的温度。作为可选择方案，底座331可以引入热流体通过其穿过的流体通道，或可以利用辐射加热器、射频发射器或其他装置。在加热板330的一些构型中，在制造过程期间底座331的接触缓冲元件200的部分的表面可以引入橡胶或硅酮材料。
压板340包括底座341、第一可压缩元件342和第二可压缩元件343。与底座311、321和331一样，底座341可以由耐用且刚性的材料比如钢或铝形成。可压缩元件342和343被下凹在底座341的表面内，使得第二可压缩元件343围绕第一可压缩元件342或以其他方式围绕第一可压缩元件342延伸。第一可压缩元件342具有形成包括垫部件230的缓冲元件200的区域的大体轮廓的形状，且第二可压缩元件343具有形成结合元件120的大体轮廓的形状。可压缩元件342和343由在施加力时压缩或变形且在撤除力时恢复至初始形状的材料(例如，硅酮、聚合物泡沫)形成。尽管压缩可压缩元件342和343两者，压缩的程度可以是不同的。即，第一可压缩元件342可以压缩至比第二可压缩元件343大的程度。
台板350一般由不可压缩的材料形成且包括元件可以压靠住其的表面 351。尽管台板350被描绘为单独的元件，但是台板350可以是工作台表面、包括加热板350的现有热压机内的表面或任意其它合适的表面。切割机360是激光切割设备，比如任意常规的CO2或Nd:YAG激光设备。作为激光切割设备的可选择方案，切割机360可以是模具切割设备、冲压机或剪刀。
参考图11A-图11M和图12A-图12M，公开了利用制造设备300的合适的制造过程的实例。作为制造过程的初始部分，基底层110被形成以定义孔111且包括结合元件120。参考图11A和图12A，基底层110和结合元件120被定位在加热板330和台板350之间。然后，基底层110和结合元件120被压紧，以有效地使结合元件120结合至基底层110上或以其他方式使结合元件120固定到基底层110，如图11B和图12B所示的。如上文所讨论的，加热板330的底座331引入加热元件。这样，底座331的温度可以升高至其中在基底层110和结合元件120之间发生结合的点。然后，用切割机360来切割基底层110和结合元件120的组合或以其他方式来切割基底层110和结合元件120的组合，以形成孔111，如图11C和图12C所描绘的。即，来自切割机360的激光切割且穿过基底层110和结合元件120两者，以形成孔111。从制造过程的这个部分，结合元件120被定位在孔111的边缘处且完全围绕孔111延伸，且孔111延伸通过结合元件120的中心区域。在过程的这个阶段中，将基底层110和结合元件120的组合放在一边，用于将来使用。
继续制造过程，模具元件312以与缓冲元件200中的垫部件230的位置相对应的构型被布置，且脱模器元件322以与模具元件312的位置和缓冲元件200中的垫部件230的位置相对应的构型被布置。然后，坯料301被放置在模具310和脱模器320之间，如图11D和图12D所描绘的。坯料301由与垫部件230相同的材料形成，且具有垫部件230的厚度，垫部件230由坯料301切割出。一旦设置了坯料301，模具310和脱模器320靠近、压紧且切割坯料301，如图11E和图12E所描绘的。更具体地，(a)坯料301压靠住模具元件312，使得边缘315刺穿且切断坯料301，及(b)脱模器元件322刺穿且进入坯料301。注意，脱模器元件322被设置，以 与每一个模具元件312相对应且进入每一个模具元件312的内部区域，该内部区域是出坯构件313所处的位置。根据脱模器元件322的长度，在这个操作期间，脱模器元件322的末端区域可以穿过坯料301且刺穿出坯构件313。为了保证模具元件312与脱模器元件322恰当地对准，定位柱314与定位孔323对准且进入定位孔323。
在过程的这个阶段中，模具元件312已经有效地切穿坯料301。参考图12E，模具元件312的边缘315完全穿过坯料301而放置成抵住脱模器片324的表面。如上文所提到的，每一个模具元件312的内部区域具有单个的垫部件230的大体形状。因此，单个的垫部件230被定位在模具元件312内且被压缩在脱模器片324的表面和出坯构件313之间。如图11F和图12F所描绘的，然后使模具310和脱模器320分开，以从模具元件312内取出垫部件230，且垫部件230通过各脱模器元件322固定到脱模器320上。再次参考图12E，坯料301的在模具元件312内的部分(例如，形成垫部件230的部分)比坯料301的在模具元件312的外部的部分受到更大的压缩。即，坯料301的在模具元件312内的部分被压靠住出坯构件313。当模具310和脱模器320分开时，垫部件230的压缩造成垫部件230从模具元件312向外扩大且保持恰当地设置在脱模器元件322上。因此，在使模具310和脱模器320分开时，垫部件230保持固定到脱模器元件322上。此外，注意到，坯料301在这个阶段可以保持在模具310内(即，围绕各模具元件312)，或可以与模具310分开，且还注意到，坯料301定义其中取出垫部件230的各孔。
参考图12F，脱模器元件322延伸穿过垫部件230且从垫部件230突出。这种构型的益处是：脱模器元件322可以具有适合于不同厚度的垫部件230的长度。如下文更加详细地描述的，脱模器元件322还可以具有缩入到底座321中的构型，从而促进后面的结合步骤或适应其中垫部件230具有不同厚度的构型。
到目前为止，作为制造过程的概述，垫部件230已经有效地从坯料301中取出。更具体地，(a)用模具元件312来切断坯料301，以形成垫部件230，及(b)垫部件230从模具元件312中取出且归因于脱模器元件322 的存在而保持固定到脱模器320，脱模器元件322延伸到各垫部件230中。此外，垫部件230以与模具元件312相同的方式被设置且被定向，且因此被设置且被定向成在缓冲元件200内。因此，垫部件230已经从坯料301中取出，且被设置并被定向成被引入到缓冲元件200中。
然后，邻近加热板330设置脱模器320和垫部件230的组合，如图11G和图12G所描绘的。此外，第一材料层210被放置在垫部件230和加热板330之间。然后，脱模器320和加热板330靠近且压紧第一材料层210和垫部件230，如图11H和图12H所描绘的。如上文所讨论的，加热板330的底座331包括加热元件。同样地，底座331的温度可以升高至其中在第一材料层210和垫部件230之间发生结合的点。尽管脱模器元件322被描绘成突出进入加热板330，脱模器元件322可以具有缩进到底座321中的可缩回构型。
当在脱模器320和加热板330之间被压紧时，可以使用加热板330的能量来使第一材料层210和垫部件230彼此结合。如上文所讨论的，热塑性聚合物材料在受热时熔化且在充分冷却时恢复至固态。基于热塑性聚合物材料的这种特性，可以利用热结合过程，以形成连接第一材料层210和垫部件230的热结合部。在这个上下文中，热结合可以涉及例如(a)第一材料层210和垫部件230内的热塑性材料的熔化或软化，其使元件连接到一起，(b)垫部件230内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入第一材料层210的织物结构或渗入第一材料层210的织物结构，或(c)第一材料层210内的热塑性材料的熔化或软化，使得热塑性聚合物材料延伸进入垫部件230的结构或渗入垫部件230的结构。当仅一个元件包含热塑性聚合物材料时，或当两个元件都包含热塑性聚合物材料时，可以发生热结合。此外，热结合一般不涉及缝合或粘合剂的使用，但是涉及用热使元件彼此直接结合。然而，在一些情况下，可以利用缝合或粘合剂，以补充元件通过热结合的热结合部或连接。作为热结合的可选择方案，可以利用粘合剂、热活化粘合剂或其他固定结构来连接第一材料层210和垫部件230。
如上文所讨论的，在制造过程期间底座331的接触部分缓冲元件200 的表面可以引入橡胶或硅酮材料。参考图12H，脱模器元件322与底座331隔开且没有接触底座331。在其中第一材料层210和垫部件230的压紧引起脱模器元件322接触底座331的情况下，可以存在橡胶或硅酮材料，以接纳脱模器元件322的末端区域。即，在压紧第一材料层210和垫部件230的期间，脱模器元件322的末端区域可以刺穿且进入橡胶或硅酮材料。
压紧且结合后，使脱模器320和加热板330分开，以暴露结合的第一材料层210和垫部件230。在这个阶段，连接第一材料层210和垫部件230的热塑性材料、粘合剂或其他元件可以具有高的温度或可能没有完全固化。为了防止第一材料层210和垫部件230之间分开，可以从底座321中推出脱模器片324，这有效地从脱模器元件322中推出垫部件230，如图11I和图12I所描绘的。即，使脱模器片324与脱模器元件322分开，以从脱模器320中推出垫部件230。在使脱模器片324与脱模器元件322完全分开时，第一材料层210和垫部件230的组合脱离脱模器320，如图11J和图12J所描绘的。
继续制造缓冲元件200，然后，基底层110和结合元件120的组合邻近压板340被放置，第二材料层220邻近加热板330被放置，且将第一材料层210和垫部件230的组合被放置在这些元件之间，如图11K和图12K所描绘的。特别参考图12K，注意到，(a)垫部件230被定位成与第一可压缩元件342的位置相对应，及(b)结合元件120被定位成与第二可压缩元件343的位置相对应。然后，压板340和加热板330靠近且压紧元件，如图11L和图12L所描绘的。考虑到底座331的高的温度，结合(例如，热结合)发生在(a)第一材料层210和结合元件120的邻近孔111的部分之间，以使第一材料层210固定到基底层110的内表面106，(b)在第二材料层220和结合元件120的与孔111隔开的部分之间，以使第二材料层220固定到基底层110的内表面106，及(c)在第二材料层220和垫部件230之间。注意到，这个过程还(a)将第一材料层210固定或结合到结合元件120的邻近孔111的部分，和(b)将第二材料层220固定或结合到结合元件120的与孔111隔开的部分。
第一可压缩元件342和第二可压缩元件343的可变的可压缩性有助于 形成上文所讨论的各种结合部。垫部件230展示比缓冲元件200内的其它元件大的厚度。因此，在第二材料层220和垫部件230的结合过程中，第一可压缩元件342压缩或以其他方式变形，以容纳垫部件的厚度。第二可压缩元件343具有比第一可压缩元件342弱的可压缩性，因为基底层110、结合元件120及材料层210和220的厚度是相对小的。尽管在(a)在第一材料层210和结合元件120的邻近孔111的部分之间及(b)在第二材料层220和结合元件120的与孔111隔开的部分之间的结合部的形成过程中，第二可压缩元件342将压缩，但是压缩的程度将小于第一可压缩元件342的压缩程度。因此，可压缩元件342和343每一个具有容纳正被压缩的部件的厚度的可压缩性。
尽管可压缩元件342和343两者的利用提供结合各种元件的有效方式，但是还可以利用压板340的其它构型。例如，在压板340的一些构型中，可以没有第二可压缩元件343。此外，压板340可以被形成为具有带用于接纳垫部件230而不是可压缩元件342和343两者的凹处的波状外形的构型。
一旦完成压缩和结合，使加热板330和压板340分开，以暴露结合的基底层110、结合元件120、第一材料层210、第二材料层220和垫部件230，如图11M和图12M所描绘的。在制造过程的这个阶段，可以有效地完成部分服饰100和缓冲元件200的制造。
图11A-图11M和图12A-图12M的以上讨论提供了用于部分服饰100和缓冲元件200的合适的制造过程的实例。一般而言，制造过程的益处为：模具元件312的布置确定缓冲元件200中的垫部件230的得到的布置。即，模具310首先被设定成使得模具元件312以特定的布置被设置，且垫部件230的得到的位置有效地反映模具元件312的布置。因此，垫部件320的位置可以通过模具元件312的布置来预先选定。
制造过程的额外的益处为：缓冲元件200的所有元件可以通过热结合连接，而不需要额外的制造步骤。然而，在一些构型中，可以利用任选的缝合、粘合剂或热结合步骤，以补充材料层210和220围绕垫部件230的外周的连接。作为实例，参考图11N和图12N，可以利用缝纫或缝合机器 370，以进一步使材料层210和220彼此固定。此外，可以利用缝纫或缝合机器370，以将缓冲元件200引入到服饰100或其他物品中。
还可以利用各种其他制造方法或上文所讨论的制造方法的变化形式。例如，脱模器元件322可以缩回到底座321内。尽管脱模器元件322被描绘成具有比垫部件230的厚度小的长度，但是脱模器元件322可以具有较大的长度。形成具有较大长度的脱模器元件322的益处为：具有较大的厚度的垫部件230可以被形成且引入到缓冲元件200内。在其他构型中，可以没有出坯构件313，或可以在模具元件312内利用机械化的出坯器。而且，脱模器元件322可以是可取出的或可以被设置在不同位置中，以允许垫部件230的不同构型。而且，可以形成特定的机构，以使上文所讨论的大体制造过程自动化。
作为另外的内容，在各步骤中，脱模器320和压板340被描述成定位在加热板330的下方。关于这种构型的益处涉及形成缓冲元件200的元件的设置。更具体地，当脱模器320和压板340在加热板330的下方时，在施加来自加热板330的热之前，形成缓冲元件200的元件可以被布置或以其他方式被设置在脱模器320和压板340上。在这个构型中，仅当加热板330使元件压靠住脱模器320或压板340时，热被施加到缓冲元件200的元件上。因此，没有施加热，可以以其中加热板330在脱模器320和压板340上方的构型来布置形成缓冲元件200的元件。
另外的缓冲元件构型
缓冲元件200的各方面可以根据缓冲元件200的预期用途和其中引入了缓冲元件200的产品来改变。而且，在缓冲元件200内所采用的尺寸、形状和材料的变化可以改变缓冲元件200的整体特性。即，通过改变缓冲元件200内所采用的尺寸、形状和材料，缓冲元件200的可压缩性、冲击力减弱、透气性、柔韧性及整体重量可以适合于特定的目的或产品。下文讨论用于缓冲元件200的多种变化形式。可以利用这些变化形式中的任意一种及这些变化形式的组合，以使缓冲元件200的特性适合于预期的用途或特定的产品。而且，这些变化形式中的任意一种可以通过上文所讨论的方法或上文所讨论的方法的变化形式来制造。
缓冲元件200的另外构型被描绘在图13中，其中框架部件240被设置成围绕各种垫部件230且在各种垫部件230之间延伸。尽管垫部件230被固定到材料层210和220上，框架部件240可以没有固定到层210和220上，且框架部件240的厚度可以小于垫部件230的厚度。框架部件240的益处涉及当物体接触缓冲元件200且在垫部件230之间突出时提供额外的保护。
如上文所讨论的，垫部件230具有椭圆形的或具有圆形末端区域的大体伸长的形状。然而，垫部件230可以具有各种其他形状，包括圆形、三角形及六边形，分别如图14A-图14C所描绘的。垫部件230可以具有如图14D所描绘的不规则形状，或可以为如图14E所描绘的不同形状的混合。尽管垫部件230中的每一个可以具有相同的形状和尺寸，但是垫部件230也可以具有呈各种不同尺寸的大体类似的形状，如图14F所描绘的。
除了可以显著变化的垫部件230的方面以外，可以改变缓冲元件200的整体形状。参考图14G，缓冲元件200展示大体圆形或圆的形状。在另外的构型中，缓冲元件200可以具有三角形、六边形或H形的结构，分别如图14H-图14J所描绘的。还关于图1-图5中的服饰100来描绘缓冲元件200的各种形状。作为具有适合于臀部垫的形状的一个缓冲元件200的实例被描绘在图14K中。作为更多实例，来自服饰100的具有适合于大腿垫的形状的一个缓冲元件200被描绘在图14L中，且来自服饰100的具有适合于尾骨垫的形状的一个缓冲元件200被描绘在图14M中。
涉及第一材料层210和第二材料层220的各种方面也可以显著变化。如上文所讨论的，材料层210和220可以由例如各种织物、聚合物片、皮革、人造皮革或材料的组合形成。参考图14N，第一材料层210被描绘成具有网状材料的构型，所述网状材料定义通过所述垫部件230的多个孔洞。除了给予允许空气和湿气转移的较大透气性外，网状材料可以允许各种美学性能。更具体地，垫部件230可以具有通过第一材料层210可见的不同的颜色。除了网状材料以外，其他至少半透明的织物或聚合物片材料也可以允许垫部件230具有可见的不同的颜色。在另外的构型中，缓冲元件200可以完全没有第一材料层210。
尽管垫部件230的厚度(即，结合到材料层210和220的表面之间的距离)可以是恒定的，垫部件230还可以具有不同的厚度，如图15A所描绘的。在缓冲元件200的一些构型中，位于中心区域的垫部件230可以具有比位于外周区域的垫部件230小的厚度，如图15B所描绘的。垫部件230的厚度还可以在横跨缓冲元件200的宽度上减少，如图15C所描绘的，或可以在横跨缓冲元件200的宽度上逐渐减小，如图15D所描绘的。
另外的服饰构型
在图1-图5中，服饰100被描绘成具有短裤类型衣服的大体构型。参考图16A，服饰100的腿部区域102向下延伸至较大的程度，从而得到裤子类型衣服的构型，所述裤子类型衣服包括用于个体10的膝部的额外的缓冲元件200。类似的构型被描绘在图16B中，其中服饰100包括用于个体10的脚踝或小腿的额外的缓冲元件200。
除了短裤类型衣服和裤子类型衣服以外，还可以以上文所讨论的构型中的任意一种将缓冲元件200引入其他各种类型的服饰中。参考图16C，具有衬衫类型衣服的构型的服饰400的物品被描绘成包括在与穿戴者的肘部相对应的位置中的两个缓冲元件200。当被穿戴时，缓冲元件200可以为肘部提供保护。即，缓冲元件200可以使肘部上的冲击力减弱。除了使冲击力减弱以外，缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。尽管服饰400被描绘成长袖衬衫，服饰400可以具有其他衬衫类型衣服的构型，包括例如短袖衬衫、背心式上衣、贴身内衣(undershirt)、夹克和外套。参考图16D，服饰400被描绘成包括在与穿戴者的肘部、肩部及两侧相对应的位置中的六个缓冲元件200。
缓冲元件200还可以被引入到覆盖穿戴者的其他区域的服饰中，比如例如帽子、头盔、包裹物、鞋、袜子和手套中。作为实例，具有一个缓冲元件200的包裹物500被描绘在图16E中。包裹物500具有可以放置在穿用者的臂或腿上的大体圆柱形的构型。例如，当穿戴者的肘部酸痛或受伤时，包裹物500的缓冲元件200可定位在肘部上，以帮助在体育运动期间保护肘部。作为其他实例，结合缓冲元件200的鞋垫600被描绘在图16F 中。鞋垫600可以定位在鞋物品内，以缓冲足部的下(即，足底)表面。此外，如图16G所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到手套700中，以为穿戴者的手提供保护。此外，如图16H所描绘的，一个或多个缓冲元件200可被引入到头盔800中，以为穿戴者的头部给予保护。除了使冲击力减弱以外，这些构型中的缓冲元件200还可以同时提供透气性、柔韧性、相对低的整体重量及耐洗性中的一种或几种。
在上文中和在附图中参考各种构型公开了本发明。然而，本公开内容的目的是提供与本发明相关的各种特征和概念的实例，而不是限制本发明的范围。相关领域的技术人员将认识到，可对上述构型做出许多改变和修改，而不偏离如由所附权利要求所限定的本发明的范围。