[0001] 偏转元件和防护服使用 [0002] 偏转元件 [0003] 披露领域 [0004] 本公开涉及一种用于执法人员和其他用户的防护服,更具体地涉及一种包括偏转元件以偏转攻击力的防护服。 [0005] 披露的背景 [0006] 执法人员可能会穿戴防护装备以保护他们免受攻击,因为当他们被枪击、刺伤或受到攻击者的打击时,他们可能会受到影响。 每种攻击类型的防护装备可能不同。 因此,用户可能需要根据预期的威胁选择不同的装备来抵御打击、刀具或子弹。 [0007] 同样,摩托车用户或其他未受保护车辆的用户也可能受益于佩戴保护装备以保护他们免受撞击。 运动员也可以从使用护具中获益。 [0008] 通常,防护装备可包括用于吸收打击的刚性外层和用于软化用户受到的打击的柔软内层。 例如,一颗 5.56 毫米的子弹可向直径为 5 毫米的点提供约 2000 焦耳的能量。 防护装备外层旨在借助内层阻止子弹和缓冲打击。 同样,棒球棒可向一小块区域提供约 120-200 焦耳的能量,而内层有助于缓冲打击。 另一方面,当执法人员推人时,由于外层没有衬垫,护具外刚性层可能会伤害人。 [0009] 通常,不同体型的用户需要不同尺寸的护具来匹配他们的体型。 因此,执法机构通常需要存储多种尺寸的装备以满足所有用户的需求。 因此,希望有一个可调节的齿轮,以减少所需的不同尺寸的数量。 披露概要 [0010] 本公开的实施例的一个方面涉及一种包括上弧和下弧的偏转元件,上弧的半径小于下弧的半径。 每个圆弧包括一个坚固但又灵活的层和一个位于圆弧一侧的填充层。 每个弧都包裹有材料层,上弧位于下弧的顶部,它们各自的包裹在上层的末端连接在一起。 在上弧受到打击时,上弧用作弹簧,使打击的方向偏转,以至少部分地向侧面分散到下弧中。 [0011] 本公开的另一方面涉及一种防护服,其包括构造成保护使用者的各个肢体的保护单元。 每个保护单元包括一个或多个偏转元件,以减少能量从打击传递到保护服使用者的身体。 可选地,防护服保护用户以及与用户发生碰撞的人。 [0012] 因此,根据本公开的实施例,提供了一种偏转元件,包括: [0013] 上弧; 和 [0014] 较低的弧度; [0015] 其中,每个上弧和下弧包括: a)实心柔性弧形层; b) 圆弧内侧的软垫层; c) 围绕实心弧形层和软垫层形成包裹的材料; 和 [0016] 其中,每一端的上弧包边与下弧包边相连,上弧包边面向下弧包边。 [0017] 在本发明的一实施例中,上述的上弧与下弧均向同一方向弯曲,且下弧的半径大于上弧的半径。 可选地,下弧具有基本上无限大的半径。 或者,上层 圆弧和下圆弧沿相反方向弯曲。 在本发明的一实施例中,偏转元件还包括: [0018] 第二上弧置于上弧上并以与上弧类似的方式连接到下弧的外罩; [0019] 其中,第二上弧相对于上弧旋转。 [0020] 可选地,第二上弧相对于上弧正交定位。 在本公开的一个实施例中,多个上弧连接到单个下弧。 可选地,材料套是耐磨的。 备选地或附加地,材料套是耐火的。 [0021] 根据本发明实施例还提供了一种防护服,包括: [0022] 保护使用者身体的多个保护单元,其中每个保护单元包括一个或多个如上所述的偏转元件。 [0023] 在本发明的一实施例中,上述的多个保护单元包括一头部保护单元,用以保护使用者的头部。 [0024] 在本发明的一实施例中,上述的多个保护单元包括手臂保护单元,用以保护使用者的手臂。 可选地,所述手臂保护单元包括用于保护使用者的肩部、上臂、肘部和前臂的保护单元。 [0025] 在本发明的一实施例中,上述的多个保护单元包括一腿部保护单元,用以保护使用者的腿部。 可选地,所述腿部保护单元包括配置为保护使用者的臀部区域、大腿、膝盖、小腿和足部的保护单元。 [0026] 在本发明的一实施例中,多个保护单元包括一躯干保护单元,用以保护使用者的躯干。 可选地,躯干保护单元包括配置为保护用户的胸部、背部、左侧和右侧的保护单元。 在本公开的一个实施例中,躯干保护单元包括配置为容纳防弹板的口袋。 附图的简要说明 [0027] 通过结合附图的以下详细描述,将理解和更好地理解本公开。 相同的结构、元件或部件出现在多于一幅图中,一般在其出现的所有图中都标以相同或相似的编号,其中: [0028] 图1A是根据本公开的一个实施例的偏转元件的侧视图的示意图; [0029] 图1B是根据本公开的一个实施例的偏转元件的俯视图的示意图; [0030] 图1C是根据本公开的一个实施例的二维偏转元件的俯视图的示意图; [0031] 图1D是根据本公开的实施例的具有多个弧的替代偏转元件的顶视图的示意图; [0032] 图1E是根据本公开的实施例的备选偏转元件的示意图; [0033] 图1F​​是根据本公开的实施例的又一替代偏转元件的示意图; [0034] 图1G是根据本公开的实施例的力对偏转元件的影响的示意图; [0035] 图1H是根据本公开的一个实施例的替代偏转元件的侧透视图的示意图; [0036] 图2是根据本公开的一个实施例的防护服的示意图; [0037] 图3是根据本发明一个实施例的防护服头部保护单元的透视示意图。 [0038] 图4是根据本发明一个实施例的防护服的手臂保护单元的示意图。 图5A是根据本公开的一个实施例的防护服的腿部保护单元的示意图; [0039] 图5B是根据本公开的一个实施例的腿部保护装置的带子的示意图; [0040] 图5C是根据本公开的一个实施例的腿部保护单元的大腿保护的示意图; [0041] 图5D是根据本发明一个实施例的防护服的后部保护示意图; [0042] 图5E是根据本公开的一个实施例的防护服的中央保护单元的示意图; [0043] 图6A是根据本公开的一个实施例的防护服的躯干保护单元的示意图; [0044] 图6B是根据本公开的一个实施例的防护服的前躯干保护单元的前视图和后视图的示意图; [0045] 图6C是根据本公开的一个实施例的防护服的背部躯干保护单元的前视图和后视图的示意图; 和 [0046] 图6D是根据本公开的实施例的防护服的侧躯干保护单元的前视图和后视图的示意图。 [0047] 详细说明 [0048] 图1A是根据本公开的实施例的偏转元件100的侧视图的示意图。 在本公开的一个实施例中,偏转元件100包括连接在一起的两个弧(110、120)。 具有较大半径的下弧110和具有较小半径的上弧120。 每个弧形(110、120)包括在弧形的内侧(面向由弧形限定的圆的中心)耦合到软填充材料(112、122)的固体柔性层(114、124)。 每个圆弧(110、120)及其坚固的柔性层(114、124)和相应的软填充材料(112、122)被围绕圆弧(110、120)的薄封闭层(或外壳)(116、126)包围 ). 封闭层(116、126)通常是柔性的或有弹性的,以在上弧120上施加力150时能够使上弧120的端部侧向运动。可选地,上弧120附接到下弧110以 偏转传入的力150。可选地,当上弧120受到冲击时,它像弹簧一样响应以通过将冲击的至少一部分能量向侧面分散到下弧110中来偏转冲击的能量。 [0049] 图1G是根据本公开的实施例的力150对偏转元件的影响的示意图。 如图1G所示,上弧120压靠下弧110并且通过加宽上弧120而变形,如虚线的凹陷弧125所示。 因此,上弧形120将一些力的方向从被向下导向偏转为被导向侧向,从而导致偏转力155(具有侧向分量和向下分量)。 可选地,下弧110也可以在力150的作用下发生侧向变形。 [0050] 在本发明的一实施例中,圆弧(110、120)的实心柔性层(114、124)由实心高密度聚乙烯(HDPE)片材或其它实心柔性材料制成。 可选地,片材的宽度被选择为在约0.8至1.5mm之间。 填充材料(112、122)可以是泡沫聚乙烯海绵状材料,并且封闭层(116、126)可以是诸如Cordura 1000或其他织物或尼龙的材料。 可选地, 填充材料(112、122)是闭孔发泡聚氨酯(例如 Palziv),宽度在约 5 至 10 毫米之间。 上弧120的长度一般在5cm到15cm之间,而下弧110的长度一般在10cm到40cm之间,这取决于它的使用位置,例如它会用在使​​用者身体的哪个部位。 用于保护如下所述。 [0051] 在本公开的一个实施例中,上弧形 120 通过连接件 118 附接到下弧形件 110。例如,连接件 118 可以通过使用粘合剂、使用钩子和 环形紧固件(例如 Velcro)或通过热连接。 可选地,封闭层由耐磨和/或耐火的材料制成。 [0052]在本公开的一个实施例中,偏转元件100被配置为使得施加到上弧120的力150的能量被偏转元件100基本上侧向偏转,例如如图1A和图1G所示通过合力 155.在本公开的一些实施例中,偏转元件100被配置成使得放置在下弧110下方的物体接收到小于施加到上弧120的力的一半。 [0053] 图1B是根据本公开的实施例的偏转元件100的俯视图的示意图。 偏转元件100由单个细长的上弧120形成。然而,偏转元件100可以采用其他形式,例如如图1C所示的偏转元件101。可选地,偏转元件101可以具有两个上弧120,它们相交 在弧的中心或偏离中心。 在本发明的一些实施例中,在一个方向上可以有一个或多个上弧120,在另一个方向上可以有一个或多个上弧120。 可选地,两个上弧120可以相互正交或形成其他角度。 结果,偏转元件101可以在四个方向(例如北、南、东和西)或其他方向而不是像偏转元件100那样在两个方向上偏转力。 [0054] 在本公开的一些实施例中,两个或更多个上弧120独立地附接(例如,彼此不交叉)到单个下弧110 形成偏转元件102,例如 如图 ID 所示。 可选地,偏转元件102可用于覆盖大面积,例如作为背心240的一部分以保护用户的躯干,如下图6A所示。 [0055] 在本公开的一个实施例中,下弧110可以具有基本上无限大的半径(例如平坦或基本上平坦的表面而不是弯曲的表面,参见图1F中的偏转元件104))。 备选地或附加地,下弧形110可以在与上弧形120相反的方向上弯曲以形成替代的偏转元件103(例如,像蛤壳),如图1E所示。 可选地,下弧形110的形状基于其预期用途来选择以匹配偏转元件100将部署在其上的表面。 例如,当保护用户的手臂或腿时,通常会使用偏转元件 100。 相反,当在头盔内使用时,偏转元件101(具有交叉弧120)或偏转元件103(具有蛤形状(图1E))可用于匹配头盔的曲率。 或者,可以使用偏转元件100、101、102、103和104的组合来匹配部署表面。 [0056] 在本公开的一些实施例中,偏转元件(100、101、102、103 或 104)可以包括也在上弧形 120 的外侧上且不仅在 上弧形120的内侧保护与防护服200的使用者发生碰撞的人。 [0057] 图1H是根据本公开的实施例的备选偏转元件105的侧透视图的示意图。 偏转元件105类似于偏转元件100、101、102、103和104,除了下弧110的填充材料112形成为多个独立的细长条带115,在条带115之间具有间隙117。这种形式增强了打击的吸收 , 因为每个条带在受到打击时可以独立地横向扩展到间隙 117 中。 可选地,条带115基本上彼此平行。 或者,它们可以是不平行的。 在本公开的一些实施例中,一些或所有条带115的宽度是相同的。 可选地,一些或所有间隙 117 的宽度相同并且可以匹配条带 115 的宽度。或者,中心条带 115 可以更宽 比侧面上的条带115窄和/或中心间隙117可以比侧面上的间隙117窄。 在本公开的一些实施例中,细长条115也沿着条115的细长轴具有间隙。可选地,条115的长度可以根据柔性层114的形状而不同,例如长度可以相同 对于矩形或正方形的柔性层114而言,并且对于圆形或椭圆形的柔性层可以不同。 [0058]在本发明的一个实施例中,条带115粘附在固态柔性层114上。可选地,条带115附接有绳索或钩环紧固件(Velcro),使得它们的位置可以被调整。 进一步备选地,条带可以由外壳116保持在适当位置,外壳116紧密地包围下弧110。 [0059] 图2是根据本公开的实施例的防护服200的示意图。 可选地,防护服200包括一个或多个保护单元,每个保护单元包括偏转元件100(或101、102、103、104)以保护用户免受施加到防护服200的冲击,例如由子弹、刀、石块引起的冲击 、木棍或其他元素。 [0060] 在本发明的一个实施例中,防护服200包括4个主要部分: [0061] 1.头部保护单元210,用于保护使用者的头部; [0062] 2.手臂保护单元220,用于保护使用者的手臂; [0063] 3、腿部保护单元230,用于保护使用者的腿部; 和 [0064] 4.躯干保护单元240以保护用户的躯干。 [0065] 可选地,每个部分包括偏转元件100、101、102、103或104以增强用户保护。 可选地,防护服200可以包括附加部件以保护其他部件。 在本公开的一些实施例中,每个保护单元(210、220、230和240)可以被分成更小的部分以更好地适应用户。 在本发明的一实施例中,每一保护单元包括一个或多个偏转元件(100、101、102、103或104)。 [0066] 图3是根据本公开实施例的防护服200的头部保护单元210的示意性透视图。 在一个 在本公开的实施例中,头部保护单元210包括头盔215和放置在头盔215内的一个或多个偏转元件(100、101、102、103或104)以偏转施加在头盔215上的力并保护用户的头部。 [0067] 图4是根据本公开的实施例的防护服200的手臂保护单元220的示意图。 在本公开的一个实施例中,手臂保护装置220包括多个单元,每个单元包括用于每个手臂的一个或多个偏转元件:一个用于保护肩部221、上臂222、肘部223和一个用于保护前臂 [0068] 224.可选地,多个单元用可调节的带子连接在一起 [0069] 225,可以根据用户的大小进行调整,使每个单元正确定位。 在本发明的一个实施例中,肩部保护单元221包括单个偏转元件100,上臂保护单元221包括偏转元件102,偏转元件102具有两个或多个上弧120连接到单个下弧110。在类似的 保护前臂的单元 224 也可以包括偏转元件 102,其具有连接到单个下弧 110 或多个偏转元件 100 的两个或更多个上弧 120。相比之下,保护肘部的单元 223 包括偏转元件 100,其具有 单个上弧120连接到单个下弧110。在本公开的一些实施例中,多个单元包括带226以将每个单元附接到相应的肢体。 可选地,带子226可以是维可牢尼龙搭扣的形式(例如钩环)或包括按扣、互锁塑料带扣或其他类型的紧固件。 [0070] 图5A是根据本公开的实施例的防护服200的腿部保护单元230的示意图。 在本公开的一个实施例中,腿部保护装置230包括多个单元,每个单元包括一个或多个偏转元件(100、101、102、103或104)以保护使用者。 可选地,腿部保护单元230包括中央部分以保护用户的骨盆。 中央部分可包括带234,其固定腹股沟保护单元231(图5E)、左右大腿保护单元232(图5C)和后保护单元233(图5D)以保护用户的 尾骨或脊柱。 在本发明的一实施例中,腿部保护单元230还包括膝盖 保护单元235、小腿和/或小腿保护单元236和脚保护单元237。可选地,提供保护单元(232(大腿)、235(膝盖)、236(小腿)和237(脚)) 用于用户的左腿和右腿。 可选地,保护单元(232、235、236和237)通过可调节带238连接在一起,从而可以调节每个保护单元(232、235、236和237)的位置以适合用户的尺寸。 [0071] 在本公开的一个实施例中,每个单元包括一个或多个偏转元件(100、101、102、103或104)。 例如,保护大腿的单元 232 可包括偏转元件 102,其具有连接到单个下弧 110 的两个或更多个上弧 120。以类似的方式,保护小腿的单元 236 也可包括偏转元件 102,其具有两个 一个或多个连接到单个下弧110的上弧120。相比之下,保护膝盖235和脚237的单元可以包括偏转元件100,其具有连接到单个下弧110的单个上弧120。 [0072] 在本公开的实施例中,每个保护单元(232、235、236和237)包括带239以将保护单元(232、235、236和237)附接到用户的肢体。 可选地,带子239可以是维可牢尼龙搭扣的形式(例如钩环)或包括按扣、互锁塑料带扣或其他类型的紧固件。 [0073] 图6A是根据本公开的实施例的防护服200的躯干保护单元240的示意图。 可选地,躯干保护单元240被称为背心240,包括:前背心单元241(图6B)、后背心单元242(图6C)以及右侧和左侧背心单元243(图6D) . 背心单元(241、242、243)组装在一起形成背心240,背心240被构造成包围使用者的躯干。 可选地,四个单元(241、242、243 右、243 左)通过能够快速释放单元(241、242、243 右、243 左)的连接器 245 和/或带子 246 连接在一起。 在本公开的一个实施例中,背心240还包括额外的带子247,其可调节以将前背心单元241连接到后背心单元242并调节使用者肩上的侧面单元243以将背心240保持在适当位置 在用户的身体上。 可选地,连接器245是快速释放紧固件以从用户身体快速组装或释放背心240。 [0074] 在本公开的一个实施例中,躯干单元240包括一个或多个口袋248以在前背心241、侧背心243和/或后背心242中插入防弹板(例如刚性装甲板)。 [0075] 图6B是根据本公开的实施例的防护服200的前背心单元241的前视图和后视图的示意图。 可选地,前背心单元 241 包括偏转元件 102,该偏转元件具有单个大的下弧 110 和几排上弧 120。可选地,前背心单元 [0076] 241可以定位成使得上弧120面向使用者的胸部或者它们可以定位成背对使用者的胸部。 此外,上弧形 120 可以在凹穴 248 的后面或凹穴 248 的前面。 [0077] 图6C是根据本公开的实施例的防护服的背心单元242的前视图和后视图的示意图。 可选地,背心单元242包括偏转元件102,其具有单个大的下弧110和几排上弧120。可选地,背心单元 [0078] 242可以定位成使得上弧120面向用户的背部或者它们可以定位成背对用户的背部。 此外,上弧形 120 可以在凹穴 248 后面或凹穴 248 前面 [0079]图6D是根据本公开的实施例的防护服的侧背心单元243的前视图和后视图的示意图。 可选地,右侧背心单元 243 和左侧背心单元 243 包括偏转元件 102,该偏转元件具有单个大的下弧 110 和几排上弧 120。可选地,侧背心单元 243 可以定位成使得上弧 120 面向使用者的 身体,或者它们可以被定位成背对用户的身体。 此外,上弧形 120 可以在凹穴 248 的后面或凹穴 248 的前面。 [0080] 在本公开的一些实施例中,防护服200的形式可以不同,例如包括额外的单元或更少的单元,并且其中 每个单元可以包括一个或多个如上所述的各种类型的偏转元件(100、101、102、103或104)。 [0081] 应当理解,上述方法和装置可以多种方式变化,包括省略或添加元件或步骤、改变步骤的顺序和所使用的装置的类型。 应当理解,不同的特征可以不同的方式组合。 特别地,并非以上在特定实施例中示出的所有特征在本公开的每个实施例中都是必要的。 上述特征的进一步组合也被认为在本公开的一些实施例的范围内。 [0082] 本领域技术人员将理解,本发明不限于上文具体示出和描述的内容。 相反,本发明的范围仅由随后的权利要求限定。