IPC分类号：
A42B3/12 | A42C2/00
发明人：
詹姆斯·E·T·库克 | 安东尼·耶路撒冷 | 克莱夫·西维尤
代理机构：
北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙)
摘要：
设计减震结构的方法。该方法确定物体施加在结构(11)上的力，该力是物体在撞击过程中移动结构表面的距离的函数。该方法计算物体在结构上施加的力相对于撞击过程中物体移动减震结构表面的距离的积分与物体在撞击过程中在减震结构上施加的最大力和物体在撞击过程中使减震结构的表面移动的总距离的乘积的比率。该方法还确定最大化比率的结构特征变量的对应值，以用于设计所述结构。
技术问题语段：
如何设计一种减震结构，以保护穿戴者免受头部撞击的伤害？
技术功效语段：
本发明提供了一种改进的减震结构，用于保护穿戴者免受伤害。该减震结构可以根据撞击过程中物体在减震结构上施加的力来设计，从而优化结构的负荷减轻。通过使用该方法，可以设计出具有特定形状和性能要求的减震结构，以满足特定场景下的安全标准。此外，该方法还可以最小化减震结构的重量和厚度，提高其对使用者的舒适度和性能。
权利要求：
1.设计减震结构的方法；所述方法包括：
确定在物体撞击到减震结构的外表面的过程中物体在减震结构上施加的力，该力是物体移动减震结构外表面的距离的函数；
计算物体在减震结构上施加的力相对于撞击过程中物体移动减震结构外表面的距离的积分与在撞击过程中物体在减震结构上施加的最大力和物体在撞击过程中使减震结构的外表面移动的总距离的乘积的比率；和
确定最大化所述比率的减震结构的一个或多个特征变量的对应值，以用于设计减震结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述减震结构包括蜂窝状结构或格子状结构。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述蜂窝状结构包括多个镶嵌单元，其中所述多个单元中的每一个均具有与相邻单元共享的多个侧壁。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个侧壁垂直延伸到减震结构的表面。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述单元在与所述侧壁延伸的方向基本垂直的方向上具有多边形截面。
6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其中所述一个或多个特征变量包括以下一项或多项：侧壁的厚度、单元的特征宽度、单元的高度以及单元的形状。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述单元的特征宽度在10mm至50mm之间。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述单元的侧壁的厚度在0.4mm至5mm之间。
9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其中所述单元的高度在10mm至30mm之间。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中所述单元的形状具有六边形的横截面。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其中所述单元的相对密度在0.025至0.07之间，其中所述相对密度为大约2t/w，其中t是所述单元的侧壁的厚度，并且w为是单元的特征宽度。
12.根据权利要求2所述的方法，其中所述格子状结构包括在多个顶点之间延伸的多个支柱。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个特征变量包括以下各项中的一项或多项：所述支柱的长度、所述支柱的厚度和所述支柱的几何形状。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述减震结构包括弯曲的外表面和/或内表面。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述减震结构的曲率半径在60mm至140mm之间。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：将物体撞击在所述减震结构上，以确定在物体撞击到减震结构的外表面的过程中所述物体施加在所述减震结构上的力，该力作为所述物体移动所述减震结构外表面的距离的函数。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定最大化所述比率的减震结构的一个或多个特征变量的对应值的步骤包括重复确定物体施加在减震结构上的力和计算一个或多个特征变量的多个不同对应值的比率的步骤。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：设置一个或多个约束，并且确定在所述一个或多个约束内的最大化所述比率的减震结构的一个或多个特征变量的对应值。
19.根据权利要求18所述的方法，其中当使用所述减震结构时，所述一个或多个约束包括250g的最大允许减速度。
20.设计减震结构的方法；所述方法包括：
确定在物体撞击到减震结构外表面的过程中减震结构的加速度；
使用加速度计算减震结构减轻物体对减震结构的撞击的能力的客观度量；和
确定优化所述客观度量的减震结构的一个或多个特征变量的对应值，以用于设计减震结构。
21.存储计算机软件代码的计算机可读存储介质，当在数据处理系统上执行所述代码时，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的方法设计的减震结构。
23.一种制造减震结构的方法，所述方法包括根据权利要求1至20中任一项所述的方法设计所述减震结构，以及使用已确定的所述减震结构的一个或多个特征变量的对应值制造所述减震结构。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述减震结构是使用增材制造来制造的。
25.根据权利要求23或24所述的方法，所述方法还包括使用已经确定的所述减震结构的一个或多个特征变量的对应值来生成一组增材制造指令；并根据所述增材制造指令制造减震结构。
26.根据权利要求23、24或25所述的方法，其中所述减震结构由聚合物制成，和/或包括聚合物，例如聚酰胺，例如聚酰胺11，例如弹性体，例如热塑性弹性体，例如聚醚嵌段酰胺(PEBA)，例如ST PEBA 2301。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法制造的减震结构。
28.根据权利要求22或27所述的减震结构，其中所述减震结构包括蜂窝状结构，所述蜂窝状结构包括多个镶嵌单元，其中所述多个单元各自具有与相邻单元共享的多个侧壁，其中所述单元的特征宽度在10mm至50mm之间，其中单元壁厚度在0.4mm至5mm之间，其中单元高度在10mm至30mm之间，其中单元壁厚度的两倍与单元宽度的比率在0.025至0.07之间，并且其中单元的形状具有六边形横截面。
29.根据权利要求22、27或28所述的减震结构，其中所述减震结构是弯曲的，并且所述减震结构的曲率半径在60mm至140mm之间。
30.一种减震结构，其用于保护使用者免受来自物体的撞击，所述减震结构包括具有多个镶嵌单元的蜂窝状结构，其中，所述多个单元具有多个侧壁；
其中所述蜂窝状结构包括弯曲的内表面，所述弯曲的内表面的曲率半径在60mm和140mm之间；
其中多个单元的每个单元的宽度在10mm至50mm之间；
其中多个侧壁中的每个侧壁的厚度在0.4mm至5mm之间；和
其中多个单元中的每个单元的高度在10mm至30mm之间。