(57)【要約】      （修正有）【課題】使用時に、熱を散逸するものでありながら、ある十分なレベルの圧縮支持を提供できる十分な構造的強度および完全性を有する弾性圧縮装具を提供する。【解決手段】弾性パネル３１０は、少なくとも一側に設けた溝３１２、及び、パネルを貫通する孔３１４を有し、孔は溝内に配置される。溝は、交差して熱及び汗の移転のための流路のネットワークを生成し、あるいは、志向性の流路を形成する非交差溝を有する。他の実施例では、溝は、円形状の突出部３３２や方形状の突出部３４２のような複数の突出部を規定する。弾性パネルは、好ましくは、一対の対向状に配置された加熱されたプレート４１０，４２０間で独立気泡フォームからなるシートを圧縮することで形成される。一つのプレートは複数のピン４２２を有し、他のプレートは該ピンを受け入れるように適合された孔４１４を有する。プレートの一つあるいは両方は、溝を形成するための突出部４１２を含む。【選択図】図１４
2005342500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮装具材料における使用に適している材料の製造法であって、該方法は以下の工程を含む：
独立気泡フォーム材料からなるシートを、第１プレートと第２プレートとの間に設ける工程であって、第１プレートは、その第１表面から突出する間隔を存して離間した複数のピンを有し、第２プレートは、間隔を存して離間した複数の孔を有し、該複数の孔は、第１プレートと第２プレートとが適当に整合された時に、該複数のピンにスライド自在に係合するような寸法及び間隔で形成されており、さらに、第１プレートと第２プレートの少なくとも一つは、複数の突出部を有している；
第１プレートと第２プレートの少なくとも一つを、選択された温度まで加熱する工程；
第１プレートと第２プレートとを合わせるように押し進めて、第１プレートの複数のピンを、独立気泡フォーム材料からなるシートに貫通させ、第２プレート上の複数の孔にスライド自在に係合させる工程；
複数の突出部が、独立気泡フォーム材料からなるシート上に複数のくぼみを押し形成するように、第１プレート及び第２プレート間にある圧力をある時間だけ維持させる工程；
第１プレートを第２プレートから分離させ、独立気泡フォーム材料を取り外す工程。
【請求項２】
前記独立気泡フォーム材料からなるシートはネオプレンであり、約２．０ｍｍから約１０．０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１プレートと第２プレートの少なくとも一つは、１４５℃から１６０℃の温度まで加熱されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ピンは、０．５ｍｍから３．０ｍｍの径を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第１プレート及び第２プレート間で維持される圧力は、約５０kg/cm2であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
第１プレート及び第２プレート間の圧力は、約４分から約６分の間維持されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記突出部は約１．０ｍｍから約２．０ｍｍの深さであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記突出部は、約１０．０ｍｍから１５．０ｍｍの間隔を有する細長の平行状の複数の突出部から構成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記突出部は、独立気泡フォーム材料からなるシートに複数の円形状の突出部を形成するように形作られていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
独立気泡フォームからなるシートから形成された弾性パネルであって、
該弾性パネルは、
対向状に配置した加熱されたプレートによってフォームからなるシートを圧縮することで形成される複数の凹状溝を規定する第１側と、
加熱された複数のピンによってパネルを貫通することで形成されるシートを貫通する複数の孔を有し、
前記溝及び孔は、独立気泡フォームからなるシートから、いかなる材料も切り離さずに形成されることを特徴とする弾性パネル。
【請求項１１】
前記独立気泡フォームからなるシートはネオプレンシートであることを特徴とする請求項１０に記載の弾性パネル。
【請求項１２】
前記複数の凹状溝は、交差する、複数の平行する細長い溝かならなる二つの組から構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の弾性パネル。
【請求項１３】
前記複数の凹状溝は、フォームシートの第１側上の複数の方形状の突出部を規定することを特徴とする請求項１０に記載の弾性パネル。
【請求項１４】
前記複数の凹状溝は、複数の平行する細長い溝からなる一組から構成されることを特徴とする請求項１０に記載の弾性パネル。
【請求項１５】
ネオプレンシートは、約２．０ｍｍから１０．０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１１に記載の弾性パネル。
【請求項１６】
前記複数の孔は複数の凹状溝内に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の弾性パネル。
【請求項１７】
前記複数の孔は円形状であり、約０．５ｍｍから３．００ｍｍの径を有することを特徴とする請求項１２に記載の弾性パネル。
【請求項１８】
前記複数の孔は細長い溝内に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の弾性パネル。
【請求項１９】
弾性パネルの第１側に固着される多孔性インナー布層を有することを特徴とする請求項１２に記載の弾性パネル。
【請求項２０】
前記複数の孔は細長い溝内に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の弾性パネル。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の表示】
【０００１】
本出願は、２００１年５月２日出願の米国特許出願No.09/846,332の部分継続出願である２００１年１０月２３日出願の特許出願No.10/004,469の部分継続出願である２００３年１月２９日出願の米国特許出願No.10/355,652の部分継続出願あり、該出願日に基づく優先権が３５U.S.C.§１２０によって主張される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般に、弾性圧縮装具に適した通気性を有する弾性材料、及び、そのような材料を成形する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
弾性圧縮装具は多くの形式において利用され得る。共通してこのような装具（ブレース）は柔らかい弾性材料から形成され、それを身に付けた時に、損傷した関節に対してある量の支持（サポート）を提供する。このような形式の装具は、多くの場合には処方なしに購入されるか、あるいは熟練した専門の取り付け具を必要として、何年もの間において使用され、膝、足首、大腿、手首、肘、胸、肩あるいは腰の装具として広く利用されている。このような弾力性を有し、柔軟な圧縮装具は、捻挫や挫傷、関節炎、腱炎、滑液包炎、炎症のために、あるいは、手術後の使用中の不快さを低減したり、あるいは、損傷後の不快さを治療したりするために装着される。
【０００４】
弾性圧縮装具は多くの場合は合成ゴム（例えばポリクロロプレン）から作られる。この特有の材料は、弾性圧縮装具における有用な好ましい複数の特性の結合のため望ましいとされている。ポリクロロプレンゴムは良好な弾性および比較的高い密度を備え、良好な圧縮支持およびせん断力への抵抗を提供する。
【０００５】
ポリクロロプレンゴムは独立気泡材料であり、したがって使用中においては極めて多く熱を放散することはない。この独立気泡特性は、損傷領域の骨や関節へと生成された熱を反射させて戻すことにより、熱を保持することにおいて有用である。熱の局所集中は、静脈の流れを助け、浮腫を低減し、柔らかい組織が損傷を受け難くする。
【０００６】
弾性圧縮装具におけるポリクロロプレンゴムの使用は熱を集めるが、独立気泡材料の熱消散を抑制するための自然な傾向は使用者にとって問題をもたらす。被着した時に、ポリクロロプレン材料装具は伸長して損傷した身体領域の回りに圧縮負荷を与える。この圧縮フィットは、材料の高い密度および材料を通しての空気の循環および消散の不足と相俟って、熱がもたらす不快および発汗をもたらし、熱による発疹につながることもある。このような装具の長い使用は使用者が絶えず発汗することになり、結果として不快さをもたらして、使用者が往々にして時期尚早に装具を装着することをやめてしまうことを助長する。結果において、材料自体が、整形外科的装具を装着し得る時間の長さを決定してしまうことになっている。使用者が、このような装具を身に付けて一、二時間後に、装着をやめてしまうことは有り得ないことではない。より良い通気性を提供するために、ある従来のポリクロロプレンゴム装具は材料の全体の深さに貫通する複数の穿孔が設けるようにして製造される。しかしながら、これらの装具は、ネオプレン材料がこれらの装具から取り除かれるため、被着者への効果的な圧縮装具として機能するような十分な構造的完全性を保持するものではない。
【０００７】
特に、装具（ブレース）に打ち抜きあるいはカッティングで穴を形成する従来の方法は、材料の強度を弱くしてしまうおそれがある。材料は、使用者の部分を包んだり、及び/あるいは伸長したりするように設計されており、カット孔の伸長や変形をもたらす。材料に単にカットあるいは打ち抜かれた孔は、材料の局所的弱体を生じ、伸長によって、それらの領域において材料が破けてしまうおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、使用時に、特に長い使用中に、過度の発汗や熱による不快さを低減あるいは防ぐために熱を散逸するものでありながら、ある十分なレベルの圧縮支持を提供できる十分な構造的強度および完全性を有する弾性圧縮装具が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えば、整形外科的圧縮装具に用いられる複合材料に用いられるであろう弾性パネルあるいは弾性層、及び、該弾性パネルの製造法に係る。弾性パネルは、パネルの通気性を向上させることで、例えば、整形外科的装具における熱及び湿気の排除を促進するような特徴を有する。
【００１０】
弾性パネルは、約２．０ｍｍから１０．０ｍｍの厚さを備えたネオプレンシートのような、独立気泡フォームからなるシートから形成される。弾性パネルの一側は、対向状に配置された加熱されたプレートでフォームからなるシートを圧縮することで形成される凹状部分すなわち溝を規定する。複数の孔がフォームかならなるシートに貫設されており、該孔は加熱されたピンを該パネルに貫通させることで形成されている。したがって、該孔及び溝は、独立気泡フォームからなるシートからいかなる材料をも切り離すことなくして形成されている。
【００１１】
本発明の一つの実施例において、該孔は円形状であり、約０．５ｍｍから３．０ｍｍの径を有している。本発明の他の実施例では、該孔は該溝内に配置されている。
【００１２】
圧縮装具材料における使用に適している材料の製造法は、一対の加熱されたプレート間に、独立気泡フォーム材料からなるシートを設ける工程であって、一方のプレートは間隔を存して離間する複数のピンを有し、他方のプレートは、該複数のピンに係合するような寸法及び間隔に形成されている、間隔を存して離間する複数の孔を有し、さらに、少なくとも一つのプレートは該シートに溝を形成するための複数の突出部を有しており、該プレートを合わせるように押し進めて該シートに孔を形成する工程と、該複数の突出部が、独立気泡フォーム材料からなるシート上に複数のくぼみ(depression)を押し形成するように該第１プレート及び第２プレート間にある圧力をある時間だけ維持させる工程、とを有する。
【００１３】
本発明の一つの実施例では、少なくとも一つのプレートが、約１４５℃から１６０℃に加熱され、約５０kg/cm2の圧力が約４から６分間維持されて溝を形成する。前述の本発明の態様や、本発明の多くの効果は、添付の図面と共に、以下の詳細な記載を参照することでより良好に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２は、本発明の原理に基づく整形外科的材料から形成された膝の装具２０を示している。整形外科的材料は図３、図４および図５に図示されている。膝装具は、図３、図４および図５に示す可撓性を有する弾性複合体１００から製造された柔軟な整形外科的装具である。平面状の形式の複合材料１００は形作るためにカットしたり、縫い合わせたり、あるいは他の手法によって、図１および図２に図示するような管状の膝装具２０を形成するように組み立てられる。
【００１５】
図１乃至図３において、一片の平面状のシート形状の複合材料１００はそれ自身の上に対して折り曲げられる。折り畳みの反対側において重合する長辺縁は、長く、垂直状のシーム５０によって固着されている。平面状の材料は、図１および図２に示すように、シーム５０に沿って縫合された時に、開口頂部６０と開口底部７０を備えた一般に管状形状で角を成す膝サポートが形成される。上方端部の周縁縫い目８０および下方端部の同様の周縁縫い目９０は完成された膝サポートの仕上げ端部を提供する。
【００１６】
複合体１００を含む構成は図３、図４および図５に従って最良に理解される。図３は本発明に係る複合体１００の構成を示す断面図である。複合材料は可撓性で折り畳み自在のセンター弾性層、インナー布層１３０、およびアウター布層１２０を含んでいる。センター弾性層１１０は好ましくはシート構成の独立気泡フォーム材料から作られる。一つの好ましい弾性独立気泡材料は、広くネオプレンゴムとして知られているポリクロロプレンゴムである。好ましいネオプレン材料は商取引される物品である。センター層１１０のための他の適切な材料はスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。これらの材料は広い密度範囲において利用可能であり、望ましいレベルのサポートを提供し、そして使用時における良好な整形外科的圧縮を提供する望ましい密度からなる材料を見つけることは困難ではない。理想的には、本発明の目的のためのこのような材料は、１．５ｍｍから８．０ｍｍの厚さである。しかしながら、他の厚さも採用できる。また、他の弾性を有する独立気泡材料も層１１０を形成するのに用いられる。
【００１７】
センター弾性層１１０はその一側において、複数の交差する溝あるいは流路１４０を形成するように構成されている。限定されない実施形態において、本発明の一つの実施形態は、ネオプレンシート材料を金属メッシュの上に載置し、そして重みのある熱源を平面状のシート材料の上部に置くことで形成された交差する溝１４０のパターン（模様）を示している。圧力および熱は該メッシュをシート状材料の中へと押し込み、金属メッシュの網目状パターンがシート状材料の中へと押圧される下面において金属メッシュの形状を永久に設ける。付け加えて、あるいは、これに代えて、該メッシュをプレヒートしてもよい。
【００１８】
本発明の他の実施形態では、交差する溝１４０のパターンはシート状材料の両側に形成される。これは、センター層１１０を上部および下部金属格子ではさみ込み、両方の格子をセンター層１１０に対して押圧し、両方の格子をシート状材料の複数の表面に押し込むようにする一つの手法によって達成され得る。格子パターンはセンター層１１０の両側において同一であるか、あるいは異なる態様である。
【００１９】
図３および図４に示す実施形態において、センター弾性層１１０に形成される複数の交差する溝１４０は、一般に、方形あるいは正方形のパターン、あるいは格子を規定する。溝１４０が互いに交差することで、シート材料を横切るように、そして該材料の長さに沿って、連続的なあるいは互いに連結された通路を形成するものである限り、パターンは、例えば、菱形、三角形、楕円形、円形等の他の形状であってもよい。
【００２０】
センター弾性層１１０には穴が開けられ、該層を貫通する多数の穴（punctures）あるいはカット（切れ目）１５０を形成するようになっている。カット１５０は図３では単純化のため示していないが、図４および図５では図示されている。図４は、穴の開いたセンター層１１０の部分を示す正面図である。図５は、図４に示す穴の開いたセンター層１１０の部分を示す背面図である。多数のカット１５０がセンター弾性層１１０の表面にわたって配設されており、該カットは該層の全体の深さを通して延出しており、特に層が伸張された時には、汗、空気を含む流体がカット１５０を通して層の一側から他側へと通過することができるようになっている。
【００２１】
本発明の一つの実施形態では、カット１５０は溝部１４０の位置に合わせてのみ配設されている。他の実施形態では、カット１５０は溝部１４０のみならず、弾性層１１０の溝／流路が設けてない部位においても配設される。カット１５０は溝１４０の交差部においてのみ設けられるか、あるいは、多数のカットは均一のパターンであり、センター弾性層１１０に対して互いに均一の間隔を存して配設されてもよい。理想的には、ネオプレン材料の全体の構成的完全性が使用時において十分な整形外科上の圧縮サポートを提供する能力を超えて低減されてしまうほどに、複数のカットは大きくてはならず、あるいは、カットは互いに近接して配設されてはならない。
【００２２】
多数のカット１５０はカットパターンを規定している。図４および図５は、共通の地点から放射状に延びる三つの「足」を有するカットパターンを示している。しかしながら、カットパターンは、本発明の範囲を逸脱しない限り、直線、湾曲線、十字、あるいは五つの足パターンのようないかなる形状であってもよい。好ましくは、穴は実際に、センター弾性層１１０あるいは溝１４０から、重要な材料、もしある場合には、を取り除くものではなく、むしろ、穴は単に溝を貫通しているのみである。したがって、穴は、材料が伸張されない時に、ネオプレン材料を貫通する穴(hole)や通過部を形成するものではない。
【００２３】
多数のカット１５０のパターンは、多くの手法によってセンター弾性層１１０に形成される。ネオプレン材料にカットパターンを形成するこのような一つの手法は、望ましいカットパターンに突出するパンチを備えた円筒状の外表面を有するローラによるものであり、ネオプレン材料の平面状の表面の上にローラを回転させることで望ましいパターンのカットを開ける。
【００２４】
図３に戻って、複合材料１００はまた、柔軟で、可撓性で、弾性で、多孔性（通気性）のインナー布層１３０を有している。インナー層１３０は編み込まれた柔軟な折り畳み可能な、伸張自在の布製材料であり、該材料は編まれた布によって本来的に形成された複数の孔によって空気および水に対して通気性、通水性を備えている。複合材料１００はまた、柔軟で弾性、多孔性（通気性）のアウター布層１２０を有しており、該層は層１３０と同様のあるいは異なる形の伸張自在の編み込まれた布から製造されている。インナーおよびアウター布層１３０，１２０はそれぞれナイロン、ダクロン（商標）、他の合成繊維を含む他の伸張可能な編まれた布から構成してもよい。
【００２５】
センター弾性層１１０がその一側において複数の交差する溝１４０を備えることで改変され、かつカットパターン１５０が形成された後において、インナー布層１３０がセンター層１１０の溝を設けた面に接着され、アウター布層１２０がセンター層１１０の溝を設けない面に接着される。インナー布層１３０は、糊や他の接着剤が溝１４０内に付着することを防止する接着手法によってセンター層１１０に接着される。このようにして、接着剤は溝１４０を閉鎖することがなく、溝の妨げとなるものでもない。アウター布層１２０もセンター層１１０に接着（glue,adhere,bondを含む）される。接着剤はセンター層１１０の全体の接触面の領域を、隣接するインナーおよびアウター布層１３０、１２０のそれぞれに接着する。接着剤はセンター層１１０、およびインナー層１３０あるいはアウター層１２０の通気性を妨げるものではない。
【００２６】
図１および図２に戻って、膝装具２０は、溝を設けた側を着用者の身体に向けて装着されるように意図されている。これにより、膝装具２０が通気性を有するように許容するものでありながら、身体に対して熱を保持するという有利な効果を提供する。さらに、膝装具２０は該複合材料から形成されているので、使用時における内部熱の生成を実質的に回避する十分な通過性、多孔性を有している。膝装具２０はまた、それが伸張された状態において支持される身体部分の周りに良好な圧縮を提供するものである。幾つかの従来の装具に見られるように、材料が実際にネオプレンセンター層から取り除かれることがないので、弾性センター層は実質的に装具で支持された身体部分に対して圧縮負荷を提供するという能力の実質的に全てを保持している。さらに、ネオプレン、ＳＢＲ、あるいは有用な膝装具として機能するために必要な圧縮を提供するような他の選択された材料によって、膝装具２０は十分な密度を備えている。インナーおよびアウター層１３０，１２０はまた追加の圧縮強度を膝装具２０に提供する。
【００２７】
膝装具２０はまた良好な通気性を提供する。膝装具２０の使用中において、膝装具は二方向において伸張し、膝装具２０の溝１４０を通して空気が流れるためのポンプ動作を生成する。これによって身体の汗は溝１４０に沿って運ばれ、膝装具２０の両端部から除去される。膝装具２０はまた新鮮で冷たい空気を膝装具２０を通して内部に送って身体に届かせる。相応じて、ある量の熱が膝装具２０の内部から、使用時に装具が伸張した時に開口する複数のカット１５０を通して、外部へと送られる。
【００２８】
本発明のさらに他の態様によると、ジェルあるいはビーズの形式におけるシリコーン１５２が、装具の長さ方向において、またおそらく装具の反対の位置にある両側において、膝装具２０の内部に沿って適用される。付け加えて、あるいは代替して、シリコーンビーズ１５４が装具の内部の回りの周縁に、おそらく装具の両端に近接して、設けられる。シリコーンは、ある幅のストライプにおいて、細いラインにおいて、あるいは帯状あるいは他のパターンにおいて適用される。さらに、シリコーンのストライプあるいはラインは直線でも、あるいは湾曲していてもよい。このシリコーン材料は、シリコーンと身体の間の摩擦によって、装具が身体の適当な位置に保持するようにしている。しかしながら、シリコーンは、不快さ、あるいは身体に対して過度の擦りをもたらすものではない。
【００２９】
一つの実施形態において、シリコーンは、装具が完全に作られた後に、膝装具２０の内部へ適用される。他の実施形態では、シリコーンは膝装具のインナー布層１３０へと適用され、そしてインナー布層１３０がセンター層１１０の内部へと適用される。当業者において、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、装具を身体に対してちゃんと維持させるために、シリコーンに加えて、他の材料が採用され得ることは理解される。
【００３０】
図６乃至図８は、圧縮装具における複合材料１００の使用をさらに図示している。図６は肘装具１６０を示しており、複合材料１００は（筒状に）折り曲げられ、長さ方向に沿って縫合されている。装具は、概ねＬ形状の管状弾性装具を形成するために中央シーム１７０を備えていてもよい。管状装具の上部および下部端縁は、端部補強のための縫われた周縁シーム１８０を有している。図７は複合材料１００から作られた手首装具１９０が図示されており、材料は折り畳まれており、長さ方向に縫合され、端部補強のため両端において周縁縫い目２１０を有する概ね直線状の管状装具を形成している。図８は複合材料１００から作られた足首装具２１０が図示されている。足首装具２１０は、概ねＬ形状の管状装具であり、その端部に周縁縫い目２２０を備えると共に、使用者の踵の回りにフィットする装具の端部の回りに周縁縫い目２３０が形成されている。装具はＬ形状の足首サポートの中間端部に近接して締め付ける中間縫い目２４０を備えていても良い。
【００３１】
これらの圧縮装具は、発汗や過度熱によって生成される不快さを低減するため、支持された領域に対して通気性を向上させるものでありながら、要求される水準の解剖学上の圧縮サポートを提供することに用いられる。したがって、本発明の改良された複合材料は、使用者が熱による不快さから時期尚早に装具を取り除くことなく延長された期間の間装具を着用することができるので、圧縮装具によって提供される解剖学的支持を改良することができる。
【００３２】
弾性層３１０からなる代替の実施例を図９及び図１０に示す。図９は弾性層３１０の斜視図であり、図１０は１０−１０を通る弾性層３１０の断面図である。弾性層３１０は、交差するパターンに配置された複数の溝３１２と、弾性層３１０を貫通する多数の小さい、概ね円形状の孔３１４を含んでいる。この好適な実施例における孔３１４は、溝３１２の交差部に位置しているが、全ての交差部が孔３１４を有している必要はなく、及び/あるいは、追加の孔を溝３１２の中間位置に設けてもよい。
【００３３】
交差する溝３１２と開口孔３１４との組み合わせは、弾性層３１０における十分な弾性を保持して望ましい圧縮力を生成するものでありながら、弾性層３１０の一側から他側へ空気及び湿気を流動させるネットワークを構成する。以下に詳細に議論するように、開口孔３１４は、材料を貫通して孔３１４を形成する加熱されたピンを用いて形成され、材料は部分的に軟化あるいは溶解され、孔３１４の回りにおける材料の補強をもたらす。センター弾性層３１０は好ましくはネオプレンのような独立気泡重合体フォーム材料のシートから構成され、これについては以下に詳述する。
【００３４】
弾性層３１０は、図３でそれぞれ１２０，１３０として識別されるアウター及びインナー布層と一体化してもよいことが理解される。円形状の孔３１４は、弾性層３１０が伸長していない時においても「開口状」であるという点において、図４に示す実施例のカット１５０とは異なるものである。また、孔３１４は、常時開口状の態様を保持しているものであれば、円形以外の形状であってもよい。
【００３５】
使用において、上述のように複合材料の形において一体化されるであろう弾性層３１０は、通常は、溝３１２の開口部位が使用者に向かって、内側に面するように向けられ、使用者の肌につづく孔３１４に向かう横方向の空気及び湿気の流れを促進すると共に、使用者からの湿気及び熱の除去を促進する。
【００３６】
図１１及び図１２は、弾性層３２０からなる他の代替の実施例の斜視図及び断面図をそれぞれ示す。細長い溝３２２は互いに交差せず、弾性層３２０に沿って縦方向（長さ方向）に仕向けられる。複数の孔３２４が弾性層３２０を貫通しており、孔３２４は、概ね細長い溝３２２内に配置される。平行状の縦方向（長さ方向）の複数の溝３２２を用いることは、弾性層３２０に、横方向における弾性に比較して、縦方向におけるより小さい弾性（より大きい堅さ）をもたらすという異方性の柔軟性を生成する。平行状の溝３２２は、また、熱及び湿気のより指向的な流れを可能とし、ある特有のアプリケーションのために材料を最適化することもできる。この材料を用いて、設計者は、溝３２２が好ましい方向に沿って仕向けられるように弾性層３２０を配向することができ、例えば、弾性層３２０によって包まれることを予定された特定の身体部分のために幾何学あるいは自然の循環パターンの利点を生かす。
【００３７】
図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、本発明によって意図される弾性層３３０，３４０，３５０の幾つかの代替の実施例を示す。特に、図１３Ａは、弾性層上に通常のパターンで配置された複数の円形状の突出部３３２を有する弾性層３２０を示している。複数の突出部３３２の間の、弾性層３３０の凹状部分３３３は弾性層３３０を貫通する複数の孔３３４を有している。同様に、図１３Ｂは、弾性層上に通常のパターンで配置された複数の正方形あるいは方形状の突出部３４２を有する弾性層３４０を示している。複数の突出部３４２間の、弾性層３４０の凹状部分３４３は弾性層３４０を貫通する複数の孔３４４を有している。図１３Ｃは、弾性層３５０に沿って縦方向（長さ方向）に延出する複数の波状の溝３５３を有する弾性層３５０を示しており、複数の孔３５４が、波状溝３５３内に配置されている。溝（あるいは突出部）のための他のパターンが可能であることは明白である。
【００３８】
図１４及び図１５に、弾性材料を生成する典型的な方法を記載する。ここでは、図１０及び図１１に示す弾性層３１０のための方法を説明するが、本方法は、図９乃至図１３Ｃに示すいずれの弾性層を生成するのにも用いることができる。
【００３９】
図１４及び図１５の側断面図に示すように、弾性層３１０は、上方プレート４１０及び下方プレート４２０を用いて形成される。好適な実施例において、ネオプレンのような独立気泡重合体材料から形成されたシート４００を上方プレート４１０と下方プレート４２０の間に配置する。シート４００は、好ましくは、約２．０ｍｍから１０．０ｍｍの厚さを有する。上方プレート４１０は、下方表面４１６から上方プレート４１０を少なくとも部分的に貫いて延びる複数の孔４１４を有する。下方プレート４２０は、上方プレート４１０と下方プレート４２０とを合わせるように押し進めた時に、複数の孔４１４にスライド可能に係合するような大きさに作られかつ位置付けされた上方に延出する対応する複数のピン４２２を有している。ピン４２２は好ましくは、約０．５ｍｍから３．０ｍｍの径を有しており、対応する孔４１４はピン４２２の径よりも僅かに大きい径を有する。
【００４０】
また、上方プレート４１０は、重合体シート４００上に、複数のくぼみ(indentation)、すなわち複数の溝４１２からなる、望ましいパターンを形成するように適合された細長い突出部４１２のパターンを下方表面４１６に有している。好適な実施例では、ピン４２２（及び孔４１４）は、約１０．０ｍｍから１５．０ｍｍ間隔で設けられ、細長い突出部４１２は、交差する、平行で直線状の複数の突出部からなる２つの組からなり、複数の直線状の突出部からなる各組は、１０．０ｍｍから１５．０ｍｍの線間隔を有している。細長い突出部４１２は好ましくは約１．０ｍｍから２．０ｍｍの高さである。
【００４１】
プレート４１０，４２０は加熱され、重合体シート４００はそれらの間に配置される。そして、上方プレート４１０及び下方プレート４２０は、合わせるように移動すなわち押し進められ、下方プレート４２０上の加熱されたピン４２２がシート４００を穿孔し、シートに孔３１４を生成して、上方プレート４１０上の孔４１４にスライド自在に係合する。加熱されたプレート４１０，４２０は、シート４００に溝３１２のパターンが形成されるように、ある時間の間一体的に保持される。一つの好ましい態様では、上方及び下方プレート４１０，４２０は、約１４５℃から１６０℃の温度にまで加熱され、プレート４１０，４２０は、約５０kg/cm2のバイアス圧力(biasing pressure)で、約４〜６分間一体的に保持される。
【００４２】
図１４において矢印で示すように、上方及び下方プレート４１０，４２０は合わせるように押圧され、シート４００に複数の溝３１２と複数の孔３１４のパターンを生成する。望ましい時間経過後に、プレート４１０，４２０は分離され、シート４００は取り外されあるいは置き換えられ、あるいは、長さ方向に移動されてシート４００の他の部分に対するプロセスが繰り返される。上方及び下方プレート４１０，４２０の配向は重要ではなく、上下のプレートを交換しても、あるいは、組立体全体を任意の量だけ回転させても、本発明を成し遂げることができる。
【００４３】
本発明に係る方法は幾つかの利点を提供する。複数の孔３１４及び溝３１２のパターンを、一つのステップで同時に形成することで、製造プロセスを簡易化する。また、加熱されたプレート４１０，４２０およびピン４２２を用いて孔３１４及び溝３１２を形成することは、孔３１４及び溝３１２の周囲に比較的厚い及び/あるいは補強された領域をもたらし、材料が破ける可能性を低くすると共に、材料の全体の強度を維持することを助ける。本方法では、シート４００から、いかなる材料を切り離すことも要しないことが評価される。
【００４４】
図１６及び図１７は、前掲の実施例のプレートに類似するプレート４３０，４４０からなる少し異なる態様を示し、上方プレート４３０は、上方プレート４３０の下方表面４３６から下方に突出する複数のピン４３２を有している。複数の細長い突出部４３４もまた、下方表面４３６から突出している。下方プレート４４０は、上方及び下方プレートが適切に整合された時に、上方プレート４３０のピン４３２をスライド自在に受け入れるような寸法及び形状に形成された複数の孔４４２を有する。ピン４３２の位置が下方プレート４４０ではなくて上方プレート４３０上であるということを除けば、この第２実施例は実質的に図１４及び図１５に示す実施例と同じである。特に、好ましい寸法や操作パラメータは上記開示されたものと同じである。
【００４５】
弾性層３１０，３２０，３３０，３４０，３５０のいずれも、上述のように（図３参照）、それに固定される多孔性（通気性）のアウター布層を有しており、アウター布層の一方あるいは両方が、材料に孔及び溝が押し形成される前あるいは後に、適用される。例えば、図１８に示すように、シート４００は、上方表面に付着された上方多孔性布層３２３とインナー層の下方表面に付着された下方多孔性布層３２１を有する。布層３２１，３２３は好ましくは編み込まれた柔軟な、伸張自在の布製材料であり、該材料は編まれた布によって本来的に形成された複数の孔によって空気および水に対して通気性、通水性を備えている。
【００４６】
一つの方法では、図１８に示すように、上方布層３２３及び下方布層３２１の両方が、孔３１４及び溝３１２を形成する前に、弾性層３１０に付着されている。上方布層３２３が十分な柔軟性を有していれば、それは弾性層３１０に形成された溝３１２に適合し、押し形成された溝３１２のパターンが上方布層３２３に現れるであろう。結果として得られる材料は、それを通過する熱と蒸気の移送を可能とする孔３１４及び溝３１２を備えるという利点を保持することは評価される。
【００４７】
代替の方法において、孔３１４及び溝３１２を形成する前に、下方布層３２１のみがシート４００に適用されており、上方布層３２３が付着される時には、溝３１２が既に弾性層３１０に形成されており、上方布層３２３が溝３１２のパターンを概ね隠すようになっている。ここでも、熱及び蒸気の移送を可能とする孔３１４及び溝３１２の有益な態様が保持される。
【００４８】
上述の弾性層は、圧縮装具材料に用いるのに適切なものを示したが、当該材料には、また他の有用なアプリケーション、例えば、スポーツアウターウエアにおける通気性、保温性を有する層、及び/あるいは、ジャケット、グローブ、ベスト、靴等の他の被服の構成要素、があることも意図されている。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態について図示して説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいて、数々の変更がなされ得ることは理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の原理による整形外科的な材料から製造された膝装具を半図式的に示す側立面図である。
【図２】図１に示す膝装具の半図式的斜視図である。
【図３】本発明の複合材料の構成要素を模式的に図示する断面図である。
【図４】本発明の複合材料の孔が設けられたセンター層の部分を図示する前側平面図である。
【図５】図４に示す孔が設けられたセンター層の部分を図示する後側平面図である。
【図６】本発明の複合材料から作られた肘装具を示す斜視図である。
【図７】本発明の複合材料から作られた手首装具を示す斜視図である。
【図８】本発明の複合材料から作られた足首装具を示す側面図である。
【図９】弾性層の他の実施例を示す斜視図であり、弾性層は、複数の交差する溝と弾性層を貫通する複数の孔を有している。
【図１０】図９に示す弾性層の側断面図である。
【図１１】弾性層の他の実施例を示す斜視図であり、弾性層は、複数の交差しない溝と弾性層を貫通する複数の孔を有している。
【図１２】図１１に示す弾性層の側断面図である。
【図１３Ａ】本発明にしたがって、凹状領域、突出領域、及び孔を有する弾性層の追加の実施例を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】本発明にしたがって、凹状領域、突出領域、及び孔を有する弾性層の追加の実施例を示す斜視図である。
【図１３Ｃ】本発明にしたがって、凹状領域、突出領域、及び孔を有する弾性層の追加の実施例を示す斜視図である。
【図１４】対向するプレートのセットを用いて弾性層を製造するための方法を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す対向するプレートの側断面図である。
【図１６】対向するプレートの異なるセットを用いた、弾性層を製造するための他の方法を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示す対向するプレートの側断面図である。
【図１８】図１７に類似の側断面図であって、弾性層は、溝及び孔を形成する前に、弾性層に付着された上方布層及び下方布層を有している。
【符号の説明】
【００５１】
３１０  弾性パネル
３１２  凹状部分、溝
３１４  孔
３３２  円形状の突出部
３４２  方形状の突出部
４１０  加熱されたプレート
４１２  突出部
４１４  孔
４２０  加熱されたプレート
４２２  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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