(57)【要約】  スポーツ用具が開示される。スポーツ用具は、ハーネスと保護プレートとを含み得る。保護プレートは、複数の繊維からハーネスと一体的に形成され得、複数の繊維は、ハーネスから保護プレートへと連続している。
2020507685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーネスと、
複数の繊維から前記ハーネスと一体的に形成された保護プレートであって、前記複数の繊維は、前記ハーネスから前記保護プレートへと連続している、保護プレートと
を含むスポーツ用具。
【請求項２】
前記ハーネス及び前記保護プレートの少なくとも１つ内に埋め込まれた機能的構成要素を更に含む、請求項１に記載のスポーツ用具。
【請求項３】
前記機能的構成要素は、前記保護プレートの衝撃時に信号を生成するように構成される、請求項２に記載のスポーツ用具。
【請求項４】
前記機能的構成要素は、前記ハーネスを装着したユーザに関連するバイオフィードバックを示す信号を生成するように構成される、請求項２に記載のスポーツ用具。
【請求項５】
前記機能的構成要素は、抵抗器、コンデンサ、ＬＥＤ、スイッチ、バッテリー、フィルタ及び質問器の少なくとも１つである、請求項２に記載のスポーツ用具。
【請求項６】
前記ハーネス及び保護プレートの少なくとも１つは、複数の異なるタイプの繊維から作製される、請求項１に記載のスポーツ用具。
【請求項７】
前記複数の異なるタイプの繊維は、
構造的タイプの繊維と、
機能的タイプの繊維と
を含む、請求項６に記載のスポーツ用具。
【請求項８】
前記機能的タイプの繊維は、導電性繊維、光ファイバー及び形状記憶繊維の少なくとも１つを含む、請求項７に記載のスポーツ用具。
【請求項９】
前記構造的タイプの繊維は、アラミド繊維、炭素繊維及びガラス繊維の少なくとも１つを含む、請求項７に記載のスポーツ用具。
【請求項１０】
前記複数の異なるタイプの繊維と交織された複数の導管を更に含む、請求項６に記載のスポーツ用具。
【請求項１１】
前記複数の導管のそれぞれは、複数の繊維で織られている、請求項１０に記載のスポーツ用具。
【請求項１２】
前記複数の繊維は、複数の異なるタイプのマトリックスで少なくとも部分的にコーティングされている、請求項１に記載のスポーツ用具。
【請求項１３】
前記複数の異なるタイプのマトリックスは、
硬化後に剛性である構造的タイプの樹脂と、
硬化後に可撓性である機能的タイプの樹脂と
を含む、請求項１２に記載のスポーツ用具。
【請求項１４】
前記複数の繊維は、異なる方向及び異なる密度の少なくとも１つで重なる、請求項１に記載のスポーツ用具。
【請求項１５】
前記異なる方向及び異なる密度の少なくとも１つは、カスタマイズ可能である、請求項１４に記載のスポーツ用具。
【請求項１６】
前記異なる方向及び異なる密度の少なくとも１つは、ユーザ選択可能である、請求項１４に記載のスポーツ用具。
【請求項１７】
前記異なる方向及び異なる密度の少なくとも１つは、モニタリングされたユーザパフォーマンス又はユーザのスキャンの少なくとも１つに基づいて自動的に選択される、請求項１４に記載のスポーツ用具。
【請求項１８】
スポーツ用具を製造する方法であって、
連続繊維をマトリックスで湿潤させることと、
ノズルを通してマトリックス湿潤連続繊維を排出することと、
排出中に前記ノズルを移動させて、前記マトリックス湿潤連続繊維を、ハーネスから保護プレートを通して延ばすことと、
前記マトリックス湿潤連続繊維中のマトリックスを硬化させることと
を含む方法。
【請求項１９】
前記ハーネス及び前記保護プレートの少なくとも１つ内に抵抗器、コンデンサ、ＬＥＤ、スイッチ、バッテリー、フィルタ及び質問器の少なくとも１つを埋め込むことを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記スポーツ用具のユーザのパフォーマンスをモニタリングすること及び前記ユーザの身体をスキャンすることの少なくとも１つと、
前記スポーツ用具内の前記マトリックス湿潤連続繊維の方向及び密度の少なくとも１つを、前記ユーザのモニタリングされたパフォーマンス及びスキャンされた身体の少なくとも１つに基づいてカスタマイズすることと
を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
[0001]  本出願は、２０１７年２月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／４５８，３２８号に基づき、且つ同出願からの優先権の利益を主張し、この特許出願の内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
[0002]  本開示は、概して、スポーツ用具に関し、より具体的には、付加製造によって複合材料から作成されたスポーツ用具に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
[0003]  ほぼあらゆるスポーツで独特な用具が利用可能である。例えば、ラケットは、テニスをするために使用され得、クラブは、ゴルフをするために使用され得、ボディアーマーは、モトクロスで使用され得、銃は、スキート又はバイアスロンイベント等で使用され得る。多くの場合、スポーツイベント中に使用される用具の品質は、イベントの結果に影響し得る。例えば、用具の重量、用具の強度、用具の形状、用具の柔軟性、用具の硬さ、用具の耐久性、用具の順応性等は、加速度、速度、距離、力、精度、繰り返し性、寿命及び他の性能パラメータに直接影響し得る。残念ながら、従来の製造能力では、従来のスポーツ用具の有効な品質を制限する可能性がある。
【０００４】
[0004]  いくつかのスポーツ用具は、用具の品質を高めることができる複合材料で製造される。例えば、テニスラケットのフレーム、ゴルフクラブのハンドル及び銃の銃床は、真空成形技術又は引抜成形法を使用してガラス繊維、Kevlar（登録商標）及び炭素繊維で作成される。その後、複合構成要素は、従来の技術（例えば、接着、溶接、機械的締結等）を使用して他の非複合構成要素（例えば、ストリング、ヘッド、グリップ、バレル、アクション等）に接合される。複合材料で作成されたスポーツ用品は、減少した重量及び／又は増大した強度若しくは剛性を有し得る。
【０００５】
[0005]  複合構成要素を有するスポーツ用具は、向上した品質を有し得るが、付随する利点は、限定される場合がある。特に、品質は、複合構成要素を関連する非複合構成要素に接続するために使用される従来の接合技術のために阻害される場合がある。加えて、従来の真空成形技術及び引抜成形法は、複合構成要素内で可能な形状、サイズ及び／又は構成を制限する場合がある。加えて、いくつかの用途では、スポーツ用具からフィードバックを受け取ると有利な場合があり、これは、従来の製造された用具を使用すると不可能であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  開示されるスポーツ用具は、上記の課題及び／又は先行技術の他の課題の１つ以上を克服することに向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
[0007]  一態様では、本開示は、スポーツ用具に向けられる。スポーツ用具は、ハーネスと保護プレートとを含み得る。保護プレートは、複数の繊維からハーネスと一体的に形成され得、複数の繊維は、ハーネスから保護プレートへと連続している。
【０００８】
[0008]  別の態様では、本開示は、スポーツ用具を作製する方法に向けられる。この方法は、連続繊維をマトリックスで湿潤させることと、ノズルを通してマトリックス湿潤連続繊維を排出することとを含み得る。本方法はまた、排出中にノズルを移動させて、マトリックス湿潤連続繊維を、ハーネスから保護プレートを通して延ばすことと、マトリックス湿潤連続繊維中のマトリックスを硬化させることとを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図面の簡単な説明
【図１】[0009]スポーツ用具を製造するための例示的なシステムの概略図である。
【図２】[0010]図１のシステムを用いて製造することができる例示的なスポーツ用具の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
[0011]  図１は、スポーツ用具１２を付加製造するための例示的なシステム１０を示す。システム１０は、スポーツ用具１２の製造中、任意の数の異なる付加プロセスを実施し得る。例えば、第１の付加プロセス及び第２の付加プロセスによって製造されるスポーツ用具１２が図１に示されている。第１の付加プロセス及び第２の付加プロセスは、必要に応じて同時に又は連続して実施され得ることに留意されたい。スポーツ用具１２は、第１の付加プロセス及び第２の付加プロセスの１つのみを用いて製造され得ることにも留意されたい。
【００１１】
[0012]  第１の付加プロセス（図１の左下に示される）は、複合材料（例えば、マトリックスと少なくとも１本の連続繊維とを有する材料）から中空管状構造体１４を作製する引抜成形プロセス及び／又は押出成形プロセスであり得る。得られる構造体１４の長手方向の軸線２０が３次元となるように、構造体１４の排出中にヘッド１６を複数の方向に移動させることができる支持体１８（例えば、ロボットアーム）に１つ以上のヘッド１６が結合され得る。そのようなヘッドは、例えば、米国特許出願公開第１５／１３０，４１２号及び米国特許出願公開第１５／１３０，２０７号に開示されており、これらの全ては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００１２】
[0013]  ヘッド１６は、マトリックス材料を受けるか又は他に含むように構成され得る。マトリックス材料としては、硬化性の任意の種類の液体樹脂（例えば、不揮発性有機化合物樹脂）が挙げられ得る。例示的なマトリックスとしては、熱硬化性樹脂、単一成分又は多成分エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、カチオンエポキシ、アクリル化エポキシ、ウレタン、エステル、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、ポリエポキシド、チオール、アルケン、チオールエン等が挙げられる。一実施形態では、ヘッド１６内のマトリックス材料の圧力は、対応する導管（図示せず）を介してヘッド１６に流体接続された外部デバイス（例えば、押出機又は別の種類のポンプ）によって発生され得る。別の実施形態では、しかしながら、圧力は、類似タイプのデバイスによって及び／又は単にマトリックス材料に作用する重力の結果によって完全にヘッド１６内で発生され得る。いくつかの場合、ヘッド１６内のマトリックス材料は、早期硬化を阻止するために冷却及び／又は暗状態に維持される必要があり得る一方、他の例では、同じ理由から、マトリックス材料は、温暖状態に維持される必要があり得る。いずれの状況でも、ヘッド１６は、これらの必要性に備えるように特に構成（例えば、断熱、冷却及び／又は加温）され得る。
【００１３】
[0014]  ヘッド１６内に貯蔵されたマトリックス材料は、任意の数の連続繊維をコーティングするために使用され得、繊維とともに複合構造体１４の壁を構成する。繊維としては、単一ストランド、数本のストランドのトウ若しくはロービング又は多くのストランドのウィーブが挙げられ得る。ストランドとしては、例えば、炭素繊維、植物繊維、木材繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、金属ワイヤ、セラミック繊維、玄武岩繊維等が挙げられ得る。繊維は、必要に応じて、繊維がヘッド１６内にある間、繊維がヘッド１６に送られる間及び／又は繊維がヘッド１６から排出されている間にマトリックス材料でコーティングされ得る。いくつかの実施形態では、マトリックス材料が繊維をコーティングする前及び／又は後にフィラー材料（例えば、細断された繊維）をマトリックス材料と混合し得る。マトリックス材料、ドライ繊維、マトリックス材料で既にコーティングされた繊維及び／又はフィラーは、当業者に自明の任意の手法でヘッド１６に搬送され得る。マトリックスコーティングされた繊維は、その後、ヘッド１６の開口部にある中央ダイバータ（図示せず）を通過し得、そこで樹脂を１つ以上の硬化エンハンサー（例えば、紫外線、超音波エミッタ、マイクロ波発生器、赤外線ヒータ、チラー等）２２により硬化させる（例えば、内から外、外から内又はその両方）。
【００１４】
[0015]  スポーツ用具１２が複数の構造体１４で構成される実施形態では、各構造体１４は、別の構造体１４に隣接して排出され得、及び／又は以前に排出された構造体１４に重なり得る。この構成では、後に続く、隣り合う構造体１４内の液体樹脂の硬化によって構造体１４を一緒に結合し得る。任意の数の構造体１４がグループ化され得、スポーツ用具１２の所望の形状を生成するのに必要な任意の軌道、形状及びサイズを有し得る。
【００１５】
[0016]  いくつかの実施形態では、構造体１４が形成される間、充填材料（例えば、絶縁体、導体、光学素子、表面仕上げ等）を構造体１４の内側及び／又は外側に堆積させることができる。例えば、中空シャフト（図示せず）は、関連するヘッド１６のいずれかの中心及び／又は上を通って延び得る。一定量の材料（例えば、液体供給物、泡供給物、固体供給物、ガス供給物等）は、その後、中空シャフトの端部に接続され、材料は、中空シャフトを通して構造体１４の特定の表面（即ち内部表面及び／又は外部表面）上に出され得る。必要に応じて、構造体１４を硬化させるのに使用したものと同じ硬化エンハンサー２２が充填材料を硬化させるためにも使用され得るか、又は付加的な専用の硬化エンハンサー（図示せず）がこの目的のために使用され得ると考えられる。充填材料は、構造体１４の１つ以上がタンク、通路、導管、ダクト等として機能することを可能にし得る。
【００１６】
[0017]  第２の付加製造プロセス（図１の右上に示される）も引抜成形プロセス及び／又は押出成形プロセスであり得る。しかしながら、第２の付加製造プロセスは、中空管状構造体１４を排出する代わりに、複合材料のトラック、リボン及び／又はシートを（例えば、管状構造体１４上及び／又はスポーツ用具１２の他の特徴上に）排出するために使用され得る。特に、得られるスポーツ用具１２の輪郭が多次元（例えば、３次元）となるように、スポーツ用具１２の作製中にヘッド２４を複数の方向に移動させることができる支持体２６（例えば、オーバーヘッドガントリ）に１つ以上のヘッド２４が結合され得る。
【００１７】
[0018]  ヘッド２４は、ヘッド１６に類似し得、マトリックス材料（例えば、ヘッド１６内に収容されているものと同じマトリックス材料又は異なるマトリックス材料）を受けるか又は他に含むように構成され得る。ヘッド２４内に貯蔵されたマトリックス材料は、任意の数の別個の繊維をコーティングするために使用され得、繊維が、排出されるトラック、リボン及び／又はシートの中央強化材を構成することを可能にする。繊維は、単一ストランド、数本のストランドのトウ若しくはロービング又は複数のストランドのウィーブを含み得る。ストランドは、例えば、炭素繊維、植物繊維、木材繊維、鉱物繊維、ガラス繊維、金属ワイヤ等を含み得る。繊維は、必要に応じて、繊維がヘッド２４内にある間、繊維がヘッド２４に送られる間及び／又は繊維がヘッド２４から排出されている間にマトリックス材料でコーティングされ得る。マトリックス材料、ドライ繊維及び／又はマトリックス材料で既にコーティングされた繊維は、当業者に自明の任意の手法でヘッド２４に搬送され得る。マトリックスコーティングされた繊維は、その後、１つ以上の円形オリフィス、矩形オリフィス、三角形オリフィス又は別の湾曲形状若しくは多角形のオリフィスを通過し得、そこで繊維が互いにプレスされ、マトリックスが１つ以上の硬化エンハンサー２２によって硬化される。
【００１８】
[0019]  上述のように、第１の付加製造プロセス及び第２の付加製造プロセスは、押出成形プロセス又は引抜成形プロセスであり得る。例えば、押出成形は、支持体１８及び／又は支持体２６の移動中に液体マトリックス及び関連の連続繊維がヘッド１６及び／又はヘッド２４から押し出されるときに行われ得る。引抜成形は、ある長さのマトリックスコーティングされた繊維がアンカー（図示せず）に接続されて硬化された後、ヘッド１６及び／又はヘッド２４がアンカーから遠ざかる方に移動した後に行われ得る。ヘッド１６及び／又はヘッド２４がアンカーから遠ざかる方に移動することで、繊維がマトリックス材料のコーティングとともに各ヘッドから引き抜かれ得る。
【００１９】
[0020]  いくつかの実施形態では、引抜成形は、スポーツ用具１２を構成する繊維において、硬化後に残る張力を生じさせるように選択的に実施され得る。特に、繊維が各ヘッドから引き抜かれると繊維が伸張され得る。この伸張は、繊維内に張力を生成し得る。繊維が伸張される間、繊維を取り囲むマトリックスが硬化し且つ固まる限り、この張力の少なくとも一部は、繊維内に残り、得られる複合構造体の強度を増大するように機能し得る。
【００２０】
[0021]  従来の引抜成形法により作製された構造体は、単一方向（例えば、繊維が樹脂含浸及び硬化前に対応する金型を通して引き抜かれる単一方向）にのみ強度の増大を有し得る。しかしながら、開示される実施形態では、対応する繊維内の残留張力により生じるスポーツ用具１２の強度増大は、各繊維の軸方向に実現され得る。また、各繊維は、ヘッド１６及び／又はヘッド２４から排出される間に異なる方向に引き抜くことができるため、張力関連強度の増大は、複数の（例えば、多数の）異なる方向に実現され得る。
【００２１】
[0022]  従来の引抜成形法により作製された構造体は、単一レベル（例えば、繊維が樹脂含浸及び硬化前に引抜機によって伸張された量に比例するレベル）のみまで増大された強度を有し得る。しかしながら、開示される実施形態では、各繊維を取り囲むマトリックスは、排出時に即座に硬化され且つ固まり得るため、繊維を引き抜く力は、同一繊維の異なるセグメントが異なる量だけ伸張されるように繊維の長さに沿って連続的に変化させることができる。したがって、それぞれ異なる繊維の異なるセグメントのそれぞれの内部で発生する残留引張応力も変化し得、スポーツ用具１２の異なる領域内に様々な強度がもたらされることになる。これは、スポーツ用具１２の様々な荷重がかかる領域で有益であり得る。
【００２２】
[0023]  図２は、上述の付加プロセスの１つ又は両方を使用して製造され得るスポーツ用具１２の例示的実施形態を示す。この実施形態では、スポーツ用具１２は、モトクロス、フットボール、ホッケー、ペイントボール等のために使用され得るボディアーマーなどの保護ギアである。図２のスポーツ用具１２は、必要に応じて、非スポーツ活動（例えば、軍事又は警察活動）のために使用され得ることも考えられる。
【００２３】
[0024]  保護ギアとして、スポーツ用具１２は、とりわけ、ハーネス２８と、相互接続された及び／又はハーネス２８を介してユーザ上に配置される任意の数の保護パネル３０とを含み得る。ハーネス２８及び保護パネル３０は、様々な構成、形状及びサイズで入手可能であり得る。例えば、ハーネス２８は、衣服（例えば、シャツ、ジャケット、ズボン、グローブ、履物等）、パック（例えば、バックパック又はフロントパック）、ウェビング又はストラップ等に類似し得る。保護パネル３０は、とりわけ、ユーザを（例えば、ユーザと地面の衝突、銃弾の衝撃、爆弾の破片、他のスポーツ用具等による）衝撃から保護するように構成された胸パネル、バックパネル、サイドパネル、鼠径部パネル、襟パネル、三角筋パネル、脛パネル、肘パネル等を含み得る。保護パネル３０は、必要に応じて、ハーネス２８から分離され得る（例えば、ポケット内に保持されるか若しくは他にハーネス２８に取り付けられる）か、又はハーネス２８と一体であり得る。
【００２４】
[0025]  ハーネス２８は、保護パネル３０を位置決めすること及び／又は相互接続することに加えて、他の機能を実施し得る。例えば、おそらく保護パネル３０ほど直接衝撃を吸収することはできないが、ハーネス２８は、それでも摩耗、逸れた破片、環境要素等からのある程度の保護を提供することが可能であり得る。加えて、ハーネス２８は、接続されたパネル３０間の屈曲、パネル３０とユーザとの間の通気（例えば、加熱／冷却のため）及び／又はバイオフィードバックを可能にするように構成され得る。
【００２５】
[0026]  上述のように、ハーネス２８と保護パネル３０の１つ以上とは、一体的に形成され得る。スポーツ用具１２の任意の２つ以上の構成要素が同時に製造されて単一の一体構造体を形成する場合、（数百万本ではないにしても）数千本の繊維が構成要素間の交差部分を通って延びることにより、専用ハードウェア、接着剤及び／又は重い締結具の使用を必要とすることなく強固な機械的接続を形成するように、ヘッド１６及び／又はヘッド２４（図１を参照されたい）から排出される繊維の一部又は全ては、それぞれのこれらの構成要素を通して連続し得る。ハーネス２８とパネル３０とは、単一の一体構造体として一緒に作製されるものとして上で記載したが、これらの構成要素の１つ以上は、別々に作製し、後に（例えば、化学的及び／又は機械的手段によって）互いに接合できることに留意されたい。
【００２６】
[0027]  これらの構成要素のそれぞれは、上述の第１の付加プロセスと第２の付加プロセスとの任意の組み合わせにより形成され得、任意のパターンで、任意の位置に、及び任意の所望の密度を有して互いに重なる及び／又は交織された任意の数の異なる繊維（例えば、異なる材料、サイズ、色及び／又は断面形状の繊維）からなり得る。例えば、単一繊維Ｆ又は繊維Ｆの群は、マトリックスでコーティングされ得、ヘッド２４（図１を参照されたい）からトラックとして戦略的に排出され、スポーツ用具１２の全体的な構造を形成し得る一方、他の繊維又は繊維の群は、マトリックスでコーティングされ、ヘッド１６から導管Ｃとして戦略的に排出される中空チューブを形成するように交織され得る。これらの導管Ｃは、その後、ユーザに通気、冷却、加熱等を与えるために使用され得る。
【００２７】
[0028]  一例示的実施形態では、スポーツ用具１２の１つ以上の部分を構成する複合材料内の繊維のいくつかは、固有の特徴を有する。例えば、スポーツ用具１２の大半は、構造的タイプの繊維Ｆｓ（例えば、炭素繊維、ガラス繊維又はKevlar繊維（アラミド繊維））を含み得るが、スポーツ用具１２のいくつかの部分は、機能的タイプの繊維Ｆｆ（例えば、導電性繊維、光ファイバー、形状記憶繊維等）を含み得る。機能的タイプの繊維Ｆｆは、戦略的位置において構造的タイプの繊維Ｆｓと選択的に交織され得る。例えば、導電性繊維Ｆｆは、（例えば、保護パネル３０内の）高応力領域に位置し得、スポーツ用具１２の荷重条件を検知するためのひずみゲージとして使用され得る。
【００２８】
[0029]  同様に、光ファイバーＦｆは、同じ又は他の高応力領域に位置し得、エネルギービームが光ファイバーＦｆを通過する。これらの領域は、屈曲するため、光ファイバーＦｆが押しつぶされ、及び／又は閉じられることにより、屈曲を示す光フィードバック信号を生成し得る。この情報は、ユーザ上の衝撃位置、衝撃強度又は方向、衝撃タイミング等を決定するために使用され得る。いくつかの実施形態では、情報を受信し、情報を解釈し、情報に応答し、及び／又は情報を遠隔送信するための受信及び／又は解釈デバイス（例えば、質問器）がスポーツ用具１２内に埋設され得る。
【００２９】
[0030]  導電性繊維Ｆｆ及び／又は光ファイバーＦｆは、必要に応じて、別の材料（例えば、絶縁体、強度強化層等）でコーティングされ得る。加えて、他の電気構成要素（例えば、抵抗器、コンデンサ、ＬＥＤ、スイッチ、バッテリー、フィルタ等）３２は、ヘッド１６、２４を通して押し出され得、及び／又は繊維Ｆｆの排出中に（例えば、ヘッド１６及び／又はヘッド２４に関連するアタッチメントにより）自動的にピックアンドプレースされ得る。これらの構成要素の動作は、その後、ユーザを識別するために及び／又はスポーツ用具１２及び／又はユーザの条件を決定するために調整及びモニタリングされ得る。例えば、心拍数センサ、血圧センサ、酸素センサ、温度センサ等が構成要素３２から形成され得、ユーザのバイオフィードバック（例えば、怪我の状態又は健康）を提供するために戦略的位置に配置され得る。
【００３０】
[0031]  ハーネス２８及び／又はパネル３０内の繊維の構成（及び／又はハーネス２８とパネル３０との間の位置／配向関係）は、調節可能及び／又はユーザカスタマイズ可能であり得る。例えば、材料タイプ、繊維サイズ、色、形状、パターン、位置、配向及び／又は密度は、スポーツ用具１２の所望の性能を提供するように選択的に調節され得る。これらの調節は、エンドユーザにより手動で選択され得、及び／又はユーザの特徴（例えば、ユーザの身体スキャン、ユーザのモニタリングされたパフォーマンス等）に基づいて自動的に選択され得る。
【００３１】
[0032]  図２の拡大図に示すように、各繊維を取り囲むマトリックスは、排出時に即座に硬化され且つ固まり得るため、繊維を並列平坦層に重ねて置く必要がない場合がある。したがって、ハーネス２８及び／又はパネル３０を構成する繊維は、任意の所望の方向に配向され得る。これにより、繊維層のインターロック及び／又は固有の（例えば、補強、剛性強化、可撓性強化、振動減衰、耐衝撃）特徴の形成を可能にし得る。
【００３２】
[0033]  図２に示される例示的実施形態では、スポーツ用具１２の１つ以上の部分を構成する複合材料内のマトリックスは、固有の特徴を有する。例えば、ハーネス２８の大半は、可撓性タイプのマトリックスＭｆを含み得るが、スポーツ用具１２のいくつかの部分（例えば、保護パネル３０）は、別の種類のマトリックスＭｐ（例えば、より大きい耐衝撃性及び／又は衝撃緩衝を提供する熱分解マトリックス）を含み得る。他のタイプのマトリックスＭｐは、繊維を戦略的位置でコーティングするために選択的に使用され得る。
【００３３】
[0034]  いくつかの用途では、１つ以上の保護パネル３０をハーネス２８と別々に作製し、その後、予め作製されたパネル３０をハーネス２８に組み込むと有利であり得る。例えば、保護パネル３０が熱分解する場合、パネル３０は、まずプレセラミックタイプのマトリックスを用いてシステム１０で作製される必要があり得る。その後、パネル３０は、通常であればハーネス２８のマトリックスを損傷するであろう温度まで加熱する必要があり得る。パネル３０内のプレセラミックタイプのマトリックスが熱分解セラミック材料に変換した後、パネル３０は、したがって、ハーネス２８内に埋設され得る。
【００３４】
[0035]  パネル３０は、複数の手法でハーネス２８内に埋設され得る。第１の例では、ハーネス２８のベース層が作製された後（即ちベース層内の関連マトリックスが硬化された後）、パネル３０は、ベース層に隣接して配置され得、ハーネス２８の次の層が排出され、パネル３０を適所に固定し得る。第２の例では、ハーネス２８は、関連マトリックスの戦略的部分のみ未硬化のままでほぼ完全に形成され得る。パネル３０をハーネス２８に挿入した後、事前に未硬化であるこれらの部分は、パネル３０に重ねられ、巻回され、及び／又は織り込まれ、その後、硬化され得る。最後の例では、パネル３０が挿入されるポケットがハーネス２８内に作製され得る。ポケットは、プロセスの第１工程中に完全に形成され、硬化され得るか、又はパネル挿入前に一部のみが形成され、及び／又は一部が硬化される。パネル挿入後、ポケットが閉じられ、硬化されるフォローアップ工程が実施され得る。
【００３５】
[0036]  一例では、別個に作製されたパネル３０を収容するために固有のマトリックスを使用し得る。固有のマトリックスは、例えば、「クリック」又は可逆性樹脂（例えば、トリアゾリンジオン、共有結合適応可能ネットワーク、空間選択的可逆性樹脂等）であり得る。可逆性樹脂は、制御可能な分子化を有する感光性樹脂である。具体的には、可逆性樹脂が第１の波長の光（例えば、約２５０ｎｍ）に曝されると、樹脂は、第１の状態（例えば、液体状態）から第２の状態（例えば、固体状態）への相転移中に硬化される。また、同じ樹脂が続いて第２の波長の光（例えば、約３００ｎｍ）に曝されると、樹脂は、相を（例えば、一部のみ又は完全に）第１の状態に反転する。
【００３６】
[0037]  上述の別個パネルの実施形態では、第１の波長の光は、連続繊維強化材を取り囲むマトリックスとして可逆性樹脂を用いたハーネス２８を通常作製する間に硬化エンハンサー２２により供給され得る。この同じ実施形態では、第２の波長の光は、ハーネスを軟化させ、予め作製されたパネル３０の挿入を可能にするために（例えば、硬化エンハンサー２２又は別個且つ専用のディアクティベータ（図示せず）によって）提供され得る。その後、ハーネス２８は、再度、第１の波長の光に曝され、ハーネス２８を硬化させ、パネル３０を適所に固定し得る。例えば、可逆性樹脂を用いて作成したヒンジを含むフラップ又はポケットが作製され得る。予め作製されたパネル３０を適切に位置決めした後、ヒンジを軟化させることができ、フラップ又はポケットを固定位置に枢着することができ、その後、ヒンジを再硬化させる。
【００３７】
産業上の利用可能性
[0038]  開示されるスポーツ用具１２の構成及び設計は、任意のスポーツイベントと関連して使用され得る。スポーツ用具１２は、様々な構成要素を互いに結合するのに必要な締結具の数が減少することにより、軽量且つ低コストであり得る。加えて、スポーツ用具１２は、複合材料の使用のために軽量であり得る。スポーツ用具１２内に特定の繊維、樹脂及び機能的構成要素が使用及び配置される固有の手法で高性能が提供され得る。
【００３８】
[0039]  開示されるスポーツ用具に対する様々な修正形態及び変更形態がなされ得ることは、当業者に明らかであろう。他の実施形態は、本明細書及び開示されるスポーツ用具の手法を考察すると当業者に明らかであろう。例えば、スポーツ用具１２は、マトリックス湿潤強化材から作製されるものとして上で記載したが、スポーツ用具１２の一部分（例えば、構造的に重要でない領域及び／又は外皮）は、必要に応じて、マトリックスのみで作製され得ると考えられる。本明細書及び例は、単なる例示とみなされ、実際の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物によって示されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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