CN101391680B - 轻质产品缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于在外部容器内运输期间支撑震敏产品的单式产品缓冲装置，包括：具有一平台的产品支撑区域；铰接地连接在产品支撑区域任一面的副翼，用于向上地并向着产品支撑区域折叠；在每个副翼和产品支撑区域上的多个肋条，所述肋条限定了其间的产品支撑腔，用于接收和支撑产品；以及在每个副翼和产品支撑区域之间的缺口。折叠挡块可铰接地连接于每个副翼和产品支撑区域，所述折叠挡块互成角度以促进副翼向着产品支撑区域折叠，以在外部容器内形成普通“U”形状。

Description

轻质产品缓冲装置

相关申请的交叉参考

本申请要求2007年8月14日提交的美国临时申请第60/955,693号的权益，在此引入作为参考。

发明领域

本发明涉及用于包装震敏产品(例如各种电子装置)的产品缓冲装置。具体地，本发明涉及由可模压的、弹性塑料材料制备的轻质缓冲装置。

发明背景

产品缓冲装置对于震敏产品的用途已为人们所知多年。这些装置用于保护震敏产品在装运过程中其掉落或不当操作的情况。产品缓冲装置的一些实例包括薄页纸、碎纸、气泡袋和模制泡沫聚苯乙烯颗粒。

由于人们对好的包装和缓冲的要求变得越来越高，例如硬驱动、印制电路板等复杂且昂贵的电子装置的面市，引发了对更精密且减震效果更好的缓冲装置的需求。

这就引起了蜂窝纸板的使用，具体来说，泡沫聚苯乙烯、泡沫聚氨酯、泡沫聚丙烯、或泡沫聚乙烯等产品的使用。

同样为人们所知的是用于成批地从制造点到装配点装运诸如硬驱动电子装置的包装装置。目前大多数美国电子公司是从远东购买成套的硬件和组件。由于一些原因，这些货品通常通过空运而非海运。因此，总的装运重量是一项重要的成本要素。泡沫包装是常用的包装这些货品的最轻质材料并因而在空运的时候能提供最低的附加装运成本。热成型缓冲具有一些泡沫所不能提供的固有优势，但其通常不能抵消使用泡沫包装材料所获得的低装运成本。泡沫材料包括PP、PE、PU、PS及其混合物。热成型垫子通常由PE片制得。

在重量与性能的比较方面，没有现有的热成型垫子能够与泡沫相比。热成型垫子太重以致在考虑到空运的费用时不能与泡沫相竞争。这是由于泡沫本质上含有高百分比的空气，而热成型部分则是由固体塑料片制得。在跌落试验中，这些货品在多个轴承受多次撞击，因此需要足够的支撑结构来承受这些力。

发明内容

本发明的实施方案涉及用于包装震敏产品的产品缓冲装置。具体地，在一个实施方案中，本发明提供一种产品缓冲装置，该装置由塑料材料制得，而且具体打算用于如计算机和计算机组件，具体来说，硬驱动、CD和DVD驱动等震敏产品。与本发明相一致的产品缓冲结构包括采用多种模压技术由弹性塑料材料模压而来的单式结构。

因此，本发明的一个目的是在不采用附加包装材料的条件下为震敏装置提供保护。在震敏装置掉落或不当操作的情况下，使用本发明阻止了震敏装置的损坏。

在本发明所教导的产品缓冲装置中，存在一具有产品支撑平台的产品支撑区域，设置有产品支撑平台是为与各外部容器接触壁方向相垂直的方向提供支撑。该产品支撑平台适于在冲击负荷情况下在其垂直方向对产品提供减震支撑，因此，垂直于三个相互垂直方向的第一和第二方向。因此，本发明为震敏产品在冲击负荷情况下在三个相互垂直方向上提供了减震保护。该产品支撑平台具有在其中形成的多个肋条，各肋条较低程度上沿远离该产品支撑平台的方向垂直地延伸。

产品支撑区域具有铰接地连接于各侧的副翼。每个副翼具有相应的副翼。副翼沿铰链向产品支撑区域向上折以形成“U”形状以支撑肋条间的一系列产品。

在一实施方案中，至少有每个外部容器接触壁内部地形成的一个柔性减震弹簧过渡段。该柔性减震弹簧过渡段可包括从各自外部容器接触壁向产品支撑平台内部地延伸的加强肋。通常每个柔性减震弹簧过渡段也是弯曲的，弯曲方向向内并且远离各自外部容器接触壁。

最值得注意的是，产品缓冲装置包括在产品支撑区域和副翼间战略性地设置有并依大小排列有缺口(剪切块)。这些缺口减少了材料并从而降低了产品缓冲装置的总重量。这当然能够引起总成本的节省的改善。这不必损害撞击阻力便可实现。该装置的一个实施方案重270克。

每个产品支撑区域和副翼优选在它们的外缘连接在一起，通过夹角部分相互结合。

在又一实施方案中，在外缘之间，每个产品支撑区域和各自副翼经由折叠挡块连接。每个折叠挡块也与其间的折叠挡块铰链完整地连接。折叠挡块铰链也促进副翼向上折叠。

正如下文详细说明的本发明所有实施方案为与其一起使用的任一产品提供了缓冲和减震和/或震动力传递，并因此提供了减震保护。

因此，根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于在外部容器中运输期间支撑震敏产品的单式产品缓冲装置，其包括具有一个平台的产品支撑区域；铰接地连接在产品支撑区域任一面的副翼，用于向上地和向着产品支撑区域折叠；在每个副翼和产品支撑区域上的多个肋条，所述肋条限定了其间的用于接收并支撑产品的产品支撑腔；在每个副翼和产品支撑区域之间的缺口。折叠挡块可铰接地连接于每个副翼和产品支撑区域，所述折叠挡块互成角度设置以促进副翼向产品支撑区域折叠以对外部容器形成普通“U”形状。

通过以下说明书的描述，本发明实施方案的其他方面和优点对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。

附图说明

下面，将结合附图来说明本发明的实施方案，其中：

图1描述了处于展开状态的本发明所教导的单式产品缓冲装置；

图2描述了处于折叠状态的图1的产品缓冲装置；

图3描述了使用在外部纸板箱中图2的产品缓冲装置；

图4描述展示了随之使用盖子的图2的产品缓冲装置；

图5是图4的产品缓冲装置的正视图。

下面通过本发明的某些具体的实施方案对其进行详细说明，材料、设备和工艺步骤仅被理解为意图说明性的实施例。具体地本发明并非意图限于此处具体引用的方法、材料、条件、工艺参数、设备等。

发明详细说明

参考图1和2，一般地说，本发明的产品缓冲装置10由单层模压的材料制成，该可塑性材料形成两个包括多个肋条29的产品支撑区域16，用来安置并分离每个相对于相邻产品要包装的产品12。通常围绕每个产品支撑区域16的平行面边缘配备有完整地形成的铰接副翼54。每个副翼54包括多个自内副翼表面64在内部地突出的肋条29。副翼54的肋条29与主产品支撑区域16上的肋条29相一致。该产品缓冲装置10被设计放置在瓦楞(波纹)纸板箱80内。一旦放置在纸板箱80内，副翼就为包装产品侧面提供保护。如果想得到的话，可按下文详细说明提供盖子9来保护包装产品12顶部。通过拥有两个产品支撑区域16可以保护两排产品12。然而，应当了解本发明还涵盖了一个在任一侧面具有铰接副翼54的产品支撑区域16以保护单排产品12的用途。

最值得注意的是，产品缓冲装置包括在产品支撑区域16和副翼54战略性地设置有并依大小排列有缺口31。这些缺口减少了材料并从而降低了产品缓冲装置10的总重量。这当然能够引起总成本的节省的改善。正如下所述，本发明人已经发现了一种将这些缺口引入产品缓冲装置10而不必损害装置的撞击阻力和强度的方法。

为了促进副翼54向主产品支撑区域16折叠，最外面的肋条的较下端之间形成夹角部分76。每个产品支撑区域16和副翼54在它们外缘连接在一起并通过夹角部分76相结合成另一个。夹角部分76互成角度以便促进在使用中每个副翼54向着主产品支撑区域16向上折以形成普通“U”形状。

此外，在外缘之间，每个产品支撑区域16和各自副翼54经由折叠挡块92连接。每个折叠挡块也与其间的折叠挡块铰链55完整地连接。该折叠挡块铰链55也促进副翼54向上折。每个折叠挡块92优选以45°成角，以便为产品缓冲装置10增加支撑以维持其形状。

产品缓冲结构10优选由单层塑料通过热成型、注塑成型或等效技术形成。一种用于形成物品10的优选材料为中密度聚乙烯(MDPE)。具体地，所用材料优选为0.045MDPE。这是通过混合0.075和0.025MDPE而获得的。

参考图3，如上所述，产品缓冲装置10用于与产品一起使用，该产品的大概轮廓如12所示。产品12的性质对于本发明的操作和功能来说并不重要，只是应注意该产品是震敏产品。通常，该产品为各种电子产品，例如笔记本电脑、电脑驱动、磁带驱动、线路板等。其它产品可以是(例如)组装电脑容器和其它各种组装的电子产品，及其它由玻璃或陶瓷制成的人造脆性产品。

如上所述，产品缓冲结构10包括两个主产品支撑区域16以及两个铰接地连接于每个主产品支撑区域16任一侧面的副翼54。主产品支撑区域16将在下面予以阐述。

参考图5，主产品支撑区域16具有沿其外围的外部容器接触壁20。产品支撑区域16的较下部在产品支撑平台28内终止。

产品支撑平台28包括多个肋条29。肋条29通常自平台28垂直地突起并将主产品支撑区域16划分为多个产品支撑腔68，该支撑腔用于引入或支配每个产品12。优选，肋条29与结构10完整地形成。肋条29的作用在于将包装产品12各自相互分离并在相邻产品间提供减震空间。如此，肋条29在形状上实际上是三角形，每个在顶部的顶点92终止。每个肋条29的底边在弯曲部分93终止。肋条29的形状还促进通过将减震空间29a限定在肋条29自身内部而维持产品缓冲装置10的撞击阻力。肋条29的形状与产品支撑腔68一起也使得产品12的装载更容易。

每个外部容器接触壁20也具有底部边缘40，在放入纸板箱80时提供外部包装箱接触表面。使用时，边缘40处的外部容器接触壁接触纸板箱80的表面。

在每个外部容器接触壁20和每个外部肋条42之间有柔性减震弹簧过渡段30。通常，每个柔性减震弹簧过渡段30具有弯曲的外形，弯曲方向向外地并远离各自外部产品支撑区域限定壁22。从图中可以注意到每个柔性减震弹簧过渡段是弯曲的，弯曲方向向外地并远离各自相邻的外部产品支撑区域限定壁22。可以看到最外部副翼的外角86通过柔性减震弹簧过渡段30的伸展而加强，该过渡段30沿着外角86并在刚过外角86后的一点终止。

本发明的单式产品缓冲结构的一些实施方案可以使柔性减震弹性过渡段30在至少两个彼此被加强肋72分隔开的部分内形成。当然，应当了解，尤其从附图看出，柔性减震弹簧面30是弯曲的，弯曲方向向内地并向下地远离各自外部容器接触壁20。

如上所述，每个主产品支撑区域16被副翼54侧翼包围。每个副翼54通过铰链55完整地连接于主产品支撑区域16。每个副翼54还具有用于啮合产品12的内表面64、和具有用于啮合纸板箱80的外表面66。当副翼54向着主产品支撑区域向上折时，产品缓冲装置10限定了一个从前面或后面看均为普通“U”形状。副翼54必须在常规垂直位置上由一些外部的力来支撑，例如纸板箱的相邻板28。

在一实施方案中，产品缓冲装置10包含两排主产品支撑区域16。每个主产品支撑区域16被铰接的副翼54侧翼包围。该实施方案允许在产品缓冲装置10内包装两排产品12。然而本发明的实施方案可以涵盖任意数的排的使用，只要其对于给定的应用是适合的或期望的。

产品缓冲装置还包括热成型的盖子9，通常平板也配备有与主产品支撑区域16和副翼54的肋条29相一致的肋条29。当盖子9在纸板箱80中放置在包装产品12上时，盖子9会通过分离产品12顶端来维持产品12相互分离。在具有两个主产品支撑区域16的实施方案中，相应的盖子9也配备有数排分离的、平行的肋条29。

应当了解产品缓冲装置10的大小(宽、高和长)可依赖具体应用和相应纸板箱80的尺寸而变化。

从上文已注意到本发明单式产品缓冲结构，在任何实施方式中的目的是在震敏产品放入外部包装容器内时为其提供减震保护。已经描述了本发明任何单式产品缓冲结构是由可模压的、弹性塑料材料形成。本发明的发明者发现了一种将这些缺口引入产品缓冲装置10而不损害装置的撞击阻力和强度的方法。影响本发明模制单式产品缓冲结构的压缩强度的因素由过渡段30、肋条29、夹角部分76和折叠挡块92的组合而定。

在任何情况下，单元产品缓冲结构的目的是在三个相互垂直方向的至少两个方向上提供减震保护。在最广泛的意义上，本发明适合在冲击负荷条件下为产品提供减震支撑。

最后，对本发明教导的产品缓冲装置的跌落试验显示了其满足所有跌落试验标准的能力。这些标准依赖要保护的产品、产品缓冲结构的大小和性质、外部包装集装箱的性质等在不同情况下有所不同。一个通用的工业标准是250g’s是代表。

下面的表格列出了一个此种试验的结果。各试验均在特定方向上进行且最大的g’s是沿三个轴测量的。跌落高度为42”，重量为15.32磅。箱子是单壁箱子且材料是0.046MD。

跌落试验	方向	轴1	轴2	轴3
					1	主角	38.44	60.96	69.26
2	小边	40.53	20.80	92.58
					3	中边	43.36	54.58	120.68
4	长边	47.61	58.85	14.93
					5	小面1	16.32	32.12	162.88
6	小面2	21.42	21.70	130.60
					7	中面1	97.27	26.21	36.76
8	中面2	96.10	18.64	17.96
					9	大面1	20.24	141.14	34.67
10	大面2	12.37	146.04	24.03

第二个实验结果如下。跌落高度为32”，重量为28.4磅。此试验的箱子是双壁的且材料是0.45MD。

跌落试验	方向	轴1	轴2	轴3
					1	小面1	64.41	23.46	91.49
2	小面2	72.72	39.74	81.72
					3	中面1	77.28	25.58	19.97
4	中面2	110.61	46.39	91.65
					5	大面1	26.78	78.58	68.83
6	大面2	38.78	63.78	28.33
					7	主角	29.45	24.73	88.79
8	小边	28.08	19.93	37.78
					9	中边	20.76	28.46	32.08
10	长边	36.20	24.74	30.92

第三个实验结果如下。跌落高度为38”，重量为15.18磅。此试验的箱子是单壁的且材料是0.045MD。

跌落试验	方向	轴1	轴2	轴3
					1	2-3-5角	16.06	14.51	29.66
2	2-5边	17.59	21.30	41.85
					3	3-5边	10.57	27.48	53.10
4	3-2边	56.77	55.12	45.53
					5	端5	7.92	25.30	60.33
6	边2	85.05	51.53	28.71
					7	边4	71.29	29.25	26.71
8	底3	18.73	162.84	30.59
					9	顶1	40.55	143.22	74.89

从上述结果可以清楚本发明所教导的产品缓冲装置符合250g’s的工业标准。

在不背离本发明的精神和所随附权利要求所限定的范围的情况下可以做大量修改。

Claims (10)

1.一种用于在外部容器内运输期间支撑震敏产品的单式产品缓冲装置，包括：

具有一平台的产品支撑区域；

铰接地连接在产品支撑区域任一面的副翼，用于向上地并向着产品支撑区域折叠；

在每个副翼和产品支撑区域上的多个肋条，所述肋条限定了其间的产品支撑腔，用于接收和支撑产品；

在每个副翼和产品支撑区域之间的缺口；以及

在装置最外缘之间的位置铰接地连接于每个副翼和产品支撑区域的折叠挡块，所述折叠挡块互成角度以促进副翼向着产品支撑区域折叠，以在外部容器内形成普通“U”形状。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述折叠挡块夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述肋条为在顶部的顶点终止的常规三角形。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述肋条限定了其内的减震空间。

5.根据权利要求1所述的装置，还包括在产品装载后放置在该装置顶上的盖子，所述盖子包括多个相应的肋条以支撑产品。

6.根据权利要求1所述的装置，其中最外面的肋条的较下端之间形成夹角部分，最外部的肋条在夹角部分终止以促进副翼向着产品支撑区域折叠。

7.根据权利要求6所述的装置，还包括紧邻每个最外部肋条的柔性减震弹簧过渡段。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置是采用可模压塑料热成型的。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述塑料为0.045中密度聚乙烯。

10.根据权利要求1所述的装置，其中有两个产品支撑区域，每个被副翼侧翼包围，所述副翼铰接地连接于每个产品支撑区域以形成两排产品支撑。

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