CN101861111A - 用于制造旨在实现可定向缓冲的压力或冲击承受体的系统 - Google Patents

Abstract

本系统基于带有互补的倾斜突起(2，2’)的两个密度不同的本体(1，1’)的组合，这两个本体接合而形成单一的单元。这些突起的形状、长度和厚度可变，因此能够获得不同刚度的系统，由此借助所述突起(2和2’)实现缓冲，使得施加力的路径能够被限定，从而获得最佳缓冲力。该系统既可应用于压力缓冲系统(床垫、枕头、座椅等)，也可应用于冲击缓冲系统(鞋类、轮、头盔等)。

Description

用于制造旨在实现可定向缓冲的压力或冲击承受体的系统

技术领域

本发明涉及一种用于制造旨在实现可定向缓冲(directable cushioning)的压力或冲击承受体(receiving body)的系统，上述承受体以两个具独创性的相对设置的基本的互补表面为基础，这两个表面设有彼此相配的系列或连串的倾斜突起，并且这两个表面通过上述系列的突起的互锁而精确地关联。这些部分应由弹性显著的材料制成，并且每个部分均应具有不同的密度。

本发明的目的是获得一种缓冲系统，其能够使被施加的力的路径因上述突起的倾斜度而偏转，从而达到最佳缓冲效果并改善载荷分布。

本系统既可应用于压力缓冲(床垫、枕头、座椅、轮等)，也可应用冲击缓冲(鞋底及鞋内底、轮、头盔、头枕、运动车保险杠、包装材料、地板等)。

背景技术

目前，例如床垫、鞋底等的本体所提供的缓冲是由通过压力或冲击来提供的；冲击不被偏转，并且缓冲效果有限，逻辑上取决于上述本体的物理特性。

目前，基于本发明专利申请中要求保护的结构特征的缓冲系统不是公知的。

发明内容

在此提出的缓冲系统可被认为是一种可定向缓冲的新构思，该系统是通过将由两种不同材料制成、或由具有不同密度的相同材料制成的至少两种形状与密度的部分加以组合来实现，上述材料例如可以是经模塑或切割然后连结的泡沫橡胶。

这两个部分或本体设有线性系列的突起，这些突起相对于其露出的表面倾斜。通过将其中一个部分或本体上的系列突起与另一个部分或本体上的系列突起互插而将这两部分连结，由此构造成一个单一体，该单一体的芯部(core)由连结的突起形成，而其外部则由缓冲体的可见表面构造而成。

上述两个部分或本体应具有不同的密度，并且可根据所期望的硬度和要获得的效果而在这两个部分之间插置第三部分或本体。

基于这一系统，当力或冲击施加到该系统时，根据上述系列突起的倾斜度(该倾斜度由突起相对于其露出的表面的倾角来确定)，所述力的路径就由于系列突起的弹性响应而被缓冲和偏转，并产生转绕效果(compasseffect)。

根据所期望的目的，构成缓冲系统的部分和本体各自的几何形状和密度可以为一种或另一种特殊设计，由此获得不同刚度的系统。

该系统既提供压力缓冲也提供冲击缓冲；前一情况可应用于床垫、座椅、枕头等，而后一情况，即冲击缓冲可应用于鞋底及鞋内底、包装材料、轮以及一般而言所有类型的保护装置：头盔、头枕、运动车保险杠、地板、包装材料等。

例如在鞋类和轮的情况下，该系统除缓冲之外还有助于沿行进方向的运动。

还应强调的是，根据所获得的一般缓冲体的应用的使用情况，每个部分或本体上的系列突起都可具有遍及整个表面的相同的倾斜度，或者也可形成具有不同倾斜度的组。在反向倾斜的情况下，以床垫为例，能够达到预防和治疗的双重功能，这对于脊柱疾病的治疗，或例如疝气或椎间盘突出、腰痛或坐骨神经痛之类病症的治疗而言特别有意义，因为这些突起的反向的倾斜有助于柔和地为椎骨“减压”。在这点上应突出强调的是，人的休息时间平均为6到8小时，因此本发明的目的是取得柔和但持久的效果，这是非常有效的，能够改善睡眠质量。

在一个部分或本体与另一个部分或本体上的系列的互补的突起互相配合的情况下还可产生多个气室。当由密度较小的材料制成的部分或本体上的突起比密度较大的部分或本体上的突起短时，即获得气室，这意味着第一本体上的突起未到达第二本体的各突起之间所构成的空腔的底部，因此由于密度较大的本体的突起的长度较短而产生气室。

理论上，突起插入的程度可以是不同的，从完全没有气室的情况下的100％到密度较小的本体中完全没有突起的情况下的0％(在此情况下密度较大的本体上的所有凹部都将是气室)。

在任何情况下，较大或较小的空气容积，即气室的较大或较小的宽度将由多个因素决定，其中关联性最大的因素是人的体重。

这些特别的特征的主要优点包括：

-改善该系统所应用的物体的空气流通，尤其是对该物体为床垫的情况。

-由于其中一个本体上的突起较小，因而提高了产品的轻巧程度。

-由于需要的材料较少，节约了生产成本。

-重量更轻，并因此更易于运输。

-更好地调节最终产品的刚度，这在床垫的情况下非常重要。

为了限定根据本专利申请所描述的系统而构建的本体表面上的更软和更硬的区域，可精确地在从构成系统的密度较大的弹性体上露出的突起上形成多条纵向的切口，在床垫的情况下切口可形成在该系统的下部。根据本发明在各种场合下的使用情况，这些突起上的所述切口的深度可以是可变的。

同样，位于构成该系统的每个本体或部分上的突起可具有不同的厚度和形状，即上部的突起可具有相对于互补的或者说下部的突起更大或更小的宽度或厚度，因此能够根据承载较大或较小体重的区域来调节压力承受体的刚度。例如在床垫的具体情况下，位于头部区域中的突起由于头部的重量较轻而可以较薄，从而产生更符合人体工程学的效果。

在一个部分上的突起的端部还可以具有较小的裂口延伸部(splitprolongation)，这些裂口延伸部将有助于这些突起自身的“转绕”效果。这些裂口优选形成在承受较小压力的区域中(在床垫的情况下，例如为头和腿部的区域)，并且在互补的部分中还会存在相应的凹部或突起，以包容上述带裂口的突起。

另一种可能的构造可以是将两个本体或部分上的突起或凹部的组合只应用于本体的一个区段，而不是该本体的整个长度。因此，继续以床垫为示例，具有本发明所描述的改进的该床垫的一个区段可与传统床垫的一个区段组合，可定向的部分、也就是包含本发明描述的改进的系统的部分被用于需要治疗的身体部位，例如颈部或腰部。仍然针对床垫的特定情况，还可以在支撑头部的区域中将两个本体或部分上的突起和凹部的这种组合延伸到床垫的支撑区域之上，从而形成与床垫的本体自身整合的枕头。在此情况下，尽管突起的尺寸可被延伸为直至达到期望高度以形成枕头为止，但突起的内部结构可保持不变。

最后，出于舒适的目的，与该系统对应的形成为单一体的单元可补充设有叠加在该单元上的一层或多层。在某些区域中可利用槽或孔来减少这些层，如此能够使压力承受体的这些不同区域更好地延展。

附图说明

为了对以下描述加以补充，并帮助理解本发明的特性，根据本发明的实际应用的一些优选示例，包括一套说明性而非限制性的附图作为本说明书不可或缺的一部分：

图1示出本发明旨在实现的可定向缓冲系统的一部分的剖面。

图2示出本发明旨在实现的缓冲系统在床垫中的实际应用，图中示出人躺在床垫上并将头部枕在同样具有本发明所描述的缓冲系统的枕头上。

图3示出应用于座椅的缓冲系统。

图4示出应用于鞋底的缓冲系统。

图5示出应用于轮的缓冲系统。

图6示出包括气室的可定向缓冲系统的一部分的剖面细节。

图7示出可定向缓冲系统的剖面细节，在该图中，一个部分上的突起具有小的裂口，以有助于“转绕”效果，并且还能够观察到在该系统的互补的部分上的突起上的对应的槽。

图8示出具有本发明旨在实现的改进的可定向缓冲系统的详细侧视图，该可定向缓冲系统应用于床垫的一个部分，该床垫的其他部分采用传统的床垫系统。

图9示出上部补充有舒适层的本发明描述的可定向缓冲系统，该舒适层由于槽或成排的孔而减少，以增强材料的延展性。

图10示出应用于整个床垫的可定向缓冲系统的剖面细节，该系统具有两个的不同密度外加舒适层，对应于不同体重的区域使用不同类型的突起。

图11示出该系统的另一应用的分布平面，该应用由传统床垫构成，可定向缓冲系统作为“套装品”(kit)接合或插入该传统的床垫。

图12示出在上述各部分之间包含柔性但有足够刚度的第三材料，以使该系统更为坚实。

图13为最后一幅附图，示出作为构成床垫的本体的一部分的、密度较大的下部本体的视图。该视图示出了多个沿相反方向倾斜并具有多条纵向切口的突起的构造。

具体实施方式

根据上述附图可观察到，在一种优选实施方式中缓冲系统由两个部分1和1’组成，每个部分均设有一系列倾斜的突起2和2’，这些突起相对于彼此交错，使得这些部分1和1’构成一个单一体，其中各部分始终具有不同的密度。

应强调的是，这一系列的突起2和2’的倾斜度是可变的，45°的倾角被认为是最佳的，不过根据所期望的目的，其他倾斜度也是可行的。

至于每个部分1和1’及其倾斜的突起2和2’的形状、密度和刚度，可根据特定需求来组合，以使各部分在冲击缓冲的情况下具有类似的功能和反应，但是通常使用密度较大的材料。以此方式，通过对构成该缓冲本身的每个部分或本体的几何形状和密度加以组合，可获得多种不同刚度的系统。

如上所述，缓冲系统可具有各种不同应用。

因此，图2示出应用于床垫的缓冲系统，该床垫具有部分1和1’，部分1和1’上的突起2和2’如上文所描述地相互关联。图中可观察到人体3如何躺在采用所述缓冲系统的床垫的本体上，所述缓冲系统具有两个区段A-B，上述一系列突起2和2’在每个区段中具有不同的倾斜度，也就是说在这些区域或区段A-B中具有相反的取向，并且如箭头所指示的力沿这些相反的取向作用，因此由于人3在休息的同时从柔和的牵拉中收益，所以能够使人3的身体舒展并使背部更为放松。由此，能够看到人3如何将其头部枕在带有同样的缓冲系统的枕头4上，以使接合单元(床垫和枕头)有助于脊柱的减压以及有效地减小脊椎、关节等部位上的压力。

在示出了缓冲系统的应用的该图(图2)中，部分1对应于密度较大的区域，而部分2对应于密度较小的区域。

在该系统对于座椅5的实际应用中(如图3所示，图中示出了人3坐在扶手椅5上)，提供了若干有益效果：当人3将其背部靠在靠背上时，可获得向上推压的效果，如座椅5的靠背内的向上箭头所示，从而使人3更好地适应座椅的靠背5，使人的姿势更符合人体工程学且更为放松，并且背部所受的压力较小，因此作为产生“按摩”效果的向上推压(如座椅上的箭头所示)的结果，使人3因突起2和2’提供缓冲效果而更好地适应座椅的靠背。在汽车座椅和头枕中使用该系统，通过使冲击偏转来减缓后部冲击的作用力同样是有益的。

图4示出应用于鞋6的缓冲系统。在这种情况下，由于倾斜的突起2和2’提供的弹簧效应，而获得了与传统的鞋类相比更大的缓冲强度以及更大的推动力，这有利于如后跟下部上的V形箭头所示的方向上的运动。

图5示出应用于轮7的该系统。当轮接触地面时被压缩的突起2和2’的倾斜度有利于轮7沿行进方向旋转。

图6示出图1的一个变型，其中在部分1的一个表面上设置有一连串倾斜的突起2，而在部分或本体1’上设置有互补的另一系列倾斜的突起2’，使得两组突起2和2’可接合在一起而形成一个单一体，特别的特征在于：密度较小的本体1’的突起2’比突起2短，因此当接合发生时，因为突起2’的端部没有到达形成于密度较大的本体1的突起2之间的槽的底部，而这引起可在该图中清楚地看到的气室8的形成，所以产生气室8。

显然，设置有气室的缓冲系统可应用于床垫、座椅、鞋底及鞋内底、轮和其他组件；同一本体或部分上的突起2和/或2’的倾斜度可以是不同的，以便获得不同程度的缓冲强度，并且其中一些突起也可以具有与其它突起不同的构造及不同的厚度。

根据上文所述，通过组合及接合不同密度的部分或本体1和1’获得的单一体，借助于这些部分或本体1和1’的不同长度的突起2和2’而产生的气室8提供了上文已描述的一系列优点，例如改善了空气流通、更轻巧、生产成本更低、由于其重量更轻而更易运输，并且由于在所有情况下，根据突起2’在密度较小的本体或部分1’上的长度，气室8可具有更大或更小的深度，因此可更好地调节所获得的单一体的刚度。

如在图7中可看到的，本体或部分的其中之一上的突起2，更具体地本体1上的突起2可具有在本体1中形成的槽9，以便当躺在使用所述缓冲系统的床垫上的人体施加压力时(该缓冲系统例如带有槽，槽中容纳可构成另一部分或本体1’的突起2’的一部分的相应的裂口延伸部)，由突起2’和突起2二者来产生“转绕”效果。

在图8所示的示例中，针对床垫的特定情况，可在传统床垫的一部分中而非整体上实施本发明描述的缓冲系统，如该示例所示，该部分即为使用者的头部搁置的区段，而同时该床垫的以附图标记10指示的其余部分在此情况下采用传统的床垫，不过理论上该缓冲系统部分可插入床垫的中间区域，例如支撑腰部的部分，而不是如该图所示的支撑头部的部分。

所述缓冲系统还可由舒适层11来加以补充。舒适层11可覆盖全部的身体支撑区域，或者如图9所示，为了有利于延展性，可利用槽12或孔13来减少舒适层11。该舒适层11也可由两个独立的部分构成。通过“中断”上述舒适层的直线性，可使位于舒适层下面的一个或多个承受体起到不同作用，从而更好地适应被施加的(在此情况下是由人的体重施加的)更大或更小的压力。

图10示出使用本发明描述的可定向缓冲系统的床垫的纵向剖面，该系统具有两种不同的密度并具有一舒适层11，并且该图还示出了不同类型的突起，在根据床垫的需要承受不同重量的不同区域，一些突起比其它的突起更厚，一些突起带有裂口延伸部，一些突起具有不同的倾斜度，一些突起是连续的，用于脚部，等等。该图还示出了对应于纵向间隔的尺寸“d”，该间隔有助于更换床垫的上表面，防止其碰触床头板。

图11示出了表现出本发明描述的系统的另一种形式的应用、即套装品形式的床垫14的平面图，也就是在该形式的应用中，可将使用本发明描述的可定向缓冲系统的垫块或套垫用于该床垫的某些区域。图中的示例示出对应于背部的区域14’、对应于腰部的区域14”和对应于头部的圆形区域14”’。

图12示出上述系统的另一种应用，系统带有部分或本体1和1’、这些本体的突起2和2’、气室8以及与这两个部分或本体1和1’结合的第三部分或本体15，该第三部分或本体15由柔性但有足够刚度的材料制成，且由此可使该系统具有更大的坚实度或刚度。

最后，在表现使用该系统的一床垫的密度较大的下部本体或部分1的图13中，示出了不同倾斜度的突起2和在突起2上形成的几条纵向切口16，用以更好地调节床垫的某些区域的坚实度或刚度。

Claims (11)

1.一种用于制造旨在实现可定向缓冲的压力或冲击承受体的系统，其特征在于，所述承受体是在两个相对的彼此互补的基本的部分或表面(1和1’)的基础上形成的，每个所述部分或表面(1和1’)分别设有系列或连串的呈倾斜取向的突起(2和2’)，两个所述部分(1和1’)具有弹性并具有不同的密度。

2.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，两个所述部分(1和1’)由各自的本体构成，所述本体通过所述部分的倾斜的突起(2和2’)连结。

3.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，可选地，两个所述部分(1和1’)之间还可包括由柔性但有足够刚度的材料制成的第三部分或本体(15)。

4.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，每个部分(1和1’)可具有多组沿相反方向倾斜的突起。

5.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，两个所述部分或本体(1和1’)的突起(2和2’)在每个所述本体或部分(1和1’)的不同区段中可具有不同的形状或厚度。

6.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，位于密度较小的本体或部分(1’)上的突起(2’)比位于密度较大的本体或部分(1)上的突起(2)更短；当突起(2)被接合时产生对应的气室(8)，所述气室(8)的容积的范围为从最小容积到最大容积，在所述密度较小的本体或部分上的突起(2’)的长度等于所述密度较小的本体或部分上的突起(2)的长度时为最小容积，而在所述密度较小的本体或部分(1’)没有突起(2’)时为最大容积。

7.根据权利要求5所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，将所述密度较小的本体或部分(1’)与所述密度较大的本体或部分(1)的所述突起(2和2’)接合而产生的所述气室(8)确定了调节单元自身的刚度的手段。

8.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，在构成所述系统的所述密度较大的下部本体或部分(1)的突起(2)上可形成多条深度变化的纵向切口(16)。

9.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，在一个所述部分或本体(1和1’)或两个所述部分或本体(1和1’)的所述突起(2和2’)中可形成槽(9)，所述槽(9)与位于互补的所述突起的末端的小裂口组合，以在缓冲单元承受重量时有利于“转绕”效果。

10.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，通过所述本体(1和1’)的所述突起(2和2’)而接合的所述本体(1和1’)所组成的单一的单元可部分地插入所述压力承受体的一部分或另一部分中，覆盖所述承受体的整个表面，或者仅覆盖所述承受体的特定区域(14’、14”和14’”)。

11.根据前述权利要求所述的可定向缓冲系统，其特征在于以下事实，舒适层(11)可被加至由所述本体(1和1’)组成的单一的单元，所述本体(1和1’)通过所述突起(2和2’)而接合，所述舒适层(11)为单独的本体，或者构成各层之间的带有物理隔离性质的隔离构件；并且在该舒适层中可形成槽(12)和/或孔(13)。

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