CN102282005A - 制造用作弹性垫的充气式单元结构的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种制造用作弹性垫的充气式单元结构的方法。所述方法包括：提供一成型结构，所述成型机构包括基本上围绕一凹部的搁板以及装配在凹部内并相对于搁板在多个位置之间选择性地移动的平台；将平台相对于搁板移动到一预先选择的位置，其中，预先选择的位置对应于充气式单元结构待要包含的基本预定量的空气；并使用一真空装置从该凹部内抽吸空气。所述方法进一步包括将一般不透气材料的第一膨胀件的第一部分与所述搁板接合，从而所述真空装置抽吸材料的第一膨胀件的第二部分使之抵靠可移动的平台；以及将一般不透气材料的第二膨胀件的第一部分与第一膨胀件的第一部分粘接起来，从而在第一和第二膨胀件之间封住一定容积的空气。

Description

制造用作弹性垫的充气式单元结构的方法和装置
附图说明
图1是用作弹性垫的示例性充气式单元(cellular)结构的透视图。
图2是用作弹性垫的示例性充气式单元结构的局部侧视图。
图3是用于制作充气式单元结构的示例性成型(molding)结构的透视图。
图4是图3的成型结构的示意性局部侧视图。
图5是位于图3的成型结构的各部分之间的一般不透气材料的第一膨胀件的示意性局部侧视图。
图6是与图3的成型结构接合的一般不透气材料的第一膨胀件和位于所述第一膨胀件上方的一般不透气材料的第二膨胀件的示意性局部侧视图。
图7是与图3的成型结构接合的一般不透气材料的第一膨胀件和第二膨胀件的示意性局部侧视图。
图8是用于将一般不透气材料的第一膨胀件和第二膨胀件的各部分粘接在一起以封住一定量空气的图3的成型结构的示意性局部侧视图。
图9是用于制作充气式单元结构的另一成型结构的透视图。
图10是位于图9的成型结构的各部分之间的充气式单元结构的示意性局部侧视图。
图11是位于图9的成型结构的各部分之间的充气式单元结构的另一示意性局部侧视图。
图12是用于将充气式单元结构的各个部分粘接在一起的图9的成型结构的示意性局部侧视图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于制造充气式单元结构的方法。所述方法一般包括以下步骤：提供一般不透气材料的膨胀件；以及使用一成型结构将膨胀件的各部分粘接、密封或熔接在一起，以在所述膨胀件限定的空间内封住一定容积的空气。该方法还可包括使用一成型结构将膨胀件的其他部分粘接、密封或熔接在一起以减小所述膨胀件限定的空间容积，这会增加封在该空间内的空气的压力。所述方法使得制造者能够制造非加压和加压的充气式单元结构，而不必用空气对结构充气。同样地，所述方法无需使用阀门和/或其他的空气入口/出口，这些阀门和/或其他的空气入口/出口在用空气对单元结构充气之后必须密封，而且在使用过程中会泄漏和/或损坏。所述方法也不需要将空气注入到单元结构内，这种注入需要一个必须被密封的注入点而且很容易泄漏。用于所述方法的成型结构使得制造者能够选择性地调节待被包含在充气式单元结构中的空气的容积，并制作不含弱化部分的耐用的充气式单元结构，所述弱化部分是在制作过程中加热和/或成型材料的膨胀件时形成的。
图1和图2示出了可通过本发明的方法制造的示例性充气式单元结构10。该充气式单元结构由任意数量的一般不透气材料的膨胀件组成，例如顶部膨胀件12和底部膨胀件14，这些膨胀件在各个位置被粘接、密封或熔接在一起，以形成一定容积的封装空气。这些膨胀件可由任何适当的不透气材料构成，包括塑料、乙烯树脂、橡胶、硅树脂等。例如，所述充气式单元结构可由透明或不透明塑料材料的一个或多个膨胀件构成，这些材料不适合利用其他类型的方法(例如注模法)来形成充气式单元结构。可通过材料的耐用性、柔性、延展性、透气性、舒适性、透明度、不透明度等来选择材料，以便能够成型和制作所述充气式单元结构、以及加强作为弹性垫的充气式单元结构的功能，这些弹性垫可用于构造坐垫、靠垫、防护衣、头盔、运动服、以及用于背包和肩背式手提包的缓冲带等。在制作充气式单元结构之前，用于构造充气式单元结构的材料的膨胀件可以大致上是平的，但是这些膨胀件也可具有与其功能一致的各种适当的形状。同样地，在制作之后，充气式单元结构可具有与其功能一致的各种适当的形状。用于构造一特定的充气式单元结构的材料的膨胀件可具有由周边(例如周边部16、18)限定的大致互补的形状。这些周边部可彼此对齐并粘接、密封或熔接在一起，以形成一周边密封部20，该周边密封部可用作被膨胀件22封住的空气和膨胀件外部的空气之间的气密密封部。如下面更详细的讨论，形成周边密封部的方法可使得膨胀件在空气处于或接近室温时包含大致大气压力下的空气。
在一些情况下，材料的膨胀件，例如第一和第二膨胀件12和14也可以在周边区域内的各个位置粘接、密封或熔接在一起，例如在通过将膨胀件的其他部分粘接、密封或熔接在一起而形成的一个或多个中心密封部26处。所述中心密封部可用来限定被中心密封部分隔或分离的多个独立的气室28。在一些实施方式中，例如在图1和图2所示的实施方式中，中心密封部不会完全密封每个独立的气室内的空气，而是会限定在相邻的气室之间延伸的一个或多个气道30。所述气道可允许一个气室中的空气与相邻气室中的空气流体连通，从而在外力施加于充气式单元结构10时允许空气在气室之间流动。在相邻气室之间设置气道可增强充气式单元结构吸收冲击力的能力，因为吸收了冲击的气室内的空气可在一更大的封装容积间被分散。在其他实施方式中，中心密封部可完全密封一个或多个独立的气室内的空气。例如，一中心密封部可在充气式单元结构的整个尺寸(例如宽度或长度)上延伸，并且该中心密封部可在其端部与周边密封部重叠，从而阻止密封的气室内的空气分散到相邻的气室内。中心密封部的位置和形状还可允许整个充气式单元结构沿着一条或多条预定的轴线折叠、弯曲或伸缩。
充气式单元结构10可包括任意数量的中心密封部26，所述中心密封部可形成为与充气式单元结构的预期用途一致的任何期望的样式。中心密封部的一个功能是形成一具有大致波浪形状的充气式单元结构，所述波浪形状具有交替的由气室28形成的波峰32和由周边密封部20、中心密封部26和/或气道30形成的波谷34。具有大致波浪形状的充气式单元结构在作为人体倚靠的垫子时可更加舒适，因为波谷将允许外部空气到达人体，因此提高了垫子在使用过程中的透气性。另外，如下面更详细的讨论，中心密封部可在材料的膨胀件已包含一定量的空气之后形成，因此减小由材料的膨胀件所封住的空气空间的总容积。根据通用气体定律PV＝nRT，这也可增加充气式单元结构10和/或每个独立的气室28内的空气压力。
图3和图4示出了是用于制作充气式单元结构的示例性成型结构36，其可用来将一般不透气材料的膨胀件的所选部分粘接、密封或熔接在一起。该成型结构包括第一成型件38和相对于第一成型件例如沿着轴线A可移动的第二成型件40。第一成型件可指底部成型件，而第二成型件可指顶部成型件，其中底部成型件可大致位于顶部成型件的下面。但是，将认识到第一和第二成型件可根据其功能相对于彼此以任何方式定向。此外，第一和第二成型件中的每个元件可根据其功能由任何适当的材料制成。
第一成型件38可包括：底座42；远离底座延伸至搁板46的壁44，所述搁板大致包围由壁和底座限定的凹部48；装配在凹部内并相对于搁板可在多个位置之间选择性地移动的平台50；用于从凹部内抽吸空气的真空入口51；以及附接至紧邻的壁44并远离搁板而延伸的一对支撑件或导引件52。底座42用作第一成型件的其他元件的支撑结构，并用作部分地限定凹部的壁，例如凹部的底部或底座。底座42还可用来容纳用于相对于搁板和底座选择性地移动平台的构件，例如液压活塞54。在一些实施方式中，底座42可附接至使得第一成型件能够沿着相对于轴线A为横向的一轴线(例如垂直于轴线A的轴线B)在第一和第二位置之间移动的轨道或其他导引结构(未示出)。当第一成型件沿着轴线B在轨道上移动至第一位置(如图3和图4中所示)时，第一成型件处于将与第二成型结构40接合的适当位置，如下面所讨论的。当沿着轴线B移动至第二位置(未示出)时，第一成型结构件不会定位成将与第二成型结构接合，而是定位成更容易与一般不透气材料的膨胀件接合，以准备好将膨胀件的所选部分粘接在一起。
如上所指出的，壁44远离底座42而延伸并部分地限定凹部46，例如凹部的侧部。应该认识到，所述壁不必是竖直的，且底座不必是水平的，因为第一成型件可以任何期望的方式定向在空间中，因此所述壁和底座具有任何期望的方位。所述壁可包括大致垂直于底座的内壁面56，使得允许平台50朝着和远离底座和搁板移动，而不会壁阻挡。所述壁可远离底座延伸任何期望的距离，这进而可对应于凹部的深度。
搁板46也可称为壁架、夹持面、成型面、粘接面或熔接面，搁板用作用于将一般不透气材料的膨胀件夹在其间的一对相对表面中的一个。如下面所讨论的，一对相对表面中的另一个66，也可称为夹持面、成型面或熔接面，是第二成型结构40的一部分，并且当使用相对表面46和66将材料的多于一个膨胀件的各部分夹持在一起时，所述相对表面可将膨胀件的那些部分粘接、密封或熔接在一起，以形成具有与相对表面的形状相对应的形状的气密密封部。这样，搁板46(以及表面66)可构造成具有与充气式单元结构的已粘接、密封或熔接部分的期望形状相对应的形状和尺寸。例如，搁板可包括一大致平坦的表面，用于形成充气式单元结构的大致平坦的粘接、密封或熔接部分，例如图1所示的周边密封部20。搁板以及壁44可以是由导热材料形成的导热元件，并适于通过任何已知的方法加热到所选温度。例如，壁和/或搁板可由用作电阻器的导热金属制成，并在施加电流时发热。搁板和/或壁可进一步耦接到将所述搁板和/或壁的温度选择性地调节到一个或多个期望温度的任何适当的温度调节机构(未示出)。
如图4最佳所示，平台50装配在凹部48内并相对于搁板46和/或底座42在多个位置之间选择性地移动。平台可包括成型面58，如下面所讨论的，在制作充气式单元结构的过程中，该成型面与一般不透气材料的各部分接合。在一些实施方式中，成型面可与搁板和/或底座大致平行。平台和/或成型面可利用任何适当的机构相对于搁板和/或底座移动，所述机构包括但不局限于具有液压活塞54的液压机构、齿条和齿轮系统(未示出)、和/或一个或多个杠杆(未示出)。此外或者可替换地，平台可插入到凹部内并可从凹部移除，并具有所选宽度，在平台位于底座的顶部时，所选宽度使得成型面58相对于搁板处于期望的位置。平台还可堆叠在底座和/或其他结构的顶部，直到所述成型面相对于搁板处于期望的位置。平台可包括一个或多个孔60，所述孔延伸穿过平台的宽度并流体连接至平台下面和/或周围的空间，使得当使用真空装置通过真空入口51吸入空气时，通过所述孔吸入空气。平台根据其功能可由任何适当的材料制成，包括但不局限于泡沫、塑料、金属、乙烯树脂、橡胶、木材等。如下面所讨论的，可移动的平台可用来选择待包含在与成型结构36一起形成的充气式单元结构内的空气的容积。
真空入口51可包括允许从凹部48选择性地抽吸空气的任何结构。例如，该真空入口可包括限定在底座42和/或壁44中并在凹部和凹部外面的空间之间延伸的气道62，所述气道可通过一真空软管64或其他适当的连接器附接至一真空装置，例如泵或者抽气机。所述真空入口可包括任何适当的阀，用于选择性地调节从凹部通过真空入口抽吸的空气的速度。
一对支撑件或导引件52可附接至紧邻的侧壁并远离搁板而延伸。如下面所讨论的，在制作过程中，支撑件或导引件可用来适当地定位或成型一般不透气材料的膨胀件。这对支撑件或导引件可彼此相对，并可根据充气式单元结构的期望形状而大致平行或彼此成横向地定向。例如，这对支撑件或导引件可以是在凹部的相对侧上彼此大致相对并隔开的大致平行的支撑件，以形成具有大致平行的侧边的充气式单元结构。支撑件或导引件也可隔开与充气式单元结构的期望宽度相对应的所选宽度。应该认识到，在制作过程中，可替换地或另外，可使用其他结构来定位、保持或成型膨胀件，例如夹钳、别针、夹子等。
第二成型件40也可称为夹持件、粘接件或熔接件，可包括：表面66；相对于第一成型件移动第二成型件的致动器68；以及用于将第二成型件连接至致动器的连接件70。表面66和搁板46可用作用于将一般不透气材料夹持在其间的一对相对表面。如上面所讨论的，相对表面46、66也可称为夹持面、熔接面或成型面。夹持面66可具有与搁板46的形状/尺寸大致对应的形状/尺寸。如下面所讨论的，当使用相对表面46和66将材料的多于一个膨胀件的各部分夹持在一起时，所述相对表面可将膨胀件的那些部分粘接、密封或熔接在一起，以形成具有与相对表面46和66的形状相对应的形状的密封部。例如，相对表面可包括一大致平坦的表面，用于形成充气式单元结构的大致平坦的粘接、密封或熔接部分，如图1所示的周边密封部20。如同搁板46，夹持面66可以是由导热材料制成的导热元件，并适于通过任何已知的方法被加热至所选温度。可替换地或另外地，搁板46和表面66可包括用于通过热、化学剂和/或粘合剂将不透气材料粘接起来的其他机构。
致动器68包括任何适当的机构，用于相对于第一成型件48例如沿着轴线A移动第二成型件40以接合相对的夹持面46、66。例如，致动器可以是带有一个或多个液压活塞72的液压器。致动器还可包括用于控制第二成型件相对于第一成型件移动的速度的机构。连接件70耦接至第二成型件40的其他元件(包括夹持面66)，该连接件提供用于将第二成型件连接至致动器68的支点。可使用任何适当的连接件，包括杆、脊、孔、凹部、支架、夹子、螺钉、螺栓等。例如，如图3和图4所示，连接件可包括通过支架76夹持在液压器的活塞72上的杆74。致动器还可固定地连接至第二成型件，例如焊接至第二成型件或与第二成型件为一体。
图5至图8示出了使用成型结构36制作充气式单元结构的示例性方法。如下面更详细的讨论，此方法大致包括：相对于搁板46将平台50移动至一预先选择的位置，其中，该预先选择的位置对应于充气式单元结构待包含的空气的大致预定容积；使用一真空装置从凹部48通过真空入口51抽吸空气；将一般不透气材料的第一膨胀件80的第一部分82与搁板接合，从而真空装置抽吸第一膨胀件的第二部分84使之抵靠(agsinst)可移动的平台；以及将一般不透气材料的第二膨胀件86的第一部分88粘接至第一膨胀件的第一部分，从而在第一和第二膨胀件之间封住一定容积的空气。
图5示出了配置为在制作充气式单元结构时使用的第一成型件38，其中，平台50已相对于搁板46移动至一预先选择的位置，正在使用一真空装置通过真空入口51抽吸空气(如孔60和真空入口51之间的箭头所示)，并且一般不透气材料的第一膨胀件80位于第一成型件38的上方。平台50和壁44限定了位于平台50上方且位于凹部48内的空间78。随着真空装置通过真空入口51抽吸空气，在平台50下方和/或周围形成负压，这进而导致从空间78(例如平台的边缘或侧边的周围)并通过平台中的孔60抽吸空气。
如图6所示，利用对平台50的边缘或侧边周围的空气进行抽吸使空气通过孔60，而抽吸第一膨胀件80使之抵靠成型构造中的第一成型件38。具体而言，第一膨胀件80的第一部分82(例如第一膨胀件的周边)与搁板46接合，从而由真空装置形成的吸力抽吸第一膨胀件的第二部分84使之抵靠可移动的平台50。这样，搁板46、壁44以及成型面58形成用于以成型构造保持和/或成型第一膨胀件80的模具。利用真空装置抽吸第一膨胀件80使之抵靠第一成型件80，这显著减小了第一膨胀件80的成型构造的易变性，这进而减小了后续处理步骤期间所形成的充气式单元结构的形状的易变性。这允许持续地生产具有一致的容积和/或其中包含一致的空气量的充气式单元结构。
在与第一成型件38接合之前，第一膨胀件80的尺寸优选地形成为使得第一部分82可与搁板46接合且第二部分84可与平台50的成型面58接合，而不需伸展第一膨胀件80的任何部分。在其他情况下，第一膨胀件80的各部分在与搁板46和平台50接合时可稍微伸展。
如图6所示，在第一膨胀件80与第一成型件38接合并成型为一成型构造之后，第一膨胀件80在凹部48内限定出位于第一膨胀件80上方的空间83。在一些情况下，例如当抽吸第一膨胀件80使之与由搁板46、壁44以及成型面58限定的模具基本上全部接触时，空间83的容积与空间78的容积可基本上相同。一般不透气材料的第二膨胀件86可位于第一膨胀件80上方，在此，其可与第一成型件38和第一膨胀件80接合。第二膨胀件86可包括第一部分88(比如周边)以及基本上彼此相对并隔开的一对边缘90。图7示出了第一膨胀件80上方的与第一成型件38接合的第二膨胀件86，例如通过将第二膨胀件86置于一对支撑件或导引件52之间，和/或通过将边缘90与支撑件或导引件52接合。可替换或另外地，第二膨胀件86可通过别针、夹钳、夹子等定位或保持在第一膨胀件80上方的适当位置。由此在第一膨胀件80和第二膨胀件86之间形成一空间92。虽然图7示出了导引件52之间的弓形的第二膨胀件86，但是可替换地，第二膨胀件86也可配置成当位于第一膨胀件80上方时为大致为平面的，例如通过配置第二膨胀件86的尺寸使之以大致平面的构造装配在导引件52之间，以及通过形成足够刚性的材料的第二膨胀件86，以便由搁板46支撑时维持第二膨胀件大致平面的形状。在这些情况下，第一和第二膨胀件之间的空间92具有与空间83基本上相同的容积。
如图8所示，第二成型件40或夹持件沿着轴线A朝向搁板46移动，直至第一膨胀件80的第一部分82和第二膨胀件86的第一部分88被夹持在搁板46和相对的夹持面66之间。然后第一部分82和88粘接在一起，以形成具有气密密封部96的第一充气式单元结构94。通过对第一部分82和88施加热量，可形成该气密密封部96，从而将它们粘接或熔接在一起，例如通过加热相对的表面46和66。可替换地或另外地，可使用粘合剂或化学剂将第一部分82和88粘接在一起。第一和第二膨胀件80和86形成封住一定量空气的容积98，当处于室温时，空气可基本上处于大气压力下或在大气压力左右。
如下面所讨论的，几个变量影响第一充气式单元结构94内所包含的空气的容积98，所述变量包括第一和第二成型件38和40的尺寸、可移动平台相对于搁板46的预先选择的位置、以及第一和第二膨胀件80和86的尺寸。相对于第一和第二成型件38和40的尺寸，应该认识到，可使较大的成型件来形成具有较大容积的充气式单元结构，并且可使用较小的成型件来形成具有较小容积的充气式单元结构。
可移动平台50相对于搁板46的预先选择的位置也影响充气式单元结构94的容积以及其中所包含的空气的容积98。如上面所讨论的，将平台50相对于搁板46移动到预先选择的位置限定出一具有预先选择的容积的空间78。当处于成型构造中时，空间78的容积(图5)对应于由第一膨胀件80限定的空间83的容积(图6)。如上面所讨论的，空间83的容积可与空间78的容积基本上相同或比之稍小。而且，可基于凹部48的尺寸和平台50相对于搁板46的位置来计算或预先确定空间83的容积。这样，可移动平台的预先选择的位置基本上对应于第一充气式单元结构94所包含的空气的预定容积，因为空间83的已知容积越大/越小，那么充气式单元结构94内包含的空气的容积98也就越大/越小。
第一和第二膨胀件80和86的尺寸也影响充气式结构94内所包含的空气的容积98。通常基于成型件38和40的尺寸以及平台50相对于搁板46的所选位置来选择第一膨胀件80的尺寸。如上面所讨论的，第一膨胀件80的尺寸优选地形成为与第一成型件38以成型构造接合(图6)时不伸展，但是，如果第一膨胀件80通过别针、夹钳、夹子等保持在适当位置，也可伸展到第一成型件38上。这样，以与平台50的位置的选择影响空间98的容积相同的方式，第一膨胀件80的尺寸通常影响空间98的容积的易变性。
第二膨胀件86的尺寸可形成为使得第一部分88可粘接至第一膨胀件80的第一部分82，以形成具有任何期望的形状和容积的充气式单元结构。在一些实施方式中(未示出)，当第二膨胀件86处于大致平面的配置时，第一部分88可具有与搁板46基本上相同的尺寸和形状(比如宽度和长度)，使得第二膨胀件84的第一部分88可与第一膨胀件80的第一部分82接合并粘接在一起，以形成具有与空间83的容积基本上相同的空气容积98的充气式单元结构。
在其他实施方式中，例如图6至图8所示的实施方式，当第二膨胀件86基本上是平面的时，第二膨胀件86的第一部分88可以比搁板46大，使得第二膨胀件86的第一部分88可与第一膨胀件80的第一部分82接合并粘接在一起，以形成包含的空气容积98比空间83的容积大的充气式单元结构94。比如，如图6所示，当第二膨胀件86基本上为平面的或平坦的时，第二膨胀件86的相对边缘90可彼此隔开宽度X，该宽度X大于搁板46的相对侧边之间的宽度和/或大于支撑件或导引件52之间的空间Y。在这些实施方式中，第二膨胀件86的至少一部分必须被折叠、弯曲、伸缩或沿着其宽度以非平面的方式形成其他形状，使得第二膨胀件86的第一部分88可与第一膨胀件80的第一部分82对准并粘接在一起。例如，如图7所示，当第二膨胀件86位于支撑件或导引件52之间时，各边缘90可与其中一个支撑件52接合，并且第二膨胀件86可弯曲，使得第一和第二膨胀件之间的空间92的容积大于空间83的容积。第二膨胀件86可具有足够的刚性，以便在边缘90与支撑件52接合时保持弯曲的形状。如图8所示，在将第一部分82和88粘接在一起之后，充气式单元结构94内所包含的空气的容积98将大于空间83的容积。可基于空间98的期望容积来预先选择或计算第二膨胀件86的尺寸。
还可通过其他成型件来处理利用成型件38和40所形成的第一充气式单元结构94，以形成其他的充气式单元结构。例如，可使用另外的成型件将第一和第二膨胀件80和86的各个部分粘接、密封或熔接在一起，以形成中心密封部，如图1和图2所示的中心密封部26。如上面所讨论的，这些中心密封部可用来限定多个独立的气室，如气室28，和/或用来减小由膨胀件80和86所封住的空气空间的整个容积。根据通用气体定律PV＝nRT，空气空间容积的减小进而增加了充气式单元结构内和/或每个独立的气室内的空气压力。
图9和图10示出了用于形成充气式单元结构中的中心密封部的示例性成型结构100。该成型结构100可包括用于将第一和第二膨胀件80和86的所选部分粘接、密封或熔接在一起的第三成型件102和第四成型件104。第四成型件104可相对于第三成型件例如沿着轴线C移动。第三成型件可称为底部成型件，而第四成型件可称为顶部成型件，其中，底部成型件可基本上位于顶部成型件的下方。然而，应该认识到，第三和第四成型件可根据其功能相对于彼此以任何方式定向。而且，第一和第二成型件中的每个元件可根据其功能由任何适当的材料制成。
第三成型件102可包括底座106和一个或多个夹持件108，其中的结构与第一成型件38的结构相似。底座106用作第三成型件102的其他元件的支撑结构。在一些实施方式中，底座106可附接至使得第一成型件沿着相对于轴线C为横向的一轴线(例如沿着垂直于轴线C的轴线D)在第一和第二位置之间移动的轨道或其他导引结构(未示出)。当第一成型件沿着轴线D在轨道上移动至第一位置(如图9和图10所示)时，第一成型件处于将与第四成型结构104接合的适当位置，如下面所讨论的。当沿着轴线D移动至第二位置(未示出)时，第三成型结构102不会定位成将与第四成型结构104接合，而是会定位成更容易与充气式单元结构接合，以准备好形成中心密封部。
每个成型件108可包括一个或多个粘接或熔接件110以及一个或多个绝缘件112。每个粘接或熔接件110可由适于通过任何已知的方法被加热到所选温度的导热材料形成。例如，粘接或熔接件可由用作电阻器的导热金属制成，并在施加电流时发热。粘接或熔接件110可耦接到将搁板和/或壁的温度选择性地调节到一个或多个期望温度的任何适当的温度调节机构(未示出)。每个绝缘件112可至少部分地围绕相应的粘接或熔接件，如图9至图12中所示，并可由绝缘材料形成，或者在一些情况下，可由基本上不导热的材料形成，包括但不限于硅树脂、橡胶和各种塑料。
第四成型件104可包括一个或多个夹持件114、相对于第三成型件移动第四成型件的致动器116、以及用于将第四成型件连接至致动器的连接件118。类似于夹持件108，每个夹持件114可包括一个或多个粘接或熔接件120以及一个或多个绝缘件122。每个粘接或熔接件120可由适于以与粘接或熔接件110基本上相似的方式被加热到所选温度的导热材料形成。每个绝缘件122可至少部分地围绕相应的粘接或熔接件，并由与绝缘件122类似的材料形成。
如上面所讨论的，致动器116和连接件118可具有与致动器68和连接件70基本上相同的结构和功能。致动器116可用来移动第四成型件104，直到其例如沿着轴线C与第三成型件102接合。
如图10至图12中所示，每个夹持件108可与相应的夹持件114一起用作一对相对的夹持件，将膨胀件80和86的所选部分夹持在其间，并将膨胀件80和86的所选部分粘接或熔接在一起以形成具有期望结构的中心密封部。具体而言，每个粘接或熔接件110可与至少一个相应的粘接或熔接件120一起用来将膨胀件80和86的所选部分夹持在其间，并将这些部分粘接在一起以形成中心密封部，例如通过加热膨胀件以将所选部分熔接在一起，或者通过将所选部分夹持在一起以便使用粘合剂或化学剂将他们粘接在一起。每个绝缘件112可与至少一个相应的绝缘件122一起用来将膨胀件80和86的各部分(与夹持在相对的粘接或熔接件110和120之间的部分相邻)夹持在一起。
图10示出了位于第三和第四成型件102和104之间的第一充气式单元结构94，其中，第一膨胀件80安装在第三成型件102的夹持件108上或与之接合，而第二膨胀件86面向第四成型件104的夹持件114。
如图11和图12所示，致动器116用于沿着轴线C移动第四成型件104，直到膨胀件80和86的各部分被夹持在相对的夹持件108和114之间。例如，第一膨胀件80的第三部分124和第二膨胀件86的第二部分126被夹持在相对的粘接或熔接件110和120之间，并且第一和第二膨胀件的与第三部分124和第二部分126相邻的各部分被夹持在相对的绝缘件112和122之间。在实施方式中，相对的粘接或熔接件用来加热膨胀件80和86，可加热相对的粘接或熔接件110和120，以将第三部分124和第二部分126粘接在一起，从而形成具有一个或多个中心密封部130(类似于图1和2所示的中心密封部26)的第二充气式单元结构128。在形成中心密封部130的过程中，可稍微加热膨胀件80和86的被夹持在相对的绝缘件112和122之间的各部分，但是可以加热到或可不加热到足以粘接在一起。绝缘件112和122可具有足够的厚度，以防止相对的粘接或熔接件加热膨胀件80和86的没有被夹持在相对的夹持件108和114之间的任何部分。
如图12所示，当第一和第二膨胀件80和86被夹持在相对的夹持件108和114之间时，充气式单元结构的容积减小，这进而会增加充气式单元结构内的空气压力。因此，制作充气式单元结构的这种方法能够制作加压的充气式单元结构，例如充气式单元结构128，而无需使用阀和/或其他的空气入口/出口。
当充气式单元结构内的空气压力大于大气压力时，例如当膨胀件80和86被夹持在相对的夹持件108和114之间时，充气式单元结构内所包含的空气对膨胀件80和86的没有被夹持在相对的夹持件108和114之间的各部分施加力，但不对膨胀件的被夹持部分施加任何力。相对的绝缘件112和122将膨胀件80和86的与相对的粘接件110和120相邻但不直接接触的各部分夹持在一起，从而防止充气式单元结构内所包含的空气对那些部分施加力。在缺少任何相对的绝缘件112和122的情况下，充气式单元结构内所包含的空气将对膨胀件80和86的与相对的粘接件110和120相邻但不直接接触的各部分施加力，并且在加热相对的粘接件110和120时将稍微加热那些相邻的各部分。这会造成充气式单元结构内所包含的空气使得膨胀件的与相对的粘接件110和120相邻但不直接接触的加热部分伸展和/或破裂。具有与中心密封部130相邻的伸展或弱化部分的充气式单元结构不如没有与中心密封部130相邻的伸展或弱化部分的充气式单元结构耐用。因此，相对的绝缘件112和122能够制作出部包含弱化部分的耐用的充气式单元结构，所述弱化部分是在制作过程中加热和/或成型膨胀件80和86时形成的。
在一些实施方式中，可使用具有单组相对的成型件的成型结构来形成周边密封部和中心密封部。例如，如图3中的虚线所示，第一成型件38可修改成包括与第三成型件102的夹持件108等同的结构，并且第二成型件40可修改成包括与第四成型件104的夹持件114等同的结构。这样，修改过的第一和第二成型结构38和40可用来同时形成周边密封部和中心密封部，或者可用来顺序地形成周边密封部和中心密封部。认识到，这些修改可能需要对与第一和第二成型件38和40相关的其他结构稍加改动。例如，可移动平台50将需要修改成包括由其宽度限定的孔(未示出)，以便在平台50相对于搁板46移动时容纳夹持件108。同样地，第二成型件40可能需要多个致动器72和/或连接件76，以能够将夹持面66顺序地移动成与搁板接合，从而在通过将夹持件114移动成与夹持件108接合以形成中心密封部之后形成周边密封部。
本文所公开的方法中的各个部件可由任何适当的材料制成，并且可以是与其功能一致的任何尺寸和形状的。本文所公开和示出的方法中的具体实施方式不应认为是限制意义上的，而是可以有多个变型。顺序的表示，例如说明书或权利要求书中用于识别元件的第一、第二或第三，是用来区分所述元件的，除非特别地指明，否则不表示这些元件所要求或限定的数量，也不表示这些元件的具体位置或顺序。本公开的主题包括此处所公开的特征、元件、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。所公开的实施方式中单个的特征、功能、元件或性质不是不可或缺的。

Claims (20)

1.一种制造用作弹性垫的充气式单元结构的方法，包括以下步骤：
提供一成型结构，所述成型结构包括基本上围绕一凹部的搁板以及装配在所述凹部内并相对于所述搁板在多个位置之间选择性地移动的平台；
将所述平台相对于所述搁板移动到一预先选择的位置，其中，所述预先选择的位置对应于所述充气式单元结构待要包含的空气的基本预定的容积；
使用一真空装置从所述凹部内抽吸空气；
将一般不透气材料的第一膨胀件的第一部分与所述搁板接合，从而所述真空装置抽吸材料的第一膨胀件的第二部分使之抵靠可移动的平台；
将一般不透气材料的第二膨胀件的第一部分与所述第一膨胀件的第一部分粘接在一起，从而在所述第一和第二膨胀件之间封住一定容积的空气。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，粘接步骤包括将所述第二膨胀件定位在所述第一膨胀件上方，以在所述第一和第二膨胀件之间形成一空间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一和第二膨胀件均包括一周边，并且其中，所述粘接步骤包括将所述第一和第二膨胀件的周边对齐并将周边彼此粘接以形成一气密密封部。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成型结构进一步包括一对支撑件，所述支撑件紧邻搁板并远离所述搁板而延伸，所述支撑件在所述凹部的相对侧上基本上彼此相对并隔开，并且其中，粘接步骤包括将所述第二膨胀件定位于所述第一膨胀件上方的支撑件之间，以在所述第一和第二膨胀件之间形成一空间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二膨胀件包括基本上彼此相对并隔开一宽度的一对边缘，当所述第二膨胀件是平的时，所述宽度大于所述支撑件之间的空间的宽度，并且所述粘接步骤包括将所述第二膨胀件的每个边缘与其中一个支撑件接合，从而将所述第二膨胀件定位于所述第一膨胀件上方。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述第二膨胀件的每个边缘与其中一个支撑件接合时，所述第二膨胀件的至少一部分是弯曲的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成型结构包括相对于所述搁板可移动的一夹持件，并且粘接步骤包括将所述第一和第二膨胀件的第一部分夹持在所述搁板和所述夹持件之间。
8.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述第一和第二膨胀件的第一部分被夹持在所述搁板和所述夹持件之间时，所述搁板和所述夹持件中的至少一个加热所述第一和第二膨胀件的第一部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述搁板和所述夹持件均包括一对相对的导热元件中的一个。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述第一膨胀件的第三部分与所述第二膨胀件的第二部分粘接在一起，从而减小封在所述第一和第二膨胀件之间的空气的容积。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一膨胀件的第三部分中的至少一部分是所述第一膨胀件的第二部分中的一部分。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述第一膨胀件的第三部分与所述第二膨胀件的第二部分粘接在一起的步骤包括将所述第一膨胀件的第三部分和所述第二膨胀件的第二部分通过相对的夹持件夹在一起，并加热所述第一膨胀件的第三部分和所述第二膨胀件的第二部分。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，每个所述相对的夹持件包括一对相对的导热件中的一个和部分包围对应的导热件的一对相对的绝缘件中的一个，其中，所述一对相对的导热件适于将所述第一膨胀件的第三部分和所述第二膨胀件的第二部分夹在一起并加热，并且所述一对相对的绝缘件适于将第一和第二膨胀件的与所述第一膨胀件的第三部分和所述第二膨胀件的第二部分相邻的所选部分夹在一起。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述第一膨胀件的第三部分与所述第二膨胀件的第二部分粘接在一起的步骤形成一具有多个独立气室的充气式单元。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个气室中的至少一些气室中的空气是流体连通的。
16.一种制造用作弹性垫的充气式单元结构的方法，包括以下步骤：
将一般不透气材料的第一膨胀件的第一部分与一般不透气材料的第二膨胀件的第一部分粘接在一起，从而在所述第一和第二膨胀件之间封住一定容积的空气；以及
将所述第一膨胀件的第二部分与第二膨胀件的第二部分粘接起来，从而减小封在所述第一和第二膨胀件之间的空气的容积。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述第一和第二膨胀件的第二部分粘接起来的步骤包括通过相对的夹持件将所述第一和第二膨胀件的第二部分夹在一起，并加热所述第一和第二膨胀件的第二部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，每个相对的夹持件包括一对相对的导热件中一个和部分包围对应的导热件的一对相对的绝缘件中的一个，其中，所述一对相对的导热件适于将所述第一和第二膨胀件的第二部分夹在一起并加热，并且所述一对相对的绝缘件适于将所述第一和第二膨胀件的与所述第一和第二膨胀件的第二部分相邻的所选部分夹在一起。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述第一和第二膨胀件的第二部分粘接在一起的步骤形成一具有多个独立气室的充气式单元。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述多个气室中的至少一些气室中的空气是流体连通的。
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