CN109862809A - 分层空单元 - Google Patents

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Abstract

所公开的技术包括分层空单元，其在压缩期间提供保护、舒适性和稳定性。分层空单元可以设置成竖直堆叠的柱，并且包括空单元的层能够压缩到该空单元的相邻层中以及压缩到柱中的相邻的空单元的相邻层中的冲程。本文描述和要求保护的实施方式包括缓冲系统，该缓冲系统包括分层空单元阵列，其中，每个分层空单元包括：基部；柱塞部，柱塞部在缓冲系统的压缩下陷入到基部中；以及活动铰链，活动铰链将基部的内周缘弹性地连接到柱塞部的外周缘。

Description

分层空单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年10月6日提交的名称为“分层空单元(Tiered Void Cells)”的美国临时专利申请No.62/404,969的优先权，该美国临时专利申请公开或教示的全部内容通过引用具体地并入本文。
背景技术
缓冲系统用于包括人体的舒适性和冲击保护的各种应用中。缓冲系统可以放置在身体一部分的下方并提供保护、舒适性和稳定性。例如，袋装弹簧床垫包含缓冲床架对身体的冲击的紧密耦接的金属弹簧阵列。类似地，鞋类、椅子、沙发等可以分别包括在身体的一部分与一个或多个物体之间提供屏障的缓冲系统。
各种结构用于缓冲系统。例如，紧密耦接的封闭单元的空气和/或封闭单元的水腔室的阵列通常构成空气床垫和水床垫。紧密耦接的螺旋金属弹簧的阵列通常构成传统的床垫。进一步的示例包括开放或封闭的泡沫和弹性蜂巢结构。
发明内容
本文描述和要求保护的实施方式包括具有分层空单元阵列的缓冲系统，其中，每个分层空单元包括：基部；柱塞部，所述柱塞部在所述缓冲系统的压缩下陷入到所述基部中；以及活动铰链，所述活动铰链将所述基部的内周缘弹性地连接到所述柱塞部的外周缘。
本发明内容是为了以简化的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在辨识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用来限制所要求保护的主题的范围。通过阅读以下具体实施方式，将会明白这些及各种其他特征和优点。
附图说明
图1示出了在床垫中的示例性堆叠的分层空单元的立体图及其细节图。
图2示出了示例性分层空单元的剖视立体图。
图3示出了示例性单个分层空单元的剖视侧视图。
图4示出了另一示例性单个分层空单元的剖视侧视图。
图5示出了另一示例性分层空单元的立体图。
图6示出了示例性堆叠的分层空单元的剖视侧视图。
图7示出了示例性堆叠的分层空单元的剖视侧视图。
图8示出了示例性堆叠的分层空单元的剖视侧视图。
图9示出了示例性堆叠的分层空单元的剖视侧视图。
图10示出了堆叠的分层空单元阵列的立体剖视图。
图11A至图11C示出了在压缩之前和压缩期间的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视立体图。
图12示出了压缩期间的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视立体图。
图13示出了缓冲系统中的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视立体图。
图14示出在缓冲系统中的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视图。
图15示出了缓冲系统中的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视图。
图16示出了缓冲系统中的示例性堆叠的分层空单元阵列的侧视图。
图17是使用缓冲系统的示例性操作的流程图。
具体实施方式
所公开的技术包括分层空单元，所述分层空单元在压缩期间提供保护、舒适性和稳定性。分层空单元可以布置成竖直堆叠的柱(column)，并且包括使得空单元的层(tier)能够陷入到该空单元的相邻层中以及陷入到柱中的相邻空单元的相邻层中的冲程。
分层空单元可以在相同的方向或不同的方向上堆叠成柱，并且分层空单元堆叠可以包括不同层数、覆盖区域(footprint)、尺寸和材料的空单元。分层空单元可以提供在堆叠的柱的不同部分处的不同的冲程、以及缓冲系统中与相邻的分层空单元堆叠或阵列不同的冲程。分层空单元可以被组入到包括床垫和坐垫等的各种缓冲系统中。
图1示出了床垫160中示例性堆叠的分层空单元(例如，空单元100，也在分解图A中示出)的立体图。分层空单元100成型为阵列166中的竖直堆叠的柱168中。如图A所示，双层空单元100(例如，空单元100a和空单元100b)可以一个堆叠在另一个的顶部。图A中的每个分层空单元包括基部106和柱塞部(plunger portion)108。
为了本公开的目的，“层(tier)”可以定义为空单元结构的层级(level)、梯级(step)或排(row)。“分层空单元”可以定义为包括多于一个的层的空单元。例如，基部构成层，并且柱塞部构成层。因此，由于图A中的每个分层空单元均具有基部106和柱塞部108，所以每个分层空单元均具有两个层。在其他实施方式中，空单元可以具有多于两个的层。例如，空单元可以具有三个层，其包括两个基部和一个柱塞部。在另一示例中，空单元可以具有四个层，其包括三个基部和一个柱塞部，等。层数可影响分层空单元的陷入(collapsibility)和冲程。在某些实施方式中，分层空单元100的层可以具有不同尺寸的周缘，并且，在压缩时，具有较小周缘的层可以跟随具有较大周缘的层的壁而陷入。
参照图A，每个分层空单元100的基部106a和106b以及柱塞部108a和108b包括具有梯形棱柱体积的方形开口。在一些实施方式中，柱塞部108a和108b可以具有顶面114a和114b，并且顶面114a和114b可以具有穹顶或不具有穹顶。在图1中，每个分层空单元100的柱塞部108a和108b具有圆形顶面114并且不具有穹顶。在一些实施方式中，柱塞部108a和108b可以具有其他形状的开口、体积和顶面。
基部106a和106b和柱塞部108a和108b可以通过各种部件，例如活动铰链110(例如，连接件、通道、槽、倒角、台阶等)附接。在图1中，基部106a和106b和柱塞部108通过位于基部106a和106b的顶部周缘与柱塞部108a和108b的底部周缘之间的活动铰链110a和110b而弹性地附接。活动铰链110a和110b的尺寸可以变化。例如，活动铰链110a和110b可以具有极大的深度，或者几乎没有深度。活动铰链110a和110b的深度和宽度可以变化，并且活动铰链110a和110b的规格(dimension)有助于分层空单元100的挠曲或限定分层空单元100的挠曲。
在各种实施方式中，每个分层空单元100的活动铰链110a和110b可以利用与分层空单元100相同的潜在材料(potential materials)(如上所述)和/或不同的潜在材料(例如，塑料、织物、金属屏等)构成。而且，活动铰链110a和110b可以是实心板、编织网或穿孔板。在网或穿孔板的实施方式中，活动铰链110a和110b可以用于将分层空单元100连接在一起，同时允许液体流过活动铰链110a和110b。
在一些实施方式中，活动铰链110a和110b可以通过固定连接和/或可拆卸的连接(例如，粘合连接、熔融连接、UV固化连接、射频(RF)焊接连接、激光焊接连接、其他焊接连接、缝合连接和钩环连接)附接到柱塞部108a和108b或基部106a和106b。
在图1中，双层空单元100被示出为在相反的方向上堆叠，其中一个分层空单元100a的圆形顶面114a附接到另一个分层空单元100b的圆形顶表面114b。
在该实施方式中，在压缩时，可以将压力施加到分层空单元100a。通过使活动铰链110a和110b变形，将压力同时施加给对置的分层空单元的柱塞部108a和108b的同时，每个分层空单元100的柱塞部108a和108b可以塌陷或陷入到每个分层空单元的基部106a和106b中。
在具有堆叠成柱的多个分层空单元的实施方式中，多个柱塞部陷入(或塌陷)到其他们各自的基部中并且对抗对置的柱塞部。多个分层空单元(例如，多个柱塞部)的内部组成和几何结构限定了柱的“弹簧”机构。
床垫160上的缓冲层170可以包围空单元100的阵列166。在一些实施方式中，缓冲层170在所有侧包围空单元100的阵列166。在其他实施方式中，缓冲层170仅位于顶面或底面，或仅位于侧面。缓冲层170可以包括各种材料(例如，致密泡沫、弹簧等)。在其他实施方式中，空单元100的阵列166可以实施在不同种类的缓冲系统(例如椅子)的缓冲层170内，并且可以包括其他种类的缓冲层和配置。可以根据实施来改变缓冲层的规格。
在一些实施方式中，空单元100的阵列166可以封装在封壳(例如封壳164)中缓冲层170之间。封壳170可以由各种材料(例如编织物、其他织物、塑料等)制成。在一些实施方式中，空单元100的竖直堆叠柱168的每一个可以具有包围其的封壳164。竖直的柱168可以插入封壳164中，并且封壳164可以被各种部件密封(例如热封)(未示出)。在一些实施方式中，分层空单元100不被封装并且附接到另一个柱168中的相邻的空单元100。例如，弹性材料或其他柔性材料例如可以将相邻的竖直的柱168中的特定空单元100彼此附接。可以改变竖直的柱168之间的附接部的设置，以影响依赖的程度并且缓和分层空单元100上的压力。
在一些实施方式中，竖直的柱168可以粘贴到封壳164的侧面和/或顶部和底部，或者可以不依赖支撑物。每个封壳可以附接到其他封壳(例如用于床垫中的其他封壳)。竖直的柱168的高度可以改变，竖直的柱168的数量也可以改变。例如，如果竖直的柱168封装在用于床垫160的织物中，则竖直的柱168以及竖直的柱168的顶部和底部上的封壳164可以为大约8至12英寸。
在该实施方式中，在压缩时，压缩力施加到空单元100的阵列166或施加到空单元100的特定的竖直的柱168。压力将分层空单元100a的柱塞部108a和108b的圆形顶面114a和114b压缩在一起。分层空单元100的柱塞部108a和108b压缩(或“陷入”)到分层空单元100的基部106a和106b中。在其他实施方式中，分层空单元100的其他部件可以压缩，并压缩成不同的高度。在一个实施方式中，压缩可以将基部106的高度从3英寸降低至1/2英寸。
在阵列166中，每个单独的分层空单元100可以独立于相邻的分层空单元(未示出)移动。例如，所公开的分层空单元100的设置提供了隔离部，这种隔离部在分层空单元100支撑身体时有助于力的分布和舒适性。
在一些实施方式中，分层空单元能够单独形成并设置在竖直的柱168或阵列166中。竖直的柱168或阵列166可以竖直地或者水平地设置空单元100。在其他实施方式中，分层空单元100的竖直的柱168或阵列166可以是连续成型的结构或板。
分层空单元100可以是类似于压缩弹簧能够抵抗由于压力引起的一定程度的变形的中空腔室。每个分层空单元100的至少材料、壁厚、尺寸和形状限定了每个分层空单元100能够施加的抵抗力。例如，在压缩分层空单元100a的柱塞部108a的顶面114a时，通过使活动铰链110b变形，柱塞部108b能够陷入到分层空单元100b的基部106b中。
空单元的活动铰链能够控制(基本上促进或防止)柱塞部向基部内的陷入。当将力施加到空单元中的层时，活动铰链(将基部的内周缘弹性地连接到柱塞部的外周缘)伸展或变形，促使柱塞部陷入到基部中。根据活动铰链的尺寸、深度和材料，柱塞部进入基部内的速度和深度可以变化。这种变化能够还影响柱塞部可进入哪个层内。
例如，在压缩分层空单元100a和100b时，活动铰链110a和110b可以根据活动铰链110a和110b的尺寸、深度和材料来控制分层空单元100b的柱塞部108b陷入至基部106b内。类似地，在压缩分层空单元100a和100b时，活动铰链110a和110b能够控制分层空单元100a的柱塞部108a向分层空单元100b的基部106b内的陷入。
此外，每个层的尺寸可以影响分层空单元的陷入。如图1所示，对置的基部106a和106b可以具有相似的尺寸的周边，并且在对置的分层空单元的压缩期间，虽然柱塞部108a和108b陷入至相邻的层内，但是对置的基部106a和106b互相干扰，并且减慢或抑制对置的基部106a和106b的陷入。
分层空单元100可以具有一个或多个孔(未示出)，当分层空单元100被压缩和被解除压缩时，空气或其他流体可以自由地通过该一个或多个孔。分层空单元100以流体方式开放并与环境连通(对大气开放)。在一些实施方式中，分层空单元100被堆叠，并且通过经由活动铰链110将分层空单元100的一部分彼此连接，可以对分层空单元100进行通风。分层空单元100通过不依赖空气压力来抵抗变形，能够实现相对恒定的抗变形力。
在另一实施方式中，分层空单元100可以封闭有密封空气，或者设计有空气通道来调节压缩。可以使用外界空气、除空气之外的流体和/或泡沫来填充分层空单元100。分层空单元填充材料或流体可用于影响分层空单元100的绝缘性能或单个分层空单元100的压缩特性。此外，在真空或接近真空的环境(例如，外部空间)中，中空腔室可以基本上未被填充。
可以使用各种技术(例如，吹塑、热成型、挤压、注射成型、层压等)单独制造每个单独的空单元。分层空单元材料通常在预期的负载条件下可弹性变形，并将承受许多变形，而不会破裂或遭受损害分层空单元100的功能的其他破坏。示例性材料包含乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯、热塑性弹性体、苯乙烯共聚物、橡胶、DowLubrizolDuPontTM ATOFINA和Krayton聚合物。然而，在一些实施方式中，分层空单元材料或分层空单元材料的某些部件(例如，连接件)可以是固体的或弹性更小的材料。例如，分层空单元可以制造为用于单次冲击(即一次性使用)，或制造为用于特定预定负载下的单次冲击。在另一个示例中，分层空单元的连接件可以是多次使用的，但分层空单元的其他部件可以是一次性的。
每个分层空单元的壁厚可以在5mil至250mil的范围内。此外，在每个空单元100的表面区域上，每个分层空单元100的壁厚基本上相同(或变化不超过10％)。此外，在立方体的实施方式中，每个分层空单元100的尺寸可以在5mm至200mm的范围内。此外，分层空单元100可以是立方体形、金字塔形、半球形、六边形或任何其他能够具有中空内部体积的形状。其他形状的尺寸可以与上述立方体的实施方式的尺寸相似。每个分层空单元100的顶面114a和114b的形状和尺寸也可以不同。例如，如图1A所示，分层空单元100的顶面114a和114b为圆形。
在一些实施方式中，分层空单元100可以堆叠成竖直的柱。分层空单元100可以堆叠在彼此的顶部上，其中一个或多个分层单元100竖直地面向不同的方向(如图1和图6至图8所示及所述)。在其他实施方式中，分层空单元100可以堆叠在彼此的顶部上，其中一个或多个分层单元100竖直地面向相同的方向，并且其中一个或多个分层单元100竖直地面向不同的方向(如图9所示及所述)。在其他实施方式中(未示出)，分层空单元100可以堆叠在彼此的顶部上，其中一个或多个分层单元100竖直地面向相同的方向。
空单元材料的选择、几何结构和/或壁厚决定了每个空单元100的力变形特性。为了对于将不同负载分布预期施加到柱(例如，座椅上或床垫上的柱)的特定应用而对柱进行调整，可以调整单个分层空单元100以施加不同的反作用力。例如，如果分层空单元100的柱被用于床垫应用，则用户俯卧或仰卧的身体下方可能会产生峰负载。因此，相比于其他分层空单元100，在特定位置的分层空单元100(例如，位于用户腰部或臀部下方的分层空单元)可以调整为在较低的力(即，每单位变形具有较低的反作用力)下变形，因为在特定位置的分层空单元100可能更居中位于用户的重心附近。这样的布置有助于更均匀地将用户的重量分布在分层空单元的整个柱上。或者，其他分层空单元100(例如，位于用户上部躯体或腿部下方的分层空单元)可以调整为对每单位变形具有较高的反作用力，因为它们远离用户身体的较重的重量。其他的分层空单元100(例如，位于床头或床尾附近的分层空单元)可以调整为对每单位变形具有更高的反作用力。在一些实施方式中，分层空单元100的柱或单个空单元100本身在柱的周边或附近被调整为更硬的单元，以帮助坐在或躺在分层空单元100的柱上的用户居中。
图2示出示例性分层空单元200的剖视立体图。该实施方式中的分层空单元200有两个层(基部206和柱塞部208)。基部206具有带有梯形体积的方形开口。基部206通过位于基部206的上周边和柱塞部208的下周边之间的活动铰链210连接到柱塞部208。柱塞部208包括具有梯形体积的方形开口以及圆形顶面214。在另一个实施方式中，分层空单元可以具有一个或多个层，并且包括具有其他形状的开口、体积和顶面的层。
当施加力时，所公开的分层空单元(例如，分层空单元200)的几何结构以线性力/压缩关系提供缓冲，没有噪音，也没有在压缩期间弯曲和变形的其他几何结构的深层陷入。几何结构提供了刚度，额外的压缩产生致密化。此外，分层空单元的几何结构可以是可堆叠的。
在一些实施方式中，分层空单元的几何结构可以包括压缩期间分层空单元设计中的陷入干扰。例如，在压缩两个对置的分层空单元期间，若在分层空单元的一个层中的基部的肩部(或壁)具有与对置的分层空单元中的基部的肩部相同尺寸的周边，则两个对置的基部的肩部可能相互干扰，并减缓或抑制这些层的陷入(见图1，基部106a和106b具有相似尺寸的周边，并且它们的壁在压缩期间相互干扰从而减缓或抑制分层空单元的进一步陷入)。例如，尽管在对置的分层空单元中的一些层可能会陷入，但是柱塞部、基部可以相互接触并防止进一步陷入。
在一些实施方式中，在压缩期间分层空单元的陷入的设计中，分层空单元的几何结构不干扰。例如，在空单元堆叠的柱中，若一个空单元中的层的周边小于空单元堆叠的柱中相邻的分层空单元中对置的层的周边，则对置的分层空单元中的层的壁在压缩期间可以不相互干扰(见图8，第一基部806a和806b以及第二基部822具有不同尺寸的周边并且这些层的壁不相互干扰)。
参照图2，通过六个壁(或墙)来描述分层空单元200的几何结构特征。这些描述的壁可以根据预期用途和所需的压缩进行定制。
第一壁200a是图1所述的基部106的侧壁。球形或方形形状的基部106具有线性力/压缩曲线。
第二壁200b是图1中的基部106的顶壁(或肩部)。在一个实施方式中，第二壁200b是水平的平坦表面。在其他实施方式中，第二壁200b可以是水平的成角度的表面。
第三壁200c是图1中的活动铰链110的第一侧壁。在一个实施方式中，第三壁200c是竖直的平坦壁。在其他实施方式中，第三壁200c可以具有竖直的成角度的表面。
第四壁200d是图1中的活动铰链110的底壁。在一个实施方式中，第四壁200d是水平的平坦表面。在其他实施方式中，第四壁200d可以具有水平的成角度的表面。
第五壁200e是图1中的活动铰链110的第二侧壁。在一个实施方式中，第五壁200e是竖直的平坦表面。在其他实施方式中，第五壁200e可以具有竖直的成角度的表面。
第六壁200f是柱塞部108的顶壁，第六壁200f可以包括柱塞部208的顶部214。在一个实施方式中，第六壁200f可以具有水平的平坦表面。在另一个实施方式中，第六壁200f可以具有水平的成角度的表面。在又一个实施方式中，第六壁200f的一部分可以是平坦的，而第六壁200f的其他部分可以是成角度的。例如，柱塞部108的顶部114可以具有向多个第五壁200e的成角度的过渡，还具有横跨顶面的水平的平坦表面而没有穹顶。在一些实施方式中，第六壁200f可以具有半径，其可以是穹顶。
六个壁(第一壁200a、第二壁200b、第三壁200c、第四壁200d、第五壁200e和第六壁200f)、以及壁之间的关系(包括角度)限定了分层半体的形状以及陷入速率和陷入分层空单元所需的力。
在分层空单元具有多层几何结构的实施方式中，每层的第二壁200b、第三壁200c、第四壁200d、第五壁200e和第六壁200f的壁可以具有相同或者不同的壁以及对每层进行限定的角度。
在具有多个层的实施方式中，层没有尖端对尖端或基座对基座地堆叠，而是利用层之间的第二壁200b、第三壁200c和第四壁200d进行的尖端对基座定向的层。然后，整体几何结构可以与另一个几何结构进行尖端到尖端或基座到基座的堆叠。
在压缩期间，分层空单元的几何结构可以以各种方式陷入。例如，在一个实施方式中，第一壁200a、第五壁200e和第六壁200f可以弯曲(buckle)。在另一个实施方式中，第二壁200b、第三壁200c和第四壁200d可以旋转。在又一个实施方式中，第二壁200b、第三壁200c和第四壁200d可以伸展。
在又一个实施方式中，在双层或堆叠的布置中，任何壁的一部分可以遇到与对置的分层空单元中的壁的类似部分的物理干扰(例如，第一分层空单元中的第二壁或肩部200b和第二分层空单元中的第二壁或肩部200b防止分层空单元的进一步压缩，如图8中所述)。
分层空单元的每个壁的弹性模量和弯曲力(buckling force)特性限定了由分层空单元的几何结构引起的发生陷入的顺序和分层空单元的运动。除了弹簧元件的几何关系之外，这些特性还可以由原材料类型和原材料的厚度来限定。各种元件影响分层空单元的性能。弹簧可以设计为产生非常复杂的力/包括许多不同斜率的变形曲线。
有关图1和图2探讨的单独形成的分层空单元(包括它们的几何结构和材料)、活动铰链以及分层空单元的堆叠柱的组装的细节可应用于以下图3至图17。
图3示出了示例性单个分层空单元300的剖视侧视图。该实施方式中的分层空单元300具有两个层，包括基部306和柱塞部308。基部306通过位于基部306的上周边和柱塞部307的下周边之间的活动铰链310附接到柱塞部308。基部306和柱塞部308包括具有梯形体积的方形开口。柱塞部307具有圆形顶部314。在另一个实施方式中，分层空单元300可以具有一个或多个层，并且包括具有其他形状的开口、体积和顶部的层。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到柱塞部308的顶面314或基部306的底面，并将柱塞部308压缩到基部324内。例如，空单元300的活动铰链310可以根据活动铰链310的宽度和深度来控制(基本上促进或防止)空单元300的柱塞部308向空单元300的第一基部306内的陷入。
图4示出了示例性单个分层空单元400的剖视侧视图。该实施方式中的分层空单元400具有三个层，这三个层包括柱塞部408、第一基部406和第二基部422。每个层通过位于一个层的上周边和相邻层的下周边之间的活动铰链410附接到相邻层。具体地，存在将基部406的内周缘连接到柱塞部408的外周缘的活动铰链410。存在将第一基部406的外周缘连接到第二基部422的内周缘的活动铰链410。第一基部406、第二基部422和柱塞部408均包括具有梯形体积的方形开口。柱塞部408具有圆形顶部。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到柱塞部408的顶面414或第二基部422的底面，并将柱塞部408压缩到第一基部406内和/或将第一基部406压缩到第二基部422内。例如，空单元400的活动铰链410可以根据活动铰链410的宽度和深度来控制(基本上促进或防止)空单元400的柱塞部408向空单元400的第一基部406内的陷入，并控制第一基部406向第二基部422内的陷入。
图5示出了示例性分层空单元500的立体图。该实施方式中的分层空单元500具有四个层，这四个层包括柱塞部508、第一基部506、第二基部522和第三基部524。柱塞部508、第一基部506、第二基部522和第三基部524中的每一个通过活动铰链510附接到相邻的基部或柱塞部。具体地，具有将柱塞部508的外周缘连接到第一基部506的内周缘的活动铰链510。具有将第一基部506的外周缘连接到第二基部522的内周缘的活动铰链510。具有将第二基部522连接到第三基部524的内周缘的活动铰链510。柱塞部508、第一基部506、第二基部522和第三基部524均包括具有梯形体积的方形开口。柱塞部508具有圆形顶面514。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到柱塞部508的顶面514或第三基部524的底面，并将柱塞部508压缩到第一基部506内和/或将第一基部506压缩到第二基部522内，和/或将第二基部522压缩到第三基部524内。例如，空单元500的活动铰链510可以根据活动铰链510的宽度和深度来控制(基本上促进或抑制)空单元500的柱塞部508向空单元500的第一基部506内的陷入，控制第一基部506向第二基部522内的陷入，并控制第二基部522向第三基部524内的陷入。
图6示出示例性堆叠的分层空单元600的侧视剖视图。具体地，双层空单元600a堆叠在另一双层空单元600b的顶部上。双层空单元600在相反的方向上堆叠，其中一个分层空单元600a的圆形顶面614a附接到另一分层空单元600b的圆形顶面614b。
该实施方式中堆叠的分层空单元600均具有两个层，均分别包括基部606a或基部606b，和柱塞部608a或柱塞部608b。基部606a和606b与柱塞部608a和608b均包括具有梯形体积的方形开口，并通过位于基部606a和606b的上周边与柱塞部608a和608b的下周边之间的活动铰链610a和610b相互附接。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到分层空单元600a和分层空单元600b的基部606a和606b。分层空单元600a的柱塞部608a能够将压力施加到分层空单元600b的柱塞部608b的同时，压缩到分层空单元600a的基部606a内。分层空单元600b的柱塞部608b可以陷入到分层空单元600b的基部606b内。
在多个分层空单元以柱塞部对着另一个柱塞部和基部对着另一个基部的柱的形式进行堆叠的实施方式中，在多个柱塞部对抗对置的柱塞部进行压缩时，多个柱塞部压缩(或“陷入”)到各自空单元的基部内。多个分层空单元的内部部件和几何结构(例如多个柱塞部)限定了柱的“弹簧”机构。
图7示出了示例性堆叠的分层空单元700的剖视侧视图。具体地，双层空单元700a堆叠在三层空单元700b的顶部上。分层空单元700在相反的方向上堆叠，其中分层空单元700a的基部706a的底周边附接到分层空单元700b的第二基部722的底周边。
每个分层空单元700的柱塞部708a和708b及第一基部706a和706b、以及分层空单元700b的第二基部722均包括具有梯形体积的方形开口。每个分层空单元700的柱塞部708a和708b具有圆形顶面714a和714b。柱塞部708a和708b、第一基部706a和706b以及第二基部722通过位于每个分层空单元700的每个层之间的活动铰链710a和710b附接。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到顶面714a和714b，并将柱塞部708a和708b压缩至每个分层空单元700的第一基部706a和706b内。压缩力也可以将第一基部706b压缩至分层空单元700b的第二基部722内。分层空单元700的活动铰链710a和710b可以控制(基本上促进或防止)每个分层空单元700的柱塞部708a和708b向每个分层空单元700的第一基部706a和706b内的陷入。活动铰链710b还可以控制第一基部706b向分层空单元700b的第二基部722内的陷入。
图8示出了示例性堆叠的分层空单元800的立体剖视图。具体地，三层空单元被示出堆叠在双层空单元800b的顶部上。分层空单元在相反的方向上堆叠，一个分层空单元800a的圆形顶面814a附接到另一个分层空单元800b的圆形顶面814b。
每个分层空单元800的柱塞部808a和808b及第一基部806a和806b、以及分层空单元800b的第二基部822均包括具有梯形体积的方形开口。每个分层空单元800的柱塞部808a和808b具有圆形顶面814a和814b。柱塞部808a和808b、第一基部806a和806b以及第二基部822通过位于每个分层空单元800的每个层之间的活动铰链810a和810b附接。
在一个实施方式中，在压缩时，压缩力可以施加到分层空单元800a的第二基部822的底部和/或分层空单元800b的第一基部806b的底面，并将每个分层空单元800的柱塞部808a和808b压缩至每个分层空单元800的第一基部806a和806b。在一个实施方式中，每个分层空单元800的柱塞部808a和808b可以都被压缩至仅第一基部806b内。压力还可以将第一基部806a压缩至分层空单元800a的第二基部822内。分层空单元800的活动铰链810a和810b可以控制(基本上促进或防止)每个分层空单元800的柱塞部808s和808b向每个分层空单元800的第一基部806a和806b内的陷入。活动铰链810a还可以控制第一基部806a向分层空单元800a的第二基部822内的陷入。
在一些实施方式中，压缩力可以施加到分层空单元800a的第二基部822的底部，并将分层空单元800b的柱塞部808b压缩至分层空单元800b的第一基部806b内。随着压缩继续，分层空单元800a的柱塞部808a还可以被压缩至分层空单元800b的第一基部806b内。当压缩进一步继续时，分层空单元800a的第一基部806a还被压缩至分层空单元800b的第一基部806b内，直到分层空单元800a的第二基部822滑动过去并与分层空单元800b的第一基部806b相邻为止。在一些实施方式中，分层空单元800a的第二基部822的顶壁可能与分层空单元800b的第一基部806b的顶壁干扰，从而减慢或抑制堆叠的空单元的进一步陷入和压缩。
图9示出了示例性堆叠的分层空单元900的侧视剖视图。在该实施方式中，一列堆叠的分层空单元900的柱的两半被示出为在制造期间模制在一起。模具被配置为在相反的方向上依次堆叠所堆叠的分层空单元900。分层空单元的柱塞部908a和908b可以与对置的柱塞部908a和908b相邻。基部906a和906b可以与对置的基部906a和906b相邻。分层空单元900中的每一个具有两个层。
图10示出了示例性堆叠的分层空单元阵列1000的立体剖视图。在该实施方式中，堆叠的分层空单元阵列1000成形为四个竖直的堆叠的柱1042的阵列。每个柱1042具有七个堆叠的分层空单元1040。堆叠的分层空单元阵列1000中的分层空单元1040在相反的方向上堆叠，其中，一个分层空单元1040的圆形顶面1014附接到另一个分层空单元1040的圆形顶面1014上，或者一个分层空单元1040的底部的开口1026附接到另一个分层空单元1040的底部的开口1026。在圆形顶面1014具有圆形穹顶的一些实施方式中，分层空单元1040在每个相应的分层空单元1040的圆形顶面1014的圆形穹顶处被附接。
图10中堆叠的分层空单元1040均具有两个层，每个分层空单元1040均包括基部1006、柱塞部1001和活动铰链1010。基部1006和柱塞部1008均包括具有梯形体积的方形开口。基部1006和柱塞部1008通过活动铰链1010附接。柱塞部1008具有圆形顶面1014。在另一个实施方式中，分层空单元1040可以具有多于两个的层，并且可以具有其他形状的开口、体积和顶部的层。
在该实施方式中，堆叠的分层空单元1040的柱1042可以通过织物或其他材料被封装在外壳(例如，床垫)中。堆叠的分层空单元1140的柱可以粘合或以其他方式粘接到织物或其他材料。
图11A至图11C示出了压缩前或压缩期间的堆叠的分层空单元1100的示例性阵列的侧视立体图。图11A示出了压缩前的示例性堆叠的分层空单元的侧视图。在该实施方式中，双层空单元1100被示出为在相反的方向上堆叠，其中一个空单元1100的柱塞部1108a的圆形顶面1114a与另一个分层空单元1100b的柱塞部1108b的圆形顶面1114b相邻。在该实施方式中堆叠的分层空单元均具有通过位于层之间的活动铰链1110a和1110b连接的两个层。所示的力1170被配置为将压缩力施加到分层空单元1100a。
图11B示出了在初始压缩模式或初始负载变形(ILD)模式期间示例性堆叠的分层空单元的侧视图。在该实施方式中，双层空单元1100在相反的方向上堆叠，其中一个空单元1100a的柱塞部1108a的圆形顶面1114a与另一个分层空单元1100b的柱塞部1108b的圆形顶面1114b相邻。
如图11B所示，在压缩时，压缩力首先施加到分层空单元1100a。分层空单元1100的柱塞部1108a和1108b的圆形顶面1114a和1114b开始陷入到彼此之中，并分别陷入至它们各自的柱塞部1108a和1108b内。
图11C示出了压缩期间示例性堆叠的分层空单元的侧视图。在该实施方式中，双层空单元1100在相反的方向上堆叠，分层空单元1100的对置的柱塞部1108a和1108b压缩至相应的基部1106a和1106b内。
在一些实施方式中，层数和材料可以变化，这可以影响分层空单元100的压缩。一些空单元1100可以比其他空单元更硬。在分层空单元1100硬度较低的一些实施方式中，相互堆叠的分层空单元1100可以旋转，起到压力释放器(pressure reliever)的作用。在一些实施方式中，改变层数和材料能够改变将哪层压缩至其他层内以及以不同的速度压缩至其他层内。例如，若空单元1100a为硬度较低的双层空单元，则在压缩时其可以整体压缩至更硬的三层空单元1100b内，并且该更硬的三层空单元1100b在其层中可以具有更少的压缩。
图12示出了在压缩期间堆叠的分层空单元1200的示例性阵列的侧立体图。在该堆叠的分层空单元1200的示例性阵列中，六排双层空单元在相反的方向上堆叠，其中一个分层空单元的柱塞部的圆形顶面附接到另一个分层空单元的柱塞部的圆形顶面。
在一些实施方式中，空单元的阵列1200可以由块状材料模制而成。在一个实施方式中，通过重复使用模具或模具组以在阵列1200中产生单独的分层空单元来实现共同的分层空单元几何结构。
在一些实施方式中，在缓冲系统中，改变空单元堆叠中的层数和材料可以影响独立性、旋转、柔性、压缩量以及哪层压缩至其他层内以及以不同的速率压缩至其他层内。力1250的形状和重量也可以影响空单元堆叠的旋转。“力”可以定义为施加压缩力的组件、设备或物体。例如，如果缓冲系统是坐垫，并且力1250是坐在坐垫上的人体，则缓冲系统上的力和重量的分布可能变化。
力1250可以向分层空单元1200施加压缩力。一些空单元1200可以比其他空单元更硬。在分层空单元1200硬度较低的一些实施方式中，彼此堆叠的分层空单元1200可以旋转，起到压力释放器的作用。例如，空单元堆叠1252、1254和1256被示出为当力1250压缩分层空单元1200时，分层空单元堆叠1252、1254和1256以不同的深度和角度进行压缩。
在该实施方式中，在压缩时，当压缩力施加到每一个空单元时，每个层的柱塞部可以将压力施加给对置的分层空单元的柱塞部的同时，对抗对置的另一个空单元的柱塞部而陷入(或“塌陷”)，并陷入(或“塌陷”)到每个分层空单元的基部内。多个分层空单元的内部部件和几何结构(例如，活动铰链和多个柱塞部)限定了柱的“弹簧”机构。通过使将第一基部的内周缘弹性地连接到第一柱塞部的外周缘的第一活动铰链变形，每个层的柱塞部可以对抗对置的另一个空单元的柱塞部而陷入，并陷入至每个分层空单元的基部内。阵列1200中的每个分层空单元可以具有单独的或共同的力变形特性。
在一个实施方式中，如图12所示，使分层空单元1200弹性陷入的力1250可以形成为下述方式：当力1250将压缩力施加到分层空单元1200时，阵列1200中每个单独的分层空单元独立于相邻的分层空单元(未示出)而移动。例如，若力1250是坐在包括空单元1200的缓冲系统上的人，则在不同的空单元1200上可以施加不同的负载。因此，分层空单元1200可以在不同的方向上以不同的深度进行压缩。例如，分层空单元堆叠1252、1254和1256示出了压力的侧向负载(参见朝右下方倾斜的空单元堆叠1252和1256以及朝左下方倾斜的空单元堆叠1254)。例如，所公开的分层空单元1200的布置提供了有助于在分层空单元支撑身体时力的分布和舒适性的隔离。
图13示出了缓冲系统1300中堆叠的分层空单元的示例性阵列的侧视立体图。在缓冲系统1300中，双层空单元的排或阵列1360在相反的方向上堆叠。
在一些实施方式中，缓冲系统1300可以是床垫或坐垫设备。缓冲系统1300可以具有第一缓冲层1356和第二缓冲层1358。根据实施方式(例如致密发泡体、弹簧等)，第一缓冲层1356和第二缓冲层1358可以在尺寸和材料上不同。如图13所示，第一缓冲层1356厚于第二缓冲层1358。在一些实施方式中，例如在床垫中，第一缓冲层1356可以是致密发泡体层，并且第二缓冲层1358可以是弹簧。在另一个实施方式中，第一缓冲层1356和第二缓冲层1358可以都包括致密发泡体。在一些实施方式中，可以具有第一缓冲层1356，而不具有第二缓冲层1358。例如，床垫可以仅包括第一缓冲层1356和堆叠的分层空单元。
图13示出了具有两个堆叠的分层空单元的缓冲系统1300，然而，在其他实施方式中，如图1所示，可以具有多个堆叠的分层空单元。例如，当分层空单元支撑身体时，根据力的分布和舒适性的所需的独立性，堆叠的空单元可以是开放的或封闭的，并形成为片或个体。在一些实施方式中，堆叠的空单元可以形成为片，该片可以针对预期的实施进行切割。在一些实施中，空单元可以针对一个层或阵列单独形成，并且形成为用于第二堆叠的层或阵列的片。
图14示出了缓冲系统1400中堆叠的分层空单元的示例性阵列的侧视图。在缓冲系统1400中，双层空单元的排或阵列1460在相反的方向上堆叠。
在一些实施方式中，缓冲系统1400可以是床垫或坐垫设备。缓冲系统1400可以具有第一缓冲层1456和第二缓冲层1458。根据实施方式，第一缓冲层1456和第二缓冲层1458可以在尺寸和材料上不同。如图14所示，第一缓冲层1456厚于第二缓冲层1458。
图15示出了缓冲系统1500中堆叠的分层空单元的示例性阵列的侧视图。在缓冲系统1500中，双层空单元的排或阵列1560在相反的方向上堆叠。
在一些实施方式中，缓冲系统1500可以是床垫或坐垫设备。缓冲系统1500可以具有第一缓冲层1556和第二缓冲层1558。根据实施方式，第一缓冲层1556和第二缓冲层1558可以在尺寸和材料上不同。如图15所示，第一缓冲层1556具有不同的厚度。第一缓冲层1556可以在需要或要求额外缓冲层的位置上具有较厚的部分。例如，缓冲层可以基于规定的支撑要求具有至少两个不同的深度。第二缓冲层1558具有很小的厚度或没有厚度。
图16示出了缓冲系统1600中堆叠的分层空单元的示例性阵列的侧视图。在缓冲系统1600中，双层空单元的排或阵列1660在相反的方向上堆叠。
在一些实施方式中，缓冲系统1600可以是床垫或坐垫设备。缓冲系统1600可以具有围绕双层空单元的排或阵列1660的层，该层可以是缓冲层，但在一些实施方式中，该层可以是其他材料。参照图16，示出了第一缓冲层1656和第二缓冲层1658。根据实施方式，第一缓冲层1656和第二缓冲层1658可以在尺寸和材料上不同。如图16所示，在整个缓冲系统1600中，第一缓冲层1656可以具有不同的厚度。第一缓冲层1656可以在需要或要求额外缓冲层的地方具有较厚的部分。第二缓冲层1558具有很小的厚度或没有厚度。
图17是使用缓冲系统的示例性操作1700。操作1702将压缩力施加到堆叠的对置的分层空单元阵列。操作1704通过使将第一基部的内周缘弹性地连接到第一柱塞部的外周缘的第一活动铰链变形从而使第一柱塞部陷入至分层空单元的第一基部内。
操作1706通过使将第二基部的内周缘弹性地连接到第一基部的外周缘的第二活动铰链变形从而使第一基部陷入至分层空单元的第二基部内。
操作1708通过使将第二基部的内周缘弹性地连接到第二柱塞部的外周缘的第二活动铰链变形从而使第二柱塞部陷入至与至少一个其他分层空单元对置的分层空单元的第二基部内。
在一些实施方式中，若分层空单元具有多于两个的层，分层空单元的基部可以压缩至分层空单元的第二基部内。在一些实施方式中，分层空单元的柱塞部可以压缩至对置的第二分层空单元的第二柱塞部内。在一些实施方式中，第二分层空单元的第二柱塞部可以压缩至第二分层空单元的第二基部内。根据两个对置的分层空单元中层的尺寸和数量，多个层可以压缩至一个或两个分层空单元中。
操作1700还可以包括使分层空单元中的基部的顶壁、活动铰链的第一侧壁和/或底壁伸展。在压缩期间，在一些实施方式中，分层空单元中的其他壁可以伸展、旋转和弯曲。例如，基部的顶壁以及活动铰链的第一侧壁和底壁中的至少一个可以旋转。在另一示例中，基部的侧壁、活动铰链的第二侧壁以及柱塞部的顶壁中的至少一个可以弯曲。
构成本文所述发明的实施例的逻辑操作被不同地称为操作、步骤、对象或模块。此外，应当理解的是，逻辑操作可以以任何顺序执行，根据需要添加或省略操作，除非另有明确声明或者由权利要求语言所固有地必需的特定顺序。
以上说明书、示例和数据提供了对本发明示例性实施例的结构和使用的完整描述。由于可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的许多实施例，因此本发明存在于下文所附的权利要求中。此外，在不脱离所述权利要求的情况下，可以在又一实施例中组合不同实施例的结构特征。

Claims (20)

1.一种缓冲系统，包括：
分层空单元的阵列，其中，每个分层空单元包括：
基部；
柱塞部，所述柱塞部在所述缓冲系统的压缩下陷入至所述基部中；以及
活动铰链，所述活动铰链将所述基部的内周缘弹性地连接到所述柱塞部的外周缘。
2.根据权利要求1所述的缓冲系统，其中，每个分层空单元的一个或多个壁的弹性模量和弯曲力控制每个分层空单元的陷入。
3.根据权利要求1所述的缓冲系统，所述缓冲系统被并入到床垫和坐垫的至少一者中。
4.根据权利要求1所述的缓冲系统，其中，所述分层空单元的所述阵列竖直堆叠成柱。
5.根据权利要求4所述的缓冲系统，其中，竖直的所述柱中的每一个被封装在壳体中。
6.根据权利求4所述的缓冲系统，其中，竖直的所述柱附接到相邻的竖直的柱。
7.根据权利要求1所述的缓冲系统，还包括：
缓冲层，所述缓冲层设置成与所述分层空单元的所述阵列相邻。
8.根据权利要求7所述的缓冲系统，其中，所述缓冲层基于规定的支撑要求具有至少两个不同的深度。
9.一种分层空单元，包括：
第一基部；
第一柱塞部，所述第一柱塞部在所述分层空单元的压缩下陷入至所述第一基部中；
第一活动铰链，所述第一活动铰链将所述第一基部的内周缘弹性地连接到所述柱塞部的外周缘；
第二基部；
第二柱塞部，所述第二柱塞部在所述分层空单元的压缩下陷入至所述第二基部中；以及
第二活动铰链，所述第二活动铰链将所述第一基部的内周缘弹性地连接到所述柱塞部的外周缘，所述第一柱塞部附接到所述第二柱塞部并与所述第二柱塞部对置。
10.根据权利要求10所述的分层空单元，还包括：
第三基部，所述第三基部附接到所述第一基部，所述第一基部在所述分层空单元的压缩下陷入至所述第三基部中。
11.根据权利要求10所述的分层空单元，其中，所述分层空单元的一个或多个壁的弹性模量和弯曲力控制所述分层空单元的陷入。
12.根据权利要求10所述的分层空单元，所述活动铰链在所述分层空单元的压缩下将进行伸展、旋转和弯曲中的一种或多种。
13.根据权利要求10所述的分层空单元，所述第一基部在所述分层空单元的压缩下与所述第二基部相接触并对抗所述第二基部陷入。
14.根据权利要求10所述的分层空单元，所述第一基部在所述分层空单元的压缩下滑入到所述第二基部中。
15.一种使用缓冲系统的方法，所述方法包括：
将压力施加到堆叠的并对置的分层空单元的阵列；以及
通过使将第一基部的内周缘弹性地连接到第一柱塞部的外周缘的第一活动铰链变形，从而使所述第一柱塞部陷入到至少一个所述分层空单元的所述第一基部中。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
通过使将第二基部的内周缘弹性地连接到所述第一基部的外周缘的第二活动铰链变形，从而使所述第一基部陷入到至少一个所述分层空单元的所述第二基部中。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
通过使将第二基部的内周缘弹性地连接到第二柱塞部的外周缘的第二活动铰链变形，从而使所述第二柱塞部陷入到与至少一个其他所述分层空单元对置的至少一个所述分层空单元的所述第二基部中。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，使所述第一铰链变形包括：
使所述第一基部的顶壁伸展；以及
使所述第一活动铰链的侧壁和底壁伸展。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，使所述第一铰链变形包括：
使所述第一基部的顶壁旋转；以及
使所述第一活动铰链的侧壁和底壁旋转。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，使所述第一活动铰链变形包括：
使所述第一基部的侧壁弯曲；
使所述第一活动铰链的第二侧壁弯曲；以及
使所述第一柱塞部的顶壁弯曲。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023225894A1 (zh) * 2022-05-25 2023-11-30 八贯企业股份有限公司 阻绝空气对流与温度辐射的轻便型垫体结构

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2019003920A (es) * 2016-10-06 2019-08-01 Skydex Tech Inc Celdas vacias superpuestas.
US10842291B2 (en) * 2018-01-16 2020-11-24 Yos Soetanto Theosabrata Mattress construction with self inflated air spring
CN113227601B (zh) * 2019-02-15 2023-02-28 Nok株式会社 缓冲橡胶及其反力调整方法以及基座
US11672344B2 (en) 2021-07-14 2023-06-13 Anthro Form, Llc Support surface

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221336A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-04 Nike, Inc. Material having compressible projections and footwear incorporating the material
US20050091750A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Sergio Radice Cushioning element for mattresses, pillows and the like
DE202006012598U1 (de) * 2006-08-15 2006-11-16 Hartmann, Siegbert Federelement
US20110163885A1 (en) * 2005-08-10 2011-07-07 Craig Poulos Adjustable therapeutic mattress
US20150223547A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-13 Angel Technologies, Llc Protective helmet with impact-absorbing layer
CN105531497A (zh) * 2013-09-11 2016-04-27 斯凯达克斯科技有限公司 空单元的连接阵列
US20160166076A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 L&P Property Management Company Pocketed Spring Assembly Comprising Perimeter String of Springs Having Rectangular Convolutions

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3003738A (en) * 1958-06-30 1961-10-10 Metalastik Ltd Resilient mountings
JPS4745986B1 (zh) * 1967-02-25 1972-11-20
US3831923A (en) * 1973-01-12 1974-08-27 Ace Controls Noise preventing shock absorber
US4521979A (en) * 1984-03-01 1985-06-11 Blaser Anton J Shock absorbing shoe sole
US5572804A (en) 1991-09-26 1996-11-12 Retama Technology Corp. Shoe sole component and shoe sole component construction method
US6029962A (en) * 1997-10-24 2000-02-29 Retama Technology Corporation Shock absorbing component and construction method
FR2792384B1 (fr) * 1999-04-15 2001-06-01 Lorraine Laminage Organe absorbeur de choc et procede de fabrication
US6777062B2 (en) * 2000-10-12 2004-08-17 Skydex Technologies, Inc. Cushioning structure for floor and ground surfaces
US6854574B2 (en) * 2002-05-29 2005-02-15 Asteer Co., Ltd. Shock absorber
US20050120483A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Clapper Dennis L. Heat diffusing cushion or mattress
US7574760B2 (en) * 2005-01-05 2009-08-18 Skydex Technologies, Inc. Cushioning system with parallel sheets having opposing indentions for linear deflection under load
FR2893688B1 (fr) * 2005-11-21 2010-03-05 Visteon Global Tech Inc Dispositif absorbeur d'energie de forme tronconique et element de remplissage comprenant plusieurs tels dispositifs
CN102939511B (zh) * 2010-05-21 2015-01-21 斯凯达克斯科技有限公司 超压保护
DE102010050678B3 (de) * 2010-11-05 2012-04-05 Schuberth Gmbh Schutzanordnung für den Körper eines Lebewesens, insbesondere Schutzhelm
AU2011341326A1 (en) * 2010-12-10 2013-07-04 Skydex Technologies, Inc Interdigitated cellular cushioning
JP5729074B2 (ja) * 2011-03-28 2015-06-03 Ｊｆｅスチール株式会社 衝撃吸収部材
CN103596471B (zh) 2011-06-07 2016-08-17 斯凯达克斯科技有限公司 可洗的分层缓冲垫
KR102111379B1 (ko) 2011-11-11 2020-05-15 스카이덱스 테크놀로지즈 인코포레이티드 셀룰러 쿠션
US9259097B2 (en) 2012-11-20 2016-02-16 Dreamwell, Ltd. Folding plunger matrix mattress
CN105142465A (zh) * 2013-01-30 2015-12-09 斯凯达克斯科技有限公司 包含互连缓冲元件列的剪切垫
US10357115B2 (en) * 2013-02-28 2019-07-23 Zinus Inc. Foam mattress with symmetrical wavy foam layers
KR102217622B1 (ko) * 2013-08-02 2021-02-19 스카이덱스 테크놀로지즈 인코포레이티드 밑창 지지를 위한 다른 빈 구획 행렬들
US9259995B2 (en) * 2013-11-07 2016-02-16 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Energy absorbing component
US20160066649A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Skydex Technologies, Inc. Welded shoe assembly
US20160235132A1 (en) 2015-02-12 2016-08-18 Skydex Technologies, Inc. Hard shell fastening device
US10188219B2 (en) * 2015-03-17 2019-01-29 Richard Codos Mattress
EP3297948B1 (en) * 2015-07-09 2021-04-28 Skydex Technologies, Inc. Pressure distributing aligned arrays of cushioning void cells
US20170072653A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Skydex Technologies, Inc. Void Cells With Outwardly Curved Surfaces
MX2019003920A (es) * 2016-10-06 2019-08-01 Skydex Tech Inc Celdas vacias superpuestas.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030221336A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-04 Nike, Inc. Material having compressible projections and footwear incorporating the material
US20050091750A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Sergio Radice Cushioning element for mattresses, pillows and the like
US20110163885A1 (en) * 2005-08-10 2011-07-07 Craig Poulos Adjustable therapeutic mattress
DE202006012598U1 (de) * 2006-08-15 2006-11-16 Hartmann, Siegbert Federelement
CN105531497A (zh) * 2013-09-11 2016-04-27 斯凯达克斯科技有限公司 空单元的连接阵列
US20150223547A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-13 Angel Technologies, Llc Protective helmet with impact-absorbing layer
US20160166076A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 L&P Property Management Company Pocketed Spring Assembly Comprising Perimeter String of Springs Having Rectangular Convolutions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023225894A1 (zh) * 2022-05-25 2023-11-30 八贯企业股份有限公司 阻绝空气对流与温度辐射的轻便型垫体结构

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