CN1143801C - 单元式产品缓冲结构 - Google Patents

Abstract

一种单元式产品缓冲结构(10，50，60，80)，用来在外包装容器中支撑对震动敏感的产品(12，83)，该单元式产品缓冲结构是由一种可模制成型的弹性塑料材料构成。其在每一侧都具有一个用来与外部包装容器接触的外部容器接触壁(20)以及一个同侧的柔性吸震弹变部分(30)。一个产品支撑区域(16)，其是由一个产品支撑区域的外部限定壁(22)、与产品接触的内壁(24)、两者之间的一个上缘(26)以及产品支撑平台(28)限定形成。在三个相互垂直方向(32，36，36)的至少二个方向上为对震动敏感的产品提供吸震保护。大多数实施例包括端件、端帽、盖板、以及弯角都在三个相互垂直的方向上提供吸震保护。该结构通常由弹性合适的、可塑模成型的塑料材料热塑成型，但也可采用其它的模制技术。

Description

单元式产品缓冲结构

技术领域

本发明涉及用来包装对震动敏感产品的产品缓冲装置。本发明特别涉及可重复或循环使用的产品缓冲装置，其由塑料制成并具有如弯角、边件和端帽等不同的实现形式。本发明的每个实施例都包括一个单元式结构，其可采用各种塑模技术由塑料模制而成。

背景技术

用产品缓冲装置来保护对震动敏感的产品已公知多年。通常为对震动敏感的设备进行缓冲有多种不同的方法，并且每种方法都有其特定的优点和缺点。

例如，我们知道用棉纸来缠绕对震动敏感的或精密的设备或商品，或者用疏松的球状棉纸来缓冲产品已有多年。另一种是使用碎纸或刨花纸。现在更好的方法是使用薄膜包装，其是一种片材，片材中有许多的气泡。另一种方法也使用了多年，即使用许多分开成型的泡沫聚苯乙烯小球(在工业上有时也称之为“花生球”)来填装容器内的产品。

随着人们对包装和缓冲的需要进一步提高，如随着复杂且贵重电子设备如计算机显示器特别是笔计本电脑、印刷电路板等的引入，也日益需要更为完善、吸震更好的缓冲装置。缓冲装置的验收标准也被开发出来以确定该设备是否能保护对震动敏感的产品将冲击加速度降到产品损坏级之下，这通常从20g’s到100g’s，其中的标准包括下落测试等。

现已有人使用下列的产品如蜂窝板、特别是发泡聚苯乙烯、发泡聚亚胺脂、发泡聚丙烯以及发泡聚乙烯。柔性发泡设备通常用作弯角或边件。同样，刚性较大的发泡聚苯乙烯也可用作弯角或端帽；这些产品更多地是专门为产品设计以特定的结构成型从而与特定产品一起使用。

然而总的说来，柔性的泡沫缓冲装置以及聚苯乙烯泡沫缓冲装置不能循环利用。原因如下：第一、柔性的泡沫缓冲装置以及聚苯乙烯缓冲装置体积较大，通常会和产品装运所用的包装容器一起扔掉。通常情况下没有柔性泡沫或聚苯乙烯缓冲装置的仓库，并且在任何情况下，聚苯乙烯泡沫和聚亚胺脂泡沫一般都不能被回收。其只有在用作弯角或产品端帽时，而在其保持完整的情况下才具有再用性。但是，除非这类聚苯乙烯泡沫缓冲装置用在封闭的运输系统中，否则它们不能被回收再用。此外，聚苯乙烯泡沫缓冲装置易碎，一旦使用并从所装运的包装容器去掉就很难保持它们的完整性。

最近进入市场的更好的缓冲装置包括不同类型的吹模产品或其它塑料壳，其中大部分是封闭结构，其中充以空气或其它气体。其中的一些产品是可膨胀的，一些是封闭的，一些有开口但由相对刚性的材料构成。所有的这类产品通常都是由高密度聚苯乙烯形成，由于其很容易切碎并做成其它产品，由此可再循环使用，或者当这类产品用于封闭的输送回收系统时，也可以再利用。尽管低密度聚苯乙烯目前的使用很有限，但其还可用于紧上面所述的那些产品中。

正如下面要详细论述的那样，本发明还提供一种可以回收或再利用的产品缓冲装置，其采用单元式结构并由塑料制成。应注意的是，本发明提供这样的一种产品缓冲装置如盘、盖、蛤壳、端帽、弯角或端件。然而，本发明并没有像现有许多设备那样的封闭结构，这将在下面论述；此外，本发明所提供的产品缓冲装置可以堆积起来。这一点意味着本发明的产品缓冲装置比现有设备可保存在更小的存贮空间内，该存贮空间是工厂或储运仓库中用来将产品与本发明的产品缓冲装置结合在一起的地方。此外，在产品输送到终端用户时，产品缓冲装置可再次堆积起来以便再利用或者切碎或垛碎以便再利用。

正如下面将详细论述的那样，无论其适用的产品如何，本发明的所有实施例都提供缓冲以及吸收和/或转移冲击力的功能从而都能在三个相互垂直轴线的至少两个轴线方向上提供所需的吸震保护，这三个轴线是：垂直轴线、从前向后的轴线以及从一侧到另一侧的轴线。除了边件的情况，本发明的大多数实施例都能在所有三个相互的方向上提供吸震保护。

MATTHEWS等人的美国专利US2,874,826公开了一种冲击振动隔离设备，其并非为矩形容器设计。此外，该设备是一种弹性的包括多个室的膨胀套，其由一种适用于保持加压气体的橡胶织物构成，其缠绕在对震动敏感的设备如导弹周围从而为导弹提供一个冲击振动隔离容器。

GOBAN的美国专利US3,294,223公开了一种三角形结构的模制塑料弯角，其顶点要么是圆角要么是扁平。角部支撑的目的是将空气封闭在模制的塑料弯角和纸板顶角之间，角撑就放在顶角内。

PIVERT等人的美国专利US4,905,835公开了一种可膨胀的缓冲包装，其中多个腔室是可胀开从而提供缓冲吸收冲击，并保护容器中心的对震动敏感的产品。球形腔的膨胀量及其硬度可以控制。

FOOS等人的美国专利US5,226,543公开了一种包装结构，其包括一个平台部分和一个侧壁部分，其中的侧壁部分绕平台部分形成封闭结构。实质上，这类产品就是一个端帽或平台。该侧壁具有内壁和外壁，内外壁之间用一个接桥连接，并且内壁板短于外壁板，这样平台部分就将易碎品保持在外壁板低边的特定距离处。侧壁的接桥部分中形成有吸震部件特别是凹槽。这些凹槽具有一定的弹性，从而在包装结构的装卸或者冲击后的拆卸过程中，凹槽将回到其原始形状并且在不损坏的情况下吸收多种载荷。然而，为了使其保持弹性，一定要用高硬度的材料，一般该材料是高密度聚苯乙烯。该专利要求内壁板要短于外壁板。

FOOS等人的另一项美国专利US5,385,232公开了一种侧壁结构，其绕平台部分形成一个封闭体。然而，该专利还提到了一些很轻的冲击载荷，这种载荷可能不会使FOOS等人前面这个专利中的凹槽发生变形或压缩。这里，提出了一个开口的概念，该开口在包装受到冲击载荷时破裂从而将包装下面的压缩空气释放出来。这些可破裂的开口位于平台的各个部分，并可具有各种形状。还有，像FOOS等人的其它专利，其教导都是指内壁板和外壁板的使用以及弹性冲击结构(凹槽)的使用。

MOREN等人的美国专利US5,515,976公开了一种具有侧向凸缘的结构，该凸缘适用于与易碎品一个端部的所有侧面接触，从而构成了一个端帽。整个侧壁上设置有多个突起从而对产品进行支撑。侧壁上还有一个凹槽以便吸收冲击载荷。该发明的端帽还至少带有一个挤压钮以便吸收易碎品的轴向冲击。

DICKIE等人的两个美国专利US5,626,229和US5,628,402公开了一种含气的产品支撑结构，其在一侧采用塑料泡的形式从而提供一个空腔，该空腔的内部尺寸与所保护的产品的外部尺寸相配，其另一侧也具有一个空腔，该空腔的外部尺寸与其装运箱的内部尺寸相配。该产品为半刚性自支撑单片式含气结构，其采用弯角或端件或盘的形式对产品提供保护。该半刚性自支撑式含气泡无论其是密封还是开口于环境，都会保持其形状，并且在产品支撑结构的内部通常包括许多腔室，腔室之间彼此相通，这样结构中的气体会在冲击载荷的条件从一个腔室流到另一个腔室。

AZELTON等人的美国专利US5,799,796公开了一种单元式弹性系统端帽包装单元。该结构包括：一个内壁、一个外壁、以及内壁和外壁之间的弹性系统。该弹性系统至少包括一个柔性的谐振箱，该谐振箱形成一个柔性的脊，该脊沿着侧壁结构的长度方向为弧形。内侧壁的边缘和外侧壁的边缘之间有一个缓冲空间。侧壁内表面上有凹陷从而使端帽磨擦固定到其所放置的产品上。弧形谐振箱所形成的柔性脊为弹性的，并且在加上冲击载荷时弹性系统的每个箱都独立操作。

本发明人另一个尚未批准的、申请日为1999年4月6日、申请号为09/286,843的美国专利申请提出了一种缓冲装置，其具有一个模制柱，作为整体的一部分，该柱设计成伸入包装容器两个垂直的侧面之间的交角中或者伸到包装容器三个垂直面之间的交角中。产品支撑面通过一个容器接触凸缘和一个弧形的脊与包装容器相应的侧面分开。在冲击载荷的条件下，弧形脊至少暂时从柱曲线地分开，产品支撑面至少是暂时靠近包装容器相应的侧面。

发明内容

从广义上讲，作为本发明弯角、边件、或端帽的共有特征，本发明提供了一种产品缓冲装置，其在任何情况下都是用来在外包装容器内支撑一个对震动敏感的产品。从广义上讲，本发明可用于任何至少具有平行的顶平面和底平面以及至少有三个侧平面并且每个侧平面都垂直于顶平面和底平面的容器中。如下所述，本发明有多个实施例，其可配置成端帽、弯角、盘或盖、端件、边支撑件或者采用蛤壳结构。

本发明的单元式产品缓冲结构适用于在冲击载荷条件下为对震动敏感的产品提供吸震保护。这些冲击载荷的条件可以在通常认为由X、Y和Z轴所限定的三个相互垂直方向的任意一个、两个或三个。X轴被认为是一条相对缓冲结构或实际上相对于产品是从一侧到另一侧的轴，Y轴是一条从前到后的轴，Z轴是一条垂直轴。然而这些轴以及它们相对于前、后、左、右或垂直的方向纯粹都是任意的。显然一件产品在包装后可以以任一方向放置、堆集或下落。因此，应该理解，在下面的讨论中以及在所附的权利要求书中，所述的特定轴实际上是任意的。实际上，对于大部分内容来说，至少对于权利要求书来说，除非是为了方便，其并没有特别地参考方向。

在任何情况下，从广义上讲，本发明的单元式产品缓冲装置都由一种可模制的弹性塑料材料构成；

本发明任何一种单元式产品缓冲结构中都至少有一个外部容器接触壁，其在三个相互垂直方向中的至少一个第一方向上与外包装容器接触。这里还有一个柔性吸震弹变部分，其在至少一个外部容器接触壁的内侧形成。

该单元式产品缓冲结构还包括一个产品支撑区域，其至少具有一个产品支撑区域的外部限定壁、至少一个与产品接触的内壁、至少在产品支撑区域的外部限定壁和与产品接触的内壁之间形成有一个上缘，并且有一个产品支撑平台，该产品支撑平台从所述与产品接触的内壁向内延伸。

与产品接触的内壁适于在冲击载荷的条件下在所述三个相互垂直方向的至少一个方向上为产品提供吸震保护。另外，产品支撑平台适于在冲击载荷的条件下在一个第二方向上为产品提供吸震保护，该第二方向垂直于所述的三个相互垂直方向的第一方向，如紧上面所述。

柔性吸震弹变部分在结构上为曲线。曲线的方向为向外远离对应的产品支撑区域的外部限定壁，其中该限定壁是指与相邻的每一个相应柔性吸震弹变部分限定壁。

如上所述，本发明的单元式产品缓冲结构包括：一个外部容器接触壁、一个产品支撑区域的外部限定壁、以及一个与产品接触的内壁和一个形成在两者之间的上缘。该单元式产品缓冲结构就构成了一个边支撑件。

本发明相当典型的单元式产品缓冲结构是一种弯角。这时，该结构中有两个在布置上彼此垂直的外部容器接触壁，并且这两个外部容器接触壁适合于与外包装容器相互垂直的两个壁接触，这样所述的缓冲结构就能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为对震动敏感的产品提供吸震保护。

本发明另一实施例的单元式产品缓冲结构能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为对震动敏感的产品提供吸震保护：这就是端帽、托盘或盖；或者作为选择也可是蛤壳结构的一半。这种结构中有四个外部容器接触壁，其在布置上为两对相对的接触壁，这样外部容器接触壁中相对的壁之间彼此基本平行。这两对外部容接触壁适合于与矩形外包装容器的四个壁接触。

本发明的另一实施例是一种端帽，其具有三个外部容器接触壁，这三个壁的布置是这些壁中相对的一对彼此之间基本平行，而第三个外部容器接触壁则设置在相对的这对接触壁之间并与它们垂直；这种结构使三个外部容器接触壁适合于与外包装容器的三个壁接触，其中外包装容器的这三个壁中有二个彼此之间基本平行，而第三个则设置在这两个壁之间并与它们垂直。同样这种结构能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为产品提供吸震保护。

在本发明的某些实施例中，一个或多个外部容器接触壁被向下导引；而在本发明的其它实施例中，一个或多个外部容器接触壁被向上导引。

在本发明的一个特定实施例中，该外部容器接触壁被向下导引，该壁具有一个底边，其为缓冲结构提供了一个与外部包装容器接触的表面从而在一方向上与外部包装容器的一个表面接触，其中该方向与至少一个外部容器接触壁相对齐。该接触与三个相互垂直方向的至少第一方向相垂直，其中该接触是由至少一个外部容器接触壁形成。

在本发明的另一实施例中，该外部容器接触壁向上导引，并且该缓冲结构有一个与外包装容器接触的表面从而在一方向上通过柔性吸震弹变部分的至少一部分外表面与外包装容器的一个表面接触，其中该方向与至少一个外部容器接触壁相对齐。

实际上，一般情况，并不排除上述的情况，会有一个与外包装容器接触的表面从而在一方向上通过至少一个外部容器接触壁与外部容器的接触(即通过柔性吸震弹变部分的至少一部分外表面)与外包装容器的一个表面接触，其中该方向与三个相互垂直方向的至少第一方向垂直。

本发明的一种蛤壳结构的单元式产品缓冲结构，具有两个部分，其中每一部分都具有两对相对的外部容器接触壁，每个接触壁都与至少一个相应的柔性吸震弹变部分相连，并且每部分都具有一个产品支撑区域。本实施例中，缓冲结构的两个部分通过两者之间的一个活动铰链相结合。

本发明的某些实施例在至少一个外部容器接触壁和至少一个产品支撑区域的外部限定壁之间至少包括有两个柔性吸震弹变部分；这样，至少这个外部容器接触壁在至少两个柔性吸震弹变部分之间断开。

在本发明的其它实施例中，至少有一个柔性吸震弹变部分被至少分成两个部分，每一部分都通过一个加强肋与另一部分分开，该加强肋在相应的外部容器接触壁和相应的产品支撑区域的限定壁之间延伸。

在本发明任一个弯角的实施例中，还进一步提供一个实施例，其中每个产品支撑区域的外部限定壁的一部分、每个与产品接触的内壁的一部分、以及每个上缘的一部分都在与上缘相交的地方切角，从而为单元式产品缓冲结构的产品支撑区限定一个角。在切角形成的地方，在产品支撑区域的外部限定壁和与产品接触的内壁之间形成棱线。

在本发明的一个端件结构中，也具有两个切角的角部，产品支撑区域的三个外部限定壁、与产品接触的内壁、以及三个上缘限定出产品支撑区域二个相应的角。同样，每个产品支撑区域外部限定壁的一部分、每个与产品接触的内壁的一部分、以及每个上缘的一部分都在与上缘相交的相应两个区域切角；并且在产品支撑区域的外部限定壁和与产品接触的内壁之间形成棱线。

还有，在本发明具有矩形结构的单元式产品缓冲结构如端帽或盘中，每个产品支撑区域外部限定壁的一部分、每个与产品接触的内壁的一部分、以及每个上缘的一部分都在与相应上缘相交的区域切角。在产品支撑区域的外部限定壁和与产品接触的内壁之间同样形成棱线。

通常与产品接触的内壁的长度为产品支撑区域外部限定壁长度的10％到80％。并且与产品接触的内壁的长度通常小于产品支撑区域外部限定壁长度的60％。

此外，与产品接触的内壁可具有一个带有多个边的回卷结构，其中每个边都在产品支撑平台和上缘之间延伸。这样，如下文所述，这样就能容纳多种其它大致类似的产品。

在本发明的任一结构中，产品支撑平台和与产品接触的内壁在结构上能够接收一个具有预定结构的产品或产品的一部分。

一般来说，本发明的单元式产品缓冲结构可以堆起来，这是通过以下面的这种方式来模制缓冲结构而实现的：即每个外部容器接触壁、每个产品支撑区域的外部限定壁、以及每个与产品接触的内壁都是倾斜的。

一般来说，本发明的单元式产品缓冲结构是由塑性材料片热塑成形的。其中由此模制的单元式结构的抗压强度及其抗冲击的能力将随着单元式产品缓冲结构热塑成型所用的塑性材料片厚度的变化而变化。

本发明的单元式产品缓冲结构在结构上可以用另一种方式来抵抗冲击载荷，即通过改变模制的单元式产品缓冲结构上的每个柔性吸震弹变部分的宽度和深度来实现。

还有，产品支撑区域的外部限定壁在形成上可具有台阶结构从而形成一系列不连续的台阶。

附图说明

结合附图，能够更好地理解本发明特征部分的新特征及其结构、设置、使用及操作方法以及其它的功能和优点。其中本发明将通过举例的形式来示出其优选实施例。显然，这里的附图仅用于示出和说明不能看成是对本发明的限定。本发明的实施例将结合附图通过举例的方式来说明，其中：

图1是本发明的单元式产品缓冲结构第一实施例的透视图；

图2是图1实施例的端面图；

图3是图1实施例的主视图或后视图；

图4是本发明的单元式产品缓冲结构另一实施例的透视图；

图5是本发明的单元式产品缓冲结构另一实施例的透视图；

图6是图5中实施例底面的透视图；

图7是本发明弯角结构的透视图；

图8是图7中实施例的侧视图；

图9是图7中实施例的另一个透视图；

图10是本发明端件结构的单元式产品缓冲结构的透视图；

图11是图10实施例的另一实施例的侧视图，其中示出了另一种可适合于任一实施例的变化；

图12是图11实施例的另一个透视图；

图13是本发明蛤壳结构的单元式产品缓冲结构的顶面和底面的透视图，其中放置了一件产品；

图14是本发明的单元式产品缓冲结构另一实施例的透视图。

在图1、9和10中分别示出有被单元式产品缓冲结构所支撑并保护的产品轮廓。

具体实施方式

先回到图1，围绕本发明单元式产品缓冲结构的设计和功能，我们先引入一些基本概念和假定来说明这里特指的术语。

图1中的标记10为本发明一种典型的单元式产品缓冲结构，该缓冲结构和产品一起使用，产品的总体轮廓如标记12所示，除了要注意产品的抗震性能之外，产品的特性对本发明的操作和功能并不重要。通常，这种产品是各种的电子产品，如掌上电脑、计算机的驱动器、磁带驱动器、电路板等。其它的产品包括组装的计算机机箱以及其它各种组装的电子产品、以及其它如由玻璃或陶瓷制造的易碎产品等。

本发明单元式产品缓冲结构的主要部件包括：本发明的每一件单元式产品缓冲结构都至少包括一个外部容器接触壁20。在单元式产品缓冲结构的外部区域中有一个产品支撑区域16。其周边由产品支撑区域的外部限定壁22、与产品接触的内壁24以及上缘26界定，上缘26位于产品支撑区域的外部限定壁22和与产品接触的内壁24之间。产品支撑区16的下部(如图1所示)终止于产品支撑平台28。

在每一个外部容器接触壁20和相应的产品支撑区域的外部限定壁22之间有一个或多个柔性吸震弹变部分30。通常每一个柔性吸震弹变部分30都具有曲线结构，曲线的方向为向外远离相应的产品支撑区域的外部限定壁22。

为便于讨论，图1所示有三个相互垂直的坐标轴32、34和36，它们分别表示“X”轴、“Y”轴和“Z”轴。通常“Z”轴为垂直轴，然而，如果本发明的单元式产品缓冲结构特别是图1所示的这种结构用作一个端盖时，那么实际的垂直轴可以是“X”轴或“Y”轴，这取决于单元式产品缓冲结构在对震动敏感的产品外部包装容器中所放置的方向。

图2、图3是图1实施例的侧视图以及主或后视图。然而，在图2和图3中，我们可以看到每一个柔性吸震弹变部分30如标记42所示都伸到外部容器接触壁20的底边40之下。本发明单元式产品缓冲结构的这个特征将在下面详细论述。

参见图4，图4的实施例与图1的实施例之间存在几个细微的不同。特别应该注意的是这一对不连续的柔性吸震弹变部分30，并且每一个柔性吸震弹变部分30都有其自己的外部容器接触壁20。因此，外部容器接触壁20在柔性吸震弹变部分30之间断开。其它比较特殊的不同是至少有一个产品支撑区域的外部限定壁22——图4中的前壁和后壁在结构上具有一系列不连续的台阶46。正如下文所述的那样，产品支撑区域的外部限定壁22上的台阶可以获得更大的柔性，因此使产品在冲击载荷的条件能够形成更大的减震保护。

图5和图6所示为本发明的另一个实施例端帽、端盘或端盖。图5和图6所示实施例与前面已讨论附图所示的实施例相比其不同在于产品支撑区域16的深度要小于其它的实施例。因此从图5和图6可以看出与产品接触的内壁24的长度要短于前面讨论实施例的长度。此外，从图5和图6可以明显看出该单元式产品缓冲结构通常可由一个片材热塑成型，这样单元式产品缓冲结构的底面在外观上就同图6所示的一样。

图7、8和9所示为本发明另一例典型的单元式产品缓冲结构。这里所示出的是一个弯角50。在本实施例中仅有两个外部容器接触壁20、两个产品支撑区域的外部限定壁22、两个与产品接触的内壁24、两个上缘26以及一个产品支撑平台28。图中所示有两个柔性吸震弹变部分30。如图9所示，弯角50可放在矩形产品12八个角的每个角上，从而在将产品放入外包装容器并加上冲击载荷时可使产品受到缓冲和吸震保护。

从图8可以看出，本发明任何一例单元式产品缓冲结构的柔性吸震弹变部分30都不必像图2和图3所示的那样伸到外部容器接触壁20的底边40的下面。这一点将在下面详细讨论。

现在转到图10、11以及12，其所示为一个端件60。如图10和12所示，这里有三个外部容器接触壁20，布置上相对的一对彼此之间基本平行。第三外部容器接触壁20设置在相对这对之间并与它们垂直，这一点也可从图10和12看出。

从图10可以看出，对于一个矩形的对震动敏感的产品12来说，在冲击载荷的条件下，需要四个端件60就能使产品获得减震保护。

图13所示为本发明另一例单元式产品缓冲结构。这里所提供的是一种蛤壳结构80，其包括一个上部82和一个下部84。上部82和下部84之间用一个活动铰链87相连。这样，蛤壳结构80也构成一种单元式结构。

本发明任何单元式产品缓冲结构的基本部件在图13所示的蛤壳结构80中都有。两瓣82、84中的每一个基本都是矩形结构，并具有四个外部容器接触壁20，同时产品支撑区域16是由四个与产品接触的内壁24、四个产品支撑区域的外部限定壁22、四个上缘26以及一个产品支撑平台28形成。

图13还示出了一个对震动敏感的产品83，其放在单元式产品缓冲蛤壳结构80中。该产品83例如可以是一个网卡、显卡等这类通常安装于计算机的产品。产品83可具有连接块85；这样，产品支撑区域16在产品缓冲蛤壳结构80上部82的产品支撑平台28中就有一部分可配置成标记86所示的那样与块85一致从而在单元式缓冲蛤壳结构80关闭时能接收该块85。

在图14所示的实施例中，与产品接触的内壁24在结构上可具有一个带有多个边90的回卷结构，其中每个边都在产品支撑平台28和上缘26之间延伸。边90的目的在于，个别对震动敏感的产品的某一相关型号的成品在结构上可能彼此稍有不同，通过产品接触的内壁24回卷结构的设置就能装入不同型号的同族对震动敏感的产品。举一具体的例子，如不同型号的掌上电脑在结构上可能有所不同，这取决于相应型号的特定选择，但每一掌上电脑都与同族型号的其他掌上电脑具有大致相同的结构和尺寸。

通常，但并非总是这样，在本发明任一例单元式产品缓冲结构中，与产品接触的内壁24和产品支撑平台28之间会有一个柔性连接70。该柔性连接70通常形成于与产品接触的内壁24和产品支撑平台28的交叉点处。当该柔性连接设置在本发明的单元式产品缓冲结构上时，其为产品12(或83)提供附加的吸震保护。

本发明的单元式产品缓冲结构的一些实施例可以如下方式形成：即柔性吸震弹变部分30至少分成两个部分，每一部分都通过一个加强肋72与另一部分分开。这种结构，例如可参见图1、2到6、10和12。

如前所述，本发明单元式产品缓冲结构在任何实施例中的目的都是放在一个外部包装容器中为对震动敏感的产品提供减震保护。同时本发明的单元式产品缓冲结构均由一种可模制的弹性塑料制成。

本发明的单元式产品缓冲结构通常为热塑成型或真空形成，但在某些情况下也可采用其它的塑料模制技术如注模、吹模或湿模技术来模制。

在任何情况下，单元式产品缓冲结构的目的都是在三个相互垂直方向的至少两个方向上提供减震保护。这些方向例如可图1所示被称为“X”轴、“Y”轴和“Z”轴。

显然，任何外部容器接触壁20都会在三个相互垂直方向的一个方向上与外部包装容器接触，这里，我们认为并假定在所有的情况下外部包装容器在结构上都基本是直的。

本发明并没有特别对边件进行说明，但其可由图1、4、5、6、10或12来确定。例如，一个边件可简单地包括：一个外部容器接触壁20、一个产品支撑区域的外部限定壁22、一个与产品接触的内壁24、一个上缘26以及一个产品支撑平台28。

例如我们假定有这样一种结构，其包括紧上面所述的限定部件并且是图1所示实施例的右下侧所示的结构。显然，在加上冲击载荷的条件下，与产品接触的内壁24会在三个相互垂直方向的至少一个方向上为产品提供减震支撑。如果假定条件正如紧上面所述的那样，那么该方向就为“Y”轴。此外，紧上面所述的简单结构还会因产品支撑平台28的存在而在第二个方向上提供吸震支撑。因此，该第二方向是“Z”轴方向，并且该轴通过限定垂直于“Y”轴。

吸震保护至少可由柔性吸震弹变部分30来提供。显然，如果冲击加载在”Y”轴上，那么柔性吸震弹变部分30会瞬时向着外部容器接触壁20凹陷。如果冲击载荷在“Z”轴上，那么柔性吸震弹变部分也会如图2和3等所示因其与外部包装容器在表面42的接触而变形，或者如图8所示因柔性吸震弹变部分30与外部容器接触壁20的底面40之间的作用而变形。

因此，从广义上讲，本发明用于：在冲击载荷的条件下，在三个相互垂直方向的至少二个方向上为产品提供吸震支撑，其中因柔性吸震弹变部分30的存在，与产品接触的内壁24在第一方向上提供吸震支撑，而产品支撑平台28在一个与第一方向垂直的第二方向上提供吸震支撑。

所述任何弯角、端件、端帽、支架、盖板结构或蛤壳结构的特定实施例都能在所有三个相互垂直的方向上为对震动敏感的产品提供吸震保护。

例如，参见图9(以及图7和图8)，可以很容易地看出：图示及所述两个外部容器接触壁20以及与之相连的结构的存在至少能够使“X”、“Y”或“Z”轴中任一方向的冲击载荷被本发明的单元式产品缓冲结构部分地吸收。

同样，图10、11和12中的端件结构也能在所有三个相互垂直的方向为对震动敏感的产品提供吸震保护。当然，这一点对于图1到6、13和14的端帽、端盘或端盖或蛤壳结构也同样适用。

在本发明某些特定的结构中，如图8所示的结构中，将外部容器接触壁20向下导引并使其具有一个底边40，其为缓冲结构提供一个与外部包装容器接触的表面从而与外部包装容器的一个表面接触。当然，这种接触在方向上基本上与外部容器接触壁20相对齐，并且该方向与其它相互垂直方向中的至少一个方向相垂直。例如，外部包装容器的一个表面和外部容器接触壁20之间的接触在图8中可认为是“Z”轴；该方向垂直于“X”轴和/或“Y”轴中的一个(或者两个)，这时，冲击载荷条件下对震动敏感的产品的吸震支撑由相应的与产品接触的内壁24来提供。

在本发明的其它实施例中，例如在托盘结构中，至少有一个外部容器接触壁20是向上导引，其中该托盘结构可从蛤壳结构80中部分82和84中的一个导出。在这种情况下，与外包装容器接触的表面至少由柔性吸震弹变部分30的一部分外表面以所述的其它方式(如图2和图3的方式)提供。

显然在大多数结构中，但并非在所有结构中，与外包装容器接触的表面实际上都由柔性吸震弹变部分30外表面的部分42提供。如上所述，本发明的单元式产品缓冲结构在一个垂直于与产品接触的内壁24的方向上与外包装容器的一个表面接触。

在本发明的任一实施例中，特别是在图11和12所示的实施例中，每个产品支撑区域的外部限定壁22的一部分、每个与产品接触的内壁24的一部分、以及每个上缘26的一部分都在与上缘26相交的地方有切角。这一点可在例如图11和12中的76看到。产品支撑区域的外部限定壁22和与产品接触的内壁24之间在切角区域76内形成棱线78。

切角76的目的是使本发明的单元式产品缓冲结构具有额外的柔性，特别是在冲击载荷正对着产品支撑平台28时。

显然，产品支撑平台28可设计成用以接受预定结构的产品的结构。其中一例当然就是如图13所示在蛤壳结构80的上部82形成一个凹部86。然而，其还可具有其它任何特定的结构。可理解的是，在这种情况下，特定的单元式产品缓冲结构在制造上将与专门的对震动敏感的产品一起使用。

实际上，本发明大多数单元式产品缓冲结构都是特别设计并模制的从而用来容纳特定的对震动敏感的产品。

正如这里的许多附图所示出的那样，每个外部容器接触壁20、每个产品支撑区域的外部限定壁22、以及每个与产品接触的内壁24通常都是向内向上倾斜的。这可使本发明类似的单元式产品缓冲结构可堆积起来。这一特征使本发明单元式产品缓冲结构例如在工厂的一个位置热塑成形或以其它方式模制时非常有用，并有助于将该缓冲结构运给客户，从而与客户在另一处生产的对震动敏感的产品一起使用。显然，产品的堆放性减少了运输成本，降低了对震动敏感的产品制造商的生产成本，并最终降低对震动敏感的产品终端用户的价格。

特别是在本发明的单元式产品缓冲结构由一塑料材料片热塑成形时，由此模制的单元式结构的抗压强度以及其抗冲击的能力将随着单元式产品缓冲结构热塑成型所用的塑料材料片的厚度而变化。例如，类似的由厚度为0.080英寸的热塑成形塑料片制造的单元式产品缓冲结构在设计上与用例如厚度为0.100或0.050英寸的热塑成形塑料片制造的单元式产品缓冲结构有很大的不同。当然，最终采用哪种厚度取决于设计师的知识阅历、购买者的需要以及单元式产品缓冲结构的最终用途。当然，尺寸相同但重量却是其它对震动敏感的产品两倍或三倍的对震动敏感的产品需要用更厚的塑料片材来热塑形成单元式产品缓冲结构。

从附图可以看出每个柔性吸震弹变部分都是弯曲的，并且曲线的方向都向外远离相对应的、邻近的产品支撑区域的外部限定壁22。此外，模制的单元式结构其自身的抗压强度及其抗冲击的能力还会随着宽度和深度的变化而变化，换句话说，会随着每个柔性吸震弹变部分30的弧度而变化。

还有其它的一些因素会影响本发明单元式产品缓冲结构的抗压强度，如是否有加强肋72、切角76以及柔性连接70。

如上所述，本发明任一实施例的单元式产品缓冲结构的产品支撑区域16的深度是由产品支撑平台28上与产品接触的内壁24的高度确定的。此外，还要注意与产品接触的内壁24的高度可以小于并且在某些情况下可以明显小于产品支撑区域的外部限定壁22的长度。与产品接触的内壁24的长度通常为产品支撑区域的外部限定壁22长度的10％到80％，在本发明的某些实施例中，与产品接触的内壁长度小于产品支撑区域的外部限定壁22的长度的60％。

通常，任何用来制造本发明单元式产品缓冲结构的塑料的弹性在其吸收震动载荷从而保护其中的对震动敏感的产品时不会使本发明的单元式产品缓冲结构产生永久变形。

最后，对本发明各个实施例的单元式产品缓冲结构进行下落测试，这些结构具有不同的尺寸并用于不同的目的。在每一种情况下，本发明的单元式产品缓冲结构都能满足所有的下落测试标准。这些标准随着情况的不同而不同，其取决于被保护的产品、产品缓冲结构的尺寸和特性、外包装容器的特性等。通常，本发明的单元式产品缓冲结构可将作用在被缓冲的对震动敏感的产品上的冲击力减少到小于100g’s。对于1米的下落来说，本发明的单元式产品缓冲结构通常可达到50g’s到60g’s的水平。

如上所述，用来生产本发明单元式产品缓冲结构的模制技术可包括：热片材垂帘模制、真空模制、吹模、湿模或注模技术。热塑成形是通常采用的模制方法。然而，塑料领域中普通技术人员公知的任何模制技术在这里都不再进一步论述。

本发明单元式产品缓冲装置模制所用的材料通常包括：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、PET、聚苯乙烯、尼龙、聚丙烯及其混合物和共聚物。然而，我们应当清楚上列材料仅是示意性的而并非限定。

这里描述了多种采用本发明原理的单元式产品缓冲结构。然而在不脱离本发明精神和范围的前提下，还可对本发明装置的设计和/或生产提出各种改进和变更。

纵观说明书和权利要求书，除非是上下文需要，否则术语“包括”是指整体的引入、整体中的一组或一步或多步但不排除任何其它的整体、整体中的一步或一组或多步。

此外，术语“基本”在与形容词和副词一起使用时用来扩大特定特征的范围，如基本垂直是指完全垂直、近乎垂直和/或表现出与垂直相关的特性。

Claims (15)

1、一种单元式产品缓冲结构(10，50，60，80)，用来在外包装容器中支撑对震动敏感的产品(12，83)，所述的单元式产品缓冲结构是由一种可模制的弹性塑料材料构成；

其中所述的单元式产品缓冲结构用于在冲击载荷的条件下在三个相互垂直方向(32、34、36)的至少二个方向上为对震动敏感的产品提供吸震保护；

其特征在于：

至少一个外部容器接触壁(20)，其在所述三个相互垂直方向的至少一个第一方向上与一个外包装容器接触；

一个柔性吸震弹变部分(30)，其形成于所述至少一个外部容器接触壁的内侧，并具有一外表面；以及

一个产品支撑区域(16)，其至少具有一个产品支撑区域的外部限定壁(22)、至少一个与产品接触的内壁(24)、至少一个上缘(26)，该上缘(26)位于产品支撑区域外部限定壁和与产品接触的内壁之间、以及一个产品支撑平台(28)，其从所述的与产品接触的内壁向内延伸；

其中所述的柔性吸震弹变部分形成于外部容器接触壁的内侧及所述的产品支撑区域的外部限定壁外侧；

其中所述的与产品接触的内壁用于在冲击载荷的条件下在所述三个相互垂直方向的至少一个方向上为产品提供吸震保护；

其中所述的产品支撑平台用于在冲击载荷的条件下在所述三个相互垂直方向的至少一个第二方向上为产品提供吸震保护，该第二方向至少垂直于所述三个相互垂直方向的第一方向。

2、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中有两个外部容器接触壁(20)彼此垂直布置，并且所述的两个外部容器接触壁用于与外包装容器的两个相互垂直的壁接触；

这样所述的缓冲结构就能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为产品提供吸震保护。

3、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中有三个外部容器接触壁(20)，该三个外部容器接触壁(20)布置成一对相对的壁彼此基本平行，而第三个外部容器接触壁设置在相对的这对接触壁之间并与它们垂直；

其中所述的三个外部容器接触壁用于与外包装容器的三个壁接触，其中外包装容器的这三个壁中有二个彼此之间基本平行，而第三个则设置在这两个壁之间并与它们垂直；

这样所述的缓冲结构就能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为产品提供吸震保护。

4、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中有四个外部容器接触壁(20)，其布置成两对相对的接触壁，这样外部容器接触壁中所述相对的壁之间彼此基本平行，所述的两对外部容器接触壁用于与矩形的外包装容器的四个壁接触；

这样所述的缓冲结构就能在冲击载荷的条件下在三个相互垂直的方向上为产品提供吸震保护。

5、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述的至少一个外部容器接触壁被向下导引并具有一个底边(40)，该底边(40)为缓冲结构提供了一个与外部包装容器接触的表面从而在一方向上与外部包装容器的一个表面接触，该方向基本与所述的至少一个外部容器接触壁相对齐，并与所述三个相互垂直方向的所述至少一个第一方向垂直。

6、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述的至少一个外部容器接触壁被向上导引；

并且所述的缓冲结构有一个与外包装容器接触的表面(42)从而在一方向上通过所述柔性吸震弹变部分的至少一部分外表面与外包装容器的一个表面接触，该方向与所述的至少一个外部容器接触壁相对齐。

7、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述的缓冲结构有一个与外包装容器接触的表面(42)，从而在一方向上通过所述柔性吸震弹变部分的至少一部分外表面与外包装容器的一个表面接触，该方向与所述三个相互垂直方向的至少一个第一方向垂直。

8、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，进一步在所述至少一个与产品接触的内壁和所述产品支撑平台之间有一个柔性连接(70)。

9、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，在所述至少一个外部容器接触壁和至少一个所述产品支撑区域的外部限定壁之间包括有至少两个柔性吸震弹变部分(30)；

这样所述至少一个外部容器接触壁在所述每个至少两个柔性吸震弹变部分之间是断开的。

10、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述至少一个柔性吸震弹变部分至少被分成两个部分，每一部分都通过一个加强肋(72)与另一部分分开，该加强肋在所述至少一个外部容器接触壁和至少一个所述产品支撑区域的限定壁之间延伸。

11、如权利要求2的单元式产品缓冲结构，其中有二至四个产品支撑区域的外部限定壁、相同数量的与产品接触的内壁、以及相同数量的上缘，所有这些分别用来限定所述产品支撑区域的一角、二角或四角；

其中所述每个产品支撑区域的外部限定壁的一部分、所述每个与产品接触的内壁的一部分、以及所述每个上缘的一部分都在与上缘相交的每一地方切角(76)；

其中在相应的产品支撑区域的外部限定壁和与产品接触的内壁之间的每一所述切角区域内形成棱线(78)。

12、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述单元式产品缓冲结构由塑性材料片热塑成形，由此模制的单元式结构的抗压强度及其抗冲击的能力将随着单元式产品缓冲结构热塑成型所用的塑性材料片厚度的变化而变化。

13、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中模制的单元式结构的抗压强度及其抗冲击的能力随着所述模制的单元式产品缓冲结构上每个柔性吸震弹变部分的宽度和深度的变化而变化。

14、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述与产品接触的内壁具有一个带有多个边(90)的回卷结构，其中每个边都在所述的产品支撑平台和所述的上缘之间延伸。

15、如权利要求1的单元式产品缓冲结构，其中所述柔性吸震弹变部分为曲线形，所述曲线的方向为向外远离相应的产品支撑区域的外部限定壁。

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