KR0177385B1 - 다중-셀의 완충제 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

챔버들 사이에서 유체연결을 제공하는 연결통로를 갖는 제 1 및 제 2의 분리되어진 챔버들을 포함하는 완충기구들을 팽창시키는 방법이 본 발명에 따라 제공된다. 상기 방법은 (1) 상기 챔버들의 적어도 하나의 용적을 제한하고, 상기 챔버들을 단일의 팽창점으로부터 단일의 팽창압력에서 유체로 충진시키고 그리고 상기 연결통로를 밀봉시키거나 또는 (2) 상기 분리되어진 챔버들 중의 적어도 하나를 압출하는 단일의 팽창점으로부터 단일의 팽창압력에서 유체로 상기 챔버들을 충진시키고, 그리고 상기 연결통로를 밀봉시키는 두 가지를 포함한다. 상기 방법은 단일의 팽창점을 갖는 다수의 밀봉되어진 비-연결성 셀들을 갖는 탄성물질의 본체를 포함하는 발착용구 완충제의 생산에 특히 적절하다. 단일의 밀봉되어진 팽창통로를 공유하는 적어도 두 개의 셀들이 서로 다른 압력들에 있게 된다.

Description

다중-셀의 완충체 및 그의 제조방법
제1도는 본 발명의 지침들에 따라 제작되어진 완충제의 평면도이다.
제1a도는 제1도의 A-A방향에 따라 개략적으로 도시한 단면도이다.
제2도는 제1도의 완충체의 성형에서 사용되어진, 팽창되어지지 않고, 밀봉되어지지 않은 예비성형되어진 탄성의 완충체의 평면도이다.
제3도는 본 발명의 완충체가 결합되어진 신발의 사시도이다.
제4a도 내지 제4c도들은 본 발명의 완충체의 압축경향들을 나타내는, 제3도의 4-4 선을 따라 잘라낸 단면도이다.
제5도는 직선들이 예비성형되어진 완충체의 상대적인 위치를 나타내는, 본 발명의 방법에서 사용되어지는 금형부재의 평면도이다.
제6a도 내지 제6c도들은 제5도의 6-6선을 따라 잘라내어 금형 유니트의 기능을 나타내는 제5도의 금형 유니트의 단면도이다.
제7도는 특히 구형의 챔버들을 형성시키는 경우에 제5도의 금형부재와 일치하여 들어맞는 챔버의 반쪽들을 제공하는, 후퇴되어진 작업면을 갖는 금형부재이다.
제8도는 본 발명의 완충체를 성형하는데 사용되어진 바람직한 오목금형의 단면도이다.
제9도는 본 발명의 완충체가 결합되어진 자전거 안장의 평면도이다.
제10a도 내지 제10e도들은 본 발명의 방법에 따라 제작되어진 예시적인 완충체 설계의 단면도들이다.
제11도는 본 발명에 따른 형태의 계통적 신발창의 평면도이다.
제12도는 제11도의 12-12선을 따라 잘라낸 단면도이다.
제13a도 내지 제13c도는 내부연결되는 챔버들을 갖는 예비성형되어진 팽창되어지고, 밀봉되어진 완충체로 출발하여 다양한, 가압되어진 완충체를 제작하는 방법의 다이어그램들이다.
제14a도 내지 제14c도들은 단지 챔버 외곽만이 형성되어진, 팽창되지 않은 예비성형되어진 형태로 출발하여, 다양한 가압되어진 완충체를 제작하는 다른 방법의 다이어그램들이다.
제15a도 및 제15b도들은 본 발명에 따른 다른 구체예들이다.
제16도는 손잡이내에 완충삽입물로서 본 발명의 완충체를 포함하는 테니스 라켓의 부분절개단면도이다.
제17도는 보호라이닝으로서의 본 발명의 완충체를 포함하는 풋볼(football) 헬멧의 단면도이다.
제18도는 본 발명의 설계를 포함하는 장갑의 사시도이다.
제19도는 본 발명의 설계의 변형예의 뒤꿈치 패드의 사시도이다.
제20도는 본 발명에 따라 설계되어진 교정기의 평면도이다.
제21도는 본 발명에 따른 또다른 변형예의 발착용구 완충체이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 완충체 2 : 가장자리
3 : 상부층 5 : 바닥층
6 : 팽창튜브 7 : 접착부분
8 : 셀 9 : 접착부분
11 : 공통통로 13 : 접착부분
14 : 뒤꿈치 15 : 완충체
17 : 최외즉 셀 18 : 셀
19 : 중알 셀 20 : 셀
21 : 금형 22 : 셀
26 : 삽입물 27 : 요홈부
29 : 기저플레이트 31 : 가이드핀
33 : 탄성물질 34 : 금형유니트
35 : 완충체 36 : 탄성물질
38 : 탄성물질 39 : 압축삽입물
41 : 필름 43 : 접착영역
51 : 상단부분 53 : 바닥판
55 : 필름 57 : 고탄성 물질
59 : 바닥부분
[발명의 분야]
본 발명은 일차적으로 운동장비에서 사용하기 위한 것으로서, 다수의 독립적인 셀(cell)들을 포함하는 완충기구 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 적어도 두 개의 셀들이 서로 다른 압력들에 있는, 다수의 유체가 충진되어진 독립 셀들을 갖는 탄성체를 포함하는 독특한 완충체에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법은 단일의 유체인입점으로부터의 다수의 압력들에서 다수의 셀들을 갖는 완충체들을 형성시킬 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 완충체는 특히 발착용구내의 신발창 부분으로 사용하기에 매우 적절하다. 상기 완충체는 특히 서로 다른 입력들에서의 다수의 독립 셀들이 스포츠 활동들에서 경험되어지는 빈번하고 반복적이며 강한 힘들을 용이하게 흡수, 분배 및 되돌림을 수행할 수 있는 적절한 신발의 제작을 용이하게 하기 때문에, 운동용의 발착용구에서 이득이 된다. 비록 본 발명이 발착용구에 대하여 특별히 언급하면서 기술되어져 있기는 하나, 본 발명의 완충체는 또한 라켓 손잡이(racket handle), 헬멧(helmet), 자전거 안장, 장갑, 자동차 내장, 카펫속재(carpet padding), 포장재질, 의료기구 및 보철기구들, 매트리스, 의복, 교정기(brace) 등을 포함하는 다른 스포츠 및 상용적이나 산업적으로 관련되어진 적용들에 대하여도 적절한 것으로서 인식되어졌다.
[선행기술의 설명]
유체가 충진되어진 완충체들이 오래전부터 존재하여 왔다. 예를 들면, 미합중국 특허 제302,190호(1884)는 공기역학적으로 완충되어진 발착용구 형식에 대한 초기의 하나의 시도를 기술하고 있다. 그러나, 미합중국 특허 제4,183,156호 및 4,219,945호 들에서 기술되어진 완충체들의 발명들에까지에서도 발착용구를 위한 유체를 함유하는 완충체들의 발명들에까지에서도 발착용구를 위한 유체를 함유하는 완충체들의 상용적으로 성공한 구체예들이 얻어지지 못하였다. 이들 특허들은 발의 구두창을 편안하고 편리한 방법으로의 유체지지를 제공하는 다수의 서로간 연결되어지는 기체함유챔버(chamber)들을 갖는 팽창되어진 삽입물을 기술하고 있다. 실제로, 이들 유체함유 완충기구들은 일반적으로 걷기(walking), 뛰기(jumping) 및 달리기(running) 동안에 발과 다리 및 다른 여러 신체기관들의 뼈, 근육 및 인대(rigament)들을 보호하는 우수한 충격흡수부재들로 고려되어진다.
이들 특허들에서 기술되어진 기술들에 대한 개량의 시도들에서, 종종 다수의 비-연결성의 챔버들로부터 상기 유체함유 발착용구 완충체를 제작하는 것에 대한 잇점들이 고려되어졌었다. 비-연결성의 챔버들의 자주 언급되어지는 잇점은 독립 챔버의 천공(puncture)에 대한 유니트의 계속되어지는 기능성이다. 이러한 관점에서, 대만 실용신안 제33,544호는 주변공기챔버와 중앙공기유니트의 분리된 팽창을 용이하게 하기 위한 2개의 팽창점들을 갖은 공기완충체들의 적층되어진 배열을 기술하고 있다. 이러한 방법으로, 하나의 셀의 천공으로 상기 완충체의 기능이 완전히 파괴되어지지 않게 된다.
게다가, 서로 다른 압력들에서의 비-연결성의 챔버들을 포함하는 완충체들이 착용자들에게 명백한 잇점들을 제공함이 인식되어졌다. 이러한 관점에서, 발의 기하학적 형태(geometry) 및 발에 대한 해부학적 하중지지요구점들이 발의 운동을 포함하는 모든 활동에서 항상적으로 변화되어진다. 활동과 기하학적 형태에서의 변화를 무시하더라도, 효과적이고 조절되어진, 이동, 편안함 및 신체의 고유의 자동적 신경/근육의 자기자극 수용성 반응들을 촉발시키기 위하여는 양호한 완충과 또한 발의 안정화 두 가지 모두에 요구되어지는 발과 발착용구 사이에서의 최적의 상호작용은 여전히 존재한다.
일반적으로, 발착용구는 대개 발을 적절하게 그리고 편안하게 위치시키고, 안정하게 유지하며, 또한 중간의 및/또는 측방 쪽으로 구르는 운동 경향을 최소화한다. 이러한 관점에서, 측방 안정성을 제공하기 위하여 완충체에 대하여 보다 높게 가압되어진 주변과, 보다 큰 반발 및 충격 흡수를 제공하기 위하여 보다 낮게 가압되어진 중앙부분으로 제작하는 것이 바람직한 것으로 인식되어졌다.
예를 들면, 미합중국 특허 제5,353,459호는 적어도 제 1 및 제 2의 구분된 챔버를 포함하는 공기주머니(blader)를 팽창시키는 방법을 기술하고 있다. 이챔버들은 상기 제 1 챔버와 연결되어지는 유체가 충진되어진 입구(inlet)를 갖는 연결포트(interconnecting port)에 의하여 유체연결로 결합되어진다. 상기 방법은 제 1의 가압되어진 유체를 제 1의 사전-설정되어진 압력에 도달하도록 상기 입구로 도입시켜 상기 제 1 및 제 2 챔버들을 팽창시키는 것을 포함한다. 그 다음에 상기 연결포트가 밀봉되어져 상기 제 2 챔버로부터 상기 제 1 챔버를 분리시킨다. 그 후에, 상기 압력을 조절하고, 상기 제 2 챔버를 가압시키고 그리고 상기 유체입구를 밀봉한다.
비록 이러한 설계가 서로다른 압력에서의 비-연속성 챔버들을 갖는 유체가 충진되어진 완충체를 제작하는 방법을 제공함에도 불구하고, 몇몇 제한점들이 존재한다. 더욱이, 상기 공정은 서로 다른 압력에서의 다수의 챔버들을 얻기 위하여 수회의 압력조정 및 상기 연결포트들의 후속 밀봉 등을 필요로 한다.
반대로, 본 발명의 상기 방법은 단일의 팽창단계 및 선택적으로 단일의 밀봉단계에서 다수의 서로 다른 압력들에서의 다수의 비-연속성의 셀들을 갖는 완충체를 제작할 수 있는 방법을 제공한다. 게다가, 상기 방법의 유용성은 선행기술들에서 달성되어진 것에 비하여 분명하게 보다 복잡한 기하학적 배열의 가압되어진 셀들을 갖는 완충체의 제작을 가능하게 하는 것이다. 따라서, 분명하게 개량되어진 에너지 되돌림, 충격흡수, 안정성, 내구성 및 긴 수명(longevity)을 갖는 완충체가 경제적으로 생산되어진다.
[발명의 요약]
따라서, 본 발명의 일차적인 목적은 신규하고도 개량된 완충기구와 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
낮은 팽창압력들에서조차도 바닥닿기(bottoming out)에 대하여 보다 큰 내성을 갖는 완충체를 제공하는 것이 본 발명의 하나의 잇점이다.
본 발명의 다른 잇점은 매우 얇은, 탄성의 엔벨로프(envelope) 벽과 함께 본 발명의 완충체의 예외적인 완충과 기술적 수행 능에 의하여 제공되어진다.
본 발명의 제조방법의 잇점은 해부학적 지지체를 경제적으로 생산하는 것을 가능하게 하는 것이며, 이 지지체는 발착용구 산업에서는 통상적인 기계적 형태의 안정화기구들이 필요없이 보다 큰 충격 흡수를 위한 높은 반발 잠재성의 영역(들)과 보다 큰 안정성을 위한 보다 견고한 영역(들)을 포함한다.
본 발명 및 그의 제조방법의 다른 잇점은 전체 완충 특성들의 손실없이 셀들의 특정의 천공이나 파괴가 일어날 수 있는 본 발명의 완충체에 의하여 제공 되어진다.
본 발명의 또다른 잇점은 특정의 스포츠 또는 개개인의 정립(正立)의 요구들에 부합되도록 상기 완충체 전체에 걸쳐 셀 압력들의 외양에 따른 두께 및 설계되어진 양식을 갖는 완충부재의 생산을 가능하게 한다는 것이다.
본 발명의 완충체는 단일의 압력에서 단일의 팽창점으로부터 충진되어진, 그들 중의 적어도 하나가 0프사이(Ψ)(psi : 압력단위)보다 높게 가압되어지고, 상기 챔버들이 서로 다른 압력들로 존재하는 적어도 두 개의 밀봉되어진 독립유체함유 완충챔버들을 갖는 탄성물질의 본체를 포함한다.
본 발명은 또한 (1) 적어도 하나의 챔버의 원래 용적을 제한하는 한편으로 단일의 입구로부터 챔버들을 팽창시키고, 그 다음에 상기 입구와 연결통로를 밀봉시키거나, 또는 (2) 단일의 입구로부터 상기 챔버들을 팽창시키고, 상기 입구를 밀봉하고, 적어도 하나의 챔버의 원래 용적을 제한하고, 그 다음에 상기 연결통로를 밀봉시키는 것의 둘 중의 하나로 탄성의 본체 내에 하나의 연결통로를 갖는 적어도 두 개의 챔버들을 형성시키는 것을 포함하는 본 발명의 발착용구 완충체를 형성하는 방법을 제공한다. 여기에서 사용되어진 바와 같이, '원래 용적(natural volume)'이라는 용어는 기체로 충진되어질 때에는 주어진 압력에서의 챔버의 제한되지 않는 용적과, 액체로 충진되어질 때에는 유체의 주어진 양을 포함하는 챔버의 제한되지 않은 용적을 의미하는 것으로서 고려되어진다.
상기 챔버들은 그 적용에 따라 어떠한 크기, 형상 또는 두께 즉, 거품형, 관형, 직사각형, 정방형, 나선형, 헤링본형(herring bone;청어뼈 모양), 원형, 타원형, 벌집형, 자유형(free-form), 두상형(composite;頭狀型) 등이 될 수 있다. 더욱이, 상기 챔버들은 내측의 형태-한정부재들을 가질 수 있다. 이들 내측 형태한정부재들은 압축지지 또는 비-압축 지지성분들이 될 수 있다.
유사하게, 상기 챔버들은 그 안에 함유되어진 역동적인 즉시성의 유체압력들이 사전에 설정되어진 영역들 내에서의 상기 챔버들의 보다 큰 탄성의 변형 및 용적변화를 일으킬 수 있도록 하며, 그에 의하여 상기 기구의 완충 특성들에 부가적인 조절을 더할 수 있도록 서로 다른 벽 두께들 또는 형태들을 가질 수 있다.
본 발명은 도면으로 나타내고, 기술한 바의 신규한 부분들, 제작, 배열, 조합 및 개량들로 이루어진다. 본 명세서에 포함되어지며, 그 일부를 구성하는 첨부되어진 도면들은 본 발명의 여러 구체예 등을 도시하고 있으며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는데 사용되어진다.
[본 발명의 상세한 설명]
본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 그 구체예들이 첨부되어진 도면들에 도시되어 있다. 본 발명 및 본 발명의 공정들이 바람직한 실시예들 및 절차들과 관련하여 기술되어졌음에도 불구하고, 본 발명이 이들 실시예들 또는 절차들로 제한하고자 하는 것이 아님은 이해되어질 수 있는 것이다. 반대로, 이는 모든 변형예들, 변경예들 및 등가물들이 첨부되어진 특허청구범위들에 의하여 한정되어지는 본 발명의 정신 및 관점내에 포함되어질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
이제 제1도, 제1a도 및 제3도들을 참조하면, 완충체(i)가 있다. 제3도에서 나타난 바와 같이, 완충체(1)는 발착용구의 물품에 대한 뒤꿈치 패드로서 특히 적절하다. 상기 완충체(1)는 탄성물질의 두층 -- 상부층(top layer(3)과 바닥층(bottom layer(5)) -- 들을 선택된 영역들에서 서로 밀봉시켜서 독특한 세포상 구조(제1a도를 참조하시오)를 생성시켜서 형성되어진다. 특히, 상기 세포상 구조는 다수의 일반적으로 길이방향의 접착부분(7)들과 일반적으로 가로방향의 접착부분(9)들을 포함하는 접착부분 형식에 따라 형성되어져서 다수의 내부연결성의 셀(8)들을 갖는 예비성형되어진 완충체를 형성토록 한다.
상기 완충체의 일반적인 외곽은 두 개의 들어맞는 진공성형되어진 반쪽의 층(3 및 5)들의 상기 가장자리(2)의 밀봉에 의하여 형성되어진다. 물론, 상기 들어맞는 탄성의 반쪽들은 또한 윤활유를 바르거나 또는 왁스가 없는 주조, 회전성형(rotoforming), 블로우성형(blow molding), 정전분체 또는 증기퇴적, 사출성형 또는 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 알려진 어떤 다른 기술들에 의하여도 성형되어질 수 있다.
제2도에 나타낸 바와 같이, 사기 예비성형되어진 유니트는 팽창 매질이 하나의 셀로부터 다른 것에로 흐르는 것을 허용하는 공통통로(11)들을 포함한다. 상기 통로(11)들이 여러 셀들에 의하여 공유되어져 개방되어져 있음에 주의하여야 한다. 특히, 팽창튜브(6)를 통하여 통과하는 팽창되어진 유체가 셀(A) 내로 통과하도록 하고, 또한 공통의, 공유되어진 통로(11)가 상기 유체로 셀(B, C 및 D)들의 동시적인 팽창을 용이하게 한다.
다양한 압력들에서의 팽창되어진 셀들의 형식을 갖는 완전한 완충체를 성형하기 위하여, 상기 예비성형되어진 유니트가 팽창튜브(6) 내에 삽입되어진 바늘이나 노즐에 의하여 유체로 채워지며, 선택되어진 셀들은 사전설정되어진 양으로 그 용적이 감소되도록 가압되어지고, 또한 통로들이 선택적으로 밀폐되어지며, 이러한 경우에서는 접착부분(13)들로 밀폐되어진다.
선택적으로, 상기 셀들 중의 일부가 다른 것들과 연결되어질 수 있다. 중요하게, 독립 셀들의 압력들은 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 이러한 방법에 의하여 통상적으로 마름되어져서 예외적으로 안정한 뒤꿈치 완충체를 제공한다.
특히, 제1도의 완충체에서, 상기 완충체의 가장자리를 둘러싸는 비-연결성의 셀들 -- 분리되어 밀봉되어진 셀들로서 작용하는 -- 은 상기 길이방향의 축상에서 보다 중앙쪽으로 위치하는 셀들보다 높은 압력으로 팽창되어진다. 이러한 방법으로, 상기 뒤꿈치는 상기 가장자리를 둘러싸는 매우 견고한, 고압의 셀들에 의하여 안정화되어지며, 또한 중앙쪽으로의 보다 납은 압력의 셀들에 의하여 완충되어진다. 이러한 설계의 컵(cup)들은 테니스에서와 같이 바른 특방정지들 및 블로킹 동작 동안에 바람직하지 못한 중앙 및. 측방의 구름운동(rolling motion)들 및 과다한 밑으로의 향함(over-pronation) 및/또는 과다한 위로의 향함(supination)으로 진행되는 경향 또는 발-베드(bed)의 헛돌음 등을 감소시켜, 뒤꿈치를 안정화시키고 그리고 흔들어주게 된다.
상기 완충체의 안정화 및 컵형으로 받쳐주기는 제4a도 내지 제4c도들에서 특히 잘 도시되어 있으며, 이는 본 발명의 완충체(15)를 장착한 신발 내의 왼발의 뒤꿈치(14)를 보여주고 있다. 분명하게 나타나는 바와 같이, 상기 중앙면 상의 최외측 셀(17)은 내측으로의 그 옆의 셀(18)보다 높은 압력으로 가압되어진다. 상기 중앙 셀(19)은 여전히 낮은 압력으로 있다. 따라서 상기 신발의 측방으로 진행하는 셀들의 압력이 다시 증가한다(셀(20) 및 셀(22)들을 참조하시오). 상기 중앙 셀들의 낮은 압력은 매우 쾌적한 공기를 밟는 느낌을 제공하며, 또한 종골(踵骨)들이 상기 완충체의 다른 부분들 보다 상기 완충체의 중앙부분 내로 보다 낮게 가라앉는 것을 허용한다(제4b도 및 제4c 도들을 참조하시오). 상기 기구의 컵모양을 받쳐주기 및 흔들어주기의 동작은 이들 도면들에서 분명하게 보여지고 있다. 특히, 셀(19)은 가장 큰 정도로 되튀게 되고, 셀(18 및 20)들은 그 다음으로 큰 정도로 되튀게 되며, 셀(17 및 22)들은 가장 적게 되튀게 된다. 따라서, 오목한, 영문자 유자형의, 안정화 표면이 하중조건들 하에서 형성되어진다. 상기 신발의 중앙면 상의 외측 셀(17)이 상기 신발의 측방상의 외측 셀(22) 보다 높은 수준으로 가압되어지는 것 역시 주목하여야 한다. 이러한 설계는 여러 스포츠들에서 직면하는 블로킹형의 운동들 동안에 이로운 뱅크드 트랙(banked track)효과를 제공한다.
제1도의 본 발명의 완충체의 특별한 잇점은 낮은 압력들에서 예외적으로 잘 기능하는 능력을 갖은 완충체를 제공하는 대량의 독립적으로 가압되어진 셀들을 제작한다는 것이다. 상기 유체가 다수의, 상대적으로 적은 용적의 셀들 내에 포집되어져 있기 때문에, 대응하는 낮은 압력을 갖는 큰 크기의 셀들을 갖는 선행기술의 팽창된 완충체들과 비교하여 압축 동안에 하중이 신속하게 증가하게 된다. 따라서, 본 발명의 완충체는 바닥닿기가 일어남이 없이 낮은 팽창압력들로 동작할 수 있다. 바람직하게 구형, 반구형의 셀들과 결합되어진 이들 낮은 압력들은 상기 완충체가 선행기술의 제품들의 응력 수준들 보다 훨씬 낮은 -- 대략 절반이하 -- 인 엔벨로프 필름 내의 응력 수준에서도 동작하는 것을 허용한다. 따라서, 바람직하게 0.008 인치(0.008) 내지 0.030 인치까지의 장벽물질(barrier material)의 얇은 층들이 본 발명의 완충체 내에서 사용하기에 적절하다.
도면들에서 나타난, 여러 완충체 구체예들의 검출에서 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 완충체는 발착용구 산업에서는 독특한 것으로서, 통상의 발포중간창(foam midsole)들을 대체할 수 있는, 정교하게 조절되어질 수 있으며, 기술적으로 우수하고, 극히 다양한 수단들을 제공한다. 게다가, 상기 완충체는 360。에서 가시되어질 수 있는 완충체를 갖는 발착용구를 제작하는 것을 가능하게 하며, 이는 판매분야에서 특히 유리하다. 더욱이, 상기 완충체는 선행기술에서의 성공적인 어떤 유체가 충진되어진 제품들보다 높은 수준의 내구성 및 신뢰성을 제공한다.
빠른 방법으로, 바람직하게는 단일의 팽창단계에서 서로 다른 셀들 또는 셀들의 조합 내에서 유체의 서로 다른 압력들 또는 양들로 팽창시키고, 그리고 밀봉하는 것을 가능 하게하여 상기 완충체들이 신속하게 그리고 낮은 가격으로 생산되어질 수 있도록 한다는 것이 본 발명의 중요한 특징이다. 본 발명의 신규한 팽창기술은 다중의 점들 또는 압력들보다는 단일의 점으로부터의 단일의 압력에서 다수의 셀들을 충진시킴으로써 본 발명의 다양한, 서로 다른 압력들을 갖는 다중-챔버들을 갖는 완충기구를 신속하고, 저렴하고 그리고 신뢰할 수 있는 방법으로 제작하는 것을 허용한다.
따라서, 발착용구를 위한 완충기구가 생산공정에서 쉽게 상용화되어 독특한 범위의 스포츠 특이적 또는 사용자 특이적인 제품들을 제공할 수 있도록 한다.
예를들면, 중간창 완충기구가 생산공정에서 프로그램되어진 전체 하중지지영 역 내에서의 독립챔버들을 가지게 되어 (a) 완충, (b) 뒤꿈치 안정성, (c) 중간-다리(mid-foot) 안정성, (d) 앞다리 안정성, (e) 회내근들(pronator), (f) 회외근들(supinator), (g) 특별한 의학적 정위 지지/완충 요구점들, (h) 앞발의 토우오프(toe off) 추진 구름작용을 위한 바람직한 뒤꿈치의 타격(strike)등과 같은 주요 요소들 사이의 최적의 역동적 균형을 달성할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 중간창 완충기구는 달리기, 뜀뛰기, 테니스, 축구, 3단뛰기(triple jumping), 발리볼, 럭비, 걷기, 서있기, 춤추기, 골프, 에어로빅 운동, 하이킹 등과 같은 광범한 활동들에 대하여 기술적 수행능, 편안한 완충 및 에너지 되돌리기의 요건들을 특이적으로 만족시켜 독특하게 상용화되어질 수 있다.
비록 본 발명의 완충체 및 제조방법이 분명하게 개량되어졌음에도 불구하고, 본 발명은 또한 선행기술들에서 활용되어진 여러 물질들을 포함하여 선행기술의 발착용구의 여러 단점들과 완충체 제작기술들을 유리하게 포함할 수 있다. 따라서, 미합중국 특허 제3,005,272호, 제 3,685,176호, 제 3,760,056호, 제 4,183,156호, 제 4,217,70 5호, 제 4,219,945호, 제 4,271,706호, 제 4,287,250호, 제 4,297,797호, 제 4,340,626호, 제 4,370,754호, 제 4,471,538호 ,제 4,486,901호, 제4,506,460호 ,제 4,724,627호, 제 4,779,359호, 제 4,817,304호, 제 4,829,682호, 제4,864,737호, 제4,864,738호, 제4,906,502호, 제4,936,029호, 제5,042,176호, 제 5,083,361호, 제 5,097,607호, 제5,155,927호, 제 5,228,217호, 제 5,235,715호, 제5,245,766호, 제 5,283,963호, 제5,315,769호, 제5,353,459호들을 여기에 참고로써 포함시켰다.
본 발명의 완충체를 충진시키는데 사용되어지는 바람직한 유체들은 질소 및 단독으로 또는 공기와 함께의 비-극성의 큰 분자들 같은 캡티브(captive) 기체들이 될 수 있다. 이러한 기구는 확산펌핑작용(diffusion pumping)을 통하여 자가-팽창되어지거나 또는 기계적으로 팽창되어질 수 있다. 특히 안정한 것으로 고려되어지는 큰 분자 기체들에는 헥사플루오로메탄, 설퍼 헥사플루오라이드, 퍼플루오로프로판, 퍼플루오로부탄, 퍼플루오로펜탄, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로헵탄, 옥타플루오로시클로부탄, 퍼플루오로시클로부탄, 헥사플루오로프로필렌, 테트라플루오로메탄, 모노클로로펜타플루오로메탄, 1,2-디클로로테트라-플루오로메탄, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플루오로에탄, 클로로트리플루오로에틸렌, 브로모트리플루오메탄 및 모노클로로트리플루오로메탄 등이 포함되어진다. 이 그룹 내에서의 바람직한 두가지 기체들은 헥사플루오로에탄 및 설퍼 헥사플루오라이드이다.
상기 탄성의 본체를 충진시키는데에 적절한 유체들로서 도한 고려되어질 수 있는 것은 물, 반-겔 상의 액체들, 오일 그리스, 연왁스 또는 액상왁스, 글리세린, 연비누, 실리코운류, 레오펙시(Rheopexic; 틱소트로프를 나타내는 졸 또는 서스펜션에 부드러운 율동을 주면 고체화될 때까지 걸리는 시간이 현저하게 단축되어지는 현상을 갖는 것) 유체들, 요변성(틱소트로픽; thixotropic) 유체들 및 콘시럽 등과 같은 비압축성의 유체들이 될 수 있으며, 이들은 구체적인 예들로 들 수 있는 것이며, 수용가능한 비-압축성의 액체들의 형태로 제한되는 것은 아니다. 게다가, 본 발명의 완충체는 압축성의 기체들과 비-압축성의 액체들의 조합을 포함할 수 있다.
셀을 충진시키는데 단지 비-압축성의 유체 만이 사용되어지는 경우, 본 출원 전체에 걸쳐 사용되어지는 압력의 앞서의 설명은 탄성물질이 형성되어진 것으로부터의 팽창(신장)에 대한 셀의 최대 용적으로보다 정확하게 동등하게 대체할 수 있다. 더욱이, 단지 부분적으로만 충진되어진 셀이 낮은 압력의 구체예로 고려되어지며, 반면에 상기 엔벨로프의 탄성물질이 탄성적으로 팽창되어진 점까지 충진되어진 셀은 높게 가압되어진 것으로 고려되어진다.
상기 유연한, 탄성의 본체는 바람직하게 고-니트릴 함유 고무, 할로겐화 부틸고무, 폴리우레탄, 폴리에스테르 탄성체, 플루오로 탄성체, 염소화 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 클로로술폰화, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 네오프렌, 부타디엔 아크릴로니트릴 고무, 부타디엔 스티렌 고무, 에틸렌 프로필렌 중합체, 천연고무, 고강도 실리콘 고무, 저밀도 폴리에틸렌, 내전 고무(Adduct rubber), 술피드 고무, 메틸 고무 및 열가소성 고무들로부터 선택되어진 탄성물질들을 포함한다. 폴리우레탄이 상기 장벽의 제작에 특히 바람직한 물질이다. 결정학적 기체 장벽(crystallographic gas barrier)이 필요한 경우, 상기 탄성물질은 결정성 폴리에스테르, 나일론, 프로필렌, 흑연, 유리, 케블라, 증기 또는 스퍼터링 증착되어진 금속들, 유전성 금속 산화물들 및 운모를 포함하여 제작되어질 수 있다. 이들 물질들 및 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 알려진 다른 물질들이 질소와 같은 캡티브 기체의 상기 완충체의 탄성의 벽들을 통한 확산을 감소시키도록 선택되어질 수 있다.
본 발명의 완충체를 제작하는 하나의 구체적인 방법을 제5도, 제6a도 내지 제6c도 및 제7도들을 참조하여 기술한다. 제5도는 라디오파(RF) 접착전극삽입자리(23 및 25)들을 포함하는 금형(21)(전형적으로 알루미늄 또는 황동(brass)으로 제작되어짐)의 평면도이다. 이 구체예에서, 작은 원형전극(23a)들 및 십자형전극(25a)들이 상기 셀들 사이의 선택되어진 연결통로들(제2도의 11을 참조하시오)을 밀봉시키는데 사용되어진다. 금형(21)은 또한 운모, 유리섬유, 켈-에프(Kel-F), 테프론, 페놀류들 등을 포함하는 유전성 삽입물(26)들을 포함한다.
이 구체예에서, 완충체(1)는 우선 팽창튜브(6)를 통하여 사전-설정되어진, 예비성형되어진 압력으로 팽창되어지고, 그 다음에 밀봉되어진다. 다음에, 상기 완충체는 기저플레이트(base plate)(29)의 요홈부(27)들 내로 자리잡게 되어 상기 밀봉전극자리들이 적절히 배열되도록 한다. 그 다음에 제5도의 금형이 상기 완충체 상으로 놓여지고 그리고 가이드핀(guide pin)(31)들의 수단에 의하여 상기 기저플레이트(29) 상에 배열되어진다.
배열을 확실하게 하기 위하여, 기저플레이트(29)내의 요홈부(27)들이 팽창되어지지 않은 예비성형되어진 유니트의 가장 넓은 부분들을 수용하고, 그리고 독립 셀들이 압력과 그에 따른 용적이 변화할 때 상기 셀들이 팽창하기에 충분한 공간을 허용하도록 한다.
배열을 확실하게 하는 변형된 방법은 상기 탄성의 본체의 가장자리 내에 등록구멍(registration hole)들을 뚫어주는 것이다. 이들 등록구멍들은 상기 팽창금형배열의 상기 기저플레이트내의 핀들에 따라 배열되어질 수 있다. 편평한 부분이 위치시키기에 곤란하기 때문에, 상기 완충제가 제1의 편평면과 제2의 세포상 면을 포함하는 경우(제15도를 참조하시오)에, 이러한 접근방법이 특히 신속하게 수행되어진다.
특히 제6a도 내지 제6C도 들을 참조하면, 바람직하게 유전성물질을 포함하는 조절가능한 패드 또는 블록(26)들이 상기 금형(21)의 내부 공동들 내에 제공되어져서 여러 사전설정되어진 양들에 의하여 독립 셀(8)들이 압축되도록한다. 압축되어진 상태로 유지되는 동안에도, 상기 접착용의 전극(23a 및 25a)들이 금형(21)(및 선택적으로 금형(29)을 통하여 삽입되어져 상기 예비성형되어진 완충체내의 선택된 연결용의 통로(제2도의 11)들을 밀봉시킨다.
상기 접착용의 전극들은 예를 들면 단면이 원형, 직사각형 또는 십자형과 같이 이들이 상기 선택되어진 통로들을 밀봉시킬 수 있도록 제공되어진 어떠한 형태도 될 수 있다. 더욱이, 비록 이 구체예에서 설명되어진 상기 방법이 라디오파용접전극들을 사용함에도 불구하고, 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게는 임펄스전열밀봉메카니즘(impluse electric heat sealing mechanism), 전자기밀봉절차, 초음파밀봉절차, 레이저밀봉절차 및/또는 화학적밀봉절차들을 사용할 수 있다는 것이 인식되어질 수 있다.
제6a도 내지 제6c도들에서 가장 분명하게 보여지는 바와 같이, 상기블록(26)들은 그 용적과 그에 따라 또한 상기 독립 셀들을 통하여 처음의 예비성형 압력이 변하여질 수 있게 된다. 더우기, 팽창유체가 다른 셀들에로 가압되어지고, 그에 따라 모든 셀들 또는 챔버들에 철쳐 새로운 최대 압력을 형성하게 된다. 이 상태에서 상기 라디오파접착전극들이 상기 셀들을 밀봉하기 때문에, 압축상태로부터 제어하는 경우 그들의 비-압축되어진 자유상태 용적(즉, 원래 용적)으로 팽창되어진 셀들을 가지는 상기 완충제는 원하는 사전-설정되어진 수준으로 감소되어진, 선택된 압축된 셀들과 예비성형에서 보다 높은 압력에서 비-압축되어진 셀들의 압력을 갖는다. 이러한 방법으로, 여러 셀들내의 밀봉되어진 압력들의 어떠한 형식들도 달성되어질 수 있다.
더욱이, 독립 셀들의 여러 압축(감소)되어질 용적들이 어떻게 되어야 하는지와 마찬가지로 상기 팽창되어진 완충체의 최대 압력이 어떻게 되어야 하는지를 미리 결정하여 그에 따라 상기 셀들이 밀봉되어지고, 그리고 계속해서 그들의 충만한 자유상태 용적들로 되돌아 가는 것을 허용하는 경우에서 상기 독립적인, 압축되어진 셀들 각각에서의 최종 압력들이 원하는 수치로 떨어질 수 있도록 한다. 어떠한 압박도 없이 팽창이 허용되어진 셀들이 상기 팽창통로의 밀봉에 앞서 달성되어진 최대 압력에서 머물 수 있으며, 그때에 상기 연결통로들이 밀봉되어진다.
제 13a도 내지 제13c도 및 제14a도 내지 제14c도들은 우선 팽창의 차이점과 그 다음의 세포상 용적들의 재단에 대한 세포상 압력들의 재단 및 그 다음의 상기 원하는 최대 성장 챔버 압력으로의 팽창을 구체화하고 있다. 특히, 제13a도 내지 제13c도들은 완충체(35)로 성형되어지고 그리고 18프사이로 가입되어진 2장의 탄성물질(31 및 33)들을 나타내고 있다. 그 다음에 상기 완충체는 금형유니트(34)내에 위치되어진다. 그 다음에 상기 셀들이 가압되어지고, 그리고 상기 압축삽입물(39)들이 선택되어진 셀 용적들을 감소시키는데 사용되어진다(제13B도). 압축 동안에, 상기 통로들이 전극들로 밀봉되어져서 다수의 서로 다른 압력들을 갖는 마감된 완충체를 형성한다(제13c도).
제14a도 내지 제14c도들은 하나의 절차를 구체화하고 있으며, 여기에서 2장의 탄성물질(36 및 38)들이 팽창되지 않은 완충체(39)로 형성되어진다. 그 다음에 상기 금형삽입물들이 상기 셀들의 원래 용적을 제한하고, 상기 제한되어진 완충체가 팽창되어지고, 그리고 통로들이 밀봉되어진다. 따라서, 상기 마감되어진 완충체는 다수의 서로다른 가압되어진 셀들을 포함한다.
달리, 상기 금형내에서 제작의 모든 단계들을 완료시킴에 의하여 단일 단계 동작에서 상기 완충제가 생산되어질 수 있다. 특히, 상기 금형내에서 팽창되어지고 그리고 밀봉되어진 예비성형되어진 완충체를 형성하기 보다는 상기 완충체는 또한 상기 금형내에서 제작되어질 수도 있다. 더욱이, 여기에서는 예비성형되어진 탄성의 본체를 제작할 필요가 없다. 특히, 상기 금형내에서 3차원(3-D)의 세포상 배열로의 성형(또는 필름으로 연화시키는 재-도입 및 상기 금형 공간내로 상기 필름을 팽창시키기 위한 가압 및/또는 진공성형) 및 선택되어진 셀들의 용적을 감소시키면서의 팽창, 그 후의 셀들의 원하는 두께, 크기, 기하학적 형태 및 압력들을 달성하기 위한 적절한 통로들의 밀봉을 형성시킬 수 있다.
이 경우에서, 상기 세포상 구조를 형성시키기 위한 상기 접착선들은 팽창에 앞서 성형시킬 필요가 없다. 특히, 2점 가열밀봉금형이 사용되어질 수 있다.
첫 번째의 위치에서, 상기 금형이 압축력을 갖는 셀들을 형성시키고, 상기 셀 용적이 조절되어지고 그리고 상기 유니트가 팽창되어지거나 또는 그 반대가 될 수 있다. 그 후에, 압축력에 의하여 일시적으로 밀폐되어져 있는 상기 접착선들 및 팽창통로들이 전극들로 밀봉되어지고, 그리고 상기 성형되어진 다중-압력 챔버 완충체가 상기 금형으로부터 제거되어진다.
상기 금형에서 상기 탄성의 본체 셀들을 형성하기 위한 -- 즉, 예성형되어진 유니트를 제작하는 단계를 피하는 -- 바람직한 오목금형이 제8도에 도시되어 있다. 상기 탄성의 물질은 상기 금형 구조내로 진공성형 또는 블로우 성형되어질 수 있다.
상기 예비-성형되어진, 3차원의 다중-챔버를 갖는 기구의 블로우 성형은 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 친숙한 방법, 즉 반-용융되어진 높은 점성의 탄성체의 패리손(parison) 또는 버블(bubble)을 붙여주는 방법으로 수행되어질 수 있다. 상기 버블이 원하는 크기 및 벽 두께인 경우에, 이중의 오목의 챔버가 형성되어진 금형이 상기 버블의 선택되어진, 대향되는 벽들을 서로 밀어주고, 강한 결합들을 형성시키도록 상기 버블 주위에서 조여지도록하여 여기에서 상기 반-용융되어진 벽들이 서로 압착되어지도록 한다. 상기 패리손내의 상기 기체 압력은 동시적으로 상향 조절되어 상기 지지되어지지 않는 반-용융되어진 버블의 벽들을 밀어주어 상기 금형내에서 상기 공간들이 채워지도록 한다. 그 다음에, 상기 부분이 냉각되어지도록 하고, 여기에서 본 발명의 세포상 가압화 절차들이 적용되어지고, 그 다음에 상기 완충체를 상기 금형으로부터 추출시킨다.
상기에서 기술되어진 블로우 성형공정이나 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 잘 알려진 진공성형절차들 두가지 모두에서, 상기 금형의 테이퍼진 형상이 상기 접착영역(43)내에서 각 셀 사이에 상기 늘어진 필름(41)의 가장 얇은 영역을 형성시키기 때문에 상기 오목금형이 바람직하다. 이것이 접착영역이기 때문에, 주기적인 압축 하중에 적용되어질 때 상기 부분의 가요피로수명(flex fatigue life)이 길어지게 된다. 바람직하게, 상기 테이퍼(taper)는 상기 필름의 명목상의 벽 두께의 적어도 10%가 된다. 상기 필름이 가장 얇으며, 상기 접착부분의 영역 근처에서의 뒤틀림(buckling)에 가장 잘 저항할 수 있다.
통상의 공기 완충체들에서 상기 필름의 거의 모든 피로 균열(cracking)과 그에 후속되는 피로 파괴가 일어나는 곳이 이 영역이다. 게다가, 상기 팽창되어진 셀들의 상기 측벽들에서의 상기 테이퍼가 상기 측벽들의 굽힘 및 비틀림을 유리한 방법으로 조절하여 상기 필름 내에서의 상기 밴드들의 편재화된 접힘동작 및 예리함의 정도를 감소시키도록 한다.
앞서 언급되어진 다른 기술적 특성들 및 수행능 특성들에 더해 우수한 완충을 제공함과 동시에 양호한 에너지 되돌림(되틤성)들을 제공하는 것이 양호한 완충제품들의 목적이다. 본 발명은 우수한 완충을 제공한다. 유체매질이 독립 셀들 내에 밀봉되어질 수 있기 때문에, 주위를 이동하는 팽창제로 인한 에너지 손실이 없다. 게다가, 충돌충격에너지 모두가 흡수되어지고, 그리고 상기 갇혀진 기체의 단열압축 및 상기 탄성의 엔벨로프 필름의 탄성 변형내에 효과적으로 저장되어진다.
여러 가지 형태의 완충기구들 및 제품들의 설계에 있어서, 이들 제품들의 하중/반발 특성들이 상기 기구의 하중수용영역을 통하여 요구되어지는, 증가하는 자리 특이적 하중/반발 기능에 부합하도록 상용화시키는 것이 기본적이고도 충족되지 않은 목표가 되어왔었다. 고안되어진 많은 양호하고도 기능적인 기술들이 통상적으로 사용되어진다. 여러 형태의 발포체, 탄성고무, 캡티브 기체 및 캡티브 액체 시스템들이 상용적으로 구입되어질 수 있다. 그러나, 그들은 모두 상기 제품의 기술적 요구점들의 증가하는 자리-특이적 완충들의 균등화에 의하여 기능한다. 예를 들면, 특정의 운동화들의 중간창에 있어서, 제조업자는 서로 다른 밀도의, 쐐기꼴의 발포부재들을 매립시켜 한 영역에서는 보다 부드럽고 그리고 다른 영역에서는 보다 견고한 지지를 달성토록 한다. 하나 또는 두 흐름제한 통로들 또는 주머니들 사이에 제공되어진 일방향체크밸브들을 가지고 유체를 충진시킨 둘 또는 그 이상의 큰 주머니들을 갖도록 함으로써 일부 기체 및 유체 시스템들이 상기한 바를 수행할 수 있다. 본 발명은 이들 문제점들을 매우 독특하고, 신속하고, 간단하고, 비용이 저렴하며 매우 유용한 방법으로 해결하였다. 따라서 거의 무한의 범위의 신규하고, 유리하고 그리고 가격 경쟁력이 있는 제품들이 용이하게 수득되어진다.
제10도 내지 제12도들, 제19도 및 제21도들은 본 발명의 완충체의 다른 발착용구 구체예들을 나타내고 있다. 특히, 상기 완충체들은 셀 크기들 및/또는 압력 수준들을 서로 다르게 제작되어지도록 할 수 있다. 예를들면, 보다 높은 압력들이 가장자리 셀들 내로 도입되어지고 또한 보다 낮은 압력들이 중앙 셀들 내로 도입되어져서 제10a도의 일반적인 형태가 달성되어진다. 이는 유용한 컵형상의 배열을 제공한다. 이러한 완충체가 바닥 상에서 편평하게 되는 것이 바람직하다면, 제10b도의 배열을 제공하도록 발포체를 내포 시킬 수 있다.
상기 탄성의 내포시키는 발포체는 대개 폴리우레탄 발포체, 폴리비닐 아세테이트 발포체 또는 파일론(PHYLON)형 물질이 될 수 있다. 그러나, 몇몇 경우에서, 낮은 형상기억성의 높은 이력(히스테리시스(Hysterisis)의 발포체가 사용되어져서 에너지 셀들로부터의 에너지 되돌림을 낮추고 그리고 상기 발포체의 성형/윤곽화의 정도가 발의 바닥의 외형과 일치되어지도록 할 수 있다.
제10c도에서와 같이, 팽창되어지지 않은 예비성형되어진 바닥부분의 내열에 의하여 유사한 형태가 얻어질 수 있으며, 그에 따라 가압되어질 때 독립셀들이 서로 다른 양들로 팽창되도록하여 편평한 바닥을 제공토록 할 수 있다. 더욱이, 서로 다른 압력의 셀들이 서로 다른 탄성의 두께로 형성되어져서 여러 셀들이 분명하게 서로 다른 내부압력들을 가짐에도 불구하고 동일한 크기 및 형태로 팽창되어지도록 할 수 있다.
제1도의 완충체의 발포체를 내포시킨 형태가 제10d도에 나타나 있다. 제10d도에서, 상기 중간창의 성형되어진 측벽들내에 후퇴부들이 형성되어져 상기 완충체의 독립 셀들이 노출되도록 한다. 제10e도에서, 상기 최외즉 셀이 실제로 상기 중간창의 형성되어진 측벽들 너머로 돌출되어진다. 이러한 가시화된 완충체는 마감되어진 제품의 시장에서의 판매 면에서의 호응도를 증가시킨다.
제11도 및 제12도들은 본 발명에 따라 제작되어질 수 있는 팽창되어진 완충체의 전체 길이의 형태를 나타낸다. 이러한 형태는 다수의 가변되어진 압력 셀들을 포함하여 발착용구에 대하여 상용화되어진 우수한 완충을 제공한다. 특정의 적용 또는 특정의 운동을 위한 전체 최적의 완충 수행능 및 기술적 특성들을 달성하기 위하여 각 증가하는 완충요소에서의 최적의 압력을 결정하기 위하여 힘판(force plate)들로부터의 경험적 정보 및 전형적인 수학적 모델들을 사용하여 어떠한 스포츠, 여러 형태의 신발-공장들 등등의 정적 및 동적 요구점들에 정밀하게 부합되도록 폭 넓은, 다양하게 상용화되어진 완충기구들이 쉽게 생산되어질 수 있다.
제11도에서, 여러 압력들에서 다른 셀들로부터 밀폐되어진 모든 셀들을 갖는 완충체가 나타나 있다. 그러나, 셀들 중의 일부 그룹들은 특정의 적용들을 위하여 다른 하나와 연결되어진 채로 남겨질 수 있다. 높고, 낮고 그리고 중간의 압력들의 적절한 분배들이 독립 셀들 내에서 사용되어져서 발의 발바닥의 여러 영역들의 필요성들을 만족시키도록 하기 위한 지지 수행능과 편안함을 형성시킬 수 있다. 따라서, 예를 들면 종골 및 길이방향의 원호부분들에는 부가된 지지가 부여될 수 있으며, 또한 척골(metatarsal)은 보다 편안하게 역동적으로 그리고 해부학적으로 완충되어질 수 있다.
제15a도는 반구 또는 튜브완충체의 단면을 나타내고 있다. 제15a도의 완충체는 탄성물질의 편평한 판상의 상단부분(51)을 예비성형되어진 세포상바닥판(53)에 접착시켜 형성되어진다. 팽창에 대하여는, 상단판이 바닥판 보다 덜 팽창되도록하여 상단부분들과 바닥부분들 모두가 팽창되어진다.
만일 완전히 편평한 표면이 요구되어진다면(제15b도에서와 같이), 탄성의 엔벨로프 필름(55)의 편평한 판을 고탄성을 갖는 물질(57)(예를 들면, 모베이 케미칼 컴퍼니로부터 구입할 수 있는 텍신(Texin)과 같은의 다른 층에 적층시킴으로써 달성되어질 수 있다. 그 다음에 이 조립체는 계속해서 예비성형되어진 세포상 바닥부분(59)으로 열-밀봉되어진다.
제9도, 제16도, 제17도, 제18도 및 제20도에 의하여 나타내어진 바와 같이, 본 발명의 완충체는 또한 다양한 충격흡수환경들에의 사용에 잘 적용되어진다. 특히, 자전거 안장에, 테니스 라켓의 손잡이에, 헬멧의 라이닝으로서, 그리고 교정기로서 활용되어질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 상기에서 규정한 목적들, 목표들 및 잇점들을 완전히 만족하는 완충체 및 그의 제조방법이 제공되어짐이 명백하다. 비록 본 발명이 이들의 특정의 구체예들에 관하여 기술되어져 있기는 하나, 여러 대체물들, 변경예들 및 변형들이 앞서의 상세한 설명의 관점에서 보아 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게는 명백한 것이 될 수 있다. 따라서, 이러한 대체물들, 변경예들 및 변형들이 첨부되어진 특허청구범위들의 정신 및 넓은 관점내에 드는 것으로 고려되어져야 한다.

Claims (10)

  1. 밀봉되어진 통로들에 의하여 연결되어진 (N)의 유기체가 충진되어진, 비-연결성 셀들을 가지고, 상기 셀들이 단일의 팽창점을 가지며, 적어도 2개의 셀들이 서로 다른 압력들을 가지는 탄성물질의 본체를 포함하는, 여기서 (N-1)보다 작은 밀봉되어진 통로들이 상기 셀들을 연결함을 특징으로 하는 충격흡수완충기구.
  2. 제1항에 있어서, 발착용구의 제품의 구두창, 중창, 외창 또는 충력라이너 내로 포함되어짐을 특징으로 하는 충격흡수완충기구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성물질이 폴리우레탄, 폴리에스테르탄성체, 플루오로 탄성체, 염소화 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 클로로술폰화, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 네오프렌, 부타디엔 아크릴로니트릴 고무, 부타디엔 스티렌 고무, 에틸렌 프로필렌 중합체, 천연고무, 고강도 실리콘 고무, 저밀도 폴리에틸렌, 내전 고부(adduct rubber), 술피드 고무, 메틸 고무 및 열가소성 고무, 고-니트릴 함유 고무, 할로겐화 부틸고무, 폴리에틸렌글리콜, 아디페이트 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되어짐을 특징으로 하는 완충기구.
  4. 제1항에 있어서, 상기 셀들이 공기, 산소, 질소 또는 큰 분자의 비-극성 기체로 팽창되어짐을 특징으로 하는 완충기구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 셀들이 액체로 팽창되어짐을 특징으로 하는 완충기구.
  6. (a) 제1 및 제2의 결합하는 금형부재들 사이에 탄성부재를 위치시키는 단계; (b) 상기 탄성부재내에 하나의 유체연결통로를 갖는 적어도 두 개의 구별되어진 셀들을 형성시키는 단계; (c) 상기 셀들의 적어도 하나의 용적을 상기 다른 셀들 보다 크게 일시적으로 제한하는 단계; (d) 상기 셀들을 단일의 주입점으로부터 단일의 유체 압력으로 충진시키는 단계; 및 (e) 상기 통로를 밀봉시키는 단계들을 포함함을 특징으로 하는 완충기구의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 셀이 0psi보다 큰 압력이 되도록 상기 유체로 충진되어짐을 특징으로 하는 완충기구의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 (a) 단계들부터 (d) 단계들이 어떠한 순서로도 수행되어짐을 특징으로 하는 완충기구의 제조방법.
  9. 챔버들을 단일의 압력에서 유체로 충진시키고, 상기 챔버들의 적어도 하나의 원래 용적을 감소된 용적으로 일시적으로 감소시키고, 상기 연결통로를 밀봉시키고, 그리고 상기 감소된 용적을 원래 용적으로 되돌아 가도록 허용하는 것을 포함하는 상기 챔버들 사이의 유체연결을 제공하는 연결통로를 갖는 적어도 제1 및 제2의 챔버들을 포함함을 특징으로 하는 완충체를 팽창시키는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 용적이 챔버의 압축에 의하여 감소되어짐을 특징으로 하는 완충체를 팽창시키는 방법.
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