KR20110117673A - 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20110117673A
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Abstract

본 발명은 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 오목부를 실질적으로 둘러싸는 선반(shelf), 및 오목부 내에 끼워 맞춰져 선반에 대한 복수의 위치들 간에 선택적으로 이동할 수 있는 플랫폼을 포함하는 몰딩 구조체를 제공하는 단계; 공기 충전 셀 구조체에 수용될 실질적으로 미리 정해진 공기 체적에 상응하는 선반에 대한 미리 선택된 위치로 플랫폼을 이동시키는 단계; 및 진공 장치를 이용하여 오목부 내로부터 공기를 인출하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트의 제1 부분을 선반과 맞물리고, 진공 장치에 의해 제1 시트의 제2 부분을 가동 플랫폼에 접하게 끌어당기는 단계; 및 대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트의 제1 부분을 상기 제1 시트의 제1 부분에 접합하여 제1 시트와 제2 시트 사이의 공기 체적을 에워싸는 접합 단계를 포함한다.

Description

탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR MAKING AIR-FILLED CELLULAR STRUCTURES FOR USE AS RESILIENT CUSHIONS}
본 발명은 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 예시적인 공기 충전 셀 구조체의 사시도이다.
도 2는 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 예시적인 공기 충전 셀 구조체의 측단면도이다.
도 3은 공기 충전 셀 구조체의 제조에 이용되는 예시적인 몰딩 구조체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 몰딩 구조체의 예시적인 측단면도이다.
도 5는 도 3의 몰딩 구조체의 부분들 사이에 배치된 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트를 나타내는 개략적 측단면도이다.
도 6은 도 3의 몰딩 구조체에 맞물린 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트와, 이 제1 시트 위에 배치된 대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트를 나타내는 개략적 측단면도이다.
도 7은 도 3의 몰딩 구조체와 맞물린 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 및 제2 시트를 나타내는 개략적 측단면도이다.
도 8은 소정 양의 공기를 에워싸도록 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 및 제2 시트의 부분들을 함께 접합하는 데에 이용되는 도 3의 몰딩 구조체의 개략적 측단면도이다.
도 9는 공기 충전 셀 구조체의 제조에 이용되는 다른 몰딩 구조체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 몰딩 구조체의 부분들 사이에 배치된 공기 충전 구조체를 나타내는 개략적 측단면도이다.
도 11은 도 9의 몰딩 구조체의 부분들 사이에 배치된 공기 충전 구조체를 나타내는 다른 개략적 측단면도이다.
도 12는 공기 충전 구조체의 다양한 부분들을 함께 접합하는 데에 이용되는 도 9의 몰딩 구조체의 개략적 측단면도이다.
본 발명은 공기 충전 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 일반적으로 대체로 공기 불투과성 재료의 시트들을 제공하고, 이 시트들에 의해 획정된 공간 내에 소정 체적의 공기를 에워싸도록 몰딩 구조체를 이용하여 시트의 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하는 것을 포함한다. 그 방법은 또한 몰딩 구조체를 이용하여, 시트들의 추가적인 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하여, 시트들에 의해 획정된 공간 내에 에워싸인 공기의 압력을 증가시킬 수 있도록 그 공간의 체적을 감소시키는 것을 더 포함할 수 있다. 그 방법은 제조업자들이 공기로 구조체를 팽창시키지 않고도 비압축 및 압축 공기 충전 셀 구조체를 제조할 수 있게 한다. 따라서, 그 방법은 공기로 셀 구조체를 팽창시킨 후에 밀봉할 필요가 있었고 사용 중에 누설이 발생하거나 및/또는 손상될 수 있었던 밸브 및/또는 기타 공기 입구/출구를 이용할 필요가 없게 한다. 그 방법은 또한 밀봉되어야 하고 누설이 발생하기 쉬운 주입 자리를 필요로 하였던 셀 구조체 내로의 공기의 주입을 필요로 하지 않는다. 본 발명의 방법에 이용되는 몰딩 구조체는 제조업자가 공기 충전 셀 구조체 내에 수용되는 공기의 체적을 선택적으로 조절할 수 있게 하는 한편, 제조 과정 중에 재료의 시트를 가열 및/또는 성형시에 형성될 수 있었던 취약 부분을 포함하지 않는 내구성있는 공기 충전 셀 구조체를 제조할 수 있게 한다.
도 1 및 도 2에서는 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 예시적인 공기 충전 셀 구조체(10)를 도시하고 있다. 이 공기 충전 셀 구조체는 에워싸인 소정 공기 체적을 형성하도록 다양한 지점에서 함께 접합, 밀봉 또는 용접되는 상부 시트(12) 및 저부 시트(14)와 같은 임의의 개수의 대체로 공기 불투과성 재료의 시트들로 이루어질 수 있다. 이들 시트는 플라스틱, 비닐, 고무, 규소수지 등을 비롯하여 임의의 적절한 공기 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 공기 충전 셀 구조체는 사출 성형 등과 같은 다른 형태의 프로세스를 이용하여 공기 충전 셀 구조체를 형성하기에는 적합하지 않았던 투명 또는 불투명 플라스틱 재료의 하나 이상의 시트로 형성될 수 있다. 그 재료는, 공기 충전 셀 구조체의 성형 및 제조를 가능하게 하는 한편, 좌석 패드, 쿠션, 보호 의료, 헤드기어, 운동복, 및 백팩이나 숄더백 등을 위한 쿠션 스트랩의 제조에 이용될 수 있는 탄성 쿠션으로서의 공기 충전 셀 구조체의 기능을 향상시키도록 내구성, 가요성, 유연성, 안락감, 투명도, 불투명도 등에 대해 선택될 수 있다. 공기 충전 셀 구조체를 제조하기 전에, 공기 충전 셀 구조체의 제조에 이용되는 재료의 시트는 실질적으로 편평할 수 있지만, 그 시트는 공기 충전 셀 구조체의 기능에 부합하는 임의의 적절한 형상을 가질 수도 있다. 마찬가지로, 제조 후에 공기 충전 셀 구조체는 그 기능에 부합하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 특정 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 데에 이용되는 재료의 시트들은 둘레부(16, 18)와 같은 둘레부들에 의해 획정된 대체로 상보적인 형상을 가질 수 있다. 이들 둘레부는 시트(22)에 의해 에워싸인 공기와 이 시트 외부의 공기 간에 기밀 밀봉부로서 기능할 수 있는 둘레 밀봉부(20)를 형성하도록 서로 정렬되어 접합, 밀봉 또는 용접될 수 있다. 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 둘레 밀봉부를 형성하는 과정은 공기가 상온 또는 대략 상온인 경우에 시트가 실질적으로 대기압의 공기를 가두게 할 수 있다.
몇몇 경우에, 제1 및 제2 시트(12, 14)와 같은 재료의 시트들은 또한 시트의 추가적인 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접함으로써 형성된 하나 이상의 중앙 밀봉부(26)와 같이 둘레 영역 내의 다양한 위치에서 함께 접합, 밀봉 또는 용접될 수도 있다. 중앙 밀봉부(들)는 이 중앙 밀봉부에 의해 서로 분할 또는 분리된 복수의 개별 공기 챔버(28)를 형성하는 기능을 할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 몇몇 실시예에서, 중앙 밀봉부(들)는 각각의 개별 공기 챔버 내의 공기를 완전히 밀봉하는 것이 아니라, 대신에 인접한 공기 챔버들 사이에서 연장하는 하나 이상의 공기 통로(30)를 형성할 수도 있다. 이 공기 통로(들)는 하나의 공기 챔버 내의 공기가 인접한 공기 챔버(들) 내의 공기와 유체 연통하게 하여, 공기 충전 셀 구조체(10)에 외부 힘이 가해질 때에 챔버들 간에 공기가 이동하게 할 수 있다. 인접한 챔버들 간에 공기 통로(들)를 제공하면, 충격을 받는 공기 챔버 내의 공기가 보다 큰 에워싸인 체적 내로 흩어질 수 있기 때문에 공기 충전 셀 구조체의 충격력 흡수 능력을 향상시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 중앙 밀봉부(들)는 하나 이상의 개별 공기 챔버 내에 공기를 완전히 밀봉할 수도 있다. 예를 들면, 중앙 밀봉부는 공기 충전 셀 구조체의 폭 또는 길이와 같은 소정 치수 전체에 걸쳐 연장하고, 중앙 밀봉부의 단부에서는 둘레 밀봉부와 겹쳐져, 밀봉된 공기 챔버 내의 공기가 인접한 공기 챔버 내로 흩어지는 것을 방지할 수 있다. 중앙 밀봉부(들)의 위치 및 형상은 또한 전체 공기 충전 셀 구조체를 하나 이상의 미리 정해진 축선을 따라 접거나, 굽히거나 또는 굴곡시키게 할 수 있다.
공기 충전 셀 구조체(10)는 공기 충전 셀 구조체의 의도한 용도에 부합하는 임의의 원하는 패턴으로 형성될 수 있는 임의의 개수의 중앙 밀봉부(26)를 포함할 수 있다. 중앙 밀봉부(들)의 한가지 기능은 공기 챔버(들)(28)에 의해 형성된 마루(peak)(32)와, 둘레 밀봉부(20), 중앙 밀봉부(들)(26), 및/또는 공기 통로(들)(30)에 의해 형성된 골(valley)(34)이 교대로 배치된 실질적으로 주름 형상을 갖는 공기 충전 셀 구조체를 형성하는 것이다. 실질적으로 주름 형상을 갖는 공기 충전 셀 구조체는 골이 사용자의 몸에 외부 공기가 도달할 수 있게 하여 사용 중에 쿠션의 통기성을 개선시키기 때문에 사용자의 몸에 대고 이용하도록 된 쿠션으로서 보다 안락할 수 있다. 게다가, 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 중앙 밀봉부(들)는 소정 양의 공기가 재료의 시트들 내에 수용된 후에 형성되어, 재료의 시트에 의해 에워싸인 공기 공간의 전체 체적을 감소시킬 수 있다. 이는 또한 공기 충전 셀 구조체(10) 내의 및/또는 각각의 개별 공기 챔버(28) 내의 공기 압력을 일반 기체 법칙 PV=nRT에 따라 증가시킬 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 대체로 공기 불투과성 재료의 시트들의 선택된 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하는 데에 이용될 수 있는, 공기 충전 셀 구조체 제조용 예시적인 몰딩 구조체(36)를 도시하고 있다. 이 몰딩 구조체는 제1 몰딩 부재(38), 및 이 제1 몰딩 부재에 대해 축선 A를 따르는 등에 의해 이동할 수 있는 제2 몰딩 부재(40)를 포함한다. 제1 몰딩 부재는 저부 몰딩 부재로서 지칭할 수도 있고 제2 몰딩 부재는 상부 몰딩 부재로서 지칭할 수도 있으며, 이 경우 저부 몰딩 부재는 실질적으로 상부 몰딩 부재 아래에 배치될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 몰딩 부재가 그 기능에 부합하게 서로에 대해 임의의 방식으로 배향될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 게다가, 제1 및 제2 몰딩 부재의 각각의 요소들은 그 기능에 부합하게 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.
제1 몰딩 부재(38)는, 베이스(42), 이 베이스로부터 멀어지게 선반(shelf)(46)까지 연장하는 벽(44)[여기서, 선반(46)은 베이스와 벽에 의해 형성된 오목부(48)를 실질적으로 둘러싼다], 이 오목부 내에 끼워 맞춰져 선반에 대한 복수의 위치들 사이에서 선택적으로 이동할 수 있는 플랫폼(50), 오목부 내로부터 공기를 빨아들이는 진공 입구(51), 및 선반에 근접하여 벽(44)에 부착되어 선반으로부터 멀어지게 연장하는 한쌍의 지지체 또는 가이드(52)를 포함한다. 베이스(42)는 제1 몰딩 부재의 다른 요소들을 위한 지지 구조로서 기능하는 한편, 오목부의 저부 또는 바닥과 같이 오목부를 부분적으로 획정하는 벽으로서 기능한다. 베이스(42)는 또한 유압 피스톤(54)과 같이 선반 및 베이스에 대해 플랫폼을 선택적으로 이동시키는 구성 요소를 수용하는 기능도 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 베이스(42)는 제1 몰딩 부재를 축선 A에 직교하는 축선 B를 따른 것과 같이 축선 A에 대해 교차하는 축선을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시킬 수 있는 트랙 또는 기타 가이드 구조(도시 생략)에 부착될 수 있다. 제1 몰딩 부재가 트랙 상에서 축선 B를 따라 제1 위치(도 3 및 도 4 참조)로 이동하는 경우, 제1 몰딩 부재는 아래에서 설명하는 바와 같이 제2 몰딩 부재(40)와 맞물리게 되는 위치에 있게 된다. 축선 B를 따라 제2 위치(도시 생략)를 따라 이동하는 경우, 제1 몰딩 부재는 제2 몰딩 부재와 맞물리게 될 위치에 배치되는 것이 아니라, 대체로 공기 불투과성 재료의 시트들의 선택된 부분들을 함께 접합하기 위한 준비중인 그 시트들과 보다 용이하게 맞물릴 수 있도록 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 벽(44)은 베이스(42)로부터 멀어지게 연장하여 오목부의 측부와 같이 오목부(46)를 부분적으로 형성한다. 제1 몰딩 부재가 공간적으로 임의의 원하는 방식으로 배향될 수 있기 때문에 벽이 수직일 필요는 없고 베이스가 수평일 필요도 없어, 벽과 베이스는 임의의 원하는 배향을 가질 수 있다는 점을 이해할 것이다. 벽은 베이스에 대해 실질적으로 직교하는 내벽면(56)을 구비하여, 플랫폼(50)이 벽에 의해 방해받는 일 없이 베이스 및 선반 쪽으로 그리고 이들로부터 멀어지게 이동할 수 있게 된다. 벽은 임의의 원하는 거리만큼 베이스로부터 멀어지게 연장할 수 있고, 그 거리는 또한 오목부에 깊이에 상응할 수 있다.
돌출부(ledge), 클램핑면, 성형면, 접합면 또는 용접면으로서 지칭될 수도 있는 선반(46)은 대체로 공기 불투과성 재료의 시트들을 사이에 클램핑하는 한쌍의 대향하는 표면 중 하나로서 기능한다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 역시 클램핑면, 성형면, 또는 용접면으로서 지칭될 수 있는 한쌍의 대향 표면 중 다른 하나의 표면(66)은 제2 몰딩 부재(40)의 일부이며, 그리고 이들 대향 표면(46, 66)을 이용하여 2개 이상의 재료의 시트의 부분들을 함께 클램핑하는 경우, 그 대향 표면들은 시트의 그 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하여, 대향 표면의 형상에 상응하는 형상을 갖는 기밀 밀봉부를 형성할 수 있다. 따라서, 선반(46)[표면(66)도 역시 포함]은 공기 충전 셀 구조체의 접합, 밀봉 또는 용접 부분의 원하는 형상에 상응하는 형상 및 크기를 갖도록 제조될 수 있다. 예를 들면, 선반은 도 1에 도시한 둘레 밀봉부(20)와 같은 실질적으로 편평한, 공기 충전 셀 구조체의 접합, 밀봉 또는 용접 부분을 형성하도록 실질적으로 편평한 표면을 구비할 수 있다. 벽(44)은 물론 선반이 열전도성 재료로 이루어진 열전도성 요소로서 이루어져, 임의의 공지의 방법으로 선택된 온도로 가열되도록 될 수 있다. 예를 들면, 벽 및/또는 선반은 저항기로서 기능하는 열전도성 금속으로 이루어져, 전류의 인가시에 가열될 수 있다. 선반 및/또는 벽은 또한 선반 및/또는 벽의 온도를 하나 이상의 원하는 온도로 선택적으로 조절하도록 임의의 적절한 온도 조절 기구(도시 생략)에 결합될 수 있다.
도 4에 가장 잘 도시한 바와 같이, 플랫폼(50)은 오목부(48) 내에 끼워 맞춰져, 선반(46) 및/또는 베이스(42)에 대한 복수의 위치들 간에 선택적으로 이동할 수 있다. 플랫폼은 아래에서 설명하는 바와 같이 공기 충전 셀 구조체의 제조 프로세스 중에 대체로 공기 불투과성 재료의 부분들과 맞물리는 성형면(58)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 성형면은 선반 및/또는 베이스에 실질적으로 평행할 수 있다. 플랫폼 및/또는 성형면은 유압 피스톤(54)을 갖는 유입 기구, 랙-피니언 기구(도시 생략) 및/또는 하나 이상의 레버(도시 생략)를 비롯하여 이들에 한정되지 않는 임의의 적절한 기구에 의해 선반 및/또는 베이스에 대해 이동할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 플랫폼은 오목부 내로 삽입하였다가 제거할 수 있으며, 플랫폼이 베이스 위에 배치되는 경우에 성형면(58)이 선반에 대해 원하는 위치에 있게 하는 선택된 폭을 가질 수 있다. 플랫폼은 또한 성형면이 선반에 대해 원하는 위치로 될 때까지 베이스 및/또는 기타 구조체 위에 쌍아 올려질 수도 있다. 플랫폼은 플랫폼의 폭을 관통하여 플랫폼의 아래 및/또는 주위의 공간과 유체 연통하게 연결되는 하나 이상의 구멍(60)을 포함하여, 진공 장치를 이용하여 진공 입구(51)를 통해 공기를 빨아들이는 경우 공기가 그 구멍을 통해 빨아들여지도록 될 수 있다. 플랫폼은 포옴(foam), 플라스틱, 금속, 비닐, 고무, 목재 등을 비롯하여 이들에 한정되지 않는, 그 기능에 부합하는 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 가동 플랫폼은 몰딩 구조체(36)에 의해 형성되는 공기 충전 셀 구조체 내에 수용된 공기의 체적을 선택하는 데에 이용될 수 있다.
진공 입구(51)는 공기를 오목부(48) 내로부터 선택적으로 빨아들일 수 있는 임의의 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 진공 입구는 베이스(42) 및/또는 벽(44)에 형성되어 오목부와 이 오목부 외부의 공간 사이에서 연장하는 공기 통로(62)를 포함하며, 이 공기 통로는 진공 호스(64) 또는 기타 적절한 커넥터에 의해 펌프 또는 흡입기와 같은 진공 장치에 부착될 수 있다. 진공 입구는 공기가 오목부 내로부터 진공 입구를 통해 인출되는 속도를 선택적으로 조절하기 위한 임의의 적절한 밸브를 포함할 수 있다.
한쌍의 지지체 또는 가이드(52)가 선반에 인접하여 측벽에 부착되어 그 선반으로부터 멀어지게 연장할 수 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 지지체 또는 가이드는 제조 프로세스 중에 대체로 공기 불투과성 재료의 시트를 적절히 위치 설정하거나 형상을 잡는 기능을 할 수 있다. 한쌍의 지지체 또는 가이드는 서로 대향하게 배치되고, 공기 충전 셀 구조체의 원하는 형상에 따라 실질적으로 서로 평행하거나 서로 교차하게 배향될 수 있다. 예를 들면, 한쌍의 지지체 또는 가이드는 실질적으로 평행한 측부를 갖는 공기 충전 셀 구조체를 형성하도록 오목부의 서로 대향한 양측부에서 서로 간격을 두고 대체로 대향하게 배치된 실질적으로 평행한 지지체로 이루어질 수 있다. 지지체 또는 가이드는 또한 공기 충전 셀 구조체의 원하는 폭에 상응하는 선택된 폭만큼 떨어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 클램프, 핀, 클립 등의 기타 구조가 제조 프로세스 중에 시트를 위치 설정, 유지 또는 그 형상을 잡는 데에 이용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
클램핑 부재, 접합 부재 또는 용접 부재로도 지칭될 수 있는 제2 몰딩 부재(40)는 표면(66), 제2 몰딩 부재를 제1 몰딩 부재에 대해 이동시키는 액추에이터(68), 및 제2 몰딩 부재를 액추에이터에 부착하는 부착 부재(70)를 포함할 수 있다. 표면(66)과 선반(46)은 대체로 공기 불투과성 재료를 사이에 클램핑 하는 한쌍의 대향 표면으로서 기능할 수 있다. 전술한 바와 같이, 대향 표면(46, 66)들은 또한 클램핑면, 용접면, 또는 성형면으로서 지칭할 수도 있다. 클램핑면(66)은 선반(46)의 형상/크기에 실질적으로 상응하는 형상/크기를 가질 수 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 이들 대향 표면(46, 66)을 이용하여 2개 이상의 재료의 시트의 부분들을 함께 클램핑 하는 경우, 그 대향 표면들은 시트의 그 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하여, 대향 표면(46, 66)의 형상에 상응하는 형상을 갖는 밀봉부를 형성할 수 있다. 예를 들면, 대향 표면들은 도 1에 도시한 둘레 밀봉부(20)와 같은 실질적으로 편평한, 공기 충전 셀 구조체의 접합, 밀봉 또는 용접 부분을 형성하도록 실질적으로 편평한 표면을 구비할 수 있다. 선반(46)과 마찬가지로, 클램핑면(66)은 열전도성 재료로 이루어진 열전도성 요소로서 이루어져, 임의의 공지의 방법으로 선택된 온도까지 가열되도록 될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 선반(46) 및 클램핑면(66)은 열, 화학물질 및/또는 접착제에 의해 공기 불투과성 재료를 접합하는 기타 기구를 포함할 수도 있다.
액추에이터(68)는 대향하는 클램핑면(46, 66)들이 맞물리도록 축선 A를 따른 것과 같이 제1 몰딩 부재(48)에 대해 제2 몰딩 부재(40)를 이동시키는 임의의 적절한 기구를 포함할 수 있다. 예를 들면, 액추에이터는 하나 이상의 유압 피스톤(72)을 갖는 유압 프레스일 수 있다. 액추에이터는 또한 제2 몰딩 부재가 제1 몰딩 부재에 대해 이동하는 속도를 제어하는 기구를 포함할 수 있다. 클램핑면(66)을 비롯한 제2 몰딩 부재(40)의 다른 요소에 결합된 부착 부재(70)는 제2 몰딩 부재를 액추에이터(68)에 부착하는 수단을 제공한다. 바아, 리지(ridge), 구멍, 함몰부, 브래킷, 클램프, 스크루, 볼트 등을 비롯하여 임의의 적절한 부착 부재(들)가 이용될 수 있다. 예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 부착 부재는 유입 프레스의 피스톤(72)에 브래킷(76)에 의해 클램핑될 수 있는 바아(74)를 포함할 수 있다. 또한, 액추에이터는 제2 몰딩 부재에 용접하거나 그와 일체로 형성하는 등에 의해 제2 몰딩 부재에 고정되게 부착될 수도 있다.
도 5 내지 도 8에서는 몰딩 구조체(36)를 이용하여 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 예시적인 프로세스를 도시하고 있다. 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 그 프로세서는 일반적으로, 공기 충전 셀 구조체에 수용될 실질적으로 미리 정해진 공기 체적에 상응하는 선반(46)에 대한 미리 선택된 위치로 플랫폼(50)을 이동시키고; 진공 장치를 이용하여 공기를 오목부(48) 내로부터 진공 입구(51)를 통해 인출하며; 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트(80)의 제1 부분(82)을 선반과 맞물리고, 진공 장치에 의해 제1 시트의 제2 부분(84)을 가동 플랫폼에 접하게 끌어당기며; 대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트(86)의 제1 부분(88)을 제1 시트의 제1 부분에 접합하여 제1 시트와 제2 시트 사이의 공기 체적을 에워싸는 것을 포함한다.
도 5에서는 공기 충전 셀 구조체의 제조에 이용하도록 구성된 제1 몰딩 부재(38)를 도시하고 있는데, 여기서 플랫폼(50)은 선반(46)에 대해 미리 선택된 위치로 이동되어 있으며, 진공 장치가 진공 입구(51)를 통해 공기를 인출하는 데에 이용되고 있고[구멍(60)과 진공 입구(51) 사이의 화살표 참조], 그리고 대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트(80)가 제1 몰딩 부재(38) 위에 배치되어 있다. 플랫폼(50)과 벽(44)은 플랫폼(50) 위쪽의 오목부(48) 내에 공간(78)을 형성한다. 진공 장치가 진공 입구(51)를 통해 공기를 인출함에 따라, 부압이 플랫폼(50) 아래 및/또는 주위에 생성되어, 플랫폼의 에지 또는 측부의 주위와 같은 공간(78)으로부터 플랫폼의 구멍(60)을 통해 공기를 인출하게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 플랫폼(50)의 에지 또는 측부 주위의 공기의 구멍(60)을 통한 흡인은 제1 시트(80)를 성형 형상으로 제1 성형 부재(38)에 접하게 빨아 당기는 데에 이용된다. 구체적으로, 제1 시트의 둘레부와 같은 제1 시트(80)의 제1 부분(82)이 선반(46)과 맞물리고, 이에 의해 진공 장치에 의해 생성되는 흡인은 제1 시트의 제2 부분(84)을 가동 플랫폼(50)에 접하게 끌어당기게 된다. 따라서, 선반(46), 벽(44) 및 성형면(58)은 제1 시트(80)를 성형 형상으로 유지하거나 및/또는 형상을 잡는 몰드를 형성한다. 진공 장치를 이용하여 제1 시트(80)를 제1 몰드 부재(38)에 접하게 끌어당기게 되면, 제1 시트(80)의 성형 형상에서의 가변성을 실질적으로 감소시켜, 후속 처리 단계 중에 형성되는 공기 충전 셀 구조체의 형상의 가변성을 감소시킨다. 이는 일관된 체적 및/또는 양의 공기가 수용된 공기 충전 셀 구조체를 재현 가능하게 제조할 수 있게 한다.
제1 몰딩 부재(38)와 맞물리기 전에, 제1 시트(80)는 바람직하게는 제1 시트(80)의 어떠한 부분의 연신도 없이 제1 부분(82)이 선반(46)과 맞물릴 수 있고 제2 부분(84)이 플랫폼(50)의 성형면(58)과 맞물릴 수 있게 하는 치수로 된다. 다른 경우에, 제1 시트(80)의 부분들은 선반(46) 및 플랫폼(50)과 맞물릴 시에 약간 연신될 수도 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 시트(80)가 제1 몰딩 부재(38)와 맞물려 성형 형상으로 성형된 후에, 제1 시트(80)는 오목부(48) 내에서 제1 시트(80) 위에 공간(83)을 형성한다. 몇몇 경우에, 공간(83)의 체적은 제1 시트(80)가 선반(46), 벽(44) 및 성형면(58)에 의해 형성된 몰드 실질적으로 전체와 접촉하게 빨아 당겨지는 경우와 같이 공간(78)의 체적과 실질적으로 동일할 수 있다. 대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트(86)는 제1 시트(80) 위에 배치될 수 있고, 이 경우 제2 시트는 제1 성형 부재(38) 및 제1 시트(80)와 맞물릴 수 있다. 제2 시트(86)는 둘레부와 같은 제1 부분(88) 및 대체로 대향하여 서로 간격을 두고 떨어진 한쌍의 에지(90)를 포함할 수 있다. 도 7에서는 제2 시트(86)를 한쌍의 지지체 또는 가이드(52) 사이에 배치하거나 및/또는 그 에지(90)를 지지체 또는 가이드(52)와 맞물리게 하는 등에 의해 제1 시트(80) 위에서 제1 몰딩 부재(38)와 맞물린 제2 시트(86)를 도시하고 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제2 시트(86)는 제1 시트(80) 위에서 핀, 클립, 클램프 등에 의해 위치 설정되거나 제위치에 유지될 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 시트(80, 86)들은 이들 사이에 공간(92)을 형성한다. 도 7에서는 가이드(52)들 사이에서 아치형으로 휜 제2 시트(86)를 도시하고 있지만, 제2 시트(86)는 대안적으로는 제2 시트(86)를 실질적으로 편평한 형상으로 가이드(52)들 사이에 맞춰지게 치수 설정하거나, 선반(46)에 의해 지지될 때에 실질적으로 편평한 형상을 유지하게 충분한 강성을 갖는 재료의 제2 시트(82)를 형성하는 등에 의해 제1 시트(86) 위에 배치될 때에 실질적으로 편평하도록 구성될 수도 있다. 그러한 경우, 제1 시트와 제2 시트 사이의 공간(92)은 실질적으로 공간(83)과 동일한 체적을 갖는다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제2 몰딩 부재(40), 즉 클램핑 부재는 제1 시트(80)의 제1 부분(82)과 제2 시트(86)의 제1 부분(88)이 선반(46)과 이에 대향한 클램핑면(66) 사이에 클램핑될 때까지 선반(46)을 향해 축선 A를 따라 이동한다. 그러면, 제1 부분(82, 88)들은 함께 접합되어, 기밀 밀봉부(96)를 갖는 제1 공기 충전 셀 구조체(94)를 형성한다. 기밀 밀봉부(96)는 서로 대향한 표면(46, 66)들을 가열하는 등에 의해 제1 부분(82, 88)들에 열을 인가하여, 이들을 함께 접합 또는 용접함으로써 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 접착제 또는 화학물질을 이용하여 제1 부분(82, 88)들을 함께 접합할 수도 있다. 제1 및 제2 시트(80, 86)들은 소정 양의 공기를 에워싸는 체적(98)을 형성하고, 여기서 공기는 상온인 경우에 실질적으로 대기압 또는 이에 근사한 압력으로 될 수 있다.
아래에서 설명하는 바와 같이, 제1 및 제2 몰딩 부재(38, 40)의 치수, 선반(46)에 대한 가동 플랫폼의 미리 선택된 위치, 및 제1 및 제2 시트(80, 86)의 치수를 비롯하여 다수의 변수가 제1 공기 충전 셀 구조체(94) 내에 수용된 공기(98)의 체적에 영향을 미치게 된다. 제1 및 제2 몰딩 부재(38, 40)의 치수와 관련하여, 보다 큰 몰딩 부재를 이용하여 보다 큰 체적의 공기 충전 셀 구조체를 형성할 수 있고, 보다 작은 몰딩 부재를 이용하여 보다 작은 체적의 공기 충전 셀 구조체를 형성할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
선반(46)에 대한 가동 플랫폼(50)의 미리 선택된 위치도 역시 공기 충전 셀 구조체(94) 및 그 내에 수용된 공기의 체적(98)에 영향을 미친다. 전술한 바와 같이, 플랫폼(50)을 선반(46)에 대해 미리 선택된 위치로 이동시키면 미리 선택된 체적의 공간(78)이 형성된다. 공간(78)의 체적(도 5 참조)은 성형 형상으로 될 때의 제1 시트(80)에 의해 형성되는 공간(83)의 체적(도 6 참조)에 상응한다. 전술한 바와 같이, 공간(83)의 체적은 공간(78)의 체적과 실질적으로 동일하거나 그 보다 약간 작다. 게다가, 공간(83)의 체적은 오목부(48)의 치수 및 선반(46)에 대한 플랫폼(50)의 위치에 기초하여 계산되거나 미리 결정될 수 있다. 따라서, 가동 플랫폼의 미리 선택된 위치는, 제1 공기 충전 셀 구조체(94) 내에 수용될 공기(98)의 체적이 공간(83)의 기지의 체적이 크면 클 수록 커지고 작으면 작을 수록 작아지기 때문에, 제1 공기 충전 셀 구조체(94)에 의해 수용될 공기의 실질적으로 미리 정해진 체적에 상응한다.
제1 및 제2 시트(80, 86)의 치수도 역시 공기 충전 셀 구조체(94) 내에 수용되는 공기(98)의 체적에 영향을 미친다. 제1 시트(80)의 치수는 일반적으로 몰딩 부재(38, 40)의 크기 및 선반(46)에 대한 플랫폼(50)의 선택된 위치에 기초하여 선택될 것이다. 전술한 바와 같이, 제1 시트(80)는 바람직하게는 성형 형상(도 6 참조)으로 제1 몰딩 부재(38)에 맞물릴 때에 연신되지 않을 치수로 되지만, 제1 시트(80)가 핀, 클램프, 클립 등에 의해 제위치에 유지된다면 제1 몰딩 부재(38) 상에서 연신될 수도 있다. 따라서, 제1 시트(80)의 치수는 일반적으로 플랫폼(50)의 위치의 선택이 공간(98)의 체적에 영향을 미치는 것과 동일한 방식으로 공간(98)의 체적의 가변성에 영향을 미친다.
제2 시트(86)는 임의의 원하는 형상 및 체적을 갖는 공기 충전 셀 구조체를 형성하도록 그 제1 부분(88)이 제1 시트(80)의 제1 부분(82)에 접합될 수 있는 치수로 될 수 있다. 몇몇 실시예(도시 생략)에서, 제2 시트(86)가 실질적으로 편평한 형상으로 되는 경우, 제1 부분(88)은 선반(46)과 실질적으로 동일한 크기 및 형상(예를 들면, 폭과 길이)을 가져, 제2 시트(86)의 제1 부분(88)이 제1 시트(80)의 제1 부분(82)에 맞물려 접합되어, 공간(83)의 체적과 실질적으로 동일한 공기(98)의 체적을 갖는 공기 충전 셀 구조체를 형성하도록 될 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같은 다른 실시예에서, 제2 시트(86)의 제1 부분(88)은 제2 시트(84)가 실질적으로 편평할 때에 선반(46)보다 커, 제2 시트(86)의 제1 부분(88)이 제1 시트(80)의 제1 부분(82)에 맞물려 접합되어 공간(83)의 체적보다 큰 공기(98)의 체적을 갖는 공기 충전 셀 구조체를 형성하도록 될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이 제2 시트(86)가 실질적으로 편평 또는 평탄한 경우, 제2 시트(84)의 대향하는 두 에지(90)는 선반(46)의 대향하는 두 측부 사이의 폭보다 크거나 및/또는 지지체 또는 가이드(52)의 간격 Y보다 큰 폭 X만큼 서로 떨어질 수 있다. 이들 실시예에서, 제2 시트(86)의 적어도 일부는 그 폭을 따라 편평하지 않은 방식으로 접히거나, 굽혀지거나, 굴곡되거나, 기타 형태의 형상으로 되어, 제2 시트(86)의 제2 부분(88)이 제1 시트(80)의 제1 부분(82)과 정렬되어 이에 접합될 수 있도록 된다. 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 시트(86)가 지지체 또는 가이드(52) 사이에 배치되는 경우, 에지(90) 각각이 지지체(52) 중 하나와 맞물려, 제2 시트(86)가 제1 시트와 제2 시트 사이의 공간(92)의 체적이 공간(83)의 체적보다 커지도록 만곡될 수 있다. 제2 시트(88)는 에지(90)가 지지체(52)와 맞물릴 때에 만곡된 형상을 유지하기에 충분한 강성을 가질 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 부분(82, 88)들을 함께 접합한 후에 공기 충전 셀 구조체(94) 내에 수용된 공기(98)의 체적은 공간(83)의 체적보다 클 것이다. 제2 시트(88)의 치수는 공간(98)의 원하는 체적에 기초하여 미리 선택되거나 계산될 수 있다.
몰딩 부재(38, 40)를 이용하여 형성된 제1 공기 충전 셀 구조체(94)는 다른 공기 충전 셀 구조체를 형성하도록 다른 몰딩 부재에 의해 추가적으로 처리될 수 있다. 예를 들면, 추가적인 몰딩 부재는 도 1 및 도 2에 도시한 중앙 밀봉부(26)와 같은 중앙 밀봉부를 형성하도록 제1 및 제2 시트(80, 86)의 여러 부분을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하는 데에 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 중앙 밀봉부들은 공기 챔버(28)와 같은 복수의 개별 공기 챔버들을 형성하거나, 및/또는 시트(80, 86)에 의해 에워싸인 공기 공간의 전체 체적을 감소시키는 기능을 할 수 있다. 공기 공간의 체적을 감소시키면, 또한 공기 충전 셀 구조체(10) 내의 및/또는 각각의 개별 공기 챔버(28) 내의 공기 압력이 일반 기체 법칙 PV=nRT에 따라 증가할 수 있다.
도 9 및 도 10에서는 공기 충전 셀 구조체에 중앙 밀봉부를 형성하는 예시적인 몰딩 구조체(100)를 도시하고 있다. 이 몰딩 구조체(100)는 제1 및 제2 시트(80, 86)의 선택된 부분들을 함께 접합, 밀봉 또는 용접하는 데에 이용될 수 있는 제3 몰딩 부재(102) 및 제4 몰딩 부재(104)를 포함할 수 있다. 제4 몰딩 부재(104)는 축선 C를 따르는 등에 의해 제3 몰딩 부재에 대해 이동할 수 있다. 제3 몰딩 부재는 저부 몰딩 부재로서 지칭할 수도 있고 제4 몰딩 부재는 상부 몰딩 부재로서 지칭할 수도 있으며, 이 경우 저부 몰딩 부재는 실질적으로 상부 몰딩 부재 아래에 배치될 수 있다. 그러나, 제3 및 제4 몰딩 부재가 그 기능에 부합하게 서로에 대해 임의의 방식으로 배향될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 게다가, 제3 및 제4 몰딩 부재의 각각의 요소들은 그 기능에 부합하게 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.
제3 몰딩 부재(102)는 베이스(106) 및 하나 이상의 클램핑 부재(108)를 포함하고, 그 중 나머지 구조는 제1 몰딩 부재(38)와 유사하다. 베이스(106)는 제3 몰딩 부재(102)의 다른 요소들을 위한 지지 구조로서 기능한다. 몇몇 실시예에서, 베이스(106)는 제3 몰딩 부재를 축선 C에 직교하는 축선 D를 따른 것과 같이 축선 C에 대해 교차하는 축선을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시킬 수 있는 트랙 또는 기타 가이드 구조(도시 생략)에 부착될 수 있다. 제3 몰딩 부재가 트랙 상에서 축선 D를 따라 제1 위치(도 9 및 도 10 참조)로 이동하는 경우, 제3 몰딩 부재는 아래에서 설명하는 바와 같이 제4 몰딩 부재(104)와 맞물리게 되는 위치에 있게 된다. 축선 D를 따라 제2 위치(도시 생략)를 따라 이동하는 경우, 제3 몰딩 부재(102)는 제4 몰딩 부재(104)와 맞물리게 될 위치에 배치되는 것이 아니라, 중앙 밀봉부를 형성하기 위한 준비중인 공기 충전 셀 구조체와 보다 용이하게 맞물릴 수 있도록 배치될 수 있다.
각각의 클램핑 부재(108)는 하나 이상의 접합 또는 용접 부재(110) 및 하나 이상의 단열 부재(112)를 포함할 수 있다. 각각의 접합 또는 용접 부재(110)는 임의의 공지의 방법으로 선택된 온도로 가열되도록 된 열전도성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 접합 또는 용접 부재는 저항기로서 기능하는 열전도성 금속으로 이루어져, 전류의 인가시에 가열될 수 있다. 접합 또는 용접 부재(110)는 이들 접합 또는 용접 부재(110)의 온도를 하나 이상의 원하는 온도로 선택적으로 조절하도록 임의의 적절한 온도 조절 기구(도시 생략)에 결합될 수 있다. 각각의 단열 부재(112)는 도 9 내지 도 12에 도시한 바와 같이 해당 접합 또는 용접 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 한편, 단열 재료로 이루어질 수 있으며, 몇몇 경우에는 실리콘, 고무, 및 다양한 플라스틱을 비롯하여 이들에 한정되지 않는 실질적으로 비열전도성 재료로 이루어질 수도 있다.
제4 몰딩 부재(104)는 하나 이상의 클램핑 부재(114), 제4 몰딩 부재를 제3 몰딩 부재에 대해 이동시키는 액추에이터(116), 및 제4 몰딩 부재를 액추에이터에 부착하는 부착 부재(118)를 포함할 수 있다. 클램핑 부재(108)와 마찬가지로, 각각의 클램핑 부재(114)는 하나 이상의 접합 또는 용접 부재(120) 및 하나 이상의 단열 부재(122)를 포함할 수 있다. 각각의 접합 또는 용접 부재(120)는 접합 또는 용접 부재(110)와 실질적으로 유사하게 선택된 온도로 가열되도록 된 열전도성 재료로 이루어질 수 있다. 각각의 단열 부재(122)는 해당 접합 또는 용접 부재에 적어도 부분적으로 둘러싸이며, 단열 부재(122)와 유사한 재료로 이루어질 수 있다.
액추에이터(116) 및 부착 부재(118)는 전술한 액추에이터(68) 및 부착 부재(70)와 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 가질 수 있다. 액추에이터(116)는 축선 C를 따르는 등과 같이 제3 몰딩 부재(102)와 맞물릴 때까지 제4 몰딩 부재(104)를 이동시키는 기능을 할 수 있다.
도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 각각의 클램핑 부재(108)는 대응하는 클램핑 부재(114)와 함께, 원하는 구조를 갖는 중앙 밀봉부를 형성하도록 시트(80, 86)의 선택된 부분들을 사이에 클램핑하고 시트(80, 86)의 선택된 부분들을 함께 접합 또는 용접하는 한쌍의 대향한 클램핑 부재로서 기능할 수 있다. 구체적으로, 각각의 접합 또는 용접 부재(110)는 적어도 하나의 대응하는 접합 또는 용접 부재(120)와 함께, 시트를 가열하여 선택된 부분들을 함께 용접하거나, 선택된 부분들을 함께 클램핑하여 이들을 접착제 또는 화학 약품을 이용하여 함께 접합하는 등에 의해 중앙 밀봉부를 형성하도록 시트(80, 86)의 선택된 부분을 사이에 클램핑하고 이들 부분을 함께 접합하는 기능을 한다. 각각의 단열 부재(112)는 적어도 하나의 대응하는 단열 부재(112)와 함께, 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들 사이에 클램핑된 부분에 인접하는 시트(80, 86)의 부분들을 함께 클램핑하는 기능을 할 수 있다.
도 10에서는 제1 시트(80)가 제3 몰딩 부재(102)의 클램핑 부재(108) 상에 장착되거나 그와 맞물려 있고 제2 시트(86)가 제4 몰딩 부재(104)의 클램핑 부재(114)를 향하고 있는 상태로 제1 공기 충전 셀 구조체(94)가 제3 몰딩 부재(102)와 제4 몰딩 부재(104) 사이에 배치된 것을 도시하고 있다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 액추에이터(116)가 제4 몰딩 부재(104)를 시트(80, 86)의 부분들이 대향하는 클램핑 부재(108, 114)들 사이에 클램핑될 때까지 축선 C를 따라 이동시키는 데에 이용된다. 예를 들면, 제1 시트(80)의 제3 부분(124)과 제2 시트(86)의 제2 부분(126)이 대항하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들 사이에 클램핑되며, 제3 부분(124) 및 제2 부분(126)에 인접한 제1 및 제2 시트의 부분들은 대향하는 단열 부재(112, 122) 사이에 클램핑된다. 대향하는 접합 또는 용접 부재가 시트(80, 86)를 가열하는 기능을 하는 실시예에서, 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들은 가열되어 제3 부분(124)과 제2 부분(126)을 함께 접합함으로써, 도 1 및 도 2에 도시한 중앙 밀봉부(26)와 유사한 하나 이상의 중앙 밀봉부(130)를 갖는 제2 공기 충전 셀 구조체(128)를 형성할 수 있다. 대항하는 단열 부재(112, 122)들 사이에 클램핑된 시트(80, 86)의 부분들은 중앙 밀봉부(130)를 형성하는 과정 중에 약간 가열되지, 이들을 함께 접합하기에 충분할 정도로 가열되거나 그렇지 않을 수도 있다. 단열 부재(112, 122)는 대향하는 클램핑 부재(108, 114)들 사이에 클램핑되지 않은 시트(80, 86)의 임의의 부분들을 대향하는 접합 또는 용접 부재들이 가열하는 것을 방지하기에 충분한 두께를 가질 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 시트(80, 86)가 대향하는 클램핑 부재(108, 114)들 사이에 클램핑되는 경우, 공기 충전 셀 구조체 내의 체적이 감소하며, 이는 또한 공기 충전 셀 구조체 내의 공기의 압력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 본 발명의 방법은, 밸브 및/또는 기타 공기 입구/출구를 이용하지 않고도 공기 충전 셀 구조체(128)와 같은 압축 공기 충전 셀 구조체를 제조할 수 있게 한다.
시트(80, 86)가 대향하는 클램핑 부재(108, 114)들 사이에 클램핑된 경우와 같이 공기 충전 셀 구조체 내의 공기의 압력이 대기압보다 높은 경우에, 공기 충전 셀 구조체에 수용된 공기는 대향하는 클램핑 부재(1108, 114)들 사이에 클램핑되지 않은 시트(80, 86)의 부분들에 힘을 가하지만, 시트의 클램핑된 부분들에는 어떠한 힘도 가하지 않게 된다. 대향하는 단열 부재(112, 122)들은 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들에 인접하지만 이에 직접 접촉하지는 않는 시트(80, 86)의 부분들을 함께 클램핑하여, 공기 충전 셀 구조체에 수용된 공기가 그 부분에 힘을 가하는 것을 방지한다. 어떠한 대향하는 단열 부재(112, 122)도 존재하지 않는 경우, 공기 충전 셀 구조체 내에 수용된 공기는 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들에 인접하지만 이에 직접 접촉하지는 않는 시트(80, 86)의 부분들에 힘을 가할 것이며, 그 인접 부분들은 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들을 가열할 때에 약간 가열될 것이다. 이는 공기 충전 셀 구조체 내에 수용된 공기가 대향하는 접합 또는 용접 부재(110, 120)들에 인접하지만 이에 직접 접촉하지는 않는 시트(80, 86)의 가열된 부분들을 연신 및/또는 파열시키게 할 수 있다. 중앙 밀봉부(130)에 인접하게 연신 또는 약화된 부분을 갖는 공기 충전 셀 구조체는 중앙 밀봉부에 인접하여 연신 또는 약화된 부분을 갖지 않는 공기 충전 셀 구조체보다 내구성이 떨어진다. 따라서, 대향하는 단열 부재(112, 122)들은 제조 과정 중에 시트(80, 86)의 가열 및/또는 성형 시에 형성될 수 있었던 약화 부분을 포함하지 않는 내구성 있는 공기 충전 셀 구조체를 제조할 수 있게 한다.
몇몇 실시예에서, 단일 세트의 대향하는 몰딩 부재를 갖는 몰딩 구조체를 이용하여 둘레 밀봉부 및 중앙 밀봉부(들) 모두를 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 파선으로 도시한 바와 같이, 제1 몰딩 부재(38)는 제3 몰딩 부재(102)의 클램핑 부재(들)(108)에 상응하는 구조를 포함하도록 수정될 수 있고, 제2 몰딩 부재(40)는 제4 몰딩 부재(104)의 클램핑 부재(들)(114)에 상응하는 구조를 포함하도록 수정될 수 있다. 따라서, 수정된 제1 및 제2 몰딩 부재(38, 40)를 이용하여 동시에 둘레 및 중앙 밀봉부(들)를 형성하거나, 순차적으로 둘레 밀봉부과 중앙 밀봉부(들)를 모두 형성할 수도 있다. 그러한 수정은 제1 및 제2 몰딩 부재(38, 40)와 관련된 다른 구조들에 대해 약간의 수정을 필요로 한다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 가동 플랫폼(50)은 플랫폼(50)이 선반(46)에 대해 이동할 때에 클램핑 부재(들)(108)를 수용하도록 플랫폼의 폭에 걸쳐 형성된 구멍(도시 생략)을 포함하도록 수정할 필요가 있을 것이다. 마찬가지로, 제2 몰딩 부재(40)는 순차적으로 선반과 맞물리게 클램핑 표면(66)을 이동시켜 둘레 밀봉부를 형성한 후에 클램핑 부재(들)(108)와 맞물리게 클램핑 부재(들)(114)를 이동시켜 중앙 밀봉부(들)를 형성할 수 있도록 복수의 액추에이터(72) 및/또는 부착 부재(76)를 필요로 할 수 있다.
본 명세서에서 개시하는 방법의 다양한 구성 요소들은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있고, 또한 그 기능에 부합하는 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에서 개시하고 도시한 방법의 특정 실시예는 다양한 변형예가 가능하다는 점에서 한정적인 의미로서 간주되어서는 안될 것이다. 본 명세서 및 청구 범위에 나타낸 구성 요소들에 대해 제1, 제2 또는 제3과 같은 서수적 표현은 그 요소들 간에 구분하기 위해 이용한 것으로, 달리 구체적으로 지시를 하지 않는다면, 그러한 요소들의 필요하거나 제한된 개수를 나타낸다거나 그러한 요소들의 특정 위치 또는 순서를 나타내고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 대상은 본 명세서에 개시한 다양한 특징, 요소, 기능 및/또는 특성들의 신규하면서도 명백하지 않은 조합 및 그 하위 조합들을 포함한다. 개시된 실시예의 어떠한 단일의 특징, 기능, 요소 또는 특성도 필수적인 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법으로서,
    오목부를 실질적으로 둘러싸는 선반(shelf), 및 상기 오목부 내에 끼워 맞춰져 상기 선반에 대한 복수의 위치들 간에 선택적으로 이동할 수 있는 플랫폼을 포함하는 몰딩 구조체를 제공하는 단계;
    공기 충전 셀 구조체에 수용될 실질적으로 미리 정해진 공기 체적에 상응하는 상기 선반에 대한 미리 선택된 위치로 상기 플랫폼을 이동시키는 단계;
    진공 장치를 이용하여 상기 오목부 내로부터 공기를 인출하는 단계;
    대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트의 제1 부분을 상기 선반과 맞물리고, 상기 진공 장치에 의해 제1 시트의 제2 부분을 가동 플랫폼에 접하게 끌어당기는 단계; 및
    대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트의 제1 부분을 상기 제1 시트의 제1 부분에 접합하여 제1 시트와 제2 시트 사이의 공기 체적을 에워싸는 접합 단계
    를 포함하는 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접합 단계는 제1 시트와 제2 시트 사이에 공간을 형성하도록 제1 시트 위에 제2 시트를 배치하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시트는 각각 둘레부를 구비하며, 상기 접합 단계는, 제1 및 제2 시트의 둘레부들을 정렬하여 이들 둘레부를 서로 접합함으로써 기밀 밀봉부를 형성하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  4. 제1항에 있어서, 상기 몰딩 구조체는, 상기 선반에 근접하여 선반으로부터 멀어지게 연장하고, 상기 오목부의 대향하는 측부들에서 서로 간격을 두고 대체로 대향하게 배치된 한쌍의 지지체를 포함하며, 상기 접합 단계는 제1 시트와 제2 시트 사이에 공간을 형성하도록 제1 시트 위에서 상기 지지체들 사이에 제2 시트를 배치하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 시트는 제2 시트가 편평하게 되는 경우에 상기 지지체들 사이의 간격의 폭보다 큰 폭만큼 서로 간격을 두고 대체로 대향하게 배치된 한쌍의 에지를 포함하며, 상기 접합 단계는 제2 시트의 각각의 에지를 지지체들 중 하나와 맞물리게 하여 제2 시트를 제1 시트 위에 배치하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 시트의 각각의 에지가 상기 지지체들 중 하나와 맞물리는 경우, 제2 시트의 적어도 일부가 만곡되는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  7. 제1항에 있어서, 상기 몰딩 구조체는 상기 선반에 대해 이동할 수 있는 클램핑 부재를 포함하며, 상기 접합 단계는 상기 제1 및 제2 시트의 제1 부분들을 상기 선반과 클램핑 부재 사이에 클램핑하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시트의 제1 부분들이 상기 선반과 클램핑 부재 사이에 클램핑되어 있는 동안에, 상기 선반과 클램핑 부재 중 적어도 하나가 제1 및 제2 시트의 제1 부분들을 가열하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  9. 제8항에 있어서, 상기 선반 및 클램핑 부재는 각각 한쌍의 대향하는 열전도성 요소 중 하나씩을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 시트와 제2 시트 사이에 에워싸인 공기 체적을 감소시키도록 상기 제1 시트의 제3 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계를 더 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 시트의 제3 부분의 적어도 일부는 제1 시트의 제2 부분의 일부인 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 시트의 제3 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계는, 제1 시트의 제3 부분과 제2 시트의 제2 부분을 대향하는 클램핑 부재들에 의해 클램핑하고, 제1 시트의 제3 부분과 제2 시트의 제2 부분을 가열하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  13. 제12항에 있어서, 상기 대향하는 클램핑 부재들 각각은 한쌍의 대향하는 열전도성 부재 중 하나와, 해당 열전도성 부재를 부분적으로 둘러싸는 한쌍의 대향하는 단열 부재 중 하나를 포함하며, 상기 한쌍의 대항하는 열전도성 부재는 제1 시트의 제3 부분과 제2 시트의 제2 부분을 함께 클램핑하여 가열하도록 되어 있으며, 상기 한쌍의 대항하는 단열 부재는 제1 시트의 제3 부분 및 제2 시트의 제2 부분에 인접하는 제1 및 제2 시트의 선택된 부분들을 함께 클램핑하도록 되어 있는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1 시트의 제3 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계는 복수의 개별 공기 챔버를 갖는 공기 충전 셀을 형성하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 개별 공기 챔버의 적어도 일부의 내의 공기는 유체 연통하도록 되는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  16. 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법으로서,
    대체로 공기 불투과성 재료의 제1 시트와 대체로 공기 불투과성 재료의 제2 시트 사이의 공기 체적을 에워싸도록 제1 시트의 제1 부분을 제2 시트의 제1 부분에 접합하는 단계; 및
    상기 제1 시트와 제2 시트 사이에 에워싸인 공기 체적을 감소시키도록 상기 제1 시트의 제2 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계
    를 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 시트의 제2 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계는, 대향하는 클램핑 부재들에 의해 제1 및 제2 시트의 제2 부분들을 클램핑하고 제1 및 제2 시트의 제2 부분들을 가열하는 것을 포함하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  18. 제17항에 있어서, 상기 대향하는 클램핑 부재들 각각은 한쌍의 대향하는 열전도성 부재 중 하나와, 해당 열전도성 부재를 부분적으로 둘러싸는 한쌍의 대향하는 단열 부재 중 하나를 포함하며, 상기 한쌍의 대항하는 열전도성 부재는 제1 및 제2 시트의 제2 부분들을 함께 클램핑하여 가열하도록 되어 있으며, 상기 한쌍의 대항하는 단열 부재는 제1 및 제2 시트의 제2 부분들에 인접하는 제1 및 제2 시트의 선택된 부분들을 함께 클램핑하도록 되어 있는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1 시트의 제2 부분을 제2 시트의 제2 부분에 접합하는 단계는 복수의 개별 공기 챔버를 갖는 공기 충전 셀을 형성하는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수의 개별 공기 챔버의 적어도 일부의 내의 공기는 유체 연통하도록 되는 것인 공기 충전 셀 구조체의 제조 방법
KR1020117018194A 2009-09-03 2010-09-03 탄성 쿠션으로서 이용하기 위한 공기 충전 셀 구조체를 제조하는 방법 및 장치 KR20110117673A (ko)

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