專利名稱：減震氣墊的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及一種減震氣墊，更具體而言本發(fā)明涉及一種減震氣墊，其通過在受到震動(dòng)時(shí)有選擇性地控制吸入的空氣和排出的空氣，而改進(jìn)對(duì)震動(dòng)的動(dòng)態(tài)阻力。
2.相關(guān)技術(shù)的描述一般情況下，在受到震動(dòng)時(shí)，物體容易破碎或損壞，例如個(gè)人電腦，打印機(jī)，電子設(shè)備，通信系統(tǒng)，玻璃、陶瓷、塑料等制成的產(chǎn)品，這些物體一般嵌入一適當(dāng)設(shè)計(jì)的包裝盒或便攜式儀器箱中，以防止在裝載、傳輸、運(yùn)送和使用時(shí)的任何損壞。
上述受到震動(dòng)容易損壞的物體之一是便攜式電腦，一般稱作筆記本電腦。大家都已經(jīng)熟知，這種筆記本電腦包括容易受到?jīng)_擊的部件，例如LCD板，硬盤驅(qū)動(dòng)器，塑性殼體，多個(gè)電子設(shè)備，和轉(zhuǎn)換連接器等。因此所述包裝箱或便攜式儀器箱應(yīng)由能吸收震動(dòng)的材料制成。在使用者攜帶在其內(nèi)有筆記本電腦的便攜式儀器箱以在旅途中使用筆記本電腦的情況下，當(dāng)使用者用手提著所述攜帶式儀器箱或用其帶子掛在使用者肩上來攜帶時(shí)，所述攜帶式儀器箱高于地面。如果不小心將攜帶式儀器箱掉在地上，所述筆記本電腦可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞。
由于物體掉落而施加在物體上的沖擊力根據(jù)重力加速度而增加，所述重力加速度表示為32尺/秒2。例如，從24英寸的高度掉下一臺(tái)重為6磅的筆記本電腦產(chǎn)生超過300磅的沖擊力，由于重力加速度所述沖擊力是當(dāng)前6磅重量的50倍。
美國(guó)專利No.5,217,119和5,524,754公開了一便攜式儀器箱，其包括特定的緩沖裝置。也就是，所述便攜式儀器箱具有彈性帶懸掛系統(tǒng)。所述懸掛系統(tǒng)通過以彈性帶支承所述筆記本電腦至高于儀器箱底部的位置。因此，當(dāng)所述筆記本電腦掉下來時(shí)，通過彈性帶的彈性所述懸掛裝置吸收所述震動(dòng)。但上述懸掛系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本上部。因此它們只適用于有限的目的和用戶，例如當(dāng)要求多臺(tái)包括打印機(jī)的機(jī)器一起在一便攜式儀器箱中攜帶時(shí)，或需要使用這樣一種便攜式儀器箱，其允許所述筆記本電腦在裝在所述便攜式儀器箱內(nèi)的狀態(tài)下使用。
此外，美國(guó)專利No.4,339,039和5,139,838以及韓國(guó)實(shí)用新型No.183638公開了放置在包裝箱或便攜式儀器箱中的、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的氣墊，其中諸如筆記本電腦一類的容易受到?jīng)_擊的物體在所述氣墊內(nèi)受到保護(hù)。
下面將描述與本發(fā)明更相關(guān)的上述專利中的韓國(guó)實(shí)用新型No.183638和U.S專利No.4,339,039。上述兩個(gè)專利都提供了通過密封其中的泡沫塑料形成的氣墊，所述氣墊設(shè)計(jì)成包圍和支承容易受到?jīng)_擊的物品的外周，所述容易受到?jīng)_擊的物品，諸如筆記本電腦放置在一個(gè)便攜式儀器箱或包裝箱中，因此所述氣墊能吸收對(duì)物體的震動(dòng)。
首先，韓國(guó)實(shí)用新型No.183638采用一種結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)氣墊作為基本構(gòu)思，其中在特定壓力下的空氣和泡沫材料一起填充在一外覆層和內(nèi)覆層之間，所述內(nèi)外覆層彼此熔化接合在一起。由于所述空氣和泡沫材料填充在所述外覆層和內(nèi)覆層之間，并且普通的內(nèi)外覆層是彼此完全熔化連接在一起，所述泡沫材料的空氣單元內(nèi)的空氣不能被釋放，減弱了緩沖效果。換句話說，所述空氣單元的容積當(dāng)受到震動(dòng)時(shí)由于沖擊而減小，并且所述空氣和所述泡沫失去其原始形狀而減弱沖擊。在此情況下，如果外覆層和內(nèi)覆層是密封的，空氣單元所減少的容積將是很小的，因此僅僅是很輕微地減小了沖擊力。此外，如果氣墊內(nèi)的正壓力過高，氣墊被迫有一負(fù)壓，幾乎不能實(shí)現(xiàn)震動(dòng)吸收。
同時(shí)，美國(guó)專利No.4,339,039提供了一種安裝在包裝箱內(nèi)的泡沫墊，以保護(hù)容易受到?jīng)_擊的諸如電子設(shè)備之類的物品在運(yùn)輸過程中受到損壞。在

圖1中示出了一種泡沫墊。參見圖1，所述泡沫墊的結(jié)構(gòu)特征在于，一可壓縮的泡沫材料2，例如柔性泡沫被密封在一軟的無孔的蓋3內(nèi)，并且在所述蓋3的橫向側(cè)形成多個(gè)通氣孔4。這是因?yàn)樗錾w3的內(nèi)側(cè)與通過通氣孔4與大氣相通。如果泡沫墊1受到震動(dòng)，所述蓋3和泡沫材料2被壓縮，以使內(nèi)側(cè)的空氣通過通氣孔4排放到大氣中，導(dǎo)致震動(dòng)的減弱。所述壓縮的蓋3和泡沫材料2通過從通氣孔4吸入空氣而恢復(fù)。
此外圖2至圖4示出了類似于圖1所示的氣墊的另一種普通的氣墊。參見圖2至圖4，一氣墊被用于攜帶筆記本電腦6的便攜式儀器箱5中。所述氣墊10密封一柔性泡沫材料11至所述無孔蓋12的內(nèi)側(cè)，并且所述氣墊還設(shè)有多個(gè)通氣孔13，以在外界大氣和所述蓋12的內(nèi)側(cè)通氣，類似于圖1。如果受到?jīng)_擊，所述蓋12和所述泡沫材料11壓縮并且內(nèi)側(cè)的空氣通過通氣孔釋放到大氣，導(dǎo)致沖擊的減弱。當(dāng)空氣通過通氣孔13進(jìn)入時(shí)，所述壓縮的蓋12和泡沫材料11恢復(fù)。在圖2至圖4中，當(dāng)安裝所述氣墊時(shí)，一支承板件14支承所述氣墊，并且一縫線15將氣墊10縫合到所述支承板件14上。
上述兩個(gè)氣墊采用通氣孔來吸入和排出空氣，其給出比韓國(guó)實(shí)用新型No.183638中的完全封閉的氣墊改進(jìn)了的減震效果，但仍然不能積極地對(duì)震動(dòng)做出反應(yīng)，因?yàn)樗龅目諝馕牒涂諝馀懦龆际峭ㄟ^唯一的通氣孔來實(shí)現(xiàn)的。例如在掉落并伴隨一系列的快速運(yùn)動(dòng)的情況下。也就是，在物體掉落并且停止時(shí)產(chǎn)生第一次沖擊，物體彈起并且再次掉落。這種動(dòng)作重復(fù)多次直至完全停止。這種快速的加速伴隨著在反方向的快速的減速以及一減速周期(彈起)引起對(duì)容易受到?jīng)_擊的物品在第一次震動(dòng)之后的接續(xù)的潛在的損壞。上述兩個(gè)氣墊實(shí)現(xiàn)了通過通氣孔的空氣吸入和排出。因此，如果通氣孔的空氣區(qū)域的總的橫截面是很小的，通過通氣孔的氣體吸入將被慢慢地帶出去，從而耽誤所述柔性泡沫的形狀恢復(fù)，不能應(yīng)付在第一次沖擊之后的隨后的沖擊。由于與剛受到振動(dòng)時(shí)相比，所述柔性泡沫需要較小的力恢復(fù)其形狀，柔性泡沫的恢復(fù)力由于空氣通過所述較窄的通氣孔時(shí)的摩擦阻力而損失。反之，如果通氣孔的橫截面積較大，所述柔性泡沫能立即恢復(fù)到足夠大的尺寸來吸收隨后的震動(dòng)，這是由于其有較小的氣體阻力。然而，當(dāng)受到第一次震動(dòng)時(shí)所述內(nèi)部空氣能在短時(shí)間內(nèi)通過通氣孔的較大的截面快速釋放，所述柔性泡沫沒有過大的阻力從而過分變形，不能有效實(shí)行減震，因此增加了對(duì)物品損害的可能性。此外，雖然所述柔性泡沫能在第一次沖擊之后在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，但其易于由隨后的震動(dòng)而變形，因此減弱了在快速恢復(fù)之后隨之發(fā)生的效果。因此，所述泡沫塑料應(yīng)該不利地由硬質(zhì)材料制成，以具有靜力要求，這種靜力要求大于在所述靜態(tài)下支承所述柔性泡沫的重量所需的最小的靜力要求。一旦所述柔性泡沫制得較硬，在吸收較小的沖擊力時(shí)，其具有弱點(diǎn)，即使其能有效吸收更大的沖擊力。
最后，當(dāng)使用通氣孔來吸收和排放空氣時(shí)，幾乎不可能在受到?jīng)_擊時(shí)維持空氣流出，在恢復(fù)到最佳水平時(shí)，維持空氣流入。因此，在這些方面的影響或者應(yīng)該忽略，或者應(yīng)該在某種程度上忽略。
發(fā)明概述因此本發(fā)明的目的在于提供一種減震氣墊，其通過安裝一種用于排放空氣的排氣閥系統(tǒng)和用于吸入空氣的吸氣閥系統(tǒng)，以及通過在受到震動(dòng)和恢復(fù)時(shí)選則性地控制與外界大氣的相通能有效地吸收震動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種減震氣墊，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)在排氣閥系統(tǒng)中流通的空氣容積的動(dòng)態(tài)限制，以根據(jù)震動(dòng)的增加對(duì)通過排氣閥系統(tǒng)的空氣排出速度快速反應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)吸入閥系統(tǒng)有底部速度和上部容積，以使氣墊快速恢復(fù)至其原始形狀，以能吸收隨后的震動(dòng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于減震的氣墊，其能實(shí)現(xiàn)所述排氣閥系統(tǒng)和所述吸入閥系統(tǒng)有類似的和容易控制的結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種減震氣墊，所述氣墊包括一裝在一蓋內(nèi)的柔性泡沫材料。通過引入一靜態(tài)力要求和一沖擊力來解釋所述柔性泡沫材料，所述靜態(tài)力要求是維持其原始尺寸和形狀所需的，所述沖擊力是當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)產(chǎn)生的。如上面已經(jīng)描述的，支承例如重6磅的筆記本電腦的柔性泡沫材料具有超過6磅的靜態(tài)力，這樣其不會(huì)由于筆記本電腦的重量而變形。如果柔性泡沫材料有2英寸×4英寸的的支承表面，所述6磅的靜力被分散成1/41磅/英寸2。此外由于掉落施加到所述筆記本電腦上的沖擊力基于所計(jì)算的重力加速度將增加至50倍，由此6磅的筆記本電腦產(chǎn)生超過300磅的等同的重量，并且所述負(fù)荷分散至12.51磅/英寸2或更多。
如上所述，在所述柔性泡沫的靜態(tài)力要求(1/41磅/英寸2)和所述沖擊力(12.51磅/英寸2)之間有很大的不同。本發(fā)明提供了一種排氣閥裝置和吸氣閥裝置，鑒于靜力要求和柔性泡沫的沖擊力的不同，它們具有不同的截面面積，因此所述相應(yīng)的閥裝置積極變化地響應(yīng)所述沖擊力(300磅)以及恢復(fù)至靜力下的形狀所需的恢復(fù)力(6磅)。
根據(jù)本發(fā)明的用于減震的氣墊包括柔性且有彈性的泡沫材料，其內(nèi)的在壓力下變形的空氣單元在靜力下能恢復(fù)至原始的形狀和尺寸；由軟的無孔材料制成的蓋，用于密封地包圍其中的泡沫材料；在所述蓋內(nèi)的排氣閥裝置，當(dāng)所述空氣單元受到震動(dòng)時(shí)，用于將所述泡沫材料的空氣單元內(nèi)側(cè)的空氣排放到大氣中；和一個(gè)或多個(gè)形成在所述蓋內(nèi)的、與所述排氣閥裝置分開的吸氣閥裝置，當(dāng)所述空氣單元在受到?jīng)_擊之后恢復(fù)至其初始的尺寸和形狀時(shí)，將大氣吸入到所述空氣單元內(nèi)。
所述排氣閥裝置包括一在所述蓋內(nèi)的多孔部分，以在受到震動(dòng)時(shí)通過形成在所述蓋內(nèi)的多孔部分上的非常細(xì)的孔排出其內(nèi)部的空氣，這樣通過在排氣過程中將動(dòng)力學(xué)能量轉(zhuǎn)化為熱能能有效地吸收第一沖擊能量。所述吸入閥裝置比所述排氣閥裝置橫截面要大，并且構(gòu)造成是單向閥，當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)其關(guān)閉，當(dāng)恢復(fù)時(shí)其打開，這樣在第一次沖擊之后的隨后的沖擊力能通過最小化所述氣墊內(nèi)的壓力和大氣壓力之間的差別、以及無損失地利用所述柔性泡沫材料的恢復(fù)力(靜力)有效地被吸收。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過下面參照附圖的更詳細(xì)的描述將更加清楚，其中圖1是安裝在所述包裝箱的內(nèi)側(cè)的普通的泡沫墊的視圖；圖2是安裝在用于筆記本電腦等的便攜式儀器箱內(nèi)側(cè)的另一種普通的氣墊的示意圖；圖3是圖2的氣墊的詳細(xì)的截面圖；圖4是圖3的氣墊內(nèi)側(cè)的主要部分的詳細(xì)截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的氣墊的外觀的截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的氣墊的分開的部件的截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的在氣墊的總截面內(nèi)、分開的部件的截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明在氣墊的總截面內(nèi)吸入閥裝置的詳細(xì)構(gòu)造圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明在用于筆記本電腦的便攜式儀器箱內(nèi)的氣墊的安裝圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的排氣閥裝置和吸氣閥裝置，當(dāng)氣墊受到?jīng)_擊力和當(dāng)氣墊恢復(fù)時(shí)的連續(xù)操作狀態(tài)圖；和圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例用于解釋排氣閥裝置的氣墊的截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，已知的結(jié)構(gòu)或功能將不再詳細(xì)描述，因?yàn)樗鼈儗⒁圆槐匾募?xì)節(jié)使本發(fā)明變得不清楚。
首先參照?qǐng)D5至圖8描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
參見圖5至圖8，根據(jù)本發(fā)明的用于減震的氣墊20包括一柔性且有彈性的泡沫材料30，其能使由于沖擊力而變形的空氣單元恢復(fù)至其在靜壓下的原始形狀和尺寸；一由軟的無孔材料制成的薄膜或織物覆層40，用于緊密密封其內(nèi)側(cè)的泡沫材料。所述泡沫材料30一般為塊狀的，如圖5至圖8所示，但不限于這種形狀。所述泡沫材料30是一種泡沫模制塑性材料，具有開放的單元或封閉的單元。所述泡沫材料優(yōu)選構(gòu)造成一個(gè)開放的單元，并且具有一個(gè)最小的靜力量(維持形狀所需的硬度)，其不能通過包括筆記本電腦之類的被保護(hù)的物品的重量而變形。所述蓋40一般沿著所述泡沫材料30的輪廓形成，并盡可能緊密地包圍所述泡沫材料，這樣在所述泡沫材料30和所述蓋40之間不會(huì)有縫隙。
根據(jù)本發(fā)明的氣墊20的蓋40內(nèi)設(shè)置排氣閥裝置，當(dāng)所述氣墊被壓縮時(shí)，將所述泡沫材料30的空氣單元內(nèi)側(cè)的空氣排出，所述蓋內(nèi)還設(shè)置一個(gè)或多個(gè)吸氣閥裝置，當(dāng)所述空氣單元恢復(fù)至初始的尺寸和形狀時(shí)，其將大氣吸入所述空氣單元。
優(yōu)選，所述蓋40分為兩組，一個(gè)底部蓋41和另一個(gè)上部蓋42。所述底部蓋41設(shè)置成與所述泡沫材料30的底部相接觸，所述上部蓋42覆蓋除去泡沫材料30的底部的其它部分。此外，所述底部蓋41和所述上部蓋42由凸緣43和44所包圍，如圖5至圖8所示，相應(yīng)的凸緣彼此相接觸。所述凸緣43和44簡(jiǎn)單接觸，沒有通過傳統(tǒng)的熔化連接方法完全密封在一起。
同時(shí)，當(dāng)構(gòu)成所述蓋40時(shí)，在排氣閥裝置中，一例如由織物或薄膜構(gòu)成的多孔連接件50放置在待縫合在一起的配合的凸緣43和44上，如圖6和圖7所示。參見圖6，大部分多孔連接件50沿所述蓋的凸緣的輪廓折疊，但部分未折疊。實(shí)際上，準(zhǔn)備一未折疊的織物或薄膜，所述凸緣43和44的頂表面和底表面折疊并縫合在一起，最后所述織物或薄膜的兩端一一放上，并如圖7所示的縫合在一起。在包括多孔連接件50的排氣閥裝置中，如果由于震動(dòng)壓縮所述氣墊，在所述柔性泡沫材料30的空氣單元內(nèi)的空氣通過配合的凸緣43和44之間的縫隙，并且通過形成在所述凸緣和多孔材料50上的細(xì)孔53排出去，當(dāng)縫線穿過形成在所述凸緣43和44以及多孔材料50上的細(xì)孔以穿過所述多孔材料50上早有的細(xì)孔，凸緣43和44以及多孔材料50時(shí)形成所述系統(tǒng)53。
所述吸氣閥裝置制造成單向的，這樣當(dāng)在所述氣墊上產(chǎn)生所述震動(dòng)時(shí)，所述吸氣閥裝置是關(guān)閉的，當(dāng)氣墊恢復(fù)時(shí)所述吸氣閥裝置是開放的。吸氣閥裝置的用于氣體流通的總的截面積設(shè)計(jì)成大于所述排氣閥裝置中用于空氣流通的細(xì)孔的總的截面積。這是因?yàn)?，?dāng)所述氣墊受到震動(dòng)時(shí)，所述吸氣閥裝置保持關(guān)閉，因此內(nèi)部空氣能通過通道的受限的容積排放出去。由于相應(yīng)于沖擊力的增加，所述空氣排放速度以固定速率增加，相應(yīng)于每次的沖擊情況，從小到大適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生一動(dòng)態(tài)控制速度。如果所述排氣閥裝置的橫截面區(qū)域過大，不能產(chǎn)生排氣阻力，并且所述氣墊的變形僅僅取決于泡沫材料30的硬度，不等對(duì)沖擊力的大小靈敏地做出反應(yīng)并有效地吸收所述沖擊力。其次，當(dāng)氣墊在受到?jīng)_擊后恢復(fù)到其初始的尺寸和形狀時(shí)，由于通過有最大的橫截面區(qū)域的吸氣閥裝置沒有空氣阻力，外界大氣很容易吸入，所述氣墊迅速恢復(fù)并且在第一次沖擊之后很容易吸收隨后的震動(dòng)。
此處根據(jù)多孔連接件50的材料的硬度決定所述排氣閥裝置的截面面積以及縫合所述多孔連接件50時(shí)的縫線間距。例如，如果用于連接件50的材料的硬度較大，空流容積變小，其中如果縫線間距較窄，即需要較多的縫線次數(shù)，縫線所穿過的孔數(shù)將增加，因此增加氣流容積。
優(yōu)選在所述吸氣閥裝置中，所述底部蓋41，即蓋40的底部是一種扁平的結(jié)構(gòu)，并且在其上包括開口47以及用于打開和關(guān)閉所述開口47的閥板60。所述閥板60由軟的多孔薄膜或織物，優(yōu)選為PVC制成，所述閥蓋60覆蓋所述底部蓋41的內(nèi)底部上的開口47。所述閥板60的一端通過連接或熔化連接的方式固定到所述底部蓋41的底部上，另一自由端通過豎直運(yùn)動(dòng)打開和關(guān)閉所述開口47。雖然所述閥板60由于當(dāng)空氣單元由于震動(dòng)而受到壓縮時(shí)在氣墊內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的正壓緊密地連接到所述蓋40的底部上，從而密封所述開口47，所述閥板60的自由移動(dòng)的端部當(dāng)所述壓縮的空氣單元恢復(fù)至其初始的尺寸和形狀時(shí)通過在所述氣墊20內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓，與所述底部蓋41脫離配合，從而打開所述開口47。此外，所述柔性泡沫材料30在其底部有一接收部分31，用于提供一與所述閥板60的豎直的打開關(guān)閉操作相適應(yīng)的空間。
圖9是按上述結(jié)構(gòu)構(gòu)造成的氣墊20的優(yōu)選的安裝方式，用于筆記本電腦的便攜式儀器箱。
參見圖9，以與圖2中的便攜式儀器箱相同的狀態(tài)示出減震氣墊20安裝在便攜式儀器箱中。所述氣墊20包括兩個(gè)獨(dú)立的塊，即第一氣墊20a和第二氣墊20b。所述在便攜式儀器箱的底部用于支承所述筆記本電腦的重量的第一氣墊20a和用于將筆記本電腦的側(cè)面壓至所述便攜式儀器箱的側(cè)面的第二氣墊20b彼此連接在一起。
設(shè)置以70表示的支承板用于防止所述氣墊結(jié)構(gòu)在安裝在所述便攜式儀器箱中時(shí)人為變形，并且類似于圖2有助于所述氣墊的安裝。應(yīng)當(dāng)注意到，優(yōu)選所述支承板70的表面由棉質(zhì)織物，棉針織物或類似的多孔纖維制成。由于所述支承板70的表面由纖維制成，在所述氣墊的底部形成的吸氣閥的開口47當(dāng)氣墊被壓時(shí)不能關(guān)閉，使得空氣進(jìn)行流通。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的氣墊20的操作視圖。
參見圖10，所述頂部氣墊示出了靜力狀態(tài)，所述中間的氣墊是當(dāng)被沖擊時(shí)的變形狀態(tài)，以及所述底部氣墊是在恢復(fù)狀態(tài)。
首先，示出頂部氣墊的靜力狀態(tài)，由于所述蓋40內(nèi)的空氣通過所述多孔連接件50上的細(xì)孔是可操作的，所述裝在儀器箱內(nèi)的諸如筆記本電腦的物品基于泡沫材料30的硬度被支承。此處，所述閥板60自然連接到所述底部蓋41的底部上，封閉所述開口47。
隨后，如果由于便攜式儀器箱掉落而使氣墊受到?jīng)_擊，如中部的氣墊所示，所述泡沫材料30被壓縮，所述蓋40內(nèi)部的壓力上升，然后所述閥板60與所述底部蓋的底部通過增加的壓力緊密接觸，導(dǎo)致所述開口47的密封。因此在增加的壓力下所述氣墊20內(nèi)的空氣僅僅能通過多孔連接件50的材料上的細(xì)孔釋放到大氣中。由于多孔連接件50上的通道形成非常有限的用于空氣流動(dòng)的通道，當(dāng)所述沖擊力增加時(shí)所述釋放速度變得很快，當(dāng)所述沖擊力變小時(shí)，所述排氣速度變得很慢。第一沖擊力在上述過程被吸收。
隨后，一旦第一震動(dòng)被消除，如在底部的氣墊所示，所述被壓縮的泡沫材料30通過預(yù)定的靜力恢復(fù)至所述原始的尺寸和形狀。當(dāng)所述泡沫材料30開始進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)，在所述蓋40內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓并且所述負(fù)壓從外側(cè)作用以吸入所述空氣。此處由于當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)與上述過程的大氣相通的所述多孔連接器50上的細(xì)孔有較小的容積，所述空氣僅僅通過柔性泡沫材料30的恢復(fù)力不能順利通過所述細(xì)的氣體通道。因此在所述蓋40內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓對(duì)閥板60進(jìn)行操作，從而使得閥板60的自由移動(dòng)端脫離配合。一旦所述閥板60脫離配合，所述開口47打開，從而空氣從外側(cè)進(jìn)入所述內(nèi)側(cè)。在這種情況下，由于根據(jù)本發(fā)明的開口47設(shè)定成容積較大，所述開口不會(huì)不利地影響通過所述開口的空氣，恢復(fù)過程能快速實(shí)現(xiàn)，因此能快速恢復(fù)至能吸收隨后的震動(dòng)的狀態(tài)。如果閥板60向上移動(dòng)，打開所述開口47，幾乎空氣都是通過開口47吸入，而不是通過連接件50上的細(xì)空氣通道吸入。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述軟的無孔閥板60能由所述多孔薄膜替換。此處所述多孔閥板不僅僅用作吸氣閥裝置，還用作排氣閥裝置。因此當(dāng)受到?jīng)_擊力時(shí)，所述氣墊20內(nèi)的空氣通過所述多孔連接件50和多孔閥板上的細(xì)孔排出去。但是，如果拆下所述閥板，并且在恢復(fù)時(shí)打開所述開口，所述閥板上的細(xì)孔很少用作空氣通道，并且所述開口用于大部分要通入的空氣。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其示出了用于解釋排氣閥裝置的氣墊的截面圖。
在上面已經(jīng)描述的排氣閥裝置40中，所述蓋40分成兩組，底部蓋41和上部蓋42，所述底部蓋41和上部蓋42的凸緣43和44彼此簡(jiǎn)單地接觸，并且所述配合凸緣43和44被縫合到所述多孔連接件50上。
反之，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的氣墊200中，無孔蓋80的側(cè)面的一部分是多孔部分90。所述蓋80由無孔薄膜或織物構(gòu)成，保持完全密封狀態(tài)。參照?qǐng)D11，即使所述蓋被分為一個(gè)底部蓋81和一個(gè)上部蓋82，兩部分蓋都具有類似于本發(fā)明的第一實(shí)施例的凸緣83和84，所述凸緣83和84通過壓焊、熔化接合等方式完全密封，并且所述密封的蓋80的一部分是多孔部分90。此處，沒有必要觀察到所述蓋80分為底部蓋81和上部蓋82。
所述多孔部分90可以形成有多個(gè)較細(xì)的孔，所述細(xì)孔與所述蓋80側(cè)面的一部分處的大氣相通，或通過切割所述蓋80上的一部分，制出開口85，并將一由多孔薄膜，織物等制成的閥板91連接到所述開口上，如圖11所示。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，其未在任何圖中示出，所述排氣閥裝置不包括連接件50或類似于上述實(shí)施例的閥板91，但包括一由多孔薄膜，織物等制成的蓋，這樣所述蓋本身作為排氣閥，從而無需額外的排氣閥裝置。
同時(shí)，在所述蓋包括底部蓋和上部蓋的情況下，至少其中一個(gè)是由多孔材料制成。也就是說，底部蓋和上部蓋都可以由多孔材料制成，所述底部蓋只可以由多孔材料制成，或所述上部蓋只可以由多孔材料制成。
如上所述的，根據(jù)本發(fā)明的用于減震的氣墊基本包括多孔排氣閥和吸氣閥。由于內(nèi)部壓縮的空氣通過所述排氣閥被排出，所述排氣閥具有受多孔材料限制的容積，所述排氣速度取決于沖擊力的大小，有效地減弱沖擊力。此外，由于空氣通過有相對(duì)較大的容積的吸氣閥吸入，所述空氣阻力變得非常低，這樣所有的預(yù)先作用在所述泡沫材料上的靜力可以用作恢復(fù)力。因此，所述氣墊能更快速恢復(fù)并有效吸收隨后的沖擊。
最后，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)受到震動(dòng)或恢復(fù)時(shí)，通過選則性地操作所述排氣閥和吸氣閥，并且使其容積彼此不同，所述震動(dòng)能有效地被吸收。因此在性能上容易損壞的物品，例如筆記本電腦能更好地得到保護(hù)。
此外，本發(fā)明不使用普通的單向閥，壓力調(diào)節(jié)閥等，這些閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無論是機(jī)械方面還是在電學(xué)方面，并且很難適用于所述氣墊，但本發(fā)明使用由薄膜，織物等材料制成的氣墊，所述氣墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且易于自我控制，不會(huì)影響氣墊的原始功能以及減少成本。
雖然本發(fā)明已經(jīng)示出并且參照特定的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的主旨和保護(hù)范圍的前提下可以在形式上及細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化及修改。
權(quán)利要求
1.一種用于減震的氣墊，所述氣墊包括一柔性且有彈性的彈性泡沫材料，所述通過沖擊力變形的泡沫材料能在靜力下恢復(fù)至初始的形狀和尺寸；由軟的無孔材料制成的蓋，用于緊密包圍和密封在所述蓋內(nèi)部的泡沫材料；在所述蓋內(nèi)形成的排氣閥裝置，用于當(dāng)泡沫材料的空氣單元受到?jīng)_擊時(shí)，將所述空氣單元內(nèi)側(cè)的空氣排出到大氣中；一個(gè)或多個(gè)形成在所述蓋內(nèi)的吸氣閥裝置，當(dāng)所述空氣單元在受到?jīng)_擊后恢復(fù)至其初始的尺寸和形狀時(shí)，所述吸氣閥裝置用于將大氣吸入所述空氣單元。
2.如權(quán)利要求1所述的氣墊，其中所述蓋被分為一上部蓋和一底部蓋，所述上部和底部蓋具有圍繞其端部的凸緣，所述凸緣彼此簡(jiǎn)單接觸，所述排氣閥裝置在所述配合凸緣上放置一多孔連接器，通過在所述凸緣和多孔連接件上形成的細(xì)孔，所述氣墊內(nèi)側(cè)和所述大氣彼此相通和所述多孔粘合劑，大氣和氣墊內(nèi)側(cè)的空氣相通，當(dāng)縫線穿過所述配合的凸緣之間的間隙，原始形成在所述多孔連接件上的細(xì)孔，凸緣和所述多孔連接件時(shí)形成上述凸緣和連接件上的細(xì)孔。
3.如權(quán)利要求1所述的氣墊，其中所述排氣閥裝置在所述蓋的側(cè)面的一部分上具有一個(gè)多孔部分。
4.如權(quán)利要求3所述的氣墊，其中所述在所述蓋的側(cè)面的一部分上的所述多孔部分具有多個(gè)在其上的細(xì)孔。
5.如權(quán)利要求3所述的氣墊，其中通過切割所述蓋的一個(gè)區(qū)域而形成所述多孔部分，并將一額外的多孔材料連接到所述切割部分上。
6.如權(quán)利要求1所述的氣墊，其中所述吸入閥構(gòu)造成一單向閥，當(dāng)所述氣墊受到震動(dòng)，所述單向閥是關(guān)閉的，當(dāng)所述氣墊恢復(fù)時(shí)，所述氣墊是開放的。
7.如權(quán)利要求1或6所述的氣墊，其中，所述吸入閥裝置包括一在所述蓋的平底部上形成的開口；一蓋板，其一端連接到所述蓋的內(nèi)側(cè)底部上，以根據(jù)所述氣墊內(nèi)側(cè)的壓力和大氣壓力之間的差值來打開或關(guān)閉所述開口；和形成在所述柔性泡沫材料的底部上的閥板接收部分，用于提供與所述閥板的豎直的打開—關(guān)閉操作相適應(yīng)的空間。
8.如權(quán)利要求7所述的氣墊，其中當(dāng)空氣單元由于震動(dòng)而被壓縮時(shí)，由于其內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的正壓使得由軟的無孔材料制成的閥板緊密接觸所述蓋的底部，從而封閉所述開口，當(dāng)所述被壓縮的空氣單元恢復(fù)至其原始的形狀和尺寸時(shí)，由于所述氣墊內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓，所述閥板的自由移動(dòng)端與所述蓋的底部脫離配合，從而打開所述開口。
9.如權(quán)利要求7所述的氣墊，其中所述閥板由多孔材料制成，當(dāng)泡沫材料受到震動(dòng)時(shí)，通過內(nèi)部產(chǎn)生的壓力關(guān)閉所述開口，將內(nèi)部空氣通過原始形成在所述閥板材料上的細(xì)孔排放到外側(cè)，當(dāng)所述柔性泡沫材料恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸時(shí)，由于內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的負(fù)壓和大氣壓力之間的差別，閥板的自由移動(dòng)端與所述底部蓋的底部脫離配合，通過所述開口將大氣吸入到所述空氣單元。
10.一種減震氣墊，其包括一柔性且有彈性的泡沫材料，所述泡沫材料內(nèi)由沖擊力可變形的空氣單元能在靜力下恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸；一由軟的多孔材料制成的蓋，用于緊密密封其內(nèi)側(cè)的泡沫材料，并用作在所述空氣單元和外界大氣之間通過形成在所述多孔材料內(nèi)部的細(xì)孔進(jìn)行空氣流通的排氣閥；一個(gè)或多個(gè)形成在所述蓋內(nèi)的吸氣閥裝置，用于當(dāng)所述空氣單元恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸時(shí)，將大氣吸入所述空氣單元。
11.一種減震氣墊，其包括一柔性且有彈性的泡沫材料，所述泡沫材料內(nèi)由沖擊力可變形的空氣單元能在靜力下恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸；一蓋，所述蓋分為緊密接觸所述泡沫材料的底部的底部蓋，和一個(gè)連接到所述底部蓋的頂部上并且緊密覆蓋所述泡沫材料的除去其底部的其它部分的上部蓋，所述兩部分蓋中至少一個(gè)蓋由軟的多孔材料制成，所述多孔材料用作在所述空氣單元和外界大氣之間通過形成在所述多孔材料內(nèi)部的細(xì)孔進(jìn)行空氣流通的排氣閥；和一個(gè)或多個(gè)形成在所述底部蓋內(nèi)的吸氣閥裝置，用于當(dāng)空氣單元在受到震動(dòng)后恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸時(shí)將大氣吸入所述空氣單元；其中所述吸氣閥裝置包括形成在所述底部蓋上的開口，一閥板，在其一端連接到所述蓋的內(nèi)底部上，并且所述閥板由軟材料制成用于通過閥板的另一自由移動(dòng)端的豎直運(yùn)動(dòng)打開和關(guān)閉所述開口，以及一形成在所述柔性泡沫材料的底部的閥板接收部分，用于提供與所述閥板的打開—關(guān)閉操作相適應(yīng)的空間。
12.一種減震氣墊，其包括一柔性且有彈性的泡沫材料，所述泡沫材料內(nèi)由沖擊力可變形的空氣單元能在靜力下恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸；一由軟的多孔材料制成的蓋，所述蓋能完全密封所述泡沫材料，通過緊密包圍所述泡沫材料不與大氣相通；一個(gè)或多個(gè)形成在一底部蓋中的吸入閥裝置，用于當(dāng)空氣單元在受到?jīng)_擊之后恢復(fù)至初始的尺寸和形狀時(shí)，將大氣吸入所述空氣單元；其中所述該分為與所述泡沫材料的底部緊密接觸的底部蓋，和熔化連接在所述底部蓋的頂面上的頂部蓋，以緊密包圍除去所述泡沫材料的底部的其它部分；所述吸入閥裝置包括一個(gè)形成在所述底部蓋的底部上的開口，和一個(gè)在一端連接到所述蓋的內(nèi)底部上的閥板，用以通過閥板的另一自由移動(dòng)端的豎直運(yùn)動(dòng)打開和關(guān)閉所述開口，以及一個(gè)行政在所述柔性泡沫材料的底部中的閥板接收部分，以提供一與所述閥板的打開—關(guān)閉操作相適應(yīng)的空間；所述閥板由多孔材料制成，用于在所述泡沫材料受到震動(dòng)時(shí)，由內(nèi)部產(chǎn)生的壓力關(guān)閉所述開口，將內(nèi)部空氣通過原始形成在所述閥板材料中的細(xì)孔排放到外側(cè)；當(dāng)所述柔性泡沫材料恢復(fù)至其初始的形狀和尺寸時(shí)，由于內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的負(fù)壓和大氣壓力之間的差別，閥板的自由移動(dòng)端與所述底部蓋的底部脫離配合，通過所述開口將大氣吸入到所述空氣單元。
13.如權(quán)利要求1，6，10和12中任何一項(xiàng)所述的氣墊，其中所述吸氣閥裝置的用于空氣流通的總的橫截面面積大于所述排氣閥裝置用于空氣流通的總橫截面面積。
14.如權(quán)利要求10至12之一所述的氣墊，其中所述氣墊包括一個(gè)連接到所述用于支承氣墊結(jié)構(gòu)的底部蓋的外表面的支承件，所述支承件的一個(gè)表面由多孔纖維制成，用于實(shí)現(xiàn)空氣順利通過底部蓋的吸入閥的開口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于減震的氣墊,所述氣墊包括:一柔性且有彈性的彈性泡沫材料,所述通過沖擊力變形的泡沫材料能在靜力下恢復(fù)至初始的形狀和尺寸;由軟的無孔材料制成的蓋,用于緊密包圍和密封在所述蓋內(nèi)部的泡沫材料;在所述蓋內(nèi)形成的排氣閥裝置,用于當(dāng)泡沫材料的空氣單元受到?jīng)_擊時(shí),將所述空氣單元內(nèi)側(cè)的空氣排出到大氣中;一個(gè)或多個(gè)形成在所述蓋內(nèi)的吸氣閥裝置,當(dāng)所述空氣單元在受到?jīng)_擊后恢復(fù)至其初始的尺寸和形狀時(shí),所述吸氣閥裝置用于將大氣吸入所述空氣單元。
文檔編號(hào)B65D81/05GK1368466SQ0114037
公開日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月10日
發(fā)明者金俊植 申請(qǐng)人:B.A.T.T.貿(mào)易有限公司