專利名稱：一種閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及緩沖墊領(lǐng)域，尤其提供以閉孔發(fā)泡橡塑材料為基本構(gòu)件，可用于
制作靠墊、座墊、鋪墊、踏墊、防摔墊、漂浮墊等的緩沖墊。
背景技術(shù)：
眾所周知，緩沖墊多種多樣，不勝枚舉。其類型、結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)、軟硬度、回彈性等因不同需求而各異。從結(jié)構(gòu)和材料的角度講，有金屬彈簧，工程塑料彈簧作為其中彈性體的緩沖墊，也有其中填充棕櫚等天然纖維或人造纖維的緩沖墊，還有基于開孔和閉孔發(fā)泡橡塑材料各種構(gòu)形的緩沖墊。 就非平面緩沖墊而言，眾多的發(fā)明專利是采用開孔發(fā)泡橡塑材料，如專利號為4143435， 4620337， 4741058， 4879776， 4955096， 5038433， 5070560， 5083335， 5136740，5138730,5327597的美國專利，以及采用非平面反置的緩沖墊，如專利號為4972535的美國專利。 在上述開孔發(fā)泡橡塑材料制成的緩沖墊中，有許多是在墊體中設置有各種各樣橫貫，縱貫，以及橫貫加縱貫的通道，如專利號為4106139，4110857，4134166，4524473，5491852， 5643139， 6284346， 7426767的美國專利以及專利號為CN00238719的中國專利。發(fā)泡橡塑材料的緩沖墊也可采用有不同凸凹構(gòu)形，如美國專利4397053， 4432110， 4603445，4700447， 5022111， 5488746， 6866915。此外，緩沖墊層還可由不同的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，如半月形，見專利號為4713854的美國專利和專利號為CN97236160. X的中國專利；再有就是采用大泡橡塑材料，如專利號為5274846的美國專利等。這些現(xiàn)有技術(shù)中提供的緩沖墊，或為帶有通道/空穴的整體，或為由不同的結(jié)構(gòu)單元組成。具有通道或空穴的整體發(fā)泡橡塑緩沖墊，其上下表面基本相同。由不同的結(jié)構(gòu)單元組成的緩沖墊，其結(jié)構(gòu)單元下表面的跨度等于或大于其上表面跨度。上述結(jié)構(gòu)的緩沖墊在設計上都不具有可巻曲的特性。[0005] 專利號為200520114825. 2的中國專利提出一種瑜珈運動墊，其墊體由發(fā)泡塑料材質(zhì)構(gòu)成，并有多條平行呈凹陷狀的折疊線，以使墊體容易被定位折疊收藏。然而此可折疊特性僅限于較薄的墊子，因其結(jié)構(gòu)不適合于厚墊。 專利號為6425153的美國專利采用多層"V"結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成緩沖墊，使作用于上表面的壓力逐層傳遞到下表面。這樣，結(jié)構(gòu)單元下表面的跨度小于其上表面跨度。但由于結(jié)構(gòu)單元的連接是剛性的，此緩沖墊不可折疊巻曲。 隨著來自能源及環(huán)保方面不斷升高的壓力，各產(chǎn)品，包括各種緩沖墊，都在力求高效低耗。在不犧牲產(chǎn)品性能的前提下簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減低產(chǎn)品重量，減少運輸儲藏消耗，是降低炭排放量節(jié)約能源的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種新型緩沖墊，它結(jié)構(gòu)相對簡單，緩沖性能好，高效低耗，重量輕，可巻曲，有浮力，符合降低炭排放量節(jié)約能源的大趨勢。[0009] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 —種閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，包括多只等截面立體結(jié)構(gòu)件、上表面層和下表面層，該立體結(jié)構(gòu)件夾置于上下兩表面層軟質(zhì)織物或非織物之間且與其牢固相粘接；并且所述立體結(jié)構(gòu)件截面的上頂邊跨度大于其下底邊跨度。 所述立體結(jié)構(gòu)為中空的等截面柱體，其柱體截面的外輪廓可以為等腰幾何形狀。[0012] 所述等腰幾何形狀可以為等腰三角形、或近似為等腰三角形、或等腰梯形、或近似為等腰梯形。 當所述等腰幾何形狀為等腰梯形時，其上邊長與下邊長跨度的比例大于3 : 2以使緩沖墊可巻曲。 所述等腰幾何形狀的等腰側(cè)面可以是平面，也可以為凹進或凸出的表面。[0015] 所述中空立體結(jié)構(gòu)件在所述上下表面層之間相互平行地設置。[0016] 在所述中空立體結(jié)構(gòu)件的頂面和/或底面和/或兩等腰上可以打孔。[0017] 所述中空立體結(jié)構(gòu)件的頂面可以設有一條或多條溝槽。 所述中空立體結(jié)構(gòu)件的底面可以是弧形，使得該底面與所述下表面層之間構(gòu)成一
條線、或幾條線、或多個點的連接結(jié)構(gòu)，即退縮為一個或多個支撐點。 所述中空立體結(jié)構(gòu)件的空腔的兩端可以用與之相同或不同的材料添實。 本緩沖墊還可以包括用中空或非中空的閉孔發(fā)泡橡塑材料制成的邊緣條，其固設
在所述緩沖墊的邊緣上。 所述上表面層和/或下表面層與所述立體結(jié)構(gòu)件可以通過超聲波焊、或熱氣焊、或膠粘固聯(lián)，而各個所述立體結(jié)構(gòu)件本身相互分離，不與其相鄰的所述立體結(jié)構(gòu)件固聯(lián)的。[0022] 當用熱氣焊時，所述上表面層與其下部的所述立體結(jié)構(gòu)件部分可以為斷續(xù)的焊接結(jié)構(gòu)以形成有凸有凹的格形。 所述上表面層和/或下表面層上可以設有阻燃劑、降煙劑和除微生物劑涂層中的至少一種。 另外，也可以在上表面層和下表面層至少其中之一的材料中添加阻燃劑、降煙劑和除微生物劑，還可以是將上述各種材料混合涂敷在所述上表面層和下表面層至少其中之一的表面上。 所述立體結(jié)構(gòu)件為閉孔的發(fā)泡塑料、或發(fā)泡橡膠、或發(fā)泡塑料橡膠混合物。 所述立體結(jié)構(gòu)件的重度為10-100千克力/立方米的閉孔橡塑材料，其孔密度為
10-109個/立方厘米，閉孔率高于80 % 。 在所述上表面層的上方還可以設有用開孔發(fā)泡橡塑材料制成的緩沖層以獲得不同的緩沖性能。 所述的緩沖墊可以設有外罩，通過該外罩使得所述緩沖墊的整體性及外觀得到改變。 所述的緩沖墊加開孔發(fā)泡橡塑材料制成的緩沖層也可以設有外罩，通過該外罩使得由閉孔發(fā)泡橡塑材料構(gòu)成的緩沖墊和由開孔發(fā)泡橡塑材料構(gòu)成的緩沖層合為一體。[0030] 所述外罩為纖維織物，或人造皮革，或天然皮革。 在所述下表面層的下表面上還可以設有兩條或多條可重復開啟/閉合的扣件。所述扣件可以是尼龍搭扣。[0032] 與開孔發(fā)泡橡塑材料相比，同樣重度的相應閉孔發(fā)泡橡塑材料具有高得多的壓縮模量。換言之，本實用新型提供的緩沖墊可采用重度比開孔發(fā)泡橡塑材料輕很多的閉孔發(fā)泡橡塑材料以達到所需的壓縮模量，從而成倍地節(jié)省材料。 本實用新型提供的緩沖墊可用于家居及野營所需的床墊，靠墊，座墊；火車，游輪，汽車，旅館所需的鋪墊，靠墊；醫(yī)院，體育訓練場，老人院所需的踏墊，防摔墊，漂浮墊等。這樣的緩沖墊具有如下優(yōu)點(l)以閉孔發(fā)泡橡塑材料的整體結(jié)構(gòu)變形和局部氣孔變形來支撐和緩沖壓力，高效且用料少；(2)立體結(jié)構(gòu)件與軟質(zhì)織物或非織物相連，承載穩(wěn)定，回彈性優(yōu)化，結(jié)構(gòu)簡單，制作容易；(3)本緩沖墊可巻曲，易搬運儲藏；(4)本緩沖墊重量輕，可浮于水上用于救生。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型提供的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊的結(jié)構(gòu)示意圖；[0036] 圖2a和圖2b分別為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)件在承受壓力前和承受壓力發(fā)生變形量為50%時截面形狀的示意圖； 圖3a、圖3b和圖3c為不同截面形狀的立體結(jié)構(gòu)件的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；[0038] 圖3d為下底面為弧形的立體結(jié)構(gòu)件的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；[0039] 圖3e為在上表面上設有凹槽的立體結(jié)構(gòu)件的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；[0040] 圖3f為在立體結(jié)構(gòu)件的壁上設置穿孔的結(jié)構(gòu)示意圖；[0041] 圖4a、圖4b和圖4c為幾種邊緣條的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；[0042] 圖5為如
圖1所示的緩沖墊折疊的示意圖； 圖6a、圖6b為立體結(jié)構(gòu)件和該立體結(jié)構(gòu)件兩端的填充物的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6c為將圖6b所示的填充物填實在如圖6a所示的立體結(jié)構(gòu)件中空腔室的兩端
的截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6d、圖6e和圖6f為另一種截面的立體結(jié)構(gòu)件和其兩端的填充物以及立體結(jié)構(gòu)
件被蓋填充物填實兩端的截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為包括四周邊緣條的本緩沖墊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為立體結(jié)構(gòu)件與上表面層部分固聯(lián)以形成凸凹網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為顯示在上表面上設置開孔橡塑材料制緩沖層以及在下表面上設置扣件的
本緩沖墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖1為實用新型提供的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊11的示意圖。其長度，寬度，和厚度取決于具體需要。緩沖墊ll主要由多只截面為等腰三角形的中空立體結(jié)構(gòu)件12構(gòu)成。每只立體結(jié)構(gòu)件12的長度與緩沖墊11的寬度相匹配，相互平行地排列，排列的個數(shù)與設定的緩沖墊的長度相應。每只立體結(jié)構(gòu)件12的長度也可與緩沖墊11的長度相匹配，相互平行地排列，而排列的個數(shù)與設定的緩沖墊的寬度相應。立體結(jié)構(gòu)件夾置于非織物即無紡布制成的上表面層和下表面層13。通過焊接或粘接，上表面層和下表面層13與多只等腰三角形柱體的立體結(jié)構(gòu)件12的頂平面14和下棱角15固接連。使用時，等腰三角形的頂平面14在上，棱角15在下。在所述緩沖墊的四周邊緣上固設長條形邊緣條16用作緩沖墊的邊緣。它們也由閉孔發(fā)泡橡塑材料制成并焊接或粘接于上下表面層13上。如圖4a、4b、4c所示，邊緣條可采用由閉孔發(fā)泡橡塑材料制成的矩形、直角梯形截面的非中空邊緣條16，23構(gòu)成，或可以為中空體24構(gòu)成。如圖7所示緩沖墊的四邊緣由非中空的立體結(jié)構(gòu)邊緣條23，16組成，而中部由中空的立體結(jié)構(gòu)12組成。 本緩沖墊由閉孔發(fā)泡橡塑材料制成，其壓縮模量遠高于相應的開孔發(fā)泡橡塑材料。而將其做成中空的立體結(jié)構(gòu)，可以適應大形變。如圖2所示即立體結(jié)構(gòu)件12的截面外輪廓為等腰三角形在受壓前后的大致形態(tài)。其受壓后的高度可以壓縮為原高度的50%。具體在承載過程的形變以及應力-應變曲線將取決于不同的閉孔發(fā)泡橡塑材料的特性。[0051] 本緩沖墊中的立體結(jié)構(gòu)件可以是不同的等腰幾何形狀截面，如圖3a至圖3d所示為幾例本實用新型可采用的其它結(jié)構(gòu)，如圖3a和圖3b所示為兩腰成內(nèi)凹弧面的等腰三角形截面的立體結(jié)構(gòu)件17和兩腰凸出的等腰三角形截面立體結(jié)構(gòu)件18。如圖3c所示為等腰梯形截面的立體結(jié)構(gòu)件19，其空腔可以為與外形相似的等腰梯形柱狀空間，也可以是橢圓形柱狀空間。如圖3d所示的立體結(jié)構(gòu)件20，其截面為等腰梯形，而下底面即梯形的短邊可以是弧形，這樣，就與下表面層形成一個以上的棱邊或支點的固定結(jié)合的交線或交點。如圖3f所示，還可以在截面為等腰幾何形狀的長件的頂平面、底平面和側(cè)平面的其中至少一個面上打孔21以增快空氣在立體結(jié)構(gòu)內(nèi)外的流動。如圖3e所示，可以在截面為等腰幾何形狀的中空立體結(jié)構(gòu)件的頂平面上可以刻有一條或多條溝槽22以便緩沖墊表面的透氣。[0052] 當所述立體結(jié)構(gòu)件的截面為等腰梯形時，其上頂邊與下底邊的跨度比例大于3 : 2。這樣的立體結(jié)構(gòu)塊可方便收巻。該比例的最大值可以是無窮大，即變形為等腰三角形。下底邊為一個點。 使用上大下小的等腰幾何形狀的立體結(jié)構(gòu)件平行排列構(gòu)成的本緩沖墊，可以方便地巻起收藏，如圖5所示。 如圖6a、圖6b、圖6c以及圖6d、圖6e和6f所示，可以將中空立體結(jié)構(gòu)件12或19的中空腔室兩端添實以增強邊緣的抗壓，如將一小段小三角形棱柱25添入中空三角形立體結(jié)構(gòu)件12使其頂端成為非中空形體26。又如將一小段橢圓柱27添入中空立體結(jié)構(gòu)件19使其頂端成為非中空形體28。 如圖8所示，為立體結(jié)構(gòu)件12與上表面層無紡布13的焊接結(jié)構(gòu)，立體結(jié)構(gòu)件12的上表面可以不是全部與上表面層焊合，而只是部分焊接以形成有為焊合的凸出部分29和有焊合的凹進部分30的格形。 如圖9所示，在上述緩沖墊的上方可選擇性添加開孔發(fā)泡橡塑材料構(gòu)成的緩沖層31 ，而下方邊緣可選擇性添加可重復開啟/閉合的扣件32， 33 (如尼龍搭扣)，用于與相鄰物體固定。
權(quán)利要求一種閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，包括多只等截面立體結(jié)構(gòu)件、上表面層和下表面層，其特征在于該立體結(jié)構(gòu)件夾置于上下兩表面層軟質(zhì)織物或非織物之間且與其牢固相粘接；并且所述立體結(jié)構(gòu)件截面的上頂邊跨度大于其下底邊跨度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的緩沖墊，其特征在于所述的立體結(jié)構(gòu)件為中空的，且截面外 輪廓為等腰幾何形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖墊，其特征在于所述中空的立體結(jié)構(gòu)件的截面為等腰 三角形、或近似為等腰三角形、或等腰梯形、或近似為等腰梯形；或者，所述的中空立體結(jié)構(gòu)件的兩等腰側(cè)面是平面，或為凹進或凸出的表面；或者， 所述中空立體結(jié)構(gòu)件的頂面有一條或多條溝槽；或者，所述的中空立體結(jié)構(gòu)件的底面是弧形，使得該底面與所述下表面層之間構(gòu)成一條線、 或幾條線、或多個點的連接結(jié)構(gòu)；或者，所述的中空立體結(jié)構(gòu)件的頂面和/或底面和/或兩等腰上打有孔洞；或者所述的中空立體結(jié)構(gòu)件的空腔的兩端用與之相同或不同的材料添實；或者，所述立體結(jié)構(gòu)件相互平行地設置于所述上下兩表面層之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于當所述立 體結(jié)構(gòu)件的截面為等腰梯形時，其上頂邊與下底長的跨度比例大于3 : 2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于還包括用 中空或非中空的閉孔發(fā)泡橡塑材料制成的邊緣條，其固設在所述緩沖墊的側(cè)邊緣上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于所述上表 面層和下表面層與所述立體結(jié)構(gòu)件通過超聲波焊、或熱氣焊、或膠粘固聯(lián)，而各個所述立體 結(jié)構(gòu)件本身相互分離，不與其相鄰的所述立體結(jié)構(gòu)件固聯(lián)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于當用熱氣焊時，所述上表面層與其下部的所述立體結(jié)構(gòu)件為斷續(xù)的焊接結(jié)構(gòu)以形成有凸有凹的格 形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于所述立體 結(jié)構(gòu)件為閉孔的發(fā)泡塑料、發(fā)泡橡膠；或者，所述立體結(jié)構(gòu)件為重度為10-100千克力/立方米，孔密度為10-109個/立方厘米，閉 孔率高于80%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于在所述上 表面層的上方設有用開孔發(fā)泡橡塑材料制成的緩沖層；或者且設有外罩，使得由開孔發(fā)泡 橡塑材料制成的緩沖層和由閉孔發(fā)泡橡塑材料制成的緩沖墊合為一整體；或者，在所述下表面層的下表面上設有兩條或多條可重復開啟/閉合的扣件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，其特征在于所述外罩 為纖維織物，或為人造皮革，或為天然皮革；或者，所述扣件為尼龍搭扣。
專利摘要本實用新型公開了一種閉孔發(fā)泡橡塑材料立體結(jié)構(gòu)緩沖墊，包括中空的立體結(jié)構(gòu)件、上表面層和下表面層；該立體結(jié)構(gòu)件夾置于所述上下兩表面層軟質(zhì)織物或非織物之間且與其牢固粘接；并且所述立體結(jié)構(gòu)件截面的上頂邊跨度大于其下底邊跨度。本緩沖墊具有如下優(yōu)點(1)以閉孔發(fā)泡橡塑材料的整體結(jié)構(gòu)變形和局部氣孔變形來支撐和緩沖壓力，高效且用料少；(2)立體結(jié)構(gòu)件與軟質(zhì)織物或非織物相連，承載穩(wěn)定，回彈性優(yōu)化，結(jié)構(gòu)簡單，制作容易；(3)本緩沖墊可卷曲，易搬運儲藏；(4)本緩沖墊重量輕，可浮于水上用于救生。
文檔編號A63B6/00GK201523879SQ20092021653
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者曹邦曙 申請人:曹邦曙