模制承载表面及其制造方法

专利名称：模制承载表面及其制造方法
技术领域：
本发明涉及承载表面，更具体地说涉及模制承载表面，比如椅子或长凳的靠背或底座，或者床、吊床或其它相似产品的支持表面。
背景技术：
现在有很多人为了生产新型和改进型的承载表面不断努力。在一般承载表面的情况中，这些努力的主要目标是得到耐用并且便宜的承载表面。在座椅或者其他身体支持型应用的背景下，解决舒适问题也是很重要的。比如，对座椅来说，提供一种舒适的表面并且长期使用也不会引起身体的疲劳非常重要。考虑到特定表面所需的负载的特性(例如硬度，弹性，受力/形变轮廓)由于应用的不同而各不相同，制造一种在设计和制造过程中易于适应不同应用的承载表面是需要的。为广泛的应用而提供模制承载表面是已知的。例如，模制的塑料椅子(如草坪躺椅)从许多不同的知名厂家都能买到。虽然这些模制椅子提供一种廉价的座位选项，但它们不能提供如传统气垫那样昂贵承载表面所具有的那种支撑水平和舒适度。相反，它们实质上提供一种线性的受力/形变轮廓，这种受力/形变轮廓使典型的模制座位表面感觉起来像是鼓面或者弹簧垫。在座位或者其他支持身体的应用中，这会导致不舒适并且有时候是人体工程学无法接受的承载表面。进一步地，传统模制座位的可调节度是相当有限的。不同的材料和不同的材料厚度可以用来对座位的特性提供有限的控制度，但这种控制水平对很多的应用来说并不够。为了解决前述模制承载表面的局限，在成型后提供定向的模制承载表面来得到想要的承载表面特性也为已知。美国序列号为11/423，M0，标题为承载表面，2006年6月12 日由Coffield等提出的专利申请通过引用而并入本申请中。定向的承载表面与以往的技术相比，在很多方面已被证明具有明显的进步

发明内容
本发明提供一种承载表面组件，该组件拥有定向的、模制的、与相对坚硬的定向构件相互固定的承载表面。该承载表面具有弹性，从而可以让承载表面在预期的负载下发生形变。所述定向构件的特性被选择以使得该定向构件提供坚硬的边缘构件以用于在定向过程中和/或将所述承载表面安装到支撑结构(例如椅座框架或椅背框架)时保持所述承载表面。在一个实施例中，所述承载表面包括一对安装到所述承载表面的相对边缘的定向构件。该承载表现可以与定向构件一起被一体化地模制成单一结构，比如通过在模制承载表面之前将定向构件放到模具空腔中。在一个实施例中，所述定向构件包括多个互锁构件(interlocking features)，这些互锁构件能在承载表面模制过程中在承载表面和定向构件之间提供机械互锁。在一个实施例中。这些互锁构件是一些孔洞，这些孔洞在承载表面模制到定向构件时被承载表面材料填充。这些孔洞可以沿大致垂直于承载表面拉伸载荷的方向延伸。孔洞的大小、形状、位置和截面面积之和可以因应用的不同而有所不同。在一个实施例中，总的突出部截面面积大致等于或者大于最大的拉伸载荷乘以用来形成承载表面的材料的切变强度的总数。在一个实施例中，承载表面材料的切变强度为每平方英寸2000磅。在第二方面，本发明提供一种制造带有定向构件的承载表面的制造方法，一般包括下面步骤(1)提供定向构件；(2)将定向构件置于模具空腔(mold cavity)内；(3)将承载表面模制到定向构件上以形成统一的结构；以及(4)用定向装置来定向承载表面，该定向装置与定向构件匹配并且利用该定向构件来拉伸所述承载表面。在一个实施例中，所述承载表面具有一对设置在相对边缘的定向构件。此实施例包括如下一般步骤(1)提供一对定向构件；(2)将定向构件置于模具空腔内并位于该模具空腔的相对的两端；(3)将承载表面模制到定向构件上以形成统一的结构；以及(4)用定向装置定向承载表面，该定向装置与两个定向构件匹配并且将两个定向构件相互分开来拉伸所述承载表面。在第三方面，本发明批露了一种制造和安装承载表面组件的方法，一般包括以下步骤(1)提供定向构件；(2)将定向构件置于模具空腔；(3)将承载表面模制到定向构件上以形成统一的结构；⑷用定向装置定向承载表面；以及(5)将定向构件安装到支撑结构上。在一个实施例中，所述承载表面具有一对设置在相对的边缘的定向构件。在这个实施例中，该方法一般可以包括下列步骤(1)提供一对定向构件；(2)将定向构件置于模具空腔并位于该模具空腔的相对的两端；(3)模制承载表面到定向构件上来形成统一的结构；(4) 用定向装置定向承载表面；以及(5)将定向构件安装到支撑结构。安装定向构件的步骤可以包括安装定向构件到框架的步骤和安装该框架到支撑结构的步骤。本发明提供一种简单并且有效的结构和方法，该方法有助于定向、模制的承载表面的制造和安装。该定向构件提供坚硬的结构，该结构可以用卡扣、紧固件或者其他安装构件容易地安装到支撑结构。所述定向构件也为承载表面组件提供可以容易地通过定向装置结合的坚硬边缘构件。因而有助于通过拉伸来对所述承载表面进行定向。定向构件与承载表面之间的机械互锁可以通过所述定向构件的互锁构件的设计和设置来部分地控制。通过下面的详细描述、权利要求和附图，对本领域的普通技术人员来说，本发明的其他特性和优势会变得清楚，在附图中相同的数字被用于表示相同的特征。


图1是根据本发明实施例的具有一对定向构件的承载表面的透视图。图2是承载表面一部分的放大的透视图。贯穿承载表面材料的可定向构件的密封部分以虚线表示。图3A是承载表面的截面视图，显示了承载表面与定向构件之间的相互关系。图IBB是承载表面一部分放大的透视图，图中展示了承载表面和定向构件之间的相互关系。图4是模具的截面视图，展示了还没有被注入承载表面材料的模具腔体中的定向构件。
图5是模具的截面图，展示了承载表面材料注入之后，模具空腔里的定向构件。图6是定向过程中定向装置的前视图。图7是定向装置的前视图。图8A是可选的定向构件的一部分的透视图。图8B是模具的截面图，展示了承载表面材料注入后，模具空腔内的图8A中可选的定向构件图9是可选的承载表面俯视平面图。图IOA是图9中可选的承载表面一部分的放大视图。图IOB是图9中可选的承载表面一部分的放大视图，其中连接器处于结合状态。图11是第二可选实施例的代表性视图。图12第三可选实施例的定向构件的透视图。图13是第四可选实施例的透视图。图14是第四可选实施例一部分的放大透视图。图15是第五可选实施例的透视图。图16是相互连接在一起的若干承载表面组件的俯视平面图。图17A是相互连接在一起的承载表面组件的一部分的放大俯视平面图。图17B是相互连在一起的承载表面一部分的放大侧面正视图。图18显示的是安装到框架上的第五可选实施例的透视图。图19是第六可选实施例的透视图。在详细介绍本发明的实施例之前，可以理解的是本发明并不局限于以下描述或者附图所示的结构细节和部件配置。本发明能够以其他多种实施例或者其他实现方式或者完成方式来实现。同时，可以被理解的是这里使用的措辞和术语是为了说明的目的，而不应该被认为是一种限制。“包含”、“包括”这类词及其变形是为了包括列举的项目及其等同物，也包括额外的项目及其等同物。
具体实施例方式图1中显示了根据本发明一个实施例的承载表面组件10。该承载表面组件10大体包括承载表面12和一对设置于承载表面12的相对的边缘处的定向构件14、16。所述定向构件14、16提供了硬质边缘构件，该边缘构件可以用来定向承载表面12和/或者将承载表面12安装到支撑结构上。在第二方面，本发明公开了一种制造承载表面组件的方法，包括如下一般步骤 (1)提供一对定向构件14、16 ;(2)把所述定向构件14、16放到模具空腔内并置于该模具空腔的相对端；( 将承载表面12模制到定向构件从而形成承载表面组件10 ；并且(4)用定向装置(未示出)来定向承载表面12，所述定向装置与两个定向构件14、16匹配并且使所述定向构件14、16相互分离来拉伸所述承载表面12。在第三方面，本发明公开了一种制造并安装承载表面组件的方法，一般包括的步骤为(1)提供一对定向构件14、16 ;(2)把所述定向构件14、16放到模具空腔内并置于该模具空腔的相对端；C3)将承载表面12模制到定向上构件从而形成承载表面组件10 ； (4) 用定向装置(未示出)来定向承载表面12 ；以及(5)将定向构件安装到支撑结构上。在一个实施例中，所述定向步骤可以包括将定向装置与两个定向构件14、16相配并且将定向构件14、16互相分离来拉伸所述承载表面12。现在参照图1，图中所示的承载表面组件10被设计用来作为椅子座位支撑表面或者椅子座位支撑表面的一部分。但是，本发明实质上可以被应用到任何需要弹性承载表面的应用中。在这个实施例中，承载表面组件10包括前边缘20，后边缘22，右边缘M和左边缘沈。方向术语，如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”，是用来参考图1中实际所示的方向， 并不是为了将本发明限制在那些承载表面组件10被置于特别方向的应用。承载表面12包括多个大体上从右边缘M延伸到左边缘26的带条观。这些带条观可以彼此连接成不同的角度以在从前到后的方向上提供受控制的相互依赖关系(interd印endence)。例如，带条观可以包括连接相邻带条28的桥30a、30b。桥30a、30b的形状和大小可以根据相邻带条观之间需要的连接数量来设置。不同的应用之间甚至是同一个应用中的不同位置上的桥的设计和设置都可能是不同的。虽然图示中的承载表面12有多个带条，但承载表面12实际可以有结构配置。比如，承载表面12可以为连续的一整片。在图示的实施例中，定向构件14、16被沿右边缘M和左边缘沈设置于彼此相对的位置上，这有助于承载表面12在从左到右方向上的定向，也有助于承载表面在其左边缘和右边缘处的安装。在本实施例中，在定向过程中以及被安装到支撑结构之后，承载表面组件10所承受的拉伸载荷在从左至右的方向上延伸(extend)。如果需要，所述定向构件14、 16可沿着承载表面的其他边缘或边缘部分定位。图2是所述承载表面组件10 —端的放大图，展示了定向构件14。在图示的实施例中，定向构件14、16实际上是彼此相同的。然而这不是必须的，定向构件之间可以互不相同。假定两个定向构件基本上是一样的，描述两个定向构件14、16时将主要参考定向构件 14。定向构件14 一般包括头部30和突起32。头部30暴露在外并且可以包括轮廓或其他特征(未示出)，该轮廓或其它特征用来方便为定向目的与定向机器匹配或者有助于在最终的使用过程中连接到支撑结构上以支撑所述承载表面。例如，头部30可以具有螺纹或者其他紧固孔(未示出)，以便用螺丝或者其它紧固件安装头部。如另一个示例，头部30可以包括允许头部30卡扣固定到定向机器和/或支撑结构上的卡扣(未示出)。在图示的实施例中，突起32被包在承载表面12中。突起32包括多个孔34，承载表面的材料延伸通过这些孔以将承载表面12与定向构件14机械地结合在一起。图示的实施例中，孔34沿大致垂直于拉伸载荷方向延伸穿过突出32，所述拉伸载荷为承载表面组件 10在定向过程中和/或作为承载表面的最终使用过程中所承受的拉伸载荷。孔34的朝向可以因应用的不同而有所不同。图示实施例的孔34截面一般为正方形，从而提供一个沿平面延伸的表面(见图3A)，所述平面大体上垂直于拉伸载荷的方向。孔34可以根据需要因应用的不同而有所不同。例如，孔的截面可以为长方形并且仍然提供沿平面延伸的表面，所述平面垂直于拉伸载荷的方向。在其他应用中，孔可以以另外一种方式塑造，即其并不提供延伸通过大体上垂直于拉伸载荷方向的平面的表面。孔在其长度方向上，其截面形状也可以被塑造得不同。在图示的实施例中，所述承载表面材料的面积和所述突出的面积基本上是相等的。更具体地说，从截面视图来看(见图3B)，每个突出部分36的面积大致等于突出部分 36的上方、下方和沿着该突出部分每侧(如图:3B中阴影区域A所示)的承载表面材料的总
7面积。在确定这种大致相等的过程中，延伸到相邻两个突出部分36中点部分的面积已经被考虑在内。制造所述承载表面组件10的方法会结合图4-7说明。所述定向构件14、16是预先制造的。比如，定向构件14、16可以用传统注入模制技术或者装置来注入模制。孔34可以在模制过程中形成或者被在后续的制作步骤中加到定向构件14、16。多种材料都可以用来制造定向构件14、16，只要它们有足够的硬度能承受在定向过程中遇到的作用力。在图示的实施例中，定向构件14、16是由塑料材质制成，该塑料材质的硬度比承载表面12要大一个数量级。然而，定向构件14、16不是必须由塑料制成，而是可以用任何硬度足够承受定向过程中所遇到的作用力的材料。不同的应用中特定的硬度有可能各不相同，这很大程度上取决于承载表面材料的特性和定向过程中所要达到的延伸率。现在参照图4，所述定向构件14、16被置于模具空腔80中以便用于承载表面12。 在图示的实施例中，所述定向构件14、16被置于模具空腔80相对的端部。所述定向构件 14、16被定位成使其各自的突出部分32如悬臂似的伸入模具空腔80。所述模具空腔80可以被塑造为当完全闭合后，它能将定向构件14、16稳固地保持在适当的位置上。接下来承载表面12被模制到定向构件14、16上的适当位置。承载表面12的材料被引入模具空腔80，图示实施例中，该引入可利用传统的模制技术或者装置来实现。 本实施例承载表面材料可以是热塑弹性体(thermoplastic elastomer)，如共聚物聚酯 (COPE (copolymer polyester))、尼龙 TPE 或者热塑尿烧(thermoplastic urethane)。所弓 | 入的材料流过并充分地填满模具空腔80。在此过程中，所述材料流过定向构件14、16上的孔34，详见图5所示。所述材料被保持在模具中，直到它完全固化。一旦固化结束，所述承载表面12及定向构件14、16就被机械地结合在一起形成基本上统一结构的承载表面组件 10。在某些应用中，在承载表面12与定向构件14、16之间也会用一些粘合剂。一旦承载表面组件10形成，所述承载表面12就被定向来赋予其所需的物理特性。 比如，在使用过程中，所述承载表面12可能被故意并永久地在某个方向变形，沿着该方向主要拉伸载荷将产生作用(rim)。通过在实际投入使用前这样做，那些使用中因负载而产生的不希望的变形(或者蠕变)可以被控制或者可能一起被避免。在定向之前，承载表面12 被有意地设计成比其实际使用中的尺寸小，小的量就是在定向过程中带来的永久变形所扩大的那部分。实际上，定向过程迫使大部分的蠕变(ere印)在实际使用之前发生，而不是在承载表面组件10的实际使用过程中才发生。迫使这种蠕变发生在制造环境下使得它能以可控及可重复的方式发生。图1-5所示的承载表面组件10可以是由能够固定定向构件及施加希望的作用力到承载表面的任何类型的定向装置来制造。图6和图7所示的是一种定向装置100，该装置能够定向图1-5中所示的承载表面组件10。所述的定向装置100大体包括一对可夹在定向构件14、16上的夹具102、104。夹具102、104可包括塑造成能与定向构件14、16匹配的夹口(jaw)。比如，所述定向构件14、16可包括突出部或者其它提供与所述夹具102、104形成稳固的相互连接的表面轮廓。如果需要，夹具102、104的夹口可以用螺栓或者其他紧固件被保持在封闭位置。在图示的实施例中，上面的夹具102被可移动地安装到所述定向装置以使得所述两个夹具102、104之间的距离是可变的。所述可移动的夹具102可以被安装到托架106上，托架106与液压缸(未标出)或者其他能为托架106提供线性运动的机构相连。液压缸108的伸缩可以用来移动托架106进而移动可移动的夹具102(对比图6和图7)。应用到承载表面的拉伸量会因应用的不同而有所不同。然而，在图示的实施例中，承载表面10可以在近两倍到六倍于原长度的范围里被拉伸。一旦定向构件14、16被包含进承载表面组件10后，就可以用来将承载表面组件安装到支撑结构(未示出)上。比如，所述定向构件14、16可以用紧固件(未示出)固定到支撑框架(未示出)上。所述支撑框架可以是外围结构(peripheral structure) 0如果需要，所述定向构件14、16可以包括孔洞或者其他在最终使用中方便定向构件14、16与定向装置100匹配和/或者方便承载表面组件10安装到支撑结构上的紧固细节(fastener details)0如上所述，图示的承载表面组件10 —般包括承载表面12和一对定向构件14、16。 虽然图示中定向构件14、16为一对，但定向构件的数量可以因应用的不同而不同，这种不同很大程度上取决于承载表面12、支撑结构(未示出)及定向装置(未示出)的设计和设置。在某些应用中，承载表面组件10可以只包括一个定向构件，而在其他应用中，定向构件的数量可以按照需要确定。在图示的实施例中，所述的一对定向构件14、16被用来定向所述的承载表面12和用来将承载表面组件10安装到支撑结构上。在一个应用中，并不是所有的定向构件都需要同时具备这两种功能。比如，在其它应用中，承载表面组件中任何给定的定向构件可以是用来定向，用来安装或者两者皆有。在图示的实施例中，所述承载表面12和所述定向构件14、16通过承载表面材料流过突出部32的孔34被机械地结合在一起。这些元件可以用其它机械结构相互连接。比如， 如图8A和8B所示，定向构件14’可限定通道32’和多个柱状物34’，所述多个柱状物34’ 延伸横穿所述通道32’。在不同的应用中，所述柱状物的大小、形状、间隔和设置会各不相同。在使用中，所述柱状物34’在模制过程中被承载表面材料12’的流包围，如图8B所示。图9和图10A-B所示的是一种替换性的承载表面组件210。在这个实施例中，定向构件214、216包括一体连接特征。更具体地，所述定向构件214，216包括突出片217 (tabs)。 所述突出片217可以是带有倒钩的，以便其能卡扣到支撑结构(未示出)的相应的开口中。 定向装置也可以包括能与标签27紧密互连的轮廓。例如，定向装置可以包括夹在突出片 217上的夹口。所述夹口的轮廓可以是与所述突出片217相吻合的。图9和IOA用虚线展示了定向构件214上的孔234。如图中所示，通常所述孔234的截面呈圆形，并且是沿定向构件214的突出部232呈两排错位排列。不同的应用中孔234的大小、形状、间隔和截面图形可以不相同。还有可能有需要将若干承载表面组件结合在一起提供一个更大的支持结构。比如，两个或更多承载表面组件可以被置于彼此相邻位置来相互配合提供更大的支持表面 (图16所示)。在有些应用中有可能需要将相邻的承载表面相互连在一起。除其它方面， 这样能有助于防止两个承载表面组件在负载情况下分离，并且在支持和移动方面能给予两个组件一些相互依存。图9和图10中的实施例包括整合的连接件用来将相邻承载表面组件相互固定在一起。更具体地，本实施例的承载表面组件210可以包括四个阳性连接器 250 (male connector)和四个阴性连接器252 (female connector)。所述阳性连接器250 包括头部254，所述阴性连接器252限定了孔洞256。在使用中，一个承载表面组件210的阳性连接器250可以与相邻承载表面组件210的对应的阴性连接器252相匹配来连接两个组件。例如，图IOB展示了组件210的阳性连接器250卡扣着另一个组件210的阴性连接器252。在组装过程中，阳性连接器250被牵拉穿过阴性连接器252上的孔洞256直到头部 254穿过孔洞256并将连接器250、252锁在一起。所述连接器250、252可以有多种不同设置，该设置取决于不同的因素，比如承载表面组件所需要的特性、连接器的张力、连接器结合在一起所需要的力、一旦连在一起以后，分开连接器所需要的力以及相邻承载表面组件之间所需要的弹性和依赖性。所述承载表面组件210的连接器的设计和设置仅仅是举例。 连接器的数量、大小、形状和设置可以根据不同应用的需要而有所不同。比如，连接器不必要均勻地间隔，不必要彼此相同。进一步地，不必所有阳性连接器都处于一边且阴性连接器处于另外一边。相反，它们可以根据需要被混合提供，另一边使用与之配对的设置。在图示的实施例中，连接器没有被定向，但可以理解的是如果需要，它们是能够被定向的。图11所示的是第二种承载表面组件310的替代性的实施例。在这种实施例中，定向构件314包括两个突出部332。所述突出部332中每一个都限定若干孔334。承载表面 312在适当位置被模制到突出部332上，从而提供统一的组件。图12展示另一供选择的定向构件414。在该实施例中，定向构件414包括两个突出部432，且每个突出部432限定三个孔洞434。另外，定向构件414的头部430限定若干孔洞435。在该实施例中，所述头部430和突出部432可以被暴露在模具空腔内部，以便承载表面材料流过并机械地与所述头部430和所述突出部432互锁。在一些应用中，定向构件可以被安装到支撑结构而不需要独立的支撑框架。比如， 如图13和图14所示，承载表面组件510可以包括设计为用作椅子座或者椅子靠背框架的定向构件514(只显示了一个)。在这个实施例中，所述定向构件514的被刻画成具有需要的美学外形，并且被设置成不通过分离的框架而直接安装到下面的支撑结构上。比如，所述定向构件514可以沿承载表面组件510的左右两端定位。所述定向构件514可以被安装到沿椅子左右两边延伸的支撑结构上来提供悬吊座位结构。这种实施例不用单独的外围框架来支撑承载表面组件510，因此在某些应用中可以节省成本。承载表面材料512用虚线展示了所述定向构件514上的孔洞534。如图所示，所述孔洞534的截面一般呈三角形并被置为两排。孔洞534的大小、间隔、排列和截面形状可以因应用的不同而有所不同。图15-18展示了第四种可选的实施例。该实施例与图9和图10A-B中的实施例相类似，其相似点在于承载表面组件(见图15)都可以用于那些需要将若干承载表面组合起来提供更大支持表面(见图16)的模块化应用中。在这个实施例中，每个承载表面组件610 包括三组一体化的连接器630和632。更具体的是，在这个实施例中，每个承载表面组件610 包括三个阳性连接器630，其从承载表面组件610的一侧延伸和三个阴性连接器632，其从相对的一侧延伸。所述连接器可以与延伸横穿所述承载表面组件的桥接器6 对齐，也可以不与之对齐，对齐或者不对齐部分取决于整个表面所需要的支撑特性。例如，图15-18所示的实施例中，中间的那组连接器是与延伸横穿所述承载表面组件桥接器6 相对齐的， 而另外两组连接器则没有与桥接器对齐。图16展示了三个用连接器连接在一起的承载表面组件610。在这个实施例中，一个承载表面组件的阳性连接器与相邻承载表面组件的对应的阴性连接器相互连接在一起。 虽然图16显示了连接在一起的三个组件，但相互连接在一起的承载表面组件610的数量在不同应用中可以有所不同。比如，在有些应用中，只有两个承载表面组件被连在一起，而在另一些应用中，多于三个承载表面组件可以被连接在一起。
如上所述，连接器的设计和设置可以因应用的不同而有所不同。然而，在图示的实施例中，每个阳性连接器630可以包括带有锥形突起640 (tapered nose)和平坦的尾部 642的头部634，每个阴性连接器632可以限定形状为能够接纳所述头部634的孔洞636 (见图15)。锥形的突起640可以方便所述头部634插入到阴性连接器632的孔洞636中。限定孔洞636的阴性连接器的表面可以包括肩部644，其形状能够容纳所述头部634的尾部 642(见图17A)。平坦尾部642与肩部644之间的界面(interface)可以被设置成防止头部634从阴性连接器632中分离。如果有需要，尾部642和/或肩部644的交界表面可以向内倾斜一定角度，以便当遇到趋向于拉开两个承载表面组件的作用力时，用来将阴性连接器632的相对边拉到一起。如图17B所示，这个实施例可以提供带有相对平坦轮廓的连接器630和632，连接器的厚度不超过承载表面组件主要部分的厚度。相应地，连接器不必增加用来容纳承载表面组件的间隔，并且不会被坐在上面或者其他方式支撑在上面的用户感觉到。带有一体化连接器的承载表面组件也可以从包括如上面与图1-14中实施例相关的讨论中的一体化的定向构件中获益。然而，在本发明的该方面的范围内，承载表面组件不必包括一体化的定向构件。比如，图15-18中的实施例不包括一体化的定向构件。相反，其包括可以被卡进框架或者别的结构构件中的一体化的连接边缘(attachment edges)。图18 展示了承载表面组件610的一端安装到框架670。其相对端可以被用相同的方式安装。承载表面组件610的大小和框架670相对边之间的间隔可以被选择为在需要的张力下放置所述组件610。比如，可以预加载所述承载表面组件610以便其能提供所需要的支撑和缓冲特性。如果承载表面组件610小于框架670对边之间的间隔，那么在安装到框架670时承载表面组件610被拉伸，并且安装好以后承载表面组件610被保持为拉伸状态。现在参考图 18，承载表面组件610的相对的边缘660可以被制成带有一体化的连接构件(attachment detail) 662。图示实施例的边缘660被用来通过沿垂直于承载表面组件610的主范围方向旋转边缘660并把它们扣进相对的框架672的相应的槽670 (或其他结构性构件)中的方式来安装。承载表面组件中的张力可以用来帮助将连接构件662保持在槽670中。另外(或者可选地)，紧固件(如螺钉)可以用来将所述边缘固定到框架或者别的结构性构件上。虽然图15-18展示了带有三组沿承载表面组件对边均勻分布的连接器的实施例， 但是这种结构仅仅是示例性的。连接器的数量和间隔可以因包括预期的负载和需要的支撑特性等因素的不同而有所不同。例如，图19所示，承载表面组件710可以包括七组连接器， 每组包括阳性连接器730和阴性连接器732。这些连接器被设置为一组在所述组件中间，所述组件的相对两端各有三组连接器。在这个实施例中，五组连接器与延伸穿过承载表面组件710的桥接器7 对齐，另外两组连接器则没有与桥接器对齐。相邻承载表面组件可以用任何能够将阴阳连接器卡扣到一起的组件设备连接。在一些应用中，这需要用手工完成。在一个实施例中，组件机器(未示出)包括用于保持相邻承载表面组件的固定装置。所述固定装置可以保持整个组件或者只保持组件的一部分。例如，所述固定装置只保持连接在一起的连接器。在这个实施例中，所述固定装置保持所述部分以便阴阳连接器互相重叠。所述组件机器包括心轴(mandrel)或者别的类似的部件，该心轴或其它类似的部件可以在垂直于承载表面组件范围方向上施加力于阴阳连接器上。要施加一个足够大的力使阴阳连接器卡扣连接。关于承载表面组件710，所述心轴将强迫阳性连接器的头部穿过阴性连接器的孔洞。在另一个实施例中，阴阳连接器是在承载表面组件被安装到框架(或者别的支撑结构)上之后才结合。在这个实施例中，所述框架本质上作为固定装置用来将所述承载表面组件保持在适当位置，此时，心轴或其它类似构件施加所述需要的垂直的力来连接所述连接器。用作连接所述连接器的装置或者方法会因应用的不同而有所不同，部分取决于连接器的设计和设置。对前述实施例的变化和修改在本发明的范围之内。可以理解的是本文所公开和限定的本发明应扩展到所有两个或者多个文本和/或附图提到的独立特征的可选组合。所有这些不同的组合组成了本发明不同的可选方面。这里所述的实施例解释了为实施本发明优选的模型，并且能使其他本领域技术人员使用本发明。权利要求将被解释为包括现有技术允许范围内的可选实施例。本发明的不同特征由下面的权利要求阐明。
权利要求
1.一种承载表面组件，包括模制的、定向承载表面，所述承载表面具有弹性，允许所述承载表面在预期负载下形变；以及至少一个与所述承载表面相互连接的定向构件，所述定向构件具有足够硬度，以便在所述承载表面的定向过程中以及将所述承载表面组件安装到支撑结构的过程中提供至少一个用于夹紧所述承载表面组件的结构部件。
2.根据权利要求1所述的组件，至少包括第一定向构件和第二定向构件。
3.根据权利要求2所述的组件，其中所述承载表面包括一对相对的边缘；所述第一定向构件在所述相对边缘的第一边缘处与所述承载表面相互固定在一起；并且所述第二定向构件在所述相对边缘的第二边缘处与所述承载表面相互固定在一起。
4.根据权利要求3所述的组件，其中所述承载表面被一体化地与所述第一定向构件和所述第二定向构件模制在一起。
5.根据权利要求4所述的组件，其中至少一个所述定向构件包括互锁结构，用于在所述承载表面和所述定向构件之间提供机械式的互锁。
6.根据权利要求5所述的组件，其中所述互锁结构被进一步限定为多个孔，这些孔被限定为在所述组件的使用过程中，沿垂直于所述承载表面上的预期的拉伸负载的方向穿过所述定向构件，所述孔的截面面积累积起来大致等于或者大于预期的最大的拉伸载荷与用以形成所述承载表面的材料的切变强度之积。
7.根据权利要求1所述的组件，其中所述承载表面包括一体化的连接器，所述一体化的连接器设置为允许相邻的承载表面组件之间互连。
8.—种制造承载表面的方法，包括以下步骤提供定向构件；将定向构件置于模具空腔；将承载表面模制到所述定向构件上来构成统一结构；以及用能够拉伸承载表面的定向装置定向模制的承载表面，所述定向装置与定向构件配合并利用定向构件来拉伸承载表面。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括以下步骤提供第二定向构件；并且将第二定向构件放置于模具空腔；其中所述模制步骤进一步被限定为将承载表面模制到第一定向构件和第二定向构件上来形成统一的结构；并且其中所述定向步骤进一步被限定为用能够拉伸承载表面的定向装置定向承载表面，定向装置与第一定向构件配合并且利用第一定向构件和第二定向构件来拉伸所述承载表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述模具空腔被塑造成限定带有一对相对边缘的承载表面；并且其中所述第一放置步骤进一步限定为将第一定向构件沿所述相对边缘的第一边缘放置于模具空腔；并且其中所述第二放置步骤进一步限定义将第二定向构件沿所述相对边缘的第二边缘放置到模具空腔。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述定向步骤进一步限定为用能够拉伸承载表面的定向装置定向承载表面，该定向装置仅与所述第一定向构件和第二定向构件配合，所述定向装置将第一定向构件和第二定向构件分离来拉伸所述承载表面。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将承载表面安装到支撑结构上的步骤， 所述安装步骤包括将第一定向构件固定到支撑结构和将第二定向构件固定到支撑结构，该第一定向构件和第二定向构件被安装成彼此分离一定距离以便以需要的张力来悬挂所述承载表面。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将承载表面安装到支撑结构上的步骤，所述安装步骤包括将定向构件固定到支撑结构。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤为承载表面提供一体化的连接器用来连接相邻的承载表面组件，该一体化的连接器包括承载表面一侧上的第一连接器和承载表面相对侧上的第二连接器，所述第一连接器被设置为与第二连接器互连；以及通过将第一承载表面组件的第一连接器和第二承载表面的第二连接器相互连接来将第一承载表面组件和第二承载表面组件相互连接。
15.一种支撑组件，包括支撑结构；安装到所述支撑结构上的承载表面组件，所述承载表面组件具有模制的定向的承载表面和一对位于沿所述承载表面相对边缘设置的定向构件，所述定向构件固定到所述支撑结构，所述承载表面被保持悬挂在所述定向构件之间。
16.根据权利要求15所述的支撑组件，其中所述承载表面具有弹性性质，允许所述承载表面在使用中在预期负载下发生形变；以及其中所述定向构件要足够坚硬，能提供结构性的部件用来将所述承载表面组件安装到支撑结构。
17.根据权利要求15所述的支撑组件，其中所述承载表面具有弹性性质，允许所述承载表面在使用中在预期负载下发生形变；并且其中所述定向构件要足够坚硬，能提供结构性部件用来在定向过程中夹紧所述承载表面组件，以及用来将所述承载表面组件安装到支撑结构。
18.根据权利要求15所述的支撑组件，其中每个所述定向构件包括互锁结构来为所述承载表面和所述定向构件之间提供机械式互锁。
19.根据权利要求15所述的支撑构件，其中所述承载表面组件包括穿过所述承载表面和所述定向构件之一的截面，其中所述承载表面的面积大致等于所述互锁结构的面积。
20.根据权利要求15所述的支撑组件，其中所述承载表面组件包括在所述承载表面组件一侧的第一连接器和在所述承载表面相对侧的第二连接器，所述第一连接器设置为与所述第二连接器相互连接，从而相邻的承载表面组件可以通过将一个承载表面组件的第一连接器和另外一个承载表面组件的第二连接器相互连接而被相互连接。
全文摘要
本发明提供一种具有定向的、模制的与相对坚硬的定向构件(14，16)相互固定的承载表面(12)的承载表面组件(10)。所述定向构件(14，16)的特性被选择以便该定向构件(14，16)提供坚硬边缘构件用来在定向过程中和/或将承载表面(12)安装到支撑结构时保持住承载表面(12)。在一个实施例中，所述承载表面包括一对安装在承载表面(12)相对边缘的定向构件(14，16)。该承载表面(12)可以与定向构件(14，16)一体地模制成统一结构。本发明也提供用于制造具有定向构件(14，10)的承载表面(10)和带有承载表面(12)和定向构件(14，16)的承载表面组件(10)的方法。
文档编号A47C7/28GK102368929SQ201080011307
公开日2012年3月7日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年3月10日
发明者蒂莫西·P·科菲尔德 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司