承载支撑表面的制作方法

专利名称：承载支撑表面的制作方法
技术领域：
本申请主要涉及承载表面，且更特别地涉及模制的弹性承载表面，例如椅子或长凳的座位或椅背或者床、简易床或其它类似产品的支撑表面。
背景技术：
人们一直在为开发新型改进的承载表面做出持续努力。在通常的改进的承载表面的基本环境中，经常需要改进廉价承载表面的耐用性。在座椅和其他支撑身体承载表面的应用的环境中，经常也需要考虑舒适度问题。例如，对于座椅，其提供舒适的表面且在其长期的使用过程中不会造成身体疲劳是很重要的。考虑到诸如硬度、弹性、力/挠曲形状等承载性质，在特定表面中的需求可随着不同应用而变化，同样需要在设计和制造过程中易于调整的承载表面，以便提供对不同应用和使用的最优化的承载表面。已知有对广泛的各种应用提供的模塑承载表面。例如，可以各种形式得到的诸如草坪躺椅之类的模制塑料椅。尽管这些模塑表面提供了廉价的选择，但它们不能总是提供可从更多的昂贵的例如传统的坐垫椅的承载表面中可获得的支撑和舒适度的水平。为了解决前面所提及的模制承载表面的限制，同样已知的提供了模制承载表面在模塑后可被调整为提供所需承载表面性质。由Coffield等其他人于2006年6月12日提交的美国专利申请号为11/423，540、美国专利申请公开号为2006/0267258、题为“承载表面”(L0AD BEARINGSURFACE)的美国专利通过参考其全部在此并入本申请中。仍然有持续的需要提供一种承载表面结构，该承载表面结构能提供对不同的应用中在成本和性能之间的所需平衡。

发明内容
承载表面组件具有定向的模制部件，所述模制部件具有位于模制部件每端上的连接环，以便提供用于将所述模制部件固定到支撑框架的结构。在一些实施例中，所述连接环分别被制造并固定至该模制部件。在这样的实施例中，连接环可由诸如多种帆布、聚酯和TPU等多种材料制造。在其他实施例中，连接环与模制部件是一体的。例如，该模制部件可由一个或多个在每端上的一体环形成。在这些实施例中，其中，所述连接环被分别制造，在制造过程中所述连接环可以可选择的次数被固定至该模制部件。在一个实施例中，通过在适当的位置将所述模制部件模制在连接环上，将所述连接环与所述模制部件相互固定。在另一个实施例中，在模制后，但在定向前，将所述连接环固定至该模制部件。例如，通过缝合，该连接环可被固定至该模制部件。在一些实施例中，在定向过程中，该连接环可被用于夹紧和固定该模制部件。然而在另一个实施例中，在定向过程完成后，所述连接环被固定到模制部件。在可选实施例中，所述连接环与模制部件一体形成。例如，模制部件可包括边缘结构，所述边缘结构被用于形成环以安装在框架组件上。在一个实施例中，模制部件的边缘区域包括多根条，这些条可被交替地上升与降低以限定环。本发明的承载支撑表面提供了简单的环或管状结构，简单的环或管状结构可滑动或安装在框架组件上，例如金属座框架、木制框架或其它结构。本发明提供了一种有效、廉价的连接方法，这种方法在满足住宅建设中所需的价格点方面特别有用。通过查阅如下详细的描述、权利要求和附图，本发明的其它特征或优点对本领域的技术人员而言将变得显而易见，其中相同的数字用于指代相同的特征。



图I是在承载表面组件中的承载支撑表面的立体图；图2是另一种承载表面组件的立体图；图3是进一步的承载表面组件的立体图；图4是承载表面组件的部分的放大的局部立体图；图5是另一种承载表面组件的立体图；图6是仍然进一步的承载表面组件的立体图。在详细解释本发明的实施例之前，应理解的是，本发明在其应用中并不局限于如下描述中所陈述的或在附图中所说明的组件的结构和布置的细节。本发明可以包括其他实施例并且能够以不同方法来实现或执行。同样，应理解的是，此处所用的措辞和术语是为了描述的目的而不应该视为限制。使用“包括”和“包含”以及其变型意味着包含之后列举的所有项目和它们的等同物以及其他的项目和其等同物。
具体实施例方式现在更具体地参照附图，特别是图1，通过承载表面组件10的方法提供承载支撑表面。承载表面组件10大体包括模制部件12和一对连接环14、16，连接环14、16设置在模制部件12的相对的边缘上。连接环14、16提供安装结构，该安装结构用于通过形成的袋状物或套管来将承载表面组件10安装到支撑结构，其中，支撑结构组件被接收在该袋状物或套管中。在一些应用中，在模制组件12上进行定位的过程中，连接环14、16可同样用于夹紧和固定模制部件12。所示的承载表面组件10被设计成具有支撑表面的功能，该支撑表面用于椅子的座位的支撑表面或用作椅子的座位的支撑表面的一部分。然而，承载表面组件基本上可被包含于任何需要弹性承载表面的应用中。在本实施例中，承载表面组件10包括四个边缘20、22、24、26，在所示的设置中四个边缘20、22、24、26是前边缘20、后边缘22、右边缘24和左边缘26。表示方向的术语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”以及类似的术语用于易于描述关于图I中所示的物理方位，其目的并未限定本发明使用在以下应用中，在这些应用中，承载表面组件10被以任何具体的位置关系进行设置。在所示的实施例中，模制部件12通常是矩形模制部件，该模制部件被定向为提供增强的性能。模制部件12包括细长的空隙或槽30、32，该空间隙或槽30、32在左/右方向延伸从而在前/后方向中使模制部件分离。槽30是连续槽，该槽从一个边缘24、26完全地延伸至另一个边缘24、26。槽32是局部槽，该槽沿从一个边缘24、26至对面的边缘24、26的线间断地延伸。该槽30、32的设置和结构可随着一种对承载表面组件10的应用或使用至其另一种应用或使用而变化，从而控制承载表面组件10的支撑和缓冲特性，且该槽30、32的设置和结构可包括以下实施例，在该实施例中，仅使用连续槽30或仅使用间断性槽32。模制部件12的尺寸、性质和结构可根据所需的不同应用而进行变化。例如，模制部件基本上可采用任何所需的几何形状，例如方形、圆形、椭圆形和其他更复杂的形状，且模制部件也可以是不同的尺寸。模制部件12可由基本上弹性材料制造，该弹性材料能够被定向为提供所需的支撑和舒适性。例如，模制部件12可为诸如COPE (共聚物聚酯)、基于尼龙的TPE或热塑性弹性(thermoplastic urethane)的热塑弹性材料。在所示实施例中,模制部件12由热塑性聚醚酯共聚物弹性体制成(thermoplastic polyether ester elastomer block copolymer)。这种类型的合适材料的例子包括从使用Hytrel 商标的DuPont处购买的材料，以及从使用Amitel 商标的DSM处购买的材料。多种供选择的高弹体可适合使用在本发明中。取决于模制部件12所使用的条件和所需的性能比如被支撑的期望的负载以及表面所需的硬度， 模制部件12的厚度根据应用的不同而变化。模制部件12 —旦形成，其可被定向为给予模制部件12所需的物理性能。在定向过程中，例如模制部件12可被有意地和永久地变形，例如通过沿着在使用过程中基本拉伸载荷延伸的方向拉伸。通过在实际使用前以这种方法定向，在使用过程中由于承载而会发生非期望的变形，被称为“蠕变”，该非期望的变形能被限制并可能完全得到避免。在定向的预期中，模制部件12被有意地设计为“模压尺寸”，该“模压尺寸”比所需要的“使用中”的尺寸小一些，该小一些的尺寸数量通过由在定向过程带来的永久变形所增大。事实上，该定向过程促使蠕变在很大程度上发生在实际使用前而非在承载表面组件10的使用过程中。在制造环境中促使蠕变发生并允许蠕变以可控和可重复的方式发生。定向该模制部件12的精确方法和方式可随着其应用的变化而改变，且其可部分地基于承载表面组件10的预期用途而不同。对某些应用的合适的定向过程的示例是通过在相同或不同的条件下拉伸的单个行为、拉伸的重复行为和通过敲击或压制的压缩。模制部件12可在连接环14、16的连接前或连接后被定向。在图I的实施例中，连接环14、16被分别地制造并与模制部件12固定在一起。在所示的实施例中，连接环14、16由形成环的织物制成。所述织物可以为有足够强度的帆布或其他材料，以便能承受由承载表面组件10所遭受的负载。连接环14、16可不必为纺织物，但却基本上可以是能够被连接到模制部件12的任何材料同时能够充分地承受拟支撑的承载。例如，在某些应用中，所述连接环可同样由聚酯或TPU进行制造。在图I所示的实施例中，将连接环14、16与模制部件12固定作为对模制部件12的模制过程的组成部分。更具体地，当模塑的模制部件12被模制时，本实施例中的连接环14、16是预先制造的且被设置在模腔中。当模制部件12的材料被注入到模腔中时，模制部件12通过将材料固化与连接环14、16相结合的方式与连接环14、16接触。在某些应用中，模制部件12的材料可穿过在连接环14、16的织物中的细丝或线之间的空间，从而在连接环14、16和模制部件12之间提供的密切的且全面的粘合。
可选地，可使用其它技术将连接环14、16连接到模制部件12。图2_4示出了某些用于将连接环14、16连接到模制部件的其它技术。作为对承载表面组件的一种可选技术，在模制部件形成后，连接环14、16可通过将连接环14、16缝合到模制部件被固定到模制部件。图2示出用于物理地将环14、16连接到模制部件42的缝线40。缝线40可使用已知的缝纫技术由天然的或合成材料制成的合适的线、细丝或纤维而形成。缝线40可被连续不断地由一个连接到另一个，或可互相独立。在可选实施例中，需要形成沿着模制部件42的边缘的缝合槽或缝合轮廓线，从而便于缝合处理。所述缝合槽(或缝合轮廓线)提供减少的材料厚度，从而使得更容易进行缝合。缝合同样可实施在如最初所述的组件上，其中，连接环14、16与模制部件固定作为对模制部件的模制过程的组成部分。在图3中所示的缝线50作为将连接环连接到模制部件52的额外的方法，该模制部件52由于如前所述的模制过程的而被连接到连接环。在另一个更进一步的可选实施例中，该模制部件可包括边缘部件，该边缘部件使得材料环能够被围绕该边缘部件包装且被固定回其自身从而形成该连接环。将环材料固定回到其自身可通过任何合适的技术达到，这包括诸如缝合、粘合及用紧固件固定等。应理解的是，仍有其他方法可用于将连接环14、16连接到模制部件，例如，使用粘合剂或其它粘结剂、各种类型的物理紧固件以及诸如焊接及类似方法的连接工艺。
连接环的数量、尺寸、形状和结构可以随应用的不同而变化。例如，在所示的实施例中，单个的连接环14、16大体上沿着模制部件12的相应边缘的全部长度延伸。如果需要，单个连接环可被多个连接环取代。进一步地，连接环不需沿着模制部件的全部边缘延伸。例如，多个连接环可沿着模制部件边缘彼此间隔，或单个或多个连接环可沿着小于模制部件的边缘的全部长度设置。尽管连接环被示出为沿着模制部件的相对边缘，但连接环在模制部件上的位置可改变。例如，如果需要从多于两个侧面支撑该模制部件，则连接环可被包括沿着所有所需的边缘。如另一个实施例，如果模制部件是圆形的或椭圆的，可能需要在沿着模制部件的周长在选择的位置处提供多个连接环。承载表面组件10可被安装到能够接收连接环并足以支撑负载的基本上任何框架60上。承载表面组件10可安装在木框架组件、金属框架组件、塑料框架组件或其他任何合适的支撑结构之上。应理解的是，框架组件可以是基本上由能够接收所述连接环和能够支撑承载表面组件的任何尺寸形状或结构。在框架组件之间的空间可根据在承载表面组件10中所需张力随着应用的变化而变换。承载表面组件10可被拉伸且然后可被安装在处于拉伸状态的框架组件上。可选的，承载表面组件10可安装在框架组件上且然后该支架组件可被移动相间隔开从而施加所需张力。另一个可选的是前述选择的混合。在这个可选方法中，所需拉伸的一部分以其被拉伸的状态被施加到承载表面组件10以安装至框架组件上且然后该框架组件被移动相间隔开以施加剩余所需拉伸。图5示出了依照可选实施例的承载表面组件110，其中，模制部件112和连接环114、116的相对尺寸基本上不同于图1-4的实施例。在本实施例中，连接环114、116形成承载表面的主要部分，且模制部件112仅形成该承载表面的狭窄中心部分。在本实施例中，模制部件112被定向和限定多个槽120，该槽120在左/右方向中延伸，从而将在相邻的槽120之间的在前/后方向上的模制部件112的区域分开。如图1-4的实施例，连接环114、116作为模制部件112的模制过程的组成部分通过缝合、通过模制或缝合的结合或通过其他可能的例如粘合剂、物理紧固件的方法和例如焊接和类似的连接方法被连接到模制部件112。承载表面组件110可安装在框架组件160、162之上，框架组件可以是木头、金属或其他合适构造。在可选实施例中，承载表面组件可包括连接环，该连接环可与模制部件整体形成而作为单个整体。例如，如图6所示，承载表面组件210包括中心区域模制部件212和侧面区域连接环214、216，该侧面区域连接环214、216具有多根条，该多根条可被用于形成多个用于连接目的的环。在本实施例中，在单个模制过程中，承载表面组件210可被模制为一种材料的单个整体结构，或不同材料可用于两个注射(shot)过程中，其中，中心区域模制部件212由第一材料制成，且侧面区域连接环214、216可由第二材料制成。在所示的实施例中，中心区域模制部件212大体是矩形，且包括多根由槽224间隔开的基本上平行的条222。该中心区域模制部件212的尺寸、形状和结构可随应用的不同而变化。在中心区域模制部件212的相对两侧的连接环214、216每个包括多个边缘条230，边缘条230在大体设置为横向于中心区域条222和边缘条230的一对环杆232、234之间延 伸，一个是内环杆232，另一个是外环杆234。边缘条230可与中心区域条222对齐，以便每组边缘条230和中心区域条222共同以连续行横跨承载表面组件210延伸。如所示，环杆232、234可与模制部件中心区域条222和边缘条230 —体地模制。在其他应用中，中心区域可不被分隔成条，但相反可被构造成更类似于此前所描述的模制部件12、42、52、112。相应地，内环杆232可被除去。尽管所示实施例的环杆232、234基本上沿着中心区域模制部件212的整个边缘连续延伸，但该环杆同样可被分割成段，且所述段可以是不连续的。如图所示，边缘条230大体上是平行的或它们可具有其他方向。在所示的实施例中，当模制时，边缘条230在与该中心区域条222基本上在同一个平面中延伸。在使用中，相邻的边缘条230可以在重复的模式下交替地上升或降低，以形成一系列能够被安装在所需框架上方的环。不需将彼此相间的条上升或降低。相反，它们可以基本上任何可提供对该框架可接收的连接的模式被上升或降低，例如以重复的两个上升和两个下降的模式。在某些应用中，需要形成具有所需环形的边缘条230。例如，将模制部件与相邻的边缘条230以所需的交替上升和下降的模式进行模制。在制造过程中，中心区域模制部件212被定向以提供所需的特性。在所示的实施例中，尽管边缘条230与环杆232、234不与所示的实施例中的中心区域模制部件212定向，但如果需要，边缘条230和环杆232、234可被定向。如图6所示，承载表面组件210可安装在框架组件260和262上或可被安装在其他框架组件上。前述的改变和变型均在本发明的保护范围内。应当理解的是，本发明在本文中所披露和限定的内容延伸到从文本和/或附图中提及的或显而易见的两个或多个单独特征的所有可选组合。所有这些不同的组合构成本发明的各种可选方面。在此所述的实施例解释了用于实现本发明的最佳模式，并且所述实施例将使得本领域其他技术人员能够利用本发明。权利要求被解释为包括可选实施例到现有技术所容许的程度。本发明的不同特征在下面的权利要求中阐明。
权利要求
1.一种承载支撑表面,包括 弹性模制部件，所述弹性模制部件通过其模制形状的永久变形而被定向，以及 连接环，所述连接环在所述弹性模制部件的边缘处被连接到所述弹性模制部件。
2.如权利要求I所述的承载支撑表面，包括第一和第二连接环，所述第一和第二连接环连接到所述弹性模制部件。
3.如权利要求I所述的承载支撑表面，所述连接环是织物环。
4.如权利要求3所述的承载支撑表面，包括缝线，所述缝线将所述连接环连接至所述弹性t吴制部件。
5.如权利要求3所述的承载支撑表面，包括第一和第二连接环及缝线，所述缝线将所述第一和第二连接环连接至所述弹性模制部件。
6.如权利要求3所述的承载支撑表面，所述连接环基本上在所述弹性模制部件的边缘的整个长度上延伸。
7.如权利要求3所述的承载支撑表面，包括第一和第二连接环，所述第一和第二连接环基本上在所述弹性模制部件的相对的边缘的整个长度上延伸。
8.如权利要求7所述的承载支撑表面，包括缝线，所述缝线将所述第一和第二连接环连接至所述弹性模制部件。
9.如权利要求I所述的承载支撑表面，所述连接环是多个模制弹性条。
10.如权利要求I所述的承载支撑表面，包括第一和第二连接环，每个所述第一和第二连接环是多个模制弹性条。
11.如权利要求I所述的承载支撑表面，所述连接环通过模制的整体连接而被连接至所述t吴制部件。
12.如权利要求11所述的承载支撑表面，包括缝线，所述缝线穿过所述连接环和所述丰旲制部件。
13.如权利要求I所述的承载支撑表面，包括第一和第二连接环，所述第一和第二连接环通过模制的整体连接而被连接至所述模制部件。
14.如权利要求13所述的承载支撑表面，包括缝线，所述缝线穿过所述模制部件和所述第一和第二连接环。
15.一种承载表面组件，其包括 定向弹性材料制成的模制部件； 第一连接环，其被连接至所述模制部件的边缘； 第二连接环，其被连接至所述模制部件的另一个边缘。
16.如权利要求15所述的承载表面组件，所述第一和第二连接环是织物。
17.如权利要求15所述的承载表面组件，所述第一和第二连接环是用所述模制部件模制的弹性材料。
18.如权利要求15所述的承载表面组件，所述第一和第二连接环被缝合至所述模制部件。
19.如权利要求15所述的承载表面组件，所述模制部件包括多个在其中形成空隙的槽。
20.如权利要求15所述的承载表面组件，所述模制部件包括交替的条和槽；且所述第一和第二连接环的每个都包括通过内部环杆被连接在一起并连接至所述模制部件的多根 条，并且所述多根条通过外部环杆连接在一起。
全文摘要
承载表面组件(10)包括由定向弹性材料制成的模制部件(12)和连接到所述模制部件(12)的连接环(14、16)，所述连接环(14、16)配置为接收支撑该组件(10)的框架组件(60)。
文档编号A47C7/28GK102711558SQ201080060252
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月27日 优先权日2009年12月31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