减震元件及其制造方法技术

一种具有一对面板的减震元件，这对面板的上、底面板有多个内陷的凹坑。这些凹坑在面板间相对延伸而形成减震元件的支撑构件。至少部分凹坑是半球形的，所述面板可由网格材料制成，以允许气体或流体在其间流动。在凹坑中可设置一个或多个插塞。该减震元件可这样制成：在适于在上、底面板上形成凹坑的模具中模压形成减震元件的上下半边，然后将上下半边结合在一起而完成整个减震元件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种减震元件以及制造该减震元件的方法。具体来说，本专利技术涉及一种柔性减震元件，该减震元件可应用于多种需要消震的表面，这些减震元件包括用于医疗上的插塞、包装材料、运动防护插塞、鞋靴制品、训练器材插塞、座椅、工业防护插塞、练习垫席和硬表面弹性蒙皮等等。目前对吸震材料的改进工作已集中在减轻其质量、提高其减震性、柔软性和坚固性等几个方面。而应用在鞋靴制品和运动器材场合的减震材料则尤其致力于改善其冲击分散性能。此外，现代的吸震材料设计还要考虑某些具体活动形式对填衬和插塞的特定要求。虽然吸震材料的功能特性重要性是第一位的，但为了使消费者完全满意，其他一些因素例如价格、外观等也必须加以考虑。通常，鞋靴制品和运动器材中所用的吸震材料是发泡塑料，这些材料可用很多方法来形成适合应用需求的形状。在某些应用场合，由于在材料的外面还加上一层橡胶或其它的材料，因而需要在其进行粘接的两个面上设置一层粘合剂，然后对所要处理的表面进行加热来使其活化。但将表面粘接在一起的方法有造价、重量和外观方面的缺点。减震元件还通过用一个热塑性弹性材料制成的壳罩封装一些人工合成的泡沫材料来制成，这些泡沫材料例如是聚醚、聚氨脂或聚脂聚氨脂。其他类型的减震元件一般包括一个内部以合适压力充涨了气体或流体的气垫或气胆。本专利技术中的柔性减震元件是由柔性高聚树脂材料制成的。该减震元件的特征在于其包括两个相对的板件，从而形成了元件的上面板和底面板。该减震元件最好不进行充气、加压，但却在两个面板间设置内部支撑构件。减震元件的内部支撑件是由上面板和底面板这两个构件或其中之一上的多个凹坑实现的。至少有部分凹坑是半球形的。半球形的凹坑在上、底面板间相对延伸并相互分离，或可以和相对的元件面板上延伸出的其它半球形凹坑接触或联结。在柔性减震元件中由半球状凹坑所形成的支撑构件对作用在元件上的挤压力产生柔性的阻抗作用。减震元件还可包括一个和上、底面板共同延展的侧壁构件。本专利技术的减震元件可应用于很多场合，尤其适用于运动器械的插塞、鞋靴制品、包装材料、医疗插塞、垫板以及其它的相关物体上。该减震元件可通过将塑性树脂板在一个模具中进行模压来制造，其中该模具的结构适于形成对应具体运动器械、填垫或包装件的形状。模具中设置了在材料中形成凹坑形式支撑构件的突起部位。用于形成本专利技术减震元件的一个机理是热成型。一般来说，热成型工艺对塑性树脂材料的成型是这样完成的通过将树脂板材加热到一个某一温度而使树脂具有足够的柔性，该柔性足以使材料变形成任何所要求的形状，然后将材料压入到一个单面模具中。本专利技术的减震元件最好是由以下几步制成(1)将第一片热塑性材料加热到其造型温度；(2)将第二片热塑性材料加热到其造型温度；(3)将第一片热塑性材料压入到一个第一模具中，该模具的结构可形成元件的上半部分，并将第二片热塑性材料压入到一个第二模具中，该模具的结构可形成元件的下半部分；以及(4)将两个模压形成的半元件通过粘接、胶接、焊接、熔接、联接等类似方法连接到一块。两个模具半边结构适于在上、底面板中的任一个或两个上的选定点处设置内陷以形成内部支撑构件。一种特别优选的制造方法是当材料还在其造型温度时就将两个模具半边合在一起，从而使得半减震元件上的多个凹坑在其接触点处可熔合在一起。作为可选方案，该减震元件还可通过中空注模法进行制造。中空注模工艺一般用于制造热塑性材料的中空结构。该工艺一般可被分成两类挤压中空注模和喷射中空注模。挤压中空注模适用于制造本专利技术的减震元件。在挤压中空注模生产本减震结构的过程中，一个称为型坯的浇铸的塑料管从一个挤压机中降下或向下延伸出。两个半模具将型坯夹住合拢，该型坯然后在喷射气流作用下发生膨胀从而将相对的上、底面板挤靠在模具相对的上下腔壁上。在中空注模工艺中，型坯是由一种气体通常是空气来充胀的，直到使塑性材料紧贴在模腔中，在模腔中材料被冷却保型。和成对板件热成型工艺相同的是，在半模具中设置了突起以在型坯相对两面的选定点处进行刻印来形成内部支撑构件。支撑构件是由一些内陷的凹坑构成，这些凹坑可被设计成多种形状和尺寸，从而使不同的区域具有不同的柔性以提高坚固性和减震性能。内陷的凹坑最好是采用半球形状，它从吸震结构的相对面板向腔的内部延伸。在此处采用了“半球”和“半球形”这两个词汇，对本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术范围内的凹坑只是大致的半球形形状。例如，具有椭球状的凹坑以及其它和真正的半球形有较小差别的形状均应被认为是在本专利技术的范围内。减震元件在使用时，受力最大的区域需要有更大的阻抗作用，在这些区域的半球状凹坑将以更密集的间隔成组设置，或在承重区设置尺寸更大的球凹来增加缓冲性。上面板的凹坑可和底面板上的对应凹坑接触或分隔设置。那些对应的凹坑可在热成型工艺过程中熔接或焊接在一起，以形成搭桥连接了减震元件的上、底面板的内部支撑构件。由两片热塑性树脂来形成减震元件的方法有一个好处这可以允许用两种不同性质的材料来构成元件，从而形成只使用一种材料难以取得的多个功能响应。例如，底面板可由较厚的热塑性材料制成，从而相应地具有更大的刚性，而上面板则由薄的热塑性材料制成，从而较柔软。此外，从由不同材料制得的上、底面板延伸的凹坑可形成具有双特性的支撑构件。例如，支撑构件的下半部分可由刚硬的热塑性材料制成，来形成支撑部分的刚性部分，从而对作用在减震元件底部的力具有更大的阻抗。而支撑构件的上部则由较薄的柔性材料制成的凹坑来形成，从而表现出较高的柔曲性，因而对作用在减震元件上面板的压力具有更好的缓冲作用。通过改变支撑构件的形状、尺寸以及所采用热塑性材料的特性，设计者可控制整个减震元件的缓冲性能。本专利技术的减震元件还可用具有网格格式、或在材料中有孔洞或切口的热塑性板材进行制造。这样制造的优点是减轻了重量并能允许介质在面板间传送。减震元件中的凹坑还在其中具有孔洞，或由网格材料制成，这可减低凹坑部位的平均刚度。其它用于改变减震结构刚度的措施包括在安装到凹坑内的插塞外壁上模压成型一些沟槽。其它的方案还包括使凹坑和／或插塞具有不均匀的壁厚，从而使结构随位移的变化有不同的刚度。附图说明图1是根据本专利技术一优选实施例的减震元件的上面板和底面板的一立体图；图2是图1中的上、底面板的一立体图，图中的上面板中的半球形凹坑对抵着底面板的半球形凹坑；图3是根据一优选实施例的上、底面板的一剖视图，图中上面板中的半球形凹坑对抵着底面板的半球形凹坑；图4是上、底面板的一个立体图，其中一侧壁构件沿周边部位设置；图5表示了用网格材料制成面板的一优选实施例中的上、底面板的一立体图；图6是图5所示的上、底面板的一立体视图；图7示意表示了成对板热成型工艺过程；图8是根据一优选实施例的减震元件的一立体图，该元件某一面板的一个或多个凹坑中设置了插塞；图9是根据一种优选实施例在一凹坑中的一球形插塞的剖视图；图10是用一个孔板结构连接在一起的多个插塞的一立体图；图11是一对其中具有开孔或孔洞的相对的半球形凹坑的一立体图；图12是一对其中是有切口的相对半球形凹坑的一立体图；图13是一对在其表面设置了纵向沟槽的相对半球形凹坑的一立体图；图14是在其表面上刻有圆环沟槽的一对相对半球形凹坑的一立体图15是一对壁厚不均匀的相对半球形凹坑的一立体图；图16是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减震元件，该元件包括： （ａ）一个由柔性高聚物树脂构成的上面板； （ｂ）一个由柔性高聚物树脂构成的底面板，其和所述上面板至少是部分的共同延展关系，所述的共同延展关系在所述的上、底面板间形成了的相对的对应部分； （ｃ）多个支撑构件，这些支撑构件包括所述的上、底面板上的内陷凹坑，上、底面板上的多个凹坑具有半球形的形状，所述上面板上的所述凹坑对抵着底面板上的所述凹坑；以及 （ｄ）在至少上、底面板之一中有至少一个半球形插塞粘接到多个凹坑中的一个上。

【技术特征摘要】
US 1997-10-24 08/957,2031．一种减震元件，该元件包括(a)一个由柔性高聚物树脂构成的上面板；(b)一个由柔性高聚物树脂构成的底面板，其和所述上面板至少是部分的共同延展关系，所述的共同延展关系在所述的上、底面板间形成了的相对的对应部分；(c)多个支撑构件，这些支撑构件包括所述的上、底面板上的内陷凹坑，上、底面板上的多个凹坑具有半球形的形状，所述上面板上的所述凹坑对抵着底面板上的所述凹坑；以及(d)在至少上、底面板之一中有至少一个半球形插塞粘接到多个凹坑中的一个上。2．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于还包括一个通过上、底面板的至少之一的通道。3．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于该元件还包括一个和所述的上、底面板的至少部分周边共同延展的一个侧壁部件。4．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于半球形插塞是中空的。5．根据权利要求4所述的减震元件，其特征在于至少一个半球形插塞具有不均匀的壁厚。6．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于该元件还包括至少一个在至少一个凹坑的外表面中设置的沟槽。7．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于所述的上、底面板是由不同的聚合物制成的。8．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于所述上面板的厚度和底面板不同。9．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于形成上、底面板至少一个的柔性高聚物树脂包括一种其中具有多个开孔的材料，以足以使流体通过其流动。10．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于上、底面板至少之一中的凹坑具有孔洞。11．根据权利要求1所述的减震元件，其特征在于至少一个凹坑在凹坑的顶部和底部具有不同的壁厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁R肖特恩，约瑟夫J斯卡加，
申请(专利权)人：雷塔马技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]