CN220308776U - 一种海绵充气垫 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种海绵充气垫，包括海绵垫，所述海绵垫沿长度方向间隔设置有多组切缝单元；每组的所述切缝单元均包括多个呈波浪形式排列的切缝，相邻两组切缝单元中相对的两个所述切缝的朝向沿中线相反，和/或相邻两组中相对的两个所述切缝沿排列方向存在相位差；当所述海绵垫拉伸时，所述切缝适于向所述海绵垫长度方向的其中一侧进行形变以形成切孔并进行保持，所述海绵垫通过所述切孔保持拉伸状态，本申请设置的切孔本身具有维持拉伸状态的功能，并增加了在海绵垫拉伸后能够更好地维持伸展状态，增加维持这种状态的稳定性，从而在进行海绵垫和气垫外套装配时无需人工或者工装固定，同时即使受到一些外力，海绵垫也依旧可以保持伸展状态。

Description

一种海绵充气垫

技术领域

本申请涉及气垫技术领域，尤其是一种海绵充气垫。

背景技术

海绵充气垫是一种海绵和气层的结合垫，具有支撑性好，而且方便折叠收纳的功能，受到户外爱好的喜爱。如CN201420183446.8公开的一种轻型充气垫，包括由柔性不透气材料片制成的外套，和位于该外套内的海绵块，所述海绵块沿其第一方向间隔布置有多个冲孔；或者所述海绵块沿其第一方向间隔布置有多个切缝，所述切缝沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，在所述海绵块沿所述第一方向拉伸的状态下，所述海绵块熔接于所述柔性不透气材料片。

但是，一般海绵块在拉伸后，由于无法自动保持海绵块拉伸后的长度，在装配(一般是熔接)时需要工装或者人工进行固定以保持海绵块拉伸后的长度，增加了装配的复杂性；现有在海绵块上切孔以维持海绵块拉伸状态的设计，由于拉伸时(切孔收缩形成的)切缝对应切孔整体方向一致，切缝拉开则是由端部开始依次超内侧拉开切缝，此时由于端部的切缝/切孔处受力过大，容易产生损坏。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能够使海绵块在装配时维持拉伸状态的海绵充气垫。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种海绵充气垫，包括海绵垫，所述海绵垫沿长度方向间隔设置有多组切缝单元；每组的所述切缝单元均包括多个呈波浪形式排列的切缝，相邻两组切缝单元中相对的两个所述切缝的朝向沿中线相反，和/或相邻两组中相对的两个所述切缝沿排列方向存在相位差；当所述海绵垫拉伸时，所述切缝适于向所述海绵垫长度方向的其中一侧进行形变以形成切孔并进行保持，所述海绵垫通过所述切孔保持拉伸状态，于是在这个状态下，海绵垫可以与气垫外套进行装配，装配时海绵垫不需要人工操作或者机器固定以保持其拉伸状态，从而简化了装配流程。装配后海绵垫的拉伸或收缩状态的维持取决于气垫外套的充气和放气。

优选的，所述切缝沿所述海绵垫的长度方向具有单向的形变口；所述切缝包括活动侧和固定侧，所述活动侧通过自身结构形成所述形变口；当所述海绵垫拉伸时，所述活动侧相对于所述固定侧进行沿所述形变口的开口方向的形变凸起，进而形成所述切孔(即所述切孔是所述切缝的撑开状态)，撑开时所述活动侧形成的所述形变凸起使所述切孔维持撑开状态。

进一步的，所述切缝为V形、弧形以及折线形中的一种，所述切缝拉开时，对应地所述切孔也就包括了活动侧和固定侧，所述切孔的活动侧形成的所述形变凸起会使得所述切孔维持撑开状态。

作为切缝单元的一种优选方案，每一组所述切缝单元均包括沿着所述海绵垫长度方向上设置的两排所述切缝，两排的所述切缝的朝向相反，且两排中相对的两个所述切缝在所述海绵垫的长度方向的投影部分重合。其中两排开口方向相反的切孔收缩时形成一排切缝，这样在收缩后形成的一排切缝为波浪状。在本方案中，由于两排的所述切缝的朝向相反，且两排中相对的两个所述切缝在所述海绵垫的长度方向的投影部分重合(显然是在收缩状态下)，于是可以理解为，切缝在撑开时，切缝处的海绵垫伸展后都不是压缩状态，这样在海绵垫撑开时，切孔处对应的海绵垫也就不存在形变的力，于是海绵垫撑开时保证了力的平衡状态。同时，对应的切孔在张开时，两组切缝单元对应四排切孔，四排切孔在同一列方向上的切孔方向不完全一致，必然存在朝上和切孔朝下两种状态的切孔，此时当海绵垫在受到长度方向上某一处的外力时，由于该处所对应的同一列方向上的切孔方向不同，于是必然有部分切口在这个方向上具有一定阻力作用，即防止切孔闭合的作用，自然状态下收缩或者稍微有一点外力的情况时，只要不超过这个阻力作用范围，海绵垫的切孔就不会闭合，即可以保持伸展状态；此外，可以理解的是，本方案中，由于同一组中两排切缝朝向相反，于是同一组切缝单元内的两排切缝在被拉开时受力方向是基于每一排切缝中部往两侧分散的，同时由于相邻两组切缝单元中相对的两个所述切缝的朝向沿中线相反，和/或相邻两组中相对的两个所述切缝沿排列方向存在相位差，于是相邻的两组切缝单元就形成了一个区间(因为相邻两组切缝单元整体方向不一致)，海绵垫上的切缝则由多个这样的区间组成，于是在拉伸时，在海绵垫两侧同时拉伸，拉力会同时分到每一个区间上，从而使得拉力较为均匀地分散到每一个区间处，从而打开切缝时不易损坏；而如果相邻两组切缝单元朝向相同时，如此多个区间形成的海绵垫在拉伸时，必然要先从端部的切缝开始形变，然后依次往内部的切缝进行，这样形成的海绵垫在拉伸时，拉开第一排切缝时所受到的力要大于拉开之后的切缝的力，且在拉开后续切缝时，端部(第一个)的切缝依旧受力，此时端部的海绵垫容易拉坏，而本方案中由于相邻两组切缝单元形成了一个相对的区间，使得拉伸海绵垫时将力均匀地分配到每个区间内，这样多组切缝同时打开，具体到每一条切缝受力均匀，则不容易产生受力过大而拉坏的问题。

优选的，同一排任意的两个所述切缝与另一排相对的所述切缝沿所述海绵垫长度方向的投影的重合长度相同；重合长度占所述切缝总长的15％-35％，于是两排切缝收缩时形成了上下起伏的波浪状的切缝单元。

该海绵充气垫具有气垫外套，所述海绵垫位于所述气垫外套内，所述气垫外套的上下两面与拉伸后的海绵垫热熔接。

优选的，所述海绵垫的边缘处设有伸缩缝，所述伸缩缝适于在所述海绵垫拉伸时发生形变，从而能够方便海绵充气垫形变进行。

进一步的，所述伸缩缝的形状可以是所述切孔的一部分，这样可以方便伸缩缝的开设。

再进一步的，所述气垫外套包括锥形圆面，所述锥形圆面适于在安装时提供导向，进而方便该海绵充气垫的安装和使用。

再进一步的，所述气垫外套设置有气嘴，所述气嘴设置于远离所述锥形圆面的一侧，气嘴处需要进行充气，充气操作时远离锥形圆面一侧，因为锥形圆满一侧一般是安装方向，气嘴设置于该侧时容易造成麻烦。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

通过切缝的设置，在拉伸时形成切孔并可以保持切孔形状，从而能够在海绵垫拉伸时自动保持拉伸状态，从而装配时就不必人工或者利用工装来对海绵垫进行固定，并通过相邻两组切缝单元的特定位置的设置对维持这种拉伸状态的趋势进行加强，从而在装配时具有更好的稳定性，有效地简化了装配过程；同时设置的几种状态的切缝可以使得每一组切缝拉开时是几乎同时的，因此拉力可以均匀地提供到每一组切缝上，从而保证切缝拉开时，海绵垫不易受到损坏。

附图说明

图1是海绵垫在拉伸状态下的结构示意图。

图2是海绵垫在收缩状态下的结构示意图。

图3是第一种切孔的示意图。

图4是拉伸状态下部分切孔组的结构示意图。

图5是图4中第一切孔组和第二切孔组的结构示意图。

图6是图5两个切孔组分开时的结构示意图。

图7是部分切缝的示意图。

图8是图7中部分结构的示意图。

图9是设置了伸缩缝后海绵垫的部分结构示意图。

图10是显示气嘴时海绵垫的整体结构投影图。

图中：1、海绵垫；11、第一切孔组；12、第二切孔组；13、第三切孔组；14、第四切孔组；2、切孔；21、固定侧；22、活动侧；23、形变部；24、固定侧外端；3、切缝；4、气垫外套；5、锥形圆面；6、气嘴；7、伸缩缝。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例：

如图1-9所示，一种海绵充气垫，包括海绵垫1以及气垫外套4，由于装配时海绵垫1需要保持拉伸状态，于是本实施例在海绵垫1沿长度方向间隔设置了多组切缝单元，每组切缝单元均包括了多个呈波浪状排列的切缝3，在本实施例中以一组切缝单元由方向相反的上下两排切缝3组成为例进行说明，其中长度方向为图1的海绵垫1的竖直方向。该海绵充气垫具有气垫外套4，海绵垫1位于气垫外套4内，气垫外套4的上下两面与拉伸后的海绵垫1进行热熔接。

如图8中(c)和(d)为两排相邻的切缝单元，可见图示部分中二者是关于二者的中间的一条水平中心线对称的，即两组切缝单元整体的形变方向相反，其中第一条开口向上，第二条开口向下(定义“上或下”的规则在于，图8中(c)处由左往右第一个完整的切孔收缩形成的切缝3是向上的弧形结构，因而(c)代表的切缝3是向上的，“下”的定义同理)；当海绵垫1拉伸时，切缝3适于向海绵垫1的长度方向的其中一侧进行形变为切孔2并进行保持，此时可以如图1所示，每个切孔2均可以保持其状态，于是海绵垫1就可以自动保持拉伸状态，不需要外力的支持，因而装配时不需要额外的人工或者工装对海绵垫1维持拉伸操作。

需要说明的是，对于本实施例中的切缝3，参考图1、图2并结合现有技术，在海绵垫上开设一些特别形状的切孔，在拉伸时具有维持海绵垫1拉伸状态的技术为现有技术，在本实施例中不对具体原理进行赘述。本实施例中，显然一组切缝单元是由上下两排朝向相反的切孔2组成的(即上下两排切缝3)，显而易见的是，两排切孔2的朝向相反且两排切孔2相错位(收缩时投影相重合)，进而收缩形成上下起伏的波浪状的切缝3。而本实施例中，区别于现有技术的优势在于，如图7、8所示，每组切缝单元均包括了呈波浪形式排列的多个切缝，相邻两组切缝单元中相对的两个切缝3的朝向沿中线相反(此时，对应地相对两排的切缝3的朝向也沿着中线相反)，和/或相邻两组中相对的两个切缝3沿排列方向存在相位差。存在有以下几种情形：第一种是相邻两组中相对的两个切缝3的朝向沿中线相反；第二种是相邻两组中相对的两个切缝3的朝向沿中线相反、并且相邻两组中相对的两个切缝3沿排列方向存在相位差；第三种是相邻两组中相对的两个切缝3沿排列方向存在相位差。

首先第一种状态，第一种的状况实际上可参考图8，此时两组切缝单元沿着二者中间的水平中心线方向是对称的(即此时两组切缝单元中相对的两排切缝3朝向相反)，此时切缝3张开时，图8中(c)张开时对应的切孔2状态是图6中(b)的状态，图8中(d)对应地是图6中(a)的状态，可见二者(即两组切孔单元中)的切孔2组成是对称地，因而对应地切孔2位置相同，但是方向相反，于是在对应地海绵垫1中，假设从海绵垫1底部的某个位置受到一个外力作用，此时在这个外力所在位置的竖直方向(列的方向)有多个切孔2，而同一竖直方向上相邻的两个切孔2收缩时需要的外力作用是相反的(由此形成多组这样的切孔2)，因此这个外力较小时，同一竖直方向上的多个朝向不同的切孔2就不容易闭合，可以将这种作用视为一种阻力，阻止切孔2受到外力时闭合，即使得海绵垫1在拉伸状态下具有更好维持拉伸状态的稳定性。

在这种状态下可以预见的是，由于同一组切缝单元中两排切缝3朝向相反，而相邻两组切缝单元中相对的两排切缝3的受力方向是不对应的，于是相邻两组切缝单元则形成了一个区间，海绵垫1上的切缝3则由多个这样的区间组成，于是在拉伸时，在海绵垫1两侧同时拉伸，拉力会同时分到每一个区间上，从而使得拉力较为均匀地分散到每一个区间处，从而打开切缝3，即在拉开切缝时，每一个区间中的两组切缝单元几乎同时进行拉开，受力均匀；而如果相邻两个区间整体方向相同时，如此形成的海绵垫1在拉伸时，必然要先从端部的一组切缝单元开始形变，然后依次往内部进行，这样形成的海绵垫1在拉伸时，拉开第一组切缝单元时所受到的力要大于拉开之后的切缝单元所受到的力，且在拉开后续切缝单元时，第一切缝单元依旧受力，此时端部的海绵垫1容易拉坏，而本方案中由于相邻两组(同一区间)切缝单元形成了一个相对的区间，使得拉伸海绵垫1时将力均匀地分配到每个区间内，这样在打开时，具体到每一个切缝受力均匀，则不容易产生受力过大而拉坏的问题。基于此，第二种状态和第三种状态的基本原理也是使得相邻的两组切缝单元之间单独形成一个区间，使得在拉伸时，拉力可以均匀地分散给每个区间内的切缝3，从而不易损坏。

第二种状态，是在第一种状态的基础下，增加了相邻两个切缝单元在排列方向的相位差，显然两排切孔2收缩组成的切缝单元是具有周期性的波浪状，相位差也就易于理解，在本实施例中可以简单的认为，将图8中(c)向左或向右略微移动一定距离，第二种状态下，当受到上述相同的外力作用时，首先相邻两排切缝3开口方向是不同的，且位置根据相位差具体值偏移，可以理解的是，此时形成的整个海绵垫1上的在受外力的竖直方向上的多个切孔2必然存在多种开口方向(上、下)，且多个切孔2在位置上并不一定是对应的，此时在第一种状态下所提到的“阻力”依旧存在，因而依旧具有维持拉伸状态的稳定性；可以看到，第二种状态下依旧存在第一种状态的区间，并增加了相位差，使得在拉伸时，拉力可以更好的分散到每一个区间内以拉开切缝3，可以有效地防止端部的切缝3受力过大而损坏。值得注意的是，第二种状态的相位差的距离不能够是形成这个周期的最小循环的长度，不然移动后相当于未进行移动，即相当于第一种状态；

结合附图4-7、第一种状态和第二种状态能够理解，第一种和第二种状态本质上就是相邻两组切缝3存在的相位差不同，第一种状态实际上的相位差是组成周期性切缝3的半个最小循环周期，而一个循环周期实际上包括了开口向上和向下的两种切孔2，于是第三种状态，实际上也是类似的原理，只不过第三种状态下，假使相邻的两组切缝单元初始状态的朝向相同，此时其中一组切缝单元稍微移动，进而对于移动后的两组切缝单元来说，在同一竖直方向上对应地几个切孔2就会包括到不互相对应的多个切孔2，从而也会形成上阻力作用，继而保证受到一定范围的外力作用时依旧能够保证切孔2处于伸展状态，从而使得海绵垫1能够较好的保持伸展状态，即使受到一些外力作用也不容易收缩，从而在装配时，这样的海绵垫1可以不必人工或者工装进行固定。可以理解的是，当相位差存在时，即使不像第一第二种状态那样，相邻两组切缝3方向相反，由于相位差的存在，相邻两组切缝3依旧可以形成一个区间，使得海绵垫1拉开时是多个区间同时拉开的，于是可以防止端部的切缝3受力过大而损坏。

本身设置的切孔2就具有维持拉伸状态的功能，再通过上述三种状态的设置，使得在海绵垫1拉伸后能够更好地维持伸展状态，增加维持这种状态的稳定性，从而在进行海绵垫1和气垫外套装配时无需人工或者工装固定，同时即使受到一些外力，海绵垫1也依旧可以保持伸展状态。

值得一提的是，实际上为了便于生产，一般会选用第一种状态的方案，第一种状态下，会形成如图8中(a)、(b)这样对称的两组切缝单元，同一海绵垫1上所有的切缝3均这样生产，均匀地开孔可以方便多条切缝的形成。

对于切缝3，在拉伸时形成切孔2的状态，切缝3沿海绵垫11的长度方向具有单向的形变口；切缝3包括活动侧22和固定侧21，活动侧22通过自身结构形成形变口；当海绵垫1拉伸时，活动侧22相对于固定侧21进行沿形变口的开口方向的形变凸起，进而形成切孔2，这种形变凸起会使得切孔2在拉伸状态下维持撑开状态。下面提供几种切孔形状，均可以实现上述自动保持拉伸状态。

第一种，如图3所示，切孔2包括活动侧22以及弧形的固定侧21，活动侧22包括对称设置的两个形变部23，固定侧外端24与两侧的形变部23均相连，两个形变部23与弧形的固定侧21在撑开状态下形成切孔2，形变部23在撑开状态下即上述的形变凸起，与弧形的固定侧21配合可以使得切孔2维持伸展状态，此时如果海绵垫1收缩时，会形成弧形的缝，缝的形状为固定侧21的形状。

第二种，切孔2包括活动侧22以及V型形的固定侧21，活动侧22依旧包括两个形变部23，此处形变部23与第一种的一致，于是相似的，形变部23在撑开状态下形成形变凸起，以使切孔2维持撑开状态，易于理解的是，这种维持状态与第一种原理相同，只是形状具有一定区别，当此时海绵垫1收缩时会形成V形的切缝3，如此类似的必然还有其他形状也可实现切孔2的拉伸状态的维持，例如固定侧21设置为折线形，实际上这些不同形状的切孔2原理相同，在此不做更多赘述。可以将上述V型的固定侧21理解为折线形固定侧21的一种。

对于本实施例中的切缝3，如图4所示，每组切缝单元均包括沿着海绵垫1长度方向上设置的两排切孔2，两排切孔2的方向相反且错位设置，于是两排切孔2收缩时会形成两排相互重合的切缝3，进而形成了波浪状的切缝单元。本实施例中，同一组切缝单元的两排的切缝3的朝向相反，且两排中相对的两个切缝3在海绵垫1的长度方向的投影部分重合，上述投影部分重合可以理解为，切孔2拉伸或收缩时，其形变的部分都是未压缩状态的，切孔2收缩时，切孔2形成的缝端部会嵌入到另一切孔2形成的缝中，而拉开切孔2时，对应地形变部23也就处于非压缩状态，不会对张开切孔2产生力的作用，因此切孔2拉开时不会自动收缩，进而维持拉伸状态。对于上述重合，同一排任意的两个切缝与另一排相对的切缝沿所述海绵垫长度方向的投影的重合长度相同，且一般选择重合长度占切缝总长的15％-35％。

如图4所示，相邻的两排切孔2形成切孔组(一个切孔组收缩时形成一组切缝单元)，图4中分别标示了第一切孔组11、第二切孔组12、第三切孔组13和第四切孔组14，图4是在海绵垫1上截取的片段，可以看到，相邻的两个切孔组沿着二者的中心线处呈对称分布，实际上，将第一切孔组11向左或者向右移动一定距离，第一切孔组11和第二切孔组12的示意图则可以变成相同的，而图4所示的第一切孔组11和第二切孔组12关于中间的实线(即中心线)对称分布，这样每一个切孔组形成的切缝单元和其相邻的一个切孔组形成的切缝单元，二者整体的朝向也就是相反的。

本实施例中，为了方便海绵垫1在使用时形变，海绵垫1的边缘处设有伸缩缝7，如图9所示，伸缩缝7张开后，其形状可以是切孔2的一部分，来方便加工，当然也完全可以是其它形状，可以方便海绵垫1在使用时形变。

为了方便该海绵充气垫安装，气垫外套4包括锥形圆面5，一般整体的气垫外套4常是长方形，本实施例中的锥形圆面5适于在安装时提供导向，如图10所示，对应地，海绵垫1也应该是类似可以配合的形状。

在上述实施例的基础上，气垫外套4上本身具有的气嘴6设置于远离锥形圆面5的一侧，在气嘴6处进行充气时，远离锥形圆面5一侧，因为锥形圆满一侧一般是安装方向，气嘴6设置于该侧时容易造成麻烦。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种海绵充气垫，其特征在于，包括海绵垫，所述海绵垫沿长度方向间隔设置有多组切缝单元；每组的所述切缝单元均包括多个呈波浪形式排列的切缝，相邻两组切缝单元中相对的两个所述切缝的朝向沿中线相反，和/或相邻两组中相对的两个所述切缝沿排列方向存在相位差；当所述海绵垫拉伸时，所述切缝适于向所述海绵垫长度方向的其中一侧进行形变以形成切孔并进行保持，所述海绵垫通过所述切孔保持拉伸状态。

2.如权利要求1所述的海绵充气垫，其特征在于，所述切缝沿所述海绵垫的长度方向具有单向的形变口；所述切缝包括活动侧和固定侧，所述活动侧通过自身结构形成所述形变口；当所述海绵垫拉伸时，所述活动侧相对于所述固定侧进行沿所述形变口的开口方向的形变凸起，进而形成所述切孔。

3.如权利要求1所述的海绵充气垫，其特征在于，所述切缝为V形、弧形以及折线形中的一种。

4.如权利要求2所述的海绵充气垫，其特征在于，每一组所述切缝单元均包括沿着所述海绵垫长度方向上设置的两排所述切缝；两排的所述切缝的朝向相反，且两排中相对的两个所述切缝在所述海绵垫的长度方向的投影部分重合。

5.如权利要求4所述的海绵充气垫，其特征在于，同一排任意的两个所述切缝与另一排相对的所述切缝沿所述海绵垫长度方向的投影的重合长度相同。

6.如权利要求1所述的海绵充气垫，其特征在于，所述海绵垫的边缘处设有伸缩缝，所述伸缩缝适于在所述海绵垫拉伸时发生形变。

7.如权利要求6所述的海绵充气垫，其特征在于，所述伸缩缝的形状为所述切缝的一部分。

8.如权利要求1所述的海绵充气垫，其特征在于，还包括气垫外套，所述海绵垫位于所述气垫外套内，所述气垫外套的上下两面与拉伸后的海绵垫热熔接。

9.如权利要求8所述的海绵充气垫，其特征在于，所述气垫外套包括锥形圆面，所述锥形圆面适于在安装时提供导向。

10.如权利要求9所述的海绵充气垫，其特征在于，所述气垫外套设置有气嘴，所述气嘴设置于远离所述锥形圆面的一侧。