技术领域
本发明涉及一种具有嵌入式自动充气的空气管的缓冲垫和制造该缓冲 垫的方法，更具体地，涉及一种能够作为用于各种铺床用品(例如包括床和 枕头的床上用品)的缓冲垫使用的具有嵌入式自动充气的空气管的缓冲垫和 一种制造所述缓冲垫的方法。
背景技术
通常，使用具有缓冲和弹性恢复力的乳胶和具有弹性支撑力的弹簧作为 用于床上用品的具有缓冲力和弹性恢复力的缓冲材料。
使用乳胶或者弹簧的用于床上用品的缓冲材料存在当缓冲材料长时间 使用时，弹簧的弹性支撑力由于弹簧的老化而减小以及乳胶的恢复力由于载 荷连续不断地施加到乳胶材料而减小的问题。
为了解决在相关领域中的这个问题，提出了一种由多个塑性瓶和设置在 塑性瓶之间的内垫组成的缓冲材料，所述塑性瓶通过吹塑形成并且具有自我 弹性以便当通过外力变形或者恢复时放气或者吸气，在所述缓冲材料中，所 述塑性瓶通过金属线与设置在塑性瓶之间的内垫整体地连接。
相应地，能够根据使用者的重量进一步向塑性瓶中充气或者从塑性瓶中 排气，因此能够调整缓冲材料的弹性，并且相应地，使用者在使用时通过调 整塑性瓶中的空气量能够获得最佳的缓冲。
然而，塑性瓶和内垫不是一个整体，因此不可能用适当的压力来支撑部 分人体。
也就是说，当载荷施加到任何一个塑性瓶上时，该塑性瓶受到压力并且 侧面向内垫倾斜，但是内垫和塑性瓶在接合处不是一个整体，所以该塑性瓶 的侧面与内垫的接触表面分离，因此，分布在塑性瓶和内垫上的载荷大大减 少了。
考虑到这个问题，申请人申请了“用于空气床垫的塑性瓶”(10-1032462， (2011.04.25))和“使用塑性瓶的用于病人的床”(韩国专利号：10-0956662 (2010.04.29))的专利，在“用于空气床垫的塑性瓶”中，当在保存或者运 输时，塑性瓶的整个体积能够通过压缩塑性瓶的内部空间最小化，即使当调 整空气床垫的弹性时载荷被集中到一个部分，“使用塑性瓶的空气床”也能 够在整个床上分配并支撑载荷，在“使用塑性瓶的用于病人的床”中，床垫 能够沿着单元框架平滑地折叠。
然而，在所述专利中提及的塑性瓶型腔室或者缓冲垫能够通过人工地提 供空气而膨胀却不能如此自我充气，所以需要大排量的泵以向塑性瓶型腔室 或者缓冲垫中注入空气，所以泵的尺寸和排量增加，由于泵的运行产生了噪 音，并且增加了制造成本。
进一步地，仅在组装部件(腔室和缓冲垫等)时，在所述专利中提及的 塑性瓶型腔室或者缓冲垫作为用于床或者其他用途的缓冲垫主体被组装，所 以组装的工作效率降低了，并且制造该产品需要许多步骤。
此外，当在所述专利中提及的塑性瓶型腔室或者缓冲垫作为用于床或者 其他用途的缓冲垫主体被组装时，在其压缩减小体积时，它们不能搬运或者 运输，所以需要大的空间来存放它们，并且运输成本增加了，这在出口时是 不利的。
进一步地，在所述专利中提及的塑性瓶具有分隔的泡沫体(间隔区)并 且在其内保存有空气，所以压缩和存储能力低，并且塑性瓶的体积不能减小， 因此，对于船运(特别是用于出口的船运)来说体积庞大，所以运输成本增 加了。
申请人申请的韩国专利(韩国专利号为10-0510004，发明名称为“空气 垫”)提出了一种产品，其中，为空气垫的外部材料的乳胶和为内部材料的 空气管形成为一体。
在这个空气垫中，空气注入空气管中，保存有空气的空气管放置在模具 的中心时液态乳胶中注入该模具中，所以乳胶模塑在空气管的周围，并且加 强了模塑的外部材料。
然而，在这种类型的空气垫中，腔室独立地设置，所以空气管内压力的 增加仅仅使空气管变硬，并且限制了缓冲功能。空气管越硬，增加的压力触 点越多，这增加了不便之处。
发明内容
本发明致力于解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种缓冲垫，其 中膨胀的空气管以固定的间隔设置在用于制造缓冲垫的模具的腔室内以呈 长方体，缓冲材料注入到用于发泡的模具的腔室内以使得所述缓冲材料覆盖 所述空气管，并且整体地结合在所述空气管的外表面，通过使空气管和缓冲 材料成为一个整体并且确保在发泡后的缓冲垫中密封有矩形横截面的空间， 而提供高弹性的缓冲力，载荷被均匀分布，避免了缓冲垫的外部形状的变形， 当收缩使得体积减小后外力消除时，缓冲垫自我膨胀。
本发明的另一个目的是提供一种具有嵌入式空气管的缓冲垫，所述缓冲 垫能够通过将体积缩到最小而大规模地搬运，当压力消除时缓冲垫能够自动 恢复，并且能够节省材料。
本发明的另一个目的是提供一种具有嵌入式空气管的缓冲垫，其中，当 载荷从外部施加到一个特定的空气管并且空气管压力增加并变形时，压力传 递并分配到邻近的空气管上。
为了实现本发明的目的，本发明的一个实施方式提供了一种具有嵌入式 空气管的缓冲垫，所述缓冲垫包括多根空气管，该多根空气管以固定的间隔 设置，并且所述空气管填充空气后具有矩形横截面；高弹性的缓冲材料，该 高弹性的缓冲材料通过发泡、覆盖所述空气管并且整体地结合到所述空气管 的外表面形成；和充/放气单元，该充/放气单元用于向所述空气管中注入空 气或者从所述空气管中排出空气。
所述充/放气单元包括：分支供气软管，该分支供气软管与所述空气管 分别连通；单个的主供气软管，该单个的主供气软管与所述分支供气软管的 端部连通；和盖子，该盖子连接到单个的所述主供气软管的端部。
当所述缓冲材料发泡成型时，所述分支供气软管和所述主供气软管整体 地嵌入所述缓冲材料中，并且连接到所述主供气软管的端部的所述盖子暴露 在所述缓冲材料的外部。
为了实现本发明的目的，本发明的另一个实施方式提供了一种制造具有 嵌入式自动充气的空气管的缓冲垫的方法，所述方法包括：在用于制造缓冲 垫的模具的下模中形成的下腔室内设置多根空气管；将具有上腔室的上模连 接到所述下模；和通过向所述模具的进料口中注入所述缓冲材料，发泡所述 缓冲材料以使得所述缓冲材料整体地结合在所述空气管的外表面上并覆盖 所述空气管。
在发泡时，除了所述主供气软管的端部外，与所述空气管连通的分支供 气软管和与所述分支供气软管的端部连通的单个的主供气软管整体地嵌入 所述缓冲材料内。
进一步地，支撑填充有空气的空气管的顶部的多根销垂直地设置在上模 的上腔室内，并且销足够高以支撑所述空气管的顶部。因此，膨胀的空气管 在发泡时通过销支撑而不会脱离。
优选地，支撑填充有空气的空气管侧面的多根销垂直地设置在下腔室 内，因此空气管能保持矩形横截面。
通过上述的结构，本发明提供以下效果：
根据本发明，提供一种管子，其中，以矩形横截面形状膨胀的多根空气 管以固定的间隔设置在模具(例如床或枕头)中，并且为高弹性材料的缓冲 材料覆盖并整体地结合到所述空气管的外表面，变形被阻止，所述空气管和 缓冲材料成为整体，并且空气管自动填充空气直至达到大气压。
具体地，因为具有矩形横截面的空气管以固定的间隔设置在缓冲材料 中，当施加载荷时，在空气管之间的缓冲材料被压缩，所以支撑力增加，并 且空气管将垂直载荷转换为水平载荷，所以随着重量的减小，载荷被分散到 所有气孔，因此，能够提供弹性支撑力并且载荷能均匀分布。
进一步地，通过空气管充入/排出空气，能够调整空气管中的气压，因 此能够获得使用者想要的缓冲力和弹性支撑力。
进一步地，将空气管中的空气完全排出后通过压缩缓冲材料，整个尺寸 减小并且所述缓冲材料能够容易地放入紧凑的壁橱或者包中。
进一步地，在本发明中，空气管自动填充空气直至达到大气压，而不需 要注入大量空气，因此可以使用小型泵注入空气，并且通过使用小型泵，能 够降低制造成本和噪音。
进一步地，能够通过压紧缓冲材料来减小本发明的具有嵌入式空气管的 体积以用于船运或者搬运，当外力消失时，所述缓冲垫通过自动流入空气可 以自动恢复，因此通过减小体积能够减少搬运成本和用于船运的出口运输成 本。
进一步地，因为连接有多根空气管，当压力从外部施加到特定的空气管 上时，压力能够传递和分散到其他空气管上，因而能够舒适地支撑人体。
因为具有嵌入式自动充气的空气管的缓冲垫重量轻，所以它能方便地使 用，并且可以减少原材料(例如乳胶或者泡沫)的数量，相应地，降低制造 成本。
附图说明
图1是显示了根据本发明的具有嵌入式空气管的缓冲垫的外部形状的立 体图；
图2是显示了根据本发明的具有嵌入式空气管的缓冲垫的局部剖视立体 图；
图3是显示了根据本发明的具有嵌入式空气管的缓冲垫的剖视图；
图4是显示了根据本发明的缓冲垫的剖视图，在所述缓冲垫中的空气管 中的空气被抽出后，所述缓冲垫被压缩；
图5a-5c是示意性地说明了制造根据本发明的具有嵌入式空气管的缓冲 垫(枕头大小)的方法的视图；
图6a-6b是示意性地说明了制造根据本发明的具有嵌入式空气管的缓冲 垫(床垫大小)的方法的视图。
具体实施方式
以下将结合附图详细描述本发明的优选实施方式。
本发明通过提供一种缓冲垫，论述了通过集成空气管和缓冲材料来防止 变形、能够自动充气、获得高弹性缓冲力、并具有平均分配载荷的功能、和 作为缓冲垫(尤其用于包括床和枕头的床上用品以及各种铺床用品)的可用 性，在所述缓冲垫中，膨胀为矩形横截面并以固定的间隔设置的空气管被缓 冲材料覆盖，并且所述缓冲材料整体地结合在所述空气管的外表面。
应该注意的是，根据本发明的缓冲垫和所述缓冲垫的制造方法，描述了 一种床上用品中具有枕头大小的床上用品，但是同样的结构和制造方法可以 应用于其他床上用品(例如床垫)和用于铺床用品的缓冲垫。
如图1-3所示，本发明的缓冲垫10包括以固定间隔设置的多根空气管 12和覆盖所述空气管12的高弹性的缓冲材料14，空气管12具有矩形横截 面，所述高弹性的缓冲材料14整体地结合在所述空气管12的外表面，并且 通过发泡形成。
优选地，所述空气管12以与需要缓冲产品的外部形状相似的形状进行 加工以具有使得该空气管12能够嵌入到需要缓冲产品例如，床、枕头和铺 床用品内的尺寸，并且能够固定在模具中以具有带有圆角的矩形横截面。
所述缓冲材料14可以是具有多个不均匀的气孔的普通海绵，优选地， 或者可以由使用多个气孔提供缓冲能力的合成聚合物树脂制造。
所述缓冲垫10包括用于向所述空气管12注入空气或者从所述空气管12 中排出空气的充/放气单元20。
具体地，所述充/放气单元20由多根分别与所述空气管12连通的分支 供气软管22和与所述分支供气软管22的端部连通的单个的主供气软管22 组成，具体地，能够手动打开/关闭以充/放气的盖子26连接在单个的主供气 软管24的端部。
当覆盖所述空气管12并整体地结合到所述空气管12的外表面的缓冲材 料14通过发泡制造时，所述分支供气软管22和所述主供气软管24整体地 设置于所述缓冲材料14内，连接到所述主供气软管24的端部上的所述盖子 26暴露于所述缓冲材料14外部以便它能够被打开/关闭。
以下将描述在上述结构中具有嵌入式空气管的缓冲垫的使用。
首先，因为所述空气管12与具有高弹性的所述缓冲材料14整体地形成 并且被其覆盖，所以所述空气管12通过所述缓冲材料14的恢复力膨胀并拉 伸，因此，甚至不用气泵，空气就能够通过打开的盖子26被抽吸到所述空 气管12内直至达到大气压力。
其次，当使用者根据感受需要进一步充气时，使用者可以打开盖子26 并将手动空气泵(未示出)连接到所述主供气软管26，然后当通过空气泵将 空气供应到所述主供气软管24中时，空气穿过分支供气软管22流入所述空 气管12中，因此空气管12膨胀。
直到所述空气管12中的气压达到使用者想要的等级时，将停止使用小 型空气泵的操作，然后关闭盖子26，或者当所述空气管12通过所述缓冲材 料14的恢复力膨胀并拉伸，并且外部空气被抽吸到所述空气管12中时，关 闭所述盖子26，因此缓冲垫能够通过这种方式变得可用。
相应地，当使用者将部位例如头部放在所述缓冲垫10上时，所述缓冲 材料14被使用者的载荷压缩，并且在所述缓冲材料14中膨胀的所述空气管 12分散并支撑所述载荷，因此使用者感觉舒适。
另一方面，为了减小所述空气管12中的空气压力以使用所述缓冲垫10， 所述盖子26处于打开状态，以便压缩所述缓冲材料14，相应地，空气从所 述缓冲材料14内的所述空气管12中排出。
也就是说，所述空气管12内的空气顺序地流过所述分支供气软管22和 所述主供气软管24后通过打开的盖子26排出到外部，当排出预定数量的空 气时，通过关闭所述盖子26，所述空气管12内的气压能够减小到使用者想 要的等级。
当施加到所述缓冲材料14上的压缩力被移除时，所述缓冲材料14膨胀 并且所述空气管12通过所述缓冲材料14的恢复力(弹性力)被拉成初始的 形状，即，因为空气流回进入作为缓冲材料14的所述海绵的气孔，所以压 缩的空气管12被外部空气填充，由所述空气管12和缓冲材料13组成的所 述缓冲垫10容易地恢复初始形状。
进一步地，为了将本发明的所述缓冲垫10保存在特殊的位置(狭窄的 壁橱或包)中，使用者可以打开所述盖子26并且连续地按压所述缓冲材料 14，直到空气完全从所述缓冲材料14内的空气管12中排出。
相应地，如图4所示，当所述空气管12中的空气完全排出后所述缓冲 材料14保持被压缩时，所述空气管12也被压缩，因此所述缓冲垫10的整 体体积减小，因此体积减小的缓冲垫10通过放入狭窄的壁橱或者包中能够 被方便地保存。
明显地，当所述缓冲垫10从狭窄的空间取出并离开时，空气进入作为 缓冲材料14的海绵的气孔中，所以具有由空气填充至大气压的空气管12的 所述缓冲垫10恢复到初始形状。
将结合附图5a-5c描述制造用于枕头的缓冲垫的实施例(作为制造包括 上述结构的本发明的具有嵌入式空气管的缓冲垫的一种实施方式)。
首先，通过向用于制造缓冲垫的模具30的下模31的下腔室32注入空 气，多根空气管12膨胀并以固定的间隔设置。
明显地，在图5a-5c中，所述模具30以较大的尺寸显示以与枕头相符， 但模具可以形成为与床或者铺床用品相符。
多根销35垂直设置并整体地形成在下模31的下腔室32中以支撑填充 有空气的空气管12的侧面，并且所述销35足够高以支撑所述空气管12的 侧面。
相应地，所述空气管12以装配到所述销35之间的方式布置和固定，因 此当缓冲材料14发泡时所述空气管12能保持位置。
其次，具有上腔室34的上模33与所述下模31结合。阻止所述空气管 12脱离的销36以固定间隔地形成在所述上模33的上腔室34内。
然后，通过注入并发泡所述缓冲材料14来进行发泡，即，海绵通过模 具30的进料口(未示出)进入上腔室34和下腔室34，缓冲材料14覆盖所 述空气管12并且整体地结合并发泡在空气管12的外表面上。
连通所述空气管12的所述分支供气软管22和连通所述分支供气软管22 的端部的单个的主供气软管24也设置在下模31内，因此他们在发泡时可以 嵌入在所述缓冲材料14内。
进一步地，所述主供气软管24的端部露出所述模具的外部，所以主供 气软管24的端部伸出到所述缓冲材料14的外部，所述盖子26连接在所述 主供气软管24的露出端，从而制造本发明的用于枕头的缓冲垫。
在制造如图6a所示的大的模具后，本发明的缓冲垫可以通过相同的制 造步骤制造作为如图6b所示的用于床垫的缓冲垫，并且它可以以用于铺床 用品的其他尺寸制造。