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专利名称:气囊、以及具有相同气囊的装置和系统的制作方法
技术领域:
本发明涉及气嚢领域,尤其涉及一种用于施加按摩力到身体的气嚢。
背景技术:
按摩椅和按摩床为它们各自的使用者提供了一种减轻某些医学疾病的按摩。按摩能够减轻的一些症状的实例包括改善血液循环、减轻压力和放松绷紧的肌肉。为了提供有效的按摩,按摩设备通常使用施加力到使用者的身体的力敷贴器。这些力敷贴器揉捏、轻敲、滚动或按压身体以产生按摩的效果。通常这样的力敷贴器是机械滚轮。但是,为了使一机械滚轮能够执行前述动作,所需的控制和驱动机械装置复杂又众多,因此,所需的控制和驱动机械装置在这些机械力敷贴器的按摩设备的成本中占了较大比重。而且,这样的
机械装置也很难在较小的实际应用中实现,例如在鞋子中。
鉴于机械力敷贴器的局限性,一些按摩设备已经转向气嚢作为传统的滚轮力敷贴器的代替物。通过这样做,基于气嚢的按摩椅和按摩床所需的控制和驱动机械装置的数量已经减少。而且,气嚢和与之相应的机械装置可以在尺寸方面适当地缩扩以使该气嚢可以用在实际应用中,例如在足部按摩设
备中。
这种足部按摩设备的一个实例在美国专利申请2002/0133106Al中描述,其公开一种具有至少三个独立的可充气气嚢的鞋,这些气嚢沿着鞋子的鞋底分布。这些气嚢由两个平面层形成,该两个平面层沿着其各自的外围被连接从而在两个平面层之间形成一个流体室。这些气嚢被充气时在使用者的脚上施加一个按摩力。但是,由这些气嚢施加的按摩力部分受限于用于形成该气嚢的材料的弹性。而且,形成气嚢的层的平面特性也限制气嚢可以被充气到的高度,从而限制气嚢突出(以及按摩力)到使用者的脚里。
PCT申请W02006/065225Al页公开一种相似的平面气嚢,其中该气嚢由平面单层形成,这些平面单层在其外围粘合。由这些气嚢施加到使用者的脚(或身体)上的按摩力的程度再次受限于用于形成这些气嚢的材料的弹性。而且,形成这些气嚢的层的平面特性也限制这些气嚢可以被充气到的高度。虽然在一个实施例中,为了增加施加到脚(或身体)的按摩力,该PCT申请描述了处于重叠关系的两个气嚢的堆垛,但是这种安置增加执行难度,尤其当气嚢将被安装进的空间受限时。
发明内容
因此,尚存在一种对紧凑的、具有筒单的结构而且能够充分地膨胀以便于施加充分的按摩力到使用者的身体的气嚢的需要。此外,这样一个气嚢应
该制造简单且成本有效。在这方面,根据本发明、以及与在附加的权利要求中限定的一样的一种气嚢克服前述的困难。
本发明的该气嚢包括第一整体层和第二整体层,其中该第一整体层和第二整体层沿着一条闭合线相互连接。在该闭合线内的第一整体层的表面面积大于在该闭合线内的第二整体层的表面面积。通过相互连接的方式,该第一整体层和第二整体层在闭合线之间限定一由该闭合线界定的流体室。该第一整体层被置于该第二整体层之上,并且当该流体室被放气时,所述第一整体层为至少大体上波紋形状。该气嚢也包括与该流体室流体连通的至少一个流体口。
在气嚢的一个实施例中,在该闭合线内的该第一整体层,即在该闭合线内的第一整体层的表面面积可以被成形为数个峰和槽,和/或数个波形。
在本发明的另一个实施例中,该峰和槽,和/或波形可以是至少大体上同心的。换句话说,在该闭合线内的第一整体层的表面面积可以为起波紋的,并具有从在该闭合线内的一点起并向外延伸到该闭合线的数个同心的波形。
在此描述的所有实施例中,需要注意的是,当该流体室被放气时,第二整体层的形状和结构通常为大体上平面的,尽管不是必须,而第一整体层的形状和结构,如前所提及的,为大体上波紋形状并被置于该第二整体层之上。第一整体层的波紋形状可以通过首先手工折叠该层以具有与上述实施例的情
况一样的,例如同心波形。然后通过将折叠的第一整体层沿着上面提及的闭合线连接到大体上为平面的第二整体层。
可选地,尤其在大规p漠生产的情况下,该第一整体层和第二整体层可以通过成型过程,例如压配合模塑法、喷射模塑法、吹塑法、真空成型或热力塑型形成。一般,该第一整体层和第二整体层可以分别形成,或在合适的模具内并沿着该闭合线相互连接同时形成。
无论气嚢通过手工方法还是其它方法制作,第一整体层沿着该闭合线到第二整体层的连接可以通过任何适合的方法实现。合适的方法的实例包括但不限于溶剂结合、紫外结合、红外结合、热结合和/或粘附结合。这些方法也可以用于沿着除该闭合线外的线连接第一整体层到第二整体层,其详情随后。
仍在另一个实施例中,第一整体层和第二整体层可以为单层。在本实施例中,该气嚢也可以通过使得该单层的第一部分折叠在该单层的剩余部分上手工制作。然后,该第一部分的外围或任何其他部分沿着一条闭合线被连接到第一部分的剩余部分,使得该第一部分和剩余部分沿着该界定闭合线在其之间限定一流体室。
在本实施例中,其中第一整体层和第二整体层为单层,形成的气嚢也可
以通过第一成型步骤以形成该单层,紧接着通过给予该第一部分波紋形状(例如通过热成型)的第二成型步骤。随后,成形的第一部分沿着该闭合线到剩余部分的连接可以通过前述任何连接方法实现。
其中第一整体层和第二整体层为单层,该单层的该第一部分可以作为第一整体层,而被折叠在该第一部分下面的剩余部分可以作为第二整体层。因此,如上所述,为了为至少大体上波紋形状,在连接(或折叠)该第一部分之前,该第一部分应该合适地成形。和在前面的实施例中一样,第一部分或剩余部分可以包括流体口,只要该流体口被设置在(在任一部分上)一个位置,使得当流体室按照上面描述限定时,该流体口与由通过闭合线界定的第一部分和剩余部分限定的流体室流体连通。
在本发明的又一实施例中,该第一整体层可以包括位于其外表面并在闭合线内的至少一个节点。该节点通常为一被硬化部件,这样当流体室#1充气时其被迫打入使用者的身体。同样地,为了在流体室被充气时,施加或增强对身体的按摩力,该节点本身可以具有一尖顶,或一抛物线形的顶,或任何其他适当成形的顶。
在本发明的一个实施例中,该第一整体层和第二整体层沿着至少一条连接线进一步地相互连接。该连接线在闭合线内,这样将流体室再分为至少两个子室。在一优选实施例中,该连接线可以为限定一个子室的另外一条闭合
线。由于其为一条闭合线,子室之间没有流体连通是可能的。因此,通过该闭合连接线限定的流体室包括与其流体连通的至少一个流体口。因此断定,在另一个优选实施例中,其中存在数条闭合连接线,通过该闭合连接线限定的每个子室包括与其流体连通的自身的流体口。
在另一个优选实施例中,其中第一整体层和第二整体层沿着至少一条连接线相互连接,该连接线可以不为一条闭合线。相应地,在本优选实施中,子室之间彼此流体连通。在又一优选实施中,其中存在两条或更多条连接线,这些连接线可以^皮设置,使得其限定数个(两个或更多)子室,各个子室之
间4皮jH^危体连通。
在此描述的本发明的所有实施例中,第一整体层和第二整体层可以为适于成型的聚合材料。这种适于成型的聚合材料的实例包括但不限于热塑树酯(TPU)、聚***乙烯(PVC)、聚丙烯、尼龙布等级420d和/或聚乙烯(PE)。需要说明的是,使流体室和/或子室能够充气的流体可以为任何合适的流体,例如液体或气体。可以使用的流体的实例包括但不限于水、或气体,例如氮气(N2)、空气和惰性气体,例如氩气(Ar)、氦气(He)或氖气(Ne)。
本发明的气嚢可以为任何合适的形状。在这方面,气嚢的可充气部分,
即气室的形状主要地由闭合线的形状控制。闭合性可以形成的形状的实例包括但不限于至少大体上矩形的、多边形的、圆形的和/或椭圆形的形状。
本发明的另一方面涉及气嚢装置。该气嚢装置包括在上述任一实施例中描述的气嚢,以及与气嚢的流体口可连接(可能通过一对接机构按照可移动的方式)的流体泵系统。
该气嚢装置的流体泵系统包括一流体泵。该流体泵到气嚢的连接可以通过例如中间流体管。该流体泵系统也可以包括一控制器,其中该控制器调节该流体泵,以及一用以控制该装置的气嚢的充气和放气的阀门。该流体泵系统也可以包括与该流体泵和/或气嚢连接的压力调节传感器,该流体泵、控制器、阀门和压力调节传感器每个可以电连结到一单电源上或者到独立电源上。
如上所述,该流体泵系统也包括一对接机构以使得该流体泵系统4皮连接到气嚢。该对接^/L构包括两部分,其中一部分位于流体泵系统上,另一部分位于气嚢上。该流体泵系统的对接机构为建立在气嚢上的对接机构的必要补充,例如在插座与插头中。
在一说明性实施例中,流体泵系统的对接机构包括一外罩。该外罩包括至少一个流体流管。该流体流管的一端与阀门流体连接,因此,另一端用于与流体泵系统流体连接,连通与建立在气嚢上的补充对接机构可连接的外罩。在气嚢上的对接机构也包括一其中具有至少
一个流体流管的外罩,其中该管的一端用于被连接到流体泵系统的对接机构,该管的另一端被连接到气嚢。
在对接机构的上面说明性实施例中,气嚢的流体流管也可以与一能够将流体流(例如以辐射状表盘(radialdial)的形式)的速度从流体泵系统改变到被对接的气嚢的流体阀门连合。
本发明的另一方面设计一种按摩鞋系统。该按摩鞋系统包括一双鞋,每个鞋具有安置在其中的至少四个气嚢。每个气嚢包括一第一整体层和一第二整体层,其中该第一整体层和第二整体层沿着一条闭合线相互连接。在该闭合线内的该第一整体层的表面面积大于在该闭合线内的该第二整体层的表面面积,使得该第一整体层和第二整体层通过该闭合线限定一流体室。该第一整体层被置于第二整体层上,并在该流体室被放气时,为至少大体上波紋形状。此外,该气嚢包括与流体室流体连通的至少一个流体口。
本质上,上述气嚢的任一实施例可以用于与该按摩鞋系统相关。在将气嚢的任一实施例实施到鞋中,通常需要考虑到空间限制。在这方面,按摩鞋系统的一个实施例包括具有位于该鞋的鞋底的至少一个凹陷的杯状物。该凹陷的杯状物被改装使其能够保存至少一个气嚢。为了鞋的使用者的舒适度最大化,该凹陷应该具有足够的深度,这样当气嚢被容纳在其中时,环绕凹陷
的鞋底的表面以及凹陷的开口处的气嚢的表面应该为至少大体上一致。
在具有该凹陷的鞋的一个优选实施例中,该凹陷可以位于脚跟区域。可选地,在另一个优选实施例中,该凹陷可以位于鞋的鞋底中间区域。
在按摩鞋系统的一个具体优选实施中,其中每只鞋中具有四个气嚢,四个气嚢中的两个安置在鞋的鞋底里或鞋底上以提供对脚的脚跟区域和/或脚底区域的按摩力,剩余的两个气嚢沿着鞋的侧壁安置以提供对脚的鞋面区域、足底弓区域和/或侧面区域的按摩力。气嚢的安置不限于上面提及的这些区
域,也可以包括脚的其他范围,例如跟骨关节区域、跟骨的侧面、跗骨区域、脚背区域以;5Jip趾区域。
在另一个优选实施例中,该按摩鞋系统包括靴子而不是鞋。靴子可以为高口或低口,意思是靴子可以由脚延伸到脚踝或进一步向上至小腿区域。在本优选实施例中,靴子里的气嚢的安置可以使得侧小腿区域、跗骨区域以及'J、腿肚区域被提供按摩方式。在按摩鞋系统的另一实施例中,四个气嚢均可以;陂安置在一层弹性材料的下方。在鞋的鞋底上提供更加一致的表面,使使用者更舒适。在本实施例中,由于使用者的脚仅直接接触该弹性材料,脚通过该弹性材料体验来自气嚢的充气的按摩力,该弹性材料伸展以适应膨胀的气嚢。
虽然可以使用任何合适的弹性材料,在一具体优选实施例中,使用的弹性材料为***丁橡胶。***丁橡胶的使用防止在按摩持续过程中鞋内热量的积累,从而减少出汗和异P未的形成。除了***丁橡胶,也可以使用提供相同的目的的边伦布或任何其他合适的弹性材料。
在按摩鞋系统的另一实施例中,鞋后跟区域和/或鞋底区域包括一对接机构。该对接机构通常用于与一独立的电源和/或上述气嚢装置对接。
本发明的各个方面现在将要参照下面的有附图的本发明优选实施例被描述,其中
图1A显示才艮据本发明的处于放气状态的气嚢实施例;
图1B显示图1A的实施例的关于线Y-Y的截面图2A显示处于充气状态的图1A的实施例;
图2B显示图2A的实施例的关于线Y-Y的截面图3A显示根据本发明的处于放气状态的气嚢的另一实施例;
图3B显示图3A的实施例关于线X-X的截面图4A显示处于充气状态的图3A的实施例;
图4B显示图4A的实施例的关于线X-X的截面图5显示形成鞋按摩系统的部分的对接机构的分解图6显示鞋按摩系统的鞋底的分解图7显示图6的鞋按摩系统的鞋底的另一实施例的分解图8显示鞋按摩系统的鞋的分解图。