(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性コアであって
第２の主面と対向関係にある第１の主面を有し、共通の周面が前記第１及び第２の主面を結合する機械的に単一のスラブと、
前記スラブに形成された複数の穴又は内腔であって、それぞれが前記主面の少なくとも一方に対して、軸線及び幾何断面によって画定される配向を有する複数の穴又は内腔と、
前記コアの固有の断熱特性に関する伝熱抵抗を向上させる熱貫流緩和手段と
を含み、
前記熱貫流緩和手段は前記スラブの処理を含み、
前記スラブの処理は、
前記スラブを圧縮して前記スラブに剪断変形を与えることと、
前記剪断変形を受けた状態の前記スラブに、前記主面に直交する方向からの穿孔を設けることと、
前記穿孔が設けられた前記スラブを、前記剪断変形から原形に戻すことと
を含み、
前記スラブが前記原形に戻ることにより、前記複数の穴又は内腔の少なくともいくつかの軸線が、傾斜開放又は傾斜閉塞の穴又は内腔を形成するように方向付けられる、弾性コア。
【請求項２】
前記複数の穴又は内腔の全てが傾斜開放の穴又は内腔として特徴づけられる、請求項１に記載の弾性コア。
【請求項３】
前記複数の穴又は内腔の全てが傾斜閉塞の穴又は内腔として特徴づけられる、請求項１に記載の弾性コア。
【請求項４】
さらに、前記弾性コアを覆うように取り囲む不浸透性シート材料を含み、それによって不浸透性の覆いを形成する、前記請求項１ないし３のいずれか一項に記載の弾性コア。
【請求項５】
さらに、前記弾性コアと外部環境との間に選択的に流路を形成する弁を含む、請求項４に記載の弾性コア。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
１９７１年に最初の「Therm−A-Rest（登録商標）」の自動膨張マットレスパッドが売り出されて以来、製法や結果として生じている製品についての多くの改善が認められる。これらの改善は、生産方法、製品の耐久性、製品のたわみ性及び熱性能への改修を含む。特に１つの最終目的は、断熱性能を損なうことなく前記パッドの重さを低減することであった。
【０００２】
１９９４年に、カスケードデザインインコーポレイテッド（Cascade Designs, Inc.：以下、単にカスケードと称す）は、所望の弾性（loft）レベルを提供することができるが、複数の横方向に伸びる中空円筒部を有する発泡材料から成る開放セルコアを含むコアマットレスパッドを開発した。これらの横切る円筒部は、前記コアの表面と包囲シートとの接合に影響を与えず、その他の点で、前記発泡性のコアの全体の密度を低減し、その結果としてマットレスパッドの重さを減らした。しかしながら、比較的厚い独自のコアを必要とする上に、製造及び性能の問題点はこの技術の適用範囲に制限を生じる。
【０００３】
１９９５年に、カスケードは「ウルトラライト」シリーズのマットレスパッドを売り出した。これらのパッドは、垂直に方向付けられた（すなわち、前記コアの主面に直角な)空所を利用する最初のものであったが、これらの空所は材料の除去工程の結果ではなかった。この技術についてのさらなる情報は、米国特許第５７０５２５２号を参照されたく、それは引用によって本書に含まれる。
【０００４】
前記ウルトラライトシリーズのマットレスパッドに用いられた技術についての大きな利点は、コア厚さに拘わらず（ミクロの空所を構成する発泡体材料の開放セルの構造とは対照的な）マクロの空所を作る能力であった。前記空所の長手方向軸線の垂直方向への方向付けによって、比較的薄いスラブ断面厚さで、弾性コア／スラブの大きな密度低下を得ることができ、前記空所の形状、前記空所の頻度及びそれらの全体のパターンを選択的に定めることによって、パッドの他の点では望ましくない性能特性を最小化することができた。
【０００５】
ウルトラライトコアが軽量のコア技術において大きな進歩を示したが、それは、ある製造上の欠点を有するコアを結果として生じていた(例えば、前記空所が変位したスリットから形成されており、そのようなスリットは通常同方向へ方向付けられるので、前記コアの安定性は変位の偏りと直角な方角で損われるであろう。）。さらに、垂直に方向付けられた前記空所が便宜的な対流及び放射の熱伝達経路を提供し、これにより前記マットレスパッドの熱性能を損なうことが認められた。前記ウルトラライトコアが、圧縮荷重で座屈するかあるいは崩壊し得る垂直な空所を意図されたのは、この熱欠陥が認められたためである。しかしながら、そのような圧縮座屈に影響され易い空所を作ることは、またコア−布地接合特性及び垂直支持特性などのパッドの他の性能特徴を損なうことでもあった。
【０００６】
したがって、弾性コアの底部から頂部までに伸びる空所が、断面的に厚いコアを必要とせずに、大規模な密度変更によって、コアの重さを所望に減少させることを可能とすることが明らかになった。さらに、打ち抜きなどの従来のコア技術は、材料を無駄にするが、これを使うことができ、それにより、種々の幾何学的形態の使用が、結果として密度低減作用から生じるスラブの不安定性を減らすことができる。しかしながら、熱貫流緩和手段は、そのようなコアを含むパッドの所望の性能を保持するためにも必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５７０５２５２号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、複数の全体に柱状の穴を規定する弾性スラブ又は全体に柱状の充実体の弾性アレイを含む膨張可能な物体に好適な弾性コア、そのようなスラブ及びアレイを作る方法及びそれを組み込んだ物品に関し、前記コアは、さらに、該コアの固有断熱特性を越える熱伝達に対するコア抵抗を向上するための熱貫流緩和手段を含む。スラブコアの実施例のそのような熱貫流緩和手段の包括的かつ限定的な例は、穴又は内腔の横断面形状、頻度、パターン及び方向、少なくともいくつかの穴又は内腔内での又はそこでの熱障壁の導入、及び／又はスラブ材料の選定／処理への考慮を含む。アレイコアの実施例のそのような熱貫流緩和手段の包括的かつ限定的な例は、横断面形状、頻度（密度）、充実体のパターン及び方向、充実体相互間の空間内の熱障壁の導入及び／又は充実体の材料の選定／処理への考慮を含む。
【０００９】
ここに使われるように、コアに関する「スラブ」、複数から成るもの及び等価物は、単一の要素から得られるか又は複数の要素から得られるかに関係なく、第２の主面にほぼ反対関係にある第１の主面と、前記２つの主面を結合する共通の周面とを有する機械的に単一の構造から成り、コアに関する「アレイ」、複数から成るもの及び等価物は、全体に柱状の複数の充実体を有する集合構造から成る。「熱貫流緩和手段」は、固有の材料（前記スラブ又はアレイ充実体から得られ、あるいは前記スラブ又はアレイ充実体の材料とほぼ同じ材料から得られる材料組成）又は前記スラブ又はアレイ充実体と一体又はその内部で一体化された非固有材料（前記スラブ又はアレイ充実体の材料とかなり異なる材料の組成）を含み、あるいは前記コアが前記第１及び第２の主面と直角な方向へ相対する圧縮力を受けるときにそのような圧縮を受ける前記スラブ又はアレイの少なくとも一部を通して、熱転送率（thermal transfer rate）が結果として減少するような、前記スラブ又はアレイ充実体への処理を構成する。前記したところに加え、スラブコアに形成された穴又は内腔における、あるいはアレイの充実体における、幾何的横断面、方向、頻度又はパターンを均一に又は不均一にすることができる。
【００１０】
本発明のスラブコアの実施例は、発泡体(好ましくはウレタン)又は以下により詳細に説明されるような相互に機械的に結合された複数のサブスラブなどの弾性材料から成る１枚のスラブを含むことができる。単一スラブコアの実施例は一般に均質であるが、材料処理によって変更されない限り、多層のサブスラブコアの実施例は均質又は不均質とすることができる。同じことは、本発明のアレイコアの実施例についても言える。つまり、１つ、いくつか又はすべての充実体（solid）は、弾性材料からなる単一要素又は相互に機械的に結合された複数の材料から成ることができる。さらに、サブスラブ(又はアレイ材料要素)間の界面は、平面であるか、不規則であっても良く、またいかなる所望の方向、例えば平面状界面のスラブコア実施例の少なくとも一つの主面に垂直、傾斜、又は平行に方向付けることができる。
【００１１】
先に言及したように、本発明のスラブの実施例は、均質のスラブ又は不均質のスラブを含むことができる。均質のスラブは、前記スラブを構成する部分、要素、方向又はゾーンの数を問わず、その体積にわたり一般に一貫した平均の押込力たわみ（「IFD」)値を有する一つだけの材料で形成されているものから成り、すなわちスラブの構成はその特徴付けの決定因子ではない。不均質のスラブは、複数のゾーンを有するものから成り、各ゾーンは前記スラブを構成する部分、要素又はゾーンの数を問わず、隣接したゾーンと異なるIFD値を有する。不均質の単一スラブは、複数のIFDゾーンから成っても良く及び／又は複数のサブスラブは対応する数のIFDゾーンから成っても良い。均質又は不均質のいずれかのスラブの実施例では、複数のサブスラブ及び／又は要素は、その間に機械的連結部を形成するために互いに結合(例えば、貼り合わせ又は溶接)される。そのような結合(例えば積み重ね、隣接、はめ込み、重ね継ぎ等)の方向は、ほとんどの状況の下でこれらの限定に実質的な制約を課さない。
【００１２】
均質スラブの実施例では、前記スラブは、穴又はその輪郭の形成のような物理的処理の前に、一般的に一貫した平均のIDF値を有すると見なされる。したがって、そのような実施例では、そうでなければ前記スラブ材料の均一なIFD値は、形作りを通してのようにその断面厚さの変更と同様に、前記穴の頻度、配置及び／又は幾何的形状のような物理的処理によって影響を受ける。しかしながら、前記スラブの根本構成は一定であり続ける。全体に同一のIFD値を有する少なくとも１対(複数)のサブスラブから成るスラブは、たとえ、結合の結果、コアのある部分のIFD値が変わっても、この実施例のクラスに含められる。しかし、そのようなサブスラブが結合され、該結合を特定の理由のためにスラブのIFD値を修正すべく意図的に利用するスラブは、この実施例のクラスに含められず、例えば、接着剤は、２つのサブスラブの結合に用いられ、硬化して意図する目的のためにスラブのIFD値に影響を及ぼす特性を有する剛的界面になる。
【００１３】
不均質なスラブの実施例では、そのIFD値を変更するために、均質のスラブに適用可能な以外の要因が存在している。それらの要因は、それらに制限されないが、本質的に異なるIFD値を有する少なくとも1対のサブスラブの結合（又は、直前で参照されるように、結合のためのモード又は方法が、結果として生じるスラブのIFD値を実質的にまた意図的に変更する、同様なIFDサブスラブの結合）と、前記穴の頻度、配置及び／又は幾何的形状、又は形作りを通してのようにその断面厚さの変更による１つのIFD値を有する少なくとも１対のサブスラブの結合と、及び／又は前記スラブ内の流体充填容器を含み、異なる材料の組み込み通してのような本質的に可変IFD値を有する単一スラブの使用とを含む。
【００１４】
先に言及したように、本発明のアレイ実施例は、全体に柱状の複数の充実体を含む。全体に柱状の前記充実体は、規則的に及び／又は不規則なパターンで又は無作為に配置することができ、第１の部分と、ほぼ向かい合った第２の部分とを含み、第１及び第２の部分のそれぞれは個別の表面又は同じ表面の異なる部分とすることができる。それらは、第１の表面の集合が全体に第１の平面に近似し、第２の表面の集合が全体に第２の平面に近似するように、配置される。その結果、概念的に、前記第１の平面はスラブ実施例の前記第１の主面に一致し、前記第２の平面は前記スラブ実施例の前記第２の主面に一致する。実施例の1つの系列では、前記した柱の少なくともいくつかの主軸は一般的に仮想の前記第１及び第２の平面に直角である。これらのタイプの柱は、ここでは「垂直柱」と称す。実施例の別の系列では、少なくともいくつかの柱の主軸は一般的に仮想の前記第１及び／又は第２の平面と直角でない。これらは、ここでは「傾斜柱」と称す。
【００１５】
本発明のスラブコアの実施例について、先に明らかにしたように、前記スラブには、複数の穴又は内腔が形成されている（別に明示していなければあるいは使用の文脈から明らかでない限り、均一であるか不均一であるかにかかわらず、用語「スラブ」は、以下では単一の又は複数のサブスラブを指す。）。前記スラブの第１の主面と直角な、前記スラブの第２の主面と直角な、又は両主面と直角な穴の軸線は「直角な穴／内腔」と称される。前記穴／内腔の軸線は、また前記第１及び／又は第２の主面に鋭角とすることができる。すなわち、穴軸線の第１の主面が横切る点は、穴軸線の前記第２の主面が横切る点の正反対にはない。一般的に、そのような穴又は内腔は「傾斜穴／内腔」と称される。軸方向に加えて、前記スラブコアに形成された穴／内腔は、幾何学の横断面、頻度及びパターンを含む。以下で詳細に説明するように、幾何学横断面は、熱貫流緩和手段の形状として利用することができる。頻度及びパターン、また、コアの密度、性能、断熱値分布及びその他の要因についてのパラメータは、以下で詳細に説明されるであろう。
【００１６】
本発明の傾斜穴／内腔の実施例について、そのような穴／内腔は、議論を進めるために、２種類、すなわち「開放」及び「閉塞」に分けられる。開放の穴／内腔は、第１又は第２の主面（これは常に重力的に地表により近い）に直角な方向への穴／内腔の一方の開口部から他方の開口部への成分伝達に物理的な妨害をもっていないものであり、閉塞の穴/内腔は、第１又は第２の主面に直角な方向への成分伝達に物理的な障害をもっているものである（穴の両種類は、一方の開口部から他方の開口部への貫通路を有する意味で開放しているが、断面で重力的に下方の主面に直角な方向に沿って見たとき、開放する実施例は非閉鎖通路を有するが、閉塞された実施例は、直角な成分伝達は、必ず、反対側の開口部から出るに先立って穴/内腔の壁に衝突するような方向／形状を有する。）。
【００１７】
熱貫流緩和は、一般的に、伝導、対流及び／又は放射の伝熱を緩和する効果を変更する手段を含む。本発明の実施例では、相反する主面を分離するコアの存在によって、熱伝導が伝熱の主モードではないので、主眼は、熱貫流緩和のために対流及び放射のための手段に関して置かれる。
【００１８】
対流熱障壁を作るための原則方法は、よく知られているように、体積内の液体／気体の運動又は流れを遮断することである。本発明のコア例は、スラブコア中の穴／内腔、及び／又はアレイコアの固体相互間の空間を含む。したがって、コアの熱の透過性についての係数に加えて、穴／内腔及び空間は、コアの一方の「表面」から反対面への熱伝導に特に重要な経路を提供する。同様に、コア中の穴／内腔及び空間は、放射熱伝達に主要な経路になることができる。したがって、前記穴／内腔又は空間内の、又は穴／内腔の一端又は両端の適当な熱貫流緩和の配置は、熱貫流緩和手段の述べられた目的を達成する有効な形態を表している。
【００１９】
次に、本発明の垂直すなわち直角な穴／内腔スラブコアの実施例を考察するに、少なくともいくつかの穴／内腔の開口部及び／又は内部に、そこを通る少なくとも対流熱伝達及び好ましくはまた放射熱伝達を低減すべく、ある種の熱緩和手段を設けることが望ましい。したがって、これらの実施例は、好ましくは、前記穴／内腔の少なくともいくつかに配置された個々の栓部材を含み、及び／又は開放する前記穴／内腔の少なくともいくつかを塞ぐために両主面の一方又は双方にシート材料のような熱障壁を備える。少なくとも２つのサブスラブがスラブを構成する場合、前記熱貫流緩和手段は、サブスラブ間の接触面に配置することができ、好ましくは、薄板材料である。
【００２０】
本発明のスラブコアの実施例の開放傾斜穴／内腔は、開放垂直穴／内腔に適用可能な熱貫流緩和手段からと同様な利益を得る。しかしながら、垂直又は開放傾斜穴／内腔のための個々の熱貫流緩和手段を設けることによって得られる利点は、
閉鎖傾斜穴／内腔が含まれる場合ほどに著しくはない。対流熱伝達は一般的に調和した一方向に存在しているので、しかし、重力加速度の方向と反対方向で、熱貫流を緩和すべくスラブコアの少なくとも一部は機能する（マット支持面を支持している本体は通常(又は少なくとも好ましくは)そのような方向に直角なので、さらなる断熱が所望されるかもしれないが、この方向で閉ざされる穴／内腔を備えることは、本質的に対流緩和手段を提供する）。したがって、少なくとも1つの傾斜閉鎖穴／内腔自身を形成するスラブコアの処理は、その固有の熱絶縁性を越えるコアの熱伝達抵抗の向上のための熱貫流緩和手段の構造を構成する。
【００２１】
傾斜穴／内腔の組み込みから得られる利点は、（開放であろうと閉鎖であろうと）少なくとも1つの主面に「直角」と考えられる同様な幾何学の横断面を有する穴／内腔に比較して、それらは直角方向の圧縮変形（少なくとも1つの主面に直角な方向の圧縮力の適用による座屈／倒壊）に、一層の影響を受け易いことである。傾斜穴／内腔の圧縮座屈／倒壊の間に、それは必ず閉鎖されるか、より閉鎖される。その結果、そのようなスラブコアの熱絶縁性は、その使用を通して増大する。つまり、穴あきコア（複数の穴／内腔を有するもの）の使用を通して得られる利点のすべては傾斜柱体の実施例によって得られるが主な熱欠陥、すなわち、穴／内腔を通しての対流熱伝達は、圧縮負荷を受ける結果として生る構造で少なくとも部分的に大いに緩和される。
【００２２】
栓部材を有する実施例では、前記栓部材が各穴／内腔を塞ぐ必要はないが、ある実施例では塞いでいる。穴／内腔の境界を決める２つの開口部間の閉塞が目的であるので、栓部材は穴／内腔の中のどこにでも置くことができる。しかし、製造目的のために、そのような栓部材をスラブ／コアの両主面又はその一方の近傍に配置することが望ましい。好ましくは、前記栓部材は、穴／内腔を形成すべくスラブ／コアから除去された材料で形成されるが、また、詰め物（batting）の残りなどの他の工程からの廃物であっても良い。さらに、コアの重さの利点を保持するために、それは穴／内腔の作成の主理由であるが、前記栓部材は、好ましくは、スラブコア材料より低密度で、及び／又は、それが存在する穴／内腔よりよりも少ない体積を占める。
【００２３】
他のスラブコアの実施例では、伝熱は、フィルムなどの薄板材料、薄い発泡材料又は好ましくはポリエステルで構成された詰め物を両主面の一方又は両方の上に置くことによって緩和される。内部に張力要素を有する自己膨張パッドなどの最終構造が所望されるなら、そのような薄板材料に接着剤又は低融点プラスチックを選択的に適用するか、定着することが望ましい。この方法では、前記薄板材料をスラブ／コア及び何らかの被包構造に接合又は付着することができる。
【００２４】
多くの実施例では、先に参照された熱伝達の他の形態が対流伝達緩和手段に加えて又は代わりに述べられる。放射熱伝達モードに対処するため、前記コアは輻射反射材料の表面処理を受けることができ、例えば、蒸着アルミニウム又は輻射障壁フィルムを両主面の一方又は双方に結合することができる。また、適用に応じて、そのような性質が固有でないなら、そのようなフィルム材料に選択的に接着剤又は低融点プラスチックを適用するか、定着することが望ましい。業界でよく知られているそのようなフィルムは、アルミニウムで処理されたＭＹＬＡＲ又は両側に高い熱反射性被覆を有する他の形態の高分子フィルム材料から成る。そのようなフィルムがスラブコアの両面に置かれると、該スラブコアが液体／気体に十分な透過性を有しない場合、コラムから気体／液体を発散する対策がなされる。スラブ／コアの周囲が環境に晒されるなら（例えば、それをいかなる不浸透性材料とも接合しない）、また前記スラブコアが本質的に気体／液体の移動特性を有している（例えば、開放セル発泡体）なら、適切な気体／液体の出入りを許すために少なくとも1つのフィルムに穴を開けることは、おそらく望ましことではあろうが、必要でない。
【００２５】
スラブコアの両面又はその一方との結合に加えて、両対流及び／又は放射伝達緩和手段をスラブコアを含む２以上のサブスラブ間に配置することができる。また、前記緩和手段の目的がスラブ／コアの一方の面から他方の面への熱伝達を遮断することにあるので、その正確な位置又は姿勢は前記コアの所望される性能に重大でない。さらに、この熱貫流緩和手段の形態は、垂直穴／内腔のみならず傾斜する開放又は閉塞の穴／内腔にも有用性を見出せる。特に、フィルムベースの輻射障壁は、どのようなスラブコア構成であってもその全体的な性能を改善する。
【００２６】
特に対流伝達に関し、スラブコアを含む少なくとも２枚の垂直に結合された（積み重なる）スラブを有するスラブコアの本発明の実施例は、コアの伝熱抵抗の向上のための実行可能な熱貫流緩和手段として、穴/孔のオフセット配列を使用することもできる。すなわち、前記穴／内腔は、前記スラブコアの断面で見て少なくとも部分的に不連続であり、したがって、穴を開けられたスラブ／コアの利点を保持しており、しかもそこを通る熱対流を緩和する。他の実施例と同様、この特徴は、傾斜する開放又は閉塞の形態と同様に本発明の垂直穴／内腔の実施例に利用することができる。
【００２７】
前述の議論は、スラブ及びアレイコアの構成に関係した。しかしながら、効果的な熱緩和は、また膨張可能な物体の覆いのための材料の適切な選択を通して、達成することができ、それは本発明のコアの好ましい利用を構成する。先に述べたように、本発明のコア実施例のいずれにも使用している膨張可能な本体のための覆いは、全体的に、実質的に、部分的に又は選択的に前記コアに直接又は間接的に接合することができ、又は全く接合しなくとも良い。そのようなものとして、熱性能の増大(すなわちコアの一方の面から他方の面への熱貫流の低下)は、特に、覆いを少なくとも部分的に又は選択的に接合するときに熱絶縁材の一体化又は覆い材料の処理によって達成することができる。例は、覆い材料 (外部的に環境にさらされるか又は内部的に前記コアにさらされるか、あるいは環境にさらされた層と前記コアに向けられた層との間の中間層として)と関連した対流及び／又は輻射の障壁を含む。覆いを含む材料の性質を考慮すると、好適な実施例は輻射障壁を有する覆いを含むであろう。
【００２８】
本発明の前記した実施例の多くは、過度の実験なしに通常の熟練者によって作ることができるが、傾斜柱を有するスラブのための費用効率のよい構成手法は未だ達成困難である。１つの解決策は、所望されるよりずっと大きい断面厚さを有するスラブ中に垂直穴／内腔を作り、次に、平行な相対する主面及び複数の傾斜柱を有する部分をそこから取り出すことである。しかし、この解決策は多くの廃棄物を生じ、他の技術的問題をもたらす。他の解決策は、傾斜切削工具｛けいしゃ  せっさく｝を使うことであった。しかしながら、これもまた、専門的な装置が必要で、そのような技術は大量生産に適していない。
【００２９】
そのようなスラブコアを有する本発明の実施例の構造で利用された解決策は、垂直穴／内腔を形成することを目的とした工具を使う。しかしながら、単に工具をスラブに適用し又は該スラブの主面を直角に圧縮するのではなく、直角に圧縮されたスラブが剪断力を受ける。換言すれば、例えば２つの圧縮プラテン間にそのような摩擦が設定されたとき、両プラテンは、前記スラブ中に剪断を引き起こすように逆方向に移動する。この時点で、前記スラブは、所望の柱の頻度及びパターンを設定するために、前記プラテンに直角な方向で穴を開けることができる。前記プラテンが解除されると、前記スラブは、その安定形状に戻るが複数の傾斜柱が形成されている。逆方向の移動の程度は、傾斜閉塞穴／内腔の作成を含めて、相対的な穴／内腔の方向を決める。
【００３０】
この特許の目的のために、用語「エリア」、「境界」、「部分」、「一部」、「面」、「ゾーン」及びそれらの同義語、均等物、複数形は、ここに使用又は例示されているように、説明されている物品及び／又は工程について記述的な参照又は目標の提供を意図している。これらと同様な又は等しい用語は、そのようなものとして特に述べられるか、又はいくつかの図面及び／又は用語が使われている文脈から表面的に明確でない限り、参照された物品及び／又は工程の要素の限界を定めたり、定義するためのものではなく、またそのように推論されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一方の主面から反対側の主面に伸びる複数の直角な穴／内腔が弾性材料から成るスラブに形成された従来のスラブコアの斜視図である。
【図２】直角な穴／内腔によって与えられる自由放射及び対流の熱貫流経路を示す図１の前記スラブコアの詳細な部分断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る、直角な穴／内腔の少なくともいくつかに個別的に配置された栓部材という形態で、熱貫流緩和手段を組み込んだ後の図１及び２のスラブコアを示す。
【図４】前記スラブが２つのサブスラブから成り、本発明に係る熱障壁の形態で熱貫流緩和手段がそれらの間に配置されている、図１及び図２のスラブコアの変形を示す。
【図５】本発明の実施例のコア列の斜視図であり、複数の柱状の充実体（solid）が整って向き合う状態で示され、その間に熱障壁の形態で熱貫流緩和手段が配置されている。
【図６】本発明のスラブコアの実施例の斜視図であり、熱貫流緩和手段を構成すべく、複数の傾斜閉塞の穴／内腔が弾性材料のスラブの一方の主面から反対側の主面に伸びる。
【図７】図６のスラブコアの詳細な部分断面図であり、前記閉塞傾斜穴／空所の特質を示し、これにより放射熱貫流緩和手段が構成されている。
【図８】前記スラブコアが直角な圧縮荷重を受け、これにより少なくともいくつかの閉塞傾斜穴／内腔を崩壊し、伝導熱貫流緩和手段を構成した後での図７の断面図である。
【図９】本発明のスラブコアの斜視図であり、直角開放穴／内腔の形態の熱貫流緩和手段は、弾性材料から成るスラブの一方の主面から反対側の主面に伸びかつ意図的に同じ圧縮崩壊を実現するのに必要な力を減少させる幾何的横断面が選択された。
【図１０】圧縮荷重に先立ついくつかの穴／内腔を示す図９の線１０-１０に沿って得られた横断面である。
【図１１】前記スラブコアの前記主面に直角な方向へ圧縮荷重を受けた後の図１０の横断面を示し、これにより前記いくつかの穴／内腔は貫流伝熱緩和手段を構成する。
【図１２】上部プラテンと下部プラテンとの間に配置されたスラブコアの概略的な分解斜視図である。
【図１３】前記スラブコアのプラテン圧縮後の図１２の配置を示す。
【図１４】図１３に示された配置の代表的な側面図である。
【図１５】図１４に示された配置の詳細な部分的な横断面図である。
【図１６】剪断変形を誘導すべくスラブコアとの圧縮接触における上部プラテンの横方向の動きと、その中に穴／内腔を作るダイス型要素の適用とを示す。
【図１７】前記スラブコア内に完全に達した図１６のダイス型要素を示す。
【図１８】前記ダイス型要素の除去の後の図１７の前記装置を示す。
【図１９】プラテンの解放後の図１８の前記装置と前記スラブコアの原形への回復とを示し、該スラブコアはそのとき閉塞傾斜穴／内腔を有している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
序文：いくつかの図面でのいかなる数字の引出線の末端も、本セクションに記載されたいかなる構造、工程、参照又は象徴に関連する場合、そのような対象物又は工程の記載に関連してそのような構造又は工程、参照又は象徴を代表として特定し、結びつけることを意図する。そのようなものとして特に述べられていないか、図面と用語が用いられている文脈とから表面上明らかでない限り、参照された対象物又は工程の境界を区切り、定義することは意図されておらず、また推定されるべきでない。
【００３３】
そのようなものとして特に述べられていないか、図面と用語が用いられている文脈とから表面上明らかでない限り、すべての言葉及び視覚教材は、ここに開示されている文脈と一致するそれらの一般的な商業的及び／又は科学的な意味を与えられるべきである。
【００３４】
以下の議論は、当業者が本発明を実施し、また使用することを可能にするために示されている。好適な実施例への種々の変更は、当業者にとって容易に明らかになり、また、ここに記載の一般的な原理は、添付の特許請求の範囲に規定されているように本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の実施例及び応用に適用できる。したがって、本発明は、実施例の表現に制限されることを意図しておらず、ここに明らかにされた原理及び特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【００３５】
次に同様な数字が同様な部分を示すいくつかの図面、特に図１及び２を参照するに、参考のために従来のスラブコアが示されている。スラブコア２０は、好ましくは、弾性材料から形成され、該弾性材料は、多くの場合、開放セル発泡材料、特に開放セルウレタンフォームである。スラブコア２０は、主面２２及び２４（慣例上、主面２２は、ここに「下方主面２２」として記載することができ、また主面２４は「上方主面２４」として記載することができ、主面２４は斜視図に示されていないが、必然的に存在し、完全性のために参照されている。）と、周面２６とを有する。スラブコア２０は、さらに、多数の穴／内腔３０を規定し、該穴／内腔は、すべてが開口部３２及び３４（開口部３４はそれらが主面２４に現れるので示されていない。）と、壁３６とに接する。各穴／内腔３０は、幾何学的横断面を有する。
【００３６】
特に図２に示されているように、穴／内腔３０は、一般に両主面２２及び２４に直角な主軸を有し、したがって、「垂直な穴／内腔」として形作られる。また、主面２２及び２４間での放射又は対流の熱伝達率に影響を与えるいかなる熱貫流緩和手段も、特に図２に示されているように、欠いている。したがって、低密度スラブコアの作成ではあるが、垂直な穴／内腔３０の導入は、前記スラブコア本来の断熱特性を減少させる。
【００３７】
そのようなスラブコアの断熱特性の望まれていない損失についての第１の図解入りの解決策が図３に示されており、該図では、複数の栓要素４０が、穴／内腔３０の少なくともいくつかに導入され、又は穴／内腔の形成中に保持されている。固有の材料から得られるかあるいは別の材料から得られるかにかかわらず、また共通の基板と結び付くかあるいは事実上個別的であるかにかかわらず、栓要素４０は、相対する主面２２及び２４間での対流及び／又は放射の熱伝導を制限すべくその間に配置されている。熟練した当業者は、栓要素４０のための材料選定が重さと同様に前記スラブの断熱性能に影響することを理解するであろう。したがって、これらの２つの要因間の釣り合いが材料選択過程を少なくとも部分的に推し進めるであろう。
【００３８】
そのようなスラブコアの断熱特性の望まれていない損失についての第２の図解入りの解決策が図４に示されており、該図では、熱障壁５０が、２つのサブスラブ２０′ａ及び２０′ｂ間に配置されており、該両サブスラブは結合されてスラブコア２０′を形成する。熱障害５０は、また、その目的を意図したいかなる材料からでも形成することができる。したがって、この解決策の多くの実施例は、放射及び対流の両熱伝達モードが有益に影響を受けるようにアルミニウムで処理されたＭＹＬＡＲ(フィルム材料)又はポリエステルバット（batting）（一般的には紡いだ材料）などの輝いた反射的な詰め物（batting）を使うであろう。代わりに、又はさらに、熱障壁５０は、また、スラブコアの重さを軽減し熱性能を向上するという相矛盾する目的に払われる考慮に関して、主面２２及び２４の一方又は両方に配置することができる。さらに、熱障壁５０を穴／内腔３０に一体化することに加えて、該穴／内腔３０をオフセットすることにより、複数のサブスラブ実施例で熱性能を増大することができる。
【００３９】
熱障壁５０は、また、図５に最も良く示されているように、柱状の充実体（solid）１６０がアレイコア１２０を作るための基板として使うことができる。ここで、障壁５０の両面は該面に関連した充実体１６０を有し、該充実体は好ましくは接着剤又は同様な手段などによって機械的にそこに結合されている。
【００４０】
熱貫流緩和手段として、スラブコア２０／２０′に材料を付加することに加えて、スラブコア２０を処理することができる。処理は、薬品又は他の物質の利用あるいは穴／内腔のパラメータの変更を含むことができる。図６から８に最も良く示されているように、傾斜閉塞穴／内腔２３０をスラブコア２２０に形成することができる。そのような穴／内腔は、本質的に放射熱伝達を和らげ、この放射熱伝達は、線形であり、また主面２２、２２４の一方又は両方にほぼ常に直角であり、つまり開口部２３２、２３４に入る前記放射は、必ず穴／内腔壁２３６に衝突するであろう。しかしながら、まだ、効果的な流体の経路が両開口部２３２及び２３４間に存在しており、それは対流熱伝達に寄与する。
【００４１】
図８に最も良く示されているように、多数の斜め穴／内腔の特徴は、開放しているか、又は閉塞しているかにかかわらず、それらが軸外圧縮中に崩壊し易い傾向にあることである。崩壊した状態になると、壁２３６によって規定されていた先には開いていた流体の経路が直ちに塞がれ、それによって対流による熱伝達が著しく低減し、また前記スラブコアの熱性能が、いかなる固有の（intrinsic）又は別の(extrinsic)材料の追加をもなしに、大きく改善する。膨張可能なパッドなどへの多くの適用において、そのような物品が圧縮を受けているとき、熱性能のみが問題であるので、そのような対流経路の選択的な閉塞は有害ではない。
【００４２】
傾斜穴／内腔が望ましいと考えられるが、直角な穴／内腔は、たぶん性能は落ちるが、同様な機能性を含むように作ることができる。図９から１１は、直角な穴／内腔３３０がスラブコア３２０に形成されており、圧縮崩壊を受けた結果、壁３３６によって規定され先には開いていた流体経路が閉塞する同様な穴／内腔の崩壊手法を示す。熟練した当業者は、いかなる所定の穴／内腔の幾何学の横断面のその合理的な選択や前記スラブコア内の穴／内腔の密度の認識も、スラブコア重さの軽減と同様に崩壊を生じさせるに必要な力に影響を及ぼすことを理解するであろう。
【００４３】
次に図１２から１９を参照するに、スラブコア２３０の製造方法が図解されている。一様なスラブ２３０′は、２枚の多孔プラテン２７０ａ及び２７０ｂ（図１２）間に配置され、それによって、図１６に最も良く示されているように、スラブ２３０′が剪断変形を受けることを可能にするに足りる摩擦係数を生成するに充分な力で圧縮（図１３から１５）される。そのような局面で、ダイス型要素２８０は、プラテン２７０ａの孔２７２ａを通って入り、スラブ２３０′を穿孔し、図１７に示されるように、プラテン２７０ｂの孔２７２ｂを通って部分的に出る。
ダイス型要素２８０が引き抜かれ（図１８）、またプラテン２７０ａ及び２７０ｂが減圧されると（図１９）、前記剪断力は、スラブ２３０から取り除かれ、該スラブはその原形に戻る。その結果として生じているスラブ２３０は、今や、非傾斜に位置合わせされた工具によって作られた穴／内腔２３０を有する。
【符号の説明】
【００４４】
２０、２０′、２２０、２３０、２３０′３２０  スラブコア
２０′ａ、２０′ｂ  サブスラブ
２２、２４、２２２、２２４、３２２、３２４  主面
２６、２２６  周面
３０、２３０、３３０  穴／内腔
３２、３４、２３２、２３４  開口部
３６、２３６、３３６  壁
４０  栓要素
５０  障壁
１２０  アレイコア
１６０  充実体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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