蜂窝状结构

本发明涉及一种具有多个象用在窗户盖板中那样的平行管状栅 格的可伸展的蜂窝状结构，特别是涉及一种在伸展时具有均匀成形的 外表面的可伸展的蜂窝状结构。

由多个细长的管状栅格构成的用作窗帘的可伸展的蜂窝状结构 在现有技术中是众所周知的。通常，这些可伸展的结构被用在象为窗 户等提供覆盖物的应用场合。

在这样结构中的栅格是用一种可挠曲的材料构成的，每个栅格设 置成横贯该材料的宽度并且与其他的栅格平行。通过将这些栅格折叠 在一起或将它们伸展开，每个栅格所占据的体积就会分别减小或伸展 开。栅格的可伸展的特性为各种各样尺寸的覆盖面积提供了有用的结 构。

目前的许多蜂窝状结构都具有沿各个栅格的长度延伸的摺缝。这 些摺缝是在栅格的加工过程中通过在材料中形成折痕的方式产生的。 这些摺缝有助于在结构受到挤压时使各个栅格有序地折叠起来。这些 摺缝还导致结构的前表面和后表面具有类似于手风琴的波纹的波纹状 外观。

当将蜂窝状结构用于象覆盖住窗户那样的使用场合中时，栅格通 常是水平地设置的，如Anderson的美国专利4673600的图1中所示的 那样设置。但是，从这些栅格中延伸出的摺缝的明显折痕在朝着该结 构的顶部方向会随着每个栅格所支承的重量的增加而逐渐地减小。这 样，蜂窝状结构就不能提供一种均匀分布的摺缝外观。顶部的栅格变 得几乎是扁平的，而底部的栅格则仍保持明显的摺缝。

象在Anderson的美国专利4677013的图3中所示出的其他的蜂窝 状结构则具有非对称的构形以便在遮光物的外观上保持均匀。在形状 伸展开时每个栅格的前壁面是有摺缝的，相反，每个栅格的后壁面则 是基本上平直的或直线状的。在这种类型的蜂窝状结构中，在每个栅 格的后壁面上形成的折痕会随着蜂窝状结构使用一段时间后而慢慢地 消失。折痕消失后又会导致蜂窝状结构不能有序地折叠，因为后壁面 会无规则地在栅格的内侧或外侧折起。栅格自身不会提供作用力使后 壁面在一个或另一个方向上折叠。其结果就是导致完全不希望的外 观。

因此，所需要的是这样一种窗户遮光物，它在完全伸展时从顶部 到底部都保持同样的摺缝外观。窗户遮光物的蜂窝状结构应该设计成 能使栅格反复地以相同方式折叠以便提供一种均匀的和所希望的外 观。本发明就满足了这些要求。

本发明是一种在其前表面和后表面具有均匀的摺缝外表面的蜂 窝状结构。体现本发明的蜂窝状结构特别适用于窗户遮盖物或遮光 物。该结构具有在使用了一段时间后也不会消失的赏心悦目的摺缝外 观。此外，沿着该结构的外表面的每个栅格具有均匀的形状和尺寸。 该结构将会以有序的方式一致地折叠。

体现本发明的可折叠的覆盖物包括多个具有一个摺缝的侧边和 一个对置的支承侧边的栅格。将多层弹性材料接合在一起就可形成多 个栅格，这些栅格是在形成每一层片的材料发生挠曲时界定的。摺缝 侧边由材料上的至少一个折痕形成。相反，支承侧边则具有由该材料 形成的基本上平直的长度。这些栅格被构形成当该结构伸展开时，该 支承侧边相互基本上处在同一平面上，并且摺缝是均匀地分布的。此 外，形成每一层片的弹性材料会施加一个使该结构恢复到至少是局部 被折叠的状态。

当结构伸展时，由于每个栅格只有长度较摺缝侧边短的支承侧边 承受结构的重量，故摺缝是均匀地分布的。此外，该结构会有序地恢 复到至少局部地被折叠的状态，支承侧边从相应的摺缝侧边折开，而 在每一层片上的挠曲的材料允许弹性地恢复到其原始平面状态。

图1是根据本发明加工的蜂窝状结构处在其局部被折叠的状态下 的透视图；

图2是在图1所示的处在局部被折叠状态下的蜂窝状结构内的多 个栅格的端视图；

图3是图1所示的处在伸展状态的下的多个栅格的端视图；

图4是体现本发明并且处在局部被折叠状态下的蜂窝状结构的透 视图；

图5是在图4所示的蜂窝状结构内的多个栅格的端视图；

图6是类似于图5的视图，不同之处是栅格处在伸展的状态下；

图7是一幅端视图，示出了根据本发明所揭示的内容的并且处在 局部被折叠状态下的另一种蜂窝状结构；

图8示出了图7所示的蜂窝状结构处在伸展状态下；

图9是一幅端视图，示出了处在伸展状态下并且根据本发明的一 种蜂窝状结构；

图10是一幅端视图，示出了处在局部被折叠状态下并且根据本发 明的又一种蜂窝状结构；

图11示出了处在伸展状态下的图10所示的栅格；和

图12是体现本发明并且处在完全伸展的状态下的又一种蜂窝状 结构；和

图13是类似于图12的视图，栅格处在伸展状态。

本发明提供了一种可伸展的蜂窝状结构，该蜂窝状结构在每个伸 展开的栅格之间具有均匀的外观。体现本发明的蜂窝状结构包括一种 弹性材料，该种弹性材料被折叠起来形成多个层片，相邻的层片通过 一条粘接缝接合在一起。当形成每一层片的材料发生挠曲时这些层片 就形成了具有一个摺缝侧边和一个对置的支撑侧边的栅格。每个栅格 的摺缝侧边通过至少一个折痕形成。相反地，每个栅格的支撑侧边形 成一个基本上平直的长度，该段长度在结构伸展时，是与其他栅格的 支承侧边同一平面的。此外，形成每一层的材料会施加一个使该结构 弹性地恢复到至少局部地被折叠的状态下的力。

参见附图，特别是参见图1，图中提供了蜂窝状结构10的透视图。 蜂窝状结构10具有一个前表面12和一个后表面14并且安装在顶轨16 和底轨18构成的组件内。顶轨16可适合于安装在窗框等上。因此， 蜂窝状结构10是从顶轨16上悬垂下来并且具有装接在其底端上的底 轨18。

两根或多根绳索20从底轨18上延伸出，向上通过蜂窝状结构 10，进入到顶轨16内。在顶轨16上可以设置一个导引件22将绳索 20导引向开口24。顶轨16可以在该开口24周围有一个常规的锁定 机构(未示出)，用于将绳索20啮合在锁定的和解锁的位置上。

绳索20允许蜂窝状结构10从被折叠的状态变换到伸展开的状 态。绳索20通过迫使底轨18朝顶轨16移动来折叠蜂窝状结构10。 此外，绳索20通过允许常规的底轨18的重量将该结构的底端拉离开 顶轨16来使蜂窝状结构10伸展开。

图2和3示出了图1中所示的分别处在局部被折叠的和伸展的状 态下的蜂窝状结构10。

蜂窝状结构10是由能够被永久折叠的一段弹性材料26形成的。 合适的但是并非遍举的材料包括聚脂的非编织纤维，由塑料得到的编 织材料，纺织纤维，和塑料。

材料26可以连续地向后折叠到其自身上以形成若干层片28。用 来形成每一层片28的两个折痕29，31是通过在固定的间隔处在交替的 方向上对材料进行挤压的方式而永久地形成的。因此，材料26在未迫 使结构伸展时被折叠成基本上处于同一平面的层片28组成的紧凑的 层叠。如所进一步描述的那样，形成每一层片28的两个折痕29，31分 别在该结构10的前表面12和后表面14上提供了一个前摺缝32和一 个后摺缝34。

每一层片28被划分为三个基本上平展的段，它们包括两个外侧段 36连同它们之间的一个支承段38。这些段的划分是通过设置在每一 层片的折痕29，31之间并且处在材料26的对置侧边上的两条粘接缝48 实现的。

粘接缝48设置在每一层28上的位置要使得每个外侧段26的长度 42大于每个支承段的长度44。而且，两个外侧段36的长度42相互 基本上相同。

虽然粘接缝48在每个层片28上设置在大致类似的位置上，但是 粘接剂要这样设置在每一层片的相反的侧面上，使得一条粘接缝处在 每个层片之间。粘接缝48采用向结构10的前表面12和后表面14来 回转换的交替方式设置。粘接剂被设置在每一层片28之间并且导致每 个支承段38接合到毗邻层片的支撑段上。粘接剂48可以由一条线上 的胶剂构成的，或者用将毗邻的层片28接合在一起的任何其他的方法 象声波焊接方法来形成粘接缝。

如图3所示的那样，结构10是通过将层片28相互拉开的方式伸 展的。因每个层片28倾向于保持其初始的平展的形状，因此需要象支 承底轨的重量那样的力来使结构10伸展开。当材料26伸展时，因层 片在粘接缝将每个层片的两侧相互连接起来的部位处发生的弯曲，每 个层片28会具有锯齿形的轮廓49。而且，由于每个支承段的长度44 要短于每个外侧段36的长度42，支承段38相互的关系基本上是平直 的。

每个层片28连接到一个毗邻的层片上会导致在由支承段38限定 的平展的支承壁54的每一侧上形成外侧栅格56的两个基本上平行的 柱50，52。每个栅格56具有大致类似于等腰三角形的形状，两个支承 段38形成三角形的底边，而每一个侧边各由一个外侧段36形成。

基本上平直的支承段38限制了该结构10的整个延伸长度，同时 允许每个栅格的两个外侧段36形成一个摺缝58。因此，由于支承壁 54确保了每个栅格的外侧段36在该结构10伸展时不会张紧，因此前 表面12和后表面14会均匀地褶起来。

通过迫使层片28相互靠近和/或去掉先前用来使该结构伸展开的 力(例如底轨18的重量)可使该结构10塌陷。该结构10自身会缩 回到至少局部被折叠的状态，因为形成每个弯折的支承段38的弹性层 片材料26可以恢复到其初始的平展形状。

由于在每个层片的折痕29，31之间的弹性材料中没有形成永久的 摺缝，在每个层片28内的材料26会恢复到至少局部平展的状态。图 1-3中所示的蜂窝状结构10提供了产生来适当地折叠遮光物的力的合 适的实例。当伸展开时(图3)，支承段38基 本上是平展的，但是因栅格的其余部分的力，它会在两个方向中的任 一方向上在粘接缝48处折叠。但是，外侧段，例如外侧段36的偏转 方向连同栅格的形状一起会产生使粘接缝48背离摺缝34折叠起来的 力。因此，蜂窝状结构10将总是如图2那样折叠。将粘接缝4朝摺 缝34移动需要提供力来将外侧段，例如外侧段36背离它们的弹性扁 平形状粘接起来。因此，可以看出，相应的零件的形状和尺寸会产生 导致支承段从栅格的摺缝侧边折叠起来的力。虽然这已经参照附图1- 3进行了详细的解释，但是不言而喻的是，在本发明的其他实施例中 也存在同样的力。

图4示出了本发明的另一种蜂窝状结构110的透视图。该蜂窝状 结构110具有一个前表面12和一个后表面14，并且装在如图1中所 示的同样的常规的顶轨16和底轨18组成的组合件中。相应地，在图 4-6中标示的100系列的标号中的后两个数字用来标示具有如图1-3所 示的同样的功能和/或结构的零件。

图5和6提供了图4所示的蜂窝状结构110的端视图。该蜂窝状 结构110在图5中处在局部被折叠的状态，而在图6中处在伸展的状 态。

材料126的一段成形成蜂窝状结构110。材料126是大致弹性的， 具有多个通过冲压材料形成的折痕129，131。合适的弹性材料包括包 括聚脂，塑料，和纺织纤维。

材料126背靠背折叠起来形成若干尺寸大致相等的基本上平展的 层片128。层片128相互叠置成使每一层片毗邻着另一个层片。

在区分每个层片128的折痕129，131之间，材料可以分成五个大 致平展的段：两个外侧段136，一个中心段137，和在该中心段和 每个外侧段之间各有一个支承段138。在每个层片128内的段由设置 在每个层片的折痕129，131之间的四条粘接剂缝148界定。

粘接剂条缝148以交替的方式设置在每个层片128的相反的面 上，使得在材料的一侧上的粘接剂条缝夹在设置在层片材料的另一侧 上的粘接剂条缝之间。此外，对于每个层片128，粘接剂条缝148要 设置成使每个支承段138的长度144短于每个外侧段142和每个中心 段143。而且，外侧段136在长度上是相互大致相等的，同样，支承 段138在长度上也是大致相等的。

如图4-6所示那样，粘接剂条缝148设置在每个层片128的相反 面上，使得两条粘接剂条缝以交替的方式设置在每个层片之间。而且， 在每个层片128之间，最靠近该结构的前表面112或后表面114的粘 接剂条缝要宽于另一(即第二)粘接剂条缝。

粘接剂148设置在每个层片128之间，并且导致每个支承段138 接合到毗邻层片的支承段上。粘接剂148可以由一条缝上的胶剂构成 或者可以是将层片128接合在一起的其他的常规的方法构成该粘接剂 条缝。

如图6所示那样，当该结构210伸展时，因每个层片128的相互 连接的两侧以交替的方式在粘接剂条缝148处弯曲，每个层片128就 具有锯齿形的轮廓149。此外，相互连接的支承段138相互是基本上 处在同一平面上的，因为支承段的长度短于外侧段136和中心段137 的长度。

使层片伸展会导致内侧栅格157的中心柱151竖直地设置在外侧 栅格156的前柱150和后柱152之间。而且，支承段138沿中心柱151 形成大致平行的支承壁154，155。

在中心柱151范围内的每个内侧栅格157的形状大致类似于等腰 三角形，两个支承段138形成每个三角形的底边，一个中心段137形 成一个侧边。同样，在前柱150和后柱152上的外侧栅格156的形状 也大致类似于等腰三角形，两个支承段138形成每个三角形栅格156 的底边，而每一个侧边各由一个外侧段136形成。但是，每个外侧栅 格156毗邻一个邻接的外侧栅格的内侧段145大致是平展的，而没有 形成一个尖点。

由平直的支承段138形成的平行的支承壁154，155支承着该结构 110的重量。因此，外侧段136就不承受任何重量，相反，沿该结构 110的前表面112和后表面114形成摺缝158。每个摺缝158是均匀 成形的，并且由每个栅格的外侧段136铰接起来的折痕129，131构成。

如果允许的话，当弯曲的层片128弹性地恢复到它们的初始平展 形状时，图6所示的结构110自身会局部地塌陷。因此，为了使结构 以有序的方式一致地塌陷，最好是在每个折痕129和131之间的材料 上没有形成永久的摺缝。

参见图7和8，图中分别示出本发明的另一个蜂窝状结构210处 于局部收缩和伸展状态下的端视图。

蜂窝状结构210是由弹性材料226的若干个板片268构成的。每 个板片268尺寸和形状是相同的。每个板片268的两端270向后折叠 到板片的中心段237的相同侧上并且通过粘接剂条缝272接合到其 上。因此，每个板片基本上折叠成形成材料的两个平展的层片228， 以便形成具有两个大致对称的外侧栅格256的双栅格构形274。

每个外侧栅格256具有三个折痕229，230和231，它们是在该材 料上以相等的间隔并且在交替的方向上冲压出的。三个折痕允许每个 栅格256被折叠成一个由基本上同一平面的段236，238和239构成的 紧凑的叠层。此外，折痕沿该结构210的前表面212和后表面214提 供了起皱的纹理。

每个外侧栅格256可以分成六个大致平展的段：两个外侧段 236，两个内侧段239，和两个支承段238。关于每个外侧栅格256， 支承段238从板片材料226的中心段237上突伸出。同样地，另一个 支承段238通过使用一种常规的粘接剂272接合到该板片的中心段 237上。

每个支承段整体地联接到内侧段239上，内侧段具有涂覆到其外 侧表面240上的粘接剂并且通过折痕229，231铰接到一个外侧段236 上。而且，外侧段236通过设置在它们之间的折痕230相互分隔开。

外侧段236的长度242长于支承段238的长度244。此外，在每 个栅格256的范围内的类似的段在长度上是相互相等的。例如，支承 段238的长度244相互是基本上相等的。

在每个外侧栅格256的范围内，设置在外侧段236之间的折痕256 突入到该栅格内并且朝着支承段238。相反，如前面所描述的那样， 在外侧段236铰接于内侧段239上部位处的折痕229，231在该结构 210的外表面上形成摺缝258的一部分。

材料268的板片通过设置在栅格内侧段239上的外侧表面240上 的粘接剂248相互接合起来。每个层片268与其他的层片对准，使得 在每个层片的外侧段236和内侧段239之间的折痕229，231靠接在类 似的毗邻的层片折痕上。

如图8所示那样，该结构210是通过将板片268相互拉开到支承 段238相互处在同一平面上为止的方式伸展的。当结构210伸展时， 每个支承段238将绕着接合到内侧段239上的部位弯曲，并且连接到 一个中心段237上或从该中心段上延伸出。而且，由于铰接的外侧段 236的长度242长于支承段的长度244，因此支承段238将限制该结 构210的伸展长度。

将板片268连接在一起会导致内侧栅格257的中心柱251被定位 在外侧栅格256的前柱250和后柱252之间。而且，沿该中心柱251 的每一侧的基本上平直的支承段238限定了平行的支承壁254和 255。

在中心柱251的范围内的内侧栅格257中的每一个都是由两个邻 接的层片268形成的。内侧栅格的形状大致是矩形的，两个支承段238 形成矩形的每一侧边，矩形的每一端边则由一个中心段237形成。

类似地，在前柱250和后柱252的范围内的外侧栅格256的形状 也是矩形的，其中一个侧边是凹入的。两个支承段238形成每个矩形 的基本上平直的侧边。此外，该矩形的每个端边是由一个内侧段239 形成的。而且，两个外侧段236形成该矩形的凹入的侧边。

由平直的支承段238形成的平行的支承壁254，255承受该结构210 的重量。而且，外侧段236沿该结构210的前表面212和后表面214 形成摺缝258。每个摺缝258是均匀成形的，并且从两个内侧段239 邻接在一起的部位处伸出。

因每个双栅格构形274的弯曲的层片228受到拉紧而倾向于恢复 到它们的初始平展的形状，因此该结构210会连续地施加一个力以便 其自身缩回到至少局部地塌陷的状态。因此，最好在支承段238上没 有形成永久的摺缝，因为这样的摺缝会阻碍结构210以强迫的方式有 序地塌陷。

图9示出了本发明的另一个实施例。蜂窝状结构310类似于图7 和8所示的结构210，不同之处是每个板片368的端部370是连接到 中心段337上的方式。

如图9所示的那样，材料的每个板片368被折叠成虽然每个板片 基本上形成两个层片328，但是其端部370则是接合到中心段337的 相反的两侧上。图9所示的实施例否则就类似于图7和8所示的实施 例，它在前表面312和后表面314上具有同样延伸的摺缝外观。因此， 在图9中300系列标号中最后两个数字用来标示具有与图7和8所示 的那些零件同样功能的结构零件。

图10和11示出了作为结构410的本发明的另一个实施例。蜂窝 状结构410类似于图7-8中所示的结构210，不同之处是内侧段的长 度和在每个栅格的外侧段436之间的折痕430的突出量。因此，用在 在图10和11中的400系列标号与图7和8所示的在结构和/或功能方 面类似的那些零件那样具有同样的最后两位数字。

如图10和11所示那样，每个外侧栅格456只有一个折痕430用 来使栅格塌陷成基本上处于同一平面的段436，438和439构成的紧凑 的叠层。此外，每个折痕430沿着该结构410的前表面412或后表面 414提供了一个摺缝458。因此，当塌陷时，每个外侧栅格456的折 痕430会靠接在类似的毗邻的层片的折痕上。

现具体地参见图11，当结构410处在伸展的状态时，支承段438 相互基本上处 于同一平面上。当结构410伸展开时，每个支承段438将会绕着它接 合到内侧段439上的部位弯曲并且连接到一个中心段437上或从该中 心段上伸出。此外，每个外侧段436将会绕着它整体地连接到一个内 侧段439上的部位弯曲。最后，支承段438会限制该结构410的伸展 长度，因为在每个外侧栅格456的范围内，支承段438的长度444要 短于铰接的外侧段436的长度442。

相互连接的板片468的伸展会导致内侧栅格457的中心柱451被 夹在外侧栅格456的前柱450和后柱452之间。而且，平直的支承段 438验该中心柱451界定了基本上平行的支承壁454和455。

在前柱450和后柱452范围内的外侧栅格456大致是三角形的形 状。两个支承段438形成每个三角形栅格456的底边，而三角形的每 个侧边则由一个外侧段436形成。    

相互连接起来的平直的支承段438支承着该结构410的重量。此 外，如前面所描述的那样，摺缝458是由向外突出的折痕230沿着该 结构410的前表面412和后表面414形成的。摺缝458沿着前表面和 后表面均匀地分布，因为外侧段436不起支承该结构的重量的作用。

由于弹性支承段438和弹性外侧段436受拉而倾向于恢复到它们 的初始形状，该结构410被迫试图自身缩回到至少局部地塌陷的状 态。因此，最好在支承段或外侧段上没有形成折缝，因为这些段的弹 性会使该结构410以有序的方式塌陷。

体现本发明的另一个蜂窝状结构510示于图12中成完全伸展的状 态。该结构510类似于图10和11中所示的结构410，不同之处在于 每个外侧栅格556的外侧段和内侧段的长度之间的关系和每个板片 568的端部570是如何向后接合到中心段537上的。因此，在图12中 的500系列的标号使用了与图10和11中所示的具有类似的结构和/ 或功能的零件相同的最后两个数字。

参见图12，每个板片层片568被折叠成使材料526的端部570 接合到中心段537的相反的两侧上。而且，关于每个外侧栅格556， 每个支承段538的长度544只稍稍短于外侧段的长度542和内侧段的 长度545。

每个摺缝558从每个外侧栅格556上突伸出的量将随着每个外侧 段的长度542接近每个支承段538的长度544而减小。因此，只要每 个栅格的外侧段536的长度542长于支承段538的长度544，就会呈 现摺缝558。

除了上面所提及的不同之处，图12所示的实施例类似于图10和 11中所示的实施例，因此在伸展时它在前表面512和后表面514上具 有均匀的摺缝外观。但是，图12所示的实施例完全伸展到使每个支承 段538形成平直的长度。相反，图13所示的实施例示出蜂窝状结构 510伸展到使支承段538相互基本上处在同一平面上，每个支承段呈 现弧形。

关于图1-13所示的最佳实施例，所示出的每个外侧栅格的相同的 段在长度基本上是相等的。例如，每个栅格的外侧段在长度上是相互 相等的。但是，如果需要这样的话，也没有必要使每个栅格的同样的 段具有基本是相等的长度。

从前面对本发明所作的详细的说明和其附图所示内容，可以很容 易地意识到，在不脱离本发明的新颖的概念或原理的情况下，可以对 本发明作出种种变化和变更。

本申请是1994年12月28日提交的美国专利申请08/367030的部 分继续申请。