专利名称：空气弹簧式床垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于气床中的空气弹簧式床垫。
背景技术：
一般而言，气床床垫仅配置有一个气囊结构，在该结构内多个气室以阵列形式布置且相互连通，从而形成具有基本平坦表面的长方形。具有这种结构的气囊连接到脚踏式泵或电机驱动泵，并通过将压缩空气从泵引入到气囊内，从而使得气囊充气膨胀，从而形成具有如床垫所需厚度和挠性的结构。这种气囊的硬度是由充入到气囊内部的空气压力所确定的。然而，气囊内部的空气压力受到气囊材料抗张强度的限制且取决于气囊材料的抗张强度。也就是说，在将空气引入到气囊内的过程中，气囊充气膨胀，同时保持略高于大气压的压力，以及当气囊完全充气膨胀时，气囊内部的空气压力增加至超过大气压力。于是此时，气囊内部和外部之间的压力差起到拉伸气囊材料的力的作用，以及当该力超过气囊材料的抗张强度时，气囊破裂。应该注意到，当一个人躺在气床上时，他/她的体重就起到导致气囊内部空气压力增加的挤压气囊的作用。正因为如此，气囊内部的空气压力被限制到当具有预定体重的一个人躺在气床上时，气囊内部和外部之间的压力差不导致气囊材料破裂的程度。按照惯例，对于气床气囊材料而言，主要考虑到其气密性、质轻且易于折叠而通常使用乙烯树脂。然而，乙烯树脂的抗张强度低，因此，难以通过增加气囊内部的压力来获得等同于卷簧式床垫的硬度。需要注意的是非专利文献1和非专利文献2公开了下述形式的的一种气床，其中气囊插入到为封套形式的片材内。该片材用于提高与躺在床上的人的皮肤相接触的片材部分的质地的愉悦感觉以及用于吸收由躺在床上的人所产生的汗水。正因为如此，非专利文献1和非专利文献2根本没有公开有关通过使用片材来提高气床硬度条件的理念。现有技术文献非专利文献1Coleman Company, "Foxy Lady Queen Size Airbed”，在线，2010 年 8 月 29 日作出的检索，互联网< URL:http //www. col emanastral ia. com. au/ger/foxy-lady/foxy-bedding/ foxy-lady-q ueen-size-aired. aspx>非专利文献2Takashi K0DAMA,"Ready Bed”，在线，2010 年 8 月 29 日作出的检索，互联网 <URL : http://item, rakuten. co. jp/cherrybell/readybedtinker/>
发明内容
本发明的目的是提供一种空气弹簧式床垫，该空气弹簧式床垫能够在防止气囊破裂的同时增加气囊内部的空气压力，而不取决于该空气弹簧式床垫内引入压缩空气的气囊所用材料的抗张强度，从而获得等同于卷簧式床垫硬度的床垫硬度。
根据本发明的空气弹簧式床垫包括气囊，该气囊具有基本平坦形状且该气囊可通过引入到所述气囊内的空气来充气膨胀；以及覆盖物，覆盖物具有基本平坦的形状和通过该覆盖物将所述气囊插入或取出的开口，其中覆盖物的内部尺寸小于在不受外界约束的情况下处于充气膨胀状态下的所述气囊的外部尺寸。根据上述构造的本发明，该空气弹簧式床垫能够在防止气囊破裂的同时增加气囊内部的空气压力，而不取决于该空气弹簧式床垫内引入压缩空气的气囊所用材料的抗张强度，从而可以获得等同于卷簧式床垫硬度的床垫硬度。
图1是根据本发明一种实施方式的空气弹簧式床垫的正视图；图2是空气弹簧式床垫的平面视图；图3是气囊的透视图；图4是在不受外界约束的情况下处于正在充气膨胀状态的气囊宽度方向的剖面图；图5是覆盖物的透视图；图6是覆盖物宽度方向的剖面图；图7是空气弹簧式床垫宽度方向的剖面图，其中床垫处于气囊插入到覆盖物内以及压缩空气引入到气囊内的状态。附图标记说明1空气弹簧式床垫2 气囊3电动泵
具体实施例方式以下，将结合附图对本发明的一种实施方式进行描述。图1是为根据本发明一种实施方式的空气弹簧式床垫1的正视图。空气弹簧式床垫1具有下述结构，在该结构内整个气囊2 (见图3)(其内结合有电动泵3)封装入具有长方体形状的覆盖物6 (见图5)内。图2是空气弹簧式床垫的平面视图。需要注意的是在以下描述中，参照附图2，与线L-L平行的长度方向被定义为“垂直方向”以及与线W-W平行的短方向被定义为“宽度方向”。如图3所示，气囊2是其内结合有电动泵3的一个囊，且气囊2呈现处于由电动泵 3充气膨胀状态的基本长方体(长方形平行六面体)形状。电动泵3包括电源线4 (连接到供家庭使用的交流电源插座)、以及有线遥控开关 5，且电动泵3以下述方式气密附连到气囊2，在该方式下，电动泵3插入通过气囊2的前部中心(气囊2的端部表面在垂直方向上接近躺在床上的人的头部)，以及电动泵3的前表面与气囊2的端部表面平齐。在通过气囊2附连的电动泵3的前表面，设有一个进气/出气口 3a。当按压有线遥控开关5的进气按钮fe处于电源线连接到供家庭使用的交流电源插座的状态下时，电动泵3将外部空气通过进气/出气口 3a引入到气囊2内，从而气囊2充气膨胀直到气囊2的内部压力达到上限值。此外，当按压有线遥控开关5的放气按钮恥处于电源线连接到供家庭使用的交流电源插座的状态下时，电动泵3将空气从气囊2的内部通过进气/出气口 3a排放，从而气囊2放气塌陷。气囊2是一种气密性的囊，其由具有一定程度或更高程度的挠性和抗张强度以及还具有高度气密性的材料(例如，乙烯树脂)形成，以及仅仅通过电动泵3就可以将外部空气引入以及排放。如图4所示，是气囊2宽度方向的剖面图，气囊2的内部分隔成多个气室 (在图4的实例中示出五个(5)气室)2d，每个气室通过多个隔壁(在图4的实例中示出四个(4)隔壁)2c在长度方向上延伸，每个隔壁放置于相应于气囊2上表面的上表面薄膜加和相应于气囊2下表面的下表面薄膜2b之间，且每个隔壁在长度方向上延伸。多个气室2d 通过在每个隔壁2c中设置的狭缝(未示出)彼此连通。因此，可以由单个电动泵3同时给整个气囊2充气以及也可以同时排放所有气室2d的空气。每个隔壁2c起一定的作用这样当气囊2充气膨胀以及气囊2内部的压力增加时，上表面薄膜加和下表面薄膜2b之间的空间受到限制从而不能进一步被扩展。因此，当气囊2处于充气膨胀状态时，气囊2的整体形状基本保持长方体形状。气囊2的外表面经过升高处理以防止遭受由处于折叠状态下的老化所导致的下沉(exposition)。图5是覆盖物6的透视图以及图6是覆盖物6在宽度方向上的剖面图。如图5和 6中所示，覆盖物6由一个长方形的上表面布6a、一个长方形的下表面布6b和一个方形的筒状侧表面布6c形成，其中上表面布6a和下表面布6b分别缝到侧表面布6c的上部开口端和下部开口端，这样覆盖物作为整体具有平行六面体的囊形状。对于该覆盖物6而言，上表面布6a和侧表面布6c之间的放气缝(outlet seam)以及下表面布6b和侧表面布6c之间的放气缝分别由肋材6d进行加固。对于构成覆盖物6的布6a、布6b和布6c中的每块的材料而言，使用下述材料，该材料具有可折叠程度的挠性、还具有优良的抗张强度，但具有低的膨胀收缩性。对于这种材料而言，例如，会涉及由棉制成的绗缝布。此外，每个肋材6d具有加固放气缝的功能以及还具有作为覆盖物6的骨架以便使得覆盖物6能够维持其长方体形状的功能，因此优选的是肋材6d由比布6a、布6b和布6c中的每块硬的布制成。在相应于覆盖物6前表面(也就是，覆盖物6在长度方向上接近躺在床垫上的人的头部的端部表面)的侧表面布6c的部分中，设有开口 6f，该开口 6f可由与上表面布6a 和侧表面布6c之间的放气缝平行的紧固件封闭。开口 6f略微超出覆盖物6前表面的两端部，即每个开口端部略微延伸到每一侧表面。因此，当从上面观察开口时，该开口 6f形成U 形。开口 6f设置成将整个气囊2容纳于覆盖物6内或从覆盖物6的内部取出气囊2。此夕卜，在侧表面布6c中，在相应于覆盖物6的前部之处，形成狭缝6e，以便在气囊2容纳于覆盖物6内的状态下允许电源线4和有线遥控开关5分别通过狭缝6e。现在将在下文描述用于确定上述气囊2和覆盖物6的尺寸的条件，在此，气囊2在下述状态下的厚度最大值定义为Dm，以及处于与上述相同状态下的宽度最大值定义为Wm， 在该状态下，气囊2在不受外界约束的情况下充气膨胀到气囊2内部和外部之间的压力差不会导致气囊2破裂的程度。此外，在上述状态下，上表面薄膜加的一部分以及在附连隔壁2c的下表面薄膜2b处凹入，但是气囊2在宽度方向上的剖面区域的外部尺寸(其中上述凹入是抽象的)定义为外切于剖面区域的包络线的长度EWm。类似的，气囊2在该状态下的长度最大值定义为Lm，以及气囊2在长度方向上的剖面区域的外部尺寸定义为外切于剖面区域的包络线的长度ELm。此外，覆盖物6在下述状态下的在宽度方向上的内部尺寸 (与上表面布6a和下表面布6b的宽度相同)定义为Wc，在该状态下，整个覆盖物6通过构成覆盖物6的保持覆盖物6平整度的布6a、布6b和布6c中的每块而呈现平行六面体形状， 覆盖物6在相同状态下的在厚度方向上的内部尺寸(与侧表面布6c的高度相同)定义为 Dc，以及覆盖物6在相同状态下的在长度方向上的内部尺寸(与上表面布6a和下表面布6b 的在长度方向上的长度相同)定义为Lc。还有此外，覆盖物6在宽度方向上的剖面区域的内周缘长度定义为PWc，以及覆盖物6在长度方向上的剖面区域的内周缘长度定义为PLc。在空气弹簧式床垫1的宽度方向(图2中的线W-W)上以及还在长度方向(图2中的线L-L)上，气囊2的外部尺寸大于处于上述状态下的覆盖物6的内部尺寸，且这是本实施方式的特征。为了更加严格地对该特征进行描述，在空气弹簧式床垫1的宽度方向(图 2中的线W-W)上以及还在长度方向(图2中的线L-L)上，外切于处于上述状态下的气囊2 的每个方向上的剖面区域的每条包络线的长度EWm和ELm比覆盖物6的每个方向上的剖面区域的每个内周缘长度PWc和PLc要长，且这是本实施方式的特征。在该情况下，优选的是气囊2在上述状态下的宽度最大值Wm比覆盖物6在宽度方向上的内部尺寸Wc要大，此外优选的是，气囊2在上述状态下的长度方向最大值Lm比覆盖物6在长度方向上的内部尺寸要长，此外优选的是，气囊2在上述状态下的厚度最大值Dm比覆盖物6在厚度方向上的内部尺寸Dc要大。在床垫满足所有上述条件的情况下，如图7所示，在气囊2马上要破裂之前的气囊 2的充气膨胀状态下，气囊2的整个外表面与覆盖物6的内表面压力接触，但是气囊2的进一步充气膨胀受到限制，因为覆盖物6具有优良的抗张强度以及此外较差的膨胀收缩性。 因此，气囊2内部的空气压力可进一步增加，上述导致可能使得整个空气弹簧式床垫1的硬度达到等同于卷簧式床垫的硬度的程度。应该注意的是，在本实施例中紧固件是用于关闭/打开开口 6f的，但用于关闭/ 打开开口 6f的装置并不限于紧固件，可以是一种钩环紧固件(魔术带，“Kabushiki Kaisha Kurare的注册商标”)，也可以是一种钩、摁扣、或绳。开口 6f的尺寸足以允许在气囊2完全清空空气的状态下放置于覆盖物6内或从覆盖物6取出。此外，开口 6f的位置不限于在覆盖物6c的侧表面布6c的前部，而是例如可设置于下表面布6b或在上表面布6a中。此夕卜，开口 6f可为暴露整个气囊2的形式。例如，开口 6f可形成为跨过构成覆盖物6侧表面布6c的四个(4)侧表面的三个C3)侧表面，或者可形成为沿着上表面布6a整个边缘的一圈。关于将压缩空气引入到气囊2内的手段，并不限于电动泵，而可以是诸如手动泵的脚踏式泵，或一个人的嘴。
权利要求
1.一种空气弹簧式床垫，该空气弹簧式床垫包括气囊，该气囊具有基本平坦形状且该气囊可通过空气来充气膨胀；以及覆盖物，该覆盖物具有基本平坦的形状和通过该覆盖物将所述气囊插入或取出的开Π ；其中，所述覆盖物的内部尺寸小于在不受外界约束的情况下处于充气膨胀状态下的所述气囊的外部尺寸。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧式床垫，其中，所述覆盖物在预定剖面方向上的剖面区域的内周缘长度比沿着预定方向外切于在不受外界约束的情况下处于充气膨胀状态下的所述气囊的包络线的长度要短。
3.根据权利要求2所述的空气弹簧式床垫，其中，该窄气弹簧式床垫满足一定条件，这样所述覆盖物在任意剖面方向上的内周缘长度比沿着剖面方向外切于在不受外界约束的情况下处于充气膨胀状态下的所述气囊的所述包络线的长度要短。
全文摘要
本发明的目的是提供一种空气弹簧式床垫，该空气弹簧式床垫能够在防止气囊破裂的同时增加气囊内部的空气压力，而不取决于该空气弹簧式床垫内引入压缩空气的气囊所用材料的抗张强度。将压缩空气通过电动泵(3)引入到气囊(2)内以使得所述气囊(2)充气膨胀。在不受外界约束的情况下处于充气膨胀状态下的气囊(2)的外部尺寸比覆盖物(6)的内部尺寸要大。也就是说，在任意剖面方向上，覆盖物(6)的剖面区域的内周缘长度比外切于处于上述状态下的气囊(2)的包络线的长度要短。
文档编号A47C23/047GK102450883SQ20111031724
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者S·鲍尔 申请人:科尔曼公司