专利名称：单面床垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单面床垫结构。
背景技术：
现有床垫可能使用弹簧线圈来对睡眠面进行支撑。线圈有两种类型-一种是开式线圈，其通常利用拱曲环(hog rings)或其它紧固件连接在一起，形成弹簧组件；另一种是袋状线圈(pocket coil)，其通常具有能够粘接至邻近线圈的纤维面，以形成弹簧组件。为了便于生产用于床垫的弹簧及弹簧组件，弹簧线圈一般制成相似的圆柱形，有时其每端具有轻微锥度，使所述弹簧具有桶状外形。这使每个弹簧沿其侧部而牢固连接进入整个弹簧组件结构中。这种方法也适用于双面床垫。近年来，床垫生产商已开始生产单侧床垫，更具体而言，是单向床垫，其设计为放置在基底上，并且在该床垫的使用过程中用于一个位置内。所述床垫的使用者能够感受到所述床垫结构所带来的好处，所述床垫不但可以连续使用许多年，并且无须对床垫进行旋转或翻转，同时所述生产商能够对预定方向的睡眠面进行更为精确的设计。在单面床垫中使用现有的弹簧线圈具有突出的缺点。因为每个弹簧的顶部均彼此相邻，并且频繁连接，从而一个线圈的垂直运动可能会带动邻近线圈也发生垂直运动，从而扩散到整个睡眠面。另一个缺点在于，弹簧沿邻接边缘必须具有足够数量的连接点，以防止使用时弹簧发生移动。从而需要一种用于现有单面床垫的改进后的弹簧线圈组件。
发明内容
单面床垫的结构包括具有非对称弹簧线圈的弹簧组件。每个弹簧仅是其底部连接到附近的弹簧线圈上，或是连接到所述床垫的底部上。每个弹簧的顶部可具有逐渐变窄的锥度，其允许所述顶部发生独立于附近其它弹簧的运动。
参看附图，本领域技术人员可以更好的理解本发明所公开的内容，并可清楚的了解本发明所公开内容中的众多特征和优点。图I所示为具有非对称弹簧线圈的单面床垫的侧视图；图2A和图2B所示为可用于图I所示床垫的非对称弹簧线圈。
具体实施方式
这里所述为使用非对称弹簧线圈的单面床垫。但是应当理解的是，这里所述的原理可适用于很广范围内的应用，在所述范围的应用中，床垫具有固定取向，并且具有用于就座或安寝的顶面。例如，本公开内容所述的原理可用于具有固定于较大组件上的床垫的沙发。更一般而言，这里所述的系统可用于任何希望减少垂直作用力在较大垫面进行传递的环境中。图I所示为具有非对称弹簧线圈的单面床垫的侧视图。所述床垫100可包括底部102 ;装饰物104 ;—个或多个泡沫层106 ;—个或多个附加层108 ;多个弹簧110，每个弹簧均位于袋状物112中，且每个弹簧利用一个或多个连接物114而连接至所述床垫100的其它部分上。所述床垫可为具有任何尺寸的床垫,包括诸如双人床尺寸、大号床(queen)尺寸、加大号(oversized queen)尺寸、特大号(king)尺寸或California式特大号(Californiaking)尺寸这样的标准床垫，也包括构造用于特定用户或特定房间的定制尺寸或非标准尺寸的床垫。
所述底部102可以是任何适于形成单面床垫结构底部的坚固表面。其中一个或多个弹簧110直接连接到所述底部102上，所述底部102可以是诸如木料或硬塑料这样适于利用钉子、卡钉、螺钉或其它硬件将所述弹簧110进行连接的材料。所述弹簧110还可以是，或改用环氧树脂或其它粘合剂而进行粘合。所述底部102可包括凹槽，其形状能可靠容纳每个弹簧110或弹簧110与袋状物112的组合件。所述装饰物104可为絮有软物的表面或任何其它适用于床垫的外表面。所述一个或多个泡沫层106可包括任何泡沫或适于在使用中对睡眠面进行衬垫的其它填料。例如，粘弹性泡沫(visco-elastic foam toppers)广泛用于床垫面中，且其可具有不同的厚度、密度以及压痕力挠曲度(Indentation Force Deflection( “IFD”))。所述一个或多个泡沫层106可包括单一、均匀的泡沫件，或是多个泡沫层，并且所述泡沫层在睡眠面的不同区域中可具有不同的硬度和/或厚度。所述附加层108可包括任何适用于床垫的材料，例如棉絮、泡沫、防水衬里等等。在使用非对称线圈的某些组件中，所述一个或多个附加层108可包括相对较硬的层，所述层对每个较窄的弹簧顶部所施加的向上作用力进行分散，以使所述睡眠面给人以更为均匀的感觉。所述多个弹簧110可具有大体非对称的结构，下面将参看图2对所述结构进行更为详细的说明。大体而言，每个弹簧的顶端直径小于其中央直径或底部直径。典型的线圈高度为8-10英寸(高于所述床垫100和袋状物112，如果有的话)，其直径根据长度的差异约为1-3英寸，并且匝数为6-8。适于形成线圈的线材直径为0.070英寸，并可使所述线圈具有285-315kpsi范围内的张力。应当理解的是，在不偏离这里所述发明范围的情况下，可使用其它的线材或弹簧构造。每个弹簧110可由纤维袋状物112进行封装。应当理解的是，该类型的袋状线圈可制成为单个袋状线圈或一列袋状线圈，其均适用于这里所述的床垫。虽然在图I中没有进行标识，但所述床垫100还可使用，或改用并不容纳于任何袋状物112中的开式线圈。位于线圈110之间的所述连接物114可为任意适当的连接物。例如，在构造过程中，袋状线圈一般利用施加在邻接面上的热熔性粘合剂而相互连接。也可使用其它粘合剂。另一方面，开式线圈一般利用拱曲环(hog rings)或其它金属夹而相互连接。从图I中可以看到，相邻弹簧仅沿其底部而进行连接。根据每个弹簧110的外表面形状，该底部连接部可为底部的25%，底部的50%，或是底部的75%，或是每个弹簧110的其它下部。然后松开所述弹簧的顶部，使其独立于邻近弹簧110而发生运动。应当理解的是，当所述底部102具有适当的牢固连接物时，可整体忽略所述侧部连接物114。图I所示床垫100及其任何变型可利用已知的床垫生产技术及变型而进行制造，以获得上述床垫100。从而这里公开了一种生产床垫的方法，其包括提供所述弹簧线圈110，以适于床垫芯部使用的方式配置所述弹簧线圈110，并利用连接物114将每个弹簧110的底部连接至邻近弹簧110上，或将其连接至所述床垫100的底部102上，或同时连接到底部102和邻近弹簧线圈110上。然后可利用粘合剂、拱曲环(hog rings)、卡钉和/或其它已知技术而将所述床垫100封闭于装饰物104或任何其它层106，108中。下面对用于单面床垫的非对称弹簧进行详细说明。图2A所示为可供图I所示床垫使用的非对称弹簧线圈的侧视图。大体而言，所述弹簧线圈200由适当粗细及具有一定弹力的线材形成，所形成的线圈具有顶部202，底部204，顶端206，底端208，中央部210，以及沿所述弹簧线圈200外边缘形成的外表面212。如图2A所述外表面212的剖面图所示，所述底部204和中央部210具有大体相似的宽度，而所述顶部则明显较窄。如图所示，这种锥度大约从所述弹簧线圈200的中央部210处开始成形，然而，它也可能在所述顶部202或底部204附近发生。在某一实施例中，整个底部204可保持同一宽度。大体而言，所述弹簧线圈200应具有较宽的底部204，以向所述床垫100的底部102 (图I)提供牢固连接，同时所述顶部202应逐渐变窄，以在将其配置于其它弹簧线圈200附近时，允许所述顶部202进行独立的垂直运动。所述外表面212的锥度可朝所述顶端206的方向逐渐变窄。出于这个目的，可适当使用多个锥度。一个这样的锥度是沿其长度方向弯曲的纵向凸出锥度。这种纵向凸出锥度可具有从所述弹簧线圈200的底端208至顶端206单调递减的曲率半径。这里所述“单调递减”具有通常所述的数学意义，即一直减小或保持不变，但从不增加。随着所述半径的单调递减，所述曲率变大，所述锥度变得更窄更快。如上所述，在具有较宽底部204和较窄顶部202这样的大体限制条件下，也可使用其它的纵向锥度。应当理解的是，窄化锥度具有一定的优点。如上所述，对每个顶端进行物理分隔可减少弹簧对其邻近弹簧造成的挤压影响。这就提高了进行垂直运动的独立性，并防止所述床垫某一区域内受到的挤压扩散到整个床垫表面。而且，所述物理分隔还可以减少在床垫使用过程中有时发生的弹簧勾挂现象，所述弹簧勾挂是指弹簧端部彼此间发生缠绕或钩结。同时，较宽的基部可以确保在与弹簧组件中的邻近弹簧进行连接时可以具有牢固的连接点。所述底端208和顶端206可包括线匝，其中线材的长度弯曲进入所述外表面212的内部。这便减少了所述床垫100(图I)内弹簧彼此间或弹簧与其它材料间发生的钩挂现 象，同时还防止了所述端部206，208刺穿床垫材料。图2B所示为可用于图I所示床垫的非对称弹簧的俯视图。从图2B中大体可以看至IJ，所述线圈214可为诸如参看图2A所示的上述线圈，其可包括底端216和顶端218，且所述线圈214的线材在邻近顶端218的地方缠绕的更为紧密。
本发明的特定实施例已在此进行了图示及说明，本领域技术人员应当明白，在不偏离本发明范围的情况下，可对其进行修改和修正，因此，在法律允许的最宽下范围内解释下述权利要求。
权利要求
1.一种包括多个邻近的非对称袋状弹簧线圈的床垫，每个弹簧线圈包括具有第一宽度的顶部、第二宽度的中央部和第三宽度的底部，所述顶部和底部通过连续线材线圈进行连接，所述弹簧线圈具有纵向锥度，从而所述底部的第三宽度大体与中央部的第二宽度基本相同，且所述顶部的第一宽度小于所述中央部的第二宽度，其中每个弹簧线圈沿弹簧线圈的上半部与邻近的非对称弹簧线圈均不相连，并且 每个弹簧线圈与邻近的弹簧线圈的底部相连接，使得弹簧线圈的顶部与上述至少一个邻近的弹簧线圈的顶部能够彼此独立移动。
2.如权利要求I所述的床垫，其中多个弹簧线圈相连接，形成一列相连接的线圈，所述一列相连接的线圈与邻近的线圈列不相连。
3.如权利要求I所述的床垫，其中所述弹簧线圈利用粘合剂而与至少一个邻近的弹簧线圈相连接。
4.如权利要求I所述的床垫，其中所述弹簧线圈利用拱曲环与至少一个邻近的弹簧线圈相连。
5.如权利要求I所述的床垫，其中所述弹簧线圈具有顶部和底部，所述顶部和底部通过连续线材线圈进行连接，沿所述弹簧线圈的外表面具有纵向凸出锥度，所述纵向凸出锥度具有曲率半径，所述曲率半径从所述弹簧线圈的底部到弹簧线圈的顶部单调地递减。
6.如权利要求I所述的床垫，其中所述弹簧线圈包括具有第一宽度的顶部、具有第二宽度的中央部和具有第三宽度的底部，所述顶部和底部通过连续线材线圈进行连接，所述弹簧线圈具有纵向锥度，从而所述底部的第三宽度大体与中央部的第二宽度基本相同，且所述顶部的第一宽度小于所述中央部的第二宽度。
7.如权利要求I所述的床垫，其中所述床垫具有坚固底面，且所述多个弹簧线圈与所述床垫的坚固底面相连接。
8.一种生产床垫的方法，包括 提供多个弹簧线圈； 将所述多个弹簧线圈以适用于床垫芯部的方式彼此相邻配置； 将所述多个弹簧线圈中的每个弹簧线圈的底部连接至所述多个弹簧线圈中的至少另一个弹簧线圈；以及 将所述多个弹簧线圈封闭在一个或多个装饰层中，并且所述弹簧线圈中的任何一个的上半部与所述弹簧线圈中的任一其它弹簧线圈均不相连；并且 将所述多个弹簧线圈中的每一个装入袋状物中，并利用粘合剂对所述底部进行连接。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述弹簧线圈为非对称线圈。
10.一种生产床垫的方法，包括 提供多个袋状弹簧线圈、和坚固底面； 将所述多个袋状线圈中的每一个的底部与所述底面相连接，其中所述袋状线圈以适用于床垫芯部表面的方式彼此相邻配置；将所述多个弹簧线圈中的每一个的底部连接至所述底面；以及 将所述多个弹簧线圈封闭在一个或多个装饰层中，并且所述多个袋状线圈中的至少一个与另一个袋状线圈不相连。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述袋状线圈为非对称袋状线圈。
12.如权利要求10所述的床垫，其中所述弹簧线圈利用粘合剂而与至少一个邻近的弹簧线圈相连接。
13.如权利要求10所述的床垫，其中所述弹簧线圈利用拱曲环与至少一个邻近的弹簧线圈相连接。
14.如权利要求10所述的床垫，其中所述弹簧线圈具有顶部和底部，所述顶部和底部通过连续线材线圈而相连接，所述弹簧线圈沿所述弹簧线圈的外表面具有纵向凸出锥度，所述纵向凸出锥度具有从所述弹簧线圈的底部至弹簧线圈的顶部单调递减的曲率半径。
15.如权利要求10所述的床垫，其中所述弹簧线圈包括具有第一宽度的顶部、第二宽度的中央部和第三宽度的底部，所述顶部和底部通过连续线材线圈进行连接，所述弹簧线圈具有纵向锥度，从而所述底部的第三宽度大体与中央部的第二宽度基本相同，且所述顶部的第一宽度小于所述中央部的第二宽度。
全文摘要
本发明提供单面床垫，包括具有非对称弹簧线圈的弹簧组件。每个弹簧线圈只有其底部连接至附近的弹簧线圈或床垫的底面上。每个弹簧的顶部可具有窄化锥度，以允许所述顶部独立于其它邻近弹簧而发生运动。
文档编号A47C23/00GK102657452SQ201210112470
公开日2012年9月12日 申请日期2004年9月3日 优先权日2003年9月12日
发明者贝恩哈德·W·基克尔 申请人:骏威公司