专利名称：床垫和矩形床架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于包括床垫设备和装入所述床垫的床架结构的床具结构的系统和组件。
背景技术：
床垫功能的关键决定因素包括舒适性、美观性和稳定性。而且，这些决定因素不是基于最初情况而是经过长期的多年使用后进行测量的。传统形式的床垫包括填充有天然材料的睡垫，该天然材料后来被用作聚氨酯泡沫、泡沫乳胶、空气以及甚至为水的更舒适的弹性材料代替以便提供一种均质材料，该均质材料能为用户提供长时间的稳定性和舒适性。这些均质材料的困难是缺少弹性特性，这些材料容易吸收载荷因此牺牲了长期稳定的舒适性。在任何情况下，聚合物材料，例如乳胶和聚氨酯仍缺少长期的有效性，因为该材料最终坍塌，从而变形为固定的形状，例如用户身体的形状，或者变平以及另外降低舒适性。尽管包括更高级的组件，使用弹簧的替代结构代表更高端的床垫市场。该价值是由于将载荷分布到各个弹簧单元的累积优点，其提供了更好的弹性并且防止了变形。因此， 弹簧提供了一种具有长期舒适性和稳定性的床垫。然而，弹簧床垫的缺点是其载荷承载能力。因为这些弹簧具有金属结构，如果用户太重，在喜欢的睡眠位置的弹簧最终将会疲劳并且变形。或者，如果使用具有刚度更大的弹簧的床并且用户体重不足，床垫将因为太硬而缺少舒适性。因此传统的弹簧结构要求弹簧的刚性和用户体重之间平衡。而且，封装床垫将是典型的将床垫保持就位的某种形式的结构。该结构的功能将变化很大并且包括美观性、将床垫保持在单个位置的能力、卧室家具的支撑件和其他类似用途。用来构造床架结构的侧壁典型的是木制的，并且有时用聚氨酯泡沫包覆。给定床垫希望的寿命，期望封装床垫的结构保持其结构和美学功能至少与床垫寿命一样长。然而，床架结构的典型结构将通过磨损和撕损而展现出损坏。而且，容易受到来自昆虫侵扰例如白蚁和蛀虫的损坏，更不用说侧壁的翘曲，特别是在潮湿的环境中。因此，床架结构的寿命经常功能性地降低并且经常美观性地降低。
发明内容
在第一方面，本发明提供一种床垫，包括气垫阵列，每个气垫和气源连通，用于选择性地改变气垫内的空气压力，以便提供用户可躺靠的弹性主体；孔口，该孔口在每个气垫的上表面中，提供通向气垫内的腔体的通道，腔体开口于环境压力并且从气源被密封。在第二方面，本发明提供一种矩形床架结构，包括侧壁构件的组件，相邻的侧壁构件通过互连构件连接以便形成矩形形状；平台，该平台被安装到侧壁构件以使床架结构能接收床垫；其中，侧壁构件由聚合物模制件形成，其中金属加强件安装在该聚合物模制件上。因此，在本发明的第一方面，通过给用户提供一系列支撑，气垫(air spring)的使用实现了传统金属弹簧的优点。然而，不像金属弹簧，将空气用作支撑材料不会受到疲劳或变形因此长期的优点得以提高。而且在弹簧中增加的腔体从单个弹簧方面看在载荷下提供了进一步的弹性特性，并且在将外来材料例如香料、磁体、抗菌材料等添加到弹簧中而不影响性能方面提供了优点。在一个实施例中，腔体可用来支撑柔软的材料，例如泡沫、橡胶或聚氨酯材料以为用户进一步增加舒适性。通过提供该腔体，床垫结构对放置在腔体中的材料的数量或尺寸没有限制，如同不存在腔体的情况一样。在另一实施例中，床垫可包括气袋，该气袋和气垫下侧连通以使对气袋施加过大压力时，限定腔体的那部分弹簧可变形为凸起形状并且当作平衡的稳定器。因此，根据本发明的系统可提供更好的稳定性并且减小了由用户在睡觉期间的位置变化引起的震动冲击。关于第二方面，加强床架结构的侧壁构件会允许额外的材料仅用于美观性目的， 而金属加强件用作床架结构的主要结构性部件。在一个实施例中，床架结构的侧壁可包括外部聚合物层。在另一实施例中，聚合物层可以是一种相对柔软且有弹性的材料，例如，聚氨酯、泡沫乳胶。在另一实施例中，位于相邻侧壁之间的互连连接器能够连接到每个侧壁内的金属加强件。在另一方面中，床架结构可以根据以下方法构造，S卩，为侧壁准备支撑框架；用支架布置支撑框架；将连接器安装到所述拐角处的每个相邻侧壁；在每个拐角处将框架布置成90度并且用螺栓连接互连连接器以便将侧壁固定就位。在另一实施例中，侧壁可一体地形成为围绕钢加强件。例如，侧壁可进行模制以便封装钢加强件。所述钢加强件可包括突起或其他元件以有利于与模制材料接合而形成侧壁。又再者，金属加强件可包括一些构件，这些构件在封装工艺之后从侧壁突起以有利于与互连构件连接。因此，该封装可以不是一个完整的封装，而是足以允许在所述侧壁的远端具有突起。将注意到，通过用螺栓和互连连接器连接，床架结构可进行组装和拆卸用于运输和储存。在另一实施例中，床架结构可包括平台，该平台被安装在组装的侧壁内用于支撑安装在其上的床垫。在另一实施例中，平台可为组装的侧壁提供稳定性以便保持形状。在另一实施例中，侧壁可包括突起或凹陷，以使平台的放置安装在所述突起上或安装到所述凹陷中以形成互连组件。在另一实施例中，腔体可被布置为容纳比气垫更软的材料的插入物，所述插入物在气垫阵列内的累积效果增大床垫的相对柔软性。在另一实施例中，气垫可布置为在施加到气垫的阀值气压的作用下使腔体仰拱 (invert)，所述仰拱的腔体给气垫的上表面提供了凸起轮廓。例如，气垫可被连接到气源和阀门装置。如果用户希望更多的支撑，更多的空气可通过打开阀门进行加入，如果希望较少的支撑，则可排出空气。还可以有气垫的阀值压力，以使腔体仰拱，从而以圆形(或凸起)的形状从气垫突起，这对于使床垫感觉“更硬”是期望的。该阀值压力将取决于床垫的设计， 包括气垫材料的厚度，气垫的数量等。
相对于示出本发明的可能布置的附图进一步描述本发明将是方便的。本发明的其他布置是可能的并且因此，附图的特定性不应被理解为取代本发明的前面描述的一般性。图1是根据本发明的一个实施例的床垫组件的分解的等轴测图；图2A和2B是根据本发明的另一实施例的气垫的截面图；图3A到3D是根据本发明的另一实施例的气垫的各个视图；图4是根据本发明的一个实施例的床架结构的平面图；图5是根据本发明的另一实施例的床架结构的拐角组件的详细视图；图6是根据本发明的另一实施例的床架结构的侧壁的截面视图；图7是图6的侧壁的截面的立视图；图8A和8B是根据本发明的另一实施例的压缩机连接件的等轴测图；图9是根据本发明的另一实施例的压缩机连接件的等轴测图。
具体实施例方式图1表示根据本发明的一个方面的床垫组件5。在此，床垫组件的分解视图示出上盖面10以及直接位于上盖面10之下的乳胶层15。接下来是形成上床垫部分的多孔性的聚氨酯泡沫。接下来是多孔的EVA泡沫，其布置为安装在气垫30的阵列之上，气垫30被安装到床架结构35以便形成直接在气垫床垫之下的空隙。直接在气垫之下具有泡沫层和盖面， 从而形成整个床垫组件。图2A和2B示出根据本发明的一个实施例的气垫45的立视图。在此，气垫具有内部空隙55，压缩空气或非压缩空气可供给到该内部空隙中。气垫包括环带57，该环带限定了气垫45的上部中的腔体50。在腔体的底部是凹面的碗状体60，该碗状体可以用来接收液体或凝胶，例如香料或其它芳香材料。应当注意到，腔体50可以被成形为接收一定范围的物件，包括磁体或额外的泡沫插入物，以改变床垫组件的属性。在泡沫插入物的情形下， 插入物可以比气垫更软，因此与没有插入物的床垫相比提高床垫的整体柔软性。在气垫45 的内部空隙55中，气压65可被选择性地引入到气垫中，该气垫可在球60的下侧承受向上施加的压力70。这样，气垫45还可用来使腔体仰拱，以便向外突起具有凸面结构并提供全空气支撑的底座，用户可倚靠在该底座上。图3A到3D示出本发明的另一实施例的各个视图。在此，气垫80具有与图2A和 2B中的结构不相同的结构。从功能上看，两个气垫45、80将以非常相似的方式工作。然而， 图3A到3D的气垫80还包括肋片90，以加强球并且因此建立更刚性的腔体85。图4示出根据本发明的一个实施例的床架结构的平面图。在此，平台100在侧架 95、100的组件内被支撑。这些侧架通过互连构件105被支撑在每个拐角处。图5示出床架结构92的拐角组件的详细视图。在此，侧架95、100通过互连构件105被连接，该互连构件105被旋拧到侧壁构件95,110的加强构件120、121上的合适位置中。在此情况下通过互连构件105的连接件可被旋拧就位，然而，该连接件可被螺栓连接或其他的方式连接，这对本领域内的技术人员是明显的。图6示出剖开形式的侧壁构件125，其中可以示出加强构件130被材料135封装。 在此情况下，加强构件是钢制的矩形中空段，封装材料是聚氨酯模制构件。在一个实施例中，聚氨酯可模制包覆加强构件130从而确保加强构件130和聚氨酯135之间接触良好。在如图7所示的替代的实施例中，加强构件130可安装在聚氨酯135的腔体140内。这样，侧壁构件125可包括预模制的聚氨酯构件135的组件，矩形中空段130之后被安装到该预模制的聚氨酯构件135中。图8A、8B和9示出床架结构的另一实施例。在此，平台150包括孔口 160，用于接收底座支撑件155。底座支撑件155包括连接支腿165，该连接支腿在其远端具有压配合元件170。该压配合元件175被安装到平台150的凹陷170中。通过将支撑件155压配合到凹陷170中，支撑件可用作搁板，物件可布置在该搁板上并且连接到床垫组件。例如，如图9所示，根据本发明的另一实施例，支撑组件155用来支撑压缩机185， 该压缩机维持和改变气垫中的压力。封闭面板180配齐所述搁板以便封闭孔口 160并且保持平台150与整个表面齐平。
权利要求
1.一种床垫，包括气垫阵列，每个气垫和气源连通，用于选择性地改变所述气垫内的空气压力，以便提供用户可躺靠的弹性主体；孔口，该孔口在每个气垫的上表面中，提供通向所述气垫内的腔体的通道，所述腔体开口于环境压力并且从所述气源被密封。
2.如权利要求1所述的床垫，其中，所述腔体布置为包含液体或凝胶。
3.如权利要求2所述的床垫，其中，所述液体或凝胶是芳香的。
4.如权利要求1所述的床垫，其中，所述腔体布置为包含磁性材料。
5.如权利要求1所述的床垫，其中，所述腔体布置为接收材料比所述气垫更软的插入物，所述插入物在所述气垫阵列内的累积效果增大所述床垫的相对柔软性。
6.如权利要求1所述的床垫，其中，所述气垫布置为在施加到所述气垫的阀值气压的作用下使所述腔体仰拱，所述仰拱的腔体给所述气垫的上表面提供凸起的轮廓。
7.一种矩形床架结构，包括侧壁构件的组件，相邻的侧壁构件通过互连构件连接以便形成矩形形状；平台，该平台被安装到所述侧壁构件以使所述床架结构能接收床垫；其中，所述侧壁构件由聚合物模制件形成，其中金属加强件安装在该聚合物模制件上。
8.如权利要求7所述的床架结构，其中，所述聚合物模制件模制在所述金属加强件的周围。
9.如权利要求7所述的床架结构，其中，所述聚合物模制件模制有凹陷，该凹陷安置为接收所述金属加强件，该金属加强件和聚合物模制件在模制工艺之后进行组装。
10.如权利要求7所述的床架结构，其中，所述金属加强件是由钢形成的矩形中空段。
11.如权利要求7到10中的任一项所述的床架结构，其中，所述互连构件能够选择性地从所述侧壁构件拆卸。
12.如权利要求7到11中的任一项所述的床架结构，其中，所述互连构件直接连接到每个侧壁构件的金属加强件。
13.如权利要求7到12中的任一项所述的床架结构，还包括安装到所述平台的底座支撑件，所述底座支撑件布置为将物件安装到所述平台。
14.如权利要求13所述的床架结构，其中，所述底座支撑件固定在所述平台的上表面之下，并且还包括一面板以安装在所述底座支撑件之上并且与所述上表面齐平。
15.如权利要求13或14所述的床架结构，其中，所述底座支撑件布置为接收用于将气压施加到由所述平台支撑的床垫的压缩机。
全文摘要
本发明提供一种床垫(5)，该床垫包括气垫阵列(30)，每个气垫和气源(65)连通，用于选择性地改变气垫内的气压，以便提供一种用户可躺靠的弹性主体(30)；孔口，该孔口在每个气垫的上表面中，从而提供通向气垫内的腔体(50)的通道，所述腔体开口于环境压力并且从气源(65)被密封。本发明还一种矩形床架结构，包括侧壁构件的组件，相邻的侧壁构件通过互连构件连接以便形成矩形形状；平台，该平台被安装到侧壁构件以使床架结构能接收床垫；其中，侧壁构件由聚合物模制件形成，其中金属加强件安装在该聚合物模制件上。
文档编号A47C27/15GK102232742SQ20101022637
公开日2011年11月9日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年5月4日
发明者伦纳德·西奥萨布拉塔, 约斯·S·西奥萨布拉塔 申请人:约斯.S.西奥萨布拉塔