具有包括袋装式盘簧的床垫褥套的床垫组件及其制造方法与流程

本发明涉及具有床垫褥套的床垫组件。特别地，本发明包括具有床垫褥套的床垫组件，该床垫褥套具有多个集成的袋装式盘簧并且位于床垫芯的顶上。

背景技术：

床垫褥套通常连接到床垫芯，以形成传统内置弹簧床垫组件的最上部支撑表面。这些床垫褥套通常由一层或多层的织物、泡沫和/或纤维填充物构成，通常通过缝制穿过这些层的绗缝图案而将这些层结合在一起。如此，床垫褥套因此在内置弹簧床垫芯与位于床垫组件上的用户身体之间提供了附加的衬垫。然而，床垫褥套中使用的泡沫和/或纤维填充物可能会随着时间的过去而损失弹性，这通常导致在用户身体躺在床垫的最上部支撑表面的位置处产生凹陷。这样的凹陷不仅不美观，而且还对用户提供较少缓冲和支撑，这可能导致睡眠质量较差以及/或者必须更换整个床垫。因此，在床垫的整个寿命期间提供较好的缓冲和支撑的床垫褥套将是极其需要的且有益的。

技术实现要素：

本发明包括具有床垫褥套的床垫组件。特别地，本发明包括具有床垫褥套的床垫组件，该床垫褥套具有多个集成的袋装式盘簧并且位于床垫芯的顶上。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种床垫组件，该床垫组件包括床垫芯和床垫褥套，该床垫褥套位于床垫芯的顶上。床垫褥套包括：以矩阵布置的多个盘簧；上布料层，该上布料层在多个盘簧的上方延伸；以及下布料层，该下布料层在多个盘簧的下方延伸，其中下布料层绕着每一个盘簧连接到上布料层，使得上布料层和下布料层共同形成围封每一个盘簧的布料袋。具体地，下布料层通常在各盘簧之间通过超声波焊接部连接到上布料层。

示例性床垫褥套还包括衬垫层，该衬垫层位于上布料层的顶上。衬垫层构造用以提供用户身体的一部分能够靠在上面的足够软的表面，因此，衬垫层由粘弹性泡沫、纤维材料或粘弹性泡沫和纤维材料构成。然而，与构成衬垫层的特定材料无关地，在示例性床垫褥套中，衬垫层连接到上布料层。示例性床垫褥套还包括：织物层，该织物层位于衬垫层的上方并且连接到衬垫层；以及衬里层，该衬里层位于下布料层的下方并且连接到下布料层。在本发明的一个实施例中，衬垫层、织物层和衬里层通过粘合剂连接到相应的下面的层。

在本发明的另一个实施例中，衬里层、衬垫层和织物层全都通过将下布料层连接到上布料层的相同的超声波焊接部而连接。特别地，不仅上布料层通过超声波焊接部连接到下布料层，而且衬里层通过超声波焊接部连接到下布料层，衬垫层通过超声波焊接部连接到上布料层，并且织物层通过超声波焊接部连接到衬垫层。衬里层、下布料层、上布料层、衬垫层和织物层在各盘簧之间被置于一起并且通过超声波焊接部而连接，使得每一个盘簧由相应的超声波焊接部完全围绕，这在下文进一步讨论。

在本发明的其它实施例中，衬里层、下布料层、上布料层、衬垫层和织物层通过延伸穿过床垫褥套的所有的层的多个线束而连接。特别地，在该示例性床垫褥套中，多个盘簧以矩形矩阵布置，其中线束位于与四个相邻的盘簧等距的交叉点处，使得每一个盘簧由四个线束限定，这四个线束绕着每一个盘簧将床垫褥套的所有的层连接，以共同形成围封每一个盘簧的布料袋。

在用于制造本文中所述的床垫褥套的方法的一个示例性实施方案中，首先提供盘簧阵列，并将该盘簧阵列布置在上布料层与下布料层之间。在将盘簧阵列布置在上布料层与下布料层之间后，然后在各盘簧之间将下布料层连接到上布料层。在一些实施例中，通过将下布料层超声波焊接到上布料层，而将下布料层连接到上布料层。本领域技术人员将认识到，通过如下方式而形成这样的超声波焊接部：在两个铁件之间将布料层压缩在一起，然后使电流通过铁件，以将两个布料层的材料熔融在一起。在一个示例性实施例中，通过在两个基本圆形的铁件之间压缩布料层，来将下布料层超声波焊接到上布料层，所述两个基本圆形的铁件绕着每一个盘簧而配合，使得铁件同时形成完全围绕相应的盘簧的超声波焊接部。

在将下布料层连接到上布料层之后，然后将衬垫层连接到上布料层。在本发明的方法的一些实施方案中，通过粘合剂将衬垫层连接到上布料层。在本发明的方法的一些实施方案中，通过超声波焊接部将衬垫层连接到上布料层。在本发明的方法的其它实施方案中，通过形成延伸穿过下布料层、上布料层和衬垫层的多个线束将衬垫层连接到上布料层。

对于本领域技术人员来说，在研究了本文件中的描述、附图和非限制性实例之后，本发明的其它特征和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明制造的包括床垫褥套的示例性床垫组件的侧视截面图；

图2是根据本发明制造的包括床垫褥套的另一个示例性床垫组件的侧视截面图；

图3是图2的床垫组件的局部俯视图，示出了围绕以矩阵布置的多个盘簧中的各个盘簧的超声波焊接部；并且

图4是另一个床垫组件的局部俯视图，示出了以矩阵布置的多个盘簧中的各盘簧之间的多个线束。

具体实施方式

本发明包括具有床垫褥套的床垫组件。特别地，本发明包括具有床垫褥套的床垫组件，该床垫褥套具有多个集成的袋装式盘簧并且位于床垫芯的顶上。

首先参照图1，在本发明的一个示例性实施例中，提供了示例性的床垫组件10，该床垫组件10包括床垫芯20以及位于床垫芯20的顶上的床垫褥套30。特别地，床垫芯20具有底表面22以及与底表面22相反的顶表面24，并且床垫褥套30布置成与床垫芯20的顶表面24相邻。

床垫褥套30包括：以矩阵布置的多个盘簧40；上布料层54，该上布料层54在多个盘簧40的上方延伸；以及下布料层52，该下布料层52在多个盘簧40的下方延伸。下布料层52绕着每一个盘簧40连接到上布料层54，使得上布料层54和下布料层52共同形成围封每一个盘簧40的布料袋。

关于盘簧40中的各个盘簧，仍参照图1，图1中所示的每一个示例性盘簧40由连续线材制成，该连续线材从下端盘卷42延伸到与下端盘卷42相反的上端盘卷44。在盘簧40中，存在有在下端盘卷42与上端盘卷44之间螺旋盘绕的六个中间盘卷46，使得盘簧40由总共八个盘卷或匝制成。此外，每一个盘簧40具有被定义为从下端盘卷42到上端盘卷44的高度，其中盘簧40的各个盘卷具有直径。盘簧40的高度可以在约二分之一(1/2)英寸至约三(3)英寸的范围中，并且盘簧40的各个盘卷的直径可以在约四分之三(3/4)英寸至约三(3)英寸的范围中。在图1中所示的特定实施例中，盘簧40的高度是约八分之七(7/8)英寸，并且每一个盘卷的直径是约一又四分之一(11/4)英寸。当然，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，在示例性袋装式盘簧组件中也可以使用各种其它弹簧，例如具有不同数量的盘卷、不同高度和/或不同直径的盘簧。

关于上布料层54和下布料层52，仍参照图1，下布料层52在各盘簧40之间在盘簧40的高度的约一半处连接到上布料层54。在这一方面，图1中所示的上布料层54和下布料层52通常由无纺织物制成，上布料层54和下布料层52通过超声波焊接部70接合在一起以形成这样的结构。例如，可以用于上布料层54和下布料层52的合适布料可以包括本领域中已知的各种热塑性纤维中的一种纤维，例如无纺聚合物类布料、无纺聚丙烯材料或无纺聚酯材料。当然，下布料层52可以通过任何数量的构件(包括线束(tuft)、环钩、缝线、夹具、钩环紧固件等)连接到上布料层54。然而，无论上布料层54和下布料层52的特定连接方法如何，通过将上布料层54和下布料层52绕每一个盘簧40连接，不仅能够赋予盘簧40期望水平的预压缩、稳定性和/或可拉伸性，而且每一个盘簧40能够在相对于其它盘簧40仍保持就位的同时至少部分地独立于其它盘簧40而压缩，这在下文进一步讨论。

仍参照图1，示例性床垫褥套30还包括衬垫层60，该衬垫层60位于上布料层54的顶上。衬垫层60构造用以提供用户身体的一部分能够靠在上面的足够软的表面，因此，衬垫层60通常包括粘弹性泡沫、纤维材料或粘弹性泡沫和纤维材料。在衬垫层60包括柔性泡沫的情况下，这些柔性泡沫包括(但不限于)乳胶泡沫、网状或非网状粘弹性泡沫(有时也称为记忆泡沫或低回弹泡沫)、网状或非网状非粘弹性泡沫、聚氨酯高回弹泡沫、膨胀聚合物泡沫(例如膨胀乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚乙烯)等。在图1中所示的实施例中，床垫褥套30的衬垫层60包括粘弹性泡沫。通常，如通过在约室温(即，21℃至23℃)下由板对材料的样本施加压力至材料的原始厚度的至少40％的压缩来测量的，这样的粘弹性泡沫具有至少约10n至不大于约80n的硬度，其中将40％的压缩保持如由国际标准化组织(iso)2439硬度测量标准所确立的设定的时间段。在一些实施例中，粘弹性泡沫具有约10n、约20n、约30n、约40n、约50n、约60n、约70n或约80n的硬度，以提供期望的舒适度和顺应人体的性质。

本文中所述的用于衬垫层60中的粘弹性泡沫的密度还可以辅助提供期望的舒适度和顺应人体的性质以及提高的材料耐久度。在一些实施例中，床垫褥套30的衬垫层60中使用的粘弹性泡沫的密度具有不小于约30kg/m³至不大于约150kg/m³的密度。在一些实施例中，床垫褥套30的衬垫层60中使用的粘弹性泡沫的密度是约30kg/m³、约40kg/m³、约50kg/m³、约60kg/m³、约70kg/m³、约80kg/m³、约90kg/m³、约100kg/m³、约110kg/m³、约120kg/m³、约130kg/m³、约140kg/m³或约150kg/m³。当然，选择具有特定密度的粘弹性泡沫将影响泡沫的其它特性，包括其硬度、泡沫响应压力的方式以及泡沫的总体感觉，但应理解，如有需要，可易于针对特定的应用或床垫褥套来选择具有期望密度和硬度的粘弹性泡沫。

如上所述，衬垫层60根本不需要由柔性泡沫构成，而是替代地可以由纤维材料构成。这样的纤维材料可以包括天然纤维(例如棉纤维或丝纤维)、合成纤维(例如聚酯纤维)或其组合。此外，在一些实施例中，衬垫层60包括多个层，其中每一层由粘弹性泡沫、纤维材料或粘弹性泡沫和纤维材料制成。

与构成衬垫层60的特定材料无关地，在示例性床垫褥套30中，衬垫层60连接到上布料层54。更具体地，在图1中所示的床垫褥套30中，衬垫层60通过粘合剂连接到上布料层54，这允许衬垫层60延伸过多个盘簧40，其中衬垫层60保持基本平坦，使得床垫褥套30是平整的顶部床垫褥套，这在下文进一步讨论。

还如图1中所示，示例性床垫褥套30还包括织物层64，该织物层64位于衬垫层60的顶上，并且该织物层64也通过粘合剂连接到衬垫层60。在图1中所示的实施例中，织物层64是床垫褥套30的最上层，因此，织物层64由耐磨且仍提供用以靠着的舒适顶表面的材料构成。这些材料可以包括天然纤维(例如棉纤维或丝纤维)、合成纤维(例如聚酯纤维)或其组合。此外，虽然未明确示出，但设想织物层64可以根据需要在其顶表面上包括装饰图案，例如绗缝图案。

仍参照图1，示例性床垫褥套30还包括衬里层62，该衬里层62位于下布料层52的下方，并且该衬里层62通过粘合剂连接到下布料层52。在图1中所示的实施例中，衬里层62由无纺织物构成，例如无纺聚合物类布料、无纺聚丙烯材料或无纺聚酯材料，但在不偏离本发明的精神和范围的情况下，衬里层也可以由各种其它材料构成。

如上所述，图1中所示的示例性实施例是平整的顶部床垫褥套30，其中衬垫层60在多个盘簧40上基本平坦地延伸。相比之下，在本发明的另一个实施例中，且现在参照图2和图3，衬垫层160构造成使得衬垫层160在多个盘簧140上起伏，从而在床垫褥套130上形成图案，并且使得床垫褥套130为绗缝的顶部床垫褥套的形式。具体地，如可能在图2中最佳示出的，提供了床垫组件110，其包括：床垫芯120，该床垫芯120具有底表面122以及与底表面122相反的顶表面124；以及床垫褥套130，该床垫褥套130布置成与床垫芯120的顶表面124相邻。类似于上文关于图1所述的床垫褥套30，图2中所示的床垫褥套130包括：以矩阵布置的多个盘簧140；上布料层154，该上布料层154在多个盘簧140的上方延伸；以及下布料层152，该下布料层152在多个盘簧140的下方延伸。下布料层152绕着每一个盘簧140通过超声波焊接部170而连接到上布料层154，使得上布料层154和下布料层152共同形成围每一个盘簧140的布料袋。此外，床垫褥套130还包括：衬里层162，该衬里层162位于下布料层152的下方；衬垫层160，该衬垫层160位于上布料层154的顶上；以及织物层164，该织物层164位于衬垫层160的顶上，这些层各自与图1中所示的衬里层62、衬垫层60以及织物层64基本类似，不同之处在于，在图2和图3中所示的示例性实施例中，衬里层162、衬垫层160以及织物层164全都通过将下布料层152连接到上布料层154的相同的超声波焊接部170而连接。

特别地，如图2中所示，不仅上布料层154通过超声波焊接部170连接到下布料层152，而且衬里层162通过超声波焊接部170连接到下布料层，衬垫层160通过超声波焊接部170连接到上布料层154，并且织物层164通过超声波焊接部170连接到衬垫层160。床垫褥套130的各层(即，衬里层162、下布料层152、上布料层154、衬垫层160和织物层164)在各盘簧140之间被置于一起，并且在盘簧140的高度的约一半处连接。此外，如图3中所示，每一个盘簧140被相应的超声波焊接部170完全围绕，这在下文进一步讨论。因此，衬垫层160和覆盖的织物层164在多个盘簧140上起伏，使得如上所述，床垫褥套130是绗缝的顶部床垫褥套。

如图3中所示，盘簧140和超声波焊接部170被布置成使得围绕一个盘簧140的一个基本圆形的超声波焊接部170与围绕另一个相邻的盘簧140的另一个超声波焊接部170相重叠。此外，因为图3中所示的超声波焊接部170是基本圆形的，所以超声波焊接部170彼此仅部分重叠。当然，可以想到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，增大盘簧140的间距或者改变超声波焊接部的大小和/或形状将导致所产生的超声波焊接部的不同图案。

现在参照图4，在包括床垫褥套的本发明的另一个实施例中，不是利用超声波焊接部来连接床垫褥套的所有层，而是在图4中所示的床垫褥套230中，床垫褥套230的层通过多个线束280连接，所述多个线束280延伸穿过床垫褥套230的所有的层。特别地，图4中所示的示例性床垫褥套230还包括多个盘簧240，与上文参照图1至图3所述的床垫褥套30、130类似，所述多个盘簧240被布置成矩阵。此外，虽然图4中未示出，但图4中的床垫褥套230还包括：上布料层，该上布料层在多个盘簧240的上方延伸；下布料层，该下布料层在多个盘簧240的下方延伸；衬里层，该衬里层位于下布料层的下方；衬垫层，该衬垫层位于上布料层的顶上；以及织物层，该织物层位于衬垫层的顶上，这些层与上文参照图1至图3所述的对应的层类似。然而，如图4中所示，多个盘簧240以矩形矩阵布置，其中线束280位于与四个相邻的盘簧240等距的交叉点处，使得每一个盘簧240由四个线束280界定，这四个线束280绕着每一个盘簧240将床垫褥套230的所有的层连接，以共同形成与上文参照图1和图2所述的布料袋类似的围封每一个盘簧240的布料袋。

当然，不是利用超声波焊接部或利用线束而连接床垫褥套的所有层，而是可以通过超声波焊接部或线束来连接床垫褥套的层中的一个或多个层，而其它的层通过替代构件(包括例如线束、粘合剂、环钩、缝线、夹具、钩环紧固件等)而连接。例如，在一些实施例中，下布料层、上布料层和衬垫层绕着每一个盘簧全都通过超声波焊接部而连接，但衬里层和织物层通过粘合剂连接到相应的下面的层。类似地，在其它实施例中，下布料层、上布料层和衬垫层全都通过延伸穿过下布料层、上布料层和衬垫层的线束而连接，但衬里层和织物层通过粘合剂连接到相应的下面的层。

与床垫褥套的各种层的连接方式无关地，在本发明的床垫褥套中，盘簧被集成到床垫褥套中，使得盘簧相对于床垫褥套的层以及其它盘簧保持就位。此外，床垫褥套自身通过本领域中熟知的方式牢固地连接到床垫芯。在这一方面，即使在移动或以其它方式操纵床垫组件时，盘簧也相对于床垫芯维持就位。例如，在其中床垫褥套位于可调整床垫基底的顶上的本发明实施例中，当床垫组件被致动到例如斜靠位置时，每一个盘簧相对于床垫芯保持就位，并继续向位于床垫组件上的用户提供相同的支撑。

本发明还提供了用于制造床垫褥套的方法。在用于制造床垫褥套(例如上文所述的床垫褥套30、130、230)的方法的一个示例性实施方案中，首先提供盘簧阵列。盘簧阵列中的每一个盘簧由连续线材制成，该连续线材从下端盘卷延伸到与下端盘卷相反的上端盘卷。然后，将盘簧阵列布置在上布料层与下布料层之间。特别地，上布料层布置成使得上布料层在盘簧的上端盘卷上延伸，下布料层布置成使得下布料层在盘簧的下端盘卷上延伸。

在将盘簧阵列布置在上布料层与下布料层之间后，然后在各盘簧之间将下布料层连接到上布料层。特别是，通过将下布料层超声波焊接到上布料层，而将下布料层连接到上布料层。本领域技术人员将认识到，通过如下方式而形成这样的超声波焊接部：在两个铁件之间将布料层压缩在一起，然后使电流通过铁件以将两个布料层的材料熔融在一起。在这一方面，与上文参照图1所述的上布料层54和下布料层52类似，上布料层和下布料层优选由无纺织物制成。通常，超声波焊接部沿着线性路径形成，其中在任何给定时刻仅形成一部分焊接部。然而，在本发明的一些实施例中，通过以下方式来执行将下布料层超声波焊接到上布料层的步骤：在绕每一个盘簧配合的两个基本圆形的铁件之间压缩布料层，使得铁件同时形成完全围绕相应的盘簧的超声波焊接部。

在将下布料层连接到上布料层之后，然后将衬垫层连接到上布料层。在本发明的方法的一些实施方案中，通过以下方式将衬垫层连接到上布料层：将粘合剂涂覆到上布料层，然后将衬垫层布置在上布料层的顶上。例如，在一些实施例中，通过以下方式执行所述过程：在一个连续过程中，将位于下布料层与上布料层之间的盘簧阵列辊式送给通过辊涂机，以将粘合剂辊涂到上布料层上，然后将衬垫层布置在上布料层的顶上。

在本发明的方法的一些实施方案中，利用超声波焊接将衬垫层连接到上布料层。例如，在将下布料层连接到上布料层之后，将衬垫层布置在上布料层和下布料层的顶上。然后，绕着每一个盘簧压缩下布料层、上布料层和衬垫层，并且绕着每一个盘簧超声波焊接下布料层、上布料层和衬垫层。当然，不是在将下布料层连接到上布料层之后在单独的步骤中执行用超声波焊接将衬垫层连接到上布料层，而可以与上述的将下布料层超声波焊接到上布料层的步骤同时地利用超声波焊接将衬垫层连接到上布料层。

在本发明的方法的其它实施方案中，通过形成延伸穿过下布料层、上布料层和衬垫层的多个线束而将衬垫层连接到上布料层。本领域技术人员将认识到，在形成这些线束时，将较大的针推动穿过下布料层、上布料层和衬垫层。根据本发明的方法的一些实施方案，在各盘簧之间将针推动穿过下布料层、上布料层和衬垫层，以便形成多个线束中的各线束。可以想到，在推动针穿过下布料层、上布料层和衬垫层时，可能会发生较大的针与盘簧之间的非预期的接触。有利地，较大的针会在插入期间简单地将盘簧推开，而不是使针弯曲或断裂。

与用于连接衬垫层的特定方法无关地，可以想到，在连接衬垫层之后，然后可以将所得的床垫褥套连接到床垫芯，来作为床垫组件的一部分。此外，应理解，连接更多层(例如上文参照图1所述的衬里层和织物层)的附加步骤也可以被包括在本发明的方法的实施方案中。可以通过与上述的连接衬垫层的方法基本类似的方法通过粘合剂、超声波焊接部或线束来连接这些附加层。

本领域的一般技术人员将认识到，在不偏离本发明的教导或所附权利要求的范围的情况下，附加实施例也是可能的。给出本详细描述、特别是本文中所公开的示例性实施例的具体细节主要是为了清楚地理解，而不应据此理解出不必要的限制，因为在阅读本公开之后，许多变型对于本领域技术人员将变得明显，并且可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下进行这些变型。