具有交替线圈弹簧取向的被包装的非对称线圈内装弹簧的制作方法
【专利说明】具有交替线圈弹簧取向的被包装的非对称线圈内装弹簧
[0001]相关申请
[0002]本申请涉及2013年3月14日提交的美国临时专利申请号61/784，085。
技术领域
[0003]本申请的公开内容在反射性和含弹簧支撑结构领域，包括家具和床垫。
【背景技术】
[0004]线形弹簧单独地被包装在织物中，也被称为袋装或Marshall型线圈，并且通过在周边范围内成行或成列地布置成串的袋装线圈，线形弹簧多年来已经被制造用作床垫的弹簧芯。通过将每个线圈包含在其自身袋中且附接到相邻袋，线圈的轴保持对齐，并且每个线圈能够被单独地压缩，或者根据包裹织物的弹性以及线圈袋之间的附接或连接方式而被以组合方式压缩。除了常规的缝合，热焊接已经被以不同的时间间隔用于形成和连接袋，并且因此在一定程度上对袋装弹簧芯的支撑特性有决定性影响。袋装线圈弹簧芯的基本构造的其它变体都集中在织物包装的细节上，例如改变袋或袋内预压缩线圈的长度，但是始终具有共同的线圈构造，或者具有在芯的不同串中线规、匝数和匝间距、形状和高度上有变化的不同的线圈构造。这些现有技术的设计需要制造成串的相同线圈，将线圈包裹在特定的织物构造中，并且然后绕周边或在区域中以交替的模式组装所述串以形成制成的弹簧芯组件。虽然各种袋装弹簧芯特性和性能能够通过这些方式实现，但是其制造和组装是繁琐且昂贵的。
【发明内容】
[0005]本公开内容和相关发明提供了一种袋装弹簧芯，其中在优选实施例中采用共同的线圈构造以及统一的包装或袋构造，并且其中线圈具有非对称构造且线圈的竖立取向是交替的或以其它方式变化。在形成弹簧芯的袋装线圈的阵列中的在不同的区域或形式中选定的线圈在各自的袋内相对于弹簧芯的支撑表面是倒置的。倒置的线圈具有弹簧特性，包括弹簧率、刚度和初始偏转力，由于线圈沿着纵向轴线是不对称的，所以上述弹簧特性不同于非倒置线圈的弹簧特性。在各种替代实施例中，线圈构造通常是具有弹簧体的螺旋线圈弹簧，该弹簧本体通常是圆柱形(从侧面看)、圆锥形、沙漏形、桶形或线圈套线圈(coil-1n-coil)，即较小直径的螺旋线圈体与较大直径的螺旋线圈体连续地形成并且形成在较大直径的螺旋线圈体内。任何这些不同类型的线圈弹簧的端部可以具有任何特定的构造，但是一般包括线形，该线形通常位于与螺旋线圈体的纵向轴线大致垂直的平面中。线圈的第一端和第二端可以被以相同方式构造，或者具有不同的尺寸或构造。
[0006]本公开内容和相关发明的这些和其它方面在本文中参照附图进行进一步的描述。
[0007]附图的简要说明
[0008]在附图中:
[0009]图1是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的实施例的一部分的透视图；
[0010]图2是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的实施例的平面视图，其中成列的被包装的非对称线圈具有在列间交替的线圈取向；
[0011]图3是本公开内容的被包装的非对称线圈的透视图；
[0012]图4是本公开内容的被包装的非对称线圈的正视图；
[0013]图5是图4的被包装的非对称线圈的端视图；
[0014]图6是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的替代实施例的平面视图，其中内装弹簧的各区域或两侧由线圈取向所限定的被包装的非对称线圈来限定；
[0015]图7是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的替代实施例的平面视图，其中内装弹簧的各区域由线圈取向所限定的被包装的非对称线圈来限定；
[0016]图8是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的替代实施例的平面视图，其中内装弹簧的周边和非周边区域由线圈取向所限定的被包装的非对称线圈来限定；
[0017]图9是本公开内容的被包装的非对称线圈的替代实施例的透视图；
[0018]图10是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的一部分的替代实施例的正视图；
[0019]图11是本公开内容的被包装的非对称线圈的替代实施例的透视图；
[0020]图12是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的一部分的替代实施例的正视图；
[0021]图13是本公开内容的被包装的非对称线圈的替代实施例的透视图；
[0022]图14是本公开内容的被包装的非对称线圈的替代实施例的透视图；
[0023]图15是本公开内容的被包装的非对称线圈的替代实施例的透视图；
[0024]图16是本公开内容的被包装的非对称线圈内装弹簧的一部分的替代实施例的正视图。
[0025]优选和替代实施例的详细描述
[0026]图1示出了总体上以100表示的被包装的非对称线圈内装弹簧的第一实施例的一部分，其中每个线圈10被包装的或袋装在包装或袋101内，包装或袋101可以由织物或其它片状柔性材料制成并且通过缝合或粘合结合在一起。包装101是大致筒形的并且与平面端1001和1002对齐以形成大致平面的支撑表面。连续的被包装的线圈条带被布置成以R表示的行与以C表示的列的矩形阵列，以形成用于床垫或其它弹性支撑结构的内装弹簧。在一般情况下，在床垫内装弹簧中，对齐的被包装的线圈的列C被取向成在床垫的头部和脚部端之间在长度方向上延伸，并且对齐的被包装的线圈的行R被取向成在床垫的纵向侧边之间横向地延伸。然而，如本文所述，引用列C和行R仅是代表性取向，所公开和要求保护的发明不限于被包装的线圈的任何特定布置。
[0027]术语“线圈”是指单个线圈弹簧，并且通常与词语“弹簧”为同义。如图1、3、4和5中所示，线圈10A和10B是大致螺旋弹簧的构造，其包括由多匝或螺旋卷线W形成的螺旋线圈体11、第一端10B1和第二端10B2。如所示，线圈体11的匝或螺旋卷具有不同的直径，例如从第一端10B1到第二端10B2直径逐渐减小，使得如图4中所示线圈具有大致锥形轮廓，并且第二端10B2总体上小于第一端10B1。如图所示，在该特定线圈实施例中，通过螺旋匝线的节距和倾斜角度可以是相对恒定的，或者可以如后面所述的实施例那样变化。螺旋匝的直径及其变化是恒定的或者其它方式是线圈的整体弹簧率或刚度的重要因素，除了诸如整体线圈高度和由包装提供的线圈的预加压力的其它因素之外。在该非对称线圈体11和不同尺寸的线圈端10B1和10B2的示例中，例如，通过共面的线圈端10B2和10A1形成内装弹簧的支撑表面1001的、取向在内装弹簧中的线圈10A和10B的支撑特性，是非常不同的。例如，在支撑表面平面1001中，线圈端10B将比线圈端10A1具有明显更高的弹簧率和更硬的感觉。在图2中所示的交替列构造中的这些并列线圈和相应的线圈端限定出的支撑平面1001带来独特和新颖的支撑表面。
[0028]图6示出了被包装的非对称线圈内装弹簧200的替代实施例，还被称为“芯”，其中如上所述(或者可替代地，如后面所述的被包装的非对称线圈的其它实施例)，被包装的非对称线圈10A和10B以它们各自的取向成组地被设置，所述组限定了内装弹簧200的左右两侧，线圈10A的线圈端10A1形成平面支撑表面2001的一半，并且线圈10B的线圈端10B1形成平面支撑表面2001的另一半。在该实施例中，当作为床垫的内装弹簧或芯时，内装弹簧200的两侧将具有明显不同的支撑特性和感觉。这还能够通过对于床垫每侧的线圈进行选择和取向来定制床垫。该实施例还适用于快速或自动化制造，例如通过简单地颠倒内装弹簧的一侧上的成串的被包装的线圈，或者是通过使用被包装的线圈制造设备的两个机构或线路，其中线圈取向不同并且直接馈送到内装弹簧的指定一半或区域。
[0029]图9示出了整体表示为20的被包装的非对称线圈的替代实施例，其能够在任何所述的被包装的非对称线圈内装弹簧中使用。线圈20具有外部大致螺旋线圈体21，该线圈体21在第一线圈端20B1和第二线圈端20B2之间延伸。线圈体21可以是具有大致恒定直径的螺旋匝的大致圆柱形，然而线圈体的直径和匝数可以根据线圈成形机的构造而变化。如图所示，线圈端20B1和20B2通常可以具有相同直径或者也是根据线圈成形机的构造的不同直径。线圈20还包括总体表示为22的内部螺旋线圈体，线圈体通常与外部线圈体21共轴并且从线圈端20B1延伸到外部线圈体21的内部中。可以用于本文所述的任何被包装的非对称线圈内装弹簧中的这种类型的线圈套线圈的弹簧的替代实施例以及其它方面和特征，在共同拥有的美国专利号7908693中公开，其全部公开内容通过引用并入。
[0030]图10示出了在相对内装弹簧表面2001和2002之间具有交替取向的线圈端20B1和20B2的一股被包装的线圈20。还在该实施例中，由于线圈端20B1和20B2的不同弹簧特性，线圈的交替取向带来具有新颖的弹簧特性混合组合的支撑表面，其一起用于限定内装弹簧和床垫的整体支撑和感觉。
[0031]图11示出了整体表示为30的被包装的非对称线圈的替代实施例，其能够在任何所述的被包装的非对称线圈内装弹簧中使用。线圈30具有大致螺旋线圈体31，线圈体31在线圈端30B1和30B2之间延伸。线圈体31的每个螺旋匝的直径和节距可以是恒定的或者是根据线圈成形机的构造而变化的。线圈端30B1和30B2可以具有任何特定的形式，并且如图所示，是具有一个或更多个大致线性段或偏置部的类型，该线性部分或偏置部不与螺旋线圈体31对准或连续，并且可以延伸超出线圈体31的直径。线圈30还包括表示为301的非螺旋段，该非螺旋段从线圈端30B1延伸。非螺旋段301改变线圈30的整体弹簧率和特性以及线圈端30B1的初始弹簧率和感觉。能够在本公开的任何被包装的非对称内装弹簧中使用的、具有靠近线圈一端或两端的非螺旋段的其它实施例在下面参照图13-15进行描述，并且进一步在共同拥有的美国专利7404223中公开，其全部公开内容通过引用并入本文。
[0032]图12示出了在相对内装弹簧表面2001和2002之间具有交替取向的线圈端30B1和30B2的一股被包装的线圈30。还在该实施例中，由于线圈端30B1和30B2的不同弹簧特性，线圈的交替取向带来具有新颖的弹簧特性混合组合的支撑表面，其一起用于限定内装弹簧和床垫的整体支撑和感觉。还有助于内装弹簧的混合弹簧特性的是，两个取向的线圈股的包装101可以是熔接