[发明专利]不对称弹簧部件和单面床垫用内置弹簧

说明书

技术领域

本发明属于扭转支撑结构如床垫和底座的一般领域，更具体地属于在扭转支撑结构内部的独立弹簧部件和弹簧组件领域。

背景技术

床垫和其它类型的座垫数几十年来都被构造成“双面”的，或换句话说，在横截面上对称，其中材料和部件的构造和布置在每个面上都是相同的。双面对称构造能使座垫或床垫翻转以在新的未压缩的一面上获得相同的支撑特性。长期以来一直认为，为了使填塞物压缩层，尤其是天然材料如棉絮或家禽羽毛的填塞物，在相对面用作支撑面的同时能够解压，双面对称构造是有必要的。随着用于填塞层的改进材料包括具有优异弹性且能快速恢复到未压缩或基本未压缩状态的泡沫材料的出现，填塞的支撑面不再需要借助翻转到相对面提供的长时间恢复期，而且实际上，在解压时能快速恢复，并可在产品的寿命期内保持这种性能。这引领了“单面”床垫的最新发展，其被设计和构造成只具有一个用于支撑的永久支撑面或表面，相对面被设计成通过盒式弹簧或底座的顶面来永久支撑且与其接触。单面或“非翻转”床垫因此被设计成在或靠近单个支撑面处基本集中了全部支撑和舒适特征，相对面或底面只用作被底座支撑的平台。因此，位于或靠近支撑面处的填塞物和其它填充材料的数量和质量优于位于相对底面处的。

通常利用在支撑面或内置弹簧面盖有上述填塞物层和垫衬物层的多个互连弹簧部件如各种构造的钢丝弹簧来构造床垫、座垫和其它弹性支撑结构。在每个相对面上具有所述的对称材料层的双面床垫上，内部弹簧部件在垂直和水平两个方向上都是对称的，因而它们在每一端提供的阻力相同，并共同地作用到床垫的每个支撑面。对称弹簧设计在用线材成形机器形成螺旋卷簧体然后用冲压模形成弹簧端的自动化制造中也是优选和普遍的。弹簧部件在水平面周围的对称意味着线圈的上部(在平面的上方)在相应部分的大小、形状和相对位置上与线圈下部(在平面的下方)相同。术语“对称”被定义为在相应部分的大小、形状和相对位置方面类似。Webster’sRevised Unabridged Dictionary，1996。

在具有固定方向的弹性支撑结构如床垫底座、“盒式弹簧”或沙发中，弹簧可一端固定在框架如木框上，在限定弹性支撑表面的相对端上放置填塞物。在这种应用中使用的弹簧可具有在结构或形状上不同于相对支撑端的安装端，线圈体从安装端过渡到支撑端。螺旋线状弹簧一般具有在线圈端之间延伸的螺旋体。形成线圈体的螺旋有固定的螺旋角或节距，主要由于线材成形机使用固定齿轮传动装置或凸轮将线材成形为卷曲螺旋物。这给予卷簧在其整个长度和压缩范围内的固定弹簧刚度，从而当被压缩时线圈具有不变的支撑特性或触感(feel)。而且，重要的是在这类卷簧中，用于形成弹簧的材料数量在整个线圈长度上相同，即使线圈可能只在其总长度的上部四分之一或三分之一中被压缩。由于大部分卷簧压缩只发生在线圈高度的上部四分之一或三分之一中，因此没有必要为了良好的弹簧性能而完全相同地设计卷簧下部四分之三或三分之二部分。弹簧是对称的，只是因为它们被安装在对称的双面床垫中，当向上作为支撑面时，它们必须为床垫的每个面提供相同的弹性支撑。

发明内容

本发明提供专门设计用在单面床垫或座垫装置中的不对称床垫部件，其中床垫或座垫装置只有一个面被设计和用于作为弹性支撑面，相对面被设计和用于被底座、盒式弹簧或其它结构或表面永久支撑。根据本发明的一个方面，提供不对称的床垫弹簧部件，如卷簧，例如成形钢丝，其具有总体螺旋形线圈体，该线圈体相对于通过线圈体垂直轴的任何一个垂直面或相对于垂直于线圈体轴的水平面不对称。“不对称”意味着在两个或多个类似部分中缺乏对称，即不是对称的。American HeritageDictionary，第4版，2000。本发明的不对称卷簧各自具有一个被设置成靠近单面床垫的支撑面放置的底端，和一个通常与底端相对的顶端或支撑端，被设置成靠近单面床垫的支撑面放置。本发明的多个不对称弹簧部件被连在一起形成用在单面床垫中的不对称内置弹簧组件。其在本文中还被称为不对称内置弹簧组件，或简单地称为不对称内置弹簧。