[发明专利]包括大致为矩形横截面的边框线材在内的弹簧芯

说明书

技术领域

本发明通常涉及床垫或座垫制品，并且更特别地涉及用于床垫的弹簧芯。

背景技术

传统上，用于床垫的弹簧芯包括安装于边框线材之间的多行间隔开且平行的成行螺旋弹簧；邻近边框线材的螺旋弹簧经由螺旋绑扎线材、金属板夹具或其它连接件附接到边框线材。相邻螺旋弹簧的上部和下部端匝通常由螺旋绑扎线材连接到彼此。螺旋弹簧布置成纵向延伸的列和横向延伸的行。衬垫和装潢饰面通常固定到弹簧芯的相反的表面，从而形成在行业内已知的可在任一侧上使用的双面床垫。

最近，弹簧芯已经被改进成只具有一个边框线材，最外侧螺旋弹簧的端匝被紧固到该边框线材。当将衬垫和/或其它材料放置于弹簧芯（边框线材定位于其内）的上表面之上后，可围绕弹簧芯和缓冲材料缝合或紧固装潢饰面覆盖物，从而形成在行业内已知的单面或一侧床垫。

非打结螺旋弹簧的上部和下部端匝通常制备有在螺旋弹簧邻近彼此放置时相互抵接的部分或腿部。相邻的螺旋弹簧在其端匝处利用螺旋绑扎线材连接到彼此。螺旋弹簧端匝的一条腿部设置于相邻螺旋弹簧端匝的相反腿部的旁边。并排的腿部利用螺旋绑扎线材而绑扎到一起。

制造弹簧芯或组件的最大开支是原材料的成本，即制备装配到一起的螺旋弹簧所使用的钢材成本。多年来，制备非打结螺旋弹簧的线材具有不大于290,000磅/平方英寸（psi）的拉伸强度。另外已知为AC&K（Automatic Coiling and Knotting，自动绕结）级别线材的标准线材具有量级为220,000至260,000磅/平方英寸的拉伸强度，且较厚，即具有比高拉伸强度线材（所述线材具有大于265,000磅/平方英寸的拉伸强度）更大的直径。为了获得相同的弹性或回弹性，由标准线规线材制成的螺旋弹簧与由高拉伸线材制成的螺旋弹簧相比必须具有一半的附加匝数。换言之，由高拉伸线材制成的螺旋弹簧的螺距与由标准线材制成的螺旋弹簧相比可以更大。当在一段较长时间内放置于显著负载下时，即在运输过程中，由高拉伸强度线材制成的螺旋弹簧也不会趋于下沉或永久变形。因此，在行业内希望使得螺旋弹簧具有高拉伸强度线材的非打结端匝，因为这样使得每个螺旋弹簧的制备仅需要较少的线材。

美国专利No.7,386,897公开了一种床垫或座垫制品，其具有由高拉伸强度线材制成的弹簧芯。然而，在该专利中所公开的每一弹簧芯具有至少一个具有圆形横截面构造的边框线材。

这些和其它已知弹簧芯的边框线材通常是6线规的，具有0.191英寸的直径。用较小直径的线材（例如具有0.176英寸直径的7线规线材）来制备具有相同梁强度的边框线材，将会节省材料且因此减少内置弹簧或弹簧芯的最终成本。为了获得相同的梁强度，7线规的边框线材必须从圆形横截面变为或者成形为根据本发明的矩形横截面。因此，本发明使得人们能够在弹簧芯的边框线材中使用7线规线材而不是6线规线材，且因此在不减少任何梁强度的情况下降低线材成本。

为了实现成本节约，希望减少弹簧芯的边框线材的横截面面积（通过由具有较小直径的线材来形成边框线材），且同时保持相同的梁强度或增加梁强度。因此，制造弹簧芯具有至少一个矩形横截面的边框线材，对弹簧芯的制造商而言，将导致成本节约。

发明内容

本发明提供了在线材使用中所希望的成本节约，并且不牺牲床垫或座垫制品的弹簧芯的完整性。在一个实施例中，床垫或座垫制品包括由上部和下部边框线材以及利用螺旋绑扎线材结合到一起的多个螺旋弹簧制成的弹簧芯或弹簧组件。衬垫覆盖弹簧组件，并且织物覆盖物包住衬垫和弹簧组件。

在一个实施例中，弹簧组件包括具有两个平行侧边和两个平行端边的大致矩形的上部和下部边框线材。边框线材具有横截面高度大于横截面宽度的大致矩形的横截面构造。弹簧组件还包括多个螺旋弹簧，每一螺旋弹簧由单根线材制成，所述单根线材具有限定中央弹簧轴线的中央螺旋部分和终止于相反端部处的上部和下部端匝。螺旋弹簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝处由螺旋绑扎线材连接到彼此。螺旋弹簧的端匝可为非打结或打结（在行业中已知为Bonnell弹簧，邦尼尔弹簧）的。

在另一实施例中，弹簧组件包括仅一个具有两个平行侧边和两个平行端边的大致矩形的边框线材。边框线材具有横截面高度大于横截面宽度的大致矩形的横截面构造。弹簧组件还包括多个螺旋弹簧，每一螺旋弹簧由单根线材制成，所述单根线材具有限定中央弹簧轴线的中央螺旋部分和终止于相反端部处的上部和下部端匝。螺旋弹簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝处由螺旋绑扎线材连接到彼此。螺旋弹簧的端匝可为非打结或打结（在行业中已知为Bonnell弹簧）的。