CN101505637B - 用具有非打结的端匝的螺旋弹簧制造的卧具或者座产品 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种具有弹簧芯(12)的卧具产品或座产品(10)，弹簧芯(12)包括具有由高拉伸强度的金属线制造的非打结端匝(72，74)的螺旋弹簧(26)。在每一个实施例中，螺旋弹簧(26)的端匝(72，74)是一般的U型，具有一个比另一个腿(78)长的腿(76)，腿(76，78)由弓形连接器(80)连接。弹簧(26)在弹簧芯(12)内定向，以使一个端匝(72)的长腿(76)在包在螺旋绑扎金属线(32)之前，邻接相邻端匝(72)的短腿(78)。高拉伸强度金属线使得螺旋弹簧(26)使用比以前可能的更少的金属线制造。

Description

用具有非打结的端匝的螺旋弹簧制造的卧具或者座产品

技术领域

本发明一般地涉及卧具或者座产品，特别涉及由同样地形成的具有非打结的端匝(unknotted end turns)的螺旋弹簧组成床垫的弹簧芯。 

背景技术

传统上，用于床垫的弹簧芯由多个间隔开的平行成行的螺旋线圈弹簧组成，这些螺旋线圈弹簧安装在边缘金属线之间；邻近边缘金属线的螺旋弹簧通过螺旋绑扎金属丝、薄金属夹子或者其它连接件连接到那里。邻近螺旋弹簧的上、下端匝一般地通过螺旋绑扎金属丝彼此连接。螺旋弹簧以纵向延伸列和横向延伸行排列。填料和垫衬物通常固定在弹簧芯的相对表面，因此得到产业上公知的每一面都能使用的两面床垫。 

近来，已经研究出仅仅具有一个边缘金属线的弹簧芯，最外面螺旋弹簧的端匝固定在上述金属线上。在填料和/或其它材料放在边缘金属线位于其内的弹簧芯的上表面的上方之后，装上垫的罩子被缝制或者固定在弹簧芯和缓冲材料周围，因此产生了产业上公知的一面或者单面床垫。 

非打结的螺旋弹簧的上、下端匝通常由彼此相邻的直线部分或者 腿构成，此时螺旋弹簧彼此邻近设置。例如，在美国专利4,726,572中，螺旋弹簧非打结的端匝具有相同长度的相对直的腿。邻近的螺旋弹簧在它们的端匝利用螺旋绑扎金属丝彼此连接。螺旋弹簧端匝的一条腿设置在邻近螺旋弹簧端匝的相对腿的旁边。并排的腿利用螺旋绑扎金属线绑扎在一起。 

当装配时，这样的弹簧芯的螺旋弹簧可以在螺旋绑扎金属线内移动，引起相邻线圈行线圈的未对准或非平行排列。这种未对准引起螺旋弹簧不正确地排列。连接螺旋弹簧中心轴线的金属线不再形成它们应当形成的90度角。这种未对准将矩形或者正方形弹簧芯变为菱形。这样的畸形必须用额外费用进行校正。当弹簧单元被压缩用于运输目的时，这在大多数情况下将导致压缩问题。未对准的线圈在强制的压缩/解压下将被损坏。在床垫结构中，不恰当地压缩线圈将导致不平坦的睡觉表面。一般在使用几个月后，在缓冲材料，如泡沫和纤维材料定形之后，这种不平坦的睡觉表面对于消费者是可见的。 

为了避免该未对准问题，在美国专利4,817,924中，已经研究出具有单独螺旋弹簧的弹簧芯，该螺旋弹簧具有U型端匝，该U型端匝具有一个比其相对的腿长的腿。再者，美国专利4,817,924的弹簧芯的相邻螺旋弹簧在它们的端匝处与螺旋绑扎金属线连接。然而，由于U型端匝的腿长度的差别，螺旋绑扎金属线围绕U型端匝的较长腿比围绕相邻螺旋弹簧的U型端匝的较短腿多一转。与螺旋绑扎用金属线捆绑在一起的不同腿的长度校正未对准或者线圈偏移位置。 

例如美国专利5,584,083和4,817,924中公开的具有非打结 端匝的螺旋弹簧，具有关于彼此旋转大约180度的上、下端匝，以设置上端匝的短、长腿分别与相关的下端匝的短、长腿镜面对称。这样的定向通过允许除了最外行(或列)螺旋弹簧之外的所有弹簧芯的螺旋弹簧以同样的方式定向，简化了制造过程，其的螺旋弹簧相对于剩下的螺旋弹簧旋转，以便使得所有螺旋弹簧的端匝固定到边缘金属线。由于以上所述的原因，螺旋弹簧的相同定向(除了一行或者列之外)允许一个螺旋弹簧端匝的长腿与相邻螺旋弹簧端匝的短腿螺旋地系上。 

以这种方式安装的弹簧芯的一个缺点在于，当在它们上面放置负载时，螺旋弹簧可能显示出横向离开端匝的开放端倾斜的明显的倾向。用来克服这种倾斜倾向的一个解决方案，是在弹簧芯内以棋盘形式(checkerboard fashion)定向具有非打结端匝的螺旋弹簧，在特定行或列内，每一个其它螺旋弹簧扭转180度，以使端匝的自由端螺旋地系在一起，如美国专利6,375,169内所示。然而，在自动化机器上以棋盘的方式排列螺旋弹簧是困难的，消耗时间并且因此昂贵。 

为了减少弹簧芯的线圈数目(在特定尺寸产品中使用的螺旋弹簧数目)以及因此的弹簧芯的费用，期望结合进具有非打结端匝的弹簧芯螺旋弹簧，该端匝基本上比螺旋弹簧的中间或者中心螺旋部分的直径大。在本发明之前，这样的螺旋弹簧显示出过大的倾斜倾向，即，头部尺寸或者端匝的尺寸越大，当负载放置在螺旋弹簧上时倾斜也就越大。 

因此，需要当施加负载时，不在一个方向倾斜或者偏转的非打结 的螺旋弹簧。 

在制造弹簧芯或者组件时最大的费用是原料成本，用于制造组装在一起的螺旋弹簧的钢的成本。目前，以及多年来，用来制造非打结螺旋弹簧的金属线具有不大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。这种标准金属线，另外公知的AC&K(自动绕结)级金属线具有220,000到260,000磅/平方英寸级别的拉伸强度，并且较厚，即，其具有比例如290,000磅/平方英寸拉伸强度的金属线更大的直径。为了获得相同的弹性或恢复力，当与由高拉伸金属线制造的弹簧相比，由标准规格金属线制造的螺旋弹簧必须具有一个半附加的匝。换言之，由高拉伸金属线制造的螺旋弹簧的间距比由标准金属线制造的螺旋弹簧的间距大。由高拉伸强度弹簧制造的螺旋弹簧，当放置在重大的负载下一段延长的时间周期，例如，在运输期间，也不趋于定形或者永久地变形。因此，在工业上期望制造具有高拉伸强度金属线的非打结端匝的螺旋弹簧，因为需要较少的金属线来制造每一个螺旋弹簧。 

尽管由于以上原因，期望高拉伸强度金属线制造的螺旋弹簧，由具有太高拉伸强度的金属线制造的螺旋弹簧太脆并且容易破碎或者损坏。因此，存在金属线的期望拉伸强度的窗口，该金属线用来制造具有非打结端匝的螺旋弹簧。 

发明内容

本申请的发明提供了一种卧具或者座产品，其包括由多个相同配置的螺旋弹簧制造的弹簧芯或者弹簧组件，填料覆盖弹簧芯的至少一 个表面，并且装上垫的覆盖包住弹簧芯和填料。每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，该金属线具有限定中心弹簧轴线和在相对端终止的固定半径的中心螺旋部分，该相对端具有设置在基本上垂直于弹簧轴线的平面内非打结的上端匝和下端匝。 

卧具或者座产品具有纵向尺寸或者长度，其从产品的一端表面向相对端表面延伸。同样地，产品具有横向尺寸或者宽度，其从一侧表面向相对侧表面延伸。典型地，纵向尺寸比横向尺寸大；然而，具有相同纵向尺寸和横向尺寸的正方形产品在本发明的范围内。 

本产品的螺旋弹簧沿并排的行横向延伸和沿并排的列纵向延伸设置，它们在上、下端匝通过螺旋绑扎金属线彼此连接。在本发明的大部分实施例中，螺旋绑扎金属线在螺旋弹簧的上、下端匝的平面内，横向地或者从产品的一侧到另一侧延伸。然而，螺旋绑扎金属线在产品的纵向或者从产品的头到脚延伸也在本发明的研究内。最外边螺旋弹簧的端匝固定到至少一个边缘金属线。 

每一个上、下端匝基本上是U型，其具有由弓形或者弯曲连接器连接的长腿和短腿。在本发明的一个实施例中，长腿位于每一端匝的自由非打结端。在这个实施例中，每一个端匝的长腿位于螺旋弹簧的中心螺旋部分的相同侧上，即，在弹簧轴线的相同侧上。在这个实施例中，每一个螺旋弹簧的一个端匝(相对连接器)的开口侧与螺旋弹簧另一个端匝(相对连接器)的开口侧方向相对定向。换言之，端匝的开口侧在螺旋弹簧的中心螺旋部分和弹簧轴线的相对侧上。因此，仅仅一个边缘金属线可以被固定到最外边螺旋弹簧的端匝，因为边缘 金属线可以不固定到端匝的开口侧。 

在本发明的每一个实施例中，螺旋弹簧在弹簧芯内定向，其具有一个端匝的长腿，该长腿与相邻螺旋弹簧的相邻端匝的短腿邻近，由于上述原因，螺旋绑扎金属线环绕它们。在这个实施例中，为了将一个边缘线固定到最外边螺旋弹簧，一个最外边螺旋弹簧的列或者行必须围绕其轴线旋转。 

本发明一个可选择的实施例包括卧具或者座产品，产品具有由相同螺旋弹簧制造的弹簧芯，这些螺旋弹簧在它们非打结的端匝系在一起，这些最外边螺旋弹簧的非打结端匝固定到上、下边缘线。在这个实施例中，除了沿最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧以相同的方式在弹簧芯内定向。为了将边缘线固定到在这两个最外边列内的螺旋弹簧的端匝，在夹到边缘线之前，每隔一个的螺旋弹簧必须在装配器内旋转和翻转。这样，每一个沿最外边列的螺旋弹簧仅仅夹到一个边缘线。 

在这个可选择的实施例中，每一个螺旋弹簧相同地形成有非打结的端匝，每一个端匝基本上是U型，具有由弓形或者曲线连接器连接的长腿和短腿。每一个螺旋弹簧具有端匝，该端匝具有位于端匝的自由非打结端的它的长腿。螺旋弹簧的另一个端匝具有位于端匝的自由非打结端的它的短腿。在这个实施例中，端匝的自由非打结端在螺旋弹簧的中心螺旋部分和中心弹簧轴线的相同侧。在这个可选择的实施例中，与上述实施例类似，每一个螺旋弹簧的一个端匝(相对连接器)的开口侧与螺旋弹簧另一个端匝(相对连接器)的开口侧方向相对。 因此，为了将最外边螺旋弹簧的一个端匝固定到边缘金属线，在固定到其中一个边缘金属线之前，每隔一个的最外边螺旋弹簧必须以自动的方式旋转和翻转。 

按照本发明的另一个方面，在上述任意一个实施例中，端匝相对于螺旋弹簧的中心螺旋部分的直径可以增大。在这样的实施例中，每一个端匝的腿关于中心弹簧轴线横向向外从中心螺旋部分间隔开。在这样的例子中，每一个端匝的其中一个腿和中心弹簧轴线的横向距离大于其它腿和中心弹簧轴线的横向距离。在选择的实施例中，每一个端匝的其中一个腿和中心弹簧轴线的横向距离至少是其它腿和中心弹簧轴线的横向距离的两倍。在端匝自由端的端匝的腿是远离螺旋弹簧中心螺旋部分和中心轴线最远的。 

在本发明的每一个实施例中，所有的螺旋弹簧优选地在弹簧芯内定向，以便他们都是相同指向，这是在工业内公知的术语。例如，当金属线环绕螺旋弹簧的中心螺旋轴线或者向下围绕螺旋弹簧的中心螺旋轴线延伸时，所有的螺旋弹簧在同一方向(顺时针或逆时针)旋转。 

在本发明的每一个实施例中，螺旋弹簧由高拉伸强度金属线制造。这种高拉伸金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度，通常在290,000磅/平方英寸到320,000磅/平方英寸的范围内。迄今为止，具有非打结端匝的螺旋弹簧由AC&K(自动绕结)级金属线制造，其具有220,000到260,000磅/平方英寸级别的拉伸强度。通过利用高拉伸强度金属线形成这些螺旋弹簧，使用比迄今为止用于形成具有非打结端的螺旋弹簧的金属线的直径小的金属线，并且还能获得类 似于或者比具有由AC&K级金属线制造的具有非打结端匝的螺旋弹簧更好的弹簧特性是可能的。由于金属线是高拉伸强度金属线，制造具有更少圈数或者转数同时仍获得相等或者更好工作性能，即弹性和坚固，是可能的。 

本发明的主要优点在于它使得在螺旋弹簧的制造中使用比此前可能的更少的金属线，同时仍保持相同或者更好的工作性能，即当压缩时的弹性和定形。事实上，与传统具有非打结端匝的螺旋弹簧，或者与目前通过传统AC&K级金属线制造的所谓的“LFK”弹簧相比，在获得相同特性的弹簧中使用材料的节省量在10％到30％的范围内。 

作为使用比迄今制造具有有相同特性的非打结端匝的螺旋弹簧所需要的少的金属线，本发明的实施结果是相当大的金属线消耗的节省。本发明还需要最小程度地改变现有用于制造具有非打结端匝的传统螺旋弹簧的机器和设备。 

基于本发明随后的简述和详细描述，本发明的这些和其它优点对于领域技术人员将更加明显。 

附图说明

附图在此结合入并构成说明书的一部分，其图示了本发明的实施例，并与上面给出的本发明的一般描述和下面实施例的详细描述结合在一起，用来解释本发明的原理。 

图1是按照本发明的一个方面制造的具有由弹簧芯的卧具产品或者座产品的顶视图； 

图2是现有技术中具有非打结端匝的螺旋弹簧的透视图； 

图2A是图2中现有技术的螺旋弹簧的顶视图； 

图2B是图2中现有技术的螺旋弹簧的侧面正视图； 

图2C是图2中现有技术螺旋弹簧在压缩条件下的侧面正视图； 

图3是在图1中的弹簧芯中使用的螺旋弹簧的透视图，具有按照本发明的一个方面制造的非打结的端匝； 

图3A是图3中的螺旋弹簧的顶视图； 

图3B是图3中的螺旋弹簧的侧面正视图； 

图3C是图3中的螺旋弹簧在压缩条件下的侧面正视图； 

图4是沿图3的线4-4的所作的视图，表示图3的螺旋弹簧的非打结的上端匝； 

图5是沿图3的线5-5的所作的视图，表示图3的螺旋弹簧的非打结的下端匝； 

图6是图1中虚线表示的产品部分放大的顶视图； 

图7是从图1的箭头7的方向观看时，图1的弹簧芯部分的透视图； 

图8是按照本发明的另一个方面制造的具有弹簧芯的卧具产品或者座产品的顶视图； 

图9是具有非打结端匝的螺旋弹簧可选择实施例的透视图； 

图10是图9的螺旋弹簧的顶视图； 

图11是图9的螺旋弹簧的底视图； 

图12是图8中虚线所示的产品部分放大的顶视图； 

图13是从图8的箭头13的方向观看时，图8的弹簧芯部分的透视图； 

图14是从图8的箭头13的方向观看时，图8的弹簧芯部分的透视图，并示出其中一个最外边螺旋弹簧的旋转和翻转； 

图15是具有非打结端匝的螺旋弹簧的可选择实施例的透视图； 

图16是图15的螺旋弹簧的顶视图；以及 

图17是图15的螺旋弹簧的底视图。 

具体实施方式

参考附图，特别是图1，其表示按照本发明一个方面制造的床垫10形式的卧具产品或者座产品。虽然示出了床垫10，本发明的任何方面可用于构造任何卧具产品或者座产品。床垫10包括弹簧芯或者弹簧组件12、位于床垫10上表面顶部的填料14(参见图7)和围绕弹簧芯12和填料14的装上垫的覆盖18。 

如图7所示，产品10的大致平的上表面16一般地位于平面P1内。类似地，产品10具有大致平的下表面20，一般地位于平面P2内。产品10上表面16和下表面20之间的距离限定为产品10的高度H。如图7所示。返回来参考图1，产品10具有纵向尺寸或者长度L，限定为相对端表面22之间的距离，并且具有横向尺寸或者宽度W，限定为相对侧表面24之间的距离。 

最好地如图1、图6和图7所示，弹簧芯12包括多个按照本发明一个方面制造的相同排列的螺旋弹簧26。其中一个螺旋弹簧26在图3、图3A、图3B、图3C、图4和图5中详细表示。参考图1，螺旋弹簧26以横向延伸行28和纵向延伸列30设置。螺旋绑扎金属线32横向延伸，并大致位于弹簧芯12的上表面16和下表面20，该金属线将螺旋弹簧26的相邻行28以下面所述的方式连接在一起。螺旋弹簧26具有相同的指向；随着金属线向螺旋弹簧的下方移动(从顶部到底部)，金属线在顺时针方向延伸。参考图1。

最好如图1和图6所示，除了最外列31的螺旋弹簧26之外，螺旋弹簧26在弹簧芯12内定向在相同方向。列31的螺旋弹簧26在行30内相对于螺旋弹簧26，绕螺旋弹簧26的中心弹簧轴线34旋转180度。螺旋弹簧26的这种旋转使得每一个最外边螺旋弹簧26利用夹子38夹到或者固定到上边缘金属线36。参见图1、图6和图7。 

图2、图2A、图2B和图2C表示现有技术中的螺旋弹簧40，该弹簧由单片金属线制造，具有由多个相同直径的连续螺旋环或者旋转44组成的中心螺旋部分42，限定了中心弹簧轴线46。现有技术的螺旋弹簧40具有基本上设置在平面P3内的非打结的上端匝48和基本上设置在平面P4内的下端匝50，平面P3和平面P4基本上垂直于中心弹簧轴线46。参见图2B。每一个非打结的端匝48、50相同地形成，每一个是基本上的U型并且具有由弓形或者弯曲连接器56连接到一起的长腿52和短腿54。长腿52位于每一个端匝48、50的自由非打结端匝。每一个端匝48、50的长腿52延伸到尾部或者具有端60的部分58内。每一个端匝48、50在位置62连接中心螺旋部分42，并且长腿52在位置64连接尾部58。相对端匝48、50关于彼此旋转约180度，来分 别设置每一个现有技术的螺旋弹簧40的上端匝48的长腿52和短腿54，分别与相关下端匝50的长腿52和短腿54镜面对称。因此，端匝48、50的长腿位于中心螺旋部分42的相对侧以及中心螺旋轴线46的相对侧。参见图2A。 

这种现有技术的弹簧40在工业上公知为“LFK”弹簧，其具有4.75转或者旋转。第一或者最低转在自由端60开始，在短腿54的一端或者位置62结束。每一个连续转的末端在图2中用61标记表示。上端匝48被视为四分之三转，少于一整转。 

如图2C中所示，当指向下的负载(参见箭头65)放置到标准“LFK”螺旋弹簧上时，例如图2中所示的现有技术的螺旋弹簧40，螺旋弹簧40在横向朝向上端匝48的短腿54在箭头66的方向倾斜。图2A和2B表示现有技术的螺旋弹簧40在其上没有负载放置时的静止状态。在这样没有负载的放松状态下，中心弹簧46是垂直的。图2C表示现有技术的螺旋弹簧40在箭头65的方向下被压缩或者施加负载，以使上端匝48从虚线所示的位置移动到实线所示的位置。在其压缩或者负载情况下，中心弹簧轴线46不再垂直，而是在由图2C中数字46’所示的位置处倾斜，以便与垂直轴形成锐角。这种倾斜在螺旋弹簧中是不期望的，并在本发明中被消除，这将在下面详细描述。而且，现有技术的螺旋弹簧40的端匝越大，倾斜越大。 

图3、图3A、图3B、图3C、图4和图5表示按照本发明制造的螺旋弹簧26的一个实施例。图3、图3A、图3B表示螺旋弹簧26处于放松或者未压缩状态。螺旋弹簧26由单片金属线制造，具有由多个相同 直径的连续螺旋环或者旋转70组成的中心螺旋部分68制造，限定了中心弹簧轴线34。螺旋弹簧26具有基本上设置在平面P4内的非打结的上端匝72和基本上设置在平面P6内的下端匝74，平面P5和平面P6基本上垂直于中心弹簧轴线34。参见图3B。 

每一个非打结端匝72、74相同地形成，因此对一个端匝的描述会满足两个。每一个端匝72、74是基本上的U型并且具有弓形长腿76和弓形短腿78，二者由弓形底部连接板或者连接器80连接在一起。每一个端匝72、74也具有相对连接器80的开口侧57。参见图4和图5。参考表示上端匝72的图4，弓形长腿76具有长度L1，弓形短腿78具有比长腿76的长度L1小的长度L2。类似地，参考表示下端匝的图5，弓形长腿76具有长度L1，弓形短腿78具有比弓形长腿76的长度L1小的长度L2。在每一个端匝内，长腿76分别设置在端匝72、74的自由非打结端。因此，每一个端匝72、74的长腿76延伸到具有端84的尾部件82内。每一个端匝72、74的尾部件82向螺旋弹簧26的中间向内弯曲，以便避免刺穿覆盖弹簧芯12的填料或者衬垫。每一个端匝72、74在由数字86标记的位置连接中心螺旋部分68，并且每一个长腿76在位置88连接尾部件82。相对端匝72、74彼此反转，以将螺旋弹簧26上端匝72的长、短腿分别与相关下端匝74的长、短腿设置在螺旋弹簧26的中心螺旋部分68的相同侧上。参见图3。 

如图4和5所示，为了避免工业上所公知的“噪音”，端匝72、74的长腿76横向向外间隔螺旋弹簧26的中心螺旋部分68距离D1。类似地，端匝72、74的短腿78横向向外间隔螺旋弹簧26的中心螺旋 部分68距离D2，D2小于D1。从附图很明显，每一个端匝72、74的长腿76向外间隔中心螺旋轴线34距离D3，每一个端匝72、74的短腿78横向向外间隔螺旋弹簧26的中心螺旋弹簧轴线34距离D4，D4小于D3。 

本发明的螺旋弹簧26的这种方案或者实施例与现有技术的“LFK”螺旋弹簧40的区别在于，其具有比现有技术的“LFK”螺旋弹簧40少半转。更具体地，如上所述现有技术的“LFK”螺旋弹簧40具有4.75转或者旋转，本发明的螺旋弹簧26具有4.25转或者旋转。如图3所示，螺旋弹簧26的第一和最下转在自由端84开始，并且在短腿78(在位置86)的一端终止。每一个连续转的末端在图3中用标记90表示。当比较本发明实施例的图3和图3A与现有技术的“LFK”螺旋弹簧40的图2、图2A和图2B时，很清楚本发明的螺旋弹簧26的实施例消除了半转金属线。因此，与现有技术的螺旋弹簧40相比，本发明的螺旋弹簧26需要更少的材料，并对于生产者而言更便宜。 

如图3C所示，当指向下的负载(参见箭头92)施加到螺旋弹簧26上，螺旋弹簧26不在横向倾斜。图3A和图3B表示螺旋弹簧静止，没有负载施加到上面。在这样放松的无负载情况下，中心弹簧轴线34是垂直的。图3C表示螺旋弹簧在在箭头92的方向被压缩和加载，以致螺旋弹簧26的上端匝72从虚线所示的位置移动到实线所示的位置。在其压缩或者加载情况下，与图2C中所示的如现有技术螺旋弹簧的倾斜不同，中心弹簧轴线34仍旧垂直。 

如图6和图7所示，相邻螺旋弹簧26在它们的上端匝72和下端 匝74分别由螺旋绑扎金属线32连接。固定相邻螺旋弹簧端匝的其它方式也在本发明的研究中。参考图6，螺旋绑扎金属线32将上端匝72的长腿76连接到相邻螺旋弹簧26的相邻上端匝72的相应短腿78。最好地在图6中可见，螺旋绑扎用金属线32环绕长腿76四次，但是仅环绕相邻端匝72的短腿78三次。这样的组件在弹簧芯12的形成期间，防止弹簧的偏移或者轴向未对准，并使得制造者产生矩形弹簧芯12。对于螺旋弹簧26的相邻下端匝74也是一样的。 

图6表示螺旋弹簧26以行28和列30、31的排列。螺旋弹簧26以并排的行28排列，在端匝72、74处与螺旋绑扎金属线32彼此连接。螺旋弹簧26都是相同地形成和相同地定向(除了那些在列31的之外)，以便最外边螺旋弹簧26的或者长腿76或短腿78或者端匝72、74的连接器80可以夹在或者固定到边缘金属线36。在螺旋弹簧26的最末端列31，螺旋弹簧26相对于另一个螺旋弹簧26旋转180度，以便螺旋弹簧26的端匝72、74的连接器80可以夹在或者固定到边缘金属线36。螺旋弹簧26的这种旋转防止端匝72、74的开口侧57面对边缘金属线36。 

用于形成螺旋弹簧26的金属线是高拉伸强度金属线，具有至少290,000磅/平方英寸的拉伸强度，最好地位于290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸的拉伸强度之间。该高拉伸金属线的性质和弹性使得螺旋弹簧26以少半转来制造，因此与类似图2中所示的现有技术的螺旋弹簧相比使用较少的材料。 

本发明的一个可选择的实施例如图8-14所示。在这个实施例中， 相同的部件将用与上述相同的数字来描述，但是在数字之后加一个“a”来指示。图8表示按照本发明另一个方面制造的床垫10a。床垫10a包括弹簧芯或者具有上表面16a和下表面20a的弹簧组件12a，填料14a覆盖床垫10a的上表面16a和下表面20a(参见图13)，并且装上垫的覆盖18a围绕弹簧芯12a和填料14a。 

如图13所示，产品10a的大致平的上表面16a一般地位于平面P7内。类似地，产品10a的大致平的下表面20a一般地位于平面P8内。产品10a的上表面16a和下表面20a之间的距离限定为产品10a的高度Ha。如图13所示。参考图8，产品10a具有纵向尺寸或者长度La，限定为相对端表面22a之间的距离，并且横向尺寸或者宽度Wa限定为相对侧表面24a之间的距离。 

图9、图10和图11表示按照本发明制造的螺旋弹簧26a并且结合进图8所示的产品10a的另一个实施例。图9、图10和图11表示螺旋弹簧处于放松或者未压缩状态。然而，当施加负载或者被压缩时，螺旋弹簧26a与图3中所示的螺旋弹簧26表现相同，其中它的轴线34a基本上保持垂直，螺旋弹簧26a不倾斜。用于制造产品10a的所有的弹簧26a是相同的，并且在图9、10、11中详细示出。螺旋弹簧26a具有相同的指向；随着金属线向螺旋弹簧的下方移动(从顶部到底部)，金属线在顺时针方向延伸。参考图8。 

螺旋弹簧26a由单片金属线制造，其具有由多个相同直径的连续螺旋环或者旋转70a组成的中心螺旋部分68a，限定了中心弹簧轴线34a。螺旋弹簧26a具有基本上设置在平面P9内的非打结的上端匝72a 和基本上设置在平面P10内的非打结的下端匝74a，平面P9和平面P10基本上垂直于中心弹簧轴线34a。参见图9。 

在螺旋弹簧26a的这个实施例中，每一个非打结端匝72a、74a不是相同地形成。每一个端匝72、74是基本上的U型并且具有弓形长腿76a和弓形短腿78a，二者由弓形底部连接板或者连接器80a连接在一起。每一个端匝72a、74a也具有相对连接器80a的开口侧57a。参考图10，上端匝72a具有长度为L3的弓形长腿76a和具有比长腿76a的长度L3小的长度L4的弓形短腿78a。类似地，参考图11，下端匝74a具有长度为L3的弓形长腿76a和具有比长腿76a的长度L3小的长度L4的弓形短腿78a。如图10所示，在上端匝72a内，长腿76a位于端匝72a的自由非打结端。因此，上端匝72a的长腿76a延伸到具有末端84a的尾部件82a内。 

然而，如图11中所示，在下端匝74a内，短腿78a位于端匝74a的自由非打结端上。因此，下端匝74a的短腿78a延伸进具有末端84a的尾部件82a内。每一个端匝72a、74a的尾部件82a向螺旋弹簧26a的中间向内弯曲，以便避免刺穿覆盖弹簧芯12a的填料或者衬垫。每一个端匝72a、74a在由数字86a标记的位置连接中心螺旋部分68a，并且上端匝72a的长腿76a和下端匝74a的短腿78a在位置88a连接尾部件82a。在本发明的该实施例中，当分别与相关的下端匝74a的长腿76a和短腿78a相比时，螺旋弹簧26a的上端匝72a的长腿76a和短腿78a在螺旋弹簧26a的中心螺旋部分68a的相对侧上。然而，分别延伸到端匝72a、74a的自由开口端内的腿76a、78a，在螺旋弹 簧26a的中心螺旋部分68a的相同侧上。参见图10和图11。 

如图10和11所示，为了避免工业上所公知的“噪音”，上端匝72a的长腿76a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋部分68a距离D5。类似地，上端匝72a的短腿78a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋部分68a距离D6，D6小于D5。其在螺旋弹簧26a的下端匝74a上反转。下端匝74a的短腿78a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋部分68a距离D5。类似地，下端匝74a的长腿76a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋部分68a距离D6，D6小于D5。从附图很明显，端匝72a的长腿76a向外间隔中心螺旋轴线34a距离D7，端匝72a的短腿78a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋轴线34距离D8，D8小于D7。其在下端匝74a上相对。参见图11。端匝74a的短腿78a向外间隔中心螺旋轴线34a距离D7，端匝74a的长腿76a横向向外间隔螺旋弹簧26a的中心螺旋轴线34a距离D7，D7小于D8。在端匝72a、74a二者中，距离D7大于D8的两倍，而D5大于D6的两倍。 

本发明的螺旋弹簧26a的这种方案或者实施例与现有技术的“LFK”螺旋弹簧40的区别在于，其具有比现有技术的“LFK”螺旋弹簧40少半转。更具体地，如上所述现有技术的“LFK”螺旋弹簧40具有4.75转或者旋转，本发明的螺旋弹簧26a具有4.25转或者旋转。如图9所示，螺旋弹簧26a的第一和最下转在自由端84a开始，并且在其中一个短腿78a的一端(在位置86a)终止。每一个连续转的末端在图9中用标记90a表示。当比较本发明实施例的图9、图10和图11与现有技术的“LFK”螺旋弹簧的图2、图2A和图2B时，很清楚本 发明的实施例消除了半转。因此，与现有技术的螺旋弹簧40相比，本发明的螺旋弹簧26a需要更少的材料，并对于生产者而言更便宜。 

用于形成螺旋弹簧26a的金属线是高拉伸强度金属线，具有至少290,000磅/平方英寸的拉伸强度，最好地位于290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸的拉伸强度之间。该高拉伸金属线的性质和弹性使得螺旋弹簧26以少半转来制造，并且与类似图2中所示的现有技术的螺旋弹簧相比使用较少的材料。 

如图12和图13所示，相邻螺旋弹簧26a在它们的上端匝72a和下端匝74a分别由螺旋绑扎金属线32a连接。固定相邻螺旋弹簧端匝的其它方式也在本发明的研究中。参考图13，螺旋绑扎金属线32a将上端匝72a的长腿76a连接到相邻螺旋弹簧26a的相邻端匝72a的相应短腿78a。最好地在图12中可以看出，螺旋绑扎金属线32a环绕长腿76a四次，但是仅环绕相邻端匝72a的短腿78a三次。这样的组件在弹簧芯12a的形成期间，防止弹簧的偏移或者轴向未对准，并使得制造者产生矩形弹簧芯12a。对于螺旋弹簧26a的相邻下端匝74a也是一样的。 

图12表示螺旋弹簧26a以横向延伸的行28a和纵向延伸的列30a、31a的排列。螺旋弹簧26a以并排的行28a排列，其在端匝72a、74a与螺旋绑扎金属线32a彼此连接。螺旋弹簧26a都是相同地形成和相同地定向(除了那些最外边列31a的之外)。为了对准的目的，螺旋弹簧特别地定向，以便端匝72a、74a的长腿76a邻接端匝72a、74a的短腿78a。为此，沿螺旋弹簧26a的每一个最外边列31a，每隔一个 的螺旋弹簧26a必须具有邻接其中一个边缘线36a的其中一个其端匝72a、74a的开口侧57a，从而防止特定端匝夹在或者否则固定到两个边缘金属线36a中的一个。因此，沿弹簧芯12a的最外边列30a’，每隔一个的螺旋弹簧26a具有夹在或者固定到上边缘金属线36a的上端匝72a和不夹在或者固定到下边缘金属线的下端匝74a。相同地，每隔一个的螺旋弹簧26a具有夹在或者固定到下边缘金属线36a的下端匝74a和不夹在或者固定到上边缘金属线的上端匝72a。参见图12和图13。 

如图14所示，在螺旋弹簧26a的最末端列31a，每隔一个的螺旋弹簧26a旋转180度并且翻转，以使其中一个端匝72a、74a的其中一个连接器80a可以夹在或者固定到其中一个边缘金属线36a。螺旋弹簧26a的这种旋转和翻转是必须的，以使短腿78a在整个弹簧芯12a中，邻接相邻的螺旋弹簧26a的长腿76a。 

图15、图16和图17表示按照本发明制造的螺旋弹簧26b的另一个实施例，其可以结合到类似图1所示的产品10的产品中。图15、图16和图17表示螺旋弹簧26b处于放松或者非压缩状态。然而，当施加负载或者被压缩时，螺旋弹簧26b与图3中所示的螺旋弹簧26表现相同，由于它的轴34b基本上保持垂直，螺旋弹簧26b不倾斜。螺旋弹簧26b类似图3、图3A、图3B、图3C、图4和图5中所示的螺旋弹簧26，但是比螺旋弹簧26的端匝72、74具有更大的端匝或头72b、74b。 

螺旋弹簧26b由单片金属线制造，其具有由多个相同直径的连续 螺旋环或者旋转70b组成的中心螺旋部分68b，限定了中心弹簧轴线34b。螺旋弹簧26b具有基本上设置在平面P11内的非打结的上端匝72b和基本上设置在平面P12内的非打结的下端匝74b，平面P11和平面P12基本上垂直于中心弹簧轴线34b。参见图15。 

在螺旋弹簧26b的这个实施例中，每一个非打结端匝72b、74b相同地形成。每一个端匝72b、74b是基本上的U型并且具有弓形长腿76b和弓形短腿78b，二者由弓形底部连接板或者连接器80b连接在一起。每一个端匝72b、74b也具有相对连接器80b的开口侧57b。参考表示上端匝72b的图16，弓形长腿76b具有长度L5，弓形短腿78b具有比长腿76b的长度L5小的长度L6。类似地，参考表示下端匝74b的图17，弓形长腿76b具有长度L5，弓形短腿78b具有比弓形长腿76b的长度L5小的长度L6。在每一个端匝72b、74b内，长腿76b分别设置在端匝的自由非打结端。因此，每一个端匝72b、74b的长腿76b延伸到具有端84b的尾部件82b内。每一个端匝72b、74b的尾部件或部分82b向螺旋弹簧26b的中间向内弯曲，以便避免刺穿覆盖弹簧芯的填料或者衬垫。每一个端匝72b、74b在由数字86b标记的位置连接中心螺旋部分68b，并且每一个长腿76b在位置88b连接尾部件82b。相对端匝72b、74b相对彼此反转，以将螺旋弹簧26b的上端匝72b的长和短腿设置在螺旋弹簧26b的中心螺旋部分68b的相同侧上，分别如相关下端匝74b的长和短腿。参见图15。 

如图16和17所示，为了避免工业上所公知的“噪音”，上端匝72b的长腿76b横向向外间隔螺旋弹簧26b的中心螺旋部分68b距离 D9。类似地，上端匝72b的短腿78b横向向外间隔螺旋弹簧26b的中心螺旋部分68b距离D10，D10小于D9。在螺旋弹簧26b的下端匝74b也是一样的。下端匝74b的长腿76b横向向外间隔螺旋弹簧26b的中心螺旋部分68b距离D9，D9大于D10的两倍。如图16和17所示，每一端匝72b、74b的长腿76b向外间隔中心螺旋轴线34b距离D11，每一端匝72a、74b的短腿78b横向向外间隔螺旋弹簧26b的中心螺旋轴线34b距离D12，D12小于距离D11。在两个端匝72b、74b中，距离D11大于距离D12的两倍，距离D9大于距离D10的两倍。 

虽然已经表示和相当详细地描述了本发明的各种实施例，限制或者以任何方式限制权利要求的范围到如此详细不是申请人的意图。另外的优点和修改对于本领域技术人员将容易地出现。本发明在其更宽的方面，因此不限制于特定细节、代表性的系统、装置和方法，以及示出和描述的说明性的例子。因此，在不脱离申请人一般发明思想的情况下，可以从这些细节中做出变更。例如，螺旋弹簧26可以用类似于螺旋弹簧26a内所示的增大的头制造，但是具有延伸到端匝自由非打结端内的每一端匝的长腿。相同地，螺旋弹簧26a可以用类似于螺旋弹簧26内所示的较小的端匝制造，但是具有延伸到自由端内的一个端匝的长腿和延伸到自由端的其它端匝的短腿。 

Claims (32)

1.一种卧具产品或者座产品，包括：

弹簧芯，由上和下边缘金属线以及多个相同地配置的螺旋弹簧组成，每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，其具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由弓形连接器连接的弓形长腿和弓形短腿，弓形长腿在所述端匝中的一个的自由非打结端处并且弓形短腿在所述端匝中的另一个的自由非打结端处，端匝中的一个的弓形连接器与螺旋弹簧的另一个端匝的弓形连接器在中心弹簧轴线的相反侧上，螺旋弹簧以并排的行和列设置，并在上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线彼此连接，除了弹簧芯的最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧在弹簧芯内相同地定向，在每一个最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧被翻转和旋转从而端匝之一的连接器中的一个能被夹到上和下边缘金属线中的一个上；

填料，覆盖弹簧芯的上表面；以及

装饰覆盖，包住弹簧芯和填料。

2.一种卧具产品或者座产品，包括：

弹簧芯，由上和下边缘金属线以及多个相同地配置的螺旋弹簧组成，每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，其具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个所述的上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由弓形连接器连接的弓形长腿和弓形短腿，弓形长腿在所述端匝中的一个的自由非打结端处并且弓形短腿在所述端匝中的另一个的自由非打结端处，端匝中的一个的弓形连接器与螺旋弹簧的另一个端匝的弓形连接器在中心弹簧轴线的相反侧上，螺旋弹簧以并排的行和列设置，并在上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线彼此连接，除了弹簧芯的最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧在弹簧芯内相同地定向，在每一个最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧被翻转和旋转。

3.如权利要求2的产品，其中在每一个最外边列中的所述每隔一个的螺旋弹簧的端匝之一的连接器中的一个被夹到上和下边缘金属线中的同一个上。

4.如权利要求2的产品，其中至少一些螺旋弹簧由高拉伸强度金属线制造。

5.如权利要求4的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。

6.如权利要求4的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

7.如权利要求2的产品，其中每一个端匝的其中一个腿和中心弹簧轴线之间的横向距离大于其它的腿和中心弹簧轴线之间的横向距离。

8.如权利要求2的产品，其中每一个端匝的其中一个腿和中心弹簧轴线之间的横向距离至少是其它的腿和中心弹簧轴线之间的横向距离的两倍。

9.一种卧具产品或者座产品，包括：

弹簧芯，由上和下边缘金属线以及多个相同地配置的螺旋弹簧组成，每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，其具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个所述的上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由连接器连接的弓形长腿和弓形短腿，所述长腿在其中一个端匝的自由非打结端处，所述短腿在另一个端匝的自由非打结端处，其中一个端匝的连接器与另一端匝的连接器在中心弹簧轴线的相反侧上，该螺旋弹簧以并排的行和列设置，并在上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线彼此连接，除了弹簧芯的最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧在弹簧芯内相同地定向，在每一个最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧被夹到上和下边缘金属线中的仅一个上。

10.如权利要求9的产品，其中在螺旋弹簧的最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧相对于弹簧芯中的其余螺旋弹簧被翻转和旋转。

11.如权利要求9的产品，其中每一个螺旋弹簧由高拉伸强度金属线制造。

12.如权利要求11的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。

13.如权利要求11的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

14.如权利要求9的产品，其中一个端匝的长腿和中心弹簧轴线之间的横向距离大于该端匝的短腿和中心弹簧轴线之间的横向距离。

15.如权利要求13的产品，其中一个端匝的长腿和中心弹簧轴线之间的横向距离至少是该端匝的短腿和中心弹簧轴线之间的横向距离的两倍。

16.一种卧具产品或者座产品，包括：

弹簧芯，该弹簧芯包括上和下边缘金属线以及多个相同地配置的螺旋弹簧，每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，其具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由连接器连接的长腿和短腿，每一个螺旋弹簧由高拉伸强度的金属线制造，该螺旋弹簧以并排的行和列设置，并在上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线彼此连接，除了弹簧芯的最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧在弹簧芯内相同地定向，在每一个最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧被夹到上和下边缘金属线中的仅一个上。

17.如权利要求16的产品，其中所述螺旋弹簧中的每个具有连接器，一个端匝的连接器与另一端匝的连接器在中心弹簧轴线的相反侧上。

18.如权利要求16的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。

19.如权利要求16的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

20.一种卧具产品或者座产品，包括：

弹簧芯，由上和下边缘金属线以及多个相同地配置的螺旋弹簧组成，每一个螺旋弹簧由单片金属线制造，其具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个所述上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由连接器连接的弓形长腿和弓形短腿，每一个端匝在自由端处终止，一个端匝的连接器与另一个端匝的连接器在螺旋弹簧的中心螺旋部分的相反侧上，该螺旋弹簧以并排的行和列设置，并在上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线彼此连接，除了弹簧芯的最外边列的螺旋弹簧之外，螺旋弹簧在弹簧芯内相同地定向，在每一个最外边列中的每隔一个的螺旋弹簧被夹到上和下边缘金属线中的仅一个上。

21.如权利要求20的产品，其中每一个螺旋弹簧由高拉伸强度金属线制造。

22.如权利要求21的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。

23.如权利要求21的产品，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

24.一种螺旋线圈弹簧，包括金属线，用来形成限定中心弹簧轴线的多转中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，该上端匝和下端匝设置在基本上垂直于弹簧轴线的平面内，每一个上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由弓形连接器连接的长腿和短腿，所述长腿在所述端匝中的一个的自由非打结端处并且所述短腿在所述端匝中的另一个的自由非打结端处，端匝中的一个的长腿和中心弹簧轴线之间的横向距离大于端匝的短腿和中心弹簧轴线之间的横向距离，并且另一个端匝中的长腿和中心弹簧轴线之间的横向距离大于端匝的短腿和中心弹簧轴线之间的横向距离，所述端匝中的一个的连接器与螺旋弹簧的另一个端匝的连接器在中心螺旋部分的相反侧上，所述金属线是高拉伸强度金属线，所述的高拉伸强度的金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度。

25.如权利要求24的螺旋弹簧，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

26.如权利要求24的螺旋弹簧，其中每一个所述端匝的所述腿是平滑曲线。

27.如权利要求24的螺旋弹簧，其中每一个所述端匝的所述腿是从所述中心螺旋部分横向向外地间隔开。

28.一种螺旋线圈弹簧，包括金属线，该金属线具有大于290,000磅/平方英寸的拉伸强度，用来形成限定中心弹簧轴线的多转中心螺旋部分，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，该上端匝和下端匝设置在基本上垂直于弹簧轴线的平面内，每一个上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由弓形连接器连接的弓形长腿和弓形短腿，所述长腿在其中一个所述端匝的自由非打结端处，并且短腿在另一个端匝的自由非打结端处。

29.如权利要求28的螺旋弹簧，其中在每一个端匝的自由非打结端处的腿在中心螺旋部分的相同侧上。

30.如权利要求28的螺旋弹簧，其中所述的高拉伸强度的金属线具有在290,000磅/平方英寸和320,000磅/平方英寸之间的拉伸强度。

31.一种制造用于卧具产品或者座产品的弹簧芯的方法，包括：

提供多个相同地配置的螺旋弹簧，每一个螺旋弹簧由具有限定中心弹簧轴线的中心螺旋部分的单片金属线制造，并在具有非打结的上端匝和下端匝的相对端处终止，上端匝和下端匝设置在基本上垂直弹簧轴线的平面内，每一个所述上端匝和下端匝是基本上U型的并具有由连接器连接的长腿和短腿，每一个所述端匝在自由端处终止，所述长腿在所述端匝中的一个的自由非打结端处并且短腿在所述端匝中的另一个的自由非打结端处，端匝中的一个的连接器与另一个端匝的连接器在中心螺旋部分的相反侧上，

以并排的行设置螺旋弹簧，以及

在螺旋弹簧的上端匝和下端匝处用螺旋绑扎金属线连接螺旋弹簧的相邻行，

仅将每一个最外边的螺旋弹簧的一个端匝固定到边缘金属线。

32.如权利要求31的方法，其中在被固定到边缘金属线之前，所述最外边螺旋弹簧中的每隔一个被旋转和翻转。

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