CN102894722A - 弹簧床垫的弹性支承组件及弹簧床垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种弹簧床垫的弹性支承组件，包括支承弹簧和给该支承弹簧施压，以使支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。本发明还提供了一种弹簧床垫，包括弹性支承层和位于所述弹性支承层外表面的包覆层，所述弹性支承层包括多个并列排布的支承弹簧，所述支承弹簧处于预压缩状态。所述弹性支承层还包括至少一个给支承弹簧施压以使该支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。本发明弹簧床垫中的支承弹簧由于在使用前被预压缩，可在使用中使之处于弹性稳定阶段，可避免或大大减少支承弹簧初始阶段弹性不稳定现象；可减少支承弹簧的变形量及弹性伺服度和灵敏度，使睡眠者感觉舒服。

Description

弹簧床垫的弹性支承组件及弹簧床垫

技术领域

本发明涉及一种人类生活用品领域，具体涉及一种用于弹簧床垫的弹性支承组件及弹簧床垫。

背景技术

人的一生大约有三分之一的时间是在床上度过的，床是人类生活中非常重要必需品。过去，床是是在坚硬的床板上铺设稻草或棉垫组合构成，这种结构即可以保证床面具有一定的平整度，同时接触人体部分又较为柔软暖和。然而，对于炎热的夏天来说，稻草或棉垫层会导致与人体接触部分通风和散热效果差，而直接睡在坚硬的床板面上会使人感觉很不舒服。弹簧床的发明，由于其固有的弹性特征，较之于过去的床板硬床，可使人既感觉柔软舒服，又由于弹簧层中各弹簧之间设有间隔，从而具有较好的通风散热效果。现有的弹费床垫通常由弹簧骨架和将弹簧骨架包覆的包覆面构成。就弹簧骨架而言，它实际上是一个由若干支承弹簧相互排列而成的一个弹性支承层。现有弹簧床垫的主要缺点，一是弹簧的初始阶段存在间隙和弹性性能不稳定，二是弹簧骨架较为松软，变形大，会影响长时间睡眠的舒适性，甚至睡眠者会有腰酸、背痛、不舒服的感觉。

为解决上述缺陷，床垫设计师们做了各种改进，从中国专利局公开的文献看，俱是对弹簧的材料、性能、各弹簧的布局方式进行的改变，床垫使用时间长后，仍具有上述不足。因此，有必要对上述现有产品作更进一步的改进。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种弹簧床垫及其弹性支承组件，其可被预压缩，可有效改善弹簧床垫的受力变形性能。

本发明为实现上述目的所提出的弹性支承组件技术方案是：

一种弹簧床垫的弹性支承组件，包括支承弹簧和给所述支承弹簧施压，以使所述支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。

本发明还提供了一种弹簧床垫，包括弹性支承层和位于所述弹性支承层外表面的包覆层，所述弹性支承层包括多个并列排布的支承弹簧，所述支承弹簧处于预压缩状态。

具体地，所述支承弹簧被预压缩至弹性稳定阶段。

具体地，所述支承弹簧被预压缩的变形量至少为该支承弹簧自由高度的38.2％。

具体地，所述支承弹簧被预压缩的变形量至少为该支承弹簧自由高度的50％。

具体地，所述支承弹簧被预压缩的变形量至少为该支承弹簧自由高度的61.8％。

进一步地，所述弹性支承层还包括一个或者多个给所述弹性支承层内的所述支承弹簧施压以使该支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。

具体地，所述预应力构件设置于所述支承弹簧的中心轴线上，或者所述预应力构件与所述支承弹簧的中心轴线或伸缩方向平行。

具体地，所述预应力构件两端分别与所述支承弹簧的上下端连接。

具体地，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的线绳，所述线绳两端连接点之间的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的套筒构件或气缸组件，所述套筒构件或气缸组件可自由伸缩的总长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为用于容纳并压缩所述支承弹簧的安装袋或侧壁为柔性的筒状构件，所述安装袋或筒状构件的高度小于所述支承弹簧自由高度；或者，所述预应力构件为可将所述支承弹簧预压缩并缠绕固定的绳带或柔性栅格状构件或布片。

进一步地，所述支承弹簧的上下两端还设置有支架，所述预应力构件两端分别连接于所述支架上；或者所述支承弹簧的上下两端还设置有为条状或片状或线状的联结构件，所述预应力构件两端分别连接于所述联结构件上。

具体地，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端之支架或联结构件上的线绳，所述线绳两端连接点之间的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度：或者所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的支架或联结构件的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端之支架或联结构件上的套筒构件或气缸组件，所述套筒构件或气缸组件可自由伸缩的总长度小于所述支承弹簧的自由高度。

本发明弹簧床垫中的支承弹簧由于在使用之前被预压缩，可在使用中使之处于弹性稳定阶段，可避免或大大减少支承弹簧初始阶段弹性不稳定造成的睡眠不舒服现象；通过进一步设置给所述支承弹簧施压，以使所述支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件，对支承弹簧进行预压缩并使其产生预应力，可减少弹性支承层的变形量，避免支承弹簧初始受力时的间隙或非线弹性的影响，改善支承弹簧的弹性伺服度和灵敏度，从而使睡眠者感觉舒服。

本发明结构简单，容易实现，方便实用。

附图说明

图1为弹簧床垫中支承弹簧的受力变形曲线图；

图2为本发明弹簧床垫实施例一结构示意图；

图3为本发明预应力构件实施例一结构示意图；

图4为本发明预应力构实施例二结构示意图；

图5为本发明预应力构实施例三结构示意图；

图6为本发明预应力构实施例四结构示意图；

图7为本发明预应力构实施例五结构示意图；

图8为本发明预应力构件通过支架与支承弹簧连接方式实施例一结构示意图；

图9为本发明预应力构件通过支架与支承弹簧连接方式实施例二结构示意图；

图10为本发明预应力构件通过支架与支承弹簧连接方式实施例三结构示意图；

图11为本发明预应力构件通过支架与支承弹簧连接方式实施例四结构示意图；

图12为本发明预应力构件通过联结构件与支承弹簧连接方式实施例结构示意图；

图13为本发明弹簧床垫实施例二结构示意图。

具体实施方式

申请人研究发现，弹簧床垫的支承弹簧属于一种压缩弹簧，这种弹簧在受到压力作用下发生压缩变形，其受力变形曲线P～S可分为三个阶段(见图1)，其中第一阶段为初始阶段(oa段)，第二阶段为弹性稳定阶段(ab段)，第三阶段为屈服阶段(bc段)。

一般来说，第一阶段(oa段)由于受到材料性能和各种间隙等因素的影响，P～S曲线不会是严格的线弹性，弹簧工作在这个阶段是不理想的，对人体的弹性支托力不够，尤其是支持人体自然翻身的弹性伺服度不灵敏，容易引起腰痛或肌肉酸痛等现象。

第二阶段(ab段)线弹性好，是弹簧的最佳工作阶段。在弹簧的设计制造方面，高品质的弹簧就是尽量缩短oa段的长度，尽量减小oa段内非线弹性的幅度，这需要较高的成本，并且一般都难以完全消除。

第三阶段(bc段)弹簧进入屈服阶段，其被压缩后弹性难以恢复，会逐渐产生塑性变形而失去弹性。

传统弹簧床垫对人体的支承力是通过支承弹簧发生变形而获得的，所需支承力越大，变形就越大，支承弹簧越柔，即弹簧的刚度系数越小，变形也就越大。一般来说，支承弹簧越柔软，人体睡眠会越舒服，但变形过大反而会导致长时间睡眠的不舒服甚至腰疼。对于传统的弹簧床垫来说，柔软性与变形大是相伴相生的，不可能既要弹簧柔软而又不让其产生大的变形，这是由弹簧的受力变形本身的特性所决定的。本发明从基本的力学原理入手，改变弹簧床垫的受力变形机制，使之既要弹簧柔软而又不让其在承受人体睡眠时产生较大的变形。本发明通过使位于床垫内的支承弹簧处于预压缩状态，当人体重量作用于支承弹簧时，支承弹簧对人体的支承力首先来自于预应力的释放，只有当其释放的预应力不够时，支承弹簧才开始发生变形以弥补其不足的部分。当支承弹簧有足够的预压缩使其内产生的预应力水平与人体重量作用时产生的压力水平相当或更大时，人体睡眠将不会使支承弹簧整体再发生压缩变形，但这时，支承弹簧可以是很柔软的。这样，通过预应力的手段，可将支承弹簧的柔软性与其发生较大的变形分离，就像一位无形的天使，在人们享受弹簧床垫柔软舒适的同时，它无时无刻都在为你消除柔软的弹簧所产生的变形过大的缺陷。其次，通过给支承弹簧以预压缩，可使支承弹簧越过弹簧变形的初始阶段，使支承弹簧工作在图1所示的弹性稳定阶段(图1中的ab段)，该阶段的弹性性能最为理想。根据目前市场上用于床垫的支承弹簧的品质，考虑各个品牌各个厂家生产的各种材料的支承弹簧的测试结果及其离散性，弹性稳定阶段点a(见图1)的变形量较大，为了达到较高的保证率和睡眠舒适性，较理想地支承弹簧被预压缩的变形量至少应为其自由高度的38.2％。

本发明为弹簧床垫性能的改进提供了理论基础和丰富多样的可能性。引入了一个预压缩系数C的概念，在弹簧床垫中，它等于预压缩的支承弹簧内产生的预应力水平与睡眠时人体重量在支承弹簧内产生的应力水平之比。当C≥1时，支承弹簧对人体的支承力全部来源于预应力的释放和转化，床垫的弹性支承层整体上不发生新的压缩变形。当C＝0.6时，支承弹簧对人体的支承力60％来自于预应力的释放和转化，40％来自于支承弹簧当人体躺下时发生的新增压缩变形。因此，弹簧床垫设计制造可以采用不同的C值大小(C≥0.1)，调整床垫的变形量，以适应不同人群的需求。在床垫的设计制造时，还可以采用不同的C值与不同的K值(支承弹簧的刚度系数)组合，制造出各种不同柔软度和不同变形组合的床垫，使睡眠产生意想不到的舒适。如，采用很软的弹簧(K值很小)和高预压缩系数(C≥1)组合，睡眠时床垫的平均整体压缩变形几乎为零，但床的支承弹簧却是非常柔软，人睡眠的感觉飘飘若仙。根据睡眠体验，采用较柔软的支承弹簧，支承弹簧预压缩的变形量达到其自由高度的50％后将得到明显的舒适感，有时达到61.8％后其感觉还会更好。因此，一个比较适中的预压缩量是至少达到支承弹簧自由高度的50％，还有一个较合适的预压缩量是至少达到支承弹簧自由高度的61.8％。在床垫设计制造时，还可以选择不同类型的预应力构件来达到不同的舒适性和睡眠体验。如线绳一类的预应力构件，其预应力的释放是在人体重量作用于支承弹簧的瞬间完成的；而拉伸弹簧一类的预应力构件，其预应力的释放与支承弹簧的增量变形成比例，是缓释的。因此，不同的K值，不同的C值，不同的预应力构件，三者的组合有成千上万种，带给人类睡眠的新体验，也将非常丰富多彩。可以大胆的预言，本发明将为床垫设计制造行业带来一个全新的发展机遇。

基于上述理论研究，本发明首先提供了一种用在弹簧床垫中的弹性支承组件，所述的弹性支承组件中包括至少一支承弹簧，该支承弹簧可以是一个压缩弹簧，在设置于弹簧床垫中时，处于预压缩状态，即该支承弹簧在使用之前已被施压产生并保持预定的压缩变形量。较理想地，所述支承弹簧可被预压缩至弹性稳定阶段。这样，通过给支承弹簧施压，可使支承弹簧预先产生一个预压缩，并使预压缩量大于或等于图1中曲线中的oa段的长度，从而使支承弹簧可以直接工作在ab段，可以避免或大大减少支承弹簧工作在初始阶段(图1中的oa段)由于弹性性能不佳导致的人体睡眠的不舒适。

具体地，所述支承弹簧可在加工时预先压缩到设计的变形量并保持，通过一预应力构件加载在各支承弹簧上并锁定，使所述支承弹簧处于预压缩状态，并使支承弹簧产生预压缩后被锁定保持设计的变形量。预应力构件的功能和作用，一是给支承弹簧加载，使支承弹簧得以预压缩；二是锁定支承弹簧的两端限制支承弹簧的伸长变形使其处于预压缩状态不变；三是不妨碍支承弹簧的压缩变形。这种方式，成本低，且容易实现。此外，支承弹簧预压缩的方法还有很多，如温度应力方法，材料应力方法等等，只要能给支承弹簧加载并锁定限制其伸长变形，但又容许其压缩变形即可。

参见图2、图13，本发明提供了一种弹簧床垫结构，其包括一弹性支承层3，位于所述弹性支承层3之外表面，可包覆有使整个床垫舒适美观的包覆层1，以形成一整体弹簧床垫。所述弹性支承层3内并列排布有多个支承弹簧32，各支承弹簧32处于预压缩状态。如上述所述，支承弹簧32的预压缩量应达到其弹性稳定阶段(如图1中的a点以后)，或者考虑其舒适性，至少为支承弹簧自由高度的38.2％(如支承弹簧的自由高度为170mm，预压缩量至少为65mm)。支承弹簧32的排布方式没有限制，可按床垫大小呈横向和纵向排列于整个床垫，也可斜向排列。为了给所述弹性支承层3内的支承弹簧32施压以使得所述支承弹簧32处于预压缩的状态，采用一个或多个预应力构件5。预应力构件5可以是一条线绳、拉伸弹簧或套筒构件等，还可以是一个有一定抗拉强度的安装袋或侧壁为柔性的筒状构件等，还可以是可缠绕固定的绳带或柔性格栅状构件或布片等。预应力构件5的设置方式，可以多种多样，一种是针对单个支承弹簧32，给各支承弹簧32设置一个或多个给其施压从而使所述支承弹簧32得以预压缩的预应力构件5。所述预应力构件5的两端分别与所述支承弹簧32的上下端固定连接形成一个弹性支承组件。通过所述预应力构件5，可对每个支承弹簧32施加一预应力，同时通过预应力构件5对各支承弹簧32的自由伸长进行限制，从而使各支承弹簧32处于预压缩状态；第二种方式也是针对单个支承弹簧32，给各支承弹簧32设置一个或多个预应力构件形成一个弹性支承组件，但与上一种方式不同的是在每个支承弹簧32的上下端设置有支架，支架可以是压杆、十字架、扣板等。预应力构件固定连接于支架，并通过支架给支承弹簧施压并使之处于预压缩状态。第三种方式是在并列排布的支承弹簧32的上下端对称设置联结构件，预应力构件32与支承弹簧32的中心轴线或伸缩方向平行设置并连接于联结构件，通过联结构件对支承弹簧32施压并使之处于预压缩状态。

图2-图13展示了本发明弹簧床垫中具有预应力构件的实施例结构。

参见图3，作为本发明预应力构件的第一种实施结构，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5可采用线绳503，如弹性钢丝或尼龙绳或玻璃纤维线，所述线绳503的两端分别沿支承弹簧32的轴心线连接在支承弹簧32的上、下两端，线绳503两端固定上述连接点之间的长度应小于支承弹簧32自由伸展时的长度，即小于所述支承弹簧32的自由高度，通过线绳503来使支承弹簧32被预压缩。这样，在支承弹簧32回位时，由于线绳503的牵制作用，在支承弹簧32本身具有的弹性力情形下，不会回到其自由伸长时的长度，从而限制了支承弹簧32的变形量，使支承弹簧32处于预压缩状态；而支承弹簧32受压时，由于线绳503本身自由形变的特性，不会对支承弹簧32压缩时产生任何影响。这种结构，简单可靠，容易实现，成本也非常低廉。

参见图4，作为本发明预应力构件的第二种实施结构，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5可采用一圈径小于支承弹簧32的拉伸弹簧504，所述拉伸弹簧53的自由长度(自由长度指拉伸弹簧在自由状态下的长度)小于所述支承弹簧32的自由高度(自由高度指压缩弹簧在自由状态下的总长度)，拉伸弹簧504的两端分别沿支承弹簧32的轴心线连接在支承弹簧32的上、下两端。支承弹簧32回位时，由于拉伸弹簧504的牵制作用，虽然支承弹簧32本身具有一定的弹性力，但不会回到其自由高度位置，从而限制了支承弹簧32的变形量，使支承弹簧32处于预压缩状态；而支承弹簧32受压时，由于拉伸弹簧53不会对支承弹簧32产生不利影响，同样实现了本发明目的。这种结构，同样简单可靠，容易实现，成本低廉。另外，在采用拉伸弹簧504作为预应力构件时，弹簧床垫对人体的支承刚度为支承弹簧32的刚度系数与拉伸弹簧504的刚度系数之和，可以减小弹簧床变形过大的缺陷。

参见图5，作为本发明预应力构件的第三种实施结构，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5可采用套筒构件或伸缩气缸结构。参见图5，本发明图示为套筒构件505，所述套筒构件505设于支承弹簧32的轴心线上，两端分别固定连接于所述支承弹簧32的上、下两端，所述套筒构件505包括活动杆5051、套设于活动杆5051上的套筒5054、与套筒5054连接的套杆5053，所述活动杆5051一端设有活动帽5052，设于套筒5054筒腔内，可在筒腔内沿套筒5054轴线移动，活动杆5051另一端连接支承弹簧32的一端，套杆5053一端与套筒524连接，套杆5053另一端连接支承弹簧32的另一端。套筒构件505或伸缩气缸结构伸长时的总长度应小于支承弹簧32自由伸展时的长度，即套筒构件505或气缸组件可自由伸缩的总长度小于所述支承弹簧32的自由高度。支承弹簧32回位时，由于套筒构件505或伸缩气缸结构牵制作用，虽然支承弹簧32本身具有一定的弹性力，但不会回到其自由伸长时的长度，从而限制了支承弹簧32的变形量，使支承弹簧32处于预压缩状态；而支承弹簧32受压时，套筒构件505或伸缩气缸结构的长度可随支承弹簧32的压缩而缩短，不会对支承弹簧32压缩时产生任何影响，亦同样实现了本发明目的。这种结构，其可靠性相对较高，但成本较之于上述两种实施例结构相对高一些。

参见图6，作为本发明预应力构件的第四种实施结构，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5为用于容纳并压缩所述支承弹簧32的安装袋或侧壁为柔性的筒状构件506，所述安装袋或侧壁为柔性的筒状构件506的高度小于所述支承弹簧自由高度，即通过安装袋或侧壁为柔性的筒状构件506将支承弹簧32包覆于内，使支承弹簧32被预压缩。这样，在支承弹簧32回位时，由于安装袋或侧壁为柔性的筒状构件506的牵制作用，在支承弹簧32本身具有的弹性力情形下，也不会回到其自由伸长时的高度，从而限制了支承弹簧32的变形量，从而使其支承弹簧32处于预压缩状态；而支承弹簧32受压时，由于安装袋或侧壁为柔性的筒状构件506本身自由形变的特性，不会对支承弹簧32压缩时产生任何影响。这种结构，简单可靠，很容易加工，且成本特别低廉。

参见图7，作为本发明预应力构件的第五种实施结构，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5为可将所述支承弹簧32预压缩并缠绕固定的绳带或柔性栅格状构件或布片507。通过绳带或柔性栅格状构件或布片507的缠绕，可将支承弹簧32包覆于内，缠绕包覆的高度小于支承弹簧32的自由高度，可使支承弹簧32被预压缩，使支承弹簧32的整体高度小于其自由高度。同上述实施例，在支承弹簧32回位时，由于绳带或柔性栅格状构件或布片507的牵制作用，在支承弹簧32本身具有的弹性力情形下，也不会回到其自由伸长时的高度，从而限制了支承弹簧32的变形量，从而使其处于预压缩状态；而支承弹簧32受压时，由于绳带或柔性栅格状构件或布片507本身自由形变的特性，不会对支承弹簧32压缩时产生影响。相应地，这种结构，简单可靠，很容易加工，且成本也特别低廉。

图8-图11展示了本发明预应力构件5通过支架6与支承弹簧32连接方式实施例。

图8为本发明预应力构件5通过支架6(图示为长压杆6a)与支承弹簧32连接方式实施例一结构。如图8所示，所述支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5可采用套筒构件508。与上述预应力构件的实施结构不同的是，支承弹簧32两端分别设有长度大于等于支承弹簧32圈径的长压杆6a，套筒构件508两端分别与所述长压杆6a连接。长压杆6a压于支承弹簧32两端，能够给支承弹簧32施压，同时通过套筒构件508或伸缩气缸结构的牵制作用使支承弹簧32的变形量被限制在设定的值内并使之处于预压缩状态。

图9为本发明预应力构件5通过支架6(图示为短压杆6b)与支承弹簧32连接方式实施例二结构。如图9所示，所述支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5采用线绳509，如弹性钢丝或尼龙绳或玻璃纤维线。同图8实施例形式，支承弹簧32两端分别设有长度等于支承弹簧32半径的短压杆6b，线绳509两端分别与所述短压杆6b连接。短压杆6b压于支承弹簧32两端，和线绳509的组合设置能够给支承弹簧32施压，同时通过线绳509的牵制作用使支承弹簧32的变形量被限制在设定的值内并使之处于预压缩状态。短压杆6b可牢固焊接固定于支承弹簧32两端，也可由支承弹簧32两端的钢圈弯折而成。

图10为本发明预应力构件5通过支架6(图示为十字支架6c)与支承弹簧32连接方式实施例三结构。如图10所示，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5采用线绳510，同图8、图9实施例形式，支承弹簧32两端分别设有十字支架6c，线绳510两端分别与所述十字支架6c连接。十字支架6c压于支承弹簧32两端，和线绳510的组合设置能够给支承弹簧32施压并使之处于预压缩状态，同时通过线绳510的牵制作用使支承弹簧32的变形量被限制在设定的值内。

图11展示了本发明预应力构件5通过支架6(图示为扣板6d)与支承弹簧32连接方式实施例四结构。如图11所示，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5采用拉伸弹簧511，同图8、图9、图10实施例形式，支承弹簧32两端分别设有扣板6d，拉伸弹簧511两端分别与所述扣板6d连接。扣板6d压于支承弹簧32两端整个端面上，拉伸弹簧511的组合设置能够给支承弹簧32施压并使之处于预压缩状态，同时通过拉伸弹簧511的牵制作用使支承弹簧32的变形量被限制在设定的值内。

作为上述本发明的进一步结构设计，所述弹性支承层3中，排列呈整体后的各支承弹簧32上、下两端，还可上下对称设置联结构件31，可将排列后的各支承弹簧32相互联结在一起，形成一整体，使各支承弹簧32高度限制在同一平面内，便于实现各支承弹簧32的预压缩和限位，还可以保持整个床垫表面的平整。联结构件31可采用条状或片状或线状构件，便于与各支承弹簧32上、下两端的连接，预应力构件5两端分别固定于该联结构件31上。联结构件31的设置，一方面可保证各支承弹簧32整体高度一致，各支承弹簧32形成一整体后由于相互牵涉，更有利于其弹性力的提高和变形量的减少，同时也便于预应力构件5的设置和安装。

参见图12，作为本发明预应力构件的设置的第三种设置模式，支承弹簧32采用圈形弹簧，预应力构件5可采用线绳，或者是拉伸弹簧，或者是套筒构件或伸缩气缸结构，上述预应力构件5设于相邻的支承弹簧32之间，与所述支承弹簧32的中心轴线或伸缩方向平行，各支承弹簧32及预应力构件5两端均连接在联结构件31上。所述联结构件31可采用条状或片状或线状构件，便于与各支承弹簧32及预应力构件5上、下两端的连接。支承弹簧32回位时，由于预应力构件5长度的限制，虽然各支承弹簧32本身具有一定的弹性力，但不会回到其自由伸长时的长度，从而限制了支承弹簧32的变形量，进而减少了整个弹性支承层3的弹性变形量；同样地，而支承弹簧32受压时，预应力构件5的长度可在两侧支承弹簧32的带动下随其压缩而缩短，不会对支承弹簧32压缩时产生任何影响，亦同样实现了本发明目的。这种结构，简单可靠，容易实现，成本低廉，较之于上述实施例，在作为弹簧床垫的整体加工时更为方便。

需要说明的是，作为预应力构件来说，远不止上述所述的方式，只要能够施力给支承弹簧32并予以预压缩并保持预压缩状态，皆可实现本发明目的，也皆在本发明的保护范围之内，在此不再赘述。

本发明弹簧床垫的具体结构设计中，还可如图2、图13所示，先在所述弹性支承层3上表面或/和下表面，设置衬垫层2，上述结构组合后再在整个表面铺设包覆层1。其中所述衬垫层2由毛毡织物层21或/和高密度海绵层22或/和棕垫层24组成，可层叠铺垫于弹性支承层3上下平面上，可根据需要和床垫不同的类型在弹性支承层3上平面向上分别层叠铺设高密度海绵层22和毛毡织物层21，在弹性支承层3下平面向下分别层叠铺设棕垫层24和毛毡织物层21；也可在上、下平面分别层叠铺设高密度海绵层22和毛毡织物层21，或分别层叠铺设棕垫层24和毛毡织物层21。其中毛毡织物层21采用天然羊毛或化学纤维毡合而成，它富有一定的弹性，不松散，保温隔热，组织紧密，耐磨性好，能保持床垫表面的平整，一般铺设在衬垫层2的外表层；高密度海绵层22能够吸收人体睡眠时压于床垫上的重量，弹性好，细腻、柔软、舒适；棕垫层24由棕纤维编制而成，质地相对海绵和毛毡织物较硬，或硬中稍带软，承托力和耐久力比较好，受力均匀，适用于喜欢睡硬床的人。

进一步地，还可在弹性支承层3上下表面增加一丝网层23，以增加整个床垫表面的平整性，在床垫长端的两端，还可包覆一包边层23，以增加床垫长端的两端的强度。

本发明还提供两种弹簧床垫的制备方法。

第一种：弹簧床垫的制备方法，包括如下步骤：

1)施加外力分别将各支承弹簧压缩；

2)将预应力构件两端分别连接于支承弹簧的上下端，所述预应力构件两端连接点之间的自由长度小于支承弹簧的自由高度；

3)卸除外力，所述支承弹簧的伸长因受到预应力构件的约束而保持预压缩状态；

4)将多个上述被预压缩的支承弹簧并列排布，将各支承弹簧联结成一体，使之形成床垫的弹性支承层；

5)在所述弹性支承层外表面铺设包覆层。

另一种弹簧床垫的制备方法，包括如下步骤：

1)、将多个支承弹簧并列排布，在支承弹簧的上下端设置联结构件，分别与各所述支承弹簧连接，形成弹性支承层；

2)、施加外力将各支承弹簧压缩；

3)、设置预应力构件，并使预应力构件两端分别连接于支承弹簧上下端的联结构件，所述预应力构件两端连接点之间的自由长度小于支承弹簧的自由高度；

4)卸除外力，所述支承弹簧的伸长因受到预应力构件的约束而保持预压缩状态，；

5)在所述弹性支承层外表面铺设包覆层。

本发明上述实施例和附图所示仅为本发明较佳实施例之部分，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所作的任何修改、等同替换和改进等，都属本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种弹簧床垫的弹性支承组件，其特征在于，包括支承弹簧和给所述支承弹簧施压，以使所述支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。

2.一种弹簧床垫，包括弹性支承层和位于所述弹性支承层外表面的包覆层，所述弹性支承层包括多个并列排布的支承弹簧，其特征在于，所述支承弹簧处于预压缩状态。

3.根据权利要求2所述的弹簧床垫，其特征在于，所述支承弹簧被预压缩至弹性稳定阶段。

4.根据权利要求2所述的弹簧床垫，其特征在于，所述支承弹簧被预压缩的变形量至少为该支承弹簧自由高度的38.2％。

5.根据权利要求2所述的弹簧床垫，其特征在于，所述支承弹簧被预压缩的变形量至少为该支承弹簧自由高度的50％。

6.根据权利要求2至5任一项所述的弹簧床垫，其特征在于，所述弹性支承层还包括一个或者多个给所述弹性支承层内的所述支承弹簧施压以使该支承弹簧处于预压缩状态的预应力构件。

7.根据权利要求6所述的弹簧床垫，其特征在于，所述预应力构件设置于所述支承弹簧的中心轴线上，或者所述预应力构件与所述支承弹簧的中心轴线或伸缩方向平行。

8.根据权利要求6所述的弹簧床垫，其特征在于，所述预应力构件两端分别与所述支承弹簧的上下端连接。

9.根据权利要求6所述的弹簧床垫，其特征在于，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的线绳，所述线绳两端连接点之间的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的套筒构件或气缸组件，所述套筒构件或气缸组件可自由伸缩的总长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为用于容纳并压缩所述支承弹簧的安装袋或侧壁为柔性的筒状构件，所述安装袋或筒状构件的高度小于所述支承弹簧自由高度；或者，所述预应力构件为可将所述支承弹簧预压缩并缠绕固定的绳带或柔性栅格状构件或布片。

10.根据权利要求7或8所述的弹簧床垫，其特征在于，所述支承弹簧的上下两端还设置有支架，所述预应力构件两端分别连接于所述支架上；或者所述支承弹簧的上下两端还设置有为条状或片状或线状的联结构件，所述预应力构件两端分别连接于所述联结构件上。

11.根据权利要求10所述的弹簧床垫，其特征在于，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端之支架或联结构件上的线绳，所述线绳两端连接点之间的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端的支架或联结构件的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的自由长度小于所述支承弹簧的自由高度；或者，所述预应力构件为两端分别连接于所述支承弹簧上下两端之支架或联结构件上的套筒构件或气缸组件，所述套筒构件或气缸组件可自由伸缩的总长度小于所述支承弹簧的自由高度。

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