CN107997472A - 一种软硬自适应床垫 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种软硬自适应床垫，解决了现有技术中床垫整体硬度一致无法使不同人群舒适地睡眠等的问题。一种软硬自适应床垫，包括外部的软包材料和内部的弹性床芯，所述弹性床芯包括多个排列成阵列的弹性部件，每个弹性部件独立支撑，能单独伸缩，当用户躺在床垫上时，弹性部件受力不一，其产生的形变也不一，使用户身体每个部位都能得到有力支撑而获得健康舒适的睡眠，本发明的弹性部件不仅可以用于床垫上，还可以用于沙发上，本发明结构设计巧妙简单，具有很大的实用性，并且本发明的产品是人们生活中必不可少的生活用品，具有很大的市场价值。

Description

一种软硬自适应床垫

技术领域

本发明涉及生活用品领域，特别是指一种软硬自适应床垫。

背景技术

人生的三分之一是在睡眠中度过的，衡量人们是否拥有"健康睡眠"的四大标志是:睡眠充分，时间足，质量好，效率高；入睡容易；睡眠连续，不会中断；睡眠深适，醒来倦意全消等。睡眠质量的好坏与床垫息息相关，消费者在选择床垫时一般从床垫的通透性、减压性、支撑度、服贴性、床面张力、睡眠温度和睡眠湿度等方面来选购类型合适、品质优良的床垫。由于每个人的具体情况不同，比如体重、身高、胖瘦以及个人生活习惯、喜好等，其中最基本的要求是仰卧时能保持腰椎生理前凸，身体曲线正常；侧卧时以不使腰椎弯曲、侧弯为主。

选用什么样的床垫最好，应该从床垫的功能说起。床垫的功能是保证消费者获得健康而又舒适的睡眠。好床垫有两个标准:一是人无论处于哪种睡眠姿势，脊柱都能保持平直舒展；二是压强均等，人躺在上面全身能够得到充分放松。这牵扯到了床垫的软硬度。

床垫的软硬取决于内胆弹簧的软硬。弹簧除了应有起到支撑作用的必要硬度外，还应有很好的回弹性，即所谓刚柔相济。太硬或太软，回弹都不理想。太硬的床垫人躺在上面只是头、背、臀、脚跟这四个点承受压强，身体其他部位并没有完全落到实处，脊柱实际上处于僵挺紧张状态，不仅达不到最佳休息效果，而且睡这样的床垫时间长了还会对健康有损。太软的床垫，人一躺全身就凹陷下去，脊柱长时间处于弯曲状态，对内脏造成压迫，时间长了，同样不利于健康，并且也不舒适，所以应选用软硬适度的床垫。

但是每个人的胖瘦、高矮不同，床垫偏软时，当同时躺在一张床垫上时，胖的人会使床垫塌下去，进而使旁边的部位也跟着倾斜，使躺在旁边的人一侧也跟着倾斜，使其仰卧时无法保持腰椎生理前凸，身体曲线不正常。床垫偏硬时，脊柱处于僵挺紧张状态，达不到最佳的休息效果，故制作出一款能够根据用户的体重、身高自调整的床垫尤为迫切。

发明内容

本发明提出一种软硬自适应床垫，解决了现有技术中床垫整体硬度一致无法使不同人群舒适地睡眠等的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种软硬自适应床垫，包括外部的软包材料和内部的弹性床芯，所述弹性床芯包括多个排列成阵列的弹性部件，每个弹性部件独立支撑，能单独伸缩，当用户躺在床垫上时，弹性部件受力不一，其产生的形变也不一，使用户身体每个部位都能得到有力支撑而获得健康舒适的睡眠。

进一步地，所述弹性床芯包括至少两组不同弹性的弹性部件，每一组弹性部件至少包含两种弹性的减震装置。

进一步地，至少由两种不同弹性的减震装置设置在床垫的中间，至少由一种弹性构成的减震装置设置在床垫的两头。

进一步地，所述减震装置包括外簧和设于外簧内的内簧，所述内簧的长度比外簧的长度长，当受力时，内簧先受力，待内簧受力被压迫其高度低于外簧时，外簧开始受力。

进一步地，所述外簧的簧距大于内簧的簧距。

进一步地，还包括中簧，所述中簧的高度高于外簧而低于内簧，并且中簧设于所述内簧和外簧之间。

进一步地，所述中簧的簧距大于内簧的簧距且小于外簧的簧距。

进一步地，还包括一底座，所述弹性部件设于该底座上，使得该弹性部件在受力时不易移位。

优选地，所述弹性部件由不同直径的弹簧段串联在一起，越往下的弹簧段的直径越大。

优选地，所述减震装置由至少两段不同簧距的弹簧段构成。

进一步地，还包括消音装置，所述消音装置可使床垫受压迫时产生的声音减弱甚至消除。

进一步地，所述消音装置为缓冲吸附性能材料，且围塞于弹性部件内，当弹性部件因受力摩擦产生声音时，消音装置可将声音吸附使其减弱。

进一步地，所述床垫上设有数个成阵列排列的固定袋，所述弹性部件固设于所述固定袋内。

进一步地，所述底座上开设有数个圆形凹槽用于固定所述弹性部件，所述凹槽的槽口间隔安装有数个由两个紧密相对设置的卡块组成的卡合装置，安装弹性部件时，将弹性部件下压使得两个紧密设置的卡块分开并随即将弹性部件夹持住，使弹性部件固定。

根据以上对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

一、由于所述弹性床芯包括多个排列成阵列的弹性部件，每个弹性部件独立支撑，能单独伸缩。由于每对夫妻的身高体重不同，当同时躺在床垫上时，弹性部件受力不一，其产生的形变也不一，使用户身体每个部位都能得到有力支撑而获得健康舒适的睡眠。

二、由于用户身体不同部位对床垫施加的压力不同，故在床垫的中间和床头、床尾设置不同弹性的弹性部件可以使用户有个更好的睡眠质量，并且也大大地节省成本。

三、由于所述弹性部件包括外簧和设于外簧内的内簧，所述内簧的高度高于外簧，当用户躺在床垫上时，先对内簧施力，当受力时，内簧先受力，待内簧受力被压迫其高度低于外簧时，外簧开始受力，这样将软、硬弹簧相结合，可以使得床垫在一定的承受力下，即使产生了形变也不会影响旁边部位的形变，就避免了床垫太软或者太硬给用户带来不好的睡眠质量。

四、由于所述外簧的簧距大于内簧的簧距，簧距越大，其弹性就越小，承受力越大，越不容易受力形变，这样的设置，也可以使得床垫在一定的承受力下，即使产生了形变也不会影响旁边部位的形变。五、由于还包括中簧，所述中簧的高度高于外簧而低于内簧，并且中簧设于所述内簧和外簧之间，中簧的设置，使得床垫的形变更加地不易受用户体重的影响，内簧被压缩了，还有中簧支撑，再到外簧的支撑，使得床垫的承重力增大，形变更加地平稳，使得双方不易受对方的辗转反侧而被打扰，从而影响睡眠质量。

六、底座的设置，避免经过一段时间后，弹性部件发生偏移导致床垫变形，影响床垫的使用寿命。

七、固定袋的设置，可以避免弹性部件在被压迫或者使用一段时间后弹性部件偏移。

八、优选地，所述弹性部件由不同直径的弹簧段串联在一起，越往下的弹簧段的直径越大，当用户躺下时，先对上面的弹簧段进行压迫，若用户的重量超过上弹簧段的承受力，则上弹簧段会对下面的弹簧进行压迫，即不同弹簧段的承力不同，用户的体重对床垫施加的力是对弹簧段的施力，不同的弹簧段的承力力度不同，故该床垫上的不同重量的用户即使翻身也不易对对方造成打扰。

九、由于翻身的时候，弹性部件与弹性部件之间会发生摩擦而发出声音，或者弹性部件本身被压缩也会发生摩擦而发出声音，会影响用户的睡眠质量，故在床垫里增设了消音装置，消音装置可以将床垫发出的声音吸附从而使其减弱或者消除，不会影响到用户，使用户的睡眠质量提高。

本发明结构设计巧妙简单，具有很大的实用性，并且本发明的产品是人们生活中必不可少的生活用品，具有很大的市场价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的部分结构示意图；

图2为本发明实施例一的部分俯视结构示意图；

图3为本发明弹性部件和底座的结构示意图；

图4为本发明弹性部件和底座的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例二的部分结构示意图；

图6为本发明实施例三的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1、图2、图3、图4所示，本发明实施例提供了一种软硬自适应床垫，包括外部的软包材料1和内部的弹性床芯，所述弹性床芯包括多个排列成阵列的弹性部件2，所述弹性床芯包括至少两组不同弹性的弹性部件，每一组弹性部件至少包含两种弹性的减震装置，由于人体对床垫的压力不一，比如身子对床垫的压力较大，头部和脚部对床垫的压力小，故将至少由两种不同弹性的减震装置设置在床垫的中间，至少由一种弹性构成的减震装置设置在床垫的两头，这样的设置可以使床垫自适应不同重量的用户，同时也大大地节省了成本。当然，中间可以是双阶以上弹性部件，或整张床垫均是由至少两种弹性或至少是一种双阶弹性部件构成。

胡克定律：材料在弹性限度范围内，力与形变成正比的规律，公式是F＝kx,其中，F为弹力，k是劲度系数，x是弹簧形变量，弹簧的劲度系数k表示弹簧的一种属性，它的数值与弹簧的材料、弹簧丝的粗细、弹簧圈的直径、单位长度的匝数及弹簧的原长有关，在其他条件一定时，弹簧越长，单位长度的匝数越多，弹簧的劲度系数k越小，弹簧产生形变需要的力度越小；同理，在其他条件一定时，弹簧越粗，弹簧的劲度系数越大，弹簧产生形变需要的力度越大，即弹簧的承受力越大；同理，在其他条件一定时，弹簧圈的直径越大，弹簧的劲度系数越大，弹簧产生形变需要的力度越大。

故，可将所述减震装置设为包括外簧21、设于外簧21内的内簧22以及设于外簧和内簧之间的中簧23，将内簧22的长度设置为长于外簧21，中簧23的长度短于内簧并且长于外簧，当然，根据客户自身的需要，弹性部件2可以由数个弹簧圈套在一起组成，弹簧的长度由内向外逐级递减呈一锥状，通过设置外簧、中簧、内簧的单位长度的匝数来设定各个弹簧的长度(假设内簧的劲度系数为k1，中簧的劲度系数为k2，外簧的劲度系数为k3，内簧的形变量为x1，中簧的形变量为x2，外簧的形变量为x3)，当用户躺上床垫时，弹性部件开始受力，长度最长的内簧先受力，当用户的体重G＜k1*x1时，仅仅内簧受力，中簧和外簧均不受力；当k1*x1<G<k1*(x1+x2)+k2*x2时(k1*(x1+x2)+k2*x2为内簧和中簧共同受力后被收缩至外簧受力前的临界点时受到的总重力)，此时中簧也开始受力，但外簧不受力；当G>k1*(x1+x2)+k2*x2时，外簧开始受力，此时内簧、中簧、外簧均受力。通过设置弹簧的个数和各个弹簧的长度来限定弹性组件的受力情况，不同用户不同体重对弹性组件中弹簧的挤压情况不同，由于不同用户的体重不同，故弹性部件中的弹簧受力情况也不同，有时只有内簧受力，有时是内簧和中簧受力，有时内簧、中簧、外簧均受力，使得弹性组件由锥状向圆柱状形变，这样将软、硬弹簧相结合，可以使得床垫在一定的承受力下，即使产生了形变也不会影响旁边部位的形变，即即使不同的用户躺在床垫上，也不会因为床垫太软或者太硬给用户带来不好的睡眠质量。

当然，也可以用不同的材料来制作不同的弹簧，使它们的弹力不同，即使每个弹簧的劲度系数不同，则每个弹簧段的弹力不同，其承受力度也不同。比如，上弹簧段、中弹簧段与下弹簧段各用不同的材料制作，在其他条件一定的条件下，因为弹簧材料的不同，各弹簧的劲度系数各不相同，其承受力度也不同。由于弹簧的弹力与其劲度系数有关，而劲度系数的数值与弹簧的材料、弹簧丝的粗细、弹簧圈的直径、单位长度的匝数及弹簧的原长有关，在此不再一一复述影响弹簧弹力的这些因素的具体方案。

为了避免弹性部件2使用久了移位，可以在所述床垫上设有数个成阵列排列的固定袋，相邻两个固定袋相互连接，所述弹性部件固设于所述固定袋内，固定袋的形状可以根据弹性部件的形状改变，当弹性部件为圆锥状时，固定袋设置为圆锥状，因一个床垫所需要的弹性部件是非常多的，故需要的固定袋也多，这样设置固定袋的形状不仅可以更好地使弹性部件固定，而且也大大节省了材料。固定袋的底端与床垫底部可以通过缝合方式固定，也可以通过拉链将两者固定，固定方式可以多种，在此不一一复述。通过固定袋将弹性部件包裹起来，使得弹性部件可以更加稳固地安装在床垫里。当然还可以通过再设置一底座3，所述弹性部件2设于该底座3上，并且可以将所述固定袋固定在底座上，所述底座3上开设有数个圆形凹槽4用于固定所述弹性部件2，所述凹槽4的槽口间隔安装有数个由两个紧密相对设置的卡块5组成的卡合装置，安装弹性部件时，将弹性部件2下压使得两个紧密设置的卡块分开并随即将弹性部件夹持住，使弹性部件固定，当然，当弹性组件有多个弹簧时，可以对应开设几圈圆形凹槽，使得该弹性部件在受力时不易移位。底座的设置，避免经过一段时间后，弹性部件发生偏移导致床垫变形，影响床垫的使用寿命。

由于在翻身或者刚躺上床垫时，弹性部件自身或者相邻弹性部件会摩擦发出声音，故在床垫内还设有消音装置，所述消音装置可使床垫受压迫时产生的声音减弱甚至消除，优选地，所述减震装置的弹簧线径外包裹一层消音层，所述消音层可以是塑料也可以是缓冲吸附性能的材料，比如乳胶、塑料等等，也可以将消音层塞在弹簧与弹簧之间或者弹性部件之间。当然，消音装置可以设在固定袋外，也可以设在固定袋内，当消音装置设在固定袋外时，消音装置将固定袋包裹住，当弹性部件因受力摩擦产生声音时，乳胶或者塑料可将声音吸附使其减弱，消音装置可以将床垫发出的声音吸附从而使其减弱或者消除，不会影响到用户，使用户的睡眠质量提高，并且乳胶也有缓冲承载压力的作用，将其围塞于弹簧与弹簧之间，增加了弹簧的承压能力，进而增加了床垫的舒适度。

由于床头的位置的承重力度是比较小的，故床头部位弹性部件的弹簧个数可以相对减少，在床垫的中间部分弹性部件的弹簧个数增多，而床垫四周由于经常坐人，故床垫的四周的弹性部件的弹簧个数可以适当增多，具体的情况可以根据客户的情况来定制。

实施例二：

如图5所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：弹性部件2的弹簧的簧距是指相邻两环弹簧圈之间的距离，簧距越大其弹性越小，承重力就越大，本实施例中，弹性部件的外簧的簧距大于内簧的簧距，所述中簧的簧距大于内簧的簧距且小于外簧的簧距，或者说组成弹性部件的弹簧由内向外其簧距越来越大，使得外面的弹簧比设于其内的弹簧的弹力大，簧距越大，其弹性就越小，承受力越大，越不容易受力形变，该组弹簧部件的形变原理与实施例一基本相同，通过设置各个弹簧的受力情况来实现弹簧的逐级受力，使得弹性部件软硬结合，实现了用户高质量的睡眠体验，这样的设置，也可以使得床垫在一定的承受力下，即使产生了形变也不会影响旁边部位的形变。

也可以是，所述弹性部件的弹簧直径一致但是由至少两段不同簧距的弹簧段构成，弹簧由一段的簧距密度越梳(越大)向弹簧另一段的簧距密度越密(越小)逐渐过渡而成，密度小的这段受力小即可伸缩，密度大的这段受力大方可伸缩。

实施例三：

如图6所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：所述弹性部件由不同直径的弹簧段串联在一起，越往下的弹簧段的直径越大，即越往下的弹簧越粗，其承受的力度越大。当然，也可以用不同的材料来制作不同的弹簧段，使它们的弹力不同，即使每个弹簧段的劲度系数不同，则每个弹簧段的弹力不同，其承受力度也不同。比如，上弹簧段、中弹簧段与下弹簧段各用不同的材料制作，在其他条件一定的条件下，因为弹簧材料的不同，各弹簧段的劲度系数各不相同，其承受力度也不同。当用户躺下时，先对上面的弹簧段进行压迫，若用户的重量超过上弹簧段的承受力，则上弹簧段会对下级的弹簧进行压迫，即不同弹簧段的承力不同，用户的体重对床垫施加的力是对弹簧段逐级的施力，不同的弹簧段的承力力度不同，即本实施例中弹性部件的受力压缩原理与实施例一基本相似。本实施例的弹簧的顶部是非常柔软的，越往下弹簧的受力程度越大，弹性部件也由柔软向坚硬过度，并且弹性部件均是独立工作，该床垫上的不同重量的用户即使翻身也不易对对方造成打扰。

当然，本发明的弹性部件不仅可以用于床垫上，还可以用于沙发上，本发明结构设计巧妙简单，具有很大的实用性，并且本发明的产品是人们生活中必不可少的生活用品，具有很大的市场价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种软硬自适应床垫，包括外部的软包材料和内部的弹性床芯，其特征在于：所述弹性床芯包括多个排列成阵列的弹性部件，每个弹性部件独立支撑，能单独伸缩，当用户躺在床垫上时，弹性部件受力不一，其产生的形变也不一，使用户身体每个部位都能得到有力支撑而获得健康舒适的睡眠。

2.如权利要求1所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述弹性床芯包括至少两组不同弹性的弹性部件，每一组弹性部件至少包含两种弹性的减震装置。

3.如权利要求1所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：至少由两种不同弹性的减震装置设置在床垫的中间，至少由一种弹性构成的减震装置设置在床垫的两头。

4.如权利要求2或3所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述减震装置包括外簧和设于外簧内的内簧，所述内簧的长度比外簧的长度长，当受力时，内簧先受力，待内簧受力被压迫其高度低于外簧时，外簧开始受力。

5.如权利要求4所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述外簧的簧距大于内簧的簧距。

6.如权利要求4所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：还包括中簧，所述中簧的高度高于外簧而低于内簧，并且中簧设于所述内簧和外簧之间。

7.如权利要求6所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述中簧的簧距大于内簧的簧距且小于外簧的簧距。

8.如权利要求1-3任一项所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：还包括一底座，所述弹性部件设于该底座上，使得该弹性部件在受力时不易移位。

9.如权利要求8所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述底座上开设有数个圆形凹槽用于固定所述弹性部件，所述凹槽的槽口间隔安装有数个由两个紧密相对设置的卡块组成的卡合装置，安装弹性部件时，将弹性部件下压使得两个紧密设置的卡块分开并随即将弹性部件夹持住，使弹性部件固定。

10.如权利要求2或3所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述减震装置由不同直径的弹簧段串联在一起，越往下的弹簧段的直径越大。

11.如权利要求2或3所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述减震装置由至少两段不同簧距的弹簧段构成。

12.如权利要求1-3任一项所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：还包括消音装置，所述消音装置可使床垫受压迫时产生的声音减弱甚至消除。

13.如权利要求12所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述消音装置为缓冲吸附性能材料，且围塞于弹性部件内，当弹性部件因受力摩擦产生声音时，消音装置可将声音吸附使其减弱。

14.如权利要求1-3任一项所述的一种软硬自适应床垫，其特征在于：所述床垫上设有数个成阵列排列的固定袋，所述弹性部件固设于所述固定袋内。