CN109892905A - 一种硬度可调的床垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬度可调的床垫。现有床垫使用的硬质垫由植物纤维制成，长期使用会影响健康。本发明包括支撑层和舒适层，支撑层和舒适层间夹设隔板，通过拆装隔板实现床垫在柔性支撑状态以及硬性支撑状态间切换。在原有床垫上增设用于分离支撑层和舒适层的隔板，既利用隔板和舒适层叠置配合来模拟硬质层的支撑体验，起到硬质层的支撑功能，无需购置使用由植物纤维加工形成的硬质层，有效避免植物纤维因长时间使用而发生受潮霉变、害虫滋生以及胶水向外挥发有毒有害物质的情况，确保使用者健康，降低使用成本，还通过拆装隔板的方式实现床垫软硬度调节，方便支撑状态切换，提升使用便利性，又减小隔板的存储空间，方便隔板存储。

Description

一种硬度可调的床垫

技术领域

本发明涉及卧具领域，具体涉及一种床垫。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对床垫的要求也提出了更高的要求。使用者会对床垫的软硬度有个性化需求，且对床垫的软硬度要求会因实际情况差异而发生改变，根据不同的软硬度要求来设置舒适层和硬质层。现有的床垫包括支撑层以及设置在支撑层上的硬质层或舒适层。当使用者需要较硬的床垫时，通常会在床垫上铺设硬质层来实现，硬质层能利用自身硬度来减小支撑面受力时的形变量，硬质层能有效阻碍使用者重力向支撑层传递，进而为使用者提供具有较小形变量的硬质支撑面；当使用者需要较软的床垫时，通常会在床垫上铺设舒适层来实现，舒适层能利用自身柔软性来向支撑层传递受到的使用者重力，通过舒适层和支撑层同步形变来增加床垫的形变量，进而为使用者提供具有较大形变量的软质支撑面。现有的硬质层由多层黄麻、椰棕等植物纤维通过胶水粘合压置形成，这就导致硬质层存在以下缺陷：1.由植物纤维加工形成的硬质层容易因受潮而发生腐烂、滋生虫害的情况，影响使用者健康；2、由于各层植物纤维间需要通过胶水粘合压实，既会因胶水粘合质量差异而影响硬质层的硬度，还会因胶水挥发而散发有毒有害气体，影响使用者健康；3、当使用者对床垫的软硬度要求发生改变时，使用者需要通过重新购买舒适层或硬质层实现更换，既增加了使用成本，还拆装工序复杂，又要为更换下来的部件提供较大的储存空间，影响使用体验。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种硬度可调的床垫，通过在支撑层和舒适层间增设隔板来提升床垫支撑面的硬度，起到替代硬质层的作用，既确保使用者健康，还方便床垫硬质面软硬度切换。

本发明通过以下方式实现：一种硬度可调的床垫，包括支撑层以及覆盖在支撑层顶面上的舒适层，所述支撑层和舒适层的竖向投影互为重合设置，所述支撑层和舒适层间夹设有可拆卸的隔板，通过拆装隔板实现床垫在支撑层和舒适层同步形变的柔性支撑状态以及舒适层单独形变的硬性支撑状态间切换。在原有床垫上增设用于分离支撑层和舒适层的隔板，通过拆装隔板调节床垫顶面的可形变量，进而实现床垫在柔性支撑状态和硬性支撑状态间调节，既利用隔板和舒适层叠置配合来模拟硬质层的支撑体验，起到硬质层的支撑功能，无需购置使用由植物纤维加工形成的硬质层，有效避免植物纤维因长时间使用而发生受潮霉变、害虫滋生以及胶水挥发外散的情况，避免胶水挥发，确保使用者健康，降低使用成本，还通过拆装隔板的方式实现床垫软硬度调节，方便支撑状态切换，提升使用便利性，又减小隔板的存储空间，方便隔板存储。使用者躺卧时会对床垫施加竖向作用力，当床垫上安装有隔板时，位于隔板上方的舒适层独立形变并与隔板配合承受竖向作用力，通过减小床垫可竖向形变区域的厚度来提升支撑面硬度，当床垫上没有安装隔板时，支撑层和舒适层同步形变并承受竖向作用力，通过增大床垫可竖向形变区域的厚度来提升支撑面柔软度。

作为优选，所述隔板为耐冲击的弹性板，所述隔板接收来自舒适层的竖向挤压力并四向扩散地传递至支撑层的顶面上，以使隔板阻碍舒适层与支撑层间作用力传递。隔板具有弹性，能将其顶面受到的局部作用力四向扩散并向下传递至支撑层上，由此避免支撑层因局部受力而产生较大形变的情况，既能有效缓解使用者因局部体表受力集中而出现不适感的情况，还确保支撑面整体硬度满足使用者的要求。

作为优选，所述隔板呈长方形，所述隔板竖向覆盖所述支撑层顶面中部。床垫顶面自前向后被依次划分为头部支撑区、肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区、腿部支撑区，隔板竖向覆盖床垫的肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区、腿部支撑区，既有效缩小隔板尺寸，减少原料用量，还防止隔板边缘与相邻床垫顶面区域间因软硬度差异而对使用者产生异物感。

作为优选，所述床垫为单人垫，所述床垫包括一块隔板，所述隔板的两侧边缘与所述支撑层的两侧边缘竖向对齐设置，由此增大隔板横向覆盖范围，确保使用者不会因翻身偏离床垫顶面中央区域而出现脱离隔板覆盖范围的情况，提升使用稳定性。隔板为整体结构，能有效减少异物感。

作为优选，所述床垫为双人垫，所述床垫包括两块并排分置的隔板，所述隔板的背向侧边缘与所述支撑层的对应侧边缘竖向对齐设置。使用者可以根据自身喜好来调整床垫顶面本侧区域的软硬度，使得床垫顶面两侧可以具有差异化的软硬度，提升使用体验。

作为优选，所述隔板为PC聚碳酸酯板。隔板兼具优良的耐冲击性能以及合适的硬度、韧性和弹性，既有较好的支撑硬度，提升支撑性，还会因局部受力而产生小范围形变，提升舒适性，又能在外力消失时恢复形变，延长使用寿命。

作为优选，所述隔板的厚度为H，1mm≤H≤10mm，既确保隔板的硬度，还有效减少原料用量，降低成本，又减小隔板体积，节省储存空间。

作为优选，所述隔板上设有分散设置的透气孔。透气孔的上端口与舒适层通连，下端口与支撑层通连，积聚在舒适层内的潮气可以通过透气孔向支撑层扩散，进而起到外排潮气的作用，通过降低舒适层内湿度来减少螨虫滋生。

作为优选，所述透气孔呈矩阵状设置在隔板上，确保舒适层各区域内潮气就能通过透气孔向下疏散，有效提升潮气扩散效率。所述透气孔的直径为D，3mm≤D≤25mm，既有效提升潮气疏散效率，还有效防止透气孔因直径过大对使用者产生异物感。

作为优选，所述隔板包括由前向后依次设置的肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区，分置在所述肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区上的透气孔间具有差异化直径。由于各区域与使用者表面的接触紧密度具有差异，通过设置具有差异化直径的透气孔来兼具减小异物感和提升潮气疏散效率的功能，肩部支撑区、臀部支撑区的透气孔直径大于腰部支撑区、腿部支撑区的透气孔直径。

作为优选，所述透气孔的两端端口周缘均设有倒角。通过设置倒角来降低透气孔端口周缘各区段在隔板受力形变时受到的形变作用力，进而提升隔板的形变恢复性能，防止透气孔端口因隔板弯曲形变而发生破裂的情况，有效延长隔板的使用寿命。

作为优选，所述舒适层和支撑层间围合形成安装腔，所述隔板可插拔地安装在所述安装腔内。安装腔对隔板起到隐藏和定位的作用，既防止隔板脱离预设工位，确保使用体验，还提升床垫的整体美观性。

作为优选，所述舒适层周缘和支撑层周缘通过拉链围合形成安装腔，舒适层和支撑层间通过拉链固接，既确保两者相对位置，还对隔板起到限位作用，防止隔板发生脱离床垫的情况。

作为优选，所述安装腔侧部开设供隔板插拔的安装口，隔板通过安装口装入安装腔，方便使用者拆装隔板。安装口可封口，防止隔板发生从安装口处脱离床垫的情况。

作为优选，所述安装腔内设有供隔板插置的限位袋，所述限位袋的袋口与隔板的插置安装方向相向设置。隔板端部穿越安装口后插置在限位袋内，限位袋既对隔板起到水平向限位，还对隔板起到竖向限位。限位袋设置在支撑层的顶面上，确保隔板贴合在支撑层顶面上。

本发明的突出有益效果：在原有床垫上增设用于分离支撑层和舒适层的隔板，通过拆装隔板调节床垫顶面的可形变量，进而实现床垫在柔性支撑状态和硬性支撑状态间调节，既利用隔板和舒适层叠置配合来模拟硬质层的支撑体验，起到硬质层的支撑功能，无需购置使用由植物纤维加工形成的硬质层，有效避免植物纤维因长时间使用而发生受潮霉变、害虫滋生以及胶水挥发外散的情况，避免胶水挥发，确保使用者健康，降低使用成本，还通过拆装隔板的方式实现床垫软硬度调节，方便支撑状态切换，提升使用便利性，又减小隔板的存储空间，方便隔板存储。

附图说明

图1 为实施例一所述床垫的剖视结构示意图；

图2 为实施例二所述床垫的透视结构示意图；

图3 为实施例二所述床垫的剖视结构局部示意图；

图4 为实施例二所述隔板的剖视结构局部示意图；

图5 为实施例三所述床垫的透视结构示意图；

图中：1、支撑层，2、舒适层，3、隔板，4、透气孔，5、安装腔，6、限位袋，7、安装口，8、倒角。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的实质性特点作进一步的说明。

实施例一：

本实施例一提供一种硬度可调的床垫。

如图1所示的床垫，由支撑层1以及覆盖在支撑层1顶面上的舒适层2组成，所述支撑层1和舒适层2的竖向投影互为重合设置，所述支撑层1和舒适层2间夹设有可拆卸的隔板3，通过拆装隔板3实现床垫在支撑层1和舒适层2同步形变的柔性支撑状态以及舒适层2单独形变的硬性支撑状态间切换。

在实际操作中，竖向叠置的支撑层1和舒适层2间夹持设置可拆卸的隔板3，利用竖向叠置的舒适层2和隔板3配合来模拟形成硬质层，具体地，利用隔板3起到阻碍竖向作用力向下传递的作用，隔板3为舒适层2承托使用者提供稳定支撑。

在实际操作中，使用者可以根据自身喜好对床垫的软硬度进行调节。使用者躺卧并对舒适层2施加竖向作用力。在使用中，当使用者将隔板3插置在支撑层1和舒适层2之间时，舒适层2发生形变并将竖向作用力传递至隔板3上，床垫由柔性支撑状态切换至硬性支撑状态，反之，当使用者将隔板3抽离床垫时，舒适层2和支撑层1同步形变并将竖向作用力传递至位于支撑层1下方的支撑物上，床垫由硬性支撑状态切换为柔性支撑状态。隔板3起到隔离舒适层2和支撑层1的作用，由此调节床垫用于承担竖向作用力的部位厚度，进而实现床垫软硬度调节。

在实际操作中，所述支撑层1内可以为气垫弹簧，还可以为金属弹簧，均应视为本发明的具体实施例。

在实际操作中，所述隔板3具有较好的竖向抗形变性能，进而能将顶面受到的局部作用力扩散分摊至下方的支撑层1上，既能通过降低支撑层1顶面单位面积受力来减小支撑层1的厚度变化，进而为隔板3提供稳定支撑，还能利用支撑层1来维持床垫厚度，确保床垫能与原有尺寸的床架配合安装。

在实际操作中，床垫安装隔板3后，床垫顶面的软硬度与舒适层2的厚度呈正比，当舒适层2厚度减小时，床垫用于承担竖向作用力的部位厚度减小，床垫支撑面的硬度增加，反之，当舒适层2厚度增大时，床垫用于承担竖向作用力的部位厚度增大，床垫支撑面的硬度减弱。

在实际操作中，舒适层2利用自身形变与使用者体表贴合接触，在确保支撑面硬度的情况下提升支撑舒适性，确保使用者只通过肩部、臀部等局部区域承担竖向作用力。

实施例二：

相较于实施例一，本实施例提供一种具体的床垫。

如图2、3、4所示，所述隔板3为耐冲击弹性板，所述隔板3接收来自舒适层2的竖向挤压力并四向扩散地传递至支撑层1的顶面上，以使隔板3阻碍舒适层2与支撑层1间作用力传递。

在实际操作中，隔板3具有弹性和韧性，使得隔板3局部受力集中时，会通过局部形变来将作用力传递至支撑层1上，既确保隔板3使用寿命，防止使用者体表因局部受力集中而出现不适感的情况，提升使用体验。具体地，隔板3顶面局部区域受到来自使用者躺卧产生的竖向作用力，该竖向作用力会在隔板3作用下发生扩散作用并传递至支撑层1顶面以上述局部区域为中心产生的扩径区域上，既通过增大受力面积来减小支撑层1形变量，进而为隔板3以及舒适层2提供稳定支撑，还起到保护隔板3的作用，利用形变的隔板3增加与使用者的接触面积，兼具支撑性和舒适性。

在实际操作中，所述隔板3呈长方形，所述隔板3竖向覆盖所述支撑层1顶面中部。所述床垫为单人垫，所述床垫包括一块隔板3，所述隔板3的两侧边缘与所述支撑层1的两侧边缘竖向对齐设置，所述隔板3的边缘与床垫边缘匹配设置，当使用者坐在床垫边缘上时具有平整的支撑面，防止因软硬度差异而产生异物感。

在实际操作中，所述隔板3为PC聚碳酸酯板或者亚克力板，只要兼具弹性、韧性和硬度，均能视为本实施例的具体实施方式。

在实际操作中，所述隔板3的厚度为H，优选方案，H=5mm，既确保隔板3的硬度满足使用要求，还有效减少原料用量，降低使用成本以及对存储空间的要求。此外，参数H还可以为1mm、4mm、6mm、10mm等，只要符合1mm≤H≤10mm的要求即可。

在实际操作中，所述床垫为双人垫，所述床垫包括两块并排分置的隔板3，所述隔板3的背向侧边缘与所述支撑层1的对应侧边缘竖向对齐设置。使用者可以根据自身喜好对本侧支撑面进行调整，以满足自身喜好。例如，在双人垫的两侧均插置竖向错位设置的隔板3，或者在双人垫的一侧插置隔板3，或者在双人垫上不插置隔板3，均应视为本实施例的具体实施方式。

在实际操作中，所述隔板3上设有分散设置的透气孔4。使用者躺卧在舒适层2上，使用者表面产生的潮气会积聚在舒适层2内，由于使用者躺卧在舒适层2上，使得潮气无法向上排放，只能朝下依次通过透气孔4和支撑层1向外排放，通过开设透气孔4来提升潮气外排效率。

在实际操作中，所述透气孔4呈矩阵状设置在隔板3上，所述透气孔4的直径为D，优选方案，D=6mm，既确保透气孔4满足潮气外排速率要求，还通过控制参数D数值来提升隔板3的抗形变强度，又减小对使用者产生的异物感。此外，参数D还可以为3mm、5mm、7mm、10mm、25mm等，只要符合3mm≤D≤25mm的要求即可。

在实际操作中，所述透气孔4的两端端口周缘均设有倒角8，有效减小透气孔4的端口周缘在隔板3发生形变时产生破损，延长隔板3使用寿命。此外，所述透气孔4的端口周缘还可以设置圆角等结构，只要起到缓解局部受力集中的作用，均应视为本实施例的具体实施方式。

在实际操作中，所述舒适层2和支撑层1间围合形成安装腔5，所述隔板3可插拔地安装在所述安装腔5内。安装腔5呈扁平状，且与隔板3轮廓匹配，在安装时，隔板3插置端穿越安装口7后插置在限位袋6中，此时，隔板3整体插入安装腔5，通过封堵安装口7对隔板3起到限位作用。

在实际操作中，所述舒适层2周缘和支撑层1周缘通过拉链围合形成安装腔5，既方便使用者根据需要更换具有不同厚度和材质的舒适层2，进而与隔板3配合形成具有差异化硬度的支撑面，还方便通过开合拉链形成安装口7。

在实际操作中，所述安装腔5侧部开设供隔板3插拔的安装口7，所述安装腔5内设有供隔板3插置的限位袋6，所述限位袋6的袋口与隔板3的插置安装方向相向设置。限位袋6设置在支撑层1的顶面上，限位袋6的袋口朝向安装口7开设，便于隔板3的端部通过安装口7插入限位袋6。

实施例三：

相较于实施例二，本实施例提供一种具体的床垫。

如图5所示，所述隔板3包括由前向后依次设置的肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区，分置在所述肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区上的透气孔4间具有差异化直径。

在实际操作中，所述床垫顶面包括由前向后依次设置的头部支撑区、肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区、腿部支撑区，隔板3没有覆盖床垫的头部支撑区，既有效确保使用者通过肩部、臀部以及腿部获得较硬支撑，还有效减小隔板3尺寸，降低原料成本。

在实际操组中，在隔板3的肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区上的透气孔4间具有差异化直径。优选方案，位于隔板3肩部支撑区、臀部支撑区上的透气孔4直径为D1，D1=12.7mm，位于隔板3腰部支撑区和腿部支撑区上的透气孔4直径为D2，D2=6mm。此外，参数D1和D2可以根据实际情况进行调整，只要满足3mm≤D1≤25mm以及3mm≤D2≤25mm的要求即可。

Claims (10)

1.一种硬度可调的床垫，包括支撑层（1）以及覆盖在支撑层（1）顶面上的舒适层（2），所述支撑层（1）和舒适层（2）的竖向投影互为重合设置，其特征在于，所述支撑层（1）和舒适层（2）间夹设有可拆卸的隔板（3），通过拆装隔板（3）实现床垫在支撑层（1）和舒适层（2）同步形变的柔性支撑状态以及舒适层（2）单独形变的硬性支撑状态间切换。

2.根据权利要求1所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述隔板（3）为弹性板，所述隔板（3）接收来自舒适层（2）的竖向挤压力并四向扩散地传递至支撑层（1）的顶面上，以使隔板（3）阻碍舒适层（2）与支撑层（1）间作用力传递。

3.根据权利要求2所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述隔板（3）呈长方形，所述隔板（3）竖向覆盖所述支撑层（1）顶面中部。

4.根据权利要求3所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述床垫为单人垫，所述床垫包括一块隔板（3），所述隔板（3）的两侧边缘与所述支撑层（1）的两侧边缘竖向对齐设置；所述床垫为双人垫，所述床垫包括两块并排分置的隔板（3），所述隔板（3）的背向侧边缘与所述支撑层（1）的对应侧边缘竖向对齐设置。

5.根据权利要求1所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述隔板（3）为PC 聚碳酸酯。

6.根据权利要求1所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述隔板（3）的厚度为H，1mm≤H≤10mm。

7.根据权利要求1所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述舒适层（2）和支撑层（1）间围合形成安装腔（5），所述隔板（3）可插拔地安装在所述安装腔（5）内。

8.根据权利要求7所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述舒适层（2）周缘和支撑层（1）周缘通过拉链围合形成安装腔（5）；或者，所述安装腔（5）侧部开设供隔板（3）插拔的安装口（7）；或者，所述安装腔（5）内设有供隔板（3）插置的限位袋（6），所述限位袋（6）的袋口与隔板（3）的插置安装方向相向设置。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述隔板（3）上设有分散设置的透气孔（4）。

10.根据权利要求9所述的一种硬度可调的床垫，其特征在于，所述透气孔（4）呈矩阵状设置在隔板（3）上，所述透气孔（4）的直径为D，3mm≤D≤25mm；或者，所述隔板（3）包括由前向后依次设置的肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区，分置在所述肩部支撑区、腰部支撑区、臀部支撑区以及腿部支撑区上的透气孔（4）间具有差异化直径；或者，所述透气孔（4）的两端端口周缘均设有倒角（8）。