CN110114652A - 用于测试共滚的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测试床垫的共滚的方法和装置，其使用两个重物，优选地加重圆柱体，并且该方法和装置在测量重物之间的距离变化和固定重物的角度变化的同时，将一个重物朝向另一个重物移动。

Description

用于测试共滚的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种测试床垫的共滚(roll together)特征的方法。特别地，本发明涉及但不限于通过改变床垫上的两个加重构件的位移并测量由此引起的倾斜度变化来测试和量化床垫的共滚特征的方法。

背景技术

本文对背景技术的引用不应被解释为承认这种技术构成公知常识。

床垫通常用在床架等上，用于休息和睡觉。夫妇在同一床垫上一起睡觉是相当普遍的。在这种情况下，床垫的偏转会引起称为“共滚”的现象，由此使用者的重量引起凹陷，这促使两个使用者朝向彼此滚在一起。通常认为这是不合需要的，并且已经进行了许多尝试以试图克服和防止这种现象。

一种解决方案是具有单独的床垫，每个人对应一个床垫，彼此相邻布置。但是这种结构然后在床的整个宽度上产生不均匀的支撑轮廓，并且经常在它们连接的两个床垫之间产生令人不愉快的坚固区域。因此，已经尝试了几种不同类型的床垫结构，这些床垫结构具有不同的特性并且成功地防止共滚，同时仍然保持舒适和支撑性的睡眠表面。

这种不同的床垫在防止共滚方面具有不同程度的成功，并且直到一对夫妇实际上在床垫上睡一段时间才能使他们评估共滚的程度。因此很难量化和比较床垫中存在共滚的量，特别是在购买时，不可能在任何长时间内与伴侣一起睡在床垫上。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试床垫的共滚的方法，或用于测试床垫的共滚的装置，其克服或改善上述一个或多个缺点或问题，或者至少提供一个有用的商业替代方案。

根据以下描述，本发明的其他优选目的将变得显而易见。

在一种形式中，虽然它不必是唯一的或实际上最宽的形式，但是提供了一种测试床垫的共滚的方法，该方法包括以下步骤：

将第一重物和第二重物彼此相距测量距离地定位在床垫上；

相对于第一重物移动第二重物，使得第二重物与第一重物相距不同的测量距离；以及

确定第一重物响应于第二重物移动的任何角度变化。

优选地，测量距离是预定的测量距离。优选地，确定第一重物响应于第二重物移动的任何角度变化的步骤是在多个隔开的预定的测量距离中的每一个处执行的。

优选地，至少一个重物的质量是可变的。优选地，该方法包括改变重物质量直到每个重物具有预定质量的步骤。优选地，使第二重物相对于第一重物移动的步骤包括使第二重物朝向第一重物移动更加靠近。

优选地，第一重物和第二重物中的至少一个是加重圆柱体。优选地，第一重物是第一加重圆柱体，第二重物是第二加重圆柱体，并且优选地，加重圆柱体是可互换的。优选地，该方法包括将加重圆柱体布置成具有平行的旋转轴。优选地，使第二重物相对于第一重物移动的步骤包括滚动第二重物。

优选地，该方法包括确定床垫上的测量位置的步骤。优选地，确定测量位置的步骤包括在床垫上标记一条或多条参考线。优选地，在床垫上标记多条参考线。优选地，将第一重物和第二重物彼此相距测量距离地放置在床垫上的步骤包括将第一重物和第二重物定位在标记在床垫上的参考线上。

优选地，在床垫上标记一条或多条参考线的步骤包括确定床垫的中心线并测量标记距中心线预定距离的至少两条参考线。优选地，在床垫上标记一条或多条参考线的步骤包括测量距床垫的一个或多个边缘的预定距离并标记平行于床垫边缘的参考线。优选地，在床垫上标记一条或多条参考线的步骤包括在床垫上标记参考网格。

优选地，该方法包括将臂定位在第一重物上。优选地，该方法包括将臂的一端安装在第一重物上。优选地，该方法包括安装第一重物的轴向突起的臂。优选地，该方法包括将臂定位在第二重物上。优选地，提供两个臂。优选地，该方法包括将臂安装在第一重物的每个端部上的步骤。优选地，该方法包括将两个臂定位在第二重物上的步骤。

优选地，臂具有至少一个凹槽。优选地，臂具有多个凹槽。优选地，凹槽处于预定的测量距离处。优选地，将臂的另一端定位在第二重物上的步骤包括操纵第一重物和第二重物中的一个或多个，使得臂的凹槽被定位在第二重物的突起上，优选地位于轴向突起上。

该方法可以包括自动确定第一重物和第二重物中的至少一个的位置定位。该方法可以包括在第一重物和/或第二重物位于床垫上时测量第一重物和/或第二重物的位移。

相对于第一重物移动第二重物使得第二重物与第一重物相距不同的测量距离的步骤可包括在第二重物移动时测量第二重物的位移。优选地，在第二重物移动时测量第二重物的位移的步骤是自动执行的。第二重物的位移可以通过在所述第二重物跨越所述床垫滚动时测量第二重物的旋转来测量，旋转包括任何部分旋转。

优选地，该方法包括相对于第一重物重复地移动第二重物并确定第一重物距正在移动的第二重物的任何角度变化。优选地，相对于第一重物移动第二重物使得第二重物与第一重物相距第二测量距离的步骤包括将第二重物从臂的一个凹槽移动到臂的另一个凹槽。优选地，第二重物朝向第一重物滚动，直到第二重物的突起位于臂的另一凹槽中。

优选地，确定第一重物响应于第二重物移动的任何角度变化的步骤包括使用倾斜计进行测量。优选地，倾斜计包括数字量角器。优选地，该方法包括在进行任何测量之前将数字量角器归零的步骤。优选地，确定第一重物响应于第二重物移动的任何角度变化的步骤包括将数字倾斜计用在第二重物的一个或多个自动测量的位移处自动进行测量。

优选地，确定第一重物响应于第二重物移动的任角度何变化的步骤包括在多个不同距离间距处进行多个测量。优选地，测量是在预定距离间距处进行的。优选地，预定距离在10mm和100mm之间，更优选地在40mm和60mm之间，甚至更优选地约50mm间距。

优选地，第二重物连续移动。优选地，确定第一重物响应于第二重物移动的任何角度变化的步骤包括：在第二重物连续移动时，连续地或至少基本上连续地测量第一构件的角度变化。优选地，移动第二重物的步骤包括以恒定速度连续移动第二重物。优选地，使用线性致动器移动第二重物。

优选地，在测量值上累积角度变化，并且计算滚动角度相对于辊子之间的距离的积分，以确定总的共滚运动度量。

优选地，第二重物可操作地连接到从驱动系统延伸的一对线性构件。优选地，线性构件由线材或绳索制成。优选地，相对于第一重物移动第二重物的步骤包括缩回线性构件以将第二重物拉向第一重物。优选地，使用驱动系统缩回线性构件。优选地，该方法还包括测量跨越床垫拉动第二重物所需的力的步骤。优选地，使用测力计测量力。优选地，力测量值用于确定第二圆柱体的扭矩。

在另一种形式中，提供了一种用于测试床垫的共滚的装置，优选地执行如上所述的方法的装置，该装置包括：

第一加重圆柱体；

第二加重圆柱体；

安装至第一加重圆柱体的倾斜计；以及

位移测量系统，用于测量第二加重圆柱体相对于第一加重圆柱体的位移。

优选地，位移测量系统包括安装到第一加重圆柱体的臂，其中多个距离指示器位于距第一加重圆柱体的多个预定距离处。优选地，指示器包括凹槽。优选地，第二加重圆柱体包括居中定位的突起。优选地，两个圆柱体包括居中定位的突起，并且臂安装到第一加重圆柱体的突起上。

优选地，倾斜计包括数字量角器。优选地，臂和倾斜计中的至少一个可拆卸地安装到第一圆柱体。优选地，第一加重圆柱体和第二加重圆柱体是可互换的。优选地，加重圆柱体的质量是可变的。优选地，该装置还包括驱动系统，该驱动系统被配置成使第二加重圆柱体跨越床垫移动。优选地，驱动系统包括一个或多个致动器。优选地，致动器是可操作地连接到第二加重圆柱体的轮轴的线性致动器。

优选地，该装置还包括从驱动系统延伸到加重的第二圆柱体的线性构件。优选地，线性构件是线材或绳索。优选地，线性构件和驱动系统被配置成使得驱动系统的致动使线性构件缩回。优选地，线性构件的缩回将第二圆柱体拉向第一圆柱体。优选地，该装置还包括测力计。优选地，测力计被配置成测量跨越床垫拉动第二圆柱体所需的力。

根据以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

仅作为示例，下面将参考附图更全面地描述本发明的优选实施例，其中：

图1示出了在第一测量位置中测试床垫的共滚的装置的示意图；

图2示出了在第二测量位置中测试图1的床垫的共滚的装置的示意图；

图3示出了显示10种不同床垫的共滚测量值的线状图；

图4示出了条形图，其示出了根据图3中所示的测量值确定的总的共滚运动计算；

图5示出了用于自动测试床垫的共滚的装置的示意图；

图6示出了示出连续角度和扭矩测量值的线状图；并且

图7示出了另一种测试床垫的共滚的装置的透视图。

具体实施方式

图1和图2示出了具有标记12的床垫10。第一加重圆柱体20形式的第一重物和第二加重圆柱体40形式的第二重物位于床垫10的顶部上，在标记12上。臂50在第一圆柱体20与第二圆柱体40之间延伸。该臂具有沿其长度方向在预定距离处的一系列凹槽52形式的指示器。尽管仅示出了一个臂50，但应该理解的是，可以并且优选地设置两个臂，一个位于圆柱体20,40的任一端上。

第一圆柱体20具有安装在其一端的倾斜计22，优选地为数字量角器的形式。倾斜计22可以安装到位于第一圆柱体20的端部上的支架(仅在图7中示出)。倾斜计22构造成测量第一圆柱体20的角度。尽管在图1中示出为水平的，倾斜计22并非严格必须在水平位置开始，而是可以将其归零或具有初始读数，该初始读数可以从后续读数中减去以产生从初始位置到另一位置的相对角度测量值。

第二圆柱体40具有轴向定位的突起42。优选地，第一圆柱体20和第二圆柱体40都具有轴向定位的突起42，并且甚至更优选地，它们都具有两个轴向定位的突起42，每个端部一个。轴向定位的突起42优选地由穿过圆柱体20,40的轮轴形成。

在每个具有轴向突起42的圆柱体20,40中，臂50优选地可拆卸地安装到任何突起42上，使得第一圆柱体20和第二圆柱体40可以互换。当然，如果第一圆柱体20和第二圆柱体40的作用相反，则倾斜计22也可以安装到第二圆柱体20上，有效地导致第二圆柱体40成为第一圆柱体40，反之亦然。

圆柱体20,40优选各自重在40kg和120kg之间，更优选在50kg和100kg之间，甚至更优选在60kg和80kg之间，并且优选形式重约70kg。

图3和图4示出了图表，其示出共滚测量(图3)和计算的共滚运动度量以量化和比较10个不同床垫的共滚。为获得图3所示的测量值而采取的示例步骤如下。

首先，将床垫10放置在水平支撑表面上。然后将标记12应用到床垫10上。标记12优选地从床垫10的中心线确定并且与床垫10的中心线和边缘隔开预定距离。优选地，标记形成网格，优选地两个纵向标记与中心线间隔大约405mm，并且两条纵向垂直线与床垫12的短端间隔大约400mm。标记可以通过任何合适的形式制成，例如记号笔或白垩(chalk)。

然后可以将第一圆柱体20和第二圆柱体40放置在床垫10上。当圆柱体20,40加重时，它们通常非常重并且可以使用起重机等的辅助装置来辅助将圆柱体20,40定位在床垫10上。可移动的锚固件，例如环首螺钉24,44(如图7所示)可以固定到圆柱体20,40上，以便由起重机提升。

一旦圆柱体20,40位于床垫10上，它们可以定位在标记12上。特别地，轴向突起42优选地与标记12对准。然后将臂50的近端安装到第一圆柱体20的轴向突起42上，并且臂50的远端位于第二圆柱体40上。标记12上的圆柱体20,40之间的距离应对应于臂50的指示器凹槽52，使得如图1所示，第二圆柱体40的轴向突起52由臂50的凹槽52接收。

如果尚未安装到第一圆柱体20，则将倾斜计22安装到其上。然后将倾斜计22归零，或者在稳定状态下进行参考角度测量。然后，如箭头2所示，第二圆柱体40朝向第一圆柱体10移动，直到第二圆柱体40到达臂50的另一个凹槽52，如图2所示。第二圆柱体40更靠近通常导致第一圆柱体20最初仅略微朝向第二圆柱体40滚动，这导致倾斜计22的角度变化。一旦圆柱体20,40被认为处于稳定状态，通常通过等待至少15秒，从倾斜计取得测量值。

反复地重复该过程，其中第二圆柱体40朝向第一圆柱体20移动，并且当第二圆柱体40的轴向突起42到达臂50的凹槽52时进行测量。优选地，凹槽52彼此间隔开预定距离，优选相隔约50mm。当第二圆柱体40到达最终凹槽52时，其优选地与邻接第一圆柱体20的第二圆柱体40重合，从倾斜计取得最终角度测量值。

图5示出了被配置为使过程自动化的装置。如图所示，第二圆柱体40安装到驱动系统60的线性致动器62。驱动系统60可将第二圆柱体40定位在床垫10上并通过延伸线性致动器62将其驱动穿过床垫10的至少一部分。线性致动器62可以由驱动系统60电驱动、气动驱动或液压驱动。

图7示出了替代布置，由此第二圆柱体40构造成被拉向第一圆柱体20而不是被推向第一圆柱体20。在图7的布置中，第二圆柱体40可操作地连接到一对线性构件66，线性构件66通常由金属丝或绳索制成，线性构件66从驱动系统60延伸。驱动系统具有邻接床垫10的框架和使线性构件66缩回的致动器，线性构件66又将第二圆柱体40沿箭头2所示的方向拉向第一圆柱体20。设置测力计64以测量跨越床垫10拉动第二圆柱体40所需的力，该测量值可用于确定第二圆柱体40的扭矩，如图6所示。

当第二圆柱体40在床垫10上移动时第二圆柱体40的位移可以由驱动系统60测量并且与角度测量值结合使用以形成第一圆柱体20和第二圆柱体40之间的距离变化与由此产生的第一圆柱体20的角度变化之间的关系。

尽管优选实施例是在圆柱体20,40之间的设定距离处进行测量，但应当理解，当第二圆柱体40优选地以预定速率接近第一圆柱体20时，可以记录连续的角度测量值。图6示出了连续测量过程的角度以及扭矩、测量值。使用诸如图5或图7中所示的自动装置可以最容易地获得连续测量值，或以高频率取得的至少基本上连续的测量值。

在连续过程中，不太可能需要臂50，因为其主要目的是将第二圆柱体40精确地定位在距第一圆柱体20预定距离处。然而，臂50仍可用于引导目的。在连续过程中，第二圆柱体40优选地以恒定速率移动，并且响应于第二圆柱体的恒定运动，连续地或至少基本上连续地进行角度测量。优选地，第二圆柱体通过线性致动器62(例如电动、气动或液压油缸)恒定地移动。

一旦已经进行了测量，就可以将它们绘制成在连续过程中第一圆柱体20的滚动角度与圆柱体20,40之间的距离的曲线，如图3所示针对十个不同的床垫，或者如图6所示针对单个床垫。具体参考图3，床垫3非常清楚地示出了最大量的共滚以及由于圆柱体20,40的500mm位移变化而导致的超过10°的角度变化。在类似的位移变化中，表现出最大的抗共滚性能的床垫(例如床垫10)只有大约3°的角度变化。

一旦绘制，可以通过取角度测量的积分来计算测量值下的面积。该面积代表床垫允许的总的共滚运动。图4示出了比较所有10个床垫的测量值的积分的条形图，其中可以推断床垫3和6清楚地表现出最大的共滚运动，并且床垫5和10表现出最小的共滚运动。

有利地，本发明允许对床垫的共滚特性以可重复的科学方式进行量化并进行比较。该方法相对简单明了并且精确地模拟在床垫10上的两个或更多个人之间可能发生的共滚情况。因此可以容易地识别和广告具有增强的抗共滚性的床垫。

在本说明书中，诸如第一和第二、左和右、顶部和底部等形容词可以仅用于将一个元件或动作与另一个元件或动作区分开，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在上下文允许的情况下，对整数或组件或步骤(或类似物)的引用不应被解释为仅限于该整数、组件或步骤中的一个，而是可以是该整数、组件或步骤等中的一个或多个。

出于对相关领域普通技术人员的描述的目的，提供了本发明的各种实施例的以上描述。其并非旨在穷举或将本发明限制于单个公开的实施例。如上所述，本发明的许多替代和变化对于上述教导领域的技术人员来说是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些替代实施例，但是本领域普通技术人员将清楚或相对容易地开发其他实施例。本发明旨在包括在此讨论的本发明的所有替代、修改和变化，以及落入上述发明的精神和范围内的其他实施例。

在本说明书中，术语“包括”、“包括有”、“包含”，“包含有”或类似术语旨在表示非排他性包含，使得包括元素列表的方法、系统或装置不单单包含这些元素，而是可能包括未列出的其他元素。

Claims (22)

1.一种测试床垫的共滚的方法，该方法包括以下步骤：

将第一重物和第二重物彼此相距测量距离地定位在床垫上；

相对于所述第一重物移动所述第二重物，使得所述第二重物与所述第一重物相距不同的测量距离；以及

确定所述第一重物响应于所述第二重物移动的任何角度变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述重物中的至少一个的质量是可变的，并且所述方法包括改变所述一个或多个可变重量重物的质量直到每个重物具有预定质量的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一重物和所述第二重物是加重圆柱体。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一重物是第一加重圆柱体，所述第二重物是第二加重圆柱体，并且优选地，所述加重圆柱体是可互换的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，相对于所述第一重物移动所述第二重物使得所述第二重物与所述第一重物相距不同的测量距离的步骤包括在所述第二重物移动时测量所述第二重物的位移。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二重物的位移通过在所述第二重物跨越所述床垫滚动时测量所述第二重物的旋转来测量，所述旋转包括任何部分旋转。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述第一重物响应于所述第二重物移动的任何角度变化的步骤包括使用倾斜计进行测量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述第一重物响应于所述第二重物移动的任何角度变化的步骤包括将数字倾斜计用在所述第二重物的一个或多个自动测量的位移处自动进行测量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，连续地移动所述第二重物，并且确定所述第一重物响应于所述第二重物移动的任何角度变化的步骤包括：在所述第二重物连续移动时，连续地或至少基本上连续地测量第一构件的角度变化。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在多个测量值上累积角度变化，并且计算所述滚动角度相对于所述辊子之间的距离的积分，以确定总的共滚运动度量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将臂的一端安装在所述第一重物的轴向突起上并将所述臂定位在所述第二重物上。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述臂处于具有预定测量距离的多个凹槽，并且将所述臂的另一端定位在所述第二重物上的步骤包括操纵所述第一重物和所述第二重物中的一个或多个，使得所述臂的凹槽位于所述第二重物的轴向突起上。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二重物可操作地连接到从驱动系统延伸的一对线性构件，并且相对于所述第一重物移动所述第二重物的步骤包括将所述线性构件缩回以将所述第二重物拉向所述第一重物。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括使用测力计测量跨越所述床垫拉动所述第二重物所需的力的步骤。

15.一种用于测试床垫的共滚的装置，所述装置包括：

第一加重圆柱体；

第二加重圆柱体；

安装至所述第一加重圆柱体的倾斜计，所述倾斜计被配置成确定所述第一加重圆柱体响应于所述第二加重圆柱体移动的任何角度变化；以及

位移测量系统，所述位移测量系统用于测量所述第二加重圆柱体相对于所述第一加重圆柱体的位移。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第一加重圆柱体和第二加重圆柱体是可互换的。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其中，所述加重圆柱体的质量是可变的。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，还包括驱动系统，所述驱动系统被配置成使所述第二加重圆柱体跨越所述床垫移动。

19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述位移测量系统包括安装到所述第一加重圆柱体的臂，所述臂具有距所述第一加重圆柱体多个预定距离的多个凹槽，并且所述第二加重圆柱体包括中央定位的突起，所述中央定位的突起被配置成由所述臂的所述多个凹槽中的凹槽接收。

20.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括从驱动系统延伸到所述第二加重圆柱体的线性构件。

21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述线性构件和所述驱动系统被配置成使得所述驱动系统的致动使所述线性构件缩回，所述线性构件又将所述第二圆柱体拉向所述第一圆柱体。

22.根据权利要求20或21所述的装置，还包括测力计，所述测力计被配置成测量跨越所述床垫拉动所述第二圆柱体所需的力。