CN114554912A - 双面通风的袋装弹簧舒适层 - Google Patents

Abstract

一种用于床上用品或座椅产品(10)的舒适层(16、50、56、16a、56a、132、140、150、160、160a、180、200)具有快速作用的袋部(44、84、44a、84a、171、175)，其特征是舒适层的各个微型弹簧(28)被具有其中的孔洞(25)的可渗透织物(22、24、64、66)装入袋部。织物(22、24)中的孔洞(25)有利于气流通过织物。可渗透的织物(22、24、64、66)的具体结构是为了促进气流，同时使噪音最小化。连接围绕舒适层的每个微型螺旋弹簧(28)的相对的织物片的每个接缝(30、70、30a、70a)可以是分段的，允许空气在区段(26、68、176)之间流动。

Description

双面通风的袋装弹簧舒适层

相关申请的交叉引用

本申请要求(待决的)于2018年8月23日提交的序列号为16/548,958的美国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于床上用品和座椅/就座产品的舒适层以及制造这种舒适层的方法。

背景技术

舒适层通常用于座椅或床上用品的芯材之上/之下，该芯材通常是袋装弹簧组件芯材。这种舒适层可以包括发泡体、纤维和凝胶产品。传统的舒适层是由单独的袋装微型螺旋弹簧与两片纺粘聚丙烯织物连接而成，这就形成了舒适芯材，由于以下原因，它可能不如本发明的舒适层理想。

专利号为9,943,173和9,968,202的美国专利(每项专利都通过引用而被纳入本文)公开了用织物材料制成的舒适层，其是可通过织物材料半渗透气流的。在这种舒适层中，织物会延缓但不会阻止气流通过织物，从而使舒适层具有独特的慢速压缩、慢速恢复的感觉。

在专利号为9,943,173和9,968,202的美国专利中公开的其他舒适层是用气流不可渗透通过织物的分层织物制成的。在这种舒适层中，空气只通过接缝区段之间的间隙在袋部之间流动，从而使舒适层具有不同的缓慢压缩、缓慢恢复的感觉。

然而，在专利号为9,943,173和9,968,20的美国专利中公开的所有舒适层中，空气不能自由地流过织物。因此，由于通过(多个)舒适层的气流受阻，包含一个或多个这些舒适层的床上用品或座椅产品可能具有比预期更温暖的感觉。

专利号为EP 1707081的欧洲专利公开了一种袋装弹簧床垫，其中每个袋部都有通风孔，以改善进出袋部的气流。然而，这种产品的一个缺点是，根据产品中使用的织物，袋部的织物可能会产生在业内被称为“噪音”的声音。这种噪音可能是由于螺旋弹簧对织物的向上引导力导致织物在卸下负荷时膨胀而产生的。

因此，本发明的目的是为座椅或床上用品提供一种袋装弹簧舒适层，其具有增加了的通过舒适层的气流以为了冷却的目的。

本发明的另一个目的是提供一种用于座椅或床上用品的袋装弹簧舒适层，其噪音比已知的袋装弹簧舒适层小。

发明内容

实现了这些目的的本发明包括舒适层，该舒适层被配置为覆盖在座椅或床上用品的弹簧芯上。舒适层包括独立袋装微型螺旋弹簧的组件或阵列/基底(matrix)，每个弹簧都容纳在织物袋中。容纳微型弹簧的织物袋装材料，即水刺孔非织造织物，具有孔的阵列或图案，与传统的纺粘非织造聚丙烯织物相比，允许气流以更大的速率通过织物。由于本发明的舒适层的织物，由于通过产品的舒适层的气流增加，床上用品或座椅产品、如床垫，在身体与产品接触的区域可能会有较清凉的感觉。

通风型水刺孔非织造织物是可通过织物材料渗透气流的。如本文所用，术语“可渗透”是指织物材料允许气流通过该材料，其速率不会延缓或减慢保持在织物袋部中的弹簧在负载下的压缩速率或当负载从袋装弹簧中移除时返回到其原始高度的速率。换句话说，与空气通常流经床上用品行业常用的非织造聚丙烯织物的速率相比，空气可以以更高或增加的速率通过这种可渗透材料。

每个袋部都有围绕袋部的连接第一片和第二片织物的焊缝。焊缝可以是圆形或矩形的。至少其中一片织物由非织造水刺孔织物制成，以提高在袋部上放置负载时空气从织物中逃逸的速率。至少其中一片织物可以至少部分地由聚酯制成。此外，织物上的孔洞增加了承受负载的螺旋弹簧的压缩率。这些孔洞优选是椭圆形的，但也可以是任何需要的形状。类似地，孔洞的尺寸也可以按需设置。

当负载施加在用可渗透织物制成的舒适层上时，舒适层的变形率因空气通过其中容纳袋装弹簧的可渗透织物逃逸的速率和空气在将各个袋部分离的接缝各区段之间行进的速率而得到加强。通过织物从袋部逃逸的空气比在接缝区段之间逃逸的空气要多得多。

本文所示或所述的舒适层的任何实施例可被纳入床上用品中，例如床垫、床垫底座或枕头。此外，本文所示或所述的舒适层的任何实施例可被纳入座椅产品中，例如车辆座椅和/或办公或住宅家具、例如躺椅。可替代地，本文所示或所述的舒适层的任何一个实施方案可以作为零售或批发商品独立出售。在这种应用中，舒适层可以由消费者添加到床上用品或座椅产品中和/或从床上用品或座椅产品中移除。

本发明的舒适层，无论是结合在床上用品或座椅产品内，还是作为单独的产品制造和销售，由于通过舒适层的气流，包括相邻袋部之间的气流，为产品提供额外的冷却效果。可以通过改变焊接工具(包括超声波焊接工具)上的齿或槽的尺寸来改变袋部之间的气流量。调整舒适层内和舒适层外的气流的替代方法是改变舒适层的织物材料。

根据本发明的另一个方面，舒适层被配置为覆盖在座椅产品或床上用品的弹簧芯上。舒适层包括微型螺旋弹簧的组件或阵列。舒适层在微型螺旋弹簧阵列的一侧上进一步包括可通过织物渗透气流的第一片非织造水刺孔织物。舒适层进一步包括第二片非织造水刺孔织物，其位于微型螺旋弹簧阵列的另一侧。第一片和第二片织物是可通过织物渗透气流的。由于织物中的孔洞，与气流通过床上用品行业常用的非织造聚丙烯材料的速率相比，空气可以以更高或增加的速率通过这种可渗透的织物材料。这些孔洞优选是椭圆形的，但也可以是任何需要的形状。类似地，孔洞的尺寸也可以按需设置。

第一片和第二片织物用焊缝连接在一起，以形成容纳微型螺旋弹簧的独立袋部。焊缝可以是圆形或矩形的。焊缝可以是无空隙的或分段的。分段式焊缝在焊缝之间有间隙，空气可以流过所述间隙。

根据本发明的另一个方面，舒适层被配置为覆盖在座椅产品或床上用品的弹簧芯上。舒适层包括微型螺旋弹簧和在微型螺旋弹簧的一侧上可通过织物渗透气流的第一片非织造水刺孔织物。舒适层进一步包括第二片非织造水刺孔织物，其位于微型螺旋弹簧的另一侧。第一片和第二片织物用焊缝连接在一起，焊缝包括围绕每个微型螺旋弹簧的间隔焊接段，以在焊接段和容纳微型螺旋弹簧的各个袋部之间形成间隙。第一片和第二片织物是可通过织物渗透气流的。焊缝可以是圆形或矩形的。

当至少一些袋部承受负载时，空气通过织物中的孔洞和焊接段之间的间隙从袋部中移出，微型螺旋弹簧的压缩率因焊缝的焊接段和织物中的孔洞的尺寸而增加。非织造水刺孔织物可以由任何可与自身焊接的织物制成，且通常由至少一些聚酯纤维制成。

附图说明

本发明的这些以及其他目的和优点将从以下附图中更容易看出，其中：

图1是纳入了本发明的舒适层之一的床上用品的、部分断开的透视图；

图2是图1的舒适层被制造的透视图；

图2A是图2的机器的一部分的透视图，微型螺旋弹簧被插入到预定的位置；

图3A是使用图2和图2A的机器的制造过程的开始部分的截面图；

图3B是使用图2和图2A的机器在制造过程中弹簧被压缩的截面图；

图3C是使用图2和图2A的机器在制造过程中弹簧被横向移动的截面图；

图3D是使用图2和图2A的机器在制造过程中移动上层片织物的截面图；

图3E是使用图2和图2A的机器在制造过程中密封其中一个弹簧的截面图；

图4是图1的舒适层的一部分的放大透视图，其中舒适层被部分拆卸并示出了焊接工具的一部分；

图4A是图1的舒适层的一部分的放大透视图，其中舒适层被部分拆卸并示出了另一焊接工具的一部分；

图5是图1的舒适层的一部分的俯视平面图，箭头表示舒适层内的气流；

图5A是沿图5的线5A-5A剖开的截面图；

图6是另一舒适层的一部分的俯视平面图，箭头表示舒适层内的气流；

图6A是沿图6的线6A-6A剖开的截面图；

图7是根据本发明纳入有另一实施例的舒适层的、部分断开的床上用品的透视图；

图8是图7的舒适层被制造的透视图；

图9是图7的舒适层的一部分的放大透视图，其中舒适层被部分拆卸并示出了焊接工具的一部分；

图9A是图7的舒适层的一部分的放大透视图，其中舒适层被部分拆卸并示出了另一焊接工具的一部分；

图10是图7的舒适层的一部分的俯视平面图，箭头示出舒适层内的气流；

图10A是沿图10的线10A-10A剖开的截面图；

图11是图1的舒适层的角部部分的俯视平面图，箭头示出流入和流出舒适层的气流；

图11A是图7的舒适层的角部部分的俯视平面图，箭头示出流入和流出舒适层的气流；

图12是舒适层的另一实施例的角部部分的俯视平面图；

图12A是舒适层的另一实施例的角部部分的俯视平面图；

图13A是姿态化(posturized)舒适层的透视图；

图13B是另一姿态化舒适层的透视图；

图14是根据本发明的另一方面的舒适层网的透视图；

图14A是根据本发明的另一方面的舒适层网的透视图；

图15是图14的舒适层的一部分的俯视平面图，箭头表示舒适层内的气流；

图15A是沿图15的线15A-15A剖开的截面图；

图16是另一舒适层的一部分的俯视平面图，箭头表示舒适层内的气流；

图16A是沿图16的线16A-16A剖开的截面图；

图17A是姿态化舒适层的透视图；

图17B是另一姿态化舒适层的透视图；和

图18是本发明的舒适层中使用的非织造水刺孔织物的其中一个孔洞的放大图。

具体实施方式

参照图1，图中展示了纳入了根据本发明的舒适层的一个实施例的单面床垫10。这个床垫10包括弹簧芯12，在其上面有传统的缓冲垫14，所述缓冲垫可以是部分或全部由发泡体或纤维或凝胶等制成。缓冲垫14可以由按照本发明构造的舒适层16覆盖。传统的第二缓冲垫14可以位于舒适层16的上方。在某些应用中，可以省略一个或两个缓冲垫14。这个完整的组件可以安装在底座18上，并完全封装在软垫罩20内。

如图1所示，床垫10具有纵向尺寸或长度L、横向尺寸或宽度W和高度H。虽然长度L被示出为大于宽度W，但它们可以是相同的。长度、宽度和高度可以是任何需要的距离，并不打算受附图的限制。

虽然舒适层的几个实施例被展示和描述为在单面床垫中实施，但本文所示或描述的任何舒适层可用于单面床垫、双面床垫或坐垫中。在任何这样的舒适层被利用于双面产品的情况下，那么产品芯材的底面可以在芯材的底面上施加舒适层，并且任何一个舒适层都可以被一个或多个由任何常规材料制成的缓冲垫覆盖。不过，根据本发明的实践，芯材的顶部和/或底部的缓冲垫或垫子可以省略。本发明的新特点在于舒适层。

虽然图示的弹簧芯12是由利用螺旋拉丝保持在一起的非袋装螺旋弹簧制成，但任何产品(例如本文所示或所述的床垫)的芯材可以全部或部分由袋装螺旋弹簧(见图7)、一个或多个发泡件(未示出)或其任何组合构成。本文所述或显示的任何舒适层可用于具有任何常规芯材的任何单面或双面床上用品或座椅产品。本文无意以任何方式限制芯材。芯材可以是任何常规芯材，包括但不限于袋装或非袋装弹簧芯。

图4展示了纳入图1所示床垫10的舒适层16的一个实施例的组成部分。舒适层16包括第一片织物或上层织物22和第二片织物或下层织物24，其间有多个微型螺旋弹簧28。第一片和第二片织物22、24中的每一片都是由非织造水刺孔织物制成的，所述非织造水刺孔织物具有孔洞25的图案，可使空气快速流过织物。图18中详细示出了其中一个孔洞25。

织物片22、24用圆形围密部或焊缝30连接在一起，每个焊缝30围绕微型螺旋弹簧28。每个焊缝30包括多个弧形或弯曲的焊接段26，其间有间隙31。第一片和第二片织物22、24沿着每个圆形焊缝30的每个弧形或弯曲的焊接段26连接在一起。第一片和第二片织物22、24没有沿着每个圆形焊缝30的相邻焊接段26之间的每个间隙31连接在一起。弯曲的焊接段26被战略性地放置在微型螺旋弹簧28周围，并形成圆形焊缝30。两片织物22、24与其中一条圆形焊缝30相结合，限定出圆筒形袋部44，其内部有至少一个微型螺旋弹簧28。见图5和图5A。

在焊接过程中，微型螺旋弹簧28可以在袋部44被封闭之前和之后至少部分地被压缩。如果需要，可以使用微型螺旋弹簧以外的弹性件，如发泡件。可替代地，也可以在袋部内使用由其他(多种)弹性材料制成的弹性件，包括那些部分由发泡体制成的弹性件，这些弹性件在负载从材料中移除后会恢复到原始构造。

焊缝30的弯曲焊接段26的尺寸不打算受图示的限制；它们可以是任何所需的尺寸，取决于舒适层内所需的气流。类似地，所示焊缝30的尺寸、即直径，也不旨在受限制。图中所示的焊缝30的放置也不是限制性的。例如，焊缝30可以被组织成对齐的行和列，如图5和图5A所示，或者组织成相互错开的相邻的列，如图6和图6A所示。任何所需的焊缝布置都可以纳入本文所示或所述的任何实施例中。

焊接段可以具有除图示的弯曲焊接段以外的形状。例如，焊缝或接缝可以是围绕微型螺旋弹簧的圆形，但是焊接段可以具有其他形状，例如所需尺寸和图案的三角形或圆形或椭圆形，以获得舒适层内相邻袋部之间以及进入或离开舒适层周边的理想气流。

在本文所示或所述的任何实施例中，每个微型螺旋弹簧28在松弛状态下的高度可在约0.75至2.5英寸之间，直径约为3英寸，由17.5标准丝线制成。当被压缩在一个袋部44内时，每个微型螺旋弹簧28可以有大约一英寸半的高度。然而，松弛状态下的微型螺旋弹簧28可以是任何想要的高度，有任何想要的形状，如沙漏或桶形，并由任何想要的丝线厚度或规格制成。

本发明的焦点是构成第一片和第二片织物22、24中至少一片的织物。尽管附图示出第一片和第二片织物22、24是相同的，但第一片和第二片织物22、24中只有一片是附图中所示的孔织物也在本发明的范围内。

如图18最佳所示，在整个第一片和第二片织物22、24中的每一个所示的孔洞25具有椭圆形，包括在松弛状态下的长度“L”和宽度“W”。一些已被证明令人满意的织物可从中国的杭州诺邦无纺有限公司获得。这些织物包括一种每平方厘米有四个孔的非织造水刺孔织物，其中长度尺寸“L”为三(3)毫米，宽度尺寸“W”为2.5毫米。这种织物在行业内被称为四网眼织物。

来自同一供应商的另一种织物是每平方厘米有八个孔的非织造水刺孔织物，其中长度尺寸“L”为三毫米，宽度尺寸“W”为一毫米。这种织物在行业内被称为八网眼织物。

来自同一供应商的另一种织物是每平方厘米有十个孔的非织造水刺孔织物，其中长度尺寸“L”为1.8毫米，宽度尺寸“W”为一毫米。这种织物在行业内被称为十网眼织物。

来自同一供应商的另一种织物是每平方厘米有二十个孔的非织造水刺孔织物，其中长度尺寸“L”为1.2毫米，宽度尺寸“W”为0.7毫米。这种织物在行业内被称为二十网眼织物。

来自同一供应商的另一种织物是每平方厘米有二十二个孔的非织造水刺孔织物，其中长度尺寸“L”为0.8毫米，宽度尺寸“W”为0.4毫米。这种织物在行业内被称为二十二网眼织物。

第一片和第二片织物22、24中的每一片优选具有每平方米45克至每平方米150克之间的织物重量，但是可以具有任何期望的织物重量。这些非织造水刺孔织物中的任何一种都被说成是通风的，并允许空气自由流过材料，同时仍然提供足够的表面积，以将一片非织造水刺孔织物粘到另一个表面上，例如袋装弹簧组件表面的发泡件的表面。

为了可与自身焊接，非织造水刺孔织物必须由至少50％的合成纤维制成，例如聚酯纤维，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维。织物中的其他纤维可以由粘胶纤维、竹子、天丝(Tencel)、棉花、尼龙、生物成分纤维、聚乳酸(“PLA”)纤维、人造纤维或木浆或其任何组合制成。

参照图4，展示了移动式超声波焊头32和砧座42的一部分。移动式超声波焊头32沿其下边缘36有多个间隔的切口或槽34。超声波焊头底部36在槽34之间的其余部分38是将两片织物22、24焊接在一起并形成弯曲的焊接段26的部分。沿着超声波焊头的底部边缘36，超声波焊头32可以被铣成所需长度的槽，以便在弯曲的焊接段26之间形成所需的气流，如图5的箭头40所示。当使用者躺在床垫10上时，气流会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

如图4所示，在第二片织物24的下方是包括厚度为3/8英寸的钢板的砧座42。然而，砧座可以是任何需要的厚度。在制造过程中，超声波焊头32接触砧座42、其间的两片织物22、24，以形成圆形焊缝30，因此形成圆筒形袋部44，每个袋部44中有至少一个微型螺旋弹簧。

这些弯曲的焊接段26是由超声波焊头32上具有多个间隔的突起38的机器(未示出)的焊头32创建的。由于这些圆形焊缝30连接了片22、24，片22、24限定出舒适层16的多个含弹簧的袋部44。一个或多个微型螺旋弹簧28可以容纳在单独的袋部44中。

图4A展示了另一种用于形成圆形焊缝30的装置，所述圆形焊缝包括多个弯曲的焊接段26，焊接段之间有用于气流的间隙31。在这个装置中，超声波焊头32a在其底面39上没有突起。相反，超声波焊头32a的底面39是光滑的。如图4A所示，砧座42a有多个弯曲的凸起41，它们共同形成凸起圆43。多个凸起圆43从砧座42a的大体平坦的上表面45向上延伸。当超声波焊头32a向下移动并将织物层22、24夹在其中一个凸起圆43和超声波焊头32a的光滑底面39之间时，如上所述，产生圆形焊缝30。因此，通过圆形焊缝30产生了多个袋部44，每个袋部44容纳至少一个微型螺旋弹簧28。

在承受负载时，容纳至少一个微型螺旋弹簧28的袋部44通过压缩(多个)微型螺旋弹簧28和容纳在袋部44内的空气而被压缩。空气通过织物中的孔洞25和圆形焊缝30的弯曲焊接段26之间的间隙31流出袋部44。类似地，当负载从袋部44中移除时，微型螺旋弹簧28将织物层22、24分开，并且空气通过织物中的孔洞25并通过圆形焊缝30的弯曲焊接段26之间的间隙31重新进入袋部44。如图5所示，周边袋部44的圆形焊缝30的各区段26之间的间隙31的尺寸可能影响空气进入或离开舒适层16的速率。

在本发明中，织物材料对气流是可渗透的，因此在袋装弹簧芯舒适层16上施加负载时，微型螺旋弹簧28的压缩速率不会因袋装弹簧舒适层16被压缩时困在各个袋部内的空气而减慢或延缓。类似地，被压缩的螺旋弹簧舒适层在压缩后返回至其初始高度的速率也不会被空气通过可渗透的织物材料进入袋装弹簧舒适层16的各个袋部44内部的速率延缓或减缓。当袋部44被压缩时，空气通过第一片和第二片织物22、24中的孔洞，而当袋部44被卸载时，由于微型弹簧28的固有特性扩大或膨胀。此外，空气通过圆形焊缝30的弯曲焊接段26之间的间隙31，如上所述。

如图5中最佳展示的那样，舒适层16的各个袋部44可以布置为从床上用品的从头到脚延伸的纵向延伸列46和从床上用品的侧到侧延伸的横向延伸行48。如图5和图5A所示，一列46的各个袋部44与相邻列46的袋部44对齐。

图6和图6A展示了另一舒适层50，其具有与图1至图5A的舒适层16的实施例相同的袋部44和相同的弹簧28。如图6中最佳展示的那样，舒适层50的各个袋部44可以布置为从床上用品的从头到脚延伸的纵向延伸列52和从床上用品的侧到侧延伸的横向延伸行54。如图6和图6A所示，一列52的各个袋部44与相邻列52的袋部44错开、而不是对齐。

图7展示了舒适层56纳入到单面床垫60的替代实施例。单面床垫60包括袋装弹簧芯62、袋装弹簧芯62顶部上的缓冲垫14、底座18、舒适层56上面的另一个缓冲垫14以及软垫覆盖材料20。袋装弹簧芯62可以纳入任何床上用品或座椅产品，包括双面床垫，并不打算局限于单面床垫。如上所述，舒适层56可用于任何常规芯材，包括用非袋装常规弹簧、如螺旋弹簧制成的弹簧芯。

如图7所示，床垫60具有纵向尺寸或长度L、横向尺寸或宽度W和高度H。虽然长度L被示出为大于宽度W，但它们可以是相同的。长度、宽度和高度可以是任何需要的距离，并不打算受附图的限制。

图9展示了纳入图7所示床垫60的舒适层56的组成部分。舒适层56包括用多个线性焊接段68连接在一起的第一片织物64和第二片织物66。第一片和第二片织物64、66是由本文所述的与第一片和第二片织物22、24相同的非织造水刺孔织物制成。第一片和第二片织物64、68中的每一片都是由非织造水刺孔织物制成的，所述非织造水刺孔织物具有孔洞25的图案，可使空气快速流过织物。图18中详细示出了其中一个孔洞25。

焊接段68被战略性地放置在微型螺旋弹簧28周围，并形成矩形的围密部或接缝70。在焊接过程中，微型螺旋弹簧28可以被压缩。接缝70的线性焊接段68的长度和/或宽度并不打算局限于图示的那样；它们可以是任何所需的尺寸，取决于通过舒适层所需的气流。类似地，所示接缝70的尺寸也不旨在受限制。除了线性焊接段之外，还可以使用其他形状来形成矩形接缝。这样的形状可以包括但不限于任何所需的尺寸和图案的三角形或圆形或椭圆形，以获得相邻袋部之间以及进入或离开舒适层周边的所需气流。

参照图9，展示了超声波焊头72和砧座74的一部分。便携或移动式超声波焊头72具有在凸起80之间的多个间隔的切口或槽76。超声波焊头72的凸起80是将两片织物64、66焊接在一起并在矩形焊缝70中形成线性焊接段68的部分。沿着超声波焊头的下部78，可以对超声波焊头72进行铣削，以便允许在线性焊接段68之间所需的气流，如图7中的箭头82所示。当使用者躺在床垫60上时，气流会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

如图9所示，在第二片织物66的下方是包括厚度为3/8英寸的钢板的砧座74。然而，砧座可以是任何需要的厚度。在制造过程中，超声波焊头72接触砧座74、其间的两片织物64、66，以形成矩形焊缝70，因此形成袋部84，每个袋部84中有至少一个微型螺旋弹簧28。参见图10和图10A。

这些线性焊接段68可由在超声波焊头72上有多个间隔的凸起80的机器的焊头72(如图8所示，并在下文中描述)创建。由于这些矩形焊缝70界定了舒适层56的含弹簧袋部84，每个微型螺旋弹簧28都被容纳在自身的独立袋部84中。空气通过矩形焊缝30的焊接段68之间的间隙77离开袋部84。类似地，当负载从袋部84中移除时，微型螺旋弹簧28将织物层64、66分开，并且空气通过矩形焊缝70的焊接段68之间的间隙77重新进入袋部84。如图10所示，袋部84的矩形焊缝70的各区段68之间的间隙77的尺寸可能辅助空气进入或离开舒适层56有多快。

图9A展示了另一种用于形成矩形焊缝70的装置，其包括多个线性焊接段68，线性焊接段之间有用于气流的间隙77。在这个装置中，超声波焊头72a在其底面79上没有突起。相反，超声波焊头72a的底面79是光滑的。砧座74a有多个线性凸起71，它们共同形成凸起图案73，如图9A所示。图案73中的多个间隔的凸起73从砧座74a的大体平坦的上表面75向上延伸。当超声波焊头72a向下移动并将织物片64、66夹在凸起71和超声波焊头72a的光滑底面79之间时，就会产生矩形焊缝70。因此，通过矩形焊缝70产生了多个袋部84，每个袋部84容纳至少一个微型螺旋弹簧28。

根据本发明的实践，可用于本文公开或示出的两片袋装弹簧舒适层中的任何一片的一种气流可渗透的织物材料可以是具有孔洞25的非织造水刺孔织物。

在业内称为ASTM标准D737(2004(2012)，“纺织织物透气性标准测试方法”，ASTM国际，宾夕法尼亚州西晓豪肯，2010)的透气性测试中，测量了通过上述中国杭州诺邦无纺有限公司提供的可渗透十目(ten-mesh)非织造水刺孔织物的空气流量。平均结果约为每分钟477立方英尺(“CFM”)。用编号为9,943,173的美国专利中公开的北卡罗来纳州科诺弗的Hanes Industries公司提供的半渗透织物进行同样的测试，结果为0.029至0.144CFM之间的范围。用传统的非织造纺粘聚丙烯床上用品织物进行同样的测试，结果是平均146CFM。

如这些测试结果所示，与编号为9,943,173的美国专利中公开的北卡罗来纳州科诺弗的Hanes Industries公司提供的半渗透织物相比，空气更快且更容易地流过本发明的非织造水刺孔织物。使用这样的测试数据，空气流经十目非织造水刺孔织物的速率比编号为9,943,173的美国专利中公开的北卡罗来纳州科诺弗的Hanes Industries公司提供的半渗透织物快一千多倍。使用相同的测试数据，空气流经十目非织造水刺孔织物的速率比传统的非织造纺粘聚丙烯床上用品织物快四倍以上。

如图10中最佳展示的那样，舒适层56的各个袋部84可以布置为从床上用品的从头到脚延伸的纵向延伸列86和从床上用品的侧到侧延伸的横向延伸行88。如图10和图10A所示，一列86的各个袋部84与相邻列86的袋部84对齐。空气可以在袋部84之间流动，并在接缝70的线性区段68之间进出舒适层56。

图11展示了床垫10的舒适层16的一角，示出外围袋部44的弯曲焊接段26之间的气流，如箭头40所示。尽管图11只在一个角部袋部44上示出了箭头40，但舒适层16外围的每个袋部44都允许气流通过圆形接缝30的焊接段26之间的间隙31。当使用者改变位置或从床上用品或座椅产品上下来时，这种气流会影响进入舒适层16的空气量，从而使袋部44中的弹簧28膨胀，并且空气流进舒适层16。类似地，当使用者移到床上用品或座椅产品上时，弹簧28会压缩，导致空气从舒适层16外围的袋部44中流出，并离开舒适层。当使用者躺在床垫10上时，离开舒适层16的空气量会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

图11A展示了图7的床垫60的舒适层56的一角，示出外围袋部84的焊接段68之间的气流，如箭头82所示。尽管图11A只在一个角部袋部84上示出了箭头82，但舒适层56外围的每个袋部84都允许气流通过矩形接缝70的焊接段68之间的间隙77。当使用者改变位置或从床上用品或座椅产品上下来时，这种气流会影响进入舒适层56的空气量，从而使袋部84中的弹簧28膨胀，并且空气流进舒适层56。类似地，当使用者改变位置或移到床上用品或座椅产品上时，弹簧28会压缩，导致空气从舒适层16外围的袋部84中离开，并离开舒适层。当负载被施加至床垫10时，离开舒适层56的空气量会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

图12展示了舒适层16a的替代实施例的一角部，所述舒适层可用于任何床上用品或座椅产品。舒适层16a包括对齐的袋部44a的行48和列46，每个袋部44a包括连接上层和下层织物的圆形接缝30a，如上所述。然而，每个圆形接缝30a是连续的接缝，而不是具有弯曲的焊接段的接缝，在弯曲的焊接段之间有间隙，以允许气流通过圆形接缝。袋部44a的这些圆形接缝30a不允许气流通过接缝30a。因此，舒适层16a的袋部44a的第一层和第二层的织物材料必须由可渗透的材料制成，以允许气流进入和离开舒适层16a的袋部44a。用于舒适层16a的材料类型全权控制了当使用者离开床上用品或座椅产品时进入舒适层16a的空气量，从而使袋部44a中的弹簧28膨胀，并且空气流进舒适层16a。类似地，当使用者移到床上用品或座椅产品上时，弹簧28会压缩，导致空气从舒适层16a的袋部44a中离开，并离开舒适层。当使用者躺在纳入了舒适层16a的产品上时，离开舒适层16的空气量会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

图12A展示了舒适层56a的替代实施例的一角部，其可用于任何床上用品或座椅产品。舒适层56a包括对齐的袋部84a的行88和列86，每个袋部84a包括连接上层和下层织物的矩形接缝70a，如上所述。然而，每个矩形接缝70a是连续的接缝，而不是具有焊接段的接缝，在焊接段之间有间隙，以允许气流通过接缝。袋部84a的这些矩形接缝70a不允许气流通过接缝70a。因此，舒适层56a的袋部84a的第一层和第二层的织物材料必须由可渗透的材料制成，以允许气流进入和离开舒适层56a的袋部84a。用于舒适层56a的材料类型全权控制了当使用者离开床上用品或座椅产品时进入舒适层56a的空气量，从而使袋部84a中的弹簧28膨胀，并且空气流进舒适层56a。类似地，当使用者移到床上用品或座椅产品上时，弹簧28会压缩，导致空气从舒适层56a的袋部84a中离开，并离开舒适层。当使用者躺在纳入了舒适层56a的产品上时，离开舒适层16的空气量会影响独立袋装微型弹簧28的感觉/压缩。

图2展示了用于制造本文所示和公开的几种舒适层(包括图1所示的舒适层16)的机器90。机器90的一些部件可以改变，以制作本文所示或所述的其他舒适层，例如图7所示的舒适层56。机器90包括一对超声波焊头32，和至少一个固定的砧座42，如图4所示。替代地，图4A的超声波焊头32a和砧座42a也可以在机器中使用。

机器90公开了输送机构92，其上装载了多个微型螺旋弹簧28。输送机构92沿箭头94的方向(如图2所示向右)移动微型螺旋弹簧28，直到微型螺旋弹簧28位于预定的位置，此时输送机构92停止移动。机器90进一步公开了几个致动器96，它们在箭头100的方向上移动推进组件97，推进组件包括推进板98。尽管在图2和图2A中展示了两个致动器96，但任何所需配置的任何数量的致动器96都可以用来移动推进组件97。推进板98具有在推进板98下面固定至推进板98的多个间隔的弹簧推杆102。弹簧推杆102将固定的引导机构104之间的微型螺旋弹簧28从图2所示的第一位置推到图4所示的第二位置，在第二位置中，微型螺旋弹簧28位于固定砧座42(或图4A所示的替代砧座42a)的上方。图2A展示了微型螺旋弹簧28从第一位置被运送到第二位置，每个微型螺旋弹簧28被运送到相邻的固定引导机构104之间。固定引导机构104被紧固在固定的安装板106上。

机器90进一步包括压缩板108，其可通过升降器110在升高位置和降低位置之间移动。尽管在图2和图2A中展示了两个升降器110，但任何数量的、任何所需配置的升降器110都可以用来移动压缩板108。

如图2中最佳所示，机器90进一步包括三个可通过致动器116在升高位置和降低位置之间移动的压件112。图3B和图3C示出其中一个压件112处于升高位置，而图3A、图3D和图3E示出压件处于降低位置。如图3A、图3D和图3E所示，每个压件在其底部具有刀片114，用于在压件降低时将织物层22、24合在一起。

如图3A最佳所示，机器90进一步包括辊子120、122，织物层22、24在它们合拢之前分别绕着所述辊子经过。在超声波焊头32和砧座42产生圆形接缝30、从而产生袋部44后，主辊116和次辊118向下拉动连续弹簧毯124。一旦制成所需量的连续弹簧毯124，刀片126就会切割连续弹簧毯120，以创造出所需尺寸的舒适层16。当然，可以对机器90进行编程，以创建所需长度和宽度的舒适层。这个机器90适用于制作本文所示或公开的任何具有圆形焊缝的舒适层。

图3A展示了超声波焊头32在降低位置与固定砧座42接触，其中至少一个压件112在降低位置将上层22与下层24压紧接触。一排新的微型螺旋弹簧28已经被移到装载位置，压缩板108处于其升高位置。

图3B展示了超声波焊头32处于与砧座42间隔的升高位置，其中至少一个压件112处于升高位置。压缩板108被升降器110移动到其降低位置，从而压缩位于输送机构92上的一排微型螺旋弹簧28。

图3C展示了位于输送机构92上的一排被压缩的微型螺旋弹簧28被推进组件97推向下游的超声波焊头32和固定砧座42。更特别地，固定至推进板98的推杆102与被压缩的微型螺旋弹簧28接触，并使它们在固定引导机构104之间向下游移动，并经过升高的压件112。

图3D展示了推进组件97在箭头128的方向上被撤回。此外，压件112被移动到将上层22压到与下层24接触的降低位置。另外，压缩板108被升降器110移动到其升高位置。

图3E展示了超声波焊头32在降低位置与固定砧座42接触，其中至少一个压件112在降低位置将上层22与下层24压紧接触。一排新的微型螺旋弹簧28已经被输送机构92移动到下述位置，在该位置中，在下一个循环中所述微型螺旋弹簧可以被压缩板108压缩。

图8展示了机器130，如同图2和图2A中所示的机器90。然而，机器130不是有两个超声波焊头32，而是有四个超声波焊头72以及砧座74。替代地，图9A的超声波焊头72a和砧座74a也可以在机器130中使用。这个机器130适合于制作本文所示或公开的任何具有矩形焊缝、而不是圆形焊缝的舒适层。

图13A展示了具有三个不同区域或区部的姿态化舒适层132，三个不同区域或区部的坚度取决于每个区域或区部内的气流。舒适层132具有头部节段134、脚部节段136和它们之间的腰部或中间节段138。可以选择接缝中区段的尺寸和数量以及用于构造姿态化舒适层132的材料类型，这样至少两个节段可以由于不同节段内的不同气流而具有不同的坚度。尽管在图13A中展示了三个节段，但任何数量的节段都可以被纳入到姿态化舒适层中。尽管图示的每个节段都具有确定尺寸，但它们可以是其他尺寸。附图并不意味着是限制性的。尽管图13A示出舒适层132的每个分段接缝都是圆形的，但诸如图13A中所示的姿态化舒适层可以有矩形或方形的分段接缝。

图13B展示了具有两个不同区域或区部的姿态化舒适层140，两个不同区域或区部的坚度取决于每个区域或区部内的气流。舒适层140具有第一节段142和第二节段144。可以选择接缝中区段的尺寸和数量以及用于构造姿态化舒适层140的材料类型，这样至少两个节段可以由于不同节段内的不同气流而具有不同的坚度。尽管在图13B中展示了两个节段，但任何数量的节段都可以被纳入到姿态化舒适层中。尽管图中的每个节段都具有确定尺寸，但它们可以是其他尺寸。附图并不意味着是限制性的。尽管图13B示出舒适层140的每个分段接缝都是圆形的，但诸如图13B中所示的姿态化舒适层可以有矩形或方形的分段接缝。

图14展示了如上所述的和图2和图2A所示的毯子124一样的舒适层的网或毯子150，其沿着箭头152的方向移动。与用于制作其他附图中所示的舒适层的毯子相比，毯子150的独立袋装微型螺旋弹簧的密度较小。在毯子150中，间隔行154的袋装微型螺旋弹簧156在制造过程中沿垂直于毯子150行进方向的方向延伸。间隔行154在不包含袋装微型螺旋弹簧的间隔区域158之间相间隔。在某些应用中，间隔区域158的尺寸与行154相同，因此每隔一行袋装微型螺旋弹簧都是缺失或省略的。然而，间隔区域158可以是任何需要的尺寸。由于行154之间的间距从侧至侧延伸，袋装微型螺旋弹簧156在制造过程中形成平行于毯子150行进方向的列155。每列155包括袋装微型螺旋弹簧156，所述袋装微型螺旋弹簧相互之间的间隔距离等于或大于圆形焊缝170的直径。圆形焊缝170可以是多个区段或者无空隙的。

图14A展示了另一个沿箭头162方向移动的舒适层的网或毯子160。与用于制作除图14以外的附图中所示的舒适层的毯子相比，毯子160具有较小密度的独立袋装微型螺旋弹簧。在毯子160中，间隔列164的袋装微型螺旋弹簧156在制造过程中沿平行于毯子160行进方向的方向延伸。间隔列164在不包含袋装微型螺旋弹簧的间隔区域168之间相间隔。在某些应用中，间隔区域168可以与列164的尺寸相同。然而，间隔区域168可以是任何需要的尺寸。由于列164之间的间距在毯子160的行进方向上延伸，袋装微型螺旋弹簧156在制造过程中形成与毯子160的行进方向垂直的行165。每行165包括袋装微型螺旋弹簧156，所述袋装微型螺旋弹簧相互之间的间隔距离等于或大于圆形焊缝170的直径。

尽管图14和图14A展示了具有圆形焊缝170的袋装微型螺旋弹簧156，但本文所述的矩形焊缝可被纳入图14和图14A的袋装微型螺旋弹簧中。尽管附图示出毯子150、160是用非织造水刺孔织物制成的，但本文所述或所示的任何织物都可用于形成毯子150、160。

图15和图15A展示了毯子160的一部分的放大视图。圆形焊缝170是分段的，在弯曲的焊接段26之间有间隙31，就像圆形焊缝30一样。图15和图15A示出至少一个微型螺旋弹簧28在由圆形焊缝170之一形成的每个袋部171中。箭头40展示了在弯曲的焊接段26之间进入和离开袋部171的气流。

图16和图16A展示了具有矩形焊缝172而不是圆形焊缝的另一毯子160a的一部分的放大视图。矩形焊缝172是分段的，在直的焊接段176之间有间隙174，就像矩形焊缝70一样。图16和图16A示出至少一个微型螺旋弹簧28在由矩形焊缝172之一形成的每个袋部175中。箭头82展示了在直的焊接段176之间进入和离开袋部175的气流。

图17A展示了具有三个区域或区部的姿态化舒适层180，三个区域或区部具有不同的坚度，不同的坚度取决于每个区域或区部内的袋部的密度。舒适层180具有头部节段182、脚部节段184和在它们之间的腰部或中间节段186。可以选择节段中袋部的数量，从而至少两个节段可以有不同的坚度。尽管在图17A中展示了三个节段，但任何数量的节段都可以被纳入到姿态化舒适层中。尽管每个节段都图示为具有确定尺寸，但它们可以是其他尺寸。附图并不意味着是限制性的。由于具有相同密度的独立袋装微型螺旋弹簧192，头部节段和脚部节段182、184可以具有相同的坚度。

尽管图17A示出中间节段186的独立袋装微型螺旋弹簧190的数量分别大于头部节段和脚部节段182、184的独立袋装微型螺旋弹簧192的数量，但情况可能相反。任何舒适层都可以通过在一个节段与另一个节段相比有更多或更少的独立袋装微型螺旋弹簧来实现姿态化。虽然图17A示出的是无空隙的圆形焊缝和相关的袋部，但圆形焊缝可以是分段的。虽然没有示出，但如图17A所示的姿态化舒适层可以有矩形或方形的焊缝，焊缝可以是分段的或无空隙的。

图17B展示了具有两个不同区域或区部的姿态化舒适层200，两个不同区域或区部的坚度取决于每个区域或区部内的独立袋装微型螺旋弹簧194的密度。舒适层200具有第一节段202和第二节段204。由于不同节段内的袋装密度不同，独立袋装微型螺旋弹簧194的数量可能具有不同的坚度。尽管在图17B中展示了两个节段，但任何数量的节段都可以被纳入到姿态化舒适层中。尽管每个节段都图示为具有确定尺寸，但它们可以是其他尺寸。附图并不意味着是限制性的。虽然图17B示出的是无空隙的圆形焊缝和相关的袋部，但圆形焊缝可以是分段的。虽然没有示出，但如图17B所示的姿态化舒适层可以有矩形或方形的焊缝，焊缝可以是分段的或无空隙的。

尽管图17A和图17B示出第一片和第二片织物是非织造水刺孔织物，但是可以根据由于独立袋装微型螺旋弹簧的密度而具有不同坚度的节段的姿态化舒适层使用任何已知织物。

虽然我们已经描述了本发明的几个优选实施例，但本领域技术人员将理解，在本发明的实践中可以利用其他可渗透的织物材料。类似地，这些技术人员也会明白，每个袋部可以容纳任何数量的螺旋弹簧或由任何所需材料制成的其他类型的弹簧。本领域技术人员可以进一步理解，焊缝的各区段可以缝合、胶合或以其他方式粘附或粘合起来。因此，除了以下所附权利要求的范围外，我们不意图受其他限制。

Claims (20)

1.一种舒适层，其被配置为覆盖在床上用品或坐垫产品的弹簧芯上，所述舒适层包括：

微型袋装弹簧阵列，该阵列的每个微型螺旋弹簧都容纳在袋部内，所述袋部是可通过所述袋部渗透气流的，并且在所述袋部周围具有连接所述袋部的第一织物片和第二织物片的焊缝；

所述织物片中的至少之一是由非织造孔织物制成的，以提高当负载放在所述袋部上时空气通过所述袋部的所述织物逃逸的速率，承受所述负载的所述微型螺旋弹簧的压缩率通过所述织物中的孔洞而提高。

2.根据权利要求1所述的舒适层，其中，所述织物片中的至少之一是至少部分地由聚酯制成。

3.根据权利要求1所述的舒适层，其中，每个焊缝包括多个焊接段。

4.根据权利要求1所述的舒适层，其中，所述织物片中的至少之一具有在每平方米45克和每平方米150克之间的织物重量。

5.根据权利要求1所述的舒适层，其中，所述织物片中的至少之一是十目尺寸的织物。

6.根据权利要求1所述的舒适层，其中，所述织物中的孔洞是椭圆形的。

7.根据权利要求1所述的舒适层，其中，所述袋部被布置为相互间隔的行。

8.一种舒适层，其被配置为覆盖在床上用品或座椅产品的弹簧芯上，所述舒适层包括：

微型螺旋弹簧阵列；

在所述微型螺旋弹簧阵列的一侧上可通过织物渗透气流的第一片非织造孔织物；

在所述微型螺旋弹簧阵列的另一侧上可通过织物渗透气流的第二片非织造孔织物，第一片和第二片织物用焊缝连接，以创建容纳所述微型螺旋弹簧的独立袋部，

所述舒适层具有下述特征，当至少一些所述袋部中的至少一些所述微型螺旋弹簧承受负载时，空气移动通过所述织物中的孔洞，所述微型螺旋弹簧的压缩率通过所述织物中的孔洞而增加。

9.根据权利要求8所述的舒适层，其中，所述焊缝包括围绕每个所述微型螺旋弹簧的焊接段。

10.根据权利要求8所述的舒适层，其中，所述袋部中的所述微型螺旋弹簧的回弹率通过第一片和第二片织物中的孔洞而增加。

11.根据权利要求8所述的舒适层，其中，所述焊缝是圆形的。

12.根据权利要求8所述的舒适层，其中，所述焊缝是矩形的。

13.一种舒适层，其被配置为覆盖在床上用品或座椅产品的弹簧芯上，所述舒适层包括：

微型螺旋弹簧；

在所述微型螺旋弹簧的一侧上的第一片非织造孔织物；

在所述微型螺旋弹簧的另一侧上的第二片非织造孔织物，第一片和第二片织物用焊缝连接，所述焊缝包括围绕每个所述微型螺旋弹簧的间隔的焊接段，以在所述焊接段和容纳所述微型螺旋弹簧的各个袋部之间创建间隙，第一片和第二片织物是可通过所述织物中的孔洞渗透气流的，

所述舒适层具有下述特征，当至少一些所述袋部承受负载时，空气通过所述第一片和第二片织物中的孔洞并且在接缝段之间迅速移出所述袋部，所述微型螺旋弹簧的压缩率通过所述第一片和第二片织物中的孔洞和所述焊缝的焊接段之间的间隙而增加。

14.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述织物至少部分由聚酯制成。

15.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述焊缝是矩形的。

16.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述孔洞是椭圆形的。

17.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述第一片和第二片织物中的至少一个是十目织物。

18.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述微型螺旋弹簧在松弛状态下的高度大约在0.75至2.5英寸之间。

19.根据权利要求13所述的舒适层，其中，至少一些所述微型螺旋弹簧具有桶形形状。

20.根据权利要求13所述的舒适层，其中，所述各片织物具有相同的目数尺寸。

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