CN207428808U - 一种钢气互助弹性支撑单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢气互助弹性支撑单元，一基板上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区；所述的第一弹性支撑区包括高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧，高位螺旋弹簧大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧之外；所述的第二弹性支撑区为板簧组合；所述的第三弹性支撑区围绕第二弹性支撑区设置，第三弹性支撑区包括至少一个矩形板簧件，矩形板簧件上的部分区域折叠形成朝向基板的倒Ω形折叠弹性区域，矩形板簧件通过倒Ω形折叠弹性区域连接于基板，有一弹性膜，弹性膜与基板共同围成一气囊，在基板上的气囊区域设有一连通气囊内外的阀。该专利结构简单，弹性层次效果好，方便运输、安装、修理。

Description

一种钢气互助弹性支撑单元

技术领域

本实用新型涉及一弹性支撑单元，尤其涉及一种结构简单、弹性效果好、能够进行模块化拼接的钢气互助弹性支撑单元。

背景技术

在家居领域，经常会需要使用到弹性元件，比如说弹簧床垫(席梦思)、沙发座等。弹性元件被置于布面或皮面的下方，当收到压力的时候，弹性元件应提供柔和的反向弹性力，使得乘坐者有舒适的感觉。

以弹簧床垫(席梦思)为例，现有技术中，通常都是采用螺旋弹簧整列，即将相当数量的螺旋弹簧相互平行的垂直放置形成阵列，水平方向上再通过水平布置的弹簧或者钢丝将阵列中的各个螺旋弹簧连成一体，外部覆盖上皮布形成完整的弹簧床垫。

上述例子中使用的弹性支撑单元即为一个个单独的螺旋弹簧，其存在若干问题，1)单个螺旋弹簧(弹性支撑单元)的弹性力有限，且不易固定，必须形成大规模阵列，才有使用的价值。但随之而来的是，这种弹簧床垫必须根据需要的尺寸，在工厂中一次性编织加工完成，结构复杂，工艺繁琐，加工完成后尺寸就是固定的，不可调整。弹簧床垫的体积大，不能拆卸运输，甚至连运输到消费者家中也可能因为楼道狭窄而不能实现。同样，更换、丢弃也遇到相同的搬运问题。2)单个螺旋弹簧能够提供的弹性力是根据该螺旋弹簧的材质、螺旋的圈数、压缩比决定的。因此，现有的弹簧床垫缺乏层次性能，比如说，人睡觉的时候喜欢相对柔软的弹性效果，而在床上坐的时候，有希望床垫不要凹陷的太深，有较大的弹性力。3)现有的弹簧垫中，任一一根螺旋弹簧的损坏都会导致需要整体的更换弹簧垫，因为螺旋弹簧没有模块化，仍然是整片连成的螺旋弹簧阵列。以上这些都是现有技术不能解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种结构简单，弹性层次效果好，方便运输、安装、修理，能够进行模块化拼接的钢气互助弹性支撑单元。

本实用新型是这样实现的：一种钢气互助弹性支撑单元，一基板上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区；所述的第一弹性支撑区包括高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧，高位螺旋弹簧大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧之外，高位螺旋弹簧的回复初始位置的高度相对于低位螺旋弹簧的回复初始位置的高度高；所述的第二弹性支撑区为板簧组合，板簧组合至少包括两个U形板簧件，两个U形板簧件的开口相对，将第一弹性支撑区围在两个U形板簧件中间，U 形板簧件的开口端以锐角斜支撑臂连接下方基板，两斜支撑臂具弹性回复力使得其间的连接臂具有回复初始位置的能力，所述连接臂的回复初始位置的高度与低位螺旋弹簧的弹性回复位置高度一致；所述的第三弹性支撑区围绕第二弹性支撑区设置，第三弹性支撑区包括至少一个矩形板簧件，矩形板簧件上的部分区域折叠形成朝向基板的凸形折叠弹性区域，矩形板簧件通过倒Ω形折叠弹性区域连接于基板，在基板以上第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区外套设有一弹性膜，弹性膜与基板共同围成一气囊，在基板上的气囊区域设有一连通气囊内外的阀。

采用以上设计，当钢气互助弹性支撑单元收到挤压的时候，首先气囊发生变形，起到缓冲的作用；气囊的变形可以是从类锥形发生顶部的压缩，进而向四周膨胀变形，从而缓冲挤压力，分散到四周更大的面积。当发生进一步的压力后，再接触到弹性支撑区；其次，在一个钢气互助弹性支撑单元具有从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区，提供了覆盖更大面积的弹性支撑力，同时根据各个弹性件间回复初始位置的不同，提供了应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。当对钢气互助弹性支撑单元施加比较小的压力的时候，第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧被压缩，提供反向的弹性回复力当对钢气互助弹性支撑单元施加的压力加大的时候，高位螺旋弹簧进一步被压缩的同时，第一弹性支撑区的低位螺旋弹簧、第二弹性支撑区的U形板簧件和第三弹性支撑区的矩形板簧件也会根据其回复初始位置的不同，在压力的作用下发生压缩变形，从而实现应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。既实现了在小压力使用时，弹性支撑力适度，使用舒适性高，如采用在床垫上时候，柔软舒适，使用者不会有顶到钢丝弹簧的感觉，又实现了大压力使用时，提供足够的弹性支撑力。

优选的，本专利的弹性膜内，第一弹性支撑区的高位弹簧上方设有弹性垫，弹性垫支撑于弹性膜与高位弹簧之间。由于弹性垫具有高压缩性和弹性垫具有蜂窝状空隙，可以存储空气，从而在弹性垫的支撑下，能够有效的增加弹性膜内形成气囊的体积，从而储备更多的空气，提高气囊性能，即气囊内有更多的气体可以用于缓存。

优选的，所述第二弹性支撑区的板簧组合包括四个U形板簧件，U形板簧件的开口两两相对，将第一弹性支撑区围在中间。采用四个U形板簧件能够在第一弹性支撑区周围形成完整的严密的支撑区域，同时，也能够防止由于斜向压力的作用，而导致第一弹性支撑区中的螺旋弹簧向没有设置U形板簧件支撑的方向发生过度倾斜而损坏。

进一步，所述的矩形板簧件的回复初始位置的高度位于高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧的弹性回复位置高度之间。采用上述结构，在低位螺旋弹簧被压缩启动之前，第三弹性支撑区的矩形板簧件就先于低位螺旋弹簧被压缩，产生弹性支撑力，从而分散压力。这样，低位螺旋弹簧有可能不需要被压缩，弹性支撑力均匀分散，使用舒适性更好。

本实用新型的基板开设有高位螺旋弹簧弧形凹槽和/或低位螺旋弹簧弧形凹槽，所述的高位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于高位螺旋弹簧最靠近基板的一圈弹簧的轮廓，所述的低位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于低位螺旋弹簧最靠近基板的一圈弹簧的轮廓。

采用上述结构，当高位螺旋弹簧和/或低位螺旋弹簧固定在基板上之后，其最靠近基板的一圈弹簧将全部或者部分(如下半部分)陷入到基板的弧形凹槽中，这样，高位或低位螺旋弹簧受到的侧向剪切力会传导到最靠近基板的一圈弹簧，并通过弧形凹槽中与弹簧接触的区域分散开，同时弧形凹槽也起到了对螺旋弹簧在基板上定位的作用，高位螺旋弹簧和/或低位螺旋弹簧在收到压力的时候不会发生移位，提高了使用可靠性。

本实用新型还包括涡旋弹簧，涡旋弹簧设置于第二弹性支撑区的U形板簧件与基板之间，和/或第三弹性支撑区的矩形板簧件与基板之间，当U形板簧件，和/或矩形板簧件受到挤压时，板簧件向基板方向运动，进而将涡旋弹簧挤压变形，对板簧件背向基板的回复力。

由于板簧件的弹性回复能力相比于螺旋弹簧较弱，其弹性回复能力取决与材质、板簧件折叠方式、板的厚度等，在收到大压力长时间作用的时候，可能容易存在金属疲劳或者弹性回复不足的问题。在板簧件的变形方向上设置涡旋弹簧，涡旋弹簧与板簧件初始位置可以不用接触，在板簧件发生大尺度变形的时候涡旋弹簧启动变形，提供补充的弹性回复力，能够有效的弥补弹性回复不足的问题。

进一步，本实用新型还包括若干连接纽带，连接纽带设置于弹性膜内，各连接纽带从第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧，经第二弹性支撑区的U形板簧件，直线延伸至第三弹性支撑区的矩形板簧件，并与路径上的高位螺旋弹簧、U形板簧件、矩形板簧件连接。本实用新型的若干连接纽带相互之间通过支带连接成网。采用上述方式，将各个弹性件联结在一起，一方面，在其中任一弹性件受到侧向剪切应力的时候，能够通过连接纽带和支带将力有效传导到其他的弹性件，分散力矩，使得整个钢气互助弹性支撑单元形成一个整体，共同抵抗侧向的剪切力，提高了钢气互助弹性支撑单元的稳定性和耐久性。另一方面，可以将连接纽带和支带的材质上使用橡胶或者弹性塑料，这样能够避免(或者起到一定程度的间隔)弹性件之间以及弹性件与外部的其他物件之间的摩擦，减少损耗和摩擦产生的噪音。当连接纽带与支带的轮廓适配各个弹性件的，能够提高避免摩擦，降低噪音的效果。

本实用新型还包括圆弧金字塔形外套，圆弧金字塔形外套设置于弹性膜的外侧，圆弧金字塔形外套以第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧为中心，将第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区的各弹性件均覆盖其中。这样能够避免(或者起到一定程度的间隔)弹性件之间以及弹性件与外部的其他物件之间的摩擦，减少损耗和摩擦产生的噪音。

优选的，本实用新型的高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧的扭转方向相反。由于高位螺旋弹簧大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧之外的，采用扭转方向相反的螺旋弹簧能够避免由于螺旋弹簧发生弯曲，而使得高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧相互抱死的问题。

综上所述，如下优点：1)每个钢气互助弹性支撑单元可以提供适用不同压应力的多层次的弹性支撑力，小压力或者是瞬间冲击的时候，启动气囊和少量弹性件，大压力的时候启动多个弹性件。2)多个钢气互助弹性支撑单元可以相互拼接，延展，根据不同家居或器具需要弹性支撑面积或者弹性力的不同，调整拼接组合的钢气互助弹性支撑单元数量即可。3)结构简单，方便安装，可以在工厂加工好钢气互助弹性支撑单元，然后在使用现场进行安装，有效的节约了运输、搬运的难度和成本。

附图说明

图1为本实用新型内部弹性支撑单元的结构示意图；

图2为本实用新型内部弹性支撑单元的侧视示意图；

图3为本实用新型带连接纽带的内部带弹性支撑单元的俯视示意图；

图4为本实用新型钢气互助弹性支撑单元的结构示意图。

附图标记说明：

第一弹性支撑区1；高位螺旋弹簧11；低位螺旋弹簧12；

第二弹性支撑区2；U形板簧件21；斜支撑臂22；连接臂23；

第三弹性支撑区3；矩形板簧件31；折叠弹性区域32；

基板4；高位螺旋弹簧弧形凹槽41；低位螺旋弹簧弧形凹槽42；

弹性膜5；气囊51；

阀6；

弹性垫7；

涡旋弹簧8；

连接纽带9；支带91；

圆弧金字塔形外套10。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图4，本实用新型是这样实现的：一种钢气互助弹性支撑单元，一基板4上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区2和第三弹性支撑区3；所述的第一弹性支撑区1包括高位螺旋弹簧11和低位螺旋弹簧12，高位螺旋弹簧11大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧12之外，高位螺旋弹簧11的回复初始位置的高度相对于低位螺旋弹簧12的回复初始位置的高度高；所述的第二弹性支撑区2为板簧组合，板簧组合包括两个U形板簧件21，两个U形板簧件21的开口相对，将第一弹性支撑区1围在两个U形板簧件21中间，U形板簧件21的开口端以锐角斜支撑臂22连接下方基板4，两斜支撑臂22具弹性回复力使得其间的连接臂23具有回复初始位置的能力，所述连接臂23的回复初始位置的高度与低位螺旋弹簧12的弹性回复位置高度一致；所述的第三弹性支撑区3围绕第二弹性支撑区2设置，第三弹性支撑区3包括一个矩形板簧件31，矩形板簧件31上的部分区域折叠形成朝向基板4的倒Ω形折叠弹性区域32，矩形板簧件31通过倒Ω形折叠弹性区域32连接于基板4，在基板4以上第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区2和第三弹性支撑区3外套设有一弹性膜5，弹性膜 5与基板4共同围成一气囊51，在基板4上的气囊51区域设有一连通气囊51 内外的阀6。

矩形板簧件31可以为多个，以上述相同方式，类似于同心矩形布置即可。矩形板簧件31布置的数量越多，第三弹性支撑区3支撑的面积也就越大。

所述的阀6可以采用单向阀，优选的，该单向阀6在气囊51内部的气压高于外部气压的时候，单向阀6限制气体从内部流向外部。在气囊51内部的气压低于外部气压的时候，单向阀6不限制气体从外部流向气囊51内部。实现上述效果，单向阀6可以采用弹片、顶珠、顶针等方式，只要能够实现上述效果即可。这样，当气压发生挤压变形的时候，气囊51内部的气压高于外部气压，由于单向阀6限制，气体不流出或者比较少流出气囊51。保证了气囊51内有足够的空气进行缓冲。一些实施例中，只要气囊51内有足够的空气，可能不需要启动其他的弹性件。当释放掉对气囊51的压力时，由于之前的挤压，气囊51内部这时的气压可能低于外部气压，气体由外部通过单向阀 6进入气囊51中储备。

采用以上设计，当钢气互助弹性支撑单元收到挤压的时候，首先气囊51 发生变形，起到缓冲的作用；气囊51的变形可以是从类锥形发生顶部的压缩，进而向四周膨胀变形，从而缓冲挤压力，分散到四周更大的面积。当发生进一步的压力后，再接触到弹性支撑区；其次，在一个钢气互助弹性支撑单元具有从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区 2和第三弹性支撑区3，提供了覆盖更大面积的弹性支撑力，同时根据各个弹性件间回复初始位置的不同，提供了应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。当对钢气互助弹性支撑单元施加比较小的压力的时候，第一弹性支撑区1 的高位螺旋弹簧11被压缩，提供反向的弹性回复力当对钢气互助弹性支撑单元施加的压力加大的时候，高位螺旋弹簧11进一步被压缩的同时，第一弹性支撑区1的低位螺旋弹簧12、第二弹性支撑区2的U形板簧件21和第三弹性支撑区3的矩形板簧件31也会根据其回复初始位置的不同，在压力的作用下发生压缩变形，从而实现应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。既实现了在小压力使用时，弹性支撑力适度，使用舒适性高，如采用在床垫上时候，柔软舒适，使用者不会有顶到钢丝弹簧的感觉，又实现了大压力使用时，提供足够的弹性支撑力。

优选的，本专利的弹性膜5内，第一弹性支撑区1的高位弹簧上方设有弹性垫7，弹性垫7支撑于弹性膜5与高位弹簧之间。由于弹性垫7具有高压缩性和弹性垫7具有蜂窝状空隙，可以存储空气，从而在弹性垫7的支撑下，能够有效的增加弹性膜5内形成气囊51的体积，从而储备更多的空气，提高气囊51性能，即气囊51内有更多的气体可以用于缓存。所述的弹性垫7对材质和结构并没有限制，可以采用具有高压缩比、高形变恢复能力的任何材料，比如说棉花、海绵、橡胶、弹性塑胶、气溶胶等任何具有上述特性的材料。

优选的，所述第二弹性支撑区2的板簧组合包括四个U形板簧件21，U 形板簧件21的开口两两相对，将第一弹性支撑区1围在中间。采用四个U形板簧件21能够在第一弹性支撑区1周围形成完整的严密的支撑区域，同时，也能够防止由于斜向压力的作用，而导致第一弹性支撑区1中的螺旋弹簧向没有设置U形板簧件21支撑的方向发生过度倾斜而损坏。U形板簧件21可以为三个或者多于四个，只要能够把第一弹性支撑区1大致的围在中间即可。

进一步，所述的矩形板簧件31的回复初始位置的高度位于高位螺旋弹簧 11和低位螺旋弹簧12的弹性回复位置高度之间。采用上述结构，在低位螺旋弹簧12被压缩启动之前，第三弹性支撑区3的矩形板簧件31就先于低位螺旋弹簧12被压缩，产生弹性支撑力，从而分散压力。这样，低位螺旋弹簧12 有可能不需要被压缩，弹性支撑力均匀分散，使用舒适性更好。

本实用新型的基板4开设有高位螺旋弹簧弧形凹槽41和/或低位螺旋弹簧弧形凹槽42，所述的高位螺旋弹簧弧形凹槽41的位置对应于高位螺旋弹簧 11最靠近基板4的一圈弹簧的轮廓，所述的低位螺旋弹簧弧形凹槽42的位置对应于低位螺旋弹簧12最靠近基板4的一圈弹簧的轮廓。

采用上述结构，当高位螺旋弹簧11和/或低位螺旋弹簧12固定在基板4 上之后，其最靠近基板4的一圈弹簧将全部或者部分(如下半部分)陷入到基板4的弧形凹槽中，这样，高位螺旋弹簧11和/或低位螺旋弹簧12受到的侧向剪切力会传导到最靠近基板4的一圈弹簧，并通过弧形凹槽41、42中与弹簧接触的区域分散开，同时弧形凹槽也起到了对螺旋弹簧在基板4上定位的作用，高位螺旋弹簧11和/或低位螺旋弹簧12在收到压力的时候不会发生移位，提高了使用可靠性。

本实用新型还包括涡旋弹簧8，涡旋弹簧8设置于第二弹性支撑区2的U 形板簧件21与基板4之间，和/或第三弹性支撑区3的矩形板簧件31与基板 4之间，当U形板簧件21，和/或矩形板簧件31受到挤压时，板簧件向基板4 方向运动，进而将涡旋弹簧8挤压变形，对板簧件背向基板4的回复力。

由于板簧件的弹性回复能力相比于螺旋弹簧较弱，其弹性回复能力取决与材质、板簧件折叠方式、板的厚度等，在收到大压力长时间作用的时候，可能容易存在金属疲劳或者弹性回复不足的问题。在板簧件的变形方向上设置涡旋弹簧8，涡旋弹簧8与板簧件初始位置可以不用接触，在板簧件发生大尺度变形的时候涡旋弹簧8启动变形，提供补充的弹性回复力，能够有效的弥补弹性回复不足的问题。

进一步，本实用新型还包括若干连接纽带9，连接纽带9设置于弹性膜5 内，各连接纽带9从第一弹性支撑区1的高位螺旋弹簧11，经第二弹性支撑区2的U形板簧件21，直线延伸至第三弹性支撑区3的矩形板簧件31，并与路径上的高位螺旋弹簧11、U形板簧件21、矩形板簧件31连接。本实用新型的若干连接纽带9相互之间通过支带91连接成网。

优选的，连接纽带9与支带91共同构成网格状的塑料护套，具有该网格护套以第一螺旋弹簧支撑为中心区，八条等边等角外延辐射状将所有弹性件顶部以初始回复位置扣卯连锁。上述具有一定面积、一定厚度的海绵垫7位于塑料网格状的连接纽带9与支带91之上，弹性膜5之内。

采用上述方式，将各个弹性件联结在一起，一方面，在其中任一弹性件受到侧向剪切应力的时候，能够通过连接纽带9和支带91将力有效传导到其他的弹性件，分散力矩，使得整个钢气互助弹性支撑单元形成一个整体，共同抵抗侧向的剪切力，提高了钢气互助弹性支撑单元的稳定性和耐久性。另一方面，可以将连接纽带9和支带91的材质上使用橡胶或者弹性塑料，这样能够避免(或者起到一定程度的间隔)弹性件之间以及弹性件与外部的其他物件之间的摩擦，减少损耗和摩擦产生的噪音。当连接纽带9与支带91的轮廓适配各个弹性件的，能够提高避免摩擦，降低噪音的效果。

本实用新型还包括圆弧金字塔形外套10，圆弧金字塔形外套10设置于弹性膜5的外侧，圆弧金字塔形外套10以第一弹性支撑区1的高位螺旋弹簧11 为中心，将第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区2和第三弹性支撑区3的各弹性件均覆盖其中。这样能够避免(或者起到一定程度的间隔)弹性件之间以及弹性件与外部的其他物件之间的摩擦，减少损耗和摩擦产生的噪音。同时，由于其具有防止摩擦、增加耐磨性的作用，还具备的防止内部气囊51爆裂的功能。

优选的，本实用新型的高位螺旋弹簧11和低位螺旋弹簧12的扭转方向相反。由于高位螺旋弹簧11大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧12之外的，采用扭转方向相反的螺旋弹簧能够避免由于螺旋弹簧发生弯曲，而使得高位螺旋弹簧11和低位螺旋弹簧12相互抱死的问题。

在一些实施例中，该钢气互助弹性支撑单元可以用于床垫的设计，可以根据实际需要(如面积、支撑力度)将多个本专利的钢气互助弹性支撑单元拼接在一起。其中每一个钢气互助弹性支撑单元具有一基板4，基板4上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区2和第三弹性支撑区3；所述的第一弹性支撑区1包括高位螺旋弹簧11和低位螺旋弹簧12，高位螺旋弹簧11大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧 12之外且旋转方向相反，高位螺旋弹簧11的回复初始位置的高度相对于低位螺旋弹簧12的回复初始位置的高度高；所述的基板4开设有高位螺旋弹簧弧形凹槽和低位螺旋弹簧弧形凹槽，所述的高位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于高位螺旋弹簧11最靠近基板4的一圈弹簧的轮廓，所述的低位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于低位螺旋弹簧12最靠近基板4的一圈弹簧的轮廓。

所述的第二弹性支撑区2为板簧组合，板簧组合具有四个U形板簧件21， U形板簧件21的开口两两相对，将第一弹性支撑区1围在中间，U形板簧件 21的开口端以锐角斜支撑臂22连接下方基板4，两斜支撑臂22具弹性回复力使得其间的连接臂23具有回复初始位置的能力，所述连接臂23的回复初始位置的高度与低位螺旋弹簧12的弹性回复位置高度一致。U形板簧件21 与基板4之间设置有涡旋弹簧8。

所述的第三弹性支撑区3围绕第二弹性支撑区2设置，第三弹性支撑区3 包括至少一个矩形板簧件31，矩形板簧件31上的部分区域折叠形成朝向基板 4的倒Ω形折叠弹性区域32，矩形板簧件31通过倒Ω形折叠弹性区域32连接于基板4；矩形板簧件31的回复初始位置的高度位于高位螺旋弹簧11和低位螺旋弹簧12的弹性回复位置高度之间。矩形板簧件31与基板4之间设置有涡旋弹簧8。

若干连接纽带9从第一弹性支撑区1的高位螺旋弹簧11，经第二弹性支撑区2的U形板簧件21，直线延伸至第三弹性支撑区3的矩形板簧件31，并与路径上的高位螺旋弹簧11、U形板簧件21、矩形板簧件31连接。若干连接纽带9相互之间通过支带91连接成网。

在连接纽带9之外套设有一弹性膜5，弹性膜5与基板4共同围成一气囊 51，在基板4上的气囊51区域设有一连通气囊51内外的单向阀6；弹性膜5 内，第一弹性支撑区1的高位弹簧上方设有海绵垫7，海绵垫7支撑于弹性膜 5与高位弹簧之间。

在弹性膜5外侧还套设有圆弧金字塔形外套10，其以第一弹性支撑区1 的高位螺旋弹簧11为中心，将第一弹性支撑区1、第二弹性支撑区2和第三弹性支撑区3的各弹性件以及弹性膜5均覆盖其中。

在使用的时候，使用者倒在床垫上，由于体重或重力加速度的冲力的作用，气囊51先发生挤压变形(由于海绵的支撑，使得气囊51中存有丰富的空气，海绵在重力的作用下，很快压缩，释放空气)，变形方式为向四周膨胀，支撑面积扩大，且支撑力反馈及时。如果重力比较大，进一步的，对高位螺旋弹簧11挤压变形，之后为U形板簧件21、矩形板簧件31，进而压缩低位螺旋弹簧12。如果弹性回复位置靠上的弹簧件变形就足够提供支撑力时，可能有部分位置靠下的弹簧件不需要被启动。

当使用者施加的力量具有侧向的分力，由于连接纽带9与支带91的作用，使得整个单位为一个整体，提供侧向的弹性力，不但支撑了侧向分力，弹性单元也不易发生位置偏移而损坏。

当使用者离开床垫，由于压力释放，气囊51在弹簧件和海绵垫7的作用下，单向阀6从外部吸气进入气囊51，钢气互助弹性支撑单元的状态恢复。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，一基板上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区；

所述的第一弹性支撑区包括高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧，高位螺旋弹簧大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧之外，高位螺旋弹簧的回复初始位置的高度相对于低位螺旋弹簧的回复初始位置的高度高；

所述的第二弹性支撑区为板簧组合，板簧组合至少包括两个U形板簧件，两个U形板簧件的开口相对，将第一弹性支撑区围在两个U形板簧件中间，每个U形板簧件的开口端以锐角斜支撑臂连接下方基板，两斜支撑臂具弹性回复力使得其间的连接臂具有回复初始位置的能力，所述连接臂的回复初始位置的高度与低位螺旋弹簧的弹性回复位置高度一致；

所述的第三弹性支撑区围绕第二弹性支撑区设置，第三弹性支撑区包括至少一个矩形板簧件，矩形板簧件上的部分区域折叠形成倒Ω形折叠弹性区域，矩形板簧件通过倒Ω形折叠弹性区域连接于基板；

在基板以上第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区外套设有一弹性膜，弹性膜与基板共同围成一气囊，在基板上的气囊区域设有一连通气囊内外的阀。

2.根据权利要求1所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述弹性膜内，第一弹性支撑区的高位弹簧上方设有弹性垫，弹性垫支撑于弹性膜与高位弹簧之间。

3.根据权利要求1所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述第二弹性支撑区的板簧组合包括四个U形板簧件，U形板簧件的开口两两相对，将第一弹性支撑区围在中间。

4.根据权利要求1所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述的矩形板簧件的回复初始位置的高度位于高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧的弹性回复位置高度之间。

5.根据权利要求1至4任一所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述的基板开设有高位螺旋弹簧弧形凹槽和/或低位螺旋弹簧弧形凹槽，所述的高位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于高位螺旋弹簧最靠近基板的一圈弹簧的轮廓，所述的低位螺旋弹簧弧形凹槽的位置对应于低位螺旋弹簧最靠近基板的一圈弹簧的轮廓。

6.根据权利要求5所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，其还包括涡旋弹簧，涡旋弹簧设置于第二弹性支撑区的U形板簧件与基板之间，和/或第三弹性支撑区的矩形板簧件与基板之间，当U形板簧件，和/或矩形板簧件受到挤压时，板簧件向基板方向运动，进而将涡旋弹簧挤压变形，对板簧件背向基板的回复力。

7.根据权利要求1、2、3、4、6任一所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，其还包括若干连接纽带，连接纽带设置于弹性膜内，各连接纽带从第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧，经第二弹性支撑区的U形板簧件，直线延伸至第三弹性支撑区的矩形板簧件，并与路径上的高位螺旋弹簧、U形板簧件、矩形板簧件连接。

8.根据权利要求7所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述的若干连接纽带相互之间通过支带连接成网。

9.根据权利要求1、2、3、4、6、8任一所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，其还包括圆弧金字塔形外套，圆弧金字塔形外套设置于弹性膜的外侧，以第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧为中心，将第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区的各弹性件以及弹性膜均覆盖其中。

10.根据权利要求1所述的钢气互助弹性支撑单元，其特征在于，所述的高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧的扭转方向相反。