CN210354014U - 一种负泊松比床垫及其垫层 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种负泊松比床垫及其垫层，涉及床垫领域。负泊松比床垫包括两层间隔布置的垫层以及设置在两垫层之间的弹性支撑结构，至少一个垫层的内部开设有平行于垫层的层面方向延伸的负泊松比孔，且所述负泊松比孔在平行于垫层的层面方向上间隔分布，在垫层内部开设负泊松比孔，使垫层的内部形成空腔有利于提高垫层的柔软舒适性，在床垫受压时，位于负泊松比孔周围的其他部分向内靠拢收缩，通过其他部分的填补提高了垫层的支撑性能，而且相比于现有技术中三维间隔负泊松比间隔针织物的加工方法更加简单，降低了生产成本，有利于市场推广应用。

Description

一种负泊松比床垫及其垫层

技术领域

本实用新型涉及床垫技术领域，具体涉及一种负泊松比床垫及其垫层。

背景技术

床垫是日常生活中常见的床上用品，具有软硬适中、回弹性能和支撑性能好的特点，普通床垫一般采用两层海绵层之间夹设弹簧的结构，通过内部弹簧对使用者进行有力的弹性支撑，在实际使用中，通常海绵层的材质柔软、弹性支撑性能差，主要是为了增大与人体的接触面积，缓冲人体承受的弹簧支撑力的作用。

如授权公告号为CN103287025B、授权公告日为2015.12.02的中国实用新型专利公开了一种三维负泊松比间隔针织物及其制作方法，该三维负泊松比间隔针织物包括第一表层织物、第二表层织物以及将第一表层织物和第二表层织物连接在一起的间隔纱层，第一表层织物和第二表层织物为具有负泊松比效应的表层结构；该制作方法包括：以三维网眼间隔针织物为基础织物；以及通过热定型方法使该基础织物的表层结构保持有负泊松比效应，得到三维负泊松比间隔针织物。该三维负泊松比间隔针织物的负泊松比效应显著且回弹性良好。

传统的材料或者结构一般是正泊松比结构，例如橡皮，在冲击载荷作用下发生压缩变形，其周侧部分会沿与冲击载荷垂直的方向向四周扩散，而负泊松比结构在冲击载荷的作用下压缩时，其周侧部分垂直于冲击载荷的方向向内发生收缩，由四周向冲击部位进行填补，从而使负泊松比结构的局部密度增大、模量迅速提高。正是利用负泊松比结构的这一关键特性，使得现有三维间隔负泊松比间隔针织物具有回弹性良好的优点，如果将现有三维间隔负泊松比间隔针织物直接用于床垫上以替换海绵层，虽然能够起到确保舒适性及增强弹性支撑的作用，但由于三维间隔负泊松比间隔针织物的制作工艺麻烦，成本较高，不利于市场推广应用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种负泊松比床垫，以解决现有三维间隔负泊松比间隔针织物直接用于床垫上以替换海绵层，由于三维间隔负泊松比间隔针织物的制作工艺麻烦，成本较高，不利于市场推广应用。同时本实用新型的目的还在于提供一种负泊松比床垫的垫层。

本实用新型的负泊松比床垫的技术方案为：

负泊松比床垫包括两层间隔布置的垫层以及设置在两垫层之间的弹性支撑结构，至少一个垫层的内部开设有多个沿平行于垫层的层面方向延伸的负泊松比孔，且所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔分布。

有益效果：在垫层内部开设负泊松比孔，使垫层的内部形成空腔有利于提高垫层的柔软舒适性，在床垫受压时，位于负泊松比孔周围的其他部分向内靠拢收缩，通过其他部分的填补提高了垫层的支撑性能，而且相比于现有技术中三维间隔负泊松比间隔针织物的加工方法更加简单，降低了生产成本，有利于市场推广应用。

进一步的，所述负泊松比孔为具有星形截面的星形孔或者具有手形截面的手形孔。

进一步的，为了确保垫层弹性变形的均匀性，所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔均布。

进一步的，为了提高用户的产品体验，兼顾柔软舒适和弹性支撑这两种特点，所述垫层为由乳胶材料制成的乳胶层或者由橡胶材料制成的橡胶层。

进一步的，所述负泊松比孔沿床垫的宽度方向横向延伸且在床垫的长度方向上间隔布置。当使用者躺卧在垫层上时，垫层根据人体曲线发生相应的起伏变化，使垫层能够更加贴合于人体的背部曲线，有效提高支撑性和使用舒适性。

进一步的，所述弹性支撑结构为负泊松比立体支撑结构或者弹簧。

本实用新型的垫层的技术方案为：

垫层包括垫层本体，所述垫层本体的内部开设有多个沿平行于垫层的层面方向延伸的负泊松比孔，且所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔分布。

有益效果：在垫层内部开设负泊松比孔，使垫层的内部形成空腔有利于提高垫层的柔软舒适性，在垫层受压时，位于负泊松比孔周围的其他部分向内靠拢收缩，通过其他部分的填补提高了垫层的支撑性能，而且相比于现有技术中三维间隔负泊松比间隔针织物的加工方法更加简单，降低了生产成本，有利于市场推广应用。

进一步的，所述负泊松比孔为具有星形截面的星形孔或者具有手形截面的手形孔。

进一步的，为了确保垫层弹性变形的均匀性，所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔均布。

进一步的，为了提高用户的产品体验，兼顾柔软舒适和弹性支撑这两种特点，所述垫层本体为由乳胶材料制成的乳胶层或者由橡胶材料制成的橡胶层。

附图说明

图1为本实用新型的负泊松比床垫的具体实施例1中床垫的剖视示意图；

图2为图1中床垫的局部剖视示意图；

图3为图1中A处的局部放大示意图。

图中：1-乳胶层、11-第一星形孔、12-第二星形孔、13-第三星形孔、2-橡胶层、3-负泊松比立体支撑结构、4-垫罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的负泊松比床垫的具体实施例1，如图1、图2所示，负泊松比床垫包括间隔设置的两个垫层以及夹设在两垫层之间的负泊松比立体支撑结构3，两个垫层分别为由乳胶材料制成的乳胶层1和由橡胶材料制成的橡胶层2，使用时，乳胶层1一面朝上放置，供使用中躺卧于乳胶层1上，乳胶层1具有良好的回弹性和透气性，满足使用者对舒适性的要求；橡胶层2由高强度的整块橡胶制成，且具有较好的弹性，能够起到内部的负泊松比立体支撑结构3起到稳定的支撑作用，避免长期受压引起变形、破损的问题，确保了整个床垫的使用寿命。

乳胶层1的内部冲孔加工有负泊松比孔，冲孔加工相比于现有技术中三维间隔负泊松比间隔针织物的加工方法更加简单，降低了生产成本，有利于市场推广应用。在本实施例中，乳胶层1的负泊松比孔为平行于乳胶层1的层面且沿床垫的宽度方向横向延伸的长孔，且乳胶层1的负泊松比孔在平行于乳胶层1的层面且沿床垫的长度方向并列间隔布置有多组。乳胶层1的负泊松比孔沿床垫的宽度方向延伸且在床垫的长度方向上并列，当使用者躺卧在乳胶层1上时，乳胶层1根据人体曲线发生相应的起伏变化，使乳胶层1能够更加贴合于人体的背部曲线，有效提高支撑性和使用舒适性。在其他实施例中，为了适应用户的不同需求，乳胶层1的负泊松比孔还可平行于乳胶层1的层面且沿床垫的长度方向延伸，且乳胶层1的负泊松比孔在平行于乳胶层1的层面且沿床垫的宽度方向横向并列间隔布置有多组。

如图3所示，乳胶层1的负泊松比孔为星形的截面形状，本实施例中，乳胶层1的负泊松比孔为呈中心对称的四角星形孔，乳胶层1的四角星形孔具有负泊松比结构的特点。即沿床垫的厚度方向对乳胶层1释压时，四角星形孔沿床垫的厚度方向收缩，由于四角星形孔周围的乳胶部分受到挤压作用，该乳胶部分沿垂直于床垫的厚度方向朝四角星形孔中心位置收缩，由于收缩的乳胶部分填充了四角星形孔的内部空腔，该区域内的乳胶量增多，提高了乳胶层的支撑性能，满足使用者不同的弹性支撑的要求。也就是说，对乳胶层1的压力越小乳胶层1越容易压缩变形，反之，对乳胶层1的压力越大乳胶层1越不容易压缩变形。具体的产品体验是使用者先得到初段的软性支撑，随着压力和压缩量增大越能够得到后续的、更加强有力的弹性支撑。为了满足使用者对弹性支撑力度的不同要求，在其他实施例中，乳胶层的负泊松比孔可以是对称的五角星形孔、六角形星形孔或者其他多角星形孔等。

乳胶层1的内部沿床垫的长度方向上交替分布有大组的四角星形孔组和小组的星形孔组，其中大组包括第一星形孔11、第二星形孔12以及第三星形孔13；小组包括第一星形孔11和第二星形孔12，且在空间上呈现大组的四角星形孔和小组的四角星形孔沿乳胶层1的厚度方向错开分布。大组、小组的交替布置使得整块的乳胶层1具有支撑性能和回弹性能不同的区域，提高了乳胶层1对人体的弹性支撑作用，能够使人体的不同部位得到均匀受力。第一星形孔11的泊松系数大，作为另一个极端，第三星形孔13的泊松系数小，介于第一星形孔11和第三星形孔13之间的第二星形孔12，其结构形状和泊松系数也介于二者之间。乳胶层1的外层具有更加柔软的支撑性能，在使用者刚接触时得到舒适的触感反馈，随着压力和压缩量的增大，靠内层起到更有力的弹性支撑，使得整个乳胶层的内部更加弹性强度更大、更有力，最终呈现出兼顾柔软舒适和弹性有力支撑的双重性能，提高了使用者的产品体验。

橡胶层2的内部结构与上述乳胶层1的内部结构相同，即橡胶层2中冲孔加工有截面形状为星形的负泊松比孔，橡胶层2的负泊松比孔为平行于橡胶层2的层面且沿床垫的宽度方向横向延伸的长孔，在橡胶层2的内部沿其厚度方向设有泊松比系数不同的四角星形孔，该四角星形孔沿床垫的宽度方向延伸且在橡胶层2的长度方向上并列布置有多组，且相邻两组的四角星形孔沿橡胶层2的厚度方向错开分布。为了满足用户对床垫透气性的要求，在其他实施例中，橡胶层上可开设有沿其厚度方向贯穿上下两层面的通孔，且通孔在橡胶层的层面上间隔均布。为了简化结构、降低生产成本，在其他实施例中，橡胶层还可以是实心结构。

介于乳胶层1和橡胶层2之间的负泊松比立体支撑结构3为四棱柱框架结构，该负泊松比立体支撑结构3沿床垫的宽度方向的投影为凹四边形，凹四边形包括两条夹角成锐角的长边和两条夹角呈钝角的短边，且该凹四边形为对称形状。各负泊松比立体支撑结构3沿床垫的长度方向并列连接，且沿床垫的厚度方向叠设有上下两层，上层的负泊松比立体支撑结构3钝角顶点与下层的负泊松比立体支撑结构3的锐角顶点连接。当床垫受压时，负泊松比立体支撑结构3的位于对称轴两侧部分向靠近对称轴方向收缩，由于自身具有较高的弹性强度，负泊松比立体支撑结构3收缩时其弹性强度增大，使得床垫能够更好地起到弹性支撑作用，能够有效承托用户的身体，确保长期受压后结构依然稳定可靠。在乳胶层1、橡胶层2的外部还包覆有垫罩4，通过垫罩4的包裹对内部的乳胶层1、橡胶层2以及负泊松比立体支撑结构3起到有效的固定作用，垫罩4由棉布和高密度海绵紧密缝合而成，通过高密度海绵与乳胶层1、橡胶层2之间的连接，提高了整个床垫的整体度。

本实用新型的负泊松比床垫的具体实施例2，与具体实施例1的不同在于，乳胶层内部的冲孔加工出的负泊松比孔可为手形的截面形状，手形孔也具有负泊松比结构的特点，同样可在压缩时其弹性支撑性能增强。在其他实施例中，负泊松比孔的截面形状还可以为剑形或者类蜂窝形。

本实用新型的负泊松比床垫的具体实施例3，与具体实施例1的不同在于，负泊松比立体支撑结构可以是替换成传统床垫中的圆柱压缩弹簧，同样能够起到有效承托用户身体的作用。

本实用新型的负泊松比床垫的具体实施例4，与具体实施例1的不同在于，床垫可以为双乳胶层以及夹设在两个乳胶层之间的负泊松比立体支撑结构，双乳胶层能够起到双面使用的效果，相比于一层乳胶层加一层橡胶层的结构，省去了区分反面的操作，方便了用户的实际使用。在其他实施例中，乳胶层可以替换成由海绵材料制成的海绵层，或者其他材质的垫层等。

本实用新型的垫层的具体实施例，与本实用新型的负泊松比床垫的具体实施方式中垫层的各具体实施例相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种负泊松比床垫，其特征是，包括两层间隔布置的垫层以及设置在两垫层之间的弹性支撑结构，至少一个垫层的内部开设有多个沿平行于垫层的层面方向延伸的负泊松比孔，且所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔分布。

2.根据权利要求1所述的负泊松比床垫，其特征是，所述负泊松比孔为具有星形截面的星形孔或者具有手形截面的手形孔。

3.根据权利要求1所述的负泊松比床垫，其特征是，所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔均布。

4.根据权利要求1或2或3所述的负泊松比床垫，其特征是，所述垫层为由乳胶材料制成的乳胶层或者由橡胶材料制成的橡胶层。

5.根据权利要求1所述的负泊松比床垫，其特征是，所述负泊松比孔沿床垫的宽度方向横向延伸且在床垫的长度方向上间隔布置。

6.根据权利要求1所述的负泊松比床垫，其特征是，所述弹性支撑结构为负泊松比立体支撑结构或者弹簧。

7.一种垫层，其特征是，包括垫层本体，所述垫层本体的内部开设有多个沿平行于垫层的层面方向延伸的负泊松比孔，且所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔分布。

8.根据权利要求7所述的垫层，其特征是，所述负泊松比孔为具有星形截面的星形孔或者具有手形截面的手形孔。

9.根据权利要求7所述的垫层，其特征是，所述负泊松比孔沿平行于垫层的层面方向间隔均布。

10.根据权利要求7或8或9所述的垫层，其特征是，所述垫层本体为由乳胶材料制成的乳胶层或者由橡胶材料制成的橡胶层。

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