CN2662751Y - 软体床垫芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种软体床垫芯，其包括平行排列的“S”形弹簧，该弹簧按床垫标准高度折弯成“Z”形，串条簧扎接在相邻“Z”形的顶角和底角处，形成高度方向为连续三角形的弹簧芯，且“S”形弹簧沿床垫长度方向可以均匀排列或按人体生理密度和重量分布大小排列，在所述弹簧芯的上、下周边用围边钢丝进行围边，围边钢丝与弹簧之间用钢扣扣接，即成为软体床垫芯。“S”形弹簧不需高度专业化设备和专业人才生产，适宜于中、小企业小批量生产，降低设备投资，材料利用率高，为企业降低成本；实践证明承压能力远高于普通双锥体弹簧，使用寿命长，可根据人体生理组织特征调节密度和圈数，提高局部承载能力，满足人体特定生理弧度要求，保证健康睡眠。

Description

软体床垫芯

技术领域

本实用新型涉及软体床垫芯结构。

背景技术

软体床垫芯，是构成软体床垫的骨架组件，它与其它辅助面料通过一定的缝纫工艺即构成软体床垫，为人们提供休闲舒适性，使人们在工作疲倦之余和晚上睡觉躺卧时，能产生一种随着人们对它的压力增大而随之床垫对人的反压力增加，确保软体床垫与人体接触部位达到60-70％，使人们感觉更舒适。构成软体床垫芯的主要零件是弹簧，弹簧类型有两种，一种是双锥体弹簧，中国专利公开号为2494153的“新型连锁式弹簧床垫芯”，其所采用的弹簧为塔型压力弹簧，相当于双锥体弹簧，还有一种是圆柱形弹簧，生产上述两种弹簧必须有高度专业化的设备，并配备一定专业人员才能成批生产，高度专业化设备需要较大资金投入，造成初期投资规模较大，但设备利用率低，不适于中小企业的小批量生产，同时，由于人体生理组织特征，使重量分布不均，如背部和臀部是较重部位，无法调节弹簧组合的密度及串条簧的圈数，就无法提高特定部位的承重力而形成不同的承重区域，就无法满足正确保持人体睡眠时的生理弧度，更无法保证健康睡眠。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题皆在克服现有技术的缺陷而提供一种既适宜于中小企业生产，为企业降低成本；又能根据订货的特殊要求调节弹簧排列密度及串条簧的扎接圈数，以正确保持人体睡眠时的生理弧度，确保人们健康睡眠的软体床垫芯。

本实用新型的实施方案是：

一种软体床垫芯，其包括平行排列的弹簧，通过串条簧扎接固连成整体，弹簧的上、下周边用围边钢丝进行围边，围边钢丝与弹簧之间用钢扣扣接，其特征在于所述的弹簧呈“S”形，该弹簧按床垫标准高度折弯成“Z”形，串条簧扎接在相邻“Z”形的顶角和底角处，形成高度方向为连续三角形的弹簧芯。

所述的“S”形弹簧沿床垫长度方向可以均匀排列或按人体生理密度和重量分布大小排列。

所述的“S”形弹簧节与节之间以圆弧连接或直线连接，直线连接的交点处以小圆弧过渡。

按本实用新型设计的软体床垫芯中的“S”形弹簧的生产不需要高度专业化设备和专业人材，适宜于中、小企业的小批量生产，降低设备投入资金，为企业降低成本；弹簧可以生产成无限长，适宜于自动化生产，材料利用率高；通过试验证明，弹簧的承压能力比普通双锥体弹簧提高50％，没有侧翻现象，可延长床垫寿命；可根据人体生理组织特征，调节弹簧排列密度和串条簧圈数，使床垫形成不同的承重区域，提高局部承重能力，以满足正确保持人体睡眠时的生理弧度，保证健康睡眠。

附图说明

图1为本实用新型俯视结构示意图。

图2为图1的C向视图。

图3为图2的D向视图。

图4为图2的J处局部放大图。

图5为图2的K处局部放大图。

图6为节与节以圆弧连接的“S”形弹簧。

图7为节与节以直线连接的“S”形弹簧。

具体实施方式

下面将结合上述附图实施例对本实用新型再进行详细说明。

参见图1-7，软体床垫芯由弹簧1、串条簧2、围边钢丝3、钢扣4等构成。本实施例的弹簧呈“S”形，沿床垫长度方向按人体生理密度和重量分布大小排列，排列间距B＝110-160mm，图1的“M”区域为臀部就寝范围，“N”区域为背部就寝范围，生理密度大，弹簧排列密些，其余区域可排得疏些。所述的“S”形弹簧有如图6所示的节与节以圆弧连接的，也有如图7所示的节与节以直线连接的，直线连接的交点处以小圆弧过渡。该弹簧可进行全自动连续生产，制成无限长，按床长度要求截断，使弹簧利用率提高。

“S”形弹簧1按床垫标准高度H＝140mm折弯成“Z”形，然后用串条簧2对相邻“Z”形的顶角和底角处进行扎接，形成如图2的高度方向为连续三角形的弹簧芯，再在弹簧芯的上、下周边用围边钢丝3进行围边，床两端部的围边钢丝与弹簧之间用类似于夹紧打包机的钢扣4扣接，形成一个整体的弹簧床垫芯。

本实用新型“S”形弹簧的加工成形是一个关键，要确保一定的承重能力，使人体与床垫的接触部位达60-70％，才能给人一个舒适感觉。因此，弹簧的设计与制作是至关重要的，主要体现在弹簧宽度L和弹簧二分之一节距t的设计，按软体床垫的承荷能力标准，根据经验与企标要求，在每10cm×10cm面积上能承受6.5kg重量为设计依据，达到适应外界形状变化所产生的变形、在失去重量压力后又能迅速恢复原状为合格的标准数据为设计依据，对弹簧宽度L和节距t的设计分述如下：

(一)弹簧宽度L

“S”形弹簧采用钢丝直径为Φ1.4mm，在6.5kg压力下，其最大宽度L的计算按悬臂梁的力学计算公式：

最大剪切力 $Q=\frac{-{\mathrm{qx}}^2}{L}$

式中q—负荷，按6.5kg·f计

L——悬臂梁长度

X——负荷作用在整个梁上的支点距离，设处在梁中点，即 $X=\frac{L}{2}$

由于钢丝直径确定为Φ1.4mm，承受的最大剪切力Q也已确定，其中钢丝的单位承受力按对称循环下持久极限力计算，持久极限力σ_-1＝0.4{σ_b}，

其中σ_b——材料抗拉强度，钢丝I型为220kg·f/mm²，则

Q_1.4＝σ_-1×S_1.4

式中S_1.4为Φ1.4mm的圆面积，上述公式简化后： $L=\frac{Q}{\frac{q}{4}}=\frac{4Q}{q}$ 计算结果L＜85mm。

(二)弹簧节距t

“S”形弹簧节距t要确保弹簧在负荷作用下不产生变形的前提下设计，其计算公式可简化为活动简支梁，要求最大变形量f不超过0.5mm：

$f=\frac{{q\·l}^4}{120\mathrm{EJ}}$

式中

f——简支梁最大变形量0.5mm

l——简支梁跨度，即所要计算的t

q——作用在钢丝上的负荷值，为6.5kg·f

E——钢丝弹性模数2×10^-6

J——钢丝截面惯性矩J＝0.049d4

由于钢丝直径d暂定为Φ1.4mm，最大变形量f不超过0.5mm，通过公式简化为

$l^4=\frac{f\·120E\·J}{q}$

通过计算得l＝43mm，即t＝43mm。

本实用新型软体床垫芯可根据用户订货要求，按人体背部和臀部较重的特点，调整串条簧的串入圈数或增加弹簧密度，藉以提高弹簧承重能力，形成不同的承重区域，使床垫能更正确保持人体睡眠时的生理弧度，保证健康睡眠。

Claims (3)

1、一种软体床垫芯，其包括平行排列的弹簧(1)，通过串条簧(2)扎接固连成整体，弹簧的上、下周边用围边钢丝(3)进行围边，围边钢丝与弹簧之间用钢扣(4)扣接，其特征在于所述的弹簧(1)呈“S”形，该弹簧按床垫标准高度折弯成“Z”形，所述的串条簧(2)扎接在相邻“Z”形的顶角和底角处，形成高度方向为连续三角形的弹簧芯。

2、根据权利要求1所述的软体床垫芯，其特征在于所述的“S”形弹簧(1)沿床垫长度方向可以均匀排列或按人体生理密度和重量分布大小排列。

3、根据权利要求1或2所述的软体床垫芯，其特征在于所述的“S”形弹簧(1)节与节之间以圆弧连接或直线连接，直线连接的交点处以小圆弧过渡。

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