專利名稱：彈簧床墊的彈性支承組件及彈簧床墊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種人類生活用品領域，具體涉及一種用于彈簧床墊的彈性支承組件及彈簧床墊。
背景技術：
人的一生大約有三分之一的時間是在床上度過的，床是人類生活中非常重要必需品。過去，床是是在堅硬的床板上鋪設稻草或棉墊組合構成，這種結構即可以保證床面具有一定的平整度，同時接觸人體部分又較為柔軟暖和。然而，對于炎熱的夏天來說，稻草或棉墊層會導致與人體接觸部分通風和散熱效果差，而直接睡在堅硬的床板面上會使人感覺很不舒服。彈簧床的發明，由于其固有的彈性特征，較之于過去的床板硬床，可使人既感覺柔軟舒服，又由于彈簧層中各彈簧之間設有間隔，從而具有較好的通風散熱效果。現有的彈費床墊通常由彈簧骨架和將彈簧骨架包覆的包覆面構成。就彈簧骨架而言，它實際上是一個由若干支承彈簧相互排列而成的一個彈性支承層。現有彈簧床墊的主要缺點，一是彈簧的初始階段存在間隙和彈性性能不穩定，二是彈簧骨架較為松軟，變形大，會影響長時間睡眠 的舒適性，甚至睡眠者會有腰酸、背痛、不舒服的感覺。為解決上述缺陷，床墊設計師們做了各種改進，從中國專利局公開的文獻看，俱是對彈簧的材料、性能、各彈簧的布局方式進行的改變，床墊使用時間長后，仍具有上述不足。因此，有必要對上述現有產品作更進一步的改進。

發明內容
本發明目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種彈簧床墊及其彈性支承組件，其可被預壓縮，可有效改善彈簧床墊的受力變形性能。本發明為實現上述目的所提出的彈性支承組件技術方案是一種彈簧床墊的彈性支承組件，包括支承彈簧和給所述支承彈簧施壓，以使所述支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。本發明還提供了一種彈簧床墊，包括彈性支承層和位于所述彈性支承層外表面的包覆層，所述彈性支承層包括多個并列排布的支承彈簧，所述支承彈簧處于預壓縮狀態。具體地，所述支承彈簧被預壓縮至彈性穩定階段。具體地，所述支承彈簧被預壓縮的變形量至少為該支承彈簧自由高度的38. 2%。具體地，所述支承彈簧被預壓縮的變形量至少為該支承彈簧自由高度的50%。具體地，所述支承彈簧被預壓縮的變形量至少為該支承彈簧自由高度的61.8%。進一步地，所述彈性支承層還包括一個或者多個給所述彈性支承層內的所述支承彈簧施壓以使該支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。具體地，所述預應力構件設置于所述支承彈簧的中心軸線上，或者所述預應力構件與所述支承彈簧的中心軸線或伸縮方向平行。具體地，所述預應力構件兩端分別與所述支承彈簧的上下端連接。
具體地，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的線繩，所述線繩兩端連接點之間的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的套筒構件或氣缸組件，所述套筒構件或氣缸組件可自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為用于容納并壓縮所述支承彈簧的安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件，所述安裝袋或筒狀構件的高度小于所述支承彈簧自由高度；或者，所述預應力構件為可將所述支承彈簧預壓縮并纏繞固定的繩帶或柔性柵格狀構件或布片。進一步地，所述支承彈簧的上下兩端還設置有支架，所述預應力構件兩端分別連接于所述支架上；或者所述支承彈簧的上下兩端還設置有為條狀或片狀或線狀的聯結構件，所述預應力構件兩端分別連接于所述聯結構件上。具體地，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端之支架或聯結構件上的線繩，所述線繩兩端連接點之間的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度或者所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的支架或聯結構件的拉伸彈簧， 所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端之支架或聯結構件上的套筒構件或氣缸組件，所述套筒構件或氣缸組件可自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧的自由高度。本發明彈簧床墊中的支承彈簧由于在使用之前被預壓縮，可在使用中使之處于彈性穩定階段，可避免或大大減少支承彈簧初始階段彈性不穩定造成的睡眠不舒服現象；通過進一步設置給所述支承彈簧施壓，以使所述支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件，對支承彈簧進行預壓縮并使其產生預應力，可減少彈性支承層的變形量，避免支承彈簧初始受力時的間隙或非線彈性的影響，改善支承彈簧的彈性伺服度和靈敏度，從而使睡眠者感覺舒服。本發明結構簡單，容易實現，方便實用。


圖I為彈簧床墊中支承彈簧的受力變形曲線圖；圖2為本發明彈簧床墊實施例一結構示意圖；圖3為本發明預應力構件實施例一結構示意圖；圖4為本發明預應力構實施例二結構示意圖；圖5為本發明預應力構實施例三結構示意圖；圖6為本發明預應力構實施例四結構示意圖；圖7為本發明預應力構實施例五結構示意圖；圖8為本發明預應力構件通過支架與支承彈簧連接方式實施例一結構示意圖；圖9為本發明預應力構件通過支架與支承彈簧連接方式實施例二結構示意圖；圖10為本發明預應力構件通過支架與支承彈簧連接方式實施例三結構示意圖；圖11為本發明預應力構件通過支架與支承彈簧連接方式實施例四結構示意圖；圖12為本發明預應力構件通過聯結構件與支承彈簧連接方式實施例結構示意圖13為本發明彈簧床墊實施例二結構示意圖。
具體實施例方式申請人:研究發現，彈簧床墊的支承彈簧屬于一種壓縮彈簧，這種彈簧在受到壓力作用下發生壓縮變形，其受力變形曲線P S可分為三個階段(見圖I)，其中第一階段為初始階段(Oa段)，第二階段為彈性穩定階段(ab段)，第三階段為屈服階段(be段)。一般來說，第一階段(oa段)由于受到材料性能和各種間隙等因素的影響，P S曲線不會是嚴格的線彈性，彈簧工作在這個階段是不理想的，對人體的彈性支托力不夠，尤其是支持人體自然翻身的彈性伺服度不靈敏，容易引起腰痛或肌肉酸痛等現象。第二階段(ab段)線彈性好，是彈簧的最佳工作階段。在彈簧的設計制造方面，高 品質的彈簧就是盡量縮短oa段的長度，盡量減小oa段內非線彈性的幅度，這需要較高的成本，并且一般都難以完全消除。第三階段(be段)彈簧進入屈服階段，其被壓縮后彈性難以恢復，會逐漸產生塑性變形而失去彈性。傳統彈簧床墊對人體的支承力是通過支承彈簧發生變形而獲得的，所需支承力越大，變形就越大，支承彈簧越柔，即彈簧的剛度系數越小，變形也就越大。一般來說，支承彈簧越柔軟，人體睡眠會越舒服，但變形過大反而會導致長時間睡眠的不舒服甚至腰疼。對于傳統的彈簧床墊來說，柔軟性與變形大是相伴相生的，不可能既要彈簧柔軟而又不讓其產生大的變形，這是由彈簧的受力變形本身的特性所決定的。本發明從基本的力學原理入手，改變彈簧床墊的受力變形機制，使之既要彈簧柔軟而又不讓其在承受人體睡眠時產生較大的變形。本發明通過使位于床墊內的支承彈簧處于預壓縮狀態，當人體重量作用于支承彈簧時，支承彈簧對人體的支承力首先來自于預應力的釋放，只有當其釋放的預應力不夠時，支承彈簧才開始發生變形以彌補其不足的部分。當支承彈簧有足夠的預壓縮使其內產生的預應力水平與人體重量作用時產生的壓力水平相當或更大時，人體睡眠將不會使支承彈簧整體再發生壓縮變形，但這時，支承彈簧可以是很柔軟的。這樣，通過預應力的手段，可將支承彈簧的柔軟性與其發生較大的變形分離，就像一位無形的天使，在人們享受彈簧床墊柔軟舒適的同時，它無時無刻都在為你消除柔軟的彈簧所產生的變形過大的缺陷。其次，通過給支承彈簧以預壓縮，可使支承彈簧越過彈簧變形的初始階段，使支承彈簧工作在圖I所示的彈性穩定階段(圖I中的ab段)，該階段的彈性性能最為理想。根據目前市場上用于床墊的支承彈簧的品質，考慮各個品牌各個廠家生產的各種材料的支承彈簧的測試結果及其離散性，彈性穩定階段點a(見圖I)的變形量較大，為了達到較高的保證率和睡眠舒適性，較理想地支承彈簧被預壓縮的變形量至少應為其自由高度的38. 2%。本發明為彈簧床墊性能的改進提供了理論基礎和豐富多樣的可能性。引入了一個預壓縮系數C的概念，在彈簧床墊中，它等于預壓縮的支承彈簧內產生的預應力水平與睡眠時人體重量在支承彈簧內產生的應力水平之比。當C > I時，支承彈簧對人體的支承力全部來源于預應力的釋放和轉化，床墊的彈性支承層整體上不發生新的壓縮變形。當C= 0.6時，支承彈簧對人體的支承力60%來自于預應力的釋放和轉化，40%來自于支承彈簧當人體躺下時發生的新增壓縮變形。因此，彈簧床墊設計制造可以采用不同的C值大小(O O. I)，調整床墊的變形量，以適應不同人群的需求。在床墊的設計制造時，還可以采用不同的C值與不同的K值(支承彈簧的剛度系數)組合，制造出各種不同柔軟度和不同變形組合的床墊，使睡眠產生意想不到的舒適。如，采用很軟的彈簧(K值很小)和高預壓縮系數(O I)組合，睡眠時床墊的平均整體壓縮變形幾乎為零，但床的支承彈簧卻是非常柔軟，人睡眠的感覺飄飄若仙。根據睡眠體驗，采用較柔軟的支承彈簧，支承彈簧預壓縮的變形量達到其自由高度的50%后將得到明顯的舒適感，有時達到61. 8%后其感覺還會更好。因此，一個比較適中的預壓縮量是至少達到支承彈簧自由高度的50%，還有一個較合適的預壓縮量是至少達到支承彈簧自由高度的61.8%。在床墊設計制造時，還可以選擇不同類型的預應力構件來達到不同的舒適性和睡眠體驗。如線繩一類的預應力構件，其預應力的釋放是在人體重量作用于支承彈簧的瞬間完成的；而拉伸彈簧一類的預應力構件，其預應力的釋放與支承彈簧的增量變形成比例，是緩釋的。因此，不同的K值，不同的C值，不同的預應力構件，三者的組合有成千上萬種，帶給人類睡眠的新體驗，也將非常豐富多彩。可以大膽的預言，本發明將為床墊設計制造行業帶來一個全新的發展機遇。基于上述理論研究，本發明首先提供了一種用在彈簧床墊中的彈性支承組件，所述的彈性支承組件中包括至少一支承彈簧，該支承彈簧可以是一個壓縮彈簧，在設置于彈簧床墊中時，處于預壓縮狀態，即該支承彈簧在使用之前已被施壓產生并保持預定的壓縮 變形量。較理想地，所述支承彈簧可被預壓縮至彈性穩定階段。這樣，通過給支承彈簧施壓，可使支承彈簧預先產生一個預壓縮，并使預壓縮量大于或等于圖I中曲線中的oa段的長度，從而使支承彈簧可以直接工作在ab段，可以避免或大大減少支承彈簧工作在初始階段(圖I中的oa段)由于彈性性能不佳導致的人體睡眠的不舒適。具體地，所述支承彈簧可在加工時預先壓縮到設計的變形量并保持，通過一預應力構件加載在各支承彈簧上并鎖定，使所述支承彈簧處于預壓縮狀態，并使支承彈簧產生預壓縮后被鎖定保持設計的變形量。預應力構件的功能和作用，一是給支承彈簧加載，使支承彈簧得以預壓縮；二是鎖定支承彈簧的兩端限制支承彈簧的伸長變形使其處于預壓縮狀態不變；三是不妨礙支承彈簧的壓縮變形。這種方式，成本低，且容易實現。此外，支承彈簧預壓縮的方法還有很多，如溫度應力方法，材料應力方法等等，只要能給支承彈簧加載并鎖定限制其伸長變形，但又容許其壓縮變形即可。參見圖2、圖13，本發明提供了一種彈簧床墊結構，其包括一彈性支承層3，位于所述彈性支承層3之外表面，可包覆有使整個床墊舒適美觀的包覆層1，以形成一整體彈簧床墊。所述彈性支承層3內并列排布有多個支承彈簧32，各支承彈簧32處于預壓縮狀態。如上述所述，支承彈簧32的預壓縮量應達到其彈性穩定階段(如圖I中的a點以后)，或者考慮其舒適性，至少為支承彈簧自由高度的38. 2% (如支承彈簧的自由高度為170mm，預壓縮量至少為65mm)。支承彈簧32的排布方式沒有限制，可按床墊大小呈橫向和縱向排列于整個床墊，也可斜向排列。為了給所述彈性支承層3內的支承彈簧32施壓以使得所述支承彈簧32處于預壓縮的狀態，采用一個或多個預應力構件5。預應力構件5可以是一條線繩、拉伸彈簧或套筒構件等，還可以是一個有一定抗拉強度的安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件等，還可以是可纏繞固定的繩帶或柔性格柵狀構件或布片等。預應力構件5的設置方式，可以多種多樣，一種是針對單個支承彈簧32，給各支承彈簧32設置一個或多個給其施壓從而使所述支承彈簧32得以預壓縮的預應力構件5。所述預應力構件5的兩端分別與所述支承彈簧32的上下端固定連接形成一個彈性支承組件。通過所述預應力構件5，可對每個支承彈簧32施加一預應力，同時通過預應力構件5對各支承彈簧32的自由伸長進行限制，從而使各支承彈簧32處于預壓縮狀態；第二種方式也是針對單個支承彈簧32，給各支承彈簧32設置一個或多個預應力構件形成一個彈性支承組件，但與上一種方式不同的是在每個支承彈簧32的上下端設置有支架，支架可以是壓桿、十字架、扣板等。預應力構件固定連接于支架，并通過支架給支承彈簧施壓并使之處于預壓縮狀態。第三種方式是在并列排布的支承彈簧32的上下端對稱設置聯結構件，預應力構件32與支承彈簧32的中心軸線或伸縮方向平行設置并連接于聯結構件 ，通過聯結構件對支承彈簧32施壓并使之處于預壓縮狀態。圖2-圖13展示了本發明彈簧床墊中具有預應力構件的實施例結構。參見圖3，作為本發明預應力構件的第一種實施結構，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5可采用線繩503，如彈性鋼絲或尼龍繩或玻璃纖維線，所述線繩503的兩端分別沿支承彈簧32的軸心線連接在支承彈簧32的上、下兩端，線繩503兩端固定上述連接點之間的長度應小于支承彈簧32自由伸展時的長度，即小于所述支承彈簧32的自由高度，通過線繩503來使支承彈簧32被預壓縮。這樣，在支承彈簧32回位時，由于線繩503的牽制作用，在支承彈簧32本身具有的彈性力情形下，不會回到其自由伸長時的長度，從而限制了支承彈簧32的變形量，使支承彈簧32處于預壓縮狀態；而支承彈簧32受壓時，由于線繩503本身自由形變的特性，不會對支承彈簧32壓縮時產生任何影響。這種結構，簡單可靠，容易實現，成本也非常低廉。參見圖4，作為本發明預應力構件的第二種實施結構，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5可采用一圈徑小于支承彈簧32的拉伸彈簧504，所述拉伸彈簧53的自由長度(自由長度指拉伸彈簧在自由狀態下的長度)小于所述支承彈簧32的自由高度(自由高度指壓縮彈簧在自由狀態下的總長度)，拉伸彈簧504的兩端分別沿支承彈簧32的軸心線連接在支承彈簧32的上、下兩端。支承彈簧32回位時，由于拉伸彈簧504的牽制作用，雖然支承彈簧32本身具有一定的彈性力，但不會回到其自由高度位置，從而限制了支承彈簧32的變形量，使支承彈簧32處于預壓縮狀態；而支承彈簧32受壓時，由于拉伸彈簧53不會對支承彈簧32產生不利影響，同樣實現了本發明目的。這種結構，同樣簡單可靠，容易實現，成本低廉。另外，在采用拉伸彈簧504作為預應力構件時，彈簧床墊對人體的支承剛度為支承彈簧32的剛度系數與拉伸彈簧504的剛度系數之和，可以減小彈簧床變形過大的缺陷。參見圖5，作為本發明預應力構件的第三種實施結構，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5可采用套筒構件或伸縮氣缸結構。參見圖5，本發明圖示為套筒構件505，所述套筒構件505設于支承彈簧32的軸心線上，兩端分別固定連接于所述支承彈簧32的上、下兩端，所述套筒構件505包括活動桿5051、套設于活動桿5051上的套筒5054、與套筒5054連接的套桿5053，所述活動桿5051 —端設有活動帽5052，設于套筒5054筒腔內，可在筒腔內沿套筒5054軸線移動，活動桿5051另一端連接支承彈簧32的一端，套桿5053 —端與套筒524連接，套桿5053另一端連接支承彈簧32的另一端。套筒構件505或伸縮氣缸結構伸長時的總長度應小于支承彈簧32自由伸展時的長度，即套筒構件505或氣缸組件可自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧32的自由高度。支承彈簧32回位時，由于套筒構件505或伸縮氣缸結構牽制作用，雖然支承彈簧32本身具有一定的彈性力，但不會回到其自由伸長時的長度，從而限制了支承彈簧32的變形量，使支承彈簧32處于預壓縮狀態；而支承彈簧32受壓時，套筒構件505或伸縮氣缸結構的長度可隨支承彈簧32的壓縮而縮短，不會對支承彈簧32壓縮時產生任何影響，亦同樣實現了本發明目的。這種結構，其可靠性相對較高，但成本較之于上述兩種實施例結構相對高一些。參見圖6，作為本發明預應力構件的第四種實施結構，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5為用于容納并壓縮所述支承彈簧32的安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件506，所述安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件506的高度小于所述支承彈簧自由高度，即通過安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件506將支承彈簧32包覆于內，使支承彈簧32被預壓縮。這樣，在支承彈簧32回位時，由于安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件506的牽制作用，在支承彈簧32本身具有的彈性力情形下，也不會回到其自由伸長時的高度，從而限制了支承彈簧32的變形量，從而使其支承彈簧32處于預壓縮狀態；而支承彈簧32受壓時，由于安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件506本身自由形變的特性，不會對支承彈簧32壓縮時產生任何影響。這種結構，簡單可靠，很容易加工，且成本特別低廉。參見圖7，作為本發明預應力構件的第五種實施結構，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5為可將所述支承彈簧32預壓縮并纏繞固定的繩帶或柔性柵格狀構件或布片507。通過繩帶或柔性柵格狀構件或布片507的纏繞，可將支承彈簧32包覆于內，纏繞包覆·的高度小于支承彈簧32的自由高度，可使支承彈簧32被預壓縮，使支承彈簧32的整體高度小于其自由高度。同上述實施例，在支承彈簧32回位時，由于繩帶或柔性柵格狀構件或布片507的牽制作用，在支承彈簧32本身具有的彈性力情形下，也不會回到其自由伸長時的高度，從而限制了支承彈簧32的變形量，從而使其處于預壓縮狀態；而支承彈簧32受壓時，由于繩帶或柔性柵格狀構件或布片507本身自由形變的特性，不會對支承彈簧32壓縮時產生影響。相應地，這種結構，簡單可靠，很容易加工，且成本也特別低廉。圖8-圖11展示了本發明預應力構件5通過支架6與支承彈簧32連接方式實施例。圖8為本發明預應力構件5通過支架6 (圖示為長壓桿6a)與支承彈簧32連接方式實施例一結構。如圖8所示，所述支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5可采用套筒構件508。與上述預應力構件的實施結構不同的是，支承彈簧32兩端分別設有長度大于等于支承彈簧32圈徑的長壓桿6a，套筒構件508兩端分別與所述長壓桿6a連接。長壓桿6a壓于支承彈簧32兩端，能夠給支承彈簧32施壓，同時通過套筒構件508或伸縮氣缸結構的牽制作用使支承彈簧32的變形量被限制在設定的值內并使之處于預壓縮狀態。圖9為本發明預應力構件5通過支架6 (圖示為短壓桿6b)與支承彈簧32連接方式實施例二結構。如圖9所示，所述支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5采用線繩509，如彈性鋼絲或尼龍繩或玻璃纖維線。同圖8實施例形式，支承彈簧32兩端分別設有長度等于支承彈簧32半徑的短壓桿6b，線繩509兩端分別與所述短壓桿6b連接。短壓桿6b壓于支承彈簧32兩端，和線繩509的組合設置能夠給支承彈簧32施壓，同時通過線繩509的牽制作用使支承彈簧32的變形量被限制在設定的值內并使之處于預壓縮狀態。短壓桿6b可牢固焊接固定于支承彈簧32兩端，也可由支承彈簧32兩端的鋼圈彎折而成。圖10為本發明預應力構件5通過支架6 (圖示為十字支架6c)與支承彈簧32連接方式實施例三結構。如圖10所示，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5采用線繩510，同圖8、圖9實施例形式，支承彈簧32兩端分別設有十字支架6c，線繩510兩端分別與所述十字支架6c連接。十字支架6c壓于支承彈簧32兩端，和線繩510的組合設置能夠給支承彈簧32施壓并使之處于預壓縮狀態，同時通過線繩510的牽制作用使支承彈簧32的變形量被限制在設定的值內。圖11展示了本發明預應力構件5通過支架6(圖示為扣板6d)與支承彈簧32連接方式實施例四結構。如圖11所示，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5采用拉伸彈簧511，同圖8、圖9、圖10實施例形式，支承彈簧32兩端分別設有扣板6d，拉伸彈簧511兩端分別與所述扣板6d連接。扣板6d壓于支承彈簧32兩端整個端面上，拉伸彈簧511的組合設置能夠給支承彈簧32施壓并使之處于預壓縮狀態，同時通過拉伸彈簧511的牽制作用使支承彈簧32的變形量被限制在設定的值內。作為上述本發明的進一步結構設計，所述彈性支承層3中，排列呈整體后的各支承彈簧32上、下兩端，還可上下對稱設置聯結構件31，可將排列后的各支承彈簧32相互聯結在一起，形成一整體，使各支承彈簧32高度限制在同一平面內，便于實現各支承彈簧32 的預壓縮和限位，還可以保持整個床墊表面的平整。聯結構件31可采用條狀或片狀或線狀構件，便于與各支承彈簧32上、下兩端的連接，預應力構件5兩端分別固定于該聯結構件31上。聯結構件31的設置，一方面可保證各支承彈簧32整體高度一致，各支承彈簧32形成一整體后由于相互牽涉，更有利于其彈性力的提高和變形量的減少，同時也便于預應力構件5的設置和安裝。參見圖12，作為本發明預應力構件的設置的第三種設置模式，支承彈簧32采用圈形彈簧，預應力構件5可采用線繩，或者是拉伸彈簧，或者是套筒構件或伸縮氣缸結構，上述預應力構件5設于相鄰的支承彈簧32之間，與所述支承彈簧32的中心軸線或伸縮方向平行，各支承彈簧32及預應力構件5兩端均連接在聯結構件31上。所述聯結構件31可采用條狀或片狀或線狀構件，便于與各支承彈簧32及預應力構件5上、下兩端的連接。支承彈簧32回位時，由于預應力構件5長度的限制，雖然各支承彈簧32本身具有一定的彈性力，但不會回到其自由伸長時的長度，從而限制了支承彈簧32的變形量，進而減少了整個彈性支承層3的彈性變形量；同樣地，而支承彈簧32受壓時，預應力構件5的長度可在兩側支承彈簧32的帶動下隨其壓縮而縮短，不會對支承彈簧32壓縮時產生任何影響，亦同樣實現了本發明目的。這種結構，簡單可靠，容易實現，成本低廉，較之于上述實施例，在作為彈簧床墊的整體加工時更為方便。需要說明的是，作為預應力構件來說，遠不止上述所述的方式，只要能夠施力給支承彈簧32并予以預壓縮并保持預壓縮狀態，皆可實現本發明目的，也皆在本發明的保護范圍之內，在此不再贅述。本發明彈簧床墊的具體結構設計中，還可如圖2、圖13所示，先在所述彈性支承層3上表面或/和下表面，設置襯墊層2，上述結構組合后再在整個表面鋪設包覆層I。其中所述襯墊層2由毛氈織物層21或/和高密度海綿層22或/和棕墊層24組成，可層疊鋪墊于彈性支承層3上下平面上，可根據需要和床墊不同的類型在彈性支承層3上平面向上分別層疊鋪設高密度海綿層22和毛氈織物層21，在彈性支承層3下平面向下分別層疊鋪設棕墊層24和毛氈織物層21 ;也可在上、下平面分別層疊鋪設高密度海綿層22和毛氈織物層21，或分別層疊鋪設棕墊層24和毛氈織物層21。其中毛氈織物層21采用天然羊毛或化學纖維氈合而成，它富有一定的彈性，不松散，保溫隔熱，組織緊密，耐磨性好，能保持床墊表面的平整，一般鋪設在襯墊層2的外表層;高密度海綿層22能夠吸收人體睡眠時壓于床墊上的重量，彈性好，細膩、柔軟、舒適；棕墊層24由棕纖維編制而成，質地相對海綿和毛氈織物較硬，或硬中稍帶軟，承托力和耐久力比較好，受力均勻，適用于喜歡睡硬床的人。進一步地，還可在彈性支承層3上下表面增加一絲網層23，以增加整個床墊表面的平整性，在床墊長端的兩端，還可包覆一包邊層23，以增加床墊長端的兩端的強度。本發明還提供兩種彈簧床墊的制備方法。第一種彈簧床墊的制備方法，包括如下步驟I)施加外力分別將各支承彈簧壓縮；2)將預應力構件兩端分別連接于支承彈簧的上下端，所述預應力構件兩端連接點之間的自由長度小于支承彈簧的自由高度；3)卸除外力，所述支承彈簧的伸長因受到預應力構件的約束而保持預壓縮狀態； 4)將多個上述被預壓縮的支承彈簧并列排布，將各支承彈簧聯結成一體，使之形成床墊的彈性支承層；5)在所述彈性支承層外表面鋪設包覆層。另一種彈簧床墊的制備方法，包括如下步驟I)、將多個支承彈簧并列排布，在支承彈簧的上下端設置聯結構件，分別與各所述支承彈簧連接，形成彈性支承層；2)、施加外力將各支承彈簧壓縮；3)、設置預應力構件，并使預應力構件兩端分別連接于支承彈簧上下端的聯結構件，所述預應力構件兩端連接點之間的自由長度小于支承彈簧的自由高度；4)卸除外力，所述支承彈簧的伸長因受到預應力構件的約束而保持預壓縮狀態，；5)在所述彈性支承層外表面鋪設包覆層。本發明上述實施例和附圖所示僅為本發明較佳實施例之部分，并不能以此局限本發明，在不脫離本發明精髓的條件下，本領域技術人員所作的任何修改、等同替換和改進等，都屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種彈簧床墊的彈性支承組件，其特征在于，包括支承彈簧和給所述支承彈簧施壓，以使所述支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。
2.一種彈簧床墊，包括彈性支承層和位于所述彈性支承層外表面的包覆層，所述彈性支承層包括多個并列排布的支承彈簧，其特征在于，所述支承彈簧處于預壓縮狀態。
3.根據權利要求2所述的彈簧床墊，其特征在于，所述支承彈簧被預壓縮至彈性穩定階段。
4.根據權利要求2所述的彈簧床墊，其特征在于，所述支承彈簧被預壓縮的變形量至少為該支承彈簧自由高度的38. 2%。
5.根據權利要求2所述的彈簧床墊，其特征在于，所述支承彈簧被預壓縮的變形量至少為該支承彈簧自由高度的50%。
6.根據權利要求2至5任一項所述的彈簧床墊，其特征在于，所述彈性支承層還包括一個或者多個給所述彈性支承層內的所述支承彈簧施壓以使該支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。
7.根據權利要求6所述的彈簧床墊，其特征在于，所述預應力構件設置于所述支承彈簧的中心軸線上，或者所述預應力構件與所述支承彈簧的中心軸線或伸縮方向平行。
8.根據權利要求6所述的彈簧床墊，其特征在于，所述預應力構件兩端分別與所述支承彈簧的上下端連接。
9.根據權利要求6所述的彈簧床墊，其特征在于，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的線繩，所述線繩兩端連接點之間的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的套筒構件或氣缸組件，所述套筒構件或氣缸組件可自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為用于容納并壓縮所述支承彈簧的安裝袋或側壁為柔性的筒狀構件，所述安裝袋或筒狀構件的高度小于所述支承彈簧自由高度；或者，所述預應力構件為可將所述支承彈簧預壓縮并纏繞固定的繩帶或柔性柵格狀構件或布片。
10.根據權利要求7或8所述的彈簧床墊，其特征在于，所述支承彈簧的上下兩端還設置有支架，所述預應力構件兩端分別連接于所述支架上；或者所述支承彈簧的上下兩端還設置有為條狀或片狀或線狀的聯結構件，所述預應力構件兩端分別連接于所述聯結構件上。
11.根據權利要求10所述的彈簧床墊，其特征在于，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端之支架或聯結構件上的線繩，所述線繩兩端連接點之間的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的支架或聯結構件的拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端之支架或聯結構件上的套筒構件或氣缸組件，所述套筒構件或氣缸組件可自由伸縮的總長度小于所述支承彈黃的自由聞度。
全文摘要
本發明提供了一種彈簧床墊的彈性支承組件，包括支承彈簧和給該支承彈簧施壓，以使支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。本發明還提供了一種彈簧床墊，包括彈性支承層和位于所述彈性支承層外表面的包覆層，所述彈性支承層包括多個并列排布的支承彈簧，所述支承彈簧處于預壓縮狀態。所述彈性支承層還包括至少一個給支承彈簧施壓以使該支承彈簧處于預壓縮狀態的預應力構件。本發明彈簧床墊中的支承彈簧由于在使用前被預壓縮，可在使用中使之處于彈性穩定階段，可避免或大大減少支承彈簧初始階段彈性不穩定現象；可減少支承彈簧的變形量及彈性伺服度和靈敏度，使睡眠者感覺舒服。
文檔編號A47C27/04GK102894722SQ201210436469
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者曾慶義 申請人:曾慶義