本發(fā)明涉及一彈性支撐單元，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、彈性效果好、能夠進(jìn)行模塊化拼接的鋼氣互助彈性支撐單元。

背景技術(shù)：

在家居領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)需要使用到彈性元件，比如說彈簧床墊(席夢(mèng)思)、沙發(fā)座等。彈性元件被置于布面或皮面的下方，當(dāng)收到壓力的時(shí)候，彈性元件應(yīng)提供柔和的反向彈性力，使得乘坐者有舒適的感覺。

以彈簧床墊(席夢(mèng)思)為例，現(xiàn)有技術(shù)中，通常都是采用螺旋彈簧整列，即將相當(dāng)數(shù)量的螺旋彈簧相互平行的垂直放置形成陣列，水平方向上再通過水平布置的彈簧或者鋼絲將陣列中的各個(gè)螺旋彈簧連成一體，外部覆蓋上皮布形成完整的彈簧床墊。

上述例子中使用的彈性支撐單元即為一個(gè)個(gè)單獨(dú)的螺旋彈簧，其存在若干問題，1)單個(gè)螺旋彈簧(彈性支撐單元)的彈性力有限，且不易固定，必須形成大規(guī)模陣列，才有使用的價(jià)值。但隨之而來的是，這種彈簧床墊必須根據(jù)需要的尺寸，在工廠中一次性編織加工完成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝繁瑣，加工完成后尺寸就是固定的，不可調(diào)整。彈簧床墊的體積大，不能拆卸運(yùn)輸，甚至連運(yùn)輸?shù)较M(fèi)者家中也可能因?yàn)闃堑廓M窄而不能實(shí)現(xiàn)。同樣，更換、丟棄也遇到相同的搬運(yùn)問題。2)單個(gè)螺旋彈簧能夠提供的彈性力是根據(jù)該螺旋彈簧的材質(zhì)、螺旋的圈數(shù)、壓縮比決定的。因此，現(xiàn)有的彈簧床墊缺乏層次性能，比如說，人睡覺的時(shí)候喜歡相對(duì)柔軟的彈性效果，而在床上坐的時(shí)候，有希望床墊不要凹陷的太深，有較大的彈性力。3)現(xiàn)有的彈簧墊中，任一一根螺旋彈簧的損壞都會(huì)導(dǎo)致需要整體的更換彈簧墊，因?yàn)槁菪龔椈蓻]有模塊化，仍然是整片連成的螺旋彈簧陣列。以上這些都是現(xiàn)有技術(shù)不能解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彈性層次效果好，方便運(yùn)輸、安裝、修理，能夠進(jìn)行模塊化拼接的鋼氣互助彈性支撐單元。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋼氣互助彈性支撐單元，一基板上從中心點(diǎn)沿徑向方向由內(nèi)到外依次為第一彈性支撐區(qū)、第二彈性支撐區(qū)和第三彈性支撐區(qū)；所述的第一彈性支撐區(qū)包括高位螺旋彈簧和低位螺旋彈簧，高位螺旋彈簧大于并保持相應(yīng)等同圓周間距環(huán)套于低位螺旋彈簧之外，高位螺旋彈簧的回復(fù)初始位置的高度相對(duì)于低位螺旋彈簧的回復(fù)初始位置的高度高；所述的第二彈性支撐區(qū)為板簧組合，板簧組合至少包括兩個(gè)u形板簧件，兩個(gè)u形板簧件的開口相對(duì)，將第一彈性支撐區(qū)圍在兩個(gè)u形板簧件中間，u形板簧件的開口端以銳角斜支撐臂連接下方基板，兩斜支撐臂具彈性回復(fù)力使得其間的連接臂具有回復(fù)初始位置的能力，所述連接臂的回復(fù)初始位置的高度與低位螺旋彈簧的彈性回復(fù)位置高度一致；所述的第三彈性支撐區(qū)圍繞第二彈性支撐區(qū)設(shè)置，第三彈性支撐區(qū)包括至少一個(gè)矩形板簧件，矩形板簧件上的部分區(qū)域折疊形成朝向基板的凸形折疊彈性區(qū)域，矩形板簧件通過倒ω形折疊彈性區(qū)域連接于基板，在基板以上第一彈性支撐區(qū)、第二彈性支撐區(qū)和第三彈性支撐區(qū)外套設(shè)有一彈性膜，彈性膜與基板共同圍成一氣囊，在基板上的氣囊區(qū)域設(shè)有一連通氣囊內(nèi)外的閥。

采用以上設(shè)計(jì)，當(dāng)鋼氣互助彈性支撐單元收到擠壓的時(shí)候，首先氣囊發(fā)生變形，起到緩沖的作用；氣囊的變形可以是從類錐形發(fā)生頂部的壓縮，進(jìn)而向四周膨脹變形，從而緩沖擠壓力，分散到四周更大的面積。當(dāng)發(fā)生進(jìn)一步的壓力后，再接觸到彈性支撐區(qū)；其次，在一個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元具有從中心點(diǎn)沿徑向方向由內(nèi)到外依次為第一彈性支撐區(qū)、第二彈性支撐區(qū)和第三彈性支撐區(qū)，提供了覆蓋更大面積的彈性支撐力，同時(shí)根據(jù)各個(gè)彈性件間回復(fù)初始位置的不同，提供了應(yīng)對(duì)不同壓力下分層次啟動(dòng)的彈性支撐力。當(dāng)對(duì)鋼氣互助彈性支撐單元施加比較小的壓力的時(shí)候，第一彈性支撐區(qū)的高位螺旋彈簧被壓縮，提供反向的彈性回復(fù)力當(dāng)對(duì)鋼氣互助彈性支撐單元施加的壓力加大的時(shí)候，高位螺旋彈簧進(jìn)一步被壓縮的同時(shí)，第一彈性支撐區(qū)的低位螺旋彈簧、第二彈性支撐區(qū)的u形板簧件和第三彈性支撐區(qū)的矩形板簧件也會(huì)根據(jù)其回復(fù)初始位置的不同，在壓力的作用下發(fā)生壓縮變形，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)不同壓力下分層次啟動(dòng)的彈性支撐力。既實(shí)現(xiàn)了在小壓力使用時(shí)，彈性支撐力適度，使用舒適性高，如采用在床墊上時(shí)候，柔軟舒適，使用者不會(huì)有頂?shù)戒摻z彈簧的感覺，又實(shí)現(xiàn)了大壓力使用時(shí)，提供足夠的彈性支撐力。

優(yōu)選的，本專利的彈性膜內(nèi)，第一彈性支撐區(qū)的高位彈簧上方設(shè)有彈性墊，彈性墊支撐于彈性膜與高位彈簧之間。由于彈性墊具有高壓縮性和彈性墊具有蜂窩狀空隙，可以存儲(chǔ)空氣，從而在彈性墊的支撐下，能夠有效的增加彈性膜內(nèi)形成氣囊的體積，從而儲(chǔ)備更多的空氣，提高氣囊性能，即氣囊內(nèi)有更多的氣體可以用于緩存。

優(yōu)選的，所述第二彈性支撐區(qū)的板簧組合包括四個(gè)u形板簧件，u形板簧件的開口兩兩相對(duì)，將第一彈性支撐區(qū)圍在中間。采用四個(gè)u形板簧件能夠在第一彈性支撐區(qū)周圍形成完整的嚴(yán)密的支撐區(qū)域，同時(shí)，也能夠防止由于斜向壓力的作用，而導(dǎo)致第一彈性支撐區(qū)中的螺旋彈簧向沒有設(shè)置u形板簧件支撐的方向發(fā)生過度傾斜而損壞。

進(jìn)一步，所述的矩形板簧件的回復(fù)初始位置的高度位于高位螺旋彈簧和低位螺旋彈簧的彈性回復(fù)位置高度之間。采用上述結(jié)構(gòu)，在低位螺旋彈簧被壓縮啟動(dòng)之前，第三彈性支撐區(qū)的矩形板簧件就先于低位螺旋彈簧被壓縮，產(chǎn)生彈性支撐力，從而分散壓力。這樣，低位螺旋彈簧有可能不需要被壓縮，彈性支撐力均勻分散，使用舒適性更好。

本發(fā)明的基板開設(shè)有高位螺旋彈簧定位弧形凹槽和/或低位螺旋彈簧定位弧形凹槽，所述的高位螺旋彈簧弧形凹槽的位置對(duì)應(yīng)于高位螺旋彈簧最靠近基板的一圈彈簧的輪廓，所述的低位螺旋彈簧弧形凹槽的位置對(duì)應(yīng)于低位螺旋彈簧最靠近基板的一圈彈簧的輪廓。

采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)高位螺旋彈簧和/或低位螺旋彈簧固定在基板上之后，其最靠近基板的一圈彈簧將全部或者部分(如下半部分)陷入到基板的弧形凹槽中，這樣，高位或低位螺旋彈簧受到的側(cè)向剪切力會(huì)傳導(dǎo)到最靠近基板的一圈彈簧，并通過弧形凹槽中與彈簧接觸的區(qū)域分散開，同時(shí)弧形凹槽也起到了對(duì)螺旋彈簧在基板上定位的作用，高位螺旋彈簧和/或低位螺旋彈簧在收到壓力的時(shí)候不會(huì)發(fā)生移位，提高了使用可靠性。

本發(fā)明還包括渦旋彈簧，渦旋彈簧設(shè)置于第二彈性支撐區(qū)的u形板簧件與基板之間，和/或第三彈性支撐區(qū)的矩形板簧件與基板之間，當(dāng)u形板簧件，和/或矩形板簧件受到擠壓時(shí)，板簧件向基板方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將渦旋彈簧擠壓變形，對(duì)板簧件背向基板的回復(fù)力。

由于板簧件的彈性回復(fù)能力相比于螺旋彈簧較弱，其彈性回復(fù)能力取決與材質(zhì)、板簧件折疊方式、板的厚度等，在收到大壓力長(zhǎng)時(shí)間作用的時(shí)候，可能容易存在金屬疲勞或者彈性回復(fù)不足的問題。在板簧件的變形方向上設(shè)置渦旋彈簧，渦旋彈簧與板簧件初始位置可以不用接觸，在板簧件發(fā)生大尺度變形的時(shí)候渦旋彈簧啟動(dòng)變形，提供補(bǔ)充的彈性回復(fù)力，能夠有效的彌補(bǔ)彈性回復(fù)不足的問題。

進(jìn)一步，本發(fā)明還包括若干連接紐帶，連接紐帶設(shè)置于彈性膜內(nèi)，各連接紐帶從第一彈性支撐區(qū)的高位螺旋彈簧，經(jīng)第二彈性支撐區(qū)的u形板簧件，直線延伸至第三彈性支撐區(qū)的矩形板簧件，并與路徑上的高位螺旋彈簧、u形板簧件、矩形板簧件連接。本發(fā)明的若干連接紐帶相互之間通過支帶連接成網(wǎng)。采用上述方式，將各個(gè)彈性件聯(lián)結(jié)在一起，一方面，在其中任一彈性件受到側(cè)向剪切應(yīng)力的時(shí)候，能夠通過連接紐帶和支帶將力有效傳導(dǎo)到其他的彈性件，分散力矩，使得整個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元形成一個(gè)整體，共同抵抗側(cè)向的剪切力，提高了鋼氣互助彈性支撐單元的穩(wěn)定性和耐久性。另一方面，可以將連接紐帶和支帶的材質(zhì)上使用橡膠或者彈性塑料，這樣能夠避免(或者起到一定程度的間隔)彈性件之間以及彈性件與外部的其他物件之間的摩擦，減少損耗和摩擦產(chǎn)生的噪音。當(dāng)連接紐帶與支帶的輪廓適配各個(gè)彈性件的，能夠提高避免摩擦，降低噪音的效果。

本發(fā)明還包括圓弧金字塔形外套，圓弧金字塔形外套設(shè)置于彈性膜的外側(cè)，圓弧金字塔形外套以第一彈性支撐區(qū)的高位螺旋彈簧為中心，將第一彈性支撐區(qū)、第二彈性支撐區(qū)和第三彈性支撐區(qū)的各彈性件均覆蓋其中。這樣能夠避免(或者起到一定程度的間隔)彈性件之間以及彈性件與外部的其他物件之間的摩擦，減少損耗和摩擦產(chǎn)生的噪音。

優(yōu)選的，本發(fā)明的高位螺旋彈簧和低位螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)方向向反。由于高位螺旋彈簧大于并保持相應(yīng)等同圓周間距環(huán)套于低位螺旋彈簧之外的，采用扭轉(zhuǎn)方向向反的螺旋彈簧能夠避免由于螺旋彈簧發(fā)生彎曲，而使得高位螺旋彈簧和低位螺旋彈簧相互抱死的問題。

綜上所述，如下優(yōu)點(diǎn)：1)每個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元可以提供適用不同壓應(yīng)力的多層次的彈性支撐力，小壓力或者是瞬間沖擊的時(shí)候，啟動(dòng)氣囊和少量彈性件，大壓力的時(shí)候啟動(dòng)多個(gè)彈性件。2)多個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元可以相互拼接，延展，根據(jù)不同家居或器具需要彈性支撐面積或者彈性力的不同，調(diào)整拼接組合的鋼氣互助彈性支撐單元數(shù)量即可。3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便安裝，可以在工廠加工好鋼氣互助彈性支撐單元，然后在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，有效的節(jié)約了運(yùn)輸、搬運(yùn)的難度和成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明內(nèi)部彈性支撐單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明內(nèi)部彈性支撐單元的側(cè)視示意圖；

圖3為本發(fā)明帶連接紐帶的內(nèi)部帶彈性支撐單元的俯視示意圖；

圖4為本發(fā)明鋼氣互助彈性支撐單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

第一彈性支撐區(qū)1；高位螺旋彈簧11；低位螺旋彈簧12；

第二彈性支撐區(qū)2；u形板簧件21；斜支撐臂22；連接臂23；

第三彈性支撐區(qū)3；矩形板簧件31；折疊彈性區(qū)域32；

基板4；高位螺旋彈簧定位弧形凹槽41；低位螺旋彈簧定位弧形凹槽42；

彈性膜5；氣囊51；

閥6；

彈性墊7；

渦旋彈簧8；

連接紐帶9；支帶91；

圓弧金字塔形外套10。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋼氣互助彈性支撐單元，一基板4上從中心點(diǎn)沿徑向方向由內(nèi)到外依次為第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3；所述的第一彈性支撐區(qū)1包括高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12，高位螺旋彈簧11大于并保持相應(yīng)等同圓周間距環(huán)套于低位螺旋彈簧12之外，高位螺旋彈簧11的回復(fù)初始位置的高度相對(duì)于低位螺旋彈簧12的回復(fù)初始位置的高度高；所述的第二彈性支撐區(qū)2為板簧組合，板簧組合包括兩個(gè)u形板簧件21，兩個(gè)u形板簧件21的開口相對(duì)，將第一彈性支撐區(qū)1圍在兩個(gè)u形板簧件21中間，u形板簧件21的開口端以銳角斜支撐臂22連接下方基板4，兩斜支撐臂22具彈性回復(fù)力使得其間的連接臂23具有回復(fù)初始位置的能力，所述連接臂23的回復(fù)初始位置的高度與低位螺旋彈簧12的彈性回復(fù)位置高度一致；所述的第三彈性支撐區(qū)3圍繞第二彈性支撐區(qū)2設(shè)置，第三彈性支撐區(qū)3包括一個(gè)矩形板簧件31，矩形板簧件31上的部分區(qū)域折疊形成朝向基板4的倒ω形折疊彈性區(qū)域32，矩形板簧件31通過倒ω形折疊彈性區(qū)域32連接于基板4，在基板4以上第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3外套設(shè)有一彈性膜5，彈性膜5與基板4共同圍成一氣囊51，在基板4上的氣囊51區(qū)域設(shè)有一連通氣囊51內(nèi)外的閥6。

矩形板簧件31可以為多個(gè)，以上述相同方式，類似于同心矩形布置即可。矩形板簧件31布置的數(shù)量越多，第三彈性支撐區(qū)3支撐的面積也就越大。

所述的閥6可以采用單向閥，優(yōu)選的，該單向閥6在氣囊51內(nèi)部的氣壓高于外部氣壓的時(shí)候，單向閥6限制氣體從內(nèi)部流向外部。在氣囊51內(nèi)部的氣壓低于外部氣壓的時(shí)候，單向閥6不限制氣體從外部流向氣囊51內(nèi)部。實(shí)現(xiàn)上述效果，單向閥6可以采用彈片、頂珠、頂針等方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果即可。這樣，當(dāng)氣壓發(fā)生擠壓變形的時(shí)候，氣囊51內(nèi)部的氣壓高于外部氣壓，由于單向閥6限制，氣體不流出或者比較少流出氣囊51。保證了氣囊51內(nèi)有足夠的空氣進(jìn)行緩沖。一些實(shí)施例中，只要?dú)饽?1內(nèi)有足夠的空氣，可能不需要啟動(dòng)其他的彈性件。當(dāng)釋放掉對(duì)氣囊51的壓力時(shí)，由于之前的擠壓，氣囊51內(nèi)部這時(shí)的氣壓可能低于外部氣壓，氣體由外部通過單向閥6進(jìn)入氣囊51中儲(chǔ)備。

采用以上設(shè)計(jì)，當(dāng)鋼氣互助彈性支撐單元收到擠壓的時(shí)候，首先氣囊51發(fā)生變形，起到緩沖的作用；氣囊51的變形可以是從類錐形發(fā)生頂部的壓縮，進(jìn)而向四周膨脹變形，從而緩沖擠壓力，分散到四周更大的面積。當(dāng)發(fā)生進(jìn)一步的壓力后，再接觸到彈性支撐區(qū)；其次，在一個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元具有從中心點(diǎn)沿徑向方向由內(nèi)到外依次為第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3，提供了覆蓋更大面積的彈性支撐力，同時(shí)根據(jù)各個(gè)彈性件間回復(fù)初始位置的不同，提供了應(yīng)對(duì)不同壓力下分層次啟動(dòng)的彈性支撐力。當(dāng)對(duì)鋼氣互助彈性支撐單元施加比較小的壓力的時(shí)候，第一彈性支撐區(qū)1的高位螺旋彈簧11被壓縮，提供反向的彈性回復(fù)力當(dāng)對(duì)鋼氣互助彈性支撐單元施加的壓力加大的時(shí)候，高位螺旋彈簧11進(jìn)一步被壓縮的同時(shí)，第一彈性支撐區(qū)1的低位螺旋彈簧12、第二彈性支撐區(qū)2的u形板簧件21和第三彈性支撐區(qū)3的矩形板簧件31也會(huì)根據(jù)其回復(fù)初始位置的不同，在壓力的作用下發(fā)生壓縮變形，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)不同壓力下分層次啟動(dòng)的彈性支撐力。既實(shí)現(xiàn)了在小壓力使用時(shí)，彈性支撐力適度，使用舒適性高，如采用在床墊上時(shí)候，柔軟舒適，使用者不會(huì)有頂?shù)戒摻z彈簧的感覺，又實(shí)現(xiàn)了大壓力使用時(shí)，提供足夠的彈性支撐力。

優(yōu)選的，本專利的彈性膜5內(nèi)，第一彈性支撐區(qū)1的高位彈簧上方設(shè)有彈性墊7，彈性墊7支撐于彈性膜5與高位彈簧之間。由于彈性墊7具有高壓縮性和彈性墊7具有蜂窩狀空隙，可以存儲(chǔ)空氣，從而在彈性墊7的支撐下，能夠有效的增加彈性膜5內(nèi)形成氣囊51的體積，從而儲(chǔ)備更多的空氣，提高氣囊51性能，即氣囊51內(nèi)有更多的氣體可以用于緩存。所述的彈性墊7對(duì)材質(zhì)和結(jié)構(gòu)并沒有限制，可以采用具有高壓縮比、高形變恢復(fù)能力的任何材料，比如說棉花、海綿、橡膠、彈性塑膠、氣溶膠等任何具有上述特性的材料。

優(yōu)選的，所述第二彈性支撐區(qū)2的板簧組合包括四個(gè)u形板簧件21，u形板簧件21的開口兩兩相對(duì)，將第一彈性支撐區(qū)1圍在中間。采用四個(gè)u形板簧件21能夠在第一彈性支撐區(qū)1周圍形成完整的嚴(yán)密的支撐區(qū)域，同時(shí)，也能夠防止由于斜向壓力的作用，而導(dǎo)致第一彈性支撐區(qū)1中的螺旋彈簧向沒有設(shè)置u形板簧件21支撐的方向發(fā)生過度傾斜而損壞。u形板簧件21可以為三個(gè)或者多于四個(gè)，只要能夠把第一彈性支撐區(qū)1大致的圍在中間即可。

進(jìn)一步，所述的矩形板簧件31的回復(fù)初始位置的高度位于高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12的彈性回復(fù)位置高度之間。采用上述結(jié)構(gòu)，在低位螺旋彈簧12被壓縮啟動(dòng)之前，第三彈性支撐區(qū)3的矩形板簧件31就先于低位螺旋彈簧12被壓縮，產(chǎn)生彈性支撐力，從而分散壓力。這樣，低位螺旋彈簧12有可能不需要被壓縮，彈性支撐力均勻分散，使用舒適性更好。

本發(fā)明的基板4開設(shè)有高位螺旋彈簧定位弧形凹槽41和/或低位螺旋彈簧定位弧形凹槽42，所述的高位螺旋彈簧定位弧形凹槽41的位置對(duì)應(yīng)于高位螺旋彈簧11最靠近基板4的一圈彈簧的輪廓，所述的低位螺旋彈簧定位弧形凹槽42的位置對(duì)應(yīng)于低位螺旋彈簧12最靠近基板4的一圈彈簧的輪廓。

采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)高位螺旋彈簧11和/或低位螺旋彈簧12固定在基板4上之后，其最靠近基板4的一圈彈簧將全部或者部分(如下半部分)陷入到基板4的弧形凹槽中，這樣，高位螺旋彈簧11和/或低位螺旋彈簧12受到的側(cè)向剪切力會(huì)傳導(dǎo)到最靠近基板4的一圈彈簧，并通過弧形凹槽41、42中與彈簧接觸的區(qū)域分散開，同時(shí)弧形凹槽也起到了對(duì)螺旋彈簧在基板4上定位的作用，高位螺旋彈簧11和/或低位螺旋彈簧12在收到壓力的時(shí)候不會(huì)發(fā)生移位，提高了使用可靠性。

本發(fā)明還包括渦旋彈簧8，渦旋彈簧8設(shè)置于第二彈性支撐區(qū)2的u形板簧件21與基板4之間，和/或第三彈性支撐區(qū)3的矩形板簧件31與基板4之間，當(dāng)u形板簧件21，和/或矩形板簧件31受到擠壓時(shí)，板簧件向基板4方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將渦旋彈簧8擠壓變形，對(duì)板簧件背向基板4的回復(fù)力。

由于板簧件的彈性回復(fù)能力相比于螺旋彈簧較弱，其彈性回復(fù)能力取決與材質(zhì)、板簧件折疊方式、板的厚度等，在收到大壓力長(zhǎng)時(shí)間作用的時(shí)候，可能容易存在金屬疲勞或者彈性回復(fù)不足的問題。在板簧件的變形方向上設(shè)置渦旋彈簧8，渦旋彈簧8與板簧件初始位置可以不用接觸，在板簧件發(fā)生大尺度變形的時(shí)候渦旋彈簧8啟動(dòng)變形，提供補(bǔ)充的彈性回復(fù)力，能夠有效的彌補(bǔ)彈性回復(fù)不足的問題。

進(jìn)一步，本發(fā)明還包括若干連接紐帶9，連接紐帶9設(shè)置于彈性膜5內(nèi)，各連接紐帶9從第一彈性支撐區(qū)1的高位螺旋彈簧11，經(jīng)第二彈性支撐區(qū)2的u形板簧件21，直線延伸至第三彈性支撐區(qū)3的矩形板簧件31，并與路徑上的高位螺旋彈簧11、u形板簧件21、矩形板簧件31連接。本發(fā)明的若干連接紐帶9相互之間通過支帶91連接成網(wǎng)。

優(yōu)選的，連接紐帶9與支帶91共同構(gòu)成網(wǎng)格狀的塑料護(hù)套，具有該網(wǎng)格護(hù)套以第一螺旋彈簧支撐為中心區(qū)，八條等邊等角外延輻射狀將所有彈性件頂部以初始回復(fù)位置扣卯連鎖。上述具有一定面積、一定厚度的海綿墊7位于塑料網(wǎng)格狀的連接紐帶9與支帶91之上，彈性膜5之內(nèi)。

采用上述方式，將各個(gè)彈性件聯(lián)結(jié)在一起，一方面，在其中任一彈性件受到側(cè)向剪切應(yīng)力的時(shí)候，能夠通過連接紐帶9和支帶91將力有效傳導(dǎo)到其他的彈性件，分散力矩，使得整個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元形成一個(gè)整體，共同抵抗側(cè)向的剪切力，提高了鋼氣互助彈性支撐單元的穩(wěn)定性和耐久性。另一方面，可以將連接紐帶9和支帶91的材質(zhì)上使用橡膠或者彈性塑料，這樣能夠避免(或者起到一定程度的間隔)彈性件之間以及彈性件與外部的其他物件之間的摩擦，減少損耗和摩擦產(chǎn)生的噪音。當(dāng)連接紐帶9與支帶91的輪廓適配各個(gè)彈性件的，能夠提高避免摩擦，降低噪音的效果。

本發(fā)明還包括圓弧金字塔形外套10，圓弧金字塔形外套10設(shè)置于彈性膜5的外側(cè)，圓弧金字塔形外套10以第一彈性支撐區(qū)1的高位螺旋彈簧11為中心，將第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3的各彈性件均覆蓋其中。這樣能夠避免(或者起到一定程度的間隔)彈性件之間以及彈性件與外部的其他物件之間的摩擦，減少損耗和摩擦產(chǎn)生的噪音。同時(shí)，由于其具有防止摩擦、增加耐磨性的作用，還具備的防止內(nèi)部氣囊51爆裂的功能。

優(yōu)選的，本發(fā)明的高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12的扭轉(zhuǎn)方向向反。由于高位螺旋彈簧11大于并保持相應(yīng)等同圓周間距環(huán)套于低位螺旋彈簧12之外的，采用扭轉(zhuǎn)方向向反的螺旋彈簧能夠避免由于螺旋彈簧發(fā)生彎曲，而使得高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12相互抱死的問題。

在一些實(shí)施例中，該鋼氣互助彈性支撐單元可以用于床墊的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需要(如面積、支撐力度)將多個(gè)本專利的鋼氣互助彈性支撐單元拼接在一起。其中每一個(gè)鋼氣互助彈性支撐單元具有一基板4，基板4上從中心點(diǎn)沿徑向方向由內(nèi)到外依次為第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3；所述的第一彈性支撐區(qū)1包括高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12，高位螺旋彈簧11大于并保持相應(yīng)等同圓周間距環(huán)套于低位螺旋彈簧12之外且旋轉(zhuǎn)方向向反，高位螺旋彈簧11的回復(fù)初始位置的高度相對(duì)于低位螺旋彈簧12的回復(fù)初始位置的高度高；所述的基板4開設(shè)有高位螺旋彈簧11定位弧形凹槽和低位螺旋彈簧12定位弧形凹槽，所述的高位螺旋彈簧11弧形凹槽的位置對(duì)應(yīng)于高位螺旋彈簧11最靠近基板4的一圈彈簧的輪廓，所述的低位螺旋彈簧12弧形凹槽的位置對(duì)應(yīng)于低位螺旋彈簧12最靠近基板4的一圈彈簧的輪廓。

所述的第二彈性支撐區(qū)2為板簧組合，板簧組合具有四個(gè)u形板簧件21，u形板簧件21的開口兩兩相對(duì)，將第一彈性支撐區(qū)1圍在中間，u形板簧件21的開口端以銳角斜支撐臂22連接下方基板4，兩斜支撐臂22具彈性回復(fù)力使得其間的連接臂23具有回復(fù)初始位置的能力，所述連接臂23的回復(fù)初始位置的高度與低位螺旋彈簧12的彈性回復(fù)位置高度一致。u形板簧件21與基板4之間設(shè)置有渦旋彈簧8。

所述的第三彈性支撐區(qū)3圍繞第二彈性支撐區(qū)2設(shè)置，第三彈性支撐區(qū)3包括至少一個(gè)矩形板簧件31，矩形板簧件31上的部分區(qū)域折疊形成朝向基板4的倒ω形折疊彈性區(qū)域32，矩形板簧件31通過倒ω形折疊彈性區(qū)域32連接于基板4；矩形板簧件31的回復(fù)初始位置的高度位于高位螺旋彈簧11和低位螺旋彈簧12的彈性回復(fù)位置高度之間。矩形板簧件31與基板4之間設(shè)置有渦旋彈簧8。

若干連接紐帶9從第一彈性支撐區(qū)1的高位螺旋彈簧11，經(jīng)第二彈性支撐區(qū)2的u形板簧件21，直線延伸至第三彈性支撐區(qū)3的矩形板簧件31，并與路徑上的高位螺旋彈簧11、u形板簧件21、矩形板簧件31連接。若干連接紐帶9相互之間通過支帶91連接成網(wǎng)。

在連接紐帶9之外套設(shè)有一彈性膜5，彈性膜5與基板4共同圍成一氣囊51，在基板4上的氣囊51區(qū)域設(shè)有一連通氣囊51內(nèi)外的單向閥6；彈性膜5內(nèi)，第一彈性支撐區(qū)1的高位彈簧上方設(shè)有海綿墊7，海綿墊7支撐于彈性膜5與高位彈簧之間。

在彈性膜5外側(cè)還套設(shè)有圓弧金字塔形外套10，其以第一彈性支撐區(qū)1的高位螺旋彈簧11為中心，將第一彈性支撐區(qū)1、第二彈性支撐區(qū)2和第三彈性支撐區(qū)3的各彈性件以及彈性膜5均覆蓋其中。

在使用的時(shí)候，使用者倒在床墊上，由于體重或重力加速度的沖力的作用，氣囊51先發(fā)生擠壓變形(由于海綿的支撐，使得氣囊51中存有豐富的空氣，海綿在重力的作用下，很快壓縮，釋放空氣)，變形方式為向四周膨脹，支撐面積擴(kuò)大，且支撐力反饋及時(shí)。如果重力比較大，進(jìn)一步的，對(duì)高位螺旋彈簧11擠壓變形，之后為u形板簧件21、矩形板簧件31，進(jìn)而壓縮低位螺旋彈簧12。如果彈性回復(fù)位置靠上的彈簧件變形就足夠提供支撐力時(shí)，可能有部分位置靠下的彈簧件不需要被啟動(dòng)。

當(dāng)使用者施加的力量具有側(cè)向的分力，由于連接紐帶9與支帶91的作用，使得整個(gè)單位為一個(gè)整體，提供側(cè)向的彈性力，不但支撐了側(cè)向分力，彈性單元也不易發(fā)生位置偏移而損壞。

當(dāng)使用者離開床墊，由于壓力釋放，氣囊51在彈簧件和海綿墊7的作用下，單向閥6從外部吸氣進(jìn)入氣囊51，鋼氣互助彈性支撐單元的狀態(tài)恢復(fù)。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。