專利名稱：低型合成材料床墊底座結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及床墊底座，尤其涉及床墊底座的內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
美國傳統(tǒng)的床墊系統(tǒng)包括一個由一底座或“箱型彈簧”支撐的軟墊。設(shè)置底座以便向軟墊提供支撐和穩(wěn)定性以及受到過度或震動負(fù)載下垂后的回彈力。典型的底座包括一木制的矩形框架，一設(shè)置在木制框架上并由多個鋼絲圈(諸如與木制框架固定的壓縮型彈簧)支撐的的鋼絲網(wǎng)架。為了正確支撐和固定軟墊的穩(wěn)定性水平，在底座中需要大量壓縮彈簧，這使得產(chǎn)品成本較高。這是在床墊底座中使用壓縮彈簧的主要缺點。同時，使用壓縮彈簧的底座典型地具有一與彈簧頂端固定的低碳鋼絲網(wǎng)架或基體。在超負(fù)載使用的情況下基體的綱絲和焊縫處都會破裂。
在為避免因底座中使用壓縮彈簧所產(chǎn)生的高成本努力中，使用的另一類型的彈簧是扭轉(zhuǎn)彈簧，它由彈簧鋼絲彎曲成多個連續(xù)的部分構(gòu)成，在受壓時會因扭轉(zhuǎn)而撓曲。因為扭轉(zhuǎn)彈簧比壓縮彈簧尺寸大并且更加堅硬，所以可以在底座中使用較小的扭轉(zhuǎn)彈簧。但是將鋼絲制造成扭轉(zhuǎn)彈簧要求非常昂貴的工具以及彎曲設(shè)備。需要復(fù)雜的先進的彎曲模具來制造復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)彈簧組件形狀，這個形狀可能包括四個或更多的鄰接部分。沒有新的工具、再加工工具和/或調(diào)整變化和處理斷裂的機器設(shè)備等，制造過程不能經(jīng)濟地用來制造不同的彈簧結(jié)構(gòu)。因此不能容易地或經(jīng)濟地變化這種彈簧結(jié)構(gòu)和合成彈簧剛度，以便制造不同支撐特性的底座。另外，這種類型彈簧的多個彎曲使得它的尺寸質(zhì)量控制和彈簧剛度公差控制很難實現(xiàn)。同時鋼材不同的特性以及防腐和熱處理的需要都增加了成本和制造鋼絲彈簧組件的難度。另外，相對較大的扭轉(zhuǎn)彈簧別扭的幾何形狀也使得很難在底座框架內(nèi)裝配彈簧。
在底座中使用鋼絲彈簧，尤其是扭轉(zhuǎn)彈簧的另一個缺點是“彈簧的形變”現(xiàn)象，即彈簧在受到過度負(fù)載后不能完全返回到未受壓時的高度。只要彈簧的撓曲是在它彈簧剛度公差范圍內(nèi)的，它就能反復(fù)地承受一定的循環(huán)負(fù)載而不引起工作特性的明顯變化。但是，如果撓曲超過了最大撓度范圍，它就將永久的變形或“形變”，從而引起工作特性的變化，例如缺乏反彈支撐力，永久變形或斷裂等。長時間正常使用以后也會發(fā)生鋼絲彈簧的彈簧變形，即磨損或破損。
在軟墊工業(yè)中日益增長的一個問題是有這樣一種趨勢軟墊的厚度尺寸較大，這樣當(dāng)把它放置在6至8英寸高的傳統(tǒng)底座上時，與床頭和床腳邊緣相比，它顯得太高了而很不美觀。這種趨于較大軟墊和底座的潮流也增加了分配和存放成本。
在美國典型床墊底座大約為5至8英寸厚，平均厚度(或高度)為6.5至7.5英寸。傳統(tǒng)的底座中，這個尺寸大部分是由彈簧組件的高度而定的。通常扭轉(zhuǎn)彈簧組件的撓度是限定在大約整體高度尺寸的20％以內(nèi)的。超過20％范圍的壓力可使彈簧形變或斷裂。整個扭轉(zhuǎn)彈簧組件高度的降低會使彈簧太硬或減小它的撓曲和支撐能力。另外使用壽命測試中失效的循環(huán)數(shù)通常很難預(yù)測彈簧絲組件高度的縮短，并且它的失效循環(huán)數(shù)比較高的彈簧組件要少許多。
因此，有必要設(shè)計和制造一種全新的底座來避免和克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題，這些問題包括彈簧形變、質(zhì)量控制和費用，過高的尺寸及其他問題。
技術(shù)方案本發(fā)明是一種新型低型/低高度，結(jié)實，耐久的床墊底座，它使用由合成材料制成的低型彈簧組件。合成材料床墊底座的整個高度大約是傳統(tǒng)底座的的一半，然而它改進了傳統(tǒng)底座的撓曲/反彈特性。使用合成材料彈簧組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絲材料作為基本的反彈支撐部件。
本發(fā)明還包括一新穎的由合成材料制造底座彈簧組件的方法，諸如環(huán)氧樹脂和纖維玻璃組合，通過將這些材料模制成不同的彈簧形狀，特別用來作為床墊底座內(nèi)支撐元件。本發(fā)明還包括一新穎的選擇裝配使用合成彈簧部件的底座單元的方法，其中彈簧組件有選擇地安裝在一框架結(jié)構(gòu)上面與它固定，并再與一放在框架上的網(wǎng)架固定。
在彈簧組件的較佳實施例中，合成材料被模制成一大體呈C型的彈簧組件以提供一低深度/高度尺寸和具有足夠應(yīng)力以及負(fù)載分布能力。與現(xiàn)有技術(shù)鋼絲彈簧相比，使用模制的合成材料彈簧組件，特別是C型合成材料彈簧組件，具有很多制造和裝配上的優(yōu)點，包括簡化的部件處理和易于實現(xiàn)軟墊部件局部裝配和最終組裝的自動化裝配程序。另外由合成材料模制軟墊彈簧組件的新穎方法易于制造多種具有不同形狀及支撐和撓曲特性(諸如彈簧剛度)的彈簧組件而不需變更工具。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一低型合成材料床墊底座包括由合成材料模制而成的，具有適當(dāng)彈簧剛度和改進的彈簧剛度公差的低型廓彈簧組件，彈簧組件與彈簧組件支撐框架部件固定，并與一放置在上面的鋼絲網(wǎng)架固定以形成一軟墊的彈性支撐結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一合成材料床墊底座系統(tǒng)及其制造方法包括一框架，它具有內(nèi)框架部件以用來有選擇地固定低型模制的合成材料彈簧組件，合成彈簧組件具有從全深度撓曲恢復(fù)到未施壓狀態(tài)并不產(chǎn)生彈簧形變的特性，其中合成材料彈簧組件在組件的全深度尺寸范圍內(nèi)是可撓曲的。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一低型合成材料床墊底座系統(tǒng)和制造方法包括用來接合多個模制的合成材料彈簧組件的內(nèi)框架，用來將彈簧組件彈性端部與一內(nèi)框架部件上方的鋼絲網(wǎng)架固定的夾子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一低型合成材料床墊底座系統(tǒng)和制造方法包括根據(jù)彈簧剛度和彈簧剛度公差選擇模制的合成材料彈簧組件，將所選的彈簧組件固定到底座框架的內(nèi)框架上，在底座框架周邊內(nèi)有選擇地設(shè)置一定數(shù)目的內(nèi)框架部件，并將網(wǎng)架與彈簧組件固定。
附圖簡介在附圖中

圖1是說明本發(fā)明低型合成材料床墊底座的一立體圖；圖2是圖1中部分底座的一正視圖，它示出了合成材料彈簧組件及它與本發(fā)明床墊底座的一框架部件間的布置，及固定方法；圖3是圖2的一平面圖；圖4是說明本發(fā)明合成材料彈簧組件及根據(jù)本發(fā)明把彈簧組件安裝到鋼絲網(wǎng)架相交線上的夾子的一立體圖；圖5是圖4中夾子的局部正視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明把合成材料彈簧組件安裝到一鋼絲網(wǎng)架上的夾子的另一實施例的一立體圖；圖7是本發(fā)明低型合成材料床墊底座另一實施例的立體圖；圖8是本發(fā)明合成材料床墊底座另一實施例的立體圖；圖9是本發(fā)明合成材料床墊底座另一實施例的立體圖；圖10是本發(fā)明低型合成材料床墊底座另一實施例的立體圖；圖11是本發(fā)明低型合成材料床墊底座另一實施例的立體圖；圖12A至12S是根據(jù)本發(fā)明制成的合成材料床墊底座彈簧組件其他實施例的輪廓圖；圖13是把直彈簧組件安裝到一內(nèi)部框架部件和一網(wǎng)架上的實施例的正視圖；和圖14是一內(nèi)部框架部件與一直線彈簧組件和一網(wǎng)架結(jié)合的實施例的正視圖。
本發(fā)明實施例的詳細(xì)說明圖1舉例說明了整體用標(biāo)號10表示的，根據(jù)本發(fā)明制造的合成材料床墊底座的一個實施例。底座10包括一由標(biāo)號12表示的框架，一平行并高于框架12布置的，作為一軟墊支撐表面的網(wǎng)架或基體14，及多個模制的合成材料彈簧組件16。在這個實施例中，框架12包括兩縱向延伸的周邊部件18，兩橫向延伸的周邊部件20，以及一橫向的中央部件21，所有的這些部件都由木材、鋼材或其他適合的材料制成，并且固定在一起形成一直線框架。與橫向周邊部件20及中央部件21固定的多條縱向延伸的內(nèi)框架部件22(可以由木材、鋼材、諸如聚乙烯或聚丙烯之類的擠出或拉出塑料或纖維玻璃增強塑料制成)，提供了下面將進一步說明的合成材料彈簧組件16的安裝點。網(wǎng)架14可由低碳或高碳鋼構(gòu)成，但也可以諸如拉出纖維玻璃增強塑料之類的能再粘合或以別的方式固定在基體內(nèi)的合成材料構(gòu)成來代替，或者由適用于較大結(jié)構(gòu)的合成材料模制工藝制成，諸如結(jié)構(gòu)泡沫的旋轉(zhuǎn)模塑或注射模塑。
網(wǎng)架14由一通常與框架12的長度和寬度尺寸相等周邊邊框元件24，多個縱向元件26，以及多個與縱向元件26相交的橫向元件28構(gòu)成，以形成一支撐軟墊的由直線圍成的網(wǎng)架。橫向元件28的末端向下彎曲形成固定于框架12上的垂直支撐元件30，以支撐周邊框架鋼絲24和框架12上的網(wǎng)架。正如在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，支撐元件30可被有選擇地制成撓曲的彈簧形式。如圖1中進一步所示，通過在一底部位置上與內(nèi)框架部件22固定并在上部位置上與網(wǎng)架14的相交網(wǎng)架元件26和28固定的多個彈簧組件16，網(wǎng)架14的基體部分進一步被支撐于框架12上方。
圖1中的實施例示出了多個通常模制成C型結(jié)構(gòu)(在圖2中單獨正確地示出)并在由網(wǎng)架14限定的相對于表面內(nèi)凹的一位置上與內(nèi)框架部件22固定的合成材料彈簧組件，并且組件的長度尺寸在橫向達(dá)到底座10的長度。下面將說明一種把C型組件安裝到框架12和網(wǎng)架14上的方式和方法。但是可以理解，本發(fā)明的原理和創(chuàng)新可以同樣用于這里公開的所有組件結(jié)構(gòu)和形狀及其等同物，并且也可同樣適用于把任何形狀的組件安裝到任何框架和網(wǎng)架布置上的相似方式和方法。
現(xiàn)在參閱圖2、圖3和圖4，C型結(jié)構(gòu)的模制彈簧組件16具有一中央彎曲部分32和兩基本平坦的同平面彈性端部34。C型是模制合成材料彈簧組件的較佳形狀之一，可以獲得低型/低深度尺寸和有效應(yīng)力與負(fù)荷分布的不同尋常的優(yōu)點。C型彈簧組件的使用可以在沒有任何撓曲深度、彈簧剛度、加壓/減壓壽命周期及彈性和支撐特性損害或損失的情況下，使底座的整個深度尺寸減小至傳統(tǒng)底座單位深度的一半。C型彈簧組件設(shè)計得使撓曲至少為其深度尺寸的100％，即將它壓縮到一完全壓扁的位置時，不產(chǎn)生形變或破損。實際上，C型彈簧組件的變形可以超過壓扁位置，即當(dāng)彈性端部34到達(dá)彎曲部分32的最低內(nèi)凹點下方后，仍能返回它原始的未壓縮結(jié)構(gòu)，而不產(chǎn)生形變或破損。
彈簧組件16的C型實施例通常是一細(xì)長的結(jié)構(gòu)，即彈簧組件彎曲部分32的長度尺寸x至少是深度尺寸y的二倍。較可取的是，合成材料彈簧組件16的C型實施例結(jié)構(gòu)成長度尺寸x至少是深度尺寸y的三倍，甚至是深度尺寸的四倍。在詳細(xì)說明的C型實施例中，長度尺寸x大約是深度尺寸y的五倍。根據(jù)本發(fā)明，即使是長度/深度比率為10、20或更大的扁平彈簧也能被使用。
不管具體實施例中使用的彈簧長度/深度比率，C型彈簧組件16的結(jié)構(gòu)使得傳遞給本發(fā)明的床設(shè)備網(wǎng)架上的壓縮應(yīng)力通常在深度方向沿著組件中心線由彈簧所吸收。另外，C型彈簧組件的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成材料使得它能壓縮到一必須的平面位置而不達(dá)到它的“彈簧形變”狀態(tài)。因此，假如在本發(fā)明床底座受到過度負(fù)載的情況下，C型彈簧組件也不會產(chǎn)生形變或者其他失效情況，因為即使最大的撓曲，它們也不會產(chǎn)生一彈簧形變。
圖2至圖5中所說明的C型彈簧組件具有的總長度尺寸大約為7.5英寸，總的寬度尺寸大約為1英寸，總的高度/深度尺寸(相對彈性端部34的中央彎曲部分32的尺寸)大約為1.25英寸。在彈簧端34間的內(nèi)部長度尺寸x大約為5.25英寸。具有這些基本尺寸的一C型彈簧組件是由一諸如環(huán)氧樹脂/纖維玻璃混合物或纖維玻璃增強塑料之類的高級合成材料模制而成，具有大約75磅/英寸的彈簧剛度，可控制彈簧剛度公差為+/-5％。當(dāng)然，正如下面結(jié)合彈簧組件制造過程的進一步說明，可以理解通過修改模子可以有選擇地變化這些尺寸和合成彈簧剛度中的任一個來制造不同尺寸和剛度特性的C型彈簧組件。
彈簧組件16可以由很多種合成材料所制成，例如纖維玻璃增強塑料，結(jié)合環(huán)氧樹脂或乙烯基酯的纖維玻璃，高密度塑料(諸如聚乙烯)，高密度塑料泡沫，包膜(encapsulated)鋼和合金鋼，或具有理想彈簧剛度和周期壽命的其他材料。當(dāng)制作一纖維玻璃合成材料時，在加熱加壓的情況下，組件被復(fù)合模制成或壓縮模制成陰/陽成型模腔的形狀。例如，通過約占產(chǎn)品重量30％至35％的環(huán)氧樹脂或乙烯基脂的槽進行纏繞或拉塑(pultrusion)，用一樹脂系將約占產(chǎn)品重量65％至70％的連續(xù)纖維玻璃纖維長絲浸透。然后將材料放入一壓縮塑模內(nèi)，并在約300華氏溫度下承受約200psi的壓力直至凝固。通過傳統(tǒng)方法除去模塑的溢邊，如一振動的浮石床?？梢赃x擇和混合塑模材料來制造不同彈簧剛度的組件。同時，可以僅通過一拉塑工藝，而不需要任何模塑就能制造通常的直彈簧組件形狀?？梢栽谀Ｋ懿牧现惺褂妙伭蟻砣菀椎刈R別不同彈簧剛度的組件，這對于下面將說明的裝配過程有很大的幫助。正如在這里所使用的術(shù)語“合成材料”意味著所有這些被說明的材料和等同物都是可以被擠出，拉出(pultruded)和/或模塑成具有理想彈簧剛度特性的任何材料。
將在下面進一步說明的合成材料彈簧組件的某些結(jié)構(gòu)，可以通過例如拉塑和連續(xù)拉塑纖維玻璃增強塑料來形成，其中將纖維玻璃絲(也稱作纖維束)在涂敷一表面材料后從一卷軸中拉出通過充滿樹脂的鍍槽，并且繼續(xù)拉著它通過一成型和硬化模具。接著可將連續(xù)的纖維絲切割成任何理想的長度。拉塑特別適于批量生產(chǎn)基本是直線型的合成材料彈簧組件結(jié)構(gòu)?？梢岳汕€型彈簧結(jié)構(gòu)，然后如前所述進行壓縮模塑。通過這些過程制造彈簧組件的另一個顯著優(yōu)點是通過簡單地變換纖維數(shù)、和/或組件內(nèi)纖維的位置或定向，就能容易地變化組件的彈簧特性。在較佳實施例中，纖維的長度與組件的長度尺寸一致。
如圖3中所示，通過形成于內(nèi)框架部件22上表面23內(nèi)并向彎曲部分32的相對邊緣彎曲的薄片35，每個C型彈簧組件16的中央彎曲部分32都切向地與縱向的內(nèi)框架部件22固定。通過調(diào)整橫向通過內(nèi)框架部件22的彈簧組件長度，在過度負(fù)載情況下，彈性端部34可以撓曲到內(nèi)框架部件22頂部表面的下方。另外，如下面參考附圖8和圖10進一步的說明，彈簧組件可以按照與它們固定的內(nèi)框架部件長度尺寸一致的長度尺寸安裝。如果內(nèi)框架部件22是由木材或擠壓成型的塑料制成時，可以將一槽型卡釘跨放在組件16彎曲部分的內(nèi)凹表面的頂部，簡單地將C型彈簧組件與框架部件22的頂部表面固定。
如圖4中詳細(xì)地單獨放大圖所示，通過夾子40可以將彈簧組件16的彈性端部34與縱向支撐元件26和橫向交叉元件28的每個相交部39固定，夾子可以包括一主體41，在主體上伸展出用來在相交部39固定安裝每根網(wǎng)架元件的上層縱向元件接合爪42和一垂直布置的橫向鋼絲接合爪(或反向爪)44。夾子40還包括用來放置和接合彈性端部34的裝置，在這個實施例中是一夾持鋼絲46，如圖5所示，它的相對端部繞著主體41彎曲，在主體下方開形成引導(dǎo)部分48和接合端部50。接合端部50可以沿著彈性端部34的長度偏移以提高夾緊力。
當(dāng)然，使用中C型彈簧34的壓縮將使彈性端部34從彈簧中央向外移動。為了調(diào)整這個移動，夾子40被設(shè)計成用來允許彈性端部34在不產(chǎn)生基本變形的情況下相對相交部39滑動，而同時在每個相交部保持網(wǎng)架與彈簧組件緊緊地固定。通過這個結(jié)構(gòu)，每個彈性端部34都與網(wǎng)架14牢牢地固定，而同時一旦彈簧組件損壞它也能自由地相對于每個夾子40和相交部39滑動接觸，而仍與網(wǎng)架14保持固定。
如圖6中所示，夾子40也可由一單片彈簧鋼制成，同時它也有一主體41，縱向元件接合爪42，垂直布置的橫向元件接合爪44和一由向內(nèi)彎曲主體41側(cè)向端部形成的一彈性端部放置槽52?？梢杂蓮椥凿搳A領(lǐng)域內(nèi)已知的板夾53制成鋼夾40的每個夾緊/接合部分。
以這種方式結(jié)合安裝在框架12和網(wǎng)架14上的組件16的反彈作用，橫向鋼絲28的支撐元件30向底座提供一雙重彈性/支撐效果。因為支撐元件30可以由傳統(tǒng)的直鋼絲所構(gòu)成，它們的彈簧剛度可能與組件16不同，特別是與由合成材料制成的組件不同。這兩種不同彈性元件的結(jié)合向底座提供了一獨特的改進的雙重彈簧剛度和效果。另外，由于本發(fā)明的設(shè)計可以使用一高碳素網(wǎng)架，當(dāng)除去負(fù)載時，網(wǎng)架自身也作為一彈簧來完全返回到水平面，而不像低碳素焊接網(wǎng)架在一負(fù)載下可能永久地彎曲和變形。
本發(fā)明床底座的另一個顯著優(yōu)點是，通過簡單地變化架設(shè)框架邊界的內(nèi)框架部件的高度，就可以在制造過程中容易地選擇它的整個厚度。通過本發(fā)明，改變支撐彈簧組件的內(nèi)框架部件高度，以便有選擇地制造一任何理想厚度尺寸的床底座的就成為一件相對簡單的事了。
例如，在圖7所示的實施例中，合成材料彈簧組件16相似地與稍稍有些增高的內(nèi)框架部件23固定，內(nèi)框架部件與圖1中的框架22相似，但具有較大的高度，因此提高了底座的總高度。可以通過擠塑或拉塑聚丙烯或聚乙烯或纖維玻璃增強塑料，或由傳統(tǒng)鋼成型方法制成的鋼材來制造內(nèi)框架部件23。內(nèi)框架部件23的較高橫截面當(dāng)然也提高這些部件及要框架12的結(jié)構(gòu)剛性。
圖8和圖9說明本發(fā)明的另一個實施例，其中低型彈簧組件與一較高的底座框架結(jié)合，以使底座具有一傳統(tǒng)的，即更大的高度尺寸，但具有低型彈簧組件的優(yōu)點。圖8說明一底座，其中內(nèi)框架60橫向穿過底座的長度布置，并在未端由支撐柱62和一也由支撐柱62支撐的中間縱向布置內(nèi)支撐部件64支撐。支撐柱62用來升高框架部件60，從而將底座的高度提高到傳統(tǒng)的尺寸。一框架部件60的U型橫截面有足夠的寬度，在其中放置組件16的彎曲部分32，從而使它與內(nèi)框架的長度對齊。也可以使用其他形狀的增高橫截面內(nèi)框?？梢詮目蚣懿考?0的垂直壁切割薄片使每個組件的彎曲部32接合在正確的位置上，并且按照與上述方法相似的方法將彈性端部34固定于相交部39。橫向元件28的終端66向下彎曲以便與支撐柱62接合。支撐柱62也可以由包括微細(xì)胞狀的尿脘或泡沫在內(nèi)的一合成材料所制成，并具有一定程度的彈性或柔軟性，以便向底座提供上述的雙重彈性作用。
如圖9中所示，為了代替?zhèn)认蛑沃?2，可以將橫向內(nèi)框架部件60的側(cè)向端面向下彎曲形成一支柱部分61和一底部63，以便用來與縱向周邊框架部件18固定。支柱部分61向底座提供一較大的總高度。
如圖10所示，也可以將U型框架部件60直接安裝在框架周邊部件18、20上，而不使用支柱部分61或升高的支撐柱62，其中安裝圖1中的框架部件22使底座具有最小的高度。
圖11說明了本發(fā)明的另一個實施例，其中使用由合成材料制成的橫向內(nèi)框架部件70，這些合成材料可以是注射塑模結(jié)構(gòu)的泡沫、擠出或拉出塑料，或壓縮模制塑料，吹塑或離心澆鑄模制和/反應(yīng)注射模塑的聚亞安脂。以這種方法制成的框架部件的剛性實際上比由冷軋鋼所制成的框架部件的剛性大。如圖所示，框架部件70可以制成結(jié)構(gòu)桁架，它具有上下桁架跨度71、72及位于彈簧組件16固定點下方的增強元件73。夾子可以整體形成于上桁架跨度71的頂部表面來與每個組件的接觸切點接合。每個框架部件70的側(cè)向端部可以制成支座74，它安裝在一由木材或合成材料制成的框架周邊75內(nèi)并倚靠在它上面，支座74可以代替，或用來支撐通常是垂直結(jié)構(gòu)的合成彈簧組件，以便不使用任何鋼絲元件就能提供上述的雙重彈簧作用。這個實施例的的另一個優(yōu)點是由于底座是由木材或鋼材制成的，所以重量減輕。在這個和其他實施例中，框架12是吹塑模制的或用擠出塑料或拉出塑料制作成型的，(諸如聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或異酞聚酯)拉塑時加阻燃添加劑和纖維?？梢允褂萌魏螒?yīng)用于內(nèi)框架部件70的合成材料形成過程來制造框架。
根據(jù)本發(fā)明的制造和裝配方法和過程，由于彈簧組件相對較小的尺寸和簡單的幾何形狀，使得合成材料床墊底座系統(tǒng)實際的組件具有很高的彈性并且非常簡單。例如，為了選擇裝配一本發(fā)明的合成材料床墊底座，可按照任何合理的順序進行如下的步驟。首先構(gòu)成周邊框架。決定是制成沿縱向(如圖1)的還是橫向(如圖8和圖9)的內(nèi)組件-支撐框架部件?？梢栽O(shè)置一垂直于內(nèi)框架部件的中央框架部件。然后僅受到每個部件的橫截面寬度限定，選擇決定內(nèi)框架部件的數(shù)目以便知道在框架周邊內(nèi)安裝了多少內(nèi)框架部件。在將內(nèi)框架部件安裝到框架周邊上之前或之后，可以將彈簧組件固定在內(nèi)框架部件上。組件固定點的數(shù)目(即薄片35)將決定可以支撐一個框架的組件數(shù)目。例如，一單個框架部件可以包括多達(dá)40個的組件固定點，但是可能僅在裝配過程中固定20個平均間隔的組件。
可以通過形狀和/或顏色(表示彈簧剛度)來選擇彈簧組件的類型以形成統(tǒng)一的或者任何需要的組合。例如較高彈簧剛度的組件可以設(shè)置在底座的脊和/或背部，而低彈簧剛度的組件靠近端部。網(wǎng)架可以使組件接合夾子首先與網(wǎng)架元件相交部固定，然后再按上述的方法將網(wǎng)架安裝在組件上以便于彈簧組件的端部可調(diào)整地接合。然后再裝上填充物和覆蓋物。每一裝配步驟都有助于自動控制提供小尺寸、重量輕、幾何形狀簡單的彈簧組件，并且可以消除由于別扭的多臂鋼絲彈簧所引起的尺寸局限。
正如在這里所使用的，本發(fā)明C型彈簧組件中所指的“細(xì)長”是指彈簧的長度至少是它寬度的兩倍。另外，“水平布置”是指在組件表面背側(cè)或“后側(cè)”上的，在沿著彎曲部分中央大約三分之一的任何點上的一切點一般是水平的。并且“向上布置”是指C型的凹側(cè)或前面?zhèn)然虮砻鎮(zhèn)榷际腔敬怪毕蛏系?。另外，在這里指出一壓應(yīng)力沿著彈簧組件的深度尺寸作用時，它是指以使組件作為一個整體易于沿著深度尺寸壓縮的方式施加壓應(yīng)力。但不是指應(yīng)力準(zhǔn)確地沿著圖2中的中心線C作用。
雖然上面僅說明了一些實施例，但是可以理解可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍而進行各種修改。例如，可以理解，C型彈簧組件的C型可以不必模制或制成連續(xù)的曲線，而是可以制成總體形狀近似于這里所示的C型組件16中央彎曲部分32的階梯狀形式。另外，本發(fā)明C型彈簧組件的彈性端部34可以不必是共平面或均勻平坦的。這些端部也不必相對于網(wǎng)架可活動地安裝，但可以在縱向和橫向元件的相交點處或根據(jù)所需在其他位置與網(wǎng)架剛性地固定。另外，C型彈簧組件可以面朝下地設(shè)置而不是像這里舉例的實施例中面朝上的設(shè)置。
C型并不是本發(fā)明可以使用的唯一結(jié)構(gòu)。在模塑和/或拉塑工藝中不同尋常地使用合成材料來制造用于床墊底座的彈簧組件有助于使用多種彈簧組件結(jié)構(gòu)，所有這些結(jié)構(gòu)可類似地有選擇地由合材料模制而成，可有選擇地布置并固定在木制、鋼制或合成的、縱向或橫向穿過底座長度的內(nèi)框架部件上；并與網(wǎng)架固定。圖12A至12R說明床墊底座彈簧組件代表性結(jié)構(gòu)的輪廓，包括大體呈直線的和大體呈曲線的結(jié)構(gòu)，它們都可根據(jù)本發(fā)明被模制并且固定到框架和網(wǎng)架組件上。也可以使用其他的結(jié)構(gòu)。特別是，圖12H至12K、12N、120及12S中所說明的結(jié)構(gòu)都特別適于通過拉塑而不需任何進一步的模制進行批量制造。
圖13和圖14示出了變化的實施例，其中可將大體呈直線的、平坦的彈簧組件(諸如圖12S中所示)安裝到內(nèi)框架部件和網(wǎng)架14上。在圖13中，將內(nèi)框架部件22的薄片35彎曲以接合一直線型彈簧16的一中央部分，內(nèi)框架的側(cè)向端部與向上延伸并通過一接合件81與網(wǎng)架14固定的升降器80配合?？梢詫⒔灯?0制成平行于內(nèi)框架22并在一排或一列彈簧組件的側(cè)向端部間有跨距的連續(xù)元件。升降器80也可以是由合成材料模制或拉塑而成。接合件81可以整體成形于升降器80的頂面內(nèi)也可以分開安裝，并且一旦彈簧組件撓曲時它的輪廓允許升降器相對于網(wǎng)架移動。
在圖14中，一修改了橫截面結(jié)構(gòu)的內(nèi)框架部件22提供了對稱的擺底腳，用來傾斜地放置和固定相鄰設(shè)置的大體呈直線型的彈簧組件16的端部，組件的一部分通過與內(nèi)框架部件22的一傾斜側(cè)壁86接觸而得到支撐。通過一旦彈簧組件撓曲時可在網(wǎng)架14上活動的接合件88，可將彈簧組件的上端面與網(wǎng)架14連接。在內(nèi)框架部件的左側(cè)或右側(cè)上可以布置任何直線型的彈簧組件(正或反的傾斜)雖然已根據(jù)較佳和替換實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解根據(jù)本發(fā)明公開的發(fā)明原理進行的某些修改和變化。所有這些變化和修改都將在下述的權(quán)利要求書及其等同物所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種合成材料床墊底座，它包括一框架，它包括框架周邊部件和設(shè)置在所述框架周邊部件內(nèi)的內(nèi)框架部件；固定在所述內(nèi)框架部件上的由合成材料制成的彈簧組件；和一固定在所述彈簧組件上的軟墊支撐結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述的彈簧組件總體呈C型結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的底座，其特征在于，所述彈簧組件的端部與所述網(wǎng)架連接。
4.如權(quán)利要求3所述的底座，其特征在于，通過夾子將所述C型彈簧組件的端部與所述網(wǎng)架連接，它使得彈簧端部可以相對于所述網(wǎng)架滑動。
5.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述彈簧組件的長度尺寸是與將與所述彈簧組件固定的所述內(nèi)框架部件的長度尺寸一致的。
6.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述彈簧組件的長度尺寸垂直于將與所述彈簧組件固定的所述內(nèi)框架部件的長度尺寸。
7.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述框架周邊包括縱向和橫向部件，其中所述內(nèi)框架部件是平行于所述框架的所述橫向部件設(shè)置的。
8.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述框架周邊包括縱向和橫向部件，其中所述內(nèi)框架部件是平行于所述框架的所述橫向部件設(shè)置的。
9.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述內(nèi)框架部件是與所述框架周邊部件連接的。
10.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述C型彈簧組件是由纖維玻璃增強塑料制成的。
11.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述內(nèi)框架部件是由合成材料制成的。
12.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述框架周邊部件是由合成材料制成的。
13.如權(quán)利要求1所述的底座，其特征在于，所述網(wǎng)架是由合成材料制成的。
14.一種用作床墊底座系統(tǒng)支撐元件的合成材料彈簧組件，所述合成彈簧材料組件結(jié)構(gòu)成與一床墊底座系統(tǒng)的內(nèi)框架部件和一網(wǎng)架固定。
15.如權(quán)利要求14所述的合成材料彈簧組件，它的彈簧剛度范圍大約為65至120磅/英寸。
16.如權(quán)利要求14所述的彈簧組件大體呈直線結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求14所述的彈簧組件大體呈曲線結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求14所述的彈簧組件的結(jié)構(gòu)用來與一接合件接合，用來與一床墊底座系統(tǒng)的一內(nèi)框架部件固定。
19.一用作軟墊支撐結(jié)構(gòu)的床墊底座，底座包括一總體直線型的框架；多個與所述直線型框架固定的內(nèi)框架部件；多個與所述內(nèi)框架部件固定的合成材料彈簧組件；一固定于所述多個彈簧組件并由它們支撐的網(wǎng)架，所述網(wǎng)架提供一基本平坦的軟墊支撐表面，并且對于所述網(wǎng)架所述合成彈簧組件提供一可下垂支撐。
20.如權(quán)利要求19所述的床墊底座，其特征在于，網(wǎng)架還包括直接與直線型框架固定的支撐元件。
21.如權(quán)利要求19所述的床墊底座，它還包括將彈簧組件與網(wǎng)架固定的接合件。
22.如權(quán)利要求19所述的床墊底座，其特征在于，所述內(nèi)框架部件還包括從內(nèi)框架部件的端部基本垂直定向于直線型框架的支撐元件。
23.如權(quán)利要求19所述的床墊底座，其特征在于，所述內(nèi)框架部件在與所述直線型框架的長度基本平行的方向上與所述直線型框架固定。
24.如權(quán)利要求19所述的床墊底座，其特征在于，所述內(nèi)框架部件在與所述直線型框架的寬度基本平行的方向上與所述直線型框架固定。
25.一種低型底墊床座支撐結(jié)構(gòu)，底座包括一通過連接的縱向和橫向周邊部件限定的總體呈直線型的框架；多個與所述基本呈直線型的框架固定的內(nèi)框架部件；多個與所述內(nèi)框架部件固定的合成材料彈簧組件，和一個與所述合成材料彈簧組件固定的網(wǎng)架。
26.如權(quán)利要求25所述的底座，其特征在于，所述網(wǎng)架還包括從所述彈簧組件延伸至所述網(wǎng)架的升降器元件。
27.如權(quán)利要求25所述的底座，其特征在于，所述網(wǎng)架是由合成材料制成的。
28.如權(quán)利要求25所述的底座，其特征在于，所述基本呈直線型的框架是由合成材料制成的。
29.如權(quán)利要求25所述的底座，其特征在于，所述多個彈簧組件中的每個彈簧組件包括多個由合成材料制成的與所述網(wǎng)架和所述內(nèi)框架部件固定的元件。
全文摘要
一低型合成材料床墊底座系統(tǒng)及其制造方法,并且組件使用由模塑合成材料制成并由內(nèi)框架部件支撐的彈簧組件。低型彈簧組件以及合成材料彈簧具有的在不形變的情況下從完全垂直撓曲返回到未加壓狀態(tài)的特性,大大降低了床墊底座的高度,其中彈簧組件直接與底座框架部件固定。彈簧組件的小尺寸和簡單幾何形狀特別適于彈性安裝和自動組裝低型底座。
文檔編號A47C23/02GK1186415SQ96194457
公開日1998年7月1日 申請日期1996年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日
發(fā)明者M·J·昆泰爾, E·康斯坦丁內(nèi)斯庫, R·F·瓦格納 申請人:俄亥俄褥墊公司許可證及組成集團