可变线圈密度各向异性内置弹簧制造技术

可变线圈密度各向异性内置弹簧，其中线圈或弹簧部件的位置和密度在内置弹簧的一个或多个区域或范围内变化，以在内置弹簧的不同区带或区域中为内置弹簧提供不同的平均弹簧刚度。内置弹簧中线圈的多种各向异性的排列被公开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于支撑结构和支撑系统的一般领域，并且更具体地属于包括弹簧的柔性 支撑结构。
技术介绍
用于家具或座椅上的床垫和其他自反(reflexive)支撑结构的弹簧系统通常含 有互连弹簧或其他支撑自反支撑表面的反作用装置的阵列。床垫内部的弹簧(内置弹簧) 通常含有处于具有平行的行与列的矩阵中的多个互连的独立弹簧部件。在可以被自动金属 线工艺制成的床垫内置弹簧最常见的类型之一中，螺旋钢丝弹簧的各行或“线圈”为了向内 置弹簧装配机内部插入而被生产并排成一行，该装配机通过在横向于内置弹簧长度的行之 间走向的拉筋将相邻的两行线圈连接起来。每一行中线圈间的间距都是一致的，并且可以 通过内置弹簧装配机的调节而被设置以及通过拉筋被固定。通过改变每一行中线圈的数量 以及总行数可以制造出不同型号的内置弹簧。然而线圈密度和由其产生的弹簧刚度，支持 特性和感觉，例如刚度和反冲程度，在线圈均勻分布的整个内置弹簧上是一致的。某些内置 弹簧还含有直径较大的绑接钢线(border wire)，它被围绕着内置弹簧的周长连接到线圈 的顶部。睡眠用床垫由多种材料覆盖和围绕内置弹簧构成。某些材料被提供用来增强 内置弹簧的结构和自反性能，包括在内置弹簧和床垫边缘上的支撑特性。例如，美国第 5，787，532号专利公开了适合床垫内置弹簧的边缘线圈以加强够床垫边缘的泡沫墙结构。 不考虑围绕内置弹簧或者与内置弹簧勻称相连接排列的材料的量或不同类型，作为勻称间 距和线圈或弹簧部件位置的结果，均勻各向同性弹簧性能以及内置弹簧的支撑特性是不会 被改变的。
技术实现思路
本公开涉及各向异性内置弹簧，其中线圈或弹簧部件的位置和密度在内置弹簧的 一个或多个区域或一小部分区域之间变化。如这里所用，术语“各向异性的”和“各向异性” 根据内置弹簧物理意义而被使用，例如，在不同的范围，区带或区域中或在不同的范围内含 有不同物理性质。在涉及内置弹簧的语境里，各向异性指的是弹簧或线圈的密度以及由其 产生的平均弹簧刚度和/或由内置弹簧一个或多个区域内线圈的密度和排列所产生的内 置弹簧不同区域的坚固度，这与相同内置弹簧不同区域中的线圈密度和排列以及平均弹簧 刚度是不同的。本公开中各向异性内置弹簧的一个区域由被相对排列在公共间距或密度上 的多个线团组成的组群定义。各区域内线团的间距各不相同，因此各区域的线圈密度各不 相同。为形成床垫而与内置弹簧集合在一起的填料和装饰材料，可以根据该材料遍布于其 上排列的内置弹簧区域中的线圈密度来被选择和安置。本公开和本专利技术的另一方面为在被指弹簧不同区域内含有不同线圈数量的各向 异性内置弹簧，该内置弹簧含有与线圈轴平行排列的多个互连线团同时线圈的末端的各自平面相共面，该内置弹簧包括由含以公共距离分别间隔开的各线圈轴的线圈分组确定的多 重区域，这些区域包括线圈轴以第一距离被间隔开的第一区域以及线圈轴以第二距离被间 隔开的第二区域，其中第二距离大于第一距离；内置弹簧许多区域中的线圈通过拉筋相互 连接，该拉筋在各线团之间并由内置弹簧的一个区域向内置弹簧的另一区域延伸。本公开和本专利技术的另一个一般的构思是可以用于床垫或其他灵活的支撑系统的 内置弹簧类型，上述系统含有多个与线圈轴平行安置的互连线圈以及在确定内置弹簧反支 撑面的公共面上的线圈各自的尾部；与以公共第一距离分别间隔开的第一分组的各线圈轴 一起被安置的线圈第一分组，线圈第一分组确定了内置弹簧的第一区域；与以公共第二距 离分别间隔开的第二分组的各线圈轴一起被安置的线圈第二分组，其中公共第二距离大于 第二固定距离，线圈第一分组确定了内置弹簧的第二区域，借此第一区域中线圈的密度大 于第二区域中线圈的密度，同时第一区域中的线圈密度大于第二区域中的线圈密度。就本公开和本专利技术的这些及其他的概念和方面将在下文的“具体实施方式”部分 中根据附图做进一步的详细介绍。附图说明图1为可变线圈密度各向异性内置弹簧的实施例的平面图及其边缘区域的放大 的平面图；图2为图1所示的可变线圈密度各向异性内置弹簧的垂直投影图；以及图3至图12为本公开中可变线圈密度各向异性内置弹簧的替代实施例的平面图， 每个实施例的内置弹簧中的线圈具有有不同的样式、排列以及区域。具体实施例方式如图所示，以标记10整体指示的可变线圈密度各向异性内置弹簧，装配有多个弹 簧或线圈20，它一般表现为含有第一末端和第二末端(或上端和下端)21，22以及线圈体 23的螺旋状线圈，如图所绘线圈体是在线圈末端之间延伸的螺旋状物的形式。弹簧或线圈 的其他类型和形状可以根据本公开中各原则而被使用，本公开主要涉及内置弹簧中弹簧或 线圈的位置和相对位置，因此本公开不局限于任何弹簧或线圈的特殊类型和形状。如这里 所用，术语“线圈”意味着及包含可以用于根据本公开中各原理所构建的内置弹簧的弹簧或 线圈的所有形状。如图1中所示，内置弹簧10由多个排列在矩阵或阵列内的线圈20构成，具有通常 排列在R行和C列上的线圈，具有平行线圈轴，和确定内置弹簧平面支撑或弹簧表面的公共 面上的线圈末端。每行每列中线圈的数量视内置弹簧的整体设计尺寸而定。内置弹簧的宽 度W通常由每一行R中线圈的数量和间距来确定。虽然根据宽度W和长度L被说明，这样的 观点只是为了解释说明的目的，同时线圈的相对各向异性排列不局限于确切的形状显示。图1描绘了示例可变线圈密度各向异性内置弹簧，其中位于内置弹簧10的纵向边 缘或边缘区域上的列C11-C13和列Crl_Cr3，相对于各列之间(或各线圈轴之间)的侧向间 距会被更多地排列在其余各列C中线圈间的侧向间距中。虽然在确定内置弹簧的纵向边缘 或边缘区域的相邻三列C11-C13和Crl-Crf的分组中被描绘，但本公开包括具有与内置弹 簧中线圈行或列的数量或分组不同(更大或更小)间距的其他的行或列的数量或分组，该内置弹簧形成线圈的数量或分组，这些数量或分组由于分组或区域中线圈轴之间相对间距 的不同而与线圈的其他数量或分组截然不同。对于床垫内置弹簧而言，本公开通过更大的 线圈密度提供了线圈各向异性，这是各线圈轴与各列之间的间距更为紧密的结果，在本例 中沿由列C11-C13和列Clr-C3r所确定的纵向外围区域。这将沿床垫纵向边缘地区产生更 大的硬度和刚度，该区域对于被提升的边缘支撑，抗滑离，以及抗由将纵向边缘作为支撑面 而造成的永久变形，是十分理想的。在传统的内置弹簧中，每一线圈行中螺旋状线圈间的横向间距，例如两相邻线圈 间或两相邻线圈最外层半径间的横向距离，通常是根据线圈节距来测量和设定的，线圈节 距是指由线圈的一匝到相邻一匝的直线距离，在线圈各匝外半径上被测量并且与线圈纵向 轴平行。内置弹簧中典型的一致性线圈间距可以是，例如，两个节距，这意味着每个线圈都 以一到两倍线圈节距的距离与相邻的各线圈横向间隔开。这样该线圈间距就设定了线圈密 度和内置弹簧的整体弹簧刚度。线圈相邻两行间的线圈间距通常非常小，甚至到了相切或 产生一些重叠的点，因为这对于在线圈末端围绕相邻各匝小半径螺旋状拉筋来讲是十分必 要的。这样每一行中各线圈的很想距离就可以根据本公开进行调整和改变，例如通过设置 内置弹簧装配机间距。各行中线圈横向间距的典型实例，如图1中所示，为在列C11-C31和 Clr-C3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种各向异性可变线圈密度各向异性内置弹簧，其包括在各向异性阵列中互连的多个线圈和拉筋，其中在所述阵列中的行与列内排列的所述线圈的轴之间的相对间距在所述内置弹簧内不是恒定的，并且所述拉筋在所述线圈之间延伸，以互连所述各向异性阵列中的线圈并保持所述线圈的轴之间的所述相对间距。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA比蒙，LK德莫斯，BM马努斯扎克，W鲁姆鲍，
申请(专利权)人：希力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]