專利名稱：包括大致為矩形橫截面的邊框線材在內(nèi)的彈簧芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及床墊或座墊制品，并且更特別地涉及用于床墊的彈簧芯。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，用于床墊的彈簧芯包括安裝于邊框線材之間的多行間隔開且平行的成行螺旋彈簧；鄰近邊框線材的螺旋彈簧經(jīng)由螺旋綁扎線材、金屬板夾具或其它連接件附接到邊框線材。相鄰螺旋彈簧的上部和下部端匝通常由螺旋綁扎線材連接到彼此。螺旋彈簧布置成縱向延伸的列和橫向延伸的行。襯墊和裝潢飾面通常固定到彈簧芯的相反的表面，從而形成在行業(yè)內(nèi)已知的可在任一側(cè)上使用的雙面床墊。最近，彈簧芯已經(jīng)被改進(jìn)成只具有一個(gè)邊框線材，最外側(cè)螺旋彈簧的端匝被緊固到該邊框線材。當(dāng)將襯墊和/或其它材料放置于彈簧芯(邊框線材定位于其內(nèi))的上表面之 上后，可圍繞彈簧芯和緩沖材料縫合或緊固裝潢飾面覆蓋物，從而形成在行業(yè)內(nèi)已知的單面或一側(cè)床墊。非打結(jié)螺旋彈簧的上部和下部端匝通常制備有在螺旋彈簧鄰近彼此放置時(shí)相互抵接的部分或腿部。相鄰的螺旋彈簧在其端匝處利用螺旋綁扎線材連接到彼此。螺旋彈簧端匝的一條腿部設(shè)置于相鄰螺旋彈簧端匝的相反腿部的旁邊。并排的腿部利用螺旋綁扎線材而綁扎到一起。制造彈簧芯或組件的最大開支是原材料的成本，即制備裝配到一起的螺旋彈簧所使用的鋼材成本。多年來，制備非打結(jié)螺旋彈簧的線材具有不大于290，000磅/平方英寸(psi)的拉伸強(qiáng)度。另外已知為AC&K (Automatic Coiling and Knotting,自動(dòng)繞結(jié))級(jí)別線材的標(biāo)準(zhǔn)線材具有量級(jí)為220，000至260，000磅/平方英寸的拉伸強(qiáng)度，且較厚，即具有比高拉伸強(qiáng)度線材(所述線材具有大于265，000磅/平方英寸的拉伸強(qiáng)度)更大的直徑。為了獲得相同的彈性或回彈性，由標(biāo)準(zhǔn)線規(guī)線材制成的螺旋彈簧與由高拉伸線材制成的螺旋彈簧相比必須具有一半的附加匝數(shù)。換言之，由高拉伸線材制成的螺旋彈簧的螺距與由標(biāo)準(zhǔn)線材制成的螺旋彈簧相比可以更大。當(dāng)在一段較長時(shí)間內(nèi)放置于顯著負(fù)載下時(shí)，即在運(yùn)輸過程中，由高拉伸強(qiáng)度線材制成的螺旋彈簧也不會(huì)趨于下沉或永久變形。因此，在行業(yè)內(nèi)希望使得螺旋彈簧具有高拉伸強(qiáng)度線材的非打結(jié)端匝，因?yàn)檫@樣使得每個(gè)螺旋彈簧的制備僅需要較少的線材。美國專利No. 7，386，897公開了一種床墊或座墊制品，其具有由高拉伸強(qiáng)度線材制成的彈簧芯。然而，在該專利中所公開的每一彈簧芯具有至少一個(gè)具有圓形橫截面構(gòu)造的邊框線材。這些和其它已知彈簧芯的邊框線材通常是6線規(guī)的，具有O. 191英寸的直徑。用較小直徑的線材(例如具有O. 176英寸直徑的7線規(guī)線材)來制備具有相同梁強(qiáng)度的邊框線材，將會(huì)節(jié)省材料且因此減少內(nèi)置彈簧或彈簧芯的最終成本。為了獲得相同的梁強(qiáng)度，7線規(guī)的邊框線材必須從圓形橫截面變?yōu)榛蛘叱尚螢楦鶕?jù)本發(fā)明的矩形橫截面。因此，本發(fā)明使得人們能夠在彈簧芯的邊框線材中使用7線規(guī)線材而不是6線規(guī)線材，且因此在不減少任何梁強(qiáng)度的情況下降低線材成本。為了實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約，希望減少彈簧芯的邊框線材的橫截面面積(通過由具有較小直徑的線材來形成邊框線材)，且同時(shí)保持相同的梁強(qiáng)度或增加梁強(qiáng)度。因此，制造彈簧芯具有至少一個(gè)矩形橫截面的邊框線材，對(duì)彈簧芯的制造商而言，將導(dǎo)致成本節(jié)約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了在線材使用中所希望的成本節(jié)約，并且不犧牲床墊或座墊制品的彈簧芯的完整性。在一個(gè)實(shí)施例中，床墊或座墊制品包括由上部和下部邊框線材以及利用螺旋綁扎線材結(jié)合到一起的多個(gè)螺旋彈簧制成的彈簧芯或彈簧組件。襯墊覆蓋彈簧組件，并且織物覆蓋物包住襯墊和彈簧組件。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧組件包括具有兩個(gè)平行側(cè)邊和兩個(gè)平行端邊的大致矩形的上部和下部邊框線材。邊框線材具有橫截面高度大于橫截面寬度的大致矩形的橫截面構(gòu)造。彈簧組件還包括多個(gè)螺旋彈簧，每一螺旋彈簧由單根線材制成，所述單根線材具有限定 中央彈簧軸線的中央螺旋部分和終止于相反端部處的上部和下部端匝。螺旋彈簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材連接到彼此。螺旋彈簧的端匝可為非打結(jié)或打結(jié)(在行業(yè)中已知為Bonnell彈簧，邦尼爾彈簧)的。在另一實(shí)施例中，彈簧組件包括僅一個(gè)具有兩個(gè)平行側(cè)邊和兩個(gè)平行端邊的大致矩形的邊框線材。邊框線材具有橫截面高度大于橫截面寬度的大致矩形的橫截面構(gòu)造。彈簧組件還包括多個(gè)螺旋彈簧，每一螺旋彈簧由單根線材制成，所述單根線材具有限定中央彈簧軸線的中央螺旋部分和終止于相反端部處的上部和下部端匝。螺旋彈簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材連接到彼此。螺旋彈簧的端匝可為非打結(jié)或打結(jié)(在行業(yè)中已知為Bonnell彈簧)的。在另一實(shí)施例中，彈簧組件包括緊固到一起的多個(gè)平行的袋裝式彈簧串。每一彈簧串包括一行互連的袋裝體，每一袋裝體容納有至少一個(gè)被包裹入織物內(nèi)的螺旋彈簧。該制品還包括具有兩個(gè)平行側(cè)邊和兩個(gè)平行端邊的大致矩形的上部和下部邊框線材。邊框線材具有橫截面高度大于橫截面寬度的大致矩形的橫截面構(gòu)造。本發(fā)明的每一彈簧組件的每一邊框線材具有獨(dú)特的橫截面構(gòu)造，使得邊框線材能由與本領(lǐng)域中迄今為止已知線材相比而言線規(guī)較大、直徑較小的線材制成，并且不損害邊框線材的梁強(qiáng)度(與具有圓形橫截面構(gòu)造的現(xiàn)有技術(shù)的邊框線材相比)。當(dāng)從圓形橫截面改型成矩形橫截面時(shí)，較小直徑的線材具有與所述線材具有圓形橫截面時(shí)相比是相同的橫截面面積。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，其能夠使用較少的鋼材或其它材料制成具有至少一個(gè)邊框線材的床墊或座墊彈簧芯或彈簧組件，從而降低了從制備產(chǎn)品到雇用產(chǎn)品裝配工的最終成本。除了減少制備在床墊或座墊制品中使用的彈簧芯所必需的線材量之外，本發(fā)明邊框線材的獨(dú)特形狀提供了在彈簧端匝和邊框線材之間的牢固連接。雖然已經(jīng)描述了幾種類型的彈簧芯，但是本發(fā)明的邊框線材也可用于任意床墊或座墊制品中。例如，可以使用獨(dú)立的袋裝式螺旋彈簧而非傳統(tǒng)的螺旋彈簧，所述袋裝式螺旋彈簧可被夾固到本發(fā)明獨(dú)特的一個(gè)或多個(gè)邊框線材上。


本發(fā)明的目的和特征從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中將變得更加顯而易見，其中圖I是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的床墊的部分剖開的透視圖；圖2是示出圖I所示床墊一部分的放大透視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的彈簧芯另一實(shí)施例的一部分的放大透視圖；圖3是沿圖2中的線3-3所取的橫截面視圖；圖4是沿圖2中的線4-4所取的橫截面視圖；圖5是示出現(xiàn)有技術(shù)的橫截面視圖； 圖6是示出本發(fā)明邊框線材的橫截面視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的彈簧芯另一實(shí)施例的一部分的放大透視圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的彈簧芯另一實(shí)施例的一部分的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖且特別參照?qǐng)D1，示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形式為床墊10的床墊或座墊制品。如圖I中所示，床墊10具有縱向尺寸或長度L、橫向尺寸或?qū)挾萕、以及高度H。雖然示出為長度L大于寬度W，但是它們可以是相同的。床墊10包括彈簧芯或彈簧組件12，其包括利用螺旋綁扎線材16保持在一起的多個(gè)對(duì)齊的螺旋彈簧14、以及上部和下部邊框線材17、18。襯墊20覆蓋彈簧組件12，并且織物覆蓋物22包住襯墊20和彈簧組件12。圖2示出雙面彈簧組件12，其具有大致矩形的上部和下部鋼制邊框線材17、18。每一邊框線材具有兩個(gè)平行的側(cè)邊24、24和兩個(gè)平行的端邊26、26。在所示的實(shí)施例中，平行的側(cè)邊24、24長于平行的端邊26、26。然而，它們可以有相同的尺寸。每一螺旋彈簧14由單根線材制成，所述線材具有限定中央彈簧軸線A的中央螺旋部分28和終止于相反端部處的非打結(jié)的上部和下部端匝30。螺旋彈簧14布置成并列的行32和列34。螺旋彈簧14通過螺旋綁扎線材16連接到彼此。更特別地，如本領(lǐng)域中公知的那樣，螺旋彈簧14的端匝30利用螺旋綁扎線材16結(jié)合到一起。雖然螺旋綁扎線材16示出為平行于邊框線材17、18的側(cè)邊24延伸，但是它們可平行于邊框線材的端邊26延伸。換言之，在彈簧芯內(nèi)的螺旋彈簧和螺旋綁扎線材的不同取向在本發(fā)明的范圍內(nèi)都是可行的。如圖2中所示，彈簧芯12的最外側(cè)螺旋彈簧14的上部端匝30通過夾具36夾固到上部邊框線材17。如圖3中所示,最外側(cè)螺旋彈簧14的上部端匝30位于上部邊框線材17之下。上部邊框線材17通過夾具36夾固到最外側(cè)螺旋彈簧的上部端匝30。如圖3中所示，夾具36的其中之一在所需的預(yù)定位置處包繞最外側(cè)螺旋彈簧14之一的其中一個(gè)上部端匝30和上部邊框線材17。如圖4中所示，最外側(cè)螺旋彈簧14的下部端匝30位于下部邊框線材18的之上。夾具36的其中之一在所需的預(yù)定位置處包繞最外側(cè)螺旋彈簧14之一的其中一個(gè)下部端匝30和下部邊框線材18。床墊10的彈簧組件12通常由供應(yīng)商制備，然后供應(yīng)商將其運(yùn)輸給裝配工。裝配工將襯墊20施加到彈簧組件12上，并且用裝潢飾面22覆蓋各個(gè)構(gòu)件以便形成完整的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的彈簧組件12和相關(guān)的床墊或座墊制品(諸如床墊10)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是每一邊框線材17、18獨(dú)特地被構(gòu)造成使得邊框線材17、18能夠由線規(guī)較大、直徑較小的線材(與現(xiàn)有邊框線材相比)制成，并且不減少任何強(qiáng)度。在圖1-4和圖6中示出的床墊10和相關(guān)彈簧組件12的實(shí)施例中，每一邊框線材17、18具有矩形橫截面構(gòu)造。盡管圖6示出和描述了上部邊框線材17，但是在此示出或描述的每一實(shí)施例的每一邊框線材都可以與上部邊框線材17相同。如圖6中所示，邊框線材17的高度H2大于邊框線材17的寬度W2。圖5示出由6線規(guī)線材制成的現(xiàn)有技術(shù)的邊框線材40的橫截面。該橫截面是圓的且具有直徑H2 (在6線規(guī)線材的情況下為O. 191英寸)。圖6示出床墊10的上部邊框線材17的矩形橫截面。床墊10的下部邊框線材18與上部邊框線材17是相同。上部邊框線材17由具有圓形橫截面(在圖6中以虛線示出，其具有直徑H1，所述直徑H1小于圖5中示出的6線規(guī)線材的直徑H2)的7線規(guī)線材改型成矩形橫截面。在該實(shí)例中，H1為O. 176英寸且H2為O. 191英寸。圖6中示出的邊框線材17的橫截面是矩形的，且具有高度H2 (O. 191英寸，與圖5中示出的6線規(guī)線材的直徑相同)和O. 120英寸的寬度。因此，在從具有圓形橫截面的6線規(guī)線材變換成具有矩形橫截面的 7線規(guī)線材的過程中，高度沒有減少。在將邊框線材17的形狀從圓形橫截面變?yōu)榫匦螜M截面的過程中，橫截面面積仍然大致相同。具有大致矩形橫截面的邊框線材具有如圖6中所示的倒圓角42。圖2A示出了只具有上部邊框線材17a而沒有下部邊框線材的單面彈簧組件12a。邊框線材17a的構(gòu)造和尺寸類似于邊框線材17、18。彈簧芯12a的每一螺旋彈簧14a由單根線材制成，所述線材具有限定中央彈簧軸線AA的中央螺旋部分28a和終止于相反端部處的非打結(jié)的上部和下部端匝30a。螺旋彈簧14a布置成并列的行32a和列34a。螺旋彈簧14a通過螺旋綁扎線材16a連接到彼此。更特別地，如本領(lǐng)域中公知的那樣，螺旋彈簧14a的端匝30a利用螺旋綁扎線材16a結(jié)合到一起。雖然螺旋綁扎線材16a示出為平行于邊框線材17a的端邊26a延伸，但是它們可平行于邊框線材的側(cè)邊24a延伸。換言之，在彈簧芯12a內(nèi)的螺旋彈簧和螺旋綁扎線材的不同取向在本發(fā)明的范圍內(nèi)都是可行的。如圖2A所示，彈簧芯12a的最外側(cè)螺旋彈簧14a的上部端匝30a通過夾具36a夾固到上部邊框線材17a。圖7示出具有上部邊框線材17b和下部邊框線材18b的雙面彈簧組件12b的另一實(shí)施例，每一邊框線材的構(gòu)造和尺寸類似于邊框線材17、18。彈簧芯12b的每一螺旋彈簧14b由單根線材制成，所述線材具有限定中央彈簧軸線AAA的中央螺旋部分28b和終止于相反端部處的打結(jié)的上部和下部端匝30b。螺旋彈簧14b布置成并列的行32b和列34b。螺旋彈簧14b通過螺旋綁扎線材16b連接到彼此。更具體地，如本領(lǐng)域中公知的那樣，螺旋彈簧14b的端匝30b利用螺旋綁扎線材16b結(jié)合到一起。雖然螺旋綁扎線材16b示出為平行于邊框線材17b、18b的側(cè)邊24b延伸，但是它們可平行于邊框線材的端邊26b延伸。換言之，在彈簧芯12b內(nèi)的螺旋彈簧和螺旋綁扎線材的不同取向會(huì)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖7所示，彈簧芯12b的最外側(cè)螺旋彈簧14b的上部和下部端匝30b通過夾具36b夾固到邊框線材17b、18b，如在此所述的那樣。圖8示出具有上部邊框線材17c和下部邊框線材18c的雙面彈簧組件12c的另一實(shí)施例，每一邊框線材的構(gòu)造和尺寸類似于邊框線材17、18。彈簧組件12c是袋裝式(packeted)彈簧組件，其包括結(jié)合到彼此的多個(gè)平行的彈簧串46。如本領(lǐng)域中公知的那樣，彈簧芯12c的彈簧串46包括一行獨(dú)立的袋裝式彈簧。雖然多個(gè)彈簧串46示出為平行于邊框線材17c、18c的側(cè)邊24c延伸，但是它們可平行于邊框線材的端邊26c延伸。換言之，在袋裝式彈簧芯內(nèi)的彈簧串的不同取向都會(huì)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，任意類型的彈簧都可置于獨(dú)立的袋裝體內(nèi)。如圖8中所示，彈簧芯12c的袋裝式彈簧14c的上部和下部端匝30c通過彎拱環(huán)夾(hog ring)48夾固到邊框線材17c、18c上,如在袋裝式彈簧領(lǐng)域內(nèi)已知的那樣。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到，在此所示的床墊10的備選實(shí)施例 僅僅是在本發(fā)明范圍內(nèi)容易實(shí)現(xiàn)的各種備選構(gòu)造的示例性實(shí)例。從對(duì)本發(fā)明通常原理的上述公開以及前面對(duì)至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將容易地領(lǐng)會(huì)到本發(fā)明易于進(jìn)行的各種變型。因此，我們希望本發(fā)明的范圍僅由下述權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種床墊或座墊制品，包括 由上部和下部邊框線材以及多個(gè)螺旋彈簧制成的彈簧芯，其中每一邊框線材具有大致矩形的橫截面構(gòu)造，每一螺旋彈簧由單根線材制成，所述單根線材具有限定中央彈簧軸線的中央螺旋部分，并且在相反端部處終止于上部和下部端匝；螺旋彈簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材連接到彼此； 覆蓋著彈簧組件的襯墊； 包住襯墊和彈簧組件的織物覆蓋物。
2.一種床墊或座墊制品，包括 由上部和下部邊框線材以及多個(gè)螺旋彈簧制成的彈簧芯，其中每一邊框線材具有大致矩形的橫截面構(gòu)造，每一螺旋彈簧由單根線材制成，所述單根線材具有限定中央彈簧軸線的中央螺旋部分，并且在相反端部處終止于打結(jié)的上部和下部端匝；螺旋彈簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材連接到彼此。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材的橫截面具有高度和寬度，其中高度大于寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材由7線規(guī)線材制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材的橫截面具有倒圓角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于最外側(cè)螺旋彈簧的端匝通過夾具被夾固到邊框線材上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的床墊或座墊制品，其特征在于最外側(cè)螺旋彈簧的下部端匝定位于下部邊框線材之下，所述夾具包繞著下部邊框線材和最外側(cè)螺旋彈簧的下部端匝。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于螺旋彈簧的端匝是非打結(jié)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的床墊或座墊制品，其特征在于螺旋彈簧的端匝是打結(jié)的。
10.一種床墊或座墊制品，其包括 由僅僅一個(gè)邊框線材以及多個(gè)螺旋彈簧制成的彈簧芯，其中邊框線材具有大致矩形的橫截面構(gòu)造，每一螺旋彈簧由單根線材制成，所述單根線材具有限定中央彈簧軸線的中央螺旋部分，并且在相反端部處終止于未打結(jié)的上部和下部端匝；螺旋彈簧布置成并排的行和列，且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材連接到彼此。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的床墊或座墊制品，其特征在于所述邊框線材的橫截面具有高度和寬度，其中高度大于寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的床墊或座墊制品，其特征在于所述邊框線材由7線規(guī)線材制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的床墊或座墊制品，其特征在于所述邊框線材的橫截面具有倒圓角。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的床墊或座墊制品，其特征在于最外側(cè)螺旋彈簧的端匝通過夾具被緊固到邊框線材上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的床墊或座墊制品，其特征在于最外側(cè)螺旋彈簧的端匝定位于邊框線材之下，夾具包繞著邊框線材和最外側(cè)螺旋彈簧的端匝。
16.一種床墊或座墊制品，包括 袋裝式彈簧芯，其包括彼此進(jìn)行結(jié)合的多個(gè)平行的彈簧串，每一彈簧串包括一行互連的袋裝體，每一袋裝體容納有被包裹入織物內(nèi)的至少一個(gè)螺旋彈簧；以及上部和下部邊框線材,其中每一邊框線材具有大致矩形的橫截面構(gòu)造。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材的橫截面具有高度和寬度，其中高度大于寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材由7線規(guī)線材制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的床墊或座墊制品，其特征在于每一所述邊框線材的橫截面具有倒圓角。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的床墊或座墊制品，其特征在于最外側(cè)螺旋彈簧的端匝通過彎拱環(huán)夾被緊固到邊框線材上。
全文摘要
床墊或座墊制品(10)包括彈簧芯(12)，其包括至少一個(gè)邊框線材(17，18)和多個(gè)螺旋彈簧(14)。每一邊框線材(17，18)具有大致矩形的橫截面以便降低線材成本而不影響邊框線材的梁強(qiáng)度。每一螺旋彈簧(14)可由單根線材制成，所述線材具有限定中央彈簧軸線(A)的中央螺旋部分(28)和終止于相反端部處的上部和下部端匝(30)。螺旋彈簧(14)布置成并排的行(32)和列(34)且在上部和下部端匝處由螺旋綁扎線材(16)連接到彼此。
文檔編號(hào)A47C23/04GK102802468SQ201180014733
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者D·S·哈夫納, J·E·赫爾, S·M·蒙塔古, D·A·里士滿, T·W·韋爾斯 申請(qǐng)人:L&P產(chǎn)權(quán)管理公司