[发明专利]一种钢气互助弹性支撑单元

说明书

技术领域

本发明涉及一弹性支撑单元，尤其涉及一种结构简单、弹性效果好、能够进行模块化拼接的钢气互助弹性支撑单元。

背景技术

在家居领域，经常会需要使用到弹性元件，比如说弹簧床垫(席梦思)、沙发座等。弹性元件被置于布面或皮面的下方，当收到压力的时候，弹性元件应提供柔和的反向弹性力，使得乘坐者有舒适的感觉。

以弹簧床垫(席梦思)为例，现有技术中，通常都是采用螺旋弹簧整列，即将相当数量的螺旋弹簧相互平行的垂直放置形成阵列，水平方向上再通过水平布置的弹簧或者钢丝将阵列中的各个螺旋弹簧连成一体，外部覆盖上皮布形成完整的弹簧床垫。

上述例子中使用的弹性支撑单元即为一个个单独的螺旋弹簧，其存在若干问题，1)单个螺旋弹簧(弹性支撑单元)的弹性力有限，且不易固定，必须形成大规模阵列，才有使用的价值。但随之而来的是，这种弹簧床垫必须根据需要的尺寸，在工厂中一次性编织加工完成，结构复杂，工艺繁琐，加工完成后尺寸就是固定的，不可调整。弹簧床垫的体积大，不能拆卸运输，甚至连运输到消费者家中也可能因为楼道狭窄而不能实现。同样，更换、丢弃也遇到相同的搬运问题。2)单个螺旋弹簧能够提供的弹性力是根据该螺旋弹簧的材质、螺旋的圈数、压缩比决定的。因此，现有的弹簧床垫缺乏层次性能，比如说，人睡觉的时候喜欢相对柔软的弹性效果，而在床上坐的时候，有希望床垫不要凹陷的太深，有较大的弹性力。3)现有的弹簧垫中，任一一根螺旋弹簧的损坏都会导致需要整体的更换弹簧垫，因为螺旋弹簧没有模块化，仍然是整片连成的螺旋弹簧阵列。以上这些都是现有技术不能解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种结构简单，弹性层次效果好，方便运输、安装、修理，能够进行模块化拼接的钢气互助弹性支撑单元。

本发明是这样实现的：一种钢气互助弹性支撑单元，一基板上从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区；所述的第一弹性支撑区包括高位螺旋弹簧和低位螺旋弹簧，高位螺旋弹簧大于并保持相应等同圆周间距环套于低位螺旋弹簧之外，高位螺旋弹簧的回复初始位置的高度相对于低位螺旋弹簧的回复初始位置的高度高；所述的第二弹性支撑区为板簧组合，板簧组合至少包括两个U形板簧件，两个U形板簧件的开口相对，将第一弹性支撑区围在两个U形板簧件中间，U形板簧件的开口端以锐角斜支撑臂连接下方基板，两斜支撑臂具弹性回复力使得其间的连接臂具有回复初始位置的能力，所述连接臂的回复初始位置的高度与低位螺旋弹簧的弹性回复位置高度一致；所述的第三弹性支撑区围绕第二弹性支撑区设置，第三弹性支撑区包括至少一个矩形板簧件，矩形板簧件上的部分区域折叠形成朝向基板的凸形折叠弹性区域，矩形板簧件通过倒Ω形折叠弹性区域连接于基板，在基板以上第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区外套设有一弹性膜，弹性膜与基板共同围成一气囊，在基板上的气囊区域设有一连通气囊内外的阀。

采用以上设计，当钢气互助弹性支撑单元收到挤压的时候，首先气囊发生变形，起到缓冲的作用；气囊的变形可以是从类锥形发生顶部的压缩，进而向四周膨胀变形，从而缓冲挤压力，分散到四周更大的面积。当发生进一步的压力后，再接触到弹性支撑区；其次，在一个钢气互助弹性支撑单元具有从中心点沿径向方向由内到外依次为第一弹性支撑区、第二弹性支撑区和第三弹性支撑区，提供了覆盖更大面积的弹性支撑力，同时根据各个弹性件间回复初始位置的不同，提供了应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。当对钢气互助弹性支撑单元施加比较小的压力的时候，第一弹性支撑区的高位螺旋弹簧被压缩，提供反向的弹性回复力当对钢气互助弹性支撑单元施加的压力加大的时候，高位螺旋弹簧进一步被压缩的同时，第一弹性支撑区的低位螺旋弹簧、第二弹性支撑区的U形板簧件和第三弹性支撑区的矩形板簧件也会根据其回复初始位置的不同，在压力的作用下发生压缩变形，从而实现应对不同压力下分层次启动的弹性支撑力。既实现了在小压力使用时，弹性支撑力适度，使用舒适性高，如采用在床垫上时候，柔软舒适，使用者不会有顶到钢丝弹簧的感觉，又实现了大压力使用时，提供足够的弹性支撑力。

优选的，本专利的弹性膜内，第一弹性支撑区的高位弹簧上方设有弹性垫，弹性垫支撑于弹性膜与高位弹簧之间。由于弹性垫具有高压缩性和弹性垫具有蜂窝状空隙，可以存储空气，从而在弹性垫的支撑下，能够有效的增加弹性膜内形成气囊的体积，从而储备更多的空气，提高气囊性能，即气囊内有更多的气体可以用于缓存。