[发明专利]中空管状中央膨胀泡沫弹簧

说明书

一种具有从外表面(30)向中央空芯(40)延伸的多个径向延伸孔(20)的空芯管状泡沫弹簧(10)。该管状泡沫弹簧(10)的壁厚和直径与高度比使得其在压缩载荷下实现中央膨胀。在一个实施例中，例如在床垫、座椅、垫子或枕头中，弹簧(10)布置为一个阵列，由此一些弹簧因中央膨胀而相互撞击。

本申请要求于2017年11月22日提交的名称为“中空管状中央膨胀泡沫弹簧”的美国专利申请62/590,084的优先权，该专利申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及用在垫子、枕头、床垫和座椅等之中的大致圆柱形的泡沫弹簧。

背景技术

已知有用在垫子、枕头、座椅、床垫等之中的多种空芯泡沫弹簧。具有从外表面向内延伸的多个狭缝或孔的大致为管状的泡沫弹簧也是已知的。

这种空芯圆柱形泡沫弹簧的一个例子可在Pope的美国专利4,194,255和Poppe的美国公开申请US 2009/0079119A1中找到。在该例子中，示出了向内延伸的大致横向均匀的孔，其中这些孔形成横向延伸的菱形。这种结构的一个缺点是，在施加竖向(即，轴向)压缩时，通常会导致横向(侧向)错位或塌陷，从而发生膨胀。这种横向或侧向膨胀的一个缺点是，在将弹簧置于弹簧床中(例如在垫子、枕头、床垫、座椅等之中)时，需要将弹簧间隔开，否则，若装填较紧密，则这些弹簧在压缩载荷下可能会相互碰撞。这种弹簧结构的另一个缺点是，顶部和底部边缘在静止时易径向膨胀，并且在制造中较难以将切割好的泡沫条的相对端胶合以形成圆柱形弹簧。

空芯圆柱形泡沫弹簧的另一个例子可在Poppe的美国专利8,353,501B2中找到。在该例子中，示出了横向延伸的半菱形和全菱形孔的图案，这些孔由隔柱隔开。与上述例子中所示的泡沫弹簧相比，人们认为这种泡沫弹簧会表现出更高的抗压能力(即，更高的弹簧常数)。但是，人们也认为它们需要在隔柱中使用额外的泡沫材料。这些泡沫弹簧的另一个缺点是，在施加轴向载荷时会发生横向(侧向)错位或塌陷。另一个缺点是其高度与直径比较小，这也限制了弹簧床的装填密度。

因此，需要一种空芯的大致为圆柱形的泡沫弹簧，该弹簧具有促进轴向载荷下的中央膨胀的细长孔图案，易于制造并能保持胶合接缝的完整性，同时能减少在施加轴向载荷时的横向塌陷。

发明内容

本发明涉及一种用在垫子、枕头、床垫、座椅等之中的泡沫弹簧，该泡沫弹簧具有从弹簧的外表面向内部空芯延伸的孔。该弹簧实现了所需的直径与高度比，同时促进中央膨胀，在一些实施例中，与已知的弹簧相比，这种中央膨胀利用了减小的内壁厚度，由于膨胀位移集中在弹簧的中部，因此产生了增加压缩载荷阻力(即，弹簧常数更高)的惊人结果。这种膨胀轮廓的优点在于，弹簧倾向于保持轴向良好定位(即，对于竖直定向的弹簧来说保持直立)，各个弹簧朝相邻弹簧膨胀。在一些实施例中，在填充为阵列时，内部弹簧的膨胀部分与相邻弹簧的膨胀部分撞击，从而赋予滑动阻力并提高轴向压缩阻力。同样，弹簧可实现较大的高度与直径比，同时保持结构坚固性。

在本发明的另一个实施例中，提供了一种中央膨胀的泡沫材料弹簧。在施加压缩力(即，轴向)时，本发明的弹簧在其中央部分(即，在其竖向或轴向的中部附近的区域中)径向向外膨胀。当与本发明的其它弹簧填充为阵列时，相邻的弹簧向外膨胀，并且可选地彼此碰撞，从而提供增大的轴向压缩阻力。例如，在弹簧以阵列形式布置在床垫内的实施例中，弹簧提供增强的支撑。本发明的另一个优点是，增大的压缩阻力允许使用较薄的壁和较少材料生产弹簧，同时仍然提供与较大的弹簧相似的压缩阻力。

本发明的这些和其它实施例将在下文的说明和附图中说明。本节和下文的详细说明仅是示例性、描述性和解释性的，而不是限制性的，仅提供对所要求保护的本发明的进一步解释。通过研究以下附图和详细说明，这些示例性实施例的其它系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的或将变得显而易见。

附图说明