CN101422305A - 可任意调整软硬的数字弹簧床垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可任意调整软硬的数字弹簧床垫，它包括：上垫层、下垫层；将上、下垫层连接起来的框体和围挡等，众多圆柱螺旋弹簧被分别放置在具有气嘴的柱状气囊袋中；该柱状气囊袋的一端安装在下垫层之上的硬质板上，另一端固定在上垫层上，气泵通过输气管分别与众多的柱状气囊袋的气嘴密封连接；控制单元可选地控制气泵对柱状气囊袋进行充气或排气，通过改变气柱状囊袋中气压的变化，来改变其内圆柱螺旋弹簧的变形量，从而实现调整所述床垫软硬的目的。另外，本发明还实现了双人床左右区域可以拥有不同的软硬度，故本发明充分满足了使用者对床垫软硬的需求，既可以提高使用者的睡眠的舒适度，又可以有效地改善使用者的睡眠质量。

Description

可任意调整软硬的数字弹簧床垫

技术领域

本发明涉及一种床垫，尤其是涉及一种可以根据使用者的需要任意调整床垫的软硬并以数字方式显示的弹簧床垫。

背景技术

通常情况下睡眠使用的床垫分为弹簧床垫、海绵床垫、气垫床垫等，但是现有技术中的弹簧床垫、海绵床垫均不能调整床垫的软硬度，气垫床垫虽然可以在有限的范围内调整软硬，但这种床垫透气性和舒适度不佳，目前使用最为广泛的床垫是弹簧床垫，如，专利号为ZL2004200721420所公开的一种弹簧床体，该种床垫是由众多分布在上、下垫层之间的支撑弹簧起到支撑的作用，同时又依靠弹簧的弹性力防止床垫变形过量，虽然该支撑弹簧是由单一线材呈正、逆向环绕而成，较独立筒弹簧床垫的成本要低，但是，这种改进的床垫与独立筒弹簧床垫的共同缺点是不能调整弹簧的软硬，由于人们购买床具使用的时间一般较长，在不同的时期可能又需要不同软硬的床垫，另外，现有的双人床垫均为同一硬度，如果睡在上面的两个人各自需要不同的软硬度，是无法满足的，因此，需要一种可以任意调整床垫软硬的新型床垫以满足人们改善睡眠质量的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可任意调整软硬的数字弹簧床垫，所述弹簧床垫通过调整安装有圆柱螺旋弹簧的柱状气囊袋中的气体压力，来改变弹簧的变形量，从而实现调整床垫的软硬，本发明的另一个目的是提供一种可任意调整一张双人床垫左、右两侧软硬的弹簧床垫。

为了实现上述目的，本发明的第一技术方案的可任意调整软硬的数字弹簧床垫可以包括：上垫层；下垫层；将所述上、下垫层连接起来的框体和围挡；及透气孔等，众多圆柱螺旋弹簧被分别放置在具有气嘴的柱状气囊袋中；所述柱状气囊袋的一端安装在所述下垫层之上的硬质板上，另一端固定在所述上垫层上，至少一个具有充气、排气功能的气泵通过输气管分别与众多的所述柱状气囊袋的所述气嘴密封连接；控制单元可选地控制所述气泵经所述输气管对所述柱状气囊袋进行充气或排气，通过改变所述柱状气囊袋中气压的变化，来改变处于所述柱状气囊袋中的所述圆柱螺旋弹簧的变形量，从而实现调整所述床垫软硬的目的。

在本技术方案中，所述硬质板上可以进一步配置与所述输气管密封连接的气道，在所述硬质板的所述气道上方可以配置有与所述气道相贯通的螺孔，所述柱状气囊袋上的所述气嘴上配置有与所述螺孔密封配合的外螺纹，所述柱状气囊袋通过所述气嘴与所述螺孔密封连接。

在本技术方案中，在所述气嘴和所述气泵之间的任意位置还可以配置有至少一个压力传感器，当所述柱状气囊袋内的气压低于预先设定值时，所述压力传感器发出信号给所述控制单元，所述控制单元驱动所述气泵自动对所述柱状气囊袋进行补气，以保证所述床垫的软硬度始终为使用者所设定的值，所述气泵依靠外接电源提供动力。

在本技术方案中，所述柱状气囊袋的所述气嘴处还可以包括双向阀门，这样，可以进一步密封所述柱状气囊袋，使其内的气体不外泄。

在本技术方案中，所述控制单元还可以包括一个用于控制所述气泵工作的无线遥控器，所述无线遥控器具有一个用数字显示所述床垫软硬的液晶模块。也就是说，所述无线遥控器可以具有控制所述气泵开、关的按钮，及控制向所述柱状气囊袋充气量的按钮，充气量的多少对应所述床垫的软硬并可以通过数字在液晶显示模块示出。

本发明的第二技术方案的可任意调整软硬的数字弹簧床垫可以包括：上垫层；下垫层；将所述上、下垫层连接起来的框体和围挡；及透气孔等，众多圆柱螺旋弹簧被分别放置在具有气嘴的柱状气囊袋中；所述柱状气囊袋的一端安装在所述下垫层之上的硬质板上，另一端固定在所述上垫层上，具有充气、排气功能的气泵可转换地通过第一气阀、第一输气管与位于所述床垫的第一区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴密封连接；通过第二气阀、第二输气管与位于所述床垫的第二区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴密封连接；控制单元可选地控制所述气泵经所述第一输气管对位于所述第一区域内的所述柱状气囊袋进行充气或排气；或经所述第二输气管对位于所述第二区域内的所述柱状气囊袋进行充气或排气，通过改变处于所述第一、第二区域内的所述气囊袋中气压的变化，来改变处于所述气囊袋中的所述圆柱螺旋弹簧的变形量，从而实现同一床垫调整为不同软硬的目的。

在本技术方案中，所述硬质板上配可以置有与所述第一、第二输气管密封连接的气道，在所述硬质板的所述气道上方可以配置有与所述第一、第二气道相贯通的螺孔，所述柱状气囊袋上的所述气嘴上配置有与所述螺孔密封配合的外螺纹，所述柱状气囊袋通过所述气嘴与所述螺孔密封连接。

在本技术方案中，在位于所述第一区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴和所述第一气阀之间的任意位置还可以配置有至少一个第一压力传感器，在位于所述第二区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴和所述第二气阀之间的任意位置还可以配置有至少一个第二压力传感器，这样，当所述第一或第二区域内的所述柱状气囊袋内的气压低于预先设定值时，所述第一或第二压力传感器发出信号给所述控制单元，所述控制单元驱动所述气泵自动对各自区域内的所述柱状气囊袋进行补气，使其内的气压达到预先设定的气压值，以保证所述床垫的软硬度始终为使用者所设定的值，所述气泵依靠外接电源提供动力。

在本技术方案中，所述气嘴处还可以包括双向阀门，这样，可以进一步密封所述柱状气囊袋，使其内的气体不外泄。

在本技术方案中，所述控制单元还可以包括一个用于控制所述气泵工作的无线遥控器，所述无线遥控器具有一个用数字显示所述床垫软硬的液晶模块。也就是说，所述无线遥控器可以具有控制所述气泵分别向位于所述第一、第二区域内的所述柱状气囊袋充、排气的开、关按钮，及控制向所述柱状气囊袋充气量的按钮，充气量的多少对应所述床垫的软硬并可以通过数字在液晶显示模块示出。

本发明的优点在于：通过改变所述气囊袋中气压的变化，来改变处于所述柱状气囊袋中的所述圆柱螺旋弹簧的变形量，当所述柱状气囊袋中的气压增大时，所述圆柱螺旋弹簧受力时的变形量将减小，此时床垫变硬，当所述柱状气囊袋中的气压减小时，所述圆柱螺旋弹簧受力时的变形量将加大，此时床垫变软，从而实现了使用者根据自己的需要而任意调整床垫的软硬度；另外，当所述柱状气囊袋内的气压低于预先设定值时，所述气泵可以自动对所述柱状气囊袋进行补气；再有，本发明还可以通过所述控制单元对双人床的两侧区域(第一、第二区域)内的柱状气囊袋分别进行充气或排气，从而实现了双人床左右区域可以拥有不同的软硬度；还有，本发明采用了独立的柱状气囊袋，因此，双人床上的一方有翻身等动作时，不会对另一方产生影响，故本发明充分满足了使用者对床垫软硬的需求，即可以提高使用者的睡眠的舒适度，又可以有效地改善使用者的睡眠质量。

附图说明

本发明的上述和其它特性及优点将参考附图所示的典型实施方式进行描述，因此会变得更加清晰。

图1显示本发明的第一典型实施方式的整体示意图；

图2显示本发明的第一典型实施方式中的柱状气囊袋中拥有第一气压后的局部剖面示意图；

图3显示图2中的柱状气囊袋受压后的局部剖面示意图；

图4显示本发明的第一典型实施方式中的柱状气囊袋中拥有第二气压后的局部剖面示意图；

图5显示图4中的柱状气囊袋受压后的局部剖面示意图；

图6显示本发明的第一典型实施方式中的单个柱状气囊袋的连接分解示意图；

图7显示本发明的第二典型实施方式的整体示意图。

在附图中，相同的标号代表相同零件、部件和结构。

具体实施方式

在下文中，结合附图对本发明第一、第二典型实施方式做详细的描述。

图1显示第一典型实施方式的整体示意图，图2显示第一典型实施方式中的柱状气囊袋中拥有第一气压后的局部剖面示意图，图6显示第一典型实施方式中的单个柱状气囊袋的连接分解示意图。

参见图1、图2、图6，在本典型实施方式中，可任意调整软硬的数字弹簧床垫60包括：上垫层61，下垫层63，位于下垫层63之上的设置有气道621的硬质板62，众多的圆柱螺旋弹簧68被分别放置在众多的柱状气囊袋66内，在常态下，圆柱螺旋弹簧68的弹性力足以支撑起柱状气囊袋66，柱状气囊袋66采用不透气的材料制成，硬质板62上配置有众多与气道621相贯通的螺孔622，气道621可以直接形成于高密度的硬质板62上，也可以采用在硬质板62内预埋管路的方式，本典型实施方式采用直接形成于高密度的硬质板材上，柱状气囊袋66上配置有与螺孔622密封配合的带有外螺纹66a的气嘴661，柱状气囊袋66通过气嘴661与螺孔622连接，并固定在硬质板62上，气嘴661和硬质板62之间还配有密封圈67，这样，当柱状气囊袋66与硬质板62上的螺孔622之间加上密封圈67连接后，就与气道621构成封闭状态，并在硬质板62上形成众多带有圆柱螺旋弹簧68的独立柱形气囊袋66，独立柱形气囊袋66的顶部69与上垫层61进行紧固连接，下垫层63覆盖在硬纸板62的反面，这些独立柱形气囊袋66放置在框体64及围挡65形成的构架内，组成了床垫60，在围挡65上的还至少包括一个透气孔(图中未示出)。

至少一个具有充气、排气功能的气泵70(本典型实施方式为一个)通过输气管71分别与众多的柱状气囊袋66的所述气嘴661密封连接；控制单元72可选择地控制气泵70经输气管71对柱状气囊袋66进行充气或排气。在气嘴661和气泵70之间的任意位置还可以配置有至少一个压力传感器74(本典型实施方式为一个)，当柱状气囊袋66内的气压低于预先设定值时，压力传感器74发出信号给控制单元72，控制单元72驱动气泵70自动对柱状气囊袋66进行补气，使其内的气压达到预先设定的气压值。气泵70依靠电源73提供动力。

在本典型实施方式中，控制单元72可以包括一个用于控制气泵70工作的无线遥控器(图中未示出)，该无线遥控器可以包括液晶显示部分，控制气泵70开、关的按钮，及控制向柱状气囊袋66充气量多少的按钮，充气量的多少可以对应床垫60的软硬并可以通过数字在液晶显示部分示出，如，数字50代表床垫的一种软硬度，数字70代表硬度增加。这样，使用者可以方便地使用遥控器根据自己的需要调整床垫60的软硬。

图3显示图2中的柱状气囊袋66受压后的局部剖面示意图，在图2中，通过控制单元72使气泵70预先给柱状气囊袋66充入的气压为非设定的上限值P1，则床垫60的高度为H，当床垫60承受压力F(人睡在上面)后，柱状气囊袋66内的圆柱螺旋弹簧68被压缩为高度H1(见图3)，此时，圆柱螺旋弹簧68由于受到柱状气囊袋66内的压力P1的影响，并未达到最大压缩变形量。

参见图4和图5，在图4中，通过控制单元72使气泵70从图2中的柱状气囊袋66中抽出部分气体后，其内的气压由P1下降为P2，此时，柱状气囊袋66内的圆柱螺旋弹簧68在其弹性力的作用下仍然使床垫60的高度保持为H，当床垫60承受压力F(人睡在上面)后，由于柱状气囊袋66内的气压变小，故使圆柱螺旋弹簧68被压缩的量增大，高度变为H2，且H2是小于H1的(见图5)，也就是说床垫60内的圆柱螺旋弹簧68的弹性是随着柱状气囊袋66内的气压变化而改变的，由于柱状气囊袋66的顶端69是与上垫层61固定连接的，因此，当柱状气囊袋66内的气压增大时，其内的气压将限制圆柱螺旋弹簧68的变形，当柱状气囊袋66内的气压足够大时，其内的圆柱螺旋弹簧68的变形量为0，此时床垫60相当于硬板床，当柱状气囊袋66内的气压与大气压相同时，其内的圆柱螺旋弹簧68的变形量为最大(等于圆柱螺旋弹簧68在常态下的最大压缩量)，此时床垫60的柔软度最大。

图7是本发明的第二典型实施方式的整体示意图，本典型实施方式与第一典型实施相比本典型实施方式将床垫60′分为第一区域A，和第二区域B，具有充气、排气功能的气泵70经第一气阀701与第一输气管701a和位于床垫60′的第一区域A内的柱状气囊袋66上的气嘴661(见图6)密封连接；具有充气、排气功能的气泵70经第二气阀702与第二输气管702a和位于床垫60′的第二区域B内的柱状气囊袋66上的气嘴661密封连接；另外，控制单元72′上增加了打开和关闭第一气阀701或第二气阀702的按钮。

控制单元72′可选地通过打开第一气阀701关闭第二气阀702经第一输气管701a对位于第一区域A内的所有柱状气囊袋66进行充气或排气；从而实现调整床垫60′第一区域A的软硬度；或控制单元72′可选地通过关闭第一气阀701打开第二气阀702经第二输气管702a对位于第一区域B内的所有柱状气囊袋66进行充气或排气；从而实现调整床垫60′第二区域B的软硬度，因此，本典型实施方式可以实现将同一床垫的两侧调整为不同的软硬度。

在位于第一区域A内的柱状气囊袋66上的气嘴661和第一气阀701之间的任意位置还可以配置有至少一个第一压力传感器74a(本典型实施方式为一个)，在位于第二区域B内的柱状气囊袋66上的气嘴661和第二气阀702之间的任意位置还可以配置有至少一个第二压力传感器74b(本典型实施方式为一个)，这样，当第一、第二区域A或B内的柱状气囊袋66内的气压低于预先设定值时，第一、第二压力传感器74a或74b发出信号给控制单元72′，控制单元72′驱动气泵70自动对各自区域内的柱状气囊袋66进行补气，使其内的气压达到预先设定的气压值。气泵70依靠电源73提供动力。

本典型实施方式的其它结构和工作原理与第一典型实时方式基本相同，此处不再重复描述。

综上所述，本发明通过可充、排气的气泵来改变柱状气囊袋中气压的变化，来改变处位于其中的圆柱螺旋弹簧的变形量，当柱状气囊袋中的气压增大时，袋中的圆柱螺旋弹簧受力时的变形量将减小，此时床垫变硬，当所述气囊袋中的气压减小时，所述圆柱螺旋弹簧受力时的变形量将加大，此时床垫变软，从而实现了使用者根据自己的需要而任意调整床垫的软硬度；另外，当所述柱状气囊袋的气压低于预先设定值时，所述气泵可以自动对所述柱状气囊袋进行补气；再有，本发明还可以通过控制单元对双人床左、右区域(第一、第二区域)内的柱状气囊袋分别进行充气或排气，从而实现了双人床的两侧可以拥有不同的软硬度；还有，本发明采用了独立的柱状气囊袋，因此，双人床上的一方有翻身等动作时，不会对另一方产生影响，故本发明充分满足了使用者对床垫软硬的喜好，即可以提高使用者的睡眠的舒适度，又可以有效地改善使用者的睡眠质量。

本发明上述的典型实施方式和优点仅仅是典型的例子，它不能视为对本发明的限制。比如，在第一、第二典型实施方式中，所述柱状气囊袋上的气嘴上可以进一步配置一个双向阀门，这样，可以进一步密封所述柱状气囊袋，使其内的气体不外泄。对本发明典型实施方式的描述是用于说明而不是限制权利要求的范围，对本领域的普通技术人员来说，很明显，本发明还可做出多种变化和改进。

Claims (10)

1.一种可任意调整软硬的数字弹簧床垫，包括：上垫层；下垫层；配置于所述上、下垫层之间的众多独立圆柱螺旋弹簧；将所述上、下垫层连接起来的框体和围挡及透气孔等，其特征在于，所述圆柱螺旋弹簧被放置在具有气嘴的柱状气囊袋中；所述柱状气囊袋的一端安装在所述下垫层之上的硬质板上，另一端固定在所述上垫层上，至少一个具有充气、排气功能的气泵通过输气管分别与众多的所述柱状气囊袋的所述气嘴密封连接；控制单元可选地控制所述气泵经所述输气管对所述柱状气囊袋进行充气或排气。

2.按权利要求1所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述硬质板上配置有与所述输气管密封连接的气道，在所述硬质板的所述气道上方配置有与所述气道相贯通的螺孔，所述柱状气囊袋上的所述气嘴上配置有与所述螺孔密封配合的外螺纹，所述柱状气囊袋通过所述气嘴与所述螺孔密封连接。

3.按权利要求1所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，在所述气嘴和所述气泵之间还配置有至少一个压力传感器，当所述柱状气囊袋内的气压低于预先设定值时，所述压力传感器给所述控制单元发出信号，所述控制单元驱动所述气泵自动对所述柱状气囊袋进行补气。

4.按权利要求1或2所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述气嘴处还包括双向阀门。

5.按权利要求1所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述控制单元还包括一个用于控制所述气泵工作的无线遥控器，所述无线遥控器具有一个用数字显示所述床垫软硬的液晶模块。

6.一种可任意调整软硬的数字弹簧床垫，包括：上垫层；下垫层；配置于所述上、下垫层之间的众多独立圆柱螺旋弹簧；将所述上、下垫层连接起来的框体和围挡及透气孔等，其特征在于，所述圆柱螺旋弹簧被放置在具有气嘴的柱状气囊袋中；所述柱状气囊袋的一端安装在所述下垫层之上的硬质板上，另一端固定在所述上垫层上，具有充气、排气功能的气泵可转换地通过第一气阀、第一输气管与位于所述床垫的第一区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴密封连接；通过第二气阀、第二输气管与位于所述床垫的第二区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴密封连接；控制单元可选地控制所述气泵经所述第一输气管对位于所述第一区域内的所述柱状气囊袋进行充气或排气；或经所述第二输气管对位于所述第二区域内的所述柱状气囊袋进行充气或排气。

7.按权利要求6所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述硬质板上配置有与所述第一、第二输气管密封连接的气道，在所述硬质板的所述气道上方配置有与所述第一、第二气道相贯通的螺孔，所述柱状气囊袋上的所述气嘴上配置有与所述螺孔密封配合的外螺纹，所述柱状气囊袋通过所述气嘴与所述螺孔密封连接。

8.按权利要求6所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，在位于所述第一区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴和所述第一气阀之间的任意位置还配置有至少一个第一压力传感器，在位于所述第二区域内的所述柱状气囊袋上的所述气嘴和所述第二气阀之间的任意位置还配置有至少一个第二压力传感器，这样，当所述第一或第二区域内的所述柱状气囊袋内的气压低于预先设定值时，所述第一或第二压力传感器发出信号给所述控制单元，所述控制单元驱动所述气泵自动对所述柱状气囊袋进行补气。

9.按权利要求6或7所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述气嘴处还包括双向阀门。

10.按权利要求6所述的可任意调整软硬的数字弹簧床垫，其特征在于，所述控制单元还包括一个用于控制所述气泵工作的无线遥控器，所述无线遥控器具有一个用数字显示所述床垫软硬的液晶模块。

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