[發(fā)明專利]一種預應力床墊及其設計方法

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• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103431682A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 曾慶義
• 申請（專利權）人: 曾慶義
• 主分類號: A47C27/04
• 分類號: A47C27/04;A47C27/14;A47C27/12;A47C27/07;A47C27/045
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種預應力床墊的設計方法，所述預應力床墊包括彈性層，為了調(diào)整彈性層的支托力f和變形量s，其特征在于，包括以下步驟：

首先讓使用者平躺在不同硬度的床墊上，了解使用者最喜歡的床墊硬度和能接受的最軟床墊；

測量使用者躺在最喜歡硬度床墊上床墊的壓強f₁和床墊的變形S₁，測量使用者躺在能接受的最軟床墊上床墊的壓強f₂；

設定彈性層的預應力值f₀＝f₂，并按下式確定所述彈性層的剛度系數(shù)K_b：

K_b＝(f₁-f₀)/S_l；

通過對所述彈性層進行預壓縮以獲得所設定的預應力值f₀，所述彈性層的預壓縮量S₀按下式確定：

S₀＝f₀/K_b。

2.根據(jù)權利要求1所述的預應力床墊的設計方法，其特征在于，所述彈性層為彈簧彈性層，所述彈簧彈性層包括多個并列排布的支承彈簧，首先確定所述支承彈簧的剛度系數(shù)為K，支承彈簧外端面外圓面積為a，然后通過以下公式計算支承彈簧覆蓋率β，β＝aK_b/K；或者首先確定所述支承彈簧覆蓋率為β，外端面的外圓面積a，然后通過以下公式計算支承彈簧的剛度系數(shù)K，K＝aK_b/β。

3.一種預應力床墊，包括彈性層，其特征在于，還包括對所述彈性層進行預壓縮，使所述彈性層獲得預應力的預應力構(gòu)件。

4.根據(jù)權利要求3所述的預應力床墊，其特征在于，所述彈性層為彈簧彈性層、乳膠彈性層、海綿彈性層或3D纖維彈性層。

5.根據(jù)權利要求3所述的預應力床墊，其特征在于，所述預應力構(gòu)件包括多個設置在所述彈性層上下表面的扣板組件和連接上下扣板組件的線繩，所述線繩兩端連接點之間的長度小于彈性層的厚度；或者，所述預應力構(gòu)件包括設置在所述彈性層上下表面的網(wǎng)格狀構(gòu)件和連接上下網(wǎng)格狀構(gòu)件的線繩，所述線繩兩端連接點之間的長度小于彈性層的厚度；或者所述預應力構(gòu)件包括設置在所述彈性層上下表面的布或柔性薄板和多條連接所述彈性層上下表面的布或柔性薄板的線繩，所述線繩兩端連接點之間的長度小于彈性層的厚度。

6.根據(jù)權利要求3所述的預應力床墊，其特征在于，所述彈性層為彈簧彈性層，所述彈簧彈性層包括多個并列排布的支承彈簧，所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的線繩，所述線繩兩端連接點之間的長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端的套筒構(gòu)件或氣缸組件，所述套筒構(gòu)件或氣缸組件自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構(gòu)件為用于容納并壓縮所述支承彈簧并具有柔性側(cè)壁的筒狀構(gòu)件，所述筒狀構(gòu)件的高度小于所述支承彈簧自由高度。

7.根據(jù)權利要求3所述的預應力床墊，其特征在于，所述彈性層為彈簧彈性層，所述彈簧彈性層包括多個并列排布的支承彈簧，所述支承彈簧的上下兩端還設置有支架，或者設置有條狀或片狀或線狀的聯(lián)結(jié)構(gòu)件，所述預應力構(gòu)件兩端分別連接于所述上下兩端支架或聯(lián)結(jié)構(gòu)件上；

所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端支架或聯(lián)結(jié)構(gòu)件上的線繩，所述線繩兩端連接點之間的長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端支架或聯(lián)結(jié)構(gòu)件的拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的自由長度小于所述支承彈簧的自由高度；或者，所述預應力構(gòu)件為兩端分別連接于所述支承彈簧上下兩端支架或聯(lián)結(jié)構(gòu)件上的套筒構(gòu)件或氣缸組件，所述套筒構(gòu)件或氣缸組件自由伸縮的總長度小于所述支承彈簧的自由高度。

8.根據(jù)權利要求3所述的預應力床墊，其特征在于，所述床墊上設有標記彈性層的預應力值和剛度系數(shù)或柔度系數(shù)的標簽。

9.根據(jù)權利要求3至8任一項所述的預應力床墊，其特征在于，所述彈性層的下表面設有剛性支撐層。

10.根據(jù)權利要求9所述的預應力床墊，其特征在于，所述剛性支撐層為木板、塑料板或金屬板，或者為剛性的網(wǎng)狀、密排的條狀支撐結(jié)構(gòu)。