專利名稱：帶線狀緊固件的床墊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及床墊和制造床墊的方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的床墊結(jié)構(gòu)中，金屬內(nèi)簧單元(其通常具有一排平行的螺旋彈簧，彈簧的頂部和底部被相應(yīng)的限定床墊邊緣的綁接絲(border wire)圍繞)被罩有填料層和織物層。目前用的合成填料通常被稱為“絕緣材料”。一些絕緣材料可通過金屬連接器，例如穿過材料且繞著下層的金屬部件卷曲的扣環(huán)(hog ring)，被固定至綁接絲或螺旋彈簧。其它絕緣層可通過使用粘接劑或縫制至少暫時(shí)地被接合。絕緣層最終通過織物片覆蓋和固定就位，所述織物片將其它部件遮蓋起來并顯示最終的裝飾外表。
不是所有的床墊都包含內(nèi)部彈簧。例如，有些床墊具有高密度的泡沫芯或氣囊。內(nèi)部彈簧僅僅是墊芯的一種。無論哪一種結(jié)構(gòu)，墊芯的目的都是使墊具有一定形狀，并且為躺在墊上的人提供足夠的支承。
上面所述的緊固方法通常不允許在接合層直接出現(xiàn)很大的游隙，并且還具有其它缺陷。例如，安裝扣環(huán)是勞動(dòng)密集型的工作，縫制很慢，并且使用粘接劑會(huì)造成臟亂從而需要清潔。
我們發(fā)現(xiàn)絲狀塑料緊固件(通常用于固定衣服上的銷售標(biāo)簽)可被用于將床墊部件固定在一起，并且由于使用了它們而簡化了床墊的制造從而能夠生產(chǎn)更好的產(chǎn)品。
通常的標(biāo)簽緊固件是一根細(xì)長、柔性的強(qiáng)塑料帶，其將增大的頭部連接至增大的尾部。尾部太大以至于不能穿過衣服的布料，但是頭部在斜轉(zhuǎn)時(shí)可從布料的絲線之間穿過。這些通常需要使用專門的工具來進(jìn)行。一旦頭部在尾部的相反側(cè)上一直通過布料，其被釋放并重新假定其平行于織物的自然位置，從而其不能被拉回。我們在下面將這種緊固件稱為“絲狀緊固件”，其具有較廣泛的應(yīng)用。
塑料絲狀緊固件被制造成串接形式而形成條帶或扣鉤。美國專利No.3,733,657(特別是圖9)公開了這種緊固件扣鉤的一個(gè)示例。該扣鉤包括一直列緊固件，每個(gè)緊固件包括柔性絲，柔性絲具有在一端形成頭部的橫向橫桿，和在相反端形成尾部的葉片或第二橫向橫桿。在該結(jié)構(gòu)中，橫向桿和葉片(或第二橫向桿)在彼此平行的平面內(nèi)延伸。各橫向桿間隔開并且被并排放置且彼此平行。垂直于各橫向桿延伸的導(dǎo)桿(runner bar)通過可分連接器被連接至每個(gè)橫向桿。
美國專利No.4,039,078公開了幾種不同的塑料緊固件或連接件，它們被制造成相繼連接起來的梯架(ladder stock)的一部分。在每一例子中，梯架由利用多個(gè)塑料橫向連接件連接起來的兩個(gè)細(xì)長和連續(xù)的塑料側(cè)部件構(gòu)成。梯架可由包括尼龍、聚丙烯和其它相似材料的柔性塑性材料通過模制或沖壓來制造。當(dāng)切割時(shí)，梯架產(chǎn)生多個(gè)單獨(dú)的緊固件連接裝置。每個(gè)得到的緊固件包括一對端桿，它們優(yōu)選長度相同，它們通過細(xì)絲連接起來。緊固件的每個(gè)端桿具有細(xì)長的圓柱形，其橫截面大致為圓形。
從緊固件架條(fastener stock strip)分配絲狀緊固件通常利用手持式觸發(fā)操作裝置完成，這種手持式觸發(fā)操作裝置通常被稱為“標(biāo)簽槍”。標(biāo)簽槍被構(gòu)造成接收緊固條(fastener strip)。槍體具有圓柱形開口，一中空針狀件可拆裝地安裝在所述開口中，所述針狀件沿其長度方向具有縱向槽。緊固件架的條被插入到殼體上的、延伸到針狀件后面的槽中。當(dāng)拉動(dòng)扳機(jī)時(shí)，與緊固件架中第一連接部的橫桿端部對齊的活塞向前移動(dòng)，使得所述架中第一連接部的橫桿端部被強(qiáng)制穿過針狀件的孔。一些標(biāo)簽槍被手動(dòng)操作，而另一些標(biāo)簽槍由電機(jī)或液壓裝置提供動(dòng)力。
標(biāo)簽槍的中空針狀件通常包括大致圓柱形的基部，基部包括前端、后端、側(cè)面、中心孔、縱向槽和側(cè)面上用于容納針狀件鎖桿的凹陷。中空針狀件還包括從基部的前端延伸出的主干部。主干部大致為圓柱形的針狀件，其包括尖銳的稍端，與基部的縱向槽對齊的縱向槽，以及與基部的中心孔對齊的中心孔?？v向槽靠近主干部稍端的部分被成形為限定一細(xì)長開口(所述部分一般被稱為針狀件的勺部)，所述細(xì)長開口的尺寸大于通過其分配的緊固件的橫桿端部的尺寸。
美國專利No.5,715,984公開了可被用作絲狀緊固件分配工具的一部分的這種針狀件的一個(gè)示例。該針狀件包括基部的后端上的刀片部。刀片部包括切割刃、切割刃的整個(gè)長度為″V″形凹槽。
已經(jīng)開發(fā)出多種標(biāo)簽槍用于從緊固件架的供應(yīng)裝置分配單個(gè)的絲狀緊固件。例如，美國專利No.4,456,123公開了一種分配緊固件的設(shè)備。這些以及類似的工具由加利福尼亞的Avery DennisonCorporation of Pasadena銷售，其中一些注冊商標(biāo)為“Swiftach”。這種工具可被用于存放、運(yùn)輸和分配上述的緊固件架。
美國專利No.4456123，No.5715984，No.3733657和No.4039078在此被結(jié)合參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是簡化床墊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種緊固件系統(tǒng)，所述緊固件系統(tǒng)在可靠地將材料層固定至床墊的同時(shí)，允許這些層彼此有限地運(yùn)動(dòng)。
這些或其它目的是通過利用可注射的絲狀緊固件代替?zhèn)鹘y(tǒng)緊固件來構(gòu)造床墊而實(shí)現(xiàn)的。我們發(fā)現(xiàn)上述類型的柔性塑料緊固件(恰當(dāng)?shù)匕惭b了的)在制造床墊過程中提供給絕緣層和織物層可靠和足夠的保持力。它們具有價(jià)格便宜、強(qiáng)度好、安裝快速方便的優(yōu)點(diǎn)。另外，當(dāng)?shù)讓雍駮r(shí)，它們可被用作盲緊固件，即它們不必為加工而一直穿過底層。當(dāng)它們注射穿過中空針狀件進(jìn)入厚泡沫層時(shí)，例如，在緊固件的前端處的錨定結(jié)構(gòu)刺穿泡沫并被可靠地保持就位。通過使用足夠數(shù)量(最優(yōu)數(shù)量是平常試驗(yàn)的近似值)的這種緊固件，實(shí)現(xiàn)了固定接頭。
緊固件的優(yōu)化尺寸也可通過試驗(yàn)確定。目前我們認(rèn)為在施加枕頂罩布之前，緊固件的長度從1英寸至3英寸比較適合于將枕頂絕緣層緊固至床墊。
在另一應(yīng)用中，柔性塑料緊固件被用于將泡沫飾邊件接合至泡沫片以形成覆蓋內(nèi)簧盤。
本申請的緊固系統(tǒng)可被用于在床墊邊緣的周圍固定無紡布凸緣?！盁o紡布”是現(xiàn)有的一種織物，其包括彼此隨意放置的聚合物纖維以及接合在一起的表面。在該申請中，緊固件在靠近床墊邊緣處被注射穿過凸緣材料并進(jìn)入底部絕緣層。
絲狀緊固件的應(yīng)用可以完整地消除在傳統(tǒng)方法中施加在床邊緣周圍的無紡布凸緣。所述凸緣是沿著床墊邊緣縫制的中間物件，床墊飾邊帶又連接至其上以保持其與床墊邊緣對齊。但是，我們發(fā)現(xiàn)，在枕頂結(jié)構(gòu)中，通過在靠近床墊邊緣處直接注射柔性塑料緊固件穿過飾邊帶的雙縫制部分并進(jìn)入底部絕緣層，可容易地保持良好的對齊。
本發(fā)明也可用于單面床墊結(jié)構(gòu)，其中，邊部材料只在底部處計(jì)量；無紡布頂緣(未計(jì)量)可通過注射塑料緊固件穿過其進(jìn)入絕緣層而連接。


在附圖中，圖1是本發(fā)明的帶可注射緊固件的床墊結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是在本發(fā)明中應(yīng)用的緊固件條的透視圖；圖3示出這種緊固件的一個(gè)變化例；圖4以剖視圖方式示出墊芯是泡沫塊而不是內(nèi)簧的可選結(jié)構(gòu)；圖5是可選構(gòu)造方法的透視圖；圖6是通過盲緊固件連接至床墊的片料；以及圖7示出利用絲狀緊固件固定的枕頂角(pillow top corner)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出本發(fā)明的床墊結(jié)構(gòu)，其示出了芯部件，特別是金屬內(nèi)簧單元10，內(nèi)簧單元10具有一排平行的螺旋彈簧12，彈簧12的頂部和底部被相應(yīng)的綁接絲14，16圍繞。但是，應(yīng)該理解，本發(fā)明可用于制造具有其它芯部件的床墊。芯部件可以是例如高密度的泡沫塊。
在所示結(jié)構(gòu)中，至少一個(gè)絕緣內(nèi)層18通過金屬連接器例如扣環(huán)20或者其它手段例如粘接劑而被固定至綁接絲，或內(nèi)簧10的螺旋彈簧，扣環(huán)20穿過材料并圍繞下面的金屬部件卷曲。內(nèi)層可被粘接纖維棉絮或非織物材料，例如聚合物泡沫。
然后，根據(jù)本發(fā)明，通過一排上述的并在圖2中示出的絲狀緊固件24，至少一個(gè)絕緣外層22被放置在內(nèi)層頂上并被固定至內(nèi)層。外層可以是例如聚合物泡沫或其它彈性材料。
每個(gè)這種緊固件包括大致彈性的聚合物絲26，它們的長度為1至3英寸(25至76mm)；在絲的前端處的大致剛性的頭部或錨定件，例如橫桿28；以及在絲的后端處的增大部或尾部30(其可以是葉片或第二橫桿)。獨(dú)立的緊固件利用靠近頭部28的支架(runner)32相互連接起來，尾部30可利用易破裂粘接劑(未示出)彼此連接起來從而形成互連緊固件的扣鉤或條36。
如圖1所示，利用槍(未示出)使緊固件穿過外層進(jìn)入或穿過內(nèi)層，所述槍保持有互連緊固件的扣鉤或條36，并且通過槍針(gun′sneedle)一次一個(gè)地將緊固件射入床墊，在通過拉動(dòng)扳機(jī)致動(dòng)槍之前槍針被插入到適當(dāng)?shù)纳疃?。這假定槍是由人操作。但是，如果槍是可自動(dòng)致動(dòng)槍的機(jī)器的一部分，其可具有其它類型的致動(dòng)裝置，例如由計(jì)算機(jī)或微處理器控制的電—?dú)庵聞?dòng)器。
絕緣層被織物片(未示出)最終覆蓋和固定就位，織物片將床墊的其它部件隱藏起來并呈現(xiàn)為最終外表?？椢锲豢p紉機(jī)相互連接起來，縫紉機(jī)還可在床墊的邊緣處、織物片的邊緣之間自動(dòng)嵌入加強(qiáng)帶以提供好的外表。
如果如圖4所示，墊芯是聚合物泡沫塊10′而不是內(nèi)簧，則絲狀緊固件24可被用于將第一絕緣層附接至墊芯。緊固件通過將它們的頭部注射穿過絕緣層而直接進(jìn)入墊芯，從而被方便地安裝。
圖2所示的絲狀緊固件是傳統(tǒng)的，每個(gè)絲狀緊固件具有由直橫桿形成的頭部。絲狀緊固件24′的可選示例如圖3所示。其特征在于，其頭部或錨定件28′由兩個(gè)臂33，33′形成，所述臂不在同一直線上，而是在頂點(diǎn)相接且彼此相對形成小于180度的角度(該角度優(yōu)選為鈍角)，從而形成箭頭形頭部。我們期望箭頭形頭部錨定件28′可提供改善的保持強(qiáng)度，尤其是在泡沫中。
絲狀緊固件的增大尾部30不管是如圖2所示還是如圖3所示，都可具有不同的形式。不管其形狀如何，其都非常大以至于不能被推過或拉過被使用的織物材料。其不是必須為橫桿，也可以是盤、葉片、棱柱或不能被用力穿過或拉過織物的其它結(jié)構(gòu)。
圖5示出了可用于單面床墊的結(jié)構(gòu)的可選方法。在該方法中，床墊飾邊帶34(其具有連接至其上邊緣的、被稱為“凸緣”的增強(qiáng)材料帶36)被沿著其底邊緣預(yù)先縫制到底罩(未示出)的周邊。然后，飾邊被圍繞床墊部件從底部拉起，并且凸緣被向內(nèi)拉過床墊的頂部以拉緊飾邊和底罩。然后，絲狀緊固件40被驅(qū)使通過凸緣并進(jìn)入床墊以便將所述帶固定就位。在該步驟之后，頂罩片料42被縫制到飾邊的頂邊緣，優(yōu)選利用縫紉機(jī)(未示出)，其添加了覆蓋焊縫的加強(qiáng)帶。在枕頂結(jié)構(gòu)中，絲狀緊固件可被驅(qū)使通過飾邊材料本身(而不是通過凸緣)來將飾邊固定至床墊。
圖6示出了利用絲狀緊固件24將多層片料50固定至床墊的方法，使得緊固件的尾部在最終產(chǎn)品中不可見。片料被沿著折疊線折疊，然后，絲狀緊固件的頭部被靠近折疊線射過片料的一或多層(但不是所有層)并進(jìn)入下部墊以便將片料固定至床墊。緊固件不穿透最終的片料的頂層52，因此當(dāng)片料被不折疊并且被攤平在床墊上時(shí)，看不見絲狀緊固件的任何部分。
枕頂墊具有被附接至床墊的頂部的附加絕緣層，其被枕頂邊緣包圍，所述枕頂邊緣被沿著距離床墊邊緣內(nèi)一定距離處的線固定地附接至下部墊的頂部。這樣，枕頂?shù)膶?shí)際邊緣沒有被固定至床墊，其可傾向于(尤其在角部處)向上卷離床墊。我們發(fā)現(xiàn)，可通過使絲狀緊固件穿過枕頂“P”的飾邊，在角部或其它適合的位置向下進(jìn)入下部墊而阻遏這種趨勢。圖7中示出了一個(gè)這種緊固件24的安裝。
由于本發(fā)明可進(jìn)行各種變化或修改，前述說明和附圖只是用于解釋由下述權(quán)利要求限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種床墊結(jié)構(gòu)，其包括墊芯；至少一個(gè)絕緣內(nèi)層，其固定在墊芯的至少一個(gè)主要面上；至少一個(gè)材料外層，其布置在所述絕緣內(nèi)層上，以及一排緊固件，用于將所述材料外層固定至所述絕緣內(nèi)層；至少一些所述緊固件包括柔性聚合物絲，在絲前端處的第一增大部，以及在絲后端處的第二增大部，至少所述第一增大部是可穿過中空針狀件的錨定件，中空針狀件已被推動(dòng)穿過外層并進(jìn)入內(nèi)層，使得當(dāng)去除針狀件時(shí)，第一增大部在內(nèi)層的遠(yuǎn)側(cè)內(nèi)或上展開，第二增大部在外層的近側(cè)展開，從而將這些層保持在一起，同時(shí)允許這些層之間有限的運(yùn)動(dòng)。
2.一種制造床墊的方法，所述方法包括以下步驟利用至少一個(gè)絕緣內(nèi)層覆蓋墊芯的至少一個(gè)主要面；將至少一個(gè)材料外層放置在內(nèi)層上；以及利用一排緊固件將所述材料外層固定至所述絕緣內(nèi)層；至少一些所述緊固件包括柔性聚合物絲，在絲前端處的第一增大部，以及在絲后端處的第二增大部，其中，通過推動(dòng)中空針狀件穿過外層并進(jìn)入內(nèi)層然后使橫桿穿過針狀件而安裝每個(gè)所述緊固件，從而當(dāng)去除針狀件時(shí)，第一增大部在內(nèi)層的遠(yuǎn)側(cè)內(nèi)或上展開，第二增大部保持在外層的近側(cè)上，從而將這些層保持在一起，同時(shí)允許這些層之間有限的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一材料層是絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中所述第一材料層是織物層。
5.一種制造床墊的方法，所述方法包括以下步驟利用絕緣層覆蓋由聚合物泡沫制造的墊芯的至少一個(gè)主要面；以及利用一排緊固件將所述絕緣層固定至所述墊芯；至少一些所述緊固件包括柔性聚合物絲，在絲前端處的第一增大部，以及在絲后端處的第二增大部，其中，通過推動(dòng)中空針狀件穿過絕緣層并進(jìn)入泡沫墊芯然后使第一增大部穿過針狀件而安裝每個(gè)所述緊固件，從而當(dāng)去除針狀件時(shí)，第一增大部在泡沫墊芯內(nèi)展開，第二增大部保持在絕緣層的近側(cè)上，從而將絕緣層和墊芯保持在一起，同時(shí)允許絕緣層和墊芯之間有限的運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述絕緣層是聚合物泡沫。
7.用于床墊結(jié)構(gòu)的絲狀緊固件，所述緊固件包括聚合物材料制成的柔性繩；在繩的一端處的一體的增大尾部；以及在繩的另一端處的一體的增大頭部，其中，頭部包括一對在繩的相反側(cè)邊上延伸的臂，所述臂在頂點(diǎn)處相接，并彼此相對形成大致小于180度的角度。
8.一種將枕頂?shù)慕遣炕蜻吘壒潭ㄖ链矇|的方法，所述方法包括將絲狀緊固件注射穿過枕頂?shù)闹辽俚讓右赃M(jìn)入床墊的步驟。
9.一種將多層織物片固定至床墊的方法，所述方法包括沿著折疊線折疊織物片的步驟，然后在靠近折疊線處注射絲狀緊固件穿過比織物片層數(shù)少的層，以及，然后將織物片展平在床墊上以使得絲狀緊固件被最外層的片料遮掩。
10.一種將織物頂罩或底罩固定至墊芯的方法，所述方法包括以下步驟將無紡布的凸緣條縫制到頂罩或底罩的邊緣，將頂罩或底罩放置在墊芯上以使得凸緣條延伸過墊芯的邊緣，然后通過將絲狀緊固件注射穿過凸緣條并進(jìn)入墊芯的側(cè)面而將凸緣條固定至墊芯。
全文摘要
墊芯的至少一個(gè)主要面被覆蓋有絕緣內(nèi)層，以及至少一個(gè)材料外層。該外層通過將柔性絲狀緊固件嵌入并穿過安裝工具的中空針狀件而被固定至內(nèi)層。如果墊芯由泡沫制成，絲狀緊固件還可用于固定內(nèi)層。絕緣層被織物片最終覆蓋并固定就位，織物片遮蓋并固定其它部件。絲狀緊固件還可用于將枕頂邊緣或頂部片料固定至床墊。
文檔編號A44B1/18GK101076268SQ200580042552
公開日2007年11月21日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者S·D·塞西爾 申請人:金斯登公司