具有磁性附连部的可调节的床组件及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月29日提交的美国临时申请第63/227,006号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种可调节的床组件。特别是，本发明的某些实施例涉及一种可调节的床组件，其利用磁性附连系统将床垫固定到可调节的底座。

背景技术

使用可调节的底座的床组件作为传统床组件的替代品越来越受欢迎。与使用刚性弹簧床座或其他类似底座的传统床组件不同，使用可调节的底座的床组件可以通过将底座铰接移动到期望的符合人体工程学的位置来容易地调节。换言之，通过使所述可调节的底座铰接移动，使用者可以容易地改变位于可调节的底座上的床垫的位置，并且因此，可以快速地将床垫的位置与他们的特定偏好相匹配，并且至少部分地个性化他或她的睡眠舒适度。

尽管这种床组件具有可易于调节的性质，但可调节的底座的使用经常导致难以操纵位于底座的顶部上的床垫。更具体地说，在使用了可调节的底座的床组件中，所述可调节的底座通常包括刚性地固定到底座的支脚的固位棒条，该固位棒条将床垫在底座的顶部上牢固地保持就位，并在底座铰接移动时防止床垫从底座滑出。然而，在使用这种刚性固位棒条时，该固位棒条还起到防止床垫被容易地操纵的作用，例如在旋转床垫或更换覆盖床垫的床单时可能必需的那些操纵。而且，在床的支脚处使用大的金属固位棒条，除了不良美观性之外，将这种固位棒条与可调节的底座结合使用的床组件经常表现出不期望的床垫架接(bridging)，其中当下方的底座铰接移动时，床垫与底座分离。这种床组件也经常使得床垫本身破裂并在固位棒条上延伸。因此，能够将床垫固定到可调节的底座而不会出现不良美观性和对于在使用固位棒条时遇到的其他问题的改进的可调节的床组件将是非常期望的，并且也是非常有益的。

发明内容

本发明包括一种可调节的床组件和磁性附连系统。特别是，本发明的某些实施例包括一种可调节的床组件，其利用磁性附连系统将床垫固定到可调节的底座。

在本发明的一个示例性实施例中，所述可调节的床组件包括具有下表面的床垫、具有上表面的可调节的底座和一个或多个磁性附连系统。每个磁性附连系统包括磁性构件和至少一个磁体，其中所述磁性构件用于固定到床垫的下表面，所述至少一个磁体被构造成固定到所述可调节的底座的上表面。

在一些示例性实施例中，所述一个或多个磁性附连系统包括第一磁性附连系统和第二磁性附连系统，其中所述第一磁性附连系统邻近所述床垫和所述可调节的底座的上部部分或中央部分定位，所述第二磁性附连系统邻近所述床垫和所述可调节的底座的支脚部分定位。

在一些示例性实施例中，所述一个或多个磁性附连系统包括至少两组磁体。

在一些示例性实施例中，所述至少一个磁体限定中央开口，并且所述至少一个磁体被用穿过所述中央开口定位的紧固件固定到所述可调节的底座。

在一些示例性实施例中，塑料外壳围绕所述至少一个磁体定位，金属环围绕所述至少一个磁体定位，或者塑料外壳和金属环两者围绕所述至少一个磁体定位。

在一些示例性实施例中，所述床垫包括邻近所述床垫的所述下表面的用于接收所述磁性构件的口袋。在一些特定实施例中，外罩环绕所述床垫，并且所述外罩包括邻近所述床垫的所述下表面的用于接收所述磁性构件的口袋。

在一些示例性实施例中，所述磁性构件包括磁性棒条。在其它示例性实施例中，所述磁性构件包括柔性棒条，所述柔性棒条包括一个或多个金属板，所述一个或多个金属板定位在所述柔性棒条上的预定位置。在另外包括用于接收磁性构件的口袋一些特定实施例中，所述口袋限定一个或多个窗口，所述一个或多个窗口每个对应于所述一个或多个金属板的所述预定位置，使得当所述磁性构件被接收在口袋中时，所述一个或多个金属板通过所述窗口露出。

在一些示例性实施例中，包括至少一个磁体壳体，所述至少一个磁体壳体被构造用以固定到所述可调节的底座的所述上表面。每个磁体壳体包括中央通道和一个或多个磁体，其中所述中央通道被构造成接收所述磁性构件，所述一个或多个磁体定位在所述至少一个磁体壳体的所述中央通道中。

在一些示例性实施例中，所述床垫是柔性泡沫床垫。在一些具体实施例中，所述柔性泡沫是粘弹性泡沫。

通过研究本文件中的描述、附图和非限制性示例，本发明的进一步特征和优点对本领域普通技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

图1是在根据本发明制造的可调节的床组件中包括的床垫的透视图，并且示出了磁性棒条形式的两个磁性构件，所述两个磁性构件在床垫的下表面上定位在外罩的口袋中；

图2是在根据本发明制造的可调节的床组件中包括的可调节的底座的透视图，并且示出了多个磁体壳体，所述多个磁体壳体利用定位在每个磁体壳体的中央通道中的一个或多个磁体固定到所述可调节的底座的上表面；

图3是单独示出的根据本发明制造的磁性附连系统的顶视图，其中图1中的一个磁性棒条接合图2中的三个磁体壳体；

图4是图1中所标识部分的细节图，其中所述磁性棒条被部分地从所述床垫的下表面上的外罩上的口袋移除；

图5是单独示出的图1的一个磁体壳体的透视图，其中所述磁体壳体包括在磁体壳体的中央通道中定位的两个磁体；

图6是图3所示的磁性附连系统的局部分解透视图，其示出了一个磁性棒条和一个磁体壳体之间的连接；

图7是根据本发明制造的另一磁性附连系统的局部分解透视图；

图8是示出处于组装形式的图7的磁性附连系统的透视图；

图9是根据本发明制造的另一磁性附连系统的局部分解透视图；

图10是示出处于组装形式的图9的磁性附连系统的一部分的透视图；

图11是在根据本发明制造的可调节的床组件中包括的可调节的底座的顶视图，并且示出了在操作中的图9的磁性附连系统中的两个磁性附连系统。

图12是在根据本发明制造的可调节的床组件中包括的另一可调节的底座的透视图，其中多个磁体直接固定到所述可调节的底座的上表面，而无介入的磁体壳体；

图13是在制造具有用于接收磁性构件的口袋的床垫外罩时使用的布料料片的透视图；

图14是图13的布料料片的透视图，其开始被折叠以形成环；

图15是图14的布料料片的透视图，但其被进一步折叠以完成所述环，所述环被缝合以形成口袋；

图16是图15的布料料片的透视图，但其中所述口袋被压平以允许插入所述磁性构件；和

图17是带有外罩的另一床垫的透视图，所述外罩包括邻近床垫下表面的图16的布料料片。

具体实施方式

本发明包括一种可调节的床组件和磁性附连系统。特别是，本发明的某些实施例包括一种可调节的床组件，其利用磁性附连系统将床垫固定到可调节的底座。

首先总体参考图1至图6，在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种可调节的底座组件，其包括具有下表面22的床垫20(如图1所示)和具有上表面32的可调节的底座30(如图2所示)，使得当床垫20定位在所述可调节的底座30上时，床垫20的下表面22定位在所述可调节的底座30的上表面32的顶上并与该上表面32接触。床垫20通常由柔性泡沫组成，所述柔性泡沫可包括但不限于诸如下面的柔性泡沫：乳胶泡沫；网状或非网状粘弹性泡沫(有时称为记忆泡沫或低回弹泡沫)；网状或非网状非粘弹性泡沫；高回弹聚氨酯泡沫；膨胀聚合物泡沫(如膨胀乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚乙烯)；等等。例如，在图1至图6中所示的示例性实施例中，床垫由粘弹性泡沫组成，该粘弹性泡沫具有低回弹性，但具有足够的硬度和密度，使得压力均匀地分布在床垫20上。

无论在示例性床垫中使用的材料(例如泡沫)的具体类型如何，当床垫20被放置在所述可调节的底座30上并且所述可调节的底座30被铰接移动时，床垫20的重量和/或躺在床垫20上的使用者的重量有可能使床垫20向下滑过所述可调节的底座30的上表面32。为了防止床垫20相对于所述可调节的底座30的这种移动，本发明的可调节的床组件包括磁性附连系统40，该磁性附连系统40包括固定到床垫20的下表面22的磁性构件50，其在图3和图6中示出为被连接。如本文所用的，术语“磁性”是指被磁场吸引的材料。示例性磁性构件50由铁磁性材料构成，但也可考虑在本发明的磁性构件中使用其它材料，在一些实施例中包括永磁体或电磁体。磁性附连系统40还包括固定到所述可调节的底座30的上表面32的磁体壳体60和定位在磁体壳体60中的一个或多个磁体70。如下面进一步讨论的，示例性的所述一个或多个磁体70是永磁体，但是可以设想在一些其他实施例中，固定到所述可调节的底座的磁体是电磁体。无论所使用的磁性构件和磁体的具体类型如何，当床垫20被放置在所述可调节的底座30的上表面32的顶上时，磁性构件50被安置成与定位在床垫20的下表面22上的每个磁体壳体60中的磁体70相邻，使得床垫20被固定到所述可调节的底座30，并且防止床垫20相对于所述可调节的底座30滑动。因此，磁性构件和磁体的形式和构造均被选取为提供足够的吸引力以将床垫20固定到所述可调节的底座30并防止滑动。

在所述示例性可调节的床组件中，并且现在具体地参考图1至图2，为将床垫20有效地固定到所述可调节的底座30，所述可调节的底座组件包括定位在所述可调节的底座组件的上部部分12和中央部分14之间的第一磁性附连系统40和邻近所述可调节的底座组件的支脚部分16定位的第二磁性附连系统40。另外，在本示例性实施例中，每个磁性附连系统40由单个磁性构件50和三个磁体壳体60组成，其中每个磁体壳体60包括一个或两个磁体70。当然，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可设想包括有不同数量的磁性构件或者不同数量的磁体壳体和/或磁体的附加或替代的磁性附连组件也可容易地结合到示例性可调节的床组件中。例如，在某些实施例中，在示例性可调节的床组件中可以包括多于两个的磁体构件和/或多于三个的磁体壳体及伴随的磁体，以将更大的床垫(例如，特大号床垫)固定到可调节的底座。替代地，在其它实施例中，少于两个的磁体构件和/或少于三个的磁体壳体和伴随的磁体可被包括在示例性可调节的床组件中，以将较小的床垫(例如，双人号床垫)固定到可调节的底座。

现在参考图1和图4，在该示例性实施例中，磁性构件50是细长的实心金属棒条的形式，通过使磁性构件50在环绕床垫20的外罩21上的口袋24中滑动，而将磁性构件50固定到床垫20的下表面22。示例性外罩21包括拉链23，该拉链23允许外罩21从床垫20移除，使得可以在不需要对床垫20进行任何修改的情况下使用磁性附连系统40。然而，可以想到，在其他实施例中，外罩是床垫本身的一部分，使得口袋24直接形成在床垫的下表面上。尽管没有明确示出，但在一些其他实施例中，磁性构件可以直接固定到床垫本身，而无需使用口袋。在这样的实施例中，外罩或其他布料层仍然可以设置在磁性构件本身之上。

不管外罩21的具体构造如何，在该实施例中，口袋24完全环绕并包封磁性构件40以将其固定到外罩21。然而，如下面进一步讨论的，在其他实施例中，可以设想的是，口袋可以仅环绕磁性构件的某些部分以将其固定到外罩上，但使磁性构件的其他部分露出，从而允许示例性磁性附连系统的磁性构件和磁体壳体以及相关的磁体之间的更直接接触。例如，口袋可以是分段套筒的形式，其具有环绕并固定磁性构件的分离且不同的区段，或者如下面参考图13至图17所讨论的，口袋可以限定露出磁性构件的部分的窗口。

关于磁体壳体，现在参考图2、图3、图5和图6，磁体壳体60通常由足够硬的塑料材料(例如聚丙烯)或其它非磁性材料组成，并且被用数个紧固件73(例如螺钉)直接固定到所述可调节的底座30的上表面32，其中紧固件73延伸穿过磁体壳体60的两侧上的凸起部分，如可能在图5至图6中最佳示出的那样。这样，磁体壳体60由此限定延伸过磁体壳体60的长度的中央通道62，该中央通道62的宽度足以接收磁性构件50并将磁性构件50在中央通道62内抵靠磁体70固定。

关于磁体70本身，并且可能如图6中最佳地示出的，磁体70各自限定中央开口72，该中央开口72允许通过将合适的紧固件73穿过中央开口72放置而将磁体70固定到磁体壳体60和下面的可调节的底座30。为了减少磁性物体和磁体70之间的非特异性相互作用，塑料外壳74和金属环76进一步围绕磁体70放置，并且借助于用紧固件73将磁体70固定到磁体壳体60和下面的可调节的底座30而被保持就位。在这一点上，在示例性磁性附连系统40中，磁体70是钕磁体，在每个磁体壳体60中包括多达两个磁体70，以便允许磁性附连系统40具有足够强度以将床垫20抵靠可调节的底座30固定。然而，还可以设想根据特定应用的需要，包括不同类型和不同数量的磁体的不同布置也可以容易地包括在示例性磁体壳体和磁性附连组件中。

作为改进，现在参考图7至图8，在本发明的另一个实施例中，提供了一种磁性附连系统140，与图1至图6中所示的磁性附连系统40相类似地，其包括有磁体壳体160，该磁体壳体160包括中央通道162。磁性附连系统140还包括磁体170，该磁体170使用穿过磁体170中的中央开口172插入的紧固件173被固定到磁体壳体160，并且磁体170被塑料外壳174和金属环176环绕。然而，与图1至图7中所示的磁性附连系统40不同的是，包括在磁性附连系统140中的磁性构件150不是细长的实心金属棒条。相反，磁性构件150是具有一个或多个减重孔152的细长金属棒条，用于减少磁性构件150的重量。

作为更进一步的改进，现在参考图9至图11，在本发明的另一实施例中，提供了另一磁性附连系统240，与图1至图8中所示的那些磁性附连系统类似地，该磁性附连系统240也包括磁体壳体260，该磁体壳体260具有中央通道262和磁体270，该磁体270使用通过磁体270中的中央开口272插入的紧固件273固定到磁体壳体260，并且该磁体270由塑料外壳274和金属环276环绕。但是，在磁性附连系统240中，磁性构件250不是仅由单个金属件构成。相反，磁性构件250由多种材料构成，并且更具体地，磁性构件250由以柔性塑料材料(例如聚乙烯)制成的棒条252与定位在沿着柔性棒条252的长度的预定位置处的一个或多个金属板254构成。通过这种方式，如图11所示，在组装示例性可调节的床组件时，金属板254因此以允许金属板254与下面的连接到所述可调节的底座230的磁体壳体260和磁体270的位置对准的方式定位在柔性棒条252上。此外，通过由柔性塑料材料制成柔性棒条252，该柔性棒条252因此不仅起到减轻磁性附连系统240的重量的作用，而且还将一定量的柔性结合到系统中，以允许示例性可调节的床组件的床垫更容易地从下面的所述可调节的底座释放。尽管图9至11中所示的实施例利用紧固件(例如螺钉)将金属板254固定到柔性棒条252，但是可以考虑任何数量的紧固方式，包括胶合、焊接、模制、包覆成型等。

虽然上面讨论的磁性附连系统40、140、240中的每一个都包括磁体壳体60、160、260，磁体70、170、270定位在这些磁体壳体中，但是根据一些其他实施例，现在参考图12，磁体370直接附连到所述可调节的底座330的上表面332。在该示例性实施例中，磁体370以两个群组定位，其中三组磁体370被对准以接合一个磁性构件(未示出)，并且两组磁体370被对准以接合另一磁性构件(未示出)。当然，磁体370的具体数量和安置不受限制。不管数量或安置如何，与上面讨论的磁体70、170、270相类似地，示例性磁体370被构造有允许将磁体370固定到所述可调节的底座330的中央开口，并且塑料外壳和金属环被进一步围绕磁体370安置。

现在参考图17，在本发明的另一示例性实施例中，提供了床垫420，与图1所示的床垫20相类似地，床垫420包括外罩421，该外罩421具有口袋424，该口袋424用于在床垫420的下表面422处将磁性构件(未示出)固定到外罩421。每个口袋424在该口袋424的任一端处限定进入孔428，该进入孔428允许将磁性构件(例如，上面讨论的磁性构件50、150、250中的一个)插入到口袋424中。此外，如前所述，在示例性口袋424环绕磁性构件的某些部分以将其固定到外罩的同时，口袋424使磁性构件的其他部分露出，从而允许示例性磁性附连系统的磁性构件与相关联的磁体之间的更直接接触。为此，图17所示的每个口袋424还包括多个窗口426，这些窗口使插入到口袋424中的磁性构件的某些部分露出。在一些实施例中，窗口426的位置对应于定位在沿着柔性棒条的长度的预定位置处的金属板的所述预定位置，使得当磁性构件被接收在口袋中时，所述一个或多个金属板通过窗口露出。

根据本发明的一些示例性方法，并参考图1所示的示例性床垫20，接收磁性构件50的口袋24是通过将口袋24缝合到外罩21上以邻近床垫20的下表面22而形成。根据该方法，并且可能如在图4中最佳地示出的，所得的口袋24具有开口端，该开口端允许磁性构件50滑动到口袋24中。然而，在一些其他实施例中，并且现在参考图13至图17，口袋是通过折叠单个布料料片以形成环并且然后沿着这些折叠部缝合料片以闭合所述环并形成口袋而形成的。有利的是，这些“折叠和缝合”口袋提供了枢转轴线，该枢转轴线允许床垫在所述可调节的底座铰接移动时更好地顺应所述可调节的底座。此外，允许口袋绕缝合线枢转降低了在床垫的使用寿命期间对口袋的磨损。

在形成这种“折叠和缝合”口袋的一种示例性方法中，具体参见图13，首先提供布料料片480，该布料料片480包括沿着布料料片480的侧边的四组凹口482a至482d。这些凹口482a至482d有助于横跨布料料片480延伸的对应的缝合线484a至484d的对准，如下面进一步讨论的那样。应当理解，缝合线484a至484d不必是可见的，而是在对应的凹口482a至482d之间横跨布料料片480的横向轴线延伸的假想线。布料料片480还限定了多个大切口486和多个小切口488，它们各自通过缝合线484a至484d中的两条缝合线限界。

现在参考图14，布料料片480被折叠，以使两组上部缝合线484a、484b(如图13所示)朝向彼此开始形成第一环，并且同样地使两组下部缝合线484c、484d(如图13中所示)朝向彼此开始形成第二环。如前所述，在一些实施例中，缝合线484a至484d是假想的，并且实际上不可见。为此，可以设想，凹口482a至482d提供必要的视觉和物理识别点，以确保这些环被适当地定尺寸和定位。

现在参考图15，对布料料片480的折叠继续进行，直到完成第一环(即，第一组凹口482a与第二组凹口482b相邻)，并且布料料片480沿着现在接触的缝合线484a、484b缝合(如图13所示)以形成第一口袋424。同样，完成第二环(即，第三组凹口482c与第四组凹口482d相邻)，并且布料料片480沿着现在接触的缝合线484c、484d缝合(如图13所示)，以形成第二口袋424。

现在参考图16，口袋424然后被压平以允许磁性构件的随后插入，如稍后进一步讨论的。

再一次参考图17，布料料片480被结合到环绕床垫420的外罩421中，其中布料料片480邻近床垫420的下表面422。具体地，口袋424的端部被闭合，例如通过在形成外罩421的过程中围绕布料料片480的周边缝合附加的布料片或粘合而将口袋424的端部闭合。为此，布料料片480中的所述多个小切口488形成允许将磁性构件(例如，上面讨论的磁性构件50、150、250)插入到口袋424中的进入孔428。同样，大切口486形成窗口426，该窗口426使插入到口袋424中的磁性构件的某些部分露出。

本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的教导或随后的权利要求书的范围的情况下，附加实施例也是可能的。给出该详细说明，特别是给出本文公开的示例性实施例的具体细节，主要是为了理解的清楚，并且不会从中理解出不必要限制，因为在阅读本公开后，修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见，并且可以在不偏离所要求保护的本发明的精神或范围的情况下进行修改。