[0002] 本申请要求于2014年5月1日提交的美国
专利申请序列号14/266931和于2015年4月29日提交的美国部分专利申请序列号14/699095的优先权，它们的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本
发明总体涉及一种模块化荚床垫，更具体地说，本发明涉及一种包括结构
框架的床垫，该结构框架用于根据使用者身体的高度和重量分布以预定的布置固定模块化荚。
背景技术
[0004] 传统的睡眠床垫通常在舒适
水平上受到限制，并且类似地限制使用者的个人健康、
支撑和舒适需求而定制的选项。传统的床垫通常在整个床垫上是均匀的组合物。例如，床垫可以具有在整个床垫上的所有坚实的口袋线圈或所有软口袋线圈。虽然传统的床垫可基于消费者偏好(即坚固、中等或软)而从有限的选项中选择，但是它们通常不能正确地适合于跨越床垫的线圈类型的不同分布，对应于使用者身体的特定部分所需的线圈类型。例如，与支撑身体的腿部的口袋线圈相比，背部
疼痛的人可能需要在支撑背部的床垫区域中的更坚硬或更软的口袋线圈。
[0005] 此外，当两个人共用床时，难以针对使用者的舒适需求来定制传统的床垫。例如，当较大的人与较小的人共用床时，床垫通常不适合于这两个使用者的需要。
[0006] 此外，随着时间的推移，传统的床垫变得磨损、弄脏并且倾向于下垂。一旦床垫变得磨损，即使仅在一个部分中，则整个床垫也需要被更换和丢弃。传统的床垫又大又重，因此移动和更换床垫可能既繁重又困难并且还很昂贵。此外，处理整个床垫可能是浪费的和环境不健全的。
[0007] 尽管现有专利已经公开了试图解决上述问题的床垫，但它们仍然不足。例如，美国专利7493668B2、美国专利6055689和美国专利7757322各自公开了具有分开支撑的床垫；然而，它们限于更广义的可调节区域，其提供对身体的每个区域的有限量的可调节性和支撑的特殊性。对于大的一般区域，
现有技术的床垫不能被定制或特定到足以在精确的区域中提供足够的支撑。
[0008] 因此，期望提供一种模块化荚床垫，其允许对应于使用者的身高和重量分布的支撑和弹性，并且在特定和精确的区域中提供足够的支撑。
[0009] 还期望提供一种模块化荚床垫，其允许当使用者的身高和重量随时间改变时对使用者的身高和重量分布进行可调节的对应支撑和弹性。
[0010] 还期望提供一种允许由具有不同重量和高度的两个不同使用者同时使用的模块化荚床垫。
[0011] 还期望提供一种允许容易且环保的更换的模块化荚床垫。
[0012] 还期望提供一种模块化荚床垫，其允许仅更换需要更换的床垫的部分。
[0013] 还期望提供一种模块化床垫，其通过允许单独地移除相关部件而容易地从一个
位置移动和转移到另一个位置，从而减小了床垫的总体总重量。
发明内容
[0014] 一般来说，本发明涉及一种模块化荚床垫。根据第一方面，所述床垫包括结构框架、多个模块化荚和至少一个支撑平台。结构床垫框架由大致围绕床垫的下周边的刚性底部轨道、连接到底部轨道的刚性分隔轨道以及连接到底部轨道和分隔轨道的多个刚性
导轨构成。模块荚配置成可移除地固定到床垫框架，每个模块化荚具有包围在荚壳体内的多个阻
力构件。支撑平台
定位在模块化荚和床垫框架的阻力构件的中间。
[0015] 阻力构件可以是封装的
弹簧构件，比如Marshall弹簧、口袋、线圈、
螺旋弹簧、bonnell弹簧、偏移或连续弹簧、和/或
泡沫衬垫。阻力构件的弹性和/或阻力水平不同，并且可以是
颜色编码的，以指示模块化荚的特定弹性和/或阻力水平。另外，沿着床垫的外周边的阻力构件可以形成坚固的垂直外壁以防止隆起。床垫还可以具有沿着外周边的外部衬垫。
[0016] 支撑平台可以集成到模块化荚中并且容纳在荚壳体内。框架可以由连接在纬向分隔轨道和底部轨道之间的多个纵向导轨构成，分隔轨道大致沿着床垫的中线延伸。另外，框架可被构造为沿着床垫的分隔轨道铰
接地连接的两个刚性子框架，比如通过使用细长铰链。框架可以由
铝合金或
复合材料构成。
[0017] 根据本发明的第二方面，所述床垫包括结构床垫框架，所述床垫框架具有沿着纬向分隔轨道铰接地连接的一对刚性床垫子框架。分隔轨道大体上沿着床垫框架的中线定位，并且每个子框架具有多个纵向导轨。床垫还包括可移除地固定到框架的多个模块化荚。
每个模块化荚具有由刚性支撑平台支撑的多个阻力构件。阻力构件和支撑平台包围在荚壳体内。
[0018] 与第一方面类似，子框架可以通过使用细长
铰链而围绕固定的旋
转轴线铰接地连接到分隔轨道。此外，阻力构件可以是封装的弹簧构件、泡沫衬垫或其组合，并且沿着床垫的外周边的阻力构件可以形成坚固的垂直外壁。模块荚可以是颜色编码的，以指示模块荚的特定弹性、阻力水平或可压缩性。床垫还可包括可移除地固定到床垫的可拆卸床垫顶部件。
附图说明
[0019] 图1示出了根据本文公开的本发明的说明性
实施例的模块化荚床垫的示例的透视图；
[0020] 图2示出了根据本文公开的本发明的说明性实施例的结构框架的示例的透视图；
[0021] 图3示出了图1所示的示例性模块化荚床垫的剖视图；
[0022] 图4示出了根据本文公开的本发明的说明性实施例的可拆卸床垫顶部的示例的透视图；
[0023] 图5示出了根据本文公开的本发明的说明性实施例的床垫荚的示例的局部剖视透视图；以及
[0024] 图6示出了根据本文公开的本发明的说明性实施例的水平标度系统的示例的透视图。
具体实施方式
[0025] 本文所讨论的装置仅仅是说明制造和使用本发明的具体方式，而不应被解释为限制其范围。
[0026] 尽管已经以一定程度的特殊性描述了本发明，但要指出的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本文公开的结构和功能细节的构造和布置进行许多
修改。应当理解的是，为了举例的目的，本发明不限于本文所阐述的实施例。
[0027] 本发明的描述旨在结合附图来阅读，附图被认为是本发明的整个书面描述的一部分。在
说明书中，相对术语诸如“前”、“后”、“下部”、“上部”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”以及其派生词(例如“水平地”、“向下”、“向上”等)应被解释为是指如下所述或如所讨论的附图中所示的取向。这些相对术语是为了方便描述，并且不要求在特定取向上机器被构造或者方法被操作。术语诸如“连接”、“附接”和“接合”可互换使用，并且是指固定到另一结构或表面或者一体地制造成一件。
[0028] 参考附图，其中在若干个视图中相同的附图标记指代相同的元件，模块化荚床垫10具有上端10a、下端10b和侧部10c、10d。床垫10包括由结构框架11支撑的多个模块化荚
28。框架11包括基本围绕床垫10的下周边的底部轨道12。框架11还包括多个纵向导轨24，它们连接在纬向分隔轨道20和底部轨道12之间，底部轨道12沿着床垫10的侧面10c和10d延
伸。分隔轨道20通常沿着床垫10的中线从上端10a延伸到下端10b。如图2所示，框架11可被构造为两个(2)刚性子框架11a和11b，其沿着床垫10的分隔轨道20铰接地连接，例如通过细长铰链46。铰链46使得子框架11a能够相对于子框架11b绕固定的
旋转轴线旋转，以便使得床垫10的结构框架11更容易运输。框架11可以由轻质的刚性支撑材料构成，比如
铝合金或复合材料。另外，框架11可以包括提升辅助件(未示出)，以帮助使用者提升框架11，比如在使床垫10与床上用品一起向上举起时。
[0029] 如图1所示，框架11还可以包括连接到底部轨道12的周边拐
角并从其竖直地垂直延伸的拐角轨道22。此外，拐角轨道22可以连接到顶部轨道14，其沿着床垫10的相对侧面
10c和10d延伸。两个相对的轨道16可以连接到拐角轨道22和相对的顶部轨道14。相对的轨道16分别沿着床垫10的上端10a和下端10b延伸。如图所示，底部轨道12、拐角轨道22和顶部侧轨道14可以是具有大致直角或唇缘的大致“L”形，并且相对的轨道16可以是大致平坦的或平面的。导轨24和分隔轨道20可以是大致“T”形，其形成用于容纳荚28的两个相对的直角。在该构造中，结构框架11形成表面下平台轨道系统，其引导、支撑和稳定模块化荚28。模块化荚28坐落或搁置在底部轨道12的大致“L”形状上。导轨24连接到相对的底部轨道12并且创建中间支撑用于荚28搁置。大致“L”形的顶部侧轨道14形成上凸缘或唇缘。因此，沿着纵向侧面10c的模块化荚28紧密地固定在底部轨道12的唇缘或凸缘与顶部侧轨道14的唇缘或凸缘之间。在该位置(沿着相对的纵向侧面)的模块化荚28不能直接地在向上的位置被提起。因此，模块化荚28需要沿着导轨24朝向床垫10的中线滑动，然后向上提升以被移除。在使用期间，表面下平台轨道系统防止荚28由于使用者移动和一般物品而移位。
[0030] 图3示出了从下端10b的角度观察的床垫10的剖视图。模块化荚28搁置在框架11上并且通过底部轨道12、分隔轨道20和导轨24固定在适当位置。在该示例中，沿着外周边的模块化荚28也牢固地设置在底部轨道12的凸缘与顶部侧轨道14之间。外部衬垫26可以沿着床垫10的周边和/或框架11的
栏杆使用。外部衬垫26可以由多层衬垫材料构成，比如
棉、亚麻、斜纹布、记忆泡沫、凝胶泡沫、滴胶等。
[0031] 床垫10、框架11和/或外部衬垫26可以容纳在可以由合适的纺织材料构造的床垫罩32内。如图4所示，可分离的床垫顶部件30可移除地固定到床垫罩32，比如通过
拉链紧固件42。通过示例，床垫罩32可以将模块化荚28包围在第一隔室内，而床垫顶部件30可以被包围在床垫罩32的第二隔室内，比如使用拉链紧固件44。第一隔室可被打开以便接近模块化荚28，从而选择性地移除或更换模块化荚28。类似地，围绕床垫顶部件30的第二隔室可被打开，以便选择性地移除和更换床垫顶部件30。可分离的床垫顶部件30可以分成两个半部或部分30a和30b，以优化每个使用者的需要。
[0032] 下面参考图5，床垫10的每个模块化荚28包括多个弹簧构件38。弹簧构件38可以是Marshall弹簧、口袋、线圈、螺旋弹簧、bonnell弹簧、偏移、连续或其他类型的封装的弹簧构件，和/或弹簧构件38可以包括泡沫衬垫。弹簧构件38可以具有通过具有变化的线强度的弹簧构件38实现的各种弹性或阻力水平(例如软的；中软的；中度的；中坚固的；和坚固的)。不同阻力水平的组合允许荚28或特定荚28的区域在经受相等量的重量时具有不同的压缩率。为了围绕床垫10的周边提供额外的支撑，沿床垫10的外周边排列的弹簧构件38可以具有增加的刚性，以提供坚固的垂直外壁，从而消除弹簧构件38的隆起。可替代地，沿着床垫10的外部周边排列的模块化荚28可以包括弹性的、坚固的泡沫衬里(未示出)，其防止弹簧构件
38隆起并且有助于保持模块化荚28以形成单个集成床垫10。
[0033] 弹簧构件38由支撑平台34支撑。支撑平台34可移除地直接与框架11(图1)接合或者可以集成到模块化荚28(图5)中，以便提供用于弹簧构件38的完整支撑。平台34可以由任何合适的刚性、坚固的材料(比如聚
碳酸酯材料)制成或构造。平台34定位在框架11和弹簧构件38的中间，并且当负载施加在床垫10上时，不允许荚28的弹簧构件38下垂或偏转到框架11的底部下方。
[0034] 弹簧构件38(以及支撑平台34，如果集成在荚38中)被限制在由诸如细布的重的布材料构造的壳体36内。壳体36保持弹簧构件38，并且如果集成到荚28中，保持平台34。壳体36可以包括
手柄40，使得每个模块荚28可以容易地运输。每个模块化荚28构造成可由使用者移除、定制和替换。此外，荚28可以基于弹性进行颜色编码，使得床垫10可以容易地定制，比如用于医疗床或用于可定制的酒店床。
[0035] 每个模块化荚28可被构造成具有类似的尺寸，比如长度为一英尺(1ft)和宽度为1.5英尺(1.5ft)，并且容易地装配到床垫10的框架11中并与之相关。作为示例，对于标准尺寸的California King(加州大床)来说，床垫10可以包括沿着上端10a的四(4)个模块化荚
28和沿着侧面10c的七(7)个模块化荚28；然而，应当理解的是，模块化荚28的尺寸和模块化荚28的数量可被操纵和改变，以允许不同尺寸的床垫，比如双人、王后或王。
[0036] 本文所述的模块化荚床垫10被构造成使得对于具有不同重量和高度的不同人实现可定制的舒适度和支撑水平。模块化荚床垫10还可以与任何类型的可用
基座配对，例如传统的箱形弹簧或低型床平台。
[0037] 下面转到图6，水平标度系统100被划分为段102，使得每个段102可以确定使用者的特定身体部位(例如头部、肩部、胸部、臀部、大腿、小腿和脚)的具体重量。水平标度系统100使得模块化荚床垫10能够与模块化荚28精确地相关，即在使用期间由特定模块化荚28上的使用者身体或身体部分的该段所产生的特定负载。支撑平台34使得能够精确地确定和计算支撑个人身体部位所需的弹簧构件38的强度。利用使用者的特定重量分布的知识，模块化荚床垫10可被定制为理想地适于个人的身高和重量。水平标度系统100提供必要的信息来定制和个性化床垫10，以实现最大舒适的睡眠环境、更好的健康、以及更有生产力和更好的
生活质量。
[0038] 在使用水平标度系统100确定使用者的高度和重量分布之后，具有其计算的弹性或阻力水平的每个模块化荚28可被定向并布置在床垫10的框架11中，以对应于使用者身体的相应区域所需的支撑的重量分布和特定水平，以便为该个人提供唯一的最大质量的睡眠环境。随着时间的推移，使用者可能在某个区域获得或减少重量或需要更多的支撑，因此，模块化荚28可被移除，并且弹簧构件38可由不同类型的弹簧构件38或具有不同弹性的弹簧构件38取代，这取决于使用者的特定需要和期望。模块化荚28被组装到框架11中，以便提供单个集成床垫10，其允许对于使用者身体的相应区域的独特且精确的支撑和舒适水平。
[0039] 尽管已经关于附图和
权利要求对所述装置进行了描述，但应当理解的是，除了本文所示或暗示的之外，可以在本发明的范围内做出其他和进一步的修改。
