一种床板、床垫及电动床的制作方法

1.本发明涉及电动床技术领域，尤其涉及一种床板、床垫及电动床。


背景技术：

2.目前，在一些床体中，床垫的形状被设置成能够发生变化，床垫各部分的角度能够予以调节，使人们能够按需求选择合适的角度使用床垫。电动床即是其中的一种，电动床包括有可变形的床架，能够通过电动的驱动装置驱动床架变形，提高了使用的便利性。
3.现有技术中，床板通常采用木材或者塑料制备，木材制备的床板成本低、强度较大、支撑性能好。但是也具备一些明显的缺点：密度较大，使得整体结构较重；吸水、受热膨胀会变形开裂；变形后与其他结构摩擦会发出噪声；受到高强度冲击易断裂；而且木材为各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质相差巨大，在加工过程中需要对木材方向进行判断；甚至可能会有生虫、倒刺等问题。塑料床板虽然可以解决上述大部分问题，但是仍然存在较重、断裂和摩擦噪声的情况。
4.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种床板、床垫及电动床，该床板受环境因素影响小，重量更轻，且在床变形过程中不易产生噪音。
6.为实现上述发明目的，第一方面，本发明提出了一种床板，包括用于支撑人体的基板，所述基板采用柔韧性多孔材料制成。
7.进一步地，所述柔韧性多孔材料为聚酯纤维。
8.进一步地，所述基板的密度不低于150kg/m3，厚度不小于8mm。
9.进一步地，所述床板还包括设于所述基板上的加强构件。
10.进一步地，所述加强构件为与所述基板相连的筋板，所述基板包括朝向人体所在侧的第一表面以及背离所述第一表面的第二表面，所述筋板位于所述第二表面所在侧。
11.进一步地，所述筋板为与所述基板独立的零件，其连接于所述第二表面上。
12.进一步地，所述筋板为所述基板的一部分，其包括与所述基板相连的连接部以及第一斜面，所述基板设置有第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面相贴合。
13.进一步地，所述基板沿着第一方向的两端受到支撑，所述筋板的数量为多个，多个所述筋板沿着所述第一方向平行间隔设置，或者，多个所述筋板交叉设置。
14.进一步地，靠近外侧的所述筋板的长度、宽度或高度小于靠近中心位置的筋板对应的长度、宽度或高度。
15.进一步地，所述加强构件为形成于所述基板上的条状的压凸部，所述压凸部的数量为多个且平行设置，全部的所述压凸部凸出于所述基板的单侧，或者，多个所述压凸部中的部分凸出于所述基板一侧，部分凸出于所述基板另一侧。
16.进一步地，所述加强构件为形成于所述基板上的弯曲部，所述基板整体或者部分
呈波纹板状。
17.进一步地，所述的床板还包括分别连接于所述基板相对两侧的侧板，所述基板包括用于承载人体的第一表面以及背离所述第一表面的第二表面，所述侧板两端超出所述第一表面和第二表面。
18.第二方面，本发明提出了一种床垫，包括如上任一项所述的床板。
19.进一步地，所述床垫还包括：
20.柔性垫，设置于所述基板用于支撑人体的第一表面上；
21.床架，包括支撑所述基板两端的支撑架；以及，
22.包覆层，包裹于所述床板、所述柔性垫和所述支撑架构成的整体的外部。
23.第三方面，本发明提出了一种电动床，包括如上所述的床板或者如上所述的床垫。
24.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
25.1.通过采用柔韧性多孔材料制成床板的基板，床板的密度低，重量更轻，且柔韧性好，不易断裂，不易因为湿度和温度的变化发生开裂、虫蛀等不良现象，增强了其使用可靠性，同时，柔韧性多孔材料具有良好的隔声和吸声性能，在床体变形过程中不会因为摩擦发出噪音，有利于保证安静的环境，保障睡眠质量。
26.2.作为改进，柔韧性多孔材料为聚酯纤维，能够大幅提高床板的抗断裂能力，降低其受外界环境的影响，隔声和吸声效果更好。
27.3.作为改进，通过在基板上设置筋板、压凸部或者将基板整体或部分设置成波纹板，能够有效的提高筋板的抗弯曲能力，提高其支撑性能，在降低整体重量的同时提高了床板的强度。
28.4.作为改进，通过在基板两侧设置侧板，能够在增强基板的强度的同时限定柔性垫和床架的位置，防止柔性垫、床板在床体变形过程中位置发生横向偏离，可靠性更好。
附图说明
29.图1是实施例1中基板的主视图。
30.图2是实施例1中床板的相对位移和其厚度的关系图。
31.图3是实施例2中床板的主视图。
32.图4是图3所示的床板的立体示意图。
33.图5是实施例2中床板的具体示例的立体示意图。
34.图6是实施例2中具体示例的床板的相对位移和其第二筋板、第三筋板的高度的关系图。
35.图7是实施例3中床板的俯视图。
36.图8是沿图7中剖切线a-a剖得的剖面图。
37.图9是实施例3中工字缝和直角凹槽的示意图。
38.图10是沿图9中剖切线b-b剖得的剖面图。
39.图11是实施例4中床板的立体示意图，图中床板的压凸部呈三角形。
40.图12是图11所示的床板的剖面图。
41.图13是实施例4中床板的立体示意图，图中床板的压凸部呈弧形。
42.图14是图13所示的床板的剖面图。
43.图15是实施例5中床板一种实施方式的立体示意图，图中，基板整体为波纹板。
44.图16是实施例5中床板另一种实施方式的立体示意图，图中，基板整体为波纹板。
45.图17是实施例5中床板另一种实施方式的立体示意图，图中，基板部分为波纹板。
46.图18是实施例6中床垫一种实施方式的剖视图。
47.图19是床架一种实施方式的示意图。
48.图20是实施例6中床板包括连接在基板两侧的侧板时的示意图。
49.图21是实施例6中床垫应用有图20所示的床板时的剖视图。
具体实施方式
50.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
51.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
52.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
53.实施例1
54.如图1所示，对应于本发明一种较佳实施例的床板，其包括用于支撑人体的基板1，基板1采用柔韧性多孔材料制成。
55.柔韧性多孔材料的微观结构具有空隙，且其柔韧性要好于木板，具体而言，其弹性应变范围和塑形应变范围要大于木材的相关参数(即不易发生断裂)。优选的，柔韧性多孔材料的冲击韧性(材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力)大于200kj/m2，其具有可靠的柔韧性和抗断裂能力。另外，多孔材料的构造使得基板1具有良好的吸声、隔声性能，在变形的过程中不易产生噪音，起到减震降噪的效果。
56.作为一种优选的实施方式，本实施例中，柔韧性多孔材料为聚酯(pet)纤维，即基板1采用聚酯纤维板制成。
57.聚酯纤维板利用聚酯纤维进行热加工和压制而成，例如将原料(pet纤维)进行开松梳理、铺网、针刺、压制、热定型等一系列工艺处理得到，纯物理的生产过程保证了其无毒无害。聚酯纤维板材是多孔结构，其具有如下优点：1.密度小，整体重量小；2.整体受热膨胀不会产生大幅度的变形和开裂；3.柔韧性好，具有韧性的柔软结构在摩擦时产生的噪声大幅降低，多孔材料的结构具有一定的吸声降噪效果，进一步降低了床在变形过程中产生的噪音；4.板材内部，由于纤维之间互相弯曲勾结，所以可以承受大幅度变形，不存在板材断裂的问题，更不存在生虫和倒刺的问题。传统的木材在弯曲到45
°
时就会发生断裂，而聚酯
纤维板即使弯曲到90
°
也不会发生断裂。
58.通过将床板的基板1选用聚酯纤维制成，不仅可以降低整体的重量、提高床板抗断裂的能力，还可以降低环境的温湿度变化对床板的影响，另外，表面粗糙、内部多孔的聚酯纤维材料，在床变形的过程中几乎不会产生噪音，同时床板还能够阻隔位于其下方的床架、机械结构(例如连杆机构)、驱动装置(例如电机、电动推杆)等在运行过程中发出的噪音，对噪音的阻隔效果更好，有利于营造安静舒适的睡眠环境，即使在睡眠过程中变换床的姿态，也不会因为噪音影响到睡眠质量，对于对噪音敏感的失眠人群而言具有突出的使用效果。
59.作为一种优选的实施方式，基板1的密度不低于150kg/m3，厚度不小于8mm，以使得其具有较佳的力学性能。进一步优选的，基板1的密度不低于211kg/m3，厚度不小于12mm。可以理解的是，基板1的密度越大，其内部空隙越小，强度越好，基板1的厚度越小，强度越差，越容易弯曲，因此，可以通过增大密度或者厚度的方式来提高基板1的强度，提高其抗弯曲性能，但是这将大幅度增加床板的重量和成本，例如，参考图2，将密度为211kg/m3(杨氏模量e为13mpa，泊松比σ为0.3)的基板1的厚度从12mm增加到30mm后，整体的位移(变形量)降低到12mm情况下的6％，但是这将增大整体的重量和成本。为了在降低床板重量的同时增强床板的强度，本技术通过在基板1上设置加强构件的方式加强床板的强度，下文将介绍若干种具有加强构件的床板的示例。
60.实施例2
61.本实施例中，参考图3和图4，加强构件为长条状的筋板2，基板1包括用于承载人体的第一表面10以及背离第一表面10的第二表面11，通常的，在使用时，第一表面10朝向人体所在侧(上方)，第二表面11朝向地面(下方)。为了使得人体躺在床板上时更为舒适，筋板2设置在第二表面11所在侧，即支撑在基板1下方，这样基板1的第一表面10更为平整。
62.本实施例中，筋板2为与基板1独立的零件，其可以通过涂胶或者加热熔接等方式连接在基板1的第二表面11上，且优选的，筋板2与基板1相垂直。
63.当床板安装至床架上时，其基板1沿着第一方向a的两端(第一端1a和第二端1b)受到支撑，例如，用于支撑臀部的床板，其基板1长度方向的两端受到支撑。为了使得筋板2可靠地发挥支撑作用，筋板2被设置成沿着第一方向设置，且为了增强支撑能力，筋板2的数量有多个，多个筋板2沿着第一方向平行间隔设置。
64.在床架上各部分的床板受力通常不同，例如，支撑臀部的床板其受力要大于支撑小腿的床板，作为一种优选的实施方式，对于受力较大的床板，筋板2的厚度、长度和宽度等尺寸可以设置的越大，以增强支撑性能。
65.另外，在单块床板上，不同的区域通常受力情况也不同，以支撑臀部的床板为例，其中部区域通常受力最大，越靠近外侧受力越小。因此，可以将靠近外侧的筋板2的厚度、长度或宽度设置成小于靠近中心位置的筋板2的厚度、长度或宽度，使得越靠近受力区域的筋板2的支撑性能越好，如此，能够在不影响床板性能的同时进一步降低床板质量，降低成本。
66.图5示出了一种用于支撑人体臀部的床板的具体示例，该床板包括基板1和连接在基板1的第二表面11上的五条筋板2，五条筋板2分别为第一筋板2a、第二筋板2b、第三筋板2c、第四筋板2d和第五筋板2e，其中第一筋板2a位于基板1正中心，第二筋板2b和第三筋板2c对称设置在第一筋板2a两侧，第四筋板2d和第五筋板2e对称设置在第一筋板2a两侧且位于最外侧。基板1和各筋板2的材质相同，均为聚酯纤维，其密度为211kg/m3(杨氏模量e＝
13mpa，泊松比σ＝0.3)。
67.该示例的尺寸参数如下：基板1的尺寸为长900mm、宽350mm、厚12mm。第一筋板2a在基板1正中心，尺寸为长700mm、宽12mm、高50mm，第二筋板2b和第三筋板2c各自距离中心50mm，尺寸为长700mm、宽12mm。第四筋板2d和第五筋板2e各自距离中心100mm，尺寸为长500mm、宽12mm、高40mm。通过静力分析和仿真，得到床板相对位移随第二筋板2b和第三筋板2c的厚度的变化图，见图6，横坐标为第二筋板2b和第三筋板2c的高度(加强筋厚度)，纵坐标为床板的整体相对位移幅值，添加筋板2后，整体变形位移幅度可以大幅减小，在选择高度60mm的第二筋板2b和第三筋板2c后，整体变形的幅值可以下降到原来的1/10以下。因此第二筋板2b和第三筋板2c的高度越大越好，最好在50mm以上，选择60mm可以较好的兼顾效果与成本，基本能够保证在支撑75kg的人时，不会出现大幅变形。
68.作为一种优选的实施方式，筋板2和基板1的材质相同，以使得筋板2能够使用切割基板1时剩下的边角料制成，更为环保，且成本更低。
69.可以理解的是，多个筋板2的布置不限于是平行设置的，其也可以交叉设置的(两个筋板2之间实体接触交叉或者其延长线交叉)，只要能够起到足够的支撑作用即可，例如，用于支撑人体背部的床板，其筋板2可以呈扇形分布。
70.实施例3
71.本实施例中，加强构件同样为筋板2，与实施例2的区别在于，筋板2为基板1的一部分，参考图7和图8，筋板2包括与基板1相连的连接部20以及第一斜面21，基板1设置有第二斜面13，第一斜面21和第二斜面13相贴合，优选的，第一斜面21和第二斜面13的倾斜角度均为45
°
。
72.该筋板2通过切割的方式制得，具体而言，可以先在基板1上切割出工字形的缝，参考图9和图10，工字形缝包括相平行的第一缝150和第二缝151以及与第一缝150和第二缝151相垂直的第三缝152。之后切割连接第一缝150和第二缝151两端的直角第一凹槽153，该直角第一凹槽153不切断至基板1的第一表面10，以形成连接部20，相应的，直角第一凹槽153的两个面即为第一斜面21和第二斜面13。此时，将第三缝152两侧的基板部分翻折至第一斜面21与第二斜面13贴合，即形成筋板2，可通过在直角第一凹槽153喷胶的方式使第一斜面21与第二斜面13粘连，或者通过升温热熔的方式连接第一斜面21和第二斜面13。
73.显然的，该实施例中，筋板2的长度和宽度可以通过控制工字缝的尺寸予以控制。由于筋板2为基板1的一部分，因此，该种筋板2结构更为节省材料，成本更低，且无需额外连接筋板2，有利于降低重量。
74.另外，由于该实施例中，两个筋板2之间的基板1上会形成矩形开口16，若开口过大会影响整体的结构强度，所以更为适用于受力较小的区域，制备较小尺寸的筋板2。
75.实施例4
76.本实施例中，如图11至图14所示，加强构件为形成于基板1上的压凸部17，压凸部17整体呈条状，且多个压凸部17平行设置。压凸部17可以通过在基板1上压模的方法压制成型，通过控制模具的尺寸即可控制压凸部17的尺寸，加工更为方便。
77.由于压凸部17通过压制成型，因此其一侧内凹一侧外凸，例如，压凸部17可以凸出第二表面11，而在第一表面10所在侧形成第一凹槽170。优选的，所有的压凸部17均凸出第二表面11，以使得第一表面10更为平整，躺卧更为舒适。当然，也可以设置成部分的压凸部
17凸出第二表面11，部分的压凸部17凸出第一表面10。
78.压凸部17的形状不限，例如，图11和图12中示出的压凸部17的截面形状呈三角形，图13和图14中示出的截面形状呈弧形。
79.可以理解的是，在基板1的第一方向a的两端受到支撑的情况下，压凸部17被设置成与第一方向a平行或者沿着第一方向a设置，以起到良好的支撑效果。
80.实施例5
81.实施例5中，加强构件为形成于基板1上的多个弯曲部14，基板1的整体或者部分呈波纹板状，参考图15至图17，图15和图16示出的基板1整体呈波纹板状，图17示出的基板1部分呈波纹板状，两侧呈平板状。波纹板的线性应变范围远大于平板，更不容易发生塑性变形，而且可以通过调整波纹板的几何参数来实现对力学性能的调控。
82.弯曲部14呈条状，多个弯曲部14平行排列且相互连接，相邻的两个弯曲部14外凸的方向相反。当一侧的弯曲部14向该侧凸起时，与之相邻的弯曲部14向另一侧凸起，并在该侧形成第二凹槽140。第一表面10和第二表面11均呈弯曲的波浪状，从而使得基板1整体呈波浪状。弯曲部14的截面形状不限，优选为圆弧形。
83.波纹板减小床板整体变形的关键参数不在于峰谷(相邻两个弯曲部14构成一个完整的峰谷)的数量，而在于波纹峰谷起伏的高度，高度越大，变形越小。
84.为了降低凸向人体的弯曲部14对人体造成的起伏感和异物感，在一种优选的实施方式中，参考图15，弯曲部14被设置成起伏高度h较小，波峰和波峰(或波谷和波谷)之间间距b较大的平缓形式，此时波纹板起伏高度小且平缓，不会有明显的起伏感，在设置床垫后基本感觉不到异物感，作为优选，在间距b大于等于50mm时，起伏高度h小于等于20mm。在第二种优选的实施方式中，参考图16，波纹板的起伏高度h较大，此时波峰与波峰之间的间距b较小，使波纹密集变化，同样能够让人体不产生明显异物感，且此时波纹板的抗变形能力越强，作为优选，在间距b小于等于20mm时，起伏高度h小于等于100mm。
85.实施例6
86.本实施例公开了一种床垫，其包括上文所述的床板。
87.参考图18，除上文所述的床板外，床垫还包括柔性垫40、床架41以及包裹于柔性垫40、床板和床架41外部的包覆层42。
88.其中，柔性垫40铺设于基板1的第一表面10上，柔性垫40例如可以是海绵垫、乳胶垫、弹簧垫等，其柔软有弹性，使用更为舒适。
89.床架41位于床板下方，用于支撑床板。参考图19，图19示出了一种床架41，该床架41包括多个角度可调的支撑架，支撑架至少能够支撑基板1的两端，具体的，支撑架的数量为四个，分别为用于支撑臀部的第一支撑架410、用于支撑人体背部的第二支撑架411、用于支撑人体大腿的大腿支撑架412以及用于支撑人体小腿的小腿支撑架413，各支撑架可在电动推杆414的作用下变化角度。
90.以支撑人体臀部的第一支撑架410为例，其包括相对平行设置的两根支撑杆415，两根支撑杆415沿着床体的横向间隔设置。基板1连接在支撑杆415上，两者之间可以通过螺栓连接的方式相固定。在每一支撑架上均对应设置有一各床板，四个支撑架则共设有四块床板，由于柔性垫40能够拉伸变形，因此柔性垫40的数量可以为一块，其铺设在四块床板的表面。
91.如图20所示，为了便于限位柔性垫40和床架41，床板包括基板1以及分别连接在基板1相对两侧的侧板3，侧板3的两端超出基板1的第一表面10和第二表面11，基板1和两个侧板3的截面呈工字型。侧板3优选采用与基板1相同的材料制成，以增强隔音、吸音效果，且能够使用制备基板1时切割下来的边角料制成。
92.基板1上方和两个侧板3之间的区域为第一空间30，基板1下方和两个侧板3之间的区域为第二空间31。其中，柔性垫40设于第一空间30内，优选其上表面与侧板3上端面平齐，床架41则设置于第二空间31内。两个侧板3分别位于柔性垫40和床架41的两侧，可以防止柔性垫40相对床板以及床板相对床架发生横向移动，起到限位作用。
93.包覆层42包裹于床板4、柔性垫40和支撑架构成的整体的外表面上，优选的，整个床架41及其上的床板和柔性垫40均由包覆层42整体包裹住，包裹完成后，整个床垫大致呈长方体状，更为美观，显然的，两个侧板3使得床垫的侧面更为平直美观。
94.包覆层42的材料优选为布料，例如可以是棉、麻、尼龙或者涤纶等布料。
95.实施例7
96.本实施例公开了一种电动床，其包括上文所述的床板或者床垫，由于床板的材质较轻，且隔声、吸声效果好，因此，整个床垫及电动床的质量也得以减轻，便于安装和驱动，而且，电动床变形过程中噪音更小。
97.上述仅为本发明的具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。