一种家具用弹簧及家具的制作方法

1.本技术涉及家居的技术领域，特别涉及一种家具用弹簧及家具。


背景技术：

2.目前沙发的结构框架中所使用的弹簧主要有蛇簧、包布弹簧和中凹型螺旋弹簧，蛇簧和中凹型螺旋弹簧主要用于固定式沙发座垫，包布弹簧主要用于活动座垫，多使用碳素钢作为原材料，容易受到冲击载荷、疲劳载荷等影响，导致影响弹簧的寿命进而影响产品的使用安全。
3.基于以上问题，有必要研发出一种新的结构弹簧，使弹簧的性能更强。


技术实现要素：

4.为了解决以上技术问题，本技术提供了一种家具用弹簧及家具，可以提升弹簧的性能。
5.第一方面,本技术提供一种家具用弹簧，包括主体、连接于所述主体两端且对称设置的弯曲段和与所述弯曲段连接的安装段，所述弯曲段包括从所述主体向所述安装段依次连接的第一曲率部、第二曲率部和第三曲率部，所述第一曲率部和第三曲率部弯曲方向相同，所述第二曲率部的弯曲方向分别与所述第一曲率部的弯曲方向和所述第二曲率部的弯曲方向相反；所述安装段的自由端设有凸部；其中，所述弯曲段和所述主体之间连接有过渡段。
6.通过采用上述技术方案，波浪状的弯曲段起到了缓冲冲击力的作用同时还增加了弹簧的弹性，提升了弹簧的疲劳寿命。通过改变弯曲段波浪形位置、弯曲度等结构，可改变弹簧刚度，获得不同的力值-位移曲线，从而获得多样化，个性化的坐感。第二曲率部的弯曲方向分别与第一曲率部的弯曲方向和第二曲率部的弯曲方向相反，可以使弹簧具有较高性能的双向弹力。安装段的凸部可在安装时通过该结构与沙发框架进行相应卡槽的定位，稳定性更高，安装更便捷。弯曲段和主体之间的过渡段可以减小应力的集中，提升弹簧的性能和寿命。
7.结合第一方面，进一步的方案，所述过渡段的曲率分别小于所述的第一曲率部的曲率、所述第二曲率部的曲率和所述第三曲率部的曲率。
8.通过采用上述技术方案，过渡段的曲率小可以减小应力的集中，提升过渡段的寿命。 另外减小过渡段的曲率还可以减小过渡段对弯曲段的受力影响，更好地发挥弯曲段的弹性性能。
9.结合第一方面,进一步的方案，所述第一曲率部和所述第二曲率部之间连接有第一连接部，所述第一连接部的曲率分别小于所述第一曲率部的曲率和所述第二曲率部的曲率。
10.通过采用上述技术方案，第一连接部作为第一曲率部和第二曲率部的衔接过渡部分曲率设计要小，才不至于影响整体弹簧的设计性能。
11.结合第一方面，进一步的方案, 所述第二曲率部和所述第三曲率部之间连接有第二连接部，所述第二连接部的曲率分别小于所述第二曲率部的曲率和所述第三曲率部的曲率。
12.通过采用上述技术方案，第二连接部作为第三曲率部和第二曲率部的衔接过渡部分曲率设计要小，才不至于影响整体弹簧的设计性能。
13.结合第一方面，进一步的方案，所述弯曲段为复合材料板，所述弯曲段两端分别与所述主体和所述安装段成型为一体式结构。
14.通过采用上述技术方案，复合材料主要使用玻璃纤维、碳纤维加树脂材料制成，因其自身材料特性，拉伸强度高，刚性佳，耐疲劳性优良，弹性限度内伸长量大。
15.结合第一方面, 进一步的方案，所述第一曲率部的厚度、所述第二曲率部的厚度和所述第三曲率部的厚度分别大于所述主体的厚度。
16.通过有限元测试，该弹簧在受力时，应力主要集中在波浪型结构底部，采用复合材料进行该结构的造型时，通过改变成型模具结构可局部增加产品波浪形结构底部厚度，减少低应力区域厚度，减少成本的同时可增加其疲劳寿命。因为玻纤弹性模量42000mpa，抗拉强度1165mpa，碳纤维弹性模量112000mpa，抗拉强度1643mpa，通过材料与结构的相结合，在一定程度上弥补了耐用性和疲劳问题。另外，采用玻纤或者碳纤维材料，可以通过塑性成型容易实现不同位置的不同厚度。
17.结合第一方面，进一步的方案，所述第一曲率部的厚度大于所述主体的厚度范围为0.5～1.1毫米。
18.通过采用上述技术方案，有限元仿真分析设计出了最优的参数方案，可以实现材料应用的最优化，既可以实现弹簧的设计性能，又可以降低材料的应用从而降低材料成本和加工成本。
19.结合第一方面，进一步的方案，所述凸部设有用于安装或定位的装配孔。
20.通过采用上述技术方案，凸部采用开孔结构，加厚部位可在定位或者使用螺栓连接时增加强度，也可在安装时通过该结构与沙发框架进行相应卡槽的定位后连接。与传统弹簧相比，其稳定性更高，安装更便捷。
21.结合第一方面，进一步的方案，所述第一曲率部的曲率中心与所述第二曲率部的曲率中心的距离大于所述第三曲率部的曲率中心与所述第二曲率部的曲率中心的距离。
22.通过采用上述技术方案，从主体向安装段方向，弯曲段的波浪形状逐渐减小，收到的冲击力和变形也逐渐减小，可以在弹簧受力过程中减小对安装段的冲击影响，提升弹簧安装的稳定性同时提升弹簧安装段的应力的集中，减小弹簧从安装段根部断裂的几率。
23.第二方面,本技术提供了一种家具，包括如上所述的家具用弹簧。
24.通过采用上述技术方案，软体家具在强度、舒适性和耐用性方面更好，家具在负载情况下的运动具有更高的稳定性和控制力。
25.综上所述，本技术具有以下至少一种有益技术效果：
26.1、本技术家具用弹簧，弹性高，性能好，抗疲劳寿命强。
27.2、本技术家具用弹簧，可以使弹簧的设计更灵活，通过设计可以设计出不同的力值位移曲线以满足客户多元化个性需求。
28.3、本技术家具用弹簧，便于加工，同性能情况下降低了产品的生产加工成本。
29.4、本技术家具，在强度、舒适性和耐用性方面更好，在负载情况下的运动具有更高的稳定性和控制力。
附图说明
30.图1是本技术家具用弹簧实施例一的结构示意图；
31.图2是本技术家具用弹簧实施例一的正视图；
32.图3是本技术家具用弹簧实施例二的正视图；
33.图4是本技术家具用弹簧实施例三的正视图；
34.图5是本技术家具用弹簧实施例四的结构示意图；
35.图6是本技术家具用弹簧实施例四的正视图；
36.图7是图6的a处放大示意图。
37.附图标记：
38.1、主体；11、过渡段；2、弯曲段；21、第二曲率部；22、第二连接部；23、第三曲率部；24、第一曲率部；25、第一连接部；26、第三连接部；3、安装段；31、安装板；32、装配孔；33、凸部；34、第四连接部；100、弹簧；200、支架；201、凹槽。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
43.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
44.实施例一：
45.请参阅图1和图2，公开了家具用弹簧100的一种结构。家具用弹簧100包括主体1、连接于主体1两端且对称设置的弯曲段2和与弯曲段2连接的安装段3，主体1、弯曲段2和安装段3厚度相等，主体1截面为弧形，主体1也可以根据需要设计为平板状。弯曲段2包括从主体1向安装段3依次连接的第一曲率部24、第二曲率部21和第三曲率部23，第一曲率部24和
第三曲率部23弯曲方向相同，第二曲率部21的弯曲方向分别与第一曲率部24的弯曲方向和第二曲率部21的弯曲方向相反。安装段3包括安装板31和安装板31上设有的凸部33，凸部33设有用于安装或定位的装配孔32，装配孔32根据需要可以设计为盲孔或者通孔，当需要用螺钉固定时采用通孔，当采用固定柱进行定位时可以采用盲孔也可以采用通孔。弯曲段2和主体1之间连接有过渡段11，过渡段11的曲率分别小于第一曲率部24的曲率、第二曲率部21的曲率和第三曲率部23的曲率，过渡段11的曲率越小，过渡越平缓，性能越好。第一曲率部24和第二曲率部21之间连接有第一连接部25，第一连接部25的曲率分别小于第一曲率部24的曲率和第二曲率部21的曲率，可以设计为直线段。第二曲率部21和第三曲率部23之间连接有第二连接部22，第二连接部22的曲率分别小于第二曲率部21的曲率和第三曲率部23的曲率。第一曲率部24的曲率中心与第二曲率部21的曲率中心的距离大于第三曲率部23的曲率中心与第二曲率部21的曲率中心的距离，因此弯曲段2从主体1向安装段3的波浪形状的幅度逐渐减小。
46.弹簧100主体1、弯曲段2和安装段3可以采用不同的材料加工后装配为一体，弯曲段2采用复合材料制成，主体1和安装段3采用金属材料制成，弯曲段2两端分别与主体1和安装段3通过粘接或者铆接或者螺钉固定为一体。最优方案，弹簧100整体采用复合材料，具体采用玻璃纤维、碳纤维加树脂材料通过注塑或热压成型加工成为一个整体，也可以采用3d打印成型。
47.实施例二：
48.请参阅图3，与实施例一不同之处在于，主体1和过渡段11的弧度不同，而且弯曲部的形状也略有不同，本实施例的第一曲率部24的曲率中心与第二曲率部21的曲率中心的距离大于第三曲率部23的曲率中心与第二曲率部21的曲率中心的距离值小于实施例一的距离值，因此弯曲段2从主体1向安装段3的波浪形状的减小幅度不如实施例一的明显。
49.实施例三：
50.请参阅图4，与实施例一不同之处在于，本实施例的弹簧100厚度不是均匀的。过渡段11厚度、第一曲率部24的厚度、第二曲率部21的厚度和第三曲率部23的厚度均大于主体1的厚度。过渡段11厚度、第一曲率部24的厚度、第二曲率部21的厚度和第三曲率部23大于主体1的厚度范围均为0.5～1.1毫米。过渡段11厚度、第一曲率部24的厚度、第二曲率部21的厚度和第三曲率部23的厚度均分别大于第一连接部25、第二连接部22、第三连接部26和第四连接部34的厚度。过渡段11厚度、第一曲率部24的厚度、第二曲率部21的厚度和第三曲率部23分别大于第一连接部25、第二连接部22、第三连接部26和第四连接部34的厚度范围也均为0.5～1.1毫米。
51.实施例四：
52.请参阅图5-图7，本实施例公开了一种家具用弹簧100的组件结构。
53.弹簧100组件包括两个支架200和两个支架200之间连接的三个弹簧100，支架200设有与弹簧100的凸部33相适应的凹槽201，弹簧100的凸部33从凹槽201的端部插入凹槽201内进行装配，因为凹槽201的结构限制，弹簧100只能沿着凹槽201滑动，因此在弹簧100受力的时候，弹簧100不能从凹槽201内脱出。为了限制弹簧100在使用中在凹槽201内滑动影响使用体验，可以通过螺钉穿过凹槽201和装配孔32进行固定。具体应用时，安装的弹簧100数量可以根据支架200尺寸的大小进行增减。
54.实施例五：
55.本实施例公开了一种家具，具体为一种沙发或者床，包括以上实施例中的家具用弹簧100。
56.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有多种变化、修改、替换和变型，这些变化、修改、替换和变型都落入要求保护的本实用新型范围内。