蜂巢式獨立筒與直排式獨立筒有什麼不同?獨立筒彈簧排列有什麼玄機?

推薦本文

獨立筒彈簧發明到現在已經有百年的時間,在這段時間,獨立筒的創新不斷,即使是獨立筒彈簧的排列,也出現很多嘗試與變化。歐美地區獨立筒製造廠商,包含自動化設備都能提供多種排列方式設定。其中台灣常見的是直排式獨立筒和蜂巢式獨立筒,其中直排式是縱向、橫向對齊;蜂巢式的排列方法,是將獨立筒交錯排列,從而增加床墊中獨立筒的數量。

獨立筒排列方式常見的有直排式、交錯式,或稱為蜂巢式。圖中是縱排串簧,一排排的獨立筒彈簧透過點膠黏合排列。
獨立筒排列方式常見的有直排式獨立筒、交錯式獨立筒,或稱為蜂巢式獨立筒。圖中是縱排串簧,一排排的獨立筒彈簧透過點膠黏合排列。

因此本文簡短說明蜂巢式獨立筒排列與直排式獨立筒排列兩種差異在哪?消費時應該怎麼選擇。

獨立筒排列組裝自動化機械

蜂巢式獨立筒是什麼?

蜂巢式獨立筒是一種將獨立筒彈簧每排採用交錯方式擺放黏合,床墊業界稱「交錯式獨立筒」。海外獨立筒製造業者有交錯式(Alternating )、縱向(longitudinal)、橫向(lateral)、平行(parallel)、嵌套(nested)和複合式(duplex)的排列,這些琳瑯滿目的作法都是為了強化彈簧的某種特性而設計,這都是高階的獨立筒製造機械,透過電腦設計出的不同排列方式,其中包括直排式與蜂巢式彈簧。

在同樣的面積床墊中,蜂巢式獨立筒的彈簧排列方式較為緊密,彈簧數量可以擺放得較多,在一定面積中,蜂巢式獨立筒彈簧顆數會比直排式的多約 8-10%,這也就讓支撐點增加了8-10%,床墊體感也會比較硬一點。

直排式獨立筒是什麼?

直排式也就是一般所見的獨立筒排列,顧名思義就是採用橫、直整齊的排列方式,有人又稱為「平行式獨立筒」,Parallel的排列方式。

直排式獨立筒和蜂巢式獨立筒比一比

直排式跟蜂巢式的差異就在於彈簧的排列方式不同,造就床墊不同的軟硬度以及體感均勻支撐。蜂巢式的優點在於透過數量更多的彈簧,能夠讓彈簧的支撐更完整,交錯式的排列也能讓填滿彈簧空隙,讓排列更加穩固。

同樣的彈簧線徑,蜂巢式獨立筒會硬一點

如果以一張標準雙人床尺寸來比較,蜂巢式排列相較於直排的排列方式,彈簧顆數大約多了 54 顆,密度增加,因此讓床墊硬度、支撐度也略為增加。

標準雙人床墊比較直排式獨立筒蜂巢式獨立筒硬式獨立筒1015硬式獨立筒
彈簧線徑2.0 mm2.0 mm2.4 mm1.85 mm
彈簧內直徑大小7 cm7 cm7 cm5 cm
彈簧圈數6.5 圈6.5 圈6.5 圈6.5 圈
彈簧排列方式直排式排列(平行式排列)蜂巢式排列(交錯式排列)直排式排列(平行式排列)直排式排列(平行式排列)
彈簧數量572顆675 顆572 顆1,081 顆
支撐性適中適中支撐性更佳支撐性高支撐性非常好
躺感柔軟舒適支撐點多8%,硬度稍微提升硬朗的躺感明顯更硬朗的躺感 硬中帶Q彈

如果以數量更多的直排式獨立筒以及更粗的線徑獨立筒來比較,就能夠發現更為細緻的差異。

班尼斯獨立筒的彈簧內直徑一般約為 7 公分,線徑 2.0 mm,不過也有款式是採用內直徑更小,但彈簧數量更多的設計。這種設計是讓彈簧內直徑縮小為 5 公分左右,線徑則縮小為 1.8 mm,同樣採直排整齊的方式,數量會增加到 1015 顆,與 7 公分內徑的交錯式排列相比多了 443 顆,換算大約多了177% 的彈簧數量,因此也大幅提高了體感硬度。

班尼斯標準雙人床尺寸彈簧,整床可達1085顆彈簧。彈簧為標準6.5圈,18公分高,預壓縮約23%,圈徑5公分,中心黏合方式。密度在每平方公尺中達400顆。
班尼斯標準雙人床尺寸彈簧,整床可達1085顆彈簧。彈簧為標準6.5圈,18公分高,預壓縮約23%,圈徑5公分,中心黏合方式。密度在每平方公尺中達400顆。
千顆彈簧能夠分擔每顆彈簧的承壓重量,相對地減小每顆彈簧的下沉形變距離,也就是提高了支撐性能,因此體感為7。由於顆數多,相對地每顆彈簧形變小,因此耐用度也能夠提高。
千顆彈簧能夠分擔每顆彈簧的承壓重量,相對地減小每顆彈簧的下沉形變距離,也就是提高了支撐性能,因此體感為7。由於顆數多,相對地每顆彈簧形變小,因此耐用度也能夠提高。

班尼斯還製造另一款線徑 2.4 mm,572 顆的獨立筒床墊,這種床墊硬度比 2.0 mm線徑,相同彈簧數量的床墊稍硬。若與 2.0mm 交錯式排列的床墊,硬度則只有略為差異,也因此,改變線徑粗細同樣也能改變床墊軟硬度。

獨立筒彈簧蜂巢式排列的缺點

交錯式排列雖然提高了硬度的體感,不過也產生新的問題。

成本的增加

彈簧的數量增加,當然耗材增加,反映到產品售價也就提高。此外,交錯式的排列與傳統對齊方式改變了自動化製程,因此機器設備就需要微調,每排獨立筒之間的黏合多了一個接觸點,這也會讓製程成本增加。

位移的問題

此外交錯式排列會在床墊周為產生半徑的空隙,有的廠商可能會用其他材料補滿,有些廠商擇放置不管,這無形中增加了獨立筒位移的問題,也考驗廠商製造的精細與經驗。

摩擦面積增加

此外交錯式排列會讓每個彈簧左右增加接觸面積,彈簧彼此間如果沒有排列好,也產生交錯重疊的可能問題,這都無形中增加彈簧毀壞的風險。

蜂巢式獨立筒彈簧越多就越耐用嗎?

不可否認獨立筒床墊的耐用,確實與彈簧數量多少而有差異。以同樣的彈簧大小來說,蜂巢式排列的彈簧數量大約增加 8%,不過由於彈簧彈力還有線徑、圈數、高度等不同變數,再加上獨立筒彈簧上會鋪設舒適層,舒適層的厚薄、材料等差異,也會影響獨立筒彈簧應力,躺在床墊上,當然與直接躺在獨立筒上的體感不同,這也就減低了獨立筒彈簧的支撐反應。

不過理論上的適用不代表實際上的接受,在班尼斯的經驗中,發現交錯式排列容易讓不織布的摩擦更頻繁,因此也造成損壞的風險。其實在獨立筒彈簧的製造中,有一些細節必須考慮:

  1. 彈簧之間的間隔距離需要 10mm 的彈性空間。
  2. 不織布的高度必須精準,維持彈簧預壓縮的穩定。
  3. 膠合密封要穩定可靠。
  4. 彈簧個體反應壓力產生形變,必須在影響最小的情況下,維持相臨的彈簧正常狀態。

因此對於獨立筒交錯式排列仍然需要評估製造成品的排列精準度,製造不佳反而容易因為摩擦更多而損壞。台灣採用交錯式排列的獨立筒數量已經比早年更少,廠商對於零星因為彈簧卡住的問題,需要付出額外的人力維修,也感到困擾,因此鮮少推出這類型的床墊。

除此之外,其實更重要的是,市場有更好的方案可以避開交錯式排列的缺點,但提高了使用者的滿意度

蜂巢式獨立筒真的科學嗎?

蜂巢式獨立筒的問題其實要從成本以及替代性方案來評估。我們舉以下的例子來說明。同樣一張標準雙人尺寸的彈簧床,假設以平行式排列,橫向約 22 排,縱向約 26 顆,因此總數為 572 顆。假設以相同圈徑彈簧交錯式排列,則總數可以達到 650(25 x 26,縱向增加 3 排)顆,數量提升 12%,但如果考慮到整床用鋼量,改以同樣面積下,圈徑縮小,顆數增加但以平形式排列,則可以達到 672 顆(24 x 28)。

這三種方案的比較是要說明蜂巢式排列在很多情況下並非最佳解,假設在相同面積下,將顆數增加到與交錯式接近顆數,由於顆數增加,勢必減小圈徑,若要維持略為相等的彈力,可以減小線徑,如此整體用鋼量以及成本將與交錯式排列略為相等

  • 將 7 公分圈徑縮小為 6.5 公分。
  • 將線徑 2.0mm 縮小為 1.8mm。

我們假設一位男性身高175公分,體重75公斤成年男性,以仰臥姿平躺在床墊上,將身體輪廓占有50%以上的彈簧以顏色標示,並計算,得到下圖:

獨立筒床墊彈簧排列方式的綜合比較。在這三種情況下,我們發現透過縮小圈徑,增加彈簧數量與成本,將比交錯式排列的做法更好。
獨立筒床墊彈簧排列方式的綜合比較。在這三種情況下,我們發現透過縮小圈徑,增加彈簧數量與成本,將比交錯式排列的做法更好。

圖右的人體遮避面積達到約 150 顆彈簧,超過交錯式排列的 139 顆,這代表更細膩的人體工學反應以及更均勻的支撐,同時也增加了耐用度。由於獨立筒彈簧的成本與彈簧顆數、用鋼量高度相關,因此 7 公分圈徑交錯式排列與 6.5 公分平行式排列的成本相近,但 6.5 公分排列的體感將優於交錯式排列。

彈簧數量的適當增加可以更貼合人體輪廓

調整獨立筒床墊軟硬度的方式其實有更多的方法,不過這種曾經出現的創新,也代表床墊業界競爭激烈,可以看作業者良性創新的發展歷程。

蜂巢式獨立筒vs直排式獨立筒問與答

蜂巢式獨立筒會比較貴嗎?

會的,蜂巢式排列獨立筒床墊的價格會稍微高一些,原因在於彈簧顆數較多,使用的材料多了,價格自然貴一些。

蜂巢式獨立筒比較貴,就比較耐用?

雖然蜂巢式獨立筒雖然增加了數量,讓分擔壓力的支點更多,但彈簧排列的緊密度,也往往再造不織布的摩擦相對更多,彈簧壓縮劇烈時,也可能造成彈簧與彈簧卡住的風險。

蜂巢式獨立筒彈簧卡住怎麼辦?

交錯式排列的彈簧卡住時候,使用者會發現某個區域有明顯局部凹陷的狀況,這時候將床墊立起來,稍微拍打局部位置,有可能排除問題,但如果發現狀況持續,那麼應該尋求廠商的協助。

歐美高級獨立筒床墊,彈簧是用哪種排列方式?

歐美進口的高級床墊品牌,少見有蜂巢式的排列方式。絕大部份知名品牌獨立筒彈簧床墊都採用直排排列方式。


推薦本文

發佈留言