ES2834439T3 - Resorte híbrido - Google Patents

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Abstract

Una unidad (10; 20) de resorte compleja que comprende al menos primera (12; 22) y segunda (14; 24) porciones de resorte formadas integralmente, en donde la primera porción (12; 22) de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión, y la segunda porción (14; 24) de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo tensión, durante compresión de la unidad de resorte compleja; caracterizada porque la segunda porción de resorte es un resorte de tensión en espiral y es sustancialmente plana en una configuración relajada.

Description

DESCRIPCIÓN
Resorte híbrido
La presente invención se relaciona con resortes, tales como los que pueden ser usados en una almohadilla o panel resiliente, cojín o colchón.
Es bien conocido en la técnica incorporar resortes, tales como resortes en bolsillos individualmente, en un colchón para proporcionar comodidad y resiliencia. En los colchones considerados previamente, los resortes típicamente comprenden una bobina enrollada de manera helicoidal de alambre, tal como acero.
En general, cuanto mayor es el número de bobinas individuales que son empleadas en un colchón, mayor es el nivel de comodidad que se ofrece al usuario. Adicionalmente la técnica anterior ha visto diversos intentos de alterar la característica de una unidad de resorte compleja combinando resortes de diferente tamaño o rigidez. Un único resorte, que opera dentro de sus límites, tiene una característica de compresión simple. Esto se puede mejorar combinando resortes, pero esto a menudo es ineficiente en materiales y por lo tanto costoso.
El acero usado para los resortes es un producto cada vez más costoso y los fabricantes se han vuelto cada vez más reacios a añadir a la masa de acero que se usa en un colchón, por ejemplo. Una forma de reducir la masa de un resorte es usar alambre de un menor - es decir más delgado - calibre. Pero reducir el calibre del alambre para un número dado de vueltas reducirá indeseablemente la rigidez del resorte.
Un enfoque anterior se divulga en el documento JP 59212545 A en el cual una unidad de resorte comprende bobinas internas y externas discretas que están hechas para acoplarse entre sí mediante una disposición de gancho, con el fin de proporcionar a la unidad de resorte una característica no lineal.
El documento CN 101140019 divulga una unidad de resorte de compresión de múltiples etapas formada por tres resortes de compresión separados de igual rigidez, pero de diámetro decreciente, todos los cuales están asegurados a la misma base.
El documento FR 2 780 624 describe una unidad de resorte compleja que tiene tres resortes discretos dispuestos coaxialmente para proporcionar una característica supuestamente progresiva.
El documento GB 2437825 describe una unidad de resorte que tiene tres resortes de compresión coaxiales formados integralmente, en donde el segundo y tercer resortes tienen diámetros que se reducen de un extremo al otro. El documento US2009/0079113 divulga una unidad de resorte que tiene dos resortes en espiral formados integralmente, en donde un resorte está bajo compresión y el otro resorte está bajo tensión cuando se comprime la unidad de resorte.
Realizaciones de la presente invención tienen como objetivo proporcionar una unidad de resorte que use material de manera eficiente. Realizaciones de la presente invención también tienen como objetivo proporcionar una unidad de resorte que proporcione una característica de resorte mejorada.
La presente invención está definida en las reivindicaciones independientes adjuntas, a las cuales ahora se debe hacer referencia. Adicionalmente, las características preferidas pueden ser encontradas en las subreivindicaciones adjuntas a la misma.
De acuerdo con la invención se proporciona una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 1.
En una disposición preferida la unidad de resorte compleja comprende una tercera porción de resorte formada integralmente, cuya tercera porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
La unidad de resorte compleja puede comprender una cuarta porción de resorte formada integralmente, cuya cuarta porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo tensión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
La unidad de resorte compleja puede comprender una quinta porción de resorte formada integralmente, cuya quinta porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
La segunda porción de resorte es continua con la primera porción de resorte. La tercera porción de resorte es preferiblemente continua con la segunda porción de resorte. La cuarta porción de resorte es preferiblemente continua con la tercera porción de resorte. La quinta porción de resorte es preferiblemente continua con la cuarta porción de resorte.
La cuarta porción de resorte puede comprender un resorte de tensión en espiral. La cuarta porción de resorte puede estar dispuesta para ser sustancialmente plana en una configuración relajada.
Preferiblemente, durante la compresión de la unidad de resorte compleja, al menos algunas de las porciones de resorte se deforman en diferentes etapas a otras porciones de resorte.
En una disposición preferida la unidad de resorte compleja comprende la primera, segunda y tercera porciones de resorte y está dispuesta de tal manera que durante la compresión de la unidad de resorte compleja las porciones de resorte se deforman elásticamente de acuerdo con las siguientes fases:
a) Una primera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la segunda porción de resorte y b) Una segunda fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera porción de resorte. La unidad de resorte compleja puede estar dispuesta de tal manera que durante la compresión las porciones de resorte se deforman de acuerdo con una tercera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera y tercera porciones de resorte.
La unidad de resorte compleja puede estar dispuesta de tal manera que durante una fase de compresión la segunda porción de resorte se libere de la tensión.
La unidad de resorte compleja puede comprender la primera, segunda, tercera, cuarta y quinta porciones de resorte, y puede estar dispuesta de tal manera que durante la compresión de la unidad de resorte compleja las porciones de resorte se deforman elásticamente de acuerdo con las siguientes fases:
a) Una primera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la segunda y cuarta porciones de resorte; y
b) Una segunda fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera y quinta porciones de resorte.
La unidad de resorte compleja puede estar dispuesta de tal manera que, durante la compresión las porciones de resorte se deforman de acuerdo con una tercera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera, tercera y quinta porciones de resorte.
La deformación de la segunda y/o cuarta porciones de resorte puede comprender sustancialmente sólo extensión bajo tensión. Alternativamente, la deformación de la segunda y/o cuarta porciones de resorte puede incluir compresión bajo relajación.
La unidad de resorte compleja puede estar dispuesta dentro de un funda o bolsillo, y puede estar precomprimida dentro del funda o bolsillo.
La invención también incluye una almohadilla o panel resiliente, cojín o colchón o unidad tapizada, que incorpora una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquier declaración en este documento.
La almohadilla o panel puede comprender un colchón, asiento, respaldo, tapete o unidad tapizada y la compresión de la almohadilla o panel puede ser en una dirección en general a través del espesor. La unidad de resorte compleja puede ser en general cónica.
La invención puede incluir cualquier combinación de las características o limitaciones a las que se hace referencia en este documento, excepto una combinación de características que son mutuamente excluyentes.
Ahora se describirá una realización preferida de la presente invención, con referencia a los dibujos esquemáticos acompañantes en los cuales:
La figura 1 muestra esquemáticamente una primera realización de unidad de resorte compleja, en un primer estado, relajado o no comprimido;
La figura 2 muestra la unidad de resorte compleja de la figura 1 en un segundo estado parcialmente comprimido; La figura 3 muestra una segunda realización de unidad de resorte compleja en un primer estado, relajado o no comprimido; y
La figura 4 muestra la unidad de resorte compleja de la figura 4 en un segundo estado parcialmente comprimido. Volviendo a la figura 1, ésta muestra, en general en 10, una unidad de resorte compleja de acuerdo con una realización de la invención.
La unidad 10 de resorte compleja está compuesta de tres porciones de resorte distintas como sigue: una primera porción 12 de resorte comprende un resorte en espiral sustancialmente helicoidal de un primer diámetro en general constante, una segunda porción 14 de resorte comprende un resorte en espiral sustancialmente plano que tiene vueltas que disminuyen en diámetro, y una tercera porción 16 de resorte comprende un resorte en espiral sustancialmente helicoidal de un segundo diámetro en general constante, el cual es menor que el primer diámetro. Las tres porciones de resorte están formadas integralmente a partir de una única longitud de alambre de acero.
La unidad 10 de resorte compleja puede ser usada en una almohadilla o panel resiliente o en un colchón u otro artículo tapizado (no se muestra). La unidad 10 puede ser encapsulada por completo o parcialmente en un bolsillo o funda.
Cuando la unidad de resorte compleja se comprime, aplicando presión axialmente hacia abajo sobre el resorte en la dirección que muestra por la flecha A, cuando la unidad 10 presiona contra una base (no se muestra), la unidad 10 se deforma en fases o etapas, debido a las distintas porciones 12, 14 y 16 de resorte constituyentes. Inicialmente, una primera fase de deformación involucra principalmente o solamente la extensión de la segunda porción 14 de resorte cuando la vuelta 12a más inferior de la porción 12 de resorte empuja hacia abajo sobre la vuelta más exterior de la segunda porción 14 de resorte. Al final de esta primera fase, la segunda porción de resorte está en extensión máxima, como se muestra en la figura 2.
La siguiente fase de compresión de la porción de resorte compleja hace que la primera porción 12 de resorte comience a deformarse bajo compresión. Finalmente, a medida que continúa la compresión de la unidad 10 de resorte compleja la tercera porción 16 de resorte también comienza a deformarse bajo compresión. En el límite de compresión de la unidad 10 de resorte compleja (no se muestra) la unidad 10 puede comprimirse hasta una configuración sustancialmente plana, aunque normalmente no sería la intención comprimir la unidad hasta tal punto en uso. Durante la fase final de compresión la segunda porción de resorte puede relajarse y liberarse de la tensión.
La figura 3 muestra una realización alternativa de la unidad 20 de resorte compleja que equivale a un par de unidades 10 dispuestas espalda con espalda, aunque las unidades de resorte están formadas de nuevo integralmente a partir de una única longitud de alambre de acero y las bobinas de las mismas son continuas. En la unidad 20 hay una primera unidad 22 de resorte que comprende un resorte en espiral sustancialmente helicoidal de un primer diámetro en general constante, una segunda porción 24 de resorte que comprende un resorte en espiral sustancialmente plano que tiene vueltas que disminuyen en diámetro, una tercera porción 26 de resorte que comprende un resorte en espiral sustancialmente helicoidal de un segundo diámetro en general constante, el cual es menor que el primer diámetro, una cuarta porción 28 de resorte que comprende otro resorte en espiral sustancialmente plano que tiene vueltas que disminuyen en diámetro y una quinta porción 30 de resorte que comprende otro resorte en espiral sustancialmente helicoidal del segundo diámetro en general constante.
Durante la compresión de la unidad 20 de resorte compleja, por una fuerza que actúa en la dirección de la flecha A, se producen las siguientes fases: En primer lugar, las porciones 24 y 28 de resorte se deforman bajo tensión. En segundo lugar, la primera y quinta porciones de resorte se deforman bajo compresión, y finalmente la tercera porción 26 de resorte se deforma bajo compresión con la primera y quinta porciones de resorte. Durante una fase final de compresión la segunda y cuarta porciones de resorte pueden relajarse y liberarse de la tensión.
La figura 4 muestra la unidad de resorte compleja de la figura 3 en un estado parcialmente comprimido.
Combinando al menos una porción de resorte que se extiende elásticamente bajo compresión de la unidad compleja con al menos una porción de resorte que se comprime elásticamente bajo compresión de la unidad de resorte compleja, la invención proporciona convenientemente una característica de resorte en fases. Dado que las porciones de resorte son forzadas a partir de una longitud continua de alambre, el material es usado de manera eficiente, ya que no hay necesidad de girar las bobinas de extremo de todas las porciones de resorte como sería el caso con resortes separados. Adicionalmente, en la unidad de resorte compleja las porciones de resorte distintas pero integrales interactúan e influyen entre sí para proporcionar una característica de resorte compleja que permite una mayor comodidad para el usuario, mientras que requiere una menor altura de unidad de resorte, en comparación con un único resorte de compresión. La unidad de resorte resultante también es muy estable.
Las porciones de resorte pueden ser de diferentes diámetros de acuerdo con el rendimiento previsto.
La unidad de resorte compleja de acuerdo con las realizaciones descritas anteriormente es relativamente simple de fabricar usando la tecnología de formación de bobinas existente, dado que la dirección de bobinado sigue siendo la misma para las porciones de resorte distintas pero integrales.
La unidad de resorte compleja de acuerdo con las realizaciones descritas anteriormente también puede ser combinada con uno o más resortes o unidades de resorte de otro tipo, por ejemplo, apilando o posicionando uno al lado del otro, con el fin de mejorar o al menos variar la característica de la unidad combinada.
Aunque se hayan hecho esfuerzos en la especificación anterior para dirigir la atención a esas características de la invención que se consideran que son de particular importancia, debe entenderse que el Solicitante reivindica protección con respecto a cualquier característica patentable o combinación de características mencionadas en este documento, y/o mostradas en los dibujos, ya sea que se haya puesto énfasis particular en ellas o no, dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad (10; 20) de resorte compleja que comprende al menos primera (12; 22) y segunda (14; 24) porciones de resorte formadas integralmente, en donde la primera porción (12; 22) de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión, y la segunda porción (14; 24) de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo tensión, durante compresión de la unidad de resorte compleja; caracterizada porque la segunda porción de resorte es un resorte de tensión en espiral y es sustancialmente plana en una configuración relajada.
2. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de resorte compleja comprende una tercera porción (16; 26) de resorte formada integralmente, cuya tercera porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
3. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la unidad de resorte compleja comprende una cuarta porción (28) de resorte formada integralmente, cuya cuarta porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo tensión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
4. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una quinta porción (30) de resorte formada integralmente, cuya quinta porción de resorte está dispuesta en uso para ser colocada bajo compresión durante la compresión de la unidad de resorte compleja.
5. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda porción de resorte es continua con la primera porción de resorte.
6. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la tercera porción de resorte es continua con la segunda porción de resorte.
7. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la compresión de la unidad de resorte compleja, al menos algunas de las porciones de resorte se deforman en diferentes etapas a otras porciones de resorte.
8. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la unidad de resorte compleja comprende la primera, segunda y tercera porciones de resorte y está dispuesta de tal manera que durante la compresión de la unidad de resorte compleja las porciones de resorte se deforman elásticamente de acuerdo con las siguientes fases:
a) una primera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la segunda porción de resorte y b) una segunda fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera porción de resorte.
9. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la unidad de resorte compleja está dispuesta de tal manera que durante la compresión las porciones de resorte se deforman de acuerdo con una tercera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera y tercera porciones de resorte.
10. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la unidad de resorte compleja está dispuesta de tal manera que durante al menos una fase de compresión la segunda porción de resorte se libere de la tensión.
11. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la unidad de resorte compleja comprende primera, segunda, tercera, cuarta y quinta porciones de resorte, y está dispuesta de tal manera que durante la compresión de la unidad de resorte compleja las porciones de resorte se deforman elásticamente de acuerdo con las siguientes fases:
a) una primera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la segunda y cuarta porciones de resorte; y
b) una segunda fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera y quinta porciones de resorte.
12. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la unidad de resorte compleja está dispuesta de tal manera que, durante la compresión las porciones de resorte se deforman de acuerdo con una tercera fase que comprende solamente o principalmente la deformación de la primera, tercera y quinta porciones de resorte.
13. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con la reivindicación 11 o reivindicación 12, en donde la deformación de la segunda y/o cuarta porciones de resorte comprende sustancialmente sólo extensión bajo tensión.
14. Una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la unidad de resorte compleja está dispuesta dentro de una funda o bolsillo.
15. Una almohadilla o panel resiliente, cojín o colchón o unidad tapizada, que incorpora una unidad de resorte compleja de acuerdo con cualquier reivindicación precedente.
16. Una almohadilla o panel resiliente de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la almohadilla o panel comprende un colchón, asiento, respaldo, tapete o unidad tapizada y la compresión de la almohadilla o panel está en una dirección en general a través del espesor.
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