JP2002526286A - ステッチングアセンブリを備えるクッション変換機および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 クッション変換用ステッチング／圧印加工部材であって、各々が、複数の半径方向外向きに延びる突出部を備え、これらの突出は、回転中に噛み合って係合する。一方のステッチング部材は凹部を有し、そして他方のステッチング部材は、この凹部に受容される切断エッジを有して、ストック材料の重なり部分のスリットの列を切り込み、ストック材料の重なり部分とインターロックするための１列のタブを形成する。これらの切断エッジは、第二のステッチング部材の隣接する突出部の間に半径方向に配置され、そしてその円周方向間隔は、隣接する突出部の間の円周方向空間より小さい。さらに、または代替的に、これらの突出物は、噛み合った突出部の間に強調されたバックラッシュが存在するよう形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 (発明の分野) 本発明は、クッション変換機および方法に関し、より詳細にはこのような機械
／方法のための改良されたステッチングおよび／または圧印加工手段に関する。

【０００２】 (発明の背景) １つの場所から別の場所へ物品を輸送する工程において、保護的パッケージ材
料が典型的にはいかなる間隙をも充填し、および／またはその物品を輸送工程の
間にクッション支持するために輸送ケース、または箱の中に配置される。いくら
かの従来の保護パッケージ材料は、プラスチックフォームピーナッツおよびプラ
スチックバブルパックである。これらの従来のプラスチック材料は、製品クッシ
ョン支持として適切に作用するように見える一方で、これらに欠点が無いわけで
はない。プラスチックバブルラップおよび／またはプラスチックフォームピーナ
ッツの恐らく最も深刻な欠点は、環境への影響である。極めて簡単に、これらの
プラスチックパッケージ材料は、生分解性ではなく、そして従ってそれらは、我
々の惑星の既に危機的な廃棄物処理問題のさらなる増加を避けることができない
。これらのパッケージ材料の非生分解性は、環境的責任の観点から、より進歩的
な施策を採用する多くの産業を鑑みて益々重要になっている。

【０００３】 従来のプラスチックパッケージ材料の、これらのおよび他の欠点は、紙保護パ
ッケージ材料を非常に一般的な代替物（ａｌｔｅｒａｔｉｖｅ）へとしてきた。
紙は、生分解性であり、リサイクル可能資源から構成され、良心的な産業のため
の環境的に責任ある選択とする。

【０００４】 シート形態の紙は、恐らく保護パッケージ材料として使用され得、この紙のシ
ートを比較的低密度パッド様クッション敷製品へ変換することは、通常好適であ
る。この変換は、米国特許第３，５０９，７９８号、第３，６０３，２１６号、
第３，６５５，５００号、第３，７７９，０３９号、第４，０２６，１９８号、
第４，１０９，０４０号、第４，７１７，６１３号および第４，７５０，８９６
号に開示されるもの、および米国特許出願第０７／５３３，７５５号、第０７／
５３８，１８１号、第０７／５９２，５７２号、第０７／７３４，５１２号、第
０７／７８６，５７３号、第０７／８４０，３０６号、および第０７／８６１，
２２５号などのクッション支持変換機／方法により達成され得る。

【０００５】 上記の確認された特許および出願において開示された変換機／方法において、
クッション製品は、多層紙ストック材料を所望の形状に変換することにより製造
される。このクッション製品は、一対の双らせんを形成するために内側に巻かれ
たストック紙の側方端縁により形成された枕状部を含む。この構造の中央領域は
、次いで重なった端縁部を接続するために圧縮され、接続され、および／または
圧印加工され、それにより中央圧縮された部分と２つの側方枕状部とを有するク
ッション製品を形成する。この圧縮、接続、および／または圧印加工は、一対の
回転部材により成され、各々は噛み合って係合する複数の半径方向外側に延びる
突出部（すなわち平歯）を含む。

【０００６】 クッション製品の完全性を維持するために、クッション製品の中央部はまた、
この製品の接続された部分の開口または分離（これは通常「アンジッパリング（
ｕｎｚｉｐｐｅｒｉｎｇ）」と呼ばれる。）をさらに防止するために「ステッチ
ング」されている。例えば、米国特許第４，９３７，１３１号および／または米
国特許第４，９６８，２９１号において、穿孔がクッション製品の圧印加工され
た部分に回転部材の歯から半径方向外側に延びる突出部により形成される。別の
例では、米国特許第６，０３５，６１３号において、圧印加工された部分に回転
部材の１つ上に隣接する突出部の間に 隣接する突出部（平歯）の半径方向外側
端から半径方向内側にずらされた、そして隣接する突出部の間に周囲に間隔を空
けた、切断エッジにより、タブが形成される。

【０００７】 上記の確認された特許および出願に開示されたアセンブリは、それらの圧印加
工、接続、および／またはステッチング機能を適切に実行するが、常に更なる改
善の余地があり、特にこれらの機能をより少ないパワー、より少ない挟み（ｐｉ
ｎｃｈ）圧力、および／またはクッション製品密度に関するより多くの制御、で
実行することを可能にする改善の余地がある。

【０００８】 (発明の要旨) 本発明は、クッション変換機を提供し、ここでクッション製品の圧印加工され
た部分において切断タブを形成するために使用される切断エッジは、短縮化され
た切断エッジを有する。特に、この切断エッジは、それらが位置する谷の周囲範
囲（すなわち隣接する歯の間の空間）に渡らない。限定された領域におけるタブ
切断力の集中は、パワー要求を減少させ、および／または回転部材の間の挟み圧
力の減少を可能にする。凹状エッジプロフィールが切断エッジのいずれかの側に
提供され得て、その接近の間に切断エッジの剪断能力を高める。

【０００９】 追加的にまたは代替的に、本発明は、噛み合い突出部の間に強調されたバック
ラッシュがあるように形成された突出部を、圧印加工部材が有するクッション変
換機を提供する。特に、本発明は、より高密度パッドが所望されるときなどの、
特定の状況において有利であり得るように、このような配置がより明白な圧印加
工を提供するという理解を含む。さらに、これらの「強調されたバックラッシュ
」突出部が、直接の、注目すべき、そして予測可能な関係をパッド密度と圧印加
工部材の間の挟み圧力との間に提供し、それによりクッション製品の密度が、こ
の挟み圧力を調節することにより、選択的に変化され得ることを可能にする。

【００１０】 本発明の前述のおよび他の特徴は、本明細書中これ以降に、充分に記載され、
そして特に特許請求の範囲において指摘され、次の記載および添付の図面は、本
発明の特定の例示の実施形態を詳細に記載するが、この実施形態は示唆的であり
、本発明の原理が採用され得る多様な方法の１つのみを示唆するものである。

【００１１】 (詳細な説明) ここで図面を詳細に参照し、そして最初に図１を参照すると、本発明に従った
クッション変換機１５が例示される。この機械１５は、その上流端（図１の左へ
）において、シート状ストック材料のロール（単数または複数）などの供給のた
めに、ホルダー１６を有する。このストック材料は、好ましくは、生分解性の、
リサイクル可能の、そして再使用可能な、中空円筒状チューブへ巻かれる３０ポ
ンドクラフト紙の３つの重ね合わせたパイルまたは層からなる。あるいは、この
ストック材料は好ましくは、中空円筒チューブへ巻かれた５０ポンドクラフト紙
の２つの重ね合わせたパイルからなる。このクッション変換機１５は、ストック
材料を中央帯により分離された側方枕状部を有するストリップへ変換する。この
ストリップは、その中央帯に沿って接続されて、所望の長さのセクションまたは
パッドへ切断することにより、切断され得る、クッション製品の圧印加工された
ストリップを形成する。

【００１２】 機械１５は、フレーム構造を集合的に形成する、ベースプレートもしくは壁２
０、側方プレートもしくは壁２１、および端部プレートもしくは壁２２、を有す
るハウジング１８を含む。このベース壁２０は、形状がほぼ平坦であり、そして
矩形である。このハウジングはまた、頂部壁２３を含み、これはベース、側方お
よび端部壁と一緒になるエンクロージャを形成する。

【００１３】 ベース壁２０および側壁２１は、ハウジングの上流端において、中央に配置さ
れ、そして比較的大きい矩形ストック入口開口２５の周囲に矩形のボーダーを形
成する内向きのエッジ部を有する。このボーダーは、べース壁２０の上流端縁か
ら垂直に延びる端部プレートまたは壁として見られ得る。用語「上流」および「
下流」は、本明細書中で機械１５を通るストック材料の流れの方向に関連して使
用されることに注目されるべきである。この端部プレート２２は、ベース壁２０
の下流端の近くの場所から、しかしベース壁２０の下流端から内側へ垂直に延び
る。この端部プレート２２は、ほぼ矩形状で平坦であり、ダンネージ出口開口を
含む。

【００１４】 このハウジング（またはフレーム）１８はまた、ベース壁２０の下流端縁から
垂直に延びるフロントカバーまたはプレート２６を含む。従って、端部プレート
２２およびフロントプレート２６は、ハウジング１８の下流端の箱状伸長部の上
流端および下流端を束縛する。従って、フロントプレート２６は、クッション変
換機１５の切断アセンブリ部品にアクセスするために選択的に開放され得るドア
状構造であり得る。

【００１５】 この機械１５は、ストック供給アセンブリ３０、形成アセンブリ３１、ステッ
チング部材駆動モータ（例えば電気モータ（示されず））により動力供給される
供給／接続アセンブリ３２、切断モーター（例えば電気モータ（示されず））に
より動力供給される切断アセンブリ３３、および切断後（ｐｏｓｔ−ｃｕｔｔｉ
ｎｇ）または切断ガイドアセンブリ３４をさらに含む。ストック供給アセンブリ
３０は、一定の入口ローラ３６およびセパレータ３７ａ〜３７ｃを含み、ハウジ
ング１８の上流側（またはより詳細には上流端プレートまたは壁）へ取り付けら
れる。この形成アセンブリ３１は、ハウジングの内部にストック供給アセンブリ
３０の下流に配置されて、ストック材料をストリップの中央領域に沿って重なっ
たストック材料の部分を有する、ダンネージの連続３次元ストリップへ形成する
ように機能する。供給／接続アセンブリ３２は、形成アセンブリ３１の下流に配
置され、そして下流端プレート２２の上流側へ取り付けられる。下流端プレート
２２の対向部位または下流側上に、切断（ｓｅｖｅｒｉｎｇまたはｃｕｔｔｉｎ
ｇ）アセンブリ３３が取り付けられる。モーターが、ベース壁またはプレート２
０の一部を形成する横断取り付けプレート３８を備え得るベース壁２０上に好ま
しくは取り付けられる。このモーターは、形成アセンブリ３１の対向側に配置さ
れる。切断後アセンブリ３４は、切断アセンブリ３３の下流に配置され、フロン
トカバー２６上に取り付けられる。例示されるものに類似の切断アセンブリに関
する米国特許出願第０８／３８６，３５５号への、または別のタイプの切断アセ
ンブリに関する米国特許出願第０８／１１０，３４９号への参照がなされ得る。

【００１６】 例示の機械の供給／接続アセンブリ３２は、２つの機能を実行する。この供給
／接続アセンブリは、ストック材料の重なった部分を接続し、ダンネージのスト
リップの３次元形状を維持する。この供給／接続アセンブリはまた、このストッ
ク材料をストック供給アセンブリから引くことにより機械を通して、そして形成
アセンブリ３１を通して供給するように機能する。これらの２重の機能が一対の
回転ステッチング部材および特にギア状部材４０および４１により実行され、以
下により詳細に記載される。本発明が例示される例示の実施形態において、ギア
状部材４０の１つが、シャフト４３上に取り付けられ、供給モータにより回転的
に駆動されるが、一方で別のギア状部材４１が浮動シャフト４４上で運ばれる中
間車である。駆動ギア状部材４０は、フロントパネル２２に対して固定された軸
のまわりに回転し、一方で別のギア状部材は、駆動シャフト４３に向かって、お
よび駆動シャフト４３から離れた平行移動のために、ガイド４５におけるガイド
スロットにより案内される浮動シャフト上に保持される。この浮動シャフトは、
従って浮動ギア状部材は、バネ４６または他の好適な弾性偏倚手段により、駆動
ギア状部材の方へ弾性的に偏倚される。このバネ力は、形成アセンブリから切断
アセンブリへその間を通過するストック材料のストリップへ、ギア状部材により
適用される締め付け力を変化させるように調節され得る。

【００１７】 機械１５の操作において、ストック供給アセンブリ３０は、ストック材料を形
成アセンブリ３１へ供給する。形成アセンブリ３１は、シート状ストック材料の
内向きの巻き、および形成を生じさせて、クッションの連続ストリップの側方枕
状部を形成する。供給／接続アセンブリ３２は、ストック材料をこの機械を通し
て前進させ、そしてまた中央帯を接続して接続されたダンネージストリップを形
成する。この接続されたダンネージストリップが、供給／接続アセンブリ３２か
ら下流へ移動するとき、切断アセンブリ３３は、ダンネージストリップを所望の
長さのセクション、またはパッドに切断（ｓｅｖｅｒまたはｃｕｔ）する。この
切断（ｓｅｖｅｒまたはｃｕｔ）されたパッドは、次いで切断後アセンブリ３４
を通って移動する。

【００１８】 ここまで述べてきた機械１５は、米国特許第５，１２３，８８９号に、より詳
細に記載の機械とほぼ同じであり、この機械の一般的な配列および操作のさらな
る詳細のためにそこへの参照がなされ得る。しかし、例示の形成アセンブリ３１
は、係属中の米国特許出願第０８／３８６，３５５号に記載されたタイプである
ことが注目される。またこの形成アセンブリは、形状シュート４８が取り付けら
れるガイド傾斜４７を備え、このガイド傾斜は、この形状シュートの下流端から
ギア状部材４０および４１へ近接して延びる、伸張されたガイド面部４９を有す
る。

【００１９】 ここで追加的に図２および３を参照して、ステッチング部材４０および４１が
詳細に示される。図２Ａから２Ｃに見られるように、雌ステッチング部材４０は
、その周囲のまわりに好ましくは歯の形態の、例示のその周囲の周りの平歯ギア
歯などの、複数の半径方向外側に延びる突出部２２０を有する。歯２２０は、環
状凹部２２６により中央セグメント２２２および外側または側部セグメント２２
４に分割される。軸セグメント２２０および２２４ならびに凹部２２４は、好ま
しくは雌部材４０の中央面に対して対称的に配置される。

【００２０】 別のステッチング部材である、雄ステッチング部材４１は、中央セグメント２
３０および外側セグメント２３３を含み、この中央セグメント２３０は、内側セ
グメント２３２に軸方向に隣接し、そして外側セグメント２３３は、この内側セ
グメント２３２のそれぞれ外側に隣接する。中央セグメント２３０および外側セ
グメント２３３は、その周囲の回りに複数の半径方向外側に延びる突出部２３４
有し、これは、好ましくは雌ステッチングギア４０（図２Ａ〜Ｃ）の中央セグメ
ント２２２の歯２２０、および外側セグメント２２４と噛み合うための例示の平
歯ギア歯などの歯である。中央セグメント２３０および／または外側セグメント
２３２の歯２３４の間の間隔は、谷２３５として見られ得る。

【００２１】 図３Ａにおいて最もよく見られるように、内側セグメント２３２はまた、切断
ホイールと呼ばれ、各々は、中央セグメント２３０および／または外側セグメン
ト２３２の歯２３４の間の谷２３５と整列された部分２３６を有する。この谷整
列された部分２３６は、切断エッジ２３７の各々の側の各々切断エッジ２３７お
よびリリーフ２３８を含む。谷整列された部分２３６が突出部２３４の間の周囲
空間に渡る一方で、切断エッジ２３７は隣接突出部２３４の間の周囲空間より小
さい周囲スパンを有する。好ましくは、そして例示のように、切断エッジ２３７
は、歯２３４の歯元円と同心である周囲エッジである。リリーフ２３８は、切断
エッジ２３７の一つの半径方向エッジから、少なくとも谷整列部２３６の半径方
向端へ延びる半円切り欠きの形状である。この様式において、凹状エッジプロフ
ィールが各谷整列部分２３６において、切断エッジ２３７の各々の半径方向側を
包囲する。

【００２２】 ステッチング部材４０および４１の回転の間、（雄ステッチング部材４１の歯
２３４の間の）谷２３５は、雌ステッチング部材４０（図２Ａ〜Ｃ）の歯２２０
を受容する。その結果、ステッチング部材４０および４１の回転の間、切断ホイ
ール２３２の谷整列部２３６は、雌ステッチングギア４０の同期的に動く歯を通
り過ぎて動き、そして切断エッジ２３７は順次に凹部２２６に受容される。（そ
れぞれの切断ホイール２３２は、雌ギア４０におけるそれぞれの溝２２６の幅よ
りもわずかに少ない厚みを有する）。切断エッジ２３７が、谷整列された部分の
周囲限度に渡らない（例えば米国特許出願第０８／６０７，６０７号に開示され
る）ので、この切断力は、限定されたセクションに集中され、それによりパワー
要求を減少させ、および／またはステッチング部材４０と４１との間の挟み圧力
の減少を可能にする。切り欠き２３８は、切断工程中に直接には関与されないが
、提供する凹状エッジプロフィールは、凹部２２６へのその接近中に切断エッジ
２３７の剪断能力を高めると考えられる。

【００２３】 雌ギア４０の中央歯付きセグメント２２２（図２Ａ〜２Ｃ）、および雄ギア４
１の中央歯付きセグメント２３０（図３Ａ〜３Ｃ）は、互いにそして等しい幅で
整列された、それぞれ中央に配置された環状溝２３９および２４０を有し得る。

【００２４】 容易な製作のために、ギア４０および４１は、好ましくはディスク部材が経済
的に（（例えば、典型的には鋼の（他の適切な材料（典型的には金属）も所望の
ように採用され得るが））シートまたはプレートからのスタンピング、レーザー
切断により）形成されることを可能にする厚みを有する、軸方向に並置されたデ
ィスク部材のスタックにより好ましくは形成される。図２および３に例示される
好適なギアは、本質的に５つの異なる平坦ディスク部材２４３〜２４７から構成
され、これら全ては、一対のディスク部材およびディスク部材間の溝を適合させ
るために必要なわずかな変異を除いては、ほぼ同じ均一な厚みを好ましくは有す
る。しかし、かなり異なる厚みであり得る異なる数のディスク部材が、使用され
得る。例えば所望であれば、単一のより厚いディスク部材が、単一軸セグメント
を形成する多重ディスク部材に代えて使用され得る。

【００２５】 ディスク部材２４３および２４４は、図４Ａおよび５Ａに示される、平歯ギア
の断面を有し、その歯２６０および２６１は、それぞれのハブ２６４および２６
５から半径方向に外側に延びて、周囲に間隔を空けられた突出物を形成する。デ
ィスク部材２４３および２４４は、ピンを接続するための、１つ以上の穴２６７
および２６８ならびにシャフトへそれぞれ取りつけるための中央穴２６９および
２７０をそれぞれ有する。示されるように、雌ギア４０を形成するために使用さ
れるディスク部材２４３（これは被駆動ギアである）は、ピンを接続するために
そのハブ２６４中に３つの周囲方向に均等に間隔を空けられた穴２６７、および
キーを駆動シャフト上に適合させるキースロット２７３を有する中央穴２６９を
有する。雄ギア４１を形成するために使用される別のディスク部材２４４は、例
えば、２つの直径方向に対向する接続ピン穴２６８を有し得、例示の好適な実施
形態におけるように、駆動されなければ、キースロットを有さない。接続穴およ
び中央穴を別にして、ディスク部材は好ましくはそれ以外は同一である（大きさ
および形状）。

【００２６】 ディスク部材２４５および２４６は、円形形状を有し、ディスク部材２４７は
、扇型エッジを備えたほぼ円形形状を有して、切断エッジ２３７および切り欠き
２３８を形成する。ディスク部材２４５および２４６は、好ましくは同じ直径で
あり、そして好ましくはハブ２６４／２６５の直径に等しい直径であり、このハ
ブからディスク部材２４３／２４４の突出部または歯２６０／２６１が半径方向
外側に伸びる。ディスク部材２４７は、好ましくはディスク部材２４５および２
４６の直径より大きい直径を有する。雌ギア２０２を形成するために使用される
ディスク部材２４５は、歯付きディスク部材２４３と同様、接続穴２７８および
キー付中央穴２７９を有する。同様に、雄ギアを形成するために使用される、デ
ィスク部材２４６／２４７は、歯付きディスク部材２４４におけると同様、接続
穴２８２／２８３および中央穴２８６／２８７を有する。

【００２７】 ８個の歯付きディスク部材２４３、および４個の小直径円形ディスク部材２４
５は、図２Ｂおよび２Ｃに見られるように、共に組み立てられて雌ギア４０を形
成する。３個の歯付きディスク部材２４３（図４Ａ）は、互いに整列されたその
歯と共に積み重なって、各々の外側セグメント２２４を形成する。中央セグメン
ト２２２は、互いにそして外側ディスクセグメント２２４の歯と整列されたその
歯を有する、２つの歯付きディスク部材２４３の間に挟まれた２個のより小さい
円形ディスク部材２４５により形成される。より小さい円形ディスク部材２４５
は、歯付きギア部材２４５の間隔を空けて、そして従って環状中央溝２４０をそ
の間に形成する。各側部セグメント２２４は、中央セグメント２２２から、小直
径ディスク部材２４３により間隔が空けられ、それにより中央セグメントと外側
セグメントとの間に環状溝または溝セグメント２４６を形成する。このディスク
部材は、接続リベットを受容するために軸方向に整列される、ディスク部材２４
３／２４５中の穴２６７／２７８を通って延びる、リベットまたはピンなどの接
続部材２９０により共に保持される。他の好適な手段は、このディスク部材をと
もに固定するために採用され得る。例えば、このディスク部材は、ともにおよび
／または支持シャフトに溶接され得る。

【００２８】 ８個の歯付ディスク部材２４４、２個の小直径円形ディスク部材２４６、およ
び２つの大直径ディスク部材２４７が共に組み立てられて、図５に示すような雄
ギア４１を形成する。３個の歯付ディスク部材２４４が、その歯が互いに整列す
るように一緒にスタックされて、各外側セグメント２３３を形成する。中央セグ
メント２３０は、歯が互いにおよび外側ディスクセグメント２３３の歯と整列し
た２つの歯付きディスク部材２４４の間に挟まれた、２つのより小さな円形ディ
スク部材２４６により形成される。より小さな円形ディスク部材２４６は、歯付
きギア部材２４４を離し、従ってそれらの間に環状中央溝２３９を形成する。各
側部セグメント２３３は、より大きな直径のディスク部材２４７によって中央セ
グメント２３０から間隔をあけ、これによって中央セグメントと外側セグメント
との間に、パンチングセグメント２３２を形成する。これらのディスク部材は、
接続部材２９３によって共に保持され、この接続部材は、例えば、整列して接続
リベットを受容するディスク部材の穴を通って延びる、リベットまたはピンであ
る。再度、他の適切な手段（例えば、溶接）が利用されて、これらのディスク部
材を共に固定し得る。ブッシング２９４が、図示のように、ディスク部材の中心
穴２７０／２８６／２８７を通って延び得る。

【００２９】 ここで明らかであるように、ギア４０および４１は同期的に回転する。なぜな
ら、これらのギアの中央セグメントおよび外側セグメントが噛み合っているから
である。この噛み合ったギアは、それらの間のストック材料の重なった側方端縁
を引き、それと同時にこのストック材料の凹みまたは押し込みを形成し、次いで
それによってこのストック材料を圧印加工する（機械的に永久に変形させる）。
同時に、隣接する歯付きセクションの歯２３４（図３Ａ）にまたがる切断エッジ
２３７が、雌ギア４０の歯２２０（図２Ａ）を越えて移動する。これらのギアの
噛み合い（ｎｉｐ）において、次いで並置された切断エッジおよび雌ギアの歯が
、ストック材料の隣接部分を反対方向に移動させ、同時に切断エッジが協働して
せん断作用を生じさせ、重なった層の各々を通るスリットを、このように形成し
た平滑エッジタブ部を各側部に形成し、このタブ部は、パンチセグメント２３７
によってパンチされ、この「パンチ」とは、このスリットを切り込んでタブを形
成する工程を包含する。

【００３０】 ここで図６および図７を参照すると、本発明によるクッション製品が、３７５
として概略的に示されている。このクッション製品は、シート状材料の少なくと
も２つ、好ましくは３つ以上の層（パネル）３７７〜３７９を含み、これらの層
は、好ましくは、生分解性の、再生可能な、再利用可能なクラフト紙を含む。層
３７７〜３７９は、その側方端縁が中央部の上に折り畳まれ、そして３８２に見
えるように、交互に重ねられ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）そして／または重なって
いる。この重なり、交互になった部分３８２は、中央シームまたはバンド３８３
に沿って共にステッチングされる。ステッチングギアにより生じるステッチング
パターンは、外向きに方向付けた凹み３８８が内向きに方向づけた凹み３８９と
交互になった、中央列３８７を含む。凹みの中央列は、タブ３９１の列３９０に
よって、その各側部において境界付けされる。これらのタブは、側方に間隔をあ
けたスリット３９３により規定され、ストック材料の層から、中央列の相対的に
隣接する凹みと反対の方向に、へこまされるか、またはパンチされる。

【００３１】 ギア４０および４１を作り上げるディスク部材は、特定の応用に対して望まれ
得るように、異なるパターンで組み立てられ得る。ステッチングギアの外側セグ
メントは、単一歯ディスク部材により構成され得る。なぜなら、より幅の狭いス
テッチングを形成するために所望され得るからである。逆に、歯付きディスク部
材の数は増加し得、より広いセグメント（単数または複数）が提供される。同様
に、スペーサディスク部材およびパンチディスク部材の数は変化し得、得られる
クッションのストリップに異なる性質を与える。具体的な好ましい例によって、
歯付きディスク部材２４４のうちの２つが共に重ねられ得、このときそれらの歯
が互いに整列して、各外側セグメント２３３を形成し、そして中央セグメント２
３０は、２対の歯付きディスク部材２４４に挟まれた２つのより小さな円形ディ
スク部材２４６により形成され得、これらの歯付きディスクの歯は、互いに、お
よび外側ディスクセグメント２３３の歯と、整列する。

【００３２】 さらに、または代替的に、ステッチング部材４０および４１の、クッション製
品に対する配置は、必要または所望であれば、改変され得る。図示した実施態様
においては、雌ステッチング部材４０が、ストック材料層３７７〜３７９の重な
った側方端縁３８２と直接接触し、これによってタブ３９１がクッション製品の
その側（図６において上側）から突出する。しかし、具体的な好ましい例によっ
て、ステッチング部材４０および４１が逆転され得るか（シャフト４３および４
４の駆動／アイドル配置に適合するよう適切な改変を伴う）、または形成アセン
ブリ３１の配向が反転され得る。このような逆転または反転によって、雄ステッ
チング部材４１はストック材料層の重なり端縁に直接接触し、そしてタブ３９１
はクッション製品の反対側（図６の下側）から外向きに突出する。

【００３３】 さらに、または代替的に、ステッチング部材４０および４１を形成するディス
ク部材の形状および／または大きさが、改変され得る。雄ステッチング部材４１
の切断ディスク２４７（またはステッチング部材４１が異なる様式で作製されて
いる場合には、切断ホイール２３２）を特に参照すると、その直径は、タブスリ
ットの深さを改変するよう、そして／またはステッチング部材４０と４１との間
のピンチ圧を変化させるよう、選択され得る。切断エッジ２３７の円周方向の広
がりもまた改変され得、そして／またはリリーフ２３８の形状もまた変化され得
る。

【００３４】 歯付きディスク部材２４３および２４４（またはステッチング部材４０および
４１が異なる様式で作製されている場合には、突出部２２０および２３４を含む
セグメント）を特に参照すると、突出部２２０／２３４の数は、増加／減少され
得る。図示したステッチング部材４０／４１は、各々が１１個の突出部２２０／
２３４を有し、これによってディスク２４３／２４４は、各々が１１個の歯２６
０／２６１を有する。具体的な好ましい実施態様によって、改変がなされ得、そ
の結果、ステッチング部材４０／４１の各々が、１０個の突出部２２０／２３４
を有する。突出パターンにおけるこの改変は、もちろん、切断ホイール２３２お
よび／または切断ディスク２４７に対して、より小さな改変を要求する。

【００３５】 さらに、または代替的に、突出部２２０および２３４の形状が変化され得る。
具体的な好ましい実施例によって、突出部２２０および２３４の形状が変化され
て、噛み合う突出部の間に「より大きなスロップ」または「強調されたバックラ
ッシュ」を提供し得る。もっとも好都合なギア配置においては、このことは恐ら
く好ましくない。しかし、本発明は、このような配置がより明確な圧印加工を提
供する応用を、より高密度のパッドが所望される場合などの特定の状況において
は有利であり得るとして、包含する。

【００３６】 さらに、「強調されたバックラッシュ」の突出部は、ステッチング部材４０と
４１との間の圧印加工プロフィールとピンチ圧との間の、直接の、顕著な、予測
可能な関係を提供する。クッション製品の圧印加工プロフィールはその密度に対
応するので、クッション製品の密度は、ステッチング部材４０と４１との間のピ
ンチ圧を調節することによって、選択的に変化され得る。例えば、クッション変
換機１５が、制御機構を備えるように改変され得、この制御機構は圧印加工ギア
に作動的に接続され、これによって操作者は、要求のあり次第、クッション製品
の密度を選択的に変化させ得る。この制御機構は、例えば、国際特許出願第ＰＣ
Ｔ／ＵＳ９６／１０８００号に記載のように、操作者がクッション製品の密度を
容易に調節し得るように、ハウジングの外側のアクセスしやすい部材を含み得る
。さらに、または代替的に、ステッチング部材４０および４１のピンチ圧は、マ
イクロプロセッサにより制御され得る。いずれの場合においても、図１に示す浮
動シャフト配置を、米国特許出願第０８／４８７，１７９号に示す配置で交換し
て、部材４０と４１との間のピンチ圧をより容易に調節することを可能とするこ
とが、好ましくあり得る。

【００３７】 突出部２２０および２３４の形状の好ましい可能な改変を、ギアディスク２４
３および２４４（図６）をギアディスク１２４３および１２４４（図７に示す）
で置換することに関連して、説明する。しかし、改変した突出部を、別の要素に
作製されたステッチング部材４０および４１に組み込むことは、本発明を用いて
可能であり、これは本発明によって考慮される。さらに、改変した突出部は、圧
印加工のみの接続および／または穿孔／圧印加工接続のために有利であり得る。

【００３８】 図示したステッチング部材４０／４１において、ギアディスク２４３および２
４４の歯２６０および２６１は、従来のギアの様式で形成され、その結果、共に
きつく噛み合うと、これらは図８に示すような外観となる。本発明に関連して、
「きつく噛み合った」とは、突出部２６０の頂部ランドが突出部２６１の間の底
部ランドに接触することを現す。クッション変換機１５の実際の作動中には、ス
トック材料の層は、歯２６０および２６１により形成される突出部２２０と２３
４との間にあり、これによってこれらの歯は非常にきつく噛み合う。さらに、従
来の乾燥ギアでさえも、通常、それほどきつく共に噛み合うようには設計されな
い。従って、図８および図９の図示は、意図された作動配置を示す目的で説明す
るために提供されるものではないことが、理解されるべきである。

【００３９】 図８において、ディスク２４３および２４４は、きつく噛み合って示され、こ
こで歯２６０の深さ方向は、ディスク２４４の歯元円に対して垂直に位置してい
る。このきつく噛み合った状態において、歯２６０は２つの隣接する歯２６１の
側部と接触し、これによって歯２６１の間の間隔を閉じる。この接触は、歯２６
０／２６１の形状（特に、平坦な底部ランド、平坦な頂部ランド、および急激な
フィレット半径）に起因する。

【００４０】 図９において、ディスク１２４３および１２４４はきつく噛み合って示され、
ここで歯１２６０の深さ寸法は、ディスク１２４４の歯元円に対して垂直に位置
している。このきつく噛み合った状態においてさえも、歯１２６０は２つの隣接
する歯１２６１の側部に接触しない。この「間隔」または「スロップ」は、歯１
２６０／１２６１の再構成された形状（特に、半円形の底部ランド、ほぼ尖った
頂部ランド、および隣接する歯の間に放物線状の谷を形成する漸増フィレット半
径）に起因する。

【００４１】 ステッチング部材４０および４１が改変されて、強調されたバックラッシュ突
出部を含む場合には、それにより作製されるステッチングパターンは、図１０に
示される。図示のように、このステッチングパターンは依然として、外向き／内
向きに方向付ける凹み３８８／３８９の中央列３８７、および隣接する外向きに
方向付けた凹み３８８（図１０の上から見た場合）の間に長手方向に広がる１列
のタブ３９１を含む。凹み３８８／３８９のプロフィールがより明白であるので
、タブ３９１の高さは、凹み３８８／３８９の高さより低い。

【００４２】 本発明を、特定の好ましい実施態様に関して図示し、記載したが、本明細書を
読み、理解することによって、均等な変更および改変が当業者に相当されること
が明らかである。例えば、ステッチングギアは、ストック材料の１つ以上の層の
重なり部分をステッチングするための、他の種類の機械および方法において使用
され得る。本発明は、このような等価の変更および改変の全てを包含する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、内部機械部品の観察を可能にするために、観察者に最も近い、機械の
ハウジングの側面パネルを除去したクッション変換機の側面図であり、この機械
はクッション製品の中央帯を圧縮し、圧印加工し、および／または接続する、ス
テッチングアセンブリを含む。

【図２Ａ】 図２Ａは、ステッチングアセンブリの回転部材、すなわち雌ステッチング部材
の側面図である。

【図２Ｂ】 図２Ｂは、雌ステッチング部材の分解端縁図である。

【図２Ｃ】 図２Ｃは、雌ステッチング部材の組み立てられた端縁図である。

【図３Ａ】 図３Ａは、ステッチングアセンブリの別の回転部材、すなわち雄ステッチング
部材の側面図である。

【図３Ｂ】 図３Ｂは、雄ステッチング部材の分解端縁図である。

【図３Ｃ】 図３Ｃは、雄ステッチング部材の組み立てられた端縁図である。

【図４Ａ】 図４Ａは、図２Ｂの線４Ａ−４Ａから見た、雌ステッチングの一部を形成する
歯付フラットディスク部材の代表的な１つの図である。

【図４Ｂ】 図４Ｂは、図２Ｂの線４Ｂ−４Ｂから見た、雌ステッチング部材の一部を形成
する、小直径環状フラットディスク部材の代表的な１つの図である。

【図５Ａ】 図５Ａは、図３Ｂの線５Ａ−５Ａから見た、雄ステッチング部材の一部を形成
する、歯付フラットディスク部材の代表的な１つの図である。

【図５Ｂ】 図５Ｂは、図３Ｂの線５Ｂ−５Ｂから見た、雄ステッチング部材の一部を形成
する、大直径環状フラットディスク部材の代表的な１つの図である。

【図５Ｃ】 図５Ｃは、図３Ｂの線５Ｃ−５Ｃから見た、雄ステッチング部材の一部を形成
する、小直径環状フラットディスク部材の代表的な１つの図である。

【図６】 図６は、ステッチングアセンブリにより接続されたその中央帯を有するクッシ
ョン製品の概略図である。

【図７】 図７は、図６の線７−７に沿って見た、断面図である。

【図８】 図８は、ステッチング部材の２つの部品の部分平面図であり、これらの部品が
きつく噛み合った状態で示される。

【図９】 図９は、きつく噛み合った部品の改変したバージョンを示す以外は、図８に類
似の部分平面図である。

【図１０】 図１０は、図９に示される改変した部品がステッチングアセンブリに使用され
るときの、クッション製品の中央帯の概略断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１１月１０日（２０００．１１．１０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 クッション製品の完全性を維持するために、クッション製品の中央部はまた、
この製品の接続された部分の開口または分離（これは通常「アンジッパリング（
ｕｎｚｉｐｐｅｒｉｎｇ）」と呼ばれる。）をさらに防止するために「ステッチ
ング」されている。例えば、米国特許第４，９３７，１３１号および／または米
国特許第４，９６８，２９１号において、穿孔がクッション製品の圧印加工され
た部分に回転部材の歯から半径方向外側に延びる突出部により形成される。別の
例では、米国特許第６，０３５，６１３号において、圧印加工された部分に回転
部材の１つ上に隣接する突出部の間に 隣接する突出部（平歯）の半径方向外側
端から半径方向内側にずらされた、そして隣接する突出部の間に周囲に間隔を空
けた、切断エッジにより、タブが形成される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クッション変換機（１５）であって、該クッション変換機は
   、シート状ストック材料を、ストック材料の重なり部分を有するクッションの三
   次元ストリップに変換する、変換アセンブリ（３１、３２）を備え； 該変換アセンブリ（３１、３２）は、ステッチングアセンブリ（３２）を有し
   、該ステッチングアセンブリは、第一ステッチング部材（４０）および第二ステ
   ッチング部材（４１）を含み、該ステッチング部材の各々は、該ステッチング部
   材（４０、４１）の回転中に噛み合って係合する、半径方向外向きに延びる複数
   の突出部（２２０、２３４）を有し； 該第一ステッチング部材（４０）は、少なくとも１つの凹部（２２６）を有し
   、そして該第二ステッチング部材（４１）は、該ステッチング部材（４０、４１
   ）の回転中に該凹部（２２６）に受容される切断エッジ（２３７）を有して、該
   ストック材料の該重なり部分に１列のスリット（３９３）を切り込み、該ストッ
   ク材料の該重なり部分をインターロックするための少なくとも１列のタブを形成
   し； ここで、該切断エッジ（２３７）が、隣接する突出部（２３４）の半径方向外
   側の末端から半径方向内向きにずれており、該第二ステッチング部材（４１）の
   隣接する突出部（２３４）の間に半径方向に配置され、そして円周方向間隔が、
   隣接する突出部（２３４）の間の円周方向空間より小さい、クッション変換機。
2. 【請求項２】 ストック材料の重なり端縁を一緒にステッチングしてクッシ
   ョンの三次元ストリップを製造するための、ステッチングアセンブリ（３２）で
   あって、該ステッチングアセンブリは、第一ステッチング部材（４０）および第
   二ステッチング部材（４１）を備え、該ステッチング部材の各々が、該ステッチ
   ング部材（４０、４１）の回転中に噛み合って係合する、半径方向外向きに延び
   る複数の突出部（２２０、２３４）を有し； 該第一ステッチング部材（４０）は、少なくとも１つの凹部（２２６）を有し
   、そして該第二ステッチング部材（４１）は、該ステッチング部材（４０、４１
   ）の回転中に該凹部（２２６）に受容される切断エッジ（２３７）を有して、該
   ストック材料の該重なり部分に１列のスリット（３９３）を切り込み、該ストッ
   ク材料の該重なり部分をインターロックするための少なくとも１列のタブを形成
   し； ここで、該切断エッジ（２３７）が、半径方向に配置された隣接する突出部（
   ２３４）の半径方向外側の末端から半径方向内向きにずれており、 ここで、該切断エッジ（２３７）が、該第二ステッチング部材（４１）に隣接
   する突出部（２３４）の間に半径方向に配置され、そして円周方向の間隔が、隣
   接する突出部（２３４）の間の円周方向の間隔より小さい、ステッチングアセン
   ブリ。
3. 【請求項３】 前記切断エッジ（２３７）が、前記隣接する突出部（２３４
   ）に対して半径方向中心に配置される、請求項１または２に記載のクッション変
   換機（１５）またはステッチングアセンブリ（３２）。
4. 【請求項４】 前記切断エッジ（２３７）の外径が、前記突出部（２３４）
   の内径より小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクッション変換機（１
   ５）またはステッチングアセンブリ（３２）。
5. 【請求項５】 前記切断エッジ（２３７）の外径が、前記突出部（２３４）
   のピッチ円より大きい、請求項４に記載のクッション変換機（１５）またはステ
   ッチングアセンブリ（３２）。
6. 【請求項６】 前記第二ステッチング部材（４１）が、前記突出部（２３４
   ）の間の空間に半径方向に広がる谷整列部分（２３６）を有する切断ホイール（
   ２３２）を備え、そして該谷整列部分（２３６）が切断エッジ２３７を有する、
   請求項１〜５のいずれかに記載のクッション変換機（１５）またはステッチング
   アセンブリ（３２）。
7. 【請求項７】 前記谷整列部分（２３６）の各々が、前記切断エッジ（２３
   ７）の各半径方向側部を囲む凹状エッジプロフィールをさらに有する、請求項６
   に記載のクッション変換機（１５）またはステッチングアセンブリ（３２）。
8. 【請求項８】 前記谷整列部分（２３６）の各々が、リリーフ（２３８）を
   有して前記凹状エッジプロフィールを形成する、請求項７に記載のクッション変
   換機（１５）またはステッチングアセンブリ（３２）。
9. 【請求項９】 前記リリーフ（２３８）が、前記切断エッジ（２３７）の１
   つの半径方向エッジから前記谷整列部分（２３６）の少なくとも半径方向端部へ
   と延びる、半円形切欠きを有する、請求項８に記載のクッション変換機（１５）
   またはステッチングアセンブリ（３２）。
10. 【請求項１０】 クッション変換機（１５）であって、シート状ストック材
    料を、ストック材料の重なり部分を有するクッションの三次元ストリップに変換
    する、変換アセンブリ（３１、３２）を備え； 該変換アセンブリ（３１、３２）が、圧印加工アセンブリ（３２）を有し、該
    圧印加工アセンブリが、第一圧印加工部材（４０）および第二圧印加工部材（４
    １）を有し、該圧印加工部材の各々が、該ステッチング部材（４０、４１）の回
    転中に噛み合って係合する、複数の半径方向外向きに伸びる突出部（２２０、２
    ３４）を有し； 該突出部（２２０、２３４）が、噛み合う突出部の間に強調されたバックラッ
    シュが存在するよう形成される、クッション変換機。
11. 【請求項１１】 前記強調されたバックラッシュが、その頂部ランドが別の
    ステッチング部材の底部ランドに接触して配置され、そしてその深さ方向が他方
    の部材の歯元円に対して垂直に配置される場合に、突出部の両方の半径方向側部
    に半径方向クリアランスを有する、請求項１０に記載のクッション変換機（１５
    ）。
12. 【請求項１２】 前記突出部が、半円形底部ランド、ほぼ尖った頂部ランド
    、および／または隣接する歯の間に放物線状の谷を形成する漸増フィレットを有
    する、請求項１０または１１に記載のクッション変換機（１５）。
13. 【請求項１３】 前記第一圧印加工部材（４０）が、少なくとも１つの凹部
    （２２６）を有し、そして前記第二圧印加工部材（４１）が、該圧印加工部材（
    ４０、４１）の回転中に該凹部（２２６）に受容される切断エッジ（２３７）を
    有して、前記ストック材料の重なり部分において１列のスリット（３９３）を切
    り込み、該ストック材料の重なり部分をインターロックするための、少なくとも
    １列のタブを形成する、請求項１０〜１２のいずれかに記載のクッション変換機
    （１５）。
14. 【請求項１４】 前記切断エッジ（２３７）が、前記第二圧印加工部材（４
    １）の隣接する突出部（２３４）の間に半径方向に配置され、そして円周方向の
    広がりが隣接する突出部（２３４）の間の円周方向の空間より小さい、請求項１
    ３に記載のクッション変換機（１５）。
15. 【請求項１５】 前記圧印加工部材（４０、４１）の間のピンチ圧を制御す
    る制御機構をさらに備える、請求項１０〜１４のいずれかに記載のクッション変
    換機（１５）。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれかに記載の機械（１５）またはス
    テッチングアセンブリ（３２）により作製される、クッション製品。
17. 【請求項１７】 重なり部分（２８２）を有する少なくとも１つの層（３７
    ７、３７８、３７９）のストック材料から形成される、ダンネージ製品（３７５
    ）であって、該重なり部分が、内向きに方向付ける凹み（３８９）と交互になっ
    た１列の外向きに方向付ける凹み（３８８）、および少なくとも１列のタブ（３
    ９１）を有し、該タブ（３９１）の高さが、該凹み（３８８）の高さより低い、
    ダンネージ製品。
18. 【請求項１８】 前記タブ（３９１）が、側方に間隔を空けた、平滑なエッ
    ジスリットにより規定され、そして前記１列の凹みの相対的に隣接する凹みの反
    対方向に、ストック材料の層からパンチされる、請求項１７に記載のダンネージ
    製品（３７５）。