JP2002541943A - ポケットコイルばねのストリングを形成するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポケットコイルばね（１４）のストリング（１２）が、折り畳まれた、好ましくは熱溶着可能な布地（１６）の上層と下層の間に圧縮ばねを挿入することによって形成される。ばねが圧縮構成で維持され、長手方向シーム（５４）が、布地（１６）の自由縁部を熱溶着して互いに接合する。続いて、圧縮ばね（１４）を伸長構成に弛緩することができ、その後、隣接するばね（１４）間で布地（１６）に横方向シーム（８０）が形成され、それにより各ばね（１４）が布地ポケット（８６）内部に封入される。ポケットコイルばね（１４）のストリング（１２）は、有利には、布地（１６）の層（２４、２６）間に挿入された後にばね（１４）の向きを変更する必要がないように形成され、それにより、ポケットコイルばね（１４）の回転または向きの変更に関連する欠点および複雑さを回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、１９９９年４月１６日に出願され、全体を参照により本明細書に組
み込む米国特許出願０９／２９３２２１号の一部継続出願である。 （発明の背景） 本発明は、一般にマットレスやクッションなどのためのばねアセンブリに関す
るものであり、より詳細には、マットレス、クッション、ばねユニットなどのた
めの、一連の連結された個別ポケットコイルばね（封入コイルばね）を作成する
ための方法およびシステムに関するものである。

【０００２】 ポケットコイルばねは、しばしばマーシャル構成と呼ばれ、この構成では、各
コイルばねが独自の布地サックまたはポケット内部に封入されている。サックま
たはポケットは、通常、互いに接続された２つの重ねられた布地ストリップの間
に、このストリップに沿って離隔した横方向ライン沿いに間を隔てて画定される
。２層布地ストリップは、通常、２倍の幅の布地のストリップを長手方向中心線
に沿って折り畳み、長手方向シームに沿って互いに接続すべきストリップの反対
未接合側縁部に沿うように重なり合う層を残し、層間にばねが挿入された後に、
横方向接続ライン間に画定されたポケットを閉じることによって形成される。

【０００３】 ポケット収容型ばねの製造に関して多くの技法が導かれており、ある技法は、
ワイヤばねの挿入前に布地層内部にポケットを形成することを企図しており、別
の技法は、ストリップの層間に圧縮ワイヤばねを挿入し、その後、隣接するばね
の間の横方向ラインに沿って２つの層を互いにステッチするか、あるいはその他
の方法で接合することによってポケットを作成することを企図している。使用さ
れる技法に関係なく、布地は、ばねの挿入後、通常は層の自由縁部に平行な線に
沿って２つの層を互いにステッチするか、または溶着することによってばねの周
りで閉じられる。ステッチングによって層を互いに接合することは、近年では主
に、感熱布地および超音波溶着技法の使用で代替されている。ポケットコイルば
ねのストリング（列状体）を製造するための既知のシステムおよび技法の例は、
米国特許第４４３９９７７号、４２３４９８３号、および５６１３２８７号に開
示されており、各特許を参照により本明細書に組み込む。

【０００４】 具体的には、米国特許第４４３９９７７号では、互いに熱溶着することができ
る２つの重なり合う層からなる細長い布地ストリップ内の個別ポケットにコイル
ばねを封入するための方法および装置が開示されている。布地ストリップは、案
内経路に沿って供給され、その際、圧縮ばねは、ばねの軸を実質的に層の平面に
直角または垂直にして層間に挿入される。その後、ばねを圧縮状態に保ちながら
布地層を長手方向および横方向で互いに熱溶着して、一連のポケットコイルを形
成する。熱溶着後、ポケットコイルは回転体アセンブリを通され、そこでばねは
、ばねの軸が布地ストリップを横切る位置まで、布地ポケット内部で通常約９０
°向きを変更される。

【０００５】 ポケットコイルばねを製造するこの方法の１つの特有の欠点は、回転プロセス
中に、ばねが互いに絡まる、または引っ掛かる傾向があり、適切な位置に到達し
ないことである。したがって、ばねの向きを変更し、絡まりを外して、所望の構
成および向きに配置するには、追加の、コストがかかる作業が必要となる。ばね
が絡まらない、または引っ掛からないとしても、依然として、ばねを所望の位置
に正しく位置合わせし、ばねの長手方向軸を、互いに、かつ個別ポケットを画定
する横方向シームに実質的に平行な状態にするという難点が生じる場合がある。

【０００６】 このタイプの操作に伴う別の一般的な問題は、ポケット収容型ばねの回転中に
、ばねが引っ掛かっり、または絡まっているか否か、回転プロセスが正常である
か否かに関わらず、ばねを取り巻く布地がしばしば傷付いたり、破れたり、穴が
開いたりすることである。一形態では、ばねを米国特許第４４３９９７７号に開
示されたパドルによって叩いて、ポケット内部でのばねの回転を行う。明らかに
、パドルでポケットを繰り返し叩くことにより布地材料がひどく傷付くことがあ
り、しかも布地ポケット内部でのばねの正確な位置決めが信頼できないものであ
ることが実証されることがある。これを行うとき、傷付いたポケットを補修する
か、またはストリングから除去する必要が生じ、それによりプロセスが中断され
、ポケットコイルばねの製造に顕著な操作者の介入および中断時間が必要となる
。

【０００７】 したがって、従来技術の上述の欠点を克服し、概ね平行な秩序立った配列にば
ね軸を位置合わせするためにポケット内部でばねを回転させる必要がなく、かつ
ばねが引っ掛かるか、または絡まることがないように操作者が介入する必要もな
く、さらに、ばねを取り巻く布地の損傷を補修する必要もないポケットコイルば
ねのストリングを形成するための方法およびシステムが求められている。さらに
、必要な労働介入およびそれに関連する資源を最小限に抑えることによってコス
ト作業効果の高いポケットコイルばねのストリングを製造するための商業的に実
行可能な方法およびシステムを提供することも常に求められている。

【０００８】 （発明の概要） 本発明は、性能面で効果的であり、しかも必要な材料および労働を最小限に抑
えることによりコスト効果が高いポケットコイルばねのストリングを製造するた
めの改良型の方法およびシステムを提供することによって、従来技術の上述の欠
点およびその他の欠点を克服する。本発明によるばねを布地内に挿入する態様お
よびポケットの形成は、ポケット内部でばねを回転させたり、向きを変更する必
要がなく、しかも、傷付いていない布地ポケット内部にばらつきなく位置合わせ
されたばねを信頼可能に生成するための効率良く信頼可能な製造システムおよび
関連方法を提供する。

【０００９】 本発明は、好ましくは、折り畳まれ、熱溶着される布地の上層と下層の間に圧
縮コイルばねを挿入することから始まる。本発明は、布地がばね挿入ステーショ
ンを通るときに、圧縮ばねが、折り畳まれた布地の層間に間隔をあけて個別に挿
入されるように布地がばね挿入ステーションを通して順送りされ、または引き出
されるような連続製造プロセスである。ばねは、布地の層間に圧縮構成で維持さ
れ、長手方向シームが布地に形成されて、布地の長手方向折り畳み線と反対側の
、層の自由縁部近傍で２つの層を互いに接合する。布地は熱溶着可能な材料であ
るので、好ましくは、長手方向シームは、協働する熱溶着ヘッドとアンビルによ
って形成される。ばねは、長手方向溶着ステーションを過ぎて進んだ後、布地内
部で弛緩し、伸長することができ、ばねの長手方向軸が布地の長手方向シームに
概ね垂直な直立姿勢になる。好ましくは、布地内部でのばねの弛緩および伸長は
、本発明の様々な代替実施形態によれば、ばねを挟んで向かい側にある一対の回
転部材によって制御される。現在好ましい実施形態での回転部材は、ばねの長手
方向軸に概ね平行な回転軸を有する一対の逆向きに回転するホイールであってよ
い。このホイールは、伸長中に各ばねを部分的に取り巻くように組み合わさる複
数の弧状凹部を含む。あるいは、回転部材は、それぞれ一対の離隔したローラの
上を通る一対のバンドを含むことができる。布地およびばねはバンド間を通り、
バンド間の離隔距離は下流方向に増大し、それによりバンド間でのばねの伸長を
制御する。どちらの実施形態でも、ばねは、伸長中に直立姿勢で支持される。

【００１０】 ばねが布地内部で伸長した後、好ましくは、横方向溶着ヘッドがばね軸に概ね
平行に各ばね間の布地をシールすることによって個々のポケットを形成する。横
方向シームを布地に形成して、個々のばねに関する個別ポケットを完成させる。
最後に、一対の向かい合う、回転する移送ホイールが、ポケット収容型ばねのス
トリングを前方に順送りし、または移動し、それにより上述した様々なステーシ
ョンを通して布地およびそれに封入されたばねを進ませる。

【００１１】 あるいは、ポケット形成プロセスを通じてばねの向きが概ね変更されずに維持
され、それによりポケット内部でのばねの向き変更や回転などが回避される。さ
らに、布地に形成された長手方向シームは、結果として得られるポケットコイル
ばねのストリング内の個々のばねポケットの側部に位置決めされ、それにより「
偽りのロフト（ｆａｌｓｅ ｌｏｆｔ）」と呼ばれる、当技術分野で知られてい
る問題を回避する。偽りのロフトは、マットレスがはじめに購入されたときにば
ねの端部とカバー材料の距離がかなり均一になるように、長手方向に延びるシー
ムが、ばねの端部からある距離だけ離れてカバー材料を保持するときに起こるも
のである。マットレスまたはクッションがある期間使用された後、ポケットコイ
ル・ストリングにおいて長手方向に延びるシーム、または他の余剰布地がつぶさ
れる場合があり、それにより凹んだ領域または区域が残る。マットレスまたはク
ッションが継続的に使用されると、マットレスまたはクッションの支持面全体が
同様につぶされ、実質的に平たく見えるようになる。使用者は、この現象の原因
を理解できず、それをマットレスまたはクッションの欠陥とみなすことがある。

【００１２】 そのため、本発明では、ばねのストリングの長手方向シームをストリングの側
部に位置決めし、かつ、依然としてポケット内部で個々のばねを回転させたり、
向きを変更させる必要をなくし、その結果生じる布地の損傷および他の関連する
問題を回避することによって偽りのロフトの問題を回避する。

【００１３】 これもまた偽りのロフトおよびそれに関連する問題を緩和する助けとなる本発
明の別の特徴は、非線形プロフィルを有する樽形ばね、または他のそのようなば
ねに特に有用である。そのようなばねを用いるとき、ストリング内の隣接ばね間
の横方向シームは、ばねのプロフィルに一致した形状となり、それによりばねの
周りによりきつく、より一致した形状となる布地ポケットを生成してばねの周り
の布地の襞または余剰な弛みがなくなるように成形される。

【００１４】 本発明の目的および特徴は、添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明から
より容易に明らかになろう。

【００１５】 （発明の詳細な説明） 図１を参照すると、本発明によるポケットコイルばね１４のストリング１２を
形成するためのシステム１０と、それに関連する方法との第１の現在好ましい実
施形態が示されている。好ましくは当技術分野で周知のように熱溶着可能な布地
１６が、図１に示されるように、供給ロール１８からローラ２０の周りを介して
供給される。あるいは、布地１６はコットンまたは別の適切な材料であってよい
。布地１６は、布地１６の長手方向中心線とほぼ合致する長手方向折り畳み線２
２に関して長手方向で概ね半分に折り畳まれる。布地１６は、長手方向折り畳み
線２２に関して折り畳まれて、長手方向折り畳み線２２から離れた自由縁部２８
をそれぞれ有する布地１６の第１の上側の層２４および第２の下側の層２６を生
成する。折り畳まれた布地１６は、ばね挿入ステーション３４に入る前に上側イ
ンプット・ローラ３０および下側インプット・ローラ３２を通る。ローラ２０、
３０、および／または３２は、回転可能に駆動することができる。

【００１６】 ばね挿入ステーション３４は、圧縮コイルばね１４を内部に受け入れるカップ
形ばね受け先端部３８を有する往復挿入プランジャ３６を含む。プランジャ３６
は、層２４、２６の間に圧縮ばね１４を挿入するために延び、後で挿入する別の
圧縮ばね１４を受け取るために後退する。ばね１４は、形成され、圧縮され、ば
ね挿入プランジャ３６に装填され、布地１６は、折り畳みを実行するための任意
の数の周知システムおよび方法の１つに従って折り畳まれる。あるいは、ばね挿
入ステーション３４は、ばね１４を圧縮された状態に保って、折り畳まれた布地
１６内部にばね１４を導く２つのＵ字形のプロフィルを備えていてもよい。この
方法では、プロフィルが戻る間、ときにばね１４はホーン（角状体；図示せず）
によって保持される。

【００１７】 布地１６がシステム１０を通って進むとき、層２４、２６の間に挿入されたば
ね１４は、特に図１および図２に示されるように、布地１６のそれぞれ上面およ
び下面にある上側支持プレート４０と下側支持プレート４２の間で圧縮された構
成で維持される。好ましくは、支持プレート４０、４２は、布地１６の自由縁部
２８と長手方向折り畳み線２２との間に中心を合わされ、ばね挿入ステーション
３４近傍でより広い領域４４を含んでいてもよい。この領域４４は、布地１６お
よびばね１４がシステム１０の後続部分を通って進むのに対応して、プレート４
０、４２間での離隔がより小さい領域４６に向って下流方向にテーパになってい
る。

【００１８】 さらに、布地１６の長手方向折り畳み線２２および自由縁部２８近傍で回転す
るように取り付けられた複数の離隔した整列ホイール４８が、システム１０を通
る布地１６の移動を制御し、方向付ける。整列ホイールは、好ましくは、布地１
６に係合する複数の突起５０を含み、システム１０の様々なステーションおよび
構成要素に関して整列された向きで布地１６の移動を維持する。

【００１９】 図１および図２に示されるように、長手方向シーム形成ステーション５２が、
布地１６の自由縁部２８近傍でばね挿入ステーション３４の下流に配置される。
圧縮ばね１４が層２４、２６間に挿入された後、長手方向シーム形成ステーショ
ン５２が、それぞれの自由縁部２８近傍で布地１６の上層２４と下層２６を接合
し、それにより、初期的に布地１６内部にばね１４を封入する。現在好ましい実
施形態では、溶着係合と係合解除を協働するために、下層２６の下方に位置決め
されたアンビル（台座）５８に対して下方向および上方向にそれぞれ往復運動す
る熱溶着ヘッド５６の間に長手方向シーム５４が形成される。往復溶着ヘッド５
６とアンビル５８は協働して、当業者に周知のように超音波や熱などで当該層２
４、２６を溶着することによって布地１６に長手方向シーム５４を形成する。あ
るいは、熱溶着ヘッド５６を静止したままアンビル５８を往復運動させることも
できる。長手方向シーム５４の形成および溶着の間、ばね１４は、長手方向シー
ム５４に概ね垂直な長手方向軸６０を有するように圧縮された状態で保たれる。
ステッチング、ステープル、または他の手段など、層２４、２６を互いに接合し
てシームを形成するための他の手段も十分に本発明の範囲内にあることを理解さ
れたい。

【００２０】 第１の移送ステーション６２が、長手方向シーム形成ステーション５２の下流
に配置され、現在好ましい実施形態では４つの移送バンド６４を含む。各バンド
６４が、離隔した前方ローラ６６および後方ローラ６８の上を通り、ローラの少
なくとも一方が回転可能に駆動される。第１の移送ステーション６２での第１の
バンド対６４ａが、それらの間を通る長手方向折り畳み線２２近傍の布地１６に
接触する。移送バンド６４のもう一方の対６４ｂは、図１および図２に示される
長手方向シーム５４近傍の布地１６に接触する。バンド６４が、布地１６と接触
した状態で、離隔したローラ６６、６８の周りを介して通るとき、布地１６は供
給ローラ１８から上流ステーションを通して引張られ、下流のばね伸長ステーシ
ョン７０に向かって進められる。

【００２１】 圧縮されているばね１４は、ばね伸長ステーション７０において布地１６内部
で弛緩および伸長できるようになる。第１の実施形態では、ばね１４の伸長は、
図１に示されるように、ばね１４を挟んで向かい側にある一対の逆向きに回転す
る回転部材７２によって制御される。図１の第１の現在好ましい実施形態による
各回転部材７２の回転軸７４は、ばね１４の長手方向軸６０に概ね平行である。
各回転部材７２は複数の弧状凹部７６を含み、各凹部が、ばね１４を挟んで向か
い側にある対応する回転部材７２での同様の形状の凹部７６と組み合わさって、
各ばね１４を部分的に取り囲み、それによりばねの伸長を制御する。さらに、回
転部材７２は、より下流に位置する横方向シーム形成ステーション７８に向かっ
てばね１４および布地１６を進める助けとなる。

【００２２】 横方向シーム形成ステーション７８は、圧縮構成から布地１６内部で伸長した
各隣接ばね１４間で布地１６に横方向シーム８０を形成する。好ましくは、横方
向シーム形成ステーション７８は、図１に示されるように、横方向シーム溶着ヘ
ッド８２と、ポケットコイルばね１４の形成中のストリング１２を挟んで互いに
反対側に位置された協働横方向シーム・アンビル８４とを含む。ばね１４が横方
向シーム形成ステーション７８に向かって、かつそこを介して進むとき、ばね１
４間の布地１６が互いに接合され、それにより各ばね１４用の個別ポケット８６
が完成し、布地１６内部にばね１４が封入される。ここでもまた、ステッチング
やステープルなど横方向シーム８０を形成するための他の手段を本発明の範囲内
で使用することができることは容易に理解されよう。横方向シーム８０が形成さ
れるとき、布地１６が必要とされ、すなわち集められる。したがって、ポケット
コイルばね１４のストリング１２を退かせ、または幾分収縮させて、シーム形成
プロセスに対処しなければならない。これは、駆動式移送システムなど能動機構
を用いて、または、布地１６と移送回転部材７２との摩擦など受動的な方式で達
成することができる。

【００２３】 ばね１４の長手方向軸６０は、布地１６の横方向シーム８０に概ね平行に保た
れる。しかし、ばね１４の伸長により、布地１６の自由縁部２８に形成された長
手方向シーム５４は、特に図５および図６に示されるように、ポケットコイルば
ね１４の上端９０と下端９２の間にあるポケットコイルばね１４のストリング１
２の側部８８に概ね位置決めされる。ばね１４の長手方向軸６０が、個別の布地
ポケット８６内部で概ね互いに整列され平行であるため、本発明は、多くの従来
技術システムで必要とされる布地ポケット８６内部でのばね１４の回転を行う必
要がない。

【００２４】 図５および図６を参照すると、長手方向シーム５４は、好ましくは、横方向シ
ーム形成ステーション７８によって横方向シーム８０が形成されるときにポケッ
ト８６に取り付けられる。したがって、横方向シーム８０近傍の布地１６の領域
において、布地１６の４つの層が横方向シーム形成ステーション７８で互いに溶
着される。この態様において、シーム８０を固定するための他の方法もあること
を理解されたい。例えば、長手方向シーム５４は、横方向シーム８０によってポ
ケット８６に溶着されなくても、横方向シーム形成ステーション７８に入る前に
位置決めすることができる。さらに、長手方向シーム５４は、図面ではストリン
グのほぼ中央にあるように示されているが、ストリングの頂部と底部の間の任意
の場所に位置させることができる。

【００２５】 下流または第２の移送ステーション９４は、好ましくは、ばね１４の長手方向
軸６０に概ね平行な回転軸９８をそれぞれが有する一対の逆向きに回転する移送
ホイール９６を含む。移送ホイール９６の周縁にある複数の弧状凹部１００は、
ポケット収容型ばね１４を少なくとも部分的に取り囲むように協働し、ばね１４
を上流移送シーム形成ステーション７８から進めて排出し、その後、包装、保管
、あるいはマットレス、クッション、または内部ばねユニットに加工される。

【００２６】 本発明の１つの代替実施形態が図３および図４に示されており、図１および図
２に示される第１の実施形態の構成要素と同じ図３および図４のシステム１０の
構成要素は、同じ参照番号で識別され、それらのアイテムに関する本明細書にお
いて上で与えた前の詳細説明が、図３および図４の実施形態にも同様に適用でき
る。図３および図４に示される第２の現在好ましい実施形態は、ばね伸長ステー
ション７０で、布地１６、および布地に封入されるばね１４の上方および下方に
位置された拡散移送バンド１０２を含む。移送機構は、望みに応じてストリング
の頂部および底部、または横側部に配置される図１および図２と同様のホイール
、および／または図３および図４と同様の移送バンドを用いて実施することがで
きる。図３および図４の各移送バンド１０２は、特に図４に示されるように、前
方ローラ１０４および後方ローラ１０６の上を通る。さらに、移送バンド１０２
間の離隔距離は、下流方向に増大し、それにより移送バンド１０２間の布地１６
に位置決めされたばね１４の伸長の制御が可能になる。次いで、弛緩され、伸長
されたばね１４が下流横方向シーム形成ステーション７８に進められ、それによ
り横方向シーム８０を隣接ばね１４間に位置決めして、個別布地ポケット８６を
完成させることができる。

【００２７】 本発明の追加の特徴が図７および図８に示されており、図７に示されるように
、樽形状を有するポケットコイルばね１４ａのストリング１２を構成するために
使用するのに特に適合されている。樽形ばね１４ａは、当業界で周知であり、ば
ね１４ａの中央ターン１１０がばね１４ａの頂部ターン１１２および底部ターン
１１４よりも大きな直径を有するプロフィル１０８を含む。例えば、樽形ばね１
４ａの頂部ターン１１２および底部ターン１１４は直径約１．６２５インチであ
り、中央ターン１１０は直径約２．５インチである。ストリング１２内で樽形ば
ね１４ａが使用されるとき、ばね１４ａに隣接する横方向シーム８０ａは、図７
に示されるように、ばね１４ａのプロフィル１０８に適合する。ポケット内に収
容されたばね１４ａのプロフィル１０８に横方向シーム８０ａが一致するため、
よりきついポケットが生成され、ストリング１２内の布地１６の弛みが少なくな
り、全体的な生成物がより良くなる。特に、ばね１４ａは非線形プロフィルを有
する。樽形ばね１４ａを用いると、それに隣接する横方向シーム８０ａが凹形を
有し、横方向シーム８０ａは隣接する樽形ばね１４ａ間に位置されるので、シー
ム８０ａはＸ字形または同様の形をなす一対の外向き凹形状を有する場合がある
。横方向シーム８０ａを形成するのに適した溶着ヘッド８２ａが図８に示されて
おり、この図では、溶着ヘッド８２ａの頂部および底部近傍の隣接スタッド１１
６が中央のスタッドよりも遠く離隔されるように、図示されるパターンでいくつ
かのスタッド１１６が配列され、隣接樽形ばね１４ａのプロフィル１０８に一致
する形状となる。図７の横方向シーム８０ａは対称的であるが、他の形状も本発
明の範囲内で企図される。さらに、別の観点から見ると、本発明のこの特徴は、
樽形ばね１４ａに関してよりきつく、より一致した形状となる布地ポケットを形
成するのに有用なだけでなく、樽形ばねや、中央ターンが頂部および底部ターン
よりも小さな直径を有する砂時計形ばねなど一般に非線形のプロフィルを有する
ばねに有用である。

【００２８】 本発明の一般的な原理の上述の開示および少なくとも１つの好ましい実施形態
の前述の詳細な説明から、当業者は、本発明に加えることができる様々な変更を
容易に理解できよう。したがって、本発明者は、頭記の特許請求の範囲およびそ
の等価物の範囲によってのみ限定が加えられることを求めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のポケットコイルばねのストリングを生成するための第１の実施形態に
よるシステムおよび関連方法の概略図の上面図である。

【図２】 図１のシステムおよび方法の側面図である。

【図３】 本発明による第２の現在好ましいシステムおよび関連方法の図１と同様の図で
ある。

【図４】 図３のシステムおよび方法の側面図である。

【図５】 本発明に従って生成されたポケットコイルばねのストリングの斜視図である。

【図６】 図５の線６−６に沿って取られた布地ポケット内部に封入された個々のコイル
ばねの断面図である。

【図７】 本発明の代替実施形態に従って生成されたポケットコイルばねのストリングの
側面図である。

【図８】 図７のストリング内で横方向シームを溶着するために使用された溶着ヘッドの
部分斜視図である。

【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１３年４月９日（２００１．４．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００１】 （発明の背景） 本発明は、一般にマットレスやクッションなどのためのばねアセンブリに関す
るものであり、より詳細には、マットレス、クッション、ばねユニットなどのた
めの、一連の連結された個別ポケットコイルばね（封入コイルばね）を作成する
ための方法およびシステムに関するものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００３】 ポケット収容型ばねの製造に関して多くの技法が導かれており、ある技法は、
ワイヤばねの挿入前に布地層内部にポケットを形成することを企図しており、別
の技法は、ストリップの層間に圧縮ワイヤばねを挿入し、その後、隣接するばね
の間の横方向ラインに沿って２つの層を互いにステッチするか、あるいはその他
の方法で接合することによってポケットを作成することを企図している。使用さ
れる技法に関係なく、布地は、ばねの挿入後、通常は層の自由縁部に平行な線に
沿って２つの層を互いにステッチするか、または溶着することによってばねの周
りで閉じられる。ステッチングによって層を互いに接合することは、近年では主
に、感熱布地および超音波溶着技法の使用で代替されている。ポケットコイルば
ねのストリング（列状体）を製造するための既知のシステムおよび技法の例は、
米国特許第４４３９９７７号、４２３４９８３号、および５６１３２８７号に開
示されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００７】 したがって、従来技術の上述の欠点を克服し、概ね平行な秩序立った配列にば
ね軸を位置合わせするためにポケット内部でばねを回転させる必要がなく、かつ
ばねが引っ掛かるか、または絡まることがないように操作者が介入する必要もな
く、さらに、ばねを取り巻く布地の損傷を補修する必要もないポケットコイルば
ねのストリングを形成するための方法およびシステムが求められている。さらに
、必要な労働介入およびそれに関連する資源を最小限に抑えることによってコス
ト作業効果の高いポケットコイルばねのストリングを製造するための商業的に実
行可能な方法およびシステムを提供することも常に求められている。 国際特許出願ＷＯ９８／１１０１５明細書は、布地を封筒状に形成して、この
封筒の中に圧縮ばねを挿入する、ポケットばねの形成方法を開示している。フラ
ップ（折り返し部分）が折り畳まれて、長手方向シームによって取り付けられる
。横方向シームによって個々のポケットが生成され、それらのポケット内でばね
を回転させて、ばねの長手方向軸線を横方向シームと平行にしている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２７】 本発明の追加の特徴が図７および図８に示されており、図７に示されるように
、樽形状を有するポケットコイルばね１４ａのストリング１２を構成するために
使用するのに特に適合されている。樽形ばね１４ａは、当業界で周知であり、ば
ね１４ａの中央ターン１１０がばね１４ａの頂部ターン１１２および底部ターン
１１４よりも大きな直径を有するプロフィル１０８を含む。例えば、樽形ばね１
４ａの頂部ターン１１２および底部ターン１１４は直径約１．６２５インチ（約
４．１２７５ｃｍ）であり、中央ターン１１０は直径約２．５インチ（約６．３
５ｃｍ）である。ストリング１２内で樽形ばね１４ａが使用されるとき、ばね１
４ａに隣接する横方向シーム８０ａは、図７に示されるように、ばね１４ａのプ
ロフィル１０８に適合する。ポケット内に収容されたばね１４ａのプロフィル１
０８に横方向シーム８０ａが一致するため、よりきついポケットが生成され、ス
トリング１２内の布地１６の弛みが少なくなり、全体的な生成物がより良くなる
。特に、ばね１４ａは非線形プロフィルを有する。樽形ばね１４ａを用いると、
それに隣接する横方向シーム８０ａが凹形を有し、横方向シーム８０ａは隣接す
る樽形ばね１４ａ間に位置されるので、シーム８０ａはＸ字形または同様の形を
なす一対の外向き凹形状を有する場合がある。横方向シーム８０ａを形成するの
に適した溶着ヘッド８２ａが図８に示されており、この図では、溶着ヘッド８２
ａの頂部および底部近傍の隣接スタッド１１６が中央のスタッドよりも遠く離隔
されるように、図示されるパターンでいくつかのスタッド１１６が配列され、隣
接樽形ばね１４ａのプロフィル１０８に一致する形状となる。図７の横方向シー
ム８０ａは対称的であるが、他の形状も本発明の範囲内で企図される。さらに、
別の観点から見ると、本発明のこの特徴は、樽形ばね１４ａに関してよりきつく
、より一致した形状となる布地ポケットを形成するのに有用なだけでなく、樽形
ばねや、中央ターンが頂部および底部ターンよりも小さな直径を有する砂時計形
ばねなど一般に非線形のプロフィルを有するばねに有用である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２８】 本発明の一般的な原理の上述の開示および少なくとも１つの好ましい実施形態
の前述の詳細な説明から、当業者は、本発明に加えることができる様々な変更を
容易に理解できよう。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポケットコイルばねのストリングを形成する方法であって、 一定の供給量の布地を送り込むステップと、 布地を、長手方向折り畳み線の周りで、第１および第２の概ね平行な布地の層
   に折り畳むステップと、 第１の層と第２の層の間に一連の圧縮ばねを挿入するステップと、 長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層の自由縁部近傍に長手方
   向シームを形成するために、第１の層と第２の層を互いに接合するステップと、 各ばねの長手方向軸線が布地の長手方向シームに概ね垂直になるように、ばね
   が布地内部で少なくとも部分的に伸長できるようにするステップと、 各ばねを布地ポケット内部に封入するように、ばねの長手方向軸線に概ね平行
   に、かつ隣接ばね間に、布地に横方向シームを形成するステップと を含む方法。
2. 【請求項２】 横方向シームを形成する前であって、第１の層と第２の層を
   接合して長手方向シームを形成した後に、ばねが少なくとも部分的に伸長するこ
   とができるようになっている請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記接合および形成ステップが、布地を溶着して合わせるこ
   とによって行われる請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 ばねの伸長が、布地内部のばねを挟んで対向する一対の回転
   部材によって制御される請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 回転部材の回転軸線が、ばねの長手方向軸線に概ね平行であ
   り、各回転部材が、各ばねを部分的に取り囲むように組み合わさる複数の弧状凹
   部を備える請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 回転部材の回転軸が、ばねの長手方向軸線に概ね垂直であり
   、各回転部材が、離隔したローラを介して通るバンドを備え、バンド間の離隔距
   離が下流方向で増大し、それによりバンド間のばねの伸長を制御する請求項４に
   記載の方法。
7. 【請求項７】 布地を挟んで向かい側に離隔された、横方向シームが形成さ
   れる位置よりも下流に位置する一対の回転移送部材間に布地を引張るステップを
   さらに含み、前記回転移送部材が、各ばねを部分的に取り囲むように組み合わさ
   る複数の弧状凹部を備える請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 長手方向シームが、形成されたポケットコイルばねのストリ
   ングにおいて、ばねの頂端部と底端部の間にあるばねの側部に概ね位置決めされ
   る請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 第１の層と第２の層を接合して長手方向シームを形成する間
   ばねが圧縮されており、隣接ばね間に横方向シームが形成される間ばねが圧縮解
   除されている請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 ばねの長手方向軸線の向きがプロセス全体を通して概ね変
    わらない請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記挿入ステップが、横方向シームに隣接する概ね非線形
    のプロフィルを有する圧縮ばねを挿入するステップをさらに含み、前記横方向シ
    ームの形成ステップが、隣接ばねのプロフィルの少なくとも一部に概ね対応する
    ように横方向シームを形成するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】 挿入されるばねが樽形である請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記挿入ステップが、圧縮樽形ばねを挿入するステップを
    さらに含み、前記横方向シームの形成ステップが、樽形ばねに隣接して概ね凹形
    の形状を有するように横方向シームを形成するステップをさらに含む請求項１に
    記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記各ステップが、請求項１に記載された順序で行われる
    請求項１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 ポケットコイルばねのストリングを形成する方法であって
    、 熱溶着可能な一定の供給量の布地を送り込むステップと、 布地を、長手方向折り畳み線の周りで、第１および第２の概ね平行な布地の層
    に折り畳むステップと、 第１の層と第２の層の間に一連の圧縮ばねを挿入するステップと、 長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層の自由縁部近傍に長手方
    向シームを形成するために、第１の層と第２の層を互いに熱溶着するステップと
    、 各ばねの長手方向軸線が布地の長手方向シームに概ね垂直になるように、ばね
    が布地内部で少なくとも部分的に伸長できるようにするステップであって、ばね
    の伸長が、布地内部のばねを挟んで向かい側にある一対の回転部材によって制御
    されるステップと、 各ばねを布地ポケット内部に封入するために、ばねの長手方向軸線に概ね平行
    に、かつ隣接ばね間に、布地に横方向シームを熱溶着するステップと、 布地を挟んで向かい側に離隔された、横方向シームが形成される位置よりも下
    流に位置する一対の回転移送部材間に布地を引張るステップと を含む方法。
16. 【請求項１６】 前記各ステップが、請求項１５に記載された順序で行われ
    る請求項１５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 ポケットコイルばねのストリングを形成する方法であって
    、 一定の供給量の布地を送り込むステップと、 布地を、長手方向折り畳み線の周りで、第１および第２の概ね平行な布地の層
    に折り畳むステップと、 第１の層と第２の層の間に一連の圧縮ばねを挿入するステップと、 長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層の自由縁部近傍に長手方
    向シームを形成するために、第１の層と第２の層を互いに接合するステップと、 各ばねが布地ポケット内部に挿入されるときに、各ばねを布地ポケット内部に
    封入するために、隣接ばね間で布地に横方向シームを形成するステップと を含み、 前記挿入ステップが、横方向シームに隣接する概ね非線形のプロフィルを有す
    る圧縮ばねを挿入するステップをさらに含み、前記横方向シームの形成ステップ
    が、隣接ばねのプロフィルの少なくとも一部に概ね対応するように横方向シーム
    を形成するステップをさらに含む方法。
18. 【請求項１８】 ばねが樽形であり、横方向シームが、樽形ばねに隣接して
    、概ね凹形の形状を有するように形成される請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 ポケットコイルばねのストリングを形成するためのシステ
    ムであって、各ばねが、布地からなるポケット内部に封入されるシステムにおい
    て、 長手方向折り畳み線の周りで折り畳まれた布地の第１の層と第２の層の間に圧
    縮ばねを個別に挿入するばね挿入ステーションと、 ばね挿入ステーションよりも下流に位置する長手方向シーム形成ステーション
    であって、長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層の自由縁部近傍
    に長手方向シームを形成するために、布地の第１の層と第２の層を互いに接合す
    る長手方向シーム形成ステーションと、 長手方向シーム形成ステーションよりも下流に位置するばね伸長ステーション
    であって、各ばねの長手方向軸線が長手方向シームに概ね垂直になるように、ば
    ねが第１の層と第２の層の間で少なくとも部分的に伸長できるようにするばね伸
    長ステーションと、 長手方向シーム形成ステーションよりも下流に位置する横方向シーム形成ステ
    ーションであって、隣接するばねの各対を離隔し、それにより各ばねが布地ポケ
    ット内部に挿入されるときに各ばねを布地ポケット内部に封入するように布地に
    横方向シームを形成する横方向シーム形成ステーションと、 それぞれのステーションを通して布地および布地内部に収容されたばねを進め
    る移送ステーションと を備えるシステム。
20. 【請求項２０】 移送ステーションが、布地を挟んで向かい側に離隔され、
    ばね伸長ステーションよりも下流に位置する一対の回転移送部材をさらに備え、
    前記回転移送部材が、各ばねと、ばねを取り囲む布地とを部分的に取り囲むよう
    に組み合わさる複数の弧状凹部を備え、それにより当該ステーションを通して布
    地および布地内部に収容されたばねを引張るようになっている請求項１９に記載
    のシステム。
21. 【請求項２１】 ばね伸長ステーションが、布地内部のばねを挟んで向かい
    側にある一対の回転部材をさらに備える請求項１９に記載のシステム。
22. 【請求項２２】 前記回転部材の回転軸線が、ばねの長手方向軸線に概ね平
    行であり、各回転軸が、各ばねを部分的に取り囲むように組み合わさる複数の弧
    状凹部を備える請求項２１に記載のシステム。
23. 【請求項２３】 前記回転部材の回転軸線が、ばねの長手方向軸線に概ね垂
    直であり、各回転部材が、離隔した回転取付けローラを介して通るバンドを備え
    、バンド間の離隔距離が、下流方向で増大し、それによりバンド間でのばねの伸
    長を制御する請求項２１に記載のシステム。
24. 【請求項２４】 長手方向シーム形成ステーションおよび横方向シーム形成
    ステーションのそれぞれが、布地に熱溶着部を形成するために協働する熱溶着ヘ
    ッドとアンビルをさらに備える請求項１９に記載のシステム。
25. 【請求項２５】 横方向シーム形成ステーションにある溶着ヘッドおよびア
    ンビルが、隣接ばねの非線形プロフィルに適合する横方向シームを生成するよう
    に構成されている請求項２４に記載のシステム。
26. 【請求項２６】 ばねの長手方向軸線の向きが、ばね挿入ステーションから
    、ポケットコイルばねのストリングの形成を通じて概ね変わらない請求項１９に
    記載のシステム。
27. 【請求項２７】 横方向シーム形成ステーションが、隣接ばねの非線形プロ
    フィルに適合する横方向シームを形成する請求項１９に記載のシステム。
28. 【請求項２８】 ポケットコイルばねのストリングを形成するためのシステ
    ムであって、各ばねが、布地からなるポケット内部に封入されるシステムにおい
    て、 長手方向折り畳み線の周りで折り畳まれた布地の第１の層と第２の層の間に圧
    縮ばねを個別に挿入するばね挿入ステーションと、 ばね挿入ステーションよりも下流に位置する長手方向シーム形成ステーション
    であって、布地の第１の層と第２の層を互いに熱溶着するために協働する熱溶着
    ヘッドとアンビルを含み、長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層
    の自由縁部近傍に長手方向シームを形成する長手方向シーム形成ステーションと
    、 長手方向シーム形成ステーションよりも下流に位置するばね伸長ステーション
    であって、布地内部にあるばねを挟んで向かい側にある一対の回転部材を含み、
    各ばねの長手方向軸線が長手方向シームに概ね垂直になるように、ばねが第１の
    層と第２の層の間で少なくとも部分的に伸長できるようにするばね伸長ステーシ
    ョンと、 ばね伸長ステーションよりも下流に位置する横方向シーム形成ステーションで
    あって、隣接するばねの各対の間で布地に横方向シームを熱溶着するために協働
    する熱溶着ヘッドとアンビルを含み、それにより各ばねが布地ポケット内部に挿
    入されるときに各ばねを布地ポケット内部に封入する横方向シーム形成ステーシ
    ョンと、 前記各ステーションを通して布地および布地内部に収容されたばねを進ませる
    移送ステーションであって、布地を挟んで向かい側に離隔され、ばね伸長ステー
    ションよりも下流に位置する一対の回転移送部材を含む移送ステーションと を備えるシステム。
29. 【請求項２９】 横方向シーム形成ステーションの溶着ヘッドおよびアンビ
    ルが、隣接ばねの非線形プロフィルに適合する横方向シームを生成するように構
    成される請求項２８に記載のシステム。
30. 【請求項３０】 ポケットコイルばねのストリングを形成するためのシステ
    ムであって、各ばねが、布地からなるポケット内部に封入されるシステムにおい
    て、 長手方向折り畳み線の周りで折り畳まれた布地の第１の層と第２の層の間に圧
    縮ばねを個別に挿入するばね挿入ステーションであって、各ばねは、その頂部と
    底部の間で非線形プロフィルを有しているばね挿入ステーションと、 ばね挿入ステーションよりも下流に位置する長手方向シーム形成ステーション
    であって、長手方向折り畳み線と反対側の、第１および第２の層の自由縁部近傍
    に長手方向シームを形成するために、布地の第１の層と第２の層を互いに接合す
    る長手方向シーム形成ステーションと、 ばねが第１の層と第２の層の間で少なくとも部分的に伸長できるようにするば
    ね伸長ステーションと、 隣接ばねの各対を離隔し、それにより各ばねが布地ポケット内部に挿入される
    ときに各ばねを布地ポケット内部に封入するように、布地に横方向シームを形成
    する横方向シーム形成ステーションであって、前記横方向シームが、隣接ばねの
    プロフィルに適合する非線形プロフィルを有する横方向シーム形成ステーション
    と、 前記各ステーションを通して布地および布地内部に収容されたばねを進ませる
    移送ステーションと を備えるシステム。