JP2009536866A - 懸架機素形シート構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】広範囲の体形およびサイズにフィットしかつ順応するように調節される改善されたシート構造体を提供することにある。
【解決手段】人間工学的に適合可能なシート支持体を提供できる懸架機素形シート構造体。本発明の懸架機素形シート構造体は、全体的な快適性を最大化すると同時に、例えば人が椅子に座っているときに加えられる荷重のような荷重の局部的変化に対する適合性を向上できる多くの協働層を有している。各協働層は、この適合可能な快適性および支持体を提供するため、機素、スプリング、支持レールおよび他の要素等の独立要素を使用している。懸架機素形シート構造体はまた、フレキシブルであるだけでなく耐久性も有している懸架形シート構造体を提供すべく、整合材料も使用している。従って、懸架機素形シート構造体は、広範囲の体形およびサイズに対して最高の快適性を付与できる。
【選択図】図１

Description

本発明は荷重支持構造体に関し、より詳しくは、懸架機素形シート構造体（suspended pixelated seating structure）に関する。

殆どの人は、毎日の多くの時間を座ることに費やしている。支持（サポート）が不充分であると、生産性の低下、体疲労、または慢性背痛等の健康状態の悪化をもたらすことがある。椅子、ベンチ、マットレス、ソファーおよび他の荷重支持構造体の研究および開発に広範囲の資源が費やされている。
これまで、例えば、椅子は、クッションから個々の荷重支持要素のより複雑な組合せに至る設計を含んでいる。これらの過去の設計は、使用者の体形にとって快適な形状フィッティングの付与を含む、シート構造体により与えられる一般的な快適レベルを改善してきた。しかしながら、改善されたシート構造体でも依然として幾つかの不快感が残されている。例えばシート構造体は、種々の一般的な体形に順応させるべく調節されるが、突出した財布、飛び出た骨または体形の他の局部的凹凸部に順応することに抵抗することがある。このため、財布または他の体形凹凸部が、シート構造体により、シートに座った人の臀部内に押し込まれると不快感が生じる。

従って、快適なシート構造体を提供することにある程度の進歩がなされているが、広範囲の体形およびサイズにフィットしかつ順応するように調節される改善されたシート構造体が依然として要望されている。

懸架機素形シート構造体は、快適で耐久性のあるシート支持体を提供する。懸架機素形シート構造体は、全体的な快適性を最大化すると同時に、体形の局部的凹凸に対する適合性を向上できる多くの協働層を有している。各協働層は、例えば人が椅子に座っている場合に荷重が加えられるときに、体形の局部的突出部すなわち凹凸に対して優れた快適性および全体的により均一な特性が得られるように、機素（pixels）、スプリング、支持レールおよび他の要素等の独立要素を使用している。懸架機素形シート構造体はまた、フレキシブルであるだけでなく耐久性も有しているシート構造体を提供すべく、整合材料(aligned material)も使用している。これにより、懸架機素形シート構造体の各部分は、不均一体形、サイズ、体重および他の荷重特性に独立的に適合しかつサポートできる。

懸架機素形シート構造体は、マクロ順応層、マイクロ順応層および荷重支持層を有している。マクロ順応層は、荷重が加えられたときに、シート構造体の制御された撓みを与える。マクロ順応層は多くの１次支持レールを有し、該１次支持レールはまた、マイクロ順応層を支持している。マクロ順応層はまた、多くの引っ張り伸縮部材を有し、該引っ張り伸縮部材は、荷重が加えられたときにマクロ順応層の撓みを容易にする整合材料を備えている。マクロ順応層は更に、多くの１次支持レールの間に連結された多くの伸縮制御ストランドを有している。引っ張り伸縮部材がマクロ順応層の撓みを容易にするので、伸縮制御ストランドは、過度の撓みを防止する。従って、懸架機素形シート構造体は、高い感応性を有しかつ非常に小さい荷重に対してだけでなく、大きい荷重に対しても制御された撓みを与えるように調節される。

マイクロ順応層は、懸架機素形シート構造体に荷重が加えられたときに、付加された独立的な撓みを容易にする。マイクロ順応層は、多くの１次支持レールにより支持された多くのスプリング要素を有している。各スプリング要素は、トップおよび撓み部材を有している。各スプリング要素は、スプリング形式、懸架機素形シート構造体内のスプリング要素の相対位置、スプリング材料、スプリング寸法、懸架機素形シート構造体の他の要素への連結形式および他のファクタを含む種々のファクタに基いて、荷重が加えられたときに独立的に撓むことができる。

荷重支持層は、荷重が加えられる層である。荷重支持層は、多くのスプリング要素上に配置される多くの機素を有している。多くの機素は、多くのスプリング要素のトップに接触する。多くのスプリング要素と同様に、多くの機素も、隣接する機素の応答とは独立して、加えられた荷重に対して応答する。
従って、懸架機素形シート構造体は、協働するけれども独立的な層を有し、各層は、加えられた荷重に対して最大化された全体的な支持力および快適性を与えかつ局部的に不均一な荷重を支持するための、協働するけれども独立的な要素を有している。また、懸架機素形シート構造体により与えられる荷重支持の独立性により、隣接領域により与えられる荷重支持力に実質的な影響を与えることなく、特定領域をあらゆる荷重の不均一性に適合させることができる。

懸架機素形シート構造体の一部を示す図面である。 図１に示した懸架機素形シート構造体のより広い範囲を示す図面である。 図１に示したマクロ順応層の一部を示す図面である。 多くの引っ張り伸縮部材を備えた支持構造体フレームを示す図面である。 ４面形タワースプリングを示す図面である。 荷重を受けて撓んだ状態の図５の４面形タワースプリングを示す図面である。 ４面形タワースプリングの凡そのばね定数のプロットを示す図面である。 多くの１次支持レールに沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材を備えた懸架機素形シート構造体のマクロ順応層およびマイクロ順応層を示す平面図である。 コイルスプリングを示す斜視図である。 多くのスプリング要素が多くのコイルスプリングである懸架機素形シート構造体の一部を示す図面である。 図１０に示した懸架機素形シート構造体のより広い状態を示す斜視図である。 隣接する１次支持レールと隣接する２次支持レールとの間に連結された波形スプリングを示す斜視図である。 多くのスプリング要素が波形スプリングである懸架機素形シート構造体の一部を示す平面図である。 図１３の懸架機素形シート構造体の一部を示す斜視図である。 マイクロ順応層が２面形タワースプリングを有している構成の懸架機素形シート構造体の一部を示す斜視図である。 図１５に示した懸架機素形シート構造体の一部のより広い状態を示す斜視図である。 図１６に示した懸架機素形シート構造体の平面図である。 図１６に示した懸架機素形シート構造体の側面図である。 懸架機素形シート構造体に使用できる荷重支持層１９００の一部を示す斜視図である。 図１９に示した荷重支持層の側面図である。 多くの機素コネクタを介して側部が相互連結された多くの矩形機素を備えた荷重支持層を示す斜視図である。 図２１に示した荷重支持層の側面図である。 多くの異形機素を備えた荷重支持層を示す平面図である。 図２３に示した荷重支持層の側面図である。 図２３および図２４に示した荷重支持層の側面図である。 図２３および図２４に示した異形機素の１つを示す拡大図である。 ボルスター部材を備えた懸架機素形シート構造体を示す側面図である。

本発明の他のシステム、方法、特徴および長所は、下記の図面および詳細な説明を吟味することにより当業者には明らかになるであろう。このような全ての付加的システム、方法、特徴および長所はこの説明および本発明の範囲内に包含されかつ特許請求の範囲の記載により保護されるべきものである。

本発明は、下記の図面および説明を参照することにより、一層良く理解されよう。図面中のコンポーネンツは、必ずしも正確な縮尺で示されておらず、本発明の原理を示すべく強調されているところもある。また、同じ部品を示すのに、同じ参照番号が異なる図面を通して使用されている。
懸架機素形シート構造体は、一般に、椅子、ベッド、ベンチまたは他の荷重支持構造体等に組込まれて荷重支持構造体として機能する多くの（例えば３層の）協働層からなる組立体をいう。協働層は、付与される支持力および快適性を最大化するため、多くの独立要素を含む多くの要素を有している。多くの要素により付与される独立性の度合いは、各要素の個々の特徴、多くの要素を相互連結するのに使用される連結形式、または懸架機素形シート構造体の例えば構造的または設計的特徴に基いて定められる。以下に説明する多くの要素は、特定の個人または用途に対する荷重支持条件に適合するように、個々に設計され、位置決めされまたは形状が定められる。また、種々の多くの要素に関して以下に説明する寸法は、単なる例示であって、特定の所望の実施および以下に述べるファクタに基いて広範囲に変えることができる。

図１には、懸架機素形シート構造体１００の一部が示されている。懸架機素形シート構造体１００は、マクロ順応層１０２と、マイクロ支持層１０４と、荷重支持層１０６とを有している。
マクロ順応層１０２は、多くの１次支持レール１０８と、多くの伸縮制御ストランド１１０と、支持構造体フレームアタッチメント１１２とを有している。各１次支持レール１０８はまた、該１次支持レール１０８から延びている多くの２次支持レール１１４を有している。
支持構造体フレームアタッチメント１１２はまた、フレームアタッチメントレール１１６と、該フレームアタッチメントレール１１６に沿って設けられた多くのフレームコネクタ１１８とを有している。支持構造体フレームアタッチメント１１２はまた、多くのレールアタッチメントノード１２０と、フレームコネクタ１１８とレールアタッチメントノード１２０との間に連結された多くの引っ張り伸縮部材１２２とを有している。

マイクロ順応層１０４は、多くの１次支持レール１０８上の多くのスプリング要素１２４を有している（例えば、１次支持レール１０８により支持されまたは載置されている）。各スプリング要素１２４は、トップ１２６と、撓み部材１２８と、多くのスプリングアタッチメント部材１３０とを有している。図１に示すように、スプリング要素１２４は４面タワースプリングである。スプリング要素１２４は、後述のように、種々のスプリング形式を用いることができる。

荷重支持層１０６は、多くの機素１３２を有している。各機素１３２は、上面１３４および下面を有している。各機素１３２の下面は、少なくとも１つのスプリング要素１２４のトップ１２６と接触するステム１３６を有している。各機素１３２には、機素１３２内に形成される１つ以上の開口１３８を設けることができる。開口１３８は、機素１３２のフレキシビリティを増大させる。開口１３８はまた、懸架機素形シート構造体１００への通気を行うベンチレーション要素として機能するように配置されおよび／または形成される。開口１３８は、美的アピールを行うように配置しかつ設計することもできる。多くの機素１３２は、多くの機素コネクタ１４８により相互連結される。

マクロ順応層１０２は、支持構造体フレームアタッチメント１１２を介して支持構造体フレームに連結されている。支持構造体フレームは、椅子、ベンチ、ベッドまたは他の荷重支持構造体のフレームで構成できる。本願で説明するように、マクロ順応層１０２には、支持構造体フレームアタッチメント１１２を含めることができる。或いは、例えば支持構造体フレームに支持構造体フレームアタッチメント１１２を含めることもできる。更に別の例では、懸架機素形シート構造体１００から支持構造体フレームアタッチメント１１２を省略することもできる。図４には、支持構造体フレームアタッチメント１１２を取出したところが示されている。

フレームコネクタ１１８には、支持構造体フレームに連結するためのフレームアタッチメント開口１４０が設けられている。或いは、フレームコネクタ１１８には、支持構造体フレームアタッチメント１１２を支持構造体フレームに形成された開口に固定するための片持ち支持形要素を設けることもできる。他の変更例では、支持構造体フレームアタッチメント１１２からフレームアタッチメントレール１１６を省略することもできる。この例では、フレームコネクタ１１８は、それぞれのフレームコネクタ１１８が支持構造体フレームに連結されていることによる相互連結を除き、隣接するフレームコネクタ１１８とは独立している。支持構造体フレームアタッチメント１１２は、スナップフィット連結、一体成形または他の連結方法により支持構造体フレームに連結できる。

支持構造体フレームアタッチメント１１２はまた、多くの引っ張り伸縮部材１２２を有している。引っ張り伸縮部材１２２は、フレームアタッチメントレール１１６とレールアタッチメントノード１２０との間を連結する。引っ張り伸縮部材１２２は大きい引っ張り強度を有するフレキシブル要素であり、マクロ順応層１０２が、大きい荷重を受けたときでも安全性を維持しつつ、小さい荷重を受けたときには有効に応答することを可能にする。引っ張り伸縮部材１２２は整合材料（aligned material）を有している。この材料として、支持構造体フレームアタッチメント１１２を射出成形するのに使用されるフレキシブル材料、すなわちＴＰＥ、ＰＰ、ＴＰＵまたは他のフレキシブル材料を使用できる。この材料は、圧縮および／または引っ張り整合方法を含む種々の方法を用いて整合される。

多くの引っ張り伸縮部材１２２は、レールアタッチメントノード１２０を介して、多くの１次支持レール１０８の多くの端部１４２に連結される。１次支持レール１０８のこれらの端部１４２は、片持ち支持形端部として構成できる。レールアタッチメントノード１２０には、各１次支持レール１０８の片持ち支持形端部１４２に連結するための開口１４６が形成されている。この連結方法として、スナップフィット連結、１次支持レール１０８の端部１４２への引っ張り伸縮部材１２２の一体成形または他の連結方法がある。

図１の支持構造体フレームアタッチメント１１２は、Ａｍｉｔｅｌ ＥＭ４００または４６０、ポリプロピレン（ＰＰ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）または他の柔軟なフレキシブル材料を含む熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等のフレキシブル材料から射出成形できる。支持構造体フレームアタッチメント１１２は、マクロ順応層１０２の周辺の全部または一部に配置できる。従って、懸架機素形シート構造体１００は、支持構造体フレームから懸架される。

図１に示す多くの１次支持レール１０８、多くの２次支持レール１１４および多くの伸縮制御ストランド１１０は、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート（ＧＦ−ＰＢＴ）、ガラス繊維強化ポリアミド（ＧＦ−ＰＡ）または他の頑丈な材料等の剛性材料から射出成形される。
図１に示す多くの１次支持レール１０８は、４つの側面および多くの端部１４２を備えた多くのシャフト１４４を有している。しかしながら、１次支持レール１０８は他の幾何学的形状にすることができる。例えば、各１次支持レール１０８は、図１１および図１２に示すように、円筒状シャフトにすることができる。或いは、１次支持レール１０８には、図１０に示すように、１次支持レール１０８に沿って形成される一連のノードおよび／または引っ張り伸縮部材を設けることができる。

上記のように、多くの１次支持レール１０８の端部１４２は、支持構造体フレームアタッチメント１１２に取付けるための片持ち支持形端部１４２とすることができる。或いは、１次支持レール１０８の端部１４２には、多くの引っ張り伸縮部材１２２に取付けるための開口を形成することができる。他の変更例として、端部１４２は、支持構造体フレームアタッチメント１１２に一体成形することができる。或いは、１次支持レール１０８の端部１４２は、支持構造体フレームに連結することができる。更に別の例として、支持構造体フレームアタッチメント１１２をフレームスプリングに置換して、、多くの１次支持レール１０８がフレームスプリングを介して支持構造体フレームから懸架されるように構成することもできる。フレームスプリングは、慣用スプリングでもよいし、他の形式のスプリングでもよい。

図１には、多くの１次支持レール１０８の端部１４２に取付けられかつ該端部１４２から延びている多くの引っ張り伸縮部材１２２が示されている。下記のものを含む他の例では、多くの引っ張り伸縮部材１２２は、多くの１次支持レール１０８に沿っておよび／または多くの２次支持レール１１４に沿って形成することもできる。このような例では、１次および／または２次支持レール１０８、１１４の端部１４２を支持構造体フレームアタッチメント１１２に連結することができる。懸架機素形シート構造体１００が、多くの１次および／または２次支持レール１０８、１１４に沿う多くの引っ張り伸縮部材１２２を形成する構成の場合には、多くの１次および２次支持レール１０８、１１４および多くの伸縮制御ストランド１１０を含むマクロ順応層１０２は、上記支持構造体フレームアタッチメント１１２を形成するのに使用された柔軟なフレキシブル材料から射出成形することができる。

多くの１次および／または２次支持レール１０８、１１４に沿って形成される多くの引っ張り伸縮部材１２２は、圧縮整合方法および／または引っ張り整合方法を含む種々の方法を用いて整合される。例えば、多くの引っ張り伸縮部材１２２が多くの１次および２次支持レール１０８、１１４に沿って形成される例では、多くの１次支持レール１０８に沿って形成される整合部分は圧縮整合されるのに対し、多くの２次支持レール１１４に沿って形成される整合部分は引っ張り整合される。或いはこの逆の関係になるように構成することもできる。

以下に説明する他の懸架機素形シート構造体は、多くの１次支持レール１０８に沿う多くの引っ張り伸縮部材１２２を形成している。下記の例では、多くの引っ張り伸縮部材１２２が、多くの１次支持レール１０８の実質的に全長に沿って形成されるか、多くの１次支持レール１０８の長さ方向に沿う個別整合セグメントとして形成される。下記の他の各例では、多くの引っ張り伸縮部材１２２は、図１に示した態様で、支持構造体フレームアタッチメント１１２に含めることができる。

懸架機素形シート構造体１００に荷重が加えられて、マクロ順応層１０２が下方に撓むと、多くの１次支持レール１０８が互いに分離され、荷重に容易に適合できるようになる。多くの伸縮制御ストランド１１０は、多くの１次支持レール１０８の制御された分離をもたらし、重い荷重が加えられたときのような場合に、マクロ順応層１０２が過度に分離することを防止する。伸縮制御ストランド１１０は、図１に示すように、非線形に形成される。この態様では、多くの伸縮制御ストランドは、多くの１次支持レール１０８の分離を可能にする弛み（たるみ）を与えることができる。

多くの伸縮制御ストランド１１０に付与される弛みの量は、種々の方法で調節される。例えば、多くの伸縮制御ストランド１１０の湾曲部の数および／または度合いは、付与される弛みの量に影響を与える。また、多くの伸縮制御ストランド１１０を形成するのに使用される材料の種類を変えることも、弛みの量に影響を与える。或いは、伸縮制御ストランド１１０は、例えば図１５に示すように、線形に形成できる。

図１には、隣接する各１次支持レール１０８の端部間に連結された多くの伸縮制御ストランド１１０が示されている。或いは、多くの伸縮制御ストランド１１０は、隣接する全部ではない１次支持レール１０８の間を連結するように構成できる。例えば、多くの伸縮制御ストランド１１０は、隣接する１次支持レール１０８の１つおきの組の間を連結するように構成できる。多くの伸縮制御ストランド１１０はまた、例えば図１０に示すように、多くの１次支持レール１０８の長さ方向に沿う多くの位置で、隣接する１次支持レール１０８の間を連結するように構成できる。

多くの２次支持レール１１４は、懸架機素形シート構造体１００に対する更なる支持を与える。より詳しくは、多くの１次および２次支持レール１０８、１１４は、マイクロ順応層１０４の多くのスプリング要素１２４を支持する。多くのスプリング要素１２４は、スプリングアタッチメント部材１３０を介して、隣接する１次支持レール１０８上および隣接する２次支持レール１１４上に固定される。スプリングアタッチメント部材１３０は、１次および２次支持レール１０８、１１４に一体成形するか、スナップフィット連結により取付けるか、他の方法を用いて固定できる。

マクロ順応層１０２には、予荷重を付してもよいし、付さなくてもよい。例えば、連結する前に、射出成形等を用いて、支持構造体フレームへのマクロ順応層１０２の固定に要するよりも短い長さで、マクロ順応層１０２を最初に形成しておく。マクロ順応層１０２を支持構造体フレームに固定する前に、マクロ順応層１０２を、その元の長さの数倍の長さに引っ張るか、圧縮しておく。マクロ順応層１０２が引っ張られた後に落ちついたならば、マクロ順応層１０２は、支持構造体の幅に一致する長さに落ちついたときに支持構造体に固定される。

他の方法として、マクロ順応層１０２が落ちついた後、マクロ順応層１０２は、その落ちついた長さが支持構造体フレームの幅に一致するまで、反復して張られる。マクロ順応層には、例えばその長さ方向および／または幅方向等の多くの方向に予荷重が付与される。また、マクロ順応層１０２の異なる領域に異なる予荷重を加えることができる。領域に従って異なる荷重を加えることは種々の方法で行われ、例えば、種々の領域での引っ張り量または圧縮量を変えることにより、および／または種々の領域の厚さを変えることにより行われる。

図１は、多くのスプリング要素１２４が４面タワー形スプリングであるマイクロ順応層１０４の一例を示すものである。４面タワー形スプリングは図５および図６に示されており、以下に説明する。図１に示す多くのスプリング要素１２４は４０ｍｍ×４０ｍｍの凡その長さおよび幅および１６ｍｍの凡その高さを有している。しかしながら、各スプリング要素１２４は、懸架機素形シート構造体１００内でのスプリング要素１２４の相対位置、特殊用途必要性を含む種々のファクタに従って、または他の考察の数に従って、他の寸法にすることができる。例えば、高さは、懸架機素形シート構造体１００に対し皿状の外観を与える３次元輪郭を形成するように変えることができる。この例では、マイクロ順応層１０４の中央部に配置される多くのスプリング要素の高さは、マイクロ順応層１０４のの外方部分に配置される多くのスプリング要素１２４の高さより低く、マイクロ順応層１０４の中央部と外方部分との間で多くのスプリング要素１２４の高さが漸増する形式または他の形式にすることができる。

或いは、マイクロ順応層１０４には、種々の他の形式のスプリングを設けることができる。図９−図１８には他のスプリング形式の例が示されており、これらのスプリング要素を懸架機素形シート構造体内に組込む方法は後述する。マイクロ順応層１０４に使用されるスプリング形式には、他の方向がある。例えば、スプリング形式は、本願で説明するスプリングの方向に対して上下方向に配向される。この例では、本願でトップとして説明されるスプリングの部分は、マクロ順応層に向って配向されかつ該マクロ順応層に連結される。また、この例では、撓み可能部材が荷重支持層に連結される。撓み可能部材は多くのスプリングアタッチメント部材を介して荷重支持層に連結されるが、本願で説明する例は、マイクロ順応層１０４を形成するのに使用されるスプリング形式の完全なリストまたは可能な方向を構成するものではない。スプリング要素１２４は、線形のばね定数、非線形に低下するばね定数、非線形に増大するばね定数または一定のばね定数を含む一定範囲のばね定数を呈する。図７は、４面タワースプリング１２４のほぼ非線形に低下するばね定数を示すものである。

マイクロ支持層１０４は、マクロ順応層１０２上に連結される。より詳しくは、スプリングアタッチメント部材１３０は、多くの１次支持レール１０８に連結され、或る例では２次支持レール１１４に連結される。この連結は、一体成形、スナップフィット連結または他の連結法で行うことができる。多くのスプリング要素１２４は、Ａｍｉｔｅｌ ＥＭ４６０、ＥＭ５５０またはＥＬ６３０、ＴＰＵ、ＰＰ等のＴＰＥから、または他のフレキシブル材料から射出成形される。多くのスプリング要素１２４は、個々に射出成形されるか、多くのスプリング要素１２のシートとして射出成形される。

マイクロ順応層１０４は実質的に独立した撓み可能要素すなわち多くのスプリング要素１２４を有しているので、マイクロ順応層１０４は、荷重に対して実質的に独立して応答する。このようにして、懸架機素形シート構造体１００は、加えられた荷重の「マクロ」特性の下で撓みかつ順応するだけでなく、加えられた荷重の「マイクロ」特性に対して個々の適合可能な撓みを与える。

マイクロ順応層１０４はまた、加えられた荷重の特定部分的に特定の支持を行わせるため、支持構造体の任意の特定ゾーン、領域または部分が異なる領域的応答を呈するように調節することもできる。領域的応答ゾーンは、例えば、剛性または他のあらゆる荷重支持特性を異ならせることができる。懸架機素形シート構造体１００の或る部分は、異なる撓み特性をもつように調節される。例えば領域的応答ゾーンを形成する１つ以上の個々の機素は、身体の任意の特定部分のための選択された剛性に特別に設計される。懸架機素形シート構造体１００のこれらの異なる領域は、種々の方法で調節される。荷重支持層１０６に関連してより詳細に後述するように、各機素１３２の下面とマクロ順応層１０２との間の間隔（荷重が加えられていないときに測定した間隔をいう）を変えることにより、或る荷重を受けたときに呈する撓み量を変えることができる。懸架機素形シート構造体１００の領域的撓み特性は、懸架機素形シート構造体１００内での多くのスプリング要素１２４の相対位置に基いて、これらのスプリング要素１２４に異なる材料、スプリング形式、厚さ、幾何学的形状または他のスプリング特性を含む他の方法を用いて調節できる。

荷重支持層１０６は、マイクロ順応層１０４に連結される。各機素１３２の下面は、対応するスプリング要素１２４のトップ１２６に固定される。この連結は、一体成形、スナップフィット連結または他の連結方法により行われる。機素１３２の下面はスプリング要素１２４のトップに連結するか、スプリング要素１２４に載置されまたは連結するためのステム１３６または他の延長部材を用いて連結する。各スプリング要素１２４のトップ１２６には、対応する機素のステム１３６を受入れる開口が形成されている。或いは、各スプリング要素１２４または後述の他の任意の形式のスプリングのトップ１２６に、対応機素に形成された開口に連結するためのステムまたは短軸を設けることができる。

各機素１３２の下面にステム１３６を設けるか否かは、使用されるスプリング要素１２４の形式、スプリングの所定の撓みレベルおよび／または他の特性または仕様に基いて定める。荷重により荷重支持層１０６が押下げられると、多くの機素１３２が多くのスプリング要素１２４のトップ１２６上で押下げられる。これに応答して、多くのスプリング要素１２４が下方に撓み、荷重に対応する。多くのスプリング要素１２４が下方に撓むと、多くの機素１３２の下面がマクロ順応層１０２に向かって移動する。１つ以上のスプリング要素１２４は、対応する機素１３２の下面がマクロ順応層１０２のトップに当接するのに充分な大きさで撓む。この場合、マクロ順応層１０２に下面が当接する機素１３２に対応するスプリング要素１２４は、該スプリング要素自体が更に撓むことはない。

対応機素１３２の下面がマクロ順応層１０２のトップに当接する前に、スプリング要素１２４が呈する撓み量はスプリング撓みレベルである。しかしながら、床面に対しては、多くのスプリング要素１２４は更に撓み、マクロ順応層１０２が荷重を受けて橈むときに、マイクロ順応層１０４は荷重を受けて下方に橈む。このように、多くのスプリング要素１２４はスプリング橈みレベルに従った荷重を受けて個々に撓み、マイクロ順応層１０４が荷重を受けて下方に曲ると、マイクロ順応層１０４の一部として更に橈む。

スプリング要素１２４は、機素１３２の下面が、多くのスプリングアタッチメント部材１３０のトップのようなマイクロ順応層１０４の或る部分のトップに当接すると、荷重を受けて橈むことを停止する。このことは、図１に示す懸架機素形シート構造体１００におけるように、スプリングアタッチメント部材１３０がマクロ順応層１０２の上に配置されている場合についても当てはまる。

スプリング撓みレベルは、懸架機素形シート構造体１００の製造および設計前に決定される。例えば、懸架機素形シート構造体は、約２５ｍｍのスプリング撓みレベルを呈するように調節される。換言すれば、懸架機素形シート構造体１００は、多くのスプリング要素１２４が約２５ｍｍまで撓み得るように設計できる。かくして、マイクロ順応層１０４が１６ｍｍの高さ（すなわち、マクロ順応層１０２のトップとスプリング要素１２４のトップ１２６との間の距離）のスプリング要素１２４を有する場合には、多くの機素１３２の下面は、９ｍｍのステムを有している。マイクロ順応層１０４が２５ｍｍの高さのスプリング要素１２４を有する他の例として、多くの機素１３２の下面からステムを省略して、多くのスプリング要素１２４のトップ１２６に連結することもできる。前述のように、各スプリング要素１２４の高さは、懸架機素形シート構造体１００内の相対位置を含むファクタの数に従って変えることができる。

多くの機素１３２は多くの機素コネクタ１４８により相互連結される。図１に示すＬ形要素は、機素１４８の横断面部分である。従って、図１には、多くの機素コネクタ１４８を介して側部が相互連結された多くの機素１３２が示されている。荷重支持層１０６は、後述のように、例えば平面コネクタまたは非平面コネクタ、凹状コネクタ、ブリッジ形コネクタまたは多くの機素１３２を相互連結する他の要素等の種々の機素コネクタ１４８を有している。多くの機素コネクタ１４８は、多くの機素１３２に対して種々の位置に配置できる。例えば、多くの機素コネクタ１４８は、多くの機素１３２に対してコーナ、側部または他の位置できる。多くの機素コネクタ１４８は、隣接する機素１３２の間に大きい度合いの独立性並びに荷重支持層１０６に対する高いフレキシビリティを付与する。例えば、多くの機素コネクタ１４８は、個々の機素１３２のフレキシブルな下方撓みを可能にして、充分な大きさの独立性で移動または横方向回転ができるようにする。

多くの機素１３２には、懸架機素形シート構造体１００の撓みを付加するための開口１３８が形成されている。開口１３８は、荷重を受けたときに多くの機素１３２にフレキシビリティおよび適合性を付加できる。開口１３８はまた、多くの機素１３２に形成されて、懸架機素形シート構造体１００の美的特性を向上させる。
荷重支持層１０６は、ＴＰＥ、ＰＰ、ＴＰＵまたは他のフレキシブル材料等のフレキシブル材料から射出成形できる。より詳しくは、荷重支持層１０６は、独立的に製造された機素１３２から形成するか、多くの機素１３２のシートとして射出成形することができる。荷重支持層１０６はまた、例えば図２３に示しかつ後述するように、支持構造体連結要素を介して支持構造体に連結することもできる。

荷重を受けたとき、荷重は、荷重支持層１０６に接触して該荷重支持層を押下げる。或いは、懸架機素形シート構造体１００には、荷重支持層１０６上に固定されるシートカバー層を設けることができる。シートカバー層として、クッション、ファブリック、レザーまたは他のシートカバー材料がある。シートカバー層は、懸架機素形シート構造体１００の快適性および／または美的外観を向上させる。

図２には、図１に示した懸架機素形シート構造体１００をより全体的に示す図面である。図２には矩形の懸架機素形シート構造体１００が示されているが、懸架機素形シート構造体１００は、円形を含む他の形状にすることもできる。支持構造体フレームアタッチメント１１２は、懸架機素形シート構造体１００の周囲の全部または一部の回りに配置できる。

図３は、マクロ順応層１０２の一部を示す。図１に関連して前述したように、マクロ順応層１０２は、多くの１次支持レール１０８と、多くの２次支持レール１１４と、多くの伸縮制御ストランド１１０とを有している。多くの１次支持レール１０８は、支持構造体フレームアタッチメントを取付けるための多くの片持ち支持形端部１４２を有している。

多くの１次支持レール１０８は実質的に平行に整合されているが、所望の実施態様に基いて他の整合形態にすることもできる。多くの１次支持レール１０８の長さは、等しくてもよいし、異ならせることもできる。例えば、懸架機素形シート構造体１００が円形支持構造体に取付けるように設計されている場合には、多くの１次支持レール１０８の長さを変えることができる。

隣接する１次支持レール１０８同士の間には多くの２次支持レール１１４が延びており、これらの２次支持レールは１つの１次支持レール１０８に接触する。或いは、多くの２次支持レール１１４は、隣接する１次支持レール１０８との間の全距離に亘って延びかつこれらの１次支持レール１０８に接触するように、長さを変えることができる。他の態様では、懸架機素形シート構造体１００から２次支持レール１１４を省略できる。２次支持レールは線形でも、非線形でもよい。非線形の２次支持レールは、荷重が加えられたときに、伸縮制御ストランドが、多くの１次支持レール１０８の制御された分離を行なうように機能する。

図４は、支持構造体フレームアタッチメント１１２を示すものである。前述のように、支持構造体フレームアタッチメント１１２は、フレームアタッチメントレール１１６と、多くのフレームコネクタ１１８と、多くのレールアタッチメントノード１２０とを有している。支持構造体フレームアタッチメント１１２は更に、多くのレールアタッチメントノード１２０とフレームコネクタ１１８との間に連結された多くの引っ張り伸縮部材１２２を有している。図４には円形の開口１４０、１４６が示されており、これらの開口１４０、１４６は、それぞれ、多くのフレームコネクタ１１８および多くのレールアタッチメントノードに形成されている。これらの開口１４０、１４６には、他の幾何学的形状の開口を設けることができる。

前述のように、マクロ順応層１０２は支持構造体フレームへの連結のための支持構造体フレームアタッチメント１１２を有しているが、支持構造体フレームへの連結を行うのに支持構造体フレームアタッチメントを省略することもできる。また、支持構造体フレームアタッチメント１１２から多くの引っ張り伸縮部材１２２を省略でき、この場合には、例えば多くの１次支持レール１０８に沿って多くの引っ張り伸縮部材１２２を設けることができる。

図５には、４面形タワースプリング５００が示されている。４面形タワースプリング５００は、トップ５０２と、撓み可能部材５０４と、多くのスプリングアタッチメント部材５０６とを有している。トップ５０２は、荷重支持層１０６の機素１３２の下面に連結されるか、該機素１３２を支持する。トップ５０２には、機素１３２の一部への連結または該機素１３２との相互作用を容易にする開口５０８を形成できる。

図５に示す撓み可能部材５０４は、４つの傾斜側面５１０を有している。傾斜側面５１０はスプリング部材１２４のトップ５０２に連結され、かつ該トップ５０２から傾斜側面５１０の底部５１２に向かって下方に傾斜している。撓み可能部材５０４は、隣接する傾斜側面５１０の間にギャップ５１４を形成している。図５において、各ギャップ５１４はスプリング部材１２４のトップ５０２からスタートし、傾斜側面５１０の長さに沿って拡大している。撓み可能部材５０４はまた、傾斜側面５１０に沿う撓みスリット５１６を形成している。撓みスリット５１６はスプリング部材１２４のトップ５０２と傾斜側面５１０の底部５１２との間の或る位置からスタートし、各撓みスリット５１６の幅は、傾斜側面５１０の底部５１２に向かって徐々に下方に拡大している。隣接する傾斜側面５１０の間に形成されたギャップ５１４並びに傾斜側面５１０に沿って形成された撓みスリット５１６は、荷重を受けてスプリング５００が容易に撓むことを補助する。

４面形タワースプリング５００は、該スプリング５００がマイクロ順応層内のどこに配置されるかに基いて撓み特性を変えることにより調節される。スプリング５００の１つ以上の設計特性を変えることにより、ばね定数のようなスプリング要素の撓み特性を調節できる。

或る撓み特性を呈するように４面形タワースプリング５００を調節するのに使用できる設計変更の例を以下に説明する。傾斜側面５１０の傾斜、長さ、厚さ、材料および／または幅は変えることができる。傾斜側面５１０には撓みスリット５１６を形成しなくてもよいし、或いは撓みスリット５１６は、スプリング５００のトップ５０２により近い位置またはトップからより遠い位置からスタートするように形成することもできる。同様に、撓み可能部材５０４には、隣接する傾斜側面５１０の間にギャップ５１４形成しなくてもよいし、或いはギャップ５１４を４面形タワースプリング５００のトップ５０２からより遠い位置からスタートさせることもできる。スプリング要素１２４の設計特性の他の変更によっても、荷重に対するスプリング５００の応答性に影響を与えることができる。

傾斜側面５１０は、この底部５１２で、マクロ順応層に連結するためのスプリングアタッチメント部材５０６に向かって上方に曲りかつ該部材５０６に連結されている。スプリングアタッチメント部材５０６の底部５１２は図５では平面として示されているが、非平面輪郭または他の幾何学的形状の面にすることもできる。前述のように、この連結は、射出成形、スナップフィット連結または他の連結方法で行うことができる。

図６には、荷重を受けて撓んだ状態にある４面形タワースプリング５００が示されている。荷重支持層１０６に荷重が加えられると、各機素の下面が、対応する４面形タワースプリング５００のトップ５０２に向かって下方に押し付けられる。スプリング５００のトップ５０２が下方に押されると、撓み可能部材５０４が曲って荷重を受入れる。前述のように、ギャップ５１４および撓みスリット５１６は、荷重を受けたときの撓みを容易にする。例えば、４面形タワースプリング５００が荷重を受けて橈むと、ギャップ５１４が応答して拡がる。数ある他の撓み特性のうち、４面形タワースプリング５００がどれほど撓むか並びにスプリング５００自体の構造を撓ませるのにどれほど大きい抵抗が作用するかを決定すべく、種々の初期ギャップ５１４の寸法を選択できる。

図７は、４面形タワースプリング５００の凡そのばね定数のプロット７００を示すものである。プロット７００は、有限要素分析法から決定された非線形に減少するばね定数７０２を示している。プロット７００によれば、４面形タワースプリング５００を撓ませるのに要する力は、最初は変位に対して実質的に線形に増大するが、設計された変位量に到達すると実質的に水平になる。

図８は、懸架機素形シート構造体８００のマクロ順応層およびマイクロ順応層を示す平面図である。図８には、多くの１次支持レール８０４に沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材８０２が示されている。多くの引っ張り伸縮部材８０２は、図８に示すように、多くの１次支持レール８０４の全長または実質的に一部に沿って形成することができる。或いは、多くの引っ張り伸縮部材８０２は、例えば図１５に示すように、多くの１次支持レール８０４の個別セグメントに沿って形成できる。マクロ順応層は、多くの１次支持レール８０４と、支持構造体フレームアタッチメント８０６と、隣接する多くの１次支持レール８０４の間に延びておりかつ該１次支持レール８０４に接触する多くの２次支持レール８０８とを有している。

支持構造体フレームアタッチメント８０６は、フレームアタッチメントレール８１０と、該フレームアタッチメントレール８１０に沿って形成されたフレームコネクタ８１２とを有している。図８に示すフレームコネクタ８１２はフレームアタッチメントレール８１０に沿って形成された開口８１２であるが、懸架機素形シート構造体８００を支持構造体フレームに連結するための片持ち支持形要素または他の要素にすることもできる。支持構造体フレームアタッチメント８０６はまた、支持構造体フレームアタッチメント８０６を多くの１次支持レール８０４に連結するための多くの支持レールコネクタ８１４を有している。この連結は、一体成形、スナップフィット連結または他の連結方法で行うことができる。

前述のように、マクロ順応層が多くの１次支持レール８０４に沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材８０２を有する場合には、マクロ順応層は、ＴＰＥ、ＴＰＵ、ＰＰ等のよりフレキシブルな材料、または図１に示した支持構造体フレームアタッチメントを形成するのに使用されるとして説明した他の材料から射出成形できる。

多くの引っ張り伸縮部材８０２は、多くの１次支持レール８０４の全長に沿って、または多くの１次支持レール８０４のセグメント化された部分に沿って形成できる。或いは、多くの引っ張り伸縮部材８０２は、多くの１次支持レール８０４に沿って形成する代わりに、またはこれに加えて、多くの２次支持レール８０８に沿って形成できる。

図８に示す多くのスプリング要素は、上記４面形タワースプリング５００である。スプリングアタッチメント部材５０６は、多くのスプリングコネクタ８１６を有している。図８において、多くのスプリングコネクタ８１６は、スプリングアタッチメント部材５０６内に形成された開口である。開口８１６は、多くの１次支持レール８０４および／または２次支持レール８０８に沿って形成された多くの支持レールコネクタ８１８に対応する。多くのスプリングコネクタ８１６および多くの支持レールコネクタ８１８は、４面形タワースプリング５００を多くの１次支持レール８０４および／または２次支持レール８０８に連結するための開口、突出部または他の要素で形成できる。多くのスプリングコネクタ８１６および多くの支持レールコネクタ８１８は、一体成形、スナップフィット連結または他の連結方法によりこの連結を行う。

図９には、コイルスプリング９００が示されている。マイクロ支持層には、多くのスプリング要素として、１つ以上のコイルスプリング９００を設けることができる。コイルスプリング９００は、トップ９０２と、撓み可能部材９０４と、スプリングアタッチメント部材９０６とを有している。トップには、荷重支持層に連結するための開口９０８を形成できる。撓み可能部材９０４は、スプリング要素のトップからスプリングアタッチメント部材９０６までスパイラル状になっているスパイラル状アーム９０４を有している。これに加えまたはこの代わりに、他のサイズ、形状および幾何学的形状の撓み可能部材を使用できる。図９には、楕円形のコイルスプリングが示されているが、例えば円形のような他の幾何学的形状にすることができる。

荷重を受けると、これに応答して、コイルスプリング９００のトップ９０２が押下げられ、コイルスプリング９００が橈む（すなわち圧縮される）。コイルスプリング９００はほぼ線形または非線形のばね定数を呈する。４面形タワースプリング５００に関連して前述したように、コイルスプリング９００の橈み特性は、種々の用途に合うように調節される。例えば、ピッチ、厚さ、長さ、曲り度合い、材料または他のスパイラル状アーム設計特性を変えることにより、任意の所望の剛性または応答性が得られるように、コイルスプリング９００の撓み特性を調節すべく選択される。図９は、任意の所望の大径および小径を有し、コイルスプリングの直径は、底部（大径）からトップ（小径）に向かって徐々に減少している。或いは、コイルスプリング９００は、その高さ全体に亘って実質的に均一な直径にすることができ、或いは直径に他の変化を付すことができる。

図１０には、多くのスプリング要素がコイルスプリング９００である懸架機素形シート構造体１０００が示されている。この懸架機素形シート構造体は、マクロ順応層１００２と、マイクロ順応層１００４と、荷重支持層とを有している。マクロ順応層１００２は、多くの１次支持レール１００６および支持構造体フレームアタッチメント１００８を有している。マクロ順応層１００２はまた、多くの引っ張り伸縮部材１０１０と、多くの１次支持レール１００６に沿って形成された多くのノード１０１２とを有している。ノード１０１２は、マイクロ順応層１００４に連結するための短軸１０１４を有している。マクロ順応層１００２は更に、隣接する１次支持レール１００６間に延びている多くの伸縮制御ストランド１０１６を有している。支持構造体フレームアタッチメント１００８は、フレームアタッチメントレール１０１８および多くのフレームコネクタ１０２０を有している。図１０の多くのフレームコネクタ１０２０は、支持構造体フレームに連結するための、フレームアタッチメントレール１０１８に沿って形成された多くの開口１０２０を有している。

各伸縮制御ストランド１０１６は、Ｕ形湾曲部１０２２を有し、該湾曲部１０２２は、荷重を受けたときに弛んで、隣接する１次支持レール１００６の制御された分離を可能にする。多くの伸縮制御ストランド１０１６は、線形に形成することもできる。他の例では、マクロ順応層１００２から、多くの伸縮制御ストランド１０１６を省略することもできる。湾曲部１０２２は、例えば、湾曲部１０２２の数、湾曲部１０２２の曲り度合い、湾曲部１０２２の長さ、湾曲部１０２２を形成する材料、または他の設計特性を変えることにより、異なる弛み量が得られるように変えることができる。

図１０には、多くの伸縮制御ストランド１０１６の上に配置された多くのコイルスプリング９００が示されている。この代わりにまたはこれに加えて、隣接する１次支持レール１００６の間および隣接する伸縮制御ストランド１０１６の間に形成されるスペース１０２４の上方に１つ以上のコイルスプリング９００を配置できる。

マイクロ順応層１００４は、多くのコイルスプリング９００と、多くの撓み制御ランナ１０２６とを有している。撓み制御ランナ１０２６は、隣接コイルスプリング９００のスプリングアタッチメント部材９０６の間に延びておりかつ該アタッチメント部材９０６に連結されている。多くの撓み制御ランナ１０２６は、多くの１次支持レール１００８に対して実質的に平行に延びている。多くの撓み制御ランナ１０２６は、懸架機素形シート構造体１０００の撓みを制御するための多くの湾曲部１０２８を有している。多くの撓み制御ランナ１０２６は線形に形成してもよいし、マイクロ順応層１００４から省略することもできる。多くの撓み制御ランナ１０２６は、例えば、多くの湾曲部１０２８、該湾曲部１０２８の曲り度合い、湾曲部１０２８の長さ、湾曲部１０２８が形成される材料、または他の設計的特性を変更することにより変えることもできる。

図１０には、１つおきの１次支持レール１００６に配置された多くの撓み制御ランナ１０２６が示されている。撓み制御ランナ１０２６は、全ての１次支持レール１００６に配置することもできるし、より少数の幾つかの１次支持レール１００６に配置することもできる。また、撓み制御ランナ１０２６は、対応する１次支持レール１００６の長さに沿って連続的に配置するか、個別セグメントの対応する１次支持レール１００６の長さに沿って配置できる。

懸架機素形シート構造体１０００が荷重を受けて下方に橈むと、多くの引っ張り伸縮部材１０１０は、多くの１次支持レール１００６の長さに沿って伸縮できる。多くの１次支持レール１００６が下方に撓んで真直にされた多くの撓み制御ランナ１０２６は、下方に撓み、かつ多くの１次支持レール１００６が或る量だけ撓んでぴんと張られた状態になる。多くの撓み制御ランナ１０２６がぴんと張られた状態になる前に多くの１次支持レール１００６が呈する撓み量は、撓み制御ランナ１０２６の厚さ、湾曲部１０２８の数、湾曲部１０２８の曲り度合いまたは他の特性を含む、撓み制御ランナ１０２６の種々の特性を調節することにより変えることができる。

各コイルスプリング９００は、各スプリングアタッチメント部材９０６に、多くのノード１０１２から突出する多くの短軸１０１４を受入れるための開口１０３０が形成されている。スプリングアタッチメント部材９０６は、スナップフィット連結により多くの短軸１０１４に連結されるか、一体成形されるか、種々の他の連結方法により連結される。或いは、コイルスプリング９００には、多くのノード１０１２に形成された多くの開口に連結するための、スプリングアタッチメント部材９０６から下方に突出する多くの短軸を設けることができる。

図１１は、図１０に示した懸架機素形シート構造体１０００をより広い面積で示す図面である。図１０には、多くの１次支持レール１００６に連結された第二支持構造体フレームアタッチメント１１００が示されている。マイクロ順応層１００４には、荷重支持層が連結されている。

図１２には、隣接する１次支持レール１２０２と隣接する２次支持レール１２０４との間に連結される波形スプリング（squiggle spring）１２００が示されている。波形スプリング１２００は、任意のシート構造体のスプリング要素として使用できる。波形スプリング１２００は、トップ１２０６および撓み可能部材１２０８を有している。波形スプリング１２００のトップ１２０６には、荷重支持層に連結するための開口１２１０が形成されている。撓み可能部材１２０８は、トップ１２０６から下方に延びているシャフト１２１２と、該シャフト１２１２に連結されておりかつここから延びている湾曲ストランド１２１４とを有している。シャフト１２１２はベース１２１６を有している。湾曲ストランド１２１４は、ベース１２１６から延びておりかつ該ベース１２１６と１次支持レール１２０２および／または２次支持レール１２０４との間に延びている。図１２において、湾曲ストランド１２１４は、ベース１２１６と支持レール１２０２、１２０４との間で一体成形されている。図１２に示す湾曲ストランド１２１４は、約７ｍｍ×３ｍｍの厚さを有している。

湾曲ストランド１２１４は、多くの湾曲部１２１８を有している。波形スプリング１２００のトップ１２０６が荷重を受けて下方に押されるとき、スプリング１２００が下方に橈むので、湾曲ストランド１２１４は最初に、最小の抵抗を発生する。スプリング１２００は、湾曲ストランド１２１４がぴんと張られるまで、下方に橈み続ける。湾曲ストランド１２１４がぴんと張られると、スプリング１２００を撓ませ続けるのに必要な力は実質的に増大する。やがて、波形スプリング１２００は非線形に増大するばね定数を呈するようになる。ばね定数は、例えば、湾曲ストランド１２１４の湾曲部１２１８の数、湾曲部１２１８の曲り度合い、シャフト１２１２と多くの１次および／または２次支持レール１２０２、１２０４との間に連結された湾曲ストランドの数、湾曲ストランドの厚さを変えることにより、または他の設計的特性を変えることにより、種々の用途に合うように調節できる。

シャフト１２１２の高さも変えることができる。例えば、上記スプリングの橈みレベルが２５ｍｍに定められる場合には、シャフト１２１２はマクロ順応層を越えて２５ｍｍまで延ばすことができる。この例では、波形スプリング１２００のトップ１２０６は、機素の下面から延びているステムに連結されるのではなく、対応機素の下面に連結される。懸架機素形シート構造体が、多くのステムを備えた荷重支持層を有する場合には、シャフト１２１２の高さは、連結されたときに、シャフト１２１２と対応ステムとの結合高さがスプリングの橈みレベルに等しくなるように設計される。

図１２には、シャフト１２１２が円筒状シャフト１２１２として示されている。しかしながら、シャフト１２１２の幾何学的形状は変えることができ、例えばシャフト１２は、トップ１２０６から、全く傾斜なく、または円錐形にすべく幾分かの傾斜を付して延ばすことができる。シャフト１２１２は、他の幾何学的形状にすることもできる。

図１２には、多くの１次支持レール１２０２から延びている多くの伸縮制御ストランド１２２０と、多くの１次支持レール１２０２に沿って形成された多くの凹状セグメント１２２２とが示されている。各伸縮制御ストランド１２２０には、隣接する１次支持レール１２０２の対応凹状セグメント１２２２に連結するための開口１２２４が形成されている。各凹状セグメント１２２２にも、この連結を行うための開口１２２６が形成されている。多くの伸縮制御ストランド１２２０は非線形にすることができる。

図１３は、スプリング要素が波形スプリングである懸架機素形シート構造体１３００の一部を示す平面図である。図１４は、図１３に示す懸架機素形シート構造体１３００の一部を示す斜視図である。波形スプリング１２００を用いた懸架機素形シート構造体は、多くの１次支持レール１２０２と、多くの２次支持レール１２０４と、１次支持レール１２０２の両端部に連結された支持構造体フレームアタッチメント１３０２とを有している。懸架機素形シート構造体１３００はまた、多くの１次支持レール１２０２に沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材１３０４を有している。これらの図面に示された波形スプリング１２００は、隣接する１次および２次支持レール１２０２、１２０４の間に一体成形されている。

図１５は、マイクロ順応層１５０２が２面形タワースプリング１５０４を有している構成の懸架機素形シート構造体１５００の一部を示すものである。２面形タワースプリング１５０４は、スプリング要素の更に別の変更例である。この懸架機素形シート構造体はまた、マイクロ順応層１５０２に一体連結されたマクロ順応層１５０６を有している。

マクロ順応層１５０６は、多くの１次支持レール１５０８および多くの伸縮制御ストランド１５１０を有している。図１５には、平らな側面１５１２により断面で示された１次支持レール１５０８が示されている。構造体１５００は、より大きい懸架機素形シート構造体の一部を示すものである。懸架機素形シート構造体１５００はまた、多くの１次支持レール１５０８に沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材１５１４および多くの非整合セグメント１５１６を有している。多くの非整合セグメント１５１６は、多くの１次支持レール１５０８の他の部分との整合から付随的に生じる整合のような部分整合であってもよい。

図１５に示す多くの伸縮制御ストランド１５１０は線形であるが、非線形に構成することもできる。多くの伸縮制御ストランド１５１０は、約１．５ｍｍの太さを有している。この太さは、多くの伸縮制御ストランドが１つ以上の非線形セグメントを有しているか否かを含む多くのファクタに従って変えることができる。

２面形タワースプリング１５０４は、トップ１５１８と、２つの面を備えた撓み可能部材１５２０と、多くのスプリングアタッチメント部材１５２２とを有している。２面形タワースプリング１５０４のトップ１５１８には、荷重支持層に連結するための開口１５２４を形成することができる。撓み可能部材１５２０の側面は、スプリングアタッチメント部材１５２２に連結される底部１５２６を有している。撓み可能部材１５２０の側面は、トップ１５１８からこれらのそれぞれの底部１５２６に向かって下方に延びている。撓み可能部材１５２０の底部１５２６は、上方に湾曲しておりかつスプリングアタッチメント部材１５２２に連結されている。スプリングアタッチメント部材１５２２は、隣接する１次支持レール１５０８上の非整合セグメント１５１６に一体成形されている。或いは、スプリングアタッチメント部材１５２２は、スナップフィット連結または他の連結方法により、非整合セグメント１５１６に連結できる。

図１６は、図１５に示した懸架機素形シート構造体１５００のより広範囲の部分を示すものである。図１６には、懸架機素形シート構造体１５００の両端部に配置された支持構造体フレームアタッチメント１６００を更に備えた懸架機素形シート構造体１５００が示されている。図１７および図１８は、それぞれ、図１６に示した懸架機素形シート構造体１５００の平面図および側面図である。

図１９は、懸架機素形シート構造体に使用できる荷重支持層１９００の一部を示す図面である。荷重支持層１９００は、機素コネクタ１９０４によりコーナが相互連結された多くの矩形機素１９０２を有している。各機素１９０２は、上面１９０６および下面を有している。各機素１９０２は矩形で示されているが、例えば六角形、八角形、三角形または他の形状にすることができる。下面からは、マイクロ順応層に連結するためのステム１９０８が延びている。各機素コネクタ１９０４は、該コネクタのそれぞれのコーナで４つの機素１９０２に相互連結する。他の態様では、図２１および図２２に示すように、多くの機素コネクタ１９０４は、これらのそれぞれの側面で多くの機素１９０２に相互連結される。更に別の態様として、多くの機素１９０２は、レンガパターンに配置できる。この態様では、多くの機素コネクタ１９０４は、２つの機素のコーナおよび第三機素の側面で３つの機素に相互連結できる。

図１９には、多くの機素１９０２の上面１９０６の下に窪んだ平らな面としての多くの機素コネクタ１９０４が示されている。或いは、多くの機素コネクタ１９０４は、非平面および／または異形輪郭を有するものでもよい。多くの機素１９０２はまた、多くの機素１９０２を備えた均一平面上に配置することもできる。

各機素１９０２には、開口１９１０が形成されている。開口１９１０は、機素１９０２の中心近くからスタートし、各機素の縁部に向かって徐々に幅広になる。開口１９１０は荷重に適合させるフレキシビリティを荷重支持層１９００に付与する。図１９には、各機素に形成された８個の三角形開口１９１０を含んだ荷重支持層１９００が示されている。しかしながら、荷重支持層１９００には、ゼロ以上の開口１９１０を備えた各機素１９０２内に任意数の開口１９１０を形成できる。また、荷重支持層１９００内の機素１９０２のそれぞれの位置に基いて、荷重支持層１９００内の各機素１９０２には異なる数の開口１９１０または異なるサイズの開口１９１０を形成できる。

図１９には円形コネクタ１９１２が示されており、各円形コネクタ１９１２は、外側機素１９０２の外側コーナに配置されており、その中心に開口が形成されている。円形コネクタ１９１２は、荷重支持層１９００を支持構造体に連結するアンカー位置を形成する。円形コネクタ１９１２は、他の実施形態では、多くの機素コネクタ１９０４で置換できる。

図２０は、図１９に示した荷重支持層１９００の側面図である。図２０には、多くの機素１９０２の上面１９０６および下面２０００が示されている。前述のように、各機素１９０２の下面２０００には、マイクロ順応層に向かって下方に延びているステム１９０８が設けられている。ステム１９０８は、シャフト２００２と、シャフト２００２の長さに沿ってシャフト２００２から外方に延びているフラップ２００４を有している。フラップ２００４は、対応するスプリング要素のトップに当接するカットオフ底縁部２００６を有している。例えば、カットオフ底縁部２００６を越えて延びているシャフト２００２の部分２００８は、該カットオフ底縁部２００６がスプリング要素のトップと同一面になるまで、スプリング要素のトップ内に形成された開口内に挿入される。これにより、荷重支持層１９００に荷重が加えられると、カットオフ底縁部２００６がスプリング要素のトップ上に押下げられる。前述のように、シャフト２００２の長さ、すなわちステム１９０８が完全に含まれるようにするか否かは、スプリングの撓みレベルに基いて定める。

図２１には、機素コネクタ２１０４を介して側部が相互連結された多くの矩形機素２１０２を備えた荷重支持層２１００が示されている。多くの機素コネクタ２１０４は、荷重が加えられたときに、各機素２１０２が独立的に移動できるようにする弛みを付与するＵ形湾曲部２１０６を有している。機素コネクタ２１０４には、例えばＳ形または他の波形形状等の他の形状を用いることができる。多くの機素コネクタ２１０４は、撓みを受けた隣接機素２１０２間の接触を低減させまたは防止することを補助する。或いは、多くの機素２１０２の独立性を高めるために、荷重支持層２１００から多くの機素コネクタ２１０４を省略することができる。図１９および図２１には矩形の機素１９０２、２１０２を含む荷重支持層１９００、２１００が示されているが、荷重支持層に、円形、三角形または他の形状の機素を設けることができる。多くの機素２１０２には、前述のレンガパターン配置のようなレンガパターンを含む他の配置を含めることができる。

図２２は、図２１に示した荷重支持層２１００の側面図である。図２２には、図２０に関連して上述したステム１９０８と同様なステム２２００が示されているが、他のステム形式を使用することもできる。例えば、ステム２２００の端部には、スプリング要素のトップから上方に向かって延びているステムを受入れるための開口を形成できる。前述のように、機素の下面からステム２２００を省略し、スプリング要素のトップに連結しないように構成することもできる。

図２３には、多くの異形機素（contoured pixels)２３０２を設けることができる。荷重支持層２３００には、隣接機素２３０２の連結を行う多くのブリッジ形コネクタ２３０４を設けることもできる。図２３に示す例では、ブリッジ形コネクタ２３０４が機素２３０２のコーナに配置されているが、機素２３０２のの側部に配置することもできる。ブリッジ形コネクタ２３０４は図２６に拡大して示されており、以下により詳細に説明する。
異形機素２３０２は、高いフレキシビリティ、通気および／または美的外観を荷重支持層２３００に付与し、図２５を参照してより詳細に説明する。異形機素２３０２には、マイクロ順応層に連結するための、ステム１９０８、２２００等のステムを設けることができる。

図２４は、図２３に示した荷重支持層２３００の側面図である。図２４には、マイクロ順応層に連結するための、下方に延びているステム２４００を備えた多くの異形機素２３０２が示されている。

図２５には、図２３に示した異形機素２３０２の１つが拡大図で示されている。異形機素２３０２は、１対の凸状側部２５００および１対の凹状側部２５０２を有している。異形機素２３０２は、１つおきの機素２３０２が９０°回転できるように配置されている。これにより、１つの機素２３０２の凸状側部２５００を、隣接機素２３０２の凹状側部に隣接させることができ、またこの逆も可能である。

異形機素２３０２には多くの開口２５０４が形成され、これらの開口２５０４同士の間にはストリップ２５０６が設けられている。ストリップ２５０６は両開口２５０４の間に設けられ、機素にフレキシビリティを付加している。ストリップ２５０６は非線形ストリップ２５０６として形成できる（例えば、波形、Ｓ形、Ｕ形または他の形状に形成できる）。異形機素２３０２がマイクロ順応層に連結するためのステム２４００を備えている実施形態では、ステム２４００は、ステム２４００はストリップ２５０６の中心に連結して、ここから対応するスプリング要素のトップに向けて下方に延ばされる。異形機素２３０２は、荷重が加えられたときの順応性を高めるための、ストリップ２５０６に垂直に延びているヒンジ２５０８を設けることができる。ヒンジ２５０８には、異形機素２３０２のフレキシビリティを高めるための、異形機素２３０２の下面のカットアウト部分により形成できる。

図２６には、図２３に示したブリッジ形コネクタ２３０４を介して連結された４つの機素２６００−２６０６が示されている。ブリッジ形コネクタ２３０４は、左方Ｕ形コネクタ２６０８と、右方Ｕ形コネクタ２６１０と、ブリッジストリップ２６１２とを有している。左右のＵ形コネクタ２６０８、２６１０は、それぞれ、上左側機素２６００と下左側機素２６０２、および上右側機素２６０４と下右側機素２６０６とを連結している。左右のＵ形コネクタ２６０８、２６１０は、下方に曲っており、それぞれ、左右のＵ形湾曲部２６１４、２６１６を形成している。ブリッジストリップ２６１２は、片持ち支持形端部２６１８を有している。ブリッジストリップ２６１２は片持ち支持形端部２６１８を有している。片持ち支持形端部２６１８は、左右のＵ形湾曲部２６１４、２６１６を上方で連結し、２つのＵ形湾曲部２６１４、２６１６の間にブリッジを形成している。図２６には、実質的に線形のブリッジストリップ２６１２が示されている。ブリッジストリップ２６１２は、非線形にすることもできる。

ブリッジ形コネクタ２３０４は、隣接する機素２６００−２６０６の間に大きい度合いの独立性を付与しかつ荷重支持層２３００に高いフレキシビリティを付与する。例えば、ブリッジ形コネクタ２３０４はフレキシブルな下方への撓みを可能にするだけでなく、個々の機素２３０２が荷重に応答して横方向に独立的に移動できるようにする。

図２７は、多くのボルスター（まくら）支持部材２７０２を含む懸架機素形シート構造体２７００の側面図である。多くのボルスター支持部材２７０２は、支持構造体フレーム２７１８に連結する懸架機素形シート構造体２７００の部分のような懸架機素形シート構造体２７００の外側部分での荷重に大きい応答性を付与する。荷重が加えられると、多くのボルスター支持部材２７０２が下方に撓み、懸架機素形シート構造体２７００の外側部分での荷重に大きく応答できる。これにより、ボルスター支持部材２７０２は、懸架機素形シート構造体２７００により大きな快適性および支持が与えられるようにする。

懸架機素形シート構造体は、マクロ順応層２７０４と、マイクロ順応層２７０６と、荷重支持層２７０８とを有している。マクロ順応層２７０４は多くの１次支持レール２７１０を有し、多くのノード２７１２および多くの引っ張り伸縮部材２７１４が多くの１次支持レール２７１０に沿って形成されている。マイクロ順応層は、多くのスプリング要素２７１６を有している。図２７は、多くのスプリング要素２７１６としての多くのコイルスプリングを備えた懸架機素形シート構造体を示している。しかしながら、懸架機素形シート構造体２７００は、前述のスプリング形式のような他のスプリング形式を使用できる。
各ボルスター支持部材２７０２は、傾斜パッド２７２０を有している。各ボルスター支持部材２７０２はまた、ボルスター支持部材２７０２をマクロおよびマイクロ順応層２７０４、２７０６に連結する多くのコネクタ２７２２を有している。コネクタ２７２２は、片持ち支持形要素、傾斜パッドに形成された開口、またはボルスター支持部材をマクロおよびマイクロ順応層２７０４、２７０６に連結する他の要素を有している。図２７にはボルスター支持部材２７０２をマクロ順応層２７０４に連結するコネクタ２７２２のみが示されているが、ボルスター支持部材２７０２の他の例には、ボルスター支持部材２７０２をマイクロ順応層２７０６に連結するコネクタ２７２２を設けることができる。或いは、マクロおよびマイクロ順応層２７０４、２７０６は、直接、傾斜パッド２７１８に連結することができる。これらの連結は、スナップフィット連結、一体成形または他の連結方法で行うことができる。

ボルスター支持部材は、マクロ順応層２７０４の外側部分と、マイクロ順応層２７０６の外側部分との間に配置される。例えば、図２７では、ボルスター支持部材２７０２は多くのコネクタ２７２２を介して多くの１次支持レール２７１０の外側ノード２７１２の上に連結され、かつマイクロ順応層２７０６の外側部分に位置するスプリング要素２７１６の下に連結されている。ボルスター支持部材２７０２は、傾斜パッド２７２０が、外側ノード（これにボルスター支持部材２７０２が連結されている）から、マクロ順応層２７０４に対して上方および外方に傾斜するようにして配置される。傾斜パッド２７２０が呈する傾斜度合いは、懸架機素形シート構造体２７００の所望の快適性および支持特性に従って調節される。

多くのスプリング要素２７１６は、傾斜パッド２７２０の上面の全長の全部または一部に沿って連結される。ボルスター支持部材２７０２とマクロおよびマイクロ順応層２７０４、２７０６との間の連結は、一体成形、スナップフィット連結または他の連結方法により行なうことができる。これにより、傾斜パッド２７２０は、荷重が加えられたときに下方に撓み、従って懸架機素形シート構造体２７００の外側部分で大きい撓みが生じる。

以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、当業者ならば、本発明の範囲内で多くの実施形態が可能であることは明白であろう。例えば、スプリングは、歪まされ、圧縮または変形された後に解放されたときのその元の形状に復元する任意の弾性構造として実施できる。従って、本発明は、特許請求の範囲の記載およびその均等物を除き、制限を受けることはない。

１００ 懸架機素形シート構造体
１０２ マクロ順応層
１０４ マイクロ順応層（マイクロ支持層）
１０６ 荷重支持層
１０８ １次支持レール
１１０ 伸縮制御ストランド
１１２ 支持構造体フレームアタッチメント
１１４ ２次支持レール
１１６ フレームアタッチメントレール
１１８ フレームコネクタ
１２０ レールアタッチメントノード
１２２ 引っ張り伸縮部材
５００ ４面形タワースプリング
９００ コイルスプリング
１２００ 波形スプリング
１５０４ ２面形タワースプリング

Claims (34)

1. 多くの１次支持レールおよび該１次支持レールに沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材を備えたマクロ順応層と、該マクロ順応層の上のマイクロ順応層とを有し、該マイクロ順応層は多くの１次支持レールにより支持された多くのスプリング要素を備え、マイクロ順応層により支持された荷重支持層を更に有し、該荷重支持層は、多くのスプリング要素の上に配置されかつ該スプリング要素により支持された多くの機素を備えていることを特徴とする懸架機素形シート構造体。
2. 前記荷重支持層の上に固定されたシートカバー層を更に有していることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
3. 前記マクロ順応層は更に、多くの１次支持レール間に連結された多くの伸縮制御ストランドを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
4. 前記マクロ順応層は更に支持構造体フレームアタッチメントを備え、該支持構造体フレームアタッチメントは多くのフレームコネクタを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
5. 前記多くのフレームコネクタは、フレームアタッチメントレールに沿って形成されていることを特徴とする請求項４記載の懸架機素形シート構造体。
6. 前記支持構造体フレームアタッチメントは更に、多くの１次支持レールと多くのフレームコネクタとの間に連結された多くの引っ張り伸縮部材を備えていることを特徴とする請求項４記載の懸架機素形シート構造体。
7. 前記マクロ順応層は更に、多くの１次支持レールに沿って形成された多くのノードを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
8. 前記多くのスプリング要素は、多くのノードのうちの少なくとも１つに連結されていることを特徴とする請求項７記載の懸架機素形シート構造体。
9. 前記各１次支持レールは、１次支持レールから延びている多くの２次支持体を備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
10. 前記多くの１次支持レールは多くの片持ち支持形端部を備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
11. 前記多くの機素の各々が、
    下面を有し、該下面は、多くのスプリング要素のうちの少なくとも１つと接触しているステムを備え、
    更に上面を有していることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
12. 前記多くの機素が多くの機素コネクタを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
13. 前記多くの機素コネクタの各々が非平面セグメントを備えていることを特徴とする請求項１２記載の懸架機素形シート構造体。
14. 前記多くの機素コネクタは多くのブリッジ形コネクタからなり、該ブリッジ形コネクタは、
    隣接する多くの機素間に連結された第一Ｕ形湾曲部と、
    隣接する多くの機素間に連結された第二Ｕ形湾曲部と、
    第一Ｕ形湾曲部と第二Ｕ形湾曲部との間に連結されたストリップとを備えていることを特徴とする請求項１２記載の懸架機素形シート構造体。
15. 前記多くのスプリング要素は、
    トップと、
    撓み可能部材とを有し、該撓み可能部材は多くの側部を備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
16. 前記多くのスプリング要素は、
    トップと、
    撓み可能部材とを有し、該撓み可能部材は多くのスパイラル状アームを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
17. 前記多くの機素は多くの異形機素として形成されていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
18. マクロ順応層とマイクロ順応層との間に連結された多くのボルスター支持部材を更に有し、各ボルスター支持部材は傾斜パッドを備えていることを特徴とする請求項１記載の懸架機素形シート構造体。
19. 多くの１次支持レールおよび該１次支持レールに沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材を備えたマクロ順応層と、１次支持レールから延びている２次支持体と、１次支持レールにより支持されたマイクロ順応層とを有し、該マイクロ順応層は、異なる荷重支持特性をもつ第一領域応答ゾーンおよび第二領域応答ゾーンを形成する個々に調節可能なスプリングを備え、マイクロ順応層により支持された荷重支持層を更に有し、該荷重支持層は、個々に調節可能なスプリングの上に配置されかつ相互連結された個々の機素を備えていることを特徴とする懸架機素形シート構造体。
20. 前記マクロ順応層は更に、多くの１次支持レール間に連結された多くの伸縮制御ストランドを備えていることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
21. 前記多くの伸縮制御ストランドが非線形セグメントを備えていることを特徴とする請求項２０記載の懸架機素形シート構造体。
22. 前記マクロ順応層は更に支持構造体フレームアタッチメントを備え、該支持構造体フレームアタッチメントは、フレームアタッチメントレールに沿って形成された多くのフレームコネクタを備えていることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
23. 前記マクロ順応層は更に、１次支持レールから延びている多くの支持体を備え、マイクロ順応層は、多くの２次支持体により更に支持されていることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
24. 前記多くの１次支持レールから実質的に平行に延びている多くの引っ張り伸縮部材を更に有していることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
25. 前記多くの１次支持レールの間で実質的に直角に延びている多くの引っ張り伸縮部材を更に有していることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
26. 前記個々に調節可能なスプリング要素は、
    トップと、
    該トップに連結された撓み可能部材とを備えていることを特徴とする請求項１９記載の懸架機素形シート構造体。
27. 前記撓み可能部材は多くの側部を備えていることを特徴とする請求項２６記載の懸架機素形シート構造体。
28. 前記撓み可能部材は多くのスパイラル状アームを備えていることを特徴とする請求項２６記載の懸架機素形シート構造体。
29. 前記撓み可能部材は更に、
    トップから下方に延びているシャフトと、
    該シャフトと多くの１次支持レールとの間に連結された多くの湾曲ストランドとを備えていることを特徴とする請求項２６記載の懸架機素形シート構造体。
30. マクロ順応層を有し、該マクロ順応層は、
    多くの１次支持レールと、
    該１次支持レールから延びている２次支持体とを備え、
    マクロ順応層の上のマイクロ順応層を有し、該マイクロ順応層は、１次支持レールにより第一方向に沿って支持されかつ２次支持体により第二方向に沿って支持されたスプリングを備え、
    マイクロ順応層により支持された荷重支持層を有し、該荷重支持層は、多くのスプリング要素の上に配置されかつ該スプリング要素により支持された多くの機素を備え、該機素は、
    スプリングに接触するように下方に延びているステムと、
    機素にフレキシビリティを付与すべく機素に設けられた開口と、
    多くの機素を相互連結するための多くの機素コネクタとを備え、
    １次支持レールに連結された支持構造体フレームアタッチメントを更に有し、該支持構造体フレームアタッチメントは、
    第二方向に沿って形成された多くのフレームコネクタを備えていることを特徴とする懸架機素形シート構造体。
31. 前記多くの伸縮制御ストランドは非線形セグメントを備えていることを特徴とする請求項３０記載の懸架機素形シート構造体。
32. 前記マクロ順応層は更に、１次支持レールの間に連結された非線形伸縮制御ストランドを備えていることを特徴とする請求項３０記載の懸架機素形シート構造体。
33. 前記支持構造体フレームアタッチメントは更に、
    １次支持レールに連結された多くのレールアタッチメントノードと、
    多くのレールアタッチメントノードと多くのフレームコネクタとの間に連結された引っ張り伸縮部材とを備えていることを特徴とする請求項３０記載の懸架機素形シート構造体。
34. 前記マクロ順応層は更に、多くの１次支持レールに沿って形成された多くの引っ張り伸縮部材を備えていることを特徴とする請求項３０記載の懸架機素形シート構造体。

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