JP2014504934A - 弾性ユニット - Google Patents

Abstract

快適性、便利性、支持または保護機能を提供するのに適した弾性ユニットが提供される。このユニットは一般に、列状に配置された複数のポケットコイルスプリング（１２）を含むパッドの形態をとり、各スプリングは実質的に個別のポケット（１４）の中に収容され、ユニットは、スプリングの軸線方向に圧縮可能であり、各スプリングは複数のコイルを含み、少なくともいくつかのスプリングに関して、両端のコイルの直径が異なる。

Description

本発明は、弾性が少なくとも部分的に複数のポケットスプリングにより提供される多目的弾性ユニットに関する。

このユニットは一般に、パッドまたはパネルの形状であってもよく、さまざまな利用分野、特に快適性、便利性、支持または保護のために弾性が必要な分野に使用できる。
弾性パッドは、多くの利用分野において、たとえばある製品の上に載る、それを着用する、またはそれを使用する人または物に快適性、便利性、支持および／または保護機能を提供するために使用される。このようなパッドは、たとえば腰掛や自動車の座席等の椅子、ベッドや台、運動マット等のマット、および特殊な包装材等に使用される。多くの場合、弾性パッドは、弾性を提供するための発泡材の構成要素を含んでいる。特に、たとえば発泡ポリウレタン等の高密度の人工発泡材は、圧迫されると変形するが、使用後に元の形状に戻るため、有益である。

変形する能力は、たとえば椅子において快適性を提供でき、または、衝撃によるエネルギーを吸収して、たとえばヘルメットやその他の衣類製品、または包装材において保護機能を提供できる。

一方で人工発泡材は安価であり多目的に使用できるが、その使用には長年にわたり認識されてきた問題が伴い、これはすなわち、費用対効果の高い方法でリサイクルすることができないことである。また、人工発泡材は一般に、自然に分解するのに非常に時間がかかる。

そこで、色々な業界が、各種の弾性パッドに使用するための人工発泡材に代わるものを積極的に開発している。
本発明の実施形態は、少なくとも部分的にこの問題に対処することを目的とする。

本発明は、これから参照する付属の特許請求の範囲の独立項において定義される。さらに、好ましい特徴は、その従属項に見ることができる。
本発明の１つの態様によれば、快適性、便利性、支持または保護機能を提供するのに適した弾性ユニットが提供され、このユニットは、列状に配置された複数のポケットコイルスプリングを含み、各スプリングは個別のポケット内に実質的に収容され、このユニットはスプリングの軸線方向に圧縮可能であり、各スプリングは複数のコイルを含み、少なくともいくつかのスプリングに関して、両端のコイルの直径が異なる。

このユニットは好ましくは、弾性パッドまたはパネルの形態である。配列は、１列のスプリングを含んでいてもよく、あるいは複数の列のスプリングを含んでいてもよい。
好ましくは、スプリングのうちの少なくともいくつかに関して、コイルの少なくとも１つの直径はそのポケット内のスプリングの軸線方向の長さより大きい。ポケットは、少なくともスプリング間の位置において一体に結合された材料層から形成されてもよい。スプリングのうちの少なくともいくつかに関して、層はスプリングの他方の端より一方の端に近い位置で一体に結合されてもよい。

層は、たとえば超音波または熱によって一体に溶接されてもよい。溶接により形成されうる結合部は、幅がその高さより大きくてもよく、好ましくは実質的に平坦である。好ましい構成において、ポケットは２層のみで形成される。

少なくともいくつかのスプリングに関して、材料層は、スプリングのうち、より大きな直径のコイルを有する端のほうにより近い位置において結合されてもよい。
好ましくは、実質的に同量の材料がスプリングの各端を覆うために配置される。

好ましい構成において、ユニットはまた、スプリングの軸線を横切る少なくとも１つの方向にも、少なくとも部分的に圧縮可能である。
好ましくは、スプリングのうちの少なくともいくつかは、そのポケット内に圧縮された状態で保持される。

２層の材料は好ましくは、少なくともスプリング間の位置において一体に接合され、溶接され、その他の方法で接着される。
スプリングは好ましくはワイヤであり、より好ましくはスチール、アルミニウムまたはチタン製、またはその合金製である。

好ましくは、ユニットは、スプリングの軸線に対してほぼ直交する少なくとも１つの横方向に撓むことができる。
ユニットは複数の領域を含んでいてもよく、異なる領域ごとにスプリングは異なる少なくとも１つの特徴を有する。この特徴は、スプリングの高さであってもよい。これに代えて、またはこれに加えて、この特徴は、スプリングの剛性または形状であってもよい。

ユニットは、２つ以上の層のポケットスプリングを含んでいてもよい。
好ましい実施形態において、ユニットは、スプリングの１層の上または下、および／または、スプリングの層間に、少なくとも１つの追加の基材層を含む。追加の基材層は天然素材を含んでいてもよく、好ましくは、皮革、麻、羊毛、絹、綿、モヘア、カシミア、羽毛、ダウン、アルパカのうちの１つまたは複数を含む。

本発明はまた、本明細書中のいずれかの記述による少なくとも１つの弾性ユニットを有する製品を含む。
本発明によれば、本明細書中のいずれかの記述によるパッドの形態の弾性ユニットを含む椅子が提供される。

椅子は、乗り物、たとえば車輪を有する車両、飛行機、宇宙船または船舶もしくはボート等に関して使用される椅子または動物用の鞍であってもよい。椅子には、腰掛、スツール、ベンチ、ソファまたは長椅子が含まれていてもよい。

他の態様によれば、本明細書中のいずれかの記述によるパッドの形態の弾性ユニットを含む台が提供される。この台は、たとえば手術台やマッサージテーブルであってもよい。
本発明の別の態様によれば、本明細書中のいずれかの記述によるパッドの形態の弾性ユニットを含む床張り用製品が提供される。床張り用製品は、カーペット、カーペット下地、またはスポーツマットまたは運動マットを含んでいてもよく、または屋内用、屋外用のいずれのレジャーまたはスポーツ用の床面であってもよい。

本発明のまた別の態様によれば、本明細書中のいずれかの記述による弾性ユニットを含む保護部材が提供される。この保護部材は、衣類またはヘッドギアの製品を含んでいてもよく、使用者の身体に着用されるべき、またはある製品に取り付けるための保護用シールドであってもよい。

本発明のまた別の態様によれば、本明細書中のいずれかの記述によるパッドの形態の弾性ユニットを含む包装用製品が提供される。
本発明はまた、快適性、便利性、支持または保護機能を提供するのに適した弾性ユニットの製造方法が提供され、この方法は、複数のポケットコイルスプリングを列状に配置するステップを含み、各スプリングは個別のポケット内に実質的に収容され、ユニットはスプリングの軸線方向に圧縮可能であり、各スプリングは複数のコイルを含み、少なくともいくつかのスプリングに関して、両端のコイルの直径が異なる。

この方法はさらに、少なくともスプリング間の位置において一体に結合された材料層からポケットを形成するステップをさらに含んでいてもよく、スプリングのうちの少なくともいくつかに関して、層はスプリングの他方の端より一方の端に近い位置において一体に結合される。

本発明は、相互に排他的な特徴の組合せを除き、本明細書に記載された特徴または限定のどのような組合せを含んでいてもよい。
ここで、添付の概略的図面を参照しながら、あくまでも例として本発明の好ましい実施形態を説明する。

本発明のある実施形態による、パッドの形態の弾性ユニットの一部を示す概略的断面図。 本発明のある実施形態によるパネルの形態の弾性ユニットを取り入れた椅子の座面を示す概略的切欠き図。 本発明のある実施形態によるパッドの形態の弾性ユニットを含む床の一部を示す概略的部分断面図。

本発明の実施形態による、各種の用途のための弾性パッドは、エンケースドスプリングとも呼ばれることのあるポケットコイルスプリングを含む。パネルは一般に、材料層を一体に接合またはその他の方法で結合することによって形成されるポケットの中に個別に収容された金属製コイルスプリングの配列を含む。このようなパネルを製造するための好適な工程は、本出願人による本願と同時係属中の欧州特許出願第１９９３９４７号明細書に記載されている。

スプリングは一般に高さより幅の方が大きく、すなわち、少なくとも１つのコイルの直径が、ポケット内にある時のスプリングの高さより大きい。しかしながら、いくつかの実施形態においては、両端のコイルの直径が異なり、溶接の位置がスプリングの他方の端より一方の端のほうに近いために、個々のスプリングが安定し、最大のコイルの直径と少なくとも同じ高さ、おそらくはそれより高くすることができる。パッドは安定し、弾性があり、加工可能である。その平面形状は、それが使用される製品の所望の形状に適合するように切断でき、その構成から、一般に面内および面外の両方向に撓み性を有する。

スプリングは、その剛性と大きさで選択でき、領域にグループ分けし、具体的な所望の性能特性を提供するように結合することができる。これらの特徴は、弾性パッドの所期の用途によって決定できる。

追加の基材層をポケットスプリングの上、またはその下、またはスプリングの隣接層間に設置し、パッドの快適性および／または性能を改善してもよい。追加の層は好ましくは、麻、綿または羊毛等の天然素材を含み、それによってパッドのリサイクル可能性が向上する。

スプリングのうちの少なくともいくつかは、両端に直径が異なるコイルを有する。このようなスプリングには、スプリングの両端のコイルの直径が実質的に同じであるスプリングと比べて多くの利点がある。第一に、スプリングは、実質的に平坦な形状になるまで圧縮でき、より小さい直径のコイルがより大きい直径のコイルの中に入る。スプリングを完全にその中に圧縮することができ、隣接するコイルが接触しないと、これによって、コイルが繰り返し相互に当接する場合よりはるかに静かなパネルが提供される。

さらに、ワイヤスプリングの剛性は、所与のゲージのワイヤに対して、コイルの直径を縮小することによって増大させることができる。したがって、同じスプリング剛性を生成するために、少ない材料で済む、より小さなゲージのスプリングを製作できる。スプリングの少なくとも１つのコイルを、ポケット内での安定性を確保し、特にポケット内でコイルが反転しようとするあらゆる傾向に抵抗するために適当な直径とする必要があるが、それ以外のコイルはより狭くすることができる。さらに、直径がより小さくなるコイルで構成されるスプリングは、それが圧縮される際に徐々にその剛性が増大するという点で所望の特性を有する。

本発明の他の好ましい特徴は、スプリングの軸線方向の高さに関する材料層の結合位置にある。以前に考慮されたポケットスプリングでは、ポケットを形成する材料の層は、スプリングの軸線方向の高さに沿った半分までの位置または、スプリングの一方の端のいずれかで一体に溶接またはその他の方法で結合されていた。本発明の好ましい実施形態によれば、層はスプリングの一方の端により近いが、その端ではない位置で結合される。より好ましくは、スプリングの、より大きい直径のコイルを有する端に近い位置で結合される。スプリングの各端を覆うのに必要な材料の量を、実質的に同じとなるように配置してもよい。

本発明者らは、この配置によってポケット内のスプリングの安定性が最適化されることを発見した。
さらに、スプリングを圧縮する力が、スプリングのうち、より大きい直径のコイルを有する端に作用すると、たとえば途中の位置で結合される場合と比較して、１つのスプリングのポケットが隣接するスプリングに与える影響がより大きく、また圧縮のより早い段階で及ぶことになる。

図１を参照すると、概略的な断面図において、本発明のある実施形態による弾性パッドの一部が概して符号１０で示されている。パッドは、複数のワイヤコイルスプリング１２を含み、その各々が、材料、好ましくは不織布材料の上下の層１４ａ，１４ｂにより形成されるそれ自体の個別のポケット１４の中に位置付けられる。２つの層１４ａ，１４ｂは、熱または超音波により、隣接するスプリング間の地点１６で一体に溶接されて、ポケットが形成される。

コイルスプリング１２は概して円錐台形であり、それぞれ、最も上のコイル１２ａの直径が最大であり、スプリングは直径が最小の最も下のコイル１２ｂに向かって先細となる。

溶接１６の位置は、パッドの上からの距離ｄ、パッドの下からの距離Ｄにあり、Ｄはｄより大きく、好ましくは、ｄ／（ｄ＋Ｄ）の比率は０．２５〜０．３の範囲内である。
図１のスプリングは概して円錐台形であるが、これは、一方の端のコイルがもう一方の端のコイルより直径が大きいのであれば、他の形状、たとえば砂時計または樽形とすることができる。もちろん、利用分野に応じて、パッド１０は、矢印Ａまたは矢印Ｂの方向への圧縮力を受けるように配置されてもよく、すなわち、パッド１０は図１に示される向きであっても、あるいは反転されてもよい。

図２を参照すると、これは概して符号２０で図１に示される弾性パッド１０を含む腰掛の座面２０ａを有する腰掛を示している。織物またはその他の材料の追加の層（図示せず）が座面を形成し、弾性パッドは使用者にとって快適性を提供する。

図３は、概略的な断面図において、図１に示される弾性パッドを組み込んだ屋内の床の一部を概して符号３０で示している。弾性パッド１０の上に、断熱材３２の層があり、その上に、さねはぎ床板３４がある。他の種類の床、たとえばスポーツ用の床面や運動マット等の場合、層３２，３４は異なる材料を含んでいてもよい。また、スプリング１２の剛性は所期の用途に適するように選択できる。

どちらの場合も、弾性パッドにより、発泡材を使用せずに快適性と支持機能が提供され、スプリング用のワイヤを提供するために必要な金属の量が実質的に節約される。端のコイルの直径が異なるスプリングを使用することにより、同じ量のワイヤ等の材料を使った円筒形のスプリングと比較して、より厚いユニットとすることができ、すなわち、スプリングをより高くすることができる。このパッドでは、以前のスプリングのアレイにしばしば伴うノイズも発生しない。

上述の弾性パッドの例には、すべて同じ種類のポケットスプリングが用いられている。しかしながら、パッドのポケットスプリングはすべて同じでなくてもよい。パッドのスプリングは、それが有益であれば、領域ごとに配置することができ、ある領域のスプリングは１つの特性を有し、他の領域には異なるスプリングがあり、それによってたとえば、パッド全体が領域によって異なる弾性を有するものとなる。

前述のように、椅子の座面と床張り用製品は、本発明による弾性パッドの考えられる用途の２つにすぎない。その他に、領域によって剛性を異なるようにできる薄いパッドが使用可能な保護服または保護帽、台、ベッドまたは包装材もあり、これらに限定されない。

上記の説明においては、本発明の特に重要であると考えられる特徴に注意を引こうとしたが、出願人は、本明細書に記載された、および／または図面に示されたあらゆる特許性のある特徴または特徴の組合せに関して、特にそれらが強調されているか否かを問わず、保護を請求していると理解されるべきである。

Claims (22)

1. 快適性、便利性、支持または保護機能を提供するのに適した弾性ユニットにおいて、
   前記ユニットは列状に配置された複数のポケットコイルスプリングを含み、各スプリングは個別のポケット内に実質的に収容され、前記ユニットは前記スプリングの軸線方向に圧縮可能であり、
   各スプリングが複数のコイルを含み、少なくともいくつかのスプリングに関して、両端の前記コイルの直径が異なる弾性ユニット。
2. 請求項１に記載の弾性ユニットにおいて、
   少なくともいくつかのスプリングに関して、前記コイルのうちの少なくとも１つの直径が、前記ポケット内のスプリングの軸線方向の長さより大きい弾性ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の弾性ユニットにおいて、
   前記ポケットは、少なくとも前記スプリング間の位置において一体に結合される材料層から形成され、
   前記スプリングのうちの少なくともいくつかに関して、前記層が、前記スプリングの他方の端より一方の端に近い位置において一体に結合される弾性ユニット。
4. 請求項３に記載の弾性ユニットにおいて、
   少なくともいくつかのスプリングに関して、前記材料層が、前記スプリングのうち、より大きな直径のコイルを有する端により近い位置において結合される弾性ユニット。
5. 請求項３または請求項４に記載の弾性ユニットにおいて、
   実質的に同じ量の材料が前記スプリングの各端を覆うように配置されること弾性ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
   前記ユニットが前記スプリングの軸線を横切る少なくとも１つの方向にも圧縮可能である弾性ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
   前記スプリングの少なくともいくつかがそのポケット内に圧縮された状態で保持される弾性ユニット。
8. 請求項５に記載の弾性ユニットにおいて、
   ２つの前記材料層が、少なくとも前記スプリング間の位置において一体に接合、溶接またはその他の方法で接着される弾性ユニット。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
   前記スプリングがステンレススチールまたはチタンワイヤ製である弾性ユニット。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記パッドが撓み性を有する弾性ユニット。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記ユニットは複数の領域を含み、異なる領域のスプリングが少なくとも１つの異なる特性を有する弾性ユニット。
12. 請求項１０に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記特徴は前記スプリングの高さおよび剛性の少なくとも一方を含む弾性ユニット。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記ユニットがポケットスプリングの複数の層を含む弾性ユニット。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記ユニットは、スプリングの層の上または下、かつ、スプリングの層間において、あるいは、スプリングの層の上または下、または、スプリングの層間において、少なくとも１つの追加の基材層を含む弾性ユニット。
15. 請求項１３に記載の弾性ユニットにおいて、
    前記追加の基材層は、皮革、麻、羊毛、絹、綿、モヘア、カシミア、羽毛、ダウン、アルパカのうちの１つまたは複数を含む天然素材を含む弾性ユニット。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弾性ユニットを含む椅子。
17. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弾性ユニットを含む台。
18. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弾性ユニットを含む床張り用製品。
19. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弾性ユニットを含む保護部材。
20. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の弾性ユニットを含む包装用製品。
21. 快適性、便利性、支持または保護を提供するのに適した弾性ユニットの製造方法において、
    複数のポケットコイルスプリングを列状に配置するステップを含み、各スプリングは個別のポケット内に実質的に収容され、前記ユニットは前記スプリングの軸線方向に圧縮可能であり、
    各スプリングが複数のコイルを含み、少なくともいくつかのスプリングに関して、両端の前記コイルの直径が異なる方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、
    前記ポケットを、少なくとも前記スプリング間の位置で一体に結合される材料の層から形成するステップをさらに含み、前記スプリングのうちの少なくともいくつかについて、前記層が前記スプリングの他方の端より一方の端に近い位置において一体に結合される方法。

Images