JP2021184901A - スプリング構造連結体、マットレス及び椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルスプリングが独立に機能して、適度なクッション性を良好に維持しつつ振動の伝播による横揺れの発生を抑制でき、マットレスやソファー等の使用性の向上に寄与するスプリング構造連結体を提供する。【解決手段】スプリング構造連結体は、複数のコイルスプリングがその伸縮方向が上下方向となるように揃えられて平面領域に並置され、平面領域の少なくとも一部の領域における隣り合うコイルスプリング同士が連結部材で連結されており、連結部材の少なくとも一部が可撓性部材で構成されている。可撓性部材が、水平方向に張り出し長さ６０ｍｍで片持ち梁状に保持したときの自重による撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材である。【選択図】図１

Description

本発明は、主にベッドのマットレスや、ソファー等の椅子のクッション体として用いられるスプリング構造連結体に関する。

ベッドのマットレスやソファーの座部には、適度なクッション性を得るために、コイルスプリングのスプリング圧が利用されている。スプリング圧の利用形態としては、並置された複数のコイルスプリングを金属線材で連結してなる、いわゆるボンネルコイル方式と、各コイルスプリングが不織布等からなる円筒状の袋体に個別に収容されて独立して機能する、いわゆるポケットコイル方式とに大別される。

ボンネルコイル方式のマットレスでは、各コイルスプリングが互いに連結されているので全体的なクッション体としては安定性があるが、連結構造を介してコイルスプリングの振動が伝播し易い。すなわち、マットレス全域に亘って隣り合うコイルスプリングが結束されているため、ベッドの片側で寝ている人が寝返りすると、寝返りのスプリング変形による振動が水平方向に伝播し、隣に寝ている人が水平方向に揺動（いわゆる横揺れ現象）されて目を覚まし易いといった問題が指摘されている。

他方、ポケットコイル方式のマットレスでは、各コイルスプリングが独立に機能するのでボンネルコイル方式に比べてコイルスプリングの振動が隣接するコイルスプリングに伝播して生じる横揺れを抑制できる利点がある。しかしながら、コイルスプリング同士が互いに連結されていないため、横揺れに対する有利性と引き換えに複数のコイルスプリングから構成されたクッション体としての安定性が低く、マットレス内での型崩れが生じ易い。それゆえ、図１３に示すように、ポケットコイルＰ群の上面全体を厚みのあるフェルト等の被覆シートＳで固定して、複数のポケットコイルからなるクッション体の安定性を確保することが行われている。また、図１４に示すように、コイルスプリング３が収容された袋体４同士を一列に連結して、いわゆるポケットコイルラインＬとすることにより、各ポケットコイルがバラバラにならないよう、安定性を高めることも行われている。

しかしながら、上述したような、ポケットコイル方式のスプリング構造体からなるクッション体の安定性を高めるための構成は振動伝播媒体として作用する場合がある。すなわち、図１３に示すポケットコイル群の上面に配置された被覆シートＳは面方向に振動を伝播させ、図１４に示すポケットコイルラインＬは連結したライン方向に振動を伝播するため、横揺れの発生を有効に抑制できていない。なお、本明細書においてスプリング構造体とは、コイルスプリングを含む構造体を意味しており、ポケットコイルはもちろん、コイルスプリング単体も含まれる。

このように、ポケットコイル方式とボンネルコイル方式とで程度の差はあるものの、スプリング圧を利用したスプリング構造体に関し、振動の伝播抑制には未だ改良の余地がある。

本発明はこのような現状に鑑みて創案されたもので、コイルスプリングが独立に機能して、適度なクッション性を良好に維持しつつ振動の伝播による横揺れの発生を抑制でき、マットレスやソファー等の使用性の向上に寄与するスプリング構造体の連結構造、すなわち、スプリング構造連結体の提供を目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、コイルスプリング方式のスプリング構造体を用いたマットレスにおいて問題となるスプリング構造体の安定性を確保するための構造における横揺れの発生メカニズムに着目し、横揺れを低減するにはスプリング構造体の伸縮方向（上下方向）の振動がマットレスの面方向（横方向、水平方向）へ伝達するのを分断又は低減できるようにすることが効果的であることを見出した。

詳細には、図１３に示すように、各スプリング構造体（ポケットコイルＰ）は、フェルト等の被覆シートＳで上面が連結されているため、図１５に示すように、使用者Ａの寝返り等の動作によってマットレスの一端側のスプリング構造体Ａが荷重で圧縮されると（垂直変位ｖａ、水平変位ｈａ＝０）、圧縮されていない部分のスプリング構造体Ｂはスプリング構造体Ａが圧縮された方向に引っ張られて傾くが（垂直変位ｖｂ、水平変位ｈｂ）、荷重が解放されてスプリング構造体Ａが復元すると、スプリング構造体Ｂの傾きも復元し、続いて生じるスプリング構造体Ａの伸縮方向の振動に連動して、スプリング構造体Ｂが、下端支持された水平方向への振り子運動することによって使用者Ｂ側に横揺れが発生する。また、使用者Ａの寝返り等の動作がなされた一端側から離れるにしたがって、スプリング構造体Ｃの水平方向への傾きが増幅されるため（垂直変位ｖｃ、水平変位ｈｃ）、他端の使用者Ｂ側では横揺れがより顕著となる。そして、荷重が解放されたスプリング構造体Ａは、伸縮方向にエネルギーを散逸しながら減衰振動するため、この減衰振動が終了するまでの間（緩和時間）、横揺れが継続する。それゆえ、スプリング構造体の伸縮方向の振動が横方向へ伝達するのを分断又は低減することにより横揺れが低減される。この知見に基づき、本発明を完成するに至った。

上記課題を解決するため、本発明のスプリング構造連結体は、複数のコイルスプリングがその伸縮方向が上下方向となるように揃えられて平面領域に並置され、平面領域の少なくとも一部の領域における隣り合うコイルスプリング同士が連結部材で連結されており、連結部材の少なくとも一部が可撓性部材で構成されている。可撓性部材は、水平方向に張り出し長さ６０ｍｍで片持ち梁状に保持したときの自重による撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材である。

コイルスプリング同士が可撓性部材で構成された連結部材で連結されるため、個々のコイルスプリングが独立して機能するクッション性（以下、独立クッション性ともいう）を維持しつつ、各コイルスプリングがバラバラにならないような全体としての形状安定性（以下、スプリング安定性ともいう）を得ることができる。また、コイルスプリングの伸縮方向の振動は、連結部材を介して隣接するコイルスプリングに伝わるところ、生じた振動は可撓性部材からなる連結部材によって分断又は低減されるため、横揺れを低減することのできるスプリング構造連結体が得られる。なお、本明細書において、伸縮部材とは伸び縮みできる部材のことをいい、可撓性部材とは加えられた力に応じて変形できる部材のことをいう。

また、スプリング構造連結体は、連結部材の少なくとも両コイルスプリング側が可撓性部材で構成されていることも好ましい。連結部材のうち、少なくともコイルスプリングと接続している部分が可撓性部材で構成されていることにより、コイルスプリングの独立クッション性とスプリング安定性が確保されるとともに、好適に振動が分断又は低減される。

上述の連結部材を伸縮部材で構成すると、その伸縮部材が、ゴム弾性又はバネ弾性を有し、引張方向のバネ定数がコイルスプリングの伸縮方向のバネ定数よりも小さい部材であることも好ましい。連結部材として、引張方向のバネ定数がコイルスプリングの伸縮方向のバネ定数よりも小さいゴム弾性又はバネ弾性を有する伸縮部材とすることにより、振動が好適に低減されるとともに、各コイルスプリングがバラバラになることなく、安定感のあるスプリング構造連結体が得られる。

伸縮部材の引張方向のバネ定数が、コイルスプリングの水平方向のバネ定数よりも大きいことも好ましい。伸縮部材の引張方向のバネ定数をこのように設定することによって、各コイルスプリングがバラバラになりにくく、より安定感のあるスプリング構造連結体が得られる。

伸縮部材が、シート状部材、紐状部材、リング状部材、筒状部材、キャップ状部材又は袋状部材であることも好ましい。コイルスプリングの構成、用途、クッション体の形状等に応じて、連結部材として、シート状部材、紐状部材、リング状部材、筒状部材、キャップ状部材又は袋状部材からなる伸縮部材が選択される。

伸縮部材が、紐状部材であり、コイルスプリングの伸縮方向と直交するコイルスプリングの径方向に横断するように連続していることも好ましい。連結部材として好適な伸縮部材及びその配置が提供される。

本発明の特徴点として、スプリング構造連結体の可撓性部材が、水平方向に張り出し長さ６０ｍｍで片持ち梁状に保持したときの自重による撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材である。連結部材として、撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材からなる可撓性部材とすることにより、振動が好適に低減されるとともに、各コイルスプリングがバラバラになることなく、安定感があるとともに、各コイルスプリングの独立クッション性を有するスプリング構造連結体が得られる。

また、スプリング構造連結体の可撓性部材による連結部位が、コイルスプリングの伸縮方向の端部であることも好ましい。コイルスプリングの伸縮による変位が大きい部分を連結部位とすることにより、各コイルスプリングの独立クッション性とスプリング安定性に優れるとともに、振動が好適に低減されるスプリング構造連結体が得られる。

また、スプリング構造連結体の可撓性部材による連結部位が、コイルスプリングの伸縮方向と直交する方向の側面部であることも好ましい。コイルスプリングの側面部分を連結部位とすることにより、振動が好適に低減されるとともに、各コイルスプリングが側面部分で連結されるため、スプリング安定性と独立クッション性のあるスプリング構造連結体が得られる。

また、スプリング構造連結体は、各コイルスプリングが袋体に個別に収納されており、袋体を介して可撓性部材で連結されていることも好ましい。袋体にコイルスプリングが収納されたコイルスプリング同士を、その袋体を介して可撓性部材からなる連結部材で連結することにより、独立クッション性と安定性を有するスプリング構造連結体が得られる。また、コイルスプリングの伸縮により生じた振動が、袋体と連結部材である可撓性部材を介して隣接するコイルスプリングに伝わることとなるため、振動がより好適に低減される。また、連結部材で袋体同士を連結すればよいため、線材のコイルスプリング同士を連結するよりも連結が容易であり、製造及びメンテナンスがしやすい。

伸縮部材は、紐状部材、リング状部材、筒状部材又はキャップ状部材であり、コイルスプリングの伸縮方向と直交する方向における袋体の側周面の少なくとも一部に周面に沿って設けられていることも好ましい。袋体に収容されたコイルスプリングについて、その袋体の周側面部分を紐状部材、リング状部材、筒状部材又はキャップ状部材の伸縮部材で連結することにより、振動が好適に低減されるとともに、各コイルスプリングが周面部分で連結されるため、安定感と独立クッション性のあるスプリング構造連結体が得られる。

また、スプリング構造連結体は、コイルスプリングの伸縮方向の端部が非伸縮性又は非可撓性のキャップ部材で覆われ、キャップ部材を介して可撓性部材で連結されていることも好ましい。コイルスプリングの上端を非伸縮性又は非可撓性のキャップ部材で覆い、そのキャップ同士を連結部材で連結すればよいため、線材のコイルスプリング同士を連結するよりも連結が容易であり、製造及びメンテナンスがしやすい。

また、スプリング構造連結体は、平面領域の一部の区画領域における複数のコイルスプリングが非伸縮部材で連結され、その区画領域の端に位置するコイルスプリングとこれに隣り合う区画領域外のコイルスプリングとが可撓性部材で連結されていることも好ましい。複数のコイルスプリングから構成される、一の区画領域と他の区画領域との間を可撓性部材からなる連結部材で連結することにより、振動が発生した区画領域から他の区画領域への振動を分断又は低減することのできるスプリング構造連結体が得られる。

また、本発明のマットレス又は椅子は、上述したスプリング構造連結体を具えている。これにより、横揺れが抑制され、クッション体が安定して使い心地が向上したマットレスや椅子が得られる。

本発明によれば、以下のような優れた効果を有するスプリング構造連結体を提供することができる。
（１）コイルスプリングの伸縮により生じた振動が可撓性部材からなる連結部材によって分断又は低減されるため、横揺れを低減することができる
（２）コイルスプリングを具えたスプリング構造体同士が連結部材によって連結されるため、各スプリング構造体がバラバラになることを防ぎ、安定した緩衝作用を維持することができる。
（３）コイルスプリングを具えた各スプリング構造体が独立に機能するクッション性が得られる。

第１の実施形態に係るスプリング構造連結体及びそれを用いたマットレスの分解説明図である。 第１の実施形態に係るスプリング構造連結体の最小単位を示す説明図である。 第１の実施形態に係るスプリング構造連結体の動作を示す図である。 第１の実施形態に係るスプリング構造連結体の他の例を示す図である。 第１の実施形態に係るスプリング構造連結体の他の例（ポケットコイルラインタイプ）を示す図である。 第１の実施形態に係る連結部材の他の例及びその連結部材で連結されたスプリング構造連結体を示す図である。 第１の実施形態に係るスプリング構造連結体を構成するスプリング構造体を説明する図である。 第２の実施形態に係るスプリング構造連結体を示す概略図である。 第２の実施形態に係る連結部材の他の例及びその連結部材で連結されたスプリング構造連結体を示す図である。 第３の実施形態に係るスプリング構造連結体の最小単位を示す図である。 第３の実施形態に係る連結部材の他の例及びその連結部材で連結されたスプリング構造連結体を示す図である。 第４の実施形態に係るスプリング構造連結体の最小単位を示す図である。 ポケットコイル型スプリング構造体が収容された従来のマットレスを示す要部斜視図である。 従来のスプリング構造連結体であるポケットコイルラインについて説明する要部斜視図である。 従来のスプリング構造体からなるマットレスにおいて、横揺れが生じるメカニズムを説明する断面図（ａ）及び説明図（ｂ）である。

図１に示すように、第１の実施形態に係るスプリング構造連結体１は、コイルスプリング３とそれを収容する袋体４とからなるスプリング構造体２と、これら複数のコイルスプリング構造体２を連結する連結部材５とから概略構成されている。そして、このスプリング構造連結体１をマットレス枠８内に配置することにより、マットレスが形成される。なお、本明細書において上下とは、スプリング構造連結体１を具えたマットレス等を使用する状態での上下方向（厚み方向）、すなわち、図１におけるＺ方向をいい、スプリング構造連結体１を構成するコイルスプリング３の伸縮方向と同じである。また、本明細書において左右とは、スプリング構造連結体１を具えたマットレス等を使用する状態でのマットレス面方向、すなわち、図１におけるＸＹ方向、水平方向をいう。

まず、本実施形態に係るスプリング構造連結体１を構成する連結部材５について説明する。図１では本実施形態に係る連結部材５の全体構造が示されている。本実施形態において、連結部材５は複数のリング状部材５ｂとそれらを連結する連結部５ａとからなり、同一平面上に並べられたリング状部材５ｂが互いに接した外周部分を連結部５ａとして連結されている。リング状部材５ｂは伸縮性を有する伸縮部材であり、そのリング内径がスプリング構造体２の外径以下となるように形成され、スプリング構造体２の外周側面２ｂに沿って取り付けることができるように構成されている。図２ではスプリング構造連結体１の最小単位が示されている。図２に示すように、本実施形態に係る連結部材５は、太い輪ゴム様の形状をしたリング状部材５ｂがその外周部分の連結部５ａで連結されてなる８字型の構造を最小単位とするものである。実際に使用する際には、連結すべきスプリング構造体２の数だけ、面方向に配置されたリング状部材５ｂを具え、隣接するリング状部材５ｂ同士がリング外周部分で連結された連結部５ａを有するように構成される。

本実施形態に係る連結部材５は、その少なくとも一部が伸縮性を有する材料又は構造で形成されていればよいところ、連結部材５全体を伸縮部材として形成することが好ましい。伸縮性を有する材料又は構造としては、例えば、合成樹脂材料、ゴム材料、ばね構造等が挙げられる。このうち、スプリング構造体２の独立クッション性の確保及び伸縮方向の振動に対する左右方向（面方向）への分断性に優れる観点から、伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数がコイルスプリングの伸縮方向のバネ定数よりも小さいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることが好ましい。従来から使用されているスプリングコイルを適用したスプリング構造体の場合を例に述べると、連結部材５のバネ定数は、１Ｎ／ｍｍ以下が好ましく、０．５Ｎ／ｍｍ以下がより好ましく、０．３Ｎ／ｍｍ以下が特に好ましい。なお、このバネ定数は、引張試験機を用いて測定され、２５℃の室温条件下で、長さ１００ｍｍ（治具による把持部分は除く）の試料片を、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張って３０ｍｍ伸ばしたときに、試料片の伸びた長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲において算出された値である。本実施形態では、特に成形性と軽量性に優れる観点からヤング率が６５０ｋＰａのスチレン系エラストマー材料を伸縮部材に選択している。

また、スプリング構造連結体１の安定性を高める観点から、スプリング構造体２を連結する伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数が、コイルスプリング３の下端を固定した片持ち状態で上端を水平方向に倒した時のコイルスプリング３のバネ定数よりも大きいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることがより好ましい。

本実施形態に係るスプリング構造体２は、図２及び詳しくは図７（ａ）に示すように、上下方向に伸縮するコイルスプリング３とそれを収容する袋体４とから構成されている。本実施形態に係るスプリング構造連結体１は、図１に示すように、上述した連結部材５の各リング内に各スプリング構造体２を上下方向に差し込み、スプリング構造体２の側周面２ｂに沿って連結部材５のリング状部材５ｂを配置させることによって得られる。リング状部材５ｂはその伸縮性によってスプリング構造体２の所定位置の側周面に着脱自在に固定されるが、部分的に接着剤やステープラー等によって固定することも可能である。このように、隣接するスプリング構造体２を連結部材５で連結することにより、スプリング構造体２の独立クッション性と安定性を実現できるとともに、隣接するスプリング構造体２の伸縮方向の振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。

スプリング構造連結体１は、スプリング構造体２が連結部材５で連結されているため、スプリング構造体２の独立クッション機能を発揮しやすく、スプリング構造連結体１としての安定性にも優れている。また、使用者が寝返りした際等に一方のスプリング構造体２が伸縮することにより生じた振動は、連結部材５によって減衰又は吸収されて他方のスプリング構造体２への振動伝達が低減される。そして、図３（ａ）に示すように、一方のスプリング構造体２が縮んだ際に、両者を連結している連結部材５の連結部分５ａやリング状部材５ｂ自体が伸びることによって、スプリング構造体２が圧縮された方向に他方のスプリング構造体２が引っ張られて傾くことを防ぐ。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、本実施形態に係るスプリング構造連結体１のマットレスにおける配置パターンとその作用を示す説明図である。図３（ｂ）では、マットレス全体にスプリング構造連結体１が配置されており、スプリング構造体２全てが連結部材５で連結されている。この場合、使用者Ａがマットレス上で寝返りをうつと、使用者Ａを支えているスプリング構造体２が圧縮されるが、使用者Ａと使用者Ｂとの間に配置されたスプリング構造体２は連結部材５で連結されているため、スプリング構造体２が圧縮された方向に使用者Ｂを支えているスプリング構造体２が引っ張られて傾くことを防いでいる。また、図３（ｃ）のように、マットレス全体ではなく、マットレスの一部、例えば使用者Ａと使用者Ｂの間の領域のみにスプリング構造連結体１を配置してもよい。この図３（ｃ）ではスプリング構造体２は非伸縮性又は非可撓性のシートＨによって結合されている領域を有しているが、この硬質シートＨにより結合された領域どうしは、連結部材５で連結されているため、使用者Ａの動作によってスプリング構造体２が圧縮された方向に、使用者Ｂを支えているスプリング構造体２が引っ張られて傾くことを防いでいる。このようにして、スプリング構造連結体１によれば、スプリング構造体２に生じた振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。このような作用により、一方の使用者の動きによる横揺れが低減され、寝心地や座り心地が向上したスプリング構造連結体が得られる。

図１〜図３では、連結部材５はスプリング構造体２の側周面２ｂの上下方向中央部の１ヶ所に配置されているが、図４に示すように、連結部材５は複数配置されていてもよい。具体的には、図４に示すように、２つの連結部材５を用いて、隣接するスプリング構造体２の複数箇所、上側部分と下側部分をそれぞれ連結させることができる。これによって、スプリング構造連結体１の安定性が向上する。

本実施形態に係る連結部材５は、上述したように、連結部材５全体を伸縮性材料で形成して伸縮部材としているが、作用効果を妨げない範囲において、一部を伸縮部材とし、他の部分を非伸縮部材で形成することも可能である。例えば、連結部材５のリング状部材５ｂを伸縮部材とし、連結部５ａを非伸縮部材とすること、または、連結部材５のリング状部材５ｂを非伸縮部材とし、連結部５ａを伸縮部材とすること等が挙げられる。なお、連結部材５における伸縮部材の適用部位は、スプリング構造体２側（袋体４側）とすることが好ましい。

また、図５に本実施形態に係るスプリング構造連結体の他の例を示す。図５に示すスプリング構造体２は、コイルスプリング３を収容する袋体４０が溶着部４０ａで連結されて、ポケットコイルライン２Ｌを形成している。このようなユニット構造を形成しているスプリング構造体２に対しては、図５に示すように、隣接するスプリング構造体２の間の袋体４０の上側を切り離して切断部４０ｂを形成し、その切断部４０ｂに連結部材５の連結部５ａが位置するように連結部材５を嵌め込むことにより、スプリング構造連結体１を得ることができる。

また、連結部材５の他の構成例を図６に示す。連結部材５は、図６（ａ）に示すように複数の筒状部材５ｃをその周側面に設けた連結部５ａで連結されたもの、図６（ｂ）に示すように複数のキャップ状部材５ｄをそのキャップ周側面に設けた連結部５ａで連結されたものとすることもできる。なお、図６は図２と同様にスプリング構造連結体１の最小単位を示すものであり、実際に使用する際には、連結すべきスプリング構造体２の数と同じ個数だけ、面方向に配置された筒状部材５ｃ又はキャップ状部材５ｄを具え、隣接する筒状部材５ｃ又はキャップ状部材５ｄ同士がその周側面で連結された連結部５ａを有するように構成される。図６（ａ）では、連結部材５を３つ用いて、スプリング構造体２を連結しているが、用いられる連結部材５の数は１つでも、２つでもよく、これに限定されない。また、筒状部材５ｃの筒長さ（上下方向の長さ）も適宜変化させることができ、スプリング構造体２の圧をかけない状態での上下方向の長さと略同じ長さとすることも可能である。また、図６（ｂ）では、キャップ状部材５ｄからなる連結部材５を２つ用い、スプリング構造体２の上下端に被せることによりスプリング構造体２を連結しているが、用いられる連結部材５の数は１つでもよく、例えばスプリング構造体２の上端のみに取り付けして用いることも可能である。また、上述したリング状部材５ｂ、筒状部材５ｃ、キャップ状部材５ｄからなる連結部材５を複数組み合わせてスプリング構造体２を連結させることも可能である。また、図６に示す連結部材５は、その全体を伸縮部材としてもよいが、作用効果を妨げない範囲において、連結部材５の一部を伸縮部材とし、他の部分を非伸縮部材として構成することも可能である。ただし、連結部材５における伸縮部材の適用部位は、スプリング構造体２側（袋体４側）とすることが好ましいため、具体的には、連結部材５の筒状部材５ｃ又はキャップ状部材５ｄを伸縮部材とし、連結部５ａを非伸縮部材とすることが挙げられる。

また、スプリング構造体２を構成する袋体４は、通常のポケットコイルでは非伸縮性のシート材料が用いられているが、伸縮性を有する編物、伸縮性材料からなる織物、不織布又はシートから形成された袋体としてもよい。袋体４を伸縮自在な材料で形成することにより、スプリング構造体２の上下方向の伸縮動作に合わせて袋体４と連結部材５とが一緒に伸縮することができるため、スプリング構造体２の伸縮方向の振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのをより低減することができる。

なお、スプリング構造体２は、コイルスプリング３と袋体４とからなる図７（ａ）に示すもののほか、図７（ｂ）に示すように、コイルスプリング３と、このコイルスプリング３のらせん構造内部に挿入された柱状の発泡体９と、これらを収納する袋体４とから構成されていてもよい。スプリング構造体２をこのような構成とすることにより、スプリング構造体２の伸縮方向の振動を制動することができるため、横揺れ防止作用をより向上させることができる。

次に、第２の実施形態に係るスプリング構造連結体１０について説明する。図８に示すように、本実施形態に係るスプリング構造連結体１０は、コイルスプリング３とそれを収容する袋体４とからなるスプリング構造体２と、これら複数のスプリング構造体２を連結する複数の連結部材５０とから概略構成されている。

本実施形態に係るスプリング構造連結体１０を構成する連結部材５０は、複数の薄片様のシート状部材５０ｅとして構成されている。これらの連結部材５０は、スプリング構造体２の伸縮方向の端部２ａ、すなわち、スプリング構造体２の上面と、他のスプリング構造体２の上面に跨るように設けられ、複数のスプリング構造体２同士をその上面で連結させている。

本実施形態に係る連結部材５０は、その少なくとも一部が伸縮性を有する材料で形成されていればよいところ、その全体を伸縮部材として形成することが好ましい。伸縮性を有する材料としては、例えば、合成樹脂材料、ゴム材料等が挙げられる。また、伸縮性を有するように形成された編物、織物または不織布を用いてもよい。このうち、スプリング構造体２の独立クッション性の確保及び伸縮方向の振動に対する左右方向（面方向）への分断性に優れる観点から、実形状における引張方向のバネ定数がコイルスプリングの伸縮方向のバネ定数よりも小さいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることが好ましい。従来から使用されているスプリングコイルを適用したスプリング構造体の場合を例に述べると、連結部材５のバネ定数は、１Ｎ／ｍｍ以下が好ましく、０．５Ｎ／ｍｍ以下がより好ましく、０．３Ｎ／ｍｍ以下が特に好ましい。なお、このバネ定数は、引張試験機を用いて測定され、２５℃の室温条件下で、長さ１００ｍｍ（治具による把持部分は除く）の試料片を、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張って３０ｍｍ伸ばしたときに、試料片の伸びた長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲において算出された値である。本実施形態では、特に成形性と軽量性に優れる観点からヤング率が６５０ｋＰａのスチレン系エラストマー材料を用い、厚み１〜３ｍｍ程度、幅５〜１０ｍｍ程度の短冊状のシートに形成したものをシート状部材５０ｅとして用いている。

また、スプリング構造連結体１０の安定性を高める観点から、スプリング構造体２を連結する伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数が、コイルスプリング３の下端を固定した片持ち状態で上端を水平方向に倒した時のコイルスプリング３のバネ定数よりも大きいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることがより好ましい。

また、本実施形態に係る連結部材５０は、その少なくとも一部が可撓性を有する材料で形成されていてもよい。この場合、その全体を可撓性部材として形成することが好ましい。可撓性を有する材料としては、例えば、合成樹脂材料、不織布、織物、編物又は紙等が挙げられる。このうち、スプリング構造体２の伸縮方向の振動に対する左右方向（面方向）への分断性に優れる観点から、可撓性部材は、スプリング構造体２の伸縮変形に追従して容易に撓むために、実形状において水平方向に張り出し長さ６０ｍｍで片持ち梁状に保持したときの自重による撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材として形成されることが好ましい。

本実施形態に係るスプリング構造体２は、前述した実施形態と同様に、上下方向に伸縮するコイルスプリング３とそれを収容する袋体４とから構成されている。本実施形態に係るスプリング構造連結体１０は、図８に示すように、コイルスプリングの伸縮方向を上下方向として複数のスプリング構造体２を配置し、一方のスプリング構造体２の上面２ａに短冊状のシート状部材５０ｅの一端側を固定し、隣接する他方のスプリング構造体２の上面２ａにシート状部材５０ｅの他端側を固定させることによって得られる。このとき、シート状部材５０ｅの両端部はスプリング構造体２の上面２ａにそれぞれ固定されるが、両端部の間の部分は自由部としてスプリング構造体２に固定されず、自由に伸縮できるように構成されることが好ましい。本実施形態では、図８に示すように、１つのスプリング構造体２が４つのスプリング構造体２と隣接しているので、４つのシート状部材５０ｅがその上面２ａに設けられ、互いに隣接するスプリング構造体２と連結されている。このように、隣接するスプリング構造体２を連結部材５０で連結することにより、スプリング構造体２の独立クッション性と安定性を実現できるとともに、隣接するスプリング構造体２の伸縮方向の振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。

なお、本実施形態に係るスプリング構造連結体１０の連結部材５０による連結箇所は、スプリング構造体２の上面２ａとしているが、スプリング構造体２の周側面２ｂとすることもできる。この場合、コイルスプリングの伸縮方向を上下方向として複数のスプリング構造体２を配置し、一方のスプリング構造体２の周側面２ｂの所定位置に短冊状のシート状部材５０ｅの一端側を固定し、隣接する他方のスプリング構造体２の周側面２ｂの略同じ高さの位置にシート状部材５０ｅの他端側を固定させることが好ましい。

また、連結部材５０の他の構成例を図９に示す。図９に示すように、連結部材５０を複数の紐状部材５０ｆとすることもできる。図９では、スプリング構造体２の上面２ａに紐状部材５０ｆをＸ方向及びＹ方向にそれぞれ配置させてスプリング構造体２を連結させている。このとき、紐状部材５０ｆは、スプリング構造体２の上面２ａの中心付近にそれぞれ固定されるが、その間の部分は自由部としてスプリング構造体２に固定されず、自由に伸縮できるように構成されることが好ましい。また、連結部材５０を紐状部材５０ｆとする場合には、可撓性材料で形成されていてもよいが、振動伝達の分断及び低減に優れる観点から、伸縮部材として形成することが好ましい。伸縮性を有する材料としては、上述したように、実形状における引張方向のバネ定数がコイルスプリングの伸縮方向のバネ定数よりも小さい合成樹脂材料、ゴム材料等が好ましい。従来から使用されているスプリングコイルを適用したスプリング構造体の場合を例に述べると、連結部材５のバネ定数は、１Ｎ／ｍｍ以下が好ましく、０．５Ｎ／ｍｍ以下がより好ましく、０．３Ｎ／ｍｍ以下が特に好ましい。なお、このバネ定数は、引張試験機を用いて測定され、２５℃の室温条件下で、長さ１００ｍｍ（治具による把持部分は除く）の試料片を、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張って３０ｍｍ伸ばしたときに、試料片の伸びた長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲において算出された値である。本実施形態では、特に成形性と軽量性に優れる観点からヤング率が６５０ｋＰａのスチレン系エラストマー材料を用い、径２〜４ｍｍ程度の紐状に形成したものを紐状部材５０ｆとして用いている。また、上述したシート状部材５０ｅ、紐状部材５ｆからなる連結部材５０を複数組み合わせてスプリング構造体２を連結させることも可能である。また、スプリング構造連結体１０の安定性を高める観点から、スプリング構造体２を連結する伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数が、コイルスプリングの下端を固定した片持ち状態で上端を水平方向に倒した時のコイルスプリングのバネ定数よりも大きいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることがより好ましい。さらに、図９における連結部材５０は、Ｘ方向及びＹ方向に紐状部材５０ｆをそれぞれ配置して形成されているが、連結部材５０を一体として形成すること、例えば、伸縮性シートをネット状に打ち抜くことにより、Ｘ方向及びＹ方向に紐状部材５０ｆが複数配列された形態の連結部材５０を得ることもできる。

本実施形態におけるスプリング構造体２を構成する袋体４及びスプリング構造体２のその他の構成に関する説明、スプリング構造連結体１０のマットレス等における配置パターンに関する説明は、上述した第１の実施形態の場合と同様であり、その作用効果も同様である。

次に、第３の実施形態に係るスプリング構造連結体１１について説明する。図１０ではスプリング構造連結体１１の最小単位が示されている。図１０に示すように、本実施形態に係るスプリング構造連結体１１は、コイルスプリング３からなるスプリング構造体２１と、これら複数のスプリング構造体２１を連結する連結部材５１とから概略構成されている。本実施形態で用いるスプリング構造体２１は、コイルスプリング３が袋体に収容されていない構造体であり、連結部材５１で連結されることにより擬似的なボンネルコイル構造を形成する。本実施形態を例として、スプリング構造連結体１１は、第１及び第２の実施形態で説明したポケットコイルタイプだけでなく、ボンネルコイルタイプのスプリング構造体としても適用でき、優れた作用効果を有することを以下説明する。

本実施形態に係るスプリング構造連結体１１を構成する連結部材５１は、図１０に示すように、複数のキャップ状部材５１ｄをそのキャップ周側面に設けた連結部５１ａで連結されて形成されている。キャップ状部材５１ｄは、伸縮性を有する伸縮部材として形成されており、そのキャップ内径がスプリング構造体２１のコイルスプリング３のらせん外径と略同じ長さとなるように設計され、スプリング構造体２１の伸縮方向の端部２１ａに被せるようにして取り付けることができる。図１０ではスプリング構造連結体１１の最小単位が示されており、本実施形態に係る連結部材５１は、２つのキャップ状部材５１ｄがキャップ外周側面の連結部５１ａで連結された構造を最小単位とするものである。実際に使用する際には、連結すべきスプリング構造体２１の数だけ、面方向に配置されたキャップ状部材５１ｄを具え、隣接するキャップ状部材５１ｄ同士がその周側面部分で連結された連結部５１ａを有するように構成される。このように、隣接するスプリング構造体２１を連結部材５１で連結することにより、隣接するスプリング構造体２１の伸縮方向の振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。

本実施形態に係る連結部材５１は、その少なくとも一部が伸縮性を有する材料で形成されていればよいところ、連結部材５１全体を伸縮部材として形成することが好ましい。伸縮性を有する材料又は構造としては、例えば、合成樹脂材料、ゴム材料等が挙げられる。このうち、スプリング構造体２１の独立クッション性の確保及び伸縮方向の振動に対する左右方向（面方向）へ分断性に優れる観点から、伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数がコイルスプリング３の伸縮方向のバネ定数よりも小さいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることが好ましい。従来から使用されているスプリングコイルを適用したスプリング構造体の場合を例に述べると、連結部材５１のバネ定数は、１Ｎ／ｍｍ以下が好ましく、０．５Ｎ／ｍｍ以下がより好ましく、０．３Ｎ／ｍｍ以下が特に好ましい。なお、このバネ定数は、引張試験機を用いて測定され、２５℃の室温条件下で、長さ１００ｍｍ（治具による把持部分は除く）の試料片を、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張って３０ｍｍ伸ばしたときに、試料片の伸びた長さが１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲において算出された値である。本実施形態では、特に成形性と軽量性に優れる観点からヤング率が６５０ｋＰａのスチレン系エラストマー材料を用いている。

また、スプリング構造連結体１１の安定性を高める観点から、スプリング構造体２１を連結する伸縮部材は、実形状における引張方向のバネ定数が、コイルスプリング３の下端を固定した片持ち状態で上端を水平方向に倒した時のコイルスプリング３のバネ定数よりも大きいゴム弾性又はバネ弾性を有する部材であることがより好ましい。

スプリング構造連結体１１は、コイルスプリング３が連結部材５１で連結されているため、スプリング構造体２１が一体となり安定した形状を保つとともにスプリング構造体２１の独立クッション性が実現される。そして、使用者が寝返りした際などに一方のコイルスプリング３が伸縮することにより生じた振動は、連結部材５１によって減衰又は吸収されるため、連結している他方のコイルスプリング３への振動伝達が低減される。さらに、一方のコイルスプリング３が縮んだ際に、両者を連結している連結部材５１の連結部分５１ａやキャップ状部材５１ｄが自体が伸びることによって、一方のコイルスプリング３が圧縮された方向に他方のコイルスプリング３が引っ張られて傾くことを防ぐ。それゆえ、スプリング構造体２１に生じた振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。このような作用により、一方の使用者の動きによる横揺れが低減され、寝心地や座り心地が向上したスプリング構造連結体１１が得られる。

図１０では、キャップ状部材５１ｄからなる連結部材５１を２つ用い、スプリング構造体２１の上下端に被せることによりスプリング構造体２１を連結しているが、用いられる連結部材５１の数は１つでもよく、例えばスプリング構造体２１の上端のみに取り付けして用いることも可能である。

本実施形態に係る連結部材５１は、上述したように、連結部材５１全体を伸縮性材料で形成して伸縮部材としているが、作用効果を妨げない範囲において、一部を伸縮部材とし、他の部分を非伸縮部材で形成することも可能である。例えば、連結部材５１のキャップ状部材５１ｄを伸縮部材とし、連結部５１ａを非伸縮部材とすること等が挙げられる。

また、本実施形態にかかる連結部材５１の他の構成例を図１１に示す。この例では、２つの筒状部材５１ｃをその周側面に設けた２つの連結部５１ａで連結して形成された連結部材５１及びこの連結部材５１をスプリング構造体２１に取り付けてスプリング構造連結体１１としたところ（図１１（ａ））を示し、上述した（ａ）よりも上下長さが短い筒状部材５１ｃとし、その周側面に連続した連結部５１ａを設けてなる連結部材５１（図１１（ｂ））が示されている。なお、図１１も図１０と同様に連結部材５１及びスプリング連結構造体１１の最小単位を示しており、実際に使用される態様としては、連結すべきスプリング構造体２１（コイルスプリング３）の数と同じ個数だけ、面方向に配置された筒状部材５１ｃを具え、隣接する筒状部材５１ｃ同士がその周側面で連結された連結部５１ａを有するように構成される。図１１（ｂ）に示した連結部材５１は、その筒状部材５１ｃの筒内にコイルスプリング３を挿入することにより、コイルスプリング３を連結することができるが、連結に使用する連結部材５１の数は１つでも、２つ以上でもよい。また、筒状部材５１ｃの筒長さ（上下方向の長さ）も適宜変化させることができる。また、図１０に示したキャップ状部材５１ｄ、図１１に示した筒状部材５１ｃからなる連結部材５１を複数組み合わせてスプリング構造体２１を連結させることも可能である。また、図１１に示す連結部材５１は、その全体を伸縮部材としてもよいが、作用効果を妨げない範囲において、連結部材５１の一部を伸縮部材とし、他の部分を非伸縮部材として構成することも可能である。ただし、連結部材５１における伸縮部材の適用部位は、スプリング構造体２１側とすることが、スプリング構造体２１からの振動伝達抑制の観点から好ましいため、具体的には、連結部材５１の筒状部材５１ｃを伸縮部材とし、連結部５１ａを非伸縮部材とすることが好適である。

なお、スプリング構造体２１は、コイルスプリング３と、このコイルスプリング３のらせん構造内部に挿入された柱状の発泡体とから構成されていてもよい。スプリング構造体２１をこのような構成とすることにより、スプリング構造体２１の伸縮方向の振動を減衰又は制動することができるため、横揺れ防止作用をより向上させることができる。

また、本実施形態のスプリング構造連結体１１のマットレス等における配置パターンに関する説明は、上述した第１の実施形態の場合と同様であり、その作用効果も同様である。

次に、第４の実施形態に係るスプリング構造連結体１２について説明する。図１２ではスプリング構造連結体１２の最小単位が示されている。図１２に示すように、本実施形態に係るスプリング構造連結体１２は、コイルスプリング３からなるスプリング構造体２２と、これら複数のスプリング構造体２２を連結する連結部材５２とから概略構成されている。

本実施形態に係るスプリング構造連結体１２を構成する連結部材５２は、図１２に示すように、複数のキャップ状部材５２ｄをそのキャップ周側面に設けた連結部５２ａで連結されて形成されている。本実施形態ではキャップ状部材５２ｄは、非伸縮性かつ非可撓性の硬質部材として形成されており、そのキャップ内径がスプリング構造体２２のコイルスプリング３のらせん外径と略同じかやや大きくなるように設計され、スプリング構造体２２の伸縮方向の端部２２ａに被せるようにして取り付けることができる。また、硬質部材として形成されたキャップ状部材５２ｄを連結する連結部５２ａは伸縮部材又は可撓性部材として形成されている。図１２ではスプリング構造連結体１２の最小単位が示されており、本実施形態に係る連結部材５２は、２つのキャップ状部材５２ｄがキャップ外周側面の連結部５２ａで連結された構造を最小単位とするものである。実際に使用する際には、連結すべきスプリング構造体２２の数だけ、面方向に配置されたキャップ状部材５２ｄを具え、隣接するキャップ状部材５２ｄ同士がその周側面部分で連結された連結部５２ａを有するように構成される。このように、隣接するスプリング構造体２２を連結部材５２で連結することにより、スプリング構造体２２の独立クッション性と安定性を実現できるとともに、隣接するスプリング構造体２２の伸縮方向の振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。

本実施形態に係る連結部材５２は、上述したようにキャップ状部材５２ｄが硬質部材として形成され、連結部５２ａが伸縮部材又は可撓性部材として形成されている。硬質部材としては、合成樹脂板や金属板が挙げられ、用途や所望の仕様に応じて好適な材料を選択することができる。また、連結部５２ａを構成する伸縮部材又は可撓性部材については、第１〜第３の実施形態において説明した伸縮部材又は可撓性部材にかかる構成と同様である。なお、図１２に示す本実施形態においては、連結部５２ａは特に成形性と軽量性に優れる観点からヤング率が６５０ｋＰａのスチレン系エラストマー材料を用いている。

スプリング構造連結体１２は、スプリング構造体２２が連結部材５２で連結されているため、安定した形状を保つとともにスプリング構造体２２の独立クッション性が実現される。そして、使用者が寝返り等して一方のスプリング構造体２２が縮んだ際に、両者を連結している連結部材５２の連結部分５２ａが変形することによって、一方のスプリング構造体２２が圧縮された方向に他方のスプリング構造体２２が引っ張られて傾くことを防ぐ。それゆえ、スプリング構造体２２に生じた振動が左右方向（面方向）へ伝達されるのが分断又は低減される。このような作用により、一方の使用者の動きによる横揺れが低減され、寝心地や座り心地が向上したスプリング構造連結体１２が得られる。

図１２では、キャップ状部材５２ｄからなる連結部材５２を２つ用い、スプリング構造体２２の上下端に被せることによりスプリング構造体２２を連結しているが、用いられる連結部材５２の数は１つでもよく、例えばスプリング構造体２２の上端のみに取り付けして用いることも可能である。

なお、スプリング構造体２２は、コイルスプリング３とこれを収容する袋体から構成されていてもよく、さらに、このコイルスプリング３のらせん構造内部に柱状の発泡体が挿入された構成であってもよい。

また、本実施形態のスプリング構造連結体１２のマットレス等における配置パターンに関する説明は、上述した第１の実施形態の場合と同様であり、その作用効果も同様である。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態も技術的範囲に含むものである。

１、１０、１１、１２ スプリング構造連結体
２、２１、２２ スプリング構造体
２ａ、２１ａ、２２ａ 上面（伸縮方向の端部）
２ｂ、２１ｂ、２２ｂ 周側面（伸縮方向と直交する方向の側周面）
２Ｌ ポケットコイルライン
３ コイルスプリング
４、４０ 袋体
４０ａ 溶着部
４０ｂ 切断部
５、５０、５１、５２ 連結部材
５ａ、５１ａ、５２ａ 連結部
５ｂ リング状部材
５ｃ、５１ｃ 筒状部材
５ｄ、５１ｄ、５２ｄ キャップ状部材
５０ｅ シート状部材
５０ｆ 紐状部材
８ マットレス枠
９ 発泡部材
Ａ、Ｂ 使用者

Claims (9)

1. 複数のコイルスプリングがその伸縮方向が上下方向となるように揃えられて平面領域に並置され、前記平面領域の少なくとも一部の領域における隣り合う前記コイルスプリング同士が連結部材で連結されており、前記連結部材の少なくとも一部が可撓性部材で構成されており、
   前記可撓性部材が、水平方向に張り出し長さ６０ｍｍで片持ち梁状に保持したときの自重による撓み量が１０ｍｍ以上の帯状又は短冊状のシート材であることを特徴とするスプリング構造連結体。
2. 前記連結部材の少なくとも両コイルスプリング側が前記可撓性部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスプリング構造連結体。
3. 前記可撓性部材による連結部位が、前記コイルスプリングの前記伸縮方向の端部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスプリング構造連結体。
4. 前記可撓性部材による連結部位が、前記コイルスプリングの前記伸縮方向と直交する方向の側面部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスプリング構造連結体。
5. 前記各コイルスプリングが袋体に個別に収納されており、前記袋体を介して前記可撓性部材で連結されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスプリング構造連結体。
6. 前記コイルスプリングの前記伸縮方向の端部が非伸縮性又は非可撓性のキャップ部材で覆われ、前記キャップ部材を介して前記可撓性部材で連結されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスプリング構造連結体。
7. 前記平面領域の一部の区画領域における複数の前記コイルスプリングが非伸縮部材で連結され、該区画領域の端に位置するコイルスプリングとこれに隣り合う前記区画領域外のコイルスプリングとが前記可撓性部材で連結されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のスプリング構造連結体。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のスプリング構造連結体を具えたマットレス。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載のスプリング構造連結体を具えた椅子。

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