JP4348440B2 - 透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス及びその製造方法に関し、更に詳しくは、ベッド用マットレスの骨格構成中の一つであるスプリング組立体の上部及び下部に透過性補強材を敷き、この透過性補強材に発泡体を配置した後発泡させることで、発泡体が透過性補強材の微細ホール及び発泡拡張ホールのうち少なくとも一方を通して拡張されながらスプリング組立体と発泡体が一体となるように製作した透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス及びその製造方法に関する。

通常、ベッド用マットレスはベッドのフレーム上に搭載されクッション力及び緩衝力を提供する手段として、基本的にスプリング組立体と、このスプリング組立体の上下面に積層、付着される中間部材と、スプリング組立体の周辺面に差し込まれたエッジフォーマーと、前記中間部材及びエッジフォーマーの表面を包むカバー部材などを含めて構成される。

従来のベッド用マットレスの製作方法を添付した図１４を参照しながら簡略に説明する。

まず、マットレス全体にわたり等間隔に配列されるスプリング１２と、このスプリング１２を結束させるらせんコイル１４（helical coil）により構成されたスプリング組立体１０を具備する。

続いて、前記スプリング組立体１０の周辺面に支持手段としてエッジフォーマー３０（edge former）を挿入、付着する。

次に、前記スプリング組立体１０の上下面に中間部材３２として、フェルト及び不織布を含む数重のクッション手段を連続的に積層する。

最終的に、前記中間部材３２の上下面及び周辺面そしてエッジフォーマー３０の外表面などをカバー２８でかぶせた後、カバー２８の連結部を縫合処理する。

従って、使用者の就寝時にマットレスに加えられる荷重が前記中間部材のクッション力及びスプリングの緩衝力により吸収及び緩衝され、使用者は快適感を感じるようになる。

しかし、このような従来のマットレス構造はその製作過程が複雑で数種の工程が必要であるため、製作費用が非常にかかり作業性が落ちるという短所がある。

即ち、前記のような過程で製作される従来のマットレスは、スプリング組立体の上下面にフェルト及び不織布のような数重の中間部材を積層、付着するなどの何種かの作業過程を経て製作されるため、製作費及び人件費の上昇を招いて製作速度が減少し単位生産性が落ちるという問題点がある。

特に、マットレス使用時に加えられる荷重により、またはマットレスの長期使用によるスプリングの老朽及び磨耗などにより、使用時の騒音（例を挙げると、スプリング間の接触騒音またはスプリングが圧縮しながらきしむ音など）が発生するという問題点がある。

本発明は前記のような問題点を勘案して開発されたもので、マットレス用スプリング組立体の上部及び下部のうち少なくとも一方にわたり透過性補強材を敷き、この透過性補強材の表面に発泡体を配置した後発泡させるという簡単な過程を通して、発泡体が透過性補強材の微細ホール通して拡張しながら発泡体内に透過性補強材が内在され、同時にスプリング組立体と発泡体とが一体となるように製作され、透過性補強材に縦横方向に等間隔に発泡拡張ホールを貫通させ、この発泡拡張ホールを通して拡張された発泡体内の発泡程度が更に拡張し、このように発泡拡張ホールを通して拡張された発泡体内に、スプリング組立体とらせんコイルの結束部分及び連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングの間が内在するようにしたベッド用マットレスを提供することにその目的がある。そして、結果的にスプリングを含むスプリング組立体と発泡体間の結合力を更に増大させることにある。

また、本発明の別の目的は、スプリング組立体の上部及び下部に発泡体を形成する構造以外に、スプリング組立体の側面部で発泡が更に行われ、スプリング組立体の側面部一体に発泡体が更に形成された構造のマットレス構造を提供することにある。

このような本発明の目的を達成することにより、スプリング組立体の上下面にフェルト及び不織布のような数重の中間部材を積層、付着するなどの既存の作業工程を排除することができ、これによって製作費及び人件費の節減を実現すると共に単位生産性を向上させることができ、特に透過性補強材を利用して発泡体を発泡させる工程を通してスプリング組立体と発泡体間の優れた結合力を提供すると共に、スプリング間の接触騒音などを防止することができ、マットレスの寿命を延長させることができる。

前記目的を達成するための本発明の一具現例は、
多数のスプリング及びこのスプリングを結束させるらせんコイルで構成されたスプリング組立体を含むベッド用マットレスにおいて、前記スプリング組立体の上部面及び下部面のうち少なくとも一方にわたり配置される１重または数重の透過性補強材と、前記透過性補強材の外表面に配置された発泡体を含むが、前記透過性補強材の微細ホールを貫通した発泡体の発泡により、発泡体内に透過性補強材が内在されて発泡体とスプリング組立体が互いに一体となるように製作され、前記透過性補強材には縦横方向に等間隔で複数個の発泡拡張ホールが更に形成され、発泡体の一部が発泡拡張ホールを通して更に多く浸透されてふっくらと更に発泡されるようにし、ふっくらと発泡された部分に、前記スプリング組立体のスプリングと、らせんコイル間の結束部分及びスプリングの連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングの間が内在するようにしたことを特徴とする透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスを提供する。

前記発泡体であるクッション材はポリウレタン発泡体で、硬化しながら発泡するようになっているが、ポリオールとイソシアネートを混ぜる場合、互いに引っ付き合う架橋反応をしながら硬化し、特に発泡体としてはポリウレタン以外にもポリエチレンなどの発泡物質が可能で、軟質物質で構成された発泡体は全て可能である。特に、メモリーフォームも可能である。

特に、前記透過性補強材は１〜３０×１〜３０ｍｍの微細ホール及び直径が３〜８０ｍｍの発泡拡張ホールのうち少なくとも一方を有する微細網であることを特徴とする。

また、前記透過性補強材は直径が３〜８０ｍｍの発泡拡張ホールを有する不織布であることを特徴とする。

好ましくは、前記透過性補強材の発泡拡張ホールの大きさは直径が２５〜３５ｍｍの範囲であることを特徴とする。

好ましい具現例としては、前記透過性補強材の発泡拡張ホールは、前記スプリング組立体の各スプリングとらせんコイル間の結束部分と一致する位置及び前記スプリング組立体のスプリングの連結部と一致する位置のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリング間の位置に貫通される。

また、前記スプリング組立体の側面部に沿って発泡体が発泡せずにエッジフォーマーが挿入、付着されたことを特徴とする。

前記目的を達成するための本発明の別の具現例は、
多数のスプリングと、このスプリングを結束させるらせんコイルを含むスプリング組立体を提供する段階を含むベッド用マットレス製造方法において、前記スプリング組立体の上部面にわたり１重または数重の透過性補強材を配列、固定させる第１段階と、発泡体が充填された発泡装置の発泡空間に前記スプリング組立体を安着させるが、前記透過性補強材の外表面が発泡装置の発泡空間に密着された後、前記発泡体が発泡される第２段階と、前記発泡体が透過性補強材の微細ホールを貫通して発泡し、透過性補強材とスプリング組立体の上部一部が発泡体に内在される第３段階と、前記第３段階と同時に発泡体の一部が前記透過性補強材の発泡拡張ホールを通して前記スプリング組立体側にふっくらと拡張され、前記スプリング組立体のスプリングとらせんコイル間の結束部分及びスプリングの連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングの間が発泡体内に内在される第４段階とを含めて構成されることを特徴とする透過性補強材と発泡体を利用したベッドマットレスの製造方法を提供する。

また、前記スプリング組立体の下部面にも１重または数重の透過性補強材を配列、固定させた後、前記第２、３、４段階を遂行する第５段階を通して、前記スプリング組立体の上部及び下部一体に発泡体が形成するようにしたことを特徴とする。

一方、前記スプリング組立体の側面部に対する発泡体の発泡段階の代りに前記スプリング組立体の側面部にエッジフォーマーを挿入、付着した後、前記スプリング組立体の上部及び下部に対する発泡工程が行われることを特徴とする。

本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス及びその製造方法によると、マットレス用スプリング組立体の上部及び下部のうち少なくとも一方に、微細ホール及び多数個の発泡拡張ホールのうち少なくとも一方を有する透過性補強材を敷き、この透過性補強材の表面に発泡体を配置した後発泡させるという簡単な過程を通し、発泡体内に透過性補強材が内在し、同時に透過性補強材の微細ホール及び発泡拡張ホールのうち少なくとも一方を通して発泡体の発泡程度が更に拡張され、スプリング組立体とらせんコイルの結束部分及びスプリングの連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングの間が内在するようにすることで、スプリング組立体と発泡体間の優れた結合力を提供することができる。

また、従来のマットレス用スプリング組立体の上下面にフェルト及び不織布のような数重の中間部材を積層、付着する工程と、これら中間部材を結合させる工程などを排除することができるため製作費及び人件費の節減を実現すると同時に単位生産性を向上させることができる。

特に、本発明はスプリング及びこのスプリングを連結するらせんコイル部分を発泡体が包み込む構造であるため、マットレス使用時に加えられる荷重によりスプリング及びスプリングを連結するらせんコイルが摩擦して発生する騒音を発泡体で吸収するため騒音発生を抑制させることができる。

また、発泡生成物が透過性補強材及びスプリング組立体そしてらせんコイルに固定、結合されるため、既存の工程に比べて結合強度が増加してマットレスの寿命を延長することができ、発泡生成物がスプリングまたはらせんコイル部分で凝固されるためコイルスプリング自体の騒音が減少するのはもちろん、前記らせんコイルのクラック発生を減らし内装材スプリングの寿命を延長させることができる。

以下、本発明の具現例を添付図面を参照にして更に詳しく説明する。

添付した図１〜図５と、図６〜図１０は同一の発泡構造を図示しているが、互いに異なるスプリング組立体を適用した例を図示したもので、各図面に図示されたスプリング組立体は本発明の発泡構造及び工程を説明するための例に過ぎず、当然、何種類かの形態のスプリング組立体を適用して発泡工程が行われる。

添付した図１及び図６は本発明による透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスで、下図は発泡が完了した状態を、上図は発泡前の状態を表した斜視図で、図２ａ及び図２ｂ、図７ａ及び図７ｂは本発明による透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を説明する断面図で、図３及び図８ａは透過性補強材を数重（２重以上）適用した例を表した断面図である。

本発明はスプリング組立体の上下面に透過性補強材を媒介とし、発泡体全体を成形する簡単な工程でも耐久性の優れたベッド用マットレスを提供しようとするもので、特に透過性補強材に形成された微細ホール及び発泡拡張ホールを通して発泡体の発泡がスプリング組立体側に拡張されるようにすることで、スプリング組立体と発泡体間の優れた結合力を提供すると同時に騒音発生を防止できるようにした点に主眼点を置いた。

前述した通り、前記マットレス用スプリング組立体１０はマットレスの面積とほぼ同一の面積にわたり縦横方向に沿って等間隔に配列される多数のスプリング１２と、隣り合う各スプリング１２を結束する長いらせんコイル１４で構成される。

より詳しくは、前記スプリング１２の上端及び下端は互いに隣り合うスプリング１２同士で結ばれているが、その結ばれた部分を連結部１８と称することにする。

このような構造で構成されたスプリング組立体１０の上部面及び下部面のうち少なくとも一方にわたり１重または数重（２重以上）の透過性補強材２０を敷いた後、この透過性補強材２０をスプリング組立体１０にホッグリンガー工法（輪っか形態のピースをエアガンで固定させる方法）を利用して固定し、このホッグリンガー工法以外にも透過性補強材を接着剤で付着する方法など、何種類かの方法で付着することができる。

前記透過性補強材２０は多数の微細ホール２１が縦横方向に貫通された網型構造物で、後述する通り、スプリング組立体の上部の一部と共に発泡体２４内に内在され骨組みの役割をする。

前記発泡体２４内に内在され骨組みの役割をする透過性補強材２０は発泡体２４の厚みを考慮して１重または２重で適用され、もちろん３重以上でも適用される。

特に、前記透過性補強材２０には等間隔で円形の発泡拡張ホール２２を追加で形成することができるのだが、例を挙げると、縦横方向の微細ホール２１を有する透過性補強材２０の所定領域が一度に円形にカットされて発泡拡張ホール２２が形成される。

従って、前記透過性補強材２０の外表面に発泡体２４が配置され発泡が行われると、この発泡された発泡体２４内に透過性補強材２０が内在されると同時に、スプリング１０の上端及び下端のうち少なくとも一方と、スプリング１０を結束するらせんコイル１４も発泡体２４内に内在される。

また、これと同時に前記透過性補強材２０の発泡拡張ホール２２を通してスプリング組立体１０側に発泡体２４の発泡がふっくらと更に拡張される。

一方、添付した図４ａ及び図９に図示した通り、透過性補強材２０として発泡拡張ホール２２が形成されていないものを使用した場合、即ち微細ホール２１のみ有する透過性補強材２０を使用する場合にも上部及び下部のうち少なくとも一方の発泡体２４に形成されるが、この場合には発泡が微細ホール２１を通して行われるため微細ホール２１を通過する発泡体２４の高さは等しくなるが、微細ホール２１を通過する発泡の厚さは大きくない。

この時、前記透過性補強材２０は微細網または不織布のうち選択されたいずれか一つを適用することが好ましく、この透過性補強材２０が微細網である場合微細ホール２１のサイズは１〜３０×１〜３０ｍｍが好ましく、その理由は１ｍｍ×１ｍｍサイズ以下だと発泡時に発泡体２４がきちんと通過できず、３０ｍｍ×３０ｍｍサイズ以上だと発泡時に発泡体２４が過剰に通過してしまうためである。

また、前記透過性補強材２０の発泡拡大ホール２２のサイズは直径が３〜８０ｍｍであることが好ましく、その理由は３ｍｍ以下だと発泡拡張ホール２２を通過する発泡体２４の面積は微々であるか、または発泡体２４の高さが非常に高くなり、８０ｍｍ以上だと発泡拡張ホール２２を通した発泡面積は大きくなるが発泡体２４の高さが低くなりながら横に広がる現象が起きるためである。

特に、前記透過性補強材の発泡拡張ホール２２のサイズは直径が２５〜３５ｍｍの範囲であることが更に好ましい。

もちろん、前記微細ホール２１のサイズより発泡拡張ホール２２を更に大きく形成し使用し、例を挙げると、微細ホール２１のサイズが１ｍｍ×１ｍｍならば発泡体２４の適用厚さを考慮して発泡拡張ホール２２は直径を２ｍｍ〜８０ｍｍの範囲で適用し、微細ホールのサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍならばやはり発泡体２４の適用厚さを考慮して発泡拡張ホール２２を直径を１１ｍｍ〜８０ｍｍの範囲で適用し、微細ホール２１のサイズが３０ｍｍ×３０ｍｍならば同様に発泡体２４の適用厚さを考慮して発泡拡張ホール２２を直径を３１ｍｍ〜８０ｍｍの範囲で適用すればよい。

これは、一例として説明しただけで、発泡拡張ホール２２の大きさを適用する時、微細ホール２１の大きさより大きく適用させるが、発泡体２４の適用厚さを考慮して微細ホール２１及び発泡拡張ホール２２の大きさを選択して適用する。

特に、前記透過性補強材２０の発泡拡張ホール２２は前記スプリング組立体１０の各スプリング１２とらせんコイル１４との間の結束部分と一致する位置に貫通させることが好ましく、更に詳しくは、前記発泡拡張ホール２２が前記スプリング組立体１０のスプリング１２の連結部１８と一致する位置やスプリング１２とスプリングとの間に更に貫通させるようにする。

その理由は、前記発泡拡張ホール２２を通してスプリング１２とらせんコイル１４との間の結束部分そして互いに隣り合うスプリング１２との連結部１８、スプリング１２とスプリング１２との間に発泡体２４の発泡がふっくらと更に拡張されるようにすることで、結局スプリング１２とらせんコイル１４との結束部分そしてスプリング１２との連結部１８、スプリング１２とスプリング１２との間に対する結束力を増大させるためである。

従って、添付した図２ａに表されるように、前記スプリング組立体１０のらせんコイル１４部分に拡張発泡が行われ、または図２ｂに表されるように前記スプリング組立体１０のらせんコイル１４部分だけでなく連結部１８、スプリング１２とスプリング１２との間にも拡張発泡が行われる。

以下、本発明による発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を添付した図２ａ、図２ｂ及び図７ａ、図７ｂを参照にしてより詳しく説明する。

まず、縦横方向に配列された多数のスプリング１２と、これらスプリング１２を結束させるらせんコイル１４で構成されたスプリング組立体１０を具備する。

次に、前記スプリング組立体１０の上部面にわたり１重または数重（２重以上）の透過性補強材２０を配列し、ホッグリンガー工法（輪っか形態のピースをエアガンで固定させる方法）を利用して固定させる。

もちろん、前述した通り、ホッグリンガー工法以外にも透過性補強材を接着剤で付着する方法など、何種類かの方法で付着することができる。

そして、前記透過性補強材２０の外表面に対し発泡体２４の発泡工程が進行されるに従って、発泡体２４が透過性補強材の微細ホール２１を通過し内部に発泡され、前記透過性補強材２０が発泡体２４内に骨組みの役割として内在されると同時に、スプリング１２の上端が発泡体２４内に内在され、結局発泡体２４とスプリング組立体１０のスプリング１２が互いに一体となる。

また、前記透過性補強材２０に微細ホール以外に発泡拡張ホール２２が更に形成されている場合には前記発泡体の一部が透過性補強材２０の発泡拡張ホール２２を通して前記スプリング組立体１０側にふっくらと更に拡張発泡される。

従って、前記スプリング組立体１０側にふっくらと拡張された発泡体２４内に前記スプリング組立体１０のスプリング１２及びこのスプリング１２を結束しているらせんコイル１４部分が内在され、また、スプリング１２との連結部１８も内在され、結局前記発泡体２４により前記スプリング１２及びらせんコイル１４の部分、そしてスプリング１２の連結部１８やスプリング１２とスプリング１２の間に対する結束力が更に増大される。

同様に、前記スプリング組立体１０の下部面にわたり１重または数重（２重以上）の透過性補強材２０を配列、固定させた後、前記のような発泡過程を同様に経ることで、前記スプリング組立体１０の下部一体にも発泡体２４が形成され、最終的に添付した図２ａ、図２ｂ及び図７ａ、図７ｂの最下図のようにスプリング組立体１０の上下面一体に発泡体２４が形成されたベッド用マットレス製品に製作される。

別の具現例として、前記発泡体２４を場合によって前記スプリング組立体１０の上下面中、一面にのみ発泡させることができる。

一方、添付した図７ｂを見ると、スプリング組立体１０のらせんコイル１４部分以外にスプリング１２とスプリング１２の間にも発泡体２４の拡張発泡が行われ、スプリング組立体１０に対する発泡体２４の結合力を更に増大させることができる。

以下、前記スプリング組立体の上部及び下部に対する発泡工程以外に側面部に対する発泡工程について説明する。

添付した図４ｂ及び図８ｂは本発明による透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、上部及び下部の発泡の外に側面部に発泡された状態を表す断面図である。

側面発泡過程を説明すると、まず前記スプリング組立体１０の上部及び下部に対する発泡工程が行われる前に、前記スプリング組立体１０の側面部に沿って不織布２６を重ねた後、不織布２６をホッグリンガー工法で固定させる。

次に、前述したようなスプリング組立体１０の上部及び下部に対する発泡工程が進行された後、側面発泡工程を進行させる。

即ち、前記不織布が固定されたスプリング組立体１０を発泡装置の金型（未図示）に入れ、スプリング組立体１０の側面部に沿って発泡体２４を注入した後、発泡完了後に脱型を行うと、スプリング組立体１０の側面部に対して発泡体２４が一体に更に形成され、側面発泡が完了する。

また、添付した図５及び図１０に図示した通り、前記スプリング組立体１０に対する側面発泡をせず、スプリング組立体１０の側面図に沿ってエッジフォーマー３０を挿入、付着させた後、前述したようなスプリング組立体１０の上部及び下部の発泡工程が行われても問題はない。

ここで、参考例を説明すると以下の通りである。

添付した図１１ａ及び図１１ｂは参考例による透過性補強材と中間層、及び発泡体を利用したベッド用マットレスを表す模写図で、図１１ａはらせんコイルが結合された状態を、図１１ｂはらせんコイルの未結合状態を表し、図１２ａ及び図１２ｂは図１１ａ及び図１１ｂのマットレスに適用される中間層構造で、図１２ａは中間層の単層構造を、図１２ｂは中間層の多層構造を表す斜視図で、図１３ａ及び図１３ｂは図１１ａ及び図１１ｂに図示されたマットレスの製作過程を説明する工程図である。

図１１ａ及び図１１ｂに図示された通り、参考例のベッド用マットレス構造は発泡体をクッション材３６として適用し、この発泡体を発泡させたふっくらとした発泡生成物４０とスプリング組立体１０とが互いに堅固に固定されるようにする発明で、図１及び図２に図示された通り、マットレスはらせんコイル１４により互いに固定されるか、またはらせんコイル１４により互いに固定されないコイル形態のスプリング１２が縦横方向に沿って設置されたスプリング組立体１０と、前記スプリング組立体１０の上下面各々に搭載されるクッション材３６と、前記スプリング組立体１０及びクッション材３６の間に単層もしくは多数層のシート形態で構成された中間層３４と、前記スプリング組立体１０及び中間層３４の間に具備される網形態の透過性補強材２０と、前記クッション材３６の周辺面を包むカバー部材（未図示）で構成される。

前記クッション材３６はポリウレタン発泡体で、硬化しながら発泡されるわけだが、ポリウレタンとイソシアネートを混ぜた場合、互いに引っ付き合う架橋反応を起こしながら硬化され、特に発泡体としてはポリウレタン以外にもポリエチレンなどの発泡物質が可能で、軟質物質で構成された発泡体は全て可能である。特に、メモリーフォームも可能である。

前記中間層３４はフェルトや不織布またはパーム繊維などのような多様な内装材で構成された一定の厚さを有する単層または多数層のシート形状で構成されており、一定間隔を置いて配列されている多数個の貫通ホール３８が形成されている。

前記貫通ホール３８は前記クッション材３６の発泡時、発泡体が発泡して生成された発泡生成物４０がこれを通して貫通し、前記スプリング組立体１０のコイルスプリング１１に引っ付き凝固するように発泡拡張の経路の役割をする。

この時、前記貫通ホール３８はマットレス全体にわたり形成されているが、これは発泡生成物４０の均等な分布を誘導し、前記スプリング組立体１０とクッション材３６の間の結合が全体的に堅固に行われるようにするためである。

特に、前記発泡生成物４０が貫通ホール３８を貫通した後、スプリング組立体１０の各スプリング１２または下端のらせんコイル１４に引っ付き凝固するようにしているが、これは前記らせんコイル１４に累積される疲労荷重を通したクラック発生を防止してマットレス内装材及びマットレスの寿命を延長させ、スプリング自体の騒音を減少させる。

図１２ａ及び図１２ｂに図示された通り、前記中間層３４に形成された貫通ホール３８の配列形態は垂直及び水平方向に等間隔で反復される配列構造を有する。この時、前記貫通ホール３８は発泡生成物４０が容易に抜け出せる形状で、前記スプリング組立体１０及びクッション材３６との間の結合強度を増大させる配列構造であれば、どのような形状及び配列構造であっても問題ない。

一方、前記透過性補強材２０は一定な間隔をなす網形態のストリング（string）で構成されるが、これは前記発泡生成物４０がそのストリングに引っ付き固定性を高めることで、前記スプリング組立体１０との結合性能を高める機能をするだけでなく、就寝者の荷重を分散して緩衝させる機能をする。

前記透過性補強材２０はマットレスの組立工程時、前記中間層３４とスプリング組立体１０の間に積層される。

このように構成されたベッド用マットレスは、クッション材３６である発泡体が中間層３４に形成された貫通ホール３８を通して拡張発泡しながら凝固され、前記スプリング組立体１０と前記クッション材３６が堅固に結合される構成を有する。

以下、参考例によるマットレスの組立工程を図１３ａに図示された工程図を通して説明する。

まず、マットレス形状の下部にクッション材３６である発泡体を投入し、その上に一定な間隔を置いて貫通ホール３８が配置されている中間層３４及び透過性補強材２０を順番に積層する。

この時、前記発泡体は徐々に発泡されるが、発泡体が完全に発泡される前に前記積層構成物（中間層、網形態の透過性補強材、スプリング組立体）を迅速に積層することが好ましい。

前記スプリング組立体１０が透過性補強材２０の上に積層された状態で、一定時間（約１５分）が経過する間、前記発泡体は持続的に発泡状態にあり、発泡を行う発泡生成物４０が前記中間層３４の貫通ホール３８を通して拡張発泡しながら前記スプリング組立体１０に引っ付く。

ここで、前記スプリング組立体１０、中間層３４、透過性補強材２０を各々別途に積層する図１３ａとは異なり、図１３ｂは前記スプリング組立体１０の下端に中間層３４及び透過性補強材２０を堅固に組み立てた状態で、これを前記クッション材（発泡体）３６の上に積層する工程を有する。

一方、前記発泡生成物４０の発泡時、前記積層構造物が堅固に固定された状態で、発泡生成物４０が中間層３４の貫通ホールを３８を通して貫通されるように上部鋳型を被せた後、固定することが好ましい。

これは、前記発泡体の発泡生成物４０が積層構成物の抵抗を受けない場合、全体的に体積が増加するだけで、前記発泡生成物４０が貫通ホール３８を抜け出せない場合が発生するためである。

一方、前記透過性補強材２０が具備されてる場合、その結合性能が向上しスプリング組立体１０と発泡物質間の結合力が極大化するだけでなく、就寝時の荷重が分散、吸収されて緩衝機能を向上させる。

このように、参考例はスプリング組立体１０、中間層３４、透過性補強材２０が発泡体であるクッション材３６と別途の固定装置なしに発泡生成物４０により互いに一体となり固定、結合されるため、既存の工程に比べて結合強度が増加してマットレスの寿命を延長させることができ、発泡生成物４０がスプリング１２またはらせんコイル１４で凝固されるためコイルスプリング１２自体の騒音が減少されることはもちろん、前記らせんコイル１４のクラック発生の確率を減らし内装材スプリングの寿命を増大させることができる。

また、従来のベッド用マットレスの製造工程ではスプリング組立体の上下部側にフェルト、不織布及びパーム繊維などの中間部材に一つ一つ接着しなければならないため、作業数及び荷重が増加するが、参考例は中間層の貫通ホールを通して発泡生成物が貫通してスプリング組立体に堅固に組み立てられるため組立工程を単純化させることができる。

図１は、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、下図は発泡体の発泡が完了した状態を、上図は発泡前の状態を表した斜視図である。 図２ａは、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を説明した断面図で、全て透過性補強材を１重適用した例を表し、スプリング組立体のらせんコイル部分に発泡が拡張された状態を表した断面図である。 図２ｂは、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を説明した断面図で、全て透過性補強材を１重適用した例を表し、スプリング組立体のらせんコイル及び連結部やスプリングとスプリングの間に発泡が拡張された状態を表した断面図である。 図３は、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、透過性補強材を数重（２重以上）適用した例を表した断面図である。 図４ａは、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、微細ホールはあるが発泡拡張ホールが形成されていない透過性補強材を適用した例を表した断面図である。 図４ｂは、上部及び下部での発泡以外に側面にも発泡された状態を表した断面図である。 図５は、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、上部及び下部での発泡以外には側面発泡をせず、エッジフォーマーを挿入、付着させた例を表した断面図である。 図６は、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレス構造で、図１の構造と同一だが、別のスプリング組立体を適用した例を表した斜視図である。 図７ａは、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を説明した断面図で、図２ａの構造と同一だが、透過性補強材を１重適用しながら別のスプリング組立体を適用した例示図面で、スプリング組立体のらせんコイル部分に発泡が拡張された状態を表した断面図である。 図７ｂは、本発明による透過性補強材と発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法を説明した断面図で、図２ｂの構造と同一だが、透過性補強材を１重適用しながら別のスプリング組立体を適用した例示図面で、スプリング組立体のらせんコイル及び連結部やスプリングとスプリングの間に発泡が拡張された状態を表した断面図である。 図８ａは、透過性補強材を数重（２重以上）適用した例を表した断面図で、図３の構造と同一だが、別のスプリング組立体を適用した例を表した断面図である。 図８ｂは、上部及び下部での発泡以外に側面に発泡がされた状態を表した断面図で、図４ｂの構造と同一だが、別のスプリング組立体を適用した例を表した断面図である。 図９は、微細ホールはあるが発泡拡張ホールが形成されていない透過性補強材を適用した例を表した断面図で、図４ａの構造と同一だが、別のスプリング組立体を適用した例を表した断面図である。 図１０は、上部及び下部での発泡以外に側面発泡をせずエッジフォーマーを挿入、付着させた例を表した断面図で、図５の構造と同一だが、別のスプリング組立体を適用した例を表した断面図である。 図１１ａは、参考例で、多数個の貫通ホールを有する中間層と網形態の透過性補強材、そして発泡体であるクッション材を利用して製作されたマットレスを表した模写図である。 図１１ｂは、参考例で、多数個の貫通ホールを有する中間層と網形態の透過性補強材、そして発泡体であるクッション材を利用して製作されたマットレスを表した模写図である。 図１２ａは、図１１ａのマットレス構造に適用された中間層の構造を説明した工程図である。 図１２ｂは、図１１ｂのマットレス構造に適用された中間層の構造を説明した工程図である。 図１３ａは、図１１ａのマットレスを製作する過程を説明した工程図である。 図１３ｂは、図１１ｂのマットレスを製作する過程を説明した工程図である。 図１４は、従来のベッド用マットレスの構造を説明した断面図である。

１０ スプリング組立体
１２ スプリング
１４ らせんコイル
１８ 連結部
２０ 透過性補強材
２１ 微細ホール
２２ 発泡拡張ホール
２４ 発泡体
２６ 不織布
２８ カバー
３０ エッジフォーマー
３２ 中間部材
３４ 中間層
３６ クッション材
３８ 貫通ホール
４０ 発泡生成物

Claims (8)

1. 多数のスプリング及びこのスプリングを結束させるらせんコイルで構成されたスプリング組立体を含むベッド用マットレスにおいて、
   前記スプリング組立体の上部面及び下部面のうち少なくとも一方にわたり配置される１重及び数重の透過性補強材と、前記透過性補強材の外表面に配置されて発泡される発泡体とを含み、
   前記透過性補強材の微細ホールを貫通する発泡体の発泡により、発泡体内に前記透過性補強材が内在されると同時に前記発泡体とスプリング組立体とが互いに一体となるように製作され、
   前記透過性補強材には縦横方向に等間隔に形成される複数個の発泡拡張ホールが更に形成され、発泡体の一部が発泡拡張ホールを通して更に浸透されてふっくらと更に発泡されるようにし、ふっくらと更に発泡された部分に前記スプリング組立体のスプリングとらせんコイルとの間の結束部分及びスプリングの連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングとの間が内在されるようにすることを特徴とする透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス。
2. 前記透過性補強材は１〜３０×１〜３０ｍｍの微細ホール及び直径が３〜８０ｍｍの発泡拡張ホールを有する微細網であることを特徴とする請求項１記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス。
3. 前記透過性補強材は直径が３〜８０ｍｍの発泡拡張ホールを有する不織布であることを特徴とする請求項２記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス。
4. 前記透過性補強材の発泡拡張ホールは前記スプリング組立体の各スプリングとらせんコイルとの結束部分と一致する位置及び前記スプリング組立体のスプリングの連結部と一致する位置のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングとの間の位置に貫通されることを特徴とする請求項１記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス。
5. 前記スプリング組立体の側面部に沿って発泡体が発泡されずエッジフォーマーが挿入、付着されることを特徴とする請求項１記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレス。
6. 多数のスプリングと、このスプリングを結束させるらせんコイルを含むスプリング組立体を提供する段階を含むベッド用マットレスの製造方法において、
   前記スプリング組立体の上部面にわたり１重または数重の透過性補強材を配列、固定させる第１段階と、
   発泡体が充填された発泡装置の発泡空間に前記スプリング組立体を安着させるが、前記透過性補強材の外表面が発泡装置の発泡空間に密着された後、前記発泡体が発泡する第２段階と、
   前記透過性補強材に微細ホールを貫通して発泡させ、透過性補強材とスプリング組立体の上部一部が発泡体に内在される第３段階と、
   前記透過性補強材に微細ホール以外に発泡拡張ホールが更に形成された場合、前記第３段階と同時に発泡体の一部が前記透過性補強材の発泡拡張ホールを通して前記スプリング組立体側にふっくらと拡張され、前記スプリング組立体のスプリングとらせんコイルとの結束部分及びスプリングとの連結部のうち少なくとも一方や、スプリングとスプリングとの間が発泡体内に内在される第４段階と、を含めて構成されることを特徴とする透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法。
7. 前記スプリング組立体の下部面にわたり１重または数重の透過性補強材を配列、固定させた後、前記第２，３，４段階を遂行する第５段階を通して、前記スプリング組立体の上部及び下部一体に発泡体が形成されるようにしたことを特徴とする請求項６記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法。
8. 前記スプリング組立体の側面部にエッジフォーマーを挿入、付着した後、前記スプリング組立体の上部及び下部に対する発泡工程が行われることを特徴とする請求項６または７記載の透過性補強材及び発泡体を利用したベッド用マットレスの製造方法。