JPH09144794A - スプリング - Google Patents

スプリング

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JPH09144794A
JPH09144794A JP32661795A JP32661795A JPH09144794A JP H09144794 A JPH09144794 A JP H09144794A JP 32661795 A JP32661795 A JP 32661795A JP 32661795 A JP32661795 A JP 32661795A JP H09144794 A JPH09144794 A JP H09144794A
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JP
Japan
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spring
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annular
connecting member
annular member
Prior art date
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Pending
Application number
JP32661795A
Other languages
English (en)
Inventor
Izou Fujino
伊三 藤野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nishikawa Sangyo Co Ltd
Original Assignee
Nishikawa Sangyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nishikawa Sangyo Co Ltd filed Critical Nishikawa Sangyo Co Ltd
Priority to JP32661795A priority Critical patent/JPH09144794A/ja
Publication of JPH09144794A publication Critical patent/JPH09144794A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/04Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with spring inlays
    • A47C27/06Spring inlays
    • A47C27/065Spring inlays of special shape

Landscapes

  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量且つ静粛で、力学的特性も良好であると
共に、製造コストを大幅に低減可能なスプリングを得
る。 【解決手段】 スプリング全体が合成樹脂材により一体
的に形成され、適宜間隔を有して積層配置されている複
数の環状部材と該環状部材相互を複数箇所において連結
する連結部材とからなり、該連結部材は環状部材の積層
方向と交差する方向に配向されている部分を有するもの
とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マットレス用に開
発され、それ以外の各種緩衝要素,弾性要素としても利
用可能な新規なスプリングに関する。
【0002】
【従来の技術】ベッド等の寝装品に用いられるマットレ
スには、金属性のコイルバネやトーションバー等の多数
を床面全体に一様に分布させた状態で、それらの上下端
縁において隣接するもの同志を平面的に結合すると共
に、外周縁部を線材等で囲ったスプリングが使用されて
いる。
【0003】このようなスプリングは概して構造が複雑
で生産性が悪いばかりか、重量が大であり運搬時等の取
扱いに大変な労力を要するのみならず使用時に耳障りな
軋み音が発生し、更には、錆の発生,側地等の繊維素材
部分との整合性が悪い等の問題が有った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術の
上記の点に鑑みて、軽量且つ静粛で、力学的特性も良好
であると共に、製造コストを大幅に低減可能なスプリン
グを得ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】スプリング全体が合成樹
脂材により一体的に形成され、適宜間隔を有して積層配
置されている複数の環状部材と、該環状部材相互を複数
箇所において連結する連結部材とからなり、該連結部材
は環状部材の積層方向と交差する方向に配向されている
部分を有するものとした。また、上記連結部材が、各環
状部材により形成される仮想筒状面内に配置されている
ことが好適であり、更に、上記連結部材が少なくとも同
一層内では同形状であって、環状部材の全周を等分する
位置に配置されているか、若しくは、各等分位置を通
り、該環状部材と直交する仮想中心軸線について対称に
配置されていることが好適である。また、上記連結部材
が各層に同数配設され、且つ、1層毎に略半位相ずつ偏
位した千鳥状に配置されていても良い。そして、上記の
スプリングの多数を上下一対からなる合成樹脂性の多孔
平面部材間に保持しマットレス用スプリングを形成し
た。
【0006】
【発明の実施の形態】図1乃至図3に本発明スプリング
の代表的な実施形態を示し、以下図面と共に説明する。
【0007】図において、本発明のスプリング1は、間
隔dを有して平行に積層配置されている複数の環状部材
2と、該各環状部材2相互を各層毎に円周上の5箇所に
おいて連結する全て同形状の倒V字形をなす複数の連結
部材3とから形成されている。
【0008】各連結部材3は、スプリング1の一部を展
開した図2及び平断面図である図3に示されるように、
環状部材2の全周を5等分した位置(α=72°)毎に
配置され、且つ、1層毎に半位相(α/2=36°)ず
つ偏位した千鳥状に配置されている。そして、倒V字形
をなす各連結部材3の上下の連結部4,4は対応する環
状部材2,2の周方向に対して同位相にあり、各環状部
材2,2……の積層方向(スプリング1の伸縮方向)L
に沿って位置するが、連結部材3は上記連結部4,4を
直線的に連結するものではなく、倒V字形に湾曲するこ
とにより、積層方向Lと交差する方向に配向されている
部分3a,3aを有している。
【0009】上記スプリング1は、全体が合成樹脂材料
により一体的に形成されており、基本的に金型を用いて
成形される。使用する樹脂材料としては、曲げ強度に優
れ、特に繰返し曲げ応力に強いものが好適であり、例え
ばポリプロピレン系,ポリアミド系,ポリアセタール系
の樹脂を用いる。
【0010】上述の如く構成されているスプリング1に
対して圧縮荷重Pを負荷すると(スプリング1の上下端
の環状部材2,2には撓みが生じない場合を仮定)、図
4(b),(c)に示す如く環状部材2における連結部
4に圧縮荷重P/5が作用し、各連結部材3が3´の如
く倒V字形の間隔を狭める方向に撓曲されると共に、各
環状部材2も撓み、スプリング1´は全体として連結部
材3´の弾性変形量εbと環状部材2´の弾性変形量ε
aの総計の弾性変形量χだけ圧縮されて平衡状態とな
る。
【0011】この際、図4(c)に示す如く、連結部材
3´に作用する曲げモーメントMbにより、環状部材2
は各連結部4に前記曲げモーメントMbに等しい曲げモ
ーメントMaが作用し、図中2´で示されるように波状
に撓曲されることになる。
【0012】従って、スプリング1は、該スプリング1
を構成する全部材に分散させて弾性エネルギを蓄積する
ことができ、各部の変形に比して全体として大きな弾性
変形量χを許容することができる。このため、素材に合
成樹脂材料を用いても充分な弾性が得られ、更には、材
料の選定によっては合成樹脂材料特有の粘弾性によって
適度な緩衝効果も得られる。
【0013】また、スプリング1は、図1及び図3に示
されるように、各連結部材3が、積層配置された各環状
部材3により形成される仮想円筒面の一部をなすよう
に、該円筒面内に配置されており、先述の連結部材3の
変形も全てこの仮想円筒面内で起こるため、環状部材2
に殆ど捩りが生じず、弾性変形が曲げのみで単純である
ため力学的特性に優れているのみならず、内周面が内円
筒面であるため成形加工に使用する金型のコアが単純な
円筒形となり、金型設計及び生産性の点で有利である。
尚、環状部材2,連結部材3の断面形状は、図示例の略
半円形以外でも良く、例えば、円形,三角形,台形,角
形等とすることができる。
【0014】更に、各スプリング1は各連結部材3が該
スプリング1の最外部に沿って環状部材2の全周を等分
(5等分)する位置に配置されているので、アンバラン
スな荷重にも充分対応でき、且つ、撓屈し難いという特
徴を有している。特に、実施形態のスプリング1の如
く、環状部材2の全周を奇数等分する各位置に連結部材
3を配置することにより一層撓屈し難くなる。
【0015】図5は、上記スプリング1により構成され
るマットレス5の一実施形態を示すものである。図にお
いて、マットレス5はスプリング1の多数をマットレス
床面全体に一様に分布させた状態で上下一対からなる合
成樹脂性の多孔平面部材6,6間に保持されるように、
各スプリング1の上下端面を多孔平面部材6,6に接着
し、一体としてなるマットレス用スプリング7に、ウエ
ブ,断熱材,通気性シート等の弾褥体層8を重ね、それ
らを側地9で被っている。
【0016】多孔平面部材6は、例えば合成樹脂性の線
状体を格子状に配置し、その交差部位で溶着するか、若
しくは一体に成形したものであり、適度の弾性、可撓性
を有するネット状に形成されている。
【0017】そして、上記多孔平面部材6,6と多数の
スプリング1とで形成されているマットレス用スプリン
グ7は、使用時に荷重が多孔平面部材6により適度に分
散された状態で、受圧力に応じて弾性変形した多数のス
プリング1により支持される。特に合成樹脂材の持つ粘
弾性による緩衝,制振作用により、寝返り時等における
不要な振動や、揺れが抑制され、且つ、従来の金属性の
マットレス用スプリングのような軋み音も無く、静粛で
あると共に、軽量で運搬時の取扱いが容易である。
【0018】図6は、本発明の別の実施形態のスプリン
グ11を示すものである。図において、スプリング11
は、円形の環状部材12の全周を等分(4等分)する各
位置を通り、環状部材12と直交する仮想中心軸線15
(各環状部材12によって形成される円筒形の母線)に
ついて対称に倒U字形の連結部材13,13を配置して
いる。
【0019】このスプリング11においては、連結部材
13と環状部材12との連結部14が環状部材12の周
方向に対して各層同位相で配置され、且つ、スプリング
11の伸縮方向である上記中心軸線15方向に沿って配
置されている。このため弾性変形時に各連結部14に作
用する曲げモーメントが相殺され、スプリング11に圧
縮若しくは引張荷重が作用しても各環状部材12,12
……は撓曲せず、原形状を保持したままであり各連結部
材13,13……のみが弾性変形される。従って、該ス
プリング11は、前記のスプリング1程大きい弾性変形
量は期待できないが、極めて安定的で、撓屈し難い特徴
を有している。
【0020】本発明には、連結部材の配置、及び形状に
よって多くの実施形態が存在し、その全てを列挙するこ
とはできないが、前記の2例以外の実施形態(展開図)
を図7(a)〜(d)に示す。図中、22,32,4
2,52は環状部材、23,33,43,53は連結部
材である。このうち(b)は、連結部材33の上下の連
結部34a,34bの位相が環状部材32の周方向に異
なっており、各連結部34a,34bを斜方向にクラン
ク状に連結するもので、この連結部材33と、前述の2
実施形態も含めたそれ以外の倒V字形の連結部材3,1
3,23,43,53とが連結部材の基本的な形態であ
る。
【0021】尚、上記各実施形態は、何れも環状部材
(2,12,22,32,42,52)が円形であり、
スプリングが円筒形をなす場合を示したが、環状部材を
楕円形、多角形等とし、スプリングを楕円筒,多角筒状
とすることもできる。また、積層方向に環状部材の形状
を相似的に拡大または縮小することにより、スプリング
を載頭円錐形,多角錐形としたり、樽形,つづみ形とす
ることもでき、これらの各場合において、連結部材を環
状部材で形成される筒状面の内外に弯出,弯入させるこ
ともできる。更に、2以上の連結部材の配置パターンを
組合せたり、スプリングの長さ方向にパターンの異なる
2以上の部分を形成しても良い。
【0022】
【発明の効果】本発明のスプリングは、上述の通り構成
されているので、以下に記載される効果を奏する。
【0023】全体が合成樹脂材により一体的に形成さ
れ、適宜間隔を有して積層配置されている複数の環状部
材と該環状部材相互を複数箇所において連結する連結部
材とからなり、該連結部材は環状部材の積層方向と交差
する方向に配向されている部分を有するので、従来一般
に使用されている金属製コイルスプリング,トーション
バー等に比べてはるかに軽量で、使用される合成樹脂材
料の重量当りの弾性力が極めて大きい上に、軋み音や錆
等の問題も無く、更には成形品とすることで製造コスト
も低く抑えられるため、マットレス用のみならず弾性要
素,緩衝要素として広範囲での利用が期待できる。
【0024】連結部材が、各環状部材により形成される
仮想筒状面内に配置されているので、全体に筒状をな
し、連結部材や環状部材の弾性変形も上記筒状面内での
曲げが主体の単純なものであるため、撓屈や横ずれが起
り難く力学的特性が良好であると共に、中央の空間部分
を除けば、占有する空間が極めて小さく、従来のコイル
スプリングと同様に使用できる。
【0025】連結部材が少なくとも同一層内では同形状
であって、環状部材の全周を等分する位置に配置されて
いるか、若しくは各等分位置を通り、該環状部材と直交
する仮想中心軸線について対称に配置されているので、
安定性が良好で撓屈し難くアンバランスな荷重の作用
下、或いはスプリングの先端側に支持や案内手段が無い
ような状況にも充分対応できる。
【0026】連結部材が各層に同数配設され、且つ、1
層毎に略半位相ずつ偏位した千鳥状に配置されているの
で、連結部材及び環状部材の撓曲を最大限に利用するこ
とにより、個々の部分の変形量に対してスプリング全体
として大きな弾性変形量を得ることができる。
【0027】スプリングの多数を上下一対からなる合成
樹脂性の多孔平面部材間に保持しマットレス用スプリン
グを形成したので、軽量で運搬時等におけるマットレス
の取扱いが容易となるのみならず、従来のスプリングマ
ットレスのような使用時における耳障りな軋み音が無
く、不要な振動,揺動も抑制され、更にはスプリング,
多孔平面部材共に通気性が良好であり静粛で快適な睡眠
が可能である。また、側地等に使用する各種繊維素材と
の整合性も良好で、錆の心配も無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明スプリングの実施形態を示す斜視図であ
る。
【図2】本発明スプリングの実施形態を示す部分展開図
である。
【図3】本発明スプリングの実施形態を示す平断面図で
ある。
【図4】(a)はスプリングの自然状態での側面図、
(b)は荷重が付加された状態での側面図、(c)はそ
の際の弾性変形及び曲げモーメントを示す部分拡大図で
ある。
【図5】本発明実施の形態のマットレス用スプリングに
より構成されるマットレスを示す一部切開した斜視図で
ある。
【図6】本発明スプリングの別の実施形態を示す側面図
である。
【図7】本発明スプリングの更に別の実施形態を示す部
分展開図である。
【符号の説明】
1,11 スプリング 2,12,22,32,42,52 環状部材 3,13,23,33,43,53 連結部材 4,14,34a,34b 連結部 5 マットレス 6 多孔平面部材 7 マットレス用スプリング

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体が合成樹脂材により一体的に形成さ
    れ、適宜間隔を有して積層配置されている複数の環状部
    材と、該環状部材相互を複数箇所において連結する連結
    部材とからなり、該連結部材は環状部材の積層方向と交
    差する方向に配向されている部分を有するものであるこ
    とを特徴とするスプリング。
  2. 【請求項2】 連結部材が、各環状部材により形成され
    る仮想筒状面内に配置されていることを特徴とする請求
    項1記載のスプリング。
  3. 【請求項3】 連結部材が少なくとも同一層内では同形
    状であって、環状部材の全周を等分する位置に配置され
    ているか、若しくは各等分位置を通り、該環状部材と直
    交する仮想中心軸線について対称に配置されていること
    を特徴とする請求項1または2記載のスプリング。
  4. 【請求項4】 連結部材が各層に同数配設され、且つ、
    1層毎に略半位相ずつ偏位した千鳥状に配置されている
    ことを特徴とする請求項3記載のスプリング。
  5. 【請求項5】 請求項1,2,3、又は4のいずれか記
    載のスプリングの多数を上下一対からなる合成樹脂製の
    多孔平面部材間に保持してなるマットレス用スプリン
    グ。
JP32661795A 1995-11-20 1995-11-20 スプリング Pending JPH09144794A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990922