KR101482640B1

KR101482640B1 - 탄성 직물 하중 지지 표면부

Info

Publication number: KR101482640B1
Application number: KR20077025765A
Authority: KR
Inventors: 티모시 피. 코필드; 다니엘 에스. 서머펠드; 조셉 디. 워드
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2015-01-14
Also published as: GB2440293A; CN101137309B; WO2006124301A2; CN101137309A; GB2440293B; WO2006124301A3; US20060255645A1; KR20080012868A; GB0721390D0; US7406733B2

Abstract

본 발명은 비선형 힘/힘변형 프로파일을 갖는 탄성 직물 하중 지지 표면부에 관한 것이다. 일실시예에서, 하중 지지 표면부는 다중 층을 포함하며, 이 층 중 적어도 하나는 탄성 직물이다. 다양한 층은 비선형 힘/힘변형 프로파일을 한정하도록 서로 협력한다. 일실시예에서, 하중 지지 표면부는 탄성 직물의 상부 층 및 탄성 직물의 하부 층을 포함하고, 2개의 층은 상이한 방향으로 신장된다. 제 2 양상에서, 하중 지지 표면부는 비선형 패턴을 따르는 탄성 직물의 적어도 한 층을 포함한다. 이 제 2 양상의 일실시예에서, 직물은 바디-지지 표면부를 한정하고, 바디-지지 표면부로부터 멀리 떨어진 복수의 물결부를 포함한다.

Description

탄성 직물 하중 지지 표면부{ELASTOMERIC FABRIC LOAD BEARING SURFACE}

본 발명은 하중 지지 표면부에 관한 것으로, 더 구체적으로 의자 또는 벤치의 시트 또는 등받이와 같은 탄성 직물 하중 지지 표면부, 또는 침대, 간이 침대(cot) 또는 다른 유사한 바디-지지 제품의 지지 표면부에 관한 것이다.

좌석, 간이 침대 및 침대에서의 지지 표면부와 같은 바디-지지 응용에 사용하기 위한 새롭고 개선된 하중 지지 표면부를 개발하려는 노력이 계속되고 있다. 하중 지지 표면부는 그 중에 특히 안락하고, 튼튼하고, 비교적 제조 및 조립하는데 비용이 적게 드는 것이 바람직하다.

좌석 산업에서 탄성 하중 지지 직물의 이용이 증가되고 있다. 예를 들어, 탄성 직물로부터 제조된 시트 및 등받이 부분을 포함하는 잘 알려진 공급자로부터 이용가능한 다양한 사무용 의자가 있다. 이러한 유형의 종래의 응용에서, 탄성 직물 층은 개구부에 걸쳐 프레임을 가로질러 신장된다. 사용 중에, 탄성 직물은 하중에 탄력있는, 다소 쿠션-형태의 반응을 제공하기 위해 탄력적으로 힘변형(deflection)된다. 탄성 하중 지지 직물은 일반적으로 탄성 모노필라멘트(monofilament) 및 멀티필라멘트 방사(yarn)의 직물(weave)으로부터 제조되지만, 다른 직포(woven) 및 부직포 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 탄성 직물은 탄성 모노필라멘트{즉 충진 방사(fill yarn)는 탄성 필라멘트로 교체된다}로부터 완전히 짜여진다. 탄성 하중 지지 직물은 안락하고 탄성의 환기 표면부를 제공한다. 탄성 직물 표면부가 많은 응용에서 매우 안락할 수 있더라도, 모든 바디-지지 응용에 이상적인 것은 아니다. 종래의 탄성 직물 표면부는 일반적으로 하중이 가해질 때 슬링(sling)과 같이 힘변형한다. 몇몇 인간 공학 연구자는 "해먹(hammocking)"으로서 이러한 유형의 힘변형을 언급하고, 엉덩이가 위로 회전하도록 할 수 있기 때문에 바람직하지 않은 것으로 고려한다. 엉덩이의 이러한 회전은 특히 장기간에 걸쳐 불편함을 초래할 수 있다. 해먹의 정도(degree of hammocking)를 최소화하기 위해, 많은 탄성 직물 표면부는 다른 경우 바람직할 수 있는 것보다 더욱 더 타이트하게 신장된다. 이것이 하중 하에 발생하는 힘변형의 양을 감소시킬 수 있지만(그러므로 해먹의 정도를 감소시킬 수 있지만), 편안함에 대한 의도하지 않은 부정적인 영향을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 더 타이트하게 직물을 신장하는 것은 표면부의 쿠션-형태의 감촉을 감소시켜, 타이트하게 신장된 드럼과 같이 더 느끼게 하게 한다.

따라서, 기존의 구성의 한계를 극복하는 탄성 직물 하중 지지 표면부가 필요하다.

전술한 문제는, 조정가능한 비-선형 힘/힘변형 프로파일을 갖는 탄성 직물 하중 지지 표면부를 제공하는 본 발명에 의해 극복된다. 더 구체적으로, 본 발명은 증가된 하중에 반응하여 힘변형에서의 비선형 변화를 갖는 탄성 직물 하중 지지 표면부를 제공한다.

일실시예에서, 본 발명은, 다양한 층이 비선형 힘/힘변형 프로파일을 한정하도록 협력하는 다중-층 하중 지지 표면부를 제공한다. 이 실시예에서, 하중 지지 표면부는 하나 이상의 추가 지지 층에 결합된 적어도 하나의 탄성 직물 층을 포함한다. 추가 지지 층은 또한 탄성 직물일 수 있지만, 대안적으로 탄성 막 또는 종래의 직물과 같은 다른 하중 지지 물질일 수 있다. 하중이 제 1 층에 점점 더 가해짐에 따라, 제 2 및 임의의 추가 층은 하중에 의해 점점 더 맞물려지게 된다. 이것으로 인해, 표면부는 더 큰 힘변형에 반응하여 더 큰 지지부를 제공하게 된다. 하중 지지 표면부의 특정한 힘/힘변형 프로파일은 다양한 층의 개수 및 특성을 변경함으로써 제어될 수 있다.

일실시예에서, 다양한 층의 적어도 하나는 하나 이상의 특정한 영역에서 상이한 지지 특성을 갖는다. 이것은 하중 지지 표면부의 전체 프로파일에 걸쳐 더 높은 영역 제어도를 허용한다. 예를 들어, 2-층의 실시예에서, 하부 층은 하나 이상의 개구부를 한정할 수 있다. 개구부는 점유자의 바디의 둔부와 일치하도록 위치할 수 있어서, 좌골뼈 상의 압력을 감소시키고, 쿠션-형태의 감촉을 점유자에게 제공할 수 있다. 층의 개수, 물질 선택 및 하중 지지 표면부의 다른 특성은 원하는 힘/힘변형 프로파일을 제공하도록 제어될 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예에서, 하중 지지 표면부는 비선형 패턴으로 구성되는 하중 지지 직물을 포함한다. 예를 들어, 직물은 웨이브-유사 패턴에 따를 수 있다. 하중이 직물을 점점 더 힘변형함에 따라, 더 많은 직물이 하중에 의해 맞물리게 된다. 그 결과, 직물은 비선형 방식으로 더 큰 하중을 위해 증가하는 지지부를 제공한다. 웨이브의 크기, 위치, 구성 및 다른 특성 뿐 아니라 직물의 특성은 표면부의 프로파일에 대한 제어를 제공하도록 변할 수 있다.

본 발명은 안락하고, 더 높은 조정가능 탄성 직물 하중 지지 표면부를 제공한다. 탄성 직물 하중 지지 표면부는 제조하는데 비교적 비용이 적게 들고, 열 유지(heat retention)를 막기 위해 환기될 수 있는 경량의 표면부를 제공한다. 본 발명은 시팅 응용에 사용하는데 특히 매우 적합한 지지 특성을 나타내도록 조정될 수 있는 비선형 힘/힘변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부를 제공한다. 원하는 경우, 하중 지지 표면부는 종래의 쿠션 세트의 지지 특성을 밀접하게 모방하도록 조정될 수 있다. 더욱이, 원하는 경우, 하중 지지 표면부의 선택 영역은 표면부의 특성에 대해 국부화된 제어를 제공하도록 변할 수 있다. 예를 들어, 다중층 응용에서, 하나 이상의 층은 선택 영역에서 감소된 압력을 제공하도록 개구부를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 비선형 직물을 갖는 응용에서, 직물의 구성은 상이한 하중 지지 특성을 갖는 영역을 제공하기 위해 영역간에 변할 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 장점 및 특징은 바람직한 실시예의 상세한 설명 및 도면을 참조하여 쉽게 이해되고 인식될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탄성 직물 하중 지지 표면부의 사시도.

도 2는 하부 층이 제거된 하중 지지 표면부의 사시도.

도 3은 도 2의 라인 3-3을 따라 취한, 하부 층이 제거된 하중 지지 표면부의 단면도.

도 4는 상부 층이 제거된 하중 지지 표면부의 사시도.

도 5는 도 4의 라인 5-5를 따라 취한, 상부 층이 제거된 하중 지지 표면부의 단면도.

도 6은 도 1의 라인 6-6을 따라 취한 하중 지지 표면부의 단면도.

도 7은 상부 층의 평면도.

도 8은 하부 층의 평면도.

도 9는 본 발명의 제 2 양상에 따른 하중 지지 표면부의 사시도.

도 10은 도 9의 하중 지지 표면부의 측면 입면도.

도 11은 하중 지지 표면부의 일부가 확대된 측면 입면도.

도 12는 도 10의 라인 12-12를 따라 취한 하중 지지 표면부의 단면도.

도 13은 대안적인 하중 지지 표면부의 측면 입면도.

도 14는 제 2 대안적인 하중 지지 표면부의 측면 입면도.

본 발명의 일실시예에 따른 하중 지지 표면부(10)는 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 하중 지지 표면부(10)는 의자 시트로서 사용하도록 의도되고, 의자 시트 프레임(16)으로부터 현가되는 상부 층(12) 및 하부 층(14)을 포함한다. 프레임(16)은 다시 의자 받침대(미도시)에 장착될 수 있다. 상부 층(12)은 하부 층(14)에 걸쳐 신장되고, 하중을 받아 힘변형가능하다. 상부 층(12)이 하중을 받아 점점 더 힘변형함에 따라(미도시), 하부 층(14)은 점점 더 맞물리게 된다. 그 결과, 2개의 층(12 및 14)은 하중 지지 표면부(10)의 전체 힘/힘변형 프로파일을 한정하도록 협력한다. 개시를 위해, 본 발명은 주로 시팅 응용에 사용하기 위해 의도된 다양한 대안적인 실시예와 연계하여 설명된다. 그러나, 본 발명은 시팅 응용에 사용하도록 제한되지 않고, 또한 다른 하중 지지 응용에 병합될 수 있다. 하중 지지 표면부(10)의 지지 특성은 크게 조정가능하여, 하중 지지 표면부(10)가 다양한 상이한 응용에서 다양한 하중을 지지하도록 맞춰지게 한다.

전술한 바와 같이, 하중 지지 표면부(10)는 일반적으로 프레임(16)에 고정되는 상부 층(12)(도 7 참조) 및 하부 층(14)(도 8 참조)을 포함한다. 이 실시예에서, 하중 지지 표면부(10)의 상부 층(12)은 탄성 직물로 제조된다. 탄성 직물이 본질적으로 임의의 직포 또는 부직포 탄성 직물일 수 있더라도, 예시된 실시예의 탄성 직물은 멀티필라멘트 방사 또는 다른 충진 방사와 함께 탄성 모노필라멘트 직물을 포함한다. 이 실시예에서, 탄성 모노필라멘트는 열가소성 탄성 블록 공중합체로 제조된다. 이러한 유형의 하나의 적합한 물질은 Hytel® 등록상표의 DuPont사로부터 이용가능하다. 그러나, 본 발명은 임의의 특정한 탄성 물질에 한정되지 않고, 이에 대조적으로 본질적으로 임의의 탄성 필라멘트(모노필라멘트 또는 멀티필라멘트)를 포함할 수 있다. 충진 방사의 이용에 대한 대안으로서, 직물은 양방향으로 연장하는 탄성 필라멘트를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 탄성 직물의 날실(warp) 및 씨실(weft)은 그 교차부에서 함께 결합(welded)될 수 있다. 하중 지지 직물의 정밀한 구성은 부분적으로 예상된 하중 및 원하는 지지 특성에 따라 응용마다 변할 수 있다. 개시를 위해, 탄성 직물은 비현실적으로 대부분의 응용에 대해 개방되는 직물로 도면에 도시된다. 예시된 정도로 개방되는 직물이 바람직한 응용일 수 있더라도, 탄성 직물은 일반적인 응용에서 훨씬 더 타이트한 직물을 포함할 것이다.

하부 층(14)은 전체 또는 부분적으로 상부 층(12)으로부터 이격될 수 있어서, 이격 영역(들)은 상부 층(12)이 하중 하에 결정된 양을 힘변형할 때까지 하중과 상호 작용하지 않는다. 하부 층(14)이 탄성 직물일 수 있더라도, 대안적으로 다른 유형의 하중 지지 물질이 있을 수 있다. 예를 들어, 하부 층(14)은 캔버스와 같은 비-탄성 직물, 또는 몰딩된 탄성 필름과 같은 탄성 막일 수 있다. 예시된 실시예가 2개의 층을 포함하더라도, 층의 개수는 응용마다 변할 수 있다. 예를 들어, 하중 지지 표면부(10)는 하부 층(14) 아래에 위치한 제 3 층(미도시)을 포함할 수 있어서, 일단 제 3 층이 하중과 맞물리게 되면 하중 지지 표면부의 힘/힘변형 프로파일에 대한 추가 제어를 허용한다.

도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 하중 지지 표면부(10)는 의자 시트로서 기능을 하도록 구성된다. 이 실시예에서, 상부 층(12)의 탄성 직물은 시트 프레임(16)에 대해 측면간에 신장된다. 도 2 및 도 3은, 신장되는 경우 상부 층(12)의 일반적인 형태를 보여주기 위해 하부 층(14)이 제거된 하중 지지 표면부(10)의 예시이다. 이 실시예에서, 프레임(16)의 좌측부(40) 및 우측부(42)는 약간 볼록하다. 좌측부(40) 및 우측부(42)의 볼록 형태의 결과로서, 신장은, 상부 층(12)이 전면으로부터 후면으로 연장하는 점진적인 곡선을 갖는, 일반적으로 볼록 형태에 따르도록 한다. 아마 도 3에 가장 잘 보여지는 바와 같이, 상부 층(12)은 전면에서 후면 방향으로의 곡선에도 불구하고 신장 방향(즉, 좌측에서 우측으로)으로 선형이다. 도 1의 실시예에서, 하부 층(14)은 상부 층(12)과 유사하게, 탄성 직물이다. 하부 층(14)은 시트 프레임(16)에 대해 전면에서 후면으로 신장된다. 도 4 및 도 5는 하부 층(14)의 윤곽을 강조하기 위해 상부 층(12)이 제거된 하중 지지 표면부(10)를 도시한다. 이 실시예에서, 프레임(16)의 전면부(44) 및 후면부(46)는 약간 오목하다. 전면부(44) 및 후면부(46)의 오목한 형태의 결과로서, 신장된 하부 층(14)은 일반적으로 좌측에서 우측으로 연장하는 점진적인 곡선을 갖는, 오목 형태에 따른다. 상부 층(12) 및 하부 층(14)이 결합될 때, 볼록 및 오목 프로파일은, 특히 시트 중앙쪽으로, 2 층 사이에 크게 이격되도록 협력한다(도 6 참조).

상부 층(12)과 하부 층(14)의 결합에서 야기된 하중 지지 표면부(10)는 비선형 힘/힘변형 프로파일을 제공한다. 더 구체적으로, 하중이 초기에 표면부에 가해질 때, 상부 층(12)에만 맞물린다. 하중이 증가하고 상부 층(12)이 힘변형함에 따라, 하부 층(14)쪽으로 이동한다. 상부 층(12)이 충분한 양을 힘변형할 때, 하부 층(14)과 맞물리게 된다. 일단 이것이 발생하면, 상부 층(12) 및 하부 층(14)은 하중을 지지하도록 협력한다. 하부 층(14)에 의해 제공된 추가 지지의 결과로서, 하중 지지 표면부(10)의 전체 지지는 하부 층(14)의 맞물림시 비선형 방식으로 증가한다. 상부 층(12)과 하부 층(14) 사이의 이격은 하부 층(14)과 맞물리는데 필요한 하중에 대해 약간의 제어를 제공하도록 변할 수 있다. 더욱이, 이격은 하부 층(14)과 맞물리는데 필요한 힘에 대한 영역 제어를 제공하기 위해 하중 지지 표면부(10)의 상이한 영역에서 변할 수 있다.

원하는 경우, 하중 지지 표면부(10)의 하나 이상의 층은 차이나는 지지의 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 하부 층(14)에는 복수의 개구부(20, 22, 24, 26)가 형성된다. 이들 개구부는 좌골뼈와 같은 선택 압력 포인트와 일치하도록 하부 층(14) 상에 위치한다. 그 결과, 하중 지지 표면부(10)의 지지 특성은, 일단 하부 층(14)이 하중과 맞물리면 이들 영역에서 차이가 난다. 더 구체적으로, 이들 개구부(20, 22, 24, 26)는 본질적으로 지지를 위한 상부 층(12)에 의존하여, 힘변형에 대한 저항이 적게 나타나는 영역을 갖는 하부 층(14)을 제공한다. 따라서, 이들 개구부는 개방된 영역에서의 압력 포인트를 최소화한다. 개구부의 개수, 크기 및 위치는 하중 지지 표면부(10)의 특성을 특정 응용에 조정하기 위해 원하는 대로 응용마다 변할 수 있다. 임의의 주어진 층의 지지 특성은 대안적인 방식으로 영역마다 변할 수 있다. 예를 들어, 조정될 층이 쉬트(sheet) 물질인 응용에서, 시트의 두께는 영역마다 변할 수 있거나, 쉬트는 선택 영역에서 관통될 수 있다. 조정될 층이 직물인 응용에서, 예로는 영역마다 직물 스트랜드의 특성을 변화시키는 것과, 상이한 영역에서 상이한 양의 직물을 신장시키는 것과, 선택 영역에서 추가 지지 스트랜드를 추가하는 것과, 선택 영역에서만 함께 직물의 교차하는 스트랜드를 결합(welding)시키거나, 전술한 바와 같이, 선택 영역에서 층의 이격을 변화시키는 것을 포함한다.

하중 지지 표면부(10)의 다양한 층(12 및 14)은 본질적으로 의도된 하중을 지지할 수 있는 임의의 방식으로 지지 구조에 고정될 수 있다. 예시된 실시예에서, 하중 지지 표면부(10)는 층(12 및 14)을 프레임(16)에 부착하기 위해 프레임(16) 및 단일 캐리어(18)를 포함한다. 프레임(16)은 시트를 위한 구조적 지지부 대부분을 제공하기 위한 비교적 강성 성분이다. 프레임(16)은 예를 들어 사출 성형에 의해 적합한 구조적 플라스틱으로 제조될 수 있다. 프레임(16)은 캐리어(18)를 수용하도록 채널(30)을 한정할 수 있다. 이 실시예의 캐리어(18)는 층(12 및 14)을 프레임(16)에 고정하기 위한 구조를 제공한다. 제조할 동안, 캐리어(18)는 상부 층(12) 및 하부 층(14)과 상호 연결될 수 있고, 그런 후에 조립체는 프레임(16)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(18)는 패스너, 접착제에 의해, 또는 캐리어(18) 및 프레임(16)에 장착된 슬롯 및 잠금 탭(locking tab)(미도시)의 이용을 통해 채널(30) 내의 프레임(16)에 연결될 수 있다. 대안적으로, 2개의 층(12 및 14)은 별도의 캐리어(미도시)에 부착될 수 있고, 그런 후에 각 캐리어(미도시)는 프레임(16)에 개별적으로 고정될 수 있다.

다양한 층(12 및 14)은 본질적으로 의도된 하중을 지지할 수 있는 임의의 방식으로 캐리어(18)(또는 캐리어들)에 고정될 수 있다. 일실시예에서, 캐리어(18)는 2개의 층(12 및 14) 주위에 원위치에 몰딩된다. 이러한 구성의 한가지 특정한 예에서, 2개의 층(12 및 14)은, 2개의 층(12 및 14)을 사전-신장하고 난 후, 캐리어(18)가 층(12 및 14) 상에 원위치에 몰딩되는 동안 캐리어 몰드(미도시) 내에 신장된 상태로 2개의 층(12 및 14)을 유지함으로써 캐리어(18)에 고정된다. Stumpf 등의 미국 특허 6,702,390은 단 하나의 직물 층을 포함하는 유사한 제조 공정을 수행하기 위한 구조를 개시한다. 미국 특허 6,702,390의 장치는 제 2 층을 유지하기 위한 제 2 직기(loom)를 병합함으로써 본 발명과 함께 사용하기 위해 쉽게 변형될 수 있다. 미국 특허 6,702,390은 본 명세서에 그 전체가 참고용으로 병합된다. 원하는 경우, 별도의 캐리어는 각 층에 몰딩될 수 있어서, 각 층은 프레임에 개별적 으로 부착될 수 있다.

대안적으로, 캐리어(18)는, 2개의 층이 느슨한 상태에 있을 때 2개의 층(12 및 14) 주위에서 원위치에 몰딩될 수 있다. 이 실시예에서, 캐리어(18)는, 캐리어(18) 및 층(12 및 14)이 함께 신장되도록 하는 신장가능한 물질로 제조될 수 있다. 캐리어(18) 및 층(12 및 14)의 신장된 조립체는 프레임(16)에 부착될 수 있는데, 이러한 프레임은 신장된 상태로 조립체를 유지한다. Coffield의 미국 특허 6,540,950은 이러한 유형의 부착 구조를 개시하고, 본 명세서에 그 전체가 참고용으로 병합된다. 2개의 층(12 및 14)이 동일한 신장을 받게 되는 응용에서, 단일 캐리어(18)는 양쪽 층(12 및 14)에 동시에 몰딩될 수 있다. 각 층(12 및 14)이 상이한 신장을 받게 되는(예를 들어, 상이한 방향으로 신장되고 및/또는 상이한 양으로 신장되는) 응용에서, 별도의 캐리어(미도시)는 각 층(12 및 14)에 몰딩될 수 있고, 2개의 캐리어는 프레임(16)에 개별적으로 신장되어 부착될 수 있다.

다른 대안에서, 부착 구조는 층(12 및 14)을 적소에 유지시키기 위해 층(12 및 14) 주위에 차단되는 2개의 절반을 갖는 단일 캐리어(18)를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 부착 구조가 Coffield의 미국 특허 6,511,562에 도시되며, 이것은 본 명세서에 그 전체가 참고용으로 병합된다. 에지를 따라 층(12 및 14)이 서로 이격되는 것이 바람직한 경우, 캐리어는 층(12 및 14) 사이에 위치한 하나 이상의 추가 부분(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 2개의 층을 이격하는 것이 바람직한 경우, 캐리어는 2개의 캐리어 절반을 갖는 전체 형태에 대응하는 제 3 부분을 포함할 수 있다. 제 3 부분은 층(12 및 14) 사이에, 그리고 2개의 캐리어 절반 사이에 위치할 수 있다. 다양한 캐리어 부분 및 층은 나사와 같은 패스너에 의해, 또는 시멘트와 같은 접착제에 의해 상호 연결될 수 있다.

다른 대안에서, 캐리어(들)는 제거될 수 있고, 층들은 지지 구조{예를 들어 프레임(16)}에 직접 부착될 수 있다. 예를 들어, 프레임(16)은 상부 및 하부 층(12 및 14) 바로 위에 원위치에 몰딩될 수 있다. 다른 예로서, 프레임(16)은 층(12 및 14)의 에지 주위에 클램핑되는 2개의 절반을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 추가 프레임 부분(미도시)은 층들 사이에 이격되도록 다양한 층 사이에 삽입될 수 있다. 본 발명은, 층(12 및 14)이 단일 프레임(16)에 고정되는 응용에 한정되지 않는다. 오히려, 하중 지지 표면부(10)는 예를 들어 각 층을 위한 별도의 프레임을 병합함으로써 다중 프레임 상에 지지될 수 있다.

본 발명의 제 2 양상에 따른 다른 실시예는 도 9에 도시된다. 이 실시예에서, 본 발명은 탄성 직물(102)을 갖는 하중 지지 표면부(100)를 포함하는데, 상기 탄성 직물(102)은 개구부 위에서 신장되고, 비선형 패턴을 따르도록 구성된다. 비선형 패턴은 제어된 비선형 힘/힘변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부(100)를 제공하도록 구성된다. 더 구체적으로, 직물(102)은 힘변형 방향으로의 깊이를 갖는 하중 지지 표면부를 제공하는 물결부(undulation)(110)의 패턴에 따른다. 하중 지지 표면부(100)의 동작은 도 11 및 도 12와 연계하여 설명된다. 도 11은 하중받지 않은 상태인 물결부(110)를 실선으로 도시하고, 증가하는 하중 하에 물결부(110)의 힘변형을 점선(A, B, C)으로 도시한다. 하중이 물결부(110)에 더 깊게 함몰할 때, 더욱 더 큰 수의 직물 스트랜드 또는 필라멘트와 맞물린다. 예를 들어, 도 12는 물결부(110)에서의 변하는 힘변형도를 보여주는 라인(D, E 및 F)을 포함한다. 직물(102)이 하중받지 않은 위치로부터 라인(D)으로 힘변형할 때, 하중은 느슨한 위치와 라인(D) 사이에 배치된 수평으로 연장하는 스트랜드 각각에 의해 맞물리게 된다. 유사하게, 예를 들어 라인(D)으로부터 라인(E) 또는 라인(F)으로의 추가 힘변형은 더욱 더 수평의 스트랜드와 맞물리게 한다. 맞물린 스트랜드의 수가 증가함에 따라, 하중 지지 표면부의 전체 강성도(stiffness)는 증가한다. 따라서, 하중 지지 표면부(100)는 거주자가 시트에 더 깊이 앉을 때마다 점점 더 딱딱해진다. 이러한 방식으로, 하중 지지 표면부(110)는 그 강성도를 변하는 하중에 자동으로 조정할 수 있는 능력을 갖는다.

예시된 실시예의 하중 지지 표면부(100)는 의자용 시트(미도시)로서 사용하도록 의도된다. 도시된 바와 같이, 이러한 특정한 실시예는 4개의 대체로 동일한 물결부(110)를 포함하는데, 이러한 물결부는 서로 평행하게 이어지고, 조립된 의자에서 좌측으로부터 우측으로 이어지도록 의도된다. 이 실시예에서, 직물(102)은 물결부(110)의 세로도(lognitudinal extent)와 일치하는 방향으로 신장된다. 직물(102)에 적용된 신장도는 원하는 하중 지지 특성을 제공하기 위해 응용마다 변할 수 있다. 이 실시예에서, 직물(102)은 반복적인 웨이브-형 패턴에 따르고, 여기서 직물(102)의 각 물결부(110)는, 일반적으로 평평한 중심부(116', 116")(또는 지지부)에 의해 결합되는 각각 각진 리딩 및 트레일링부(angled leading and trailing portion)(112, 114)(총칭해서, 전이부라 함)를 포함한다(도 10 및 도 11을 참조). 다양한 물결부(110)의 중심부(116', 116")는, 하중이 가해지기 전에 하중 지지 표면부(100)의 일반적인 정도 및 형태를 함께 한정한다는 점에서 바디-지지 표면부를 협력하여 한정한다. 바디-지지 표면부는 원하는 경우 평평하거나, 굴곡진 표면부일 수 있다. 예를 들어, 직물(102)은 의도된 하중의 형태에 대응하는 형태에 따르는 중심부(116', 116")를 포함할 수 있다. 전이부(transition portion)(112 및 114)는 바디-지지 표면부로부터 멀리 연장하여, 직물(102)이 더 큰 힘변형을 겪을 때 하중과 점점 더 맞물리게 된다. 시팅 응용과 연계하여 설명되었지만, 본 발명은 시팅 응용에 한정되지 않고, 의자 등받이, 간이 침대 또는 침대에 있는 지지 표면부와 같은 다른 바디-지지 응용에 사용하는데 매우 적합하고 쉽게 적응된다.

탄성 직물(102)은 본질적으로 임의의 방식으로 지지 구조에 장착될 수 있다. 도 9 내지 도 14의 실시예에서, 하중 지지 표면부(100)는 직물(102)과 상호 연결되는 캐리어(108)를 포함한다. 캐리어(108)는 다시 프레임(116), 또는 의자 받침대(미도시)와 같은 다른 지지 구조에 장착될 수 있다. 캐리어(108)는 도 9에 도시된 2개의 세그먼트(108a 및 108b)와 같은 직물(102)의 대향 에지에 부착되는 다중 세그먼트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐리어(108)는 직물(102)의 전체 외주(periphery) 주위에 연속적으로 연장할 수 있다. 분할된 캐리어를 갖는 응용에서, 캐리어 세그먼트(108a 및 108b)는 단일 지지 구조에 장착될 수 있거나, 원하는 응력(tension)으로 2개의 세그먼트(108a 및 108b)를 떨어지게 유지하는 별도의 지지 구조에 장착될 수 있다. 아마 도 10 및 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 직물(102)은 웨이브-형 구조에서 캐리어(108a)에 고정될 수 있다. 이러한 구조는 다양한 다른 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 직물(102)은 몰드 공동(mold cavity)(미도시) 내에 원하는 웨이브 구성으로 유지될 수 있는 한편, 캐리어 세그먼트(108a 및 108b)는 직물(102) 바로 위에 적소에 몰딩된다. 대안적인 예로서, 캐리어 세그먼트(108a 및 108b)는 원하는 웨이브-형 패턴으로 유지시키기 위해 직물(106)의 대향 측부 상에 차단되는 상부 및 하부 세그먼트를 각각 포함할 수 있다. 원하는 경우, 캐리어(108)는 제거될 수 있고, 직물(106)은 본질적으로 전술한 부착 구조 중 임의의 구조를 이용하여 프레임(116) 또는 다른 지지 구조에 바로 장착될 수 있다.

직물에서의 물결부의 수, 크기, 형태 및 구성은 하중 지지 표면부의 힘 및 힘변형 프로파일에 대한 제어를 제공하도록 선택될 수 있다. 이러한 변화는 전체 하중 지지 표면부에 걸쳐 일정하게 구현될 수 있거나, 표면부의 지지 특성에 대한 국부적인 제어를 제공하기 위해 표면부에 걸쳐 영역간에 변할 수 있다. 예를 들어, 직물(102')의 물결부(110')는 도 13에 도시된 바와 같이 원하는 하중 범위를 수용하기 위해 필요한 만큼 깊이(또는 높이)에서 변할 수 있다. 이 실시예에서, 물결부(110')는 하중 지지 표면부(100')의 중심쪽으로 깊이에서 증가한다. 이 실시예는, 예상된 하중이 하중 지지 표면부(110')의 중심쪽으로 증가하는 응용에 사용하도록 의도된다. 더 작은 깊이를 갖는 물결부(110')는 적은 직물을 필요로 하므로, 하중 지지 표면부(100')의 전체 비용을 감소시킬 수 있다. 하중 지지 표면부의 지지 특성은 또한 주어진 거리에 걸쳐 물결부의 개수를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 다시 도 13을 참조하면, 물결부(110')의 개수는 도 9의 실시예에 기재된 것의 2배이다. 물결부(110')의 이러한 증가는 일반적으로 더 단단한 표면부를 초래하는데, 이는 하중을 지지하기 위해 더 많은 수의 전이부(112' 및 114')가 있기 때문이다. 도 14는, 물결부의 개수가 하중 지지 표면부(100")에 걸쳐 영역마다 변하는 대안적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 전면 및 후면에서보다 하중 지지 표면부(100")의 중심에서 더 많은 수의 물결부(110")가 있다. 그 결과, 하중 지지 표면부(100")의 중심은 하중에 더 강성의 반응을 제공할 것이다. 더욱이, 하중 지지 표면부가 하중 하에 딱딱해지는 비율은 각 물결부의 리딩 및 트레일링 에지의 각도를 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 전면, 후면 및 중심 영역 사이에 강성도에서의 차이를 제공하기 위해 하중 지지 표면부의 전면 및 후면 영역에서의 전이부의 각도를 줄이는 것이 바람직할 수 있다. 이제 도 14를 참조하면, 각 물결부의 전이부(112" 및 114")는 굴곡질 수 있거나{전이부(148)에 의해 예시됨} 또는 선형일 수 있다{점선으로 도시된 전이부(150)에 의해 예시됨}. 실선으로 도시된 전이부(112" 및 114")가 약간 볼록하더라도, 전이부는 대안적으로 점선으로 도시된 전이부(156)에 의해 예시된 바와 같이 오목할 수 있다. 전이부(112" 및 114")의 특정한 곡선은, 시트가 딱딱해지는 비율에 걸쳐 높은 제어도를 제공하도록 처리될 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경은 상이한 깊이에서 강성도를 변화시키기 위해 전이부(112" 및 114")에 걸쳐 변할 수 있다. 일부 응용에서, 중심부가 전이부와 겹치도록 전이부는 음의 각도로 연장하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 점선으로 도시된 전이부(154)에 의해 예시된다. 음의 각도는 중심부(116") 및 전이부(112" 또는 114")가 힘변형 방향에 대해 겹치는 관계가 되는 것을 초래한다. 이것은, 일단 겹치는 부분이 하중을 협력하여 지지하도록 맞물리게 되면 강성도를 더욱 더 증가시키게 할 수 있다.

본 발명의 이러한 제 2 양상이 탄성 직물과 연계하여 설명되었지만, 탄성 필름과 같은 다른 유형의 탄성 막에 대해서도 구현될 수 있다. 다양한 탄성 물질은 대안적인 탄성 막을 형성하는데 적합하다. 이들 막은 몰딩, 주조, 압출될 수 있거나, 다른 방법으로 종래의 기술 및 장치를 이용하여 형성될 수 있다.

본 발명은 실질적으로 수평 배향으로 연장하도록 의도된 하중 지지 표면부에 연계하여 예시된다. 그러나, 본 발명은, 다른 배향으로 연장하는 하중 지지 표면부에 병합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 의자 등받이와 같은 수직으로 연장하는 응용에 사용하는데 매우 적합하다.

상기 설명은 본 발명의 다양한 실시예에 대한 설명이다. 다양한 변경 및 변형은, 균등론을 포함하는 특허법의 원리에 따라 해석될 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 더 넓은 양상에서 벗어나지 않고도 이루어질 수 있다. 예를 들어 "하나", "그" 또는 "상기"와 같은 관사를 이용하여 단수형의 청구항 요소에 대한 임의의 참조는 요소를 단수형에 한정하는 것으로 해석되지 않는다.

배타적인 특성 또는 특권이 주장되는 본 발명의 실시예는 다음과 같이 정해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 증가된 하중에 반응하여 힘변형에서의 비선형 변화를 갖는 탄성 직물 하중 지지 표면부 등에 이용된다.

Claims

바디 지지를 위한 하중 지지 표면부(load bearing surface)로서,

시트 프레임(16)과;

상기 시트 프레임(16)에 고정되고, 제 1 휨변형 프로파일에 따라 하중 하에 휨변형 가능한, 상부층(12)과;

상기 시트 프레임(16)에 고정되고, 제 2 휨변형 프로파일에 따라 하중 하에 휨변형 가능한, 하부층(14)을 포함하며,

상기 상부층(12) 및 하부층(14) 중 적어도 하나는 탄성 직물이고, 상기 탄성 직물은 신장된 상태로 상기 시트 프레임(16)에 장착되고, 상기 상부층(12) 및 하부층(14)은 함께 하중 지지 표면부의 전체적인 휨변형 프로파일을 형성하는, 하중 지지 표면부.
제 1항에 있어서, 상기 상부층(12) 및 상기 하부층(14)은 서로 이격되고, 상기 상부층(12) 및 하부층(14)은 하중을 지지하기 위해 하중 하에 휨변형의 증가에 응답하여 점점 더 서로 접촉하는, 하중 지지 표면부.
제 2항에 있어서, 상기 상부층(12) 및 상기 하부층(14)은 각각 탄성 직물로 제조되는, 하중 지지 표면부.
제 2항에 있어서, 상기 상부층(12)은 임의의 제 1 방향으로 신장되고, 상기 하부층(14)은 임의의 제 2 방향으로 신장되고, 상기 임의의 제 1 방향은 상기 임의의 제 2 방향에 대해 90도로 향하는, 하중 지지 표면부.
제 1항에 있어서, 상기 상부층(12) 및 상기 하부층(14) 중 적어도 하나는 하중 지지 표면부의 힘변형 프로파일에 대한 하중 지지 표면부(10)의 일부 제어를 제공하기 위해 하중 지지 특성에서의 적어도 하나의 하중 지지 표면부(10)의 일부 변화를 포함하는, 하중 지지 표면부.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 상부층(12) 및 상기 하부층(14) 중 적어도 하나는 부분적으로 굴곡져서, 상기 상부층(12)과 상기 하부층(14) 사이의 간격은 하중 지지 표면부를 가로질러 변하는, 하중 지지 표면부.
하중 지지 표면부로서,

시트 프레임(16)과;

탄성 막이 하중 하에 휨변형될 수 있게 복수의 개구부(20, 22, 24, 26)의 위로 신장된 상태로 상기 시트 프레임(16)에 고정된 탄성 막으로서, 탄성 막은 바디 지지 표면부를 따라 배치되어 바디 지지 표면부를 한정하고, 탄성 막은 상기 바디 지지 표면부로부터 멀어지는 방향으로 복수의 물결부(undulation)를 포함하며, 상기 탄성 막은 하중이 상기 탄성 막을 점점 더 휨변형시킴에 따라 휘어지는 탄성 막을

포함하는, 하중 지지 표면부.
제 8항에 있어서, 상기 탄성 막은 탄성 직물로서 추가로 한정되고, 물결부 각각은 임의의 제1의 방향으로의 종방향 길이(longitudinal extent)를 가지며, 탄성 직물은 임의의 제1의 방향으로 신장되는, 하중 지지 표면부.
제 9항에 있어서, 상기 물결부 각각은 리딩부 (leading portion), 트레일링부(trailing portion), 및 중심부를 포함하고, 상기 중심부는 상기 리딩부와 상기 트레일링부의 사이에 배치되며, 상기 복수의 물결부의 중심부는 상기 바디 지지 표면부를 형성하는, 하중 지지 표면부.
제 8항에 있어서, 상기 복수의 물결부 각각은 깊이(depth)를 가지며, 상기 물결부들 중 적어도 하나는 다른 물결부들보다 더 깊은 깊이를 갖는, 하중 지지 표면부.
삭제
제 8항에 있어서, 상기 물결부 각각은 휨변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부를 제공하도록 지지특성을 포함하는, 하중 지지 표면부.
바디 지지를 위한 하중 지지 표면부로서,

프레임(116)과;

신장된 상태로 상기 프레임(116)에 장착된 탄성 막으로서, 상기 탄성 막은 함께 바디 지지 표면부를 형성하는 복수의 중심부(116', 116")를 포함하고, 상기 바디 지지 표면부로부터 외측으로 이어진 복수의 전이부(transition portion)(112, 114)를 포함하는, 탄성 막을

포함하는, 하중 지지 표면부.
제 14항에 있어서, 상기 탄성 막은 탄성 직물로서 추가로 한정되는, 하중 지지 표면부.
제 15항에 있어서, 복수의 중심부(116', 116") 각각은 평평하고, 전이부(112, 114) 각각의 일부분은 45도보다 더 큰 각도로 대응하는 프레임(116)으로 이어지는, 하중 지지 표면부.
제 14항에 있어서, 상기 전이부(112, 114) 각각의 형상은 휨변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부를 제공하도록 선택되는, 하중 지지 표면부.
제 14항에 있어서, 상기 복수의 중심부(116', 116")는 휨변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부를 제공하도록 선택되는, 하중 지지 표면부.
제 14항에 있어서, 상기 복수의 전이부(112, 114) 각각은 휨변형 프로파일을 갖는 하중 지지 표면부를 제공하도록 선택된 깊이까지 이어지는, 하중 지지 표면부.
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