KR102414730B1 - 탄성 중합체 쿠션 요소 및 포켓형 코일 층을 포함하는 매트리스 및 관련 방법 - Google Patents

탄성 중합체 쿠션 요소 및 포켓형 코일 층을 포함하는 매트리스 및 관련 방법 Download PDF

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퍼플 이노베이션, 엘엘씨
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Abstract

매트리스 조립체는 베이스 층, 베이스 층 위에 배치된 코일 층, 코일 층 위에 배치된 상부 층 및 상부 층 위에 배치된 탄성 중합체 쿠션 요소를 포함한다. 코일 층은 복수의 포켓형 코일을 포함할 수 있다. 또한, 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 2.0인치(5.08 cm) 내지 약 4.5 인치(11.43 cm) 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 또한, 탄성 중합체 쿠션 요소는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 15.0% 내지 약 32.0% 사이를 형성할 수 있다. 매트리스 조립체를 형성하는 방법은 베이스 층 위에 코일 층을 배치하는 단계, 코일 층 위에 상부 층을 배치하는 단계, 상부 층 위에 탄성 중합체 쿠션 요소를 배치하는 단계 및 적어도 상부 층 위에 외부 커버링을 배치하는 단계를 포함한다.

Description

탄성 중합체 쿠션 요소 및 포켓형 코일 층을 포함하는 매트리스 및 관련 방법
본 출원은 "탄성 중합체 쿠션 요소 및 포켓형 코일 층을 포함하는 매트리스 및 관련 방법"에 대하여, 2017년 11월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/816,983호의 출원일의 이익을 주장한다.
본 개시의 실시예는 일반적으로 포켓형 코일 층을 포함하는 매트리스와 같은 쿠션 요소 및 이러한 매트리스를 만드는 방법에 관한 것이다.
쿠션 재료는 매트리스, 좌석 표면, 신발 깔창, 포장, 의료 장치 등과 같은 다양한 용도로 사용된다. 쿠션 재료는 쿠션 몸체의 최고 압력을 감소시키도록 제형화 및/또는 구성될 수 있으며, 이는 인간 또는 동물에게 편안함을 증가시킬 수 있고 물체를 손상으로부터 보호할 수 있다. 쿠션 재료는 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄 폼(예를 들어, 구불구불한 폼), 비닐, 고무, 스프링, 천연 또는 합성 섬유, 유체 충전된 가요성 용기 등과 같은, 하중 하에서 꺾이거나 변형되는 재료로 형성될 수 있다. 상이한 쿠션 재료는 주어진 압력에 대해 상이한 반응을 가질 수 있으며, 일부 재료는 상이한 적용에 적합할 수 있다. 쿠션 재료는 선택된 특성을 달성하기 위해 또 다른 것과 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 매트리스는 쿠션 재료에서 원하는 결과를 달성하기 위해, 폼의 층, 엘라스토머 젤 등과 조합된 포켓형 코일을 포함할 수 있다.
매트리스에서, 스프링(예를 들어, 코일 스프링)은 내구성 및 압축을 견딜 수 있는 능력에 있어서 폼보다 선호될 수 있다. 스프링은 또한 폼보다 사용자에게 더 바람직할 수 있는 느낌을 줄 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고, 매트리스의 측면 패널을 통해 보이거나 느껴지는 경우, 스프링은 긍정적인 심미적 및/또는 촉각적 경험을 제공하지 않을 수 있으며, 이는 제조사가 매트리스의 측면에 스프링의 느낌을 감추도록 한다. 하나의 해결책은 매트리스의 커버에 구조물을 제공하도록 매트리스의 가장자리 주위에 와이어 프레임을 포함한다. 그러나, 와이어 프레임의 금속은 매트리스의 커버를 통해 느껴질 수 있다. 게다가, 이러한 와이어 프레임은 통나무, 박스 등으로 운송되는 DTC 매트리스와 같은 운송 및/또는 저장을 위해 사용하는 동안 압축을 처리하고 매트리스를 포장하기에 특히 적합하지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시되어 있다.
일부 실시예에서, 매트리스 조립체는 베이스 층, 베이스 층 위에 배치된 코일 층- 복수의 포켓형 코일을 포함함-, 코일 층 위에 배치된 상부 층 및 상부 층 위에 배치된 탄성 중합체 쿠션 요소를 포함할 수 있으며, 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 2.0인치(5.08 cm) 내지 약 4.5 인치(11.43 cm) 범위 내의 두께를 갖는다.
다른 실시예에서, 매트리스 조립체는 베이스 층, 베이스 층 위에 배치된 코일 층, 코일 층 위에 배치된 상부 층 및 상부 층 위에 배치된 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소를 포함할 수 있다. 코일 층은 복수의 포켓형 코일을 포함할 수 있으며, 복수의 포켓형 코일 중 각각의 포켓형 코일은 복수의 케이싱 및 복수의 케이싱 내에 배치된 코일을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 2.0인치(5.08 cm) 내지 약 4.5 인치(11.43 cm) 범위 내의 두께를 갖는다.
다른 실시예에서, 매트리스 어셈블리를 형성하는 방법은 베이스 층 위에 코일 층을 배치하는 단계, 코일 층 위에 상부 층을 배치하는 단계, 상부 층 위에 탄성 중합체 쿠션 요소를 배치하는 단계- 탄성 중합체 쿠션 요소의 두께는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 15.0% 내지 약 32.0% 사이임-, 및 적어도 상부 층 위에 외부 커버링을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시되어 있다.
본 명세서는 본 개시의 실시예로 간주되는 것을 특히 지적하여 명백하게 청구하는 청구 범위로 결론 내리지만, 본 개시의 실시예의 다양한 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 읽을 때 본 개시의 예시적인 실시예의 다음의 설명으로부터 더 쉽게 확인될 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 매트리스 조립체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 매트리스 조립체의 단순화된 사시도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 탄성 중합체 쿠션 요소의 사시도이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 측 단면도이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 측 단면도이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 측 단면도이다.
도 7은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 측 단면도이다.
도 8은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 10은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체를 형성하는 방법의 흐름도이다.
다음의 설명은 본 개시의 실시예의 철저한 설명을 제공하기 위해 재료 유형, 제조 공정, 용도 및 구조와 같은 특정 세부 사항을 제공한다. 그러나, 당업자는 본 개시의 실시예가 이러한 특정 세부 사항을 이용하지 않고 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 실제로, 본 개시의 실시예는 업계에서 이용되는 종래의 제조 기술 및 재료와 관련하여 실시될 수 있다.
다음의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고, 본 개시가 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로써 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 개시를 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 그러나, 다른 실시예가 이용될 수 있으며, 구조적, 절차적 및 다른 변화가 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 본 명세서에 제시된 예시는 임의의 특정 시스템, 장치, 구조 또는 프로세스의 실제 뷰를 의미하는 것이 아니지만, 본 개시의 실시예를 설명하도록 이용되는 이상적인 표현이다. 본 명세서에 제시된 도면들은 반드시 축척대로 도시되는 것은 아니다. 다양한 도면들의 유사한 구조 또는 구성 요소는 독자의 편의를 위해 동일하거나 유사한 번호를 유지할 수 있지만, 번호의 유사성은 반드시 크기, 조성, 구성 또는 다른 특성이 동일하다는 것을 의미하지는 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, “제1”, “제2”, “상부”, “하부”, “상부”, “베이스” 등과 같은 임의의 관계 용어는 본 개시 및 첨부 도면을 이해하는데 명확하고 편리하게 사용되며, 문맥 상 달리 명확하게 지시하는 경우를 제외하고는 임의의 특정 선호도 또는 순서를 의미하거나 의존하지 않는다. 예를 들어, 이러한 용어는 통상적인 방식으로 수면을 위해 배향될 때 매트리스의 요소의 배향을 지칭할 수 있다. 또한, 이러한 용어는 도면에 도시된 바와 같이 매트리스 조립체의 요소의 배향을 지칭할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 주어진 파라미터, 특성 또는 조건을 지칭하는 용어 “실질적으로”는 허용 가능한 제조 공차 내에서와 같이 주어진 파라미터, 특성 또는 조건이 작은 정도의 분산으로 충족되는 것으로 당업자가 이해할 수 있는 정도로 의미하고 포함한다. 예를 들어, 실질적으로 충족되는 파라미터는 적어도 약 90% 충족, 적어도 약 95% 충족 또는 심지어 적어도 약 99% 충족될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “탄성 중합체(elastomeric polymer)”는 변형 후 원래 크기 및 형상을 회복할 수 있는 중합체 의미하고 포함한다. 다시 말해서, 탄성 중합체는 탄성 또는 점탄성 특성을 갖는 중합체이다. 탄성 중합체는 또한 당업계에서 “엘라스토머”로 지칭될 수 있다. 탄성 중합체는 동종 중합체(반복되는 단일 화학 단위를 갖는 중합체) 및 공중합체(2개 이상의 화학 단위를 갖는 중합체)를 제한없이 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “탄성 중합체 블록 공중합체”는 A-B 이중 공중합체 및 A-B-A 삼중 공중합체와 같은 서로 연결된 동종 중합체의 블록 또는 그룹을 갖는 탄성 중합체를 의미하고 포함한다. A-B 이중 공중합체는 2개의 별개의 동종 중합체 블록을 갖는다. A-B-A 공중합체는 상이한 동종 중합체(B)의 단일 블록에 각각 연결된 2개의 블록의 단일 동종 중합체(A)를 갖는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “가소제”는 재료의 가공성을 증가시키기 위해 다른 재료(예를 들어, 탄성 중합체)에 첨가되는 재료를 의미하고 포함한다. 예를 들어, 가소제는 재료의 유연성, 부드러운 또는 신장성을 증가시킬 수 있다. 가소제는 미네랄 오일과 같은 탄화수소 유체를 제한 없이 포함한다. 탄화수소 가소제는 방향족 또는 지방족일 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “탄성 중합체 재료”는 가소제 및/또는 다른 재료와 탄성 중합체의 혼합물 및 탄성 중합체를 의미하고 포함한다. 탄성 중합체 재료는 탄성이 있다(즉, 변형 후 크기 및 형상을 회복할 수 있음). 탄성 중합체 재료는 당업계에서 “엘라스토머 젤”, “젤라틴 엘라스토머” 또는 단순히 “젤”로 지칭되는 재료를 제한없이 포함한다.
본 개시의 실시예는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 15.0% 내지 32.0% 사이인 탄성 중합체 쿠션 요소를 갖는 매트리스 조립체를 포함한다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 30.8%를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가적인 실시예는 다수의 케이싱(예를 들어, 백)에 배치되어 있는 복수의 코일의 각각의 코일을 갖는 복수의 코일을 포함하는 코일 측을 갖는 매트리스 조립체를 포함한다. 예를 들어, 각각의 코일은 2개 이상의 폴리프로필렌 백 내에 배치될 수 있다.
본 개시의 추가 실시예는 매트리스 조립체의 하나 이상의 층 사이에 배치된 라텍스 수성 접착제를 갖는 매트리스 조립체를 포함한다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 매트리스 조립체(100)를 도시한다. 도 2는 도 1의 매트리스 조립체(100)의 단순화된 상부 사시도를 도시한다. 도 2에서, 매트리스 조립체(100)의 다양한 부분은 절개도를 제공하고 매트리스 조립체(100)의 내부 구성 요소를 더 잘 보여주기 위해 제거되어 있다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 하나 이상의 실시예에서, 매트리스 조립체(100)는 베이스 층(102), 코일 층(104), 상부 층(106), 탄성 중합체 쿠션 요소(108), 엣지 부분(119), 하나 이상의 측면 패널(114) 및 외부 커버링(112)을 포함할 수 있다.
베이스 층(102)은 일반적으로 평면인 상부 및 하부 표면을 가질 수 있다. 코일 층(104)은 베이스 층(102)의 상부 표면 상에 및 베이스 층(102) 및 상부 층(106) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 상부 층(106)은 코일 층(104) 위에 배치될 수 있고 코일 층(104) 위로 적어도 실질적으로 연장될 수 있다. 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 상부 층(106)의 상부 표면 위에 배치될 수 있고 상부 층(106)의 적어도 일부 위로 연장될 수 있다. 엣지 부분(119)은 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 외주 엣지 주위에 연장될 수 있다. 하나 이상의 측면 패널(114)은 상부 층(106) 및 베이스 층(102)의 외주를 따라 연장될 수 있고 상부 층(106) 및 베이스 층(102) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 하나 이상의 측면 패널(114)은 베이스 층(102)의 상부 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 평면 내에서 연장될 수 있다. 외부 커버링(112)은 베이스 층(102)으로부터 연장될 수 있고 코일 층(104), 상부 층(106) 및 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 실질적으로 둘러쌀 수 있다.
일부 실시예에서, 매트리스 조립체(100)는 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 및 상부 층(106) 사이에 안정화 재료(116)를 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 안정화 재료(116)는 상대적으로 얇은 재료(예를 들어, 면 스판덱스 블렌드 “스크림(scrim)”)을 포함할 수 있고, 다른 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 및/또는 상부 층(106)의 상부 표면과 같은 주변 재료에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 부착(예를 들어, 접착)하기 위한 표면을 제공하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 안정화 재료(116)는 스크림 패브릭(예를 들어, 직포 또는 부직포 패브릭 재료)을 포함할 수 있고 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 일부는 안정화 재료(116)의 스크림 패브릭에 스며들(예를 들어, 용융 융합, 번짐, 관통, 누출, 통과, 등) 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)가 젤 재료(아래 설명됨)를 포함할 때, 젤 재료의 일부는 안정화 재료(116)를 통해 열 융착될 수 있다. 안정화 재료(116)의 스크림 패브릭을 통해 연장되는 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 일부는 안정화 재료(116)의 하부 표면(예를 들어, 상부 층(106)의 상부 표면과 접촉할 표면) 상에 논슬립 표면 또는 감소된 슬립 표면을 생성할 수 있다. 탄성 중합체 쿠션 요소(108)에 의해 생성된 논슬립 표면 또는 감소된 슬립 표면은 쿠션 재료가 서로에 대해 제자리에 놓이는 것을 도울 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 접착제는 안정화 재료(116) 및 상부 층(106)의 상부 표면 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 접착제는 엣지 부분(119) 및 상부 층(106) 사이에 배치되지 않을 수 있다. 또한, 접착제는 베이스 층(102) 및 코일 층(104) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 접착제는 코일 층(104) 및 상부 층(106) 사이에 배치될 수 있다. 추가적으로, 접착제는 하나 이상의 측면 패널(114) 및 코일 층(104) 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(들)은 라텍스 수성 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예에서, 접착제(들)은 SIMALFA®　338 및 SIMALFA® 310 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 매트리스 조립체(100)는 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106) 및 코일 층(104) 사이에 안정화 재료(116)를 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 일부 예시에서, 접착제는 안정화 재료(116) 및 상부 층(106)의 상부 표면 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 전술한 임의의 접착제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 외부 커버링(112)은 탄성 중합체 쿠션 요소(108)에 고정되거나 일체화될 수 있는 신축성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 신축성 재료는 2016년 3월 7일자로 출원된 Pearce의 미국 특허 출원 제15/062,621호에 설명되어 있으며, 이 전체 개시는 본 명세서에 참조로 포함된다.
하나 이상의 실시예에서, 베이스 층(102) 및 상부 층(106)은 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있다. 추가적인 실시예에서, 베이스 층(102) 및 상부 층(106)은 하나 이상의 메모리 폴리우레탄 폼, 라텍스 폼 고무 또는 임의의 다른 적합한 폼을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스 층(102)은 약 2.0 lb/ft3의 공칭 밀도 및 55 (즉, 55　ILD)의 압입 하중 처짐(ILD)을 갖는 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상부 층(106)은 약 2.0　lb/ft3의 공칭 밀도 및 18　ILD를 갖는 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있다. 하나 이상의 측면 패널(114)은 또한 폴리우레탄 폼 또는 당 업계에 공지된 임의의 다른 스페이서 패브릭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 측면 패널(114)은 2017년 7월 28일자로 출원된 Moon 외의 미국 특허 출원 제15/662,934호에 설명된 임의의 측면 패널을 포함할 수 있다.
코일 층(104)은 복수의 코일(118)(예를 들어, 스틸 코일)을 포함할 수 있으며, 복수의 코일(118)의 각각의 코일(118)은 적어도 하나의 각각의 케이싱(120)(예를 들어, 폴리프로필렌 삭스 또는 백)에 봉입될 수 있다. 예를 들어, 각각의 케이싱(120)은 각각의 코일(118)을 위한 포켓을 형성할 수 있다. 다시 말해서, 복수의 코일(118)은 복수의 포켓형 코일(118)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 코일(118)은 비교적 얇은 게이지, 배럴 형상(예를 들어, 헬리컬 형상), 매듭 없는 코일을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시예에서, 각각의 코일(118)은 다수의 케이싱(120)에 봉입될 수 있다. 예를 들어, 각각의 코일(118)은 이중 백 또는 삼중 백일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 케이싱(120)은 폴리프로필렌 재료를 포함할 수 있다.
케이싱(120)은 2가닥 폴리프로필렌 부직 재료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 폴리프로필렌 부직 재료는 BERRY® 제품 1430408, 1430379 및 1430538 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이싱(120)의 각각의 가닥은 약 0.10 mm 내지 약 0.40 mm 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 비 제한적인 예시와 같이, 케이싱(120)의 각각의 가닥은 약 0.15 mm 내지 약 0.30 mm 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 그러나, 임의의 적합한 재료가 사용될 수 있다. 케이싱(120)은 소음 감소 효과를 제공할 수 있다.
예를 들어, 매트리스 조립체(100)는 매트리스 조립체(100)로부터 소음 수준을 측정하기 위해 갤럭시 S6 액티브 폰의 구글 플레이 스토어로부터 Abc 앱에 의한 어플리케이션 SOUND METER를 이용하는 테스트 방법에 따라 테스트된다. 테스트 방법 동안, 전술한 케이싱(120)에 의해 덮인 각각의 코일(118)을 갖는 3x3 코일 구조는 15초 동안 여러 번 압축되었고 3x3 코일 구조는 약 35 데시벨 내지 약 45 데시벨 범위 내의 평균 소음 수준을 나타냈다. 예를 들어, 3x3 코일 구조는 약 40 데시벨의 평균 소음 수준을 나타냈다. 이에 비해, 종래의 매트리스는 상기 테스트 방법에 따라 테스트될 때 약 50 데시벨의 평균 소음 수준을 나타냈다. 따라서, 다수의 케이싱(120)(예를 들어, 제1 케이싱(120) 및 제2 케이싱(120))으로 각각의 코일(118)을 봉입함으로써, 본 개시의 매트리스 조립체(100)는 종래의 매트리스 조립체보다 유리할 수 있다. 예를 들어, 매트리스 조립체(100)는 종래의 매트리스보다 조용할 수 있다(예를 들어, 종래의 매트리스보다 20% 적은 소음을 나타낼 수 있다).
일부 실시예에서, 복수의 코일(118)의 각각의 코일(118)의 각각의 케이싱(120)은 개별적이고 별개일 수 있다. 추가적인 실시예에서, 복수의 코일(118)의 케이싱(120)은 연결(즉, 결합)될 수 있고 단일 몸체를 형성할 수 있다. 또한, 복수의 코일(118)의 각각의 코일(118)은 베이스 층(102)의 상부 층에 적어도 실질적으로 직교(즉, 수직) 방향으로 종 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 복수의 코일(118)은 코일 층(104)을 형성하기 위해 어레이(예를 들어, 행 및 열 또는 그리드 패턴)에서 서로 나란히 배향될 수 있다.
도 3은 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 단순화된 사시도이다. 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 단일 성형된 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 전체는 단일 형성 공정을 통해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 좌굴 벽(122)을 포함할 수 있다. 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 좌굴 벽(122)은 서로 상호 연결될 수 있고 확장된 형태로 공극 또는 중공 기둥(124)을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “확장된 형태”는 탄성 중합체 쿠션 요소(108)가 그 원래 크기 및 형상을 가지며 좌굴 벽(122)이 분리되어 중공 기둥(124)을 형성하는 상태를 의미하고 포함한다.
좌굴 벽(122)은 직각으로 교차하고 정사각형 공극(126)을 형성하는 두 방향으로 연장될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서 좌굴 벽(122)은 다른 각도로 교차하고 삼각형, 평행사변형, 육각형 등과 같은 다른 형상의 공극(126)을 형성할 수 있다. 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 예를 들어 2013년 5월 7일에 발행된 “젤 스프링을 포함하는 쿠션”이라는 제목의 미국 특허 8,434,748; 2014년 1월 14일에 발행된 “코어 구조를 포함하는 쿠션 및 관련 방법”이라는 제목의 미국 특허 8,628,067; 2014년 12월 30일 발행된 “좌굴 벽을 포함하는 쿠션 요소 및 이러한 쿠션 요소를 형성하는 방법”이라는 제목의 미국 특허 8,919,750; 및 2015년 1월 13일에 발행된 “ 변형 가능한 부재를 포함하는 쿠션 및 관련 방법”이라는 제목의 미국 특허 8,932,692에 설명된 추가적인 구조 및 구성을 포함할 수 있으며, 각각의 전체 개시는 본 명세서에 참조로 포함된다.
좌굴 벽(122)은 탄성 중합체 재료로 형성될 수 있다. 탄성 중합체 재료는 예를 들어, 1999년 11월 30일에 발행된 “젤라틴 엘라스토머 및 그 제조 및 사용 방법 및 그로부터 만들어진 물품”이라는 제목의 미국 특허 5,994,450(이하 “ '450 특허”); 2011년 6월 21일에 발행된 “중간 블록에서 MW의 분포가 넓은 젤”이라는 제목의 미국 특허 7,964,664; 1983년 1월 18일에 발행된 “열 가소성 엘라스토머 젤라틴 조성물”이라는 제목의 미국 특허 4,369,284; 2014년 12월 30일에 발행된 “좌굴 벽을 포함하는 쿠션 요소 및 이러한 쿠션 요소를 형성하는 방법”이라는 제목의 미국 특허 8,919,750(이하 “ '750 특허”); 에 설명되어 있으며, 각각의 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함되어 있다. 탄성 중합체 재료는 젤라틴 엘라스토머(당업계에서 젤, 엘라스토머 젤 또는 탄성 중합체 젤로도 지칭됨), 열 가소성 엘라스토머, 천연 고무, 합성 엘라스토머, 천연 및 합성 엘라스토머의 블렌드 등일 수 있다.
탄성 중합체는 스티렌 에틸렌 프로필렌 스티렌(SEPS), 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 및 스티렌 에틸렌 에틸렌 프로필렌 스티렌(SEEPS)과 같은 A-B-A 삼중 공중합체일 수 있다. 예를 들어, A-B-A 삼중 공중합체는 현재 상표명 SEPTON®　4055로, 텍사스 휴스턴의 Kuraray America, Inc.로부터 및 상표명 KRATON®　E1830, KRATON® G1650 및 KRATON® G1651로, 텍사스 휴스턴의 Kraton Polymers, LLC로부터 상업적으로 이용 가능하다. 이러한 예시에서, “A” 블록은 스티렌이다. “B” 블록은 미네랄 오일 또는 다른 탄화수소 유체로 가소화될 수 있는 고무(예를 들어, 부타디엔, 이소프렌 등) 또는 수소화 고무(예를 들어, 에틸렌/프로필렌 또는 에틸렌/부틸렌 또는 에틸렌/에틸렌/프로필렌)일 수 있다. 탄성 중합체 재료는 스티렌계 공중합체 이외의 탄성 중합체, 예를 들어 본질적으로 열가소성이거나 가소제에 의해 용매화될 수 있거나 다성분 열경화성 엘라스토머인 비 스티렌계 탄성 중합체를 포함할 수 있다.
탄성 중합체 재료는 탄화수소 유체와 같은 하나 이상의 가소제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 상표명 BLANDOL® and CARNATION®으로, 뉴저지 마와의 Sonneborn, Inc.에 의해 판매되는 것과 같은 무방향족 식품 등급 백색 파라핀계 미네랄 오일을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 중합체 재료는 중량으로 약 0.1:1 내지 약 50:1의 가소제 대 중합체 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 중량으로 약 1:1 내지 약 30:1, 또는 중량으로 약 1.5:1 내지 약 10:1의 가소제 대 중합체 비율을 가질 수 있다. 추가 실시예에서, 탄성 중합체 재료는 중량으로 약 4:1의 가소제 대 중합체 비율을 가질 수 있다.
탄성 중합체 재료는 하나 이상의 충전제(예를 들어, 경량 미소 구체)를 가질 수 있다. 충전제는 탄성 중합체 재료의 열 특성, 밀도, 처리 등에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 중공 미소 구체(예를 들어, 중공 유리 미소 구체 또는 중공 아크릴 미소 구체)는, 이러한 중공 미소 구체(예를 들어, 중공 유리 미소 구체 또는 중공 아크릴 미소 구체)가 가소제 또는 중합체보다 더 낮은 열전도도를 가질 수 있기 때문에, 절연체로 작용함으로써 탄성 중합체 재료의 열전도도를 감소시킬 수 있다. 또 다른 예시로써, 금속 입자(예를 들어, 알루미늄, 구리 등)는, 이러한 입자들이 가소제 또는 중합체보다 더 큰 열전도도를 가질 수 있기 때문에, 생성된 탄성 중합체 재료의 열전도도를 증가시킬 수 있다. 왁스 또는 다른 상변화 물질(즉, 쿠션 요소가 사용될 수 있는 온도 근처에서 상변화를 겪도록 제형화된 재료)로 채워진 미소 구체는 미소 구체 내의 왁스 또는 다른 상변화 물질의 상변화 온도에서 또는 근처에서 온도 안정성을 제공할 수 있다(즉, 상변화의 융합 열로 인해). 상변화 물질은 약 20°C 내지 약 45°C의 용융점을 가질 수 있다.
탄성 중합체 재료는 또한 항산화제를 포함할 수 있다. 항산화제는 처리 동안 열적 성능저하의 영향을 감소시킬 수 있거나 장기 안정성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 항산화제는 캘리포니아 로스앤젤레스의 Everspring Corp. USA로부터 IRGANOX® 1010으로 상업적으로 이용 가능한 pentaerythritol tetrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate); BASF Corp. 로부터 IRGANOX® 1076으로, 또는 Everspring Chemical로부터 EVERNOX®　76으로 상업적으로 이용 가능한 octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate; 및 BASF Corp.로부터 IRGAFOS®　168, 또는 Everspring Chemical로부터 EVERFOS® 168로 상업적으로 이용 가능한 tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite를 포함한다. 하나 이상의 항산화제는 단일 제형의 탄성 중합체 재료로 조합될 수 있다. 가소제 및 중합체의 혼합물에서 항산화제의 사용은 '450　특허의 25 및 26열에 설명되어 있다. 탄성 중합체 재료는 최대 약 5 wt%의 항산화제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 약 0.10 wt% 내지 1.0 wt%의 항산화제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 중합체 재료는 수지를 포함할 수 있다. 수지는 변형 후 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 리바운드를 느리게 하도록 탄성 중합체 재료를 변형시키기 위해 선택될 수 있다. 수지는, 존재하는 경우, 상표명 REGALREZ®으로 테네시 킹스포트의 Eastman Chemical Company로부터 상업적으로 이용 가능한 것과 같은 수소화된 순수 단량체 탄화수소 수지를 포함할 수 있다. 수지는, 존재하는 경우, 점착제(tackifier)로 기능할 수 있어, 탄성 중합체 재료의 표면의 점착성을 증가시킨다.
일부 실시예에서, 탄성 중합체 재료는 안료 또는 안료의 조합을 포함할 수 있다. 안료는 심미적 및/또는 기능적일 수 있다. 즉, 안료는 소비자에게 매력적인 외관을 갖는 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 제공할 수 있다. 추가로, 어두운 색상을 갖는 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 밝은 색상을 갖는 탄성 중합체 쿠션 요소(108)와 다르게 방사선을 흡수할 수 있다.
탄성 중합체 재료는 임의의 유형의 젤라틴 엘라스토머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEEPS) 엘라스토머 삼중 공중합체(예를 들어, SEPTON®　4055)의 1 중량부와 70 중량의 스트레이트 컷 백색 파라핀계 미네랄 오일(예를 들어, CARNATION® 백색 미네랄 오일) 및 선택적으로 안료, 항산화제 및/또는 다른 첨가제의 4 중량부의 용융 블렌드를 포함할 수 있다.
탄성 중합체 재료는 변형 후 원래의 형상으로 복귀할 수 있고 탄성적으로 신축될 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 탄성 중합체 재료는 고무 느낌이 있을 수 있지만, 종래의 고무 재료보다 양호한 변형 압력을 가하는 물체의 형상으로 변형될 수 있으며, 종래의 고부 재료보다 더 낮은 경도계 경도를 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 재료는 약 50 미만, 약 0.1 내지 약 50의, 또는 약 5 미만의 쇼어 A 스케일에서의 경도를 가질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상부 층(106)의 상부에 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 및 코일 층(104)의 상부에 상부 층(106)을 갖는 코일 층(104)을 갖는 구성은 종래의 매트리스 조립체에 비해 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 종래의 매트리스 조립체와 비교하여, 코일 층(104)의 복수의 코일(118)은 매트리스 조립체(100)의 상부 표면에 더 잘 순응할 수 있다. 예를 들어, 중량(예를 들어, 매트리스 조립체(100) 상의 사람)이 가해져서 변형이 일어날 때, 코일 층(104)의 복수의 코일(118)은 변형에 더 잘 순응할 수 있다. 또한, 구성은 종래의 매트리스 조립체와 비교하여 측 방향 안정성의 증가를 제공할 수 있다. 추가적으로, 전술한 구성은 탄성 중합체 쿠션 요소(108)에 코일 층(104)을 적층/접착할 필요가 없기 때문에 매트리스를 제조하는 종래의 방법과 비교하여 매트리스 조립체(100)를 제조하는 방법을 더 쉽게 만들 수 있다. 상부 층(106)을 코일 층(104) 및 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 사이에 두는 것은 코일 층(104) 및 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 모두에 접착하기 위한 다공성 표면을 제공한다. 또한, 상부 층(106)은 코일 층(104)으로부터 소음을 감쇠시킨다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 개략적인 측 단면도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106)의 상부 표면의 전체를 커버하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서, 매트리스 조립체(100)는 매트리스 조립체(100)의 적어도 실질적으로 평면인 상부 표면을 제공하기 위해 탄성 중합체 쿠션 요소(108) 대신에 폼(예를 들어, 폴리우레탄 폼)의 하나 이상의 세그먼트(128)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폼의 하나 이상의 세그먼트(128)는 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106) 상의 탄성 중합체 쿠션 요소(108)에 인접하게 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106)의 중심 부분 위에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106)의 둘레 주위에 연장되는 상부 층(106)의 일부를 커버하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서, 폼의 세그먼트(128)는 상부 층(106)의 둘레 주위에 연장되는 상부 층(106)의 일부 위에 배치될 수 있다. 전술한 구성은 단지 한 명의 수면자(sleeper)가 예상되는 매트리스 크기(즉, 트윈 및 풀 사이즈 매트리스)로 이용될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 수면자의 주된 수면 영역으로 예상되는 영역에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 매트리스 조립체(100)의 대향하는 종 방향의 절반에 중심을 둔 2개의 개별 섹션을 포함할 수 있다. 전술한 구성은 2명의 수면자가 예상되는 매트리스 크기(즉, 킹, 퀸 및 풀 사이즈 매트리스)로 이용될 수 있다. 또한, 전술한 실시예는 도 8을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 두께는 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 1.5 인치(3.81 cm) 내지 약 2.5 인치 (6.35 cm) 범위 내의 두께(T)를 가질 수 있다. 또한, 일부 예시에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 두께(T)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 15.0% 내지 약 20.0% 사이일 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 2.0　인치(5.08 cm)의 두께(T) 및 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 18.2%를 포함하는 두께(T)를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 2.5인치(6.35 cm) 내지 약 3.5 인치(8.89 cm) 범위 내의 두께(T)를 가질 수 있다. 게다가, 일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 두께(T)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 20.0% 내지 약 30.0% 사이일 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 3.0　인치(7.62 cm)의 두께(T) 및 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 25.0%를 포함하는 두께(T)를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 3.5인치(8.89 cm) 내지 약 4.5 인치(11.43 cm) 범위 내의 두께(T)를 가질 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 두께(T)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 30.0% 내지 약 35.0% 사이일 수 있다. 비 제한적인 예시로써, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)는 약 4.0　인치(10.16 cm)의 두께(T) 및 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 30.8%를 포함하는 두께(T)를 가질 수 있다.
도 5 내지 도 6을 다시 참조하면, 일부 실시예에서, 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106)은 약 0.25 인치 (0.635 cm) 내지 약 0.75　인치(1.905 cm) 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 매트리스 조립체(100)의 상부 층(106)은 약 0.50 인치(1.27 cm)의 두께를 가질 수 있다. 추가적으로, 매트리스 조립체(100)의 코일 층(104)은 약 6.0 인치 (15.24　cm) 내지 약 9.0 인치 (22.86 cm) 범위 내의 두께(예를 들어, 높이)를 가질 수 있다. 예를 들어, 매트리스 조립체(100)의 코일 층(104)은 약 7.5 인치(1.905 cm)의 두께를 가질 수 있다. 게다가, 매트리스 조립체(100)의 베이스 층(102)은 약 0.50인치(1.27 cm) 내지 약 1.50인치(3.81cm) 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 비 제한적인 예시로써, 베이스 층(102)은 약 1.00인치(2.54cm)의 두께를 가질 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 실시예에 따른 매트리스 조립체의 평면도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 매트리스 조립체(800)는 하나 이상의 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804)을 포함할 수 있다(예를 들어, 복수의 별개의 탄성 중합체 쿠션 요소). 또한, 하나 이상의 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804)은 한 명 이상의 수면자의 예상되는 수면 영역에 배치(예를 들어, 위치)될 수 있다. 예를 들어, 2명의 수면자가 예상되는 매트리스 크기(예를 들어, 퀸 및/또는 킹 사이즈 침대), 매트리스 조립체(800)는 제1 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802) 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(804)을 포함할 수 있다. 제1 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802)은 (종 방향으로 분할된) 전체 매트리스 조립체(800)의 제1 절반부(806) 내에서 종 방향으로 중심에 위치될 수 있고, 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(804)은 전체 매트리스 조립체(800)의 제2 절반부(808) 내에서 종 방향으로 중심에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802) 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(804) 각각은 약 22.0　인치(55.88 cm) 내지 약 28.0 인치(71.12 cm) 범위 내의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804) 각각은 약 25.0　인치(63.5 cm)의 폭을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804) 각각은 약 50.0　인치(127 cm) 내지 약 65　인치(165.1 cm) 범위 내의 길이(예를 들어, 종 방향 길이)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804)은 약 56.0 인치(142.24 cm)의 길이를 가질 수 있다. 또한, 폴리우레탄 폼(810)은 제1 및 제2 탄성 중합체 쿠션 요소 섹션(802, 804)에 의해 커버리지가 제공되지 않는 곳에 배치될 수 있다. 일부 예시에서, 폴리우레탄 폼(810)은 약 2.0 lb/ft3의 공칭 밀도 및 18 ILD를 갖는 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 탄성 중합체 쿠션 요소(902)는 매트리스 조립체(900) 위에 완전한 커버리지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(902)는 매트리스 조립체(900)의 상부 층(106)(도 2)의 전체 상부 표면을 적어도 실질적으로 커버할 수 있다.
도 10은 매트리스 조립체(100)를 형성하는 방법(1000)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 일부 실시예에서, 방법(1000)은 베이스 층(102) 위에 코일 층(104)을 배치하는 단계(1010)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(1010)는, 복수의 코일(118)의 각각의 코일(118)은 적어도 2개의 각각의 케이싱(120) 내에 배치되는, 복수의 케이싱(120) 내에 복수의 코일(118)을 배치하는 단계 및 코일 층(104) 위에 복수의 코일(118)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로, 단계(1010)는 폴리프로필렌 백 내에 복수의 코일(118)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단계(1010)는 베이스 층(102) 위의 어레이(예를 들어, 행 및 열) 내에서 복수의 코일(118)을 배향하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단계(1010)는 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 임의의 구성에 따라 베이스 층(102) 위에 코일 층(104)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
추가적으로, 방법(1000)은 코일 층(104) 위에 상부 층(106)을 배치하는 단계(1020)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(1020)는 코일 층(104) 및 상부 층(106) 사이에 안정화 재료를 배치하는 단계를 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 단계(1020)는 코일 층(104) 및 상부 층(106) 사이에 접착제를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(1020)는 코일 층(104) 및 상부 층(106) 사이에 전술한 임의의 접착제를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단계(1020)는 도 1, 도 2 및 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 임의의 구성에 따른 코일 층(104) 위에 상부 층(106)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 방법(1000)은 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계(1030)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(1030)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 15.0% 내지 약 32.0% 사이인 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 중합체 쿠션 요소(108)의 두께는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 20.0% 내지 약 32.0% 사이일 수 있다. 추가적인 실시예에서, 단계(1030)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 25.0% 내지 약 32.0% 사이인 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 단계(1030)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 30.0% 내지 약 32.0% 사이인 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(1030)는 매트리스 조립체(100)의 전체 두께의 약 30.8%인 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 단계(1030)는 상부 층(106) 위에 복수의 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 단계(1030)는 도 1 내지 도 9와 관련하여 설명된 임의의 재료를 포함하고 전술한 임의의 구성에 따른 상부 층(106) 위에 탄성 중합체 쿠션 요소(108)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
추가적으로, 방법(1000)은 적어도 상부 층(106) 위에 외부 커버링(112)을 배치하는 단계(1040)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계(1040)는 외부 커버링(112)이 매트리스 조립체(100)의 측면 패널(114) 및 상부 층(106)의 전체를 적어도 실질적으로 커버하도록 매트리스 조립체(100) 위에 외부 커버링(112)을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 방법(600)은 매트리스 조립체(100)의 임의의 층 사이에 접착제를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 추가적인 비 제한적 예시 실시예가 이하에서 설명된다.
실시예 1: 베이스 층; 베이스 층 위해 배치된 코일 층- 코일 층은 복수의 포켓형 코일을 포함함-; 코일 층 위에 배치된 상부 층; 및 상부 층 위에 배치된 탄성 중합체 쿠션 요소; 를 포함하며, 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 2.0　인치 (5.08 cm) 내지 약 4.5 인치 (11.43 cm) 범위 내의 두께를 갖는, 매트리스 조립체.
실시예 2: 코일 층은 약 6.00 인치 (15.24 cm) 및 약 8.00 인치 (20.32　cm) 범위 내의 두께를 갖는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 3: 코일 층은 약 7.50 인치 (19.05 cm)의 두께를 갖는, 실시예 2의 매트리스 조립체.
실시예 4: 상부 층 및 베이스 층의 외주 주위에 연장되는 하나 이상의 측면 패널; 및 하나 이상의 측면 패널의 적어도 부분적으로 주위에서 상부 층 위에 배치되는 외부 커버링; 을 더 포함하는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 5: 베이스 층 및 상부 층은 모두 폴리우레탄 폼을 포함하는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 6: 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 4.0인치 (10.16 cm)의 두께를 갖는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 7: 탄성 중합체 쿠션 요소 및 상부 층 사이에 배치되는 접착제를 더 포함하는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 8: 접착제는 라텍스 수성 접착제인, 실시예 7의 매트리스 조립체.
실시예 9: 베이스 층은 약 0.75　인치(1.905 cm) 내지 약 1.50인치(3.81cm) 범위 내의 두께를 가지며, 상부 층은 약 0.25 인치 (0.635 cm) 내지 약 0.75　인치(1.905 cm) 범위 내의 두께를 갖는, 실시예 1의 매트리스 조립체.
실시예 10: 베이스 층; 베이스 층 위해 배치된 코일 층- 코일 층은 복수의 포켓형 코일을 포함하고, 복수의 포켓형 코일의 포켓형 코일 각각은 복수의 케이싱; 및 복수의 케이싱 내에 배치된 코일을 포함함-; 및 코일 층 위에 배치된 상부 층; 및 상부 층 위에 배치된 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소; 를 포함하며, 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소는 약 2.0　인치 (5.08 cm) 내지 약 4.5 인치 (11.43 cm) 범위 내의 두께를 갖는, 매트리스 조립체.
실시예 11: 복수의 포켓형 코일은 그리드 패턴으로 서로 나란히 배향되는, 실시예 10의 매트리스 조립체.
실시예 12: 각 포켓형 코일의 복수의 케이싱은 제1 케이싱; 및 제1 케이싱 내에 배치된 제2 케이싱; 을 포함하며, 코일은 제2 케이싱 내부에 배치되는, 실시예 10의 매트리스 조립체.
실시예 13: 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소는 상부 층 위의 상이한 위치에 배치된 복수의 별개 탄성 중합체 쿠션 요소를 포함하는, 실시예 10의 매트리스 조립체.
실시예 14: 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소는 상부 층의 상부 표면의 전체를 커버하지 않는, 실시예 10의 매트리스 조립체.
실시예 15: 적어도 하나의 탄성 중합체 쿠션 요소는 상호 연결된 좌굴 벽을 포함하는, 실시예 11의 매트리스 조립체.
실시예 16: 베이스 층 위에 코일 층을 배치하는 단계; 코일 층 위에 상부 층을 배치하는 단계; 상부 층 위에 탄성 중합체 쿠션 요소를 배치하는 단계- 탄성 중합체 쿠션 요소의 두께는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 15.0% 내지 약 32.0% 사이임-; 및 적어도 상부 층 위에 외부 커버링을 배치하는 단계를 포함하는, 매트리스 조립체를 형성하는 방법.
실시예 17: 베이스 코어 층 위에 코일 층을 배치하는 단계는 복수의 케이싱 내에 복수의 코일을 배치하는 단계- 복수의 코일의 각각의 코일은 적어도 2개의 각각의 케이싱 내에 배치됨-; 및 일 층 위에 복수의 코일을 배치하는 단계; 를 포함하는, 실시예 16의 방법.
실시예 18: 복수의 케이싱 내에 복수의 코일을 배치하는 단계는 폴리프로필렌 백 내에 복수의 코일을 배치하는 단계를 포함하는, 실시예 17의 방법.
실시예 19: 탄성 중합체 쿠션 요소는 매트리스 조립체의 전체 두께의 약 30.8%를 포함하는, 실시예 16의 방법.
실시예 20: 탄성 중합체 쿠션 요소 및 상부 층 사이에 접착제를 배치하는 단계를 더 포함하는, 실시예 16의 방법.
본 개시가 특정 예시된 실시예들과 관련하여 본 명세서에서 설명되었지만, 당업자는 그것이 제한되지 않음을 인식하고 이해할 것이다. 오히려, 설명된 실시예에 대한 많은 추가, 삭제 및 수정은 법적 등가물을 포함하여 이후 청구되는 바와 같은 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 추가로, 일 실시예로부터의 특징은 또 다른 실시예의 특징과 결합될 수 있으며, 여전히 고려되는 바와 같이 본 개시의 범위 내에 포함된다. 또한, 본 개시의 실시예는 상이하고 다양한 매트리스 유형 및 구성을 갖는 유용성을 갖는다.

Claims (17)

  1. 베이스 층;
    상기 베이스 층 위에 있으며 복수 개의 포켓형 코일들을 포함하는 코일 층;
    상기 코일 층 위의 상부 층;
    스크림 패브릭을 포함하는 안정화 층;
    상기 안정화 층 위의 탄성 중합체 쿠션 요소로서, 상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 탄성 중합체 쿠션 재료는 상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 하부(bottom)에 상기 안정화 층을 고정시키기 위해 상기 안정화 층을 통해 스며드는, 상기 탄성 중합체 쿠션 요소; 및
    상기 베이스 층, 상기 코일 층, 상기 상부 층, 상기 안정화 층 및 상기 탄성 중합체 쿠션 요소를 동일한 용기로 감싸는 외부 커버;
    를 포함하는 매트리스 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 중합체 쿠션 요소는 2.0　인치(5.08 cm) 내지 4.5 인치(11.43 cm)의 두께를 갖는 매트리스 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 층은 6.00 인치(15.24 cm) 내지 8.00 인치(20.32　cm)의 두께를 갖는 매트리스 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코일 층은 7.50 인치(19.05 cm)의 두께를 갖는 매트리스 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 층 및 상기 상부 층의 외주 주위로 연장하는 하나 이상의 측면 패널을 더 포함하고,
    상기 외부 커버는 적어도 부분적으로 상기 하나 이상의 측면 패널 주위로 상기 상부 층 위에 배치된 매트리스 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 층 및 상기 상부 층은 모두 폴리우레탄 폼을 포함하는 매트리스 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 중합체 쿠션 요소는 4.0 인치(10.16 cm)의 두께를 갖는 매트리스 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안정화 층 및 상기 상부 층 사이에 배치된 접착제를 더 포함하는 매트리스 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 접착제는 라텍스 수성 접착제인 매트리스 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 층은 0.75　인치(1.905 cm) 내지 1.50 인치(3.81 cm)의 두께를 갖고, 상기 상부 층은 0.25 인치(0.635 cm) 내지 0.75　인치(1.905 cm)의 두께를 갖는 매트리스 조립체.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 포켓형 코일들 각각은,
    복수 개의 케이싱들; 및
    상기 복수 개의 케이싱들 내 배치된 코일;
    을 포함하는 매트리스 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각각의 포켓형 코일의 복수 개의 케이싱들은,
    제 1 케이싱; 및
    상기 제 1 케이싱 내 배치된 제 2 케이싱;
    을 포함하고,
    상기 포켓형 코일은 상기 제 2 케이싱 내 배치되는 매트리스 조립체.
  13. 제 11 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 탄성 중합체 쿠션 요소는 상기 상부 층 위의 상이한 위치들에 배치된 별개의 복수 개의 탄성 중합체 쿠션 요소들을 포함하는 매트리스 조립체.
  14. 매트리스 조립체를 형성하는 방법에 있어서,
    베이스 층 위에 코일 층을 배치하는 단계;
    상기 코일 층 위에 상부 층을 배치하는 단계;
    상기 상부 층 위에 안정화 층과 함께 탄성 중합체 쿠션 요소를 배치하는 단계로서, 상기 안정화 층은 상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 하부(bottom) 상에 있고, 상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 탄성 중합체 재료는 상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 하부에 상기 안정화 층을 고정시키기 위해 상기 안정화 층의 하부 표면으로 상기 안정화 층을 통해 스며드는, 상기 탄성 중합체 쿠션 요소를 배치하는 단계; 및
    상기 베이스 층, 상기 코일 층, 상기 상부 층, 상기 안정화 층 및 상기 탄성 중합체 쿠션 요소를 함께 감싸기 위해 상기 베이스 층, 상기 코일 층, 상기 상부 층, 상기 안정화 층 및 상기 탄성 중합체 쿠션 요소 위에 외부 커버를 배치하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 탄성 중합체 쿠션 요소의 두께는 상기 매트리스 조립체의 전체 두께의 15.0% 내지 32.0%를 포함하는 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 베이스 층 위에 상기 코일 층을 배치하는 단계는,
    복수 개의 케이싱들 내 복수 개의 코일들을 배치하는 단계로서, 상기 복수 개의 코일들 각각은 적어도 2개의 케이싱들 각각 내에 배치되는, 상기 복수 개의 코일들을 배치하는 단계; 및
    상기 베이스 층 위에 상기 복수 개의 코일들을 배치하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수 개의 케이싱들 내 상기 복수 개의 코일들을 배치하는 단계는, 폴리프로필렌 백들 내 복수 개의 코일들을 배치하는 단계를 포함하는 방법.
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