KR102635827B1 - 와이어 코일 및 이너 스프링 시스템 - Google Patents

Abstract

이너 스프링에서 사용하기 위한 와이어 코일은 압축 과정에서 향상된 지지 및 감소된 왜곡을 가능하게 한다. 이 코일은: 코일의 길이방향 축 둘레로 헬리컬 코일 바디를 형성하는 복수의 헬리컬 턴들로서 헬리컬 턴 반경을 형성하는 헬리컬 턴들; 헬리컬 코일 바디의 한 단부로부터 연장된 제1 코일 단부; 및 헬리컬 코일 바디의 반대편 단부로부터 연장된 제2 코일 단부를 포함하고; 제1 코일 단부와 제2 코일 단부 중 적어도 하나는, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 큰 거리에서 연장된 제1 부분과, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 저 작은 거리에서 연장된 제2 부분 모두에 의해 형성되는 하나 또는 그 이상의 접촉점들을 포함한다.

Description

와이어 코일 및 이너 스프링 시스템

본 발명은 일반적으로 코일 스프링에 관한 것으로, 특히 배타적인 것은 아니지만 매트리스에 포함되는 코일 스프링 시스템에 관한 것이다.

Sealy Technology LLC사에 양도된 '스프링 코일 및 스프링 조립체'라는 제하의 미국 특허 제4,726,572호(이하 '572 특허)에 설명된 바와 같이, 매트리스 이너 스프링 유닛은 보통 평행한 열들로 나란히 배치된 복수의 스프링 코일들로 형성되는데, 평행한 칼럼들이 이 열들에 수직하게 형성되어 있다. 보더 와이어(border wire)들이 종종 이너 스프링 유닛의 상측 및 하측 둘레들 모두를 둘러싼다. 보더 와이어들은 사용 시에 최외곽 스프링 코일들로부터 연장되며, 스프링 코일들의 단부들 상에 형성된 종단 주름에 연결된다.

코일 단부들로부터 축방향 안쪽으로 된 나선들의 직경에 대한 관계에서 종단 주름이 확장된 직경을 가지도록 형성하는 것이 통상적인 관례이다. 이것은 스프링들의 상호 맞물림을 가능하게 하고 스프링 코일이 압축에 대해 보다 안정적이도록 만들 수 있다.

한 칼럼 내의 인접한 스프링 코일들의 종단 주름들은 종종 겹쳐지며, 크로스 헬리컬(cross-helical)들로 언급되는 헬리컬 스프링 코일들이 열들을 따라 감겨서 겹쳐진 주름부들을 둘러싼다. 이 크로스 헬리컬들은 보통 겹쳐진 종단 주름부들의 조합된 직경들보다 약간 더 큰 내경을 포함한다. 보더 와이어를 종단 주름들에 부착하기 위해 더 큰 직경의 헬리컬 스프링들이 종종 이용된다.

'572 특허는 서로 다른 경도(firmness) 특성의 이너 스프링 조립체들을 산출하는 스프링 코일들 및 크로스 헬리컬들의 다양한 배치를 개시했다. 그러나 이 다양한 배치들은 일반적으로 일정한 스프링 상수로 귀결되었는데, 이것은 스프링 매트리스의 서로 다른 영역에서, 그리고 주어진 매트리스 브랜드 범위에서 서로 다른 매트리스들에서 스프링 성능을 커스터마이징하는 능력을 제한한다.

역시 Sealy Technology LLC에 양도된 '이너 스프링 코일들 및 비-헬리컬 세그먼트들을 가진 이너 스프링들'이라는 제하의 미국 특허 제7,404,223 호('223 특허)는 코일의 단부들 및 코일의 헬리컬 바디 사이에 하나 또는 그 이상의 비-헬리컬 세그먼트들과, 이런 코일들로 만들어진 이너 스프링들 구비한 다양한 타입들의 헬리컬 스프링들을 개시했다. 비-헬리컬 세그먼트들은 '원스텝' 도는 '멀티 스텝' 코일들로도 불리는 서로 다른 타입의 스텝 코일들을 형성하는데, 이들은 스틸 또는 합금으로 만들어진 와이어로 형성된다. 이 코일들은 헬리컬 코일 바디 및 코일 단부들 중 하나 또는 양단부와 조합되거나 헬리컬 코일 바디 및 코일 단부들 중 하나 또는 양단부와 연속적인 적어도 하나의 비-헬리컬 세그먼트를 포함한다. '스텝'은 설명된 코일들의 비-헬리컬 형상 세그먼트들을 지칭하는데, 이 스텝들은 코일의 길이방향 축과 정렬되거나 동축일 수 있고, 코일들보다 더 적은 소재로 코일에 높이 및 길이를 제공하는데, 전체 코일 바디는 나선의 형상으로 되어 있다. 코일들의 한 스텝 또는 스텝들의 비-헬리컬 구조와 배향은 이너 스프링으로 조립되었을 때 코일에 대해 보다 뻣뻣한 베이스를 형성하는 데에 이용될 수도 있는데, 이것은 헬리컬 턴(helical turn)을 가진 코일 바디(즉, 헬리컬 코일 바디)를 지지하며, 보다 낮은 스프링 상수와 이너 스프링의 지지면에 대한 보다 부드러운 느낌을 가진다. 그러나, 이 스텝들은 스프링들에 추가적인 전체 길이를 부가하는데, 이것은 관련된 매트리스의 기하학적 옵션을 제한할 수 있다.

다양한 매트리스 기하학적 옵션들에 대한 필요에 더하여, 매트리스 이너 스프링의 디자인의 기저에 놓인 제조 및 안락함이라는 몇 가지 일반적인 고려사항들이 있다. 예를 들어, 해당 산업에서 스프링 코일들의 상호 맞물림은 물론 보더 와이어에 대한 그것들의 연결을 용이하게 하는 종단 주름들의 개발에 대해 상당한 노력이 기울어져 왔다. 예를 들어, 직선 부분을 포함하는 오프셋 부분들을 가진 종단 주름들이 개발되어 왔다. 이것은 스프링 단부들이 직선 부분의 실질적인 길이를 따라 고정되는 것을 가능하게 하는데, 이 직선 부분은 더 많은 헬리컬 스파이럴들을 '캐치'하고 이로써 개별적인 코일들에 대해 보다 나은 안정성을 제공한다. 그러나 향상된 안정성은 항상 추구되고 있다.

매트리스 디자인 및 제조에 있어서 다른 고려 사항은 각 개인의 개인적인 선호도에 적합한 서로 다른 경도 특성들을 가진 이너 스프링 유닛들을 만들어내는 능력이다. 이것은 단순히 서로 다른 경도를 가진 몇몇 매트리스 라인들을 제공하는 것, 또는 보다 정교한 매트리스들에서 특정한 매트리스 이너 스프링에서 서로 다른 경도의 영역들을 제공하는 것으로 이어질 수 있다.

쉽게 인지될 수 있는 바와 같이, 서로 다른 경도 특성들을 가진 매트리스들을 제조하는 것은 각 매트리스 경도에 대해 다르게 압축된 스프링들을 이용하는 것을 통해 이루어질 수 있으며, 보통 서로 다른 와이어 스톡(wire stock)의, 또는 서로 다른 구성으로 된 다양한 스프링들을 만드는 것에 의해 성취될 수 있다. 이너 스프링 유닛의 전반적인 레이아웃 또는 구조는 또한 코일 수 또는 코일 배열을 변화시키는 것과 같은 것에 의해 한 매트리스 경도로부터 다른 경도로 변경될 수 있다. 더 무거운 와이어 스톡, 더 많은 스프링들, 서로 다른 스프링들 또는 서로 다른 레이아웃을 이용하는 것은 부품들은 물론 작업량의 관점에서 명백히 매트리스 제조에 대한 비용을 늘인다. 서로 다른 수준의 경도를 가진 매트리스들을 만드는 데 있어서 주요한 고려 사항은 따라서 가장 효율적이고 경제적인 방식으로 만드는 한편으로 여전히 원하는 결과를 성취하는 것이다.

본 발명의 목적은 위에서 설명된 종래 기술의 단점들 중 하나 또는 그 이상을 극복하고 및/또는 완화시키거나, 소비자에게 유용하거나 상업적인 선택을 제공하는 것이다.

한 양상에 따르면, 본 발명은 이너 스프링에서 사용하기 위한 와이어 코일로서:

코일의 길이방향 축 둘레로 헬리컬 코일 바디를 형성하는 복수의 헬리컬 턴으로서, 헬리컬 턴 반경을 형성하는 복수의 헬리컬 턴들;

헬리컬 코일 바디의 한 단부로부터 연장된 제1 코일 단부; 및

헬리컬 코일 바디의 반대편 단부로부터 연장된 제2 코일 단부

를 포함하고,

제1 코일 단부와 제2 코일 단부 중 적어도 하나는, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 큰 일정 거리에서 연장된 제1 부분과, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 작은 일정 거리에서 연장된 제2 부분의 둘 모두에 의해 형성되는 하나 또는 그 이상의 접촉점들을 포함하는 와이어 코일이다.

바람직하게는, 접촉점들은 제1 코일 단부와 제2 코일 단부 모두에 포함되어 있다.

바람직하게는, 접촉점들은 헬리컬 코일 바디의 둘레 전체에 이격되어 있어서 헬리컬 코일 바디의 둘레 전체에 균일한 지지부를 제공한다. 바람직하게는, 제1 코일 단부는 대략 코일의 대략 길이방향 축에 수직한 평면 내에 놓여 있다.

바람직하게는, 제2 코일 단부는 코일의 대략 길이방향 축에 수직한 평면 내에 놓여 있다.

바람직하게는, 코일의 길이방향 축 상의 지점들은 2개의 코일 단부들의 프로파일 내에서 중앙에 위치되어 있다.

바람직하게는, 제1 코일 단부는 대략 직선인 2개의 단부 세그먼트들을 포함한다.

바람직하게는, 2개의 단부 세그먼트들은 서로 대략 평행하다.

바람직하게는, 2개의 단부 세그먼트들은 코일의 길이방향 축 둘레로, 그리고 헬리컬 코일 바디 둘레로 측정했을 때 대략 180도 이격되어 있다.

바람직하게는, 제1 코일 단부는 2개의 단부 세그먼트들을 포함하고, 제2 코일 단부는 제1 코일 단부의 2개의 단부 세그먼트들과 코일의 길이방향 축에 평행한 방향으로 겹쳐지는 2개의 단부 세그먼트들을 포함한다.

바람직하게는 코일은, 이것들로 한정되는 것은 아니지만 헬리컬 레이싱 와이어(helical lacing wire), 섬유 소재로 형성된 포켓 또는 코일들을 연결하는 다른 방법을 포함하는 다양한 가능한 방법들을 이용하여 이너 스프링 시스템으로 만들어진다.

바람직하게는, 헬리컬 코일 바디의 상측 부분은 헬리컬 코일 바디의 하측 부분보다 더 밀집되게 감긴 턴들을 포함한다.

바람직하게는, 압축 시에 와이어 코일의 스프링 상수는 6개의 서로 다른 접촉점들이 코일 바디와 접촉하면서 6 단계로 연이어 증가한다.

다른 양상에 따르면, 본 발명은 위에서 설명된 와이어 코일들 복수 개를 포함하는 이너 스프링 시스템이다.

바람직하게는, 복수의 와이어 코일들의 각 와이어 코일의 길이방향 축은 와이어 코일들의 교번하는 유닛들에서 불균일한 코일 간격을 방지하기 위해 중앙 집중화된다.

바람직하게는, 와이어 코일들의 열 및 칼럼들은 시스템 안정성을 향상시키기 위해 와이어 코일들의 길이방향 축 둘레로, 그리고 다른 와이어 코일들에 대해 180도 회전된다.

본 발명의 이해를 돕고 해당 분야의 숙련된 사람이 실현하는 것을 가능하게 하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예들이 예시로서만 제공된 첨부된 도면들을 참조로 아래에서 설명된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른, 이너 스프링 시스템에서 사용하기 위한 와이어 코일의 측면 사시도이다.
도 2는 제1 코일 단부와 헬리컬 코일 바디의 제1 턴만을 나타낸, 도 1의 와이어 코일의 평면도이다.
도 3은 제2 코일 단부와 헬리컬 코일 바디의 제1 턴만을 나타낸, 도 1의 와이어 코일의 저면도이다.
도 4는 제2 코일 단부와 겹쳐지는 제1 코일 단부와 헬리컬 코일 바디를 나타낸, 도 1의 와이어 코일의 다른 평면도이다.
도 5는 도 1의 와이어 코일의 정면도이다.
도 6은 도 1의 와이어 코일의 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 이너 스프링 시스템의 측면도이다.
도 8은 도 7의 이너 스프링 시스템의 평면도이다.
도면들에서 유사한 참조 부호는 유사한 구성들을 가리킨다.

본 발명은 와이어 코일 및 이너 스프링 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 구성요소들이, 본 설명에 비추어 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람들에게 명백할 것인 과도한 상세를 가지고 개시 내용을 흩뜨리지 않도록 본 발명의 실시예들을 이해하는 데에 필요한 특정한 상세들만을 보여주는 도면들에서 간략한 개요로 설명된다.

본 특허 명세서에서, 제1 또는 제2, 좌측, 우측, 정상, 바닥, 상, 하, 상측, 하측, 후방, 전방 및 측방 등의 수식어들은 이 수식어들에 의해 설명되는 특정한 상대적인 위치 또는 순서를 반드시 필요로 함이 없이 한 구성요소 도는 방법 단계를 다른 구성요소 또는 방법 단계로부터 정의하기 위해서만 이용된다. '포함하다' 또는 '이루어지다'와 같은 단어들은 구성요소들 또는 방법 단계들의 배타적인 세트를 정의하기 위해 사용되는 것이 아니다. 오히려, 이런 단어들은 단순히 본 발명의 특정한 실시예에 포함되는 구성요소들 또는 방법 단계들의 최소한의 세트를 정의할 뿐이다.

한 양상에 따르면, 본 발명은 이너 스프링에서의 사용을 위한 와이어 코일로서 정의되는데, 이 와이어 코일은: 코일의 길이방향 축 둘레로 헬리컬 코일 바디를 형성하는 복수의 헬리컬 턴으로서, 헬리컬 턴 반경을 규정하는 헬리컬 턴; 헬리컬 코일 바디의 한 단부로부터 연장된 제1 코일; 및 헬리컬 코일 바디의 반대편 단부로부터 연장된 제2 코일 단부를 포함하고; 제1 코일 단부와 제2 코일 단부 중 적어도 하나는, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 큰 일정 거리에서 연장된 제1 부분과, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 작은 일정 거리에서 연장된 제2 부분 모두에 의해 형성된 하나 또는 그 이상의 접촉점들을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예들의 장점에는, 코일 바디의 제1 활성 턴이 하나 또는 그 이상의 정교한 접촉점들에서 코일 단부들과 접촉하기 때문에, 향상된 지지 및 압축 과정에서 감소된 왜곡을 가진 와이어 코일이 포함된다. 또한, 접촉점들은 코일의 단부 섹션들을 점차적으로 차단하며 가변 스프링 상수에 대한 기회를 제공하는데, 여기서 스프링 상수가 증가하며 따라서 코일이 압축됨에 따라 더 단단해지지만, 추가적인 스프링들을 필요로 하지 않는다. 접촉점들은 또한 와이어 코일로부터 소음을 감소시키는 데에도 도움을 준다. 이에 더하여, 단부 프로파일은 단부 프로파일 상에서 코일 바디의 겹쳐짐을 증대시키는데, 이것은 코일 바디가 압축 시에 단부 프로파일을 통과해 압박되어서 코일이 풀어졌을 때 달라붙어 있게 되는 것을 방지한다. 또한, 와이어 코일들이 이너 스프링 시스템으로 조립될 때, 코일들의 중앙 집중화된 길이방향 축은 교번하는 코일 유닛 조립체들에서 코일 바디들 사이에 보다 균일한 간격을 만들어내는데, 이것은 인접한 와이어 코일들이 코일 배향에 무관하게 충돌할 가능성을 감소시킨다. 예컨대 포켓 코일, 헬리컬 레이싱 등을 포함하는 다양한 코일 조립 방법들이 이용될 수 있다.

해당 기술 분야에서 숙련된 사람들은 위의 장점들 모두가 본 발명의 모든 잠정적인 실시예들에 의해 성취되지는 않을 것이라는 것을 이해할 것이다. 이어지는 설명은 코일의 각 단부에 있는 3개의 정교한 접촉점들을 제공하는 본 발명의 특정한 실시예를 묘사한다. 해당 기술 분야에서 숙련된 사람들은 본 발명의 서로 다른 실시예들이 대안적인 코일 단부 형상에 의해 형성되는 서로 다른 접촉점들을 가질 수 있으며 또한 코일의 각 단부에서 서로 다른 코일 단부 프로파일들을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 서로에 대한 관계에서 서로 다른 배향으로 된 2개의 단부 세그먼트들을 가지는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이너 스프링 시스템에서 사용하기 위한 와이어 코일(100)의 측면 사시도이다. 코일(100)은 복수의 헬리컬 턴들(105)을 포함하는데, 이것들은 코일(100)의 길이방향 축(115) 둘레에 헬리컬 코일 바디(110)를 형성한다. 헬리컬 턴들(105)은 헬리컬 턴 반경(120)을 규정한다.

제1 코일 단부(125)는 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 단부(130)로부터 연장된다. 제2 코일 단부(135)는 헬리컬 코일 바디(110)의 반대편 단부(140)로부터 연장된다.

도 2는 와이어 코일(100)의 평면도로서, 제1 코일 단부(125)와 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴만을 보여주고 있다. 접촉점들(200, 215, 220)은 제1 코일 단부(125)의 부분들이 단면도 내에서 헬리컬 코일 바디(110)를 가로질러 연장되고 따라서 와이어 코일(100)이 압축될 때 제1 코일 단부(125)가 코일 바디(110)와 접촉하게 되는 곳이다. 예를 들어, 제2 접촉점(215)은 코일(100)의 길이방향 축(115)으로부터 헬리컬 턴 반경(120)보다 더 큰 일정 거리(205)에서 연장된 제1 코일 단부(125)의 제1 부분(202)과 코일(100)의 길이방향 축(115)으로부터 헬리컬 턴 반경(120)보다 더 작은 일정 거리(210)에서 연장된 제2 부분(207)에 의해 형성된다. 제1 접촉점(200)과 제3 접촉점(220)도 유사하게 정의된다.

제1 코일 단부(125)는 따라서 각 접촉점(200, 215 및 220)에서 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴과 교차한다.

와이어 코일(100)의 압축 과정에서, 제1 접촉점(200)은 (길이방향 축(115)에 평행한 방향으로) 제1 접촉점(200) 바로 아래의 지점에서 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴과 접촉한다. 제1 접촉점(200)이 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴과 접촉한 후에, 추가적인 코일(100)의 압축 과정에서 제1 접촉점(200)과 제1 코일 단부(125) 사이의 코일 바디(110)의 단부 섹션이 코일(100)의 스프링 상수에 영향을 주는 것이 중단된다. 따라서 이런 추가적인 압축 과정에서 코일(100)의 스프링 상수가 증가한다.

이어서, 코일(100)의 추가적인 압축 과정에서, 제2 접촉점(215)이 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴과 접촉한 후에, 제2 접촉점(215)과 제1 코일 단부(125) 사이의 코일 바디(100)의 단부 섹션이 코일(100)의 스프링 상수에 영향을 주는 것이 중단된다. 따라서 코일(100)의 스프링 상수가 더욱 증가한다. 이 과정은 제2 접촉점(215)을 지나 제3 접촉점(220)으로 계속되는데, 이것은 접촉점(215)과 접촉점(220) 사이의 코일(100)의 추가적인 섹션을 차단하며, 따라서 코일(100)의 스프링 상수에 더 큰 영향을 준다.

접촉점들(200, 215, 220)은 또한 코일 바디(100)에 대한 향상된 지지 및 안정성을 제공하고, 코일(100)이 압축됨에 따른 측방향 힘들을 감소시킨다.

몇몇 실시예들에 따르면, 코일 단부 프로파일과 접촉점들(200, 215, 220)은 헬리컬 코일 바디(100)의 길이방향 축(115)의 정상 및 바닥이 코일 단부 프로파일들의 중심점에 최대한 가까이 위치되는 것을 가능하게 하고, 따라서 기울어짐 또는 방향성 바이어스를 최소화하며 코일(100)이 압축됨에 따라 안정성을 최대화한다.

도 3은 와이어 코일(100)의 저면도로서, 제2 코일 단부(135)와 헬리컬 코일 바디(110)의 제1 턴만을 보여주고 있다. 제2 코일 단부(135)는 헬리컬 코일 바디(110)의 반대편 단부(140)로부터 연장된다. 제1 코일 단부(125)와 유사하게, 제2 코일 단부(135) 또한 접촉점들(300, 310, 315)을 포함한다. 또한, 제2 코일 단부(135)는, 대략 직선이고 서로에 대해 대략 평행하며 코일(100)의 길이방향 축(115) 둘레 및 헬리컬 코일 바디(110) 둘레에서 측정할 때 대략 180도로 이격되어 있는 2개의 단부 세그먼트들(320, 325)을 포함한다.

도 4는 와이어 코일(100)의 다른 평면도로서, 제2 코일 단부(135) 및 헬리컬 코일 바디(110)와 겹쳐진 제1 코일 단부(125)를 보여주고 있다. 제1 코일 단부(125)의 단부 세그먼트들(420, 425)은 제2 코일 단부(135)의 단부 세그먼트들(320, 325)의 바로 위에 위치된다.

2개의 단부 세그먼트들(420, 425)은 또한 대략 직선이며 서로에 대해 대략 평행하고 코일(100)의 길이방향 축(115) 둘레로 그리고 헬리컬 코일 바디(110) 둘레로 측정했을 때 대략 180도 이격되어 있다.

도 5는 와이어 코일(100)의 정면도이다.

도 6은 와이어 코일(100)의 우측면도이다. 도시된 바와 같이, 헬리컬 코일 바디(110)의 상측 부분은 헬리컬 코일 바디(110)의 하측 부분에 비해 더 밀집되게 감긴 턴들을 포함한다. 이것은 코일(100)의 압축 과정에서 코일 바디(110)와 접촉점들(200, 215, 220, 300, 310, 315)의 연속적인 접촉으로 귀결될 수 있다. 예를 들어, 접촉점(200)이 코일 바디(110)와 먼저 접촉하고, 이어서 접촉점(215), 그리고 접촉점들(200, 300, 310)이 접촉하며 최종적으로 코일 바디(110)와 접촉하는 접촉점(315)이 접촉할 수 있다. 따라서, 각각의 접촉점(200, 215, 220, 300, 310, 315)이 코일 바디(110)와 접촉함에 따라 압축 과정에서 와이어 코일(100)의 스프링 상수가 6 단계로 연속적으로 증가한다.

본 개시에 비추어 볼 때, 해당 기술 분야에서 숙련된 사람들은 본 발명의 대안적인 실시예들이, 예컨대 서로 다른 수와 위치인 접촉점들 및 필요한 대로 서로 다른 가변적인 응답률을 형성하는 서로 다른 피치와 반경의 코일 바디 턴들을 가지는 다른 코일 단부 프로파일을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 이너 스프링 시스템(700)의 측면도이다. 헬리컬 레이싱(705)이 단부 세그먼트들(320, 420)을 인접한 와이어 코일들(100)의 인접한 단부 세그먼트들(325, 425)로 각각 연결한다.

각 와이어 코일(100)의 길이방향 축(115)을 중앙 집중화하는 것은, 코일들(100)의 열 또는 칼럼들이 유닛 안정성을 향상시키기 위해 180도 회전될 수 있는 이너 스프링 시스템(700)에서 와이어 코일들(100)의 교번하는 유닛들에서 불균일한 코일 간격을 방지한다. 이 디자인은 또한 열들 및 칼럼들 사이에서 더 큰 간격 및 더 작은 간격의 형성을 방지하고, 따라서 인접한 코일들(100)이 서로 접촉하게 될 가능성을 감소시킨다.

도 8은 이너 스프링 시스템(700)의 평면도로서, 와이어 코일들(100)의 교번하는 유닛들을 도시하고 있다.

해당 기술 분야에서 숙련된 사람들이라면 본 발명의 다양한 실시예들이 스틸, 금속 합금 또는 고강도 플라스틱이나 복합재료를 포함하는 다양한 소재들 또는 다양한 소재들의 조합으로 만들어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

해당 기술 분야에서 숙련된 사람들이라면 코일들의 교번하는 패턴이 원하는 최종 제품을 얻기 위해 필요한 대로 수많은 다양한 형태를 취할 수 있다는 것도 이해할 것이다. 유닛 내에서 원하는 효과, 느낌 및 안정성을 얻기 위해, 코일들은 스프링 유닛 전체를 통해 다양한 회전 각도로 칼럼들, 열들, 체커보드(checkerboard) 또는 이들의 임의의 조합 또는 다중적인 조합들을 통해 교번하는 패턴들로 그 길이방향 축 둘레로 회전될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 대한 위 설명은 관련된 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 설명하기 위한 목적으로 제공된 것이다. 이것은 철저한 설명을 위해 의도된 것이 아니며 본 발명을 개시된 단일한 실시예로 한정하고자 한 것도 아니다. 본 발명에 대한 수많은 대안들 및 변형들이 위의 교시로부터 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에게 명백할 것이다. 따라서, 몇몇 대안적인 실시예들이 특정적으로 논의되었지만, 다른 실시예들이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에게 명백하거나 그들에 의해 상대적으로 용이하게 개발될 것이다. 따라서, 본 특허 명세는 여기서 논의된 본 발명의 모든 대안, 변경 및 변형들과, 위에서 설명된 발명의 사상 및 범위에 속하는 다른 실시예들을 포괄하도록 의도되어 있다.

Claims (16)

1. 이너 스프링에서 사용하기 위한 와이어 코일로서:
   코일의 길이방향 축 둘레로 헬리컬 코일 바디를 형성하는 복수의 헬리컬 턴들로서, 일정한 헬리컬 턴 반경을 규정하는 헬리컬 턴들;
   헬리컬 코일 바디의 한 단부로부터 연장된 제1 코일 단부; 및
   헬리컬 코일 바디의 반대편 단부로부터 연장된 제2 코일 단부
   를 포함하고,
   제1 코일 단부와 제2 코일 단부 중 적어도 하나는, 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 큰 거리에서 연장된 제1 부분과 코일의 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 작은 거리에서 연장된 제2 부분에 의해 형성된 복수의 접촉점들을 포함하고, 상기 제1 코일 단부와 제2 코일 단부 중 적어도 하나는 길이방향 축으로부터 헬리컬 턴 반경보다 더 작은 거리에 있는, 풀려 있는 단부(loose end)로 각각 종료되며,
   와이어 코일의 압축 과정에서 접촉점들은, 풀려 있는 단부에서 가까운 접촉점부터, 이웃한 헬리컬 턴과 차례로 접촉하게 됨으로써 가변하는 스프링 상수를 제공하는 와이어 코일.
2. 제1항에 있어서, 상기 접촉점들은 제1 코일 단부 및 제2 코일 단부 모두에 포함되어 있는 와이어 코일.
3. 제1항에 있어서, 상기 접촉점들은 헬리컬 코일 바디의 둘레 전체에 걸쳐 균일한 지지를 제공하기 위해 헬리컬 코일 바디의 둘레 전체에 걸쳐 이격되어 있는 와이어 코일.
4. 제1항에 있어서, 제1 코일 단부는 코일의 길이방향 축에 수직한 한 평면 내에 놓이는 와이어 코일.
5. 제1항에 있어서, 제2 코일 단부는 코일의 길이방향 축에 수직한 한 평면 내에 놓이는 와이어 코일.
6. 제1항에 있어서, 코일의 길이방향 축 상의 지점들은 제1 코일 단부와 제2 코일 단부의 프로파일들 내에서 중앙에 위치되어 있는 와이어 코일.
7. 제1항에 있어서, 제1 코일 단부는 직선인 2개의 단부 세그먼트들을 포함하는 와이어 코일.
8. 제7항에 있어서, 2개의 단부 세그먼트들은 서로 평행한 와이어 코일.
9. 제7항에 있어서, 2개의 단부 세그먼트들은 코일의 길이방향 축 및 헬리컬 코일 바디 둘레로 측정했을 때 180도 이격되어 있는 와이어 코일.
10. 제1항에 있어서, 제1 코일 단부는 2개의 단부 세그먼트들을 포함하고, 제2 코일 단부는 코일의 길이방향 축에 평행한 방향으로 제1 코일 단부의 2개의 단부 세그먼트들과 겹쳐지는 2개의 단부 세그먼트들을 포함하는 와이어 코일.
11. 제1항에 있어서, 코일은 헬리컬 레이싱 와이어, 섬유 소재로부터 형성된 포켓 또는 코일들을 연결하는 다른 방법 중 하나를 이용하여 이너 스프링 시스템으로 형성되는 와이어 코일.
12. 제1항에 있어서, 헬리컬 코일 바디의 상측 부분은 헬리컬 코일 바디의 하측 부분보다 밀집되게 감긴 턴들을 포함하는 와이어 코일.
13. 제12항에 있어서, 압축 과정에서 와이어 코일의 스프링 상수는 6개의 서로 다른 접촉점들 중 각각의 접촉점이 코일 바디와 접촉함에 따라 6 단계로 연이어 증가하는 와이어 코일.
14. 복수의 제1항의 코일을 포함하는 이너 스프링 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 와이어 코일들 중 각 와이어 코일의 길이방향 축은 와이어 코일들의 교번하는 유닛들에서 불균일한 코일 간격을 방지하도록 중앙 집중화되어 있는 이너 스프링 시스템.
16. 제15항에 있어서, 와이어 코일들의 열들 또는 칼럼들은 시스템 안정성을 향상시키기 위해 그것들의 길이방향 축 둘레로 그리고 다른 와이어 코일들에 대해 180도 회전되어 있는 이너 스프링 시스템.