KR102070175B1 - 비선형 스프링과 이를 포함하는 매트리스 - Google Patents

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Abstract

매트리스에 사용되는 포켓에 내장된 스프링은 상단 회선부와 상기 상단 회선부와 마주하는 하단 회선부 및 상기 상단 회선부와 상기 하단 회선부 사이의 적어도 하나 이상의 헬리컬 중앙 회선부를 가지는 압축스프링; 상기 압축스프링의 상기 상단 회선부와 인접하게 위치한 상단 벽, 상기 압축스프링의 상기 하단 회선부와 인접하게 위치한 하단 벽 및 상기 상단 벽에서부터 상기 하단 벽까지 연장되는 측벽을 포함하는 신축성 덮개부재; 및 상기 신축성 덮개부재에 연결된 인장부재;로 구성된다. 인장부재는 포켓에 내장된 스프링이 인장부재가 더 이상 어떠한 힘도 가하지 않는 지점에 압축될 때까지 압축스프링에 대항하여 작동한다. 그래서 포켓에 내장된 스프링은 압축될 때 비선형 응답을 나타낸다.

Description

비선형 스프링과 이를 포함하는 매트리스
본 발명은 스프링과 스프링을 포함한 매트리스에 관한 것이다. 특히 본 발명은 압력을 가하였을 때 비선형 응답을 보이는 포켓에 내장된 스프링에 관한 것이다.
일반적으로, 스프링에 단축의 하중을 가한 경우 스프링은 선형 압축률을 나타낸다. 즉 일반적인 스프링 2인치를 압축시키는 경우 같은 스프링을 1인치 압축시키는데 필요한 힘의 2배가 필요하다. 이러한 스프링의 선형 응답은 훅의 법칙(Hooke's law)으로 표현되고 이는 스프링을 어떤 거리(D)만큼 늘리거나 또는 압축시키는데 필요한 힘(F)은 그 거리에 비례한다는 것이다. 이러한 관계는 수학적으로 F=kD로 표현되며, 여기서 k는 특정 스프링의 스프링상수를 나타낸다. 큰 스프링상수는 스프링을 압축시키는데 더 많은 힘이 요구됨을 의미하며 작은 스프링상수는 그 스프링을 압축시키는데 더 적은 힘이 요구됨을 의미한다.
스프링정수(spring rate)는 스프링을 분류하기 위해 사용되는 다른 잘 알려진 값이다. 특정 스프링의 스프링정수는 스프링을 1인치 압축시키기 위해 필요한 힘의 양이다. 큰 스프링상수를 가진 스프링은 또한 큰 스프링정수를 가지며 작은 스프링상수를 가진 스프링은 작은 스프링정수를 가진다. 물론, 스프링상수와 스프링정수는 주어진 스프링의 실제 응답의 근사치다. 그러나 그 수치들은 대부분의 스프링에 있어, 스프링의 전체치수(overall dimensions)와 비교할 때 주어진 합리적인 거리(D)에서 정확한 근사치를 나타낸다. 나아가 훅의 법칙은 다양한 서로 다른 스프링의 형태 예를 들어, 코일 스프링, 외팔보 스프링(cantilever spring), 리프 스프링(leaf spring) 심지어 고무밴드(rubber band)에도 적용된다.
와이어 코일 스프링과 같은 선형 응답 스프링은 매트리스 내장스프링으로 흔히 사용되며 내장스프링을 감싸는 패딩(padding)과 덮개(upholstery)과 조합된다. 대부분의 매트리스 내장스프링은 와이어 코일 스프링의 어레이(array)로 구성되며 종종 크로스 와이어와 함께 코일 스프링의 레이싱(lacing) 단부 회선(convolution)에 의해 인접되어진다. 이러한 배열의 이점은 생산비용이 저렴하다는 것이다. 그러나 내장스프링의 이러한 유형은 굳고 딱딱한 매트리스 표면을 제공한다.
매트리스 제조에서 사용되어온 다른 유형의 스프링은 포켓에 내장된 스프링이다. 포켓에 내장된 스프링은 신축성 섬유덮개에 둘러진 압축스프링이다. 포켓에 내장된 스프링은 응집성(cohesive) 있는 유닛을 형성하기 위해 함께 기워진다. 이것은 더욱 안정한 매트릭스 표면을 제공한다. 왜냐하면 스프링은 상대적으로 개별적으로 신축성이 있어 이웃하는 스프링에 영향을 주지 않고 개별적으로 신축되기 때문이다. 다수의 포켓에 내장된 스프링 매트리스에서 스프링은 의류커버에 미리 압축되므로 스프링은 어떠한 처짐을 경험하기 전에 일정 수준의 지지력을 제공한다. 오직 기하중(pre-load)의 값을 초과한 후 경우 스프링은 압축되기 시작하며 그 시점에서 스프링은 선형 응답 스프링으로서 행동한다.
내장스프링 매트리스에 대한 대안책은 하나 또는 그 이상의 발포체(foam)로 구성된 매트리스다. 와이어 코일 스프링의 어레이로 구성된 내장스프링과 달리, 발포체(foam) 매트리스는 매트리에 가한 힘에 대하여 비선형 응답을 보인다. 특히, 발포체 매트리스는 하중이 증가할수록 더 큰 지지력을 제공한다. 예를 들어, 전형적인 발포체 매트리스는 발포체의 최대압축의 약 60%로 압축된 후에 증가된 지지력을 제공한다. 발포체 매트리스 비선형 응답은 사용자에게 향상된 수면안정을 제공한다. 그러나 발포체의 기계적인 성질은 발포체 매트리스의 전체적인 안정감에 영향을 미치면서 시간이 지남에 따라 저하된다. 나아가 발포체 매트리스는 금속 스프링 매트리스보다 더 비싸다.
본 발명은 스프링이 압축될 때 가변저항을 제공하는 스프링에 관한 것이다. 특히 본 발명은 스프링 압축의 제 1 부분에 대하여 포켓에 내장된 압축스프링에 대항하여 작용하는 인장부재를 포함하는 포켓에 내장된 스프링에 관한 것이다. 그러한 포켓에 내장된 스프링은 매트리스 상에 위치한 사용자에게 큰 하중이 매트리스에 작용하는 곳인 사용자 신체의 부분에 대하여 증가된 지지를 제공하기 위하여 매트리스 내부에 사용된다. 그래서 그러한 포켓에 내장된 스프링을 포함하는 매트리스는 일반적으로 발포체(foam) 매트리스에서 보이지만 포켓에 내장된 스프링의 사용으로 사용자에게 비선형 지지를 제공한다.
본 발명의 대표적인 실시예로서, 매트리스에 사용되는 포켓에 내장된 스프링은 연속된 와이어로 구성되며 상단 회선부, 상단 회선부와 마주보는 하단 회선부, 상단 회선부와 하단 회선부 사이에 헬리컬(helical)한 나선인 적어도 하나 이상의 중앙 회선부를 가지는 압축스프링을 포함할 수 있다. 압축스프링의 상단 회선부는 압축스프링의 최상단에서 둥근고리로 끝나고 하단 회선부는 압축스프링의 최하단에서 둥근고리와 유사하게 형성된다. 상단 회선부와 하단 회선부 각각은 일반적으로 평평한 형태로 종결되고 압축스프링의 지지(supporting) 말단 구조로서 역할을 한다. 대표적인 포켓에 내장된 압축스프링은 신축성 덮개부재를 더 포함할 수 있고 이는 압축스프링과 압축스프링의 상단 회선부와 인접하게 위치한 상단 벽, 하단 회선부와 인접하게 위치한 하단 벽 및 상단 벽과 하단 벽 사이에 연장되는 측벽을 가진다. 신축성 덮개부재는 포켓에 내장된 스프링의 길이방향으로 따라 적어도 바람직한 신축(stretch)의 양을 보이는 부직포로 구성되는 것을 선호한다.
본 발명의 대표적인 실시예로, 포켓에 내장된 스프링은 탄성중합체로 구성되며 신축성 덮개부재의 측벽의 부분에 적층되는 인장부재를 더 포함할 수 있다. 특히, 인장부재는 신축성 덮개부재의 측벽의 중간 구획에 적층되는 실린더형 밴드의 형태이다. 그러나 인장부재가 신축성 덮개부재의 측벽 전부에 실질적으로 적층 될 수도 있다. 인장부재가 적층되는 신축성 덮개부재의 측벽의 부분은 적어도 포켓에 내장된 스프링의 길이방향 축을 따라 인장부재와 유사한 연신율을 보이는 물질로부터 구성될 수 있다. 이러한 방법으로, 인장부재와 신축성 덮개부재의 놓인 부분 모두는 신축(stretching)이 가능하다. 그러나 인장부재는 신축성 덮개부재의 놓인 부분으로 구성된 물질보다 나아가 훨씬 더 큰 인장력을 제공하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 압축스프링이 포켓에 내장되거나 신축성 덮개부재 내 위치하게 되는 경우, 압축스프링은 신축성 덮개부재에 의해서 이미 압축된 상태로 고정되는 반면 인장부재는 신축되거나(stretched) 인장상태에 있다. 신축성 덮개부재 내 이미 압축된 압축스프링과 인장에서 작용하는 인장부재와 함께 포켓에 내장된 스프링의 휴지상태는 결국 압축스프링과 인장부재 사이의 평형을 나타낸다. 이러한 관점에서, 결과적으로 포켓에 내장된 스프링에 힘이 가해졌을 때, 포켓에 내장된 스프링에서 일반적으로 관찰되는 기하중(pre-load)는 무효되거나 제거되며, 초기상태 또는 포켓에 내장된 스프링에서 관찰되는 평형상태는 인장부재에서 더 작은 인장의 양이 발생하고 압축스프링에서 관찰되는 더욱 큰 압축이 있는 제 1 응답상태로 전이된다. 결과적으로, 더욱 큰 힘이 포켓에 내장된 스프링에 가해질수록 인장부재는 휴지상태에 있고 오직 압축스프링이 포켓에 내장된 스프링에 가해지고 있는 힘에 대항하여 작동하는 지점까지 압축된다. 이러한 방법으로 본 발명의 포켓에 내장된 스프링은 결국 힘이 가하여 졌을 때 두 가지 서로 다른 응답상태를 나타낸다. 압축스프링과 인장부재 모두가 관여하며, 포켓에 내장된 스프링의 스프링상수는 압축스프링의 스프링상수에서 인장부재의 스프링상수를 제외한 것인 제 1 응답상태와 오직 압축스프링이 관여하며 포켓에 내장된 스프링의 스프링상수는 압축스프링의 스프링상수인 제 2 응답상태가 있다. 따라서, 인장부재를 신축성 덮개부재에 연결함으로써 본 발명의 포켓에 내장된 스프링은 하중에 비선형 응답을 나타내며 포켓에 내장된 스프링의 선호되는 압축응답을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링은 전술한 포켓에 내장된 스프링과 유사한 압축스프링과 신축성 덮개부재를 포함하나 신축성 덮개부재의 측벽 전부는 신축성 섬유로 구성될 수 있고 신축성 덮개부재는 그것 자체로 인장부재의 역할을 한다. 스프링의 추가적인 개선으로, 신축성 덮개부재의 측벽은 신축성 섬유로 구성된 측벽의 선택된 한 구획과 함께 하나 이상의 구획으로 구성될 수 있다. 반면에 나머지 구획은 비신축성 섬유로 구성된다. 이러한 방법으로, 신축성 섬유로 구성된 신축성 덮개부재의 양은 바람직한 인장력을 제공할 수 있도록 그리고 포켓에 내장된 스프링의 선호되는 압축 응답을 구현할 수 있도록 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링은 전술한 포켓에 내장된 스프링과 유사한 압축스프링과 신축성 덮개부재를 포함하나 인장부재는 탄성중합체로 구성될 수 있고 신축성 덮개부재의 측벽의 중간 구획의 내부 표면에 적층될 수 있다. 나아가 이 대표적인 실시예에서, 신축성 덮개부재 전체는 비신축성 물질로 구성된다. 이 때문에 인장부재가 신축된(stretched) 상태에 도달하도록 하기 위해서 신축성 덮개부재의 측벽에 적층 될 때 인장부재는 이미 압축된 상태여야하며 그래서 포켓에 내장된 스프링이 압축하고 인장부재는 부분적으로 이완되며, 놓여진 신축성 덮개부재의 비신축성 물질은 단단해지거나 바깥으로 주름지기 시작한다. 유리하게도, 부직포로 구성된 신축성 덮개부재 전체를 가짐으로써 신축성 덮개부재는 인장부재가 이전의 이미 인장된 상태에서 신축되는 것을 방지한다. 그리고 이것은 인장부재가 인장에 있는 동안 어떠한 크립(creep)을 방지하는데 도움을 준다. 인장부재가 단순히 중간 구획 대신에 신축성 덮개부재의 측벽의 내부 전체에 실직적으로 적층될 수 있다.
본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링은 전술한 포켓에 내장된 스프링과 유사한 압축스프링과 신축성 덮개부재를 포함하나 인장부재는 신축성 덮개부재의 상단 벽과 신축성 덮개부재의 하단 벽에 연결된 신축성 케이블 형태일 수 있으며, 신축성 케이블은 신축성 덮개부재의 내부를 통하여 압축스프링의 중앙의 길이방향을 따라 연장 될 수 있다. 신축성 케이블은 압축스프링이 최대 압축에 도달하기 전에 이완된 상태로 진입하여 포켓에 내장된 스프링이 전술한 대안적인 실시예와 유사하게 가해진 힘에 비선형 응답을 나타낼 수 있도록 구성된다. 신축성 케이블은 적어도 하나 이상의 신축성 섬유로 구성될 수 있고 선형으로 또는 단일 코드(cord)로 꼰 형태로 배치될 수 있다. 추가적으로 신축성 케이블은 신축성 케이블의 중심을 감싸는 직물로 구성된 덮개를 더 포함할 수 있다.
신축성 케이블 형태의 인장부재에 대체하여, 스프링은 인장부재를 신축성 덮개부재의 상단 벽과 신축성 덮개부재의 하단 벽에 연결되는 내장스프링의 형태를 포함할 수 있다. 그래서 내장 스프링은 압축스프링의 길이방향을 따라 신축성 덮개부재의 내부를 통하여 연장될 수 있다. 포켓에 내장된 스프링이 압축되면서 내장스프링은 인장상태에서 압축상태로 전이되는 반면 압축스프링의 압축력에 더하여 압축력을 발휘할 수 있다. 그러나 몇몇의 실시예에서, 압축상태로 전이되기 보다 버클(buckle)되도록 구성될 수 있고 이러한 실시예에서 내부스프링은 어떠한 상당한 압축력을 제공하지 않는다.
전술한 것처럼, 포켓에 내장된 스프링은 다양한 신축성 덮개부재와 인장부재와 함께 사용될 수 있는 연속된 와이어로 구성된 동축의, 헬리컬(helical) 형태인 외부코일과 내부코일을 가지는 코일-인-코일 스프링을 더 포함할 수 있다. 코일-인-코일의 외부코일은 스프링의 몸체를 형성하기 위해서 연속되는 평평한 베이스(base)로 시작되고 나선형 구획을 향하여 이어진다. 외부코일의 상단 회선부는 코일-인-코일의 극단에서 둥근고리로 끝난다. 베이스는 내부코일을 형성하기 위해서 나선형에서 위로 연장되는 내부루프를 갖는 이중의 둥근 고리로 형성된다. 외부코일의 높이는 내부코일의 높이보다 높다. 또한 외부코일의 직경은 내부코일의 직경보다 크며 이는 외부코일과 내부코일 사이에 아무런 간섭이 없음을 나타낸다. 초기 하중 동안에 오직 외부코일이 압축되는 반면 무거운 또는 집중된 하중에는 외부코일과 내부코일이 하중을 지지하기 위해 작동한다.
따라서, 그러한 포켓에 내장된 코일-인-코일 스프링은 하중에 비선형 응답을 보이며, 특히 코일-인-코일 스프링 배열과 인장부재를 사용하는 이 특정한 실시예의 포켓에 내장된 스프링은 전술한 스프링의 2가지 응답상태와 대조적으로 서로 다른 3가지 응답상태를 보인다. 제 1 응답상태에서, 코일-인-코일 스프링의 외부코일과 인장부재가 관여하고 포켓에 내장된 스프링의 스프링상수는 코일-인-코일 스프링의 외부코일의 스프링상수에서 인장부재의 스프링상수를 제외한 값이다. 그리고 제 2 응답상태에서, 인장부재는 이완된 상태에 있고 오직 코일-인-코일 스프링의 외부코일만이 관여하고, 포켓에 내장된 스프링의 스프링상수는 코일-인-코일 스프링의 외부코일의 스프링상수다. 마지막으로, 제 3 응답상태에서, 코일-인-코일의 외부코일과 내부코일이 관여하고 포켓에 내장된 스프링의 스프링상수는 코일-인-코일 스프링의 외부코일과 내부코일의 스프링상수의 합이다.
본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 전술한 포켓에 내장된 스프링 중 다수는 매트릭스(matrix)에 배열되며 포켓에 내장된 스프링의 신축성 덮개부재의 상단 벽은 제 1 지지 표면(또는 수면 표면)을 정의하고, 포켓에 내장된 스프링의 신축성 덮개부재의 하단 벽은 제 1 지지 표면에 마주보는 제 2 지지 표면을 정의한다. 매트리스는 제 1 지지 표면에 인접하게 위치한 상반신 지지층과 제 2 지지 표면에 인접하게 위치한 하부 기초층과 함께 구성된다. 그러므로 상반신 지지층과 하부 기초층 사이로 두 층의 주변 전체를 둘러 측면 패널이 연장되며 포켓에 내장된 스프링은 완벽하게 둘러 싸여진다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 본 명세서의 설명, 도면 및 비 제한적인 실시예의 연구 후에 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.
도1A는 일 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도이다.
도1B는 힘 F1을 도1A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도이다.
도1C는 힘 F2를 도1A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도1D는 힘 F3를 도1A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 더욱 압축되었음을 나타낸다.
도2A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도이다.
도2B는 힘 F1을 도2A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도이다.
도2C는 힘 F2를 도2A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도2D는 힘 F3를 도2A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 더욱 압축되었음을 나타낸다.
도3A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도이다.
도3B는 힘 F1을 도3A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도이다.
도3C는 힘 F2를 도3A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도3D는 힘 F3를 도3A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 더욱 압축되었음을 나타낸다.
도4A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도이다.
도4B는 힘 F1을 도4A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도이다.
도4C는 힘 F2를 도4A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도4D는 힘 F3를 도4A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 더욱 압축되었음을 나타낸다.
도5A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도이다.
도5B는 힘 F1을 도5A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도이다.
도5C는 힘 F2를 도5A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도5D는 힘 F3를 도5A의 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때의 사시도로서 포켓에 내장된 스프링이 더욱 압축되었음을 나타낸다.
도6은 도1A 내지 도1D에 나타낸 포켓에 내장된 스프링을 포켓에 내장된 스프링에 가한 힘에 따라 나타낸 처짐곡선이다.
도7A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서, 힘 F1을 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때를 나타낸다.
도7B는 도7A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F2를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도7C는 도7A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F3를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링의 내부코일이 연결되었지만 아직 압축되지 않았음을 나타낸다.
도7D는 도7A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F4를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도8A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서, 힘 F1을 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때를 나타낸다.
도8B는 도8A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F2를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도8C는 도8A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F3를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링의 내부코일이 연결되었지만 아직 압축되지 않았음을 나타낸다.
도8D는 도8A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F4를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도9A는 또 다른 실시예에 따른 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서, 힘 F1을 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때를 나타낸다.
도9B는 도9A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F2를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도9C는 도9A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F3를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링의 내부코일이 연결되었지만 아직 압축되지 않았음을 나타낸다.
도9D는 도9A의 포켓에 내장된 스프링의 사시도로서 힘 F4를 포켓에 내장된 스프링에 가하였을 때 포켓에 내장된 스프링이 부분적으로 압축되었음을 나타낸다.
도10은 도1의 포켓에 내장된 스프링을 포함하는 매트리스의 부분 사시도를 나타내며, 매트리스 조립체의 일부를 제거하여 복수의 포켓에 내장된 스프링을 나타낸다.
본 발명은 스프링이 압축될 때 가변저항을 제공하는 스프링에 관한 것이다. 특히 본 발명은 스프링압축의 제 1 부분에 대하여 포켓에 내장된 압축스프링에 대항하여 작용하는 인장부재를 포함하는 포켓에 내장된 스프링에 관한 것이다. 그러한 포켓에 내장된 스프링은 매트리스 상에 위치한 사용자에게 큰 하중이 매트리스에 작용하는 곳인 사용자 신체의 부분에 대하여 증가된 지지를 제공하기 위하여 매트리스 내부에 사용된다. 그래서 그러한 포켓에 내장된 스프링을 포함하는 매트리스는 일반적으로 발포체 (foam) 매트리스에서 보이지만 포켓에 내장된 스프링의 사용으로 사용자에게 비선형 지지를 제공한다.
도1A 내지 도1D을 참조하면, 본 발명의 대표적인 실시예로 매트리스에 사용되는 포켓에 내장된 스프링(10)은 연속된 와이어로 구성되며 상단 회선부(22), 상단 회선부(22)와 마주보는 하단 회선부(24), 상단 회선부(22)와 하단 회선부(24) 사이에 헬리컬한 나선인 적어도 하나 이상의 중앙 회선부(26)를 가지는 압축스프링(20)을 포함한다. 압축스프링(20)의 상단 회선부(22)는 압축스프링(20)의 최상단에서 둥근고리로 끝이 나고 하단 회선부(24)는 압축스프링(20)의 최하단에서 둥근고리와 유사하게 형성된다. 상단 회선부(22)와 하단 회선부(24) 각각은 일반적으로 평평한 형태로 종결되고 압축스프링(20)의 지지(supporting) 말단 구조로서 역할을 한다.
도1A 내지 도1D에 나타낸 대표적인 실시예를 참조하면, 4개의 중앙 회선부(26)이 있어 압축스프링(20)은 총 6개의 회선부 또는 턴(turn)으로 구성된다. 물론 다양한 다른 스프링들, 예를 들어, 회선부의 수가 다르거나 대체적인 차원을 가지는, 본 발명의 개념과 범위로부터 출발하는 것 없이 사용될 수 있다.
도1A 내지 도1D을 참조하면, 대표적인 포켓에 내장된 스프링(10)은 압축스프링(20)을 가지는 신축성 덮개부재(30)을 더 포함 할 수 있다. 신축성 덮개부재(30)은 일반적으로 실린더형 구조로서, 압축스프링(20)의 상단 회선부(22)에 인접하게 위치한 상단 벽(32), 압축스프링(20)의 하단 회선부(24)에 인접하게 위치한 하단 벽(34) 및 상단 벽(32)와 하단벽(34) 사이에 연장되는 연속적인 측벽을 가진다. 신축성 덮개부재(30)은 열과 압력(예를 들어, 초음파 용접 또는 유사한 열적 용접 과정)에 의해 이어지거나 용접될 수 있는 부직포로 구성되는 것이 선호된다. 예를 들어, 적합한 섬유는 당해 기술분야에서 알려진 다양한 열가소성 섬유, 예를 들어 고분자 기반 부직포(polymer-based fabric), 부직 폴리프로필렌(non-woven polypropylene) 물질 또는 부직 폴리에스터(non-woven polyester) 중 하나를 포함할 수 있다. 이러한 관점에서 몇몇의 실시예서, 적합한 부직포는 신축성 물질, 예를 들어 스트레칭(stretching)에서 원래의 형태로 복원(recovering)할 수 있는 엘라스탄(elastane) (즉 스판덱스(spandex))로 구성될 수 있다. 요컨대 광범위한 섬유 또는 유사한 물질은 결국 본 발명에서 신축성 덮개부재를 제조하기 위해 사용될 수 있고 물론 그러한 부직포는 재봉(stitching), 금속 스테플(staples) 또는 다른 적합한 방법으로 이어질 수 있다. 그러나 신축성 덮개부재의 특정한 부직포를 선택하는데 있어 포켓에 내장된 스프링(10)의 길이방향(또는 수직) 축을 따라 바람직한 신축(stretch)의 양을 제공하거나 및/또는 나타내는 부직포가 선택될 것이다.
도1A 내지 도1D를 참고하면, 대표적인 포켓에 내장된 스프링(10)은 탄성중합체로 구성되고 신축성 덮개부재(30)의 측벽(36)의 부분에 적층되는 인장부재(40)를 더 포함할 수 있다. 특히, 이 대표적인 실시예에서, 인장부재(40)은 신축성 덮개부재(30)의 측벽(36)의 중간 구획에 적층되는 실린더형 밴드형태이다. 그러나, 인장부재(40)은 신축성 덮개부재(30)의 측벽(36) 전부에 실직적으로 적층될 수 있다.
인장부재(40)의 특정한 구성에 관계없이, 인장부재(40)은 탄성중합체이기 때문에, 인장을 받는 동안 거의 크리프(creep)없이 높은 정도의 회복 가능한 인장을 보여준다. 예를 들어, 탄성중합체는 라텍스(latex), 네오프렌(neoprene) 또는 다른 고도의 교차 결합 중합체(cross-linked polymer) 일 수 있다. 인장부재(40)의 신장을 가능하게 하기 위해서 인장부재(40)이 적층되는 신축성 덮개부재(30)의 측벽(36)의 일부는 전술한 비신축성 섬유로 진 신축성 덮개부재(30)의 나머지 부분과 함께 적어도 포켓에 내장된 스프링(10) 길이방향(또는 수직의) 축을 따라 인장부재(40)과 유사한 연신율을 보이는 물질(신축성 직물 또는 신축성 부직포)로부터 구성될 수 있다. 이러한 방법으로 인장부재(40)과 신축성 덮개부재(30)의 놓인 부분 모두 신축(stretching) 가능하다. 그러나 인장부재(40)는 신축성 덮개부재(30)의 놓인 부분으로 구성된 물질보다 나아가 훨씬 더 큰 인장력을 제공하는 것이 가능하다.
도1A 내지 도1D를 참고하면, 압축스프링(20)이 포켓에 내장되거나 신축성 덮개부재(30) 내 위치하게 되는 경우, 압축스프링(20)은 신축성 덮개부재(30)에 의해서 이미 압축된 상태로 고정되는, 반면 인장부재(40)는 신축(stretched)된 상태에 있다. 신축성 덮개부재(30) 내에 이미 압축된 압축스프링(20)과 인장아래 작용하는 인장부재(40)와 함께 포켓에 내장된 스프링(10)의 휴지상태는 도1A에서 보이는 바와 같이 결국 압축스프링(20)에 의해 가해지는 힘과 인장부재(40) 사이의 평형을 나타낸다. 그러나 도1B에서 보이는 바와 같이 제 1힘, F1이 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해지는 경우 그 평형은 인장부재(40)은 더 적은 인장에 있고 압축스프링(20)은 제 1힘 F1과 인장부재(40)으로부터 감소하는 인장력에 대항하여 작동하는 상태로 전이된다. 좀 더 큰 F2는 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해지는 경우, 포켓에 내장된 스프링(10)은 지속적으로 감소하는 인장력 아래 있는 인장부재(40)과 함께 계속 압축되기 시작한다. 그러나 여전히 인장력을 더 큰 압축을 받고 있는 압축스프링(20)에 제공한다. 결과적으로, 도1D에 보이는 바와 같이 제 2힘인 F2을 초과하는 더 큰 힘 F3가 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해지는 경우, 포켓에 내장된 스프링(10)은 인장부재(40)가 휴지상태 및 인장이 없는 상태에 있고, 오직 압축스프링(20)이 제 3힘 F3에 대항하여 작동하는 지점까지 압축된다. 다시 말해서, 인장부재(40)은 압축스프링(20)이 최대 압축지점에 도달하기 전 휴지상태로 진입하도록 구성된다.
도6을 참고하면, 도6은 증가되는 힘이 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해졌을 때 대표적인 포켓에 내장된 스프링(10)의 처짐을 도식적으로 나타내며 포켓에 내장된 스프링(10)이 하중에 비선형 반응을 나타냄을 설명한다. 특히 포켓에 내장된 스프링(10)은 두 가지 서로 다른 응답상태를 보이는데 도6의 점선에 나타낸 바와 같이 신축성 덮개부재(30) 내 압축스프링(20)의 기압축에 의한 힘과 인장 아래 있는 인장부재(40)에 의한 힘 사이에 존재하는 평형에 의해 포켓에 내장된 스프링에서 일반적으로 관찰되는 기하중(pre-load)이 무효되거나 제거된다. 이러한 관점에 결과적으로 힘이 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해졌을 때, 포켓에 내장된 스프링은 평형상태에서 제 1 응답상태로 바로 전이된다. 도6에서 나타낸 바와 같이, 그래프의 원점에서부터 연장되는 초기의 실선은 압축스프링(20)과 인장부재(40) 모두 관여되고 포켓에 내장된 스프링(10)의 스프링상수가 압축스프링(20)과 인장부재(40)의 스프링상수의 조합인 포켓에 내장된 스프링(10)의 제 1 응답상태를 보여준다. 특히 제 1 응답상태에서 포켓에 내장된 스프링(10)의 스프링상수는 압축스프링(20)의 스프링상수에서 인장부재(40)의 스프링상수를 제외한 값이다. 더욱 큰 힘이 포켓에 내장된 스프링(10)에 가해질수록 포켓에 내장된 스프링(10)은 도6에서 작은 기울기를 가지는 실선이 나타내는 바와 같이, 제 2 응답상태로 전이된다. 제 2 응답상태에서 오직 압축스프링(20)이 관여되고 포켓에 내장된 스프링(10)의 스프링상수는 압축스프링(20)의 스프링상수이다. 그래서 인장부재(40)을 신축성 덮개부재(30)에 연결함으로써 본 발명의 포켓에 내장된 스프링(10)은 하중에 비선형 응답을 보이게 된다. 이러한 관점에서 본 발명의 포켓에 내장된 스프링(10)은 결국 대표적인 포켓에 내장된 스프링에 사용되는 인장부재와 코일의 구성과 유형을 변경함으로써 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이 희망하는 대로 다양한 비선형 압축 응답을 구현할 수 있다.
도2A 내지 도2D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, (i) 연속되는 와이어로 구성되며 상단 회선부(122), 상단 회선부(122)와 마주보는 하단 회선부(124) 및 상단 회선부(122)와 하단 회선부(124)사이의 적어도 하나 이상의 중앙 회선부(126)를 가지는 압축스프링(120) (ii) 압축스프링(120)의 상단 회선부(122)에 인접하게 위치한 상단 벽(132), 압축스프링(120)의 하단 회선부(124)에 인접하게 위치한 하단 벽(134) 및 상단 벽(132)와 하단 벽(134) 사이에 연장되는 측벽(136)을 가지는 신축성 덮개부재를 포함하는 포켓에 내장된 스프링을 포함 할 수 있다. 그래서 포켓에 내장된 스프링(110)은 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사한 구조를 갖는다. 그러나 이 대표적인 포켓에 내장된 스프링(110)에서, 신축성 덮개부재(130)의 측벽(136)은 전체적으로 신축성 섬유로 구성되며 신축성 덮개부재(130)은 그것 자체로서 인장부재의 역할을 한다(즉, 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 비교하여 인장부재(40)을 대체한다).
비록 다른 실시예에서 나타낸 바 없으나, 포켓에 내장된 스프링(110)의 신축성 덮개부재(130)의 측벽(136)은 1개 이상의 구획으로 구성될 수 있고, 측벽(136)의 선택된 하나의 구획은 신축성 섬유로 제조되며, 반면에 나머지 구획은 더 작은 신축성을 가진 섬유로 제조된다. 이러한 방법으로 신축성 섬유를 구성하는 신축성 덮개부재(130)의 양은 바람직한 인장력을 제공하도록 그리고 포켓에 내장된 스프링(110)의 선호되는 압축반응이 구현되도록 조절될 수 있다.
신축성 덮개부재(130)의 특정한 구성에 관계없이, 포켓에 내장된 스프링(110)은 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사하게 하중에 비선형 응답을 나타낸다. 특히, 제 1 응답상태에서, 압축스프링(120)과 신축성 덮개부재(130) (인장부재로 역할하는) 모두 관여되고 포켓에 내장된 스프링(110)의 스프링상수는 압축스프링(120)의 스프링상수에서 신축성 덮개부재(130)의 스프링상수를 제외한 값이다. 제 2 응답상태에서, 오직 압축스프링(120)이 관여하고 포켓에 내장된 스프링(110)의 스프링상수는 압축스프링(120)의 스프링상수이다.
도3A 내지 도3D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, (i) 연속되는 와이어로 구성되며 상단 회선부(222), 상단 회선부(222)와 마주보는 하단 회선부(224) 및 상단 회선부(222)와 하단 회선부(224)사이의 적어도 하나 이상의 중앙 회선부(226)를 가지는 압축스프링(220) (ii) 압축스프링(220)의 상단 회선부(222)에 인접하게 위치한 상단 벽(232), 압축스프링(220)의 하단 회선부(224)에 인접하게 위치한 하단 벽(234) 및 상단 벽(232)와 하단 벽(234) 사이에 연장되는 측벽(236)을 가지는 신축성 덮개부재(230)를 포함하는 포켓에 내장된 스프링을 포함할 수 있다. 그래서 포켓에 내장된 스프링(210)은 도1A 내지 도1D를 참고하며 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)가 유사한 구조를 가진다.
포켓에 내장된 스프링(210)은 탄소중합체로 구성되며 신축성 덮개부재(230)의 측벽(236)의 중간 구획의 내부표면에 적층되는 인장부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이러한 관점에서, 인장부재는 도1A 내지 도1D를 참고하며 전술한 인장부재(40)와 실질적으로 유사하나 측벽(236)의 외부 표면이 아니라 내부 표면에 적층된다.
도1A 내지 도1D를 참고하며 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 달리, 대표적인 실시예로서 신축성 덮개부재(230) 전체는 비신축성 물질로 구성될 수 있다. 인장부재가 도3A에 나타낸 바와 같이 신축된(stretched) 상태에 도달하도록 하기 위해서 인장부재는 신축성 덮개부재(230)의 측벽(236)에 적층될 때 이미 인장된 상태에 있어야 한다. 도3C와 도3D에서 나타낸 바와 같이 포켓에 내장된 스프링(210)이 압축되고 인장부재가 부분적으로 이완됨에 따라 신축성 덮개부재(230)의 측벽(236)의 비신축성 물질은 단단해지거나 주름지기 시작한다. 유리하게도 비신축성물질로 구성된 신축성 덮개부재(230) 전체를 가짐으로써 신축성 덮개부재(230)은 인장부재가 도3A에 나타낸 바와 같이 이전의 이미 인장된 상태로 신축(stretching)되는 것을 방지하며 인장아래 인장부재에 어떠한 크립(creep)도 방지한다.
도1A 내지 도1D를 참고하며 전술한 인장부재(40)가 유사하게, 포켓에 내장된 스프링(210)에 인장부재는 단순히 중간 구획만이 아니라 신축성 덮개부재(230)의 측벽(236) 전부에 실질적으로 적층될 수 있다.
인장부재의 특정한 구성과 관계없이, 포켓에 내장된 스프링(210)은 도1A 내지 도1D 및 도6을 참고하며 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사하게 하중에 비선형 응답을 보인다. 특히 제 1 응답상태에서, 압축스프링(220)과 인장부재가 모두 관여하고, 포켓에 내장된 스프링(210)의 스프링상수는 압축스프링(220)의 스프링상수에서 인장부재(240)의 스프링상수를 제외한 값이다. 제 2 응답상태에서 오직 압축스프링(220)만이 관여하고 포켓에 내장된 스프링(210)의 스프링상수는 압축스프링(220)의 스프링상수다.
도4A 내지 도4D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링(310)은 (i) 연속되는 와이어로 구성되며 상단 회선부(322), 상단 회선부(322)와 마주보는 하단 회선부(324) 및 상단 회선부(322)와 하단 회선부(324)사이의 적어도 하나 이상의 중앙 회선부(326)를 가지는 압축스프링(320) (ii) 압축스프링(320)의 상단 회선부(322)에 인접하게 위치한 상단 벽(332), 압축스프링(320)의 하단 회선부(324)에 인접하게 위치한 하단 벽(334) 및 상단 벽(332)와 하단 벽(334) 사이에 연장되는 측벽(336)을 가지는 신축성 덮개부재(330)를 포함하는 포켓에 내장된 스프링을 포함 할 수 있다. 그래서 포켓에 내장된 스프링(310)은 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사한 구조를 갖는다.
포켓에 내장된 스프링(310)은 신축성 덮개부재(330)의 상단 벽(332)와 신축성 덮개부재(330)의 하단 벽(334)에 연결된 신축성 케이블(340) 형태의 인장부재를 더 포함할 수 있고 신축성 케이블(340)은 압축스프링(320)의 중앙 길이방향 축을 따라 신축성 덮개부재(330)의 내부를 통하여 연장 될 수 있다. 도4C에 나타낸 바와 같이, 포켓에 내장된 스프링(310)이 압축될 때 신축성 덮개부재(330)의 측벽(336)은 즉시 압축스프링(320) 주변으로 느슨하게 걸리기 시작한다. 신축성 케이블(340)은 신축성 덮개부재(330)의 측벽(336)에 측벽(336)을 긴장된 채 유지하기 위한 인장력을 제공하지 않기 때문이다. 도4D에 나타낸 바와 같이, 신축성 케이블(340)이 압축스프링(320)이 최대 압축에 도달하기 전에 휴지상태로 진입하도록 구성된다.
비록 도시되지 않았지만 신축성 케이블(340)에 대하여, 신축성 케이블(340)은 적어도 하나 이상의 신축성 섬유로 구성될 수 있고, 선형으로 또는 단일 코드(cord)로 꼰 형태로 배치될 수 있다. 몇몇의 예에서, 신축성 케이블은(340)은 케이블의 중심을 감싸는 직물로 구성된 덮개를 더 포함할 수 있다.
신축성 케이블(340)의 특정한 구성에 관계없이, 포켓에 내장된 스프링(310)은 도1A 내지 도1D 및 도6을 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사하게 하중에 비선형 응답을 나타낸다. 특히, 제 1 응답상태에서, 압축스프링(320)과 신축성 케이블(340) 모두 관여되고 포켓에 내장된 스프링(310)의 스프링상수는 압축스프링(320)의 스프링상수에서 신축성 케이블(340)의 스프링상수를 제외한 값이다. 제 2 응답상태에서, 오직 압축스프링(320)이 관여하고 포켓에 내장된 스프링(310)의 스프링상수는 압축스프링(320)의 스프링상수이다.
도5A 내지 도5D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링(410)은 (i) 연속되는 와이어로 구성되며 상단 회선부(422), 상단 회선부(422)와 마주보는 하단 회선부(424) 및 상단 회선부(422)와 하단 회선부(424)사이의 적어도 하나 이상의 중앙 회선부(426)를 가지는 압축스프링(420) (ii) 압축스프링(420)의 상단 회선부(422)에 인접하게 위치한 상단 벽(432), 압축스프링(420)의 하단 회선부(424)에 인접하게 위치한 하단 벽(434) 및 상단 벽(432)와 하단 벽(434) 사이에 연장되는 측벽(436)을 가지는 신축성 덮개부재(430)를 포함하는 포켓에 내장된 스프링을 포함 할 수 있다. 그래서 포켓에 내장된 스프링(410)은 도4A 내지 도4D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(310)과 실질적으로 동일한 구조를 가진다.
도4A 내지 도4D를 참고하여 전술한 신축성 케이블(340) 형태의 인장부재의 대체재로서, 이 대표적인 실시예에서, 포켓에 내장된 스프링(410)은 신축성 덮개부재(430)의 상단 벽(432)와 신축성 덮개부재(430)의 하단 벽(434)에 연결된 내장스프링(440) 형태의 인장부재를 포함할 수 있고 내장스프링(440)은 압축스프링(420)의 중앙 길이방향 축을 따라 신축성 덮개부재(430)의 내부를 통하여 연장될 수 있다.
압축스프링(420)이 신축성 덮개부재(430)에 위치한 경우 (도5A에 도시), 내장스프링(440)은 신축된(stretched) 상태에 있고 압축스프링(42)의 압축력에 대항하여 작동하는 인장력을 행사한다. 제 1힘 F1 과 제 2힘 F2가 포켓에 내장된 스프링(410)에 가해질 때(도5B 및 도5C에 도시), 포켓에 내장된 스프링(410)은 부분적으로 압축되며 내장스프링(440)은 부분적으로 이완된다. 그러나 압축스프링(420)의 압축력에 대항하여 작동하는 인장력을 여전히 발휘한다. 결과적으로, 제 2힘 F2를 초과하는 제 3힘 F3가 포켓에 내장된 스프링(410)(도5D에 도시함)에 가해졌을 때, 포켓에 내장된 스프링(410)은 더욱 압축되며 내장스프링(440)은 충분히 이완하며 내장스프링(440)이 압축스프링(420)의 압축력에 더하여 압축력을 행사하는 압축상태로 전이된다.
따라서, 포켓에 내장된 스프링(410)은 도1A 내지 도1D 및 도6을 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 유사하게 하중에 비선형 응답을 나타낸다. 특히, 제 1 응답상태에서, 압축스프링(420)과 내장스프링(440) 모두 관여되고 포켓에 내장된 스프링(410)의 스프링상수는 압축스프링(420)의 스프링상수에서 내장스프링(440)의 스프링상수를 제외한 값이다. 그러나, 도1A 내지 도1D 및 도6을 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)과 달리 제 2 응답상태에서 압축스프링(420)과 내장스프링(440) 모두 압축하에 있고 포켓에 내장된 스프링(410)의 스프링상수는 압축스프링(420)의 스프링상수에 내장스프링(440)의 스프링상수를 더한 값이다.
몇몇 실시예에서, 내장스프링(440)은 압축상태로 전이되는 것보다 버클(buckle)되도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예에서 내장스프링(440)은 어떠한 상당한 압축력을 행사할 수 없어 제 2응답상태에서 오직 압축스프링(420)만이 관여하고 포켓에 내장된 스프링(410)의 스프링상수는 압축스프링(420)의 스프링상수가 된다.
도7A 내지 도 7D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예에 있어서, 포켓에 내장된 스프링(510)은 연속된 와이어로 구성된 동축의, 헬리컬(helical) 형태인 외부코일(521)과 내부코일(527)을 가지는 코일-인-코일 스프링(520)을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 외부코일(521)은 평평한 베이스(base)(524)로부터 시작되어 나선형 구획을 향하여 이어진다. 외부코일(521)의 상단 회선부(522)는 코일-인-코일 스프링(520)의 극단에서 둥근 고리형태로 끝난다. 베이스(524)는 내부 코일(527)을 형성하기 위해서 나선형에서 위로 연장되는 내부루프를 갖는 이중의 둥근 고리형태로 형성된다. 외보코일(521)의 높이는 내부코일(527)의 높이보다 높다. 또한 이 대표적인 실시예에서, 외부코일(521)의 직경은 내부코일(527)의 직경보다 크며 외부코일(521)과 내부코일(527) 사이에 아무런 간섭이 없음을 나타낸다. 외부코일(521)의 몸체는 6개의 회선 또는 턴(turn)을 가지는 반면 내부코일(527)의 몸체는 7개의 회선을 가진다. 물론, 코일의 대체적인 실시예로 다른 구성 예를 들어 다른 수의 회선 또는 턴(turn)과 코일 말단의 다른 형태로 구성될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 코일-인-코일 스프링의 다른 대표적인 예로는 미국 특허 제 7,908,693호를 참조하며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.
몇몇 실시예에서, 내부코일(527)의 스프링상수는 외부코일(521)의 스프링상수보다 더 크다. 코일-인-코일 디자인은 포켓에 내장된 스프링(510)의 압축동안 예를 들어 매트리스에서 사용되었을 때 두 가지 다른 스프링상수를 제공한다. 초기 하중동안, 오직 외부코일(521)이 압축되는 반면 무거운 또는 집중된 하중아래에서 외부코일(521)과 내부코일(527)은 하중을 지지하기 위해 함께 일을 한다. 가벼운 하중아래 예를 들어 매트리스가 수면을 위해 사용된 경우 안정한 압축을 허용하므로 하중은 상대적으로 넓은 표면에 걸쳐 분산된다. 동시에 코일-인-코일 디자인은 한 곳에 집중된 무거운 하중, 예를 들어 누군가가 매트리스에 앉은 경우 효율적으로 지지한다. 상층부 또는 외부코일(521) 탄력있고 안정한 앉음 또는 수면 표면을 제공할만큼 탄력적이다. 하층부는 비이상적인 스트레스, 무게 집중 또는 불안함 또는 손상없는 쇼크를 흡수할만큼 단단하다. 상대적인 스프링 상수는 외부코일(521)과 조합된 코일(521,527) 압축하에 점진적인 전이를 제공한다. 그래서 하중이 증가할 때 외부코일(521)의 압축으로부터 외부, 내부코일(521,527)의 압축으로의 전이는 매트리스에 앉은 누군가에 의해 느낄 수가 없다.
도7A 내지 도7D를 참고하면, 대표적인 포켓에 내장된 스프링(510)은 (i) 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)의 상단 회선부(522)에 인접하게 위치한 상단 벽(532)과 코일-인-코일 스프링(520)의 베이스(524)에 인접하게 위치한 하단 벽(534) 및 상단 벽(532)와 하단 벽(534) 사이에 연장되는 측벽(536)을 가지는 신축성 덮개부재(530)와 (ii) 탄소중합체로 구성되며 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 인장부재(40)와 실질적으로 동일한 거동에 있는 신축성 덮개부재(530)의 측벽(536)의 부분에 적층되는 실린더형 밴드의 형태인 인장부재(540)를 더 포함할 수 있다. 이 대표적인 실시예의 포켓에 내장된 스프링(510)의 신축성 덮개부재(530)와 인장부재(540)는 도1A 내지 도1D를 참고하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(10)의 신축성 덮개부재(30) 및 인장부재(40)와 동일한 방법으로 작용한다. 그러나 단일 압축스프링(20)와 반대되는 이 대표적인 포켓에 내장된 스프링(510)에서 코일-인-코일 스프링(520)의 포함은 하중에 대해 비선형 응답을 나타내기 위해서 그리고 포켓에 내장된 스프링(510)의 선호되는 압축 응답을 구현해내기 위해서 어떤 특정한 압축거리에서 포켓에 내장된 스프링(510)의 스프링상수를 변경하는 추가적인 수단을 제공한다.
도7A를 참고하면, 코일-인-코일 스프링(520)이 포켓에 내장되거나 신축성 덮개부재(530)내에 위치하는 경우, 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)은 신축성 덮개부재(530)에 의하여 이미 압축된 상태로 고정되는 반면, 인장부재(540)은 신축된(stretched) 상태에 있게 된다. 신축성 덮개부재(530)내에 이미 압축된 코일-인-코일 스프링(520)과 함께, 제 1힘 F1이 포켓에 내장된 스프링(510)에 가해지는 경우 인장부재(540)에 의해 코일-인-코일 스프링(520)은 인장아래에 있기 때문에 신축성 덮개부재(530) 내 코일-인-코일 스프링(520)을 압축하기 위해 필요한 힘과 동일하다. 그 지점에서 코일-인-코일 스프링(520)(즉, 코일-인-코일(520)의 외부코일(521))은 제 1힘인 F1과 인장부재(540)의 인장력 모두에 대항하여 작동하며 제 1힘인 F1를 넘어 포켓에 내장된 스프링(510)에 추가적인 힘이 가해지는 경우 포켓에 내장된 스프링(510)은 압축될 것이다.
도7B를 참고하면, 제 1힘인 F1을 초과하는 제 2힘 F2가 포켓에 내장된 스프링(510)에 가해지는 경우 포켓에 내장된 스프링(510)은 부분적으로 압축되기 시작한다. 특히 제 2힘 F2의 적용으로 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)은 이미 압축된 상태를 넘어 압축된다. 그러나 내부코일(527)은 아직 관여하지 않는다. 더욱이, 인장부재(540)은 부분적으로 이완되어 있다. 그러나 인장부재(540)은 여전히 부분적으로 신축된(stretched) 상태에 있다. 따라서 인장부재(540)은 여전히 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)에 인장력을 제공하고 신축성 덮개부재(530)의 측벽(536)에 또한 제공하여 측벽(536)을 실질적으로 팽팽하게 유지한다.
도7C를 참고하면, 제 2힘인 F2를 초과하는 F3를 포켓에 내장된 스프링(510)에 가해지는 경우, 포켓에 내장된 스프링(510)은 코일-인-코일 스프링(520)의 내부코일(527)이 관여하나 압축되지 않는 지점까지 압축된다. 도7C에 도시한바와 같이, 내부코일(527)이 압축되기 전에, 인장부재(540)은 휴지상태에 진입하게 되고, 인장부재(540)과 신축성 덮개부재(530) 모두는 코일-인-코일 스프링(520) 주위로 느슨하게 걸리게 된다. 따라서 도7C에서, 인장부재(540)는 더 이상 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)에 인장력을 가하지 않으며 오직 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)은 제3힘인 F3에 대항하여 작동한다.
도7D을 참고하면, 제3힘인 F3를 초과하는 제 4힘 F4가 포켓에 내장된 스프링(510)에 가해졌을 때, 포켓에 내장된 스프링(510)은 코일-인-코일 스프링(520)의 내부코일(527) 또한 압축되는 지점까지 압축된다. 인장부재(540)은 여전히 휴지상태에 있고 인장력을 제공하지 않는다. 따라서 코일-인-코일 스프링의 외부 및 내부 코일(521,527)모두 제 4힘 F4에 대항하여 작동한다.
포켓에 내장된 스프링(510)을 그러한 방식으로 조립함으로써, 포켓에 내장된 스프링(510)은 또한 하중에 비선형 응답을 나타낸다. 특히, 포켓에 내장된 스프링(510)은 전술한 대표적인 포켓에 내장된 스프링(10,110,210,310,410)의 두 가지 응답상태와 비교하여 서로 다른 세가지 응답상태를 나타낸다. 도7B에 도시한바와 같이 제 1 응답상태에서, 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)과 인장부재(540) 모두 관여하고 포켓에 내장된 스프링(510)의 스프링상수는 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)의 스프링상수에서 인장부재(540)의 스프링상수를 제외한 값이다. 도7C에 도시한바와 같이 추가적인 힘이 가해진 경우 제 2 응답상태에서, 인장부재(540)은 휴지상태에 있고 오직 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)이 관여한다(내부코일(527)은 아직 압축되지 않았기 때문이다). 따라서 제 2 응답상태에서 포켓에 내장된 스프링(510)의 스프링상수는 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521)의 스프링상수다. 그러나, 도7D에 도시한바와 같이 제 3 응답상태에서, 코일-인-코일 스프링(520)의 외부코일(521) 및 내부코일(521) 모두 관여하며 포켓에 내장된 스프링(510)의 스프링상수는 외부코일(521)의 스프링상수에 코일-인-코일 스프링(520)의 내부코일(527)의 스프링상수를 더한 값이다.
도8A 내지 도8D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링(610)은 연속된 와이어로 구성된 동축의, 헬리컬(helical) 형태인 외부코일(621)과 내부코일(627)을 가지는 코일-인-코일 스프링(620)을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 외부코일(621)은 나선형 구획으로 향하여 연속되는 평평한 베이스(base)(624)로부터 시작된다. 외부코일(621)의 상단 회선부(622)는 코일-인-코일 스프링(620)의 극단에서 둥근고리 형태로 끝난다. 베이스(624)는 내부 코일(627)을 형성하기 위해서 나선형에서 위로 연장되는 내부루프를 갖는 이중의 둥근 고리형태로 형성된다. 나아가, 포켓에 내장된 스프링(610)은 코일-인-코일 스프링(620)의 외부코일(621)의 상단 회선부(622)에 인접하게 위치한 상단 벽(632)과 코일-인-코일 스프링(620)의 베이스(624)에 인접하게 위치한 하단 벽(634) 및 상단 벽(632)와 하단 벽(634) 사이에 연장되는 측벽(636)을 가지는 신축성 덮개부재(630)를 포함할 수 있다.
이 대표적인 실시예에서 도2A 내지 도2D를 참조하여 전술한 포켓에 내장된 스프링(110)과 같이 신축성 덮개부재(630)의 측벽(636)은 전체적으로 신축성 섬유로 구성되어 신축성 덮개부재(630) 그것 자체로 인장부재의 역할을 한다. 이러한 방법으로 이러한 대표적인 포켓에 내장된 스프링(610)은 코일-인-코일 스프링(620)을 가지는 이점과 전체적으로 신축성 물질로 구성된 신축성 덮개부재(630)을 가지는 이점을 모두 제공한다.
도9A 내지 도9D를 참고하면, 본 발명의 다른 대표적인 실시예로서, 포켓에 내장된 스프링(710)은 연속된 와이어로 구성된 동축의, 헬리컬(helical) 형태인 외부코일(721)과 내부코일(727)을 가지는 코일-인-코일 스프링(720)을 포함할 수 있다. 도시한 바와 같이, 외부코일(721)은 평평한 베이스(base)(724)로부터 시작되어 나선형 구획을 향하여 연속된다. 외부코일(721)의 상단 회선부(722)는 코일-인-코일 스프링(720)의 극단에서 둥근 고리형태로 끝난다. 베이스(724)는 내부 코일(727)을 형성하기 위해서 나선형에서 위로 연장되는 내부루프를 갖는 이중의 둥근 고리형태로 형성된다. 나아가, 포켓에 내장된 스프링(710)은 코일-인-코일 스프링(720)의 외부코일(721)의 상단 회선부(722)에 인접하게 위치한 상단 벽(732)과 코일-인-코일 스프링(720)의 베이스(724)에 인접하게 위치한 하단 벽(734) 및 상단 벽(732)와 하단 벽(734) 사이에 연장되는 측벽(736)을 가지는 신축성 덮개부재(730)를 포함할 수 있다.
이 대표적인 실시예에서, 도3A 내지 도3D를 참조하며 전술한 포켓에 내장된 스프링(210)과 같이, 포켓에 내장된 스프링(710)은 탄소중합체로 구성되며 신축성 덮개부재(730)의 측벽(736)의 중간 구획의 내부표면에 적층되는 인장부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 동시에, 신축성 덮개부재(730) 전체는 비신축성 물질로 구성될 수 있다. 인장부재가 도9A에 나타낸 바와 같이 신축된(stretched) 상태에 도달하도록 하기 위해서 인장부재는 신축성 덮개부재(730)의 측벽(736)에 적층될 때 이미 인장된 상태에 있어야 한다. 도9C와 도9D에서 도시한 바와 같이 포켓에 내장된 스프링(710)이 압축되고 인장부재가 부분적으로 이완됨에 따라 신축성 덮개부재(730)의 놓여있는 측벽(736)의 비신축성 물질은 단단해지거나 주름지기 시작한다. 이러한 방법으로, 이 대표적인 포켓에 내장된 스프링(710)은 코일-인-코일 스프링(720)를 가지는 이점뿐만 아니라 전체적으로 비신축성 물질로 구성된 신축성 덮개부재(730)을 가지는 이점 모두를 제공하며 인장부재는 신축성 덮개부재(730)의 내부표면에 적층된다.
도10을 참조하면, 본 발명에 따라 제조되는 대표적인 매트리스(800)는 도1A 내지 도1D를 참조하며 전술한 적어도 하나 이상의 포켓에 내장된 스프링을 포함한다. 포켓에 내장된 스프링(10)은 매트릭스에 배열되며 포켓에 내장된 스프링(10)의 신축성 덮개부재의 상단 벽은 제 1 지지 표면(또는 수면 표면)을, 포켓에 내장된 스프링(10)의 신축성 덮개부재의 하단 벽은 제 1 지지 표면에 마주보는 제 2 지지 표면을 정의한다. 일반적으로 포켓에 내장된 스프링(10) 각각은 스트링(strings)의 연속으로 배열되며 각각의 스트링은 매트릭스를 형성하기 위하여 나란히 연결된다. 스트링의 상호연결은 용접 또는 접착에 의해 일어난다. 그러나 그러한 상호연결은 클램프 또는 찍찍이(hook-and-loop fasteners) 또는 다른 간편한 방법에 의해서 대체적으로 수행될 수 있다. 매트리스(800)은 제 2 지지 표면에 인접하게 위치한 하부 기초층(860)과 함께 제 1 지지 표면에 인접하게 위치한 상반신 지지층(850)으로 구성된다. 더욱이 측면 패널(870)은 두 층(850,860)의 주변 전체를 두르며 상반신 지지층(850)과 하부 기초층(860)사이에 연장되며 포켓에 내장된 스프링(10)은 완벽하게 둘러 싸여진다.
상반신 지지층(850)은 발포체(foam), 덮개(upholstery), 및/또는 당해 기술분야에서 잘 알려진 부드럽고 신축성 있는 물질로 구성될 수 있다. 더욱이 상반신 지지층(850)은 상반신 지지층(850)의 안정감 또는 지지를 증가시키기 위하여 구성물질을 다층으로 구성할 수 있다.
하부 기초층(860)은 발포체(foam), 덮개(upholstery), 및/또는 당해 기술분야에서 잘 알려진 부드럽고 신축성 있는 물질의 몇몇 조합으로 유사하게 구성될 수 있고 매트리스(800)는 그것이 어느 방향으로 향하고 있어도 기능할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서 하부 기초층(860)은 적어도 하나 이상의 포켓에 내장된 스프링(10)을 지지하기 위해 견고한 부재로 구성될 수 있다.
이 문서 전체에서 다양한 참고 문헌이 언급된다. 이러한 모든 참고 문헌은 본원에 참고문헌으로 포함된다.
통상의 기술자는 본 발명의 교시 또는 이하의 특허청구범위를 벗어나지 않고 추가적인 실시예도 가능하다는 것을 인식할 것이다. 이 상세한 설명, 및 특히 본 명세서에 개시된 대표적인 실시예의 특정 세부 사항은 주로 이해의 명료성을 위해 주어지며, 불필요한 제한은 이로부터 이해되어서는 안되며, 수정은 본 개시 내용을 읽을 때 통상의 기술자에게 명백할 것이며, 청구된 발명의 개념 또는 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 상단 회선부와 상기 상단 회선부와 마주하는 하단 회선부 및 상기 상단 회선부와 상기 하단 회선부 사이의 적어도 하나 이상의 헬리컬 중앙 회선부를 가지는 압축스프링;
    상기 압축스프링의 상기 상단 회선부와 인접하게 위치한 상단 벽, 상기 압축스프링의 상기 하단 회선부와 인접하게 위치한 하단 벽 및 상기 상단 벽에서부터 상기 하단 벽까지 연장되는 측벽을 포함하는 신축성 덮개부재; 및
    상기 신축성 덮개부재에 연결된 인장부재;를 포함하고,
    상기 상단 회선부와 접촉하는 상기 신축성 덮개부재의 상단 벽은 부직포로 구성되고,
    상기 압축스프링은 상기 신축성 덮개부재에 의해서 압축된 상태에 있고,
    상기 인장부재는 신축된 상태로 상기 신축성 덮개부재의 측벽으로 적층되는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 인장부재는 탄성중합체로 구성된 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성중합체는 상기 신축성 덮개부재의 상기 측벽의 전부에 적층되는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성중합체는 라텍스 또는 네오프렌인 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 신축성 덮개부재의 상기 측벽은 부직포로 구성된 적어도 하나 이상의 구획을 포함하는 포켓에 내장된 스프링.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 신축성 덮개부재의 상기 측벽은 신축성 섬유로 구성된 중간구획을 포함하며, 상기 인장부재는 상기 신축성 덮개부재의 상기 측벽의 상기 중간구획에 적층된 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  8. 제 6 항에 있어서 상기 측벽의 상기 구획은 적어도 하나 이상의 인장부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 인장부재는 신축성 섬유로 구성된 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 신축성 덮개부재는 신축성 섬유로 구성된 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 인장부재는 상기 신축성 덮개부재의 상기 상단 벽과 상기 신축성 덮개부재의 하단 벽에 연결되어 상기 인장부재는 상기 신축성 덮개부재의 내부를 통하여 상기 압축스프링의 길이방향의 축을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 인장부재는 신축성 케이블인 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  13. 제 11 항에서, 상기 인장부재는 내장스프링인 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 압축스프링은 상단 회선부와 상기 상단 회선부와 마주하는 하단 회선부를 포함하는 내부코일을 더 포함하며, 상기 내부코일의 상기 하단 회선부는 상기 압축스프링의 상기 하단 회선부와 연속되는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 내부코일은 상기 압축스프링의 비압축된 높이보다 더 작은 비압축된 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 포켓에 내장된 스프링.
  16. 삭제
  17. 적어도 하나 이상의 포켓에 내장된 스프링은 매트릭스에 배열되고 제 1 지지 표면과 상기 제 1 지지 표면에 마주하는 제 2 지지 표면을 정의하는 적어도 하나 이상의 포켓에 내장된 스프링 각각은,
    (a) 상단 회선부와 상기 상단 회선부와 마주하는 하단 회선부를 포함하는 압축 스프링, (b) 상기 압축스프링의 상기 상단 회선부에 인접하게 위치한 상단 벽, 상기 압축스프링의 상기 하단 회선부에 인접하게 위치한 하단 벽, 및 상기 상단 벽에서부터 하단 벽까지 연장되는 측벽을 가지는 신축성 덮개부재 및 (c) 상기 신축성 덮개부재에 연결된 인장부재;를 포함하고,
    상기 상단 회선부와 접촉하는 상기 신축성 덮개부재의 상단 벽은 부직포로 구성되고,
    상기 압축스프링은 상기 신축성 덮개부재에 의해서 압축된 상태에 있고,
    상기 인장부재는 신축된 상태로 상기 신축성 덮개부재의 측벽으로 적층되고,
    상기 제 1 지지 표면에 인접하게 위치한 상반신 지지층;
    상기 제 2 지지 표면에 인접하게 위치한 하부 기초층; 및
    상기 상반신 지지층과 상기 하부 기초층 사이에 연장되는 측면 패널을 포함하는 매트리스.
  18. 제 17 항에 있어서, 각 스프링의 상기 인장부재는 탄성중합체로 구성된 것을 특징으로 하는 매트리스.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 탄성중합체는 각 스프링의 상기 신축성 덮개부재의 상기 측벽의 전부에 적층되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 탄성중합체는 라텍스 또는 네오프렌인 것을 특징으로 하는 매트리스.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11033114B2 (en) 2015-12-17 2021-06-15 Sealy Technology, Llc Coil-in-coil spring with variable loading response and mattresses including the same
US11051631B2 (en) 2016-01-21 2021-07-06 Sealy Technology, Llc Coil-in-coil springs with non-linear loading responses and mattresses including the same
US11076705B2 (en) 2014-05-30 2021-08-03 Sealy Technology, Llc Spring core with integrated cushioning layer

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102070175B1 (ko) 2015-06-05 2020-01-28 실리 테크놀로지 엘엘씨 비선형 스프링과 이를 포함하는 매트리스
SE539823C2 (en) * 2015-07-03 2017-12-12 You Bed Ab Furniture device with adjustable firmness
GB201604040D0 (en) * 2016-03-09 2016-04-20 Harrison Spinks Components Ltd Apparatus and method for making a resilient unit
DE102016119742A1 (de) * 2016-10-17 2018-04-19 Agro Holding Gmbh Taschenfederkern und Verfahren zur Herstellung des Taschenfederkerns
US11480228B2 (en) 2016-12-15 2022-10-25 Sealy Technology, Llc Open coil spring assemblies
GB201708635D0 (en) * 2017-05-31 2017-07-12 Hs Products Ltd Pocketed spring unit and method manufacture
US10206515B1 (en) * 2017-09-20 2019-02-19 L&P Property Management Company Pocketed spring assembly
WO2019092010A1 (en) 2017-11-09 2019-05-16 Ikea Supply Ag Spring core
US11013340B2 (en) * 2018-05-23 2021-05-25 L&P Property Management Company Pocketed spring assembly having dimensionally stabilizing substrate
WO2020233802A1 (de) * 2019-05-21 2020-11-26 Creed Gmbh Möbelvorrichtung für ein möbelstück
CN112674543A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 厦门新技术集成有限公司 用于家具的弹性模块和弹性垫

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523916A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 シーリー テクノロジー エルエルシー コイルインコイルスプリングおよびインナースプリング

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1434653A (en) * 1922-06-07 1922-11-07 Fiss David Spring cushion
US1531547A (en) * 1923-12-20 1925-03-31 Charles Z Edelson Mattress
US1804821A (en) * 1929-07-05 1931-05-12 L A Young Spring & Wire Corp Spring structure
US2059655A (en) * 1934-05-04 1936-11-03 Reynolds Spring Co Upholstering device for cushions
GB586757A (en) 1944-06-23 1947-03-31 John Dale Boyd Improvements in or relating to springs for use in bedding and upholstery and the like
GB586765A (en) * 1944-08-24 1947-03-31 John Dale Boyd Improvements in or relating to spring interior mattresses, divans, upholstered basesor mattress supports, loose seats and the like
US3031690A (en) * 1959-03-12 1962-05-01 Ramsay George Samuel Upholstery construction
US3608107A (en) * 1969-09-24 1971-09-28 Boris Kentor Mattress spring with adjustable firmness
US3833952A (en) * 1973-01-18 1974-09-10 Us Navy Nonlinear energy absorption system
JPS5377108U (ko) * 1976-11-29 1978-06-27
US4439977A (en) 1977-05-05 1984-04-03 Simmons U.S.A. Corporation Method and apparatus for making a series of pocketed coil springs
CH658778A5 (de) 1982-06-28 1986-12-15 Spuehl Ag Federkern fuer eine matratze.
US4578834A (en) 1984-03-09 1986-04-01 Simmons U.S.A. Corporation Innerspring construction
US5467489A (en) * 1994-01-21 1995-11-21 Cchen; Cchung-Pao Air permeable cushion
DE19637933C1 (de) 1996-09-17 1998-01-02 Ferdinand Baumjohann Rahmen für Liege- oder Sitzmöbel
GB9625616D0 (en) * 1996-12-10 1997-01-29 Harrison Bedding Limited A Pocketted springs
US5924681A (en) 1997-08-26 1999-07-20 L&P Property Management Company Preloaded spring assembly
FR2799622A1 (fr) 1999-10-18 2001-04-20 Oniris Sa Matelas a ressorts ensaches
US6260223B1 (en) 1999-12-15 2001-07-17 Leggett & Platt, Incorporated Pocketed coil spring units
NL1017038C2 (nl) * 2001-01-05 2002-07-15 Beter Bed Holding N V Matras, voorzien van veerorganen, zoals spiraalveren.
US6966091B2 (en) 2002-11-27 2005-11-22 Barber Manufacturing Company, Inc. Coil innerspring assembly having varying degrees of firmness
US6883196B2 (en) 2002-11-27 2005-04-26 Barber Manufacturing Company, Inc. Encased coil innerspring assembly
US7185379B2 (en) 2003-03-28 2007-03-06 Sealy Technology Llc Foam encased innerspring with internal foam components (triple case)
US6996865B2 (en) * 2003-05-23 2006-02-14 Sabin Jeffrey M Mattress structure
JP2005110851A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Atex:Kk マット
SE526926C2 (sv) 2004-04-26 2005-11-22 Stjernfjaedrar Ab Ändseparerad pocketmadrass samt metod och anordning för tillverkande av densamma
US7640611B1 (en) 2005-01-25 2010-01-05 Kluft Earl S Mattress design
SE530333C2 (sv) 2007-01-12 2008-05-06 Stjernfjaedrar Ab En pocketfjädermadrass samt en metod och anordning för tillverkande av densamma
HUE035363T2 (en) * 2007-08-24 2018-05-02 Kangaroo Demir Celik Imalat Dis Ticaret Ltd Sti Suspension bag spring system
US7805790B2 (en) 2008-01-18 2010-10-05 Sealy Technology Llc Foam springs and innerspring combinations for mattresses
US8932692B2 (en) * 2008-10-03 2015-01-13 Edizone, Llc Cushions comprising deformable members and related methods
JP5227243B2 (ja) * 2009-04-23 2013-07-03 株式会社ニトリホールディングス マットレス
AT509316B1 (de) 2010-09-23 2011-08-15 Helmut Ofner Federkörper aus kunststoff, insbesondere zur verwendung in schaumstoff- oder latexmatratzen oder dergleichen
JP5722640B2 (ja) 2011-01-17 2015-05-27 株式会社Uacj 凹凸部を有する板材並びにそれを用いた車両パネル及び積層構造体
CA2835841A1 (en) 2011-05-12 2012-11-15 Sealy Technology, Llc Tension relief foam and mattress constructions
US8714531B2 (en) * 2011-09-20 2014-05-06 Otis Bed Manufacturing Company, Inc. Telescoping spring assembly for mattresses and the like
US9386861B2 (en) * 2011-09-20 2016-07-12 Otis Bed Manufacturing Company, Inc. Telescoping spring assembly for mattresses and the like
MX2011010467A (es) 2011-10-04 2013-04-22 Leon Blanga Cohen Resortes revestidos y colchon fabricado con los mismos.
CN202525640U (zh) * 2012-03-19 2012-11-14 浙江喜尔登床垫有限公司 一种健康舒适型床垫
AU2014236431B2 (en) * 2013-03-14 2018-06-07 Sealy Technology, Llc Encased asymmetric coil innersprings with alternating coil spring orientations
KR20140120104A (ko) 2013-04-02 2014-10-13 (주) 비엠비 쿠션 성능이 향상된 포켓스프링 매트리스
EP2801297A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-12 You Bed AB Furniture device with adjustable firmness
US9370252B2 (en) 2014-06-17 2016-06-21 L&P Property Management Company Pocketed spring assembly
US11058227B2 (en) * 2015-04-23 2021-07-13 Sealy Technology, Llc Systems and methods for adjusting the firmness and profile of a mattress assembly
KR102070175B1 (ko) 2015-06-05 2020-01-28 실리 테크놀로지 엘엘씨 비선형 스프링과 이를 포함하는 매트리스
SE539823C2 (en) * 2015-07-03 2017-12-12 You Bed Ab Furniture device with adjustable firmness
AU2016303392A1 (en) * 2015-08-03 2018-02-22 Bedgear, Llc Customizable mattress
US10076193B2 (en) 2016-03-07 2018-09-18 L&P Property Management Company Multi-layered impermeable fabric for use in pocketed spring assembly
AU2017284082A1 (en) 2016-06-08 2019-01-03 Bedgear, Llc Independent suspension spring assembly

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523916A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 シーリー テクノロジー エルエルシー コイルインコイルスプリングおよびインナースプリング

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11076705B2 (en) 2014-05-30 2021-08-03 Sealy Technology, Llc Spring core with integrated cushioning layer
US11033114B2 (en) 2015-12-17 2021-06-15 Sealy Technology, Llc Coil-in-coil spring with variable loading response and mattresses including the same
US11051631B2 (en) 2016-01-21 2021-07-06 Sealy Technology, Llc Coil-in-coil springs with non-linear loading responses and mattresses including the same

Also Published As

Publication number Publication date
MX2017015401A (es) 2018-06-19
AU2015396842A1 (en) 2017-12-14
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ES2897572T3 (es) 2022-03-01
US20200245778A1 (en) 2020-08-06
CA2988071C (en) 2020-03-31
EP3302179A4 (en) 2019-01-23
US10986935B2 (en) 2021-04-27
BR122021011053B1 (pt) 2022-07-12
US10905246B2 (en) 2021-02-02
ZA201707640B (en) 2019-06-26
CN108243604A (zh) 2018-07-03
JP6811730B2 (ja) 2021-01-13
IL256057B (en) 2022-06-01

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