(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーからスプリングを形成し、これらスプリングをマットレスに挿入するための装置であり、
ａ）コイルスプリングを圧縮し、これらスプリングをポケット布に挿入し、そして、この布内でスプリングをシールしてポケットに入ったコイルスプリングを提供する挿入集合体と、
ｂ）ワイヤーをコイルスプリングに成形するコイル成形集合体とを具備し、このコイル成形集合体は、
フレームと、
このフレームに回転可能に装着された下供給ロールシャフトと、
この下供給ロールシャフトに装着された下供給ロールと、
前記フレームに回転並びに旋回可能に装着された上供給ロールシャフトと、
この上供給ロールシャフトに装着された上供給ロールであり、上供給ロールと下供給ロールとが第１の相対位置にあるときに、上供給ロールと下供給ロールとがこれらの間にワイヤーを挟み、また、上供給ロールと下供給ロールとが第１の相対位置から第２の相対位置に移動されるときに、ワイヤーを解放するように、上供給ロールは下供給ロールに関連して位置付けられていると、
上供給ロールと下供給ロールとが前記第１の相対位置にあるときに、ワイヤーは下供給ロールシャフトの回転に直接比例した速度で供給されるように、前記上供給ロールシャフトと、下供給ロールシャフトとを回転させる手段と、
前記上供給ロールシャフトと下供給ロールシャフトとを周期的に接離させて、上供給ロールと下供給ロールとが前記第１の相対位置で接近するように、そして第２の相対位置で離れるように対応してもたらされて、これら供給ロール間に位置するワイヤーを対応して挟みまた解放するように構成された集合体と、
前記下供給ロールシャフトに着脱可能に装着された第１の交換ギアと、
前記フレームに回転可能に装着されたジャッキシャフトと、
このジャッキシャフトに着脱可能に装着された第２の交換ギアと、
前記フレームに回転可能に装着されたブルギアと、
前記上供給ロールと下供給ロールによるワイヤーの挟みと解除とを、前記ブルギアの回転に同期させるワイヤー供給集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記ワイヤーを切断するワイヤー切断集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記ワイヤーを曲げて所定の直径のコイルを形成するワイヤー成形集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記コイルを広げるコイルスプレッダー集合体と、
前記フレームに回転可能に装着され、前記ブルギアの回転速度と直接比例した速度で回転駆動されるタイミングシャフトを有し、このタイミングシャフトは、コイルの圧縮、挿入並びにシールがこのタイミングシャフトと同期されるように前記一連の集合体にタイミング信号を与えるようになっているタイミングシャフト集合体とを具備し、
前記交換ギアの夫々は、ワイヤーの供給が前記ブルギアの所望の回転速度に対応するように変更され得るように選定並びに交換可能である装置。
【請求項２】
前記タイミングシャフト集合体は、前記圧縮、挿入並びにシール工程を初めさせるように圧縮空気と関連した信号を生じさせる複数のカムとトリガーとを有する請求項１の装置。
【請求項３】
前記タイミングシャフトは、前記ブルギアと同じ回転速度で駆動される請求項１の装置。
【請求項４】
前記タイミングシャフトは、前記ブルギアと同じ回転速度で駆動される請求項２の装置。
【請求項５】
前記上供給ロールと下供給ロールの夫々は、各々が実質的に真っ直ぐな部分を有する側面を備えた環状Ｖ字溝を具備する請求項１の装置。
【請求項６】
前記上供給ロールと下供給ロールの夫々は、各々が実質的に真っ直ぐな部分を有する側面を備えた環状Ｖ字溝を具備する請求項４の装置。
【請求項７】
前記ブルギアは、前記下供給ロールシャフトに回転可能に装着されている請求項１の装置。
【請求項８】
前記コイルスプレッダー集合体は、前記ブルギアに固定され、前記第１並びに第２の交換ギアと交換可能である交換可能なスプレッダーカムを有する請求項１の装置。
【請求項９】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は50ないし70である請求項１の装置。
【請求項１０】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は55ないし65である請求項１の装置。
【請求項１１】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は52ないし68である請求項１の装置。
【請求項１２】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は54ないし66である請求項１の装置。
【請求項１３】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は56ないし62である請求項１の装置。
【請求項１４】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は66ないし54である請求項１の装置。
【請求項１５】
ワイヤーからスプリングを形成するための装置であり、
フレームと、
このフレームに回転可能に装着された下供給ロールシャフトと、
この下供給ロールシャフトに装着された下供給ロールと、
前記フレームに回転並びに旋回可能に装着された上供給ロールシャフトと、
この上供給ロールシャフトに装着された上供給ロールであり、上供給ロールと下供給ロールとが第１の相対位置にあるときに、上供給ロールと下供給ロールとがこれらの間にワイヤーを挟み、また、上供給ロールと下供給ロールとが第１の相対位置から第２の相対位置に移動されるときに、ワイヤーを解放するように、上供給ロールは下供給ロールに関連して位置付けられていると、
上供給ロールと下供給ロールとが前記第１の相対位置にあるときに、ワイヤーは下供給ロールシャフトの回転に直接比例した速度で供給されるように、前記上供給ロールシャフトと、下供給ロールシャフトとを回転させる手段と、
前記上供給ロールシャフトと下供給ロールシャフトとを周期的に接離させて、上供給ロールと下供給ロートとが前記第１の相対位置で接近するように、そして第２の相対位置で離れるように対応してもたらされて、これら供給ロール間に位置するワイヤーを対応して挟みまた解放するように構成された集合体と、
前記下供給ロールシャフトに着脱可能に装着された第１の交換ギアと、
前記フレームに回転可能に装着されたジャッキシャフトと、
このジャッキシャフトに着脱可能に装着された第２の交換ギアと、
前記フレームに回転可能に装着されたブルギアと、
前記上供給ロールと下供給ロールによるワイヤーの挟みと解除とを、前記ブルギアの回転に同期させるワイヤー供給集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記ワイヤーを切断するワイヤー切断集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記ワイヤーを曲げて所定の直径のコイルを形成するワイヤー成形集合体と、
前記ブルギアの回転に同期した周期で、前記コイルを広げるコイルスプレッター集合体と、
前記フレームに回転可能に装着され、前記ブルギアの回転速度と直接比例した速度で回転駆動されるタイミングシャフトを有するタイミングシャフト集合体とを具備し、
前記交換ギアの夫々は、ワイヤーの供給が前記ブルギアの所望の回転速度に対応するように変更され得るように選定並びに交換可能である装置。
【請求項１６】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は50ないし70である請求項15の装置。
【請求項１７】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は55ないし65である請求項15の装置。
【請求項１８】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は56ないし62である請求項15の装置。
【請求項１９】
前記第２の交換ギアの歯に対する第１の交換ギアの歯の比は66ないし54である請求項15の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般的にマットレス並びにボックススプリングの製造に関し、特に、ポケットコイル、即ち、マーシャル形式の構造で使用されるスプリングの製造に関する。
発明の背景
従来技術において、ワイヤーからスプリングを形成し、それらスプリングをポケットが形成された、いわゆるマーシャル形式のコイルの糸間に挿入することが知られている。このような構造の例は、（参照文献として包含させる）米国特許No.4,234,983並びに4,986,518に開示されている。また、このような構造体を提供するための方法並びに装置は、（参照文献として包含させる）米国特許No.4,439,977並びに4,854,023に開示されている。ときどきポケットに入れられるコイルスプリングと呼ばれるこの細長い構造体は、（参照文献として包含させる）米国特許No.4,566,926並びに4,578,934に開示されている内部スプリング構造体へと組み立てられ得る。
上記発明は有効ではあるが、マットレスの好みの認識されている多様性を有する購買者を満足させるようにサイズ並びにコイルの高さに多様性のある内部スプリング構造体を提供するための方法並びに装置が必要であることが認識されている。店卸しの費用を最小にし、また本当に“必要として”製造された製品を提供するために、内部スプリング構造体のサイズに多様性を持たせることができるような単一の製造方法が必要であることが認識されている。これを達成するために、異なるワイヤー長、スプリング長、並びにスプリング幅を有するスプリングを、変更の困難性を最小にして製造することの可能なスプリング製造装置が必要であることが認識されている。
発明の概要
本発明は、最適のスプリングサイズを生産率に与える、内部スプリング構造体のためのスプリングを製造するための装置を提供することにより、従来における要望を解決することができる。これは、特別のスプリングサイズに対応して、交換可能で適合できる交換ギア並びにスプレッダー（広げ）カムを提供することにより、部分的に達成される。
かくして、本発明の目的は、改良されたマットレス構造体を提供することである。
本発明の他の目的は、マットレスを製造するための改良された方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、駆動するのにコスト効率の良い、マットレスを製造するための改良された装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、動作が簡単な、マットレスを製造するための改良された装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、他の製造装置と共に容器に受け入れられる、マットレスを製造するための改良された装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、動作において信頼性のある、マットレスを製造するための改良された装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、操作者の監視が最小で動作し得る、マットレスを製造するための改良された装置を提供することである。
本発明の他の目的、態様、並びに効果は、図面並びに請求の範囲と関連して、以下に詳述する本発明の好ましい実施の形態に基づいて明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係わるワイヤー成形装置を左前方から見た図である。
図２は、従来のバワー伝達設計の説明図である。
図３は、本発明に係わるバワー伝達設計の説明図である。
図４は、図１の装置の一部を示す分離図である。
図５は、上ワイヤー供給ロール集合体を示す分離図である。
図６は、下ワイヤー供給ロール集合体を示す分離図である。
図７は、ワイヤー伸ばし集合体を示す分離図である。
図８は、上もしくは下供給ロールの断面を示す分離図である。
図９は、間にワイヤーが挿入された上並びに下供給ロールの断面を示す分離図である。
図10は、図１に示す装置により成形されたコイルを示す図である。
図11は、図１に示す装置により成形されたコイルの側面図である。
図12は、上供給ロールシャフトのスライド前ベアリングとブルギアとの間の結合を示す図である。
図13は、供給ロール間を通ってスプリングに曲げられるワイヤーを示す図である。
図14は、ブルギアとコイル直径設定ローラとの間の結合を示す分離図である。
図15は、ブルギアとスプレッダー（広げ）バーとの間の結合を示す分離図である。
図16は、ブルギアとワイヤー切断ナイフとの間の結合を示す分離図である。
図17は、本発明のもとで可能な種々の変更ギア比を示す図である。
図18A並びに18Bは、異なる変更ギア比の使用による変化する異なる方法を説明するための図である。
図19は、ポケットコイルの図である。
図20は、内部スプリング構造体の図である。
図21は、ポケットコイル組み立てマシンの図である。
好ましい実施の形態の詳細な説明
幾つかの図において、同一部材は同一符号を付して以下に図面を参照して説明する。
一般的な構成並びに動作
本発明に係わる方法並びに装置の一般的な動作を説明する。図１において、ワイヤーは、ワイヤースプール（図示せず）より引き出され、ワイヤー伸ばしステーション70を通ることにより真っ直ぐにされる。ワイヤーは、２つの互いに共同する上並びに下ワイヤー供給ロール44,24により搬送される。これらロールは、ワイヤーを選定された距離を掴んで搬送するように周期的に組み合わされる。そして、ワイヤーは、図10並びに11に示すような最終のワイヤースプリングになるように曲げられて切断される。図３に示すように、下供給ロール24に装着された第１並びに第２の交換ギア29,51とジャッキシャフト52とは、各ワイヤー成形サイクル当たりの調節、即ち、ワイヤーの搬送を可能にする。これは、図２に示す従来のシステムとは異なる。
特別に構成並びに動作
この説明のために、スプリング成形装置10は、“前”、“後ろ”、“左”、“右”側を有し、そして、軸“X"、“Y"、“Z"からなる３つの互いに直交する軸（図１を参照）を有するように考えられる。動作において、スプリング成形装置は、観察者が装置の前を見る場合には、操作者は、右から左へと、そして“Y"軸に沿ってマシン中に搬送される最初のワイヤーを見、成形されたスプリングが観察者にむかう道並びに“Z"軸に沿って存在するであろうことが理解されよう。
一般的なパワー伝達
特に、図３並びに４に示すように、パワーは、電気モータとギアボックスとの集合体12もしくは他のパワー源により供給される。チエーン14は、電気モータに装着されたスプロケット13から、下供給ロールシャフト22の一端近くに装着された下供給ロールシャフトスプロケット16にパワーを伝達する。この下供給ロールシャフト22は、下供給ロールシャフト集合体20の一部である。また、この下供給ロールシャフト22は、良く知られているようなベアリングによりフレーム20に回転可能に装着されており、また、好ましくは、フレーム11に対し、そして“Z"軸に実質的に沿う固定回転軸を有する。
交換ギア29は、下供給ロールシャフト22の後端近くに固定されている。このギア29は、ジャッキシャフト52に固定された交換ギア51を駆動する。このジャッキシャフト52は、“Z"軸に実質的に沿うようにして、代表的なベアリングによりジャッキシャフトハウジング55に回転可能に装着されている。このジャッキシャフトハウジング55はフレーム11に固定されている。
ピニオンギア53は、ジャッキシャフト52の前端近くに固定されている。このピニオンギア53は、下供給ロールシャフト22にベアリングにより回転可能に装着されたブルギア23を駆動する。このブルギア23は下供給ロールシャフト22には固定されていないけれど、下供給ロールシャフト22に対して回転可能となっていることは非常に重要である。
後で詳述するように、ブルギア23は、ブルギア23のタイミングがワイヤー搬送、スプリング成形、スプリング切断、並びに他の駆動のタイミングを決定する、タイミング装置の形態として働く。
上供給ロールシャフト集合体
図3,5,6に示すように上供給ロールシャフト42は、１対のベアリングによりフレーム11に回転可能に装着されている。これらベアリングは、後で詳述するように、シャフトとの僅かの旋回を可能にする。パワーは、下並びに上供給ロールシャフト22,24の後端に夫々固定された相互作用スプロケット21,41により、下供給ロールシャフト22から上供給ロールシャフト42に伝達される。
前記上供給ロールシャフト42の前端近くに上供給ロール44が固定されている。後で詳述するように、上供給ロールシャフト42は上方に周期的に旋回されて、上供給ロール44を下供給ロール24から離れるように上方に移動させる。この結果、これら２つのロールが回転していても、これらロール間のギャップは、ロールによりワイヤーを挟むことを妨げる。しかし、上供給ロールシャフトが“下”位置にある場合には、供給ロールは互いに共同して、これらの間にワイヤーを掴み、即ち、“挟み”、後の成形並びに切断のためにワイヤーを搬送する。
下供給ロールシャフト集合体
特に、図６に示すように、下供給ロールシャフト集合体20は、下供給ロールシャフト22と、この下供給ロールシャフト22に固定されたワイヤー供給ロール24と、１対のベアリング28と、中にベアリングを備えたブルギア23と、このブルギア23に固定されたスプレッダーカム25と、ブルギア23に固定された固定ワイヤー供給カム26と、ブルギア23に調節可能に装着された移動可能なワイヤー供給カム27と、ブルギア23の前面に装着された切断ナイフドライバー28と、ブルギアの後側に近接して装着されたタイミングギア（図示せず）とを具備する。このタイミングギアは、コイルの圧縮、布ポケットへのコイルの挿入、ポケット布の縫製を含むスプリング成形の後の種々の空圧により駆動されるプロセスのタイミングを制御するタイミングシャフト83（図14を参照）を駆動する。かくして、これら空圧動作のタイミングは、ブルギアの速度に依存することがわかるであろう。
下供給ロールシャフト22は、固定フレーム11に回転可能に装着されている。
ワイヤーの供給
スプリングを成形するのに使用されるワイヤーは、代表的にはばね線である。ワイヤーの１つの形式は、１平方インチ当たり270,000〜290,000ポンドの引張り強さ特性を有する室内装飾用のワイヤー（upholstery  wire）である。
伸ばし機
図７に示すように、ワイヤー伸ばし集合体70は、ワイヤー伸ばしフレーム71と、５つの伸ばしローラ72とを具備する。各ローラ72は、ワイヤー伸ばしフレーム71に対して摺動可能な、対応するローラブロック75に装着されている。ワイヤー伸ばしフレーム71への対応するローラブロック75の調節並びに固定は、対応するローラスタッド73により果たされる。理解され得るように、伸ばしローラ72相互の相対位置付けは、スプール状のロールから引き出されるワイヤーを、コイル成形や切断の前に、操作者が伸ばすことを可能にする。
Ｖ−溝付きロール
上述したように、２つの供給ロール24,44は、ワイヤーを挟んで搬送する。図12に示すように、２つのＶ字状の溝がロール24,44の夫々に形成されている。図８には、各供給ロールの２つの溝の一方の断面領域が示されている。図９に示すように、溝のＶ字状の断面は、異なるゲージのワイヤーを使用することを可能にしている。図９に示す２つのゲージは0.086"並びに0.056"の直径である。２つの溝は各ロールに形成されて、一方の溝が摩耗した場合にローラ相互を交換可能にしている。１つのロールに１つの溝のみが使用中には利用される。
摺動する上前ベアリング集合体
図１並びに12に示す上前ベアリング集合体30は、上供給ロールシャフト42の前端が持ち上げられて、上供給ロール44が下供給ロール24に対して上昇し、これらの間で掴まれるワイヤーの選択的な搬送を可能にするような機能を奏する。
この上前ベアリング集合体30は、中にローラベアリングが装着された摺動可能なベアリングブロック31を有する。このベアリングブロック31は、ほぼ垂直な軸に沿って、フレーム11に摺動可能に装着されている。また、このベアリングブロックは、このブロックが“上”位置に付勢されるようにスプリングにより負荷がかけられている。この位置では、ワイヤーは２つの供給ロールにより掴まれない。
前記ベアリングブロック31は、２つのロールによりワイヤーが周期的に搬送され得るように“下”位置に周期的に移動される。この移動は、１対のワイヤー供給カム26,27により果たされる。これらカムは、ブルギア（図12には示されていない）に固定されており、下供給ロールシャフト22に対してブルギア23と共に回転され得る。これらワイヤー供給カムは、固定ワイヤー供給カム26と可動ワイヤー供給カム27とにより構成されている。これらカムは両者とも、単一のローラ部材32のための回転路を与える。このローラ部材は、カムに対してスプリングで付勢されており、後で詳述するように、ローラ部材の上下の移動を可能にしている。
前記ローラ部材32は、細長い旋回アーム33の後端に、ほぼ水平軸に沿って回転可能に装着されている。この旋回アーム33は、ピボット点34の所で、ほぼ水平な軸に沿ってフレーム11に対して旋回可能に装着されている。この細長い旋回アーム33の前端は、上前ベアリングブロック31に取着され、この結果、ローラ部材32の下方の移動は（上供給ロールと同様に）ベアリングブロック31の上方への移動に変換される。
固定並びに可動カム26,27は、実質的に同じ形状をしている。前（固定）カム26の機能は、カム従動子32を上位置（ワイヤーを搬送しない）から下位置（ワイヤーを搬送する）へ移動させることであり、これは、カム従動子をカム26の高い側よりも上昇させることにより達成される。そして、このカム従動子は、カム27の高さ側に通され、ここで可動カム27の位置に依存して最終的には下降される。
図示するように、球ベアリングが、上並びに下供給ロールシャフトの後ろと、下供給ロールシャフトの前とに使用されている。
ワイヤー成形
図13に示すように、ワイヤー15はワイヤー供給ロール44,24から、ワイヤーのための一致して位置付けるガイドとして機能する成形チューブ17に送られる。そして、ワイヤーは、曲げローラ81により下方に湾曲される。このローラ81は、直径設定（ダイアメター）ローラ81として知られている。後で詳述するように、この機能は長手方向に沿って変化する、コイルスプリングの“ダイアメター（直径）”を規定する。
ダイアメターローラ81により曲げられた後に、ワイヤーはスプレッダーカム91の横に沿って進む。このカム91は、後で詳述するように、“Z"方向に沿うほぼ水平な軸に沿って移動可能である。スプレッダーカム91から前方に移動されるのに応じて、コイルスプリングの巻線は広げられる。図10並びに11に示すようなコイルスプリングにおいては、スプレッダーの巻線は、両端よりも中心で広げられている。
コイルダイアメター集合体80
図10並びに11に示すようなコイルスプリングにおいて、中心におけるコイルの直径は両端よりも大きい。このために、この方向での曲げ量が変化されている。コイルダイアメター集合体80は、ワイヤーに曲げ作用を果たし、製造されるスプリングの（両端並びに中心での）幅を決定する。
図14を参照して、コイルダイアメター集合体80の構造と作用とを説明する。パワーとタイミングとは、テークオフギア82を駆動するタイミングギア（図示されておらず、ブルギアの後部に装着されている）により得られる。このテイクオフギアは、タイミングシャフト83の後端に固定されており、このシャフトは、既知のようにベアリングによりフレーム11に対して“Z"方向に沿って回転可能に装着されている。
１対のカム84,85が、タイミングシャフトに調節可能に装着されている。これらカムは、カム従動子86と係合し、このカム従動子は旋回バー87に回転可能に装着されている。この旋回バーは、“Z"方向に平行な垂直“前から後ろ”旋回軸にほぼ沿ってフレーム11に旋回可能に装着されている。カム従動子86が先行カムにより上下に移動されると、旋回バー87は、また上下に旋回される。
前記旋回バー87の上面にはチャンネルが形成されており、このチャンネルには摺動ベアリング部材88が摺動可能に挿入されている。また、このベアリング部材には、ハンドル89を有する調節ねじの下端が挿入されている。ブロック76には、この調節ねじが貫挿され、これのほぼ真ん中と螺合している。また、このブロック76は、旋回ブロック78に固定された傾斜ロッド77に固定されている。この旋回ブロックは、コイルダイアメターシャフト79の後端近くに固定されている。このコイルダイアメターシャフト79は、（既知のように）ベアリングにより、“Z"方向に沿う軸に沿って回転可能にフレーム11に装着されている。
カム装着部材75は、コイルダイアメターシャフト79に、これの前部で固定されている。この部材は、“Z"方向に沿うほぼ垂直な軸に沿って旋回して、これに回転可能に装着されたコイルダイアメターローラ81を、（直径が小さくなるようにワイヤーを大きく曲げる）“最内”位置と、（直径が大きくなるようにワイヤーを小さく曲げる）“最外”位置との間の種々の曲げ位置に移動させる。スプリング74は、このローラを“最外”位置方向に付勢する。
コイルスプレッダー（広げ）集合体
コイルスプレッダー集合体90は、コイルスプリングの長さを決定する助けとなるワイヤーへの変化する曲げ機能を果たす。図10並びに11を参照して、スプリングの上並びに下端８で充分で完全な巻線を有するコイルスプリングを提供することが度々望まれ、これは、スプリングが平坦面の上に置かれる場合に特に望まれる、ことが理解できよう。しかし、スプリングの中心９では、オーバラップしないことが、スプリングがからまったり“引っ掛かったり”しないようにするために望まれる。このために、このような形状となるようにワイヤーに可変の曲げ作用をすることが望ましいことが、理解できよう。
図14並びに15を参照して、“Z"方向に沿うスプレッダーバー92の移動を次に説明する。前述したように、交換可能なスプレッダーカム25は、ブルギアに固定されており、下供給ロールシャフト22に対してブルギアと共に回転される。スプレッダーカム91が回転するのに従って、これは１対のスプレッダーカム従動子94,95と係合する。これらカム従動子は、旋回スプレッダーリンク96の中間部に装着されている。理解されるように、これらカム従動子が、スプレッダーカム91により係合したり解除したりするのに従って、スプレッダーバー92は、夫々内方並びに外方に動かされてスプリングを広げる作用をスプリングに及ぼす。
特に、図15に示すように、旋回スプレッダーリンク96の“右”端は、ボールジョイント集合体97に取着されており、この集合体は、前後に調節可能な調節ブロック98に装着されており、この結果、旋回スプレッダーリンクの垂直旋回点が前後方向に移動され得る。
旋回スプレッダーリンクの“左”端112は、矩形の断面になるように狭くなって、横方向のスロット111内に適合している。このスロットは、細長いスプレッダーシャフト110を貫通している。このシャフト110は、ブッシィング（図示せず）によりフレーム11に摺動可能に装着されており、この結果、シャフトは、“Z"方向に沿うこれの長軸に沿って摺動し得る。前記スプレッダーバー92は、マウントによりシャフト110の前端に装着されている。スプレッダーシャフト110は、これの引っ込んだ離れ位置に、引張りスプリング113によりばね付勢されている。
理解され得るように、スプレッダーカムが２つのカム従動子と係合するのに従って、リンク96はこれの右端に対して旋回し、また、左端112は、シャフト110が“Z"方向に沿って（カム25の押し動作により）前方に、また（スプリング113の引張り力により）後方に移動するのを可能にする。この作用により、スプレッダーバー92も同様に（より広がるように）前方に、また（狭い広がりもしくは広がりがないように）後方に押圧される。
２つのカム従動子の使用は、広く、調節可能で“効果的なカム従動子面”を果たして、２つのカム従動子94,95の互いの旋回リンク96に沿う相対的移動により、カム従動機能の調節を可能としている。この実施の形態ではスプレッダーカム25は調節可能ではないが、特別な対の交換ギアと対応する異なる形状のカムに変更され得る。しかし、後で詳述するように、別のスプリングの形状に対応する別のカム形状を与えるように変更されるときにはスプレッダーカムを変更する必要があるので、スプレッダーカムは取り換えられ得る。シールド67（図１に示す）が、フレームに固定されて、ワイヤーの第２の巻線をスプレッダーバーの道の外に移動させる。
しかし、後で詳述するように、スプレッダーカムは変更され得、そして、別のスプリングの形状を与えるように変更されるときにはスプレッダーカムを変更する必要がある。
ワイヤーの切断
図16を参照して、ワイヤーの切断プロセスを説明する。前述したように、切断ナイフカム（ドライバー）28が、ブルギアの前面に装着されている。この切断ナイフカム28は、スプリングにより付勢された切断ナイフシャフト101の後端と周期的に接触し、装置を通るワイヤーを切断ナイフ102により切断させる。このワイヤーの切断の後、スプリングは、シャフトをこれの“引かれた”位置へ戻るように付勢する。
関連装置
図21はポケット装置を示し、これは、装置10で形成されたコイルを受けて、コイルスプリングを、ポケットに入ったコイルスプリングが図19並びに20に示すように提供されるように、ポケット材中に位置させる。そして、糸が、図20に示すような内スプリング構造体を形成するように、互いに接続される。このようなプロセスは、（参照文献として包含させる）米国特許No.4,234,983と,4,439,977と、4,566,926と、4,578,834と4,854,023とに開示されている。
タイミング
好ましい実施の形態において、タイミングシャフトは、対応するスイッチと夫々係合するカムを有する。各スイッチは、本発明の全ての部分に特別の形態の作用をおこなわさせる。好ましい実施の形態において、スイッチはエアーバルブを開閉して、加圧エアーによるこれらの作用の駆動もしくは制御を流体圧的に果たさせる。
１つの作用は、下流側にコイルのばね圧縮の作用である。コイルを布のポケット中に挿入するためには、コイルを圧縮することが度々必要である。
１つの作用は、ポケット中への圧縮コイルの挿入作用である。
１つの作用は、コイルのポケットを提供するように熱接着もしくは他の方法の作用である。
１つの作用は、コイルが挿入された後のポケット布の割当て（index）の作用である。
かくして、コイル圧縮、コイル挿入、布接着、並びに布割当ての工程が、タイミングシャフトの回転に応答して、全てタイミングが取られることが分かるであろう。このために、交換ギアの使用は、これら工程が生じる所定の速度に対してワイヤーを供給するように変更され得ることが理解できよう。本発明に係わる種々のプロセスの相対的タイミングは図18A並びに18Bに示され、後で詳述される。
交換ギア比とスプレッダーギアの変更
前述したように、交換ギアは、適合した対のものに変更され得る。各対は、交換ギアと取り換えられる、特に関連したスプレッダーカム25により達成される。
図17は、使用され得る交換ギアの異なる比を示す。
“基本比のピニオン／ブルギア”と表示された１番目の欄は、ピニオンとブルギアとの間の回転比で、ブルギアの１回転当たりピニオンギアの３回転を示す。
“Ｊ′シャフトギア、駆動−従動”と表示された２番目の欄は、２つの交換ギアの歯数を示す。例えば、第１のラインで、下供給ロールシャフトに装着された交換ギアは50の歯を有し、ジャッキシャフトに装着された交換ギアは70の歯を有する。ブルギアの回転に対する下供給ロールシャフトの回転の比（スプリング成形装置の動作サイクル）は1.4/1.0であり、“Ｊ′シャフト比”と表示された次の欄に記されている。次の欄に表示された“全比”は、下供給ロールシャフトがブルギアに対して回転する比である。最初の例を考慮すると、下供給ロールシャフトはブルギアの１回転当たり4.2回転する。
この図は、本発明の１つの重要な態様を示す。交換ギアを取り換えることにより、１サイクル当たりの供給ロールシャフトの回転数は、変更され得る。１つの顕著な効果は、１サイクル当たりより多くのワイヤーが供給され得て、必要に応じてより大きいコイルを提供することができることである。上述したように、より大きいコイルは、現在では、非常に要求されている。
付加のワイヤー供給の効果は、図18A並びに18Bを参照して説明される。
図18A並びに18Bで使用されている項目の説明は、以下の通りである。“供給ワイヤー”は、コイルのために充分にワイヤーを供給するプロセスである。上述したように、これは下ワイヤー供給シャフトの速度に依存する。
“切断ワイヤー”は、コイルの完全な形成のためにワイヤーを切断するプロセスである。これの周期は、ブルギアの回転速度の依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“コイル落下”は、コイルが、これの切断位置からコイル圧縮面の上でかつコイル圧縮ヘッドの下の位置に落ちるプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“コイル圧縮／下方”は、コイル圧縮ヘッドを下方へ付勢するプロセスである。“コイル圧縮／上方”は、このプロセスと反対のプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“コイル挿入−中”は、挿入ヘッドを使用して、１対のポケット布パイル内に圧縮コイルを挿入するプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“コイル挿入−外”は、挿入ヘッドを布パイルから抜くプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“インデックス”は、一度に布に１つのコイル幅を割当てるプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
“U/Sシール”は、布ポケットの少なくとも一部を形成するように布を接続するプロセスである。これの周期は、（ブルギアの場合と同様に）タイミングシャフトの回転速度に依存し、１サイクル当たり１回生じる。
図18Aと図18Bとの２つの図の比較から理解できるように、交換ギアと成形カムの使用により、3.00/1の事前の“ロック・イン”の代わりに、3.42/1の全比（図17を参照）を可能にしている。かくして、所定のサイクルに対して、“供給ワイヤー”プロセスの供給時間は、ワイヤーがブルギアの所定の速度に対して比較的大きい比で供給され得るので、所定量のワイヤー供給に対して短くされ得る。
これは、事実上、“ドミノ”効果を生じ、符号27,84,85,94,95で示すような部材を調節することにより、他のプロセスはより長い時間が与えられ得ル。これは、これらプロセスのうちの１つが重力に依存している、即ち、コイル落下プロセスであるので、望ましい。多くの例において、このプロセスは制限されたプロセスであることが判っている。かくして、サイクル中のいかなる時間が他のプロセス（例えば、ワイヤー供給サイクル）から“借りられる”のであれば、装置10は効果的に高速で運転され得、製造速度を改良することができる。実際に、これは、スプリングのサイズを最適にするように製造速度をすることが可能である。
結論
かくして、本発明は、製造速度にスプリングのサイズの最適性を与える、内スプリングの構造体のためのスプリングを製造するための装置を提供することにより、従来技術に対して改良を与えることが理解できよう。
ここで説明した多くはマットレス用のスプリングもしくはボックススプリングに関してではあるが、本発明はクッションのような他の構造体で使用されるスプリングにも関連し得ることが理解できよう。
本発明は、記載された実施の形態を参照して特別に説明されたが、多くの変形並びに変更が、請求項に記載された本発明の精神並びに範囲内でない得ることは理解できよう。
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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【図２０】
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【図７】
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【図１４】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１９】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図２１】
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