(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配置され、第１支持面と、前記第１支持面に平行な第２支持面と、前記第１および第２支持面の周囲とを規定する複数のスプリング要素を有する内部スプリング、
前記内部スプリングにおける前記支持面の一方に隣接する発泡体デッキであって、第１および第２鏡地と、前記鏡地の間の少なくとも１つのウェブとを有する複数の箱形はりセグメントから構成されている発泡体デッキ、および
前記発泡体デッキに溶接されており、前記内部スプリングに係合する少なくとも１つの他の発泡体コンポーネント
を備えたユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項２】
前記内部スプリングは複数の相互連結コイルを有するワイヤ状内部スプリングであり、前記コイルの末端部は前記内部スプリングの支持面を形成する請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項３】
前記発泡体デッキは、平行に且つ間隔を空けて配置された第１および第２鏡地と、前記鏡地の間の構造体とを備えた請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項４】
前記発泡体デッキは複数の取り付けセグメントから構成されている請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項５】
前記発泡体デッキの厚さ寸法は前記内部スプリングの高さ寸法の略１／６である請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項６】
前記発泡体デッキは、前記内部スプリングの支持面よりも大きな面積を有する請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項７】
前記発泡体デッキの鏡地の表面積は、前記内部スプリングの支持面および前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントの表面積と略等しい請求項３に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントの高さ寸法は、前記内部スプリングの高さ寸法と略等しいか、または前記内部スプリングの高さ寸法よりも大きい請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記内部スプリングの周辺に設置されている請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１０】
前記内部スプリングの支持面に隣接する付加された熱可塑性発泡体デッキをさらに含む請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１１】
前記少なくとも１つ他の発泡体コンポーネントは一方の発泡体デッキから前記付加された熱可塑性発泡体デッキまで伸びている請求項１０に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは一方の発泡体デッキから前記付加された熱可塑性発泡体デッキまで、前記内部スプリングを実質的に包み込むように前記内部スプリング周囲の回りに伸びている請求項１０に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１３】
前記内部スプリングにおける前記発泡体デッキと反対側の支持面に設置された第２の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１４】
前記内部スプリングにおける前記発泡体デッキと反対側の支持面に隣接する少なくとも１つの詰め物層と、前記詰め物層を覆う張地とをさらに備えた請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは箱形はりの形態をとっている請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１６】
前記内部スプリングに係合する別個の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項１に記載のユニット化熱可塑性発泡構造体マットレス。
【請求項１７】
複数の相互連結コイルを有する内部スプリングであって、前記複数の相互連結コイルは概ね平行なコイル軸と、前記内部スプリングの第１および第２支持面を規定する平面内に概ね位置合わせされたコイル端部とを備える、内部スプリングと
第２鏡地に平行な且つ第２鏡地から間隔を空けて配置された第１鏡地を有する発泡体デッキであって、前記発泡体デッキにおける前記第１および第２鏡地は、それらの間にある少なくとも１つのウェブによって連結され、前記発泡体デッキの鏡地の一方は前記内部スプリングの第１支持面に隣接して位置付けられている、発泡体デッキと
を備えた内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項１８】
前記発泡体デッキは複数の発泡体はりから構成され、各発泡体はりは、第１鏡地から第２鏡地に伸びる少なくとも１つのウェブによって相互連結された第１鏡地および第２鏡地を有する請求項１７に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項１９】
前記発泡体はりは互いに溶接されている請求項１８に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２０】
前記発泡体はりは前記内部スプリングの長さに沿って伸びるように方向付けられている請求項１８に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２１】
前記発泡体デッキの鏡地における表面積は前記内部スプリングの支持面の面積よりも大きい請求項１７に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２２】
前記発泡体デッキの鏡地に取り付けられ、かつ、前記内部スプリングに接触する少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項１７に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２３】
前記発泡体デッキの鏡地に溶接され、かつ、前記内部スプリングと係合する他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項１７に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２４】
前記内部スプリングの第２支持面に隣接して位置付けられた第２の発泡体デッキをさらに備えた請求項１７に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２５】
前記発泡体デッキの間に伸びる他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項２４に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２６】
前記発泡体デッキの一方に取り付けられた他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項２４に記載の内部スプリングおよび発泡体デッキの組合せ。
【請求項２７】
複数のスプリング要素を有する内部スプリングであって、前記スプリング要素は前記内部スプリングの一方の支持面から前記内部スプリングの他方の支持面まで伸びている、内部スプリングと、
第１鏡地、第２鏡地および少なくとも１つのウェブを有する発泡体デッキであって、前記第１および第２鏡地は、前記少なくとも１つのウェブを挟み、間隔を空けて配置され、かつ、平行であり、前記発泡体デッキの鏡地の一方は前記内部スプリングの支持面に隣接して位置付けられている、発泡体デッキと
を備えた弾性支持構造体。
【請求項２８】
前記内部スプリングは相互連結ワイヤ状コイルから構成されている請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項２９】
前記発泡体デッキの鏡地は前記内部スプリングの支持面と同じまたは前記内部スプリングの支持面よりも大きい表面積を有する請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３０】
前記発泡体デッキは複数の箱形はりから構成され、各箱形はりは、前記ウェブによって相互連結されている請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３１】
前記複数の箱形はりは相互に取り付けられている請求項３０に記載の弾性支持構造体。
【請求項３２】
前記複数の箱形はりは前記内部スプリングの長さに沿って概ね位置合わせされている請求項３０に記載の弾性支持構造体。
【請求項３３】
前記発泡体デッキに取り付けられ、かつ、前記内部スプリングに隣接して位置付けられた少なくとも１つの他の発泡体要素をさらに備えた請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３４】
前記内部スプリングの支持面に隣接して位置付けられた鏡地を有する第２の発泡体デッキをさらに備えた請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３５】
前記発泡体デッキの間に伸びる他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項３４に記載の弾性支持構造体。
【請求項３６】
前記発泡体デッキの鏡地に接する他の発泡体コンポーネントをさらに備えた請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３７】
前記内部スプリングの支持表面に隣接する少なくとも１つの詰め物層と、前記少なくとも１つの詰め物層および前記内部スプリングを覆う張地層とをさらに備えた請求項２７に記載の弾性支持構造体。
【請求項３８】
支持表面を有する発泡体デッキと、前記発泡体デッキに溶接された少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントとを備えたユニット化発泡構造体。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記発泡体デッキの平面から伸びている請求項３８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記発泡体デッキに溶接されている請求項３８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項４１】
前記発泡体デッキに隣接して位置付けられた内部スプリングと組合せられる請求項３８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項４２】
前記発泡体はポリオレフィン類から得られる材料からなる請求項３８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項４３】
第１鏡地と、前記第１鏡地に平行であり、間隔を隔てて配置された第２鏡地と、前記第１鏡地および前記第２鏡地の間の少なくとも１つのウェブによって構成された平面状の支持表面を有する熱可塑性発泡体デッキと、
前記発泡体デッキの前記支持表面上に位置付けられた内部スプリングと、
前記発泡体デッキに溶接された少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントと
を備えたユニット化発泡構造体マットレス。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記発泡体デッキの支持表面に溶接され、前記内部スプリングの近傍に設置されている請求項４３に記載のユニット化発泡構造体マットレス。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記内部スプリングと接している請求項４３に記載のユニット化発泡構造体マットレス。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは前記内部スプリングの周囲に設置されている請求項４３に記載のユニット化発泡構造体マットレス。
【請求項４７】
前記発泡体デッキは、互いに溶接された複数の熱可塑性箱形はりから構成されている請求項４３に記載のユニット化発泡構造体マットレス。
【請求項４８】
２つの平行な表面を有する発泡体デッキと、
前記発泡体デッキの前記表面の一方に溶接された少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントと
を備えたユニット化発泡構造体。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの表面における縁部と溶接されている請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの表面に対して概ね直交する方向に伸びている請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、発泡押出成形体である請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５２】
前記発泡体デッキの表面を覆っている前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントの一部は、前記発泡体デッキの前記表面に熱溶接されていない請求項５０に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５３】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの表面の縁部に設けられた溶接部によって、前記発泡体デッキの表面に溶接されている請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの側壁に位置合わせされた壁を有する請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの上に位置し、前記発泡体デッキに溶接されていない部分を有している請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【請求項５６】
前記少なくとも１つの他の発泡体コンポーネントは、前記発泡体デッキの表面上に設置されたスプリングと係合するように構成されている請求項４８に記載のユニット化発泡構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、発泡材料から作製された構造体、および、組み立てられ又は互いに接合されて三次元のユニット化構造体を形成する発泡体部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの発泡体や発泡体部品が弾力性支持材料として座席や寝具に広く使用されている。特許文献１〜５に記載されているように、ポリエチレン、ポリウレタンまたはポリスチレンの半剛性の開放気泡および独立気泡発泡体は、弾力性支持体を形成するために、ワイヤ状内部スプリングやフレームなどの他の構成要素および耐荷重構造体と組み合わされて使用されている。これらのスプリング支持製品の大部分では、発泡片はスプリング要素を包囲し、あるいはスプリング要素と嵌合しており、スプリング要素との機械的な接続に依存して発泡片を正しい位置に保持している。また、発泡片は接着接合されて内部スプリングと組み合わされる。これらの用途に用いられる発泡体のタイプは、典型的には、適合する接着剤によって有効に接合できる開放気泡ポリウレタンおよびラテックス材料である。これらのタイプの発泡体における開放気泡構造によって、多くの寝具や座席の用途、特に張地の下の支持表面又は上部層に適する、より容易な圧縮又はより低いＩＬＤが得られる。上記タイプの発泡体は、一般的に、マットレス又は座席の支持クッションにおける構造部材として使用されない。また、ポリウレタンや他の非熱可塑性タイプの発泡体は、分解特性を有するため、どのような熱源プロセスによっても接合又は溶接できない。
【０００３】
発泡体の形状のなかには、例えば特許文献３および特許文献６〜８に示されているように、スプリングと一体的に用いられて、金属スプリング構造を増大させたり、あるいは支持するものもある。このような発泡体の使用は、発泡体を正しい位置に保持するために、発泡体を包囲している金属構造体に依存しているので、発泡体自体は独自の耐荷重容量を備えたユニット化三次元支持構造体の形態をとらない。
【０００４】
特許文献５には、内部スプリングに接続した発泡体の他の使用が開示されている。ここでは、押出発泡体片が、内部スプリングのコイルと機械的に係合する指を備えた内部スプリングの周囲壁として用いられている。これは、内部スプリングの周囲で若干の垂直支持を行うものであるが、適切な方向付けのために内部スプリングに対する機械的な取り付けに依存している。また、垂直方向の支持を行うのみであり、内部スプリングを横方向あるいは水平方向に固定するために何も行っていない。
【０００５】
これらの用途に使用されてきた発泡体のタイプの１つに、公知のプロセスで所望の形状に成形又は押出された独立気泡ポリエチレン発泡体がある。独立気泡発泡体は、各独立気泡が圧縮下で膨張した状態を保つガスを含むため、圧縮下で空気の実質的な体積が変化する開放気泡発泡体よりも優れた支持特性を有する。
【特許文献１】米国特許第５，０４８，１６７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４６９，５９０号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４６７，４８８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，５３７，６９９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７８７，５３２号明細書
【特許文献６】米国特許第５，１３３，１１６号明細書
【特許文献７】米国特許第５，２３９，７１５号明細書
【特許文献８】米国特許第５，６８７，４３９号明細書
【特許文献９】米国特許第６，３０６，２３５号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，７１３，０８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ユニット化された三次元構造体を形成するための、熱接合され、溶接され、あるいは溶融された発泡体コンポーネントの新規な組合せを提供する。ここでは、「ユニット化された(ｕｎｉｔｉｚｅｄ)」という用語は、発泡体部品または構成要素を溶接することによって三次元発泡構造体を形成する、２以上の発泡体コンポーネントの熱接合を意味する。本発明のユニット化構造体を形成するために用いられる発泡体は、好ましくは熱可塑性を示し、分解することなく可逆的に融解および凝固し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様では、熱接合されたユニット化三次元発泡構造体は、内部スプリングのような他の支持要素と組み合わされて弾力性支持構造体を提供する。本発明によれば、熱可塑性発泡体コンポーネントまたは発泡体片は、好ましくは熱溶接によって、互いに熱接合され、溶接され、あるいは溶融され、ワイヤ、プラスチック又は他の形態の再帰デバイス（例えば内部スプリング）のための覆い（ｈｏｕｓｉｎｇ）又は被包（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｓ）として機能する三次元構造体を形成する。内部スプリングの回りを取り囲んでいる溶接された熱可塑性発泡構造体は、内部スプリングの感触を弱め且つ和らげ、縁部を支持し且つ安定化させ、さらに、その回りに張地が付けられる保護用ケースとなる。好ましい態様では、熱可塑性発泡体コンポーネントまたは発泡体片は、ブロー成形（ａｉｒ−ｂｌｏｗｎ）ポリエチレンのような押出発泡体から作製される。同一の材料、例えばポリエチレンから作製された熱可塑性発泡体コンポーネントは、例えば加熱された要素、または熱空気もしくは他の熱ガスによる熱溶接のように、種々の装置およびプロセスによって容易に熱接合、溶接あるいは溶融される。本発明のユニット化熱可塑性発泡構造体は、熱溶接プロセスによって別個に組み立てられた部品、あるいは内部スプリングに対して配置された発泡体片と溶接を行うことによって内部スプリングに接続して組み立てられた部品で製造され得る。
【０００８】
本発明のある一般的な態様では、互いに熱接合、溶接又は溶融されて内部スプリングアセンブリに組み合わされた三次元発泡構造体を形成する２以上の熱可塑性発泡体コンポーネントから作製されたユニット化熱可塑性発泡構造体が提供される。ある形態では、三次元発泡構造体は、内部スプリングアセンブリの支持基部または支持デッキとしても、内部スプリングアセンブリの周囲壁または内部スプリングの被包の少なくとも一部としても機能する。マットレスの実施形態では、発泡体コンポーネントの１つは、平行な平面状の面を有する発泡体デッキの形態をとり、一方の面は内部スプリングの支持表面として機能する。内部スプリングが発泡体デッキの一方の面に設置された状態で、発泡体デッキに熱接合され、あるいは溶融された少なくとも１つの追加の発泡体コンポーネント（例えば壁または他の垂直な構造体）が発泡体デッキ平面から第三次元に立ち上がるように方向付けられて、内部スプリングの回りに又は内部スプリングと接続されたユニット化発泡構造体を形成する。ある実施形態において、発泡体デッキは、多数の平行な箱型はりが内部スプリングアセンブリの１面を支持する半剛性デッキを形成する繰り返しはり構造体である。他の実施形態では、発泡体デッキは固形発泡体の断面を有する。ユニット化発泡構造体および内部スプリングアセンブリの組み合わせは、発泡体デッキの弾力性に起因する優れた支持特性を有する一面マットレス（ｏｎｅ−ｓｉｄｅｄ ｍａｔｒｅｓｓ）を提供するために使用され得る。発泡体デッキにおける箱形はりの垂直プロフィールは、その上にある内部スプリングにかかる局所的な荷重に応答する剛性および湾曲(ｆｌｅｘｕｒｅ)の程度を規定する。発泡体デッキの剛性や密度は支持特性および内部スプリングの感触を変化させる。そのため、マットレスは所望の感触に応じて設計され得る。ある好ましい実施形態では、発泡体デッキは、隣接する縁部に沿った溶接部によって互いに接合又は溶融された複数の押出発泡体はりによって形成される。
【０００９】
本発明の他の態様によると、マットレスは、内部スプリングおよび内部スプリングに隣接する発泡体デッキの組み合わせと、内部スプリングの縁部に設置され且つ発泡体デッキに接する押出発泡体レールとによって形成される。発泡体レールは、発泡体デッキに熱接合されて、内部スプリングの回りにユニット化発泡構造体を形成する。ユニット化発泡構造体は、内部スプリングとともに、内部スプリングを包み込みかつ支持し、横方向の反り（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を制限し、内部スプリングの個々のコイルを弱め、かつ極めて弾力的な支持を与えるように機能する。ユニット化発泡構造体を内部スプリングと一体化させる新規な製造方法は、内部スプリングの回りに熱可塑性発泡体コンポーネントを熱接合、溶接又は溶融することを包含し、これにより、内部スプリングに発泡体片を機械的に取り付ける必要性をなくす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、一般に参照符号１００で示されたユニット化発泡構造体マットレスが示されている。本発明によるこの特定の実施形態では、ユニット化発泡構造体マットレスは一面マットレスの形態をとり、後述するように、ユニット化発泡構造体は内部スプリングの構造上の被包かつ基部となっている。このユニット化発泡構造体マットレスは、複数のワイヤ状コイル１２０で構成された内部スプリング１１０（ここでは、「内部スプリングアセンブリ」とも呼ぶ）を含む。複数のワイヤ状コイル１２０は、当技術分野で公知のように、らせん状のワイヤ１３０によってアレイ状に相互に連結され又は締められてアセンブリを形成する。アセンブリは、コイルやスプリング要素の位置合わせされた第１端部によって概ね規定される第１支持面と、コイルやスプリング要素の位置合わせされた第２端部によって概ね規定される第２支持面と（第１および第２支持面は平行である）、上記アレイの縁部の周囲コイルによって規定される第１および第２支持面の周囲とを有する。この周囲は内部スプリングアレンブリを略長方形状に規定している。内部スプリング１１０は第１および第２支持表面１１１および１１２、並びに側縁部１１３および１１４を有する。側縁部１１３および１１４は、従来又は伝統的なマットレスサイズ、あるいは、飛行機や船用の特殊マットレス又は座席および家具の用途に使用する他の形状やサイズに寸法取りできる略長方形のスプリングフォームを規定する。
【００１１】
上記タイプのワイヤ状相互連結内部スプリングを図示しているが、本発明は、個々のコイルの形態やコイルの相互連結手段に関らず、あらゆるタイプの内部スプリングおよび内部スプリングアセンブリに同様に適用可能であり、マーシャルタイプポケットコイル（Ｍａｒｓｈａｌｌ  ｔｙｐｅ  ｐｏｃｋｅｔｅｄ  ｃｏｉｌ）やスチールスプリングワイヤ以外の材料から作られたコイルのような変形も含む。本発明は、また、個々のコイル又はスプリング要素を有する伝統的な内部スプリングの代わりに使用できる他のタイプの再帰体との一体的な使用に高い適合性を示す。ユニット化発泡構造体と組み合わせて使用できる他のタイプの内部スプリングの例としては、ボンネル(Ｂｏｎｎｅｌ)又は他のらせん状のデザインのような種々のワイヤ状内部スプリング、個々のらせん状のコイルを持たない連続的なワイヤ状デザイン、プラスチックまたは複合材料で作製された相互連結スプリング又はコイル、縫合又は接合された材料によってアレイ状に保持されたポケット又はマーシャルタイプのコイル、および、ラテックス発泡体又は他の適当な発泡体もしくは発泡体層などの材料の固形ブロックなどが挙げられる。
【００１２】
一般に参照符号２００で示される発泡体デッキは、内部スプリング１１０に隣接して、例えば支持表面１１２の下または近傍に位置付けられる。発泡体デッキ２００は、好ましくは、図３〜図１２の断面図に示すタイプの押出発泡体箱形はり２０２から形成されるが、代わりに、図３Ａに示すように、単に第１および第２鏡地２１０、２２０を備えた発泡体シート又は平板であってもよい。箱型はりの形態では、発泡体デッキ２００は、第１鏡地２１０と、鏡地２１０に平行に且つ鏡地２１０から間隔を空けて配置された第２鏡地２２０とを有しており、第１および第２鏡地２１０、２２０の間の構造体（例えばウェブ２３０）によってこのような配置に保持されている。構造体は、鏡地間のギャップを横切って鏡地間をつなぐどのような形態であってもよい。発泡体デッキ２００の縁部で、ウェブ２３０は概ね垂直な側壁を形成する。側壁は発泡体デッキ２００の周囲を規定する。鏡地２１０、２２０の間のギャップ又は間隔の広さは、例えば発泡体デッキ２００の所望の弾力性やマットレス全体の高さなどの所望の性質に応じて設計できる。ウェブ２３０の数、間隔およびサイズを変えることによって、発泡体デッキ２００の剛性を変化させることができる。これは同様に、一面マットレスにおける内部スプリング１１０の下にある構造体として、内部スプリングの圧縮に対する支持応答を変えることによりマットレスの剛性又は感触を変化させる。言い換えると、発泡体デッキ２００の剛性は内部スプリング１１０を通じて伝達され、その結果、マットレスの感触が変わる。
【００１３】
発泡体デッキ２００は、また、一面マットレスの構造上あるいは保護用の基部としても機能する。マットレス張地又はカバーは、後述するように底部の鏡地２２０に付けられる。発泡体デッキ２００は、弾力性および曲げ加工性に加えて、三次元構造体および独立気泡発泡体マトリクスの剛性といった多くの性質を有するので、下側から保護され、また、内部スプリング１１０における底部の不支持表面１１２から衝撃を吸収し且つ内部スプリングのスプリングを抑制する、優れた一面マットレスが得られる。さらに、発泡体デッキ２００は弾力性に富んでいるので、後述するように他の発泡体コンポーネントに熱接合され又は溶接された場合でも、内部スプリング１１０の変化に従って弾力的な状態を保つ。
【００１４】
箱形はりで構成され且つ一対の鏡地を備えたバージョンの発泡体デッキを製造するためには、箱形はり２０２の多数のセグメントを互いに接合又は溶接して、好ましくは内部スプリング１１０と一致する所望の寸法のプラットフォームを形成するように切り取られ又は切断された主支持表面２０４又は平板を形成する。このようなタイプの発泡体デッキ２００の構成は図１および図１７に示されている。これらの図では、熱的な溶接又は結合ライン２０３が示されている。特許文献９には、本発明においてデッキ２００としての使用に適する発泡体シートを形成する特許方法の１つが記載されている。この方法は、図面などで示されているデッキのような、多様な断面形状を有する溶融された箱形はり２０２のデッキ２００の形成に特に適している。これらの箱形はりのデザインの変形は、所望のマットレス支持および感触特性が得られるように、内部スプリングのスプリング特性とともに本発明のユニット化発泡構造体マットレスを補完および調整するために用いられる。このような特定の製造方法以外にも、注文に応じたマットレスの性質を得るために、様々な断面形状箱形はり２０２を単一の発泡体デッキ２００に組み合わせることができる。はり２０２の平行な縁部の溶融は、接着剤アプリケータまたはヒートナイフ溶接機のような自動化された又は手動操作される溶融又は溶接装置を用いて行われる。はりは、マットレス長さ又は幅に沿って伸びるように、あるいは内部スプリングに対して斜めに又はわずかにねじれて伸びるように配置されてもよい。
【００１５】
発泡体デッキ２００は、後述するように、特に一面マットレスとして構成された場合には内部スプリング１１０の基礎又は基部としての役割を果たすこと、（表面に平行な）ｘおよびｙ方向のいずれにおいても内部スプリングに寸法安定性を与えること、および、内部スプリングの回りにユニット化発泡構造体を形成するためのプラットフォームとなることを含む幾つかの機能を有する。内部スプリング１１０の下に発泡体デッキ２００を使用すると、単に内部スプリングの底面を薄い材料層で覆い、内部スプリングの下側を支持も保護もしないままにしておく、一面マットレスの従来構成よりも有利である。内部スプリングの下に配置された発泡体デッキ２００は、内部スプリングにしなやかで弾力性のある基礎を提供し、内部スプリングをさらに高くすることなく、マットレスの全体の高さを増加させる。
【００１６】
発泡体デッキ２００に熱接合されてユニット化発泡構造体を形成する他の主な構成要素は、内部スプリング１１０の側縁部に設置され、発泡体デッキ２００の支持表面２０４に熱接合又は溶接される発泡体片である。ある実施形態では、図２に断面で、かつ図５〜図７に端部プロフィールで示すように、縁部コンポーネント３００は発泡体デッキ２００の支持表面２０４における側縁部に位置付けられ、溶接部３０３で示されているように、そこに熱接合又は溶接されている。支持表面２０４の縁部は発泡体デッキ２００の垂直な側面に隣接する領域である。これは、ユニット化発泡構造体における発泡体コンポーネントを熱接合する溶接部３０３にとって好適な位置である。縁部コンポーネント３００に対する追加のおよび任意の構造上の機構として、内部スプリング１１０のコイル間に位置付けるフランジまたは突起３０２が縁部コンポーネント３００の内側から伸びていてもよい。フランジまたは突起３０２をコイルに摩擦係合させることにより、縁部コンポーネント３００を所望の垂直方向に、かつ内部スプリング１１０の縁部コイルにぴったりと隣接するように保持できる。縁部コンポーネント３００はサイドレール（ｓｉｄｅ  ｒａｉｌ）とも呼ばれ、好ましくは内部スプリング周囲の回りに従来の境界ワイヤを用いることなく、実質的にマットレス縁部およびその縁部における内部スプリングの支持体を強化する。縁部コンポーネント３００を発泡体デッキ２００に接合又は溶接することによって、実質的に内部スプリングを包み込むユニット化発泡構造体が作製される。これは、内部スプリングに寸法安定性を与え、且つ一面マットレスにおける弾力性基礎となる。
【００１７】
縁部コンポーネント３００は、また、発泡体デッキ２００のはり２０２のように押出発泡体片として作製され、マットレスおよび内部スプリングにとって適当な高さに切断され得る。図１に示すように、縁部コンポーネント３００における多数のセグメントは、直列に熱接合又は溶接され、内部スプリング周囲のための長いストリップを形成することができる。縁部コンポーネント３００における隣接部分の間にある垂直な継ぎ目３０４は、好ましくは開放され、すなわち接合されない。これにより、３次元構造体を湾曲させることが可能になり、かつ、マットレスの内部の空気を圧縮時に逃がすことが可能になる。
【００１８】
図１５および図１６は、内部スプリングと組み合わされたユニット化発泡構造体を示し、別の実施形態の縁部コンポーネント３２０（図１５）および３３０（図１６）を備えている。これらの縁部コンポーネント３２０、３３０の各々は、個々の外側壁３２２および３３２と、コイル１２０の回旋部の間に水平に適合する、内側に向かって突出した平行な伸長部分３２４、３３４とを有する。それぞれの底縁部は、発泡体デッキ２００の上面又は鏡地２１０の縁部に、溶接部３２３、３３３で熱接合又は溶接されている。これにより、縁部コンポーネント３２０、３３０を内部スプリング１１０および発泡体デッキ２００に対して機械的に且つ熱的な溶接によって接続でき、側壁を適切な位置に直線状に確実に保持し、かつ、マットレスを四角形に且つ安定に保持する。伸長部分３２４、３３４に係合された、周囲における内部スプリングのコイルが圧縮すると、縁部コンポーネント３２０、３３０は内部スプリングの縁部で実質的に構造上の支持を与え、その一方で、好適には独立気泡ポリウレタン発泡体の弾力性に応じて側壁３２２、３３２をある程度湾曲させることができる。
【００１９】
本発明によるユニット化発泡構造体マットレスを形成するために使用できる縁部コンポーネントの別の実施形態を図８、９および１７に示す。縁部コンポーネント３１０は箱形はり形状を有し、外壁３１２と、内部構造強度および剛性を与えるように任意に配置され得る内部構造ウェブ３１４とによって規定される略長方形状の断面を有している。縁部３１０における下側の外壁３１２の面積が大きいほど、溶接部３１３で示すように、縁部３１０を発泡体デッキに熱接合又は溶接するための、下にある発泡体デッキ２００との接触面積が大きくなる。縁部コンポーネント３１０の箱形はり形状は、内部スプリング１１０の周囲コイルに隣接するように設置された場合、最適な再帰支持が得られるように内部スプリングのコイルを実質的に垂直に位置合わせされた状態に保持する横方向の変形に耐える。
【００２０】
上側の外壁３１２は、内部スプリング１１０の縁部または周囲の回りで広い面積の確実な支持を実現する。これによって、従来の内部スプリングマットレスの周囲における周知の「ロールオフ（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）」作用を防止できる。これは、発泡体デッキ２００と組み合わされて、内部スプリング又はコイルの下に単に詰め物又は布地層を備えた一面デザインよりも優れた支持および感触特性を有し、しかも製造コストの低い片面マットレスを提供できる。
【００２１】
ユニット化発泡構造体を形成するために縁部コンポーネント３００、３１０を発泡体デッキ２００と組み合わせて用いると、図７、９および１７に示すように、内部スプリング１１０の対向する面に第２の発泡体デッキを追加することが可能になる。第２の発泡体デッキ２００は同様に、縁部コンポーネント３００又は３１０の反対側の縁部に熱接合され又は溶接される。第２の対向する発泡体デッキ２００は、一面マットレスまたは二面マットレスの何れにも使用できる。このユニット化発泡構造体により、完全に単一な本体構成および内部スプリング１１０の被包が得られ、内部スプリングが所望しない変形や損傷を受ける可能性が減少する。
【００２２】
例えば図６、７、９および１７に示すように、他の発泡体コンポーネントをユニット化発泡構造体に追加できる。反ロールオフ片（ａｎｔｉ−ｒｏｌｌ−ｏｆｆ  ｐｉｅｃｅ）４００は、図７、９および１７に示すように発泡体デッキの表面における、あるいは図６に示すように発泡体コンポーネント３００の縁部における、ユニット化発泡構造体の周囲の回りに位置付けられ、そこに溶接部４０３で熱溶接され得る。反ロールオフ片４００は、発泡体デッキ２００の全周囲の回りに設置されてもよいし、長手方向の縁部に沿ってのみ設置されてもよい。マットレスの縁部に発泡体を追加することにより、好ましくはマットレスの縁部に座ったときの圧力に耐える、さらに硬い支持が得られる。様々な形状の他の発泡体コンポーネントを、所望の外形または構造強度を得るために発泡体デッキ２００の主支持表面に取り付けることができる。縁部コンポーネント３１０の上側の外壁３１２における膨張した表面領域もまた、上述したような熱的な接合又は溶接による追加の発泡体コンポーネントのユニット化構造体に対する取り付けに貢献する。
【００２３】
ユニット化熱可塑性発泡構造体は、また、異なるデザインの内部スプリングやコイルと共に用られ得る。そのようなコイルは、例えば特許文献１０に記載され、図１２および１６に示すように、発泡体デッキ２００の上面２１０に支持接触するコイル１２０の末端回旋部１２２を備えたコイルのような、異なる末端形状を有するコイルを含む。
【００２４】
図１３および１４に示すように、コイル本体内に位置付けられ、かつ、下または上にある発泡体デッキ２００から概ね垂直に伸びる発泡体ピラー４１０のように、内部スプリングのコイルと整合（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）する他の発泡体コンポーネントを、ユニット化発泡構造体に結合させて使用することができ、これにより、ユニット化発泡構造体マットレス１００に所望の位置で剛性および支持を付加できる。
【００２５】
図１に示すように、ユニット化発泡構造体マットレス１００は、単数または複数の材料層５００で内張りされ、テープ縁部５１０でふさがれる。材料層５００は、詰め物および／または不織布の下地、および外側の（ｏｕｔｅｒ）張地材料（発泡体で裏打ちされていてもよい）を含み得る。ユニット化発泡構造体の剛性によって、その上に材料をピンと張ることができ、かつ、フレアステープルなどで縁部コンポーネント３００のような１又は２以上の発泡体コンポーネントに直接固定できる滑らかで平坦な表面および明確な隅部を備えた、張地材料５００にとって理想的な形態が得られる。縁部コンポーネント３００における明確な隅部は、その上にあるテープ縁部５１０の理想的なガイドおよび支持体となり、その結果、マットレスに高度な仕上げ外観をもたらす極めて真直ぐなテープ縁部が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスの斜視図である。
【図２】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスにおける側面発泡体コンポーネントの平面図である。
【図３】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスのための発泡体箱形はりの別の実施形態の断面図である。
【図３Ａ】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスのための発泡体箱形はりの別の実施形態の断面図である。
【図４】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスに用いられる別の発泡体箱形はりの断面図である。
【図５】本発明によるユニット化発泡構造体片面（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅｄ）マットレスの断面図である。
【図６】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図７】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図８】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図９】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１０】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１１】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１２】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１３】本発明によるユニット化発泡構造体片面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１４】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスに組み込み可能な発泡体コンポーネントの斜視図である。
【図１５】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスを用いて構成された一面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１６】本発明によるユニット化発泡構造体マットレスを用いて構成された一面マットレスの別の実施形態の断面図である。
【図１７】本発明によるユニット化熱可塑性発泡構造体マットレスの別の実施形態の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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