安装在家具和寝具上的内弹簧及其制造方法

本发明涉及内装于椅子和沙发等家具和床的垫子等寝具上进行使用 的内弹簧。

本发明中所说的家具和寝具不限于上述例示的内容，它还广泛包含 安装于电车和汽车中的座席等。

现有的这种内弹簧的制造装置，在以一般的线材制作螺纹弹簧的场 合，螺旋弹簧的反弹力及耐久性存在问题，所以，为了提高螺旋弹簧的 反弹力及耐久性，使用进行了油回火的昂贵的弹性大的线材。

然而，在这种情形下，由于线材的弹性强，所以存在螺旋弹簧的制 造费事的问题。

而且，由于产量低而且线材的成本高，所以存在制造成本也变高的 问题。

另外，一连串的收容型螺旋弹簧列，由于是将由螺旋弹簧制造机连 续制造的螺旋弹簧依次插入到对折的无纺织布或片料之间然后封口来制 造的，所以不能改变各螺旋弹簧的线径。

因此，在现有方式中，为了相对例如床的垫子的长度L方向获得局 部不同的反弹力，需要将内装线径不同的螺旋弹簧的列状内弹簧制成多 种，从多个种类中选择内装有其线径可产生必要的反弹力的螺旋弹簧， 将多个内弹簧沿宽度W方向排列，依次将其连接，形成例如图12所示 床的垫子41。

在这一情形下，需要采用对应于所需线径的多个机械，制作内装的 螺旋弹簧的线径不同的多种收容型螺旋弹簧列，在垫子的宽度W改变时 必须改变该收容型螺旋弹簧列的长度，因而效率非常差。

为了解决该问题，本申请人在此之前曾提出一种内弹簧的制造装置 (日本专利申请公报特开平9-173673号。美国专利No.5,740,597)。

在本申请人以前提出的该内弹簧制造装置中，通过在螺旋弹簧中通 电，使其发热然后进行淬火，将其插入到圆筒形袋，该圆筒形袋形成为 使规定个数的螺旋弹簧收容部平行连续的状态。

然而，由上述本申请人在此之前提出的内弹簧制造装置及一般内弹 簧制造装置制作的上述螺旋弹簧的反弹力一定，所以将现有的反弹力没 有变化的螺旋弹簧列以多列连接而制成的垫子都为同一反弹力，例如图 12所示那样，虽然体重对垫子的负荷分布在头部34和脚部35轻，在躯 体部36重，但不能与该负荷分布相对应。

因此，在为了对应于这样的负荷分布而使螺旋弹簧的反弹力不同的 场合，虽可以考虑使该部分的螺旋弹簧的线径不同，但在这一场合，必 须用对应于其线径的多个螺旋弹簧制造装置分别制作螺旋弹簧，所以有 需要多个机械设置、多种线材库存、大的工厂空间等的问题。

此外，必须分别管理由多个螺旋弹簧装置制造的螺旋弹簧，并将其 正确收容于圆筒形袋的弹簧收容部的设定位置，需要很烦琐的工作，生 产效率低，而且误收容率也变大，质量可靠性也存在问题。

另外，由多个内弹簧制造装置制造线径不同的多个种类的内弹簧列 (1列内弹簧列中内装的各螺旋弹簧的线径完全相同)，从该多个种类 中选择内装适时必要的线径的螺旋弹簧的内弹簧列。

如图13所示，通过沿垫子宽度W方向依次连接内弹簧列，可以相 对于垫子的长度L方向获得局部不同的反弹力，但该方法为了对应垫子 的宽度的种类(例如单人尺寸、半双人尺寸、双人尺寸等)，需要相应 于其宽度每次都改变内弹簧列的长度，因此在上述问题的基础上，还含 有更多的问题。

因此，本申请人为了解决上述诸多问题，以前如日本专利申请公报 特愿平10-58449号(美国专利申请No.09/126,446)中公开的那样， 申请了安装于家具和寝具上的内弹簧及其制造方法。

在本申请人提出的该专利申请公报特愿平10-58449号的方案 中，通过在内弹簧制造装置中设置通电式淬火装置、改变、控制该通电 式淬火装置的通电时间，使制造的内弹簧中的螺旋弹簧的弹性改变。

然而，在上述以前的提案中，虽然改变制造的内弹簧中的螺旋弹簧 的弹性，可在垫子长度L方向上获得局部不同的反弹力，是划时代的改 进，但对于不具有通电式淬火装置的现有的内弹簧的制造装置是不可能 进行的，存在必须另行引进具有淬火装置的内弹簧的制造装置的问题。

本发明就是鉴于以上诸多问题而提出的，其目的在于使得，即使采 用不具有淬火装置的现有的内弹簧的制造装置，也可以改变内弹簧中的 螺旋弹簧的弹性，并且，采用具有淬火装置的内弹簧制造装置，则可以 更大地设定其弹性力的差别。

为了达到上述目的，本发明的安装于家具和寝具上的内弹簧，形成 使规定个数的弹簧收容部平行地连续的弹簧收容袋，在该弹簧收容袋中 分别装入螺旋弹簧并形成其轴芯平行地排列的状态；其特征在于：使收 容于弹簧收容部中的规定的螺旋弹簧的节距不同，从而使反弹力相异， 将该螺旋弹簧插入到圆筒形袋，构成一列的内弹簧。

另外，安装于家具和寝具上的内弹簧的特征还在于：收容于弹簧收 容部的各螺旋弹簧或规定的螺旋弹簧的螺旋间节距形成为不等节距。

本发明的安装于家具和寝具上的内弹簧的制造方法，将圆筒形袋形 成为使规定个数的弹簧收容部平行地连续的状态，在该圆筒形袋中分别 装入在螺旋弹簧制造工序由线材成形为螺旋状的螺旋弹簧并形成使其轴 芯平行地排列的状态，其特征在于：在螺旋弹簧制造工序将线材成形为 螺旋状之前或之后，由节距设定装置改变螺旋节距，使插入到圆筒形袋 中的内弹簧列的规定螺旋弹簧的反弹力与其它螺旋弹簧的弹性相异。

安装于家具和寝具上的内弹簧的制造方法的特征还在于：收容于弹 簧收容部中的各螺旋弹簧或规定的螺旋弹簧的螺旋间节距由节距设定装 置形成为不等节距。

图1为内弹簧的制造装置的概略侧视图。

图2为内弹簧制造装置的正视图。

图3为内弹簧制造装置的螺旋弹簧成形部分的正视图。

图4为示出内弹簧制造装置的螺旋弹簧成形部分的螺旋弹簧制造过 程的侧视图。

图5为示出内弹簧制造装置的螺旋弹簧成形部分的螺旋弹簧制造过 程的侧视图。

图6为示出内弹簧制造装置的螺旋弹簧成形部分的螺旋弹簧的制造 过程的侧视图。

图7示出内弹簧制造装置的淬火装置的概略正视图。

图8为由内弹簧制造装置制作的内弹簧的透视图。

图9为由内弹簧制造装置制作的内弹簧的侧视图。

图10为使由内弹簧制造装置制作的内弹簧成为自由状态时的侧视 图。

图11为沿长度方向L排列并连接的、由内弹簧制造装置制作的内 弹簧的状态的俯视图。

图12为连接内弹簧形成床的垫子的透视图。

图13为沿宽度方向排列并连接由内弹簧制造装置制作的内弹簧的 状态的俯视图。

下面，根据附图说明本发明的安装在家具及寝具上的内弹簧及其制 造方法。

图1为示出内弹簧制造装置的简图的侧视图，图2为其正视图，图 中符号1整体地示出该内弹簧制造装置。

该内弹簧制造装置1具有控制机构14，该控制机构14用于综合地 将下列工序联系起来并进行控制：从钢丝成形加工螺旋弹簧2的螺旋弹 簧制造工序3，用于将从螺旋弹簧制造工序3供给的螺旋弹簧2供给到 植设于输送机4的螺旋弹簧支承杆5的螺旋弹簧供给工序6，由上述输 送机4将从螺旋弹簧供给工序6供给的螺旋弹簧2以支承于螺旋弹簧支 承杆5的状态进行运送的运送工序7，在运送途中依次对螺旋弹簧2淬 火并送风冷却的淬火冷却工序8，供给用于插入螺旋弹簧2的对折的片 料9的片料供给工序10，将淬火冷却后的螺旋弹簧2压缩后插入对折的 片料9之间的压缩插入工序11，将插入了螺旋弹簧2的片料9接合以形 成内包螺旋弹簧2的大体为长方形的袋的接合工序12，使片料袋内的受 到压缩、处于垂直状态的弹簧2沿袋的长度方向倒下进行排列、成为自 由状态的螺旋弹簧整列工序13。

下面按照制造螺旋弹簧的顺序说明上述各工序。

在螺旋弹簧制造工序3中，如图3所示，用矫直工具16消除从一侧 方供给的钢丝15的变形，通过钢丝导向器17由一对钢丝进给辊18将消 除了变形的钢丝15送往绕圈工具19，在这里将其成形为圆弧状。

形成为圆弧状的钢丝15的一侧部由节距工具20推压，形成设定节 距的螺旋。该节距工具20也可以用作改变螺旋弹簧节距的装置。

下面说明设定这样连续形成的螺旋的节距的构造。首先，在可转动 地以枢轴支承于螺旋弹簧制造工序3部分的框架21的轴22安装节距调 整用偏心凸轮23，由在该节距调整用偏心凸轮23的轮廓上滑动接触着 变位的节距调整器24使操作轴25转动。

接着，当操作轴25转动时，节距工具20与此连动地沿图3中前后 摆动，改变对钢丝15的推压力，从而改变螺旋弹簧2的节距。

亦即，如图4所示，当节距工具20对钢丝15的推压力强时，螺旋 弹簧2的节距变大，螺旋弹簧的反弹力变强。

如图5所示，当推压力弱时，螺旋弹簧2的节距变小或变为零(没 有间隙的状态)，反弹力也弱。

当节距工具20对钢丝15的推压力为零时，由刀具26切断的螺旋弹 簧2的端部位于其内方。

另外，在螺旋弹簧的制造过程中，当改变节距调整器24的位置时， 也可以改变螺旋弹簧的节距。

上述线圈工具19在可回转地以枢轴支承于螺旋弹簧制造工序3部 分的框架21的螺旋直径调整轴27安装偏心凸轮28，由该偏心凸轮28 可向图3中的左右进行摆动操作。

亦即，当绕圈工具19向左方移动时成形的螺旋弹簧2的外径变小， 当向右方移动时，螺旋弹簧2的外径变大。

因此，在制造螺旋弹簧2时，如连续地移动绕圈工具19，则可如图 6所示那样简单地形成桶形螺旋弹簧2或图中省略了的与此相反的鼓形 螺旋弹簧。

在螺旋弹簧制造工序3成形的螺旋弹簧2由刀具26切断。

这样由刀具26切断了的螺旋弹簧2从其前方的供给导向器29供给 到运送工序7的输送机4。

在设于运送到压缩插入工序11途中的、进行冷却的淬火冷却工序 8，对供给到运送工序7的输送机4的螺旋弹簧2进行淬火冷却。

如图7所示，该淬火冷却工序8使电极30、31分别与螺旋弹簧2 的上端部和下端部接触，通过从该电极30、31向螺旋弹簧2通电使其 发热，进行淬火，并对淬火后的螺旋弹簧2由鼓风机32送风加以冷却， 淬火后的螺旋弹簧2在供给到后续的压缩插入工序11之前，由鼓风机32 的送风大体冷却到大气温度左右。

在这里更进一步详细地说明淬火冷却工序。由数字键33等向控制装 置14输入构成列状的内弹簧40的螺旋弹簧2的个数(Z)，并预先向 由电流控制回路及多个定时器构成的电流供给时间设定回路，输入该螺 旋弹簧2的个数中从最初到第K个的螺旋弹簧2的电压及电流供给时 间，从第K+1个到第N个的电压及电流供给时间，从第N+1个到第 X个的电压及电流供给时间，从第X+1个到第Y个的电压及电流供给 时间，从Y+1个到Z个的电压及电流供给时间，根据该输入数据对螺 旋弹簧2进行淬火。

从淬火冷却工序8送往压缩插入工序11的螺旋弹簧2在压缩插入工 序11被压缩，并被插入到对折的片料之间，螺旋弹簧2与螺旋弹簧2之 间由纵接合工序12密封。

然后，在横接合工序12密封插入口部分，在整列工序使片料袋内的 受到压缩、处于垂直状态的螺旋弹簧2倒向袋的长度方向，进行整列， 这样，则如图8及图9所示那样制作成在圆筒形的弹簧收容袋39中分别 插入多个螺旋弹簧2的一列内弹簧40。

此时，由于在同样长度的圆筒形的弹簧收容袋中插入了相同圈数但 节距不同的螺旋弹簧2，所以，假设插入口部分解放时，则反弹力使节 距大的部分的螺旋弹簧2从插入口大大地凸出。

对于上述那样淬火的列状的内弹簧40，由于如上述那样使节距不 同、局部地改变其反弹力，所以，如象图11所示那样使该内弹簧40处 于垫子的长度方向L，由粘合剂或霍克林固(ホツクリング)沿多个列宽 度方向连接，形成床用垫子41，则该垫子41处在相对于长度L方向形 成局部相异的反弹力的状态。

亦即，如图12所示那样，可以使得在头部34及脚部35反弹力小， 在负荷大的躯体部36反弹力大，在其它部分37反弹力最小，从而与其 负荷分布相对应。

在图12所示的床的垫子41的场合，虽然其种类多种多样，且有单 人尺寸、半双人尺寸、双人尺寸、大号尺寸、特大号尺寸等，但它们的 长度L通常为2m，大体一定，在如本例那样使列状的内弹簧沿长度方 向拉齐的状态下使用的场合，仅需增减连接的收容型内弹簧列即可改变 宽度W，不必要如过去那样改变收容型螺旋弹簧列的长度，效率高。

本发明的内弹簧40不限于形成图12所示床的垫子41的场合下沿长 度方向配置的情形，也可以按例如图13所示那样沿宽度方向W拉齐的 情形加以实施。

在上述实施形式中，设有在对已成形的螺旋弹簧淬火后进行冷却的 工序，但也可以省略该淬火冷却工序。

另外，虽然是从螺旋弹簧制造工序到袋插入工序一连串地形成内弹 簧制造装置，但也可以将其分离开来在别的场所进行各工序。

还有，虽然在上述实施形式中是以用于床的垫子的内弹簧为例加以 说明的，但本发明不限于此，也可以在沙发、椅子、电车或公共汽车的 座席用内弹簧进行实施。

如上述那样按照本发明，通过改变收容于规定个数的弹簧收容部中 的螺旋弹簧的节距，可使螺旋弹簧的反弹力改变，所以，将该具有不同 反弹力的螺旋弹簧收容于内弹簧的规定位置，即可简单地形成例如在床 的垫子的宽度方向上反弹力不同的部分。

这样，可以连续生产反弹力局部不同的内弹簧，提高生产率，从而 具有可大幅度降低其制造费用的优点。

另外，由于可以对应于施加在床垫子上的负荷分布简单地制造螺旋 弹簧的弹性，所以可尽力防止垫子的“弹力减弱”，从而可提高这些床 等寝具和家具的耐久性、提高商品价值。

螺旋弹簧的反弹力只需由节距设定装置改变螺旋弹簧的节距即可改 变，采用没有以前提出的通电式淬火装置的内弹簧制造装置也可以简单 实施。

在具有通电式淬火装置的情形下，通过一起使用该通电式淬火装 置，可以进一步加大反弹力的差距。

由于仅需用节距设定装置改变螺旋弹簧的节距，即可改变螺旋弹簧 的反弹力，所以，一种内弹簧制造装置和一种由其加工的线材即可满足 要求，具有可解决现有技术那样需要多个机械设置、多种线材库存和宽 的工厂空间的问题的优点。

另外，由节距设定装置改变螺旋弹簧的节距，从而改变螺旋弹簧的 反弹力，并且将改变了反弹力的螺旋弹簧依原样收容于弹簧收容部，所 以不需要象现有技术那样分别管理用多个螺旋弹簧装置分别制造的螺旋 弹簧，另外，由于可以确实防止将其插入到圆筒形袋的弹簧收容部时的 失误等，所以可以大幅度提高这些床等寝具和家具的可靠性。