人类用于睡觉的垫子，优选具有从就寝者的体重、身高、体型、就寝姿 势等各方面最适合每个人的特性的垫子，但是，要使床垫面上任何一处的垫 子特性均分别单独地适合于就寝者，特别是在弹簧床垫的情况下，其制造变 得很困难，或者要花费过多的制造时间，所以，现在定制床垫并没有象定制 衣服那样深入人心。
造成这样局面的原因是：到现在为止一直都以所谓大量生产相同产品来 提高生产效率的制造厂商的立场为优先，而几乎没有站在使用者的立场来考 虑用定制床垫的制造装置以及方法。
假如即使考虑过了，但现实上其生产效率极差。比如，如果任意地组合 两种以上不同线径的弹簧以对应定制的需求，则首先存在如下的问题：至少 需要两台以上的弹簧机而花费过多的设备费用；虽然用1台机器也能够卷制 出不同线径的弹簧，但是这样做需要花费弹簧机的切换调整时间，所以生产 效率变差，并需要通过手工作业来制作弹簧芯，而需要不同种类弹簧的库存 以及存货空间，从而涉及到成本变高等，因此，无法对应定制的需求。
但是，没有一个人每天都穿相同的衣服，与此相对，如果从一个人每天 都至少有若干小时跟同一个寝具接触这一点来考虑，则定制床垫就成为非常 重要的课题，并且使用者对定制的需求预计也会不断高涨。
为此，作为与制造现有的床垫制造时间相差不多且通过任意组合具有不 同弹性的螺旋弹簧(Coil Spring)来制造弹簧芯方法，已发明有通过控制为 了除去卷绕后的应力而以通电进行热处理的时间、或者通过以卷绕后施加强 制外力的方式来改变弹簧的绕组间距，以使其对应于定制的需求的方法，但 是，这些发明存在以下缺点：在初期阶段确实分别都显示出回弹力不同的弹 力特性，但是随着使用次数和时间的流逝，会收敛到某个恒定的弹力特性， 从而变成了均等的弹力。
此外，也考虑到通过一台弹簧机，利用相同线径的材料，从一开始就改 变弹簧的绕组间距来卷绕，从而成形回弹力不同的螺旋弹簧，但是，若要利 用线径相同的材料来提高回弹力，则要缩小螺旋弹簧的卷径，并不改变绕数 而扩大卷绕间距，但是，这时弹簧形状变成卷径小而弹簧长度长的不稳定形 状，还有，由于螺旋角大而在使用中弹力减弱的现象变得严重、易折损，从 而存在耐久性差的问题，因此，在回弹力上形成差异的问题上存在局限性， 从而未曾能够做到形成很大的回弹力之差。(JP特开平11-253278号公报， JP特开2000-41792号公报)
本发明要解决的课题是：以与床垫的纵列或者横列对应的列单位制造呈 现形成床垫的弹簧排列的弹簧芯(袋装弹簧芯)，并在列单位的弹簧列内按 规定图案配置不同线径的螺旋弹簧，从而使其对应于使用者对定制弹簧床垫 需求。
发明的公开
本发明的袋装弹簧袋列17的制造方法，将从分别制造线径不同的螺旋 弹簧2、2’的至少两台以上的螺旋弹簧制造装置1、1’输出的线径不同的 螺旋弹簧2、2’，搬送到弹簧斜道部3并送入到收容室4、4’中，上述弹 簧斜道部3在入口5侧具有与该各线径不同的螺旋弹簧2、2’对应的该收容 室4、4’，并在该各收容室4、4’的下部分别设置有开闭部6、6’，且形 成有一个输出线径不同的螺旋弹簧2、2’的出口7，并以形成预先设定好的、 线径不同的螺旋弹簧2、2’的排列图案的方式，控制上述开闭部6、6’的 开闭，按照该排列图案的顺序将从上述弹簧斜道部3的各收容室4、4’输出 到出口7、并从该出口7输出的线径不同的螺旋弹簧2、2’，通过形成连续 的袋子9的同时、将螺旋弹簧2、2’分别独立地封入到该袋子9内的螺旋弹 簧封入装置依次封入。
本发明涉及的袋装弹簧袋列17的制造装置，具备有分别制造线径不同 的螺旋弹簧2、2’的至少两台以上的螺旋弹簧制造装置1、1’、和从各螺 旋弹簧制造装置1、1’将线径不同的螺旋弹簧2、2’搬送到弹簧斜道部3 的装置，该弹簧斜道部3在入口5具有与从各螺旋弹簧制造装置1、1’送入 的线径不同的螺旋弹簧2、2’对应的多个收容室4、4’，在收容室4、4， 的下部设置有开闭部6、6’，并且形成有一个出口7，并具有以形成预先设 定好的、线径不同的螺旋弹簧2、2’的排列图案的方式控制开闭部6、6， 的开闭的控制装置8，按照设定好的顺序将线径不同的螺旋弹簧2、2’输出 到弹簧斜道部3的出口7，并形成袋子9的同时，将线径不同的螺旋弹簧2、 2’分别独立地封入到连续的袋子9内。
在上述袋装弹簧袋列17的制造装置中，与各收容室4、4’对应而设置 有输出辅助装置，该输出辅助装置以开启了弹簧斜道部的开闭部6、6’时输 出线径不同的螺旋弹簧2、2’的方式工作。
在上述任意一个袋装弹簧袋列17的制造装置中，设置有螺旋弹簧2、2’ 的热处理装置12、12’，该热处理装置12、12’是在将线径不同的螺旋弹 簧2、2’搬送到弹簧斜道部3的搬送装置10、10’的任意位置的两侧具备 有电极11而构成的。
在上述任意一个袋装弹簧袋列17的制造装置中，设置有金属传感器14， 该金属传感器14判别在折成对折的布料13内是否插入有线径不同的螺旋弹 簧2、2’。
在上述任意一个袋装弹簧袋列17的制造装置中，设置有标识装置，该 标识装置将用于识别被封入袋子9内的螺旋弹簧2、2’的类型的记号标在布 料13上。
在上述任意一个袋装弹簧袋列17的制造装置中，设置有进给装置16， 该进给装置16根据插入到布料13内的螺旋弹簧2、2’的类型来调整布料 13的进给速度。
本发明是由本发明的袋装弹簧袋列17的制造方法制造而成的袋装弹簧 芯。
附图的简单说明
图1是表示本发明的袋装弹簧袋列的制造装置的局部剖面的主视图。
图2是从图1所示的螺旋弹簧搬送容器向弹簧斜道部推入部分的局部侧 视图。
图3是表示图1所示的弹簧斜道部形状的立体图。
图4是表示图1所示的弹簧斜道部中的弹簧推动器和开闭部的侧视图。
图5中，(a)是表示线径粗的螺旋弹簧的立体图。(b)是表示线径细 的螺旋弹簧的立体图。
图6是表示图1所示的热处理装置的侧视图。
图7是放大了图1所示的弹簧斜道部的说明图。
图8是以A-A’剖面来表示了将图1所示的被压缩的螺旋弹簧插入到布 料的位置的局部剖视图。
图9是表示图1所示的标识装置和金属传感器的局部立体图。
图10是表示图1所示的编码器的局部立体图。
图11是表示向图1所示的布料进行立焊熔敷的正常位置的说明图。
图12是袋装弹簧芯的说明图。
图13是袋装弹簧芯的说明图。
图14是袋装弹簧芯的说明图。
附图标记的说明
1、1’螺旋弹簧制造装置
2线径粗的螺旋弹簧(线径2.0mm)
2’线径细的螺旋弹簧(线径1.9mm)
3弹簧斜道部
4、4’收容室
5入口
6、6’开闭部
7出口
8控制装置
9袋子
10、10’搬送装置
11电极
12、12’热处理装置
13布料
14金属传感器
15标识装置
16进给装置
17袋装弹簧袋列
18袋装弹簧芯
19、19’螺旋弹簧搬送容器
20无杆汽缸(rodless cylinder)
21弹簧推入臂部
22入口框架
23中间框架
24出口框架
25棒
26、26’间隔带
27、27’间隔棒
28、28’弹簧推动器(输出辅助装置)
29盖
30夹持用汽缸
31提升用汽缸
32压缩装置
33弹簧推入板
34汽缸
35编码器
36布料旋转台
37布料折弯部
38立焊熔敷装置
39横焊熔敷装置
40弹簧立起装置
41螺旋桨
42焊接熔敷位置
实施发明的最佳方式
实施例具备两台螺旋弹簧制造装置1、1’，并在将不同线径的螺旋弹簧 2、2’封入到袋子9中的前工序中，在入口5为两个而出口7为一个的弹簧 斜道部3的入口5的下部设置有开闭部6，由计算机来控制其开闭，由此， 能够以与制造现有的相同线径的袋装弹簧芯相同的时间来制造不同线径的 任意组合图案的袋装弹簧芯。
图1是表示本发明的一个实施例的局部剖面的整体的主视图，其相邻具 备分别制造各自不同的线径粗的螺旋弹簧2和线径细的螺旋弹簧2’的两台 螺旋弹簧制造装置1、1’，并且，卷绕好的螺旋弹簧2、2’落入到螺旋弹 簧搬送容器19、19’…内，并搬送到位于中央部的弹簧斜道部3，该螺旋弹 簧搬送容器19、19’…以一定的间隔固定在与各自的螺旋弹簧制造装置1、 1’对应的搬送装置10、10’的传送带上。
如图2所示，在无杆汽缸20的驱动下，连接于无杆汽缸20的弹簧推入 臂部21向箭头方向移动，从而搬送到弹簧斜道部3的螺旋弹簧2、2’被推 入到弹簧斜道部3内。
如图3以及图4所示，弹簧斜道部3的整体形状是篮筐状，并由多根棒 25连接呈六角形的入口框架22、中间框架23以及出口框架24之间的外周 而形成篮筐状，另外，通过用间隔棒27、27’连接入口框架22和中间框架 23的间隔带26、26’之间，而将入口框架22和中间框架23之间分隔为两 个螺旋弹簧收容室4、4’，并分别收容图5所示的线径粗的螺旋弹簧2和线 径细的螺旋弹簧2’。
接着，图4是弹簧斜道部3的侧视图，由于收容在螺旋弹簧的收容室4、 4’内的螺旋弹簧2、2’，若仅靠自重落下则难以顺畅地向下方移动，所以 通过与各个收容室4、4’对应设置的弹簧推动器28、28’(输出辅助装置) 来辅助推动，使螺旋弹簧2、2’移动到中间框架23的开闭部6、6’。
与各个收容室4、4’对应而在左右侧有2个开闭部6，该开闭部利用汽 缸的伸缩来进行开闭，从而向出口7输送相应的螺旋弹簧2、2’。通过用计 算机根据每个排列图案设定并控制用于开闭该弹簧斜道部3的左右的开闭部 6、6’的汽缸的伸缩，从而，使按照呈现形成床垫的螺旋弹簧列全体的袋装 弹簧芯的任意排列图案的自动制造变为可能。
如图1所示，螺旋弹簧2、2’的搬送装置10、10’采用循环旋转式的 传送方式，在传送带上以一定间隔固定有多个螺旋弹簧搬送容器19、19’， 并将下侧和两边用盖29盖住，以防止螺旋弹簧2、2’从螺旋弹簧搬送容器 19、19’落下，另外，如图6所示，热处理装置12、12’设置在搬送途中的 任意位置，并在两边设置有电极11，并在夹持用汽缸30的驱动下，用电极 11夹持螺旋弹簧2、2’，并在提升用汽缸31的驱动下，以提升螺旋弹簧搬 送容器19、19’的状态，在低电压下对螺旋弹簧2、2’通以350A～450A 的电流0.1～0.2秒，由此进行低温热处理以除去卷绕后的应力，并将螺旋弹 簧2、2’向弹簧斜道部3搬送。在热处理时，之所以从螺旋弹簧搬送容器 19、19’提升螺旋弹簧2、2’，是为了不让电流流到螺旋弹簧搬送容器19、 19’侧。
输送到弹簧斜道部3的螺旋弹簧2、2’，如图7所示，通过对开闭部6、 6’的控制，相应侧的螺旋弹簧2、2’从出口7排出，并进入压缩装置32， 接着，如图8所示，在螺旋弹簧2、2’被压缩之后，在与弹簧推入板33连 接的汽缸34的驱动下弹簧推入板33移动，从而将螺旋弹簧2、2’从折成对 折的布料13的开口侧插入布料13内。该布料13采用能够进行热熔敷的无 纺布。
如图9所示，在向布料13插入螺旋弹簧2、2’的插入部上设置有金属 传感器14，以检测在布料13内是否插入有螺旋弹簧2、2’，若发生了漏插， 则停止布料13的进给，以使其进行螺旋弹簧2、2’的插入，从而能够防止 漏插。
由于向布料13内插入不同线径的螺旋弹簧2、2’，因此在本实施例中， 假设按照设定好的顺序插入线径为2.0mm的粗螺旋弹簧2和线径为1.9mm 的细螺旋弹簧2’两种不同线径的螺旋弹簧2、2’，则为了判别插入有哪种 线径的弹簧，而通过标识装置15对在布料13的折成对折的折弯部分中插入 有线径为2.0mm的螺旋弹簧2的部分喷射涂料来作标记，从而能够进行判别。 此外，当弹簧排列图案为对每个列改变弹簧数的图案时，由于很难判别每列 的弹簧数，所以也可以对具有规定个数列的布料13列标以其他标记。
因为线径不同，所以以压缩了的状态插入在布料13内的螺旋弹簧2、2’ 的回弹力的摩擦阻力不相同，因此，若以一定的进给速度进给布料13，则在 用于将布料13形成袋子9的纵向的焊接熔敷位置42会发生紊乱，从而无法 在如图11所示的正常位置的弹簧之间进行熔敷，所以具备有布料13的进给 装置16，该装置通过编码器35(参照图10)测定布料13的进给距离，并将 该距离数据反馈给进给装置16，由此，以在装有摩擦阻力大的粗螺旋弹簧2 的情况下，使进给装置16的伺服马达的转数增加，而在装有摩擦阻力小的 细螺旋弹簧2’的情况下，使伺服马达的转数减少的方式进行控制，以调整 使进给量恒定。
如图1所示，将保持在布料旋转台36上的滚筒状的布料13在布料折弯 部37折成对折，并插入螺旋弹簧2、2’后，用立焊熔敷装置38通过高频来 热熔敷纵向的焊接熔敷位置42，接着，通过横焊熔敷装置39来热熔敷横向， 从而制成封入了螺旋弹簧2、2’的袋子9，由此形成连续的袋列。
封入了螺旋弹簧2、2’的连续的袋列保持螺旋弹簧2、2’的压缩状态 的同时经过布料进给装置16之后，使弹簧立起装置40的螺旋桨41旋转， 并通过拍打连续的袋列的布料13表面来使处于压缩状态的内部的螺旋弹簧 2、2’立起，从而完成对袋装弹簧袋列17的制造。
该袋装弹簧袋列17基于预先在控制装置8设定好的不同线径的螺旋弹 簧的排列图案，按弹簧芯的纵列或者横列单位而形成，排列各个袋装弹簧袋 列17，并通过粘合固定相邻的袋装弹簧袋列17、17’，从而形成袋装弹簧 芯18。
利用该袋装弹簧制造装置，则因为能够在袋装弹簧袋列17的各个袋子9 内封入不同线径的螺旋弹簧2、2’，所以能够使按照任意的排列图案来排列 硬度不同的螺旋弹簧2、2’的袋装弹簧芯18的自动制造变得可能。
图12至图14表示组合线径为2.0mm和1.9mm的螺旋弹簧而成的排列 图案的例子。在图中黑色圆点部分表示线径为2.0mm的螺旋弹簧，而白色圆 点部分表示线径为1.9mm的螺旋弹簧，并且横向为袋装弹簧袋列17。图12 表示以身高为160cm以下、体重为60kg以下的人为对象的排列图案的例子， 其在周边和躺下时的主要接触面部分排列线径为2.0mm的螺旋弹簧，并且整 体上采用并列排列且弹簧数量偏少的设定。图13是以身高为170cm～180cm、 体重为70kg～80kg的人为对象的例子，其在周边和躺下时的主要接触面部 分排列线径为2.0mm的螺旋弹簧，并且将整体上的排列设定为交叉排列且使 弹簧数量偏多。接着，图14是考虑在超大尺寸床垫上上述两个人一起躺下 时的图案，其表示采用了并列和交叉排列且对每个袋装弹簧袋列17连个数 都改变的排列。
如图12～图14所示，由于通过在相同的袋装弹簧袋列17中封入了不同 线径的螺旋弹簧2、2’的方法，能够容易地自动制造出袋装弹簧芯18，所 以能够提供符合于身高、体重、体形、就寝姿势等各种各样的个人特性的床 垫体。
接着，若以图13中的袋装弹簧芯18为例说明袋装弹簧袋列17的制造 方法，则首先，通过控制装置8读取预先保存好的图13中的有关排列图案 的文件，或者输入螺旋弹簧2、2’的排列图案，来进行开始准备，由此，从 图13的第1列的左端起依次对第1个、第2个……第28个，发出到底通过 线径为1.9mm和2.0mm的两台螺旋弹簧制造装置1、1’中的哪一台螺旋弹 簧制造装置1来进行卷绕的信号，并依次进行卷绕。
在图13的排列图案的情况下，第1列全部是线径为2.0mm的螺旋弹簧， 因此，通过在控制装置8的控制下不断向制造线径为2.0mm的螺旋弹簧制造 装置1输出信号，而使螺旋弹簧制造装置1工作，从而卷绕线径为2.0mm的 螺旋弹簧2。在该期间制造线径为1.9mm的螺旋弹簧制造装置1’停止在等 待信号的状态下。
接着，进入第2列，该列也从第1个到第28个为止全部都是2.0mm的 弹簧，因此，与第1列同样地，在控制装置8的控制下向制造2.0mm的螺旋 弹簧制造装置1不断输出信号，从而卷绕线径为2.0mm的螺旋弹簧2。
当进入第3列时，则在控制装置8的控制下，从左端的第1个到第3个 为止向制造线径为2.0mm的螺旋弹簧制造装置1输出信号，而卷绕线径为 2.0mm的螺旋弹簧2，另外，从第4个到第25个为止将信号的输出目标切换 为制造线径为1.9mm的螺旋弹簧制造装置1’，而卷绕线径为1.9mm的螺旋 弹簧2’。在该期间制造线径为2.0mm的螺旋弹簧制造装置1成为等待信号 的停止状态。接着，从第26个开始的信号输出目标被切换为制造线径为 2.0mm的螺旋弹簧制造装置1，从而到第28个为止的3个左右是卷绕线径为 2.0mm的螺旋弹簧2，相反地，在该期间制造线径为1.9mm的螺旋弹簧制造 装置1’成为等待信号的停止状态。以下同样利用控制装置8，基于如图13 所示的袋装弹簧芯18的排列图案，来切换信号输出目标，从而依次卷绕线 径为2.0mm和1.9mm的螺旋弹簧2、2’……，一直到最终的第23列为止。
卷绕好的螺旋弹簧2、2’……落入对应于各自的螺旋弹簧制造装置1、 1’的搬送装置10、10’的螺旋弹簧搬送容器19、19’内，并通过与各自的 螺旋弹簧制造装置1、1’的工作、停止同步而重复进行搬送的工作、停止的 搬送装置10、10’，而搬送到弹簧斜道部3的入口5，在其途中由热处理装 置12、12’实施热处理。
通过弹簧推入臂部21，被搬送过来的螺旋弹簧2、2’从螺旋弹簧搬送 容器19、19’排出，并分别单独地被推入到位于弹簧斜道部3的左右的、收 容线径为2.0mm和1.9mm的螺旋弹簧的收容室4、4’。
被推入进来的螺旋弹簧2、2’通过弹簧推动器28、28’，而落入到开 闭部6、6’，并且，落入的线径为2.0mm和1.9mm的螺旋弹簧2、2’分别 在开闭部6、6’的位置处于待机状态，并在控制装置8的控制下，基于如图 13所示的对应于袋装弹簧袋列17的螺旋弹簧2、2’的排列图案，来切换到 底开启位于左右的哪一个开闭部6、6’的开闭信号的输出目标，从而依次将 线径为2.0mm和1.9mm的螺旋弹簧2、2’……输出到单个的出口7。
被输出的螺旋弹簧2、2’在压缩装置32被压缩，并通过线圈推入板33 插入到折成对折的布料13内，然后，经过由金属传感器14进行的判别、由 标识装置15进行的标记，并通过布料13的进给装置16，来依次输送到立焊 熔敷装置38、横焊熔敷装置39中，而形成袋子9的同时分别独立地封入到 其中。
在连续的袋子9内分别独立地封入有螺旋弹簧2、2’……的袋装弹簧袋 列17，从布料13的进给装置16排出，并通过最终工序的线圈立起装置40， 来使袋子9内的螺旋弹簧2立起，从而完成袋装弹簧袋列17的制造。
根据本发明，则由于具有如下的结构：具备至少两台以上的螺旋弹簧制 造装置1、1’，并在弹簧斜道部3的入口5具有对应于从各个装置送入的不 同线径的螺旋弹簧2、2’的多个收容室4、4’，在各个收容室4、4’的下 部设置有开闭部6、6’，通过计算机控制开闭部6的开闭，来控制向弹簧斜 道部3的唯一出口7输送哪个收容室4中的不同线径的螺旋弹簧2、2’，因 此，能够以与现有的螺旋弹簧制造时间大致相同的时间来自动制造采用不同 线径的螺旋弹簧2、2’的任意组合图案的弹簧芯，并且，即使是使螺旋弹簧 的回弹力的差异较大也不会在耐久性上发生问题，所以能够提供符合于各使 用者的身高、体重、体质、就寝姿势的定制床垫。
此外，在各个螺旋弹簧制造装置1、1’中制造预先设定好的线径的螺旋 弹簧2、2’，所以可以提供随着时间流逝而导致的初期床垫性能的劣化少、 即使长时间使用也能够保持最初的床垫性能的弹簧床垫，从而能够让使用者 获得舒适的就寝心情与睡眠。
产业上的可利用性
本发明表示了对袋装弹簧芯的适用例，但是自动制造对螺旋弹簧的线径 的任意排列图案的技术，并不仅限于袋装弹簧芯，也能够适用于由螺旋状弹 簧(Helical Spring)连接圆簧(Bonnell Spring)或者开放式线圈(Open Coil) 的类型的弹簧芯。