다층 지지 구조체

申请号 KR1020117004262 申请日 2009-07-21 公开(公告)号 KR1020110059597A 公开(公告)日 2011-06-02
申请人 허만 밀러 인코포레이티드; 发明人 브릴라이언에스.; 힐크리스토퍼씨.; 슬래그제임스디.; 알드리치존에프.; 코필드티모시피.; 하트만앤드류비.; 워시번켈리이.; 스탠톤마이클디.에스알.;
摘要 다층 지지 구조체는 인체공학적이고 적응 가능한 좌석 지지체를 제공한다. 다층 지지 구조체는 사람이 의자에 앉을 때 인가되는 하중에서와 같이 하중이 국부적으로 변경되는 것에 대한 적응성을 향상시킴과 더불어 전반적인 편의성과 지지를 최대화하기 위해 복수의 상호 협력층을 포함한다. 상호 협력층 각각은 이러한 적응 가능한 편의성과 지지를 제공하기 위해 픽셀, 스프링, 지지 레일 및 그 밖의 요소들과 같은 요소들을 포함한다. 다층 지지 구조체는 또한 신축적이면서도 내구성이 있는 지지 구조체를 제공하기 위해 정렬된 재료를 이용한다. 따라서, 다층 지지 구조체는 광범위한 신체 형상과 크기에 따라 최대의 편의성을 제공한다.
权利要求
  • 지지 레일을 포함하는 제1 층을 포함하되,
    상기 지지 레일은,
    제1 스트랩을 따라 한정된 복수의 정렬 영역 및 비정렬 영역을 포함하는 제1 스트랩과,
    상기 제1 스트랩에 실질적으로 평행하고, 제2 스트랩을 따라 한정된 복수의 정렬 영역 및 비정렬 영역을 포함하는 제2 스트랩과,
    상기 제1 및 제2 스트랩 사이에 연결되는 복수의 노드를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제1항에 있어서, 상기 제1 층은,
    상기 지지 레일의 제1 단부에 연결되고 상기 지지 레일에 실질적으로 수직하게 배향되는 제1 프레임 부착부와,
    상기 지지 레일의 제2 단부에 연결되고 상기 지지 레일에 실질적으로 수직하게 배향되는 제2 프레임 부착부를 더 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제1항에 있어서, 상기 제1 스트랩의 각각의 정렬 영역의 단면적은 상기 제1 스트랩 내에서 각각의 정렬 영역의 개별 위치에 기초하여 조정되는 다층 지지 구조체.
  • 제1항에 있어서, 상기 제1 스트랩은 게이트 위치를 더 포함하되, 상기 제1 스트랩의 복수의 정렬 영역 각각은 상기 게이트 위치에 더 인접해서 배치되는 상기 제1 스트랩의 임의의 정렬 영역의 단면적보다 큰 단면적을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제4항에 있어서, 각각의 정렬 영역의 단면적은 상기 제1 스트랩을 따라 상기 게이트 위치에 바로 더 인접한 인접 정렬 영역의 단면적보다 대략 0.1% 내지 대략 1% 만큼 더 큰 다층 지지 구조체.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 층 상부에 배치되고 상기 복수의 노드에 의해 지지되는 복수의 스프링 요소들을 포함하는 제2 층과,
    상기 제2 층 상부에 배치되고 상기 제2 층에 의해 지지되는 상호 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 제3 층을 더 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제6항에 있어서, 각각의 스프링 요소는,
    상부와,
    상기 상부에 연결되는 변형 가능 부재와,
    상기 제1 층의 적어도 하나의 노드에 상기 스프링을 연결하기 위해 상기 변형 가능 부재에 연결되는 스프링 부착 부재를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제7항에 있어서, 상기 변형 가능 부재는 상기 상부로부터 멀리 연장되는 두 개의 나선형 아암을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제7항에 있어서, 상기 스프링 부착 부재는 상기 제1 층의 적어도 하나의 노드에 상기 스프링 부착 부재를 연결하기 위한 스템을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제9항에 있어서, 각각의 노드는 스프링 부착 부재의 스템을 수용하기 위한 개구를 한정하고, 상기 스템은 스템이 상기 개구 내로 삽입될 때 스냅-끼움 연결을 용이하게 하는 리지를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제6항에 있어서, 상기 제3 층은 상기 제3 층의 측면에 위치하는 복수의 불 노즈 연장 핑거를 더 포함하고, 각각의 불 노즈 연장 핑거는 다른 불 노즈 연장 핑거에 대해 실질적으로 평행한 배향을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제6항에 있어서, 각각의 픽셀은 상부면 및 하부면을 포함하며, 상기 하부면은 상기 제2 층과 대면하도록 배향되며, 각각의 픽셀은 상기 하부면으로부터 연장되는 스템을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제12항에 있어서, 각각의 스프링 요소는 상기 제2 층 및 상기 제3 층 간의 연결을 용이하게 하기 위해 상기 픽셀로부터 연장되는 스템들 중 하나를 수용하기 위한 개구를 한정하는 상부를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제13항에 있어서, 스템은,
    상기 픽셀의 하부면에 연결되는 제1 단부와,
    테이퍼진 세그먼트를 포함하는 제2 단부와,
    상기 제1 및 제2 단부 사이에서 연장되는 원통형 스트랩과,
    상기 스템이 상기 개구 내로 삽입될 때 스냅-끼움 연결을 용이하게 하도록 상기 원통형 스트랩을 넘어 연장되는 상기 테이퍼진 세그먼트에 연결된 립을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제6항에 있어서, 상기 제2 층은 단일편의 탄성중합 재료를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제6항에 있어서, 상기 제3 층은 단일편의 탄성중합 재료를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제1항에 있어서, 상기 제1 층은 단일편의 탄성중합 재료를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제1 프레임 부착부와,
    제2 프레임 부착부와,
    상기 제1 및 제2 프레임 부착부 사이에서 연장되는 복수의 지지 레일을 포함하는 제1 층을 포함하되,
    각각의 지지 레일은,
    상기 제1 및 제2 프레임 부착부 사이에서 연장되는 제1 길이를 포함하는 제1 스트랩과,
    상기 제1 및 제2 프레임 부착부 사이에서 상기 제1 스트랩에 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 길이를 포함하는 제2 스트랩과,
    상기 제1 및 제2 스트랩 사이에서 연결되는 복수의 노드를 포함하며,
    상기 제1 스트랩은 해당 제1 스트랩을 따라 한정되는 복수의 정렬 영역 및 인접한 정렬 영역 사이에서 해당 제1 스트랩을 따라 한정되는 복수의 비정렬 영역을 포함하고,
    상기 제2 스트랩은 해당 제2 스트랩을 따라 한정되는 복수의 정렬 영역 및 인접한 정렬 영역 사이에서 해당 제2 스트랩을 따라 한정되는 복수의 비정렬 영역을 포함하되, 각각의 비정렬 영역의 상기 제2 스트랩을 따르는 위치는 상기 제1 스트랩에서 비정렬 영역의 위치에 대응하는 다층 지지 구조체.
  • 제18항에 있어서, 상기 제1 스트랩의 복수의 정렬 영역의 각각은 제1 스트랩을 따르는 정렬 영역의 위치에 따른 단면적을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제19항에 있어서, 상기 제1 스트랩은,
    상기 제1 프레임 부착부에 연결되는 제1 단부와,
    상기 제2 프레임 부착부에 연결되는 제2 단부와,
    상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이에서 대략 중간쯤에 위치하는 게이트 위치를 포함하며,
    상기 복수의 정렬 영역 각각의 단면적은 상기 제1 스트랩을 따르는 게이트 위치에 대한 상기 정렬 영역의 위치에 따르는 다층 지지 구조체.
  • 제20항에 있어서, 상기 복수의 정렬 영역 각각의 단면적은 상기 게이트 위치에 보다 인접해서 위치하는 각각의 정렬 영역의 단면적 이하인 다층 지지 구조체.
  • 제20항에 있어서, 상기 복수의 정렬 영역 각각의 단면적은 상기 제1 스트랩을 따라 상기 게이트 위치에 바로 더 인접한 인접 정렬 영역의 단면적보다 대략 0.1% 내지 대략 1% 만큼 더 큰 다층 지지 구조체.
  • 제19항에 있어서,
    상기 제1 층의 상부에 배치되고 상기 복수의 노드에 의해 지지되는 복수의 스프링 요소들을 포함하는 제2 층과,
    상기 제2 층에 의해 지지되고 상기 복수의 스프링 요소에 의해 지지되는 상호 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 상부 매트층을 더 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제23항에 있어서, 상기 복수의 스프링 요소 각각은,
    상부와,
    상기 상부에 연결되고 상기 복수의 노드 중 하나 이상에 의해 지지되는 변형 가능 부재를 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제24항에 있어서, 상기 변형 가능 부재는,
    상기 상부에 연결되는 제1 단부 및 스프링 부착 부재에 연결되는 제2 단부를 포함하는 제1 나선형 아암과,
    상기 상부에 연결되는 제3 단부 및 상기 스프링 부착 부재에 연결되는 제4 단부를 포함하는 제2 나선형 아암을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제25항에 있어서, 상기 스프링 부착 부재는 상기 제1 층을 향해 연장되는 돌출부를 포함하며, 상기 제1 노드는 스냅-끼움 연결을 이용하여 상기 돌출부를 수용하기 위한 개구를 한정하는 다층 지지 구조체.
  • 제1 층을 형성하는 제1 단일편 탄성중합 재료를 포함하되,
    상기 제1 층은 각각 제1 스트랩과, 상기 제1 스트랩에 실질적으로 평행하게 배향되는 제2 스트랩과, 상기 제1 및 제2 스트랩 사이에서 연결되는 복수의 노드를 포함하는 복수의 이중-스트랩 지지 레일을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제27항에 있어서, 상기 제1 스트랩은 상기 스트랩을 따라 한정되는 복수의 정렬 영역과, 상기 스트랩을 따라 한정되는 복수의 비정렬 영역을 포함하며,
    각각의 정렬 영역은 인접한 비정렬 영역 사이에 배치되는 다층 지지 구조체.
  • 제28항에 있어서, 상기 복수의 비정렬 영역 각각은 상기 각각의 정렬 영역보다 큰 단면적을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제28항에 있어서, 상기 제1 스트랩은 게이트 위치를 더 포함하되, 각각의 정렬 영역은 상기 제1 스트랩의 게이트 위치에서 더 멀리 떨어져서 배치되는 임의의 다른 정렬 영역의 단면적과 같거나 큰 단면적을 포함하는 다층 지지 구조체.
  • 제27항에 있어서,
    상기 제1 층의 상부에 배치된 제2 층을 형성하되, 상기 제2 층은 상기 복수의 노드 상에서 지지되는 복수의 스프링 요소를 포함하는 제2 단일편 탄성중합성 재료와,
    상기 제2 층의 상부에 배치된 제3 층을 형성하되, 상기 제3 층은 상호 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 영역을 포함하는 제3 단일편 탄성중합성 재료를 포함하며,
    각각의 픽셀은 상기 복수의 스프링 요소 중 적어도 하나 상에서 지지되는 다층 지지 구조체.
  • 다층 지지 구조체의 제조 방법이며,
    지지 레일을 포함하는 제1 층을 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 지지 레일은,
    제1 스트랩을 따라 한정된 복수의 예비-정렬 영역 및 비정렬 영역을 포함하는 제1 스트랩과,
    상기 제1 스트랩에 실질적으로 평행하고, 제2 스트랩을 따라 한정된 복수의 예비 정렬 영역 및 비정렬 영역을 포함하는 제2 스트랩과,
    상기 제1 및 제2 스트랩 사이에 연결되는 복수의 노드와,
    인접한 노드들의 내측 엣지, 상기 제1 스트랩의 내측 엣지 및 상기 제2 스트랩의 내측 엣지 사이에서 상기 지지 레일을 따라 한정되는 복수의 개구를 포함하며,
    상기 인접한 노드들의 내측 엣지들은 실질적으로 서로 대면하고 상기 제1 및 제2 스트랩의 내측 엣지들은 실질적으로 서로 대면하는, 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제32항에 있어서, 상기 제1 층은 사출 성형 기술을 이용하여 제공되는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제32항에 있어서, 상기 제1 층은 중심 게이트형 사출 성형 기술을 이용하여 제공되는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제32항에 있어서, 상기 제1 스트랩 및 상기 제2 스트랩을 따라 한정되는 복수의 정렬 영역을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 스트랩의 상기 복수의 예비 정렬 영역 각각을 정렬하는 단계를 더 포함하는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제35항에 있어서, 상기 각각의 예비 정렬 영역을 정렬하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 스트랩의 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 제1 층을 연신하는 단계와,
    상기 복수의 개구 각각으로 노드 설치기를 삽입하는 단계를 포함하는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제36항에 있어서, 상기 제1 층은 대략 25 내지 30 ㎝(10 내지 12 인치) 정도로 연신되는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제36항에 있어서, 상기 연신으로 인해 상기 복수의 예비 정렬 영역 각각은 예비 정렬 길이보다 대략 네 배 내지 대략 여덟 배만큼 연신되는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제32항에 있어서, 상기 복수의 노드에 의해 지지되는 복수의 스프링 요소를 포함하는 제2 층을 제공하는 단계와,
    상기 제2 층에 의해 지지되는 상호 연결된 복수의 픽셀을 포함하는 제3 층을 제공하는 단계를 더 포함하는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제39항에 있어서, 상기 제2 및 제3 층은 사출 성형 기술을 이용하여 제공되는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 제39항에 있어서,
    상기 제1 층에 상기 제2 층을 연결하되, 연결후 상기 제2 층은 상기 제1 층보다 아래에 배치되는 제2 층 연결 단계와,
    상기 제2 층에 상기 제3 층을 연결하되, 연결후 상기 제3 층은 상기 제2 층보다 아래에 배치되는 제3 층 연결 단계를 더 포함하는 다층 지지 구조체 제조 방법.
  • 说明书全文

    다층 지지 구조체{MULTI-LAYERED SUPPORT STRUCTURE}

    본 출원은 여기에 참조로서 원용되는 것으로 발명의 명칭이 "다층 지지 구조체{MULTI-LAYERED SUPPORT STRUCTURE}"이고 2008년 7월 25일 출원된 미국 가특허 출원 제61/135,997호와 발명의 명칭이 "다층 지지 구조체{MULTI-LAYERED SUPPORT STRUCTURE}"이고 2009년 5월 5일 출원된 미국 가특허 출원 제61/175,670호 모두를 우선권 주장한다.

    본 발명은 하중 지지 구조체에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 다층 좌석 구조체(multi-layered seating structures)에 관한 것이다.

    대부분의 사람들은 매일 상당한 시간을 앉아서 지낸다. 부적절한 지지체는 생산성을 감소시킬 뿐 아니라 신체 피로를 야기하고 심지어 만성적 척추 통증과 같은 건강 질환을 가져올 수 있다. 많은 재원이 의자, 벤치, 매트리스, 소파 및 그 밖의 하중 지지 구조체의 연구와 개발에 지원되고 있다.

    종래에, 예컨대 의자는 쿠션에서 개별 하중 지지 요소들의 보다 복잡한 조합에 이르는 설계를 포괄한다. 이들 종래의 설계는 사용자의 일반적인 신체 형상에 맞는 편의성을 제공할 뿐만 아니라 좌석 구조체가 제공하는 일반적인 편의성 수준을 개선한다. 그러나 개선된 좌석 구조체에서도 여전히 일부 불편 사항이 발생한다. 예컨대 좌석 구조체는 광범위한 유형의 일반적 신체 형상에 일치하도록 조정되지만 신체 형상 중에 돌출한 지갑, 버트 본(butt bone) 또는 그 밖의 국부적 불규칙 부위에 잘 맞지 않을 수 있다. 이는 결국 좌석 구조체가 지갑이나 그 밖의 신체 형상 불규칙 부위를 의자에 앉은 사람의 엉덩이 내로 가압하기 때문에 불편으로 이어질 수 있다.

    따라서, 편리한 좌석 구조체를 제공함에 있어 몇몇 개선이 이루어졌지만, 광범위한 신체 형상 및 크기에 적합하게 일치하도록 조정되는 개선된 좌석 구조체에 대한 요구가 존재한다.

    다층 지지 구조체는 글로벌층, 로컬층 및 상부 매트층을 포함할 수 있다. 글로벌층은 하중 인가시 좌석 구조체의 제어된 변형을 제공한다. 글로벌층은 로컬층을 또한 지지하는 복수의 지지 레일을 포함한다. 글로벌층은 또한 하중이 부가될 때 글로벌층의 변형을 용이하게 하기 위해 정렬된 재료를 포함할 수 있는 복수의 정렬 영역을 포함할 수 있다.

    로컬층은 다층 지지 구조체에 대한 하중 인가시 부가되고 독립적인 변형을 용이하게 한다. 로컬층은 다층 지지 레일에 의해 지지되는 복수의 스프링 요소를 포함한다. 복수의 스프링 요소 각각은 상부 및 변형 부재를 포함한다. 복수의 스프링 요소 각각은 스프링 유형, 다층 지지 구조체 내에서 스프링 요소의 상대적 위치, 스프링 재료, 스프링 치수, 다층 지지 구조체의 다른 요소에 대한 연결 유형 및 그 밖의 인자를 포함하는 다양한 인자에 기초하여 하중을 받아 독립적으로 변형될 수 있다.

    상부 매트층은 하중이 인가되는 층일 수 있다. 상부 매트층은 복수의 스프링 요소 상부에 배치된 복수의 픽셀과 불 노즈 연장 핑거(bull nose extension finger)를 포함한다. 복수의 픽셀과 불 노즈 연장 핑거는 복수의 스프링 요소들의 상부와 접촉한다. 복수의 스프링 요소와 마찬가지로, 복수의 픽셀과 복수의 불 노즈 연장 핑거는 또한 인접 픽셀의 반응에 실질적으로 독립해서 인가 하중에 반응할 수 있다.

    따라서, 다층 지지 구조체는 협력하지만 여전히 독립적인 층들을 포함하되, 각각의 층은 협력하지만 여전히 독립적인 요소들을 포함함으로써, 국부화된 하중 불규칙 부위에 적응하고 이런 불규칙 부위를 지지하면서도 인가 하중에 대해 최대화된 전반적인 지지와 편의성을 제공한다. 또한, 다층 지지 구조체가 제공하는 하중 지지 독립성은 특정 영역이 인접 영역에 의해 제공된 하중 지지에 실질적인 영향을 주지 않으면서 어떠한 하중 불규칙 부위에도 적응할 수 있도록 한다.

    그 밖의 시스템, 방법, 특징 및 장점은 다음의 도면 및 상세한 설명을 검토함으로써 기술분야의 당업자에게 자명하거나 자명하게 될 것이다. 모든 이러한 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 장점은 본 설명에 포함될 뿐 아니라 본 발명의 범위에 속하고 후술하는 청구범위에 의해 보호될 것이다.

    본 발명의 시스템은 다음의 도면과 설명을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소는 반드시 정확한 치수로 도시된 것이 아니라 본 발명의 원리를 설명함에 있어 강조된다. 더불어, 도면에서 유사 참조 부호는 다른 도면에서도 대응하는 부분을 지시한다.
    도 1은 다층 지지 구조체의 일부를 도시한다.
    도 2는 도 1에 도시된 지지 구조체의 확장도(broader view)이다.
    도 3은 글로벌층의 평면도이다.
    도 4는 두 개의 스트랩 사이에 연결된 노드를 포함하는 지지 레일의 일부를 도시한다.
    도 5는 로컬층의 평면도이다.
    도 6은 스프링 부착 부재의 일부를 도시한다.
    도 7은 예시적인 로컬층의 평면도이다.
    도 8은 상부 매트층의 평면도이다.
    도 9는 상부 매트층 내부의 픽셀의 하측을 도시한다.
    도 10은 다층 지지 구조체의 제조 공정을 도시한다.
    도 11은 조립 장치에 의해 연신된 글로벌층을 도시한다.
    도 12는 예비 정렬된 글로벌층을 도시한다.
    도 13은 예비 정렬된 글로벌층의 일부의 상세도이다.
    도 14는 예비 정렬된 글로벌층을 형성하기 위한 글로벌층 캐비티 몰드와 핫 드롭 채널(hot drop channel)의 평면도이다.

    다층 지지 구조체는 일반적으로 의자, 침대, 벤치 또는 그 밖의 하중 지지 구조체와 같은 하중 지지 구조체 내에 또는 하중 지지 구조체로서 구현되는 복수의 협력층들의 조립체를 지칭한다. 협력층들은 제공되는 지지와 편의성을 최대화하기 위해 복수의 독립적 요소들을 포함하는 복수의 요소들을 포함한다. 복수의 요소들이 나타내는 독립성의 정도는 각 요소의 개별 특징, 복수의 요소들을 상호 연결하는 데 사용되는 연결 유형 또는 다층 지지 구조체의 그 밖의 구조적 또는 설계적 특징들에 의존하거나 이에 따라 조정될 수 있다. 이하 설명하는 복수의 요소들은 특정 개인이나 용도에 하중 지지 요구를 적합화하도록 개별적으로 설계되거나, 배치되거나 또는 다른 방식으로 구성될 수 있다. 다양한 복수의 요소를 참조로 이하에서 논의되는 치수는 단지 예일 뿐이며 원하는 특정 구현예 및 아래에서 언급된 인자에 따라 널리 변경될 수도 있다.

    도 1은 다층 지지 구조체(100)의 일부를 도시한다. 다층 지지 구조체(100)는 글로벌층(102), 로컬층(104) 및 상부 매트층(106)을 포함한다.

    글로벌층(102)은 복수의 지지 레일(108) 및 프레임 부착부(110)를 포함한다. 각각의 지지 레일(108)은 하나 이상의 스트랩(112)과, 스트랩(112) 사이에서 연결된 복수의 노드(114)를 포함할 수 있다. 각각의 스트랩은 스트랩(112)의 길이를 따라 한정된 정렬 영역(116)과 비정렬 영역(118)을 포함할 수 있다. 노드(114)는 인접한 스트랩(112)들의 비정렬 영역(118) 사이에서 인접한 스트랩에 연결될 수 있다.

    로컬층(104)은 복수의 지지 레일(108) 상부에 (예컨대 지지 레일에 의해 지지되거나 지지 레일에 안착된) 복수의 스프링 요소(120)를 포함한다. 복수의 스프링 요소(120) 각각은 상부와, 변형 가능 부재(122)와, 하나 이상의 노드 부착 부재(124)를 포함한다. 도 1에서, 변형 가능 부재(122)는 두 개의 나선형 아암(126)을 포함한다. 스프링 요소(120)는 대안으로서 본 출원에 참조 원용되는 것으로 2006년 5월 12일 출원된 미국 출원 제11/433,891호에 개시된 것들과 같이 다양한 스프링 유형을 포함할 수 있다.

    상부 매트층(106)은 복수의 픽셀과 불 노즈 연장 핑거(128)를 포함한다. 복수의 픽셀 각각은 상부면과 하부면을 포함한다. 각 픽셀의 하부면은 스프링 요소(120) 중 적어도 하나의 상부와 접촉하는 스템을 포함할 수 있다. 각각의 불 노즈 연장 핑거(128)도 상부면(130)과 하부면을 포함한다. 각각의 불 노즈 연장 핑거(128)의 하부면은 스프링 요소(120) 중 적어도 하나의 상부와 각각 접촉하는 하나 이상의 스템을 포함할 수 있다.

    글로벌층(102)은 Arnitel EM400 또는 460과 같은 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리프로필렌(PP), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 그 밖의 연질 신축성 재료와 같은 신축성 재료로 사출 성형될 수 있다.

    글로벌층(102)은 프레임 부착부(110)를 통해 프레임(132)에 연결된다. 프레임 부착부(110)는 지지 레일(108)의 스트랩(112)의 단부에 연결될 수 있으며 스트랩(112)에 실질적으로 수직하게 배향될 수 있다. 도 1은 분리된 세그먼트(134)들을 포함하는 프레임 부착부(110)를 도시한다. 프레임 부착부(110)는 각 세그먼트(134) 사이에 간극(136)을 한정할 수 있다. 분리된 세그먼트(134) 각각은 둘 이상의 인접한 스트랩(112)의 단부에 연결될 수 있다. 프레임 부착부(110)는 도 3에 도시된 프레임 부착부와 같이 글로벌층(102)의 전체 측면을 따라 연장되는 단일 세그먼트를 포함할 수 있다.

    도 1에서, 각각의 지지 레일(108)은 실질적으로 평행하게 연장되는 두 개의 원통형 스트랩(112)를 포함한다. 그러나 지지 레일(108)은 다른 구성을 포함할 수 있다. 예컨대 지지 레일(108)은 하나의 스트랩 또는 복수의 스트랩을 포함할 수 있다. 글로벌층(102)의 지지 레일(108)은 글로벌층(102) 내에서 지지 레일(108) 위치와 같은 다양한 인자에 따라 맞춰진 가변적인 수의 스트랩(112)을 포함할 수 있다. 지지 레일(108)은 다른 구조를 포함할 수 있다. 예컨대 지지 레일(108)의 스트랩(112)은 복수의 단부를 구비한 네 측면을 포함할 수 있다. 이런 스트랩의 일 예가 미국 출원 제11/433,891호에 개시되어 있다.

    스트랩(112)은 스트랩(112)을 따라서 한정되는 복수의 정렬 영역(116)과 복수의 비정렬 영역(118)을 포함할 수 있다. 스트랩(112)은 교호하는 정렬 영역(116) 및 비정렬 영역(118)을 포함할 수 있다. 정렬 영역 및 비정렬 영역 각각은 단면적에 의해 한정될 수 있다. 스트랩을 따라 한정된 각각의 정렬 영역의 단면적은 변경될 수 있으며 스트랩을 따라 정렬 영역의 위치에 따라 맞춰질 수 있다. 단면적은 몰드의 게이트 위치에 대한 정렬 영역의 위치에 비례한다. 예컨대 게이트 위치는 스트랩의 중간부에 대응하는 바, 정렬 영역들은 중간부에서 멀어질수록 보다 큰 단면적을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 비정렬 영역의 단면적은 서로 인접한 정렬 영역의 단면적보다 클 수 있다. 지지 레일의 스트랩을 따라 한정되는 정렬 영역들은 압축 및/또는 인장 정렬 방법을 포함하는 다양한 방법을 이용하여 정렬될 수 있다.

    인접한 스트랩(112)들의 정렬 영역(116) 및 비정렬 영역(118)은 실질적으로 서로 나란할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 노드(114)는 인접한 스트랩(112)들의 인접한 비정렬 영역(118) 사이에서 연결될 수 있다. 각각의 노드(114)는 로컬층의 스프링 요소(120)에 연결되기 위한 스프링 연결부를 포함할 수 있다. 스프링 연결부는 도 4에 도시된 바와 같이 대응하는 스프링 요소(120)를 수용하기 위해 노드(114)에 한정된 개구일 수 있다.

    글로벌층(102)은 사전 설치되거나 사전 설치되지 않을 수 있다. 예컨대, 프레임에 글로벌층(102)을 고정하기에 앞서, 글로벌층(102)은 프레임에 글로벌층(102)을 고정하기 위해 요구되는 것보다 짧은 길이로, 사출 성형 공정들을 통해서 형성될 수 있다. 프레임에 글로벌층(102)을 고정하기 전에, 글로벌층(102)은 그 원래 길이보다 큰 길이로 연신되거나 압축될 수 있다. 글로벌층(102)이 연신된 후 아래로 회복됨에 따라, 글로벌층(102)은 글로벌층(102)이 프레임의 폭과 일치하는 길이로 정착될 때 지지 구조 프레임에 고정될 수 있다.

    다른 변형례로서, 글로벌층(102)은 글로벌층(102)의 정착 길이가 프레임의 폭과 일치할 때까지 아래로 회복된 다음 반복해서 재-연신될 수 있다. 글로벌층(102)은 복수의 방향, 예컨대 그 길이 또는 그 폭을 따라서 사전 설치될 수 있다. 더불어, 글로벌층(102)의 다양한 영역에 다양하게 사전 설치될 수 있다. 영역에 따른 다양한 사전 설치의 적용은 서로 다른 영역에서 연신량 또는 압축량을 변경하고 그리고/또는 서로 다른 영역의 단면적을 변경하는 등의 다양한 방식으로 수행될 수 있다.

    로컬층(104)의 복수의 스프링 요소(120)는 지지 구조체(100) 내에서 스프링 요소의 상대 위치, 특정 용도의 필요성 등을 포함하는 다양한 인자 또는 그 밖의 고려사항에 따른 다양한 치수를 포함할 수 있다. 예컨대 스프링 요소(120)의 높이는 지지 구조체(100)에 접시형 외형을 제공하는 것과 같이 지지 구조체(100)에 3차원 카운터(three-dimensional counter)를 제공하도록 변경될 수 있다. 이런 예에서, 로컬층(104)의 중심부에 위치하는 스프링 요소(120)들의 높이는 로컬층(104)의 외측부에 배치된 스프링 요소(120)들의 높이보다 작을 수 있으며, 이때 로컬층(104)의 중심부와 외측부 간의 높이는 점진적인 방식 또는 그 밖의 방식으로 증가한다.

    로컬층(104)은 그 밖에 다양한 유형의 스프링을 포함할 수 있다. 스프링이 지지 구조체에 어떻게 구현될 수 있는지를 포함하여 그 밖의 스프링 유형의 예들은 본 출원에서 참조 원용되는 것으로서 2006년 5월 12일 출원된 미국 출원 제11/433,891호에 설명되어 있다. 로컬층(104)에 사용되는 스프링 유형은 다른 배향을 포함할 수 있다. 예컨대, 스프링 유형은 본 출원에서 설명되는 스프링 유형에 대해 상하가 뒤집혀서 배향될 수 있다. 본 예에서, 본 출원에서 상부로 개시된 스프링의 부분은 글로벌층(102)을 향해 배향되어 연결될 수 있다. 또한, 본 예에서, 변형 가능 부재(122)는 상부 매트층(106)에 연결될 수 있다. 변형 가능 부재(122)는 복수의 스프링 부착 부재(124)를 거쳐 상부 매트층(106)에 연결될 수 있다. 그러나, 본 출원에서 설명된 예들은 로컬층(104)을 형성하는 데 사용될 수 있는 스프링 유형이나 스프링 유형의 가능한 배향에 대한 배타적인 항목이 아니다. 스프링 요소(120)들은 선형 또는 비선형식으로 감소하거나, 비선형식으로 증가하거나, 일정율의 스프링 상수를 포함하는 소정 범위의 스프링 상수를 나타낼 수 있다.

    로컬층(104)은 글로벌층(102)에 연결된다. 구체적으로, 스프링 부착 부재(124)는 인접한 스트랩(112)의 비정렬 영역(118) 사이에 배치된 노드(114) 상에서 연결된다. 이런 연결은 일체형 성형, 스냅 끼움 연결 또는 그 밖의 연결 방법일 수 있다. 복수의 스프링 요소(120)는 울트라폼(Ultraform) N 2640 Z6 UNC 아세탈(Acetal) 또는 유니폼(Uniform) N 2640 Z4 UNC 아세탈(Acetal)과 같은 POM, Arnitel EM 460, EM550 또는 EL630과 같은 TPE, TPU, PP 또는 그 밖의 신축성 재료로 사출 성형될 수 있다. 복수의 스프링 요소(120)는 개별적으로 또는 복수의 스프링 요소의 시트로서 사출 성형될 수 있다.

    로컬층(104)이 실질적으로 독립적인 복수의 변형 가능 요소, 즉 복수의 스프링 요소들을 포함하기 때문에, 로컬층(104)의 인접한 부분들은 하중에 대해 실질적으로 독립적인 반응을 나타낼 수 있다. 이런 방식으로, 지지 구조체(100)는 인가 하중의 "거시적" 특징에 따라 변형되고 순응할 뿐만 아니라 인가 하중의 "미시적" 특징에 따라 개별적으로 적응 가능하게 변형된다.

    로컬층(104)은 인가 하중의 특정 부분에 대한 특정 지지를 제공하기 위해 지지 구조체의 임의의 특정 구역, 영역 또는 부위에 가변적인 지역적 반응은 나타내도록 조정될 수도 있다. 지역적 반응 구역은 예컨대 강성 또는 그 밖의 하중 지지 특성에 있어 다를 수 있다. 지지 구조체의 특정 부위는 다른 변형 특성으로 조정될 수 있다. 영역적 반응 구역을 형성하는 하나 이상의 개별 픽셀은 예컨대 신체의 여하한 특정 부위에 대해 선택적인 강성으로 특별히 설계될 수 있다. 지지 구조체의 이들 서로 다른 영역은 다양한 방식으로 조정될 수 있다. 각 픽셀의 하부면과 로컬층(104) 간의 간격(하중이 존재하지 않을 때 측정된 간격을 지칭함)의 변화는 하중을 받아 나타나는 변형량을 변화시킬 수 있다. 지지 구조체(100)의 지역적 변형 특성은 지지 구조체 내에서의 상대적 위치에 따른 복수의 스프링 요소(120)에 대해 서로 다른 재료, 스프링 유형, 두께, 단면적, 구조 또는 그 밖의 스프링 특성을 이용하는 것을 포함할 뿐만 아니라 다른 방법을 이용하여 조정될 수 있다.

    상부 매트층(106)은 로컬층(104)에 연결된다. 각 픽셀의 하부면은 대응하는 스프링 요소(120)의 상부에 고정된다. 각각의 불 노즈 연장 핑거(128)의 하부면도 또한 하나 이상의 대응하는 스프링 요소(120)의 상부에 고정될 수 있다. 이들 연결은 일체 성형, 스냅 끼움 연결 또는 그 밖의 연결 방법일 수 있다. 픽셀 및/또는 불 노즈 연장 핑거(128)의 하부면은 스프링 요소(120)의 상부에 연결될 수 있거나 스프링 요소(120) 상에 안착하거나 이에 연결되기 위해 하나 이상의 스템 또는 그 밖의 연장부를 포함할 수 있다. 각 스프링 요소(120)의 상부는 대응하는 픽셀 또는 불 노즈 연장 핑거(128)의 스템을 수용하기 위한 개구를 한정할 수 있다. 대안으로서, 각 스프링 요소(120)의 상부는 대응하는 픽셀 또는 불 노즈 연장 핑거(128) 내에 한정되는 개구에 연결하기 위한 스템 또는 포스트를 포함할 수 있다.

    하중이 상부 매트층(106) 상에서 하향 가압될 때, 복수의 픽셀은 복수의 스프링 요소(120)의 상부에서 하향 가압된다. 이에 반응하여, 복수의 스프링 요소(120)는 하중을 수용하도록 하향 변형된다. 하중을 받는 개별 스프링 요소(120)가 나타내는 변형량은 스프링 요소(120)와 관련된 스프링 변형 레벨에 의해 영향을 받을 수 있다. 복수의 스프링 요소(120)가 하향 변형됨에 따라, 복수의 픽셀 및/또는 불 노즈 연장 핑거(128)의 하부면은 글로벌층(104)을 향해 이동한다. 그러나, 지면에 대해, 스프링 요소(120)는 글로벌층(102)이 하중을 받아 변형됨에 따라 로컬층(104)이 하중을 받아 하향 변형될 수 있다는 점에서 추가로 변형될 수 있다. 이처럼, 스프링 요소(120)는 스프링 변형 레벨에 따라 하중을 받아 개별적으로 변형될 수 있으며, 또한 글로벌층(102)이 하중을 받아 하향 절곡됨에 따라 전체적으로 로컬층(104)의 일부로서 추가로 변형될 수도 있다.

    스프링 변형 레벨은 제조 전에 결정될 수 있으며 지지 구조체(100) 내에 설계된다. 예컨대, 지지 구조체(100)는 대략 25 mm의 스프링 변형 레벨을 나타내도록 조정될 수 있다. 즉, 지지 구조체(100)는 복수의 스프링 요소(120)가 대략 25 mm까지 위로 변형될 수 있도록 설계될 수 있다. 따라서, 로컬층(104)이 16 mm 높이(즉, 글로벌층(102)의 상부와 스프링 요소의 상부 간의 거리)의 스프링 요소들을 포함하는 경우, 복수의 픽셀의 하부면은 9 mm스템을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 로컬층(104)이 25 mm 높이의 스프링 요소들을 포함하는 경우, 복수의 픽셀의 하부면은 스템을 생략할 수 있지만, 복수의 스프링 요소의 상부에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 스프링 요소(120)의 높이는 지지 구조체(100) 내부에서의 상대적 위치를 포함하는 많은 인자에 따라 변경될 수 있다.

    상부 매트층(106)의 복수의 픽셀은 도 8에 도시되고 후술하는 바와 같이 복수의 픽셀 커넥터와 상호 연결될 수 있다. 상부 매트층(106)은 후술하는 바와 같이 복수의 픽셀들을 상호 연결하기 위해 평면형 또는 비평면형 커넥터, 리세스형 커넥터, 브리지형 커넥터 또는 그 밖의 요소들과 같은 다양한 픽셀 커넥터를 포함할 수 있다. 복수의 픽셀 커넥터들은 복수의 픽셀을 기준으로 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예컨대 복수의 픽셀 커넥터들은 복수의 픽셀에 대해 모서리, 측면 또는 그 밖의 위치에 배치될 수 있다. 복수의 픽셀 커넥터들은 상부 매트층(106)에 대해 향상된 신축성을 제공할 뿐만 아니라 인접한 픽셀 사이에서와 같이 증가된 정도의 독립성을 제공한다. 예컨대 복수의 픽셀 커넥터들은 개별 픽셀들이 상당량의 독립성을 갖고 이동 또는 측방 회전할 수 있도록 할 뿐만 아니라 신축적인 하향 변형도 허용할 수 있다.

    상부 매트층(106)은 TPE, PP, TPU와 같은 신축성 재료 또는 그 밖의 신축성 재료로 사출 성형될 수 있다. 구체적으로, 상부 매트층(106)은 독립적으로 제조된 픽셀과 불 노즈 연장 핑거(128)로 형성되거나 복수의 픽셀의 시트로서 사출 성형될 수 있다.

    하중을 받을 때, 하중은 상부 매트층(106)과 접촉되어 하향 압축할 수 있다. 대안으로서, 지지 구조체(100)는 또한 상부 매트층(106) 상부에 고정되는 덮개층을 포함할 수 있다. 덮개층은 쿠션, 직물, 가죽 또는 그 밖의 덮개 재료를 포함할 수 있다. 덮개층은 지지 구조체(100)의 향상된 편의성 및/또는 심미성을 제공할 수 있다.

    도 2는 도 1에 도시된 지지 구조체(100)의 확장도이다. 상부 매트층(106)는 로컬층(104) 상에서 지지되고, 로컬층은 글로벌층(102) 상에서 지지된다. 글로벌층(102)은 프레임(132)에 고정된다. 비록 도 2는 직사각형의 다층 지지 구조체(100)를 도시하고 있지만, 지지 구조체(100)는 원형을 포함한 다른 형상을 포함할 수 있다.

    상부 매트층(106)은 불 노즈 연장 핑거 영역(202)에 연결된 픽셀 영역(200)을 포함한다. 픽셀 영역(200)은 상호 연결된 복수의 픽셀(204)을 포함한다. 불 노즈 연장 핑거 영역(202)은 상호 연결된 복수의 불 노즈 연장 핑거(128)를 포함한다.

    상부 매트층(106)은 또한 인접한 픽셀(204)들과 불 노즈 연장 핑거(128)들 간의 연결을 용이하게 하기 위해 복수의 픽셀 커넥터를 포함한다. 픽셀 커넥터는 이하 상세히 설명하기로 하며 도 8에는 하나의 픽셀 커넥터의 상세도가 도시되어 있다.

    픽셀(204)은 상부 매트층(106)에 향상된 신축성을 제공한다. 픽셀(204)은 로컬층(104)에 대한 연결을 위해 스템을 포함할 수 있다. 불 노즈 연장 핑거(128)는 좌석 구조물에 대한 상부 매트층(106)의 연결을 용이하게 할 수 있다. 예컨대 불 노즈 연장 핑거(128)는 좌석 구조물 내로 활주 가능하게 삽입될 수 있다. 예컨대 좌석 구조물은 각각의 불 노즈 연장 핑거가 활주하는 트랙을 포함할 수 있다.

    도 2는 복수의 스프링 요소(120)의 스프링 부착 부재(124)를 도시한다. 스프링 부착 부재(124)는 글로벌층(102)을 향해 하향 연장되는 스템(206)을 포함한다. 각각의 스템(206)은 글로벌층(102)의 대응하는 노드(114)에 한정된 개구에 삽입되어 고정될 수 있다. 스프링 요소(120)의 스템(206)은 아래에서 상세히 설명하기로 하며 도 6에 상세히 도시된다. 스템(206)들의 각각의 높이는 지지 구조체(100)에 대한 카운터를 제공하도록 로컬층(104) 내에서 변화될 수 있다.

    도 3은 글로벌층(300)의 평면도이다. 도 1과 관련하여 위에서 언급한 바와 같이, 글로벌층(300)은 복수의 지지 레일(302)와 하나 이상의 프레임 부착부(304)를 포함한다. 지지 레일(302)의 단부는 실질적으로 평행한 두 개의 프레임 부착부(304) 사이에서 연결된다. 도 3에서, 프레임 부착부(304)는 각각 프레임 부착부(304)의 길이를 따라 연장되는 일체형 세그먼트를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임 부착부는 분리된 세그먼트들을 포함할 수 있다.

    글로벌층(300)은 사출 성형 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 글로벌층(300)은 캐비티 몰드가 지지 레일의 중심부에 대응하는 캐비티 몰드의 위치에 또는 그에 인접해서 게이트가 형성된 중심 게이트형 사출 성형 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 사출 성형 공정은 성형된 장치 내에서 성형 압력 손실을 가져올 수 있는데, 압력 손실은 게이트에 인접한 영역보다 게이트에서 떨어진 영역에서 더 클 수 있다. 중심 게이트 기술은 지지 레일(302)을 따라 대칭적인 압력 손실을 용이하게 할 수 있다. 압력 손실은 정렬에 영향을 미치기 때문에, 지지 레일 내에서의 대칭적 압력 손실은 지지 레일(302) 내에서의 대칭 정렬을 용이하게 할 수 있다.

    각각의 지지 레일(302)은 두 개의 스트랩(306)과, 인접한 스트랩 사이에 연결되는 복수의 노드(308)들을 포함한다. 각각의 스트랩(306)은 스트랩(306)의 길이를 따라 한정되는 정렬 영역(310) 및 비정렬 영역(312)을 포함한다. 정렬 영역(310)은 비정렬 영역(312)의 단면적보다 작은 단면적에 의해 한정될 수 있다. 스트랩(306)을 따라 한정되는 각각의 정렬 영역(310)의 단면적은 스트랩(306) 상에서 정렬 영역(310)의 상대 위치에 따라 조정될 수 있다. 스트랩(306)을 따르는 정렬 영역(310)의 단면적은 정렬 영역(310)이 스트랩(306)의 중심에서 멀어질수록 점차 증가할 수 있다. 정렬 영역(310)의 단면적은 게이트의 위치로부터 각 정렬 영역(310)의 상대 위치에 따라 조정될 수 있다. 각 정렬 영역(310)의 단면적은 정렬 영역이 게이트의 위치에서 멀어질수록 약 0.1% 내지 약 1%, 예컨대 약 0.5%만큼 증가할 수 있다. 예컨대 정렬 영역의 단면적은 게이트의 위치에 바로 인접한 스트랩 상의 정렬 영역의 단면적보다 약 0.1% 내지 약 1%만큼 더 클 수 있다.

    노드(308)들은 인접한 비정렬 영역(312) 사이에 연결된다. 노드(308)는 로컬층에 글로벌층(300)을 연결하기 위한 스프링 연결부를 포함할 수 있다. 스프링 연결부는 스프링 요소로부터 스템 또는 그 밖의 돌출부를 수용하기 위해 노드(308) 내에 한정되는 개구일 수 있다. 노드(308)는 스냅-끼움 연결, 억지 끼움 연결에 의해 스프링 요소에 연결될 수 있거나 서로 일체 성형될 수 있다.

    프레임 부착부(304)는 프레임에 대한 글로벌층(300)의 연결을 용이하게 한다. 프레임 부착부(304)는 내측 엣지(314)와 외측 엣지(316)를 포함할 수 있다. 지지 레일(302)의 일부인 각각의 스트랩(306)은 프레임 부착부(304)의 내측 엣지(314)에 연결되는 두 개의 단부를 포함할 수 있다. 인접한 스트랩(306)들의 단부와 프레임 부착부(304)의 내측 엣지(314) 간의 연결은 프레임 부착부(304)의 내측 엣지(314)를 따라 인접한 스트랩(306) 사이에 개구(318)를 한정할 수 있다.

    도 4는 두 개의 스트랩(306) 사이에 연결된 노드(308)를 포함하는 지지 레일(302)의 일부를 도시한다. 구체적으로, 노드(308)는 두 개의 스트랩(306)의 인접한 비정렬 영역(312) 사이에 연결된다. 각각의 스트랩(306)은 대응하는 비정렬 영역(312)의 양 측면 상에 연결된 정렬 영역(310)들을 포함한다. 비정렬 영역(312)의 단면적은 정렬 영역(310)의 단면적보다 클 수 있다.

    노드(308)는 로컬층에 글로벌층(300)을 연결하기 위한 스프링 연결부(400)를 포함할 수 있다. 도 4에서, 스프링 연결부(400)는 로컬층의 스템이나 그 밖의 돌출부를 수용하기 위해 노드(308) 내에 한정된 개구이다. 대안으로서, 스프링 연결부는 로컬층에 한정된 개구와 결합하기 위해 노드(308) 상부에 수직하게 연장되는 스템이나 돌출부일 수 있다.

    도 5는 로컬층(500)의 평면도이다. 로컬층(500)은 상호 연결된 복수의 스프링 요소(502)를 포함한다. 로컬층(500)은 단일편 재료로 형성될 수 있다. 각각의 스프링 요소(502)는 상부(504)와, 적어도 하나의 변형 가능 부재(506)와, 스프링 부착 부재(508)을 포함한다. 상부(504)는 상부 매트층의 대응하는 픽셀의 하부면에서 연장되는 스템 또는 그 밖의 돌출부를 수용하기 위한 개구를 한정할 수 있다.

    변형 가능 부재(506)는 상부(504)에 연결되어 나선형으로 멀어지는 두 개의 나선형 아암을 포함한다. 나선형 아암의 단면적은 각각의 아암의 길이를 따라 테이퍼지거나 다른 방식으로 변화될 수 있다. 예컨대 나선형 아암의 단면적은 아암이 상부(504)에 연결되는 곳에서 시작하여 나선형 아암의 길이를 따라 점차 증가하거나 감소할 수 있으며 나선형 아암이 스프링 부착 부재(508)에 연결되는 곳에서 최소일 수 있다. 각각의 스프링 아암의 단면적은 로컬층(500) 내부에서 스프링 요소(502)의 상대적 위치, 스프링 요소(500)의 원하는 스프링 상수 또는 그 밖의 인자에 따라 맞춰질 수 있다.

    나선형 아암은 스프링 부착 부재(508)를 포함하거나 연결될 수 있다. 도 5에서, 두 개의 인접한 스프링 요소(502)의 나선형 아암은 동일한 스프링 부착 부재(508)를 연결한다.

    스프링 요소(502)들은 로컬층(500)의 일 측면으로부터 다른 측면으로 연장되는 사선 방향 열로 배열된다. 스프링 요소(502)들은 동일한 사선 방향 열에서 인접한 스프링 요소들과 상호 연결될 수 있지만 인접한 사선 방향 열의 스프링 요소들과 직접 연결되지는 않는다. 이런 구성에서, 사선 방향 열 내의 스프링 요소(502)들은 인접한 사선 방향 열 내의 스프링 요소(502)들의 반응에 실질적으로 독립해서 변형되거나 하중에 반응할 수 있다.

    도 6은 스프링 부착 부재(508)의 일부를 도시한다. 구체적으로, 도 6은 글로벌층에 한정된 개구에 끼워질 수 있는 스템의 일부를 도시한다. 스템은 제2 원통부(602) 내로 하향 테이퍼지는 제1 원통부(600)를 포함하며, 제1 원통부(600)는 제2 원통부(602)보다 큰 단면적을 갖는다. 제2 원통부(602)는 테이퍼진 단부(604)를 포함할 수 있다. 제2 원통부(602)의 일부는 제2 원통부(602)의 면에 리지(606)을 한정하도록 리세스될 수 있다. 리지(606)는 글로벌 층에 한정되는 개구와 스템 간의 스냅 끼움 연결을 용이하게 할 수 있다.

    도 7은 예시적인 로컬층(700)의 평면도이다. 로컬층(700)은 각각 상부(704), 변형 가능 부재(706) 및 스프링 부착 부재(708)를 포함하는 복수의 스프링 요소(702)들을 포함한다. 변형 가능 부재(706)는 적어도 하나의 나선형 아암(710)을 포함할 수 있다. 예컨대 도 7은 로컬층(700)의 엣지에 인접한 스프링 요소(712) 중 일부가 하나의 나선형 아암(710)을 구비하는 변형 가능 부재를 포함하는 것을 도시한다.

    도 8은 픽셀 영역(802)과 불 노즈 영역(804)을 포함하는 상부 매트층(800)의 평면도를 도시한다. 픽셀 영역(802)은 픽셀 커넥터(808)에 의해 그 모서리에서 상호 연결되는 복수의 육각 픽셀(806)을 포함한다. 복수의 픽셀들 각각은 상부면과 하부면을 포함한다. 복수의 픽셀(806)들은 육각형으로 도시되지만 직사각형, 팔각형, 삼각형 또는 그 밖의 형상과 같이 다른 형상을 취할 수도 있다. 하부면은 로컬층에 연결하기 위해 하부면에서 연장되는 스템을 포함한다.

    복수의 픽셀 커넥터(808)들 각각은 세 개의 인접한 픽셀(806)들을 상호 연결한다. 대안으로서, 복수의 픽셀 커넥터(808)는 그 각각의 측면에서 복수의 픽셀(806)들을 상호 연결할 수 있다. 복수의 픽셀(806)들은 평면형, 비-선형 및/또는 등고선 형상(contoured)일 수 있다.

    복수의 픽셀(806)은 각각의 픽셀 내부에 개구들을 형성할 수 있다. 개구들은 하중에 적응함에 있어 상부 매트층(800)에 적응성을 부가할 수 있다. 상부 매트층(800)은 각각의 픽셀(806) 내에 0개 이상의 개구를 포함하는, 임의 수의 개구를 형성할 수 있다. 더불어, 상부 매트층(800) 내부의 각각의 픽셀(806)은 예컨대 픽셀 영역(802) 내에서 픽셀 각각의 위치에 따라 서로 다른 개수의 개구 또는 서로 다른 크기의 개구를 형성할 수 있다.

    도 9는 상부 매트층(800) 내에 있는 픽셀(900)의 하측을 도시하며, 여기에서 픽셀(900)의 하부면(902)이 상향 대면하여 도시된다. 구체적으로, 도 9는 픽셀의 하부면(902)과 하부면(902)에서 연장되는 스템(904)을 도시한다. 스템(904)은 로컬층의 스프링 요소에 픽셀(900)을 연결할 수 있다. 스템(904)과 스프링 요소 간의 연결은 일체 성형, 스냅-끼움 연결 또는 다른 연결 기술에 의해 이루어질 수 있다.

    스템은 두 개의 단부(906, 908), 즉 픽셀의 하부면(902)에 연결된 제1 단부(906) 및 스프링 요소에 연결하기 위한 제2 단부(908)를 포함할 수 있다. 스템(904)은 스템(904)에서 측방 연장되는 하나 이상의 견부(910)를 포함할 수 있으며, 견부(910)는 스템(904)의 높이보다 낮은 높이를 갖는다. 스템(904)의 제2 단부(908)는 테이퍼질 수 있다. 제2 또는 테이퍼진 단부(908)는 스템(904)을 넘어 연장되는 립(912)을 포함할 수 있다. 상부 매트층과 로컬층의 연결을 용이하게 하기 위해, 스템은 스프링 요소의 상부에 한정된 개구에 삽입될 수 있다. 스템(904)이 스프링 요소의 상부의 개구 내로 소정 거리만큼 통과한 후, 립(912)은 개구 내부에서 스템(904)을 보유하고 스템(904)의 제거에 저항하도록 포획부(catch)를 제공할 수 있다. 립(912)은 상부의 하부면, 상부 개구의 내측 엣지 내에 한정된 리지 또는 다른 표면을 포획할 수 있다.

    견부(910)는 립이 상부를 포획하여 대응하는 스프링 요소의 상부에 픽셀(900)을 고정시키기에 충분하도록 스템(904)이 상부 개구를 통과할 때 상부의 상부면과 결합하거나 다르게는 이와 접촉할 수 있다. 대안으로서, 스템(904)은 견부(910)를 생략할 수 있고 하부면(902)은 스템(904)이 상부 개구와 결합할 때 상부의 상부면과 접촉할 수 있다.

    도 9는 인접한 픽셀들을 서로 연결하는 픽셀 커넥터(914)를 도시한다. 도 8 및 도 9에서, 픽셀 커넥터(914)는 세 개의 인접한 육각 픽셀들의 모서리 사이에서 연결된다. 픽셀 커넥터(914)는 하중이 인가될 때 각 픽셀들의 독립적인 이동을 위해 느슨한 부분(slack)을 제공하기 위해 픽셀들 중 하나의 모서리에 연결되는 호형 아암(916)을 포함한다. 호형 아암(916)은 모서리로부터 연장되어 픽셀들 사이의 연결부(918)에서 만난다. 연결부(918)는 상호 연결되는 픽셀들에 의해 한정되는 평면 하부에 위치할 수 있다. S-형상 또는 그 밖의 물결 형상과 같은 다른 형상이 픽셀 커넥터(914)의 일부로서 구현될 수 있다. 픽셀 커넥터(914)는 변형을 받을 때 인접한 픽셀들 간의 접촉을 저감하거나 방지하도록 도울 수 있다. 대안으로서, 상부 매트층(600)은 복수의 픽셀들의 독립성을 증가시키기 위해 픽셀 커넥터를 생략할 수 있다. 도 8과 도 9는 복수의 픽셀의 모서리에서 연결되는 픽셀 커넥터(914)들을 도시하지만, 복수의 픽셀들은 대안으로서 그 각각의 측면에서 연결될 수 있다. 픽셀 커넥터(914)들은 예컨대 인접한 픽셀들의 측면 사이에서 연결되는 U-형 절곡부를 포함할 수 있다.

    도 10은 다층 지지 구조체를 제조하는 공정(1000)을 도시한다. 공정(1000)은 자동화되거나 수동으로 실행될 수 있다. 공정(1000)을 수행하기 위해 조립 장치가 이용될 수 있다. 공정(1000)은 글로벌층, 로컬층 및 상부 매트층을 얻는다(1002). 얻어진 글로벌층, 로컬층 및 상부 매트층의 각각은 상술한 각각의 층들에 대응할 수 있다.

    글로벌층, 로컬층 및 상부 매트층 중 하나 이상이 사출 성형 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 글로벌층은 중심 게이트형 사출 성형 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 사출 성형 공정을 위해 캐비티 몰드에 이용되는 게이트는 각 지지 레일의 대략 중간부에 대응하는 캐비티 몰드의 부분 상에 위치할 수 있다. 캐비티 몰드는 각각의 지지 레일 또는 지지 레일의 각각의 스트랩에 대응하거나 그 밖의 구성에 따른 게이트를 포함할 수 있다.

    상술한 바와 같이, 다층 지지 구조체 내부의 글로벌층은 스트랩을 포함하되 정렬 및 비정렬 영역이 해당 스트랩을 따라 한정된다. 정렬에 앞서, 글로벌층은 스트랩을 따라 한정되는 예비 정렬 영역을 포함할 수 있다. 예비 정렬 영역은 이들 영역의 정렬 또는 배향 후 정렬 영역이 될 수 있다. 본 공정 동안 얻어지는 글로벌층은 사전에 정렬될 수 있다.

    대안으로서, 공정(1000)은 글로벌층을 정렬 또는 배향할 수 있다(1004). 공정(1000)은 예비 정렬 영역을 배향시키기 위해 글로벌층을 연신시킬 수 있다. 압축을 포함하는 그 밖의 정렬 기술도 사용될 수 있다. 조립 장치는 지지 레일의 방향을 따라 글로벌층의 양 측면을 파지 또는 다른 방식으로 보유하여 글로벌층을 연신시킨다. 글로벌층은 대략 25 내지 30 ㎝(10 내지 12 인치) 정도로 연신될 수 있다. 또한, 연신으로 인해 각각의 예비 정렬 영역은 그 원래 길이보다 대략 네 배 내지 대략 여덟 배 정도 사이에서 연신될 수 있게 된다.

    도 11은 조립 장치(1102)에 의해 연신되는 글로벌층(1100)을 도시한다. 연신된 글로벌층(1100)의 정렬 영역(1104)은 각 스트랩(1106)의 얇은 부분에 대응한다. 글로벌층의 비연신 또는 비정렬 영역(1108)은 노드(1110)가 인접한 스트랩(1106) 사이에서 연결되는 위치에 대응한다. 글로벌층(1100)은 글로벌층(1100)의 인접한 스트랩과 인접한 노드 사이에 한정되는 개구(1112)를 포함한다. 각각의 개구(1112)의 단면적은 글로벌층(1100)이 연신됨에 따라 증가한다.

    글로벌층이 공정(1000)의 블록(1004)에 따라 연신되는 동안, 노드 설치기가 개구(1112) 내로 삽입될 수 있다(1006). 노드 설치기는 조립 장치의 일부이거나 조립 장치에서 분리될 수 있다. 노드 설치기는 개구(1112)에 끼워지는 블록일 수 있다.

    공정(1000)은 글로벌층에 로컬층을 연결할 수 있다(1008). 상술한 바와 같이, 로컬층은 도 5 및 도 6에 도시된 스프링 부착 부재(508)와 같이, 글로벌층에 대한 로컬층의 연결을 용이하게 하는 스프링 부착 부재를 구비한 스프링 요소들을 포함할 수 있다. 공정(1000)은 스냅-끼움 또는 그 밖의 연결 유형이 달성될 때까지 글로벌층의 노드에 한정된 대응하는 개구 내로 스프링 부착 부재를 안내할 수 있다.

    공정(1000)은 로컬층에 상부 매트층을 연결한다(1010). 상술한 바와 같이, 상부 매트층은 픽셀로부터 하향 연장되는 하나 이상의 스템을 구비하는 픽셀들을 포함할 수 있다. 스템은 로컬층에 대한 상부 매트층의 연결을 용이하게 할 수 있다. 공정(1000)은 스냅-끼움 또는 그 밖의 연결 유형이 달성될 때까지 각각의 스프링 요소의 상부에 있는 대응하는 개구 내로 스템을 안내할 수 있다.

    공정(1000)은 조립 장치에 대해 또는 다층 지지 구조의 의도된 용도(즉, 의자)의 배향에 대해 상하가 뒤집힌 배향으로 다층 지지 구조를 조립할 수 있다. 예컨대 도 10은 그 하측이 위로 향하는 상태, 즉 도 10에서 볼 수 있는 글로벌층의 측면이 의자 용도에서 통상적으로 하향 대면할 수 있는 측면인 상태로 글로벌층을 보유하는 상부 사시도로 조립 장치를 도시한다.

    본 예에서, (1006에 따라) 노드 설치기는 상하가 뒤집힌 배향의 글로벌층 위로부터 개구(1112) 내로 하향하여 삽입될 수 있다. 또한, 본 예에 따르면, 공정(1000)은 각 스프링 요소의 상부가 조립 장치에 대해 하향 배향되도록 스냅-끼움 또는 그 밖의 연결 유형이 달성될 때까지 로컬층을 조립 장치에 대해 뒤집어 배향시키고 글로벌층의 노드에 의해 한정된 대응하는 개구 내로 스프링 부착 부재를 상향하여 안내함으로써 (1008에 따라) 글로벌층에 로컬층을 연결할 수 있다. 마찬가지로, 공정(1000)은 상부 매트층의 상부가 조립 장치에 대해 하향 배향되도록 스냅-끼움 또는 그 밖의 연결 유형이 달성될 때까지 상부 매트층을 조립 장치에 대해 뒤집어 배향시키고 각 스프링 요소의 상부에서 대응하는 개구 내로 픽셀들의 스템들을 상향하여 안내함으로써 (1010에 따라) 로컬층에 상부 매트층을 연결할 수 있다.

    공정(1000)은 조립된 다층 지지 구조체로부터 노드 설치기를 회수한다(1012). 공정(1000)은 조립된 다층 지지 구조를 의자의 프레임과 같은 프레임에 고정할 수 있거나 프레임 부착을 위한 다른 공정에 조립된 다층 지지 구조를 제공할 수 있다.

    도 12는 예비 정렬 글로벌층(1200)을 도시한다. 예비 정렬 글로벌층(1200)은 사출 성형 공정을 이용하여 제공될 수 있다. 성형 공정을 위한 게이트 위치(1202)는 각각의 예비 정렬 지지 레일(1204)의 중심부에 위치하거나 중심부에 인접해서 위치될 수 있다. 게이트 위치(1202)는 각각의 예비 정렬 지지 레일(1204)의 노드(1206) 또는 다른 부분에 위치될 수 있다. 도 12에서, 게이트 위치는 각각의 예비 정렬 지지 레일(1204)의 중심부에 인접해서 위치하는 노드(1206)에 놓인다.

    도 13은 도 12에 도시된 예비 정렬 글로벌층(1200)의 일부의 상세도이다. 구체적으로, 도 13은 노드(1206) 상의 게이트 위치(1202)를 도시한다. 노드(1206)에 연결되는 비정렬 영역(1302) 내의 핫 드롭 요부(hot drop depression)(1300)는 성형 공정의 결과이다. 예컨대 핫 드롭 요부(1300)는 핫 드롭 팁에 유격을 제공하기 위한 캐비티 몰드 내의 요부에 대응할 수 있다.

    도 14는 도 12에 도시된 예비 정렬 글로벌층(1200)과 같은 예비 정렬 글로벌층을 사출 성형 공정을 통해 형성하기 위한 글로벌층 캐비티 몰드(1400)와 핫 드롭 채널(1402)의 평면도이다. 캐비티 몰드에 대한 핫 드롭(1402)의 위치는 대략적으로 몰드의 게이트 위치에 대응한다.

    본 발명의 다양한 실시예들을 설명했지만, 본 발명의 당업자라면 발명의 범위 내에서 보다 많은 수의 실시예와 구현예가 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위와 그 균등 실시예에 따른다.

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