本发明是有关一种弹簧装置、弹簧芯及其制造方法。
背景技术：
目前，现有弹簧装置是可用于制造床垫或坐垫的开放式弹簧芯,如包奈尔(Bonell)弹簧芯,或轻型弹簧芯等。开放式弹簧芯主要的特征在于，相较于袋装弹簧(pocket spring)其可较为均匀分布使用者所施的力。意即，当使用开放式弹簧时，每单位面积的弹簧压缩量是较大于袋式弹簧。
此可藉由如将具有开放式弹簧芯的弹簧，通过相对弹簧连接的方式整列地连接一起，以使开放式弹簧芯于可于一行或列的开放弹簧芯中延伸之。弹簧的连接可藉由将每一弹簧的开放端，以绞合或缠绕等方式连接之。因此，此方式并无须利用如不织布等。将开放式弹簧的每一弹簧袋装或完整封装于其内(如袋装弹簧所采的方式)。
当完成后，弹簧芯大多以卷起的方式达到最小的占用与包装空间，以利运送等。为减少将弹簧芯安装入床垫或坐垫内产生的问题等，相关措施是必须的，此是主因其并未具有袋装而可于卷起作业进而压缩弹簧芯时，或当弹簧芯延展与当将弹簧芯置入至床垫或坐垫时，可防止弹簧芯附近的弹簧产生不当勾搭(hitching)等。
有鉴于此缺失，于卷起作业前，弹簧芯是藉由一层包覆指包覆之。惟此方式于卷起作业时，并无法有效避免所产生的弹簧不当勾搭。故，相关现有方法是已提出，以解决所述卷起作业所产生的弹簧不当勾搭的问题。
如欧洲专利EP2719307A1所揭露的发明，是将弹簧的开放尾端缠绕部，延伸于一直线方向上，并设有至少一V形或U形的穿越部。此V形或U形的穿越部的作用在于，避免弹簧尾端缠绕部自连接的弹簧中分开。现有的轻型弹簧芯亦采用额外的弹簧脚的设计，以解决此问题。
于下，所述的「穿越部」是指将一段弹簧钢线，由一平面或表面穿过至另一平面或表面设置之。
其他现有方法亦可改善将弹簧芯安装入床垫或坐垫的作业。如欧洲专利EP2719307A1所示，故于卷起作业时，其能减少弹簧不当勾搭的情形。惟此现有技术并非完善，且更佳的解决方案是必要的。
技术实现要素：
基于前述的现有技术的缺陷，本发明目的之一，在于进一步改善弹簧芯的作业方法，以利于将弹簧芯安装入床垫或坐垫中，尤指当弹簧芯卷起时及/或当弹簧芯安装入床垫或坐垫的作业时，能进一步减少可能产生的弹簧不当勾搭的问题。
本发明的目的可藉由如权利要求1所请的弹簧装置、权利要求11所请的弹簧芯及权利要求14所请的制造方法达成之。
如前述，本发明可利用于弹簧装置的压缩方向上，设置有相对于安装位置的水平面倾斜一较佳角度α的穿越部。
因此，本发明主利用将穿越部的设计，使该穿越部形成一偏导件，以朝弹簧装置倾斜之，进而当弹簧装置被压缩时(如包装过程中时)，可避免弹簧装置的第一端圈绕及其他弹性圈绕的不当勾搭。
将穿越部倾斜朝向弹簧装置的压缩方向，可进一步形成一倾斜滑面，以使穿越部的偏导功能有效地发挥，进而能相当程度地减少或避免穿越部与其他弹性圈绕之间可能产生的不当勾搭。
于本发明的一实施例中，弹性装置的第一端圈绕及第二端圈绕个具有一开放端。此开方端具有一曲度，且此曲度是较小于弹簧装置的其他弹性圈绕的曲度。
基于第一端圈绕或第二端圈绕开放端的曲度，当开放端于弹性芯组装状态下时，其可接触一连接弹簧的侧边，进而形成两点接触或三点接触的连接弹簧的内径。
此结构可有效地确保弹簧装置相对于连接弹簧的位置，同时，当弹簧装置被压缩时，该第一端圈绕或该第二端圈绕的开放端可产生相对于该连接弹簧的旋转转动。
于本发明的另一实施例中，该第一端圈绕及第二端圈绕各具有一反向退缩部。
基于此退缩部，于连接平面上端圈绕所对应的连接弹簧，可设置于该对应的端圈绕的外径上。故当弹性装置于卷起过程中被压缩且弹簧装置内缩时，此设计可使端圈绕较佳地接纳弹性装置的其他部位。因此，当弹簧装置被压缩时，介于弹簧圈绕朝向彼此垂直方向移动所产生的相邻弹簧间的卡挤，可相当程度地减少或避免之。
于另一实施例中，弹簧装置的第一端圈绕及第二端圈绕具有退缩部。此退缩部的形体是似于公车站回转道的设计形体。藉由此退缩部，第一与第二端圈绕的相接线段可经设计，以使其设于第一端圈绕或第二端圈绕的外径上。
于本发明的另一实施例中，弹簧装置包含一设于第一端圈绕或第二段圈绕之前的末端弹性端圈绕，此圈绕的缠绕方式，是在该末端弹性圈绕的一界定线段的半圈范围内，具有连续渐增的直径。
此线段所具有的增加直径，较佳是介于5％至30％的范围之间，尤指15％至20％之间，相较于弹簧装置的其他弹性圈绕的直径而言。
故当弹性装置于卷起过程中被压缩且弹簧装置内缩时，此设计可使端圈绕能较佳地接纳弹性装置的其他部位。因此，当弹簧装置被压缩时，介于弹簧圈绕朝向彼此垂直方向移动所产生的相邻弹簧间的卡挤，可相当程度地减少或避免之。
本发明的弹簧装置可使所基于其所制造的弹簧芯，能够于包装过程中，有效地避免或防止弹簧的不当勾搭。
本发明的其他较佳实施例则如后的权利要求范围所界定之。
附图说明
以下将详细说明本发明所揭露的实施例，并请参考所附的附图如下所述:
图1为绘示基于本发明的多个弹簧装置所制成的弹簧芯的一线段。
图2为如图1所示的弹簧芯中，藉由一连接弹簧所连接的两个弹簧装置的一线段放大图。
图3为如图1所示的弹簧芯中，弹簧装置的一线段前视放大图。
图4为如图1所示的弹簧芯中，弹簧装置的俯视图。
图5为如图1所示的弹簧芯中，弹簧装置的一端圈绕的前视断面图。
图6为如图1所示的弹簧芯中，安装于弹簧装置其内一开放端的一端圈绕的另一实施例的俯视图。
图7为如图1所示的弹簧芯中，安装于弹簧装置其内一开放端的一端圈绕的另一实施例的俯视图。
图8为一弹簧芯中，其中两个弹簧装置的各第一端圈绕邻设于彼此的一实施例的俯视图。
图9为一弹簧芯中，其中两个弹簧装置的各第二端圈绕邻设于彼此的一实施例的俯视图。
符号说明
1、10 弹簧芯
2、20 弹簧装置
3 连接弹簧
201、2001 第一端圈绕
202、2002 第二端圈绕
203、2003 开放端
204、2004 穿越部
205、2005 退缩部
206 第一脚段
207 第二脚段
208 连接段
209 末端圈绕
210 线段
211 端
212 线段
213 间距
214 尖端
215 脚部
216 脚部
217 连接段
218 脚部
219 脚部
具体实施方式
如图1所示的用于床垫或坐垫的弹簧芯1，该弹簧芯1具有多个弹簧装置2，彼此相邻设置或于上下方式呈行或列的设置。弹簧装置2为弹簧线螺旋圈绕所形成，并具有圆形剖面。
弹簧装置2于其一端设有一第一端圈绕201及另一端设有一第二端圈绕202。弹簧装置2是以彼此交错的方式安装入弹簧芯1中。换言之，于弹簧芯1中的弹簧装置2，其设置是将各该第一端圈绕201与各该第二端圈绕202彼此相邻设置之。
第一端圈绕201及第二端圈绕202各具有一大于弹簧装置2的其他部位的直径。因此，弹簧装置2具有渐进式弹簧的特征弧度。藉由此较大的直径，于卷起过程中的压缩情况下时，每一端圈绕201、202可容纳弹簧装置2的其他部位，及当弹簧装置2几近完全内缩时，基于端圈绕201、202的较大直径，在弹簧装置2的压缩情况下，介于弹簧圈绕朝向彼此垂直方向移动所产生的相邻弹簧装置2之间的卡挤，可相当程度地减少或避免之。
设于弹簧芯1中的弹簧装置2的第一端圈绕201及第二端圈绕202，是彼此邻设并利用一连接弹簧3以彼此连接之。该连接弹簧3为一螺旋弹簧，并具有圆形剖面。连接弹簧3较佳是具有一前端大于连接弹簧的线径。连接弹簧3可设于该弹簧芯1的行或列方向上。惟较佳是，将连接弹簧3设于沿该弹簧芯1的方向上，意即横向于该弹簧芯1的纵向延伸方向上。
于使用连接弹簧3及无任何袋体的结构下，弹簧芯的每一弹簧装置是插入于其内，并将弹簧装置包覆之，以使弹簧芯1为所述的包奈尔弹簧芯。
图2为如图1所示的弹簧芯1中，藉由一连接弹簧3所连接的两个弹簧装置2的一线段放大图。图2清楚揭露如何将连接弹簧3与两个弹簧装置2的第一端圈绕201及第二端圈绕202相连接。
弹簧装置2的第一端圈绕201具有一开放端203。该第一端圈绕201的开放端203具有一曲度，此曲度是小于弹簧装置2的其他弹性圈绕的曲度。
基于第一端圈绕201的开放端203的曲度，当开放端203于弹性芯1组装状态下时，其可接触一连接弹簧的内部，意即该连接弹簧的侧边，进而形成两点接触或三点接触的连接弹簧3的内径。
此结构可有效地确保弹簧装置2相对于连接弹簧3的位置，同时，当弹簧装置2被压缩时，该第一端圈绕201的开放端203可可产生相对于该连接弹簧3的旋转转动。
该端圈绕201的开放端具有一V形穿越部204。此穿越部204亦可为U形。该V形穿越部204是设于第一端圈绕201的开放端203，以使该V形的开口是朝向弹簧装置2的第一端圈绕201。
该V形穿越部204较佳是自一水平面倾斜一为5°至25°的角度α，由其较佳是于该弹簧装置2的压缩方向上，自一水平面倾斜呈一10°至15°的角度α(请参图3)。
藉由该V形或U形穿越部的设置，穿越部204可形成一朝向弹簧装置2的偏导件，进而能于包装作业时，大幅度减少或避免弹簧装置2的第一端圈绕201与其他弹性圈绕所产生的不当勾搭。同时，穿越部204于弹簧装置2的压缩方向的倾斜设置，可有效地形成一倾斜滑面，以使穿越部204的偏导功能妥善发挥。因此，其亦可有效地避免穿越部204与弹簧装置2的其他弹性圈绕所产生的不当勾搭。
该连接弹簧3是缠绕于第一端圈绕201的开放端203上，故该开放端203(除V形或U形穿越部204外)是设于该穿越部3的内径中。
设有连接弹簧3缠绕于其上的开放端203可与该连接弹簧3一同作用，形成于弹簧装置2及连接弹簧3之间如枢轴般的连接。
此枢轴作用可使在相当程度垂直压缩下的弹簧装置2，开放端203能相对于连接弹簧3转动，故此「枢轴作用」亦可当弹簧装置2压缩时，能有效地避免弹性圈绕的不当勾结，且弹簧装置2并不会因压缩而导致其垂直设置的偏移。
弹簧装置2的第二端圈绕202具有一退缩部205。此退缩部的形体是类似于如公车站回转道形体的设计。此退缩部205具有一第一脚段206、第二脚段207及一连接段208。基于该退缩部205的设置，第二端圈绕202的穿越部可经设计,以设于该第二端圈绕202的外径上。
开放端208具有一曲度，此曲度是小于弹簧装置2的其他弹性圈绕的曲度。
连接弹簧3是缠绕于第二端圈绕202的连接段208上，故该连接段208是设于该穿越部3的内径中。
设有连接弹簧3缠绕于其上的连接段208可与该连接弹簧3一同作用，形成于弹簧装置2及连接弹簧3之间如枢轴般的连接。
藉由此枢轴作用可使在相当程度垂直压缩下的弹簧装置2，开放端能相对于连接弹簧3转动，故此「枢轴作用」亦可当弹簧装置2压缩时，能有效地避免弹性圈绕的不当勾结，且弹簧装置2并不会因压缩而导致其垂直设置的偏移。
图3及图4各绘示一弹簧装置2，其是未具有邻接的弹簧装置2及连接装置3。
由图3可清楚了解第一端圈绕201及V形或U形穿越部204是自一水平面倾斜进入弹簧装置2中。
图4是一弹簧装置的俯视图。第一端圈绕201及第二端圈绕202各具有交错的V形或U形穿越部204，自一水平面倾斜入弹簧装置2中。各该第一端圈绕201及第二端圈绕202亦具有交错的退缩部205.
基于此退缩部205的设置，各该端圈绕201、202的连接平面及各连接弹簧3是设于各该端圈绕201、202的外径之外。此可使端圈绕201、202能容纳弹簧装置的其他部位，进而于卷起过程中的压缩情况下时，及当弹簧装置2几近完全内缩时，在弹簧装置2的压缩情况下，介于弹簧圈绕朝向彼此垂直方向移动所产生的相邻弹簧装置2之间的卡挤，可相当程度地减少或避免之。
图4清楚绘示弹簧装置2的末端圈绕209是缠绕于第一端圈绕201之前，以使其直径于末端圈绕209的一界定线段210上，在半圈范围内连续增加。
此线段210的增加直径，较佳是介于5％至30％的范围之间，尤指15％至20％之间，相较于弹簧装置2的其他弹性圈绕的直径而言。
线段210之后接有该退缩部205的第一脚段206，其中该第一脚段是于弹簧装置2的第一端圈绕201的平面上。
第二端圈绕202具有一位于第二端圈绕202交错于第一端圈绕之前的末端弹性圈绕209，其直径是于该于末端圈绕209的一界定线段210上，在半圈范围内连续增加。
此线段210的增加直径，较佳是介于5％至30％的范围之间，尤指15％至20％之间，相较于弹簧装置2的其他弹性圈绕的直径而言。
基于此设置，该端圈绕201、202能容纳弹簧装置的其他部位，进而于卷起过程中的压缩情况下时，及当弹簧装置2几近完全内缩时，在弹簧装置2的压缩情况下，介于弹簧圈绕朝向彼此垂直方向移动所产生的相邻弹簧装置2之间的卡挤，可相当程度地减少或避免之。
图5是设于弹簧芯1中，弹簧装置2的第一端圈绕201的一线段的俯视图。此线段穿过于最大弹簧外径上的平面的连接弹簧3。为清楚说明此部分，仅有弹性圈绕的线剖面301于开放端处203及第一端圈绕201的V形或U形穿越部204，绘示设有连接弹簧3于其上。
开放端203具有一第一线段210，自该开放端203的一端211延伸至V形或U形穿越部204。该开放端203亦具有一第二线段212，自V形或U形穿越部204延伸至第一端圈绕201。
连接弹簧3具有一节距p。开放端203的第一线段210的长度是等于或大于连接弹簧3的节距p。第二线段212具有一至少为2p的长度。藉由线段210与211的设计及其对应长度，其可确保利用连接弹簧3有效且稳固连接两个相邻的弹簧装置2。
该V形或U形的穿越部204(如图5所示的V形穿越部204)是设于端圈绕201的开放端203上，以使一间距213形成于穿越部204的尖端214与该弹簧装置2的中间平面X-Y之间，且是形成于连接弹簧3的中心线的设置方向上。
藉由将具有间距213的穿越部204设置于弹簧装置2的中间平面上，穿越部204的设置可有效避免，当弹簧装置受压时，弹簧装置中弹性圈绕的不当勾搭的产生。
图6为如图1所示的弹簧芯1中，安装于弹簧装置2其内一开放端203的第一端圈绕203的另一实施例的俯视图。为利于解说，仅有弹簧装置2的第一端圈绕201是示于图6中，而V形穿越部204的大小则用于说明其是设于连接弹簧3的两个圈绕之间。连接弹簧3的此两个圈绕抵靠于V形穿越部4的二脚部215、216上，进而将V形穿越部204固定至连接弹簧上，并使弹簧装置2的第一端圈绕的开放端203相较于连接弹簧3定位之。
图7为弹簧装置2的第一端圈绕201的开放端203的令一设计态样。该穿越部204于此为一U形穿越部204。U形穿越部204具有一连接段217。连接段217是设于该连接弹簧3的外径圆周上。此U形穿越部204的大小是经设计，而可以两个圈绕(举例而言)缠绕于连接弹簧3上。于U形穿越部204的另一实施例中，该U形穿越部204亦可以多于或少于两个圈绕的方式缠绕于连接弹簧1上。
连接弹簧3的两个圈绕可抵靠于U形穿越部204的二脚部218、219上，进而将U形穿越部204固定至连接弹簧上，并使弹簧装置2的第一端圈绕的开放端203相较于连接弹簧3定位之。
图8至图13为弹簧装置2的另一实施例。为避免重复叙述，仅有与图1至7所示的弹簧装置2不同处及/或新增特征将于以下说明之。
制造弹簧装置2的弯曲的端圈绕201、202时，高度较低的弹簧装置20所遇到的问题在于，高度较低弹簧装置20是过低而无法提供足够使用弯曲工具的空间，以弯曲端区绕2001、2002而能够不过于减少弹簧制造机器的周期。
如图8所示的弹簧装置20的另一实施例，其仅示于第一端圈绕2001的弯曲段。因此，第一端圈绕2001所示的一开放端2003是等同于弹簧装置2的第一端圈绕201，其中该开放端2003呈弯曲的。开放端2003亦具有一U形穿越部2004及一退缩部2005。
相较于弹簧装置2的主要差异在于，弹簧装置20的第二端圈绕2002于另一实施例中，并非具有如弹簧装置2的第二端圈绕202的形体。
基于此，于弹簧装置20的第二端圈绕2002的另一实施例中，其示有一开放端2030。于一实施例中，该开放端2030具有一曲度，且此曲度是小于弹簧装置20的其他圈绕的曲度。第二端圈绕2002亦具有一连接部2031。该连接部2031亦具有一曲度，且此曲度是小于弹簧装置20的其他圈绕的曲度。
弹簧芯10的二邻近弹簧装置20的连接是通过利用一连接弹簧30，将其中一弹簧装置20的第一端圈绕2001的具有V形或U形穿越部2004的开放端2003与另一弹簧装置20的第一端圈绕2001的退缩部2005缠绕之。此连接可进一步利用另一连接弹簧30，将其中一弹簧装置20的第二端圈绕2002的开放端2030与另一弹簧装置20的第二端圈绕2002的连接部2031缠绕之。
当将弹簧装置2、20安装成一弹簧芯1时，弹簧装置2、20是多以行及列方式设置之。
弹簧装置2、20的方位可交错设置，故二相邻的弹簧装置2、20可藉由其开放端203、2003彼此连结成一对，或可利用一连接弹簧3，以将第一端圈绕201、2001的退缩段205、2005连接之。同样地，弹簧装置2、20的相对应方位亦可通过第二端圈绕202、2002达成之。
再者，弹簧芯1、10的各最后弹簧装置2、20于行或列中，可经方位调整以使其邻近的弹簧装置2、20于其垂直轴上相对旋转约180°。
于弹簧芯1、10中，将弹簧装置2、20如此设置可有效地减少弹簧装置2、20受压时的不当勾搭，进而利于将弹簧芯1、10卷起运送的作业。
以下说明弹簧装置2、20与弹簧芯1、10的制造方法：
首先，于第一步骤中，提供一弹簧钢线。
于第二步骤中，所提供的弹簧钢线是用于制造弹簧装置2、20的弹性圈绕、第一端圈绕201、2001与第二端圈绕202、2002，及位于具有界定段210的第一端圈绕201与第二端圈绕202之前的末端弹性圈绕209。较佳为，弹簧装置2、20的弹性圈绕、第一端圈绕201、2001与第二端圈绕202、2002是由一弹簧绕线机所形成之。
于下一步骤中，至少一弯曲段，尤指V形或U形穿越部204、2004及/或退缩部205、2005是形成于弹簧装置2、20的第一端圈绕201、2001中。较佳是，此弯曲段是藉由另一弯曲工具所达成，其可整合于该弹簧绕线机中。
于下一步骤中，至少一弯曲段，尤指V形或U形穿越部204、2004及/或退缩部205、2005是形成于弹簧装置2、20的第二端圈绕202、2002中。较佳是，此弯曲段是藉由另一弯曲工具所达成，其可整合于该弹簧绕线机中。
再者，于另一步骤中，各弹簧装置2、20是藉由连接弹簧30，以将其各第一端圈绕201、2001与各第二端圈绕202、2002连接之，以形成弹簧芯1、10。弹簧装置2、20所连接形成的弹簧芯1、10，较佳是于自动化组装系统上所完成之。