KR100265207B1 - 스프링 조립체 및 그에 사용되는 주변 지지 스프링 - Google Patents

Abstract

스프링 배열 주변을 따라 이격되고 평행한 테두리 철사들과 연결된 한 배열의 코일 스프링들을 가진 매트리스들 또는 가구 스프링 조립체에서 사용되는 주변 지지 스프링이 매트리스 주변에 보충적인 지지를 제공하기 위하여 테두리 철사들 사이에서 연결되어 있다. 지지 스프링이 중간 비틀림 코일을 가진 비틀림 스프링 부재, 비틀림 코일로부터 분기되는 한쌍의 스프링 암들, 및 스프링 암들의 말단들에 부착된 한쌍의 성형된 플라스틱 설치 클립들로 이루어져 있다.

Description

스프링 조립체 및 그에 사용되는 주변 지지 스프링

제1도는 본 발명의 주변 지지 스프링의 양호한 실시예를 보여주는, 침구 매트리스의 부분단면도.

제2도는 본 발명에 따른 주변 지지 스프링의 분해사시도.

제3도는 매트리스의 테두리 철사위에 설치된 조립 상태에서의 주변 지지스프링의 측면도.

제4도는 본 발명의 주변 지지 스프링의 장착 클립의 측면도.

제5도는 제4도의 장착 클립의 정면도.

제6도는 제4도의 장착 클립의 배면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16 : 스프링 조립체 18 : 주변 지지 스프링

20 : 코일 스프링 22, 24 : 테두리 철사

30 : 스프링 부재 32 : 장착 클립

36 : 스프링 아암 40 : 제1부착부

42 : 제2부착부 44, 50 : 채널

본 발명은 일반적으로 매트리스와 가구 등에서 사용되는 코일 스프링 어레이로 형성된 형태의 스프링 조립체에 관한 것으로서, 특히 보완적 지지를 제공하기 위하여 매트리스 스프링 조립체의 주변에 부착되는 지지 스프링에 관한 것이다.

침구 등의 매트리스는 전형적으로 폼(form) 또는 섬유질의 패딩내에 넣어진 철사 스프링 조립체와 외부 직물 덮개로 이루어져 있다. 스프링 조립체는 길이방향 열(row) 및 횡방향 열(row)로 배치된 코일 스프링 어레이와, 상기 스프링 어레이의 상하부에 있는 테두리 철사(border wire)로 형성되어 있으며, 상기 스프링과 테두리 철사는 인접한 스프링 열의 상하 코일을 연결하며 또한 스프링 어레이의 외변을 따라 테두리 철사를 상하 코일에 연결하는 일련의 헬리컬 철사에 의해 일체화된다. 또한 매트리스의 주변이나 외측 엣지에 보완적 강성도와 지지를 제공하여 매트리스들의 가장자리들을 더 단단하고 착석시 더 안락하도록 하기 위하여, 스프링 조립체 주변의 공간에 있는 테두리 철사 사이에는 일련의 보조 지지 스프링을 제공하는 것이 통례이다.

그러나, 이러한 형태의 매트리스 스프링 조립체의 제작시 스프링 어레이를 테두리 철사에 연결하기 위하여, 특히 헬리컬 연결 철사를 사용하므로써 노동 집약적이 되므로, 침구 조립 작업자들로 하여금 완골 터널 증후근과 같은 손, 손목 및 팔 아랫부분의 근육조직에 누적적인 외상 질환들을 경험하게 한다. 또한 스프링 조립체의 전체적인 성능을 개선시킬 수 있는 대안으로서는 주변 스프링과 테두리 철사 사이의 각각의 부착 위치에 흔히“나비”클립이라고 지칭되는 분리된 금속 클립이나 밴드를 사용하는 것이다. 그러나 스프링 조림체의 테두리 철사 사이에서 주변 지지 스프링을 정위치에 유지하기 위하여 통상적으로 헬리컬 철사가 사용되어 왔으므로, 침구 업계에서는 이와 같은 클립 사용에 반발하고 있다.

미국 특허 제 5,062,171 호에는 매트리스 테두리 철사와 매트리스의 주변 스프링 사이에 헬리컬 철사 접속기 대신 금속 접속기 클립이 사용될 때 매트리스 가장자리 지지 스프링을 부착하는 문제를 해결하기 위한 내용이 서술되어 있다. 상기 미국 특허 제 5,062,171 호에는, 한가닥의 스프링 철사가 중앙은 비틀림 스프링으로 형성되고 스프링 아암들은 서로 대향하여 외측으로 연장되며, 스프링 아암의 대향 단부는 매트리스 스프링 조립체의 테두리 철사에 스냅끼워 맞춤되는 U 형의 클립 형태로 굴곡된 가장자리 지지 스프링이 서술되어 있다. 이와 같은 가장자리 지지 스프링의 단점은 가장자리 지지 스프링의 각각의 스프링 아암의 대향 단부에 클립 부분 형성에 필요로 하는 굴곡 강도로서, 이들은 매우 복잡한 굴곡 장치를 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간단한 침구 매트리스를 위한 개량된 주변 지지 스프링을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 철사 스프링을 형성하는데 필요한 굽힘을 최소로 하기 위하여 비틀림 스프링의 대향 단부에 부착된 성형 플라스틱 클립을 사용하는 매트리스 가장자리 지지 스프링을 제공하는 것이다.

기본적으로, 본 발명의 주변 지지 스프링은 스프링 어레이의 옆 주변을 따라 코일 스프링에 대해 평행이격된 상태로 연결된 상하 테두리 철사를 갖는 상호연결된 코일 스프링 어레이로 구성된 형태의 매트리스나 가구 및 스프링 조립체에 사용하기 위한 것이다. 간단히 요약하면, 본 발명의 주변 지지 스프링은 예를 들어 비 틀림 코일과 같은 중간 스프링 요소를 가진 스프링 부재와, 상기 스프링 요소의 대향 단부로부터 각각의 말단 아암 단부로 분기되는 방향으로 연장되는 한쌍의 스프링 아암을 포함한다. 상기 스프링 아암의 말단 아암 단부에는 한쌍의 장착 클립이 각각 부착되어 있으며, 상기 각각의 클립은 해당 말단 아암 단부를 수용하는 제1부착부와, 스프링 조립체내의 테두리 철사(border wire)를 수용하기 위한 제2부착부를 가진다.

양호한 실시예에 있어서, 장착 클립은 L 형태의 열가소성 재료로 성형되며, 제1 및 제2부착부는 일반적으로 서로에 대하여 교차하도록 형성된다. 상기 스프링 부재는 일반적으로 스프링 아암에 수직인 각 스프링 아암의 말단 아암 단부로 형성되어 있다. 각 장착 클립의 제1부착부는 말단 아암 단부를 수용하는 제1구멍과, 스프링 아암을 수용하는 제1채널을 포함한다. 장착 클립의 제2부착부는 테두리 철사를 수용하기 위하여 제1부착부의 제1채널과 교차되는 제2채널을 포함한다. 특히, 각 주변 지지 스프링의 말단 아암 단부는 서로 반대 방향으로 연장되므로 스프링은 대칭이 되고 비틀림력에 더 잘 저항하게 된다.

장착 클립의 제2부착부는 제1부착부로부터 오프셋되어 있으므로, 제2부착부는 제1부착부에 의해 수용된 스프링 아암과의 정렬이 어긋난 것이 바람직하다. 이런 방법에 의해, 매트리스 스프링 어레이의 주변이 신장될 때와 매트리스 압축의 초기 단계중, 스프링 아암과 테두리 철사의 말단 아암 단부는 본 발명의 장착 클립에 의해 공통면에서 서로 정렬된 상태로 지지된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 장착 클립의 제2부착부의 채널은 스프링 어레이 주변의 압축 및 감압시 장착 클립이 그 안에 수용된 테두리 철사 주위로 상대적 회전하도록 배치되며, 장착 클립의 제1부착부는 클립을 스프링 부재의 해당 스프링 아암에 단단히 지지하는 작용을 한다. 이런 방법으로, 제1부착부의 채널은 스프링 어레이의 주변이 신장될 때 스프링 어레이와 대면하고 스프링 어레이 주변의 압축시 압축력의 방향에 반대방향으로 대면하여 테두리 철사에 대해 회전하도록 속박되어 있다. 따라서, 스프링 조립체 주변에 작용하는 압축력들은 테두리 철사를 주변 지지 스프링의 장착 클립의 채널 안으로 가압하여 테두리 철사들로부터의 분리에 저항하게 한다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

제1도에는 본 발명에 따라 주변 지지 스프링(18)이 고정된 내부 스프링 조립체(16)를 설명하기 위하여 점선으로 표시된 폼 패딩(12)과 직물 덮개(14)를 가진 매트리스(10)의 모서리 부분이 도시되어 있다. 본 발명은 매트리스(10)에 대해 서술되었지만, 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명이 가구 등에 사용된 것들과 같은 다른 형태의 스프링 조립체에도 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.

매트리스(10)의 스프링 조립체(16)가 통상적이며, 동일 평면에 있는 코일 스프링(20)의 상하 말단 코일(20′, 20″)과 직선의 열(row)로 축 방향으로 평행하게 나란히 배열된 다수의 코일 스프링(20)을 포함한다. 상부의 직사각형 테두리 철사(22)와 하부의 직사각형 테두리 철사(24)는 코일 스프링(20)의 상하 코일(20′, 20″)과 동일 평면에 있는 스프링 조립체(16)의 주변에 대하여 연장된다. 인접한 열(row)의 코일 스프링(20)의 상하 코일(20′, 20″)은 헬리컬 철사(26)에 의해 서로 연결되어 있는 반면에, 테두리 철사(22, 24)는 금속 밴드나 클립(28)에 의해 스프링 조립체(16)의 외변을 따라 스프링(20)의 상하 코일(20′, 20″)에 각각 연결된다.

제2도 및 제3도에 상세히 도시된 바와 같이, 본 발명의 주변 지지 스프링(18)은 한쌍의 플라스틱 장착 클립(32)이 부착되어 있는 스프링 부재(30)를 포함한다. 상기 스프링 부재(30)는 비틀림 코일(34)을 형성하기 위하여 그 길이를 따라 중앙부분이 감겨진 연속한 길이의 스프링 금속 로드 스톡(Stock)으로 형성되어 있으며, 스프링 강 로드의 나머지 길이방향 세그먼트는 한쌍의 대향하는 직선 스프링 아암(36)을 형성하기 위하여 비틀림 코일(34)로부터 분기되어 연장된다. 스프링 아암(36)의 외측 자유단(38)은 스프링 아암(36)에 대해 수직하게 측방향으로 굴곡되고, 두 스프링 아암의 자유 단부는 서로 반대방향으로 연장된다. 물론, 비틀림 코일 이외의 스프링 요소를 사용하는 다른 형태의 스프링 부재들도 본 발명의 주변 지지 스프링에 사용될 수 있으며, 상기 비틀림 스프링 부재(30)는 단지 실시예에 한정된 것임을 인식해야 한다.

각 장착 클립(32)은 비틀림 스프링 아암(36)외 자유단(38)을 수용하는 제1부착부와 테두리 철사(22, 24)를 수용하기 위한 제2부착부(42)를 형성하도록 L형으로 제작된다. 상기 제1부착부(40)는 길이방향으로 L형 장착 클립(32)의 한쪽 레그를 따라 측방향 외측으로 개방된 채널(44)과, 상기 L형 장착 클립(32)의 다른쪽 레그의 길이를 통하여 채널(44)의 최내측 말단부로부터 수직으로 연장되는 보어(46)로 이루어져 있다. 제4도 내지 제6도에 도시된 바와 같이, 채널(44)은 비틀림 스프링 아암(36)의 형태와 일치하는 둥근 형태를 가지며, 스프링 아암 지지부를 형성하기 위하여 대향의 이어(48)가 채널(44)의 한 부분을 따라 서로를 향해 내측으로 돌출된다. 제2부착부(42)는 길이방향으로 형성되고 보어(46)에 평행하도록 보어(46)의 레그와 같은 장착 클립(32)의 레그를 따라 측방향으로 개방된 다른 채널(50)을 포함한다. 제4도에 도시된 바와 같이, 채널(50)도 테두리 철사(22, 24)의 형태와 일치하는 등근 형태를 취한다. 또한, 채널(50)은 부착시 각각의 스프링 아암(36)과의 정렬로부터 벗어나도록 채널(44)과 제1 부착부(40)와 보어(46)로부터 오프셋되어 있다(제3도, 제4도 및 제6도 참조).

장착 클립(32)은 폴리프로필렌과 같은 성형가능한 또는 주조가능한 열가소성 재료로 제조되어 경제적으로 쉽게 제작이 가능하며, 하기에 서술되는 바와 같이 스프링 아암(36)과 테두리 철사(22, 24)를 채널(44, 50)에 스냅 맞춤시키기에 필요한 탄성도를 제공한다.

본 발명의 주변 지지 스프링(18)의 조립 및 설치는 다음과 같다. 장착 클립은, 스프링 아암(36)의 인접 부분이 채널(44) 안에 수용될 때까지 장착 클립의 제1부착부(40) 안에 있는 보어(46)의 전 길이를 거쳐 스프링 아암(36)의 자유단(38)을 연장하므로써 비틀림 스프링 부재(30)의 각 스프링 아암(36)에 부착된다. 지지이어(48)는 충분한 탄성을 가지고 있으므로 스프링 아암(36)에 항복(yield)하여 채널(44) 안에 스프링 아암(36)을 유지하는 리테인 배치로 복귀된다. 이와 같이 주변 지지 스프링(18)이 조립되면, 각 장착 클립(32)의 제2부착부(42)를 스프링 조립체(16)의 상하 테두리 철사(22, 24)중의 해당 철사에 맞춤으로써 설치가 완료된다. 제2부착부(42)는 충분한 탄성을 가지므로 테두리 철사가 채널(50)에 진입될 때 펑창된 후 그 본래의 형태로 복귀하므로써 테두리 철사를 채널(50) 안에 지지한다. 제3도 및 제4도에 상세히 도시된 바와 같이, 채널(50)의 아래에 있는 제1및 제2부착부(40, 42)를 따른 장착 클립(32)의 전면(52)은 채널(50)의 입구부와 정렬된 부드러운 평탄면을 제공함으로써 설치시 테두리 철사가 채널(50)을 향하도록 돕는다.

제3도에 있어서, 일단 본 발명의 주변 지지 스프링(18)이 이와 같이 설치되면, 매트리스 스프링 조립체(16)가 정지, 즉 제3도에서 실선으로 도시된 것처럼 이완되어 있을 때와 제3도의 점선으로 도시된 것처럼 압축의 초기 상태중에 있을 때에는, 제2부착부(42)의 채널(50)과 제1 부착부(40)의 채널(44) 및 보어(46)의 오프셋에 의해 테두리 철사(22, 24)와 비틀림 스프링 부재(30)의 자유단(38)이 동일 평면상에 위치되는 것을 알 수 있다. 매트리스 스프링 조립체(16)가 압축됨에 따라, 제2부착부(42)의 채널(44)과 보어(46)는 각 장착 클립(32)을 비틀림 스프링 부재(30)의 반향 스프링 아암(36)에 대하여 단단히 지지하며, 한편 스프링 조립체(16)의 압축시 클립이 서로 접근하고 스프링 조립체(16)의 이완시 서로 멀어짐에 따라 제2부착부(42)의 채널(50)에 의해 각각의 장착 클립(32)이 테두리 철사(22, 24) 주위로 회전하게 된다. 그 결과, 스프링 조립체(16)의 주변에 압축력들을 인가하면 장착 클립(32)의 해당 채널(50) 안으로 테두리 철사(22, 24)를 연속적으로 강제로 가압하게 되어, 주변 지지 스프링(18)이 테두리 철사(22, 24)로부터 분리되게 한다. 또한, 스프링 아암(36)의 자유단(38)은 서로 반대방향으로 굴곡되어 있기 때문에, 주변 지지 스프링(18)이 대칭이 되어 설치가 간단해지고, 이와 동시에 장착 클립(32)의 최종 반대 방향은 스프링 조립체(16)의 압축 및 이완시 주변 지지 스프링(18)의 비틀림에 저항하고 이를 최소화하도록 작용한다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (17)

1. 평행하게 측부 대 측부 상태로 상호연결된 코일 스프링 어레이와, 상기 스프링 어레이의 옆 주변을 따라 이격되고 코일 스프링에 연결되며 상기 스프링 어레이의 측부 주변 주위로 평행이격되어 연장되는 상하 테두리 철사와, 테두리 철사에 연결되어 그 사이에서 연장되며 테두리 철사들 사이에 배치된 중간 스프링 요소를 가진 스프링 부재를 포함하는 다수의 주변 지지 스프링과, 스프링 요소의 대향 단부로부터 테두리 철사와 각각 인접한 말단 아암 단부까지 분기방향으로 연장되는 한쌍의 스프링 아암과, 스프링 아암들의 말단 아암 단부에 각각 부착되며 말단 아암 단부를 수용하는 제1부착부와 상기 테두리 철사를 수용하는 제2부착부를 가진 한쌍의 장착 클립을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 장착 클립은 스프링 어레이의 주변이 이완될 때와 압축의 초기 단계중 서로 정렬된 스프링 아암의 말단 아암 단부와 테두리 철사를 공통면에 지지하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
3. 제2항에 있어서, 장착 클립의 제2부착부는 제1부착부로부터 오프셋되어 있어서 해당 스프링 아암과의 정렬이 어긋난 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
4. 제1항에 있어서, 장착 클립의 제2부착부는 테두리 철사를 수용하는 채널을 형성하고 스프링 어레이 주변의 압축 및 이완시 테두리 철사에 대하여 상대적인 회전을 허용하며, 장착 클립의 제1부착부는 스프링 어레이 주변에 인가된 압축력에 의해 테두리 철사가 장착 클립의 채널내로 가압되어 테두리 철사로부터의 분리에 저항하도록, 스프링 아암에 클립을 단단히 유지하여 스프링 어레이 주변의 이완시에는 스프링 어레이와 대면하는 제2부착부의 채널을 제한하고 압축 방향과는 반대 방향으로 대면하는 스프링 어래이 주변의 압축시에는 테두리 철사에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 장착 클립은 성형된 열가소성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
6. 제1항에 있어서, 상기 장착 클립은 서로에 대하여 최소한 부분적으로 교차하는 제1 및 제2부착부를 구비한 L 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
7. 제6항에 있어서, 각 스프링 아암의 말단 아암 단부는 스프링 아암에 수직하며, 장착 클립의 제1부착부는 말단 아암 단부를 수용하는 제1구멍과 해당 스프링 아암을 수용하는 제1채널을 형성하고, 제2부착부는 테두리 철사를 수용하는 제1채널과 교차하는 제2채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
8. 제7항에 있어서, 주변 지지 스프링의 말단 아암 단부는 서로 반대 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
9. 제1항에 있어서, 스프링 부재의 스프링 요소는 비틀림 코일인 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
10. 스프링 어레이의 측방향 주변을 따라 코일 스프링에 대해 평행이격된 상태로 연결된 상하 테두리 철사를 구비한 상호연결된 코일 스프링 어레이에 사용하기 위한 주변 지지 스프링에 있어서, 중간 스프링 요소를 가진 스프링 부재와, 스프링 요소의 대향 단부로부터 말단 아암 단부까지 분기 방향으로 연장되는 한쌍의 스프링 아암과, 스프링 아암의 말단 아암 단부에 각각 부착되며 말단 아암 단부를 수용하는 제1부착부와 테두리 철사를 수용하는 제2부착부를 구비한 한쌍의 장착 클립을 포함하며, 상기 주변 지지 스프링은 그 사이에 보충적 지지를 제공하기 위해 테두리 철사 사이로 연결되는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
11. 제10항에 있어서, 장착 클립의 제2부착부는 스프링 어레이의 주변이 이완될 때와 압축의 초기 단계중 서로 정렬된 스프링 아암의 말단 아암 단부와 테두리 철사를 공통면에 지지하기 위해 스프링 아암과의 정렬이 어긋난 제1 부착부와 오프셋된 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
12. 제10항에 있어서, 장착 클립의 제2부착부는 테두리 철사를 수용하는 채널을 형성하고 스프링 어레이 주변의 압축 및 이완시 테두리 철사에 대하여 상대적인 회전을 허용하며, 장착 클립의 제1부착부는 스프링 어레이 주변에 인가된 압축력에 의해 테두리 철사가 장착 클립의 채널내로 가압되어 테두리 철사로부터의 분리에 저항하도록, 스프링 아암에 클립을 단단히 유지하여 스프링 어레이 주변의 이완시에는 스프링 어레이와 대면하는 제2부착부의 채널을 제한하고 압축 방향과는 반대 방향으로 대면하는 스프링 어레이 주변의 압축시에는 테두리 철사에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
13. 제10항에 있어서, 상기 장착 클립은 성형된 열가소성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
14. 제10항에 있어서, 상기 장착 클립은 서로에 대하여 최소한 부분적으로 교차하는 제1 및 제2부착부를 구비한 L 형상을 취하는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
15. 제14항에 있어서, 각 스프링 아암의 말단 아암 단부는 스프링 아암에 수직하며, 장착 클립의 제1부착부는 말단 아암 단부를 수용하는 제1구멍과 해당 스프링 아암을 수용하는 제1채널을 형성하고, 제2부착부는 테두리 철사를 수용하는 제1채널과 교차하는 제2채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
16. 제10항에 있어서, 주변 지지 스프링의 말단 아암 단부는 서로 반대 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.
17. 제10항에 있어서, 스프링 부재의 스프링 요소는 인장 코일인 것을 특징으로 하는 주변 지지 스프링.