KR100808959B1 - 매트리스 구조 - Google Patents

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Abstract

매트리스는 복수의 설치 구멍을 갖는 지지판, 지지판에 개별적으로 설치된 복수의 독립적인 스프링 어셈블리, 및 지지판과 복수의 스프링 어셈블리를 둘러싸는 커버를 포함한다. 각각의 스프링 어셈블리는 바람직하게는 지지판내의 설치 구멍을 통하여 스냅 고정에 의해 지지판에 고정된 관형 설치 부재, 설치 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡, 및 설치 부재와 슬라이딩 캡 사이에서 작용하는 스프링을 포함하며, 상기 스프링은 슬라이딩 캡이 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다. 선택된 길이의 스페이서는 스프링 상에 미리 설치되도록 제공될 수 있다. "플립퍼블" 실시예에서, 설치 부재는 지지판에 스냅 고정되는 중간 부분 및 각각이 결합되는 슬라이딩 캡을 갖는 상부 및 하부 부분을 포함하고, 상기 스프링은 2개의 슬라이딩 캡 사이에서 작용한다. 다른 실시예에서, 슬라이딩 캡은 설치 부재에 부착된 벨로스에 의해 대체된다.
매트리스, 지지판, 설치 부재, 스프링

Description

매트리스 구조{MATTRESS STRUCTURE}
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2003년 5월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 60/472,936 호 및 2003년 5월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 60/474,498 호의 이익을 청구하고, 이들 출원의 명세서는 본원에 참조문헌으로 통합되어 있다.
본 발명은 매트리스의 분야에 관한 것이다.
일반적으로, 시장에서 찾아 볼 수 있는 매트리스는 스프링의 단부가 축으로부터 떨어지거나 수평으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 및 어느 정도의 평탄도를 이루기 위하여 크로스 부재에 의해 지지되는 일련의 코일 스프링을 포함한다. 크로스 부재는 일반적으로 메인 코일 스프링의 단부를 통하여 루프되는(looped) 작은 코일을 갖는다. 단부가 크로스 부재에 의해 지지되지 않는다면, 스프링의 직경은 불안정성(수평으로 이동하는) 또는 떨어짐을 견디도록 충분히 커야 한다.
현재의 매트리스가 갖는 주요 문제는 탄성량이 증가될 때 크로스 부재가 스프링 단부의 불안정성으로 인하여 추가된다는 것이다. 크로스 부재는 스프링의 독립성을 효과적으로 저감한다. 한쪽 스프링 위치상의 하중은 크로스 부재에 의해 인접한 스프링 위치로 그 하중을 전달할 것이다. 또한, 하중 비율은 스프링이 압착됨 에 따라 급격히 증가한다. 상기 효과로 인하여, 본체는 이 본체의 부적합과 압점을 경험할 것이다.
크로스 부재를 포함하지 않는 현재의 매트리스에 있어서, 스프링 직경은 일반적으로 스프링이 축으로부터 떨어지는 것을 방지하도록 커질 것이고, 그 결과 매트리스에서의 스프링의 수는 공간의 이유로 감소될 것이다. 따라서, 스프링의 탄성율은 매트리스에서 감소된 스프링의 수를 보상하기 위해 증가할 것이고, 본체는 이 본체의 부적합과 압점을 경험할 것이다.
현재의 매트리스가 갖는 다른 문제는 스프링 코일이 노출되어 매트리스가 스프링 코일과 본체간에 더 많은 단열을 필요로 하는 것이다.
다른 종래 기술의 매트리스 설계는 다른 폼(foam)과 조합된 점탄성(메모리) 폼 및/또는 라텍스 폼(스프링이 없는 설계)의 고체층을 포함한다. 이들 설계가 갖는 주요 문제는 재료의 수평 인장 강도 및 전단 강도와 관계된다. 인접한 폼은 본체로부터 가까운 하중에 의해 영향을 받고 독립적으로 작용하지 않으며, 이것은 압점을 야기한다. 상기 설계가 갖는 또 다른 문제는 탄성율이 통상 매트리스 표면 전체에 걸쳐 일정하다는 것이다. 따라서, 탄성율은 매트리스의 다른 부분에서 변화될 수 없다. 점탄성(메모리) 폼과 관련된 또 다른 문제는 사람이 침대에서 회전하거나 이동함에 따라 본체 이동에 반응하는 것이 느리다는 것이고, 이것은 일단 폼이 세트를 형성하면 이동을 제한하거나 이 이동을 더 어렵게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 목표 영역에 있어서 변화된 지지 특성과 향상된 압력 분포를 갖는 매트리스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 각 스프링이 독립적으로 및 일정한 하중 비율로 반응하는 매트리스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 부력 효과를 얻기 위하여 본체에 잘 맞는 매트리스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스프링이 커버 패딩에 드러나지 않는 매트리스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주문 제작하기에 비싸지 않고 상기 목적을 이루는 매트리스를 제공하는 것이다.
이들 목적을 촉진하기 위하여, 본 발명의 매트리스는 일반적으로 복수의 설치 구멍을 갖는 지지판, 상기 지지판에 개별적으로 설치된 복수의 독립적인 스프링 어셈블리, 및 상기 지지판과 상기 복수의 스프링 어셈블리를 둘러싸는 커버를 포함한다. 각각의 복수의 스프링 어셈블리는 바람직하게는 지지판내의 설치 구멍을 통하여 캐치 플러그의 스냅 고정(snap-fit)에 의해 지지판에 고정된 관형 설치 부재, 상기 설치 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡, 및 설치 부재와 슬라이딩 캡 사이에서 작용하는 스프링을 포함하며, 상기 스프링은 슬라이딩 캡이 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다. 선택된 길이의 스페이서는 스프링상에 예비 하중을 설정하도록 제공될 수 있다. 상기 설치 부재, 슬라이딩 캡, 및 스페이서는 사출 성형에 의해 플라스틱으로 제조될 수 있다.
"플립퍼블(flippable)" 실시예에서, 상기 설치 부재는 지지판에 스냅 고정되는 중간 부분, 및 그것과 함께 결합되어 각각 슬라이딩 캡을 갖는 상부 및 하부 부분을 포함하고, 상기 스프링은 2개의 슬라이딩 캡 사이에서 작용한다.
또 다른 대안의 실시예에서, 상기 슬라이딩 캡은 설치 부재에 부착된 벨로스(bellows)로 대체된다.
본 발명의 작동 성질과 모드는 도면과 수반하여 얻어지는 하기의 상세한 설명으로 폭넓게 기술될 것이고 상기 도면에는::
도 1은 본 발명을 구체화하는 매트리스의 부분 절단 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 매트리스의 분해 조립도이다.
도 3은 도 1에 도시된 매트리스의 일부를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 5는 도 4에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 6은 도 5에서의 "A" 영역의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 8은 도 7에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 9는 도 8에서의 "A" 영역의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 11은 도 10에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 13은 도 12에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 14는 도 13에서의 "A" 영역의 확대도이다.
도 15는 도 3의 것과 유사한 도면이지만, 매트리스는 본 발명의 제 5 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리를 포함한다.
도 16은 도 15에 도시된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 17은 도 15 및 16에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 18은 도 17에서의 "A" 영역의 확대도이다.
도 19는 본 발명의 제 6 실시예에 따라서 형성된 스프링 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 20은 도 19에 도시된 스프링 어셈블리의 횡단면도이다.
도 1 ~ 3은 본 발명을 구체화하는 매트리스(10)를 나타낸다. 일반적으로, 매트리스(10)는 직사각형 주변 패드(14)를 둘러싸는 외부 커버(12), 주변 패드(14) 위의 복수의 패딩층(16), 주변 패드(14) 아래의 지지판(18), 및 주변 패드(14) 내에서 지지판(18)상에 설치된 복수의 수직 스프링 어셈블리(20)를 포함한다. 도시된 배열에 있어서, 주변 패드(14)의 바닥은 지지판(18)의 상면에 접착되거나 그렇지 않으면 이 상면에 부착되는 것이 바람직하다. 대안으로, 지지판(18)의 모서리부는 주변 패드(14)의 내벽을 따라 형성된 홈 내에 끼워질 수 있다. 커버(12)는 매트리스(10)의 내부가 베이스부(12A) 내에 배치된 후 서로 소잉(sewn)되거나 부착되는 베이스부(12A)와 상부(12B)를 포함한다. 외부 핸들(17)은 매트리스(10)의 세로면의 한쪽 또는 양쪽에 형성되고, 지지판(18) 또는 가능한 한 커버(12)에 부착된다. 커버(12)는 종래 퀼트풍의 매트리스 커버 재료로 제조되는 반면, 주변 패드(14)는 바람직하게는 폼 패딩 재료로 형성된다. 패딩층(16)은 쿠션 성질을 제공하는데 적합한 폼 패딩 재료, 코튼 패딩 재료, 실내 장식 재료, 및/또는 다른 재료로 형성될 수 있고, 사용되는 패딩층의 수는 선택의 문제이다. 지지판(18)은 커버(12), 주변 패딩(14), 및 패딩층(16)에 대하여 적합한 강성을 제공하는 플라스틱, 파티클 보드(particle board), 또는 다른 재료로 제조된다. 도 2에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 지지판(18)은 스프링 어셈블리(20)가 주변 패드(14)의 내부에 걸쳐 분산되도록 각 스프링 어셈블리(20)를 각각 수용하기 위한 복수의 이격된 설치 구멍(19)을 포함한다.
도 4 ~ 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 형성된 스프링 어셈블리(20)를 나타낸다. 스프링 어셈블리(20)는 일반적으로 지지판(18)에 고정된 관형 설치 부재(22), 설치 부재(22)에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡(26), 및 설치 부재(22)와 슬라이딩 캡(26) 사이에서 작용하는 스프링(30)을 포함하고, 상기 스프링(30)은 슬라이딩 캡(26)이 지지판(18)을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다.
설치 부재(22)는 그 하단부에 테이퍼진 캐치 플러그(22A), 캐치 플러그(22A)에 인접한 넥(22B), 및 넥(22B)에 인접한 안정화 플랜지(22C)를 포함한다. 캐치 플러그(22A)에는 캐치 플러그(22A)의 탄성 압축을 가능하게 하는 하나 이상의 슬롯(22D)이 형성되어 설치 구멍(19)을 통과할 수 있다. 넥(22B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경과 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 인식되는 바와 같이, 설치 부재(22)의 하단부는 안정화 플랜지(22C)가 지지판(18)의 상면에 접촉한 채로 설치 구멍(19)으로의 캐치 플러그(22A)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(22)는 캐치 플러그(22A)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통하여 위쪽으로 캐치 플러그를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
설치 부재(22)는 설치 부재의 상단부에 인접하여 위치된 환상 스텝(22F)을 갖는 축구멍(22E), 및 플랜지(22C)로부터 위쪽으로 연장되고 환상 홈(22J)을 한정하도록 설치 부재(22)의 주외벽으로부터 이격된 외부 관형 쉘(22G)을 더 포함한다.
슬라이딩 캡(26)은 연장된 원통형 샤프트(26A), 이 샤프트(26A)의 상단부에 방사상으로 확대된 헤드(26B), 및 이 샤프트(26A)의 하단에 테이퍼진 캐치 부재(26C)를 포함한다. 샤프트(26A)는 설치 부재(22)의 상단부를 통하여 개구되는 축구멍(22E)내에 슬라이딩가능하게 수용되어 안내된다. 테이퍼진 캐치 부재(26C)와 그것을 통한 슬롯(26D)의 제공은 캐치 부재가 축구멍내의 환상 스텝(22F)을 통과할 때까지 캐치 부재(26C)와 샤프트(26A)가 축구멍(22E)으로의 아래쪽으로 삽입되게 함으로써, 슬라이딩 캡(26)이 환상 스텝(22F)과 캐치 부재(26C)의 맞물림에 의해 축구멍(22E)로부터 위쪽으로 인출되는 것이 방지된다. 환상 홈(26D)은 헤드(26B)의 하측에 형성된다.
스프링 어셈블리(20)는 바람직하게는 설치 부재(22)의 홈(22J)에 의해 수용되는 스페이서(28), 및 설치 부재의 관형 쉘(22G) 위로 고정되는 커버 슬리브(24)를 포함한다. 스페이서(28)는 크기가 정해져 설치 부재(22)의 주외벽 위로 슬라이딩가능하게 고정되는 축구멍(28A), 및 위쪽으로 대향하는 외부 주위 스텝(28B)을 포함한다. 도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 스프링(30)의 상단부는 슬라이딩 캡(26)의 환상 홈(26D)에 의해 수용되고 확대된 헤드(26B)의 하면을 지지하는 반면, 스프링(30)의 하단부는 스페이서(28)의 상기 주위 스텝(28B)을 지지한다. 따라서, 스프링(30)에 인가된 예비 하중은 스페이서(28)의 축 길이에 의해 결정됨으로써, 다른 성질을 갖는 스프링을 제공할 필요없이 스프링 어셈블리의 전체보다 작은 스페이서의 제공 또는 다른 길이를 갖는 스페이서(28)의 제공에 의해 매트리스의 한쪽 위치로부터 다른 쪽 위치로 매트리스의 견고함이 용이하게 변경되게 한다. 또한, 스페이서(28)는 안정성을 향상시키는 스프링(30)의 길이를 감소시킨다. 스프링(30)의 하부 세그먼트는 커버 슬리브(24)에 의한 조임에 대하여 제한된다.
이 명세서와 여기에 기술된 모든 실시예의 목적을 위하여, 스프링의 단부가 예컨대, 하나 이상의 개입 요소를 나타내는 요소를 물리적으로 접촉할 지라도 스프링은 두개의 요소 사이에서 작용하는 것으로 간주된다. 이러한 상황은 스페이서(28)가 설치 부재(22)와 스프링(30)의 하단부 사이의 구조에 개입하는 제 1 실시예에서 볼 수 있다. 여기서, 스프링(30)은 스페이서(28)의 존재에 관계없이 설치 부재(22)와 슬라이딩 캡(26) 사이에서 작용하는 것으로 간주된다. 슬라이딩 캡(26)에 스페이서(28)를 배치하는 것도 생각할 수 있다. 여기서, 스프링(30)은 설치 부재(22)와 슬라이딩 캡(26) 사이에서 작용하는 것으로 간주된다.
설치 부재(22), 커버 슬리브(24), 슬라이딩 캡(26), 및 스페이서(28)는 바람직하게는 사출성형에 의해 형성되는 경량의 플라스틱 부분이지만, 본 발명은 재료 선택이나 제조 방식에 의해 한정되지 않는다.
설치 부재(22)를 스냅 고정에 의해 지지판(18)에 부착할 수 있는 상기 구조는 물론 스냅 고정의 동일한 효과를 달성하도록 다양하게 설계 변형된다. 비제한적인 실시예에 의해, 설치 구멍(19)은 설치 부재(22)의 바닥부가 이 설치 구멍을 통하여 삽입된 다음 회전되어 적소에서 설치 부재를 로킹할 수 있도록 설치 부재(22)의 바닥부에 형성된 한 쌍의 대응하는 돌출부를 수용하는 한 쌍의 정반대로 대향하는 열쇠구멍으로 형성될 수 있다. 다른 대안으로서, 설치 부재(22)는 부착 또는 파스너에 의해 지지판(18)에 고정될 수 있다.
상기 설명에 따르면, 각 스프링 어셈블리(20)는 지지판(18)에 개별적으로 설치되고, 매트리스내의 다른 스프링 어셈블리의 제거 또는 압축에 의해 그 오리엔테이션과 작동이 영향받지 않는다는 의미에서 다른 스프링 어셈블리에 대해 독립적이다.
도 7 ~ 9는 제 1 실시예의 스프링 어셈블리에 대한 대안으로서 본 발명의 제 2 실시예에 따라 형성된 스프링 어셈블리(120)를 나타낸다. 스프링 어셈블리(120)는 일반적으로 지지판(18)에 고정된 관형 설치 부재(122), 설치 부재(122)에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡(126), 및 설치 부재(122)와 슬라이딩 캡(126) 사이에서 작용하는 스프링(130)을 포함하고, 스프링(130)은 슬라이딩 캡(126)이 지지판(18)을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다.
설치 부재(122)는 그 하단에 테이퍼진 캐치 플러그(122A), 캐치 플러그(122A)에 인접한 넥((122B), 및 넥((122B)에 인접한 안정화면(122C)을 포함한다. 캐치 플러그(122A)에는 캐치 플러그의 탄성 압축을 가능하게 하는 슬롯(122D)이 형성되어 설치 구멍(19)을 통과할 수 있다. 넥(122B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경과 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 설치 부재(122)의 하단부는 안정화면(122C)이 지지판(18)의 상면에 접촉한 채로 설치 구멍(19)으로의 캐치 플러그(122A)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(122)는 캐치 플러그(122A)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통하여 위쪽으로 캐치 플러그를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
설치 부재(122)의 상단부에는 아래쪽으로 대향하는 외부 숄더면(122E)과 위쪽으로 향하는 상면(122F)이 형성되어 있다.
제 2 실시예의 슬라이딩 캡(126)은 설치 부재(122)의 아래쪽으로 향하는 숄더면(122E)에 대향하여 위쪽으로 향하는 내부 숄더면(126A)을 갖는 개방 하단부, 및 내부 환상 홈(126B)을 형성하도록 구성된 폐쇄 상단부를 포함하는 관형 부재이다. 슬롯(126C)은 스프링 어셈블리(120)의 조립동안 하단부의 탄성 연장이 용이하도록 슬라이딩 캡(126)의 벽을 통하여 형성된다. 슬라이딩 캡(126)은 설치 부재(122)에 대하여 축방향으로 삽입가능하게 조정가능하고, 설치 부재(122)의 외벽면 과 내면(126D)의 맞물림을 슬라이딩함으로써 안내된다. 슬라이딩 캡(126)의 위쪽으로 지향된 인출이 도 9에 도시된 0-링(127)과 숄더면(126A)의 맞물림에 의해 방지되도록, O-링 또는 폼 링(127)은 바람직하게는 숄더면(122E)에 인접한 설치 부재(122)에 대한 주위에 안착된다. 복수의 내부 축방향 연장 레일(126E)은 스프링의 조임을 방지하도록 스프링(130)에 대한 지지를 제공한다.
스프링 어셈블리(120)는 바람직하게는 설치 부재(122)의 상단부에 스페이서(128)가 안착되도록 설치 부재(122)의 상면(122F)의 받침대로서 립(128A)을 갖는 스페이서(128)를 포함한다. 스페이서(128)는 슬라이딩 캡(126)의 서로 환상 홈(126B)에 대향하는 환상 홈(128B, 126B)을 포함한다. 도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 스프링(130)의 상단부는 환상 홈(126B)에 의해 수용되어 슬라이딩 캡(126)을 지지하는 반면, 스프링(130)의 하단부는 스페이서(128)의 환상 홈(128B)을 지지한다. 따라서, 스프링(30)에 인가된 예비 하중은 스페이서(128)의 축깊이에 의해 정해짐으로써, 매트리스의 견고함이 다른 특성을 갖는 스프링을 제공할 필요없이, 다른 깊이를 갖는 스페이서(128)의 제공에 의한 매트리스의 한쪽 위치로부터 다른 쪽 위치로 매트리스의 견고함이 용이하게 변경되게 한다. 또한, 스페이서(128)는 스프링(130)의 길이를 감소시킴으로써 안정성을 향상시킨다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 형성된 스프링 어셈블리(220)를 나타내며, 상기 스프링 어셈블리는 지지판(18)에 고정된 관형 설치 부재(222), 삽입가능한 방식으로 설치 부재(222)에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡(226), 및 슬라이딩 캡(126)과 설치 부재(222) 사이에서 작용하는 스프링(230)을 포함하고, 스프링(230)은 슬라이딩 캡(226)이 지지판(18)을 향한 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다.
설치 부재(222)는 일반적으로 제 1 실시예의 설치 부재(22)와 유사하고, 그 하단에 테이퍼진 캐치 플러그(222A), 캐치 플러그(222A)에 인접한 넥(222B), 및 넥(222B)에 인접한 안정화 플랜지(222C)를 포함한다. 캐치 플러그(222A)에는 캐치 플러그의 탄성 압축을 가능하게 하는 슬롯(222D)이 형성되어 설치 구멍(19)을 통과할 수 있다. 넥(222B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경을 갖고, 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 따라서, 설치 부재(222)의 하단부는 안정화 플랜지(222C)가 지지판(18)의 상면에 접촉한 채로 설치 구멍(19)으로의 캐치 플러그(222A)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(222)는 캐치 플러그(222A)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통하여 위쪽으로 캐치 플러그를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
설치 부재(222)는 슬라이딩 캡(226)의 내벽과 맞물리는 상단에 가이드 숄더(222E), 가이드 숄더(222E)로부터 축방향으로 이격되지만 가이드 숄더와 일반적으로 인접한 주위 외부 립(222F), 및 복수의 내부 축방향 연장 레일(222G)을 더 포함한다.
제 3 실시예에 있어서, 슬라이딩 캡(226)은 외부 립(222F)의 아래쪽으로 향하는 면에 대향하여 위쪽으로 향하는 면을 정하는 내부 숄더(226A)를 갖는 개방 하단부, 및 내부 환상 홈(226D)을 형성하도록 구성된 방사상으로 연장된 헤드(226B) 에 의해 특징지어지는 폐쇄 상단부를 포함하는 관형 부재이다. 하나 이상의 슬롯(226C)은 스프링 어셈블리(220)의 조립동안 하단의 탄성 연장이 용이하게 슬라이딩 캡(226)의 벽을 통하여 형성된다. 슬라이딩 캡(226)은 설치 부재(222)에 대한 축방향으로 삽입가능하게 조정가능하고, 슬라이딩 캡(226)의 내벽면과 숄더(222E) 및 립(222F)의 맞물림의 슬라이딩에 의해서 뿐만 아니라 설치 부재(222)의 외벽면과 내부 숄더(226A)의 맞물림의 슬라이딩에 의해 안내된다. 슬라이딩 캡(226)의 위쪽으로 지향된 인출은 도 11에 도시된 바와 같이, 립(222F)과 숄더(226A)의 맞물림에 의해 방지된다. 구멍(226E)은 스프링 어셈블리의 압축 및 연장동안 공기가 흐를 수 있도록 헤드(226B)를 통하여 형성된다.
스프링 어셈블리(220)는 바람직하게는 플랜지(222C)의 내부 방사상 연장에 대한 받침대로서 하단부를 갖는 스페이서(228)를 포함한다. 스페이서(228)는 위쪽으로 향하는 외측 주위 스텝(228A)을 포함한다. 도 11로부터 이해될 수 바와 같이, 스프링(230)의 상단부는 슬라이딩 캡(226)의 환상 홈(226D)에 의해 수용되고, 연장된 헤드(226B)의 하면을 지지하는 반면, 스프링(230)의 하단부는 스페이서(228)의 주위 스텝(228A)을 지지함으로써, 스프링(230)에 인가된 예비 하중은 스페이서(228)의 축방향 길이에 의해 정해진다. 레일(222G)은 스프링의 조임을 방지하도록 스프링(230)에 대해 지지를 제공한다.
도 12 ~ 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 형성된 스프링 어셈블리(320)를 나타낸다. 스프링 어셈블리(320)는 지지판(18)에 고정된 관형 설치 부재(322), 삽입가능한 방식으로 설치 부재(322)에 대해 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡(326), 및 설치 부재(322)와 슬라이딩 캡(326) 사이에서 작용하는 스프링(330)을 포함한다. 도 13으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 스프링(330)은 슬라이딩 캡(326)이 지지판(18)을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다.
설치 부재(322)는 그 하단에 복수의 방사상 플렉시블 캐치 부재(322D)를 갖는 캐치 플러그(322A), 캐치 플러그(322A)에 인접한 넥(322B), 및 넥(322B)에 인접한 안정화 플랜지(322C)를 포함한다. 캐치 부재(322D)는 캐치 플러그(322A)가 설치 구멍(19)을 통과할 수 있는 안쪽으로 방사상으로 플렉스된다. 넥(322B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경과 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 이러한 방법으로, 설치 부재(322)의 하단부는 안정화 플랜지(322C)가 지지판(18)의 상면에 접촉할 때까지 설치 구멍(19)으로의 캐치 플러그(322A)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(322)는 캐치 부재(322D)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통하여 위쪽으로 캐치 플러그(322A)를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
설치 부재(322)는 그 상단부에 슬라이딩 캡(326)의 외벽과 맞물리는 내부 가이드 숄더(322E), 가이드 숄더에 의해 정해지는 아래쪽으로 향하는 환상 정지면(322F), 및 설치 부재의 하단부에 스프링(330)의 하단을 수용하기 위한 위쪽으로 향하는 환상 홈(322G)을 더 포함한다.
제 4 실시예의 슬라이딩 캡(326)은 아래쪽으로 향하는 정지면(322F)에 대향하여 위쪽으로 향하는 면(326A)을 정하는 외부 숄더(326D)를 갖는 개방 하단부, 및 스프링(330)의 상단부를 수용하는 내부 환상 홈(326B)을 갖는 폐쇄 상단부를 포함 하는 관형 부재이다. 슬롯(326C)은 스프링 어셈블리(320)의 조립동안 하단의 탄성 연장이 용이하도록 슬라이딩 캡(326)의 벽을 통하여 형성된다. 슬라이딩 캡(326)은 설치 부재(322)에 대한 축방향으로 삽입가능하게 조정가능하고, 슬라이딩 캡(326)의 외벽면과 가이드 숄더(322E)의 맞물림의 슬라이딩에 의해서 뿐만 아니라 설치 부재(322)의 내벽면과 숄더(326D)의 맞물림의 슬라이딩에 의해 안내된다. 슬라이딩 캡(326)의 위쪽으로 지향된 인출은 도 14에 도시된 바와 같이 정지면(322F)과 면(326A)의 맞물림에 의해 방지된다.
제 5 실시예의 스프링 어셈블리(420)는 매트리스가 향하는 면에 상관없이 동일한 성능 특성을 갖는 "플립퍼블" 매트리스를 제공하기 위해 지지판의 상부와 하부에 슬라이딩 캡을 포함하기 때문에 도 15에 도시된 본 발명의 제 5 실시예는 상기 실시예와 다르다. 도 15에 도시된 바와 같이, 지지판(18)은 패딩층(16)의 상부와 하부 세트 사이의 중간에 위치하고 있다. 스프링 어셈블리(420)는 관형 설치 부재(422), 삽입가능한 방식으로 설치 부재(422)에 대하여 축방향으로 이동가능한 상부 슬라이딩 캡(426), 삽입가능한 방식으로 설치 부재(422)에 대하여 축방향으로 이동가능한 하부 슬라이딩 캡(427), 및 상부 슬라이딩 캡(426)과 하부 슬라이딩 캡(427) 사이에서 작용하는 스프링(430)을 포함하고, 스프링은 상부 및 하부 슬라이딩 캡이 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다.
설치 부재(422)는 일반적으로 상부(422H), 하부(422J), 및 상부와 하부 사이의 중간부(422A)를 포함한다. 중간부(422A)는 복수의 방사상 플렉시블 캐치 부재(422D), 캐치 부재(422D) 위의 그리고 인접한 넥(422B), 넥(422B) 위의 그리고 인접한 안정화 플랜지(422C)를 갖는다. 캐치 부재(422D)는 설치 구멍(19)을 통과하는 안쪽으로 방사상으로 플렉스된다. 넥(422B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경과 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 이러한 방법으로, 설치 부재(422)의 중간부(422A)는 안정화 플랜지(422C)가 지지판(18)의 상면에 접촉할 때까지 설치 구멍(19)을 통하여 하부(422J)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(422)는 캐치 부재(422D)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통해 위쪽으로 하부(422J)를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
복수의 내부 축방향 연장 레일(422G)은 스프링(430)의 축방향 배열을 유지하는 관형 설치 부재(422)의 길이를 실질적으로 연장한다.
도 18을 참조하여 기술되는 설치 부재(422)의 상부(422H)는 하부(422J)에 형성되는 구조와 유사하지만 정반대이다. 가이드 숄더(422E)는 상부 슬라이딩 캡(426)의 내벽과 맞물리는 상부(422H)의 단자 단부에 인접하여 형성되고, 주위 외부 립(422F)은 가이드 숄더와 일반적으로 인접하지만 가이드 숄더로부터 축방향으로 이격된다.
상부 슬라이딩 캡(426)이 이하 설명될 것이다. 슬라이딩 캡(426)은 외부 립(422F)의 아래쪽으로 향하는 면에 대향하여 위쪽으로 향하는 면을 정하는 내부 숄더(426A)를 갖는 개방 하단부, 및 내부 환상 홈(426B)을 형성하도록 구성된 폐쇄 상단부를 포함하는 관형 부재이다. 하나 이상의 슬롯(426C)은 스프링 어셈블리(420)의 조립동안 하단의 탄성 연장이 용이하도록 슬라이딩 캡(426)의 벽을 통하여 형성된다. 슬라이딩 캡(426)은 설치 부재(422)의 상부(422H)에 대하여 축방향으로 삽입가능하게 조정가능하고, 슬라이딩 캡(426)의 내벽면과 가이드 숄더(422E) 및 내벽(422F)의 맞물림의 슬라이딩에 의해서 뿐만 아니라 설치 부재(422)의 외벽면과 내부 숄더(426A)의 맞물림의 슬라이딩에 의해 안내된다. 슬라이딩 캡(426)의 위쪽으로 지향된 인출은 도 18에 도시된 바와 같이, 립(422F)와 숄더(426A)의 맞물림에 의해 방지된다.
하부 슬라이딩 캡(427)은 상부 슬라이딩 캡(426)과 동일한 구조이지만 거울에 비쳐진 것과 같은 방식으로 반대방향이므로, 설치 부재(422)의 하부(422J)에 대하여 축방향으로 삽입가능하게 조정가능하다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 제 6 실시예에 따라 형성된 스프링 어셈블리(520)를 나타낸다. 스프링 어셈블리(520)는 설치 부재(522), 설치 부재(522)에 고정된 제 1 단부와 설치 부재(522)에 대하여 축방향으로 이동가능한 제 2 단부를 갖는 벨로스(525), 및 설치 부재(522)와 벨로스(525) 사이에서 작용하는 스프링(530)을 포함하고, 스프링은 벨로스의 제 2 단부가 지지판(18)을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능하다. 스프링 어셈블리(520)는 상기한 스프링 어셈블리보다 더 단조로운 대안을 제공한다.
제 6 실시예의 설치 부재(522)는 바람직하게는 지지판(18)내의 설치 구멍(19)을 통한 캐치 플러그(522A)의 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 예로서, 설치 부재(522)는 캐치 플러그(522A)에 인접한 넥(522B), 넥(522B)에 인접한 안정화 플랜지(522C), 플랜지(522C)로부터 수직으로 연장되는 축부(522E), 및 위쪽으로 향하는 환상 홈(522F)을 포함한다. 캐치 플러그(522A)에는 캐치 플러그의 탄성 압축을 가능하게 하는 하나 이상의 슬롯(522D)이 형성되어 설치 구멍(19)을 통과할 수 있다. 넥(522B)은 설치 구멍(19)의 직경에 대응하는 외부 직경과 지지판(18)의 두께에 대응하는 축 길이를 갖는다. 따라서, 설치 부재(522)는 안정화 플랜지(522C)가 지지판(18)의 상면에 접촉할 때까지 설치 구멍(19)으로의 캐치 플러그(522A)의 아래쪽 삽입에 의해 지지판(18)을 고정하기 위하여 구성된다. 설치 부재(522)는 캐치 플러그(522A)를 압축하고 설치 구멍(19)을 통해 위쪽으로 캐치 플러그를 강제함으로써 지지판(18)에 대한 부착으로부터 제거될 수 있다.
벨로스(525)는 일반적으로 접기가능한 부분(525A)과 캡(525B)을 포함한다. 접기가능한 부분(525A)의 제 1 단부는 설치 부재(522)의 축부(522E)에 고정되고, 접기가능한 부분(525A)의 제 2 단부는 캡(525B)에 고정된다. 도 20으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 캡(525B)에 고정된 접기가능한 부분(525A)의 제 2 단부는 설치 부재(522)에 대하여 축방향으로 이동가능하다. 스프링(530)은 캡(525B)의 하면에 형성된 환상 홈(525C)과 맞물리는 일단부와 설치 부재(522)의 환상 홈(522F)와 맞물리는 타단부를 갖는 것으로 도시되지만, 하나 이상의 스페이서(도시되지 않음)는 스프링과 탭 사이 또는 스프링과 설치 부재 사이에 삽입되어 스프링(530)의 예비 하중을 제어할 수 있다.
설치 부재(522)와 캡(525B)은 바람직하게는 사출 성형에 의해 플라스틱으로 형성되지만, 적합한 다른 재료나 제조 기술이 사용될 수 있다. 벨로스(525)의 접기 가능한 부분(525A)은 캡(525B)이 설치 부재(522)를 향하여 강제될 때 쉽고 조용하게 접히는 직물 또는 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 접기가능한 부분(525A)의 단부는 아교, 스테이플, 리벳 또는 다른 것으로 설치 부재(522)와 캡(525B)에 고정될 수 있다. 단일 요소(원피스)로 벨로스(525)가 형성되는 것도 가능하다.
상기 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예는 쉽고 간단히 조립될 수 있는 적은 수의 대량 생산 부품을 포함하기 때문에 제조가 용이한 매트리스 구조를 제공한다. 또한, 본원에 기재되고 청구된 매트리스 구조는 매트리스에 오래동안 요망되고 있는 독립적인 스프링 지지를 제공한다. 추가적인 이점으로서, 각각의 독립적인 스프링 어셈블리에 관련된 스프링 특성은 적합한 스페이서 또는 스프링을 사용하여 설정되어 매트리스 상의 특정 위치에서 요망하는 지지 성능을 제공함으로써 특성화된 매트리스 구조를 가능하게 한다.

Claims (25)

  1. 지지판;
    상기 지지판에 개별적으로 설치된 복수의 스프링 어셈블리로서, 상기 지지판에 고정된 관형 설치 부재, 상기 설치 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이딩 캡, 및 상기 설치 부재와 상기 슬라이딩 캡 사이에 작용하는 스프링으로서 상기 슬라이딩 캡이 상기 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능한 스프링을 포함하는 각각의 복수의 스프링 어셈블리; 및
    상기 지지판과 상기 복수의 스프링 어셈블리를 둘러싸는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지판은 결합된 스프링 어셈블리의 설치 부재를 수용하기 위한 복수의 설치 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 설치 부재는 지지판을 고정하기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 설치 부재는 지지판에 대한 고정으로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 매트리스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 캡은 설치 부재에 삽입가능하게 연결된 관형 부재인 것을 특징으로 하는 매트리스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 캡은 설치 부재에 의해 슬라이딩가능하게 수용된 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 캡은 방사상으로 확대된 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 복수의 스프링 어셈블리는 스프링의 하단부에 맞물린 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스페이서는 설치 부재에 의해 슬라이딩가능하게 수용되어 지지되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 스프링 어셈블리 중 하나 이상의 스페이서는 복수의 스프링 어셈블리 중 다른 하나의 스페이서와 비교하여 다른 축 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상이지만 모두가 아닌 상기 복수의 스프링 어셈블리는 스프링의 하단부에 맞물린 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 설치 부재 및 슬라이딩 캡은 사출 성형에 의해 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 설치 부재, 슬라이딩 캡 및 스페이서는 사출 성형에 의해 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  14. 지지판;
    상기 지지판에 개별적으로 설치된 복수의 스프링 어셈블리로서 지지판에 고정된 관형 설치 부재, 설치 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 상부 슬라이딩 캡, 상기 상부 슬라이딩 캡에 대향하면서 설지 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 하부 슬라이딩 캡, 및 상기 상부 슬라이딩 캡과 상기 하부 슬라이딩 캡 사이에서 작용하는 스프링으로서 상기 상부 및 하부 슬라이딩 캡이 상기 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능한 스프링을 포함하는 각각의 복수의 스프링 어셈블리; 및
    상기 지지판과 상기 복수의 스프링 어셈블리를 둘러싸는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 지지판은 결합된 스프링 어셈블리의 설치 부재를 수용하기 위한 복수의 설치 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 설치 부재는 지지판을 고정하기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 설치 부재는 지지판에 대한 고정으로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 매트리스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 설치 부재가 삽입되는 상기 상부 및 하부 슬라이딩 캡은 관형 부재인 것을 특징으로 하는 매트리스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 설치 부재, 상부 슬라이딩 캡 및 하부 슬라이딩 캡은 사출 성형에 의해 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  20. 지지판;
    상기 지지판에 개별적으로 설치된 복수의 스프링 어셈블리로서 지지판에 고정된 설치 부재, 설치 부재에 고정된 제 1 단부와 상기 설치 부재에 대하여 축방향으로 이동가능한 제 2 단부를 갖는 벨로스, 및 상기 설치 부재와 상기 벨로스 사이에서 작용하는 스프링으로서 상기 벨로스의 제 2 단부가 지지판을 향하여 축방향으로 밀어넣어질 때 축방향으로 압축가능한 스프링을 포함하는 각각의 복수의 스프링 어셈블리; 및
    상기 지지판과 상기 복수의 스프링 어셈블리를 둘러싸는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 지지판은 결합된 스프링 어셈블리의 설치 부재를 수용하기 위한 복수의 설치 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 설치 부재는 지지판을 고정하기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 벨로스는 그 제 2 끝단에서의 캡 및 이 캡에 고정된 일단부와 설치 부재에 고정된 타단부를 갖는 접기가능한 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스프링은 설치 부재에 맞물리는 일단부 및 캡에 맞물리는 타단부를 갖는 것을 특징으로 하는 매트리스.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 설치 부재 및 상기 캡은 사출 성형에 의해 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 매트리스.
KR1020057022433A 2003-05-23 2004-05-20 매트리스 구조 KR100808959B1 (ko)

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