KR101158769B1 - 하이브리드 탄성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침대 매트리스나 기타 쿠션 등으로 활용될 수 있는 하이브리드 탄성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침대 매트리스에 적용되는 경우 어깨, 허리, 엉덩이 등 신체 접촉 부위에 해당하는 구획마다 탄성을 달리하여 보다 편안한 매트리스를 제공하기 위하여 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 장착되는 코일스프링의 구획별 총 탄성을 달리하거나(예를 들어 코일스프링 수 변화), 주(主)탄성체에 형성되는 구멍의 밀도(예를 들어 구멍 수 변화)를 구획 마다 달리하는 방식으로 구현한 하이브리드 탄성을 갖는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는 복수의 구멍을 갖는 주(主)탄성체를 포함하여 이루어지되, 상기 구멍에는 보조탄성체가 내장되어 있으며, 이로 인하여 상기 주(主)탄성체는 구획마다 탄성이 다른 것을 특징으로 한다.

탄성, 주탄성체, 보조탄성체, 엘라스토머, 구멍, 스프링, 탄성수용체

Description

하이브리드 탄성장치{HYBRID ELASTIC IMPLEMENT}

본 발명은 침대 매트리스나 기타 쿠션 등으로 활용될 수 있는 하이브리드 탄성장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 침대 매트리스에 적용되는 경우 어깨, 허리, 엉덩이 등 신체 접촉 부위에 해당하는 구획마다 탄성을 달리하여 보다 편안한 매트리스를 제공하기 위하여 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 장착되는 코일스프링의 구획별 총 탄성을 달리하거나(예를 들어 코일스프링 수 변화),

주(主)탄성체에 형성되는 구멍의 밀도(예를 들어 구멍 수 변화)를 구획 마다 달리하는 방식으로 구현한 하이브리드 탄성을 갖는 장치에 관한 것이다.

침대 매트리스를 비롯한 방석이나 허리받침 등의 쿠션 등의 탄성장치 중 특히 매트리스와 관련해서는

본 발명 출원인의 실용신안등록 제0426140호(2006.09.04) [폴리우레탄 성형폼을 이용한 완충모듈]을 비롯하여,

이광수의 실용신안등록 제0346452호(2004.03.19) [에어스프링 스폰지 폼] 및 실용신안등록 제0361419호(2004.08.31) [스폰지 폼], 그리고 인기홍의 실용신안등록 제0385651호(2005.05.24) [침대 매트리스]가 있는데,

이들 종래 기술은 탄성 매트리스를 천공하고 여기에 코일스프링을 내장한 기술을 제공하고 있다.

그러나 상기 종래 기술들은 매트리스의 탄성이 전체적으로 균일한 것이어서 종래 단순 엘라스토머 매트리스나 강선 코일스프링 매트리스에 비하여 더 나은 탄성 품질을 갖는다고 평가할 수 없다.

또 이러한 문제점으로 인하여 상용화에 이르지 못하고 있으며,

그 외 코일 스프링의 수축 팽창 과정에서 발생되는 소음 문제나 스프링 크기와 매트리스 구멍 크기 차이로 발생되는 소음 문제를 비롯하여, 스프링으로 인한 매트리스의 파손 문제를 해결하지 못하고 있다.

이에 본 발명은 먼저 각 부위별 탄성이 서로 다른 하이브리드 탄성장치를 제공함에 있어,

일례로 그 개념이 침대 매트리스에 적용되는 경우 어깨, 허리, 엉덩이 등 신체 접촉 부위에 해당하는 구획마다 탄성을 달리한 하이브리드 탄성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 침대 매트리스인 경우 매트리스 주탄성체에 해당하는 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 보조탄성체를 내장하며, 이러한 보조탄성체는 엘라스토머 또는 코일스프링, 또는 이들의 조합으로 이루어진 하이브리드 탄성장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

이때 하이브리드 탄성 도입은 보다 편안한 매트리스를 제공하기 위한 것으로

일례로 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 장착되는 코일스프링의 구획별 총 탄성을 달리하거나(예를 들어 구획 당 총 코일스프링 수 변화), 주(主)탄성체에 형성되는 구멍의 밀도(예를 들어 구멍 수 변화)를 구획 마다 달리하는 방식으로 구현한 하이브리드 탄성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 보조탄성체를 코일스프링으로 하거나 코일스프링과 엘라스토머를 동시에 도입하는 경우 코일스프링에 의한 엘라스토머의 파손 문제를 제거하도록 보호부재를 도입한 하이브리드 탄성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 보조탄성체로 코일스프링을 활용하는 경우 코일스프링을 주탄성체 구멍에 내장할 때 진동 소음이나 수축 팽창에 따른 소음, 그리고 장착 편리성을 보장하여 생산성을 높이면서도 천공 파손 등의 문제가 없고, 개별 코일스프링의 탄성이 균일하게 전달될 수 있도록 한 하이브리드 탄성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는

복수의 구멍을 갖는 주(主)탄성체를 포함하여 이루어지되,

상기 구멍에는 보조탄성체가 내장되어 있으며,

이로 인하여 상기 주(主)탄성체는 구획마다 탄성이 다른 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는

상기 주탄성체 구획 마다의 탄성 변화가 보조탄성체 자체의 탄성 변화 또는 구획의 총 보조탄성체 수 변화, 또는 이들 모두에 의하여 이루어지고,

상기 보조탄성체는 엘라스토머 또는 코일스프링, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는

상기 보조탄성체로써 코일스프링과 엘라스토머를 함께 사용하는 경우 엘라스토머는 코일스프링을 위한 탄성수용체를 이루고,

또 이때 상기 탄성수용체와 주탄성체는 탄성이 서로 다를 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는 상기 코일스프링 양단에는 보호부재가 배열되고,

상기 보호부재는 상기 탄성수용체에 결합되며,

이때 상기 탄성수용체는 두 분체로 이루어지고,

상기 탄성수용체의 분체에 구비된 두 보호부재의 두께는 상기 코일스프링의 높이 보다 작은 것이 바람직하다.

또 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는 복수의 구멍을 갖는 주(主)탄성체를 포함하여 이루어지되, 상기 주(主)탄성체는 구획마다 구멍의 밀도가 달라 구획마다 탄성이 다른 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 각 특징들은 다양하게 조합될 수 있다.

본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치는 각 부위별 탄성이 서로 다른 하이브리드 탄성장치를 제공함에 있어, 일례로 그 개념이 침대 매트리스에 적용되는 경우 어깨, 허리, 엉덩이 등 신체 접촉 부위에 해당하는 구획마다 탄성을 달리하고, 또 침대 매트리스에 적용되는 경우 매트리스 주탄성체에 해당하는 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 보조탄성체를 내장하며, 이러한 보조탄성체는 엘라스토머 또는 코일스프링, 또는 이들의 조합으로 이루어지며, 이때 하이브리드 탄성 도입은 보다 편안한 매트리스를 제공하기 위한 것이며, 일례로 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 장착되는 코일스프링의 구획별 총 탄성을 달리하거나(예를 들어 구획 당 총 코일스프링 수 변화), 주(主)탄성체에 형성되는 구멍의 밀도(예를 들어 구멍 수 변화)를 구획 마다 달리하는 방식으로 구현할 수 있다.

나아가 본 발명은 보조탄성체를 코일스프링으로 하거나 코일스프링과 엘라스 토머를 동시에 도입하는 경우 코일스프링에 의한 엘라스토머의 파손 문제를 제거하도록 보호부재를 도입하고, 아울러 본 발명은 보조탄성체로 코일스프링을 활용하는 경우 코일스프링을 주탄성체 구멍에 내장할 때 진동 소음이나 수축 팽창에 따른 소음, 그리고 장착 편리성을 보장하여 생산성을 높이면서도 천공 파손 등의 문제가 없고, 개별 코일스프링의 탄성이 균일하게 전달될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, aspect)(또는 실시 예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~, ~제3~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 특허청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 탄성장치는 침대 매트리스를 비롯한 방석이나 허리받침 등의 쿠션 등의 생활용품이나 의료용품, 기타 산업용품 등 다양하게 활용될 수 있으나,

각 도면에서는 매트리스에 적용된 예를 도시하고 있고, 이하에서도 이를 위 주로 설명할 것이나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되는 것은 아니다.

또 각 도면에서 매트리스형 탄성장치(M)는 각 구획별 탄성 변화를 위하여 기본적으로 구멍(11)이 형성되어 있는데,

'구멍'은 어의 그대로 '뚫어지거나 파낸 자리'로, 천공된 형태나 막힘 홈 형태를 모두 포함하는 개념이다.

또 본 명세서에서 '엘라스토머'는 '탄성중합체'를 의미하며 주탄성체 또는 보조탄성체의 탄성수용체를 위한 소재로 채용될 수 있으며,

발포폴리우레탄폼과 같은 발포 합성수지나 통상의 합성고무와 같은 무발포 합성수지, 실리콘을 포괄하는 개념이다.

도 1에서, 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치의 개념이 침대 매트리스에 적용되는 경우

어깨, 허리, 엉덩이 등 신체 접촉 부위에 해당하는 구획마다 탄성을 달리한 하이브리드 탄성장치(M)를 제공하기 위하여 먼저,

복수의 구멍(11)을 갖는 주(主)탄성체(Sm)를 포함하여 이루어지며, 상기 주(主)탄성체(Sm)는 구획마다 구멍(11)의 밀도가 달라 구획마다 탄성이 다르게 한 형태로 구현될 수 있고,

상기 주탄성체는 엘라스토머, 그 중에서도 발포폴리우레탄폼과 같은 발포 합성수지를 이용하는 것이 생산성과 품질 충족을 위하여 바람직하다.

예를 들어, 150cm × 200cm × 7cm 크기의 퀸사이즈 침대 매트리스를 위하여,

머리와 어깨부분(15A)은 중간탄성, 허리부분(15B)은 강한 탄성(딱딱하게), 엉덩이 부분(15C)은 약한 탄성(부드럽고 쉽게 압축 가능)을 갖도록 하기 위하여

직경 1.5cm의 구멍을 조밀하게(약한 탄성을 위하여) 하거나 성기게(강한 탄성을 위하여) 하는 방식을 취할 수 있다.

구멍의 수가 많아 구멍 밀도가 높으면 탄성이 약하여 쉽게 주탄성체(Sm) 수축이 가능하고, 구멍 수가 적어 구멍 밀도가 낮으면 탄성이 강하여 허리 부분을 강하게 떠 받쳐서 보다 편안하고 건강에 유익한 잠자리를 제공할 수 있다.

또 단순히 동일한 직경을 주탄성체(Sm)에 도입하는 대신에,

도 2와 같이, 구멍의 직경

('직경'은 '원형' 구멍에 관한 표현이나, 원형 이외의 구멍에 대해서는 '횡단면적'이라는 표현이 보다 정확한 표현일 것이며, '직경'은 대표적으로 기재한 것일 뿐 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되어서는 안 된다)

을 서로 달리하는 방식으로 구멍의 주탄성체(Sm) 구획(예를 들어 허깨부분 제1구획부(15A), 허리부분 제2구획부(15B), 엉덩이 부분 제3 구획부(15C) 등)별 총 구멍 밀도를 서로 달리할 수 있다.

도 1 및 도 2 도시된 바와 같이, 필요에 따라 세 구획부(15A,15B,15C) 이외의 부분에도 탄성 조절이나 통기성 보장을 위하여 구멍이 형성될 수 있고,

도 3에서도 도시되지는 않았으나, 통기성 보장을 위한 통공이 주탄성체(Sm) 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.

또 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치(M)는 구멍(11) 밀도 변화를 통하여 구현하는 방안 외에도,

도 3 이하에서와 같이, 구멍 밀도 변화 방식과는 별도로 또는 이와 함께 상기 구멍에 보조탄성체를 내장 도입하고, 주(主)탄성체(11) 구획별 탄성 가변은

보조탄성체 자체의 탄성 변화 또는 구획의 총 보조탄성체 수 변화, 또는 이들 모두에 의하여 이루어지는 방식일 수 있다.

또 보조탄성체는 엘라스토머 또는 코일스프링, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있는데,

도 5에서는 코일스프링과 엘라스토머를 모두 이용하고 있다.

앞서 언급한 바와 같이 본 명세서에서 주탄성체(Sm)나 보조탄성체(Sa)를 이루는 엘라스토머(elastomer)는 발포 폴리우레탄, 라텍스, 메모리폼 등 공지의 각종 탄성 중합체를 의미한다.

나아가 주(主)탄성체(Sm)의 구멍(11)(편의상 주탄성체 상부 일부분에만 구멍이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 구멍의 수, 밀도, 형성부위는 다양하게 변형될 수 있다) 형성은 발포 성형 후 별도의 천공장치를 통하여 형성되거나, 발포 성형시 형틀 내에서 형틀 형상(돌기부)에 의하여 성형될 수 있다.

도 3에서와 같이, 주탄성체(Sm)에 홈 형태의 구멍(11)을 형성하고, 여기에 코일스프링(20)만으로 이루어진 보조탄성체(Sa)를 도입한 후,

필요에 따라 도 3의 하부 확대된 원 내에 변형예로 도시된 바와 같이, 상부에 덮개(13)를 덮어 스프링(20)의 이탈을 방지할 수 있고,

덮개(13)와 주탄성체(Sm)의 결합은 접착제에 의하여 이루어질 수 있고, 필요에 따라 별도의 접착 과정 없이 주탄성체와 덮개의 분리 방지는 이 둘을 감싸는 시트커버에 의하여 이루어질 수 있다.

상기 덮개(13)는 엘라스토머 소재이거나 단순하게 경질인 합성수지 등의 패널일 수 있다(이 경우 패널은 신체와 접촉하지 않게 하부에 배열되는 형태로 하거나, 경질 매트리스를 원하는 사용자는 패널을 상부로 하여 사용할 수 있다).

또 도 3 및 도 4에서, 상기 코일스프링(20)의 외부에는 보호부재(30)를 도입하여 코일스프링(20)의 주탄성체(Sm) 장착 편리성 도모와 이탈 방지 그리고 코일스프링 양 단부에 의한 주탄성체(Sm)나 덮개(13)의 파손 방지를 구현할 수 있다.

도 3의 확대된 원 내에서와 같이, 상기 보호부재(30)는 코일스프링(20)과 접하는 부분에 코일스프링에 끼워지는 삽입부(31)가 구비되어 있으며, 특히 상기 삽입부는 초협말광(初狹末廣) 형상이고,

또 삽입부(31)의 후방에는 걸림부(33)가 형성되어 있어 결합된 스프링(20)의 분리가 방지되도록 되어 있다.

나아가 도 3의 다른 확대된 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 코일스프링(20)의 양단부는 평탄부(21)를 이루어 보다 균일한 탄성 발휘가 가능하며, 보호부재(30)와의 접촉부위의 파손 방지에 일조할 수 있다.

이러한 평탄부(21)는 성형시에 형성되거나, 강선으로 코일 성형 후 양단을 연마하여 형성하거나 단조 방식으로 두드려(hamming) 형성할 수 있다.

상기 보호보재는 스프링(20) 전체를 감싸는 직물 등을 이용한 포켓 타입으로 대체될 수도 있으며, 모두 주탄성체의 파손 방지와 소음 방지를 위한 것이다.

또 상기 주(主)탄성체(Sm)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 구멍(11)을 갖는 두 분체(10A)(10B)로 이루어질 수 있고, 이 분체 사이의 구멍(11)이 형성하는 공간에 보조탄성체를 배열하며,

필요에 따라 각 분체(10A)(10B)는 탄성이 서로 달라 사용자가 임의로 딱딱한 분체 면이나 부드러운 분체 면을 선택하여 사용할 수 있고,

또 도 4의 확대된 원 내에서와 같이, 주(主)탄성체(Sm)에는 홈 형태인 구멍(11)과 연통된 통기공(11a)이 형성될 수 있다(물론 다른 부분에도 통기공이 형성될 수 있다).

도 4의 하부 확대된 다른 원 내에 도시된 바와 같이,

발포폴리우레탄 소재의 주탄성체(Sm)이고 발포 성형시 형틀 내에서 형틀 형상(돌기부)을 도입하여 구멍(11)을 형성하는 경우,

해당 형틀 형상(돌기부)과의 접촉부위에서 발포폴리우레탄의 밀도가 커져서 질긴 가죽과 같은 스킨층(17)을 형성시킬 수 있는데,

주탄성체(Sm)의 파손 방지는 보호부재에 의하여 구현되는 것 외에도, 이와는 별도로 또는 이와 함께 상기 스킨층(17)이 주탄성체(Sm)의 파손 방지를 위한 보호 수단으로 기능할 수 있다.

다음으로 보조탄성체(Sa)로써 코일스프링과 엘라스토머를 모두 이용하는 도 5를 살펴보도록 한다.

이러한 구현예와 관련하여 본 명세서에서는 발포 등의 방식으로 성형된 엘라스토머 보조탄성체 그 자체가 스프링(20) 장착부(41)를 갖는다는 의미에서 탄성수용체(40)로 지칭하도록 한다.

한편, 탄성 조절 편리성, 조립성 및 생산성을 위하여 상기 탄성수용체(40)는 하나의 코일스프링이 아닌 복수(도면에서는 4개)의 코일스프링 결합을 위한 장착부(41)가 형성되어 있으며,

스프링(20)에 의한 탄성수용체 파손 방지를 위하여 스프링은 상기 장착부에 보호부재, 특히 원통형 보호부재(30)를 개재한 상태로 결합되는 것이 바람직하다.

도 3과 달리 스프링(20) 외주면과 접하여 스프링을 고정하는 원통형 보호부재(30)는 스프링이 임의로 분리되지 않을 정도의 내경을 갖고(이로 인하여 코일스프링 요동이 방지되어 소음방지나 균일한 탄성 발휘에 일조할 수 있다),

초입 투입부 외에 후방은 막혀있는 원통 형태이나, 필요에 따라 초광말협(初廣末狹) 형상의 원추 유사 형태를 가져도 된다.

만약 이러한 보호부재(30)가 형틀 내에서 탄성수용체(40) 성형시 인서트 사출법 유사 형태로 동시에 장착부(41)에 결합되는 형태로 성형되는 경우에도 금형 형상에 따라

후방은 막혀있는 원통 형태나 원추 유사 형태(이 경우에는 형틀에 원추 내로 수지가 유입되는 것을 방지할 수 있는 돌기 필요)가 모두 도입될 수 있으며, 그 외 다양한 형상의 보호부재가 도입될 수 있다.

도 5의 하부 확대된 원 내에는 단순 판상 보호부재(30)를 구비하고 코일스프링 5개가 집합된 어셈블리로 이루어 코일스프링(20)만으로 이루어진 보조탄성체(Sa)가 도시되어 있으며,

이 경우 역시 조립성 향상 및 탄성 조절 편리성 향상을 기대할 수 있다.

또 인서트 사출법 유사 방식을 이용하는 경우 도 6의 [D]에서 확인할 수 있는 바와 같이,

스프링(20)과 보호부재(30)는 엘라스토머 탄성수용체(40)에 완전히 감싸진 형태로 제조될 수 있다.

이때 도 6의 [C]의 확대된 원 내 변형예와 같이, 원통형 보호부재(30)는 외주면에 돌출된 분리방지부(39)가 더 도입되어 탄성수용체(40)와 분리되는 것을 방지하는 것이 바람직하고,

필요에 따라 분리방지부는 돌출된 형태 외에 요입된 형태일 수도 있고,

이러한 요철 형태의 분리방지부는 다양한 형상의 보호부재에 도입될 수 있다.

또 탄성수용체(40) 성형 후, 후작업으로 보호부재를 도입하는 경우에도 다양한 형상의 보호부재가 도입될 수 있다.

이러한 보호부재(30) 중 도 6의 [C]의 확대된 원 내에서와 같이, 스프링(20) 양단에 평탄부(21)를 도입하지 않고 강선을 와인딩할 경우 양단이 돌출되는 형태인 경우에도 탄성 불균일 문제나 천공문제가 없도록 평탄도를 보장하기 위하여

상기 보호부재(30)에 평탄도유지홈(37)을 도입할 수 있는데,

우측의 추가 확대 원 내에서와 같이 평탄도유지홈(37)은 평면에서 관찰할 경우 초입에서 끝으로 갈수록 홈의 높이가 차츰 감소하는 형태를 갖게 된다.

이러한 평탄도유지홈 개념은 후방은 막혀있는 원통 형태뿐 아니라 원추 유사 형태의 보호부재인 경우에도 도입될 수 있다.

전체 탄성장치(M)의 구획별 탄성 가변은 결국 구멍(11) 밀도변화나 보조탄성체(Sa)의 탄성변화, 또는 이들의 조합을 통하여 구현되게 된다.

또 보조탄성체(Sa)와 관련해서는 코일스프링(20) 탄성변화, 보조탄성체(Sa)를 이루는 엘라스토머나 탄성수용체(40)의 탄성변화, 또는 이들의 조합을 통하여 구현될 수 있다.

상기 보호부재(30) 역시 스프링(20) 전체를 감싸는 직물 등을 이용한 포켓 타입으로 대체될 수도 있으며, 어느 경우나 보조탄성체를 이루는 탄성수용체의 파손 방지와 소음 방지를 위한 것이다.

또 앞서 도 4이 하부 확대된 원내의 도면과 관련하여 언급한 주탄성체(Sm)의 구멍(11) 주변 스킨(17)과 같이

보조탄성체에서도 탄성수용체(40)를 금형 내에서 발포 성형할 경우 장착부(41)를 위한 형틀의 형상(돌기부)으로 인하여 형성되는 장착부(41) 내면에 스킨을 형성할 수 있고,

도 6 [A]의 하부 확대된 원 내에서 변형예로 도시한 바와 같이, 스킨(45)이 탄성수용체(40)에서 보호수단으로 기능할 수 있다.

다음으로 보조탄성체를 이루는 탄성수용체(40)에 코일스프링(20)이 내장되는 경우,

도 6 [A]에 도시된 바와 같이, 스프링은 별도의 커버(43)를 통하여 이탈이 방지되며,

경질소재의 커버인 경우 스프링 해당 접촉면에 의한 파손 문제를 방지할 수 있고,

커버(43)의 분리 방지는 탄성수용체(40)와의 접착 결합 방식이나, 커버에 돌기를 형성하고 이 돌기가 스프링(20)에 삽입되는 형태로 하거나(마치 도 5의 하부 확대된 원 내에서 보호부재(30)의 걸림부(33)처럼), 스프링 외경을 수용하는 홈을 커버에 형성하는 방식 등 커버와 스프링을 결합하는 방식으로 구현될 수 있다(도 6 [A]에서 하부 보호부재는 원통 형상으로 되어 있고, 커버(43)측 상부 보호부재는 생략되어 있다).

또 도 6 [B] 및 [C]와 같이, 탄성수용체(40)는 두 분체(40A)(40B)로 이루어지는 형태이고, 각 분체의 장착부(41)에는 각각 보호부재(30)가 도입되며,

(도 6 [B]에서, 하부 보호부재는 원통 형상으로 되어 있고, 커버(43)측 상부 보호부재는 단순 패널 형상이며,

도 6 [C]에서는 상하 보호부재 모두 원통 형상이되, [B]에서와는 달리 원통 형 보호부재가 각 분체(40A)(40B) 보다는 높이가 낮다)

내장된 보호부재(30)가 스프링(20)과 탄성수용체(40) 수축 과정에서 상호 충돌하여 소음 발생을 일으키는 것을 방지하기 위하여

상기 탄성수용체(40)의 분체(40A)(40B)에 구비된 보호부재(30)의 두께(보다 정확하게는 두 보호부재 두께의 합)는 상기 코일스프링(20)의 높이 보다 작고,

나아가 각 분체(40A)(40B) 높이 보다 작은 것이 바람직하다.

도 6 [B]에서 두 탄성수용체 분체(40A)(40B)는 상호 접촉한 형태이나, 도 6 [B]의 확대된 원 내 변형예와 같이 필요에 따라 두 분체는 상호 비접촉하는 형태로 변형될 수 있다.

이상의 설명에서 엘라스토머 소재, 그 성형방법, 각 구성 부재의 구체적인 탄성 수치 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 탄성장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치 중 주(主)탄성체에 형성되는 구멍의 밀도를 구획 마다 달리하는 방식으로 탄성 가변을 구현한 매트리스의 개략적인 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 탄성장치 중 주(主)탄성체인 주(主)탄성체에 형성된 구멍에 내장되는 보조탄성체로서 코일스프링의 구획별 총 탄성을 달리하는 방식으로 탄성 가변을 구현한 매트리스의 개략적인 사시도.

도 4는 도 3과 달리 주탄성체를 분체화시킨 개략적인 매트리스 단면도.

도 5는 도 3과 달리 코일스프링과 엘라스토머 탄성수용체의 결합으로 이루어진 보조탄성체를 구비한 탄성장치의 개략적인 사시도.

도 6은 다양한 형태의 보조탄성체에 대한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

M: 탄성장치 Sm: 주탄성체

11: 구멍 13: 덮개

10A,10B: 분체 20: 코일스프링

21: 평탄부 30: 보호부재

31: 삽입부 33: 걸림부

35: 수용부 37: 평탄도 유지홈

40: 탄성수용체 41: 장착부

43: 커버 40A,40B: 분체

Claims (4)

1. 복수의 구멍(11)을 갖는 주(主)탄성체(Sm)를 포함하여 이루어지며,

   상기 구멍(11)에는 보조탄성체(Sa)가 내장되어 있으며,

   이로 인하여 상기 주(主)탄성체(Sm)는 구획마다 탄성이 다르고,

   상기 주탄성체(Sm) 구획 마다의 탄성 변화는 보조탄성체(Sa) 자체의 탄성 변화 또는 구획의 총 보조탄성체 수 변화, 또는 이들 모두에 의하여 이루어지되,

   상기 주탄성체(Sm)의 구멍(11)에는 파손 방지를 위하여 질긴 스킨층(17)이 형성되어 있고,

   상기 주(主)탄성체(Sm)는 각각 구멍(11)을 갖는 두 분체(10A)(10B)로 이루어지고, 이 분체 사이의 구멍(11)이 형성하는 공간에는 보조탄성체(Sa)가 배열되어 있으며,

   상기 보조탄성체(Sa)는 코일스프링(20)을 포함하고, 상기 스프링(20)은 외부에 보호부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탄성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코일스프링(20)의 양단부는 평탄부를 이루어 균일한 탄성 발휘가 가능하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탄성장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조탄성체(Sa)는 탄성수용체(40) 및 코일스프링(20)으로 이루어지고,

   상기 탄성수용체(40)는 복수의 코일스프링(20) 결합을 위한 장착부(41)가 형성되어 있으며, 스프링(20)에 의한 탄성수용체 파손 방지를 위하여 스프링은 상기 장착부(41)에 보호부재(30)를 개재한 상태로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 탄성장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 주(主)탄성체(Sm)에는 홈 형태인 구멍(11)과 연통된 통기공(11a)이 더 형성되어 있고,

   상기 주(主)탄성체(Sm)의 각 분체(10A)(10B)는 탄성이 서로 다른 것을 특징으로 하는 하이브리드 탄성장치.

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