KR101408374B1 - 침대 매트리스용 보조스프링 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 침대 매트리스용 보조스프링 구조체는, 인체의 구간별 체압에 따라 완충스프링의 탄성이 다양하게 변화되도록 완충스프링의 중앙에 대하여 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부 지름에 걸어서 결합되는 C자 형태의 보조스프링과, 상기 완충스프링의 나선부 지름에 체결되어 상기 보조스프링의 상부단 및 하부단의 결합부분이 진동에 의해 나선부를 타고 미끄러지지 않도록 잡아주는 체결클립으로 구성되어 있으므로, 인체의 구간별 체압에 따른 최적의 스프링 탄성 매칭 및 다중 배치에 의해 체형맞춤 서비스는 물론 매트리스의 수명을 연장할 수 있고, 또 보조스프링과 완충스프링의 마찰소음을 최소화시킴과 동시에 보조스프링으로 인해 매트리스 직물재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 것임.

Description

침대 매트리스용 보조스프링 구조체{Structure for Subsidiary Spring of Bed Mattress}

본 발명은 침대 매트리스용 보조스프링 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체의 구간별 체압에 따라 다수의 완충스프링의 탄성이 다양하게 변화되도록 보조스프링에 의해 조절할 수 있는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 침대 매트리스는 직물재로 이루어진 외피 내에 스프링 조합체를 내설시킨 서양식 침구류의 일종으로서, 이와 같은 침대 매트리스는 그 내부로 내설된 다수개의 스프링 조합에 의해 일정한 완충작용을 행하며 사용자에게 편안한 잠자리를 제공하게 되는 것이다.

이와 같이 구현되는 종래기술의 침대 매트리스는 도 1에 도시한 바와 같이, 환봉 구조의 철심을 직사각체로 절곡 성형하여 매트리스의 상,하 테두리 구성인 기초프레임(10)(10')을 형성시킨 상태하에, 그 기초프레임(10)(10') 내측면에 다수개의 완충스프링(20)을 반복적인 격자형 연결구조로 배치시키고, 상기 완충스프링(20)이 배치 형성된 상,하 기초프레임(10)(10')의 외측면 둘레에 규칙적이고 반복적인 간격 배열구성으로 보조스프링(30)을 더 연결 설치한 후 직물재 외피(도시생략)에 의해 감싸도록 구성하고 있다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래기술의 침대 매트리스는 그 매트리스로 적용되는 보조스프링(30)의 구조가 도 1에 도시한 바와 같이 단순한 평면적 형태의 비틀림스프링 구성을 취하고 있으며, 그 결합구조 또한 도 2에 도시한 바와 같이 상,하 기초프레임(10)(10')을 일직선 구조로 연결하는 단순 설치형태에 불과하다.

즉, 단순 설치 구조의 보조스프링(30) 채용으로 인하여 매트리스 상부로부터 사용자의 신체하중이 작용 될 경우 상기 설치된 보조스프링(30)이 일관된 형태로서, 설정된 어느 한쪽 방향으로만 탄성 변형되는 것이 아니라, 도 2와 같이 매트리스 조합체의 내측 또는 외측면을 향해 불규칙하게 탄성 변형되는 문제점이 있었다.

이러한 사용자 신체하중에 따른 매트리스의 탄성 변형작용은 상기 보조스프링(30)이 매트리스 조합체의 내측면을 향해 휨 변형될 경우, 그 변형되는 보조스프링(30)이 완충스프링(20)의 간섭에 의해 상호 접촉되며 불필요한 마찰소음을 발생시키기 때문에 이 마찰소음은 조용한 취침환경을 방해하는 요인으로 작용하게 된다.

이에 반해, 보조스프링(30)이 매트리스 조합체의 외측면을 향해 휨 변형될 경우, 그 변형되는 보조스프링(30)이 매트리스 조합체를 감싸고 있는 외피, 즉, 직물재를 밀어내며 매트리스의 측면 돌출현상을 발생시키기 때문에 불필요한 매트리스의 뒤틀림 변형 현상과 함께 매트리스의 외피를 쉽게 마모되게 하여 사용수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 인체의 구간별 체압에 따른 최적의 스프링 탄성 매칭 및 다중 배치에 의해 체형맞춤 서비스는 물론 매트리스의 수명을 연장할 수 있는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보조스프링과 완충스프링의 마찰소음을 최소화시킴과 동시에 보조스프링으로 인해 매트리스 직물재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 침대 매트리스용 보조스프링 구조체는, 다수의 완충스프링이 배치되는 침대 매트리스에 있어서, 인체의 구간별 체압에 따라 상기 다수의 완충스프링의 탄성이 다양하게 변화되도록 완충스프링의 중앙에 대하여 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부 지름에 걸어서 결합되는 C자 형태의 보조스프링이 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 완충스프링의 나선부 지름에 체결되어 상기 보조스프링의 상부단 및 하부단의 결합부분이 진동에 의해 나선부를 타고 미끄러지지 않도록 잡아주는 체결클립을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 보조스프링은, 탄성을 가지는 C자 형태로 구부려진 몸체와, 상기 몸체의 상부단 및 하부단에 형성되어 상기 완충스프링의 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부 지름에 걸어서 결합되는 상하 한쌍의 걸림부로 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 보조스프링은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선 형태의 스프링강으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 보조스프링은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 일정 두께를 가진 판 형태의 스프링강으로 이루어지고, 그 몸체의 중앙에 미세한 탄성을 조절하거나 진동을 흡수하도록 장홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 보조스프링은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선의 지름이 다른 여러 형태의 스프링강으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 상하 한쌍의 걸림부는, 상기 몸체의 굴곡방향과 반대방향으로 굴곡 형성되어 상기 나선부 지름을 270°이상까지 감싸도록 밀착되면서 나선부 길이방향으로 넓게 밀착되는 띠 형태의 굴곡부와, 상기 굴곡부에 끝단에 상기 나선부 지름과 밀착되지 않고 들려져 보조스프링의 탈부착이 용이하도록 연장 형성된 직선부로 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 굴곡부의 폭은 상기 나선부와 밀착면적을 높여 미끄럼을 최소화시키도록 나선부 지름보다 2배 이상으로 넓게 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 체결클립은, 상기 완충스프링의 나선부 지름에 감겨지도록 링형상으로 사출 성형된 C자 형태의 몸체와, 상기 몸체의 양 끝단이 서로 대응되는 걸림방식으로 결합되도록 형성된 결합부로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 침대 매트리스용 보조스프링 구조체는, 인체의 구간별 체압에 따라 완충스프링의 탄성이 다양하게 변화되도록 완충스프링의 중앙에 대하여 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부 지름에 걸어서 결합되는 C자 형태의 보조스프링과, 상기 완충스프링의 나선부 지름에 체결되어 상기 보조스프링의 상부단 및 하부단의 결합부분이 진동에 의해 나선부를 타고 미끄러지지 않도록 잡아주는 체결클립으로 구성되어 있으므로, 인체의 구간별 체압에 따른 최적의 스프링 탄성 매칭 및 다중 배치에 의해 체형맞춤 서비스는 물론 매트리스의 수명을 연장할 수 있고, 또 보조스프링과 완충스프링의 마찰소음을 최소화시킴과 동시에 보조스프링으로 인해 매트리스 직물재가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 보조스프링이 설치된 매트리스를 도시한 개략 측면도,
도 2는 종래의 보조스프링이 설치된 매트리스를 도시한 작동상태도,
도 3은 본 발명의 보조스프링을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 보조스프링이 완충스프링에 장착된 상태를 도시한 사시도,
도 5a는 본 발명의 보조스프링을 여러개 중첩시킨 상태를 도시한 일 사시도,
도 5b는 본 발명의 보조스프링 두께를 판형태로 형성시키고 중앙에 구멍을 형성시킨 상태를 도시한 다른 사시도,
도 5c는 본 발명의 보조스프링 지름을 다양한 굵기형태로 형성시킨 상태를 도시한 또 다른 사시도,
도 6은 본 발명의 보조스프링이 완충스프링에 장착시 미끄럼을 방지하는 체결클립을 도시한 측면도,
도 7은 본 발명의 보조스프링이 완충스프링에 장착된 상태에서 효과를 설명하기 위한 측면도,
도 8 내지 도 12는 본 발명의 보조스프링이 완충스프링에 장착된 상태를 도시한 여러 실시예도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 3 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 침대 매트리스용 보조스프링 구조체는, 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 인체의 구간별 체압에 따라 완충스프링(30)의 탄성이 다양하게 변화되도록 완충스프링(30)의 중앙에 대하여 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부(32) 지름에 걸어서 결합되는 C자 형태의 보조스프링(40)과, 상기 완충스프링(30)의 나선부(32) 지름에 체결되어 상기 보조스프링(40)의 상부단 및 하부단의 결합부분이 진동에 의해 나선부(32)를 타고 미끄러지지 않도록 잡아주는 체결클립(50)으로 구성되어 있다.

즉, 상기 보조스프링(40)은, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 탄성을 가지는 C자 형태로 구부려진 몸체(42)와, 상기 몸체(42)의 상부단 및 하부단에 형성되어 상기 완충스프링(30)의 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부(32) 지름에 걸어서 결합되는 상하 한쌍의 걸림부(44)로 구성되어 있다.

이때, 상기 보조스프링(40)은 도 5a에 도시한 바와 같이, 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선 형태의 스프링강(Spring Steel)으로 이루어져 있다.

또, 상기 보조스프링(40)은 도 5b에 도시한 바와 같이, 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 일정 두께를 가진 판 형태의 스프링강으로 이루어져 있고, 그 몸체(42)의 중앙에 미세한 탄성을 조절하거나 진동을 흡수하도록 장홀(42a)이 형성되어 있다.

상기 보조스프링(40)은 도 5c에 도시한 바와 같이, 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선의 지름이 다른 여러 형태의 스프링강으로 이루어져 있다.

상기 상하 한쌍의 걸림부(44)는, 상기 몸체(42)의 굴곡방향과 반대방향으로 굴곡 형성되어 상기 나선부(32) 지름을 270°이상까지 감싸도록 밀착되면서 나선부(32) 길이방향으로 넓게 밀착되는 띠형태의 굴곡부(44a)와, 상기 굴곡부(44a)에 끝단에 상기 나선부(32) 지름과 밀착되지 않고 들려져 보조스프링(40)의 탈부착이 용이하도록 연장 형성된 직선부(44b)로 구성되어 있다.

상기 굴곡부(44a)의 폭은 상기 나선부(32)와 밀착면적을 높여 미끄럼을 최소화시키도록 나선부(32) 지름보다 2배 이상으로 넓게 형성되어 있다.

상기 체결클립(50)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 완충스프링(30)의 나선부(32) 지름에 감겨지도록 링형상으로 사출 성형된 C자 형태의 몸체(52)와, 상기 몸체(52)의 양 끝단이 서로 대응되는 걸림방식으로 결합되도록 형성된 결합부(54)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 보조스프링(40)의 결합시 작용효과에 대한 이론적 근거는 다음과 같다.

도 7에 표시한 바와 같이 완충스프링(30)의 상부측 a 피치 구간과 하부측 c 피치 구간을 제외한 나머지 중앙측 b 피치 구간의 나선부(32) 지름에 보조스프링(40)를 결합한 상태에서 완충스프링(30)의 탄성계수를 k라 하고, 보조스프링(40)의 탄성계수를 m이라고 하면,

a 피치 구간에서의 탄성계수는

b 피치 구간에서의 탄성계수는

c 피치 구간에서의 탄성계수는

이다.

이때, 완충스프링(30)과 보조스프링(40)이 결합된 결합체의 탄성계수 knew는,

상기 [식 1]이 성립되고,

[식 2]이 성립되는데,

이때, 상기 식을 통하여, 보조스프링(40)의 탄성 knew는, 완충스프링(30)의 탄성 k 보다 커짐을 알 수 있다.

여기서, b≤ℓ이다. 이를 [식 1]에 대입하면, (ℓ = a+b+c)

[식 3]이 성립된다.

따라서, [식 2]와 [식 3]에 의하여, 보조스프링(40)과 완충스프링(30)의 결합체 탄성 knew는, 보조스프링(40)이 결합된 b 피치 구간에 따라서 탄성 k 부터 k+m까지 변화할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 보조스프링(40)은 완충스프링(30)의 상부에서 압력(체압)이 작용할 때 완충스프링(30)과 함께 압력을 지탱하는데, 이때 탄성 조절이 가능하도록 보조스프링(40)이 결합된 완충스프링(30)의 결합체가 탄성의 변화를 줌으로써 체형맞춤 서비스가 가능하게 되는 것이다.

즉, 보조스프링(40)은 도 8 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 완충스프링(30)의 피치 구간 범위에 구애받지 않고 전 구간에 걸쳐 1개 또는 다수개를 다양한 각도로 결합하여 사용할 수 있기 때문에 인체의 구간별 체압에 따른 최적의 스프링 탄성 매칭 및 다중 배치에 의해 체형맞춤 서비스는 물론 매트리스의 수명을 연장할 수 있는 것이다.

또한, 보조스프링(40)이 완충스프링(30)의 중앙에 위치되면서 크기 및 각도를 고려하여 결합되기 때문에 서로 충돌로 인한 마찰소음을 최소화시킴과 동시에 보조스프링(40)이 매트리스 직물재와 접촉되는 것을 근본적으로 피할 수 있음으로 직물재의 손상을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

30 : 완충스프링 32 : 나선부
40 : 보조스프링 42 : 몸체
42a : 장홀 44 : 걸림부
44a : 굴곡부 44b : 직선부
50 : 체결클립 52 : 몸체
54 : 결합부

Claims (9)

1. 다수의 완충스프링(30)이 배치되는 침대 매트리스에 있어서,
   인체의 구간별 체압에 따라 상기 다수의 완충스프링(30)의 탄성이 다양하게 변화되도록 완충스프링(30)의 중앙에 대하여 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부(32) 지름에 걸어서 결합되는 C자 형태의 보조스프링(40)이 구성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 완충스프링(30)의 나선부(32) 지름에 체결되어 상기 보조스프링(40)의 상부단 및 하부단의 결합부분이 진동에 의해 나선부(32)를 타고 미끄러지지 않도록 잡아주는 체결클립(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조스프링(40)은,
   탄성을 가지는 C자 형태로 구부려진 몸체(42)와,
   상기 몸체(42)의 상부단 및 하부단에 형성되어 상기 완충스프링(30)의 상부 피치 구간과 하부 피치 구간의 나선부(32) 지름에 걸어서 결합되는 상하 한쌍의 걸림부(44)로 구성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 보조스프링(40)은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선 형태의 스프링강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 보조스프링(40)은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 일정 두께를 가진 판 형태의 스프링강으로 이루어지고, 그 몸체(42)의 중앙에 미세한 탄성을 조절하거나 진동을 흡수하도록 장홀(42a)이 형성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
6. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 보조스프링(40)은 1개 내지 다수개로 중첩시켜 탄성 변화를 조절할 수 있도록 강선의 지름이 다른 여러 형태의 스프링강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 상하 한쌍의 걸림부(44)는,
   상기 몸체(42)의 굴곡방향과 반대방향으로 굴곡 형성되어 상기 나선부(32) 지름을 270°이상까지 감싸도록 밀착되면서 나선부(32) 길이방향으로 넓게 밀착되는 띠형태의 굴곡부(44a)와,
   상기 굴곡부(44a)에 끝단에 상기 나선부(32) 지름과 밀착되지 않고 들려져 보조스프링(40)의 탈부착이 용이하도록 연장 형성된 직선부(44b)로 구성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 굴곡부(44a)의 폭은 상기 나선부(32)와 밀착면적을 높여 미끄럼을 최소화시키도록 나선부(32) 지름보다 2배 이상으로 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.
9. 청구항 2에 있어서,
   상기 체결클립(50)은,
   상기 완충스프링(30)의 나선부(32) 지름에 감겨지도록 링형상으로 사출 성형된 C자 형태의 몸체(52)와,
   상기 몸체(52)의 양 끝단이 서로 대응되는 걸림방식으로 결합되도록 형성된 결합부(54)로 구성된 것을 특징으로 하는 침대 매트리스용 보조스프링 구조체.

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