KR102607601B1 - 과구속 링크를 포함하는 프레임 장치 및 이를 포함하는 흔들 침대 - Google Patents

Abstract

높은 하중에도 불구하고 부드럽게 운동하면서도 진동이 억제된 흔들 침대용 프레임 장치 및 이를 포함하는 흔들 침대가 제공된다. 상기 프레임 장치는, 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크; 및 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되어 제1 프레임과 제2 프레임을 연결하는 복수의 링크를 포함한다.

Description

과구속 링크를 포함하는 프레임 장치 및 이를 포함하는 흔들 침대{FRAME DEVICE INCLUDING OVER-CONSTRAINED LINK AND ROCKING BED INCLUDING THE SAME}

본 발명은 흔들 침대 및 이를 위한 프레임 장치 내지는 플랫폼에 관한 것이다. 상세하게는, 높은 하중에도 불구하고 부드럽게 운동하면서도 진동이 억제된 흔들 침대용 프레임 장치 및 이를 포함하는 흔들 침대에 관한 것이다.

비특허문헌 1과 같이 약간의 흔들림이 인간의 숙면에 도움이 된다고 하는 연구 결과가 보고되고 있으며, 소위 해먹 효과라고 지칭되기도 한다. 관련하여 사용자가 눕는 매트리스에 소정의 기계적 운동을 제공할 수 있는 흔들 침대(rocking bed)가 다각도로 연구되고 있다.

침대는 일반적으로 프레임 내지는 프레임 장치 및 그 상부에 배치된 매트리스를 포함한다. 통상적으로 매트리스의 크기는 규격화되어 있기 때문에 매트리스에 운동을 제공할 수 있는 주요 기계 요소를 포함하는 구조물을 프레임 장치에 통합하여 침대용 플랫폼으로서 제공하는 방향으로 연구가 진행되고 있다. 이에 따를 경우 매트리스 특성에 대한 다양한 사용자 요구에 대응 가능하면서도 흔들 침대의 개발 비용을 절감할 수 있다.

KR 10-2017-0135603 A KR 10-2022-0011199 A

The Effect of a Slowly Rocking Bed on Sleep, SCIENTIFIC REPORT, 2018.02.

특허문헌 1은 침대의 길이 방향으로 직선 왕복 운동하는 흔들 침대를 개시하고 특허문헌 2는 침대의 폭 방향으로 직선 왕복 운동하는 흔들 침대를 개시한다. 특허문헌들에 따른 흔들 침대는 이를 구현하기 위해 크랭크와 벨트, 레일을 이용하는 등 매우 복잡한 구조를 갖는다.

또한 특허문헌들이 개시하는 흔들 침대는 직선 왕복 운동을 제공하기 때문에 운동의 방향이 역전되는 점이 존재한다. 운동 방향이 역전되는 점에서는 사용자, 즉 매트리스가 순간적으로 정지하기 때문에 프레임 구조의 뒤틀림 변형 등에 취약하며, 프레임의 약간의 유격만으로도 이것이 진동이나 소음의 형태로 사용자에게 그대로 전달되는 문제가 있다. 특히 이와 같은 문제는 침대의 사용 시간이 길어질수록 심화될 수 있다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기계적 요소 간의 마찰을 최소화하면서 과구속 링크를 이용하여 사용자에게 안정감을 줄 수 있는 흔들 침대용 프레임 장치를 제공하는 것이다. 동시에 종래와 같은 직선 왕복 운동이 아닌 원형 병진 운동을 제공하여 사용자 편의 측면에서 진동이나 소음의 발생이 최소화된 프레임 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 위와 같은 프레임 장치를 포함하는 흔들 침대를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 위와 같은 프레임 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 장치는 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크; 및 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되는 복수의 링크로서, 각각 제1 프레임 및 제2 프레임과 회전축을 형성하는 복수의 링크를 포함한다.

상기 디스크는 평면상 제1 프레임의 일 지점을 기준으로 회전 운동하고, 상기 제2 프레임은 상기 디스크 상의 일 지점과 연결되어, 디스크의 회전에 따라 제1 프레임을 기준으로 제2 프레임이 원형 병진 운동하도록 구성될 수 있다.

이 때 상기 링크는 동력원과 연결되지 않고, 제2 프레임의 운동에 종속될 수 있다.

또, 상기 복수의 링크는 3개 이상으로 구비될 수 있다.

상기 각 링크는, 링크 프레임, 상기 링크 프레임과 제1 프레임 간의 회전축을 형성하는 제1 링크 샤프트, 및 상기 링크 프레임과 제2 프레임 간의 회전축을 형성하는 제2 링크 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 각 링크는, 상기 제1 프레임 상에서 굴림 운동하는 스페이서 롤러를 더 포함하되, 상기 롤러는 관통홀을 갖거나 갖지 않는 구 형상일 수 있다.

또, 상기 제1 프레임의 상면 및 제2 프레임의 하면은 각각, 상기 링크의 롤러가 적어도 부분적으로 삽입되는 그루브를 가지되, 평면 시점에서, 상기 그루브는 환 형상일 수 있다.

또는, 상기 각 링크는, 상기 링크 프레임에 의해 고정되고 제1 프레임 상에서 구르는 롤러를 더 포함하되, 상기 롤러는, 서로 구별되는 적어도 2개의 곡면으로서, 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하는 곡면을 가질 수 있다.

또, 상기 롤러의 어느 단면에서, 상기 제1 곡면 및 제2 곡면은 상기 제1 프레임의 상면과 평행하고, 각각 제1 프레임 및 제2 프레임과 맞닿을 수 있다.

또한 상기 제1 곡면 및 제2 곡면은 각각, 원뿔대의 측면과 상응하는 형상일 수 있다.

이 때 평면 시점에서, 상기 제1 링크 샤프트와 제2 링크 샤프트는 각각, 상기 원뿔대의 측면을 연장하여 형성된 원뿔의 꼭지점과 중첩 위치할 수 있다.

또는, 상기 각 링크는, 상기 링크 프레임에 의해 구속된 롤러를 더 포함하되, 상기 롤러는 관통홀을 가지고, 상기 링크 프레임은 상기 롤러 관통홀에 삽입되는 롤러 샤프트를 포함할 수 있다.

또, 상기 롤러는 상기 롤러 샤프트를 중심으로 굴림 운동하도록 구성될 수 있다.

평면 시점에서 상기 제1 링크 샤프트와 제2 링크 샤프트의 최단 거리는, 상기 디스크의 회전 중심을 기준으로 하는, 상기 제2 프레임과 디스크를 연결하는 샤프트의 회전 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.

상기 제2 프레임의 어느 일 방향으로의 폭은 제1 프레임의 상기 일 방향으로의 폭 보다 클 수 있다.

또, 제2 프레임과 제1 프레임의 상기 일 방향으로의 폭의 차이는, 상기 디스크의 회전 중심을 기준으로 하는, 상기 제2 프레임과 디스크를 연결하는 샤프트의 회전 반경의 2배 이상일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 프레임 장치는 상기 제2 프레임의 하측면 상에 배치된 하나 이상의 커버 플레이트를 더 포함할 수 있다.

이 때 상기 커버 플레이트는 제1 프레임을 기준으로 제2 프레임과 함께 원형 병진 운동할 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 침대는 본 발명에 따른 프레임 장치; 및 상기 프레임 장치의 제2 프레임 상에 배치된 매트리스를 포함한다.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 장치의 제어 방법은, 회전 디스크의 회전을 위한 전원 공급 신호가 중단될 경우, 각 링크가 제2 프레임의 어느 변(edge)와 수직한 방향을 향하도록 배열된 상태에서 회전 디스크의 회전이 중단되도록 구성된다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 매트리스가 놓이는 프레임 장치의 상면을 안정적으로 유지함과 동시에 원형 병진 운동을 수행하여 사용자의 수면을 보조하거나 숙면을 취할 수 있도록 할 수 있다. 또한 기계적 유격 등에도 불구하고 진동이나 소음의 발생이 억제되고 내구성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들 침대용 프레임 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 프레임 장치의 제2 프레임이 소정의 정도로 원형 병진 이동한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 프레임 장치의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 도 1의 프레임 장치를 측면에서 바라본 측면도들이다.
도 6은 도 1의 프레임 장치의 평면도이다.
도 7은 도 3의 프레임 장치의 어느 링크를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 7의 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 사시도이다.
도 15는 도 14의 프레임 장치의 분해사시도이다.
도 16은 도 15의 프레임 장치의 어느 링크를 나타낸 사시도이다.
도 17은 도 16의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.
도 18은 도 17의 단면 구조를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 분해사시도이다.
도 21은 도 20의 프레임 장치의 제2 프레임의 병진 운동에 따른 위치를 나타낸 측면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 다른 예를 들어, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수도 있다.

본 명세서에서, 제1 방향(X)은 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나, 수직한 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하거나, 수직한 또 다른 방향을 의미한다.

다르게 정의되지 않는 한 '일 방향으로 중첩'은 상기 일 방향과 평행한 방향으로 바라본 시점에서 복수의 구성요소가 적어도 부분적으로 겹쳐 배치된 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들 침대용 프레임 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 프레임 장치의 제2 프레임이 소정의 정도로 원형 병진 이동한 상태를 나타낸 사시도로서, 대략 시계 방향으로 90도 원형 병진 이동한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 1의 프레임 장치의 분해사시도이다. 도 4 및 도 5는 각각 도 1의 프레임 장치를 측면에서 바라본 측면도들로서, 도 4는 제1 방향과 제3 방향이 속하는 평면을 바라본 측면도이고, 도 5는 제2 방향과 제3 방향이 속하는 평면을 바라본 측면도이다.

도 6은 도 1의 프레임 장치의 평면도이다. 도 7은 도 3의 프레임 장치의 어느 링크를 나타낸 사시도이다. 도 8은 도 7의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다. 도 9는 도 7의 롤러를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 프레임 장치(11)는 제1 프레임(110)(또는 하부 프레임)과 제2 프레임(120)(또는 상부 프레임), 그 사이에 배치된 복수의 링크들(301) 및 프레임들 중 하나 이상을 운동시키는 구동계(200)를 포함할 수 있다.

제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 서로 제3 방향(Z)으로 이격될 수 있다. 제3 방향(Z)은 중력 방향과 대략 평행한 방향일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 제1 프레임(110)은 그 상부에 다양한 기계적 구성요소들, 예컨대 디스크들(230, 250) 및 링크들(301)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 또, 제2 프레임(120)은 제1 프레임(110)과 이격되어 제2 프레임(120)을 기준으로 운동할 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 제2 프레임(120) 상에는 사용자가 누울 수 있는 매트리스(미도시)가 배치될 수 있다. 즉, 제2 프레임(120)은 그 상부의 구성요소를 지지하는 공간을 제공할 수 있다. 이 경우 프레임 장치(11)는 흔들 침대 장치의 플랫폼으로 이용될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다른 실시예에서 프레임 장치(11)는 의자, 바운서 등 다양한 가구에 적용될 수 있다.

도 3 등은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)이 각각 플레이트(plate) 형상인 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 앞서 설명한 것과 같은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 기능을 달성할 수 있다면 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 프레임 및 제2 프레임 중 하나 이상은 바(bar) 형상의 구성요소들을 포함하여 이루어지거나, 또는 적어도 부분적으로 개구된 형상일 수도 있다.

또, 도 1 등은 다양한 기계적 구성요소를 표현하기 위해 제2 프레임(120)이 투명한 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다른 실시예에서 제2 프레임(120)은 투광성을 실질적으로 갖지 않을 수 있다.

또한 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 각각 제1 방향(X)으로 연장된 장변과 제2 방향(Y)으로 연장된 단변을 갖는 대략 직사각형 형상일 수 있다. 이하에서, 필요에 따라 제1 방향(X)을 길이 방향으로 지칭하고, 제2 방향(Y)을 폭 방향으로 지칭할 수 있다.

제1 프레임(110)의 하부에는 하나 이상의 지지 레그(150)가 배치될 수 있다. 지지 레그(150)는 지면으로부터 제1 프레임(110)을 이격 지지하기 위한 구성일 수 있다. 다른 실시예에서 지지 레그는 생략될 수도 있다.

구동계(200)는 모터 등을 포함하는 액추에이터(210), 액추에이터(210)로부터 동력을 전달받아 회전하는 구동 디스크(230) 및 구동 디스크(230) 보다 더 큰 회전 반경을 가지고, 벨트(270)를 이용해 구동 디스크(230)로부터 회전력을 전달받는 피동 디스크(250)를 포함할 수 있다. 즉, 구동계(200)는 감속기 시스템을 포함할 수 있다. 이를 통해 제2 프레임(120) 상부로부터 가해지는 높은 하중, 예컨대 성인의 무게에도 불구하고 원활한 회전이 가능할 수 있다.

도 3 등은 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250)가 벨트(270)를 이용해 동력을 전달하는 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250)는 기어 시스템으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250) 중 하나 이상은 기어 이(gear tooth)를 가지고 상기 기어 이와 맞물리는 벨트(270)를 이용해 동력이 전달될 수 있다. 다른 예를 들어, 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250)는 벨트를 이용하지 않고 서로 직접 맞물린 기어로서 구현될 수도 있다. 즉, 본 명세서에서, 용어 '디스크'는 기어를 포함하는 회전체를 총칭하는 의미로 사용될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 액추에이터(210)와 어느 디스크, 예를 들어 피동 디스크(250)는 직접 연결될 수도 있음은 물론이다.

구동 디스크(230)(drive disk)와 피동 디스크(250)(driven disk)를 포함하는 디스크들(230, 250)은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 사이에 배치될 수 있다. 또, 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250)는 각각 제1 프레임(110)과 고정된 각 회전축을 중심으로 평면 방향으로 회전할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 피동 디스크(250)는 제1 프레임(110)의 정중앙, 예컨대 무게 중심에 위치한 회전축을 중심으로 회전 운동할 수 있다. 즉, 피동 디스크(250)의 회전축의 위치가 제1 프레임(110)의 정중앙에 상응할 수 있다.

반면, 구동 디스크(230)의 회전축은 피동 디스크(250)의 회전축에 비해 제1 방향(X) 일측으로 치우쳐 위치할 수 있다. 비제한적인 예시로, 구동 디스크(230)의 회전축과 피동 디스크(250)의 회전축은 제1 방향(X)으로 배열될 수 있다. 각 디스크들(230, 250)의 회전축의 위치는 제1 프레임(110)을 기준으로 고정된 상태이기 때문에, 각 디스크들(230, 250)의 회전에도 불구하고 디스크들(230, 250)과 제1 프레임(110) 간의 상대적 위치는 변화하지 않을 수 있다.

피동 디스크(250) 상에는 프레임 샤프트(290)가 배치될 수 있다. 프레임 샤프트(290)는 피동 디스크(250) 상에서, 피동 디스크(250)의 회전 중심으로부터 편심하여 위치할 수 있다. 즉, 프레임 샤프트(290)는 피동 디스크(250)의 중심점(회전축)으로부터 소정 거리 이격되어 프레임 샤프트(290)의 회전 반경을 형성할 수 있다. 여기서 프레임 샤프트(290)의 회전 반경은 평면상 피동 디스크(250)의 중심점과 프레임 샤프트(290) 간의 최단 거리를 의미한다.

프레임 샤프트(290)는 제2 프레임(120)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(120)은 프레임 샤프트(290)가 삽입되는 홀 또는 홈을 가질 수 있다. 프레임 샤프트(290)가 삽입되는 홀(또는 홈)은 제2 프레임(120)의 정중앙, 예컨대 무게 중심에 위치할 수 있다. 즉, 도 1 등에서 프레임 샤프트(290)의 위치가 제2 프레임(120)의 정중앙에 상응할 수 있다.

또, 프레임 샤프트(290)와 피동 디스크(250)의 회전축 위치가 일치하지 않기 때문에, 제1 프레임(110)의 상기 정중앙과 제2 프레임(120)의 상기 정중앙은 서로 일치하지 않을 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 피동 디스크(250)의 회전축과 프레임 샤프트(290)가 소정 거리 이격되어 회전 반경을 형성하고, 프레임 샤프트(290)와 제2 프레임(120)의 위치가 고정되기 때문에 피동 디스크(250)의 회전에 따라 제2 프레임(120)의 위치가 변화할 수 있다. 즉, 피동 디스크(250)의 회전에 의해 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 간의 상대적 위치가 변화할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 프레임(110)(또는 피동 디스크(250))를 기준으로 제2 프레임(120)은 원형 병진 운동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 피동 디스크(250)와 프레임 샤프트(290) 간의 결합, 및 프레임 샤프트(290)와 제2 프레임(120) 간의 결합 중 하나 이상은 상대적인 회전이 가능하게 자유단으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 피동 디스크(250)와 프레임 샤프트(290)가 일체로 형성되는 경우, 제2 프레임(120)의 홀에 삽입된 프레임 샤프트(290)는 그 회전이 제한되지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 프레임(120)에 프레임 샤프트(290)가 삽입 및 회전하지 않도록 고정된 경우, 피동 디스크(250)와 프레임 샤프트(290)는 서로 상대적인 회전이 가능하게 연결될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 피동 디스크(250)와 프레임 샤프트(290), 및 프레임 샤프트(290)와 제2 프레임(120) 모두 서로 간의 상대적 회전이 가능한 자유단으로 구성될 수도 있다.

종래의 흔들 침대용 프레임은 주로 직선 왕복 운동의 형식으로 사용자에게 흔들림을 제공하였다. 그러나 사인파 형태의 직선 왕복 운동은 왕복 운동의 끝위치에서 운동 방향이 역전되는 순간이 존재한다. 운동 방향이 역전되는 순간에 사용자 및 사용자를 지지하는 프레임이 순간적으로 정지하기 때문에 기계적 구성요소들 간의 약간의 유격만으로도 진동과 소음이 발생할 수 있다.

그러나 본 실시예에 따를 경우 간단한 방법으로 사용자를 지지하는 프레임, 즉 제2 프레임(120)을 지면 상에서 원형 병진 운동시킬 수 있다. 원형 병진 운동은 직선 왕복 운동과 달리 운동이 멈추는 순간이 없고 연속적으로 동작하기 때문에 기구적 안정성이 높고, 설령 기계적 구성요소에 유격이 있는 경우에도 진동과 소음의 발생이 최소화될 수 있다. 특히 본 실시예에 따른 프레임 장치(11)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 사이에 하나 이상의 링크들(301)을 배치하여 높은 하중에도 불구하고 부드럽고 안정감 있는 제2 프레임(120)의 원형 병진 운동을 달성하였다.

각 링크(301)는 제1 프레임(110)과 결합 연결되어 회전축을 형성하는 제1 링크 샤프트(351) 및 제2 프레임(120)과 결합 연결되어 회전축을 형성하는 제2 링크 샤프트(352)를 구비할 수 있다. 즉, 각 링크(301)는 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)과 회전축을 형성하며 결합되되, 링크(301)에는 별도의 동력이 제공되지 않을 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 제2 프레임(120)의 운동을 위한 동력은 구동계(200)를 통해 제공되며, 각 링크(301)는 피동 디스크(250)의 회전에 따라 원형 병진 운동하는 제2 프레임(120)에 종속되어 회전하고, 제2 프레임(120)을 구속하는 기능을 제공할 수 있다.

즉, 회전 디스크, 예컨대 피동 디스크(250)는 그 회전축이 피동 디스크(250)의 정중앙에 위치하여 회전 운동을 하는 반면 각 링크(301)는 그 회전축이 일측에 치우쳐 위치하여 예컨대 제1 링크 샤프트(351)를 기준으로 회전 운동을 할 수 있다. 다시 말해서, 피동 디스크(250)와 링크(301)는 그 회전축이 이들의 무게 중심과 일치하는지 여부에 있어서 차이가 있다.

예시적인 실시예에서, 링크(301)는 3개 이상, 예를 들어 4개로 구비되어 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 과구속할 수 있다. 특히 링크(301)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 제3 방향(Z)으로 이격시키는 스페이서로서 기능할 수 있다. 만일 링크(301)가 2개 이하로 구비될 경우 제2 프레임(120)을 안정적으로 지지할 수 없고, 사용자의 체중과 같이 높은 하중이 지속적으로 가해질 경우 프레임 장치(11)에 변형이 야기될 수 있다. 복수의 링크(301)의 개수의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 10개 이하, 또는 약 8개 이하, 또는 약 6개 이하일 수 있다. 이하 각 링크들(301)에 대해 상세하게 설명한다.

각 링크(301)는 링크 프레임(310), 링크 프레임(310)에 의해 그 위치가 고정된 롤러(330) 및 링크 프레임(310)과 연결된 제1 링크 샤프트(351)와 제2 링크 샤프트(352)를 포함할 수 있다.

링크 프레임(310)(또는 케이스, 또는 하우징)은 롤러(330)의 위치를 고정하거나 구속하기 위한 부재로서, 링크(301)의 전체적인 형상을 이룰 수 있다. 링크 프레임(310)은 롤러(330)가 삽입되기 위한 개구를 가질 수 있다. 즉, 평면상 링크 프레임(310)은 롤러(330)를 둘러싸는 형상일 수 있다. 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 사이에 링크(301)가 개재된 상태에서, 링크 프레임(310)은 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)과 제3 방향(Z)으로 이격될 수 있다.

링크 프레임(310)의 양 단부에는 제1 링크 샤프트(351) 및 제2 링크 샤프트(352)가 삽입될 수 있다. 제1 링크 샤프트(351)는 링크 프레임(310)으로부터 하측으로 돌출되어 제1 프레임(110)의 일 지점과 고정되고 링크 프레임(310)과 제1 프레임(110) 간의 회전축을 형성할 수 있다. 또, 제2 링크 샤프트(352)는 링크 프레임(310)으로부터 상측으로 돌출되어 제2 프레임(120)의 일 지점과 고정되고 링크 프레임(310)과 제2 프레임(120) 간의 회전축을 형성할 수 있다.

평면 시점에서 제1 링크 샤프트(351)와 제2 링크 샤프트(352)의 이격 거리, 예컨대 최단 거리는, 피동 디스크(250)의 회전 중심과 프레임 샤프트(290) 간의 이격 거리, 즉 프레임 샤프트(290)의 회전 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이, 제1 프레임(110)을 기준으로 제2 프레임(120)이 원형 병진 운동함에 따라 복수의 링크들(301)의 링크 프레임(310) 또한 제2 프레임(120)과 함께 회전 운동할 수 있다. 또, 링크 프레임(310)이 회전 운동, 예컨대 제1 프레임(110)과 형성하는 회전축을 중심으로 회전 운동할 때, 링크 프레임(310)에 구속된 롤러(330)는 제1 프레임(110)의 상면 상에서 구름 운동할 수 있다. 동시에 롤러(330)는 제2 프레임(120)의 하면 상에서 구름 운동할 수 있다. 구체적으로, 링크 프레임(310)의 회전에 따라 개구의 내측벽과 롤러(330)가 맞닿으며 밀려 롤러(330)가 구를 수 있다.

롤러(330)의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 안정적인 구름 운동을 위해 강성과 강도가 우수한 금속, 또는 플라스틱 등의 재질로 이루어지거나, 또는 소음 저감 측면에서 소정의 탄성을 갖는 고무, 또는 실리콘 등의 합성 수지 재질로 이루어질 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 롤러(330)는 도 9 등에 도시된 것과 같이 원쌍뿔대 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 롤러(330)는 원쌍뿔 형상일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 롤러(330)는 상기 원쌍뿔대 또는 원쌍뿔을 높이 방향으로 관통하는 관통홀을 가질 수도 있다. 상기 원쌍뿔대 또는 원쌍뿔은 두개의 원뿔대 또는 원뿔의 밑면을 서로 이어 붙인 형상을 의미한다.

상기와 같은 형상을 갖는 롤러(330)는 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)을 포함하는 적어도 두개의 곡면을 가질 수 있다. 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)은 각각 서로 연속적으로 연결된 곡면들로 이루어지며, 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)은 서로 연속적으로 연결되지 않는 점에서 구별된다. 예컨대, 제1 곡면(331) 및 제2 곡면(332)은 각각 원쌍뿔대를 형성하는 두개의 원뿔대의 측면들에 상응할 수 있다. 롤러(330)의 어느 단면 시점에서, 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)은 각각 직선 형상의 면으로 표현될 수 있음은 물론이다.

롤러(330)가 원쌍뿔 형상이 아니라 원쌍뿔대 형상인 경우, 롤러(330)는 하나 이상의 평면(333)을 더 가질 수 있다. 여기서 평면(333)은 원쌍뿔대를 구성하는 어느 쌍뿔대의 상면에 상응할 수 있다. 이 경우 롤러(330)의 어느 단면 시점에서, 제1 곡면(331)에 의한 두개의 면과 제2 곡면(332)에 의한 두개의 면, 그리고 두개의 평면(333)을 포함하여 총 6개 이상의 면이 표현될 수 있다.

롤러(330)의 복수의 곡면들(331, 332) 중 적어도 하나 이상은 제1 프레임(110) 또는 제2 프레임(120)과 맞닿을 수 있다. 예를 들어, 어느 단면 시점에서, 제1 곡면(331)은 제1 프레임(110)의 상면과 평행하며 제1 곡면(331)은 제1 프레임(110)의 상면과 맞닿을 수 있다. 나아가, 어느 단면 시점에서, 제2 곡면(332)은 제2 프레임(120)의 하면과 평행하며 제2 곡면(332)은 제2 프레임(120)의 하면과 맞닿을 수 있다. 롤러(330)와 제1 프레임(110), 그리고 롤러(330)와 제2 프레임(120)이 맞닿아 접함에 따라 롤러(330)는 그 자체로 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 간의 이격 거리를 형성하고 제2 프레임(120)을 지지하는 스페이서로 기능하며, 그 상부의 제2 프레임(120) 및 사용자의 체중을 지지하며 안정적으로 구름 운동할 수 있다.

또, 어느 단면 시점에서, 롤러(330)의 최상부(예컨대, 제2 곡면(332))은 링크 프레임(310)의 최상부(예컨대, 상면) 보다 높게 위치하고, 롤러(330)의 최하부(예컨대, 제1 곡면(331))은 링크 프레임(310)의 최하부(예컨대, 하면) 보다 낮게 위치할 수 있다.

이에 따라 링크 프레임(310)이 회전 운동하며 롤러(330)를 제1 프레임(110) 상에서 구름 운동시킬 수 있다. 이 때 롤러(330)의 제1 곡면(331)이 제1 프레임(110)과의 접지면 내지는 구름면을 형성하고, 제2 곡면(332)이 제2 프레임(120)과의 접지면 내지는 구름면을 형성하며 구름 운동할 수 있다.

롤러(330)의 원활한 구름 운동을 위해 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)의 기울임 각도가 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 대략 쌍원뿔대 형상의 롤러(330)의 경우, 원뿔대의 측면을 연장하여 형성된 2개의 가상의 원뿔대 꼭지점(C)이, 평면 시점에서 제1 링크 샤프트(351) 및 제2 링크 샤프트(352)(또는 이들의 회전축)와 중첩거나 겹쳐서 위치할 수 있다. 비제한적인 예시로, 어느 단면에서 제1 곡면(331)과 제2 곡면(332)이 형성하는 사이각은 약 100도 내지 140도, 또는 약 110도 내지 130도, 또는 약 115도 내지 125도 범위에 있을 수 있다.

본 실시예에 따른 링크(301) 구조는 링크(301)의 롤러(330)의 구름 운동을 통해 제2 프레임(120)의 안정적인 원형 병진 운동을 가능케 하는 핵심 구조일 수 있다. 특히 본 발명에 따른 프레임 장치(11)가 침대 등의 가구에 적용될 경우 사용자의 체중에 의한 높은 하중이 지속적으로 가해지는 것은 물론, 하중이 정중앙에 가해지는 것이 아니라 사용자의 움직임에 따라 가장 높은 하중이 가해지는 위치가 계속적으로 변화할 수 있다. 이 때 복수의 링크(301)를 이용해 제2 프레임(120)을 과구속함으로써 높은 하중과 잦은 하중 위치 변경에도 불구하고 제2 프레임(120)을 부드럽고 내구성 있게 원형 병진 운동시킬 수 있다.

또, 본 발명과 달리 하나 이상의 링크(301)에 그 회전을 위한 동력을 직접 제공할 경우 구조적으로 복잡해지며 내구성이 취약해질 뿐 아니라, 감속기 구동계를 형성할 수 없다. 나아가 같은 이유에서, 동력에 의한 링크의 회전 과정에서 소음과 진동이 유발되며, 마찰에 의한 영향이 크게 작용할 수 있으며, 개별 링크들의 마찰을 감소시키기 위해 베어링 등의 수단이 요구된다. 그러나 본 실시예와 같이 구동계(200)에 의해 동력이 제공되는 구동 디스크(230)와 피동 디스크(250)를 이용해 감속기 구조를 달성함과 동시에 링크들(301)을 이용해 과구속 구조를 형성하여 상대적으로 단순한 구조로 안정적인 병진 운동이 가능하고, 두께 방향, 즉 제3 방향(Z)으로 슬림한 구조를 달성할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크를 나타낸 사시도이다. 도 11은 도 10의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 흔들 침대용 프레임 장치(12)의 링크(302)는 링크 프레임(312), 제1 링크 샤프트(351)와 제2 링크 샤프트(352) 및 롤러(330)를 포함하되, 롤러 샤프트(370)를 더 포함하는 점이 도 8 등의 실시예에 따른 링크와 상이한 점이다.

롤러(330)는 대략 원쌍뿔대 형상을 가지되, 상부 평면(도 9의 333)과 하부 평면을 관통하는 관통홀(330h)을 가질 수 있다. 관통홀(330h) 내에는 롤러 샤프트(370)가 삽입되고 롤러 샤프트(370)는 링크 프레임(312)과 연결될 수 있다.

전술한 도 8 등의 실시예의 경우 링크 프레임의 개구 내에 롤러가 배치되되, 제1 링크 샤프트를 기준으로 하는 링크 프레임의 회전 운동에 따라 링크 프레임에 의해 롤러에 힘이 가해져 롤러가 구름 운동을 할 수 있다. 이 경우 롤러의 이탈을 방지하기 위해 링크 프레임이 롤러를 감싸는 형상일 수 있다.

반면 본 실시예의 경우, 링크 프레임(312)의 개구의 내측벽과 롤러(330)가 맞닿지 않고 이격되되, 롤러(330)의 관통홀(330h) 내에 삽입된 롤러 샤프트(370)에 의해 롤러(330)가 구름 운동할 수 있다. 이 경우 링크 프레임(312)은 적어도 부분적으로 롤러(330)의 상부 평면 및 하부 평면을 커버할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 롤러(330)는 제1 곡면(331) 및 제2 곡면(332)을 가지되, 제1 곡면(331)은 제1 프레임(110)과 맞닿고 제2 곡면(332)은 제2 프레임(120)과 맞닿을 수 있다. 이에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크를 나타낸 사시도이다. 도 13은 도 12의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 흔들 침대용 프레임 장치(13)의 링크(303)는 링크 프레임(313), 제1 링크 샤프트(351)와 제2 링크 샤프트(352) 및 롤러(330)를 포함하되, 링크 프레임(313)이 롤러(330)의 복수의 면을 커버, 예컨대 롤러(330)의 상부 평면과 하부 평면을 커버하여 롤러(330)를 트랩하는 점이 도 8 등의 실시예에 따른 링크와 상이한 점이다.

본 실시예에 따를 경우, 링크 프레임(313)을 이용해 롤러(330)를 보다 안정적으로 구속하며 롤러(330)의 구름 운동을 원활하게 할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 사시도이다. 도 15는 도 14의 프레임 장치의 분해사시도이다. 도 16은 도 15의 프레임 장치의 어느 링크를 나타낸 사시도이다. 도 17은 도 16의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다. 도 18은 도 17의 단면 구조를 분해하여 나타낸 도면이다.

도 14 내지 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 흔들 침대용 프레임 장치(14)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120), 그 사이에 배치된 복수의 링크들(304) 및 프레임들 중 하나 이상을 운동시키는 구동계를 포함하되, 링크(304)의 롤러(390)가 복수의 곡면을 갖는 원쌍뿔대 형상이 아니라 구(sphere) 형상인 점이 도 1 등의 실시예에 따른 프레임 장치와 상이한 점이다.

즉, 롤러(390)는 연결된 오직 한 개의 곡면으로 구성된 구 형상일 수 있다. 또, 링크 프레임(310)은 구 형상의 롤러(390)를 둘러싸는 형상일 수 있다. 또, 롤러(390)는 롤러 샤프트(370)가 삽입되는 관통홀(390h)을 가질 수 있다.

제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)은 링크(304)의 롤러(390)가 배치되는 그루브들(110g, 120g)을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 프레임(110)의 상면은 제1 그루브(110g)를 가지고, 제2 프레임(120)의 하면은 제2 그루브(120g)를 가질 수 있다. 그루브들(110g, 120g)은 각각 대략 환 형상을 가지고, 복수의 링크(304)의 개수와 상응하는 개수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(110)의 제1 그루브(110g)는 링크(304)의 제1 링크 샤프트(351)가 삽입되는 홈 내지는 회전축을 중심으로 하는 환 형상 내지는 도넛 형상이고, 제2 프레임(120)의 제2 그루브(120g)는 링크(304)의 제2 링크 샤프트(352)가 삽입되는 홈 내지는 회전축을 중심으로 하는 환 형상 내지는 도넛 형상일 수 있다. 그리고 롤러(390)는 제1 그루브(110g) 및 제2 그루브(120g) 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 각 그루브들(110g, 120g)의 단면 형상은, 구 형상의 롤러(390)와 상응하여 대략 호(arc) 형상일 수 있다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 링크와 프레임들의 연결 구조를 나타낸 단면도이다.

도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 프레임 장치(15)의 링크의 롤러(390)는 대략 구 형상이되, 관통홀을 갖지 않는 점이 도 17 등의 실시예에 따른 프레임 장치와 상이한 점이다.

이를 위해 링크 프레임(315)은 구 형상의 롤러(390)를 충분히 커버하여 감싸며 롤러(390)를 트랩할 수 있는 형상을 가질 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 장치의 분해사시도이다. 도 21은 도 20의 프레임 장치의 제2 프레임의 병진 운동에 따른 위치를 나타낸 측면도들로서, 도 5와 상응하는 위치를 나타낸 것이고, 위에서부터 순서대로 링크가 제1 방향을 향한 최초 상태, 시계 방향으로 90도 회전한 상태, 시계 방향으로 180도를 더 회전한 상태를 순서대로 나타낸 측면도들이다.

도 20 및 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 프레임 장치(16)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(126), 그 사이애 배치된 복수의 링크들(301) 및 프레임들 중 하나 이상을 운동시키는 구동계(200)를 포함하되, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(126)의 크기가 상이한 점이 도 1 등의 실시예에 따른 프레임 장치와 상이한 점이다.

지지 레그(150) 상에 배치되고 하부에 위치한 제1 프레임(110)의 크기는 상부에 위치한 제2 프레임(126)의 크기 보다 작을 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이, 피동 디스크(250)의 회전축과 프레임 샤프트(290) 간의 이격 거리에 의해 프레임 샤프트(290)의 회전 반경(R)이 정의될 수 있다. 이 때 제2 프레임(126)의 제1 방향(X)으로의 폭과 제1 프레임(110)의 제1 방향(X)으로의 폭의 차이는 상기 회전 반경의 2배(2R) 이상일 수 있다. 마찬가지로, 제2 프레임(126)의 제2 방향(Y)으로의 폭과 제1 프레임(110)의 제2 방향(Y)으로의 폭의 차이는 상기 회전 반경의 2배(2R) 이상일 수 있다.

제1 프레임(110)은 지면 상에 고정된 상태에서, 제2 프레임(126)은 제1 프레임(110)을 기준으로 원형 병진 운동할 수 있다. 이 때 프레임 샤프트(290)의 회전 반경(R)에 의해 제1 프레임과 제2 프레임의 어느 가장자리 변의 정렬 상태가 미정렬될 수 있다. 만일 어느 동작 상태에서, 제2 프레임의 어느 가장자리가 제1 프레임의 가장자리에 비해 내측으로 만입되어 제1 프레임과 제2 프레임의 상면이 단차를 형성할 경우, 노출된 하부의 제1 프레임(110)의 가장자리에 의해 사용 상의 불편함을 야기할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 프레임 장치(16)는 제2 프레임(126)의 폭을 제1 프레임(110)의 폭 보다 크게 구성하되, 그 길이 차이를 회전 반경(R)의 2배 이상으로 구성하여 제2 프레임(126)의 원형 병진 운동의 간섭을 야기하지 않으면서 프레임 장치(16)의 외관에서 드러나는 가장자리를 정렬시킨 상태를 유지할 수 있다. 즉, 제2 프레임(126)의 원형 병진 운동에도 불구하고 제1 프레임(110)의 가장자리가 드러나지 않을 수 있으며, 사용자는 제2 프레임(126)의 가장자리를 프레임 장치(16)의 가장자리로 인식할 수 있어 사용 편의성을 높일 수 있다. 다시 말해서, 제2 프레임(126)이 원형 병진하는 어느 순간에도 제2 프레임(126)은 제1 프레임(110)과 완전히 제3 방향(Z)으로 중첩될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 프레임 장치(16)는 하나 이상의 커버 플레이트(130)를 더 포함할 수 있다. 커버 플레이트(130)는 제2 프레임(126)과 고정 결합되어 제2 프레임(126)과 함께 원형 병진 운동할 수 있다. 커버 플레이트(130)는 제2 프레임(126)의 가장자리 변 형상과 상응하게, 예를 들어 복수개로 구비될 수 있다. 커버 플레이트(130)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(126) 사이의 공간 및/또는 지지 레그(150)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도 21은 프레임 장치(16)의 폭 방향(즉, 제2 방향(Y))에서의 제1 프레임(110)과 제2 프레임(126)의 폭 차이를 예로 하여 설명하였으나, 길이 방향(즉, 제1 방향(X))에서의 제1 프레임(110)과 제2 프레임(126)의 폭 차이 또한 마찬가지로 이해될 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이 본 실시예에 따른 프레임 장치(16)의 제2 프레임(126)은 원형 병진 운동을 제공할 수 있다. 이 때 프레임 장치(16)가 동작하지 않은 초기 상태, 또는 동작 중에 사용이 중단된 상태에서 제2 프레임(126)은 특정 방향에 놓인 상태를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 구동계(200)에 의한 동력의 전달 및/또는 전원 공급 신호가 중단될 경우, 각 링크(301)가 제1 프레임(110) 또는 제2 프레임(126)의 어느 변과 수직한 방향을 향하도록 배열된 상태에서 디스크들(230, 250)의 회전이 멈추도록 구성될 수 있다.

일반적으로 침대에 사용되는 헤드의 경우 매트리스의 단변, 즉 프레임 장치(16)의 제1 방향(X) 일측에 배치될 수 있다. 따라서 링크(301)의 배열 방향, 예컨대 제1 링크 샤프트와 제2 링크 샤프트의 이격 방향이 제1 프레임(110) 또는 제2 프레임(126)의 단변(제2 방향(Y)으로 연장된 변)과 수직한 방향을 향하는 상태에서 프레임 장치(16)의 구동이 멈추도록 제어될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

11: 프레임 장치
110: 제1 프레임
120: 제2 프레임
210: 액추에이터
230: 구동 디스크
240: 피동 디스크
270: 벨트
301: 링크

Claims (15)

1. 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임; 및
   상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되는 복수의 링크를 포함하되,
   상기 각 링크는,
   링크 프레임,
   상기 링크 프레임과 제1 프레임 간의 회전축을 형성하는 제1 링크 샤프트,
   상기 링크 프레임과 제2 프레임 간의 회전축을 형성하는 제2 링크 샤프트, 및
   상기 링크 프레임에 의해 구속된 롤러를 포함하고,
   상기 롤러는 관통홀을 가지고,
   상기 링크 프레임은 상기 롤러 관통홀에 삽입되는 롤러 샤프트를 포함하며,
   상기 롤러는 상기 롤러 샤프트를 중심으로 굴림 운동하도록 구성된, 프레임 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크를 더 포함하되,
   상기 디스크는 평면상 제1 프레임의 일 지점을 기준으로 회전 운동하고,
   상기 제2 프레임은 상기 디스크 상의 일 지점과 연결되어, 디스크의 회전에 따라 제1 프레임을 기준으로 제2 프레임이 원형 병진 운동하도록 구성된 프레임 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크를 더 포함하되,
   상기 링크는 동력원과 연결되지 않고, 제2 프레임의 운동에 종속되며,
   상기 복수의 링크는 3개 이상으로 구비되는 프레임 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 롤러는 상기 관통홀을 갖는 구 형상인 프레임 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 프레임의 상면 및 제2 프레임의 하면은 각각, 상기 링크의 롤러가 적어도 부분적으로 삽입되는 그루브를 가지되,
   평면 시점에서, 상기 그루브는 환 형상인 프레임 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 롤러는, 서로 구별되는 적어도 2개의 곡면으로서, 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하는 곡면을 갖는 프레임 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 롤러의 어느 단면에서, 상기 제1 곡면 및 제2 곡면은 상기 제1 프레임의 상면과 평행하고, 각각 제1 프레임 및 제2 프레임과 맞닿는 프레임 장치.
9. 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임; 및
   상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되는 복수의 링크를 포함하되,
   상기 각 링크는,
   링크 프레임,
   상기 링크 프레임과 제1 프레임 간의 회전축을 형성하는 제1 링크 샤프트,
   상기 링크 프레임과 제2 프레임 간의 회전축을 형성하는 제2 링크 샤프트, 및
   상기 링크 프레임에 의해 고정된 롤러를 포함하고,
   상기 롤러는 서로 구별되는 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하는 적어도 2개의 곡면을 가지고,
   상기 제1 곡면 및 제2 곡면은 각각, 원뿔대의 측면과 상응하는 형상이고,
   평면 시점에서, 상기 제1 링크 샤프트와 제2 링크 샤프트는 각각, 상기 원뿔대의 측면을 연장하여 형성된 원뿔의 꼭지점과 중첩 위치하는 프레임 장치.
10. 삭제
11. 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임;
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크; 및
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되는 복수의 링크를 포함하되,
    상기 각 링크는,
    링크 프레임, 상기 링크 프레임과 제1 프레임 간의 회전축을 형성하는 제1 링크 샤프트, 및 상기 링크 프레임과 제2 프레임 간의 회전축을 형성하는 제2 링크 샤프트를 포함하고,
    평면 시점에서 상기 제1 링크 샤프트와 제2 링크 샤프트의 최단 거리는,
    상기 디스크의 회전 중심을 기준으로 하는, 상기 제2 프레임과 디스크를 연결하는 샤프트의 회전 반경과 실질적으로 동일한 프레임 장치.
12. 서로 이격된 제1 프레임과 제2 프레임;
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치된 회전 디스크; 및
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 배치되는 복수의 링크로서, 각각 제1 프레임 및 제2 프레임과 회전축을 형성하는 복수의 링크를 포함하되,
    상기 제2 프레임의 어느 일 방향으로의 폭은 제1 프레임의 상기 일 방향으로의 폭 보다 크되, 제2 프레임과 제1 프레임의 상기 일 방향으로의 폭의 차이는,
    상기 디스크의 회전 중심을 기준으로 하는, 상기 제2 프레임과 디스크를 연결하는 샤프트의 회전 반경의 2배 이상인 프레임 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 프레임의 하측면 상에 배치된 하나 이상의 커버 플레이트를 더 포함하되,
    상기 커버 플레이트는 제1 프레임을 기준으로 제2 프레임과 함께 원형 병진 운동하는 프레임 장치.
14. 제1항, 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 프레임 장치; 및
    상기 프레임 장치의 제2 프레임 상에 배치된 매트리스를 포함하는 침대.
15. 삭제