KR20210124678A - 쿠션 부재 및 이를 구비하는 침대 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재는, 하우징(1100); 및 상기 하우징 내부에 결합되는 탄성체(1200)를 포함할 수 있다.
상기 하우징과 상기 탄성체 중 어느 하나가 고정된 상태에서 다른 하나가 회전하여 상기 탄성체의 탄성 강도가 조절된다.
상기 탄성체는, 로어 플레이트(1210)와, 어퍼 플레이트(1230), 및 상기 로어 플레이트와 상기 어퍼 플레이트를 연결하는 탄성 레그(1220)를 포함할 수 있다.

Description

쿠션 부재 및 이를 구비하는 침대{Cushion device Bed}
본 발명은 쿠션 부재 및 이를 구비하는 침대에 관한 것이다.
일반적으로 침대의 쿠션 기능을 담당하는 매트리스는, 스프링 매트리스, 스펀지 매트리스, 메모리폼 매트리스 등을 포함하며, 가장 널리 사용되는 것은 스프링 매트리스라 할 수 있다.
종래의 스프링 매트리스는, 코일 스프링이 복잡하게 얽혀서 단일의 쿠션 부재를 형성하거나, 포켓 형태를 이루는 다수의 스프링 모듈이 배열되는 구조를 형성하고 있다.
코일 스프링이 복잡하게 얽혀 있는 형태의 매트리스는 사용자가 누울 때 스프링의 탄성력에 의해 발생하는 진동이 옆사람에게 바로 전달되어, 옆 사람에게 불편을 초래하는 단점이 있다.
또한, 포켓 형태의 스프링 모듈을 포함하는 매트리스는, 옆 사람에게 전달되는 진동량이 상대적으로 감소되는 장점이 있기는 하나, 이들 종래의 매트리스들은 모두 쿠션 강도를 조절할 수 없는 문제점을 여전히 안고 있다.
침대를 사용하는 사용자의 성별, 나이, 및 신체 상태에 따라 원하는 매트리스의 쿠션 강도가 다르지만, 종래의 매트리스는 사용자가 쿠션 강도를 자유롭게 조절하지 못하는 문제점을 안고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 사용자가 눕는 위치 또는 사용자의 신체 부위가 닿는 지점에 따라 매트리스의 쿠션 강도를 다르게 설정할 수 있는 침대를 구현하기 위한 다양한 연구와 노력이 있어왔다.
선행 기술 1에 개시되는 코일-인-코일 스프링은, 탄성 강도가 약한 내측 스프링과 탄성 강도가 크고 긴 외측 스프링이 포켓에 수용되는 구조이다.
내측 스프링과 외측 스프링의 길이와 탄성 강도가 다르게 설정되어 있기 때문에, 상기 코일-인-코일의 상면에 작용하는 하중의 크기에 따라 쿠션 강도가 다르게 나타난다.
따라서, 사용자가 매트리스 위에 누웠을 때, 하중이 다르게 작용하는 신체 부위 별로 스프링의 수축량이 달라진다.
그러나, 선행 기술 1의 경우, 구조적 특성상, 동일한 수직 하중이 작용하는 지점에서는 스프링의 수축량이 동일하다. 따라서, 수직 하중이 일정한 조건, 예컨대 사용자가 동일한 조건 하에서, 매트리스의 쿠션 강도를 조절할 수 없는 문제는 여전히 존재한다.
선행 기술 2에 개시되는 서포트 엘리먼트는, 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트에 회동 가능하게 결합되는 서포트 플레이트를 포함하고, 서포트 플레이트의 회전에 의하여 서포트 엘리먼트의 탄성 강도가 조절되는 내용이 개시되어 있다.
선행 기술 2의 경우, 사용자의 선택에 의하여 매트리스의 쿠션 강도를 자유로이 설정할 수 있고, 사용자의 신체가 닿는 부위에 따라 쿠션 강도를 다르게 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다.
그러나, 선행 기술 2는, 도 3B 내지 6B에 개시되는 내용으로부터, 서포트 엘리먼트가 가지는 탄성 강도의 가변 범위가 매우 좁은 단점이 있음을 알 수 있다.
뿐만 아니라, 상측의 서포트 플레이트를 손으로 직접 회전시켜야 하기 때문에, 구동 수단을 이용하여 한 번에 다수의 서포트 플레이트의 쿠션 강도를 조절할 수 없는 단점이 있다.
선행 기술 1 : US7908693B(2010년4월14일) 선행 기술 2 : US8256043B(2012년09월04일)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 안고 있는 기술적 단점을 개선하기 위하여 제안된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재는, 하우징(1100); 및 상기 하우징 내부에 결합되는 탄성체(1200)를 포함할 수 있다.
상기 하우징과 상기 탄성체 중 어느 하나가 고정된 상태에서 다른 하나가 회전하여 상기 탄성체의 탄성 강도가 조절된다.
상기 탄성체는, 로어 플레이트(1210)와, 어퍼 플레이트(1230), 및 상기 로어 플레이트와 상기 어퍼 플레이트를 연결하는 탄성 레그(1220)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재 및 이를 구비한 침대는 다음과 같은 기술적 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 쿠션 부재 내측에 제공되는 인너 스프링의 높이 조절이 가능하므로, 사용자가 원하는 수준의 쿠션 강도를 손쉽게 설정할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 인너 스프링의 높이 조절을 통하여 쿠션 강도를 선형적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 쿠션 부재의 하단에 제공되는 전달 기어에 구동 수단을 연결하여, 다수의 쿠션 부재의 쿠션 강도를 동일 수준으로 한 번에 조절할 수 있는 장점이 있다.
넷째, 강도 제어 유닛은 다수의 강도 제어 모듈을 포함하고, 하나의 강도 제어 모듈은 다수의 쿠션 부재를 포함하며, 다수의 쿠션 부재는 침대의 폭 방향으로 배열되고, 다수의 쿠션 모듈은 침대의 길이 방향으로 배열된다.
따라서, 사용자는 신체 부위별로 매트리스의 쿠션 강도를 다르게 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 기본 사시도.
도 2는 상부가 비스듬히 세워진 상태를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 4-4를 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 종단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대를 구성하는 토퍼의 저면도.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 절개되는 토퍼의 종단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비된 침대를 구성하는 모션 제어 유닛을 위에서 바라본 사시도.
도 8은 상기 모션 제어 유닛을 아래에서 바라본 사시도.
도 9는 수평 상태에 있는 모션 제어 유닛의 측면도.
도 10은 상체 프레임과 허벅지 프레임이 상측으로 틸팅된 상태에 있는 모션 제어 유닛의 측면도.
도 11은 도 10의 상태에서 도 7의 11-11을 따라 절개된 모션 제어 유닛의 측단면도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 강도 조절 모듈과 모션 제어 유닛의 결합 관계를 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽터가 모션 제어 유닛에 결합된 모습을 보여주는 도면.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 15는 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 14의 15-15를 따라 절개되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 16은 외력이 작용하는 상태에서 도 14의 15-15를 따라 절개되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 18은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 19는 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 저면 사시도.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도.
도 22는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도.
도 23은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 리드 스크류의 사시도.
도 24는 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 17의 24-24를 따라 절개되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 25는 외력이 작용하는 상태에서 도 17의 24-24를 따라 절개되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 26은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 27은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 28은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 29는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 정면 사시도.
도 30은 상기 아우터 커버의 저면 사시도.
도 31은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도.
도 32는 상기 아우터 케이스의 평면도.
도 33은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 평면도.
도 34는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 커버의 정면 사시도.
도 35는 상기 인너 커버의 저면 사시도.
도 36은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도.
도 37은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 26의 37-37을 따라 절개되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 38은 외력이 작용하는 상태에서 도 26의 37-37을 따라 절개되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 39는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 40은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 41은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 42는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 정면 사시도.
도 43은 상기 아우터 커버의 저면 사시도.
도 44는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도.
도 45는 상기 아우터 케이스의 평면도.
도 46은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 평면도.
도 47은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 39의 47-47을 따라 절개되는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 48은 외력이 작용하는 상태에서 도 39의 47-47을 따라 절개되는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 49는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 50은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 51은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 52는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 커버의 저면 사시도.
도 53은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도.
도 54는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도.
도 55는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스와 인너 케이스 및 리드 스크류의 결합 상태를 보여주는 평면도.
도 56은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 49의 56-56을 따라 절개되는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 57은 외력이 작용하는 상태에서 도 49의 56-56을 따라 절개되는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도.
도 58은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 59는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 60은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 61은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 62는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 63은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 64는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 65는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 66은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 67은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 68은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 69는 도 68의 69-69를 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도.
도 70은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 71은 도 70의 71-71을 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도.
도 72는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 73은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 74는 도 72의 74-74를 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도.
도 75는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도.
도 76은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도.
도 77은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 78은 도 75의 78-78을 따라 절개되는 쿠션 부재의 절개 사시도.
도 79는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 캡의 저면 사시도.
도 80은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 플레이트의 평면 사시도.
도 81은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 탄성 레그의 사시도.
도 82는 도 81의 82-82를 따라 절개되는 탄성 레그의 종단면도.
도 83은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 로어 플레이트의 저면 사시도.
도 84는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 하우징의 정면 사시도.
도 85는 상기 하우징의 저면 사시도.
도 86은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 87은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도.
도 88은 도 86의 88-88을 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재의 횡단면도.
도 89는 아우터 레그가 소정 각도 회전한 상태에 있는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도.
도 90은 도 89의 90-90을 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재의 횡단면도.
도 91은 본 발명의 제 16 실시예에 따른 쿠션 부재의 절개 사시도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 기본 사시도이고, 도 2는 상부가 비스듬히 세워진 상태를 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 4-4를 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대의 종단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 침대(10)는, 사용자의 몸이 놓이는 토퍼(topper,12)와, 상기 토퍼(12)의 하측에 놓이며, 다수의 강도 제어 모듈을 포함하는 강도 제어 유닛(20)과, 상기 다수의 강도 제어 모듈 사이에 개재되는 인터럽터(interrupter,40)와, 상기 강도 제어 유닛(20)의 하측에 놓이는 모션 제어 유닛(30), 및 상기 강도 제어 유닛(20)과 상기 모션 제어 유닛(30)의 가장자리를 따라 둘러지는 세이프 가드(13), 및 상기 토퍼(12)와 상기 세이프 가드(13)를 감싸는 침대 커버(또는 커버 시트)(11)를 포함할 수 있다.
여기서 "강도" 또는 "쿠션 강도"라 함은, 침대의 푹신함 또는 딱딱함의 정도를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
사용자의 나이, 취향, 또는 신체 상태에 따라 사용자가 선호하는 침대의 강도가 다를 수 있다. 이러한 이유에 근거하여, 본 발명의 실시예에 따른 침대는, 사용자가 상기 강도 제어 유닛(20)의 조작을 통하여 침대의 푹신함을 조절 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 침대 커버(11)는 상기 침대(10)의 상면부와 측면부를 완전히 감싸는 크기로 이루어질 수 있으며, 설계 조건에 따라 침대(10)의 바닥부까지 감싸는 크기로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 침대 커버(11)는 신축성이 있는 재질로 이루어져서 항상 팽팽한 상태를 유지하도록 할 수 있다. 그러면, 상기 모션 제어 유닛(30)의 작동에 따라 침대가 경사지거나 휘어질 때 늘어나고, 상기 모션 제어 유닛(30)이 평평한 상태로 되돌아오면 다시 원상태로 수축된다.
상기 토퍼(12)는, 사용자의 몸이 놓이는 부분으로서, 사용자의 체중에 의하여 함몰되었다가 하중이 제거되면 다시 원상태로 되돌아가는 메모리 폼 매트리스를 포함할 수 있다.
본 발명에 대한 설명에서 매트리스라 함은, 상기 토퍼(12)만 의미할 수도 있고, 상기 토퍼(12)와 강도 제어 유닛(20)을 포함한 부재를 의미할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 강도 제어 유닛(20)은, 침대(10)의 상단에서 하단 쪽으로 배열되는 다수의 강도 조절 모듈의 집합체로 정의될 수 있다. 상기 다수의 강도 조절 모듈 각각은, 모듈 케이스(21)와, 상기 모듈 케이스(21)의 내측에 배열되는 다수의 쿠션 부재(C)를 포함할 수 있다.
인접하는 강도 조절 모듈 사이에 개재되는 상기 인터럽터(40)는, 상기 모션 제어 유닛(30)의 힌지 포인트에 놓인다. 상기 힌지 포인트가 놓이는 영역에서 서로 인접하는 상기 강도 조절 모듈들의 이격 간격은 다른 영역에서 인접하는 강도 조절 모듈들의 이격 간격보다 넓다. 이는, 상기 모션 제어 유닛(30)의 작동에 의하여 상기 힌지 포인트에 인접하는 강도 조절 모듈들 간의 간섭을 최소화하기 위함이다.
힌지 포인트에서 형성되는 인접하는 강도 조절 모듈들 간의 이격 공간에 사용자의 신체 부위가 놓이면, 사용자가 누운 상태에서 불편함을 느낄 수 있기 때문에, 상기 인터럽터(40)가 상기 이격 공간에 배치된다.
상기 세이프 가드(13)는, 상기 침대(10)에 접근하는 사용자의 다리 또는 무릎 부위가 상기 모션 제어 유닛(30)에 부딪혀서 통증을 느끼거나 상해를 입지 않도록 하기 위하여 제공된다. 따라서, 상기 세이프 가드(13)는 스펀지 또는 메모리폼과 같은 푹신한 재질로 성형될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비되는 침대를 구성하는 토퍼의 저면도이고, 도 6은 도 3의 6-6을 따라 절개되는 토퍼의 종단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 강도 제어 유닛(20)을 구성하는 쿠션 부재(C)의 상면에 상기 토퍼(12)의 저면이 접촉한다.
상세히, 상기 토퍼(12)는 소정의 두께를 가지는 육면체 형상의 토퍼 바디(121)를 포함할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 토퍼 바디(121)의 저면에는 쿠션 부재(C) 및 상기 인터럽터(40)의 상단부를 지지하기 위한 지지 슬리브(122)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 지지 슬리브(122)는 원통 형상으로 이루어지는 쿠션 부재 지지 슬리브와, 직사각형 단면 형상으로 연장되는 인터럽터 지지 슬리브를 포함할 수 있다. 그리고, 쿠션 부재 지지 슬리브의 내측 공간은 쿠션 부재 수용홈(123)으로 정의되고, 인터럽터 지지 슬리브의 내측 공간은 인터럽터 수용홈(124)으로 정의될 수 있다.
상기 지지 슬리브(122)에 의하여 상기 쿠션 부재(C) 및 상기 인터럽터(40)의 상단이 고정되므로, 상기 모션 제어 유닛(30)의 작동 과정에서 상기 쿠션 부재(C)와 상기 인터럽터(40)의 수직 상태가 무너지더라도, 상기 토퍼(12)의 저면이 상기 강도 조절 모듈 및 상기 인터럽터(40)와 연결된 상태를 최대한 유지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재가 구비된 침대를 구성하는 모션 제어 유닛을 위에서 바라본 사시도이고, 도 8은 상기 모션 제어 유닛을 아래에서 바라본 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 침대를 구성하는 모션 제어 유닛(30)은, 설치면에 놓이는 베이스 프레임(35)과, 상면에 상기 강도 제어 유닛(20)이 놓이는 안착 프레임, 및 상기 베이스 프레임(35)과 상기 안착 프레임을 연결하는 지지 프레임(36)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 안착 프레임은 크게 네 개의 프레임을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 안착 프레임을 구성하는 네 개의 프레임은, 상체 프레임(torso frame, 31), 힙 프레임(hip frame,32), 허벅지 프레임(thigh frame, 33), 및 종아리 프레임(calf frame, 34)을 포함할 수 있다.
상기 상체 프레임(31)은, 사용자의 상체(upper body)를 지지하는 프레임으로 정의될 수 있고, 상기 힙 프레임(32)은 사용자의 엉덩이 부분을 지지하는 프레임으로 정의될 수 있다.
상기 허벅지 프레임(33)은 사용자의 허벅지 부분을 지지하는 프레임으로 정의될 수 있고, 상기 종아리 프레임(34)는 사용자의 다리 중 허벅지 아래 부분을 지지하는 프레임으로 정의될 수 있다.
상기 상체 프레임(31)의 전단은 상기 모션 제어 유닛(30)의 전단으로 정의되고, 상기 종아리 프레임(34)의 후단은 상기 모션 제어 유닛(30)의 후단으로 정의될 수 있다.
상기 상체 프레임(31)의 후단은 상기 힙 프레임(32)의 전단에 틸팅 또는 회전 가능하게 연결되고, 상기 허벅지 프레임(33)의 전단은 상기 힙 프레임(32)의 후단에 틸팅 또는 회전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 허벅지 프레임(33)의 후단과 상기 종아리 프레임(34)의 전단은 상대 회전 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 안착 프레임을 구성하는 프레임들 각각은, 적어도 외곽 프레임과, 상기 외곽 프레임에 결합되는 다수의 쿠션 부재 안착판, 및 다수의 연결바를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
예컨대, 상기 상체 프레임(31)은, 외곽 프레임(311)과, 다수의 쿠션 부재 안착판(312), 및 다수의 연결바(313)를 포함할 수 있다.
상기 외곽 프레임(311)은 사각형 형상으로 이루어져서, 상기 상체 프레임(31)의 전단부, 후단부, 및 양 측단부를 정의할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 연결 바(313)는 상기 외곽 프레임(311)의 전단부와 후단부를 연결하며, 상기 외곽 프레임(311)의 좌우 방향으로 이격 배열될 수 있다.
상기 다수의 쿠션 부재 안착판(312)은 상기 외곽 프레임(311)의 좌측단과 우측단을 연결하며, 상기 외곽 프레임(311)의 전후 방향으로 이격 배열될 수 있다. 따라서, 상기 다수의 연결바(313)와 상기 다수의 쿠션 부재 안착판(312)은 서로 직교하는 방향으로 배열되는 구조로 이해될 수 있다.
한편, 상기 외곽 프레임(311)의 전단부 좌측 및 우측 모서리에서, 한 쌍의 수직 바(314)가 상하 방향으로 연장될 수 있고, 상기 한 쌍의 수직 바(314)는 수평 바(315)에 의하여 연결될 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 수직바(314) 각각의 하단에서 상기 외곽 프레임(311)의 후단단까지 경사 바(316)가 연장될 수 있다.
상기 한 쌍의 수직바(314)는, 상기 외곽 프레임(311)에 가해지는 수직 방향 하중을 설치면에 전달하여, 상기 외곽 프레임(311)이 상기 수직 방향 하중에 의하여 휘어지는 것을 방지하는 기능을 수행하는 부재로 이해될 수 있다. 상기 수직 방향 하중은, 사용자의 상체 하중, 강도 제어 모듈의 하중, 및 토퍼의 일부 하중을 합한 하중으로 이해될 수 있다.
상기 수평 바(315)는, 상기 한 쌍의 수직 바(314)의 하단부가 상기 수직 방향 하중에 의하여 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 휘어지는 것을 방지하는 기능을 수행하는 부재로 이해될 수 있다.
상기 경사 바(316)는, 상기 한 쌍의 수직 바(314)가 상기 수직 방향 하중에 의하여 상기 모션 제어 유닛(30)의 전방 또는 후방으로 휘어지는 것을 방지하는 기능을 수행하는 부재로 이해될 수 있다.
상기 외곽 프레임(311)의 후단부를 정의하는 프레임 부분(또는 바)은 상기 외곽 프레임(311)의 힌지축(또는 회전 중심)으로 기능한다. 따라서, 상기 상체 프레임(31)의 회전 중심이 되는 상기 외곽 프레임(311)의 후단부는 상부 힌지축으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 외곽 프레임(311)의 저면에는 상부 액추에이터(37)가 장착되어, 상기 상체 프레임(311)을 상기 힌지축을 중심으로 회전시킨다. 상기 상부 액추에이터(37)는, 구동부(371)와, 상기 구동부(371)에 의하여 연장 또는 수축되는 플런저(372)를 포함할 수 있다.
상기 플런저(372)가 전방으로 연장되면 상기 상체 프레임(31)은 상측으로 회전하고, 후방으로 수축되면 상기 상체 프레임(31)은 하측으로 회전한다.
상기 안착 프레임의 저면에는 상기 상부 액추에이터(37)를 고정하는 체결 플랜지가 구비된다.
상기 체결 플랜지는, 상기 상부 액추체이터(37)의 전단부가 회동 가능하게 연결되는 플런저 체결 플랜지(317)와, 상기 상부 액추에이터(37)의 후단부가 회동 가능하게 연결되는 구동부 체결 플랜지(318)를 포함할 수 있다.
상기 플런저 체결 플랜지(317)에는 상기 플런저(372)의 전단부가 회동 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 플런저 체결 플랜지(317)는 상기 상체 프레임(31)의 저면에 형성되고, 상기 구동부 체결 플랜지(318)는 상기 힙 프레임(32)의 저면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 플런저 체결 플랜지(317)는 상기 구동부 체결 플랜지(317)보다 높은 위치에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 플런저 체결 플랜지(317)를 지나는 수평선(또는 수평면)과 상기 구동부 체결 플랜지(318)를 지나는 수평선(또는 수평면)은 상하 방향으로 소정 간격 이격될 수 있다.
이러한 구조에 의하여, 상기 안착 프레임이 수평하게 놓인 상태에서, 상기 상부 액추에이터(37)의 플런저(372)가 경사지게 배치된다. 따라서, 상기 플런저(372)가 연장되면 상기 상체 프레임(31)이 상측으로 회전 가능하게 된다. 만일, 상기 플런저(372)가 수평한 상태에서 연장되면 상기 상체 프레임(31)이 상측으로 원활하게 회전하지 못할 수 있다.
한편, 상기 힙 프레임(32)은, 상기 상체 프레임(31)과 마찬가지로, 외곽 프레임(321)과, 하나 또는 다수의 쿠션 부재 안착판(322)과, 다수의 연결 바(323)를 포함할 수 있다.
상기 외곽 프레임(321)은, 네 개의 바에 의하여 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 외곽 프레임(321)의 전단부의 저면에는 다수의 상부 힌지축 브라켓(324)이 좌우 방향으로 이격 배치된다. 그리고, 상기 상체 프레임(31)의 후단부가 상기 다수의 상부 힌지축 브라켓(324)을 관통하여 설치되어, 상기 상체 프레임(31)의 후단이 상기 힙 프레임(32)의 전단에 회동 가능하게 연결된다.
또한, 상기 힙 프레임(32)은, 상기 외곽 프레임(321)의 전단부 저면과 후단부 저면을 연결하는 하중 지지바(328)를 더 포함할 수 있다. 상세히, 상기 하중 지지바(328)의 전단부에는 상기 구동부 체결 플랜지(318)가 연결된다.
상기 하중 지지바(328)는, 상기 상체 프레임(31)이 상측으로 틸팅된 상태에서, 상기 상부 액추에이터(37)로 전달되는 상기 수직방향 하중에 의하여, 상기 구동부 체결 플랜지(318)가 뒤로 밀리는 것을 방지할 수 있다.
상기 힙 프레임(32)의 하측에는 하부 액추에이터(38)가 장착되어, 상기 허벅지 프레임(33)의 후단부가 상하 방향으로 틸팅되도록 할 수 있다. 상기 하부 액추에이터(38)는, 상기 상부 액추에이터(37)와 마찬가지로, 구동부(381)와 플런저(382)를 포함할 수 있다.
상기 힙 프레임(32)의 전단부 저면에는 상기 하부 액추에이터(38)의 구동부(381)가 회동 가능하게 연결되는 구동부 체결 플랜지(326)가 형성된다. 그리고, 상기 하부 액추에이터(38)의 플런저(382)의 단부가 회동 가능하게 연결되는 플런저 체결 플랜지(327)는 상기 허벅지 프레임(33)의 전단부 저면에 형성된다.
그리고, 상기 구동부 체결 플랜지(326)는 상기 플런저 체결 플랜지(327)보다 높은 지점에 위치한다. 따라서, 상기 상부 액추에이터(37)는 플런저(372)가 상향 경사지는 형태로 상기 안착 프레임의 저면에 장착되고, 상기 하부 액추에이터(38)는 플런저(382)가 하향 경사지는 형태로 상기 안착 프레임의 저면에 장착되는 것으로 설명될 수 있다.
한편, 상기 힙 프레임(32)의 저면에는 지지 프레임(36)이 연장되고, 상기 지지 프레임(36)의 하단부는 상기 베이스 프레임(35)에 연결된다.
상세히, 상기 베이스 프레임(35)은 대략 사각형 형상으로 이루어지고, 모서리가 라운드지게 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 지지 프레임(36)은, 상기 힙 프레임(32)의 중심으로부터 좌측 및 우측 방향으로 이격된 지점에서 하측으로 연장되는 한 쌍의 프레임을 포함한다. 상기 한 쌍의 프레임의 좌측 지지 프레임과 우측 지지 프레임으로 정의될 수 있다.
상기 좌측 지지프레임의 하단부는 상기 베이스 프레임(35)의 좌측에 연결되고, 상기 우측 지지 프레임의 하단부는 상기 베이스 프레임(35)의 우측에 연결되어, 상기 지지 프레임(36)과 상기 베이스 프레임(35)이 한 몸으로 이루어진다.
또한, 상기 지지 프레임(36)의 바닥면은 상기 베이스 프레임(35)의 바닥면과 동일한 수평면을 지난다. 따라서, 상기 모션 제어 유닛(30)이 설치면에 놓이면 상기 모션 제어 유닛(30)이 좌우 방향으로 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
물론, 상기 지지 프레임(36)은 상기 베이스 프레임(35)의 내측 공간에 해당하는 상기 힙 프레임(32)의 저면에 더 구비될 수도 있다.
그리고, 도시된 바와 같이, 상기 지지 프레임(36)과 동일한 형상의 프레임이 상기 힙 프레임(32)의 좌측 가장자리 및 우측 가장자리에 각각 제공될 수도 있다. 상기 힙 프레임(32)의 좌측 가장자리와 우측 가장자리에서 상기 지지 프레임(36)과 동일한 형상의 지지 프레임이 더 제공되면, 상기 토퍼(12)와, 상기 강도 제어 유닛(20)으로부터 작용하는 수직 방향 하중에 의하여, 상기 힙 프레임(32)의 좌측 단부와 우측 단부가 휘어져서 하측으로 처지는 현상을 방지할 수 있다.
상기 지지 프레임(36)과 동일 또는 유사한 형태의 지지 프레임은, 도시된 바와 같이, 상기 허벅지 프레임(33)의 좌우 측단부 및 상기 종아리 프레임(34)의 좌우 측단부에도 각각 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 상체 프레임(31)의 전단부에 형성된 상기 수직바(314)와 수평바(315)에 의하여 정의되는 지지 구조는 상기 종아리 프레임(34)의 후단부에도 동일하게 형성될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 힙 프레임(32)의 전단부 저면에는 다수의 하부 힌지축 브라켓(325)이 형성될 수 있다.
상기 다수의 하부 힌지축 브라켓(325)은, 상기 다수의 상부 힌지축 브라켓(324)과 마찬가지로, 상기 힙 프레임(32)의 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 상기 허벅지 프레임(33)의 전단부를 정의하는 프레임(또는 바)이 상기 하부 힌지축 브라켓(325)을 관통하여, 상기 허벅지 프레임(33)의 전단부가 상기 힙 프레임(32)의 후단부에 회동 가능하게 연결된다.
상기 허벅지 프레임(33)의 회전 중심이 되는 상기 허벅지 프레임(33)의 전단부는 하부 힌지축으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 허벅지 프레임(33)은, 실질적으로 상기 힙 프레임(32)과 서로 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 허벅지 프레임(33)은, 상기 힙 프레임(32)과 마찬가지로, 사각형 형상의 외곽 프레임(331)과, 상기 외곽 프레임(331)의 전단부와 후단부를 연결하는 다수의 연결바(333)와, 양 단부가 상기 외곽 프레임(331)의 좌측 단부와 우측 단부의 상면에 결합되는 쿠션 부재 안착판(332)를 포함할 수 있다. 상기 쿠션 부재 안착판(332)는 하나 또는 다수 개가 제공될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 상기 허벅지 프레임(33)의 전단부 저면에는 상기 플런저 체결 플랜지(327)가 구비되고, 상기 플런저 체결 플랜지(327)에는 상기 하부 액추에이터(38)의 플런저(382)의 단부가 회동 가능하게 연결된다.
상기 허벅지 프레임(33)의 후단부에는 다수의 연결 플랜지(334)가 연장될 수 있다. 상기 다수의 연결 플랜지(334)는 상기 허벅지 프레임(33)의 후단부의 좌측과 우측에 각각 하나씩 형성될 수 있으나, 3개 이상이 형성되는 것을 배제하지 않는다.
상기 종아리 프레임(34)은, 상기 상체 프레임(31)과 마찬가지로, 외곽 프레임(341), 쿠션 부재 안착판(342), 및 연결 바(343)를 포함할 수 있다.
상기 외곽 프레임(341)은 대략 사각형 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 쿠션 부재 안착판(342)은 하나 또는 다수 개가 제공될 수 있다.
상기 다수 개의 쿠션 부재 안착판(342)은, 외곽 프레임(341)의 좌측 단부 및 우측 단부의 상면에 놓이되, 상기 종아리 프레임(34)의 전후 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 연결바(343)도 하나 또는 다수 개가 제공될 수 있으며, 상기 다수 개의 연결 바(343)는 상기 외곽 프레임(341)의 전단부와 후단부를 연결하되, 상기 종아리 프레임(34)의 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 종아리 프레임(34)의 전단부에도 상기 허벅지 프레임(33)의 후단부에 형성된 연결 플랜지(334)와 동일한 형태의 연결 플랜지(344)가 형성될 수 있다. 상기 허벅지 프레임(33)의 연결 플랜지(334)와 상기 종아리 프레임(34)의 연결 플랜지(344)는 상대 회전 가능하게 연결된다.
도 9는 수평 상태에 있는 모션 제어 유닛의 측면도이고, 도 10은 상체 프레임과 허벅지 프레임이 상측으로 틸팅된 상태에 있는 모션 제어 유닛의 측면도이고, 도 11은 도 10의 상태에서 도 7의 11-11을 따라 절개된 모션 제어 유닛의 측단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 모션 제어 유닛(30)의 안착 프레임을 정의하는 모든 프레임들, 즉 상기 상체 프레임(31), 힙 프레임(32), 허벅지 프레임(33), 및 상기 종아리 프레임(34)이 모두 수평한 상태를 기본(default) 상태로 정의할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 상체 프레임(31)과 상기 허벅지 프레임(33)은, 상기 상부 액추에이터(37)와 상기 하부 액추에이터(38)의 작동에 의하여 상측으로 소정 각도 틸팅될 수 있다.
도 10은 상기 상체 프레임(31)이 상향 틸팅된 상태에서 상기 상부 액추에이터(37)의 플런저(372)가 신장된 모습을 보여주고, 도 11은 상기 허벅지 프레임(33)이 상향 틸팅된 상태에서 상기 하부 액추에이터(38)의 플런저(382)가 신장된 모습을 보여준다.
상기 힙 프레임(32)은 항상 수평한 상태를 유지하며, 상기 상체 프레임(31)으로부터 상기 상부 액추에이터(37)로 전달되는 하중(또는 회전 모멘트)과, 상기 허벅지 프레임(33)으로부터 상기 하부 액추에이터(38)로 전달되는 하중(또는 회전 모멘트)은 모두 상기 힙 프레임(32)으로 전달된다.
상기 힙 프레임(32)으로 전달되는 서로 대칭되는 두 개의 회전 모멘트는 상기 베이스 프레임(35)에서 의하여 상쇄된다. 따라서, 상기 회전 모멘트들에 의하여 상기 베이스 프레임(35)의 전단부(상체 프레임 쪽 단부) 또는 후단부(허벅지 프레임 쪽 단부)가 설치면으로부터 들어올려지는 현상은 발생하지 않는다. 상기 회전 모멘트들에 의하여 상기 베이스 프레임(35)의 전단부 또는 후단부가 들어올려져서 상기 침대(10)가 전단부 또는 후단부 쪽으로 넘어지지 않도록 하기 위해서, 상기 베이스 프레임(35)의 길이가 충분히 길게 형성되는 것이 좋다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 강도 조절 모듈과 모션 제어 유닛의 결합 관계를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강도 제어 유닛(20)은 다수의 강도 조절 모듈의 집합체로 정의될 수 있다.
상세히, 상기 다수의 강도 조절 모듈 각각은, 모듈 케이스(21)와, 상기 모듈 케이스(21)에 안착되는 다수의 쿠션 부재(C)를 포함할 수 있다.
상기 모듈 케이스(21)는 상기 모션 제어 유닛(30)의 상면에 제공되는 상기 쿠션 부재 안착판(312,322,332,342)에 놓인다. 구체적으로, 상기 쿠션 부재 안착판(312,322,332,342)은 상기 모듈 케이스(21)의 바닥부 중앙에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 모듈 케이스(21)의 바닥을 관통하여 상기 쿠션 부재 안착판(312,322,332,342)에 삽입되는 체결 부재(S)에 의하여, 상기 강도 조절 모듈은 상기 모션 제어 유닛(30)의 상면에 고정될 수 있다.
상기 모듈 케이스(21)의 양 측단부의 바닥부 중앙에는 상기 체결 부재(S)가 관통하는 관통홀이 형성된다. 그리고, 상기 쿠션 부재 안착판((312,322,332,342)의 좌측 및 우측 가장자리에는 상기 체결 부재(S)가 관통하는 체결홀(332a)이 각각 형성되어, 상기 모듈 케이스(21)의 양 단부가 상기 쿠션 부재 안착판(332)에 고정되도록 한다.
이러한 체결 구조 외에도, 상기 쿠션 부재 안착판의 상면에 양면 테잎 형태의 접착 부재가 구비되어, 상기 모듈 케이스(21)의 바닥이 상기 쿠션 부재 안착판에 고정되도록 할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽터가 모션 제어 유닛에 결합된 모습을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인터럽터(40)는 인접하는 강도 조절 모듈 사이에 개재되어, 인접하는 강도 조절 모듈 간의 간섭을 방지하도록 기능한다.
특히, 상기 인터럽터(40)는 상기 모션 제어 유닛(30)을 구성하는 프레임들 중 힌지축이 놓이는 지점에 배치된다.
구체적으로, 상기 인터럽터(40)는 상기 상체 프레임(31)의 회전 중심이 되는 상부 힌지축과, 상기 허벅지 프레임(33)의 회전 중심이 되는 하부 힌지축, 및 상기 허벅지 프레임(33)과 상기 종아리 프레임(34)이 상대 회전하는 연결 플랜지(334,344) 상에 놓일 수 있다.
상기 상체 프레임(31)과 힙 프레임(32) 사이에 놓이는 인터럽터(40)는 제 1 인터럽터로 정의될 수 있다.
상기 힙 프레임(32)과 상기 허벅지 프레임(33) 사이에 놓이는 인터럽터(40)는 제 2 인터럽터로 정의될 수 있다.
상기 허벅지 프레임(33)과 상기 종아리 프레임(34) 사이에 놓이는 인터럽터(40)는 제 3 인터럽터로 정의될 수 있다.
따라서, 상기 상체 프레임(31)이 상측으로 틸팅되면, 상체 프레임(31) 후단에 놓인 쿠션 부재(C)와 상기 힙 프레임(32)의 전단에 놓인 쿠션 부재의 상부가 가까워진다. 그 결과, 상기 제 1 인터럽터의 상부 형상이 변형되면서 압축된다.
이와 동일하게, 상기 허벅지 프레임(33)이 상측으로 틸팅되면, 상기 제 2 인터럽터의 상부 형상이 변형되면서 압축된다.
상기 제 3 인터럽터는 상기 허벅지 프레임(33)의 후단에 놓이는 쿠션 부재와 상기 종아리 프레임(34)의 전단에 놓이는 쿠션 부재 사이의 간격보다 더 큰 전후 방향 두께를 가질 수 있다. 여기서, 전후 방향이라 함은, 상기 모션 제어 유닛의 길이 방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 상기 제 3 인터럽터는, 상기 허벅지 프레임(33)과 종아리 프레임(34) 사이에 끼워지면, 외력이 작용하지 않을 때의 원래의 두께(기본 두께)보다 축소된 상태로 유지된다.
이 상태에서, 상기 허벅지 프레임(33)이 상측으로 틸팅되면, 상기 제 3 인터럽터의 전후단에 인접하는 쿠션 부재들의 간격이 증가한다. 그 결과, 상기 제 3 인터럽터는 기본 두께에 가까워지는 방향으로 변형된다.
다만, 상기 허벅지 프레임(33)의 후단과 상기 종아리 프레임(34)의 전단이 상대 회전하므로, 상기 제 3 인터럽터의 하단부보다 상단부 두께가 더 큰 형태, 소위 부채꼴 형태로 형상 변형이 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 인터럽터(40)는 상기 토퍼(12) 또는 상기 세이프 가드(13)와 동일한 재질로 이루어져서, 외력이 가해지면 형상 변형이 일어나고, 외력이 제거되면 원상태로 복귀하는 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 인터럽터(40)의 상단부에는 다수의 슬릿(42)이 형성되어, 상기 인터럽터(40)의 상단부의 형상 변형이 용이하게 일어나도록 설계될 수 있다. 따라서, 상기 인터럽터(40)는, 바디(41)와, 상기 바디(41)의 상단에 연장되는 다수의 핀(fin, 43), 및 상기 다수의 핀(43) 사이에 정의되는 다수의 슬릿(42)을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 슬릿(42)과 핀(43)은, 상기 인터럽터(40)의 길이 방향(모션 제어 유닛의 폭 방향)으로 연장되고, 상기 인터럽터(40)의 두께 방향(모션 제어 유닛의 길이 방향)으로 서로 교번하여 형성된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 침대의 강도 조절 모듈을 구성하는 쿠션 부재(C)의 다양한 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 그리고, 각 실시예에 따른 쿠션 부재(C)에 대해서는 각각 다른 도면 부호를 부여하여 설명하도록 한다.
또한, 이하에서 설명되는 쿠션 부재들은 원통 형상으로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 제한되지 아니함을 밝혀둔다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재들은, 다각통 형상으로 이루어지는 것을 포함한다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이고, 도 15는 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 14의 15-15를 따라 절개되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이며, 도 16은 외력이 작용하는 상태에서 도 14의 15-15를 따라 절개되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재(50)는, 아우터 케이스(51), 인너 케이스(52), 아우터 스프링(53), 인너 스프링(54), 및 리드 스크류(55)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 아우터 케이스(51)는 상기 모션 제어 유닛(30)의 쿠션 부재 안착판에 놓인다.
상기 아우터 케이스(51)는, 내측에 플랜지홀(516)이 형성되는 원형 또는 다각형 형상의 바텀 플레이트(511)와, 상기 바텀 플레이트(511)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 원통형 또는 다각통형의 아우터 슬리브(512)와, 상기 바텀 플레이트(511)의 바닥에서 상측으로 연장되는 인너 슬리브(513)를 포함할 수 있다.
상기 아우터 슬리브(512)와 인너 슬리브(513)의 상면은 개구된다.
상기 인너 슬리브(513)와 상기 아우터 슬리브(512) 사이의 이격 공간은 아우터 스페이스(outer space, 514)로 정의되며, 상기 아우터 스페이스(514)에는 상기 아우터 스프링(53)이 수용된다.
상기 인너 슬리브(513)의 내측 공간은 인너 스페이스(515)로 정의되며, 상기 인너 스페이스(515)에 상기 인너 케이스(52)가 상하 방향 이동 가능하게 수용된다.
상기 인너 슬리브(513)의 내주면에는 하나 또는 다수 개의 가이드 돌기(517)가 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(517)는 상기 인너 슬리브(513)의 하단에서 상단에 이르는 길이로 연장될 수 있다.
상기 인너 케이스(52)는 상기 인너 스프링(54)을 지지하는 부재로서, 상기 아우터 케이스(51)의 인너 스페이스(514)에 수용되어 상하 방향으로 이동한다.
상기 인너 케이스(52)는, 베이스 플레이트(521)와 스프링 슬리브(523)를 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(521)는, 상기 인너 슬리브(513)의 내경에 대응하는 외경을 가지는 원형 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 베이스 플레이트(521)의 외주면에는 상기 가이드 돌기(517)가 끼워지는 돌기 홈이 형성되어, 상기 인너 케이스(52)가 상승 또는 하강할 때 원주 방향으로 헛돌지 않도록 한다.
상기 가이드 돌기(517)가 상기 베이스 플레이트(521)의 외주면에서 돌출되고, 상기 인너 슬리브(513)의 내주면에 돌기 홈이 형성되는 구조도 가능함을 밝혀둔다.
상기 베이스 플레이트(521)의 내측에는 스크류홀(522)이 형성되고, 상기 스크류 홀(522)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
상기 스프링 슬리브(523)는, 상기 베이스 플레이트(521)의 외경보다 작은 직경을 가지며 상면이 개구되는 원통 형상으로 이루어져서, 내부에 스프링 수용 공간을 형성한다.
상기 아우터 스프링(53)은 나선 형상으로 감기는 코일 스프링을 포함한다.
상기 인너 스프링(54)은 상기 아우터 스프링(53)의 직경보다 작은 직경을 가지고, 상기 아우터 스프링(53)의 탄성 계수보다 작은 탄성 계수(또는 작은 스프링 상수)를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 인너 스프링(54)의 탄성 강도가 상기 아우터 스프링(53)의 탄성 강도보다 작게 설정될 수 있다. 여기서, 탄성 강도는 변형량에 반비례하는 것으로 이해될 수 있다.
그러나, 상기 인너 스프링(54)과 아우터 스프링(53)의 강도를 동일하게 설정할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 리드 스크류(55)는, 내부가 채워진 원기둥 형태의 스크류 바디(551)와, 상기 스크류 바디(551)의 외주면에서 방사상 연장되는 원형의 스크류 플랜지(552)를 포함할 수 있다.
상기 스크류 플랜지(552)는, 상기 스크류 바디(551)의 하단부에서 상측으로 이격된 지점에서 연장될 수 있고, 상기 아우터 케이스(51)의 플랜지 홀(516)의 직경에 대응하는 외경을 가진다.
상기 스크류 플랜지(552)는 상기 플랜지 홀(516)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 스크류 플랜지(552)의 외주면과 상기 플랜지 홀(516)의 내주면 중 어느 일측에는 돌기부가 형성되고, 다른 일측에는 상기 돌기부를 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 그러면, 상기 리드 스크류(55)가 회전할 때 상기 스크류 플랜지(552)가 상기 플랜지 홀(516)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 스크류 바디(551)의 바닥부와 상기 스크류 플랜지(552)의 저면 사이에 해당하는 상기 스크류 바디(551)의 외주면에는 기어이(554)가 형성될 수 있다. 상기 스크류 플랜지(551)의 상면에서 연장되는 상기 스크류 바디(551)의 외주면에는 나사산(553)이 형성된다.
상기 스크류 바디(551)가 상기 스크류홀(522)에 삽입될 때, 상기 나사산(553)은 상기 스크류 홀(522)의 내주면에 형성된 나사산과 맞물린다. 그 결과, 상기 리드 스크류(55)가 회전함에 따라 상기 인너 케이스(52)가 상승 또는 하강하게 된다.
상기 리드 스크류(55)는, 상기 기어이(554)에 맞물리는 기어(미도시)에 의하여 회전할 수 있고, 상기 기어이(554)에 맞물리는 기어는 구동 모터(미도시)의 회전축에 연결될 수 있다.
또는, 일 면에 기어이가 형성된 랙(rack)이 상기 기어이(554)에 맞물리고, 상기 랙이 전진 또는 후퇴함에 따라 상기 리드 스크류(55)가 회전하여, 상기 인너 케이스(52)가 상승 또는 하강하도록 할 수 있다.
사용자 또는 설치자는, 상기 쿠션 부재(50)의 강도 조절을 위해서 상기 리드 스크류(55)를 회전시킬 수 있다.
상세히, 상기 인너 케이스(52)가 상승하는 방향으로 상기 리드 스크류(55)를 회전시키면, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 인너 스프링(54)의 상단이 상기 아우터 스프링(53)의 상단보다 상측으로 더 돌출될 수 있다. 이 상태가 최소 강도 모드로 이해될 수 있다.
이 상태에서, 사용자가 상기 토퍼(12) 위에 누우면, 사용자의 신체 부위가 누르는 힘에 의하여 상기 인너 스프링(54)이 축소된다. 제품이 출시될 때, 상기 인너 스프링(54)이 상기 아우터 스프링(53)보다 상측으로 더 돌출되도록 기본 상태(defaut)를 설정할 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
상기 인너 스프링(54)의 돌출 정도에 따라서, 상기 침대(10)의 쿠션 강도가 상기 인너 스프링(54)에 의하여 단독으로 상기 침대(10)의 쿠션 강도가 결정되거나, 상기 인너 스프링(54)이 먼저 축소된 후 상기 아우터 스프링(53)이 축소될 수 있다.
또는, 상기 인너 스프링(54)의 상단과 상기 아우터 스프링(53)의 상단이 동일 높이에 위치하도록 상기 인너 케이스(52)의 높이가 조절되면, 상기 인너 스프링(54)과 아우터 스프링(53)이 동시에 축소되면서 상기 침대(10)의 쿠션 강도가 결정된다. 상기 인너 스프링(54)과 아우터 스프링(53)의 상단이 동일 높이에 있는 경우 쿠션 강도를 최대로 하는 강도 모드로 이해될 수 있다.
또는, 상기 인너 스프링(54)의 상단이 상기 아우터 스프링(53)의 상단보다 낮도록 상기 인너 케이스(52)의 높이가 조절되면, 상기 아우터 스프링(53)이 먼저 축소된다. 이 상태는 중간 강도 모드로 이해될 수 있다.
정리하면, 상기 인너 스프링(54)이 상승할수록 매트리스의 쿠션 강도는 약해지고, 하강할수록 매트리스의 쿠션 강도는 강해진다고 할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 18은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 19는 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재(60)는, 아우터 케이스(61), 인너 케이스(62), 아우터 스프링(63), 인너 스프링(64), 인너 커버(65), 아우터 커버(66), 및 리드 스크류(67)를 포함한다.
상세히, 상기 리드 스크류(67)는 상기 아우터 케이스(61) 바닥부 중심에 회전 가능하게 장착되고, 상기 인너 케이스(62)는 상기 아우터 케이스(61)의 내부에 수용된다.
상기 인너 케이스(62)의 바닥은 상기 리드 스크류(67)에 승강 가능하게 결합된다. 즉, 상기 리드 스크류(67)가 회전함에 따라 상기 인너 케이스(62)는 상기 아우터 케이스(61) 내부에서 승강한다.
상기 아우터 스프링(63)은 상기 아우터 케이스(61)의 내부에 수용되고, 상기 인너 스프링(64)은 상기 인너 케이스(62)의 내부에 수용된다.
제 1 실시예에 대한 설명에서 언급한 바와 같이, 상기 아우터 스프링(63)은 상기 인너 스프링(64)의 탄성 계수보다 큰 탄성 계수를 가진다. 따라서, 동일한 크기의 외력에 대한 상기 아우터 스프링(63)의 변형량은 상기 인너 스프링(64)의 변형량보다 작다.
상기 인너 커버(65)는 상면이 막히고 하면이 개구된 원통 형상으로 이루어져서, 상기 인너 스프링(64)의 상측 일부를 덮는다.
또한, 상기 인너 커버(65)의 외주면에는 다수의 가이드 돌기(651)가 돌출될 수 있다. 상기 다수의 가이드 돌기(651)는, 상기 인너 커버(65)의 상단에서 하단에 이르는 길이로 연장될 수 있고, 상기 인너 커버(65)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 리드 스크류(67), 인너 케이스(62), 및 아우터 커버(66)의 구조에 대해서는 아래에서 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 저면 사시도이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아우터 커버(66)는, 상기 인너 커버(65)의 형상과 유사하게 상면이 차폐되고 하면이 개구된 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
상세히, 상기 아우터 커버(66)는, 원형 또는 다각형 형상의 커버 플레이트(661)와, 상기 커버 플레이트(661)의 가장자리에서 하측으로 연장되는 원통 또는 다각통 형상의 아우터 슬리브(662)와, 상기 커버 플레이트(661)의 저면에서 상기 아우터 슬리브(662)의 직경보다 작은 직경으로 연장되는 원통 또는 다각통 형상의 인너 슬리브(663)를 포함할 수 있다.
상기 아우터 슬리브(662)와 상기 인너 슬리브(663) 사이의 공간은 아우터 스페이스(665)로 정의될 수 있고, 상기 아우터 스페이스(665)에 상기 아우터 스프링(63)이 수용된다.
또한, 상기 인너 슬리브(663)의 내측 공간은 인너 스페이스(666)로 정의될 수 있고, 상기 인너 스페이스(666)에 상기 인너 케이스(62)와 인너 커버(65)가 수용된다.
상기 아우터 슬리브(662)의 내주면에는 다수의 가이드 돌기(664)가 돌출될 수 있다. 상기 다수의 아우터 돌기(664)는 상기 아우터 슬리브(662)의 길이에 대응하는 길이로 연장될 수 있고, 상기 커버 플레이트(661)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 아우터 커버(66)는 상기 아우터 케이스(61)를 덮는 형태로 상기 아우터 케이스(661)에 끼워진다. 즉, 상기 아우터 커버(66)가 상기 아우터 케이스(61)에 끼워지면, 상기 아우터 슬리브(662)의 내주면은 상기 아우터 케이스(61)의 외주면에 접촉한다.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아우터 케이스(61)는, 제 1 실시예에 따른 쿠션 부재(50)의 아우터 케이스(51)와 형상이 유사하다.
상세히, 상기 아우터 케이스(61)는, 바텀 플레이트(61)와, 아우터 슬리브(612)와, 인너 슬리브(613)를 포함할 수 있다. 상기 아우터 케이스(61)는 원통 형상 또는 다각형 통 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 바텀 플레이트(611)의 내측에는 플랜지 홀(616)이 형성된다.
상기 인너 슬리브(613)는, 상기 플랜지 홀(616)와 상기 아우터 슬리브(612) 사이에 해당하는 상기 바텀 플레이트(611)의 상면으로부터 연장되며, 상기 아우터 슬리브(612)와 인너 슬리브(613)의 높이는 동일하게 설계될 수 있다.
상기 아우터 슬리브(612)의 외주면에는 다수의 가이드 홈(618)이 형성될 수 있다. 상기 다수의 가이드 홈(618)은 상기 아우터 슬리브(612)의 원주 방향으로 이격 배치되고, 상기 아우터 슬리브(612)의 상단에서 하단까지 연장될 수 있다. 그러나, 쿠션 강도 제한을 위해서 상기 가이드 홈(618)의 하단은 상기 아우터 슬리브(612)의 하단으로부터 상측으로 이격되는 어느 지점까지만 연장되도록 하는 것도 가능하다.
상기 가이드 홈(618)에는 상기 아우터 커버(66)에 형성되는 상기 가이드 돌기(664)가 삽입되어, 상기 아우터 커버(66)가 상승 또는 하강할 때 원주 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 돌기(664)에 해당하는 구성이 상기 아우터 케이스(61)를 구성하는 상기 아우터 슬리브(612)의 외주면에서 돌출되고, 상기 가이드 홈(618)에 해당하는 구성이 상기 아우터 커버(66)를 구성하는 상기 아우터 슬리브(662)의 내주면에 형성되는 구조도 가능할 것이다.
한편, 상기 인너 슬리브(613)의 내주면에도 다수의 가이드 돌기(617)가 형성될 수 있다. 상기 다수의 가이드 돌기(617)는 상기 인너 슬리브(613)의 길이에 대응되는 길이로 연장되고, 상기 인너 슬리브(613)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
도 22는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인너 케이스(62)는, 제 1 실시예에 따른 인너 케이스(52)와 유사한 형상을 이룬다.
상세히, 상기 인너 케이스(62)는, 베이스 플레이트(621)와, 스프링 슬리브(623)를 포함할 수 있다.
상기 스프링 슬리브(623)는, 상기 베이스 플레이트(621)의 직경보다 작은 외경을 가지고 상기 베이스 플레이트(621)의 상면에서 소정 길이 연장된다.
상기 베이스 플레이트(621)의 중심에는 스크류 홀(622)이 형성되고, 외측 가장자리에는 다수의 외측 가이드 홈(625)이 형성된다. 상기 외측 가이드 홈(625)에는 상기 아우터 케이스(61)에 형성된 가이드 돌기(617)가 삽입되어, 상기 인너 케이스(62)가 원주 방향으로 헛돌지 않고 안정적으로 승하강할 수 있다.
상기 스프링 슬리브(623)의 내주면에도 다수의 내측 가이드 홈(624)이 형성될 수 있다. 상기 내측 가이드 홈(624)에는 상기 인너 커버(65)의 외주면에 돌출된 상기 가이드 돌기(651)가 삽입된다. 따라서, 상기 인너 커버가 상기 스프링 슬리브(623)의 내부에서 원주 방향으로 헛돌지 않고 안정적으로 승하강할 수 있다.
도 23은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 리드 스크류의 사시도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리드 스크류(67)는, 제 1 실시예에서 설명된 리드 스크류(55)와 마찬가지로, 스크류 바디(671)와 스크류 플랜지(672)를 포함한다.
또한, 상기 스크류 플랜지(672)는 상기 아우터 케이스(61)에 형성된 플랜지 홀(616)에 회전 가능하게 결합되되, 상기 리드 스크류(67)의 동작 과정에서 상기 아우터 케이스(61)로부터 분리되지 않게 결합될 수 있다.
상기 스크류 플랜지(672)의 상측에 해당하는 상기 스크류 바디(671)의 외주면에는 나사산(673)이 형성되고, 상기 나사산(673)은 상기 인너 케이스(62)의 스크류 홀(622)에 형성된 나사산과 맞물린다. 따라서, 상기 리드 스크류(67)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면 상기 인너 케이스(62)가 상승 또는 하강한다.
상기 스크류 플랜지(672)의 하측에 해당하는 상기 스크류 바디(671)의 외주면에는 기어이(674)가 형성되고, 상기 기어이(674)에는 구동 기어 또는 랙이 결합될 수 있다.
도 24는 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 17의 24-24를 따라 절개되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이고, 도 25는 외력이 작용하는 상태에서 도 17의 24-24를 따라 절개되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이다.
도 24를 참조하면, 외력이 작용하지 않는 상태에서는, 상기 아우터 스프링(63)과 상기 인너 스프링(64)은 기본 상태, 즉 최대로 인장된 상태를 유지할 수 있다.
제 1 실시예와 다른 점은, 상기 인너 스프링(64)이 상기 아우터 스프링(63)보다 먼저 축소되는 경우는 발생하지 않으며, 적어도 인너 스프링(64)과 아우터 스프링(63)이 동시에 축소되거나, 상기 아우터 스프링(63)이 먼저 축소된다는 것이다.
따라서, 상기 아우터 스프링(63)의 탄성 강도는 상기 인너 스프링(64)의 탄성 강도와 동일한 값을 가지거나, 적어도 상기 인너 스프링(64)의 탄성 강도보다 낮은 값을 가질 수 있다. 그러나, 상기 아우터 스프링(63)의 탄성 강도가 상기 인너 스프링(64)의 탄성 강도보다 높은 값을 가지는 것을 배제하지 않는다.
상세히, 상기 아우터 커버(66)의 아우터 스페이스(665) 내부에 상기 아우터 케이스(61)의 아우터 슬리브(612)와 인너 슬리브(613)가 수용되고, 상기 아우터 스프링(63)은 상기 아우터 케이스(61)의 아우터 스페이스(614) 및 상기 아우터 커버(66)의 아우터 스페이스(665)에 수용된다.
또한, 상기 인너 케이스(63)는 상기 아우터 케이스(61)의 인너 스페이스(615)에 수용된 상태에서, 바닥부가 상기 리드 스크류(67)에 결합되어 상하 방향으로 이동한다.
또한, 상기 아우터 커버(66)의 인너 슬리브(663)는, 상기 아우터 케이스(61)의 인너 슬리브(613)와 상기 인너 케이스(62)의 스프링 슬리브(623) 사이에 형성되는 공간에 삽입된다.
또한, 상기 인너 스프링(64)은 상기 스프링 슬리브(623)의 내측에 놓이고, 상기 인너 스프링(64)의 상단부는 상기 인너 커버(65)에 의하여 덮인다. 그리고, 상기 인너 커버(65)는, 상기 인너 스프링(64)의 신장 또는 축소에 따라, 상기 인너 케이스(62)의 스프링 슬리브(623)의 내주면을 따라 상하 방향으로 승강한다.
한편, 상기 리드 스크류(67)의 회전량에 따라 상기 인너 케이스(62)의 높이가 결정되고, 상기 인너 케이스(62)의 높이에 따라 상기 인너 스프링(64)의 상단부 높이가 결정된다.
상기 인너 스프링(64)의 상단부 높이에 따라 매트리스의 쿠션 강도가 다르게 설정된다. 그리고, 상기 인너 스프링(64)의 상단부 높이에 따라 상기 인너 커버(65)의 상면이 상기 아우터 커버(66)의 커버 플레이트(661) 저면에 밀착될 수도 있고 이격된 상태를 유지할 수도 있다.
도 25를 참조하면, 상기 쿠션 부재(60)의 상면에 토퍼(12)가 놓이거나, 상기 토퍼(12) 위에 사용자가 누울 때 발생하는 외력이 상기 아우터 커버(66)의 상면에 작용한다.
그러면, 상기 외력에 의하여 상기 아우터 스프링(63)과 인너 스프링(64)이 동시에 또는 순차적으로 압축된다.
상기 인너 케이스(62)가 상기 리드 스크류(67)의 상단부에 가까운 위치로 상승한 상태인 경우에는, 상기 인너 스프링(64)의 상단부 높이가 상승하여 상기 인너 커버(65)의 상며이 상기 아우터 커버(66)의 커버 플레이트(661)에 밀착된 상태이다. 따라서, 이 상태에서 외력이 가해지면 상기 아우터 커버(66)와 인너 커버(65)가 동시에 하강하게 된다.
그러나, 상기 인너 스프링(64)의 상단부가 상기 아우터 스프링(63)의 상단부보다 높게 조절된 경우에는, 상기 아우터 스프링(63)이 먼저 축소된 후 상기 인너 스프링(64)의 축소가 시작된다.
그리고, 상기 인너 스프링(64)의 상단부가 상기 아우터 스프링(63)의 상단부로부터 멀어질수록(상단부 간 이격 거리가 길어짐) 매트리스의 쿠션 강도가 낮아서 푹신한 느낌을 주게 되고, 가까워질수록(상단부 간 이격 거리가 짧아짐) 매트리스의 쿠션 강도가 높아서 딱딱한 느낌을 주게 된다.
도 26은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 27은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 28은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이다.
도 26 내지 도 28을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재(70)는, 제 2 실시예와 마찬가지로, 아우터 케이스(71), 인너 케이스(72), 아우터 스프링(73), 인너 스프링(74), 인너 커버(75), 아우터 커버(76), 및 리드 스크류(77)를 포함할 수 있다.
다만, 제 2 실시예와 다른 점은, 리드 스크류(77)의 외주면에 기어이가 형성되는 대신 별도의 전달 기어(78)가 리드 스크류(77)에 결합되는 것이다. 그러나, 제 1 또는 제 2 실시예와 동일하게 리드 스크류(77)의 외주면에 기어이가 형성되는 구조도 적용 가능함을 밝혀둔다.
또한, 상기 아우터 스프링(73)가 인너 스프링(74)의 탄성 강도는 제 2 실시예에서 설명한 바와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이하에서는 상기 쿠션 부재(70)의 구성 요소 각각에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 29는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 정면 사시도이고, 도 30은 상기 아우터 커버의 저면 사시도이다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아우터 커버(76)는, 커버 플레이트(761) 및 상기 커버 플레이트(761)의 가장자리에서 하측으로 연장되는 원통 형상의 아우터 슬리브(762)를 포함한다.
상세히, 상기 아우터 슬리브(762)의 외주면에는 다수의 가이드 돌기(764)가 돌출 형성된다. 상기 가이드 돌기(764)는, 상기 아우터 슬리브(762)의 일부분이 상기 아우터 커버(76)의 반경 방향으로 절곡 또는 라운드져서 형성될 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 아우터 케이스(61)가 아우터 커버(66)의 내부에 삽입되는 구조인 반면, 본 실시예에 따르면, 상기 아우터 커버(76)가 상기 아우터 케이스(71)의 내부에 삽입된다.
상기 다수의 가이드 돌기(764)는 상기 아우터 슬리브(762)의 축방향으로 연장되고, 상기 아우터 슬리브(762)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 다수의 가이드 돌기(764)는 상기 아우터 슬리브(762)의 상단에서 하단에 이르는 길이로 형성될 수 있다.
상기 아우터 슬리브(762)의 하단에는 다수의 체결 후크(763)가 형성될 수 있고, 상기 다수의 체결 후크(763)는 상기 아우터 슬리브(762)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
더욱 상세히, 상기 체결 후크(763)와 상기 가이드 돌기(764)는 상기 아우터 슬리브(762)의 원주 방향으로 교번하여 형성될 수 있다.
도 31은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도이고, 도 32는 상기 아우터 케이스의 평면도이다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아우터 케이스(71)는, 바텀 플레이트(711)와, 상기 바텀 플레이트(711)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 아우터 슬리브(712)와, 상기 아우터 슬리브(712)의 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 바텀 플레이트(711)의 상면에서 상측으로 연장되는 인너 슬리브(713)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 아우터 슬리브(712)는 상기 인너 슬리브(713)보다 더 길게 연장될 수 있으나, 상기 인너 슬리브(713)와 동일한 길이로 연장되는 것을 배제하지 않는다.
또한, 상기 아우터 슬리브(712)의 외주면에는 돌기 수용부(718)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 돌기 수용부(718)는, 상기 가이드 돌기(764)와 마찬가지로, 상기 아우터 슬리브(712)의 일부분이 외측으로 절곡 또는 라운드져서 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌기 수용부(718)는 상기 아우터 케이스(71)의 축 방향으로 연장되고 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 돌기 수용부(718)의 내측에 형성되는 가이드 홈(718a)에 상기 가이드 돌기(764)가 삽임되어, 상기 아우터 커버(76)가 원주 방향으로 헛돌지 않고 상하 방향으로 승하강할 수 있다.
상기 아우터 슬리브(712)와 인너 슬리브(713) 사이의 공간은 아우터 스페이스(714)로 정의되고, 상기 인너 슬리브(713)의 내측 공간은 인너 스페이스(715)로 정의될 수 있다.
상기 아우터 슬리브(712)와 인너 슬리브(713) 사이에 해당하는 상기 바텀 플레이트(711)의 상면에는 구획턱(710)이 슬리브 형태로 돌출될 수 있다.
상기 구획턱(710)은, 상기 아우터 스페이스(714)의 바닥을 정의하는 상기 바텀 플레이트(711)를 내측 바닥과 외측 바닥으로 구획한다. 그리고, 상기 내측 바닥에 상기 아우터 스프링(73)이 놓인다.
또한, 상기 바텀 플레이트(711)에는 스크류 홀(716)과 에어홀(719)이 형성될 수 있다.
상세히, 상기 스크류 홀(716)은 상기 바텀 플레이트(711)의 중심에 형성되고, 상기 에어홀(719)은 상기 바텀 플레이트(711)의 내측과 외측에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 에어홀(719)은 인너 에어홀(719a)과 아우터 에어홀(719b)을 포함할 수 있다.
상기 인너 에어홀(719a)은, 상기 스크류홀(716)과 상기 인너 슬리브(713) 사이에 해당하는 지점에 형성될 수 있고, 다수의 에어홀이 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상세히, 상기 아우터 커버(76)가 하강할 때 상기 쿠션 부재(70) 내부에 있는 공기는 상기 인너 에어홀들(719a)을 통해서 쿠션 부재(70) 외부로 배출된다. 반대로, 상기 아우터 커버(76)가 상승할 때 상기 쿠션 부재(70) 외부에 있는 공기가 상기 인너 에어홀들(719a)을 통해서 상기 쿠션 부재(70) 내부로 유입될 수 있다.
상기 아우터 에어홀(719b)은, 상기 외측 바닥에 형성되며, 다수의 에어홀이 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 아우터 에어홀(179b)은 설계 조건에 따라서 생성되지 않을 수 있다.
한편, 상기 아우터 슬리브(712)의 내주면에는 다수의 체결 돌기(712a)(또는 걸림 돌기)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 다수의 체결 돌기(712a)는 상기 아우터 슬리브(712)의 상단 또는 상단에서 하측으로 이격되는 지점에 형성될 수 있으며, 상기 아우터 슬리브(712)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 일례로, 상기 체결 돌기(172a)와 상기 돌기 수용부(718)는 상기 아우터 슬리브(712)의 원주 방향으로 교번하여 형성될 수 있다.
상기 아우터 커버(76)의 하단에 형성되는 상기 다수의 체결 후크들(763)은 상기 체결 돌기(712a)에 걸려서, 상기 아우터 커버(76)가 상기 인너 스프링(74)과 아우터 스프링(73)의 탄성력에 의하여 상기 아우터 케이스(71)로부터 탈거되는 현상이 방지된다.
상기 인너 슬리브(713)의 내주면에는 여러 쌍의 가이드 돌기(717)가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 한 쌍의 가이드 돌기(717)로 이루어지는 가이드 부재가 상기 인너 슬리브(713)의 원주 방향으로 다수 개가 형성되는 것으로 설명될 수 있다.
상세히, 상기 한 쌍의 가이드 돌기(717)는 상기 인너 슬리브(713)의 내주면에서 돌출되고, 상기 인너 슬리브(713)의 상단에서 하단에 이르는 길이로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 가이드 돌기(717)는 서로 가까워지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 한 쌍의 가이드 돌기(717) 사이에 정의되는 상기 인너 슬리브(713)의 내주면은 가이드 면(713a)으로 정의될 수 있다. 상기 가이드 돌기(717)와 상기 가이드 면(713a)의 기능에 대해서는 인너 케이스(72)의 설명과 함께 더욱 상세히 설명한다.
상기 한 쌍의 가이드 돌기(717)는 상기 인너 슬리브(713)의 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
도 33은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 평면도이다.
도 33을 참조하면, 상기 아우터 커버(76)의 외주면에서 돌출되는 상기 가이드 돌기(764)가 상기 아우터 케이스(71)에 형성된 상기 돌기 수용부(718)의 가이드 홈(718a)에 삽입되는 것을 확인할 수 있다.
상기 돌기 수용부(718)는, 상기 가이드 홈(718a)이 상기 아우터 케이스(71)의 반경 방향 외측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태의 횡단면 형상을 가지도록, 라운드지게 형성될 수 있다.
그러면, 상기 가이드 돌기(764)의 외주면 전체가 상기 돌기 수용부(718)의 내주면에 접촉하는 것이 아니라, 상기 가이드 돌기(764)의 라운드진 단부만 상기 돌기 수용부(718)의 내주면에 접촉하게 된다. 그 결과, 돌기 수용부(718)와 가이드 돌기(764) 간 마찰력에 의하여 상기 아우터 커버(76)가 상하 방향으로 원활하게 이동하지 못하는 현상을 최소화할 수 있다.
도 34는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 커버의 정면 사시도이고,도 35는 상기 인너 커버의 저면 사시도이다.
도 34 및 도 35를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인너 커버(75)는, 탑플레이트(751), 아우터 슬리브(752), 인너 슬리브(754)를 포함할 수 있다.
설계 조건에 따라, 상기 인너 커버(75)는, 걸림단(753), 센터 슬리브(755), 및 보강 리브(756)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 탑 플레이트(751)는 원형 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 아우터 슬리브(752)는 상기 탑 플레이트(751)의 가장자리에서 하측으로 연장된다.
상기 아우터 슬리브(752)는 도시된 바와 같이 적어도 1회 단차지는 형상으로 이루어질 수 있으나, 직경이 일정한 원통 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 걸림단(753)은 상기 아우터 슬리브(752)의 하단에서 더 연장되며, 단부에 걸림 돌기(753a)가 형성될 수 있다. 상기 걸림단(753)은 상기 아우터 슬리브(752)의 원주 방향으로 다수 개가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 걸림단(753)은, 상기 아우터 슬리브(752)의 일부분으로 볼 수도 있다. 다시 말하면, 상기 아우터 슬리브(752)의 하단에서 소정의 폭과 길이를 가지는 다수의 절개홈 또는 절개부가 상기 아우터 슬리브(752)의 원주 방향으로 형성되어, 절개되지 않은 아우터 슬리브(752) 부분이 걸림단으로 정의될 수 있다. 그리고, 설계상의 선택에 따라서 상기 아우터 슬리브(752)의 하단부가 반경 방향 외측으로 절곡되어 걸림 후크를 형성할 수 있다.
상기 걸림단(753)은, 도 31에서 설명된 상기 아우터 케이스(71)의 인너 슬리브(713)를 따라 이동한다.
상세히, 인접하는 가이드 면들(713a) 사이에 있는 상기 인너 슬리브(713) 내주면에 상기 걸림단(753)이 위치한다. 상기 걸림단(753)이 위치하는 상기 인너 슬리브(713)의 내주면 상단에는 상기 걸림단(753)의 걸림 돌기(753a)이 걸리는 걸림 후크(도 44의 818 참조)가 돌출될 수 있다. 따라서, 상기 인너 커버(75)는, 상기 걸림단(753)이 상기 걸림 후크에 걸릴 때까지 상승할 수 있다.
상기 인너 슬리브(754)는 상기 탑 플레이트(751)의 저면에서 상기 아우터 슬리브(752)의 직경보다 작은 직경을 가지고 하측으로 연장될 수 있다.
상기 센터 슬리브(755)는 상기 탑 플레이트(751)의 저면에서 상기 인너 슬리브(754)의 직경보다 작은 직경을 가지고 하측으로 연장될 수 있다.
상기 보강 리브(756)는 상기 센터 리브(755)와 인너 슬리브(754)를 연결하여, 상기 센터 리브(755)와 상기 인너 슬리브(754)의 강도를 보강하는 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.
상기 아우터 슬리브(752)와 상기 인너 슬리브(754) 사이의 공간에는 인너 스프링(74)의 상측 부분이 수용된다.
상기 센터 리브(755)와 보강 리브(756)는 상기 인너 커버(75)의 하강 높이를 제한하는 기능을 수행할 수 있다.
다시 말하면, 상기 인터 커버(75)가 수직 하중에 의하여 하강하되, 상기 센터 리브(755)와 상기 보강 리브(756)가, 후술하게 될 상기 인너 케이스(72)의 보강 리브(725) 상단에 닿는 지점까지만 하강하도록 하강 위치를 제한할 수 있다.
도 36은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도이다.
도 36을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인너 케이스(72)는, 베이스 플레이트(721), 스프링 슬리브(723), 다수의 가이드 숄더(726)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 스프링 슬리브(723)는, 아우터 스프링 슬리브(723a)와 인너 스프링 슬리브(723b)를 포함할 수 있다.
상기 아우터 스프링 슬리브(723a)는, 상기 베이스 플레이트(72)의 가장자리에서 상측으로 연장되고, 상기 인너 스프링 슬리브(723b)는, 상기 아우터 스프링 슬리브(723a)의 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 베이스 플레이트(72)의 상면에서 연장된다.
상기 다수의 가이드 숄더(726)는 상기 아우터 스프링 슬리브(723a)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 가이드 숄더(726)는 상기 아우터 스프링 슬리브(723a)의 일부분이 반경 방향으로 연장 및 절곡되어 형성되는 돌기부로 이해될 수 있다.
상기 가이드 숄더(726)는 상기 아우터 스프링 슬리브(723a)로부터 반경 방향으로 연장되는 한 쌍의 측면부와, 상기 한 쌍의 측면부의 단부를 연결하는 전면부를 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 측면부는, 서로 평행하게 연장되거나, 반경 방향 외측으로 갈수록 서로 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 가이드 숄더(726)는 도 31에서 설명된 상기 아우터 케이스(71)의 인너 슬리브(713)에 형성된 가이드 면(713a)에 놓인다. 상기 가이드 숄더(726)의 전단부는 상기 가이드 면(713a)에 접촉될 수도 있고 이격될 수도 있다.
상기 가이드 숄더(726)의 양 측면부는 상기 한 쌍의 가이드 돌기(717)에 각각 접촉된다. 다시 말하면, 상기 가이드 숄더(726)는 상기 한 쌍의 가이드 돌기(717) 사이에 끼워지는 것으로 이해될 수 있고, 상기 한 쌍의 가이드 돌기(717)에 끼워진 상태에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 상기 인너 케이스(72)는 원주 방향으로 헛돌지 않고 승강할 수 있다.
또한, 상기 아우터 스프링 슬리브(723a)와 인너 스프링 슬리브(723b) 사이의 공간에 상기 인너 스프링(74)이 안착된다.
상기 베이스 플레이트(721)의 상면 중심에는 스크류 보스(724)가 연장되고, 상기 스크류 보스(724)의 내측에는 스크류 홀(722)이 형성된다. 상기 스크류 홀(722)의 내주면에는 물론 나사산이 형성되어, 상기 리드 스크류(77)가 회전 가능하게 삽입된다.
상기 스크류 보스(724)의 외주면에는 다수의 보강 리브(725)가 형성되어, 상기 스크류 보스(724)의 파손을 방지할 수 있다.
도 37은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 26의 37-37을 따라 절개되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이고, 도 38은 외력이 작용하는 상태에서 도 26의 37-37을 따라 절개되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이다.
도 37을 참조하면, 상기 리드 스크류(77)는 상기 아우터 케이스(71)의 바닥부에 형성된 스크류 홀(716)을 관통하여 상기 아우터 케이스(71) 내부로 연장된다.
상세히, 상기 전달 기어(78)는 상기 아우터 케이스(71)의 외부에 노출되는 상기 리드 스크류(77)의 하단부 외주면에 결합되어, 상기 리드 스크류(77)로 회전력을 전달한다.
상기 리드 스크류(77)는 상기 인너 케이스(7)의 바닥을 관통하여 상기 스크류 보스(724)에 삽입된다. 상기 리드 스크류(77)의 외주면에 형성된 나사산과 상기 스크류 보스(724)의 내주면에 형성된 나사산이 맞물린다. 따라서, 상기 리드 스크류(77)가 일 방향 또는 타 방향으로 회전하면 상기 인너 케이스(72)가 상승 또는 하강하게 된다.
또한, 상기 인너 케이스(72)의 상면에 상기 인너 스프링(74)이 안착되고, 상기 인너 스프링(74)의 상부에 상기 인너 커버(75)가 씌워진다.
또한, 상기 아우터 케이스(71)의 인너 슬리브(713) 외측에 상기 아우터 스프링(73)이 안착되고, 상기 아우터 스프링(73)의 상부에 상기 아우터 커버(76)가 씌워진다.
상기 인너 커버(75)의 상단, 즉 탑 플레이트(751)는, 상기 인너 케이스(72)의 위치에 따라 상기 아우터 커버(76)에 닿을 수도 있고 닿지 않을 수도 있다.
상기 인너 커버(75)가 상기 아우터 커버(76)에 닿은 상태에서 상기 인너 케이스(72)가 더 상승하면, 상기 인너 스프링(74)은 압축되면서 탄성력이 축적된다. 그러면, 상기 쿠션 부재(70)의 탄성 강도는 증가하게 된다.
반면, 상기 리드 스크류(77)의 회전에 의하여 상기 인너 케이스(72)가 하강하여, 상기 인너 커버(75)의 탑플레이트(751)는 상기 아우터 커버(71)의 커버 플레이트(761)로부터 이격된다.
이 상태에서 수직 방향 외력이 상기 아우터 커버(71)에 작용하면, 상기 아우터 스프링(73)이 먼저 압축되고, 이후에 상기 인너 스프링(74)이 압축된다.
도 38을 참조하면, 인너 커버(75)가 아우터 커버(76)에 접촉한 상태에서 수직 방향 외력이 쿠션 부재(70)에 작용하면, 상기 아우터 스프링(73)과 인너 스프링(74)이 동시에 압축된다. 이는, 상기 아우터 스프링(73)만 압축되는 경우에 비하여 상기 쿠션 부재(70)의 쿠션 강도가 세다는 것을 의미하고, 사용자는 매트리스가 상대적으로 딱딱하다는 느낌을 가지게 된다.
또한, 상기 아우터 커버(76)와 인너 커버(75)가 하강함에 따라, 상기 인너 커버(75)의 하측 공간에 존재하는 공기는 상기 인너 에어홀(719a)을 통하여 쿠션 부재(70) 외부로 배출된다.
또한, 상기 아우터 커버(76)와 인너 커버(75)가 하강함에 따라, 상기 아우터 커버(76)와 인너 커버(75) 사이의 공간에 존재하는 공기는 상기 아우터 에어홀(719b)을 통하여 상기 쿠션 부재(70) 외부로 배출된다.
인너 케이스(72)의 위치에 따른 인너 스프링(74)과 아우터 스프링(73)의 신축 메카니즘 및 상기 쿠션 부재(70)의 신축 동작에 따른 내부 공기의 유동은 후술하게 될 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재에도 동일하게 적용된다.
도 39는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 40은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 41은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이다.
도 30 내지 도 41을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재는, 아우터 케이스(81), 인너 케이스(82), 아우터 스프링(83), 인너 스프링(84), 인너 커버(85), 아우터 커버(86), 리드 스크류(87), 및 전달 기어(88)를 포함할 수 있다.
상기 인너 케이스(82), 아우터 스프링(83), 인너 스프링(84), 인너 커버(85), 리드 스크류(87), 및 전달 기어(88)는 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재(70)를 구성하는 그것들과 실질적으로 동일하다고 볼 수 있으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 42는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 커버의 정면 사시도이고, 도 43은 상기 아우터 커버의 저면 사시도이다.
도 42 및 도 43을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재(80)를 구성하는 아우터 커버(86)는, 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재(70)의 아우터 커버(76)와 마찬가지로, 커버 플레이트(861) 및 아우터 슬리브(862)를 포함한다.
또한, 상기 아우터 슬리브(862)의 외주면에는 가이드 리브(864)(또는 가이드 돌기)가 돌출 형성되고, 상기 가이드 리브(864)는 제 3 실시예에서 설명한 아우터 커버(76)의 가이드 돌기(764)와 동일한 기능을 수행한다고 볼 수 있다.
다시 말하면, 상기 가이드 리브(864)도, 상기 가이드 돌기(764)와 마찬가지로, 상기 아우터 커버(86)가 상기 아우터 케이스(81) 내부에 삽입된 상태에서, 원주 방향으로 헛돌지 않고 안정적으로 상하 방향으로 이동하도록 가이드하는 기능을 수행한다.
상기 가이드 리브(864)는, 상기 아우터 슬리브(862)의 원주 방향으로 이격 배치되고, 상기 아우터 슬리브(862)의 길이 방향으로 연장되는 한 쌍의 수직 가이드 리브(864a)와, 상기 한 쌍의 수직 가이드 리브(864a)의 하단을 연결하는 수평 가이드 리브(864b)를 포함한다.
또한, 상기 아우터 슬리브(862)의 외주면에는 다수의 상기 가이드 리브(864)가 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 인접하는 아우터 슬리브(862) 사이 영역에 해당하는 상기 아우터 슬리브(862)의 하측 부분에는 체결 후크(863)가 형성될 수 있다. 상기 체결 후크(863)는 상기 아우터 슬리브(862)의 일부가 절개되어 형성되며, 상기 절개 부분에 의하여 상기 체결 후크(863)가 소정의 탄성력을 가질 수 있다.
상기 체결 후크(863)는 상기 아우터 슬리브(862)의 상단에서 하측으로 이격되는 어느 지점에서 상기 아우터 슬리브(862)의 하단에 이르는 길이로 연장될 수 있다. 상기 체결 후크(863)의 하단부는 상기 아우터 커버(86)의 반경 방향 외측으로 절곡 또는 돌출되어 후술할 걸림 후크(812c)에 걸리도록 한다.
한편, 상기 아우터 커버(86)는, 상기 커버 플레이트(861)의 저면에서 상기 아우터 슬리브(862)의 직경보다 작은 직경을 가지고 하측으로 연장되는 인너 슬리브(865)를 더 포함할 수 있다.
상기 인너 슬리브(865)는, 상기 인너 커버(85)의 상측부가 반경 방향으로 흔들리는 것을 잡아주는 기능을 하는 구조로 이해될 수 있다. 상기 인너 슬리브(865)는 제 3 실시예에 따른 쿠션 부재(70)의 아우터 커버(76)에도 동일하게 형성될 수 있음을 밝혀둔다.
도 44는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도이고, 도 45는 상기 아우터 케이스의 평면도이다.
도 44 및 도 45를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재(80)를 구성하는 아우터 케이스(81)는, 바텀 플레이트(811), 아우터 슬리브(812), 및 인너 슬리브(813)를 포함하고, 상기 바텀 플레이트(811)의 중앙에 스크류 홀(816)이 형성되며, 상기 바텀 플레이트(811)에 에어홀(819)이 형성되는 사상은 제 3 실시예의 아우터 케이스(71)와 동일하다고 볼 수 있다.
또한, 상기 에어홀(819)이, 상기 인너 슬리브(813)의 내측에 해당하는 바텀 플레이트(811)의 바닥에 형성되는 다수의 인너 에어홀(819a)과, 상기 인너 슬리브(813)의 외측에 해당하는 바텀 플레이트(811)의 바닥에 형성되는 다수의 아우터 에어홀(819b)을 포함하는 사상도 제 3 실시예의 아우터 케이스(71)와 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 인너 에어홀(819a)은, 상기 인너 슬리브(813)의 내측 가장자리에서 원주 방향으로 소정 길이 연장되는 형상을 이루는 반면, 제 3 실시예에 따른 인너 에어홀(719a)은 바텀 플레이트(711)의 반경 방향으로 소정 길이 연장되는 형상을 이루는 것에 차이가 있다. 그러나, 제 3 및 제 4 실시예에서 제시하는 인너 에어홀 구조 외에도 다양한 에어홀 구조가 제안 가능함을 밝혀둔다.
또한, 상기 아우터 슬리브(812)와 인너 슬리브(813) 사이에 해당하는 상기 바텀 플레이트(811)의 상면에는 구획턱(810)이 형성될 수 있다.
상기 구획턱(810)과 상기 인너 슬리브(813) 사이 공간에 상기 아우터 스프링(83)이 안착될 수 있다. 그리고, 제 3 실시예와 달리, 상기 아우터 에어홀(819b)은 상기 구획턱(810)이 형성되는 라인을 따라서 원주 방향으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다. 다시 말하면, 본 실시예에 따른 인너 에어홀(819a) 구조가 제 3 실시예에 적용될 수도 있고, 제 3 실시예에 따른 인너 에홀(719a) 구조가 본 실시예에 따른 아우터 케이스(81)에 적용될 수도 있을 것이다.
한편, 상기 아우터 슬리브(812)는, 원주 방향으로 교번하여 형성되는 함몰부(812a)와 돌출부(812b)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(812b)의 내경은 상기 함몰부(812a)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.
상세히, 상기 함몰부(812a)의 원주 방향 폭은 상기 돌출부(812b)의 원주 방향 폭과 다르게 형성될 수 있다. 즉, 상기 함몰부(812a)와 돌출부(812b) 중 어느 하나의 원주 방향 폭이 다른 하나의 원주 방향 폭보다 크게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 함몰부(812a)와 돌출부(812b)가 동일한 원주 방향 폭을 가지는 것을 배제하지 않는다.
상기 함몰부(812a)와 돌출부(812b)는 모두 원주 방향으로 원호 형상으로 라운드지되, 상기 함몰부(812a)의 곡률 반경은 상기 돌출부(812b)의 곡률 반경보다 작게 형성된다.
또한, 제 3 실시예와 마찬가지로, 상기 아우터 슬리브(812)의 내주면에 걸림 후크(812c)가 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 걸림 후크(812c)가 상기 아우터 슬리브(812)의 상단에서 돌출될 수 있다. 그러나, 제 3 실시예처럼 상기 아우터 슬리브(812)의 상단에서 하측으로 이격되는 지점에 상기 걸림 후크(812c)가 형성되는 것을 배제하지 않는다. 그리고, 상기 걸림 후크(812c)는 상기 함몰부(812a)의 내주면에 돌출될 수 있다.
상기 아우터 커버(86)가 상기 아우터 케이스(81)에 결합되면, 상기 아우터 커버(86)에 형성되는 한 쌍의 수직 가이드 리브(864a)는 상기 돌출부(812b)의 내부 측면(inner side-surface)에 밀착되고, 상기 수평 가이드 리브(864b)는 상기 돌출부(812b)의 내측 면(inner surface)에 접촉한다.
여기서, 상기 돌출부(812b)의 내부 측면은 상기 함몰부(812a)의 내부 측면으로 이해될 수도 있고, 상기 함몰부(812a)와 돌출부(812b)의 경계가 되면 면으로 이해될 수도 있다.
또한, 상기 아우터 커버(86)의 체결 후크(863)는 상기 걸림 후크(812c)에 걸려서, 상기 아우터 커버(86)가 상기 아우터 스프링(83)의 탄성력에 의하여 상기 아우터 케이스(81)로부터 탈거되는 현상이 방지될 수 있다.
도 46은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 평면도이다.
도 46을 참조하면, 상술한 바와 같이, 상기 아우터 커버(86)의 가이드 리브(864)는 상기 돌출부(812b)에 의하여 형성되는 소위 '안내 공간'에 삽입되어, 상기 아우터 커버(86)가 안정적으로 상승 또는 하강하도록 한다.
또한, 상기 아우터 커버(86)의 체결 후크(863)는 상기 함몰부(812a)의 내주면에 접촉하고, 상기 아우터 커버(86)가 최대 높이로 상승하면 상기 걸림 후크(812c)에 걸리게 된다.
도 47은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 39의 47-47을 따라 절개되는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이고, 도 48은 외력이 작용하는 상태에서 도 39의 47-47을 따라 절개되는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이다.
도 47을 참조하면, 상기 쿠션 부재(80)에 외력이 작용하지 않는 상태에서는 상기 아우터 스프링(83)의 탄성력에 의하여 상기 아우터 커버(86)가 최대 높이에 위치할 수 있다.
상세히, 상기 아우터 커버(86)가 최대 높이로 상승하면 상기 아우터 커버(86)의 체결 후크(863)가 걸림 후크(812c)에 걸리고, 동시에 상기 인너 커버(85)의 걸림단(도 34의 753 참조)이 상기 걸림 후크(818)에 걸린다.
만일, 상기 리드 스크류(87)를 회전시켜서 상기 인너 케이스(82)를 상기 아우터 케이스(81)의 바닥에 가까운 위치로 하강시키면, 상기 인너 커버(85)는 상기 아우터 커버(86)와 이격된 상태를 유지할 수도 있다.
도 48을 참조하면, 상기 쿠션 부재(80)의 상면에 외력이 가해지면, 상기 아우터 커버(86)와 상기 인너 커버(85)가 동시에 하강하면서 상기 아우터 스프링(83)과 인너 스프링(84)을 동시에 압축시킨다.
또는, 상기 인너 커버(85)가 상기 아우터 커버(86)로부터 이격된 상태에서는, 상기 아우터 커버(86)가 먼저 하강하면서 상기 아우터 스프링(83)을 압축시키고, 이후에 상기 아우터 커버(86)와 인너 커버(85)가 같이 하강하면서 상기 인너 스프링(84)과 아우터 스프링(83)을 함께 압축시킨다.
도 49는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 50은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 51은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이다.
도 49 내지 도 51을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재(90)는, 아우터 케이스(91), 인너 케이스(92), 아우터 스프링(93), 인너 스프링(94), 인너 스프링 커버(95), 아우터 스프링 커버(98), 버퍼(96), 어퍼 커버(97), 리드 스크류(99), 및 전달 기어(990)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 인너 스프링(94)과 아우터 스프링(93), 리드 스크류(99)와 전달 기어(990)의 기술적 특징은 이전 실시예들에서 설명한 바와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
상기 인너 스프링 커버(95)는 상기 인너 스프링(94)을 감싸는 커버로서, 두께가 얇은 천을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 아니하며, 스프링의 탄성 변형에 따라 형상이 변형된 후 원 상태로 복원되는 특성을 가지는 어떠한 재질도 가능하다.
상기 아우터 스프링 커버(98)는 상기 아우터 스프링(93)을 감싸는 커버로서, 상기 인너 스프링 커버(95)와 동일 재질로 이루어질 수 있다.
상기 리드 스크류(99)는 상기 아우터 케이스(91)의 바닥을 관통하여 상기 인너 케이스(92)에 결합된다. 이전 실시예들에서 설명한 바와 같이, 상기 리드 스크류(99)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면, 상기 인너 케이스(92)는 상기 리드 스크류(99)에 결합된 상태에서 상승 또는 하강한다.
상기 버퍼(96)는 상기 어퍼 커버(92)의 저면에 장착되고, 상기 인너 스프링(94)의 상단이 상기 버퍼(96)의 저면에 닿아서 충격과 소음을 흡수한다. 예컨대, 상기 인터 스프링(94)의 상단이 상기 어퍼 커버(97)의 저면으로부터 이격되는 지점까지 상기 인너 케이스(92)가 하강한 상태에서, 상기 쿠션 부재(90)에 수직 방향 힘이 작용할 때, 상기 인너 스프링(94)이 상기 어퍼 커버(97)의 저면에 부딪히면서 발생하는 소음을 상기 버퍼(96)가 흡수할 수 있다.
이하에서는 상기 어퍼 커버(97), 인너 케이스(92) 및 상기 아우터 케이스(91)의 구조와 각 부분의 기능에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 52는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 커버의 저면 사시도이다.
도 52를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재(90)를 구성하는 어퍼 커버(97)는, 원형 또는 다각형의 커버 플레이트(971)와, 상기 커버 플레이트(971)의 가장자리에서 하측으로 연장되는 커버 슬리브(972)를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트(971)의 저면에는 버퍼 안착부(971a)가 상측으로 단차치게 형성될 수 있다. 상기 버퍼 안착부(971a)의 가장자리와 상기 커버 슬리브(972)의 내측 가장자리 사이에 해당하는 상기 커버 플레이트(971)의 저면은 스프링 안착부(971b)로 정의될 수 있다. 상기 스프링 안착부(971b)에는 상기 아우터 스프링(93)의 상단부가 안착된다.
도 53은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 인너 케이스의 사시도이다.
도 53을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재(90)를 구성하는 인너 케이스(92)는, 원형 또는 다각형 형상의 베이스 플레이트(921)와, 상기 베이스 플레이트(921)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 베이스 슬리브(922)와, 상기 베이스 플레이트(921)의 상면 중앙에서 연장되는 스크류 보스(923)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 베이스 슬리브(922)에는 다수의 가이드 돌기(927)가 반경 방향으로 돌출되고, 상기 다수의 가이드 돌기(927)는 상기 베이스 슬리브(22)의 원주 방향으로 이격 배치된다.
상기 가이드 돌기(927)는 상기 베이스 슬리브(922)가 절곡 및 연장되어 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(927)는, 상기 베이스 플레이트(921)의 반경 방향으로 연장되고 서로 마주보는 한 쌍의 측면부와, 상기 한 쌍의 측면부를 연결하는 전면부를 포함할 수 있다.
상기 스크류 보스(923)의 내측에는 스크류 홀(924)이 형성되고, 상기 스크류 홀(924)의 내주면에는 나사산이 형성된다.
상기 스크류 보스(923)의 외주면에는 다수의 보강 리브(926)가 반경 방향으로 연장될 수 있다. 상기 다수의 보강 리브(926)의 단부와 상기 베이스 슬리브(922)의 내주면 사이 공간에 상기 인너 스프링(94)의 하단부가 놓인다. 따라서, 상기 다수의 보강 리브(926)는, 상기 스크류 보스(923)의 강도를 보강하는 기능 외에, 상기 인너 스프링(94)의 반경 방향 요동을 방지하는 기능을 수행한다.
그리고, 상기 베이스 플레이트(921)에는 하나 또는 다수의 홀(928)(또는 슬릿)이 형성될 수 있다.
도 54는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스의 사시도이다.
도 54를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재(90)를 구성하는 아우터 케이스(91)는, 원형 또는 다각형 형상의 바텀 플레이트(911)와, 상기 바텀 플레이트(911)의 상면에서 상기 바텀 플레이트(911)의 직경보다 작은 직경을 가지고 상측으로 연장되는 케이스 슬리브(912)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 바텀 플레이트(911)의 가장자리에서 스프링 플랜지(913)가 상측으로 절곡 연장된다. 그리고, 상기 스프링 플랜지(913)와 상기 케이스 슬리브(912) 사이에 해당하는 상기 바텀 플레이트(911)의 상면은 상기 아우터 슬리브(93)의 하단부가 안착되는 스프링 안착부(914)로 정의될 수 있다.
또한, 상기 케이스 슬리브(912)의 내주면에는 한 쌍의 가이드 리브(915)가 연장되고, 상기 한 쌍의 가이드 리브(915)로 이루어지는 가이드부가 상기 케이스 슬리브(912)의 원주 방향으로 다수 개가 배치될 수 있다.
상기 한 쌍의 가이드 리브(915) 사이 공간에 상기 인너 케이스(92)의 가이드 돌기(927)가 끼워진다. 따라서, 상기 한 쌍의 가이드 리브(915)로 이루어지는 가이드부는 상기 가이드 돌기(927)의 개수에 해당하는 수만큼 상기 케이스 슬리브(912)의 내주면에 형성될 수 있다.
상기 바텀 플레이트(911)의 중앙에는 스크류 홀(916a)이 형성될 수 있고, 상기 스크류 홀(916)의 가장자리에는 지지 슬리브(916)이 연장되어, 상기 스크류 홀(916a)을 관통하는 상기 리드 스크류(99)를 지지할 수 있다.
상기 바텀 플레이트(911)에는 다수의 에어홀(917)이 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 다수의 에어홀(917) 각각은 상기 바텀 플레이트(911)의 원주 방향으로 라운드지게 연장되는 장홀 형태로 형성될 수 있으나, 상기 에어홀(917)의 크기나 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 케이스 슬리브(912)의 내측 가장자리에 해당하는 상기 바텀 플레이트(911)의 상면에는 다수의 요동 방지 리브(918)가 돌출될 수 있다.
상기 요동 방지 리브(918)는 상기 케이스 슬리브(912)의 내주면으로부터 상기 바텀 플레이트(911)의 중심 방향으로 돌출되되 반원 또는 타원 형상으로 이루어질 수 있다.
도 55는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 아우터 케이스와 인너 케이스 및 리드 스크류의 결합 상태를 보여주는 평면도이다.
도 55를 참조하면, 상기 아우터 케이스(91)에 형성되는 상기 한 쌍의 가이드 리브(915)는 상기 인너 케이스(92)에 형성된 상기 가이드 돌기(927)의 양 측면부에 각각 밀착된다.
상세히, 상기 가이드 돌기(927)가 상기 가이드 리브(915)에 의하여 지지되므로, 상기 인너 케이스(92)가 승강할 때 원주 방향으로 헛도는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 상기 인너 케이스(92)가 상기 아우터 케이스(91)의 바닥면까지 하강하면, 상기 요동 방지 리브(918)가 상기 인너 케이스(92)의 외주면에 접촉한다. 그 결과, 상기 인너 케이스(92)가 반경 방향으로 요동하면서 소음을 발생시키는 현상이 방지될 수 있다.
도 56은 외력이 작용하지 않는 상태에서 도 49의 56-56을 따라 절개되는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이고, 도 57은 외력이 작용하는 상태에서 도 49의 56-56을 따라 절개되는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재의 종단면도이다.
도 56 및 도 57을 참조하면, 제 2 내지 제 4 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 리드 스크류(99)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라, 상기 인너 케이스(92)의 높이가 조절된다.
상세히, 외력이 작용하지 않는 기본 상태에서, 상기 인너 케이스(92)의 높이에 따라 상기 인너 스프링(94)의 상단부가 상기 버퍼(96)에 닿거나 닿지 않을 수 있다.
이 상태에서 상기 쿠션 부재(90)의 상면에 수직 방향 외력이 작용하면, 상기 아우터 커버(97)가 하강하면서 상기 아우터 스프링(93)과 인너 스프링(94)을 동시에 압축시키거나, 상기 아우터 스프링(93)을 먼저 압축시킨 후 상기 인너 스프링(94)을 같이 압축시켜서, 상기 쿠션 부재(90)의 쿠션 강도가 조절될 수 있다.
제 1 내지 제 5 실시예에 따른 쿠션 부재는, 두 개의 코일 스프링이 내측과 외측에 각각 배치되는 이중 탄성체를 포함하고, 두 개의 코일 스프링 상단부들의 높이 차를 이용하여 쿠션 강도 조절 기능을 수행하는 것으로 요약될 수 있다.
이하에서는 다른 방식을 통하여 쿠션 강도를 조절하는 쿠션 부재들에 대해서 설명한다.
도 58은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 59는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 60은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이다.
도 58 내지 도 60을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재(100)는, 하우징(1100)과, 상기 하우징(100)의 내측에 놓이는 탄성체(1200)와, 상기 하우징(100)의 저면에 연결되는 전달 기어(1300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 전달 기어(1300)에는 랙(R)이 맞물려서, 상기 랙(R)의 전후 방향 이동에 의하여 상기 하우징(100)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 전달 기어(1300) 대신에, 제 1 내지 제 5 실시예에서 보이는 바와 같이, 상기 하우징(1100)의 저면 중심에서 회전축이 연장되고, 상기 회전축의 외주면에 기어이가 형성되는 구조도 가능함을 밝혀둔다.
상기 하우징(1100)은, 바닥부(1110)와, 상기 바닥부(1110)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 측면부(1120)를 포함할 수 있다. 상기 바닥부(1110)는 도시된 바와 같은 사각형 형상을 포함한 다각형 형상일 수 있고, 또는 원형일 수 있다.
상기 바닥부(1110)에는 다수의 가이드 홀(1111)이 형성될 수 있다. 상기 다수의 가이드 홀(1111)은 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다수의 가이드 홀(1111) 각각은 소정의 폭을 가지고 원호 형상으로 이루어질 수 있다.
여기서, 서로 인접하는 가이드 홀들(1111)의 단부들을 원주 방향으로 소정 거리 이격시키는 경계선에 해당하는 상기 바닥부(1110)의 일부는 제한 리브(1112)로 정의될 수 있다.
상기 측면부(1120)에는 수용홈(1121)이 함몰 형성될 수 있다. 상세히, 상기 수용홈(1121)은, 상기 측면부(1120)의 상단에서 소정의 폭을 가지고 하측으로 소정 깊이 연장될 수 있다.
상기 탄성체(1200)는, 로어 플레이트(1210)와, 어퍼 플레이트(1230)와, 탄성 레그(1220)를 포함할 수 있다.
상기 탄성 레그(1220)의 하단은 상기 로어 플레이트(1210)의 상면에 연결되고, 상단은 상기 어퍼 플레이트(1230)의 저면에 연결될 수 있다.
상기 로어 플레이트(1210)의 저면에는 하나 또는 다수의 스토퍼(1211)가 연장될 수 있다. 상기 스토퍼(1211)는 상기 하우징(1100)의 바닥에 형성되는 상기 가이드 홀(1111)의 개수에 대응하는 개수가 형성될 수 있다.
상기 스토퍼(1211)는 상기 가이드 홀(1111)에 삽입되어, 상기 하우징(1100)이 일 방향으로 회전할 때, 상기 스토퍼(1211)는 타 방향으로 상대 이동한다. 그리고, 상기 스토퍼(1211)는 상기 제한 리브(1112)에 걸릴 때까지 이동 가능하다.
상기 스토퍼(1211)는 상기 바닥부(1110)의 두께보다 더 길게 연장되어, 상기 하우징(1100)의 저면으로부터 돌출될 수도 있다. 또는, 상기 스토퍼(1211)의 하단부와 상기 바닥부(1110)의 저면이 동일 수평면을 지나도록 상기 스토퍼(1211)의 연장 길이가 설정될 수도 있다.
상기 탄성 레그(1220)는 소정의 탄성력을 가지는 소재로 성형될 수 있고, 탄성력을 부여하기 위해서 도시된 바와 같이 주름진 형태 또는 지그재그 형태로 성형될 수 있다.
상기 탄성 레그(1220)는 상기 로어 플레이트(1210)의 상면에서 다수 개가 연장될 수 있으며, 상기 어퍼 플레이트(1230)를 수평하게 지지하는데 필요한 개수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 다수의 레그들(1220)를 연결하는 수평선이 정 다각형을 이루는 방식으로 상기 다수의 레그들(1220)의 하단부가 상기 로어 플레이트(1210)의 상면에 배치될 수 있다.
한편, 상기 어퍼 플레이트(1230)는, 플레이트 바디(1231)와, 상기 플레이트 바디(1231)의 가장자리에서 연장되는 연장단(1232)을 포함할 수 있다.
상기 플레이트 바디(1231)는, 상기 하우징(1100)의 바닥부(1110) 형상과 동일하고, 상기 바닥부(1110)보다 작은 크기로 설계될 수 있다.
따라서, 상기 어퍼 플레이트(1230)의 상면에 작용하는 수직 방향 외력에 의하여 상기 탄성 레그(1220)가 신축될 때, 상기 플레이트 바디(1231)의 가장자리는 상기 하우징(1110)을 구성하는 상기 측면부(1120)의 내주면에 접촉한 상태로 승강하거나 상기 측면부(1120)로부터 이격된 상태로 승강할 수 있다.
또한, 상기 연장단(1232)의 폭은, 상기 수용홈(1121)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 크기로 설계될 수 있다. 그리고, 외력이 작용하지 않는 상태에서는, 상기 연장단(1232)의 저면과 상기 측면부(1120)의 상단은 소정 거리(h1) 이격된 상태로 유지되도록 한다.
상기 탄성 레그(1220)가 신축될 때, 상기 연장단(1231)은 상기 수용홈(1121)에 수용된 상태에서 하강할 수 있다. 그리고, 상기 연장단(1231)은 상기 수용홈(1121)의 하단에 닿을 때까지 하강할 수 있다. 즉, 상기 어퍼 플레이트(1230)의 최대 승강 거리는, 상기 어퍼 플레이트(1230)에 외력이 작용하지 않는 기본 상태의 위치에서 상기 수용홈(1121)의 하단에 이르는 거리(h2)로 정의될 수 있다.
쿠션 강도의 기본 값은, 상기 연장단(1232)이 상기 수용홈(1121)의 상측에 위치하여, 상기 연장단(1232)이 상기 수용홈(1121)을 따라 승하강할 때의 강도값으로 정의될 수 있다.
만일, 쿠션 강도를 높이고자 하면, 상기 전달 기어(1300)에 회전력을 작용시켜서 상기 하우징(1100)이 회전하도록 한다. 그러면, 상기 연장단(1232)이 상기 수용홈(1121)을 벗어난 상기 측면부(1120)의 상측에 위치하게 된다. 본 실시예에서는 상기 연장단(1232)이 상기 하우징(1100)의 상단부 모서리에 위치하게 된다.
구체적으로, 상기 스토퍼(1211)가 상기 가이드 홀(1111)의 일 단부에 닿은 상태에서는 상기 연장단(1232)이 상기 수용홈(1121)의 직상방에 위치하고, 상기 가이드 홀(1111)의 타 단부에 닿은 상태에서는 상기 연장단(1232)이 상기 하우징(1100)의 모서리 부분의 직상방에 위치하게 된다.
상기 연장단(1232)이 상기 하우징(1120)의 모서리 상측에 위치한 상태에서는, 상기 어퍼 플레이트(1230)에 수직 방향 하중이 작용하더라도 상기 탄성 레그(1220)의 수축이 상대적으로 적게 일어난다. 다시 말하면, 상기 어퍼 플레이트(1230)와 상기 하우징(1120)의 상단부에 이르는 거리(h) 만큼만 상기 어퍼 플레이트(1230)가 하강할 수 있다.
따라서, 이 상태에서는 매트리스의 쿠션 강도가 높아져서, 사용자는 상대적으로 딱딱하게 느낄 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 쿠션 부재(100)의 구조에 의하면, 쿠션 강도는 두 단계로 조절할 수 있을 것이다. 예컨대, 사용자는 상기 하우징(1120)을 회전시켜서, 상대적으로 푹신하게 느끼는 쿠션 강도 "약" 모드와, 상대적으로 딱딱하게 느끼는 쿠션 강도 "강" 모드 중 어느 하나를 선택하여 조절할 수 있다.
도 61은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 62는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이다.
도 61 및 도 62를 참조하면, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재(200)는, 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재(100)의 구조와 대부분 동일하되, 하우징(2100)과 탄성체(2200)의 구조에 있어서 약간의 차이가 있다. 따라서, 제 6 실시예의 구성과 동일한 부분에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 제 6 실시예와 차이나는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.
상세히, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재(200)는, 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재(100)와 마찬가지로, 하우징(2100)과, 탄성체(2200), 및 전달 기어(230)(또는 기어이)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성체(2200)는, 제 6 실시예에 따른 탄성체(1200)와 마찬가지로, 로어 플레이트(2210), 탄성 레그(2220), 및 어퍼 플레이트(2230)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 로어 플레이트(2210)의 저면에는 다수의 스토퍼(2211)가 돌출될 수 있다.
또한, 상기 어퍼 플레이트(2230)는, 제 6 실시예에 따른 어퍼 플레이트(1230)와 마찬가지로, 플레이트 바디(2231)와 연장단(2232)을 포함할 수 있다. 다만, 상기 플레이트 바디(2231)가 사각형이 아닌 원형으로 이루어지는 것에 차이가 있으나, 이에 한정되지 않고 다각형 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.
또한, 상기 하우징(2100)도, 제 6 실시예에 따른 하우징(1100)과 마찬가지로, 바닥부(2110)와, 측면부(2120)를 포함하고, 상기 바닥부(2110)에는 가이드 홀(2111)과 제한 리브(2112)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면부(2120)는 다수의 수용홈(2121)이 형성되고, 상기 전달 기어(2300)는 상기 바닥부(2110)의 저면 중앙에 한 몸으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 하우징(2100)은 원통 형상으로 이루어지는 것으로 도시되고 있으나, 이에 제한되지 아니하며 제 6 실시예와 같이 다각통 형상으로 이루어지는 것도 가능함을 밝혀둔다.
한편, 본 실시예에 따른 하우징(2100)의 측면부(2120)는, 비탄성 측면부(2120a)와 탄성 측면부(2120b)를 포함하는 것에 있어서 제 6 실시예에 따른 하우징(1100)의 측면부(1120)와 다르다.
상세히, 상기 비탄성 측면부(2120a)는 상기 바닥부(2110)의 가장자리에서 상측으로 소정 길이 연장되며, 상기 탄성 측면부(2120b)는 상기 비탄성 측면부(2120a)의 상단에서 소정 길이 연장된다.
그리고, 상기 탄성 측면부(2120b)는, 종단면 형상이 구불구불하게 라운드지는 미앤더 라인 또는 지그재그 라인을 형성하여, 소정의 탄성력을 가진다.
제 6 실시예에 따르면, 수직 방향 하중에 의하여 상기 어퍼 플레이트(1230)의 연장단(1232)이 탄성이 없는 상기 하우징(1100)의 상단에 닿으면 충격이 발생하게 된다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 상기 어퍼 플레이트(2230)의 연장단(2232)이 상기 탄성 측면부(2120b)의 상단에 닿을 때 발생하는 충격이 상기 탄성 측면부(2120b)의 탄성력에 의하여 일부 상쇄 또는 흡수될 수 있다.
또한, 상기 연장단(2232)이 상기 수용홈(2121)에 위치한 상태에서, 수직 방향 하중에 의하여 상기 어퍼 플레이트(2230)의 저면이 상기 수용홈(2121)의 상단부보다 낮은 위치까지 하강하는 상황이 발생할 수 있다. 이 때, 상기 토퍼(12)의 저면이 상기 하우징(2100)의 상단에 직접 닿더라도, 상기 탄성 측면부(2120b)가 탄성 변형되면서 상기 토퍼(12)로 전달되는 충격량이 감소될 수 있다.
여기서, 상기 비탄성 측면부(2120a)의 수직 방향 길이에 대한 상기 탄성 측면부(2120b)의 수직 방향 길이 비, 또는 상기 측면부(2120)의 수직 방향 길이에 대한 상기 탄성 측면부(2120b)의 수직 방향 길이 비는, 쿠션 강도의 설계 조건에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 즉, 설계 조건에 따라서, 상기 탄성 측면부(2120b)의 수직 방향 길이가 상기 비탄성 측면부(2120a)의 수직 방향 길이보다 길게 형성될 수도 있고, 짧게 형성될 수도 있다.
도 63은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 64는 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이다.
도 63 및 도 64를 참조하면, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재(300)는, 상기 제 6 실시예에 따른 쿠션 부재(100) 또는 상기 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재(200)와 마찬가지로, 하우징(3100), 탄성체(3200), 및 전달 기어(3300)를 포함할 수 있다. 물론, 항기 하우징(2100)의 저면 중심에서 연장되는 축에 장착되는 상기 전달 기어(3300) 대신, 상기 축의 외주면에 기어이가 형성되는 구조도 가능하다.
또한, 상기 하우징(3100)은, 바닥부(3110)와 측면부(3120)로 이루어지고, 상기 바닥부(3110)에는 가이드 홀(3111)과 제한 리브(3112)가 형성되며, 상기 측면부(3120)에는 수용홈(3121)이 형성되는 것 또한 제 6 또는 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 구성과 동일하다.
또한, 상기 탄성체(3200)가 로어 플레이트(3210)와, 어퍼 플레이트(3230), 및 이들을 연결하는 탄성 레그(3220)를 포함하는 것과, 상기 어퍼 플레이트(3230)는, 외력이 작용하지 않을 때 상기 하우징(3100)의 상단으로부터 상측으로 이격되는 것도 제 6 또는 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 구성과 동일하다.
또한, 상기 어퍼 플레이트(3230)가 플레이트 바디(3231)와, 상기 플레이트 바디(3231)의 가장자리에서 연장되는 다수의 연장단(3232)을 포함하는 것도 제 6 또는 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 구성과 동일하다.
다만, 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재(300)가 제 6 또는 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재와 다른 점은 다음과 같다.
첫째, 상기 수용홈(3121)의 일측 가장자리가 경사면(3122)을 형성한다.
상세히, 상기 수용홈(3121)은 상기 연장단(3232)의 개수에 대응하는 개수로 형성되고, 상기 하우징(3100)의 원주 방향으로 이격 배치된다. 그리고, 상기 수용홈(3121)은, 바닥부와 양 측면부로 이루어지고, 양 측면부 중 어느 일 측면부가 경사면(3122)을 형성하고, 타 측면부는 수직면을 형성할 수 있다.
상기 경사면(3122)의 상단부는, 인접하는 수용홈(3121)의 타 측면부로부터 원주 방향으로 이격되는 지점에 형성된다. 즉, 상기 경사면(3122)은, 인접하는 수용홈(3121)의 타 측면으로부터 원주 방향으로 이격되는 지점에서 시작되어 상기 수용홈(3121)의 바닥부까지 비스듬히 경사져서 연장된다.
상세히, 서로 인접하는 수용홈(3121) 중 어느 하나의 경사면 상단과 다른 하나의 수직면 상단 사이에 정의되는 상기 하우징(3100)의 상단부 또는 상기 측면부(3120)의 상단부는 수평하게 형성되어, 수평부 또는 수평면으로 정의될 수 있다.
따라서, 상기 연장단(3232)의 일부분이 상기 수평부와 상하 방향으로 중첩되는 상태에서는, 상기 어퍼 플레이트(3230)는 상기 수평부에 닿을 때까지만 하강할 수 있다.
둘째, 상기 연장단(3232) 각각의 저면에 한 쌍의 롤러 서포터(3234)가 형성되고, 상기 한 쌍의 롤러 서포터(3234) 사이에 하나 또는 다수의 가이드 롤러(3233)가 장착된다.
상세히, 상기 한 쌍의 롤러 서포터(3234)는 상기 연장단(3232)의 저면에서 상기 어퍼 플레이트(3230)의 원주 방향으로 연장되는 리브 형상으로 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 롤러 서포터(3234) 간의 간격은, 상기 가이드 롤러(3233)의 두께에 대응하는 크기로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 가이드 롤러(3233)의 회전축은 상기 한 쌍의 롤러 서포터(3234)에 연결된다.
상기 어퍼 플레이트(3230)의 중심으로부터 상기 가이드 롤러(3233)의 중심에 이르는 거리는, 상기 하우징(3100)의 중심으로부터 상기 측면부(3120)의 중심에 이르는 거리에 대응되는 길이로 형성될 수 있다.
따라서, 탄성 강도 조절을 위해서 상기 하우징(3100)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 때, 상기 다수의 가이드 롤러(3233)는 상기 측면부(3120)의 수평부에 접촉된 상태로 회전하게 된다. 그리고, 상기 하우징(3100)이 계속해서 회전하면, 상기 다수의 가이드 롤러(3233) 중 일측 가장자리에 장착된 롤러부터 원주 방향으로 타측 가장자리에 장착된 롤러 순으로 상기 수평부로부터 이탈하게 된다.
그리고, 타측 가장자리에 장착된 롤러가 상기 수평부로부터 이탈한 상태에서상기 어퍼 플레이트(3230)에 수직 방향 하중이 작용하면, 상기 타측 가장자리에 장착된 롤러가 상기 경사면(3122)의 어느 지점에 닿을 때까지 상기 어퍼 플레이트(3230)가 하강하여 상기 탄성 레그(3220)를 수축시킨다.
그리고, 상기 연장단(3232)의 원주 방향 중심과 상기 수용홈(3121)의 원주 방향 중심이 동일 수직선 상에 위치할 때까지 상기 하우징(3100)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면, 상기 어퍼 플레이트(3230)는 상기 수용홈(3121)의 바닥부 또는 하단부까지 하강할 수 있다. 이때, 상기 다수의 가이드 롤러(3233)는 모두 상기 수용홈(3121)의 바닥부에 접촉하게 된다.
이러한 구조에 의하면, 상기 연장단(3232)이 상기 하우징(3100)의 수평부에 닿는 지점에 있을 때 쿠션 강도는 '강'으로 정의될 수 있다. 그리고, 상기 수용홈(3121)의 바닥부까지 하강할 수 있는 지점에 있을 때 쿠션 강도는 '약'으로 정의될 수 있다.
그리고, 상기 타측 가장자리의 롤러가 상기 경사면(3122)에 접촉할 수 있는 지점에 있을 때 쿠션 강도는 '중'으로 정의될 수 있다.
상기 '중' 레벨의 쿠션 강도는, 상기 타측 가장자리의 롤러가 상기 경사면(3122)의 어느 지점에 접촉 가능한가에 따라서 선형적으로(linearly) 또는 연속적으로(continuously) 세분화될 수 있다.
더 구체적으로 말하면, 상기 타측 가장자리의 롤러와 상기 경사면(3122)의 접촉 지점이 상기 경사면(3122)의 하단부에 가까워질수록, 상기 탄성 레그(3220)의 수축량이 증가하기 때문에, 쿠션 강도는 '약'에 가까워진다.
제 5 내지 제 7 실시예에 따른 쿠션 부재의 경우, 쿠션 강도는 '강'과 '약' 의 두 단계로만 조절이 가능한 반면, 본 실시예에 따른 쿠션 부재(300)의 쿠션 강도는 '강'과 '약' 사이에서 선형적으로 조절 가능한 것을 특징으로 한다.
도 65는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이다.
도 65를 참조하면, 본 발명의 제 9 실시예에 따른 쿠션 부재(400)는, 하우징(4100)과, 탄성체(4200), 및 전달 기어(4300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 하우징(4100) 및 상기 전달 기어(4300)는, 제 6 내지 제 8 실시예 중 어느 하나의 실시예에 개시되는 하우징 및 전달 기어와 동일할 수 있다.
또한, 상기 탄성체(4200)도, 제 6 내지 제 8 실시예 중 어느 하나의 실시예에 개시되는 탄성체와 마찬가지로, 로어 플레이트(4210)와, 탄성 레그(4220), 및 어퍼 플레이트(4230)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 쿠션 부재(400)가 제 6 내지 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재와 다른 점은, 상기 어퍼 플레이트(4230)가, 플레이트 바디(4231) 및 연장단(4232) 외에 연장 슬리브(4233)를 더 포함하는 것이다. 상기 어퍼 플레이트(4230)는, 상기 제 6 내지 제 8 실시예에 따른 쿠션 부재의 어퍼 플레이트들 각각의 상면에 제공되는 것이 가능하다.
상기 연장 슬리브(4233)는, 상기 플레이트 바디(4231)의 상면에서 상측으로 소정 길이 연장되는 통 형상(원통 형상 또는 다각통 형상)의 슬리브로 정의될 수 있다.
상세히, 상기 어퍼 플레이트(4230)의 상면에 수직 하중이 작용하면, 상기 탄성 레그(4220)가 수축한다. 그리고, 상기 연장단(4232)은 상기 하우징(4100)의 수용홈(4121) 바닥까지 하강할 수 있다.
상기 탄성 레그(4220)가 상기 수직 하중에 의하여 수착되어, 상기 연장단(4231)이 상기 하우징(4100)의 상단부까지 하강하면, 상기 토퍼(12)의 저면이 상기 하우징(4100)의 상단에 직접 닿을 수 있다. 그러면, 수직 하중이 작용하더라도 상기 탄성 레그(4220)가 더이상 수축하지 못하여, 쿠션 강도의 변화가 불가능하게 될 수 있다. 그리고, 이 때의 탄성 강도는, 상기 연장단(4232)이 상기 하우징(4100)의 상단에 닿을 때의 탄성 강도와 비교하여 큰 차이가 없게 될 수 있다.
따라서, 탄성 강도의 가변 범위를 확장하기 위하여, 상기 연장 슬리브(4233)가 더 추가될 수 있다. 상기 연장 슬리브(4233)에 의하여, 상기 어퍼 플레이트(4230)는 상기 연장단(4232)이 상기 수용홈(4121)의 바닥부에 닿을 때까지 하강할 수 있다.
나아가, 상기 연장단(4232)이 상기 수용홈(4121)의 바닥부에 닿은 상태에서, 상기 연장 슬리브(4233)의 상단이 상기 하우징(4100)의 상단과 동일하거나 더 높은 지점에 위치하도록 설계될 수 있다.
만일, 상기 하우징(4100)이 제 7 실시예와 같이 비탄성 측면부와 탄성 측면부로 이루어지는 구조라면, 상기 연장단(4232)이 상기 수용홈(4121)의 하단부에 닿은 상태에서 상기 연장 슬리브(4233)의 상단이 상기 하우징(4100)의 상단과 동일하거나 더 낮은 지점에 위치하도록 설계될 수 있다.
도 66은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 67은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이다.
도 66 및 도 67을 참조하면, 본 발명의 제 10 실시예에 따른 쿠션 부재(500)는, 도 9 실시예와 마찬가지로, 하우징(5100), 탄성체(5200), 및 전달 기어(5300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 하우징(5100)은, 바닥부(5110)와 측면부(5120)를 포함할 수 있다.
상기 바닥부(5110)에는, 제 9 실시예와 동일하게, 가이드 홀(5111)과 제한 리브(5112)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면부(5120)의 상단에서 다수의 수용홈(5121)이 함몰 형성될 수 있고, 상기 다수의 수용홈(5121)은 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 측면부(5120)는 단일의 비탄성 측면부이거나, 도시된 바와 같이 비탄성 측면부의 상측에 탄성 측면부가 형성될 수 있다.
한편, 이전 실시예들에서 개시되는 쿠션 부재들의 하우징과 다른 점은, 상기 측면부(5120)의 상단에 다수의 단차부(5122)가 형성된다는 것이다.
상기 다수의 단차부(5122)는 인접하는 수용홈들(5121) 사이에 해당하는 상기 측면부(5120)의 상단에서 단차지게 형성된다. 그리고, 상기 단차부(5122)는 인접하는 두 개의 수용홈(5121) 중 어느 하나와 연결되어, 상기 단차부(5122)와 상기 수용홈(5121)의 바닥부가 계단을 형성할 수 있다.
또한, 상기 탄성체(5200)는, 제 9 실시예와 마찬가지로, 로어 플레이트(5210)와, 어퍼 플레이트(5230), 및 상기 로어 플레이트(5210)와 어퍼 플레이트(5230)를 연결하는 탄성 레그(5220)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 로어 플레이트(5210)의 저면에는 다수의 스토퍼(5211)가 돌출되어 상기 가이드 홀(5111)에 삽입될 수 있다.
상기 어퍼 플레이트(5230)는, 이전 실시예들과 마찬가지로, 플레이트 바디(5231)와, 상기 플레이트 바디(5231)의 반경 방향으로 연장되는 다수의 연장단(5232)을 포함할 수 있다.
다만, 이전 실시예들에서 제시되는 어퍼 플레이트들과 다른 점은, 상기 연장단(5232)이 상기 플레이트 바디(5231)의 가장자리에서 바로 연장되지 않고, 연장 슬리브(5233)의 하단에서 연장된다는 것이다.
상세히, 상기 플레이트 바디(5231)의 가장자리에는 연장 슬리브(5233)가 하측으로 소정 길이 연장될 수 있다. 상기 연장 슬리브(5233)는 제 9 실시예에서 제시되는 연장 슬리브(4233)와 동일한 목적으로 형성된다.
상기 연장 슬리브(5233)는, 제 9 실시예의 연장 슬리브(4233)와 같이 단일의 원통 형상으로 이루어질 수도 있고, 도시된 바와 같이 소정의 폭과 길이를 가지는 다수의 리브 형태로 이루어질 수도 있다.
상기 연장 슬리브(5233)의 하단부 외주면에서 상기 연장단(5232)이 수평하게 연장되어, 수직 하중에 의하여 상기 연장단(5232)이 상기 수용홈(5121)의 바닥부에 닿은 상태에서도, 상기 플레이트 바디(5231)가 상기 하우징(5100)의 상단부와 동일 높이 또는 그보다 더 높은 지점에 위치할 수 있다.
상기 하우징(5100)의 상단부가 탄성 측면부로 이루어진다면, 상기 탄성 측면부가 수축되면서 상기 플레이트 바디(5231)가 좀 더 하강할 수 있을 것이다.
이러한 구조에 의하면, 상기 하우징(5100)의 회전량 조절을 통하여, 상기 연장단(5232)이 상기 하우징(5100)의 상단에 접하는 제 1 모드와, 상기 연장단(5232)이 상기 단차부(5122)에 접하는 제 2 모드, 및 상기 단차부(5122)가 상기 수용홈(5121)의 바닥에 접하는 제 3 모드 중 어느 하나의 모드가 선택될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 모드는 쿠션 강도 '강' 모드로, 상기 제 2 모드는 쿠션 강도 '중' 모드로, 상기 제 3 모드는 쿠션 강도 '하' 모드로 정의될 수 있다.
한편, 상기 단차부(5122) 구조는 본 실시예 뿐만 아니라, 이전 실시예들 및 이후에 설명되는 실시예들에서 제시되는 쿠션 부재들의 하우징에도 동일하게 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 68은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이고, 도 69는 도 68의 69-69를 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도이다.
도 68 및 도 69를 참조하면, 본 발명의 제 11 실시예에 따른 쿠션 부재(600)는, 제 9 실시예와 마찬가지로, 하우징(6100), 탄성체(6200), 및 전달 기어(6300)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(6100)의 구조는 이전 실시예에서 제시되는 실시예들에서 개시되는 하우징 구조와 실질적으로 동일하다.
상세히, 상기 하우징(6100)은, 바닥부(6110)와 측면부(6120)를 포함하고, 바닥부(6110)에는 가이드 홀(6111)과 제한 리브(6112)가 형성될 수 있다.
상기 측면부(6120)는, 전부 비탄성 측면부로 이루어지거나, 비탄성 측면부의 상단에 탄성 측면부가 형성되는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 탄성체(6200)는, 이전 실시예들과 마찬가지로, 로어 플레이트(6210)와, 어퍼 플레이트(6230), 및 상기 로어 플레이트(6210)와 어퍼 플레이트(6230)를 연결하는 탄성 레그(6220)를 포함할 수 있다.
상기 로어 플레이트(6210)의 저면에는 다수의 스토퍼(6211)가 형성될 수 있고, 상기 탄성 레그(6220)는 다수 회 절곡 또는 라운드져서 지그재그 형상을 이루거나 또는 미앤더 라인을 형성할 수 있다.
또한, 상기 어퍼 플레이트(6230)는, 제 9 실시예와 마찬가지로, 원형 또는 4다각형 형상의 플레이트 바디(6231)와, 상기 플레이트 바디(6231)의 가장자리에서 연장되는 연장단(6232), 및 상기 플레이트 바디(6231)의 상면에서 연장되는 원통 형상의 연장 슬리브(6233)를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 상기 어퍼 플레이트(6230)는, 상기 연장 슬리브(6233)와 상기 연장단(6232)을 연결하는 보강 리브(6234)를 더 포함할 수 있다.
상기 보강 리브(6234)에 의하여, 수직 하중이 상기 어퍼 플레이트(6230)에 작용할 때, 상기 연장단(6232)이 상기 수용홈(6121)에 부딪혀서 파손되는 가능성을 최소화할 수 있다.
상기 보강 리브(6234) 구조는 제 9 및 제 10 실시예에 따른 탄성체에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 어퍼 플레이트(6230)는, 상기 연장 슬리브(6233)의 내측에 구비되는 보조 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 보조 탄성체는, 상기 연장 슬리브(6233)에 수용되는 어퍼 캡(6235)과, 상기 어퍼 캡(6235)의 내부에 수용되는 보조 스프링(6236)을 포함할 수 있다.
상기 어퍼 캡(6235)은, 원형 또는 다각형 플레이트 형상의 캡 바디(6235a)와, 상기 캡 바디(6235a)의 가장자리에서 하측으로 연장되는 캡 슬리브(6235b), 및 상기 캡 바디(6235a)의 저면에서 연장되는 스프링 지지 리브(6235c)를 포함할 수 있다.
상기 스프링 지지 리브(6235c)는, 상기 캡 슬리브(6235b)의 직경보다 작은 직경을 가지고 연장될 수 있다. 그리고, 상기 보조 스프링(6236)의 상단은, 상기 캡 슬리브(6235b)와 상기 스프링 지지 리브(6235c) 사이에 형성되는 공간에 수용될 수 있다.
다른 방법으로, 도시된 바와 같이, 한 쌍의 스프링 지지 리브(6235c)가 상기 캡 바디(6235a)의 저면에 원형으로 둘러지고, 상기 한 쌍의 스프링 지지 리브(6235c) 사이의 공간에 상기 보조 스프링(6236)의 상단이 수용될 수 있다. 상기 한 쌍의 스프링 지지 리브(6235c)는 직경은 다른 동심원일 수 있다.
상기 보조 스프링(6236)은 코일 스프링을 포함할 수 있고, 상기 탄성 레그(6220)의 탄성 계수와 다른 탄성 계수를 가질 수 있다. 일례로, 동일한 힘이 작용할 때 상기 보조 스프링(6236)의 변형량이 상기 탄성 레그(6220)의 변형량보다 크도록 하는 탄성 계수들을 가지도록 설계될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 상기 쿠션 부재(600)에 수직 방향 하중이 작용하면, 상기 보조 스프링(6236)이 1차적으로 수축되면서 상기 어퍼 캡(6235)이 하강한다.
수직 하중에 의하여 상기 보조 스프링(6236)이 수축되는 시점과 상기 탄성 레그(6220)가 수축되는 시점은 거의 동일하나, 엄밀하게 말하면 상기 보조 스프링(6236)의 변형 시점이 상기 탄성 레그(6220)의 변형 시점보다 앞설 수 있다.
상기 연장단(6232)이 상기 하우징(6100)의 상단에 닿도록 상기 하우징(6100)을 회전시킨 상태(제 1 모드)에서는, 실질적으로 상기 보조 스프링(6236)의 탄성 변형을 통해서만 매트리스의 쿠션 강도가 조절될 수 있다. 제 1 모드는 쿠션 강도 '강' 모드로 정의될 수 있다.
상기 연장단(6232)이 상기 수용홈(6121)의 상측에 위치하도록 상기 하우징(6100)을 회전시킨 상태(제 2 모드)에서는, 상기 탄성 레그(6220)가 최대로 변형 가능하다. 따라서, 제 2 모드는 쿠션 강도 '약' 모드로 정의될 수 있다.
또한, 상기 연장단(6232)이 상기 수용홈(6121)을 제외한 상기 하우징(6100)의 상단으로부터 이격된 지점에 위치하도록 상기 하우징(6100)을 회전시킨 상태(제 3 모드)에서의 쿠션 강도는, 상기 연장단(6232)이 상기 하우징(6100)의 상단에 형성된 단차부(제 10 실시예 참조)의 상측에 위치하도록 상기 하우징(6100)을 회전시킨 상태(제 4 모드)에서의 쿠션 강도보다 클 수 있다.
정리하면, 쿠션 강도의 크기는 제 1 모드 > 제 3 모드 > 제 4 모드 > 제 2 모드 순으로 감소되는 것으로 정리될 수 있다.
도 70은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이고, 도 71은 도 70의 71-71을 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도이다.
도 70 및 도 71을 참조하면, 본 발명의 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재(700)는, 제 10 실시예와 마찬가지로, 하우징(7100), 탄성체(7200), 및 전달 기어(7300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 하우징(7100)은 제 6 내지 제 11 실시예 중 어느 하나의 실시예에 따른 쿠션 부재의 하우징을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성체(7200)는, 제 6 내지 제 10 실시예에서 설명된 바와 같이, 로어 플레이트(7210)와, 탄성 레그(7220), 및 어퍼 플레이트(7230)를 포함할 수 있다.
특히, 상기 어퍼 플레이트(7230)는, 제 11 실시예와 같이, 플레이트 바디(7231), 연장단(7232), 연장 슬리브(7233), 및 보강 리브(7234)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장 슬리브(7233)의 내부에는 어퍼 캡(7235)이 수용되는 구조 또한 제 11 실시예와 동일할 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 어퍼 캡(7235)은, 제 11 실시예와 달리, 상기 플레이트 바디(7231)에 연결된 상태를 유지하고, 어퍼 캐(7235) 내부에 보조 스프링이 제공되지 않는 것을 특징으로 한다.
상세히, 상기 플레이트 바디(7231)에는 다수의 후크홀(7231a)이 원주 방향으로 배치될 수 있다.
상기 어퍼 캡(7235)은, 캡 바디(7235a)와, 상기 캡 바디(7235a)의 가장자리에서 하측으로 연장되는 캡 슬리브(7235b), 및 상기 캡 슬리브(7235b)의 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 캡 바디(7235a)의 저면에서 연장되는 캡 후크(7235c)를 포함할 수 있다.
상기 캡 바디(7235a)는 가장자리에서 중심으로 갈수록 상측으로 볼록하게 라운드지는 형상으로 설계되고, 소정의 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 캡 바디(7235a)의 중심에 수직 하중이 작용하면, 상기 캡 바디(7235a)는 평평하게 또는 하측으로 오목하게 라운드지는 형태로 변형될 수 있다. 그리고, 수직 하중이 제거되면 상기 캡 바디(7235a)는 탄성력에 의하여 원래 상태로 복원될 수 있다.
상기 캡 후크(7235c)는 상기 캡 슬리브(7235b)보다 더 길게 연장되고, 단부에 체결 후크가 형성될 수 있다. 상기 체결 후크는 상기 후크홀(7231a)을 관통하여 상기 어퍼 캡(7235)이 상기 플레이트 바디(7231)에 고정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 수직 방향 하중이 상기 쿠션 부재(700)에 작용하면, 상기 어퍼 캡(7235)의 상면이 먼저 탄성 변형되고, 이와 동시에 또는 순차적으로 상기 탄성 레그(7220)가 탄성 변형된다.
또한, 상기 하우징(7100)의 회전량에 따라서 상기 연장단(7232)이 상기 하우징(7100)의 최 상단, 단차부, 수용홈 중 어느 하나의 상측에 위치하게 되고, 상기 연장단(7232)의 위치에 따라 상기 쿠션 부재(700)의 쿠션 강도가 다르게 설정된다.
도 72는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 73은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 74는 도 72의 74-74를 따라 절개되는 상기 쿠션 부재의 절개 사시도이다.
도 72 내지 도 74를 참조하면, 본 발명의 제 13 실시예에 따른 쿠션 부재(700a)는, 제 12 실시예와 마찬가지로, 하우징(7100), 탄성체(7200a), 및 전달 기어(7300)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재(700)의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하여 설명하며, 이들 구성 요소에 대한 중복 설명은 생략한다.
상세히, 본 실시예에 따른 쿠션 부재(700a)를 구성하는 탄성체(7200a)는, 제 12 실시예와 마찬가지로, 로어 플레이트(7210a)와, 어퍼 플레이트(7230a) 및 탄성 레그(7220a)로 이루어지는 점에 있어서는 실질적으로 동일하다고 할 수 있다.
다만, 상기 탄성 레그(7220a)가 코일 스프링인 것에 있어서 제 12 실시예의 탄성 레그(7220)와 다른 점이라 할 수 있다. 그리고, 코일 스프링 형태의 탄성 레그(7220a)는, 상기 제 6 내지 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 탄성 레그 대신 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 상기 코일 스프링 형태의 탄성 레그(7220a)의 하단부를 지지하기 위해서 상기 로어 플레이트(7210a)의 상면에는 스프링 지지 리브(7211a)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 스프링 지지 리브(7211a)는 제 11 실시예에서 설명된 한 쌍의 리브를 포함하는 스프링 지지 리브(6235c)와 같은 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 어퍼 플레이트(7230a)도, 제 12 실시예와 마찬가지로, 플레이트 바디(7231,), 연장단(7232), 연장 슬리브(7233), 및 어퍼 캡(7235)을 포함할 수 있다.
다만, 상기 플레이트 바디(7236)의 저면에 상기 스프링 지지 리브(7211a)와 동일한 형상의 스프링 지지 리브(7236)가 돌출되는 것이, 제 12 실시예에서 설명된 어퍼 플레이트(6230)와 다른 점이라 할 수 있다.
상기 스프링 지지 리브(7236)도 동심원을 이루는 한 쌍의 리브이고, 한 쌍의 리브 사이에 형성되는 공간에 상기 스프링 레그(7220a)의 상단이 수용된다.
도 75는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재의 정면 사시도이고, 도 76은 상기 쿠션 부재의 저면 사시도이며, 도 77은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이고, 도 78은 도 75의 78-78을 따라 절개되는 쿠션 부재의 절개 사시도이다.
도 75 내지 도 78을 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)는, 이전 실시예와 마찬가지로, 하우징(8100), 탄성체(8200), 및 전달 기어(8300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 탄성체(8200)도, 이전 실시예와 마찬가지로, 로어 플레이트(8210), 어퍼 플레이트(8230), 상기 로어 플레이트(8210)와 어퍼 플레이트(8230)를 연결하는 탄성 레그(8220), 및 상기 어퍼 플레이트(8230)에 결합되는 어퍼 캡(8240)를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 캡(8240)은, 이전 실시예에서와 같이 어퍼 플레이트(8230)의 구성 요소로 정의될 수도 있고, 어퍼 플레이트(8230)와 구별되는 탄성체8200)의 구성 요소로 정의될 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 로어 플레이트(8210)는 상기 하우징(8100)의 바닥 중앙에 장착되고, 상기 전달 기어(8300)는 상기 하우징(8100)의 저면 중심에 한 몸으로 결합된다.
상기 탄성 레그(8220)의 하단부는 상기 로어 플레이트(8210)의 상면에 고정되고, 상기 어퍼 플레이트(8230)는 상기 탄성 레그(8220)의 상단에 고정된다.
상기 어퍼 캡(8240)는 상기 어퍼 플레이트(8230)에 고정되고, 상면부가 탄성 변형 가능하다.
본 실시예에 따른 쿠션 부재(800)는, 이전 실시예에서 설명된 탄성 레그의 형상과 다른 형상의 탄성 레그(8220)를 가지는 것을 특징으로 하며, 이에 대해서는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 79는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 캡의 저면 사시도이다.
도 79를 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)를 구성하는 어퍼 캡(8240)은, 중심부가 볼록하게 라운드지고 소정의 탄성을 가지는 캡 바디(8241)와, 상기 캡 바디(8241)의 가장자리에서 하측으로 소정 길이 연장되는 캡 슬리브(8242), 및 상기 캡 슬리브(8242)의 하단에서 돌출되고 상기 캡 슬리브(8242)의 원주 방향으로 이격 배치되는 다수의 캡 후크(8243)를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 캡(8240)은, 제 12 및 13 실시예에 따른 어퍼캡과 같이, 캡 바디(8241)의 탄성 변형을 통해서 1차 댐핑을 수행한다.
도 80은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 어퍼 플레이트의 평면 사시도이다.
도 80을 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)를 구성하는 어퍼 플레이트(8230)는, 원형 또는 다각형 형상의 플레이트 바디(8231)와, 상기 플레이트 바디(8231)의 가장자리에서 반경 방향으로 연장되는 다수의 연장단(8232)과, 상기 플레이트 바디(8231)의 상면 가장자리에서 상측으로 연장되는 연장 슬리브(8233)와, 상기 연장 슬리브(8233)와 상기 연장단(8232)을 연결하는 지지 슬리브(8234)를 포함할 수 있다.
상기 플레이트 바디(8231)의 가장자리에는 다수의 후크홀(8231a)이 형성될 수 있다. 상기 후크홀(8231a)은 상기 연장단(8232)이 시작되는 지점으로부터 상기 플레이트 바디(8231)의 중심 방향으로 이격되는 지점에 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 플레이트 바디(8231)의 중심에는 소정의 직경을 가지는 스프링 체결홀(8231b)이 형성될 수 있다. 상기 스프링 체결홀(8231b)의 가장자리는 상기 플레이트 바디(8231)의 내측 가장자리로 정의될 수 있다.
상기 플레이트 바디(8231)에는 한 쌍의 돌기 삽입홀(8231c)이 형성될 수 있고, 상기 한 쌍의 돌기 삽입홀(8231c)은 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 네개의 상기 돌기 삽입홀(8231c)이 원주 방향으로 90도 간격으로 이격 배치되는 것도 가능할 것이다.
도 81은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 탄성 레그의 사시도이고, 도 82는 도 81의 82-82를 따라 절개되는 탄성 레그의 종단면도이다.
도 81 및 도 82를 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)를 구성하는 탄성 레그(8220)는, 고무 또는 실리콘 소재로 이루어지는 러버 돔(rubber dome) 형태 또는 항아리 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상세히, 상기 탄성 레그(8220)는, 베이스 슬리브(8221)와, 돔 스프링부(8222)와, 벨로우즈 스프링부(8223)와, 플레이트 안착단(8224)과, 하나 또는 다수의 고정 돌기(8225), 및 걸림단(8226)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 슬리브(8221)는 소정의 직경과 높이를 가지는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 돔 스프링부(8222)는 보울(bowl)을 뒤집어 놓은 형상, 구체적으로는 상단으로 갈수록 횡단면적이 감소하는 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 돔 스프링부(8222)의 하단부 직경 또는 횡단면적은 상기 돔 스프링부(8222)의 상단부 직경 또는 횡단면적보다 크게 형성된다.
상기 돔 스프링부(8222)의 하단부의 외경은 상기 베이스 슬리브(8221)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 상기 돔 스프링부(8222)의 하단부의 외경이 상기 베이스 슬리브(8221)의 외경과 동일한 크기로 설계될 수도 있다.
상기 벨로우즈 스프링부(8223)는, 상기 돔 스프링부(8222)의 상단에서 상측으로 연장되되, 지그재그 형태로 다수 회 절곡 또는 라운드져서 연장되는 단면 형상을 이룬다. 이는, 수직 방향 하중이 상기 탄성 레그(8220)의 상면에 작용할 때 형상 변형이 용이하게 일어나도록 하기 위한 것으로 이해될 수 있다.
상세히, 상기 벨로우즈 스프링부(8223)는, 내경이 최소가 되는 오목부와, 내경이 최대가 되는 볼록부를 포함할 수 있고, 상기 오목부와 볼록부는 상측으로 교번하여 형성된다. 그리고, 상측으로 갈수록 상기 오목부 및/또는 볼록부의 직경 또는 횡단면적은 일정하게 유지되거나 감소하도록 설계될 수 있다.
상기 플레이트 안착단(8224)은, 상기 벨로우즈 스프링부(8223)의 상단으로부터 하측으로 이격되는 지점에서 소정의 폭을 가지고 상기 벨로우즈 스프링부(8223)의 원주 방향으로 수평하게 둘러진다. 상기 플레이트 안착단(8224)에 상기 어퍼 플레이트(8230)가 안착된다.
상기 고정 돌기(8225)는 상기 플레이트 안착단(8224)의 상면에서 상측으로 소정 길이 돌출되어, 상기 돌기 삽입홀(8231c)에 삽입된다. 상기 고정 돌기(8225)가 상기 돌기 삽입홀(8231c)에 삽입됨으로써, 상기 어퍼 플레이트(8230)가 상기 탄성 레그(8220)에 결합된 상태에서 원주 방향으로 헛도는 현상이 방지될 수 있다.
상기 벨로우즈 스프링부(8223)의 상측 단부의 가장자리에는 걸림단(8226)이 반경 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 걸림단(8226)은 상기 어퍼 플레이트(8230)의 스프링 체결홀(8231b)을 통과한 뒤 상기 어퍼 플레이트(8230)의 상면에 걸려서, 상기 어퍼 플레이트(8230)가 상기 탄성 레그(8220)로부터 분리되는 것을 방지한다.
도 83은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 로어 플레이트의 저면 사시도이다.
도 83을 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)를 구성하는 로어 플레이트(8210)는 원판 또는 다각판 형태로 이루어질 수 있다.
상세히, 상기 로어 플레이트(8210)의 저면에는 다수의 스토퍼(8211)가 원주 방향으로 이격 배치될 수 있으며, 이는 이전 실시예들에서 설명된 바와 동일하다.
상기 로어 플레이트(8210)의 저면 중앙에는 고정축(8213)이 돌출되고, 상기 고정축(8213)은 상기 하우징(8100)의 바닥부에 삽입될 수 있다. 상기 고정축(8213)은 이전 실시예들에서 설명되는 로어 플레이트들의 저면에도 구비될 수 있다.
또한, 상기 로어 플레이트(8210)에는 다수의 에어홀들(8212)이 형성될 수 있다. 상기 에어홀들(8212)은, 수직 하중의 작용 또는 제거에 의하여 상기 탄성 레그(8220)가 수축되거나 원래 상태로 복원되는 과정에서, 상기 탄성 레그(8220) 내부의 공기가 외부로 빠져나가거나, 외부의 공기가 상기 탄성 레그(8220) 내부로 유입되도록 하기 위한 공기 통로로 기능한다.
도 84는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재를 구성하는 하우징의 정면 사시도이고, 도 85는 상기 하우징의 저면 사시도이다.
도 84 및 도 85를 참조하면, 본 발명의 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재(800)를 구성하는 하우징(8100)은, 이전 실시예들에서 설명된 하우징, 특히 제 12 실시예에 따른 쿠션 부재의 하우징과 그 구조가 실질적으로 동일하고, 몇가지 구조에 있어서 차이를 보인다.
상세히, 상기 하우징(8100)은, 이전 실시예들의 하우징들과 마찬가지로, 바닥부(8110)와 측면부(8120)를 포함하고, 원통 또는 다각통 형상을 이룬다.
또한, 상기 측면부(8210)는 모두 비탄성 측면부로 이루어지거나, 비탄성 측면부(8120a)의 상측에 탄성 측면부(8120b)가 형성되는 구조를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 측면부(8120)의 상단에는 다수의 수용홈(8121)이 형성될 수 있고, 설계 조건에 따라서 인접하는 수용홈들(8121) 사이에 해당하는 상기 측면부(8120)의 상단에 단차부들(8122)이 형성될 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이, 쿠션 강도는 '강'모드와 '약'모드로 조절하거나, '강' 모드와, '중'모드, 및 '약' 모드로 조절 가능하다.
또한, 상기 바닥부(8110)에는, 다수의 에어홀들(8115), 다수의 가이드 홀들(8111), 및 다수의 제한 리브들(8112)이 형성될 수 있음은, 이전 실시예들에서 설명된 바와 같다.
한편, 상기 가이드 홀(8111)의 내측 가장자리와 외측 가장자리 중 적어도 일측에는 다수의 회전 제한 돌기(8113)가 원주 방향으로 배치될 수 있다.
상기 다수의 회전 제한 돌기(8113)는 쿠션 부재의 쿠션 강도 조절을 위한 돌기로서, 강도 조절 모드의 개수에 대응하는 개수로 제공될 수 있다.
상세히, 모터와 같은 구동 수단에 의하여 상기 하우징(8110)이 회전할 때, 상기 회전 제한 돌기(8113)에 상기 스토퍼(8211)가 걸리면, 상기 모터의 부하가 증가하게 된다.
그리고, 모터의 부하가 증가하면, 상기 스토퍼(8211)가 상기 회전 제한 돌기(8113)를 타고 넘어서 다음 회전 제한 돌기(8113)에 걸릴 때까지 상기 하우징(8100)이 회전하게 된다.
따라서, 상기 하우징(8100)이 회전하면서 모터의 부하 변동이 발생할 때마다 쿠션 강도가 변화되는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말하면, 모터의 부하 변동이 발생할 때, 상기 제어부는, 상기 어퍼 플레이트(8230)의 연장단(8232)이, 하우징(8110)의 상단에서 단차부(8122) 쪽으로 이동하거나, 상기 단차부(8122)에서 상기 수용홈(8121) 쪽으로 이동한 것으로 인식할 수 있다.
상기 회전 제한 돌기(8113)는, 이전 실시예들 중 바닥부에 가이드 홀이 형성되는 하우징을 포함하는 쿠션 부재들에 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 이전 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 바닥부(8110)의 저면 중앙에는 회전축(8114)(또는 구동축)이 돌출되며, 상기 회전축(8114)의 외주면에 상기 전달 기어(8300)가 한 몸으로 결합되거나, 상기 회전축(8114)의 외주면에 기어이가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 회전축(8114)의 내측에 홈이 형성되고, 상기 홈에 상기 로어 플레이트(8210)의 고정축(8213)이 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 로어 플레이트(8210)는 정지한 상태를 유지하면서 상기 하우징(8100)만 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하다.
도 86은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이고, 도 87은 상기 쿠션 부재의 분해 사시도이며, 도 88은 도 86의 88-88을 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재의 횡단면도이다.
도 86 내지 도 88을 참조하면, 본 발명의 제 15 실시예에 따른 쿠션 부재(900)는, 로어 플레이트(9100)와, 탄성 레그(9200), 및 어퍼 플레이트(9300)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 로어 플레이트(9100)는 모션 제어 모듈의 안착판(332)에 고정된다. 상기 로어 플레이트(9100)의 상면 중앙에는 원통 형상의 지지 보스(9110)가 돌출될 수 있다.
상기 탄성 레그(9200)는 상기 로어 플레이트(9100)에 회동 가능하게 안착되며, 아우터 레그(9210)와 인너 레그(9220)를 포함할 수 있다.
상기 아우터 레그(9210)는, 원형의 바텀 링(9211)과, 상기 바텀 링(9211)의 상단에서 연장되는 다수의 연결 바(9214)와, 상기 연결 바(9214)의 상단을 연결하는 원형의 탑 링(9213)을 포함할 수 있다.
상기 다수의 연결 바(9214)는 휘어진 후 원상태로 복원 가능하도록 소정의 탄성력을 가지며, 상기 바텀 링(9211)의 원주 방향으로 이격 배치된다.
상기 바텀 링(9211)의 외주면에는 기어이(9212)가 형성되어, 랙(rack) 또는 전달 기어가 맞물려서, 쿠션 강도 조절을 위해 상기 아우터 레그(9210)의 회전을 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 바텀 링(9211)의 내경은 상기 지지 보스(9110)의 직경에 대응하는 크기로 형성되어, 상기 지지 보스(9110)가 상기 바텀 링(9211)의 내부에 정확하게 삽입될 수 있다. 그러면, 상기 바텀링(9211)의 내주면이 상기 지지 보스(9110)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하므로, 상기 아우터 레그(9210)가 회전축을 수직하게 유지하면서 안정적으로 회전할 수 있다.
다른 방법으로, 상기 바텀 링(9211)의 외경이 상기 지지 보스(9110)의 직경과 동일하게 설계되어, 상기 바텀 링(9211)이 상기 지지 보스(9110) 상면에 놓이는 구조도 가능함을 밝혀둔다. 이 경우는, 상기 지지 보스(9110)의 상면 가장자리에 상기 바텀 링(9211)의 적어도 일부분을 지지할 수 있는 원형의 지지 홈이 형성될 수 있다.
상기 연결바(9214)는 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 형태로 연장될 수 있고, 내측 면에는 다수의 가이드 돌기(9215)가 돌출된다.
상세히, 상기 다수의 가이드 돌기(9215)는 상기 연결 바(9214)의 길이 방향으로 이격 배치되고, 상기 연결 바(9214)의 폭에 대응하는 길이로 수평하게 연장된다. 따라서, 상측의 가이드 돌기(9215)는 하측의 가이드 돌기(9215)보다 길게 형성된다.
또한, 상기 다수의 연결바(9214)는 원주 방향으로 소정 곡률로 라운드지게 형성되어, 상기 인너 레그(9220)와 상대 회전할 때 마찰력을 최소화할 수 있다.
상기 탑 링(9213)은 상기 바텀 링(9211)보다 큰 직경을 가져서, 상기 탄성 레그(9200)가 뒤집어진 원뿔대(circular truncated cone) 형상을 이룰 수 있다.
상기 인너 레그(9220)는, 상기 아우터 레그(9210)와 동일한 형상을 이루되, 상기 아우터 레그(9210)의 내측에 삽입될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 인너 레그(9220)는, 아우터 레그(9210)와 마찬가지로, 바텀링(9221)과, 연결바(9224), 및 탑 링(9223)을 포함할 수 있다.
상기 아우터 레그(9210)가 회전할 때, 상기 인너 레그(9220)의 외주면은 상기 아우터 레그(9210)의 내주면에 밀착된 상태로 회전한다.
상기 연결 바(9224)의 외측면에는 상기 다수의 가이드 돌기(9215)가 삽입되는 다수의 가이드 홈(9225)이 형성된다.
도 86과 도 88에 도시된 바와 같이, 인너 레그(9220)와 아우터 레그(9210)가 완전히 중첩된 상태에서는 상기 탄성 레그(9200)의 탄성 변형이 최소한으로 일어난다. 이는, 수직 방향 하중이 상기 어퍼 플레이트(9300)에 작용할 때, 상기 탄성 레그(9200)는 반경 방향으로 휘어지기 때문에, 인너 레그(9220)와 아우터 레그(9210)의 중첩 면적이 클수록 탄성 레그(9200)의 변형량은 작다.
따라서, 쿠션 강도 '강' 모드에서는 상기 인너 레그(9220)와 아우터 레그(9210)가 완전히 중첩된 상태를 유지하게 된다.
도 89는 아우터 레그가 소정 각도 회전한 상태에 있는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 쿠션 부재의 사시도이고, 도 90은 도 89의 90-90을 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 쿠션 부재의 횡단면도이다.
도 89 및 도 90을 참조하면, 상기 아우터 레그(9210)의 바텀링(9211)에 맞물린 전달 기어가 모터와 같은 구동 수단에 의하여 회전하면, 상기 아우터 레그(9210)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하게 된다.
상기 아우터 레그(9210)가 회전함에 따라, 상기 아우터 레그(9210)와 상기 인너 레그(9220)의 중첩 면적(또는 중첩량)이 감소하게 된다. 그 결과 상기 탄성 레그(9200)의 탄성 변형률이 증가하게 된다. 다시 말하면, 동일한 크기의 수직 하중이 작용할 때, 상기 중첩 면적이 감소함에 따라 탄성 레그의 변형량은 증가하게 된다.
따라서, 쿠션 강도 '약' 모드에서는 상기 아우터 레그(9210)가 상기 인너 레그(9220)로부터 원주 방향으로 완전히 벗어나는 상태를 유지한다. 그리고, 쿠션 강도 '약'에서 쿠션 강도 '강'으로 갈수록 상기 인너 레그(9220)와 아우터 레그(9210)의 중첩 면적이 점진적으로 증가하게 된다.
도 91은 본 발명의 제 16 실시예에 따른 쿠션 부재의 절개 사시도이다.
제 6 내지 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재는 모두 탄성체는 고정된 상태를 유지하고, 하우징이 회전하여 쿠션 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 반면, 본 발명의 제 16 실시예에 따른 쿠션 부재(600a)는, 이와 반대로 하우징은 고정된 상태를 유지하고 탄성체가 회전하여 쿠션 강도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
도 91을 참조하면, 제 16 실시예에 따른 쿠션 부재(600a)는, 하우징(6100)과, 탄성체(6200), 및 전달 기어(6300)를 포함하며, 이는 제 6 내지 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재의 구성과 동일하다.
또한, 상기 하우징(6100)은 바닥부(6110)와 측면부(6120)로 이루어지고, 상기 측면부는 비탄성 측면부로만 이루어지거나, 비탄성 측면부와 탄성 측면부의 혼합으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 하우징(6100)의 상단에는 수용홈이 형성될 수 있고, 설계 조건에 따라 단차부가 형성될 수 있다.
상기 탄성체(6200)의 구조는 제 6 내지 제 14 실시예에 따른 쿠션 부재들을 구성하는 탄성체들 중 어느 하나가 선택될 수 있다.
일례로, 상기 탄성체(6200)는,제 11 실시예에 따른 쿠션 부재(600)의 탄성체(620)와 동일하게, 로어 플레이트(6210)와, 탄성 레그(6220), 및 어퍼 플레이트(6230)를 포함할 수 있다.
이전 실시예들과 차이나는 구조적인 특징은 다음과 같다.
상세히, 상기 로어 플레이트(6210)의 저면에서 회전축(6212)이 연장되어 상기 하우징(6100)의 바닥을 관통하며, 상기 회전축(6212)의 외주면에 상기 전달 기어(6300)가 장착된다.
하우징이 회전하는 메카니즘을 가지는 이전 실시예들에서는, 상기 로어 플레이트(6210)의 저면에서 연장되는 축은 상기 하우징(6100)의 바닥을 관통하지 못하는 고정축으로 정의되었다. 상기 하우징(6100)의 바닥에서 회전축이 연장되고 상기 전달 기어가 상기 하우징의 바닥에서 연장되는 회전축에 결합되었다.
그러나, 본 실시예에서는, 상기 하우징(6100)의 바닥에서는 축이 연장되지 않는 반면, 상기 로어 플레이트(6210)의 저면에서 상기 회전축(6212)이 연장된다.
또한, 상기 회전축(6212)은, 상기 모션 제어 모듈(30)에 제공되는 상기 쿠션 부재 안착판(332)에 형성된 축관통홀(332b)을 관통하고, 상기 축관통홀(332b)을 통과하여 외부로 돌출되는 상기 회전축(6212)의 외주면에 상기 전달 기어(6300)가 장착될 수 있다.
그리고, 상기 전달 기어(6300)에 랙 또는 구동 기어가 결합될 수 있다.
이러한 구조에는, 상기 로어플레이트(6210)의 저면에서 연장되는 다수의 상기 스토퍼들(6211) 각각은, 상기 하우징(6100)의 바닥부 두께에 대응하는 길이 만큼만 연장될 수 있다. 그러면, 상기 하우징(6100)의 바닥면이 상기 쿠션 부재 안착판(332)에 완전히 접촉할 수 있고, 상기 로어 플레이트(6210)가 회전할 때 상기 스토퍼(6211)가 상기 쿠션 부재 안착판(332)과 간섭되는 현상이 방지될 수 있다.
다른 방법으로, 상기 회전축(6212)의 외주면에 상기 전달 기어(6300)가 상기 회전축(6212)의 외주면에 장착되고, 상기 회전축(6212)은 상기 전달 기어(6300)로부터 더 길게 연장되어 상기 축 관통홀(442b)에 삽입될 수 있다.
이 때는, 상기 전달 기어(6300)의 하단부와 상기 쿠션 부재 안착판(332)에 직접 닿지 않도록, 상기 전달 기어(6300)와 상기 쿠션 부재 안착판(332) 사이에 베어링 구조가 제공될 수 있다.

Claims (40)

  1. 하우징(1100); 및
    상기 하우징 내부에 결합되는 탄성체(1200)를 포함하고,
    상기 하우징과 상기 탄성체 중 어느 하나가 고정된 상태에서 다른 하나가 회전하여 상기 탄성체의 탄성 강도가 조절되며,
    상기 탄성체는,
    로어 플레이트(1210)와,
    어퍼 플레이트(1230), 및
    상기 로어 플레이트와 상기 어퍼 플레이트를 연결하는 탄성 레그(1220)를 포함하는 쿠션 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    상기 로어 플레이트의 저면에서 연장되는 다수의 스토퍼를 더 포함하고,
    상기 하우징은,
    바닥부와,
    상기 바닥부의 가장자리에서 상측으로 연장되는 측면부를 포함하고,
    상기 바닥부에는 상기 다수의 스토퍼가 각각 삽입되는 다수의 가이드 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 가이드 홀은, 원호 형상으로 이루어지고, 원주 방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    플레이트 바디와,
    상기 플레이트 바디의 가장자리에서 연장되는 다수의 연장단을 포함하고,
    상기 측면부에는, 상기 다수의 연장단이 각각 수용되는 다수의 수용홈이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스토퍼가 상기 가이드 홀의 일측 단부에 위치하면, 상기 연장단은 상기 수용홈의 상측에 위치하고,
    상기 스토퍼가 상기 가이드 홀의 타측 단부에 위치하면, 상기 연장단은 인접하는 수용홈들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 바닥부의 저면 중앙에서 연장되는 회전축을 더 포함하는 쿠션 부재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전축에 끼워지는 전달 기어를 더 포함하는 쿠션 부재.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전축의 외주면에는 기어이가 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 원통 형상 또는 다각통 형상으로 이루어지고,
    상기 어퍼 플레이트는 원형 또는 다각형 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 레그는 다수의 스프링을 포함하고,
    상기 다수의 스프링 각각은, 소정의 폭과 길이를 가지고 연장되며 다수 회 절곡 또는 라운드져서 지그재그 형태의 종단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면부는,
    비탄성 측면부와,
    상기 비탄성 측면부의 상단에 형성되는 탄성 측면부를 포함하고,
    상기 탄성 측면부는, 다수 회 절곡 또는 라운드져서 지그재그 형태의 종단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  12. 제 4 항는 제 11 항에 있어서,
    상기 수용홈의 일 측면은 소정 각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  13. 제 4 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 측면부에는 단차부가 형성되고,
    상기 수용홈의 일 측면과 상기 단차부가 연결되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 연장단의 저면에 결합되는 하나 또는 다수의 가이드 롤러(3233)를 더 포함하는 쿠션 부재.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 가이드 롤러는, 상기 어퍼 플레이트의 원주 방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 연장단의 저면에 돌출되어, 상기 하나 또는 다수의 가이드 롤러를 지지하는 한 쌍의 롤러 서포터(3234)를 더 포함하는 쿠션 부재.
  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 플레이트 바디의 상면에서 연장되는 연장 슬리브(4233)를 더 포함하는 쿠션 부재.
  18. 제 4 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 플레이트 바디의 가장자리에서 하측으로 연장되는 연장 슬리브(5233)를 더 포함하고,
    상기 연장단은 상기 연장 슬리브의 하단부 외주면에서 반경 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 연장 슬리브는 통 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 연장 슬리브는 다수의 리브가 원주 방향으로 이격 배치되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 연장 슬리브에 수용되는 어퍼 캡(6235)과,
    상기 어퍼 캡(6235)의 내부에 수용되는 보조 스프링(6236)을 더 포함하는 쿠션 부재.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 어퍼 캡은,
    상기 보조 스프링의 상단에 놓이는 원형의 캡 바디(6235a)와,
    상기 캡 바디의 가장자리에서 하측으로 연장되는 캡 슬리브(6235b), 및
    상기 캡 바디의 저면에서 돌출되는 원형의 스프링 지지 리브(6235c)를 포함하는 쿠션 부재.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 보조 스프링의 상단은 상기 캡 슬리브와 상기 스프링 지지 리브 사이 공간에 놓이는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 원형의 스프링 지지 리브(6235c)는, 직경이 다르고 중심이 동일한 한 쌍의 리브를 포함하고,
    상기 보조 스프링의 상단은 상기 한 쌍의 리브 사이에 형성되는 공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 연장 슬리브아 상기 연장단을 연결하는 보강 리브(6234)를 더 포함하는 쿠션 부재.
  26. 제 17 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 연장 슬리브의 내측에 수용되는 어퍼 캡(7235)을 더 포함하고,
    상기 어퍼 캡의 상면은 수직 하중에 의하여 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 어퍼 캡은,
    상측으로 볼록하게 라운드지며, 수직 하중에 의하여 탄성 변형되는 캡바디(7235a)와,
    상기 캡 바디의 가장자리에서 하측으로 연장되는 캡 슬리브(7235b)와,
    상기 캡 바디의 저면에서 연장되어, 상기 플레이트 바디에 형성된 후크홀(7231a)에 걸리는 캡 후크(7235c)를 포함하는 쿠션 부재.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 탄성 레그(7220a)는 코일 스프링을 포함하는 쿠션 부재.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 플레이트 바디의 저면과 상기 로어 플레이트의 상면 각각에는, 한 쌍의 지지 리브가 돌출되고,
    상기 코일 스프링의 상단과 하단은, 상기 한 쌍의 지지 리브 사이에 형성되는 공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  30. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄성 레그(8220)는, 러버 돔 스프링(rubber dome spring)을 포함하는 쿠션 부재.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 탄성 레그는,
    소정의 직경과 높이를 가지고, 상기 로어 플레이트의 상면에 놓이는 베이스 슬리브(8221)와,
    상기 베이스 슬리브의 상단에서 연장되며, 상단으로 갈수록 횡단면적이 감소하는 형상으로 이루어지는 돔 스프링부(8222), 및
    상기 돔 스프링부(8222)의 상단에서 상측으로 연장되되, 지그재그 형태로 다수 회 절곡 또는 라운드져서 연장되는 단면 형상을 가지는 벨로우즈 스프링부(8223)를 포함하는 쿠션 부재.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 돔 스프링부의 하단부의 외경은 상기 베이스 슬리브의 외경보다 크게 형성되거나, 상기 베이스 슬리브(8221)의 외경과 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 스프링부는,
    내경이 최소가 되는 오목부와,
    내경이 최대가 되는 볼록부를 포함하고,
    상기 오목부와 볼록부는 상측으로 교번하여 형성되며,
    상측으로 갈수록 상기 오목부 및/또는 볼록부의 직경 또는 횡단면적은 일정하게 유지되거나 감소하는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 탄성 레그는,
    상기 벨로우즈 스프링부의 상단으로부터 하측으로 이격되는 지점에서 소정의 폭을 가지고 상기 벨로우즈 스프링부의 원주 방향으로 수평하게 둘러지는 플레이트 안착단(8224)과,
    상기 플레이트 안착단의 상면에서 상측으로 돌출되는 하나 또는 다수의 고정 돌기(8225)와,
    상기 벨로우즈 스프링부의 상측 단부의 가장자리에서 반경 방향으로 돌출되는 걸림단(8226)을 더 포함하는 쿠션 부재.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 플레이트 바디에는, 상기 탄성 레그의 상단이 체결되는 스프링 체결홀과, 상기 하나 또는 다수의 고정 돌기가 삽입되는 하나 또는 다수의 돌기 삽입홀(8231c)이 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  36. 제 30 항에 있어서,
    상기 회전축에 끼워지는 전달 기어를 더 포함하는 쿠션 부재.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 회전축의 외주면에는 기어이가 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  38. 제 30 항에 있어서,
    상기 어퍼 플레이트는,
    상기 플레이트 바디의 외측 가장자리에서 상측으로 연장되는 연장 슬리브(8233)와,
    상기 연장 슬리브의 내측에 수용되고, 상기 플레이트 바디에 체결되는 어퍼 캡(8240)을 더 포함하는 쿠션 부재.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 어퍼 캡은,
    캡 바디(8241)와,
    상기 캡 바디의 가장자리에서 하측으로 연장되는 캡 슬리브(8242)와,
    상기 캡 슬리브의 하단에서 돌출되는 다수의 캡 후크(8243)를 포함하고,
    상기 플레이트 바디에는 상기 캡 후크가 삽입되는 다수의 후크 홀(8231a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠션 부재.
  40. 사용자의 몸이 닿는 토퍼; 및
    상기 토퍼의 하측에 놓이고, 제 1 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 기재된 쿠션부재가 다수 개 배열되는 강도 제어 유닛;을 포함하는 침대.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7908693B2 (en) 2009-04-14 2011-03-22 Sealy Technology Llc Coil-in coil springs and innersprings
US8256043B2 (en) 2007-04-02 2012-09-04 Froli Kunststoffwerk Heinrich Fromme Ohg Support element for a cushion cover for seating and lying areas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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