KR20160002484A - 경도 조절이 가능한 매트리스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경도 조절이 가능한 매트리스에 관한 것으로, 탄성체 및 상기 탄성체의 위 또는 아래에 위치하는 에어백을 포함하는 경도 조절부; 및 상기 경도 조절부의 위에 위치하는 메쉬형태의 지지체;를 포함하는 매트리스로서, 상기 에어백에 주입되는 공기량이 조절가능하며, 이에 따라 상기 에어백의 경도가 조절되며, 상기 지지체는 상기 매트리스의 내측 하부면을 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 상한이 미리 결정된 길이를 갖는 매트리스에 관한 것이다.

Description

경도 조절이 가능한 매트리스{Hardness adjustable mattress}

본 발명은 경도 조절이 가능한 매트리스에 관한 것이다. 구체적으로, 매트리스 내부에 탄성체와 탄성체의 경도를 조절하는 에어백을 구비시켜 신체가 접촉하는 부분에 상응하는 에어백에 주입되는 공기량을 조절하여 필요에 따라 매트리스의 경도를 조절할 수 있는 발명에 관한 것이다.

일반적으로 매트리스의 경도에 영향을 주는 것은 매트리스 내측에 위치한 탄성체인데, 이러한 탄성체로는 철재 스프링이나 폼(form)을 사용하고 있다. 또한, 철재 스프링 매트리스나 폼 매트리스에는 경도가 같은 스프링 또는 폼이 사용되는 것이 일반적이다.

이에 따라 매트리스의 부위별로, 단단함이 필요한 곳과 푹신함이 필요한 곳을 구분하여 제조하지 않고 매트리스의 경도를 전체적으로 동일하게 함으로써 장기간 사용하면 신체의 특정부위가 불편해지는 문제점이 있다. 스프링의 경우 견고함의 단점을 보완하기 위하여 완충용으로 여러 가지의 부직포와 연질 스펀지 등을 넣어서 조립한 경우에도 철재 스프링의 특성인 견고함을 완벽하게 해소하기에는 현저히 부족하고, 폼은 동일한 경도와 탄성을 가진 판상으로서 판의 여러 곳에 크기가 다른 구멍을 두어서 경도와 탄성을 조절하였으나 가공상의 문제 등으로 판상의 한계를 극복하지 못하는 문제점이 있다.

이와 같이 각 탄성지지수단의 문제점을 해결하기 위하여 탄성체 단독 구조물이 개시된다. 그러나, 이러한 단독 구조물은 매트리스 전체의 경도가 동일하여 신체의 각 부위에 동일한 경도의 매트리스를 제공하여 척추 등의 필요한 신체부위에 적합한 경도를 제공하지 못하고, 열가소성수지가 한 장으로 연결되어 있어 부분적으로 절단이나 가공이 되어 있지 않아서 올리거나 내리는 동작하기에 어려운 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제0401331호에서는 상술한 탄성체 단독 구조물의 문제점을 해결하고자, 경도가 다른 독립탄성체의 구조물, 동작하기 쉽게 가공된 지지체 및 이를 포함한 매트리스에 관한 발명을 개시한다. 구체적으로, 경도가 다른 독립 탄성체의 구조물을 신체의 특성에 적합하게 선택하고, 기능적으로 동작하기 쉬운 지지체에 조립하여 제조함으로써 사용자에게 목, 허리, 발목 등 신체의 불편한 부분에 적절한 경도를 제공하여 안락하게 사용할 수 있는 매트리스에 관한 것이다.

그러나, 종래기술은 경도가 각각 다른 독립탄성체라 할지라도 매트리스 제작 당시에 이미 정해진 부분에 위치하여 향후 경도의 변경이 필요한 경우에 매트리스 구조 자체를 변경해야 하는 문제점이 있다. 즉, 현재 매트리스는 탄성체 등이 일정 사양에 맞게 제작되어 제품 조립 후 탄성체 구성의 변경이 어려워 매트리스 경도 조절이 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 각각 단독 탄성체의 압축정도를 조절하여 매트리스 경도를 조절할 수 있는 발명이 요구된다.

(특허문헌 1) KR0401331 B

매트리스에 접촉하는 신체부위에 따른 경도를 제공할 수 있는 매트리스를 제공하고자 한다. 즉, 독립적인 탄성체마다 경도를 조절하여 각각 신체의 부위에 필요한 적절한 경도를 제공하는 매트리스를 제공하고자 한다.

또한, 매트리스가 조립된 후에도 필요에 따라 부분별로 경도를 변경할 수 있는 매트리스를 제공하고자 한다.

또한, 매트리스 상에서 신체의 움직임에 따라 신체가 접촉되는 부분의 경도가 변경될 수 있는 매트리스를 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 매트리스는, 탄성체(100) 및 상기 탄성체(100)의 위 또는 아래에 위치하는 에어백(200)를 포함하는 경도 조절부; 및 상기 경도 조절부의 위에 위치하는 메쉬형태의 지지체(300);를 포함하는 매트리스로서, 상기 에어백(200)에 주입되는 공기량이 조절가능하며, 이에 따라 상기 에어백(200)의 경도가 조절되며, 상기 지지체(300)는 상기 매트리스의 내측 하부면을 연결하는 연결부(350)를 포함하며, 상기 연결부(350)는 상한이 미리 결정된 길이를 갖는다.

바람직하게는, 상기 탄성체(100)는 다수이며, 상기 다수의 탄성체(100)에 상응하는 다수의 상기 에어백(200)이 위치한다.

바람직하게는, 상기 다수의 에어백(200)과 연통된 공기주입기; 및 상기 공기주입기를 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 다수의 에어백(200) 각각에 주입되는 공기량을 조절한다.

바람직하게는, 상기 다수의 에어백(200)은 일렬로 연결되며, 상기 연결된 다수의 에어백(200)마다 하나의 공기주입기가 연통된다.

바람직하게는, 상기 지지체(330)의 위에 위치하는 누비층(400); 및 상기 누비층(400)에 위치하는 다수의 신체감지센서;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 신체감지센서와 연결되어 상기 다수의 에어백(200) 중 상기 누비층(400)의 신체 접촉된 부분에 상응하는 에어백(200)에 주입되는 공기량을 조절한다.

상기와 같은 과제의 수단으로, 본 발명에 따른 매트리스에서는 에어백에 주입되는 공기량의 조절에 따라 매트리스의 부분별 경도가 조절되는 바, 필요에 따라 사용자의 신체 특성에 적합한 경도를 제공할 수 있다.

또한, 매트리스의 내측에 위치하는 에어백으로 공기 주입으로 경도를 조절할 수 있는 바, 매트리스 조립이 완료된 후에도 쉽게 경도의 변경이 가능하다.

또한, 매트리스 상에서 사용자가 움직이는 경우, 신체의 접촉 부분에 해당하는 에어백을 통하여 제어부에 의해 해당 부분의 경도가 조절되는 바, 매트리스의 안락함이 증대된다.

도 1은 본 발명에 따른 매트리스를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 매트리스에서 에어백에 주입되는 공기량에 따라 달라지는 탄성체의 압축 정도를 도시한 도면이다.

도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

1. 구조 설명

도면 1 및 2를 참조하여 본 발명에 따른 경도조절이 가능한 매트리스를 설명한다.

본 발명에 따른 매트리스는 탄성체(100) 및 에어백(200)을 포함하는 경도 조절부, 지지체(400), 및 누비층(400)을 포함한다.

매트리스 내측에 위치하는 탄성체(100)는 탄성력을 갖는 어떠한 것도 가능하나, 바람직하게는 스프링일 수 있다. 매트리스의 내측에는 다수의 탄성체(100)가 위치할 수 있다.

본 발명에서 매트리스의 경도를 조절하는 것은 탄성체(100)와 에어백(200)이며, 이에 따라 본 발명에 따른 경도 조절부는 탄성체(100)와 에어백(200)을 포함한다.

에어백(200)은 탄성체(100)의 위 또는 아래에 위치할 수 있다.

에어백(200)은 다수일 수 있고, 특히 다수의 탄성체(100)에 상응하도록 위치할 수 있다. 즉, 다수의 탄성체(100)에서 각각의 탄성체(100)마다 이에 해당하는 에어백(200)이 위치할 수 있다. 또는, 다수의 탄성체(100)에 하나의 에어백(200)이 상응하여 위치할 수 있다. 이러한 다수의 탄성체(100)와 다수의 에어백(200)의 상응관계는 필요에 따라 변경할 수 있음은 당연하다.

에어백(200)은 공기를 주입하는 공기주입기(미도시)와 연통된다. 각각의 에어백(200)에 각각의 공기주입기(미도시)가 연통될 수 있거나, 또는 하나의 공기주입기(미도시)에 다수의 에어백(200)이 연통될 수 있는데, 통상의 기술자가 다수의 에어백(200)에 연통되는 공기주입기(미도시)의 개수를 변경함으로써 이러한 연통관계는 변경할 수 있음은 당연하다.

제어부(미도시)는 공기주입기(미도시)와 전기적으로 연결되어 각각의 에어백(200)에 주입되는 공기량을 조절할 수 있다.

지지체(300)는 경도 조절부의 위에 위치하여 탄성체(100)의 신축 및 에어백(200)의 부피의 증감에 따른 영향이 매트리스의 상부까지 미치지 않도록 한다. 이에 따라, 탄성체(100)의 신축 및 에어백(200)의 부피가 매트리스의 내측에서 변경되더라도 매트리스의 높이는 변경되지 않는다. 구체적인 작동은 후술한다.

이러한 지지체(300)는 다양한 형태가 가능하지만 바람직하게는 메쉬형태일 수 있다. 따라서, 경도 조절부의 위에 위치하여 메쉬형태에서 교차되는 지점에서 경도 조절부에 포함된 각각의 에어백(200) 또는 각각의 탄성체(100)를 지지할 수 있다.

연결부(350)는 지지체(300)와 경도 조절부의 아래에 위치하는 매트리스 내측 하부면을 연결한다. 즉, 일정 높이로 지지체(300)를 고정시키는 역할을 하며, 이에 따라 매트리스의 내측 하부면과 지지체(300) 사이에 위치하는 탄성체(100)와 에어백(200)의 변동에 불구하고 매트리스 하부면과 지지체(300) 사이의 높이를 일정하게 유지할 수 있다.

이러한 연결부(350)는 다양한 형태가 가능하나 실 또는 줄 형태인 것이 바람직하다. 즉, 주입되는 공기량의 증가로 에어백(200)의 부피가 확장되어도 이러한 확장은 탄성체(100)에만 영향을 미치게 하고 전체 매트리스 부피에는 영향을 미치지 않게 하기 위함이다.

지지체(300)의 위에는 누비층(400)이 위치한다. 누비층(400)은 매트리스 상에 위치하는 신체와 접촉하는 부분이다. 즉, 지지체(300)에 따른 딱딱한 느낌을 최소화하기 위함이다.

누비층(400)에는 매트리스 상에 신체가 위치하는지 여부를 감지하는 다수의 신체감시센서(미도시)가 위치할 수 있다. 이러한 신체감시센서(미도시)는 제어부(미도시)와 전기적으로 연결된다. 제어부(미도시)와 신체감지센서(미도시)의 유기적 결합관계는 후술할 작동 설명에서 다른 구성요소와 함께 후술한다.

2. 작동 설명

사용자가 매트리스 상에 위치하여 신체부위에 따라 해당 매트리스 부분의 경도를 변경하고자 하는 경우, 사용자는 제어부(미도시)를 조작하여 해당 신체부위에 상응하는 에어백(200)의 공기량을 조절할 수 있다. 즉, 높은 경도가 필요한 경우, 해당 에어백(200)에 많은 공기량을 주입한다. 주입된 공기량에 따라 에어백(200)의 부피가 증가되는데, 이러한 부피의 증가는 연결부(350) 및 지지체(300)에 의해 에어백(200)의 위로는 영향을 미치지 않고 탄성체(100)에만 영향을 미친다.

도 2는 본 발명에 따라 에어백(200)에 주입되는 공기량에 따라 달라지는 탄성체(100)의 수축정도를 나타낸다. 구체적으로, 도 2에서 에어백(200)에 주입된 공기량은 (c) 상태에서 가장 많이 주입된 경우이고 그 다음으로 (b)이며, (a)상태가 가장 적게 주입된 상태를 나타낸다.

에어백(200) 내의 공기량이 증가된 경우, 그만큼 탄성체(100)가 줄어들어 매트리스의 경도가 증가된다. 그 반대의 경우에는 매트리스의 경도가 낮아지게 된다.

다수의 에어백(200)에 상응하는 다수의 탄성체(100)가 위치할 수 있는 바, 사용자는 신체 일부분에 상응하는 에어백(200)의 공기량을 조절하여 해당 부분의 매트리스의 경도를 조절할 수 있다.

누비층(400)에는 다수의 신체감지센서(미도시)가 위치하는 바, 신체감지센서(미도시)는 매트리스 상의 신체의 움직임을 감지하고, 신체감시센서(미도시)와 전기적으로 연결된 제어부(미도시)는 공기주입기를 통하여 신체가 위치하는 부분의 에어백(200)의 공기량을 늘이거나 줄여서 해당 부분의 경도를 조절할 수 있다.

또한, 사용자는 신체감시센서(미도시) 없이 공기 주입기(미도시) 또는 제어부(미도시)에 연결된 스위치 등을 이용하여 매트리스 중 원하는 부분의 경도를 조절할 수 있음은 물론이다.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: 탄성체
200: 에어백
300: 지지체
350: 연결부
400: 누비층

Claims (5)

1. 탄성체(100) 및 상기 탄성체(100)의 위 또는 아래에 위치하는 에어백(200)을 포함하는 경도 조절부; 및
   상기 경도 조절부의 위에 위치하는 메쉬형태의 지지체(300);를 포함하는 매트리스로서,
   상기 에어백(200)에 주입되는 공기량이 조절가능하며, 이에 따라 상기 에어백(200)의 경도가 조절되며,
   상기 지지체(300)는 상기 매트리스의 내측 하부면을 연결하는 연결부(350)를 포함하며, 상기 연결부(350)는 상한이 미리 결정된 길이를 갖는,
   매트리스.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성체(100)는 다수이며,
   상기 다수의 탄성체(100)에 상응하는 다수의 상기 에어백(200)이 위치하는,
   매트리스.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 다수의 에어백(200)과 연통된 공기주입기; 및
   상기 공기주입기를 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 다수의 에어백(200) 각각에 주입되는 공기량을 조절하는,
   매트리스.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 다수의 에어백(200)은 일렬로 연결되며, 상기 연결된 다수의 에어백(200)마다 하나의 공기주입기가 연통된,
   매트리스.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 지지체(330)의 위에 위치하는 누비층(400); 및
   상기 누비층(400)에 위치하는 다수의 신체감지센서;를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 신체감지센서와 연결되어 상기 다수의 에어백(200) 중 상기 누비층(400)의 신체 접촉된 부분에 상응하는 에어백(200)에 주입되는 공기량을 조절하는,
   매트리스.

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