KR100271371B1 - 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 관한 것으로, 여러개의 오링과, 작동구멍과, 공간부 및 오리피스를 구비하여 이룬 파이프 홀더를 포함하여 구성되는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 있어서, 상기 파이프 홀더는 상기 오링, 작동구멍 및 공간부의 내측, 홀더본체의 외측을, 홀더본체와는 이종(異種)의 탄성이 있는 재료인 탄성재로 일체성형하여 이룬 것을 특징으로 한다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치의 일부품인 파이프 홀더를 제조함에 있어서, 홀더 본체의 내/외측에 탄성있는 재료로 피복하여 구성하였기 때문에, 구조가 간단하고 성형제조가 가능하여 대량생산이 가능하게 됨으로써 제조 코스트를 대폭 낮출 수 있다.

Description

가스 실린더식 의자의 높이 조절장치{GAS CYLINDER TYPE CHAIR HEIGHT ADJUSTING MACHANISM}

본 발명은 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 관한 것으로, 특히 간단한 구조로 되어 제조 코스트가 낮은 파이프 홀더를 가지는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 의자에는 착석자의 무게를 지탱하고 사용자의 체형에 따라 그 높낮이를 조절하기 위하여 스핀들이라고 하는 부품을 설치하여 사용하고 있다.

이 스핀들은 의자의 착석 높이를 조절하기 위하여 매우 중요한 부품이며 그 조절장치에는 크게 2가지 방식이 채택되고 있다. 스크류 스핀들을 이용하는 나사조절방식과 내부에 통상 N₂가스를 충진하여 작동하게 한 가스 실린더 방식이 그것이다.

이러한 의자 높낮이 조절방식 중에서, 본 발명은 가스 실린더 방식의 의자 스핀들 높이 조절장치(이하, '가스 실린더식'이라 함)에 사용되는 부품에 관한 것이므로 이하에서는 가스 실린더식에 대하여 설명하기로 한다.

종래, 가스 실린더식은 도 1에 나타낸 바와 같은 구조로 되어 있다.

도 1은 종래의 가스 실린더식 의자높이 조절장치의 일부품인 스핀들을 나타낸 종단면도이다.

이 도면에서 부호 10은 봉형상의 스핀들을 나타낸다. 이 스핀들(10)의 외부에는 큰 지름의 외통(20)이 장착되어 있고, 하부에는 피스톤 로드(30)가 장착되어 있다.

상기 스핀들(10)의 상측에는, 도시하지 않은 의자의 높이 조절장치용 조절레버에 기구적으로 연결되어 있는 작동돌기(14)가 테이퍼 홀더(16)에 의하여 고정배치되며, 그 하부에 가스 열림핀(18)과 가스 개폐핀(19)이 맞닿도록 배치된다.

상기 가스 개폐핀(19)은 상기 스핀들(10) 내에 기밀하게 설치된 파이프 홀더(40)에 상하로 이동가능하게 설치된다. 이 파이프 홀더(40)의 자세한 구성에 대하여는 후술한다.

상기 외통(20)은 원통형으로 되어 있고 그 하부의 스핀들 서포트(50)와 상기 피스톤 로드(30)는 용착고정되어 있으며, 상기 스핀들(10)의 상부는 도시하지 않은 좌판에 삽입되기 위하여 테이퍼진 삽입부(12)를 이루고 있다.

상기 스핀들(10) 내에는 종방향으로 이 스핀들(10)보다 작은 지름을 가지는 실린더(44)가 배치되며, 또 이 스핀들(10) 내에는 착석자의 안락감을 위하여 소정의 완충부재가 배치되고, 착석자의 하중을 지탱하고 스핀들(10)의 원활한 회전을 위하여 상기 스핀들 서포트(50) 상에는 트러스트 베어링(60)이 안착되어 있다. 부호 62는 고무 등으로 된 쿳션체이며, 이 쿳션체(62)는 상기 스핀들(10)이 최대로 하강하였을 경우에 스핀들(10)의 저부와 부드럽게 맞닿아 그 충격을 완화하기 위한 것이다.

또 상기 피스톤 로드(30)의 하부는 클립(70)에 의하여 상기 스핀들 서포트(50)에 탈/부착이 가능하도록 고정되어 있다.

이어서 상기 파이프 홀더(40)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.

도 2a는 종래의 파이프 홀더(40)를 나타낸 평면도, 도 2b는 종래의 파이프 홀더(40)를 나타낸 단면도, 도 2c는 종래의 파이프 홀더(40)를 나타낸 저면도이다.

이들 도면에서와 같이, 상기 파이프 홀더(40)는 전체적으로 원기둥 형상을 이루며, 중앙에 상기 가스 개폐핀(19)을 받아들이기 위한 작동구멍(41)을 형성하고, 외측의 오링홈(43)에는 기밀을 유지하기 위하여 여러개의 오링("O"ring)(45)이 끼워져 있다.

상기 파이프 홀더(40)의 내측 중앙은 가스의 유통을 위한 공간부(46)로 되어 있고 이 공간부(46) 내에도 기밀유지를 위하여 적어도 2개의 오링(45)이 배치되어 있다. 또 상기 공간부(46)에는 상기 오링(45)의 간격유지 및 상기 가스 개폐핀(19)의 원활한 슬라이드 작동을 위하여 내측홀더(47)가 설치되어 있다.

이 내측홀더(47)의 일측에는 오리피스(42)와 연결되어 통하도록 미세구멍(47a)이 뚫려 있다. 상기 파이프 홀더(40)의 일측에는 상기 미세구멍(47a)과 대응하여 상기 공간부(46)와 외부와의 통로 역할을 하는 오리피스(42)가 형성되어 있다.

상기 가스 개폐핀(19)은 일정 길이의 중간부가 다른 부분보다 지름이 작게 설정되어 이룬 작은 지름부(19a)로 형성되어 있고, 결국 이 작은 지름부(19a)의 형성에 의하여, 상기 가스 개폐핀(19)이 하강하였을 때 상기 파이프 홀더(40)와 제 1실(A) 사이에 작은 틈새가 생기게 되어 파이프 홀더(40) 중앙의 공간부(46) 측으로 제 1실(A) 내의 가스가 공급가능하게 되고, 이 가스는 상기 오리피스(42)를 통하여 제 2실(B)로 유통하게 되는 것이다.

도 2b에서 부호 19b, 19c는 상기 가스 개폐핀(19) 끝단에 설치되어 상기 파이프 홀더(40) 내의 오링(45)을 유지하기 위한 와셔, 도 2c에서 부호 48은 상기 와셔(19b),(19c)를 고정하기 위하여 상기 파이프 홀더(40) 저부의 구멍 일부를 내측으로 압착하여 코킹하기 위한 코킹부, 49는 상기 실린더(44)를 고정유지하기 위하여 상기 파이프 홀더(40)의 외측부 중간 부위에 형성한 단턱이다. 상기 제 1실(A)에는 작동유체 및 기체로서 소정의 오일과 N₂가스가 충진되어 있다.

또 도 1에서 부호 52는 상기 스핀들(10)과 외통(20) 사이에 배치되어 스핀들(10)을 외통(20)에 슬라이드 이동이 가능하게 유지하는 슬라이드 운동 유지부재이다.

이어서 상기 피스톤 로드(30) 상측에 설치되어 있는 피스톤에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 종래의 가스 실린더식 의자 높이조절장치의 일부품으로 사용되는 피스톤 부위를 나타내는 확대 단면도이다.

이 도면에서 부호 80은 피스톤을 가리키며, 이 피스톤(80)은 코킹되는 피스톤 로드 머리부(87)에 의하여 피스톤 로드(30)의 상단에 고정설치되어 있고, 이 피스톤(80)의 내/외측에는 기밀을 위하여 오링홈을 형성하여 여러개의 오링(82)을 삽입설치하고 있다.

상기 피스톤(80)이 상기 실린더(44)에서 밀접하고 원활하게 작용하고 또 상기 스핀들(10)에서 이탈하지 않기 위하여 여러 부재를 설치하고 있다.

상기 스핀들(10)의 하부는 내측으로 구부려서 형성함으로써 피스톤(80) 전체가 빠지지 않도록 하고 있다.

상기 외통(10)의 내측 맨 하부에는 플랜지(83)가 배치되고 이 플랜지(83) 상에는 상기 실린더(44) 내의 가스를 기밀하게 유지하기 위한 시일재(seal材)(84)가 배치되어 있다.

상기 피스톤(80)과 상기 시일재(84) 사이에는 위로부터 순서대로 링부재(85), 실린더 고정구(86)가 배치되어 있다. 상기 링부재(85) 내에는 상기 피스톤(80)을 고정하기 위한 스프링 링(spring ring)(88)이 장착되고 실린더 고정구(86)는 상기 실린더(44)의 하단을 받치고 있다.

상기 실린더 고정구(86)에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면, 이 도면에서 부호 86a는 상기 실린더 고정구(86)의 외측에 형성된 가스유통구멍이다. 이 가스유통구멍(86a)은 상기 제 1실(A)의 가스가 제 2실(B)을 통하여 제 3실(C)로 가기 위한 통로구실을 한다. 이 가스유통구멍(86a)의 형성으로 인하여 제 1실(A), 제 2실(B) 및 제 3실(C)은 상호 통하도록 되어 있다.

현재 도 4에 도시된 것에서의 화살표 방향은 제 3실(C)에서 제 1실(A)로 가스가 빠지는 상태를 나타낸 것이다.

이러한 구성으로 된 종래의 가스 실린더식 의자 높이 조절장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스핀들 최상단에 설치된 작동돌기(14)가 도시하지 않은 의자의 높이 조절레버에 의하여 눌려지게 되면, 상기 작동돌기(14)는 하부에 배치된 열림핀(18)과 가스 개폐핀(19)을 내리누르게 된다. 이 상태를 도 5에 도시하고 있다.

상기 가스 개폐핀(19)이 눌려지면 상기 가스 개폐핀(19) 중간부에 형성된 작은 지름부(19a)가 하향하여 공간부(46)와 제 1실(A)이 서로 연통하게 된다. 상기 공간부(46)는 내측홀더(47)에 뚫린 미세구멍(47a) 및 상기 파이프 홀더(40)에 뚫린 오리피스(42)와 연통하여 있기 때문에, 이들 구멍을 통하여 상기 제 1실(A)의 가스는 일시에 제 2실(B) 측으로 배출된다(도 5의 화살표 참조).

또 제 1실(A)의 가스가 제 2실(B) 측으로 일시에 방출됨과 동시에 제 2실(B) 하측의 실린더 고정구(86)에 뚫린 가스유통구멍(86a)을 통하여 제 3실(C) 측으로 이동한다.

제 3실(C) 측으로 가스가 모이게 됨에 따라 제 1실(A)의 가스량은 줄어들고 제 3실(C)의 가스량은 증가하여 상기 피스톤(80)을 상측으로 밀어 올린다. 이 상태를 도 6에 도시한다.

이 도면에서와 같이 상기 피스톤(80)은 제 3실(C) 측이 제 1실(A) 측보다 가스압력이 높게 되어 원활하게 피스톤(80)을 밀어내므로, 피스톤(80)은 상기 외통(20)의 스핀들 서포트(50)에 붙박이되어 있기 때문에 반작용에 의하여 결국 상기 스핀들(10)은 하강하게 된다.

그러나, 상기 설명한 종래의 가스 실린더식 의자 높이 조절장치는, 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 상기 파이프 홀더(40)는 금속재로 가공되는데, 통상 가공성 등 여러 가지 면에서 우수한 알루미늄이 선택되고 있다. 이 알루미늄은 고가이기 때문에 제조 코스트 면에서 불리하며 여러 가공공정을 거치는 동안 손상을 쉽게 입게된다.

따라서 가스 실린더식과 같은 기밀이 유지되는 부품은 고정도의 표면도, 광택도를 유지하여야 하는데 가공하는 동안에 스크래치 발생 등으로 인하여 제품 불량 발생 확률이 높다고 하는 문제가 있다.

둘째, 파이프 홀더(40)를 가공함에 따라 가공비가 상승하여 대량생산이 어렵고 결과적으로 제조코스트가 높아 경쟁력이 약화된다.

셋째, 파이프 홀더(40)의 금속재 본체와 그 외측 또는 내측에 끼워져 조립되는 오링이나 내측홀더(47) 등의 조립공정이 필요하게 되어 인력의 낭비가 심하다.

넷째, 상기 파이프 홀더(40)를, 오링을 제외한 금속재 본체 부분을 사출성형하는 방법으로 제조하는 것도 생각할 수 있으나, 이는 상하금형 사이의 금형선이 잔존하게 되어 마무리 공정이 추가되고 완성되는 제품도 가스가 사용되는 기밀성을 요하는 부품으로서는 정도가 낮은 제품으로 될 수 밖에 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 가스 실린더식 의자 높이 조절장치에서의 문제점을 감안하여 이를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 간단한 구조로 되어 제조 코스트가 낮은 파이프 홀더를 가지는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 가스 실린더식 의자높이 조절장치의 일부품인 스핀들을 나타낸 종단면도

도 2a는 종래의 파이프 홀더를 나타낸 평면도

도 2b는 종래의 파이프 홀더를 나타낸 단면도

도 2c는 종래의 파이프 홀더를 나타낸 저면도

도 3은 종래의 가스 실린더식 의자 높이조절장치의 피스톤 부위를 나타내는 확대 단면도

도 4는 종래의 가스 실린더식 의자 높이조절장치에서 제 3실에 가스가 충진된 후, 재작동하여 다시 빠져나오는 상태를 나타내는 확대 단면도

도 5는 종래의 가스 실린더식 의자 높이조절장치에서 가스 개폐핀이 하강되는 작동상태를 나타낸 확대 단면도

도 6은 종래의 가스 실린더식 의자 높이조절장치에서 제 3실에 가스가 충진되어 스핀들 전체가 하강되는 작동상태를 나타내는 확대 단면도

도 7a는 본 발명의 파이프 홀더를 일부 절단하여 나타낸 사시도

도 7b는 본 발명의 파이프 홀더를 나타낸 전체 사시도

도 7c는 본 발명의 파이프 홀더를 나타낸 단면도

도 7d는 본 발명의 파이프 홀더를 나타낸 정면도

도 8은 본 발명의 파이프 홀더의 일부품인 금속재 인서트물인 홀더본체를 나타낸 횡단면도

도 9는 본 발명의 파이프 홀더를 일부품인 홀더본체를 나타낸 반단면도

도 10은 본 발명의 파이프 홀더가 설치되는 상태를 나타낸 가스 실린더식 스핀들을 나타낸 종단면도

＜도면중 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 스핀들 12 : 삽입부

14 : 작동돌기 16 : 테이퍼 홀더

18 : 열림핀 19a : 작은 지름부

19 : 가스 개폐핀 19b, 19c : 와셔

20 : 외통 30 : 피스톤 로드

40 : 파이프 홀더 41 : 작동구멍

42 : 오리피스 43 : 오링홈

44 : 실린더 45 : 오링("O"ring)

46 : 공간부 47 : 내측홀더

47a : 미세구멍 48 : 코킹부

49 : 단턱 50 : 스핀들 서포트

52 : 슬라이드 운동 유지부재

60 : 트러스트 베어링 62 : 쿳션체

70 : 클립 80 : 피스톤

82 : 오링 83 : 플랜지

84 : 시일재(seal材) 85 : 링부재

86a : 가스유통구멍 86 : 실린더 고정구

87 : 피스톤 로드 머리부 88 : 스프링 링(spring ring)

100 : 파이프 홀더 110 : 홀더본체

120 : 탄성재 A : 제 1실

B : 제 2실 C : 제 3실

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치는, 여러개의 오링과, 작동구멍과, 공간부 및 오리피스를 구비하여 이룬 파이프 홀더를 포함하여 구성되는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 있어서, 상기 파이프 홀더는, 상기 오링, 작동구멍 및 공간부의 내측, 홀더본체의 외측을, 홀더본체와는 이종(異種)의 탄성이 있는 재료인 탄성재로 일체성형하여 이룬 것이다.

상기 구성에 있어서, 상기 금속재의 홀더 본체는 금속재 또는 수지인 것과, 상기 탄성재는 고무재인 것과, 상기 파이프 홀더는 인서트 금형으로 성형되는 것과, 상기 홀더 본체는 중간 부위에 보강돌기를 형성하고 있는 것과, 상기 탄성재의 외측에는 적어도 1개 이상의 돌기체를 가지는 것과, 상기 홀더 본체 및 탄성재는 중심부에 작동구멍을 하고, 이 작동구멍에는 적어도 1개 이상의 돌기체를 형성하고 있는 것이 바람직하다.

따라서, 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치의 일부품인 파이프 홀더를 제조함에 있어서, 홀더 본체의 내/외측에 탄성있는 재료로 피복하여 구성하였기 때문에, 구조가 간단하고 성형제조가 가능하여 대량생산이 가능하게 됨으로써 제조 코스트를 대폭 낮출 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 대하여 보다 자세하게 설명한다.

설명상의 번잡함을 피하기 위하여, 종래 설명과 동일 기능을 하는 동일부재에 대해서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.

도 7a는 본 발명의 파이프 홀더(100)를 일부 절단하여 나타낸 사시도, 도 7b는 본 발명의 파이프 홀더(100)를 나타낸 전체 사시도, 도 7c는 본 발명의 파이프 홀더(100)를 나타낸 단면도, 도 7d는 본 발명의 파이프 홀더(100)를 나타낸 정면도이다.

본 발명에서 가장 중요한 특징은, 이종(異種)의 재료로 일체성형되는 파이프 홀더(100)를 제공한다는 점이다. 이들 도면에서 부호 110은 금속재로 된 홀더본체를 나타낸다. 이 홀더본체(110)의 외측 및 작동구멍(41) 내측은 고무재로 된 탄성재(120)로 구성되어 있다. 즉 홀더본체(110)는 비교적 경도가 높은 금속재를 채택하고 있고 기밀성을 유지하여야 할 작동구멍(41)과 외측부위에는 오링(45) 역할을 하는 신축가능한 돌기체로 구성하고 있다.

이 파이프 홀더(100)의 성형에는 일반적인 방식의 인서트 금형을 사용하는 것이 바람직하다. 그것이 가능한 것은 상기 탄성재(120)는 고무재로 되어 있기 때문에 금형으로부터 용이하게 추출되는 것이다.

도 8은 본 발명의 파이프 홀더(100)의 일부품인 금속재 인서트물인 홀더본체(110)를 나타낸 횡단면도, 도 9는 본 발명의 파이프 홀더(100)를 일부품인 홀더본체(110)를 나타낸 반단면도, 도 10은 본 발명의 파이프 홀더(100)가 설치되는 상태를 나타낸 가스 실린더식 스핀들을 나타낸 종단면도이다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 홀더본체(110)는 강도상의 이유로 중간 부위에 보강돌기(112)를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 홀더본체(110)에는 반드시 오리피스(42)가 형성되어야 하는데, 고무재로 되는 탄성재(120)에 미세한 오리피스(42)를 형성하게 되면 막힐 염려가 있으며, 또 강도상 좋지 못하기 때문이다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치는, 그 기본적 작용은 종래의 것과 마찬가지이므로 그 가스 이동경로 등의 동작설명은 이하 생략한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 의하면, 파이프 홀더를 제조함에 있어서, 홀더본체의 내/외측에 탄성있는 재료로 일체 성형하고, 여러 가지 부품을 대폭 삭감하여 구성하였기 때문에, 구조가 간단하고 성형제조가 가능하여 대량생산이 가능하게 됨으로써 제조 코스트를 대폭 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 여러개의 오링과, 작동구멍과, 공간부 및 오리피스를 구비하여 이룬 파이프 홀더를 포함하여 구성되는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치에 있어서,

   상기 파이프 홀더는,

   상기 오링, 작동구멍 및 공간부의 내측, 홀더본체의 외측을, 홀더본체와는 이종(異種)의 탄성이 있는 재료인 탄성재로 일체성형하여 이룬 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속재의 홀더 본체는 금속재인 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 금속재의 홀더 본체는 수지인 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 탄성재는 고무재인 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 홀더 본체는, 인서트 금형으로 성형되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 홀더 본체는 중간 부위에 보강돌기를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 탄성재는 그 외부에 적어도 1개 이상의 돌기체를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 홀더 본체 및 탄성재는 중심부에 작동구멍을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.
9. 제 7항에 있어서, 상기 작동구멍에는 적어도 1개 이상의 돌기체를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 가스 실린더식 의자의 높이 조절장치.