KR100675715B1 - 등받이가 자동으로 이동 조절되는 의자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 의자에 착좌시 시트부에 앉게 되는 위치에 관계없이 등받이가 항시 사용자의 등을 받쳐주어 피로를 경감하고 척추를 보호해 줄 수 있도록등받이가 자동으로 이동 조절되는 의자를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 시트부와 등받이를 구비하는 의자에 있어서, 의자의 하중을 지지하는 지지대와;

상기 지지대의 상부로 형성되는 수직래크기어부와;

상기 지지대의 상부 외주에 일정 범위내에서 상하로 슬라이드 이동이 허용되도록 마련되는 슬라이드 원통체와;

상기 슬라이드 원통체에 의해 지지되도록 설치되고, 슬라이드 원통체에 고정 접속되며, 상기 수직래크기어부를 수용할 수 있도록 상측에 개방된 공간을 가진 작동몸체와;

상기 지지대에 대해 상기 작동몸체를 항시 밀어 올리는 힘을 가하도록 설치되는 탄발스프링과;

상기 작동몸체와 공간을 수평으로 관통하여 설치되는 회전축과;

상기 회전축의 중앙부에 회전축과 함께 회전하도록 고정 설치되며, 상기 수직래크기어부와 맞물리도록 접속되는 피니언기어와;

상기 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되며, 그리고 상기 회전축과 함께 일정 각도 범위에서 회동이 제한되도록 설치되는 회동지지부재와;

상기 회동지지부재의 상단에 마련되어 원호상의 궤적을 따라 움직이는 호형 스퍼어기어부와;

상기 호형스퍼어기어부에 맞물리도록 상기 작동 몸체 위로 수평으로 설치되므로써 호형스퍼어기어부의 회동 움직임에 연동하여 의자의 전후 방향을 따라 수평으로 이동하게 되는 수평래크기어부와;

상기 수평래크기어부가 저면에 고정 장착되며, 수평래크기어부의 움직음 따라 전후로 슬라이드 이동되는 이동용 베이스부재와;

상기 작동몸체의 하강에 의해 상기 피니언기어가 회전하면서 하강 하게 될때 이에 연동하여 전방 위치로 이동하게 되는 수평래크기어부와 이동용 베이스 부재를 따라 함께 전방으로 움직여 의자에 착좌하는 사람의 등에 자동으로 밀착하므로써 등을 지지하게 되는 등받이부재와;

상기 이동용 베이스 부재를 수평의 전후 방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 안내 및 구속하여 지지하며, 하부로 상기 작동몸체에 고정되고 지지되어지는 베이스 프레임과;

상기 베이스 프레임에 의해 지지되며, 착좌하는 사람의 둔부를 지지하도록 상기 이동용 베이스 부재의 상부로 마련되는 시트부;를 포함하여 구성되므로써 상기 시트부에 사람이 앉아 하중이 가해지면 상기 작동몸체가 하강하여 피니언기어의 회전을 통해 호형 스퍼어기어부를 회동시키고, 이어서 수평래크기어부의 수평 이동에 연동하여 상기 등받이 부재가 사람의 등을 향해 전방 위치로 이동하여 등을 받쳐주게 되는 것을 특징으로 한다.

의자, 등받이

Description

등받이가 자동으로 이동 조절되는 의자{Chain having automatically adjustable backrest}

도 1은 본 발명에 의한 의자의 일실시예를 나타내는 측면 구성도

도 2는 본 발명에 의한 의자의 내부 구조를 보여주기 위한 측면 요부 구성 확대도

도 3은 본 발명의 의한 의자의 내부 구조를 보여주기 위한 정면 요부 구성 확대도

도 4는 본 발명에 의한 의자의 내부 구조를 보여주기 위한 평면 요부 구성 확대도

도 5는 본 발명에 의한 작동 몸체 부위를 도시한 사시도

도 6은 본 발명에 의한 틸팅 프레임을 나타낸 측면도

도 7은 본 발명에 의한 잠금기구를 나타낸 평면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 의자 2 : 시트부

3 : 등받이 4 : 지지대

5 : 바퀴 6 : 가스실린더

7 : 피스톤 8 : 압력배출밸브봉

9 : 수직래크기어부 10 : 슬라이드원통체

11 : 길이연장부 12 : 가이드원통체

15 : 구름베어링 18 : 작동몸체

20 : 공간 21 : 탄발스프링

22 : 공간 23 : 호형스퍼어기어부

24 : 회동지지부재 25 : 회전축

26 : 피니언기어 28 : 베이스프레임

30 : 수평래크기어부 31 : 이동용베이스부재

36 : 틸팅프레임 40 : 고정용막대

41 : 밀대부재 43 : 돌출부

44 : 장공 46 : 브레이크축

47 : 잠금쇠 49 : 톱니부

50,51 : 링홈 52 : 고정기구

53 : 볼 54 : 압축스프링

57 : 핀축 58 : 마찰재

59 : 스프링 62 : 수평관통공

63 : 핀축 64 : 회동캠

67 : 당김손잡이

본 발명은 받침다리를 구비한 의자 또는 자동차에 전후로 이동 조절이 가능하게 설치되는 차량용 좌석을 포함하는 각종 의자를 사용하는 사용자가 자신의 등부분이 의자의 등받이에 닿지 않은 상태로 시트에 앉게 되더라도 사용자의 체중의 작용에 의하여 의자 등받이가 자동으로 이동하여 사용자의 등을 받쳐주도록 하므로써 의자의 사용자가 바른 자세로 의자에 앉을 수 있도록 하여 사용자의 척추를 보호할 수 있게 하는 등받이가 자동으로 이동 조절되는 의자에 관한 것이다.

일반적으로 의자에는 등받이가 있어 의자에 앉은 사용자의 등을 받쳐주므로서 편안한 자세로 앉아서 휴식을 취할 수 있게 도와주며, 또 의자에 앉은 사람의 등을 받쳐주어 척추를 보호해 주는 기능도 가지고 있다.

따라서 엉덩이를 시트부의 전반에 걸치도록 앉는 것은 바른 자세가 아니며, 엉덩이를 시트부의 깊숙한 후방에 위치하도록 하여 등부분이 등받이에 의해 밀착 지지되도록 앉아야만 척추가 휘어지는 것을 방지하여 척추를 보호할 수 있다.

이에따라 의자의 등받이는 사용자의 척추를 보호할 수 있도록 인체공학적 측면을 고려하여 설계되고 있다.

이를 위해 종래 의자들의 경우 등받이가 후방을 향해 탄력적으로 움직일 수 있도록 허용하거나, 또는 등받이가 2개로 분리되어 척추의 양측에서 각기 등부분을 받쳐주도록 하여 척추의 지지성을 좋게하고 편안함을 느끼도록 하는 듀얼백 구조를 채용하는 등 여러가지의 구조가 제안되어 사용중에 있다.

그러나 종래 의자는 사용자가 시트에 앉는 위치에 관계없이 등받이가 항상 설정된 위치에 고정된 상태로 있어 사용자가 자신의 엉덩이를 시트부 후방 깊숙이 위치토록 주의해서 바른 자세로 앉지 아니하고 시트부의 중간이나 앞쪽에 걸터 앉게 되면 등이 등받이로부터 떨어져 있게 되어 등받이가 등을 받쳐주지 못하므로써 피로감이 가중되고, 그러한 나쁜 자세가 장기간 동안 반복하여 습관이 되면 척추에 무리를 주어 디스크와 같은 질병이 발생할 우려가 높았다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 사용자가 의자에 착좌시 시트부에 앉게 되는 위치에 관계없이 등받이가 항시 사용자의 등을 받쳐주어 피로를 경감하고 척추를 보호해 줄 수 있도록 등받이가 자동으로 이동 조절되는 의자를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시트부와 등받이를 구비하는 의자에 있어서, 의자의 하중을 지지하는 지지대와;

상기 지지대의 상부로 형성되는 수직래크기어부와;

상기 지지대의 상부 외주에 일정 범위내에서 상하로 슬라이드 이동이 허용되도록 마련되는 슬라이드 원통체와;

상기 슬라이드 원통체에 의해 지지되도록 설치되고, 슬라이드 원통체에 고정 접속되며, 상기 수직래크기어부를 포함한 여러 기구들을 수용할 수 있도록 상측이 개방된 공간을 가진 작동몸체와;

상기 지지대에 대해 상기 작동몸체를 항시 밀어 올리는 힘을 가하도록 설치 되는 탄발스프링과;

상기 작동몸체와 공간을 수평으로 관통하여 설치되는 회전축과;

상기 회전축의 중앙부에 회전축과 함께 회전하도록 고정 설치되며, 상기 수직래크기어부와 맞물리도록 접속되는 피니언기어와;

상기 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되며, 그리고 상기 회전축과 함께 일정 각도 범위에서 회동이 제한되도록 설치되는 회동지지부재와;

상기 회동지지부재의 상단에 마련되어 원호상의 궤적을 따라 움직이는 호형 스퍼어기어부와;

상기 호형스퍼어기어부에 맞물리도록 상기 작동 몸체 위로 수평으로 설치되므로써 호형스퍼어기어부의 회동 움직임에 연동하여 의자의 전후 방향을 따라 수평으로 이동하게 되는 수평래크기어부와;

상기 수평래크기어부가 저면에 고정 장착되며, 수평래크기어부의 움직임을 따라 전후로 슬라이드 이동되는 이동용 베이스부재와;

상기 작동몸체의 하강에 의해 상기 피니언기어가 회전하면서 하강 하게 될때 이에 연동하여 전방 위치로 이동하게 되는 수평래크기어부와 이동용 베이스 부재를 따라 함께 전방으로 움직여 의자에 착좌하는 사람의 등에 자동으로 밀착하므로써 등을 지지하게 되는 등받이부재와;

상기 이동용 베이스 부재를 수평의 전후 방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 안내 및 구속하여 지지하며, 하부로 상기 작동몸체에 고정되고 지지되어지는 베이스 프레임과;

상기 베이스 프레임에 의해 지지되며, 착좌하는 사람의 둔부를 지지하도록 상기 이동용 베이스 부재의 상부로 마련되는 시트부;를 포함하여 구성되므로써 상기 시트부에 사람이 앉아 하중이 가해지면 상기 작동몸체가 하강하여 피니언기어의 회전을 통해 호형 스퍼어기어부를 회동시키고, 이어서 수평래크기어부의 수평 이동에 연동하여 상기 등받이 부재가 사람의 등을 향해 전방 위치로 이동하여 등을 받쳐주게 되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도면에 있어서 부호 1로 표시하는 본 발명의 의자(1)는 크게 사람이 앉게 되는 시트부(2)와, 앉는 사람의 등을 받쳐 지지해 주는 등받이(3) 및 상기 시트부(2)를 지지하는 지지대(4)로 구성된다.

상기 지지대(4)는 자동차의 경우 시트부(2)를 차체 바닥에 지지되도록 하거나, 책상 앞에 앉게 되는 사무용 및 공부용 의자인 경우 이동이 가능하게 밑부분에 바퀴(5)가 달려 있으며, 또 의자(1)의 높이를 조절하기 위해서는 지지대(4)를 가스실린더(6)와, 그 가스실린더(6)로부터 상하로 출몰하는 피스톤(7)과, 그 피스톤(7)을 신장시켜 상승하도록 누름 작동되는 압력 배출밸브봉(8)을 가지도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 가스실린더(6)의 상부로 돌출하여 길게 연장된 피스톤(7)의 상부에는 수직래크기어부(9)가 구비되어 있으며, 피스톤(7)하단의 외주에는 슬라이드 원통체(10)가 상하로 일정 범위내에서 슬라이드 이동 할 수 있게 직접 끼워지거나 또는 도시한 것과 같이 피스톤(7)에 상기 수직 래크기어부(9)를 가지는 별도의 길이연장 부(11)의 하단을 끼워 고정하고, 그 길이연장부(11)의 하단 외주에 슬라이드 원통체(10)를 직접 끼워붙이거나 또는 다시 길이연장부(11)의 외주로 별도의 가이드 원통체(12)를 끼우고 나사(13)로 고정한 후 그 가이드 원통체(12)의 외주에 상기 슬라이드 원통체(10)를 끼워 붙이게 된다.

상기 슬라이드 원통체(10)의 상부는 개방되어 있고, 하단에는 단턱(14)이 있어 슬라이드 원통체(10)가 상한위치 이상 상승할 수 없도록 되어 있으며, 하강 하중이 작용시 상기 슬라이드 원통체(10)의 하측으로의 원활한 하강을 유도하고 약간의 기울어짐을 흡수할 수 있도록 하기 위해 상기 가이드 원통체(12)에 일정 간격으로 복수개소에 상하로 열을 지어 설치되는 구름베어링들(15)을 복수개의 수직 요홈에 끼워 마련하고 있으며, 또 가이드 원통체(12)에 상하로 길이가 긴 가이드장홈(16)을 형성하고 그 가이드장홈(16)에 끼워져 구속되는 돌기(17)를 상기 슬라이드 원통체(10)의 내측면에 고정 돌출하도록 형성하여 상하 슬라이드 이동을 안내하고 있다.

그리고 상기 슬라이드 원통체(10)의 상부에는 슬라이드 원통체(10)의 상부를 덮도록 작동몸체(8)가 위치결정핀(19)에 의해 고정 접속되며, 상기 작동몸체(18) 하부의 공간(20)에는 지지대(4)에 대해, 또는 피스톤(7)이나 또는 길이연장부(11)나 가이드 원통체(12)에 대해 상기 작동몸체(18)를 항시 상부측으로 밀어올리도록 힘을 가하는 탄발스프링(21)이 설치되어 있다.

상기 피스톤(7)이나 또는 피스톤(7)으로 부터 상측으로 연장되도록 접속된 길이연장부(12)의 상측에 형성되는 상기 수직 래크기어부(9)는 상기 작동몸체(18) 를 하측에서 상측으로 관통하여 그 내부에 상부측이 개방되도록 형성되는 공간(22)에 돌출하도록 설치되며, 상기 상부측이 개방된 공간(22)에는 호형 스퍼어기어부(23)를 상단에 구비한 부채꼴 형상의 회동 지지부재(24)가 수용되어지며, 상기 회동지지부재(24)는 상기 작동몸체(18)의 측면으로 부터 공간(22)을 관통하여 회전 가능하게 지지되는 회전축(25)에 고정되게 지지되며, 상기 회전축(25)의 중심부에 피니언기어(26)가 고정 장착되어 있어 피니언기어(26)와 회전축(25)이 함께 회전하도록 되어 있으며, 이 피니언기어(26)는 상기 공간(22)에 돌출한 수직래크기어부(9)와 맞물려 있어 상기 작동몸체(18)가 상기 탄발스프링(21)을 압축하면서 하강시 피니언기어(26)가 회전하여 상기 회동지지부재(24)를 일정 각도 범위에서 회전시키게 되며, 이에따라 상기 호형스퍼어기어부(23)가 회전축(25)을 중심점으로 한 반지름의 원호 궤적을 따라 회동하게 되는데, 이 호형스퍼어기어부(23)는 공간(22)내의 일측(후방)으로 기울어져 있는 초기 상태에서 공간(22)의 전방 위치로 그리고 입설되는 형태로 회동(전방측으로의 회동 움직임)하게 되며, 호형스퍼어기어부(23)의 회동시 그의 몸체를 수용하여 회동각을 확보할 수 있게 공간(22)의 전후방에 수직 방향으로 구멍(72)을 형성하고 있다.

그리고 상기 작동몸체(18)의 양측면에 회전축(25)에 의해 지지되도록 지지브라켓트(27)가 연결되고, 그 지지브라켓트(27)의 상부에는 판상의 베이스프레임(28)이 수평을 이루도록 고정 설치되며, 상기 회동지지부재(24)는 베이스프레임(28)의 사각구멍(29)을 통해 상부로 돌출하고 있으며, 상기 베이스프레임(28)의 상측에 의자의 전후 방향을 따라 수평으로 설치되는 막대 형상의 수평 래크기어부(30)가 상 기 호형스퍼어기어부(23)와 맞물리도록 설치되어 있다.

그리고 상기 수평래크기어부(30)는 베이스프레임(28)에 의해 지지되는 이동용베이스부재(31)의 저면에 나사(32)로 고정 장착되며, 이동용베이스부재(31)는 그의 측벽면(33)에 회전 가능하게 축착되는 다수의 로울러(34)들이 상기 베이스프레임(28)의 ㄷ자형 가이드채널(35)에 계합되어 있어, 상기 가이드채널(35)의 안내를 따라 의자의 후방 위치로부터 전방을 향해 슬라이드 이동이 허용되도록 구성되어 있다.

또 상기 이동용베이스부재(31)의 상부에는 그를 덮어씌우는 형태로 틸팅프레임(36)이 설치되며, 틸팅프레임(36)과 이동베이스부재(31)는 그들의 후단에서 측벽면(33)과 후단브라켓(37, 또는 후단측벽)을 관통하여 결속해주는 핀축(38)으로 연결되어 있으며, 상기 핀축(38)을 회동점으로 하여 상기 틸팅 프레임(36)의 선단이상측으로 회동하여 선단이 들어올려지므로써 경사를 이룰수 있도록 구성되어 있으며, 이 틸팅프레임(36)은 이동용베이스부재(31)를 움직이지 않도록 잠금하기 위한 것으로서 추후설명되는 잠금기구가 잠금 작동되기에 필요한 정도로 틸팅이 제한된다.

이를 위해 상기 측벽면(33)과 선단브라켓(39, 또는 선단측벽) 및 수평래크기어부(30)의 몸체를 좌우 방향에서 관통하도록 고정용막대(40)가 설치되며, 이 고정용막대(40)와 틸팅프레임(36) 및 베이스프레임(28)에 잠금기구가 설치된다.

상기 고정용막대(40)는 축방향으로의 이동 및 회전(자전)이 허용되며, 그의 도중에 밀대 부재(41)가 나사(42)로 결합되어 있으며, 그 밀대부재(41)의 전방 위 치로 상기 틸팅프레임(36)에는 판재를 프레스 가공에 의해 하부로 오목하게 함몰시켜 밑으로 돌출시킨 돌출부(43)가 마련되어 있으며, 상기 밀대부재(41)가 돌출부(43)와 간섭하도록 이동하게 되면 밀대부재(42)가 돌출부(43)를 통해 틸팅프레임(36)을 밀어 올리게 되며, 이에따라 틸팅프레임(36)이 후방의 후단브라켓(37)을 관통하는 핀축(38)을 중심으로 회동하여 그의 선단이 들어올려지게 된다.

그리고 틸팅 프레임(36)의 전방브라켓(39)에 상하 방향의 장공(44)이 형성되고, 고정용 막대(40)가 평소에는 이 장공(44)의 상측에 걸려 있어, 장공(44)의 장지름 범위내로 틸팅 프레임(36)의 상승 회동이 제한되도록 구성되어 있다.

한편, 상기 베이스프레임(28)의 위에는 잠금기구로서 지지대(45)에 의해 지지되도록 의장의 전후 방향으로 브레이크축(46)이 가설되며, 이 브레이크축(46)은 상기 틸팅프레임(36)의 선단에서 수직 하부로 돌출되게 형성되는 고리 모양의 잠금쇠(47)의 구멍(48)을 관통하여 지나게 되며, 이 잠금쇠(47)의 하단부는 브레이크축(46)의 밑면에 요철로 형성되는 톱니부(49)에 마주하도록 설치되어 있어 틸팅프레임(36)의 선단이 들어올려지게 되면, 잠금쇠(47)의 밑부분이 톱니부(49)의 홈에 걸리게 되어 있어 이동용베이스부재(31)와 틸팅프레임(36)이 전후로 슬라이드 이동되는 것을 차단할 수 있게 되어 있다.

그리고 상기 고정용막대(40)에는 2개의 링홈(50)(51)이 간격을 두고 형성되어 있으며, 상기 밀대부재(41)가 돌출부(43)를 밀어올리도록 간섭된 상태에서 상기 외측의 링홈(51)속에 걸려 고정용 막대(40)가 축방향으로 움직이는 것을 억제(축방향의 별도 외력이 작용하지 않는 경우 임의로 움직이지 아니하고 위치가 고정됨)하 는 고정기구(52)가 설치되는데, 이 고정기구(52)는 링홈(50)(51)에 마주할 때 링홈(50)(51)속에 진입하게 되는 볼(53)과, 그 볼(53)을 탄발지지하는 압축스프링(54)으로 구성되어 상기 이동용베이스부재(31)의 저면에 고정 장착되며, 상기 볼(53)이 내측에 위치하는 링홈(50)에 걸리게 될 때에는 상기 밀대부재(41)가 후진한 상태로서 돌출부(43)로부터 벗어나 있는 상태가 되고, 상기 볼(53)이 외측의 링홈(51)에 걸려 있을 때에는 상기 밀대부재(41)가 돌출부(43)를 밀어올리고 있는 상태가 된다.

도면에 있어 부호 54는 이동용베이스부재(31)와 틸팅프레임(36) 사이에 간격을 유지하기 위한 부시(54)이며, 부호 55는 고정용막대(40)의 손잡이(56)를 잡고 돌출부(43)측으로 힘을 가해 밀어 넣을 때 압축되어져 복원 탄성력을 축적하는 리턴스프링(55)으로서, 외측의 링홈(51)이 볼(53)에 걸려 있다가 그로부터 벗어나게 되는 순간 탄발력을 작용하여 고정용 막대(40)를 처음 상태로 후진시키게 된다.

그리고 상기한 밀대부재(41)는 고정용막대(40)와 나사(42)로 체결되어 있어 손잡이(56)를 돌려 고정용 막대(40)를 회전시키게 되면 그 회전 방향에 따라 축방향으로 전진하거나 후진 하게 되며, 상기 밀대부재(41)의 하부몸체에는 핀축(57)에 의해 회동이 가능한 마찰재(58)가 장착되고, 그 핀축(57)은 마찰재(58) 몸체에 대해 편심으로 형성되어 있으며, 상기 마찰재(58)의 몸체가 상기 브레이크 축(46)에 당접하여 미는 힘을 가하게 될때 브레이크축(46)으로부터 형성되는 반작용력에 대항하는 힘을 가하도록 마찰재(58)의 후방에 스프링(59)을 설치하여 지지토록 하고 있다.

이와같이 구성하는 이유는 사용자가 의자(1)에 앉는 순간 수직 하중이 작용하므로써 베이스프레임(28)이 빠르게 하강하게 되면 이에 연동하여 이동용 베이스부재(31)도 전방에로의 슬라이드 이동 속도가 빨라지게 되며, 이 경우 틸팅프레임(36)에 연결된 등받이(3)가 빠른 속도로 인체에 접근하여 등에 부딪혀 충격을 가할 수도 있어 이를 부드럽게 제어하기 위하여 마찰재(58)가 브레이크축(46)에 마찰 접촉할 수 있게 한 후 고정용막대(40)의 회전 조작을 통해 마찰력을 적절히 조절하므로써 이동용베이스부재(31)의 이동 속도를 제어하기 위함인 것이다.

한편, 상기 등받이(3)는 상기 틸팅프레임(36)에 브라켓(60)을 개재하여 연결되므로써 틸팅프레임(36)을 따라 의자의 전후 방향으로 이동할 수 있으며, 틸팅프레임(36)의 상부를 덮도록 형성되는 시트부(2)는 상기 베이스프레임(28)의 전후에 브라켓(61)으로 연결되어 있어, 시트부(2)에 가해지는 수직 하중이 베이스프레임(28)과 작동몸체(18), 슬라이드 원통체(10)에 전달되므로써 스프링(21)을 압축하면서 지지대(4)에 의해 지지되고 있는 장치 전체를 하강시키게 된다.

상기한 길이연장부(11)의 하측으로는 수평 관통공(62)을 형성하고, 상기 피스톤(7) 상단에 돌출하는 압력배출밸브봉(8)을 상기 수평관통공(62)내에 위치하도록 돌출시킨다.

그리고 압력 배출봉(8)의 상부측으로 핀축(63)을 기점으로 회동하여 상기 압력배출밸브봉(8)을 누를 수 있도록 회동캠(64)이 장착되며, 이 회동캠(64)에는 와이어(65)의 일단이 고정 접속되고, 이 와이어(65)는 통로(66)를 통해 밖으로 인출된 후 의자에서 통상적으로 구비되는 당김손잡이(67)에 연결하여 의자의 높이를 조 절코자 할때 의자 측면에 마련되는 당김손잡이(67)를 잡아당기게 되면 와이어(65)가 견인되어 회동캠(64)이 핀축(63)을 중심으로 회동되어 압력배출밸브봉(8)을 누르게 되며, 압력배출밸브봉(8)이 눌려지게 되면 피스톤(7)이 상승하여 의자 높이가 상승하게 되는 것이며, 반대로 의자 높이를 낮추고자 할때에는 압력배출밸브봉(8)을 회동캠(64)이 누르고 있도록 당김손잡이(67)를 잡아당기고 있는 상태에서 의자를 내리 눌러 수직 하중을 작용하게 되면 피스톤(7)이 가스실린더(6)속으로 몰입되어 의자 높이가 낮아지며, 의자 높이의 조절이 끝나 당김손잡이(67)를 놓게 되면 토션스프링(68)의 복원 탄성력에 의해 회동캠(64)이 원위치로 복귀하여 눌려졌던 압력배출밸브봉(8)이 다시 돌출되어지게 되며, 이 상태에서는 피스톤(7)이 고정되어 움직이지 않게 된다.

도면중 미설명부호 69는 앉는 위치에 따라 시트부(2)의 기울어짐을 허용토록 설계할 때 스프링(70)의 저항에 의해 원상 복귀시키는 힘을 가하는 스프링장치(69)이며, 부호 71은 수직래크기어부(9)의 지지부재이다.

이와같은 본 발명에 의한 의자(1)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 등받이(3)로부터 떨어지도록 시트부(2)의 앞쪽에 앉게 되는 경우 인체의 하중이 시트부(2)를 통해 작동몸체(18)와 슬라이드 원통체(10)에 전해지게 되므로 스프링(21)을 압축하면서 슬라이드 원통체(10) 및 그의 상부에 얹혀져 있는 모든 장치들이 함께 하강하게 된다.

그런데 수직래크기어부(9)는 고정되어 있는 상태이기 때문에 작동몸체(18)가 하강하게 되면 수직래크기어부(9)와 맞물린 피니언기어(26) 역시 하강하게 되면서 회전하게 된다.

피니언기어(26)가 회전하면, 회전축(25)에 고정지지되는 호형스퍼어기어부(23)가 회전축(25)을 중심점으로 후방 위치에서 전방측으로 원호 궤적을 따라 회전하여 이동하게 된다.

상기 호형 스퍼어기어부(23)가 전방측을 향해 회전하면 그와 맞물린 수평래크기어부(30)가 전방 위치로 수평 이동하게 되며, 수평래크기어부(30)와 하나의 몸체를 이루도록 결합된 이동용 베이스부재(31)가 가이드채널(35)의 안내를 따라 전방 위치로 슬라이드 이동된다.

이에 따라 이동용베이스부재(31)에 얹혀져 있는 틸팅프레임(36)도 함께 이동하게 되는데, 틸팅 프레임(36)은 등받이(3)와 연결되어 있어 등받이(3)가 전방 위치로 이동하여 착석자의 등에 밀착하게 된다.

그런데 계속해서 인체의 하중이 시트부(2)에 가해지고 있는 상태이기 때문에 시트부(2) 역시 계속 하강하려는 성질을 가지게 되는데, 시트부(2)의 하강에 연동하여 전진 작동하는 등받이(3)가 등에 당접한 상태에서는 인체의 저항에 의해 더이상의 전진이 저지되므로 시트부(2)의 하강 역시 저지되며, 이와 같이 등받이(3)가 등에 받혀 더이상의 전진 이동이 차단되면 시트부(2)의 하강 동작도 멈춰지게 되며, 이 상태에서 하강 하중이 등받이(3)를 통해 인체의 등에 가해져 등받이(3)가 강하게 등에 밀착하여 등을 밀게 되므로 등에 의한 반력에 의해 척추가 곧게 서게 되는 것이다.

이상태에서 등받이(3)를 더이상 움직이게 하지 않게 고정 하려면 등받이(3) 를 등으로 밀어 후방으로 젖히게 되며, 이에따라 베이스프레임(28)의 선단이 들어올려지게 되는데, 베이스프레임(28)의 선단이 들어올려져 틸팅되면, 그의 저면에 장착된 잠금쇠(47)가 브레이크축(46)의 톱니부(49)의 홈에 끼워져 잠금되므로 이동용베이스부재(31)의 슬라이드 이동이 방지된다.

그러나 이는 일시적인 잠금상태이므로 시트부(2)에 인체의 하중이 가해지지 않는 상태가 되면 틸팅프레임(36)의 선단이 이동용베이스부재(31)에 대해 인장스프링(72)의 잡아당김에 의해 틸팅프레임(36)의 선단이 원위치로 하강하여 잠금 상태가 해제되는 것이다.

한편, 등받이(3)가 임의의 위치로 전진한 상태에서 하중의 작용에 상관없이 잠금상태가 유지되도록 하고 싶을 때에는 고정용막대(40)의 손잡이(56)를 잡고 축방향으로 밀게되며, 이에따라 고정용막대(40)가 돌출부(43)측으로 이동하여 내측의 링홈(50)이 볼(53)에 의한 구속상태에서 벗어나 돌출부(43)측으로 전진하게 되고, 계속해서 밀대부재(41)가 돌출부(43)를 밀어올리는 상태가 되면 외측의 링홈(51)이 볼(53)에 걸려 잠금되며, 이때 손잡이(56)를 미는 힘을 제거하여도 볼(53)에 의한 잠금력이 리턴스프링(55)에 의한 복귀력보다 커서 고정용 막대(40)는 움직이지 않게 되며, 이 상태에서는 틸팅프레임(36)의 선단이 들어올려져 있게 되고, 잠금쇠(47)가 브레이크축(46)에 잠금되기 때문에 이동용베이스부재(31)는 더이상 전후로 이동 할 수 없는 상태가 되며, 시트부(2)에서 사람이 일어나더라도 이동용베이스부재(31)는 그 위치에서 고정되도록 셋팅되는 것이다.

다음에 고정 상태를 해제하고자 하면 손잡이(56)를 잡고 잡아당기게 되며, 이에따라 외측링홈(51)이 우측(도시상태기준)으로 움직여 볼(53)의 구속으로부터 벗어나게 되는 순간에는 굳이 손잡이를 계속해서 잡아 당기지 않더라도 리턴스프링(55)의 탄발력으로 고정용막대(40)가 후진(도시상태 기준하여 우측)하게 되며, 이와같은 이동중 내측의 링홈(50)이 볼(53)에 이르게 되면 볼(53)과 내측 링홈(50)이 서로 계합되면서 잠금되고, 후진한 밀대부재(41)가 돌출부(43)에서 벗어났기 때문에 경사지게 들어올려졌던 틸팅프레임(36)의 선단이 스프링(72)의 당김력에 의해 하강하여 잠금쇠(47)가 브레이크축(46)으로부터 떨어지게 되므로 잠금 상태가 해제되는 것이며, 또 이 상태에서는 시트부(2)에 하중이 작용하지 아니하면 탄발스프링(21)의 밀어 올림에 의해 베이스프레임(28)이 상승하며, 이에 연동하여 피니언기어(26) 역시 상승하면서 역회전하게 되어 수평래크기어부(30)와 이동베이스부재(31)는 후방 위치까지 후진하여 등받이(3)가 최후방의 초기 상태에 위치하도록 셋팅되는 것이다.

이와같은 본 발명은 통상의 의자와 자동차의 전방좌석등 다양한 형식의 의자에 적용이 가능하다.

이상과 같은 본 발명은 사용자가 의자 시트부의 어느 위치에 앉게 되더라도 등받이가 전진이동하여 인체의 등을 강하게 받쳐주게 되어 자연히 허리를 꼿꼿이 세운 상태로 의자에 앉아 있게 되므로써 척추를 보호하고 피로감을 경감하여 주게 되는 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (13)

1. 시트부와 등받이를 구비하는 의자에 있어서, 의자의 하중을 지지하는 지지대와;

   상기 지지대의 상부로 형성되는 수직래크기어부와;

   상기 지지대의 상부 외주에 일정 범위내에서 상하로 슬라이드 이동이 허용되도록 마련되는 슬라이드 원통체와;

   상기 슬라이드 원통체에 의해 지지되도록 설치되고, 슬라이드 원통체에 고정 접속되며, 상기 수직래크기어부를 수용할 수 있도록 상측이 개방된 공간을 가진 작동몸체와;

   상기 지지대에 대해 상기 작동몸체를 항시 밀어 올리는 힘을 가하도록 설치되는 탄발스프링과;

   상기 작동몸체와 공간을 수평으로 관통하여 설치되는 회전축과;

   상기 회전축의 중앙부에 회전축과 함께 회전하도록 고정 설치되며, 상기 수직래크기어부와 맞물리도록 접속되는 피니언기어와;

   상기 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되며, 그리고 상기 회전축과 함께 일정 각도 범위에서 회동이 제한되도록 설치되는 회동지지부재와;

   상기 회동지지부재의 상단에 마련되어 원호상의 궤적을 따라 움직이는 호형 스퍼어기어부와;

   상기 호형스퍼어기어부에 맞물리도록 상기 작동 몸체 위로 수평으로 설치되므로써 호형스퍼어기어부의 회동 움직임에 연동하여 의자의 전후 방향을 따라 수평으로 이동하게 되는 수평래크기어부와;

   상기 수평래크기어부가 저면에 고정 장착되며, 수평래크기어부의 움직임을 따라 전후로 슬라이드 이동되는 이동용 베이스부재와;

   상기 작동몸체의 하강에 의해 상기 피니언기어가 회전하면서 하강 하게 될때 이에 연동하여 전방 위치로 이동하게 되는 수평래크기어부와 이동용 베이스 부재를 따라 함께 전방으로 움직여 의자에 착좌하는 사람의 등에 자동으로 밀착하므로써 등을 지지하게 되는 등받이부재와;

   상기 이동용 베이스 부재를 수평의 전후 방향으로 슬라이드 이동할 수 있게 안내 및 구속하여 지지하며, 하부로 상기 작동몸체에 고정되고 지지되어지는 베이스 프레임과;

   상기 베이스 프레임에 의해 지지되며, 착좌하는 사람의 둔부를 지지하도록 상기 이동용 베이스 부재의 상부로 마련되는 시트부;를 포함하여 구성되므로써 상기 시트부에 사람이 앉아 하중이 가해지면 상기 작동몸체가 하강하여 피니언기어의 회전을 통해 호형 스퍼어기어부를 회동시키고, 이어서 수평래크기어부의 수평 이동에 연동하여 상기 등받이 부재가 사람의 등을 향해 전방 위치로 이동하여 등을 받쳐주게 되는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동용 베이스부재의 하부로 상기 베이스 프레임에 의해 지지되도록 전 후 방향으로 설치되며, 저면이 톱니부로 형성되는 브레이크 축과;

   상기 인체의 등을 지지하는 등받이 부재에, 등에 의해 후방으로 밀어내는 힘을 가하게 되면 이에 연동하여 선단이 상부측으로 제한된 범위내에서 들어올려지도록 틸팅되며, 이를 위해 상기 이동용 베이스부재의 상부로 그의 후단에서 핀축에 의해 이동용 베이스부재와 결속되어, 상기 핀축을 중심점으로 하여 상기 등받이 부재와 같은 방향으로 회동 움직임을 하게 되는 틸팅프레임과;

   상기 브레이크축이 관통하여 지나가게되며, 상기 틸팅 프레임의 선단에 마련되어 틸팅 프레임의 선단이 들어 올려질때 함께 상승하여 상기 브레이크 축의 톱니부에 계합하여 잠금하므로써 상기 이동용 베이스 부재와 등받이 부재가 전후 방향으로 움직이지 않도록 고정시키게 되는 잠금쇠;를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이동용 베이스부재의 저면으로 상기 수평래크 기어부의 몸체 및 이동용 베이스부재와 틸팅 프레임의 측벽을 관통하도록 좌우 방향으로 가로질러 설치되며, 길게 돌출되는 일측단에 손잡이가 마련되어 축방향을 따라 이동 및 회전이 가능하게 설치되는 고정용 막대와;

   상기 고정용 막대에 대향되는 위치상의 틸팅 프레임에 하부를 향해 돌출하도록 형성되는 돌출부와;

   상기 고정용 막대가 상기 돌출부측을 향해 눌려져 이동할 때 상기 돌출부를 밀어 올려 상기 틸팅 프레임을 틸팅시키도록 상기 고정용 막대상에 장착되는 밀대부재와;

   상기 고정용 막대에 일정 간격을 두고 형성되는 2개의 내외측 링홈과;

   상기 2개의 링홈 중 어느 하나와 선택적으로 계합하여 고정용 막대의 이동을 제한하도록 상기 내측 링홈에 대응되는 위치의 이동용 베이스 부재 저면에 고정 장착되며, 상기 어느 하나의 링홈에 계합하는 볼과, 그 볼이 링홈에 계합하도록 탄발 지지하는 압축스프링을 포함하여 구성되는 고정기구;로 구성되며, 상기 볼이 내측의 링홈에 계합된 상태에서는 상기 돌출부와 밀대부재가 서로 어긋난 상태이며, 상기 볼이 외측의 링홈에 계합된 상태에서는 상기 밀대부재가 돌출부를 밀어올린 상태가 되도록 2개의 링홈이 형성된 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 밀대부재는 상기 고정용 막대와 나사 계합되어 축방향으로의 이동이 허용되며, 밀대부재 하단 일측에 마찰재를 구비하고 있어, 상기 밀대부재가 상기 브레이크 축을 향해 이동하도록 조정될 때, 상기 마찰재가 상기 브레이크축의 측면을 가압하여 마찰력을 부가하여 상기 이동용베이스부재의 이동 속도를 낮추도록 제한하게 되는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동용 베이스부재는 베이스프레임의 가이드채널의 안내를 따라 구름 이동하는 롤러를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정용 막대가 돌출부를 향해 눌러질 때 압축되어 복원 탄성력을 가하게 되는 리턴스프링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정용 막대가 상기 틸팅 프레임의 전방브라켓트에 상하로 길이가 길게 형성된 장공을 통과하도록 설치되므로써 상기 틸팅프레임이 상기 장공의 범위내에서 틸팅이 제한되는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 마찰재는 편심되는 핀에 의해 상기 밀대부재에 회전 가능하게 장착되는 캠으로 형성되며, 상기 마찰재가 브레이크축 방향으로 회동하도록 힘을 가하는 지지스프링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지대는 가스실린더와, 그 가스실린더로부터 상하로 출몰되는 피스톤과, 그 피스톤이 상승되도록 할때 눌러져 작동되는 압력배출 밸브봉을 포함하여 구성되며, 상기 수직래크 기어부는 상기 피스톤의 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 피스톤의 상부에 길이연장부가 고정 접속되며, 상기 수직래크기어부는 상기 길이 연장부의 상측에 형성되고, 상기 길이연장부에는 가로 방향의 수평관통공이 형성되며, 상기 피스톤으로부터 의자 높이조절을 위해 상부로 돌출하는 상기 압력 배출밸브봉을 눌러 피스톤을 밀어 올리도록 작동하는 회동캠이 상기 수평관통공내에 설치되며, 상기 슬라이드 원통체가 상기 길이 연장부의 하단 외주에 상하로의 슬라이드 이동이 가능하도록 끼워져 장착된 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 길이 연장부의 하단 외주에 가이드 원통체가 고정되게 끼워지며, 상기 슬라이드 원통체는 상기 가이드 원통체의 안내를 따라 상하로 슬라이드 이동이 허용되는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 가이드 원통체의 외주에는 상하로 길이가 긴 가이드 장홈이 형성되며, 상기 가이드 장홈에 끼워져 구속되는 돌기가 상기 슬라이드 원통체에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 슬라이드 원통체는 상기 가이드 원통체의 외주의 복수개소에 수직 방향으로 배열되도록 장착되는 구름베어링 들의 안내를 받아 상하로의 원활한 이동이 허용되는 것을 특징으로 하는 등받이가 자동으로 이동조절되는 의자.

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