KR101034904B1 - 합성 목재를 이용한 기둥 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 휴게 시설물, 정자, 페르골라(pergola), 놀이 시설, 체육 시설 등에 사용되는 기둥으로서, 금속 본체와 외부로 노출되는 합성 목재를 이용한 기둥에 관한 것이다. 본 발명은, 수직으로 연장된 본체, 본체의 내부 공간에 본체와 일체로 형성된 'X'자 형태의 본체 지지 프레임 및 본체의 외면에 돌출되어 본체와 일체로 형성된 복수의 지지체를 포함하는 금속 기둥부; 가이드 홈을 포함하고, 내부 공간에 'X'자 형태를 가지는 외장부 지지 프레임을 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 본체와 지지체 사이에 삽입되며, 목분 및 합성수지를 포함하여 혼합 가공한 합성 목재로 제작되는 복수의 외장부; 및 가이드 홈에 삽입되는 가이드 돌기를 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 본체와 외장부 사이에 삽입되며, 본체와 마주보는 면에 고정되게 결합된 탄성 지지체를 포함하고, 적어도 수평 방향으로 신축성을 가지는 반-타워형 스프링(semi-elliptical spring)인 복수의 신축부를 포함하는 합성 목재를 이용한 기둥을 제공한다.

Description

합성 목재를 이용한 기둥{PILLAR USING SYNTHETIC WOOD}
본 발명은 휴게 시설물, 정자, 페르골라(pergola), 놀이 시설, 체육 시설 등에 사용되는 기둥으로서, 금속 본체와 외부로 노출되는 합성 목재를 이용한 기둥에 관한 것이다.
옥외에 설치되는 휴게 시설물, 정자, 페르골라, 놀이 시설, 체육 시설 등에서 사용되는 기둥은 일반적으로 금속재 또는 목재를 이용하여 제작된다.
금속재 기둥은 외면에 피막 및/또는 도색을 거친 후 고정 설치된다. 금속재 기둥은 내구성이 강하고 조립 분해가 용이한 장점을 가진다. 그러나, 금속재 기둥은 시간 경과로 인해 피막, 도색이 벗겨지고 산화 부식이 되어 미관상 좋지 않은 문제점을 가진다. 또한, 금속재 기둥은 딱딱하여 사람이 부딪힐 때 다칠 우려가 있다.
목재 기둥은 자연적인 미감을 가지는 장점을 가진다. 그러나, 목재 기둥은 수분에 의한 팽창/수축, 뒤틀림, 휨 등의 변형, 습기에 의한 부패 등이 발생할 수 있다. 또한, 규격화되지 않은 나무를 가공하여 일정한 규격의 목재로 가공하는 것은 많은 수고와 비용이 요구되고 손실되는 양이 많다. 또한, 목재 자원은 전세계적으로 감소하는 경향을 가지고 환경을 위해서 나무의 남벌은 바람직하지 않다.
한편, 금속재의 강도와 목재의 외관을 동시에 이용하기 위하여 금속재 심재에 마감용 목재를 부착하는 기둥이 주지되어 있다. 하지만, 이는 볼트 등을 이용하여 부착함으로써 조립시에 많은 수고가 요구되고 금속재와 목재에 손상을 초래하며 볼트 등이 외부로 노출되는 단점을 가진다. 또한 목재를 규격에 맞게 가공하여야 하는 수고와 비용이 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 가공이 쉽고 현장에서 조립이 용이하며 변형이 쉽게 되지 않고 금속재의 강도와 목재 질감의 외장을 갖는 기둥을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 억지 끼움시에 용이하고 온도, 습도 등에 의한 수축, 팽창에 의한 영향을 감소시킬 수 있는 기둥을 제공하는 것을 추가적인 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 수직으로 연장된 본체, 상기 본체의 내부 공간에 상기 본체와 일체로 형성된 'X'자 형태의 본체 지지 프레임 및 상기 본체의 외면에 돌출되어 상기 본체와 일체로 형성된 복수의 지지체를 포함하는 금속 기둥부; 가이드 홈을 포함하고, 내부 공간에 'X'자 형태를 가지는 외장부 지지 프레임을 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 상기 본체와 상기 지지체 사이에 삽입되며, 목분 및 합성수지를 포함하여 혼합 가공한 합성 목재로 제작되는 복수의 외장부; 및 상기 가이드 홈에 삽입되는 가이드 돌기를 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 상기 본체와 상기 외장부 사이에 삽입되며, 상기 본체와 마주보는 면에 고정되게 결합된 탄성 지지체를 포함하고, 적어도 수평 방향으로 신축성을 가지는 반-타워형 스프링(semi-elliptical spring)인 복수의 신축부를 포함하는 합성 목재를 이용한 기둥을 제공한다.
상술한 본 발명에 따르면, 금속 기둥부 및 합성 목재부는 사전에 규격에 맞게 제작될 수 있고, 현장에서 금속 기둥부와 합성 목재부를 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 금속 기둥부는 기둥의 강도를 유지하고, 합성 목재부는 팽창/수축, 뒤틀림, 휨 등의 변형, 습기에 의한 부패에 의한 손상이 적으면서 목재의 질감을 갖는다.
또한, 신축부는 금속 기둥부와 합성 목재부의 조립을 용이하게 하고 조립 과정 중에 발생할 수 있는 손상을 감소시킨다. 그리고, 금속 기둥부와 합성 목재부의 팽창/수축 그리고 이들의 팽창율의 차이에 의한 변형이나 파손을 방지한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한다. 도면들에서 동일하거나 유사한 구성은 동일하거나 유사한 도면 부호로 표시될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 사시도 및 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 기둥(1)은 금속 기둥부(10)와 금속 기둥부(10)에 끼움 결합되는 복수의 외장부(20)를 포함한다.
금속 기둥부(10)는 수직으로 연장된 본체(11)를 포함한다. 본체(11)는 속이 꽉 찬 형태 뿐만 아니라 속이 빈 형태로도 제작이 가능하다. 도 1 및 도 2에서, 본체(11)는 생산 원가를 절감하고 무게를 줄이면서 강도를 유지할 수 있도록 속이 빈 형태로 제작된다. 본체(11)의 외면에는 수직으로 연장되며 돌출되어 형성되고 본체(11)와 일체로 형성된 복수의 지지체(12)가 위치한다. 금속 기둥부(10)는 알루미늄, 철 등의 금속으로 제작된다. 금속 기둥부(10)는 기둥(1)의 강도를 유지한다. 본체(11)와 복수의 지지체(12)를 포함하는 금속 기둥부(10)는 금형 등을 이용하여 규격에 맞게 사전에 제작된다.
외장부(20)는 수직으로 연장된 형태이고, 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 지지체(12) 사이에 끼워질 수 있는 형태를 가진다. 외장부(20)는 본체(11)와 지지체(12) 사이에 수직으로 삽입된다. 지지체(12)는 외장부(20)가 수평 방향으로 이탈할 수 없도록 하는 형태를 가진다. 즉, 지지체(12) 및 외장부(20)는 내부의 서로 접하는 부분은 넓고 외부의 노출되는 부분은 좁게 제작된다.
외장부(20)는 합성 목재로 제작된다. 즉, 외장부(20)는 목분 약 50%, 합성수지(예를 들면, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC)) 약 50% 및 첨가제를 혼합한 것을 가열한 후 사출, 압출 가공 등을 이용하여 형태를 갖추도록 한다. 합성 목재는 나무의 질감을 나타낼 수 있고 흡수성이 적으며 부패하지 않고 강도가 뛰어난 장점을 가진다. 또한, 합성 목재는 규격에 맞추어 제작하는 것이 용이하다.
사전에 규격에 맞추어 제작된 금속 기둥부(10) 및 외장부(20)는 현장에서 조립된다. 외장부(20)는 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 지지체(12) 사이에 억지 끼움된다. 금속 기둥부(10)와 외장부(20)가 조립된 기둥(1)은 원하는 위치에 세워진다. 기둥(1)의 상하 양단은 이물질이 침입하지 못하도록 막아진다. 세워진 기둥에서 외장부(20)의 외측은 지지체(12)에 의해 지지되기 때문에 외장부(20)는 외부로 이탈하지 않는다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다. 도 3a를 참조하면, 기둥(1')은 금속 기둥부(10), 금속 기둥부(10)에 끼움 결합되는 복수의 외장부(20'), 및 금속 기둥부(10) 및 복수의 외장부(20') 사이에 위치하는 복수의 반-타원형 스프링(semi-elliptical spring)(31)을 포함한다. 기둥(1')에서 금속 기둥부(10) 및 외장부(20')는 도 1 및 2에 도시된 금속 기둥부(10) 및 외장부(20)와 동일하다. 다만, 도 1 및 2에서 외장부(20)의 크기는 금속 기둥부(10)의 본체(11) 및 지지체(12)에 의해 형성되는 공간의 크기와 거의 같지만, 반-타원형 스프링(31)이 차지하는 공간에 의해 도 3에서 외장부(20')의 크기는 금속 기둥부(10)의 본체(11) 및 지지체(12)에 의해 형성되는 공간의 크기보다 작을 수 있다.
반-타원형 스프링(31)은 수직으로 연장된 형태이고 반-타원형의 수평 단면을 갖는다. 반-타원형 스프링(31)은 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 외장부(20') 사이에 위치한다. 반-타원형 스프링(31)의 양단은 본체(11)의 외면 및 외장부(20')의 내면 중 하나에 접하고, 중앙은 본체(11)의 외면 및 외장부(20')의 내면 중 다른 하나에 접한다. 합성 목재로 제작되는 외장부(20')에 비하여 금속 기둥부(10)가 더 큰 강성을 가지므로, 반-타원형 스프링(31)의 양단이 본체(11)의 외면에 접하는 것이 바람직하다.
반-타원형 스프링(31)은 수평 방향으로 신축성을 갖는다. 기둥(1')을 조립할 때, 복수의 반-타원형 스프링(31)이 먼저 금속 기둥부(10)의 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 지지체(12) 사이에 삽입되고, 다음으로 복수의 외장부(20')가 삽입된다. 도 1 및 2의 실시예에 따르면, 외장부(20)를 삽입할 때 금속 기둥부(10)와 외장부(20) 사이의 접촉에 의해 조립이 용이하지 않고 외장부(20)에 손상이 발생할 수 있다. 이에 비하여 본 실시예에 따르면, 외장부(20')를 삽입할 때 반-타원형 스프링(31)을 누르면서 삽입하므로 금속 기둥부(10)와 외장부(20') 사이의 접촉을 피할 수 있어 조립이 용이하고 외장부(20')에 손상이 없게 할 수 있다.
또한, 외장부(20')의 크기는 본체(11)와 지지체(12)로 형성되는 공간의 크기보다 작고 반-타원형 스프링(31)이 외측으로 외장부(20')에 지속적인 힘을 가하기 때문에, 금속 기둥부(10)와 외장부(20')의 열팽창률의 차이에도 불구하고 금속 기둥부(10)와 외장부(20') 사이에 틈이 생기는 경우나 금속 기둥부(10) 또는 외장부(20')가 변형되거나 파손되는 경우가 발생하지 않는다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다. 도 3b를 참조하면, 기둥(1")은 금속 기둥부(10), 금속 기둥부(10)에 끼움 결합되는 복수의 외장부(20'), 및 금속 기둥부(10) 및 복수의 외장부(20') 사이에 위치하는 복수의 탄성 판재(32)를 포함한다. 기둥(1")에서 금속 기둥부(10) 및 외장부(20')는 도 3a에 도시된 금속 기둥부(10) 및 외장부(20')와 동일하다.
탄성 판재(32)는 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 외장부(20) 사이에 위치한다. 탄성 판재(32)는 신축성을 갖고, 특히 수평 방향으로 신축성을 갖는다.
기둥(1")을 조립할 때, 탄성 판재(32)가 먼저 금속 기둥부(10)의 금속 기둥부(10)의 본체(11)와 외장부(20') 사이에 삽입되고, 다음으로 복수의 외장부(20')가 삽입된다. 본 실시예에 따르면, 외장부(20')를 삽입할 때 탄성 판재(32)를 누르면서 삽입하므로 금속 기둥부(10)와 외장부(20') 사이의 접촉을 피할 수 있어 조립이 용이하고 외장부(20')에 손상이 없게 할 수 있다.
또한, 외장부(20')의 크기는 본체(11)와 지지체(12)로 형성되는 공간의 크기보다 작고 탄성 판재(32)가 외측으로 지속적인 힘을 가하기 때문에, 금속 기둥부(10)와 외장부(20')의 열팽창률의 차이에도 불구하고 금속 기둥부(10)와 외장부(20') 사이에 틈이 생기는 경우나 금속 기둥부(10) 또는 외장부(20')가 변형되거나 파손되는 경우가 발생하지 않는다.
그러면, 도 4를 참고하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥의 분해 사시도이다.
본 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥(1''')은, 금속 기둥부(10), 금속 기둥부(10)에 끼움 결합되는 복수의 외장부(20'') 및 금속 기둥부(10)와 외장부(20'') 사이에 위치하는 복수의 반-타워형 스프링(31')을 포함한다.
본 실시예에 따른 합성 목재를 이용한 기둥(1''')은, 도 3a에 따른 합성 목재를 이용한 기둥(1')과 실질적으로 동일하므로, 자세한 설명은 생략하고 차이가 있는 부분에 대해서만 설명한다.
금속 기둥부(10)는, 수직으로 연장된 본체(11')와 본체(11')의 외면에 수직으로 연장되며 돌출되어 형성되고 본체(11')와 일체로 형성된 복수의 지지체(12)를 포함한다.
금속 기둥부(10)의 본체(11')는, 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 공간에 형성된 'X'자 형태의 본체 지지 프레임(11a)을 포함할 수 있다. 본체 지지 프레임(11a)은, 본체(11')와 일체로 제작되거나, 별도로 제작되어 본체(11')에 결합될 수 있다.
본체 지지 프레임(11a)은, 알루미늄, 철 등의 금속으로 제작될 수 있다. 물론, 본체 지지 프레임(11a)은, 강도가 높은 다른 물질을 이용하여 제작될 수도 있다.
이와 같이, 본체(11')의 내부에 형성된 본체 지지 프레임(11a)을 통해, 보다 견고하게 지지할 수 있다.
외장부(20'')는, 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 공간에 형성된 'X'자 형태의 외장부 지지 프레임(20a)을 포함할 수 있다. 외장부 지지 프레임(20a)은, 외장부(20'')와 일체로 제작되거나, 별도로 제작되어 외장부(20'')에 결합될 수 있다.
외장부 지지 프레임(20a)은, 합성 목재로 제작될 수 있다. 물론, 외장부 지지 프레임(20a)은, 금속 등과 같이 강도가 높은 물질을 이용하여 제작될 수도 있다.
이와 같이, 외장부(20'')의 내부에 형성된 외장부 지지 프레임(20a)을 통해, 보다 견고하게 지지할 수 있고, 외부로부터 외장부(20'')에 가해지는 충격에 의해 외장부(20'')가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 외장부(20'')에는 두 개의 독립적인 내부 공간이 형성되고, 각 내부 공간에 외장부 지지 프레임(20a)이 각각 형성되어 있는 것으로 도 4에 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 실시예에 따라, 내부 공간의 수효는 증감될 수 있고 이에 따라 외장부 지지 프레임(20a)의 수효도 증감될 수 있다.
또한, 외장부(20'')는, 반-타워형 스프링(31')과 마주보는 면에 형성된 가이드 홈(20b)을 포함할 수 있다.
반-타워형 스프링(31')은, 외장부(20'')에 형성된 가이드 홈(20b)에 대응되는 위치에 형성되고, 가이드 홈(20b)에 삽입되는 가이드 돌기(31b)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 외장부(20'')에 형성된 가이드 홈(20b)과 반-타워형 스프링(31')에 형성된 가이드 돌기(31b)를 통해, 사용자는 외장부(20'')를 반-타워형 스프링(31')과 용이하게 결합할 수 있다.
한편, 외장부(20'')에는 두 개의 가이드 홈(20b)이 형성되고, 반-타워형 스프링(31')에는 두 개의 가이드 돌기(31b)가 형성되어 있는 것으로 도 4에 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 실시예에 따라, 가이드 홈(20b)의 수효는 증감될 수 있고 이에 따라 가이드 돌기(31b)의 수효도 증감될 수 있다.
또한, 반-타워형 스프링(31')은, 금속 기둥부(10)의 본체(11')와 마주보는 면에 고정되게 결합된 탄성 지지체(31a)를 포함할 수 있다. 탄성 지지체(31a)는, 반-타워형 스프링(31')과 일체로 제작되거나, 별도로 제작되어 반-타워형 스프링(31')에 결합될 수 있다.
탄성 지지체(31a)는, 스프링 등과 같은 탄성체를 포함할 수 있다. 탄성 지지체(31a)의 일측은 반-타워형 스프링(31')의 일면에 고정되게 결합되고, 타측은 금속 기둥부(10)의 본체(11')의 일면에 접촉된다.
이와 같이, 반-타워형 스프링(31')의 일면에 결합된 탄성 지지체(31a)를 통해, 외부로부터 외장부(20'')에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.
한편, 반-타워형 스프링(31')에는 세 개의 탄성 지지체(31a)가 고정 결합되어 있는 것으로 도 4에 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 실시예에 따라, 탄성 지지체(31a)의 수효는 증감될 수 있다. 또한, 반-타워형 스프링(31')의 높이와 동일하거나 작은 높이와 반-타워형 스프링(31)의 폭보다 작은 폭을 가지는 하나의 탄성 지지체(31a)가 반-타워형 스프링(31')의 일면에 고정 결합될 수도 있다.
비록 본 발명이 상술한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.
1, 1', 1": 기둥, 10: 금속 기둥부,
11: 본체, 12: 지지체,
20, 20': 외장부, 31: 반-타원형 스프링,
32: 탄성 판재, 11a: 본체 지지 프레임,
20a: 외장부 지지 프레임, 20b: 가이드 홈,
31a: 탄성 지지체, 31b: 가이드 돌기

Claims (1)

  1. 수직으로 연장된 본체, 상기 본체의 내부 공간에 상기 본체와 일체로 형성된 'X'자 형태의 본체 지지 프레임 및 상기 본체의 외면에 돌출되어 상기 본체와 일체로 형성된 복수의 지지체를 포함하는 금속 기둥부;
    가이드 홈을 포함하고, 내부 공간에 'X'자 형태를 가지는 외장부 지지 프레임을 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 상기 본체와 상기 지지체 사이에 삽입되며, 목분 및 합성수지를 포함하여 혼합 가공한 합성 목재로 제작되는 복수의 외장부; 및
    상기 가이드 홈에 삽입되는 가이드 돌기를 포함하며, 수직으로 연장된 형태이고, 상기 본체와 상기 외장부 사이에 삽입되며, 상기 본체와 마주보는 면에 고정되게 결합된 복수의 탄성 지지체를 포함하고, 적어도 수평 방향으로 신축성을 가지는 반-타워형 스프링(semi-elliptical spring)인 복수의 신축부
    를 포함하며,
    상기 본체와 상기 외장부가 접하는 부분은 상기 외장부가 노출된 부분보다 넓은 합성 목재를 이용한 기둥.
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