KR101133846B1 - 의자 경사조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의자, 걸상 등을 사용하는 사람의 자세에 대응하여 인체를 잘 지지하기 위한 의자에 대한 것이다. 특히 본 발명은 책상, 작업대 등을 앞에 두고 학습, 연구를 하는 사람에게 있어서 의자가 착석자에게 적절한 지지를 줌으로서 몸에 최대한의 편안함을 주게 하여 정신을 최대한 집중할 수 있게 하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은
작업자의 자세가 척추를 곧게 한 상태로 책상이나 작업대에 밀착할 경우에는 작업자의 대퇴부의 전방이 의자의 앞쪽에 특히 압력이 많이 작용하는데 이의 해소를 위해서 좌판부를 앞쪽으로 자연스럽게 회전하고 고정할 수도 있게 함으로써 대퇴부에 작용하는 압력의 분포를 좀 더 균일하게 되도록 하며; 작업자가 휴식을 위해 상체를 뒤로 젖힐 때에는 좌판부도 회전 가능하고 고정할 수도 있게 함으로써 작업자의 하체가 좌판에서 밀림이 없이 안정적으로 지지되고 상체는 등받이에 의하여 작업자의 체중이 좌판과 함께 분산되어 지지되도록 함으로써 안정감과 편안함을 제공한다.

Description

의자 경사조절장치{Tilting Control System for Chair}

본 발명은 특정 고정된 자세에만 편안함을 주는 의자가 아니라 변동하는 작업자의 자세에도 잘 대응하여 의자의 형태가 변동됨으로써 작업자의 인체를 편안하게 지지하도록 작용하는 의자, 걸상의 경사조절장치에 대한 것이다.

의자의 일반 형태는 하체의 엉덩이를 주된 용도로 지지하기 위해서 좌판과 그 좌판을 고정하기 위한 몸체 부분으로 구성되거나, 이에 척추를 지지하기 위해서 부가적으로 등받이를 구비한 것, 척추만을 지지하기 위하여 좌판과 등받이만으로 구성된 것 등이다. 이를 기본으로 인체를 편안하게 지지하기 위하여 좌판의 형상을 바꾸거나 등받이의 형상을 변형한 것으로서 그 형태가 고정된 것이 있으며 변동하는 인체에 대응하기 위하여 등받이에 탄성을 준 것, 등받이가 뒤로 젖혀지도록 한 것 등은 범용으로 시도된 것이고 좌판 자체에 약간의 틸팅이나 슬라이딩 기능을 생각한 것 등이 있다.

고정된 형태의 의자는 그 형태를 어떻게 하든지 변화하는 인체에 적합하지는 않고, 등받이가 뒤로 젖혀지도록 한 것은 휴식의 목적에는 비교적 적당하고, 등받이에 탄성을 준 것은 인체가 접촉시에 유연함을 줌으로써 심리적으로 안정감을 준다. 그러나 뒤로 기울여 휴식을 취하려 하는 경우에는 기울인 자세의 상태에서 의자의 복원력은 계속하여 작용하고 있어서 의도적으로 그 복원력 이상으로 기대어야 하고 작업자의 자세가 척추를 곧게 편 상태로 책상이나 작업대에 밀착할 경우에는 작업자의 대퇴부의 전방이 의자의 앞쪽에 특히 압력을 많이 작용하게 되는데, 의자는 변동하는 인체에 적절히 대응하여 인체를 지지하지는 못함으로써 작업자가 의자에 착석한 시간의 경과에 따라 인체에는 피로가 누적되게 된다.

본 발명은 의자에 착석한 착석자가 앞뒤로 기울이며 변동하는 여러 자세에 따라 의자의 형태도 인체에 적절히 대응하여 변동되어 적절히 지지함으로써 인체에 최대한의 편안함을 주도록 하여 학습, 연구 등을 위하여 책상 또는 작업대 등을 앞에 두고 작업하는 사람의 정신능력을 고양할 수 있도록 하는 의자의 구조적 기능적 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 의자 좌판이 의자구조체 상부의 수평부재를 축으로 회전가능 하도록 결합되고 원하는 각도에 정지 가능하도록 구성하는 것으로서;

의자구조체 상부의 수평부재를 축으로 회전가능 하도록 결합된 의자 좌판은 원형의 브레이크 틀을 가진 의자 구조체에 대해서 의자좌판에 설치된 브레이크의 작동에 의해 좌판의 경사가 고정되며, 좌판과 의자구조체에 탄성요소(스프링 등)를 설치하여 좌판을 전방이나 후방으로 회전하여 기울일 시에 원위치로의 복원력이 작용하도록 하는 것을 특징으로 한다.

복원력을 주는 스프링시스템은 압축시스템과 인장시스템이 각기 다른 탄성력의 요소로 형성되어 다른 복원력을 주며, 인장과 압축에 서로 영향을 주지 않고 각각의 역할을 하도록 구성되며, 인장력과 압축력을 조절할 수 있는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 착석자의 자세 변동에 따라 의자가 잘 지지할 수 있도록 의자의 기울임 형태도 바꾸게 하여서 인체의 긴장을 완화하고 피로가 누적되지 않도록 함으로써 작업자에게 편안함을 제공하여 작업 효율을 극대화할 수 있다.

의자 몸체 자체의 이동이 없이 작업자의 자세를 앞이나 뒤로 기울일 때에도 의자는 작업자의 자세에 대응하여 기울어지고 그 상태를 브레이크의 작동에 의해서 고정시킬 수 있게 함으로써 착석자가 의자의 복원력을 더 이상 받지 않게도 되고 작업자의 순간적인 힘의 변동에도 의자는 고정된 형태를 유지하게 됨으로써 안정적으로 작업자의 척추를 지지하게 된다.

이를 앞이나 뒤로 기울일 경우에 각각 더 살펴보면,

작업자의 자세가 척추를 곧게 편 상태로 책상이나 작업대에 밀착할 경우에는 작업자의 대퇴부의 전방이 의자의 앞쪽에 특히 압력을 많이 작용하게 되는데 이의 해소를 위해서 좌판부를 앞쪽으로 자연스럽게 회전하게 함으로써 대퇴부에 작용하는 압력의 분포를 좀 더 균일하게 되도록 하며;

작업자가 휴식을 위해 상체를 뒤로 젖힐 때에는 좌판부도 회전 가능하게 함으로써 작업자의 하체가 좌판에서 밀림이 없이 안정적으로 지지되고 상체는 등받이에 의하여 작업자의 체중이 좌판과 함께 분산되어 지지되도록 함으로써 안정감과 편안함을 제공한다.

[도 1] 의자 구조체에 설치된 회전 가능한 의자 경사조절장치를 포함하는 의자 사시도
[도 2] 도 1의 의자 경사조절장치 B부분의 상세도
[도 3] 의자 경사조절장치의 작동상태 비교도
[도 4] 의자에 장착된 압축스프링집합과 인장스프링집합의 상세도(평형상태)
[도 5] 압축스프링집합과 인장스프링집합의 분해도
[도 6] 압축스프링 작동시(압축 작동상태)의 모습
[도 7] 인장스프링 작동시(인장 작동상태)의 모습
[도 8] 의자 구조체에 설치된 의자 경사조절장치를 포함하는 의자 분해도

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 1의 상세도인 도 2와, 도 4에서 도 8은 의자에 장착된 경사조절장치의 구조를 나타내며 도 6과 도 7은 의자좌판을 전 후방으로 회전하여 기울였을 때의 작동 상태와 구조를 나타낸 것이다.

의자좌판은 의자 하부 구조체의 수평구조요소를 수평축(91)으로 하여 이 축에 한쪽은 끼워져서 회전할 수 있고 다른 쪽은 좌판 하부(좌판 또는 좌판커버(14))에 고정된 좌판지지부재(90)에 고정되어 지지된다. 즉 좌판지지부재(90)는 상단은 좌판 하부(좌판 또는 좌판커버(14))에 고정되고 하부는 수평축(91)에 끼워져서 의자좌판을 회전가능하게 한다. 즉, 의자 경사조절장치는, 의자좌판의 하부에 일단이 고정되고 타단은 의자구조체(92) 상부에 좌우방향으로 구성하여 포함한 수평축(91)과 회동가능하게 결합되는 좌판지지부재(90)를 포함하는 것이다.

좌판의 경사를 고정하는 브레이크기구: 구조체(92)에 도 1에서 3, 도 8과 같이 원형의 브레이크틀(83)이 고정되어 있고 좌판을 수평축(91)을 회전축으로 하여 원하는 각도만큼 회전한 후 좌판 하부 또는 좌판커버(14)에 고정된 브레이크집합(80, 81)을 브레이크 핸들(82)로 작동함으로써 브레이크틀(83)에 압착되어 좌판은 원하는 기울기의 각도에서 고정된다.

의자의 회전에 의한 기울어짐에 대해서 완충적인 기능과 원위치로의 복원을 위한 장치로 도 1, 도 2, 도 3, 도 8에 보인 것과 같이 의자의 앞쪽 기울임과 뒤쪽으로의 기울임에 각각 대응하는 스프링 시스템이 의자의 후방에 설치되어 있다. 즉, 좌판을 전방이나 후방으로 회전하여 기울일 시에 각각에 대응하여 각각 다른 크기의 탄성력이 작용하는 탄성요소가 포함된 것이다. 이들을 후방에 배치하고 의자의 전방을 비워둠으로써 착석자의 다리가 자유롭게 활동할 수 있는 공간을 확보할 수 있게 된다.

이들의 구성과 동작상태를 착석자에 의해서 경사를 주는 외력이 작용하지 않아서, 의자가 수평의 안정상태를 나타내는 평형상태와 뒤로 기울여서 압축스프링(73)이 작동하는 상태, 앞으로 기울여서 인장스프링(53)이 작동하는 상태로 각각 구분하여 설명하면 다음과 같다.

[압축스프링 평형상태(도 3, 도 4)]: 압축스프링집합에 있어서 압축하여 설치된 스프링의 양단은 스프링을 지지할 수 있는 넓은 면을 가진 상단부(71)와 하단판(74)에 단부가 고정되고, 두 판 사이를 결속하여 연결함으로써 벌어짐을 막는 긴 선형의 팽창억제연결자(72)에 의해 스프링의 복원력이 억제된다. 팽창억제연결자(72)의 상부는 상단부(71)에 고정되고 하부는 스프링시스템의 몸체 쪽 회전지지부(58)를 통과하여 이탈방지 수단인 너트(75)에 의해 길이가 고정된다. 의자 좌판을 앞이나 뒤로 기울이지 않은 수평상태일 때 스프링의 복원력은 이 상태로 좌판에 아무런 힘을 작용하지 않는 평형을 이룬 상태가 된다.

[압축스프링 작동상태(도 3, 도 6)]: 의자좌판을 회전하여 뒤쪽으로 기울일 때에는 압축스프링집합이 작동하여 기울임에 저항하게 되는데 그 과정은 다음과 같다. 좌판의 회전에 의해 압축력은 좌판에 부착된 압축스프링 가이드부(70)를 통해 압축스프링집합의 상단부(71)에 작용하고 따라서 스프링은 부가된 압축력을 받게 된다. 그런데 팽창억제연결자(72)의 하단부는 압축시에 회전지지부(58)를 통과하여 아래쪽으로 자유롭게 돌출 되도록 구성함으로써 스프링만 압축되어 복원력을 주게 된다. 이때 인장스프링집합의 상단은 의자좌판에 고정되어 있고 하부는 압축에 대해서 인장스프링 하단부(54)가 회전지지부(58)에 뚫린 구멍을 자유롭게 통과하도록 구성하여서 압축에 영향을 받지 않는다.

[압축스프링 압력조절방법]: 스프링 압력조절자(76)는 회전지지부(58)와 나사로 연결되어 손잡이(77)를 돌려 상부나 하부로 진행함에 따라 하단판(74)을 위로 밀어 올리거나 내려서 압력을 조절하게 된다.

[인장스프링 평형상태(도 3, 도 4)]: 인장스프링집합에 있어서 인장하여 설치한 스프링은 상단부(51)와 하단부(54)에 고정되고 두 판 사이의 좁혀짐은 인력조절자(56)에 나사에 의해 연결된 스프링 하단부(54)와 인력조절자(56)의 머리부 사이의 거리에 의해 억제된다. 좌판을 앞이나 뒤로 기울이지 않는 상태에서는 이 상태로 좌판에 아무런 힘을 작용하지 않는 평형상태를 이룬다.

[인장스프링 작동상태(도 3, 도 7)]: 의자좌판을 회전하여 앞쪽으로 기울일 때에는 인장스프링집합이 작동하여 기울임에 저항하게 된다. 좌판의 회전에 의해 인장력은 좌판에 부착된 인장스프링 좌판고정부(50)와 회전축핀(52)을 통해 인장스프링집합의 상단부(51)에 작용하고 인력조절자(56)는 회전지지부(58)에 뚫린 구멍보다 크며 인력조절자(56)와 나사로 연결된 상방이동억제요소(55)에 의해 상방향 이동이 억지되고 인력조절자(56)와 나사로 연결된 하단판(54)에 고정된 스프링의 하단은 고정되고 스프링의 상단과 연결된 상단부(51)는 인력조절자(56)의 머리부에서 떨어져 상방향으로 늘어나게 돼서 원위치로 복원하려는 복원력을 주게 된다.

이때 압축스프링집합의 상단부(71)의 반원형 돌출부는 좌판에 부착된 압축스프링 가이드부(70)와 자유롭게 떨어져서 인장에 영향을 주지 않게 된다.

[인장스프링 인력조절 방법]: 인장스프링 인력조절은 상방이동억제요소(55)를 먼저 하방으로 충분히 이동해 놓고 인력조절자(56)에 나사로 연결된 하단부(54)의 회전을 고정하고 인력조절자핸들(57)을 돌려서 상하로 이동시킴으로써 텐션을 조절하게 되며, 조절 후 상방이동억제요소(55)는 회전지지부(58)에 다시 밀착시킨다.

의자좌판은 회전운동을 하게 되므로 스프링시스템의 회전지지부(58) 판은 의자 구조체(92)에 구성된 회전결합부(59)와 회전가능하게 결합하여 인장스프링과 압축스프링의 복원력에 대해서 안정된 각도를 유지하도록 한다.

착석자의 대퇴부를 이용하여 의자좌판을 전방으로 기울일 때와 착석자의 등과 체중을 이용하여 후방으로 기울일 때에 토크의 크기가 다름을 고려하여 압축스프링(73)과 인장스프링(53)의 탄성력을 다르게 적용한다. 예를 들면 좌판을 앞으로 기울일 때는 작은 토크가 작용하므로 이 기울임에 저항하는 스프링(여기서는 인장스프링)의 탄성력은 작은 것을 이용하며; 좌판을 뒤로 기울일 때는 큰 토크가 작용하므로 이 기울임에 저항하는 스프링(여기서는 압축스프링)의 탄성력은 큰 것을 이용한다. 따라서 탄성요소인 압축스프링(73)과 인장스프링(53)은 변화에 대하여 각각 다른 크기의 복원력을 갖는다.

상기한 본 발명에 따른 의자의 경사조절장치는 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 본 발명의 범위 내에 속한다.

Claims (6)

1. 의자 좌판의 기울기를 변동할 수 있는 의자 경사조절장치에 있어서,
   의자좌판의 하부에 일단이 고정되고 타단은 의자구조체(92) 상부에 좌우방향으로 구성하여 포함한 수평축(91)과 회동가능하게 결합되는 좌판지지부재(90)와;
   좌판을 전방이나 후방으로 회전하여 기울일 시에 각각에 대응하여 각각 다른 크기의 탄성력이 작용하는 탄성요소를 포함하며; 상기 탄성요소 중 후방회전에 대응하는 탄성요소는 독립적으로 탄성력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 의자 경사조절장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 1항에 있어서,
   탄성요소는 압축스프링(73)을 포함하며; 압축스프링의 상하단을 연결하여 팽창을 억제하고 압축스프링의 변형에 의한 이탈을 방지하는 팽창억제연결자(72)를 포함하며; 압축스프링의 하부를 지지하며 압축스프링의 탄성력을 조절하는 압력조절자(76)를 포함한 것을 특징으로 하는 의자 경사조절장치.
   
5. 1항에 있어서,
   탄성요소는 인장스프링(53)을 포함하며; 평형상태에서 인장스프링의 상하단을 지지하여 인장스프링의 길이를 유지하는 인력조절자(56)을 포함하며; 인력조절자는 인장스프링의 길이를 조절하여 인장력을 조절하는 것을 특징으로 하는 의자 경사조절장치.
   
6. 1항 또는 4항 또는 5항에 있어서,
   의자구조체(92)에 좌판의 회전축과 동심으로 형성된 원형의 브레이크틀(83); 의자좌판에 설치되고 상기 브레이크틀(83)에 작용하여 좌판의 회전을 고정하는 브레이크를 포함한 것을 특징으로 하는 의자 경사조절장치.
   

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