KR101154859B1 - 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체에 관한 것으로서, 한 쌍의 바퀴가 하우징의 좌우 양측에서 구름운동이 가능한 상태로 회전축 결합되고, 상기 하우징의 상부는 바퀴의 회전축 중심을 기준으로 했을 때, 좌우 어느 일측방향에 의자의 다리받침과 결합되는 방향전환축이 형성되도록 하되, 상기 방향전환축은 바퀴의 회전반경 안쪽에 형성되고, 하우징의 중심에는 바퀴의 회전축이 하중에 의해 승강 작동되도록 설치되어 바퀴의 최대 상승시점에서 바퀴의 구름 및 회동운동을 제한하는 브레이크 작동이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명은 의자의 다리받침과 결합되는 하우징의 방향전환축과 바퀴의 회전축 간 거리를 최소화시켜 방향전환축에 걸리는 휨 모멘트 및 전단하중을 최소화시켜 파손을 방지함으로써, 의자의 사용수명을 연장하는 효과를 갖는다.

의자, 바퀴, 회전, 제동

Description

제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체{Wheel assembly for a Chair with braking structure}

본 발명은 의자의 바퀴조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하중에 의해 바퀴가 하우징 중심에서 승강 작동되도록 함으로써, 바퀴의 구름 및 회동운동이 제동되도록 하는 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 의자를 구성하는 받침다리의 저면 끝단부에는, 하우징 내에 볼(Ball)이 수용되어 있거나 혹은 하우징 내의 축에 원판형 바퀴가 장착되어 있는 바퀴 구조체가 설치되어 의자의 위치이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하고 있다.

예를 들어, 국내 공개실용신안 제87-16355호, 제88-4424호 등의 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 일반 의자의 받침다리 저면에는 수직축을 개재하여 하우징 내에 스틸볼이 자유롭게 회전할 수 있도록 설치한 것이나, 또한 공개실용신안 제97 -812호, 제98-064740호 등의 공보에는, 축이 형성된 하우징 내에 한쌍의 원판형 바퀴를 장착시킴과 동시에 하우징 일측의 수직축을 의자의 받침다리에 장착시켜 의자 의 구름이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 기술들이 알려져 있다.

이러한 구조로 된 의자에 있어서는, 받침다리에 설치된 스틸볼이나 원판형 바퀴가 항상 바닥면에 접촉되어 구름이동할 수 있게 되어 있으므로, 단순히 의자의 위치를 이동시키거나 사람이 의자에 앉은 상태에서 인접위치로 이동할 경우에는 효과적일 수 있으나 바퀴에 의한 의자가 움직임을 억제할 수는 없다.

이와 같은 점을 고려하여, 국내 등록특허 제10-0340292호 공보에는 의자의 받침다리에 설치되어 있는 바퀴들을 조작레버의 작동으로 의해 회전하지 못하도록 하기 위한 의자용 바퀴에 대해 개시하고 있다.

즉, 이 기술에 있어서의 핵심은, 커버부재 내의 바퀴 안쪽에 피니언 기어를 설치하고, 조작레버에 의해 작동하는 연결구조체에 랙부(치차부)를 형성하여 상기 피니언 기어와 맞물리도록 하여 회전을 억제할 수 있도록 함으로써, 바퀴로 인한 의자의 움직임을 방지할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 이러한 구조를 가지는 의자용 바퀴에 있어서는, 조작레버에 의해 인위적으로 바퀴에 제동력을 가하거나 혹은 풀어주는 동작을 취해야만 하므로, 사용자로서는 상당히 번거로운 일이어서 실질적으로 사용하지 않을 우려가 높다.

또한, 상기 조작레버와 바퀴 사이의 연결구조체가 비교적 복잡하게 구성되어 있기 때문에 제작단가를 크게 높이는 요인이 되는 것임은 물론 쉽게 고장을 일으키게 되는 문제가 있는 것이었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 또 다른 종래기술로서, 등록실용신안 제349204호의 의자 바퀴의 제동구조가 제안되고 있다.

상기한 의자 바퀴의 제동구조는 의자에 하중이 실리지않는 경우에는 바퀴의 구름이동이 자유롭게 이루어지고, 반대로 하중이 실리는 경우에는 바퀴의 구름이동을 억제할 수 있도록 함으로써, 의자의 움직임을 확실하게 방지하여 사용자로 하여금 한층 안정감을 느낄 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

그 구성에 대해 도 1, 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 의자 바퀴의 제동구조를 설명하기 위한 도면으로서, 이들 도면에서와 같이 의자를 구성하는 받침다리(10)의 저면 끝단부에 고정폴(11)이 체결되어 있고, 이 고정폴(11)의 대략 중앙 하부에 하우징(12)이 끼워져 설치되어 있다.

이 하우징(12)의 일측에 형성된 축(12a)에는 바퀴(13)가 장착되어 자유롭게 회전할 수 있게 되며, 상기 하우징(12)은 고정폴(11)을 축으로 하여 상하방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 받침다리(10)의 저면과 하우징(12) 사이의 고정폴(11)에는 탄성스프링(14)이 끼워 넣어져 하우징(12)에 탄력을 부여할 수 있게 되고, 이 탄성스프링(14)의 양단은 스프링받이(15a,15b) 내에 안착되어 있으며, 상단의 스프링받이 (15a)를 풀고 조임에 따라 탄성스프링(14)의 텐션력을 어느 정도 조절할 수 있다.

그리고, 상기 고정폴(11)의 하부 끝단에는 밑면이 비교적 넓게 형성된 받침편(11a)이 마련되어 바닥면(G)에 밀착되거나 떨어지도록 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 의자를 사용하지 않는 경우, 즉 의자에 하중이 가해지지 않은 상태에서는, 도 1에서와 같이 상기 하우징(12) 내에 수용되어 있는 바퀴 (13)가 바닥면(G)에 접촉되어 있는 동시에 고정폴(11)의 받침편(11a)은 바닥면(G) 에서 일정 높이를 유지하고 있기 때문에, 바퀴(13)의 회전이 자유롭게 이루어져 의자의 위치이동을 손쉽게 행할 수 있게 된다.

이 상태에서, 사용자가 의자시트(도시생략)에 앉아 수직하중이 가해지게 되면, 도 2에서와 같이 바퀴(13)를 수용하고 있던 하우징(12)이 탄성스프링(14)에 저항하여 상측으로 탄력있게 이동함과 동시에 고정폴(11)의 하부 끝단에 형성되어 있 는 받침편(11a)이 바닥면(G)에 접촉된다.

따라서, 상기 바퀴(13)에 의한 의자의 구름이동이 억제됨과 동시에 고정폴 (11)의 받침편(11a)에 의해 의자가 움직이는 것을 방지할 수 있게 되며, 사용자가 의자에서 일어나 하중을 제거하게 되면 탄성스프링(14)의 복원력에 의해 다시 하우징(12)이 하향 이동하면서 바퀴(13)가 바닥면(G)에 접촉됨과 동시에 고정폴(11)의 받침편(11a)은 바닥면(G)에서 떨어지게 되므로 바퀴(13)에 의한 의자의 구름이동이 가능하게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술의 의자바퀴의 제동구조는 다리받침(10)의 저면 끝단부에 장착된 고정폴(11)과 하우징(12) 사이의 결합구조가 취약해 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

즉, 상기 종래기술의 고정폴(11)은 하우징(12)의 일측방향에서 축결합되어 하우징(12) 및 바퀴(13)가 방향전환되도록 하는 회동축의 역할을 하게 되는데, 이때, 고정폴(11)에 축결합된 하우징(12)은 수직방향 이동이 가능하도록 하여, 하우징(12)의 최대 상승이동시점에서 고정폴(11)이 바닥면과 접지되어 바퀴의 구름이동을 억제하는 것을 특징으로 하고 있는바, 하우징(12)의 승강시 고정폴(11)과 바 퀴(13) 사이의 간섭을 피하기 위해서는 바퀴(13)의 회전반경 바깥쪽에서 고정폴(11)이 축결합되어야한다.

이는, 의자에 하중이 가해질 경우, 고정폴(11)에는 외팔보에서의 휨 모멘트와 전단력이 작용하게 되는데, 종래기술은 고정폴(11) 중심에서 바퀴(13) 중심까지의 거리가 멀리 떨어져 설계됨에 따라, 휨 모멘트와 전단력이 더욱 가중되어 고정단이 쉽게 파손 및 변형되는 문제가 있었다.

특히, 종래기술의 구성은 하우징(12)이 승강 이동되는 구조로 이루어져 있어, 하중에 의한 하우징(12)의 상승이동시에 고정폴(11)과의 사이에 과도한 마찰력이 작용되어 결합부위가 쉽게 마모되어 파손되거나, 마찰저항에 의해 승강 작동이 자연스럽지 못한 문제가 있었다.

또한, 고정폴(11)이 바닥면과 접지된 상태에서 바퀴(13)의 구름운동이 제한되도록 하는 것이지만, 고정폴(11)의 접지면적이 작고, 바퀴(13)와의 사이가 멀기 때문에 고정폴(11)의 접지면을 중심으로 하우징(12)이 쉽게 회동됨에 따라, 제동력이 확실치 않은 문제가 있었다.

종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 의자의 다리받침과 결합되는 하우징의 방향전환축과 바퀴의 회전축 간 거리를 최소화시켜 결합구조를 견고하게 함과 아울러, 하중에 의해 바퀴 및 바퀴의 회전축이 승강 작동되록 함으로써, 승강작동이 이루어지는 부품간의 마찰이 최소화하되도록 하고, 바퀴의 승강시 마찰부재가 바퀴의 회전축을 가압시켜 회전운동이 제한되도록 하는 한편, 하우징의 바닥접지면이 지면에 접지되어 회동운동이 동시에 제한되도록 하는 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체는 한 쌍의 바퀴가 하우징의 좌우 양측에서 구름운동이 가능한 상태로 회전축 결합되고, 상기 하우징의 상부는 바퀴의 회전축 중심을 기준으로 했을 때, 좌우 어느 일측방향에 의자의 다리받침과 결합되는 방향전환축이 형성되도록 하되, 상기 방향전환축은 바퀴의 회전반경 안쪽에 형성되고, 하우징의 중심에는 바퀴의 회전축이 하중에 의해 승강 작동되도록 설치되어 바퀴의 최대 상승시점에서 바퀴의 구름 및 회동운동을 제한하는 브레이크 작동이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 하우징은 바퀴의 회전축이 하우징 중심의 수직방향으로 상하 이동될 수 있도록 안내하는 장공 형상의 승강 가이드가 형성되고, 상기 승강 가이 드의 내부에는 바퀴의 회전축을 하측 방향으로 탄력 지지하는 탄성지지수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성지지수단은 바퀴의 회전축 외경을 감싸서 접촉하는 마찰부재를 포함하고, 의자에 가해지는 하중에 의해 마찰부재가 회전축을 수직축 방향으로 가압할 때, 바퀴의 구름운동을 제한하는 브레이크 작용이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 하우징은 바퀴의 회전축 중심을 기준으로 했을 때, 상부 수직방향에 승강 가이드를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 바퀴의 회전축 중심을 기준으로 했을 때, 하부 수평방향에 바닥접지면을 형성하되, 상기 바닥접지면은 바퀴의 회전반경 안쪽에 형성되도록 하며, 상기 바닥접지면과 바닥 사이의 최대 이격 거리가 승강가이드 길이보다 짧게 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 하우징의 바닥접지면에 마찰패드가 부착되고, 의자에 가해지는 하중에 의해 다리받침과 함께 하우징이 하강하게 되면, 바퀴의 회전축이 승강가이드를 따라 상승하며, 마찰패드는 바닥과 밀착되어 방향전환축의 회동운동이 제한되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명은 의자의 다리받침과 결합되는 하우징의 방향전환축과 바퀴의 회전축 간 거리를 최소화시켜 방향전환축에 걸리는 휨 모멘트 및 전 단하중을 최소화시켜 파손을 방지함으로써, 의자의 사용수명을 연장하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 의자에 하중이 작용할 경우, 하우징이 고정된 상태에서 바퀴 및 바퀴의 회전축이 수직방향으로 승강 작동되록 함으로써, 바퀴의 회전축과 하우징의 승강가이드 사이에 마찰력이 거의 작용되지 않아 부품간 마모문제를 방지하게 될 뿐만 아니라, 회전축에는 탄성지지수단에 의한 가압력이 집중되어 제동력이 보다 향상되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 바퀴의 회전축이 제동된 상태에서 다시 한번, 하우징의 바닥접지면이 지면과 접지되도록 함으로써, 넓은 접지면적 즉, 제동력을 확보할 수 있고, 이로 인해, 하우징의 회동운동을 완전하게 제한할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체가 적용된 의자의 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 의자(100)는 대략 5~6방향으로 갈라진 다리받침(110)을 형성하고 있다.

이때, 각각의 다리받침(110)에는 방향전환이 가능하도록 된 바퀴조립체(200)이 결합되는데, 상기 바퀴조립체(200)는 사용자가 의자에 착석하여 하중이 가해지 게 되면, 구름 및 회동운동이 제한되는 제동구조를 구비하고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체를 설명하는 측면도이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명의 바퀴조립체(200)는 한 쌍의 바퀴(220)가 하우징(210)의 좌우 양측에서 구름운동이 가능한 상태로 회전축(221) 결합되고, 상기 하우징(210)의 상부는 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 좌우 어느 일측방향에 의자(100)의 다리받침(110)과 결합되는 방향전환축(211)이 형성되고 있다.

이때, 상기 방향전환축(211)은 바퀴(220)의 회전반경(R) 안쪽에 형성되고 있고, 상기 하우징(210)은 바퀴(220)의 회전축(221)이 하우징(210) 중심(O)의 수직방향으로 상하 이동될 수 있도록 안내하는 장공 형상의 승강 가이드(213)가 형성되고 있다.

이때, 상기 승강 가이드(213)는 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 상부 수직방향으로 형성되어 있고, 상기 승강 가이드(213)의 내부에는 바퀴(220)의 회전축(221)을 하측 방향으로 탄력 지지하는 탄성지지수단(230)이 설치되도록 하고 있다.

또한, 상기 하우징(210)은 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 하부 수평방향에 바닥접지면(215)을 형성하고, 상기 바닥접지면(215)에는 고무재질의 마찰패드(217)가 부착되도록 하고 있다.

이때, 상기 바닥접지면(215)은 바퀴(220)의 회전반경(R) 안쪽에 형성되도록 하며, 상기 바닥접지면(215)과 바닥 사이의 최대 이격 거리(L1)가 승강가이드 길이(L2)보다 짧게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탄성지지수단(230)은 탄성력을 제공하기 위한 스프링부재의 형태로 제작되며, 그 선단에 바퀴(220)의 회전축(221) 외경을 감싸서 접촉하는 마찰부재(231)를 설치하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.

동 도면에서 보는 바와 같이 의자(100)에 하중이 가해지게 되면, 바퀴(220) 및 바퀴의 회전축(221)이 하우징(210)의 승강가이드(213)를 따라 상승하게 된다.

이때, 승강가이드(213)의 상부에 설치된 탄성지지수단(230)이 압축되고, 탄성지지수단(230)의 복원력에 의한 가압력이 작용하여 마찰부재(231)를 바퀴의 회전축(221)에 가압시켜 바퀴(220)의 구름운동이 제한되도록 브레이크 작동시키게 된다.

한편, 상기 바퀴 및 회전축(221)이 수직상승하게 되면, 이와 반대로 하우징(210)이 하강되어, 바닥접지면(215)가 바닥에 닿아 방향전환축(211)의 회동운동 및 바퀴의 구름운동을 제한하게된다.

이대, 바닥접지면(215)에 부착된 마찰패드(217)는 바닥과 사이에서 마찰력을 높여 제동력을 향상시키게 된다.

상기한 구성에 따른 본 발명은 의자(100)의 다리받침(110)과 결합되는 하우징(210)의 방향전환축(211)과 바퀴(220)의 회전축(221) 간 거리를 최소화시켜 방향전환축(211)에 걸리는 휨 모멘트 및 전단하중을 최소화시키게 된다. 이는, 방향전환축(211) 및 그 결합부에서의 파손을 미연에 방지하게 된다.

또한, 본 발명은 의자(100)에 하중이 작용할 경우, 하우징(210)이 고정된 상태에서 바퀴(220) 및 바퀴의 회전축(221)이 수직방향으로 승강 작동되록 함으로써, 바퀴의 회전축(221)과 하우징(210)의 승강가이드(213) 사이에 마찰력이 거의 작용되지 않아 부품간 마모문제를 방지하게 된다.

이로 인해, 회전축(221)에는 탄성지지수단(230)에 의한 가압력이 집중되어 제동력이 보다 향상될 수 있고, 상기한 바퀴(220)의 회전축(221)이 제동된 상태에서 다시 한번, 하우징(210)의 바닥접지면(215)이 지면(G)과 접지되도록 함으로써, 넓은 접지면적 즉, 제동력을 확보할 수 있고, 이로 인해, 하우징(210)의 회동운동을 완전하게 제한할 수 있게 된다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 의자 바퀴의 제동구조에 대해 설명하기 위한 요부 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체가 적용된 의자의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체를 설명하기 위한 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체를 설명하는 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체의 작용을 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 의자 110: 다리받침

200: 바퀴조립체 210: 하우징

211: 방향전환축 213: 승강가이드

215: 바닥접지면 217: 마찰패드

220: 바퀴 221: 회전축

230: 탄성지지수단 231: 마찰부재

O:회전축 중심 R: 회전반경

L1: 바닥접지면과 바닥 사이의 거리

L2: 승강가이드 이동거리

Claims (6)

1. 한 쌍의 바퀴(220)가 하우징(210)의 좌우 양측에서 구름운동이 가능한 상태로 회전축(221) 결합되고, 상기 하우징(210)의 상부는 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 좌우 어느 일측방향에 의자(100)의 다리받침(110)과 결합되는 방향전환축(211)이 형성되도록 하되,

   상기 방향전환축(211)은 바퀴(220)의 회전반경(R) 안쪽에 형성되고,

   상기 하우징(210)에는 바퀴(220)의 회전축(221)이 삽입되어 하우징(210) 중심(O)의 수직방향으로 상하 이동될 수 있도록 안내하는 장공 형상의 승강 가이드가 형성되며, 상기 승강 가이드(213)의 내부에는 바퀴(220)의 회전축(221)을 하측 방향으로 탄력 지지하는 탄성지지수단(230)이 설치되되,

   상기 탄성지지수단(230)은 바퀴(220)의 회전축(221) 외경을 감싸서 접촉하는 마찰부재(231)를 포함하여, 의자에 가해지는 하중에 의해 마찰부재(231)가 회전축(221)을 수직축 방향으로 가압할 때, 바퀴(220)의 구름운동을 제한하는 브레이크 작용이 이루어지도록 하며,

   상기 하우징(210)은 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 하부 수평방향에 바닥접지면(215)을 형성하되, 상기 바닥접지면(215)은 바퀴(220)의 회전반경(R) 안쪽에 형성되도록 하며, 상기 바닥접지면(215)과 바닥 사이의 최대 이격 거리(L1)가 승강가이드 길이(L2)보다 짧게 형성되고,

   상기 승강 가이드(213)는 바퀴(220)의 회전축(221) 중심(O)을 기준으로 했을 때, 상기 하우징(210)의 상부 수직방향에 형성되며,

   상기 하우징(210)의 바닥접지면(215)에 마찰패드(217)가 부착되고, 의자(100)에 가해지는 하중에 의해 다리받침(110)과 함께 하우징(210)이 하강하게 되면, 바퀴(220)의 회전축(221)이 승강가이드(213)를 따라 상승하며, 마찰패드(217)는 지면(G)과 밀착되어 방향전환축(211)의 회동운동이 제한되는 것을 특징으로 하는 제동구조를 갖는 의자의 바퀴조립체.
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