KR101384816B1

KR101384816B1 - 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치

Info

Publication number: KR101384816B1
Application number: KR1020130013633A
Authority: KR
Inventors: 문환공; 신동호; 권오형
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-04-21

Abstract

본 발명은 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치에 관한 것으로서, 상기 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치는 수직 방향으로 위치하고 정해진 간격을 두고 이격되어 있고, 수직 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재를 각각 구비한 제1 및 제2 수직축, 상기 제1 및 제2 수직축에 수직 방향과 교차하는 수평 방향으로 위치하고, 수평 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재를 구비한 수평축, 나사산이 형성되어 있고 외부에서 인가되는 회전력 의해 해당 방향으로 회전하는 나사봉, 상기 나사봉의 상기 나사산과 결합되어 상기 나사봉의 회전 방향에 따라 상기 나사산을 따라 전진 또는 후진하는 슬라이드 부재, 상기 슬라이드 부재와 상기 제1 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제1 링크, 의자 등받이와 상기 제2 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제2 링크, 그리고 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 교차로 회전 가능하게 연결하는 연결핀을 포함한다.

Description

상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치{VERTICALLY ADJUSTABLE LUMBAR SUPPORT}

본 발명은 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치에 관한 것이다.

의자의 등받이는 일반적으로 사용자의 편리성을 향상시키고 피로감을 줄이기 위해, 사용자 허리의 요추 구조를 참고로 하여 굴곡 형상을 갖고 있다.

이처럼, 'S'자 형상을 갖는 요추 구조에 적합하게 의자 등받이의 구조를 설계하였다.

하지만, 의자를 사용하는 사용자의 체형이 서로 상이하므로, 비록 등받이가 굴곡 형상으로 제작되더라도 의자 등받이가 모든 사용자의 요추 구조에 적합하지 않는다.

따라서, 자신의 요추 구조와 맞지 않는 등받이를 갖는 의자에 장시간 앉아 있을 경우, 사용자의 허리 통증을 유발하는 등 불편함이 발생한다.

특히, 자동차 등에 설치된 의자의 경우, 사용자의 체형에 맞게 의자의 위치를 앞뒤 방향으로 이동시키고 등받이의 기울기를 변화시킬 수 있다.

하지만, 등받이 부분에 형성된 굴곡부의 위치를 사용자의 요추 구조에 맞게 변경하는 구조는 일반적이지 않아 대중화되어 있지 않다.

또한, 굴곡부의 위치를 사용자의 요추 구조에 맞게 변경하는 구조를 갖는 의자일 경우, 구조가 복잡하여 제조 비용이 증가하며 고장 발생률이 높아 사용자에게 불편함을 주고 동작의 신뢰성이 줄어든다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 구조를 단순화시켜 의자의 제조 비용과 고장 발생률을 감소하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자의 만족도를 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치는 수직 방향으로 위치하고 정해진 간격을 두고 이격되어 있고, 수직 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재를 각각 구비한 제1 및 제2 수직축, 상기 제1 및 제2 수직축에 수직 방향과 교차하는 수평 방향으로 위치하고, 수평 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재를 구비한 수평축, 나사산이 형성되어 있고 외부에서 인가되는 회전력 의해 해당 방향으로 회전하는 나사봉, 상기 나사봉의 상기 나사산과 결합되어 상기 나사봉의 회전 방향에 따라 상기 나사산을 따라 전진 또는 후진하는 슬라이드 부재, 상기 슬라이드 부재와 상기 제1 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제1 링크, 의자 등받이와 상기 제2 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제2 링크, 그리고 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 교차로 회전 가능하게 연결하는 연결핀을 포함한다.

상기 특징에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치는 상기 수평축의 일측 단부에 위치하여 상기 제1 수직방향 슬라이드 부재와 결합되어 있는 제1 연결 부재, 그리고 상기 수평축의 타측 단부에 위치하여 상기 제2 수직방향 슬라이드 부재와 결합되어 있는 제2 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 가위처럼 움직이는 제1 및 제2 링크를 이용해 수평축에 위치한 허리 받침대의 위치를 원하는 곳에 위치시킬 수 있으므로, 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치의 구조가 간단해지고, 이로 인해, 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치 및 이를 구비한 의자의 제조 비용이 절감된다.

또한, 의자를 이용하는 사용자의 체형에 맞게 자신이 원하는 위치로 정확하게 허리 받침대를 위치시킬 수 있으므로, 장시간 의자에 앉아 있을 경우 발생하는 허리 통증이나 불편함이 줄어들어 사용자의 만족도가 증가한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치의 사시도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 도 1에 도시한 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치에 허리 받침대가 위치한 도면을 도시한 것으로서, (a)는 사시도이고, (B)는 정면도이며, (c)는 후면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치가 차량용 의자에 장착된 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치는 의자 등받이 후면(100)에 수직 방향으로 위치하고 정해진 간격을 두고 이격되어 있는 제1 및 제2 수직축(또는 제1 및 제2 수직봉)(1, 2), 서로 이격되어 있는 제1 및 제2 수직축(1, 2)에 수직 방향과 교차하는 수평 방향으로 위치하는 수평축(또는 수평봉)(3), 수평축(3)에 삽입되어 있고 수평축(3)을 따라 수평 방향으로 이동하는 복수의 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31, 32), 표면에 나사산이 형성되어 있고 외부에서 인가되는 회전력에 의해 해당 방향으로 회전하는 나사봉(4), 나사봉(4)의 나사산과 결합되어 있는 슬라이드 부재(5), 슬라이드 부재(5)와 제1 수평방향 슬라이드 부재(31)에 연결되어 있는 제1 링크(61), 의자 등받이 후면(100)에 고정되어 있는 고정부(80)와 제2 수평방향 슬라이드 부재(32)에 연결되어 있는 제2 링크(62), 그리고 제1 링크(61)와 제2 링크(62)를 'X'자 형태로 교차시켜 결합하는 연결핀(63)을 구비한다.

제1 및 제2 수직축(1, 2) 각각에는 제1 및 제2 수직축(1, 2)을 따라 수직 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)가 위치하고 있다.

수평축(3)의 양단에는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)와 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 연결 부재(33, 34)가 위치한다.

이때, 수평축(3)에 위치하는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31, 32)는 제1 및 제2 링크(61, 62)의 동작에 따라 수평축(3)을 따라 수평 방향으로 이동하는 반면, 제1 및 제2 연결 부재(33, 34)는 위치가 고정된다.

제1 수직방향 슬라이드 부재(11)와 제1 연결 부재(33) 그리고 제2 수직방향 슬라이드 부재(21)와 제2 연결 부재(34)는 핀(pin) 등과 같은 체결 장치를 통해 서로 결합되어 있다. 이로 인해, 수직 방향으로의 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)의 위치에 따라 수평축(3)은 수직 방향으로 이동하게 된다.

슬라이드 부재(5)는 나사봉(3)의 나사산과 나사 결합되어 있으므로, 슬라이드 부재(5) 내부 역시 나사산이 형성되어 있다.

제1 및 제2 링크(61, 62)를 서로 교차 결합하고 있는 연결핀(63)은 연결핀(63)을 중심으로 제1 및 제2 링크(61, 62)가 움직이도록 제1 및 제2 링크(61, 62)와 힌지(hinge) 결합되어 있다.

도 1에 도시한 것처럼, 제1 및 제2 링크(61, 62)의 상단부 각각은 연결핀(71, 72)을 통해 수평축(3)을 따라 이동하는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31,32)와 연결되어 있다.

또한, 제1 링크(61)의 하단부는 연결핀(73)을 통해 나사봉(4)에 삽입되어 있는 슬라이드 부재(5)와 연결되어 있고, 제2 링크(62)의 하단부는 연결핀(74)을 통해 고정부(80)와 연결되어 있다.

나사봉(4)은 구동 스위치(도시하지 않음) 등의 동작으로 인해 외부에서 인가되는 신호에 따라 회전 방향이 변하는 모터와 이 모터의 회전축에 연결된 복수의 기어 등의 동작에 의해 해당 방향으로 회전되거나 또는 외부에서 수동으로 복수의 기어를 회전시켜 해당 방향으로 회전될 수 있다,

따라서, 사용자의 동작에 따라 나사봉(4)의 회전 방향과 회전량은 제어된다.

나사봉(4)의 회전 방향에 따라 슬라이드 부재(5)는 전진 방향[고정부(80) 쪽](①) 또는 전진 방향(①)의 반대인 후진 방향(②)으로 수평 이동하게 되어, 제1 및 제2 링크(61, 62)는 연결핀(63)을 중심으로 해당 길이(해당 양)만큼 펼쳐지거나 접힌다.

이때, 제1 및 제2 링크(61, 62)의 상단부와 하단부는 각 해당 연결핀(71-74)과 힌지 결합되어 있어, 나사봉(4)의 회전 방향에 따라 제1 및 제2 링크(61, 62)는 각 연결핀(71-74)을 중심으로 해당 각도만큼 회전하게 된다.

이러한 제1 및 제2 링크(61, 62)의 움직임에 따라, 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31,32)는 수평축(3)을 따라 전진 방향(①) 또는 후진 방향(②)으로 이동하게 되고, 이러한 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31, 32)의 이동에 따라 제1 및 제2 수직축(1, 2)에 위치한 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)는 각 해당 수직축(1, 2)을 따라 하강 방향(③) 또는 상승 방향(④)으로 이동하여 수평축(3)을 하강 방향(③) 또는 상승 방향(④)으로 이동시킨다. 이로 인해, 수평축(3)의 수직 방향의 위치가 정해진다.

도 2에 도시한 것처럼, 수직 방향으로 위치가 변하는 수평축(3)에는 고정부(210)를 이용해 허리 받침대(200)가 고정되어 있다.

이때, 고정부(210)를 통해 수평축(20)의 해당 위치에 고정되어 있는 허리 받침대(200)는 제1 및 제2 링크(61, 62)의 움직임과 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31, 32)의 움직임을 방해하지 않는 위치에 고정된다.

도 2에 도시한 것처럼, 허리 받침대(200)는 수평축(3)의 대략 가운데 부분에 위치하고, 이를 위해 고정부(210)는 수평축(3)의 가운데 부분, 예를 들어 1/2 길이 부분에 위치할 수 있다.

고정부(210)와 허리 받침대(200)는 납땜이나 나사 등을 통해 결합될 수 있다.

허리 받침대(200)는 굴곡을 갖는 사람의 허리 형상을 편안하게 받쳐주기 위해 요추의 굴곡 형상과 대략 반대 형상의 굴곡 형상을 갖고 있고, 이를 위해, 허리 받침대(200)는 허리의 들어간 부분을 편안하게 받쳐줄 수 있도록 대략 반원 형상을 갖고 있다.

이러한 허리 받침대(200)는, 도 3에 도시한 것처럼, 의자의 외피(外皮) 내, 즉 의자 등받이 내부에 위치하며 또한 이 허리 받침대(200)에 연결된 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치 역시 의자 등받이 내부에 위치한다. 도 3에서, 나사봉(3)을 회전시키는 회전 장치는 생략되었다.

따라서, 의자 등받이 속에서 허리 받침대(200)는 수직 방향으로 사용자가 원하는 만큼 오르락 내리락 하게 된다. 이때, 의자 등받이의 최대 이동 범위는 초기 위치, 즉 제1 및 제2 링크(61, 62)의 초기 위치에서 위쪽으로 최대 10cm 이동 가능하고 아래쪽으로 최대 10cm 이동 가능하지만, 이러한 최대 이동 범위는 변경 가능하다

이러한 구조를 갖는 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 수평축(3)을 하강 방향(③)으로 이동시켜 허리 받침대(200)를 의자 등받이의 아래쪽으로 이동시키는 동작을 설명한다.

이 경우, 나사봉(4)은 외부에서 인가되는 회전력에 의해 제1 방향(예를 들어 정방향)으로 회전하게 되고 나사봉(4)에 삽입되어 있는 슬라이드 부재(5)는 평행한 나사봉(4)을 따라 후진 방향(②)으로 이동한다. 이때, 나사봉(4)의 회전량, 즉 슬라이드 부재(5)의 후진량은 허리 받침대(200)의 하강량에 따라 정해진다.

이처럼, 슬라이드 부재(5)가 후진함에 따라 슬라이드 부재(5)에 연결되어 있는 제1 링크(61)는 슬라이드 부재(5)의 후진 동작에 의해 연결핀(63)을 중심으로 회전하면서 수평축(3)에 삽입되어 있는 제1 수평방향 슬라이드 부재(31)를 바깥쪽 방향(A1)(즉, 수평축(3)의 단부 쪽)으로 이동시키게 된다.

이러한 제1 수평방향 슬라이드 부재(31)의 수평 이동은 수평축(3)의 제1 및 제2 연결부재(33, 34)를 통해 수직 동작으로 변환되어 제1 및 제2 수직축(1, 2)의 제1 및 제3 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)는 제1 및 제2 수직축(1, 2)을 따라 하강 방향(③)으로 이동시킨다.

제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)가 하강하면 수평축(3) 역시 하강 방향(③)으로 이동하게 되고, 수평축(3)의 하강 동작에 의해 제2 링크(62)에 연결된 제2 수평방향 슬라이드 부재(32) 역시 바깥쪽 방향(A2)으로 수평축(3)을 따라 수평 이동하게 된다.

반대로, 수평축(3)을 상승 방향(④)으로 이동시켜 허리 받침대(200)를 의자 등받이에서 위쪽으로 이동시키기 위해, 나사봉(4)은 반대로 제2 방향(예를 들어 역방향)으로 회전하게 되고 나사봉(4)에 삽입되어 있는 슬라이드 부재(5)는 나사봉(4)을 따라 전진 방향(①)으로 이동한다. 이미 설명한 것처럼, 나사봉(4)의 회전량, 즉 슬라이드 부재(5)의 전진량에 따라 허리 받침대(200)의 상승량이 정해진다.

슬라이드 부재(5)가 전진함에 따라, 슬라이드 부재(5)에 연결되어 있는 제1 링크(61)는 연결핀(63)을 중심으로 수평축(3)에 삽입되어 있는 제1 수평방향 슬라이드 부재(31)를 안쪽 방향(B1)[즉, 수평축(3)의 가운데 부분 쪽]으로 이동시킨다.

안쪽 방향(B1)으로 제1 수평방향 슬라이드 부재(31)가 이동됨에 따라 제1 및 제2 연결부재(33, 34)와 연결된 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)는 각 제1 및 제2 수직축(1, 2)을 따라 상승 방향(④)으로 이동하여 수평축(3)을 해당 양만큼 상승시킨다.

이러한 상승 동작에 의해 제2 링크(62)와 연결된 제2 수평방향 슬라이드 부재(32) 역시 수평축(3)을 따라 안쪽 방향(B2)으로 이동하게 된다.

이와 같이, 나사봉(4)의 회전 방향과 회전량에 따라 연결핀(63)을 중심으로 제1 및 제2 링크(61, 62)를 가위처럼 벌리거나 접히게 동작하도록 하여, 수평축(3)을 따라 움직이는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재(31, 32)의 수평 운동은 제1 및 제2 수직축(1, 2)을 따라 움직이는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재(11, 21)의 수직 운동으로 유도된다. 따라서, 수평축(3)은 수직 방향으로 상승시키거나 하강하게 된다

이로 인해, 수평축(3)에 고정 연결된 허리 받침대(200)는 수평축(3)의 위치에 따라 의자 등받이의 해당 위치에 위치하게 된다.

이처럼, 가위처럼 움직이는 제1 및 제2 링크(61, 62)를 이용해 허리 받침대(200)의 위치를 원하는 곳에 위치시킬 수 있으므로, 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치의 구조가 간단해지고, 이로 인해, 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치 및 이를 구비한 의자의 제조 비용이 절감된다.

또한, 의자를 이용하는 사용자의 체형에 맞게 자신이 원하는 위치로 정확하게 허리 받침대(200)를 위치시킬 수 있으므로, 장시간 의자에 앉아 있을 경우 발생하는 허리 통증이나 불편함이 줄어들어 사용자의 만족도가 증가한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2: 수직축 3: 수평축
11, 21: 수직방향 슬라이드 부재
31, 32: 수평방향 슬라이드 부재
33, 34: 연결 부재 4: 나사봉
5: 슬라이드 부재 61, 62: 링크
63, 71-74: 연결핀 80, 210: 고정부
200: 허리 받침대

Claims

수직 방향으로 위치하고 정해진 간격을 두고 이격되어 있고, 수직 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수직방향 슬라이드 부재를 각각 구비한 제1 및 제2 수직축,
상기 제1 및 제2 수직축에 수직 방향과 교차하는 수평 방향으로 위치하고, 수평 방향으로 이동하는 제1 및 제2 수평방향 슬라이드 부재를 구비한 수평축,
나사산이 형성되어 있고 외부에서 인가되는 회전력 의해 해당 방향으로 회전하는 나사봉,
상기 나사봉의 상기 나사산과 결합되어 상기 나사봉의 회전 방향에 따라 상기 나사산을 따라 전진 또는 후진하는 슬라이드 부재,
상기 슬라이드 부재와 상기 제1 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제1 링크,
의자 등받이와 상기 제2 수평방향 슬라이드 부재에 연결되어 있는 제2 링크, 그리고
상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 교차로 회전 가능하게 연결하는 연결핀
을 포함하는 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치.
제1항에서,
상기 수평축의 일측 단부에 위치하여 상기 제1 수직방향 슬라이드 부재와 결합되어 있는 제1 연결 부재, 그리고 상기 수평축의 타측 단부에 위치하여 상기 제2 수직방향 슬라이드 부재와 결합되어 있는 제2 연결 부재를 더 포함하는 상하 위치 조절 가능한 요추 지지 장치.