KR101590912B1

KR101590912B1 - 시트 높낮이 조절용 액추에이터

Info

Publication number: KR101590912B1
Application number: KR1020140129662A
Authority: KR
Inventors: 한기우
Original assignee: (주)일신유공압
Priority date: 2014-09-27
Filing date: 2014-09-27
Publication date: 2016-02-02

Abstract

본 발명은 의자의 높낮이를 조절하는데 사용되는 액추에이터와 관련되며, 실시예로 실린더와, 이 실린더 내부로 유입된 유체에 의해 길이 방향으로 이동하는 피스톤로드를 포함하는 액추에이터에 있어서, 피스톤로드의 선단부에서 직경이 작게 가공된 끼움부에 결합하며, 패킹이 장착되는 제1 요홈이 형성되어 있는 링 형상의 제1 지지링부와, 외주면을 따라 돌출턱이 돌출되어 있어 제1 지지링부의 선단부와의 사이에 웨어링을 위한 제2 요홈을 형성하는 제2 지지링부가 순차적으로 결합되어 피스톤헤드를 형성하고 있는 시트 높낮이 조절용 액추에이터를 제시한다.

Description

시트 높낮이 조절용 액추에이터{Actuator for adjusting the height of a chair}

본 발명은 의자의 높낮이를 조절하는데 사용되는 액추에이터와 관련된다.

치과나 안과 등의 진료용 의자, 미용실의 의자 등에서 사용자의 신체 사이즈나 자세를 변화시키기 위하여, 시트, 등받이, 손잡이, 목받침 등이 적절히 가변될 필요가 있다. 이러한 의자의 변형은 다양한 액추에이터와, 관절 구조에 의해 이루어지는데, 그들 중 하나가 시트의 높낮이를 조절하는 실린더 타입이다.

착좌한 사용자의 높낮이를 조절하려는 경우에, 시트를 포함한 의자 구성 대부분을 수직방향으로 승강시키는 것이 일반적이다. 이 경우, 앉은 사람의 무게와 의자의 무게를 감당하여야 하므로 큰 힘이 요구되고, 그에 따라 액추에이터는 고압유를 사용하는 것이 널리 채택되고 있다.

실린더 내에 유압으로 승강하는 피스톤은 높은 강성을 요구할 뿐만 아니라 오랜 기간 사용에 따른 마모에도 불구하고 정숙성이 요구된다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0032277호 (2006.04.17)

본 발명은 조립성이 우수하고 높은 하중을 받더라도 실링의 신뢰성이 높은 액추에이터를 제공하고자 한다. 구체적으로 링 형태의 웨어링을 절개 없이 장착할 수 있게 한다. 최대로 신장하거나 신축하였을 때의 충격으로부터 액추에이터의 파손이나 큰 충격음의 발생을 방지한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 실린더와, 상기 실린더 내부로 유입된 유체에 의해 길이 방향으로 이동하는 피스톤로드를 포함하는 액추에이터에 있어서, 상기 피스톤로드의 선단부에서 직경이 작게 가공된 끼움부에 결합하며, 패킹이 장착되는 제1 요홈이 형성되어 있는 링 형상의 제1 지지링부와, 외주면을 따라 돌출턱이 돌출되어 있어 상기 제1 지지링부의 선단부와의 사이에 웨어링을 위한 제2 요홈을 형성하는 제2 지지링부가 순차적으로 결합되어 피스톤헤드를 형성하고 있는 시트 높낮이 조절용 액추에이터를 제시한다.

여기서 상기 피스톤로드의 선단부에는 나사홈이 형성되어 있고, 상기 제2 지지링부에는 상기 나사홈에 대응하는 통과홀이 형성되어 있어, 볼트헤드가 상기 제2 지지링부의 전단면을 지지하면서 상기 나사홈에 체결되는 조립볼트에 의해 상기 피스톤헤드가 고정되도록 구성할 수 있다.

또한 상기 제1 지지링부와 상기 끼움부의 접촉면에는 기밀용 실링이 개재될 수 있다.

나아가 상기 제2 지지링부의 선단부에는 원주방향으로 개방된 끼움홈을 가지는 씰장착부가 돌출되게 형성되어 있고, 상기 끼움홈에는 쿠션씰이 결합될 수 있으며, 상기 끼움부의 측벽에는 원주방향에 따라 단차턱이 형성되어 있고, 상기 단차턱과 상기 제1 지지링부의 후단면이 형성하는 홈에는 쿠션씰이 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 온전한 웨어링을 사용할 수 있어 피스톤의 직진도가 개선되고 피스톤헤드와 실린더 내벽과의 충돌이 효과적으로 방지되어 액추에이터의 작동 신뢰성이 향상된다. 맞물리는 제1 지지링부와 제2 지지링부, 조립볼트의 체결에 의한 피스톤로드와의 결속 등을 통해 조립성이 개선된다. 기밀성능이 개선됨으로써 피스톤로드가 설계에 따라 정확히 작동할 수 있게 된다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액추에이터의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 헤드부의 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 시트 높낮이 조절용 액추에이터의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다.

본 발명의 실시예에 따른 액추에이터(100)는 실린더(10)와, 이 실린더(10) 내부로 유입된 유체에 의해 길이 방향으로 이동하는 피스톤로드(20)를 포함한다.

실린더(10)는 원통형 실린더바디(11)와, 개방된 실린더바디(11)의 양단에 결합되는 한 쌍의 캡(12)을 포함한다. 선단부의 캡(12)에는 거리를 조절하고자 하는 대상의 일부분과 연결되고, 후단부의 캡(12)에는 피스톤로드(20)가 돌출되는 홀이 형성되어 있다.

선단부의 캡(12)과 후단부의 캡(12)은, 나사산이 형성된 양단부가 선단부의 캡(12)과 후단부의 캡(12)의 둘레를 관통하는 복수의 체결봉(13)과, 이 체결봉(13)의 양단에 체결되는 너트(14)에 의해 고정되어 있다.

체결봉들(13)과 너트들(14)에 의한 캡들(12)과 실린더바디(11)의 결속 방식은, 실린더바디와 캡의 연결부에 나사산을 형성하여 체결하는 종래의 기술에 비하여 실린더바디와 캡의 구조를 간명하게 하는 것이다.

또한 액추에이터 내부의 부속물을 교체 수리함에 있어서 나사체결을 해제하고 다시 나사체결하는 부분이 실린더바디와 캡에 형성되어 있지 아니하므로, 강하게 조였던 나사체결부위를 강제로 풀어내는 과정 중에 실린더바디와 캡이 파손되는 종래의 기술이 가지는 문제점을 해소할 수 있다.

한편 캡(12)의 선단부에는 피스톤로드(20)를 밀어내어 액추에이터(100)를 신장시키는 유체의 유입구(151)가 형성되어 있고, 실린더바디(11)의 후단부에는 피스톤로드가 신장됨에 따라 유체가 밀려나오는 유출구(152)가 형성되어 있다.

유출구(152)에 가해진 유압을 해제하고, 거리 조절 대상의 자중에 의해 피스톤로드(20)가 눌리면서 액추에이터(100)는 신축할 수 있고, 그에 따라 실린더 내부의 유체는, 액추에이터가 신장할 때와 역방향으로 유동하게 된다.

실린더(10) 내부에 놓인 피스톤로드(20)의 선단부에는 피스톤로드의 타부분에 비하여 직경을 작게 가공한 끼움부(21)가 형성되어 있다. 끼움부(21)의 전단면에는 나사홈(22)이 형성되어 있다.

피스톤헤드(H)는 이 끼움부(21)를 통하여 피스톤로드(20)에 조립된다.

도시한 실시예에서 피스톤헤드(H)는 제1 지지링부(30)와 제2 지지링부(40)가 순차적으로 조립된 것이다. 제1 지지링부(30)와 제2 지지링부(40)는 후술하는 조립볼트(50)에 의해 피스톤로드의 선단부에 위치 고정된다.

제1 지지링부(30)의 중앙에 형성된 관통홀(31)은 끼움부(21)의 외경에 대응하는 내경을 가짐으로써, 끼움부(21)의 외주면과 면 접촉하게 된다. 관통홀(31)과 끼움부(21)의 외주면 사이에는 기밀용 실링(S)이 개재된다.

도시하지 아니한 다른 실시예에서 기밀용 실링은 제1 지지링부의 후측벽과 끼움부의 측벽 사이에 형성될 수 있다.

이렇듯 제1 지지링부(30)와 끼움부(21)의 접촉면에 기밀용 실링(S)이 개재됨으로써, 피스톤헤드(H) 전방의 유체가 제1 지지링부(30)와 끼움부(21)의 접촉면을 타고 실린더(10) 후방으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

또한 제1 지지링부(30)의 외주면에는 패킹(P)이 장착되는 제1 요홈(32)이 형성되어 있다. 제1 요홈(32)에서 피스톤로드(20)의 후방측에 위치한 후방측벽은 바닥에 대하여 수직면으로 형성되고, 피스톤로드(20)의 전방측에 위치한 전방측벽은 모따기가 되어 있다.

링 형상의 연질인 패킹(P)은 모따기된 전방측벽을 넘어 제1 요홈(32)에 안착되어, 패킹(P)의 장착이 용이하게 이루어지고, 제1 요홈(32)에 들어간 패킹(P)이 손쉽게 올바른 형태로 자리 잡을 수 있게 한다.

제1 지지링부(30)의 전후 길이는 끼움부(21)보다 길게 형성됨으로써, 끼움부(21)에 결합된 제1 지지링부(30)의 전단면과 끼움부(21)의 전단면에는 단차가 형성된다.

제2 지지링부(40)는 제1 지지링부(30)의 전방에 위치한다. 제2 지지링부(40)의 중심에는 피스톤로드(20) 선단부의 나사홈(22)의 내경에 대응하는 내경 사이즈를 가지는 통과홀(41)이 형성되어 있다.

제2 지지링부(40)의 후단면에는 제1 지지링부(30)의 전단면과 끼움부(21)의 전단면 사이의 단차에 삽입되는 조립턱(42)이 돌출되어 있다. 이 조립턱(42)은 제1 지지링부(30)의 관통홀(31)에 면접촉함에 따라 피스톤로드(20), 제1 지지링부(30) 및 제2 지지링부(40)의 동심이 맞추어진다.

결합된 제2 지지링부(40)의 조립턱(42)과 끼움부(21)의 전단면 사이는 이격되어 틈(45)이 형성되어 있다.

조립볼트(50)는 볼트헤드(51)가 제2 지지링부(40)의 단부에 접하면서 볼트바디가 통과홀(41)을 지나 나사홈(22)에 나사체결된다. 적절히 조립볼트(50)를 조임으로써 제2 지지링부(40)와 제1 지지링부(30)는 끼움부(21)의 측벽에 가압되며 위치가 고정된다. 이때 제2 지지링부(40)의 조립턱(42)과 끼움부(21)의 전단면 사이의 틈(45)이 존재하여, 조립볼트(50)를 더 조이더라도 조립턱(42)의 간섭 없이 제1 지지링부(30)와 제2 지지링부(40)가 완전히 밀착될 수 있게 한다.

한편 제2 지지링부(40)의 외주면을 따라 돌출턱(46)이 돌출되어 있다. 이 돌출턱(46)은 제2 지지링부(40)의 후단면과 제1 지지링부(30)의 전단면이 결합된 상태에서 웨어링(W)이 장착되는 제2 요홈(44)을 형성한다.

피스톤헤드(H)와 실린더(10) 내벽과의 직접 접촉을 방지하는 웨어링(W)은 신축성이 낮은 합성수지 재질로 제작된다. 따라서 종래의 기술에서는 링 타입의 웨어링을 일부분 절개하고, 이를 벌려 원통체(피스톤헤드의 원형 장착홈)에 감는 방식으로 장착하고 있다.

그러나 본 발명에 따르면 제1 지지링부(30)와 제2 지지링부(40)의 조립에 의해 'ㄷ'자형 제2 요홈(44)이 완성되므로, 온전한 링 형상의 웨어링(W)을 절개하지 아니하고도 제2 요홈(44)에 장착할 수 있게 한다.

이와 같이 절개선이 없는 웨어링(W)은 피스톤로드(20)가 외력에 의해 어느 방향으로 편심되더라도, 피스톤로드의 고른 직진 이동을 유도해 내어 피스톤헤드(H)와 실린더(10) 내벽과의 직접 접촉을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

추가적인 구성으로 제1 지지링부(30)와 전단면이나 제2 지지링부(40)의 후단면에는, 피스톤로드(20)의 최대 신축 또는 신장 시에 피스톤헤드(H)와 캡(12)과의 충돌을 완충하는 쿠션씰(C)이 구비된다.

상기 제2 지지링부(40)의 선단부에는 원주방향으로 개방된 끼움홈(431)을 가지는 씰장착부(43)가 돌출 형성되어 있다. 이 끼움홈(431)에는 디스크 형태의 쿠션씰(C)이 결합된다.

여기서 쿠션씰(C)의 재질은 탄성을 가지는 합성수지 재질로, 액추에이터(100)가 최대로 신축하였을 때에 캡(12)에 충돌하는 제2 지지링부(40)의 충격을 완화하여, 캡(12)이나 제2 지지링부(40)의 파손, 충격음 등을 저감시킨다.

한편 피스톤헤드(H)의 후방에 구비되는 쿠션씰(C)은, 끼움부(21)의 측벽에 원주방향에 따라 단차턱(23)을 형성하고, 단차턱(23)과 제1 지지링부(30)의 후단면이 형성하는 홈에 결합된다. 이 쿠션씰(C)은 제1 지지링부(30)의 후단면과 후단부의 캡(12)의 충돌 시에 충격을 완충한다.

100 : 액추에이터
10 : 실린더 11 : 실린더바디 12 : 캡 13 : 체결봉 14 : 너트
151 : 유입구 152 : 유출구
20 : 피스톤로드 21 : 끼움부 22 : 나사홈 23 : 단차턱
H : 피스톤헤드
30 : 제1 지지링부 31 : 관통홀 32 : 제1 요홈
40 : 제2 지지링부 41 : 통과홀 42 : 조립턱
43 : 씰장착부 431 : 끼움홈 44 : 제2 요홈
45 : 틈 46 : 돌출턱
50 : 조립볼트 51 : 볼트헤드
S : 기밀용 실링 P : 패킹 W : 웨어링 C : 쿠션씰

Claims

실린더와, 상기 실린더 내부로 유입된 유체에 의해 길이 방향으로 이동하는 피스톤로드를 포함하는 액추에이터에 있어서,
상기 피스톤로드의 선단부에서 직경이 작게 가공된 끼움부에 결합하며, 패킹이 장착되는 제1 요홈이 형성되어 있는 링 형상의 제1 지지링부와,
외주면을 따라 돌출턱이 돌출되어 있어 상기 제1 지지링부의 선단부와의 사이에 웨어링을 위한 제2 요홈을 형성하는 제2 지지링부가 순차적으로 결합되어 피스톤헤드를 형성하고 있고,
상기 실린더는 개방된 원통형 실린더바디와, 상기 실린더바디의 양단에 결합되는 한 쌍의 캡 및 양단부가 선단부의 캡과 후단부의 캡의 둘레에 고정되는 복수의 체결봉을 포함하고,
상기 제1 지지링부의 전후 길이는 상기 끼움부보다 길게 형성됨으로써, 상기 끼움부에 결합된 상기 제1 지지링부의 전단면과 상기 끼움부의 전단면에는 단차가 형성되고, 상기 제2 지지링부의 후단면에는 상기 단차에 삽입되는 조립턱이 돌출되고, 결합된 상기 조립턱과 상기 끼움부의 전단면 사이는 이격되어 틈이 형성되며,
상기 끼움부의 전단면에는 나사홈이 형성되어 있고, 상기 제2 지지링부에는 상기 나사홈에 대응하는 통과홀이 형성되어 있어, 볼트헤드가 상기 제2 지지링부의 전단면을 지지하면서 상기 나사홈에 체결되는 조립볼트에 의해 상기 제2 지지링부와 상기 제1 지지링부가 밀착되는
시트 높낮이 조절용 액추에이터.
삭제
제1항에서,
상기 제1 지지링부와 상기 끼움부의 접촉면에는 기밀용 실링이 개재되는
시트 높낮이 조절용 액추에이터.
제1항에서,
상기 제2 지지링부의 선단부에는 원주방향으로 개방된 끼움홈을 가지는 씰장착부가 돌출되게 형성되어 있고,
상기 끼움홈에는 쿠션씰이 결합되어 있는
시트 높낮이 조절용 액추에이터.
제1항에서,
상기 끼움부의 측벽에는 원주방향에 따라 단차턱이 형성되어 있고,
상기 단차턱과 상기 제1 지지링부의 후단면이 형성하는 홈에는 쿠션씰이 결합되어 있는
시트 높낮이 조절용 액추에이터.