KR101591069B1 - 책상 프레임의 각도 및 높이조절장치와 그 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 신체적 조건이나 사용 높이 또는 사용 여건에 따라 높낮이를 조절하여 사용할 수 있는 전동식 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치와 각도조절 및 높이조절장치를 통합적으로 제어할 수 있는 제어장치를 제안한다.

Description

책상 프레임의 각도 및 높이조절장치와 그 제어장치{Desk Possible Height-adjustment and Angle-adjustment and Controller thereof}

본 발명은 사용자의 신체적 조건이나 사용 높이 또는 사용 여건에 따라 높낮이를 조절하여 사용할 수 있는 전동식 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치와 각도조절 및 높이조절장치를 통합적으로 제어할 수 있는 제어장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 책상은 제조단계에서 사용자의 장이나 사용 목적에 적합한 높이로 제조되지만 신체의 발육이나 사용여건에 따라 상판의 각도와 높이를 조절할 수 있는 각도 및 높이조절장치가 적용되기도 한다.

책상 프레임 각도 및 높이조절장치와 관련한 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1156470호(높낮이조절 및 상판 각도 조절이 가능한 책상)가 있다.

전술한 등록특허 제10-1156470호는 4개로 이루어진 책상다리속에 베벨기어가 부착된 높낮이조절축을 각각 마련하고, 각각의 높낮이조절축사이에 전술한 베벨기어와 맞물리는 제1 내지 제4 동력전달축으로 연결하여 동시에 4개의 높낮이 조절축이 회전되도록 함으로써 책상의 상판의 높이를 조절하도록 구현하고, 상판의 한 쪽은 피벗가능하게 결합하고, 반대쪽은 높낮이조절수단을 설치하여 높낮이조절수단의 승하강에 의해 상판의 각도를 조절하도록 구현한 높낮이조절 및 상판 각도조절이 가능한 책상에 특징이 있다.

그러나, 전술한 등록특허 제10-1156470호는 4개의 다리에 설치된 높낮이조절축이 동력전달축의 베벨기어로 연결되는 동시에 연동하도록 이루어져 있어 상판의 하중에 의해 높낮이조절축이 회전되면서 상판이 임의로 하강하는 문제가 있고, 높낮이조절수단은 피벗가능하게 결합된 상판의 타측에 설치되므로 높낮이조절수단의 노출로 인해 디자인 측면에서 보기가 좋지 않아 실질적으로 채용하기 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 책상 프레임의 각도 및 높이조절장치의 제반문제를 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 책상 상판의 높이와 각도를 사용자의 신체조건에 맞게 조절하여 사용할 수 있는 전동식 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치를 통합적으로 제어할 수 있는 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치의 제어장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치를 구현하기 위한 해결수단은,

상단에는 상판의 저면을 지지하는 받침프레임이 결합되고, 하단에는 고정발이 결합되며, 길이가 연장되고 단축되도록 연결된 다단형 프레임으로 이루어진 한 쌍의 다리 프레임과;

상기 다단형 프레임의 내부에 결합되는 각각의 나선부재에 나선결합되는 스크류을 구비하고, 상측 다단형 프레임속에 베어링에 의해 회전가능하게 지지되는 웜을 갖춘 샤프트와;

상기 한 쌍의 다리 프레임사이에 결합되는 연결프레임과;

상기 연결프레임에 결합되어 상기 웜에 결합되는 웜 휠을 구비하는 구동축을 구동시키는 스텝모터와;

상기 상판을 상기 받침프레임사이에 결합된 보조 프레임에 피벗가능하게 결합하는 힌지와;

상기 연결프레임과 상판의 저면에 양단이 피벗가능하게 결합되는 액추에이터 로드를 포함하는 액추에이터로 구성된 것에 특징이 있다.

또한 본 발명은 상판을 일부 분할하여 보조 상판을 마련하고, 상기 보조상판을 상기 받침프레임사이에 결합된 보조 프레임에 피벗가능하게 결합하고, 상기 연결프레임과 보조상판의 저면에 양단이 피벗가능하게 결합되는 상기 액추에이터 로드를 결합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치를 제어하기 위한 제어장치의 해결수단은,

상판의 각도조절과 높이조절을 선택하는 기능선택버튼과, 기능선택버튼에 의해 선택에 따라 상판의 각도조절장치의 구동부 혹은 높이조절장치의 구동부를 조절하는 상하조절버튼과, 상하조절버튼에 의해 조절된 높이를 단계선택버튼을 선택하고, 선택된 단계선택버튼을 선택할 당시 상판의 위치에 해당되는 높이조절장치의 구동부 펄스값을 메모리에 저장하는 저장버튼과, 상기 단계선택버튼을 선택하여 상기 메모리에 저장된 설정값을 초기화시키는 리셋버튼을 포함하는 조작부와;

상기 기능선택버튼을 각도조절기능을 선택한 경우, 상기 상하조절버튼을 조작하면 각도조절장치의 구동부에 전원을 공급하여 상판의 각도를 조절하고, 상기 기능선택버튼을 높이조절기능을 선택한 경우, 상하조절버튼을 조작하면 높이조절장치의 구동부에 전원을 공급하여 다리 프레임을 승하강시키고, 상기 기능선택버튼을 높이조절기능을 선택한 뒤 단계선택버튼을 선택하면, 저장부에 저장된 설정값을 높이조절장치의 구동부를 구동시켜 설정된 높이로 상판을 위치시키는 제어부를 포함하고 상판의 평면에 결합되는 제어장치와;

상기 제어장치에 전원을 공급하는 전원부로 이루어진 것을 특징이 있다.

본 발명에 따른 책상 프레임의 각도 및 높이 조절장치는 상판 전체를 원하는 각도와 높이를 조절함으로써 상판의 높이를 신체 조건이나 사용여건에 알맞게 조절할 수 있다.

또한 본 발명은 상판의 공간을 활용할 수 있으면서 보조 상판의 각도를 조절을 통해 책이나 서류 등을 소정의 각도로 경사지게 볼 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 통합형 제어장치에 의해 상판의 각도와 높이 조절을 선택적으로 간편하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 각도 및 높이 조절장치를 채용한 책상 프레임의 제1 실시예를 예시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임을 정면에서 바라 본 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임의 측단면도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임의 높이조절장치의 작동 전/후를 예시한 책상 프레임의 측단면도,
도 5는 본 발명의 각도 및 높이조절장치를 채용한 책상 프레임의 제2 실시예를 예시한 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 제2 실시예에 따른 책상 프레임을 정면에서 바라 본 사시도.
도 7a 및 도 7b는 도 5에 도시된 제2 실시예에 따른 책상 프레임의 높이조절장치의 작동 전/후 상태를 예시한 책상 프레임의 측단면도,
도 8은 본 발명의 각도 및 높이조절용 제어장치의 구성도,
도 9는 본 발명의 각도 및 높이조절용 제어장치의 표면 패널을 발췌하여 예시한 정면도이다.

본 발명에 따른 책상 프레임의 각도 및 높이조절장치 및 그 제어장치를 설명함에 있어 먼저 각도 및 높이조절장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 각도 및 높이조절장치를 채용한 책상 프레임의 제1 실시예를 예시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임을 정면에서 바라 본 사시도로, 본 발명의 책상 프레임(100)은 상판(101)의 높이를 조절하는 높이조절장치(110)와, 상판(101)의 각도를 조절하는 상판 각도조절장치(120)와 각도 및 높이조절 제어용 제어장치(200)를 포함하여 구성된다.

책상 프레임(100)은 상판(101)과, 상기 상판(101)을 지지하는 다리 프레임(111)로 이루어져 있고, 상판과 다리 프레임(111)사이에 받침프레임(113)이 결합되어 있다.

전술한 다리 프레임(111)은 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 상판의 하중을 지지하게 되는데, 한 쌍의 다리 프레임(111)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 망원경식으로 길이가 연장 및 단축되는 다단형 프레임(111a,111b,111c)들이 결합되어 있다.

도 3 내지 도 4b를 참조하면, 도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임의 측단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 책상 프레임의 높이조절장치의 작동 전/후를 예시한 책상 프레임의 측단면도로서, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 다단형 프레임(111c)의 하단에는 상판(101)을 안정된 자세로 지지하기 위한 고정발(112)이 부착되어 있고, 상단의 다단형 프레임(111a)에는 받침프레임(113)가 결합되어 있다.

상기한 양 다리 프레임(111)은 연결프레임(115)에 의해 서로 결합되어 있고, 다단형 프레임(111a,111b,111c)은 고정발(112)에 결합되어 있고, 순차적으로 하측 다단형 프레임의 내면과 상측 다단형 프레임(111a)의 외면이 슬라이드되도록 결합되어 있다.

각각의 다단형 프레임(111a,111b,111c)은 내부가 빈 튜브형상으로, 내부에 나선부재(137)가 결합되어 있고, 상단의 다단형 프레임(111a)의 상측 내부에 웜 휠(132)과 맞물리는 웜(133)과 스크류(도면부호 미표기)를 갖춘 샤프트(134)가 베어링(135)에 축받이 되어 회전가능하게 결합되어 있다.

상기한 샤프트(134)는 소정의 길이를 지니며, 다단형 프레임(111a,111b,111c)내에 고정된 각 나선부재(137)에 나선결합되되, 상판이 최대한 상승하였을 때 샤프트(134)가 최하측의 나선부재에서 분리되지 않도록 결합하는 것이 좋다.

한편, 전술한 샤프트(134)는 베어링(135)에 의해 다리 프레임(111)에 결합되어 있으므로 연결프레임(115)에 고정된 스텝모터(130)가 구동되면, 회전하는 구동축(131)은 웜 휠(132)을 통해 웜(133)이 결합된 샤프트(134)로 전달하므로 양 샤프트(134)는 동시에 양 다리 프레임(111)속에서 회전하게 된다.

상기 전술한 구동축(131)은 양 단부에 웜 휠(132)이 결합되어 양 샤프트(134)의 웜(133)에 맞물려 스텝모터(130)의 동력을 동시에 양 샤프트(134)에 전달한다.

상기 구동축(131)은 단면이 사각 혹은 오각형과 같은 다각형상으로 스텝모터(130)를 관통되게 결합되어 있다.

전술한 스텝모터(130)는 펄스 모양의 전압에 의해 회전되는 모터로서, 후술하는 제어장치(200)의 제어신호에 따라 정확한 회전수로 회전될 수 있다.

따라서, 웜에 맞물린 웜 휠(132)에 의해 샤프트(134)는 스텝모터(130)가 회전하지 않으면 다단형 프레임(111a,111b,111c)은 상판(101)의 하중에 의해 하강하는 일은 절대 생기지 않는다.

전술한 상판 각도조절장치(120)는 양 받침프레임(113)의 앞쪽에 결합된 보조 프레임(114)에 피벗가능하게 결합되는 상판(101)과, 상판(101)과 연결프레임(115)사이에 양단이 각각 피벗가능하게 결합되는 액추에이터 로드(122)를 갖춘 액추에이터(121, actuator)로 이루어져 있다.

상기 액추에이터(121)은 후술한 제어장치(제어부)의 제어신호에 의해 액추에이터 로드(122)의 길이가 조절되는 구동장치이다.

도 2와 도 3에서 도면부호 124는 상판(101)의 저면에 부착되어 액추에이터 로드(122)가 피벗가능하게 결합되는 브라켓트이고, 114a는 상판(101)과 보조 프레임(114)사이에 결합된 힌지이다.

따라서 액추이터 로드(122)의 길이가 연장되면 상판(101)은 힌지(114a)를 중심으로 회동되어 각도가 조절되게 된다.

한편, 도 5를 참조하면, 도 5는 상판(101)을 분할하여 보조 상판(102)을 마련하여 보조 상판(102)을 도 7a에 도시된 바와 같이 보조 상판(102)만 각도를 조절할 수 있게 응용할 수 있다. 보조 상판(102)의 각도조절은 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같다.

도 5에서, 도면부호 103은 상판(101)을 절취한 공간으로, 상판(101)과 보조 상판(102)사이에 손가락 등과 같은 신체가 끼지 않게 구성하는 것이 바람직하다.

참고로, 도 5 내지 도 7b에서 도 1 내지 도 4b에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호로 표기되어 있고, 그에 대한 결합상태는 전술한 바와 같다.

전술한 제어장치(200)에 대하여 첨부된 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 책상 프레임의 높이와 상판의 각도조절을 선택적으로 제어하는 통합형 제어장치의 주요 구성을 예시한 블럭다이야 그램이다.

상기한 제어장치(200)는 각도조절과 높이조절기능을 선택적으로 선택하는 기능선택버튼(201)과, 상판의 각도와 높이를 조절하는 상하조절버튼(202)과, 조절한 각도와 높이를 저장하는 저장버튼(204) 및 리셋버튼(205)을 포함하는 조작부(210)와, 저장버튼(204)에 의해 설정된 값을 저장하는 메모리로 이루어진 저장부(211)와, 조작부(210)의 버튼조작에 의해 직접 구동부(213)를 제어하거나 저장부(211,메모리)에 저장된 설정값을 펄스 신호로 변환하여 구동부를 제어하는 제어부(212) 및 통합형 제어장치(200)에 전원을 공급하는 전원부(214)로 구성되어 있다.

상기 제어장치(200)의 표면 패널(도면부호 미표기)에 기능선택버튼(201), 상하조절버튼(202), 저장버튼(204) 및 리셋버튼(205) 들이 배치되어 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 상판(101)의 평면과 나란하게 설치되어 조작시 허리를 굽히지 않고 이용하는 자세에서 편리하게 조작할 수 있다.

전술한 기능선택버튼(201)은 상판의 각도조절 기능과 높이조절 기능 중 어느 하나의 기능을 사용자가 선택하는 조작버튼으로, 기능선택버튼(201)에 의해 선택 후 상하조절버튼(202)을 조작하면, 제어부(212)는 상판(101) 혹은 보조 상판(102)의 각도조절용 액추에이터(121) 혹은 높이조절용 스텝모터(130)를 선택적으로 구동시키게 된다.

전술한 저장버튼(204)은 상판의 높이를 기억하여 다시 기억된 위치로 상판(101)을 위치시키기 위한 조작버튼으로, 전술한 기능선택버튼(201)을 높이조절기능으로 선택한 상태에서 상하조절버튼(202)을 조작하여 상판(101)의 높이를 조절한 후, 단계선택버튼(203) 중 어느 하나를 선택 후 저장버튼(204)을 누르면, 현재 상판의 높이에 이르도록 구동시킨 스텝모터(130)의 펄스 값이 메모리에 저장된다.

사용예로서, 전술한 기능선택버튼(201)을 높이조절기능으로 선택한 후 단계선택버튼 (203)중 어느 하나를 선택하면, 구동부(212)는 저장부(211, 메모리)에 설정된 설정값으로 스텝모터(130)에 펄스 신호를 공급하여 기억된 높이로 상판을 위치시킬 수 있다.

상기 리셋버튼(205)은 각 단계선택버튼(203)에 의해 메모리에 저장된 설정값을 초기화하기 위한 버튼으로, 단계선택버튼(203) 중 어느 하나를 누른 후 리셋버튼(205)을 누르면, 선택된 버튼에 해당하는 저장값은 초기화(삭제)된다.

한편, 전술한 기능선택버튼(201)을 각도조절기능으로 선택한 뒤 상하조절버튼(202)을 누르면(on), 제어부(212)는 각도조절장치 구동부(213b) 즉, 액추에이터(121)를 작동시켜 상판(101)의 각도를 조절하고, 누른 상하조절버튼(202)을 해지(off)하면 상판의 각도는 그 상태에서 바로 고정된다.

이와 동일하게 전술한 기능선택버튼(201)을 높이조절기능으로 선택한 뒤 상하조절버튼(202)을 누르면(on), 제어부(212)는 높이조절용 구동부(213a) 즉, 스텝모터(130)를 구동시켜 다리 프레임(111)을 승하강시키고, 누른 상하조절버튼(202)을 해지(off)하면 상판의 높이는 그 상태에서 바로 고정된다.

한편 전술한 제어부(212)는 상판의 높이가 가장 보편적으로 사용하는 높이를 기준 설정값으로 설정되어 있으므로 저장부에 저장된 설정값(저장값)은 기준 설정값에 대비 차이만큼 제어부(212)에 의해 높이조절용 스텝모터(130)의 구동이 제어된다.

이상과 같이 본 발명은 책상 프레임의 각도와 높이를 조절함에 있어 통합형 제어장치를 통해 선택적으로 상판의 각도 혹은 높이조절장치를 사용하여 사용자의 신체조건이나 사용여건에 적합하게 상판의 각도와 높이를 바로 조절할 수 있고, 상판이 임의로 하강하지 않도록 지지할 수 있다.

특히 본 발명은 책상 프레임의 각도와 높이조절장치를 하나의 제어장치로 통합 제어함으로써 사용자가 서서 강의하거나 의자에 앉아 사용하는 것을 혼용하는 경우 즉시 책상의 각도와 높이를 조절하여 사용할 수 있게 된다.

100: 책상 프레임 101: 상판
102: 보조상판 110: 상판 높이조절장치
111: 다리 프레임 112: 고정발
113: 받침프레임 114: 보조 프레임
114a: 힌지 115: 연결프레임
120: 상판 각도조절장치 131: 구동축
132: 웜 휠 133: 웜
134: 샤프트 135: 베어링
137: 나선부재 122: 액추에이터 로드
121: 액추에이터 124: 브라켓트
130: 스텝모터 200: 제어장치
201: 기능선택버튼 202: 상하조절버튼
203: 단계선택버튼 204: 저장버튼
205: 리셋버튼 210: 조작부
211: 저장부 213: 구동부
212: 제어부 214: 전원부

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 책상 프레임의 각도 및 높이조절 제어장치에 있어서,
   상판(101)의 평면에 결합되되,
   상기 상판(101)의 각도조절 및 높이조절기능 중 어느 하나의 기능을 선택하기 위한 기능선택버튼(201)과, 상기 기능선택버튼(201)의 선택 모드에 따라 상판 각도조절장치(120)의 액추에이터 또는 상판 높이조절장치(110)의 스텝모터(130) 중 어느 하나에 전원을 공급하여 구동시키는 상하조절버튼(202)과, 상기 상하조절버튼(202)을 사용하여 상기의 상판(101) 높이를 조절한 뒤 복수의 단계선택버튼(203) 중 어느 하나의 단계선택버튼(203)과 저장버튼(204)을 차례로 선택하여 상기 스텝모터(130)에 공급된 공급 전원의 펄스 값을 메모리에 저장하고, 상기 단계선택버튼(203)을 선택 후 상기 메모리에 저장된 값을 초기화시키는 리셋버튼(205)을 포함하는 조작부와;
   상기 기능선택버튼(201)을 통해 각도조절기능을 선택한 후 상기 상하조절버튼(202)을 누르면, 상판 각도조절장치(120)의 액추에이터(121)에 전원을 공급하여 상판(101)과 연결프레임(115)사이에 양단이 피벗가능하게 결합된 액추에이터 로드(122)에 의해 상기 상판(101)의 각도를 조절하고, 상기 기능선택버튼(201)을 통해 상판 높이조절기능을 선택한 후 상하조절버튼(202)을 누르면, 구동축(131)을 구비한 상기 스텝모터(130)에 전원을 공급하여 웜(133)을 구비하고 다단형 프레임(111a,111b,111c)속에 베어링(135)에 의해 회전가능하도록 복수의 나선부재(137)에 나선결합된 샤프트(134)가 상기 웜(133)과 맞물린 상기 구동축(131)의 웜 휠(132)의 회전에 의해 다단형 프레임(111a,111b,111c)을 승하강시키고, 상기 기능선택버튼(201에 의해 상판 높이조절기능을 선택한 상태에서 복수의 단계선택버튼(203) 중 어느 하나의 버튼을 누르면, 상판 높이조절장치의 스텝모터(130)에 메모리에 저장된 값을 설정값과 대비 그 차이만큼 펄스 값을 공급하여 상기 상판(101)을 기억된 위치로 상기 스텝모터(130)를 구동시키는 제어부(212)를 포함하는 상판 각도조절 및 높이조절 제어장치(200)와;
   상기 제어장치(200)에 전원을 공급하는 전원부(214)로 구성된 것을 특징으로 하는 책상 프레임의 각도 및 높이조절 제어장치.

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