KR101774689B1 - 의자 다리 및 이를 포함하는 의자 - Google Patents

의자 다리 및 이를 포함하는 의자 Download PDF

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이교민
김승창
이명호
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Abstract

본 발명은, 중심에 축결합공이 관통 형성된 중앙 보스 및 상기 중앙보스를 중심으로 하여 방사 방향으로 연장형성된 복수의 암을 포함한 의자 다리에 있어서, 상기 암은, 상기 암의 외관을 형성하는 케이싱, 상기 케이싱 하부 내측에 형성된 적어도 하나의 보강 리브, 적어도 일 모서리가 상기 보강 리브 및 상기 중앙 보스에 의해 형성되는 공간의 내측면에 접하도록 형성된 판형의 보강 수단을 포함하되, 상기 판형의 보강 수단은, 연속섬유 직조체인 것을 특징으로 하는 의자 다리를 제공한다.

Description

의자 다리 및 이를 포함하는 의자 {CHAIR LEG AND CHAIR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 의자 다리 및 이를 포함하는 의자에 관한 것이다.
의자는 사람이 걸터앉는데 쓰는 기구로서, 최근에는 다양한 형상, 모양, 기능 등을 가진 의자들이 생겨나고 있다. 그러나 일반적으로 의자는, 도 1에 도시한 바와 같이, 사람이 걸터앉을 수 있는 의자 밑판(2), 의자에 앉은 사람이 등을 기댈 수 있도록 상기 의자 밑판(2)의 일 측에 결합된 등받이(3), 및 상기 의지 밑판(2)을 지지하기 위한 구성으로서 상기 의자 밑판(2)의 하부에 결합된 축(x)이 삽설되는 축결합공을 가진 의자 다리(1)를 포함할 수 있다.
의자 다리(1)는 전술한 바와 같이 의자 밑판(2)을 지지하되, 발에 바퀴(w)나 고정 굽(f) 등을 장착함으로써, 의자가 자유롭게 이동할 수 있도록 하거나 의자가 바닥에 밀리지 않고 의자 위치가 고정되도록 할 수 있다.
이러한 의자 다리(1)는 축(x)을 매개로 전달되는 하중을 포함하는 의자에 발생할 수 있는 하중 대부분이 집중되고, 하중에 의한 의자 다리(1)의 파괴는 사람 안전에 큰 영향을 미치기 때문에, 고강도 또는 고강성이 요구되는 부품이다.
따라서, 종래에는 의자 다리(1) 자체를 금속 재료를 이용하여 제조를 하거나, 하중에 취약한 일 부분에 금속 보강 덮개를 적용함으로써, 위와 같은 요구를 만족하였으나, 최근에는 사용자의 의자 경량화 요구와 함께 의자를 제조하는 업체의 원가절감을 통한 이익 증대 요구가 맞물리면서, 의자 부품의 강성 확보 문제와 더불어 경량화 문제를 해소하기 위한 필요 기술이 요구되고 있다.
이에 따라, 최근에는 비강도 및 비강성이 우수한 복합재료를 적용하는 기술에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 연구 결과의 일 예로, 금속을 대체할 수 있는 엔지니어링 플라스틱인, 폴리아미드(polyamide) 장섬유 강화 수지(long fiber reinforced thermoplastics)를 적용하는 기술이 개발되었으나, 폴리아미드 장섬유 강화 수지는 높은 단가로 인해 경량화 대비 원가 절감율이 매우 낮아서, 의자 제조 업체의 요구에 부응하지 못하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 종래 문제를 해소하기 위한 것으로서, 금속 소재를 사용하지 않고 저 단가 범용 복합재료를 사용함으로써, 강성 확보는 물론 경량화 및 원가 절감을 도모할 수 있는 의자 다리 및 이를 포함한 의자를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 중심에 축결합공이 관통 형성된 중앙 보스 및 상기 중앙보스를 중심으로 하여 방사 방향으로 연장형성된 복수의 암을 포함한 의자 다리에 있어서, 상기 암은, 상기 암의 외관을 형성하는 케이싱, 상기 케이싱 하부 내측에 형성된 적어도 하나의 보강 리브, 적어도 일 모서리가 상기 보강 리브 및 상기 중앙 보스에 의해 형성되는 공간의 내측면에 접하도록 형성된 판형의 보강 수단을 포함하되, 상기 판형의 보강 수단은, 연속섬유 직조체인 것을 특징으로 하는 의자 다리를 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 보강 리브는, 상기 케이싱 하부 내측에 상기 암의 길이 방향을 따라 수직 형성된 적어도 하나의 제1 일자형 리브를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 일자형 리브의 상기 중앙 보스 측 일 단부의 높이는 상기 중앙 보스의 높이에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 중앙 보스는, 상기 축결합공과 인접한 중앙 주 보스, 상기 중앙 보스의 외측면에 형성된 중앙 보조 보스, 상기 중앙 주 보스 및 상기 중앙 보조 보스 사이에 수직 형성된 관형의 중앙 서클 리브 및 상기 중앙 주 보스의 외주면에서 방사 방향으로 수직 형성된 중앙 보강 리브를 포함하되, 상기 제1 일자형 리브의 일 단부는 상기 중앙 주 보스까지 연장 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보강 리브는, 복수 형성된 상기 제1 일자형 리브 사이에 수직 형성된 관형의 원공 리브 및 상기 원공 리브의 외주면에서 방사 방향으로 수직 형성된 암 방사형 리브를 더 포함하되, 상기 판형의 보강 수단은, 적어도 일 모서리가 상기 원공 리브, 상기 방사형 리브, 상기 제1 일자형 리브 및 상기 중앙 보스로 형성되는 공간에 접하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 암 방사형 리브는, 상기 원공 리브 외주면에서 상기 암의 너비 방향으로 수직 형성된 제2 일자형 리브 및 상기 원공 리브 외주면에서 상기 암의 사선 방향으로 수직 형성된 X형 리브를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 연속섬유 직조체를 금형 안에 삽입하고, 폴리프로필렌 장섬유 강화 수지(PP-LFT)를 사출하여 상기 중앙 보스, 상기 케이싱 및 상기 보강 리브를 제작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 판형의 보강 수단은, 0/90°방향성을 가진 연속섬유 직조체일 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 의자 다리 및 상기 의자 다리에 결합되는 축을 가진 의자 밑판을 포함하는 의자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리 및 이를 포함한 의자는, 저 단가 범용 복합재료를 사용하더라도 강성 확보, 경량화 및 원가 절감 효과를 가질 수 있다.
또한, 종래 의자 다리의 복잡한 리브 구조에 의해 발생하는 웰드라인을 제거할 수 있다.
또한, 의자 다리 제조시 연속섬유 직조체를 금형 안에 삽입하고 복합재료를 사출함으로써 제조하기 때문에, 종래 보강 덮개를 조립함으로써 발생하는 조립 공수 증가 문제점을 해소할 수 있다.
도 1은 일반적인 의자 다리의 사용 예를 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 외관 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 외관 정면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 외관 배면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리 중 어느 하나의 암에 대한 확대 배면 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리 중 어느 하나의 암에 대한 확대 배면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리 중 어느 하나의 암에 대한 확대 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 보스에 대한 확대도이다.
도 5a 및 5b는 종래 의자 다리에 압축 하중을 적용한 결과 및 압축 하중 적용 시험 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리에 압축 하중을 적용한 결과 및 압축 하중 적용 시험 데이터를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 7b는 종래 의자 다리 중 어느 하나의 암에 비틀림 하중을 적용한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리에 압축 하중을 적용한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 외관을 도 2a에 사시도로 나타내었고, 도 2b에 정면도로 나타내었으며, 도 2c에 배면도로 나타내었다.
도 2a 내지 2c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리는, 중앙 보스(11) 및 복수의 암(arm)(12)을 포함하되, 상기 복수의 암(12) 중 적어도 어느 하나는 케이싱(121), 보강 리브 및 보강 수단(122)을 포함할 수 있다.
다만, 도 2a 내지 2c에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 의자 다리가 구현될 수 있음은 물론이다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
중앙 보스(boss)(11)는 의자 밑판(2)의 하부에 고정 결합된 축이 끼워질 수 있도록 중심에 축결합공(110)을 포함할 수 있고, 이에 따라 중앙 보스(11)는 축결합공(110)에 결합된 축을 고정시키고 축결합공(110)의 가장자리를 보강할 수 있다.
축결합공(110)에 축이 결합됨으로써, 의자 밑판이나 등받이는 상기 축을 중심으로 수평 방향의 회전이 가능하게 된다.
축결합공(110)을 가진 중앙 보스(11)는 두께를 가진 관형이되, 의자 다리의 경량화를 위해 상기 두께 내부에 동공(洞空)을 가진 것이 바람직하다. 따라서, 중앙 보스(11)는 강도 및 강성을 향상시키기 위해 상기 중앙 보스(11)의 내측면에 중앙 주 보스(111)와, 상기 중앙 보스(11)의 외측면에 중앙 보조 보스(112)를 포함할 수 있고, 상기 중앙 주 보스(111)의 외주면에서 방사 방향으로 상기 중앙 보조 보스(112)까지 수직 형성된 중앙 보강 리브(114)를 더 포함할 수 있다 (도 2c 및 4 참조).
이때, 상기 중앙 주 보스(111)는 상기 중앙 보조 보스(112) 보다 두께가 두꺼운 것이 강성 향상 측면에서 바람직하며, 축과 인접한 상기 중앙 주 보스(111)의 높이는 상기 중앙 보조 보스(112)의 높이보다 높을 수 있다.
또한, 중앙 보스(11)는 상기 중앙 주 보스(111)와 상기 중앙 보조 보스(112) 사이에 수직 형성된 관형의 중앙 서클 리브(113)를 적어도 하나 더 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해 도 2c 및 4에 도시한 바와 같이, 중앙 서클 리브(113)와 중앙 보강 리브(114)는 다수 부분에서 서로 교차할 수 있다.
한편, 축결합공(110) 또는 중앙 보스(11)를 중심으로 방사 방향으로 복수의 암(arm)(12)이 형성될 수 있다. 본 발명은 암(12)의 개수를 특별히 한정하지 않으나, 일반적으로 5개의 암이 중앙 보스(11)를 중심으로 방사형으로 연장 형성될 수 있다.
이하에서는 어느 하나의 암(12)을 기준으로 설명하나, 다른 적어도 하나의 암, 바람직하게는 모든 암에 동일하게 적용될 수 있다.
도 3a 내지 3c 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리 중 어느 하나의 암에 대한 확대 배면 사시도, 확대 배면도, 확대 정면도로서, 이하에서는 이를 참고하여 설명하기로 한다.
암(12)은 외관을 형성하는 케이싱(121)을 포함할 수 있다. 케이싱(121)의 형상은 의자 다리의 외관에 따라 각양각색일 수 있으나, 경량화를 위해 내부가 공동(空洞)인 원형 또는 다각형의 반기둥 형상인 것이 바람직하다. 이때, 암(12)의 두께는 길이 방향에 따라 달리 형성되어 테이퍼진 형태를 가질 수 있으며, 일 예로, 중앙 보스(11)측이 두껍고, 발(13) 측으로 갈수록 가늘어지는 형태일 수 있다.
케이싱(121)의 하부 내측 즉, 내부가 빈 부분에는 의자 다리에 적용되는 각종 하중에 대한 저항력을 증가시키기 위해, 보강 리브 및 보강 수단(122)을 포함할 수 있다.
보강 리브는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 일자형 리브(123a, 123b)를 포함할 수 있다.
제1 일자형 리브(123a, 123b)는 암(12)의 길이 방향을 따라 수직 형성된 보강 리브이며, 하나의 암(12)에 적어도 하나의 제1 일자형 리브를 포함할 수 있다. 본 발명은 제1 일자형 리브의 수를 특별히 한정하지 않으나, 바람직한 일 예로서, 상기 케이싱(121)의 하부 내측에 상기 케이싱(121)으로부터 내측으로 소정 간격을 둔 두 개의 제1 일자형 리브(123a, 123b)가 길이 방향으로 형성될 수 있다.
이때, 제1 일자형 리브(123a, 123b)는, 도 3a 및 4에 도시한 바와 같이, 일 단부가 상기 중앙 주 보스(111)까지 연장 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 일자형 리브(123a, 123b)는 중앙 보조 보스(112), 중앙 서클 리브(113) 및 중앙 주 보스(111)와 교차하거나 접하게 되고, 이에 따라, 축 방향 압축 하중은 제1 일자형 리브(123a, 123b)로 분산 유도될 수 있게 된다.
제1 일자형 리브(123a, 123b)의 높이는, 외관상 암(12)의 외부로 돌출되지 않도록 암(12)의 두께를 초과하지 않는 것이 바람직하나, 중앙 보스(11)에 대한 암(12)의 지지 강성을 증가시키기 위해, 도 3c에 도시한 바와 같이, 제1 일자형 리브(123a, 123b)의 중앙 보스(11) 측 일 단부의 높이가 상기 중앙 보스(11)의 높이(h)에 대응되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제1 일자형 리브(123a, 123b)가 상기 중앙 주 보스(111)까지 연장 형성되는 경우, 상기 제1 일자형 리브(123a, 123b)의 일 단부의 높이는 상기 중앙 주 보스(111)의 높이에 대응되는 것이 바람직하다. 따라서, 암(12)의 내부에 형성된 제1 일자형 리브(123a, 123b)의 높이는, 상기 중앙 보스(11) 측 일 단부로 갈수록 높아지도록 테이퍼진 부분을 포함할 수 있고, 이때 상기 테이퍼진 부분은 암(12)의 외부로 돌출될 수 있다 (도 2b 참조). 만약, 중앙 보조 보스(112)의 높이가 중앙 주 보스(111)의 높이보다 낮은 경우에는 중앙 보스(11)에서도 상기 테이퍼진 부분이 외부로 돌출될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강 리브는 원공 리브(124) 및 암 방사형 리브를 더 포함할 수 있다.
원공 리브(124)는 복수 형성된 상기 제1 일자형 리브(123a, 123b) 사이에 수직 형성된 관형의 보강 리브일 수 있고, 암 방사형 리브는 상기 원공 리브(124)의 외주면에서 방사 방향으로 수직 형성된 보강 리브일 수 있다.
여기서, 암 방사형 리브는 원공 리브(124)의 외주면에서 암(12)의 너비 방향으로 수직 형성된 제2 일자형 리브(125a, 125b) 및 상기 원공 리브(124)의 외주면에서 암(12)의 사선 방향으로 수직 형성된 X형 리브(126a, 126b)를 포함할 수 있다.
암(12)의 하부 내측에서 사선 방향으로 세워진 한 쌍의 판형 리브가 서로 교차 형성되어 X형 리브(126a, 126b)를 형성하거나, 암(12)의 하부 내측에서 횡 방향으로 세워진 판형의 제2 일자형 리브(125a, 125b)를 형성할 수 있으나, 상기 X형 리브의 교차 부위 또는 제2 일자형 리브와 X형 리브가 접하는 부위의 웰드 라인을 제거하고, 상기 교차 부위에 응력이 집중되는 형상을 회피하기 위해, 상기 교차 부위에 원공 리브(124)를 배치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, X형 리브(126a, 126b) 및/또는 제2 일자형 리브(125a, 125b)는 상기 원공 리브(124)로부터 방사된 형태가 될 수 있다(도 3b 참조). 따라서, X형 리브(126a, 126b)는 4개의 편이 한 쌍을 이룰 수 있고, 제2 일자형 리브(125a, 125b)는 2개의 편이 한 쌍을 이룰 수 있다.
여기서, 제2 일자형 리브(125a, 125b)는 암(12)의 강성 증가를 위해 제1 일자형 리브(123a, 123b)와 직교하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 제2 일자형 리브(125a, 125b)는 원공 리브(124)의 외주면으로부터 어느 하나의 제1 일자형 리브까지 형성될 수도 있고, 이와 달리 제2 일자형 리브(125a, 125b)는 상기 제1 일자형리브와 교차하고 적어도 하나의 케이싱(121) 내측면에 접하도록 연장 형성될 수도 있다.
한편, 원공 리브(124)는 암(12)의 길이 방향을 따라 다수 개가 배열될 수 있고, 그에 따라 상기 원공 리브(124)에 대응하는 수의 X형 리브(126a, 126b) 및/또는 제2 일자형 리브(125a, 125b)가 형성될 수 있다.
암(12)은 의자 다리의 바깥 방향 말단부에 바퀴 또는 고정 굽이 결합 가능하도록 발(13)을 포함할 수 있다. 이때, 발(13)은 암(12)의 개수에 대응하는 수가 마련되어 암(12) 마다 발(13)을 구비하는 것이 바람직하다.
발(13)은 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 바퀴 또는 고정 굽에 결합된 축이 삽설 가능하도록 발 축결합공(131)을 포함할 수 있고, 상기 발(13)은 상기 발 축결합공(131)을 포함한 소정 두께를 가진 발 보스를 포함하되, 상기 발 보스는 상기 두께 부분에 경량화를 위해 빈 공간을 가질 수 있다. 이때, 상기 발 보스는, 상기 발 축결합공(131)에 인접한 발 중앙 보스(132) 및 상기 발 축결합공(131)을 가진 발 보스의 외측면에 형성된 발 보조 보스(133)를 포함할 수 있고, 발(13)의 강성 향상을 위해 상기 발 중앙 보스(132)의 외측면에서 상기 발 보조 보스(133)까지 방사 방향으로 연장형성된 발 보강 리브(134)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 케이싱(121) 하부 내측에 판형의 보강 수단(122)을 더 포함할 수 있다.
보강 수단(122)은 도 2c에 도시한 바와 같이, 암(12)의 개수에 대응하는 수가 마련되어 암(12) 마다 보강 수단(122)이 마련되는 것이 바람직하나, 그 수를 특별히 한정하지 않는다.
상기 보강 수단(122)은 암(12)의 하부 내측에 형성되되 상기 중앙 보스(11)측에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 축결합공(110)에 결합된 축을 매개로 전달되는 압축 하중에 의해 중앙 보스(11)와 암(12)이 연결되는 부위가 절단되는 것을 방지하고 강성 향상을 도모하기 위해, 상기 보강 수단(122)은 적어도 하나의 보강 리브 및 상기 중앙 보스(11)에 의해 형성되는 사이 공간에 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 보강 수단(122)은 일 면이 케이싱(121) 하부 내측을 향하고 타 면이 외부를 향하도록 형성될 수 있다. 즉, 보강 수단(122)의 적어도 일 모서리는 상기 보강 리브 및 상기 중앙 보스에 의해 형성되는 공간의 내측면에 접하도록 형성될 수 있다.
만약, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 보강 리브가 원공 리브(124) 및 방사형 리브를 포함하는 경우, 상기 보강 수단(122)은 적어도 하나의 모서리가 상기 원공 리브(124), 상기 방사형 리브, 상기 제1 일자형 리브(123a, 123b) 및 상기 중앙 보스로 형성되는 공간에 접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 일 예로, 도 2c에 도시한 바와 같이, 인서트된 판형의 보강 수단(122)은 원공 리브(124), X형 리브(126a, 126b), 제1 일자형 리브(123a, 123b) 및 중앙 보조 보스(112)에 의해 형성되는 공간에 끼워지도록 형성됨으로써, 보강 수단(122)과 보강 리브 간의 접촉 모서리를 최대화하여 마찰력을 증가시킴으로써, 보강 수단(122)이 의자 다리로부터 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 보강 수단(122)은 연속섬유 직조체(WLFT; woven long fiber reinforced thermoplastic)일 수 있다.
연속섬유 직조체는, 적어도 하나의 연속섬유층을 포함한 것으로서, 적어도 일면에 적어도 하나의 각종 수지층을 포함할 수 있다. 여기서, 각종 수지층은 일 예로, 폴리올레핀 수지층일 수 있다.
상기 연속섬유 직조체는, 고분자 수지 또는 플라스틱과 함께 복합 재료로 사용되는 것으로 알려진 것이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유 및 내열성 고분자 섬유 등을 사용할 수 있다. 여기서, 내열성 고분자 섬유의 예로는 아라미드 섬유, 나일론 섬유 또는 아닐린 섬유 등일 수 있다.
연속 섬유의 직경 또한 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 1 내지 30㎛일 수 있다. 또한, 상기 연속 섬유층의 섬유 다발은 100 내지 3,000 tex일 수 있다.
상기 연속 섬유층 내부의 구체적인 형상은 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 상기 연속 섬유층은 탄소 섬유, 유리 섬유 및 내열성 고분자 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유가 동일 방향으로 배열한 구조를 포함할 수 있고, 또는 상기 연속 섬유층은 탄소 섬유, 유리 섬유 및 내열성 고분자 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유가 직조되어 형성된 직물 형태의 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 암(12)의 길이 방향 강도 보강을 위해 보강 수단(122)은 0/90°연속섬유 직조체인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 연속섬유 직조체는 각도에 따라 하중을 지지할 수 있는 방향이 달라지는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 경우, 0/90°연속섬유 직조체가 수직 압축 하중을 지지하는데 최적화된 것으로 그에 따라 도 6b와 같은 압축 하중 시험 결과를 갖게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조를 가진 의자 다리에서 상기 보강 수단(122)을 제외한 나머지 구성(중앙 보스(11), 케이싱(121), 보강 리브 등)은, 폴리아미드 장섬유 강화 수지일 수 있으나, 바람직하게는 저비중/저 단가의 폴리프로필렌 장섬유 강화 수지일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리는, 보강 수단(122)인 연속섬유 직조체를 금형 안에 인서트(insert)하고, 폴리프로필렌 장섬유 강화 수지를 저압 사출하면서 프레스 성형될 수 있다. 이와 같은 제조 방법에 의해 종래 보강 덮개를 조립함으로써 발생하는 조립 공수가 증가하는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리는, 의자 다리의 주요 하중을 사출물과 0/90°연속섬유 직조체가 분산하여 받으므로, 강성을 확보함과 동시에 제품 디자인의 단순화가 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 유리섬유 함량이 20중량%인 폴리프로필렌 장섬유 강화 수지와 연속섬유 직조체를 사용한 의자 다리와, 비교예로서 유리섬유 함령이 30중량%인 폴리아미드 장섬유 강화 수지를 사용한 의자 다리의 구조를 비교한 결과는 하기 표 1과 같다.
Figure 112016031021503-pat00001
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리는 비교예에 따른 의자 다리에 비하여 중량이 0.16kg을 줄여 경량화가 이루어졌음을 알 수 있고, 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이 비교예에 따른 의자 다리는 1,485kgf의 압축하중에서 파괴가 발생하였으나, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리는 1,483kgf의 압축하중에 파과가 발생하여 서로 유사한 수준을 이루고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 7a 및 7b에 도시한 바와 같이 비교예에 따른 의자 다리의 비틀림 변화량(암의 길이 방향을 축으로 한 비틀림 변화량)은 0.8mm at 0.6s이고, 도 8a 및 8b에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 다리의 비틀림 변화량은 0.9mm at 0.6s이어서 서로 유사한 수준을 이루고 있음을 알 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 의자 다리는, 저 단가 범용 복합재료를 사용하더라도 충분한 강성을 확보할 수 있고, 경량화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 의자 다리 2: 의자 밑판
3: 등받이 11: 중앙 보스
110: 축결합공 111: 중앙 주 보스
112: 중앙 보조 보스 113: 중앙 서클 리브
114: 중앙 보강 리브 12: 암
121: 케이싱 122: 보강 수단
123a, 123b: 제1 일자형 리브 124: 원공 리브
125a. 125b: 제2 일자형 리브 126a, 126b: X형 리브
13: 발 131: 발 축결합공
132: 발 중앙 보스 133: 발 보조 보스
134: 발 보강 리브 x: 축
w: 바퀴 f: 고정 굽

Claims (9)

  1. 중심에 축결합공이 관통 형성된 중앙 보스; 및
    상기 중앙보스를 중심으로 하여 방사 방향으로 연장형성된 복수의 암;
    을 포함한 의자 다리에 있어서,
    상기 암은,
    상기 암의 외관을 형성하는 케이싱;
    상기 케이싱 하부 내측에 형성된 적어도 하나의 보강 리브;
    적어도 일 모서리가 상기 보강 리브 및 상기 중앙 보스에 의해 형성되는 공간의 내측면에 접하도록 형성된 판형의 보강 수단;
    을 포함하되, 상기 판형의 보강 수단은, 연속섬유 직조체인 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 리브는,
    상기 케이싱 하부 내측에 상기 암의 길이 방향을 따라 수직 형성된 적어도 하나의 제1 일자형 리브;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 일자형 리브의 상기 중앙 보스 측 일 단부의 높이는 상기 중앙 보스의 높이에 대응하는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙 보스는,
    상기 축결합공과 인접한 중앙 주 보스;
    상기 중앙 보스의 외측면에 형성된 중앙 보조 보스;
    상기 중앙 주 보스 및 상기 중앙 보조 보스 사이에 수직 형성된 관형의 중앙 서클 리브; 및
    상기 중앙 주 보스의 외주면에서 방사 방향으로 수직 형성된 중앙 보강 리브;
    를 포함하되,
    상기 제1 일자형 리브의 일 단부는 상기 중앙 주 보스까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 보강 리브는,
    복수 형성된 상기 제1 일자형 리브 사이에 수직 형성된 관형의 원공 리브; 및
    상기 원공 리브의 외주면에서 방사 방향으로 수직 형성된 암 방사형 리브;
    를 더 포함하되,
    상기 판형의 보강 수단은, 적어도 일 모서리가 상기 원공 리브, 상기 방사형 리브, 상기 제1 일자형 리브 및 상기 중앙 보스로 형성되는 공간에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 암 방사형 리브는,
    상기 원공 리브 외주면에서 상기 암의 너비 방향으로 수직 형성된 제2 일자형 리브; 및
    상기 원공 리브 외주면에서 상기 암의 사선 방향으로 수직 형성된 X형 리브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속섬유 직조체를 금형 안에 삽입하고, 폴리프로필렌 장섬유 강화 수지(PP-LFT)를 사출하여 상기 중앙 보스, 상기 케이싱 및 상기 보강 리브를 제작하는 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 판형의 보강 수단은, 0/90°방향성을 가진 연속섬유 직조체인 것을 특징으로 하는 의자 다리.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 의자 다리; 및
    상기 의자 다리에 결합되는 축을 가진 의자 밑판;
    을 포함하는 의자.
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