KR200226715Y1 - 의자용 칼럼 유니트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 의자에 사용되는 칼럼 유니트에 관한 것으로서, 특히 긴 행정을 안정되게 왕복 작동할 수 있도록 다단으로 이루어진 텔레스코픽 칼럼 유니트(Telescopic column unit)에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 가스 실린더 구조를 형성하기 위한 베이스 튜브와, 상기 베이스 튜브에 피스톤 로드의 하단부가 고정된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드 상단부에 결합된 피스톤과, 상기 피스톤이 끼워지고 내부에 압력 가스가 충진된 스핀들과, 상기 스핀들과 상기 베이스 튜브 사이에 설치되어 상기 스핀들과 함께 상하 이동되는 가이드 슬리브를 포함하는 의자용 칼럼 유니트에 있어서, 상기 스핀들의 외측과 상기 가이드 슬리브 내측 사이에 일정한 마찰력을 발생시키는 마찰수단이 설치되어, 가이드 슬리브의 이동 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

의자용 칼럼 유니트 {Column unit for chair}

본 고안은 의자에 사용되는 칼럼 유니트에 관한 것으로서, 특히 긴 행정을 안정되게 왕복 작동할 수 있도록 다단으로 이루어진 텔레스코픽 칼럼 유니트(Telescopic column unit)에 관한 것이다.

일반적으로, 의자에 적용되는 잘 알려진 칼럼 유니트는 베이스 튜브(base tube) 내부에 가스 실린더(gas spring)가 설치되어 있는 구조를 가지고 있다. 즉, 베이스 튜브 하부를 밀봉하는 지지판에 가스 실린더의 피스톤 로드가 회전 가능하게 볼 베어링에 의해 설치되고, 그 피스톤 로드의 상부 끝단에 설치되어 있는 피스톤은 가스 실린더의 스핀들(spindle) 내부에 위치하도록 되어 있으며, 상기 스핀들 내부는 가스 실린더의 역할을 할 수 있도록 압력 가스로 가득 차 있다. 여기서, 상기 스핀들 내부는 스핀들이 피스톤 로드를 따라 상하로 이동되더라도 그 내부의 압력 가스가 외부로 유출되지 않도록 구성되어 있고, 상기 스핀들은 상기 피스톤에 의해 두 개의 상하부 챔버로 분리되고 각각의 챔버에는 구멍이 형성되어 바이패스 채널(bypass channel)에 의해 연결되어 있으며 그 상부 챔버에 형성된 구멍에는 제어 밸브와 그의 개폐를 제어하는 제어 핀이 설치되어 있다. 상기 스핀들의 상부에는 의자의 시트가 놓이게 되고, 상기 베이스 튜브의 하부에는 통상적으로 바퀴가 달린 베이스(chair base)가 설치되게 된다.

이와 같이 구성된 통상의 의자용 칼럼 유니트는 크게 베이스 튜브와 가스 실린더로 구성되고, 상기 가스 실린더의 스핀들이 상하부로 이동되어 의자 시트의 높이를 조절할 수 있도록 되어 있다. 즉, 스핀들이 최하부에 위치한 상태에서 사용자가 제어 핀을 눌러 제어 밸브를 개방하게 되면 스핀들의 상하부 챔버가 두 개의 구멍과 바이패스 채널을 통하여 연결되어 스핀들 내부의 압력 가스가 피스톤을 스핀들 하부 쪽으로 밀어내게 되므로 스핀들은 피스톤 로드를 따라 상승하게 된다. 이와 반대로, 제어 핀을 누른 상태에서 스핀들 상부로부터 압력 가스의 힘을 넘어서는 힘을 가하게 되면, 스핀들이 아래로 이동하게 된다. 사용자는 이와 같은 동작을 적절하게 조절하여 의자 시트의 높이를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 가스 실린더 효과에 의해 사용자가 의자 시트에 앉을 때 쿠션을 느낄 수 있다.

여기서, 스핀들의 행정을 증가시키기 위하여 피스톤 로드의 길이를 증가시키게 되면 가스 실린더의 최대 스트로크시 스핀들에 대한 베이스 튜브이 지지력이 약하게 되어 그 동작이 불안정하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 의자용 칼럼 유니트가 미국특허등록 US 5,377,942에 기재되어 있는데, 이 특허는 베이스 튜브와 스핀들 사이에 가이드 슬리브(guiding sleeve)를 설치한 것이 나타나 있다.

상기 특허는 스핀들의 하단부에 스핀들과 함께 상하 이동하는 받침 링을 설치하고 가이드 슬리브는 그 내부에 하측으로부터 일정높이까지 환상의 홈이 형성되어 상기 받침 링이 스핀들이 상승함에 따라 함께 상승되어 환상의 홈의 상단부에 걸리게 되면 그때부터 가이드 슬리브가 스핀들과 함께 상승하게 된다. 스핀들이 하측방향으로 하강하게 되는 경우에는 가이드 슬리브의 상단부가 스핀들에 설치된 다른 받침 링에 걸리게 되어 스핀들과 함께 하강하게 된다.

한편, 상기 특허에는 다른 실시 예가 나타나 있는데, 다른 실시 예는 도르래와 도르래 장치를 이용하여 가이드 슬리브를 스핀들과 함께 상하 이동되도록 하고 있다.

종래의 의자용 칼럼 유니트는 스핀들이 왕복 이동하게 되는 경우에 상기 스핀들 외측면과 가이드 슬리브 내측면 사이의 마찰력에 상하로 이동하거나 마찰력이 충분히 발휘되지 않아 가이드 슬리브가 이동하게 되지 않더라도 결국에는 상기 스핀들의 일정 위치에 설치된 두 개의 받침 링에 하강하는 경우에는 상기 가이드 슬리브의 상단부가 상승하는 경우에는 그 내측에 형성된 환상의 홈의 상단부가 걸려 상하 이동된다.

그러나, 종래의 의자용 칼럼 유니트는 스핀들의 외측면과 가이드 슬리브의 내측면 사이의 마찰력이 충분치 않은 경우에는 상기 스핀들이 많이 이동한 상태에서 가이드 슬리브가 이동하게 되기 때문에 이동하는 동안 외부로부터 가해질 수 있는 모멘트에 대응하기 힘든 문제점이 있다.

또한, 종래의 의자용 칼럼 유니트는 상기한 바와 같이 마찰력이 충분치 않은 경우에는 받침 링이 가이드 슬리브의 일정 위치에 걸린 다음에 가이드 슬리브가 이동하게 되기 때문에 받침 링이 걸릴 때 소음이 발생할 소지가 있는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가이드 슬리브와 스핀들 사이에 마찰력을 발생시킬 수 있는 마찰 수단을 설치하여 가이드 슬리브의 상하 이동의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 의자용 칼럼 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제1실시 예에 의한 동작 전의 단면도,

도 2는 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제1실시 예에 의한 동작 후의 단면도,

도 3은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제1실시 예에서 일부구성요소인 고무 링의 상하부에서 본 두 개의 사시도와 일부 절개도,

도 4는 도 3에 도시된 AA선에 의한 단면도,

도 5는 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제2실시 예에 의한 동작 전의 120도로 자른 단면도,

도 6은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제2실시 예에 의한 동작 후의 120도로 자른 단면도,

도 7은 도 6에 도시된 BB선에 의한 단면도,

도 8은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제3실시 예에 의한 동작 전의 단면도,

도 8a는 도 8에서 다수개의 오 링을 설치한 단면도,

도 9는 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제3실시 예에 의한 동작 후의 단면도,

도 9a는 도 9에서 다수개의 오 링을 설치한 단면도,

도 10은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제4실시 예에 의한 동작 전의 단면도,

도 11은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제4실시 예에 의한 동작 후의 단면도이다.

＜도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 베이스 튜브 2 : 튜브 가이드

3 : 스핀들 4 : 가스 오픈 핀

5 : 피스톤 로드 10 : 가이드 슬리브

11 : 파이프 12 : 상부 플라스틱 가이드

13 : 스페이서 14 : 하부 플라스틱 가이드

15 : 와셔 20 : 고무 링

30 : 판 스프링 40 : 오 링

50 : 자석

본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 가스 실린더 구조를 형성하기 위한 베이스 튜브와, 상기 베이스 튜브에 피스톤 로드의 하단부가 고정된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드 상단부에 결합된 피스톤과, 상기 피스톤이 끼워지고 내부에 압력 가스가 충진된 스핀들과, 상기 스핀들과 상기 베이스 튜브 사이에 설치되어 상기 스핀들과 함께 상하 이동되는 가이드 슬리브를 포함하는 의자용 칼럼 유니트에 있어서, 상기 스핀들의 외측과 상기 가이드 슬리브 내측 사이에 일정한 마찰력을 발생시키는 마찰수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 마찰수단이 고무로 이루어진 링인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 고무 링이 단면이 원형인 오 링이고, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 고무 링이 일정 길이의 파이프 형상으로 이루어지고 그 상단부가 내측으로 일정 길이 절곡된 형태이며, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 마찰수단이 판 스프링이고, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 마찰수단이 자석이고, 상기 가이드 슬리브 내측에 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 참조된 도면, 도 1 내지 도 4는 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제1실시 예에 대한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제2실시 예에 대한 도면이며, 도 8 및 도 9는 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제3실시 예에 대한 도면이고, 도 10 및 도 11은 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트의 제4실시 예에 대한 도면이다.

본 고안의 제1실시 예에 의한 의자용 칼럼 유니트는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 통상 다수개의 바퀴가 설치되는 의자의 베이스에 결합되는 베이스 튜브(1)와, 상기 베이스 튜브(1)의 내측 하단부에 고정된 일정 길이의 피스톤 로드(5)와, 상기 피스톤 로드(5)의 상단부에 결합된 피스톤(미도시)과, 상기 피스톤이 끼워지고 내측에 압력 가스가 충진된 상태이며 상단부에 결합되는 가스 오픈 핀(4)의 동작에 따라 상기 베이스 튜브(1)의 상단부로부터 일정 높이까지 상승 또는 하강되는 스핀들(3)과, 상기 스핀들(3)과 상기 베이스 튜브(1) 사이에 설치되어 상기 스핀들(3)과 함께 상승 또는 하강되어 스핀들(3)을 가이드하는 동시에 측면으로 가해지는 모멘트에 대응하도록 지지하는 가이드 슬리브(10)와, 상기 가이드 슬리브(10)의 일측에 설치되어 상기 가이드 슬리브(10) 내측과 스핀들(3) 외측 사이에 충분한 마찰력이 발생토록 함으로써 상기 가이드 슬리브(10)가 상기 스핀들(3)과 함께 상승 또는 하강하도록 하는 고무 링(20)으로 구성된다.

여기서, 상기 가이드 슬리브(10)의 상단부로부터 일정 깊이까지는 튜브 가이드(2)가 끼워져 있고, 이것은 가이드 슬리브(10)의 상하 이동을 안내하게 된다.

또한, 상기 가이드 슬리브(10)는 외측에 상기 튜브 가이드(2)가 접한 상태에서 상승 또는 하강하고 하단부로부터 일정높이까지 환상의 홈이 형성된 파이프(11)와, 상기 파이프(11) 내측에 끼워져 그 내측이 스핀들(3)의 외측 벽과 접촉되고 상단부에 외측으로 돌출된 플랜지(12a)가 형성된 상부 플라스틱 가이드(12)와, 상기 상부 플라스틱 가이드(12) 하부에 상기 상부 플라스틱 가이드(12)와 마찬가지로 상기 스핀들(3)과 접촉하여 마찰력을 발생토록 하는 고무 링(20)과, 상기 고무 링(20)의 하부에 설치된 스페이서(13)와, 상기 스페이서(13)의 하단부까지 상기 파이프(11)의 하부로부터 끼워지고 하단부에 외측으로 돌출된 플랜지(14a)가 형성된 하부 플라스틱 가이드(14)로 구성된다.

상기 고무 링(20)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 짧은 길이의 파이프 형상으로 이루어지고, 상단부(20a)가 내측으로 약간 절곡된 형상을 하고 있는데, 이것은 상기 스핀들(3)이 그 내부의 가스 압력에 의해 상승하게 되는 경우에 상기 가이드 슬리브(10)와 상기 스핀들(3) 사이의 마찰력을 크게 하고 절곡부가 마찰력에 의해 소모되었을 때 다른 부위가 다시 마찰력을 일으킬 수 있어 상기 가이드 슬리브(10)가 확실하게 상기 스핀들(3)과 함께 상승하도록 하기 위함이다.

상기 가이드 슬리브(10)의 상부 플라스틱 가이드(12) 상단부에 형성된 플랜지(12a)의 외측 하부면과 상기 파이프(11) 사이에는 와셔(15)가 설치되어 상기 가이드 슬리브(10)가 일정 높이에 이르게 되면 더 이상 하강하지 않도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 제1실시 예에 의한 의자용 칼럼 유니트의 동작을 참조된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 상기 스핀들(3)이 상기 베이스 튜브(1)의 최하부까지 하강된 상태로서, 상기 가이드 슬리브(10) 또한 최하부까지 하강한 상태를 나타낸다. 이때, 상기 가이드 슬리브(10)의 상부 플라스틱 가이드(12)와 파이프(11) 상단부 사이에 끼워진 와셔(15)는 상기 베이스 튜브(1)의 상단부에 끼워진 튜브 가이드(2)의 상단부에 걸린 상태이고, 상기 고무 링(20)은 상기 스핀들(3)의 중간 정도의 높이에 위치해 있다.

상기와 같은 상태에서 사용자가 가스 오픈 핀(4)을 누르고 상측으로부터 가해지는 힘을 제거하게 되면 상기 스핀들(3)이 상승하게 되는데, 이것은 종래의 가스 실린더의 원리와 같다. 즉, 피스톤에 의해 나뉘어진 스핀들(3)의 상부 챔버와 하부 챔버가 가스 오픈 핀(4)이 눌려 바이패스를 통하여 연통되고 그에 따라 상기 스핀들(3)이 상측으로 상승하게 된다.

이와 동시에, 상기 고무 링(20)이 상기 스핀들(3)과의 마찰력에 의해 상기 스핀들(3)을 따라 상측으로 이동하게 되고, 결국 도 2에 도시된 바와 같이 상기 고무 링(20)이 설치된 상기 가이드 슬리브(10)가 상측으로 이동하게 된다.

즉, 도 1의 상태에서 도 2의 상태로 변화하는 동안에, 상기 고무 링(20)과 상기 스핀들(3) 사이의 마찰력에 의해 상기 가이드 슬리브(10)가 상기 스핀들(3)과 동시에 상승하게 되고, 상기 가이드 슬리브(10)의 하부 플라스틱 가이드(14)의 플랜지(14a)가 상기 튜브 가이드(2)의 하단부에 걸리게 되면 상기 스핀들(3)만이 나머지 상승을 하게 된다. 물론, 상기 스핀들(3)만이 상승하게 되는 경우에는 상기 스핀들(3) 내부의 가스 압력이 고무 링(20)과 스핀들(3) 사이의 압력을 극복해야 하는 것은 당연하다. 상기 스핀들(3)이 계속 상승하여 그 내부의 피스톤이 스핀들(3)의 하단부에 걸리게 되면 상기 피스톤 로드(5)의 하단부가 상기 베이스 튜브(1)에 고정되어 있으므로 상승이 멈추게 된다.

상기한 동작은 사용자가 가스 오픈 핀(4)을 상기 스핀들(3)이 최대로 상승하도록 계속 누르고 있다는 가정 하에서 이루어지는 동작이고, 이러한 동작이 이루어지는 동안에 사용자가 상기 가스 오픈 핀(4)을 누르는 것을 중지한다면 상기 스핀들(3)의 상승의 그 순간에 멈추게 되나 상기 가이드 슬리브(10)가 상기 스핀들(3)과 함께 초기부터 상승하기 때문에 그 상태에서도 상기 가이드 슬리브(10)는 일정 높이 상승한 상태로 상기 스핀들(3)을 측면으로부터 발생할 수 있는 모멘트에 대하여 지지하게 된다.

의자용 칼럼 유니트가 도 2에서 도 1의 상태로 변화하는 동작은 상기한 스핀들(3)이 상승하는 동작 반대로 동작이 이루어지게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 사용자가 상기 가스 오픈 핀(4)을 누른 상태에서 스핀들(3) 상측으로부터 스핀들(3) 내부의 가스 압력을 극복할 수 있는 힘을 가하게 되면, 상기 피스톤에 의해 나뉘어진 스핀들(3)의 하부 챔버의 가스가 상부 챔버로 바이패스를 통하여 이동하게 되는 동시에 상기 스핀들(3)이 하강하게 된다. 물론, 상기 가이드 슬리브(10)는 상기 고무 링(20)과 스핀들(3) 사이의 마찰력에 의해 스핀들(3)이 하강하기 시작하는 초기부터 함께 하강하게 되고, 상기 와셔(15)가 상기 튜브 가이드(2)의 상단부에 걸리게 되면 하강이 멈추게 되고, 계속하여 힘이 가해지면 상기 스핀들(3)만이 상기 베이스 튜브(1)의 최하부 위치까지 하강하게 된다.

또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고무 링(20)의 상단부(20a)가 내측으로 절곡된 형태로 이루어져 있기 때문에 일반적으로 평평한 고무 링에 비하여 스핀들(3)과의 사이에 마찰력을 더욱 많이 발생시켜 상기 가이드 슬리브(10)의 상승 및 하강의 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 본 고안의 제2실시 예에 의한 의자용 칼럼 유니트는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 제1실시 예의 고무 링(20) 대신에 판 스프링(30)을 사용한 것으로서, 상기 판 스프링(30)이 상기 고무 링(20)의 역할을 하게 되어 상기 가이드 슬리브(10)가 상기 스핀들(3)의 상하 이동에 따라 그와 함께 상하로 이동하게 되고, 그 동작은 제1실시 예의 동작과 동일하다.

도 7을 살펴보면, 상기 판 스프링(30)은 가이드 슬리브(10)의 원주 상에 120도 각도마다 설치되어 세 개가 설치되어 있다.

한편, 본 고안의 제3실시 예에 의한 의자용 칼럼 유니트는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1실시 예의 고무 링(20), 제2실시 예의 판 스프링(30)의 역할을 하는 오 링(O-ring)(40)을 설치한 것으로서, 그 동작은 상기한 제1 및 제2실시 예와 동일하게 이루어진다. 상기 오 링은 한 개 설치할 수도 있고 다수개 설치할 수도 있다.

한편, 본 고안의 제4실시 예에 의한 의자용 칼럼 유니트는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 가이드 슬리브(10)의 일정 위치에 자석(50)을 설치한 것으로서, 상기 자석(50)은 상기 스핀들(3)에 반응하게 되어 마찰력을 발생시키게 되고 상기 고무 링(20), 판 스프링(30), 그리고 오 링(40)과 같은 역할을 하게 된다. 물론, 제4실시 예도 제1 내지 제3실시 예의 동작과 동일한 동작을 하게 된다.

이와 같이, 본 고안에 의한 의자용 칼럼 유니트는 상기 스핀들(3)과 가이드 슬리브(10) 사이에 마찰력을 발생시키는 고무 링(20), 판 스프링(30), 오 링(40), 또는 자석(50)이 설치되어 상기 스핀들(3)이 상하 이동함에 따라 상기 가이드 슬리브(10)가 확실하게 상하 이동되어 가이드 슬리브(10)의 이동 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

본 고안은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (6)

1. 가스 실린더 구조를 형성하기 위한 베이스 튜브와, 상기 베이스 튜브에 피스톤 로드의 하단부가 고정된 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드 상단부에 결합된 피스톤과, 상기 피스톤이 끼워지고 내부에 압력 가스가 충진된 스핀들과, 상기 스핀들과 상기 베이스 튜브 사이에 설치되어 상기 스핀들과 함께 상하 이동되는 가이드 슬리브를 포함하는 의자용 칼럼 유니트에 있어서,

   상기 스핀들의 외측과 상기 가이드 슬리브 내측 사이에 일정한 마찰력을 발생시키는 마찰수단이 설치된 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마찰수단은 고무로 이루어진 링인 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고무 링은 단면이 원형인 오 링이고, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.
4. 제2항에 있어서,

   상기 고무 링은 일정 길이의 파이프 형상으로 이루어지고 그 상단부가 내측으로 일정 길이 굴곡된 형태이고, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 마찰수단은 판 스프링이고, 상기 가이드 슬리브 내측의 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.
6. 제1항에 있어서,

   상기 마찰수단은 자석이고, 상기 가이드 슬리브 내측에 일정 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 의자용 칼럼 유니트.