KR200375185Y1 - 의자 높이조절용 가스 스프링 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 내부 실린더와 밸브부를 합성수지재로써 일체로 사출성형하여 구성함으로써 구조를 단순화하고, 생산성을 높이며, 제조원가를 낮추기 위한 의자 높이조절용 가스스프링에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 외부실린더와, 외부실린더의 내부에 설치되는 내부실린더와, 내부실린더에 삽입되어 그 상단부의 피스톤부를 기준으로 상하부에 각각 가스체류실을 형성하는 피스톤로드부를 포함하는 가스스프링에 있어서, 내부 실린더는 합성수지재로 된 원통형의 몸체와; 몸체와 동일한 재질로써 몸체의 상부에 일체로 형성되며, 중앙에는 작동홀이 관통 형성되어 여기에 밸브핀이 승하강 가능하게 끼워지고, 작동홀과 외부가 연통되게 하는 가스통과공이 측방으로 형성되어 각 가스체류실을 선택적으로 개폐하는 밸브부를 포함하여서 된 것으로, 이와 같이 하면 의자 높이조절용 가스스프링에 있어 가장 중요한 부재인 내부실린더를 합성수지재로 사출성형하여 구성하면서 그 상부에 동일한 재질로 밸브부를 일체로 형성한 것이므로 피스톤부의 오링이 오랜기간 사용하여도 찢어지거나 파손될 가능성이 적으며, 내부실린더와 밸브부를 별도로 제작하여 서로 결합하지 않아도 되므로 부재의 감소, 대량생산, 제조원가 절감이 가능해지는 것이다.

Description

의자 높이조절용 가스 스프링{Gas spring to control height of chair}

본 고안은 의자 높이조절용 가스 스프링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 실린더와 밸브부를 합성수지재로써 일체로 사출성형하여 구성함으로써 구조를 단순화하고, 생산성을 높이며, 제조원가를 낮추기 위한 것이다.

주지하다시피, 의자의 높이를 용이하게 조절할 수 있도록 의자의 지주에는 가스의 이동에 따라 의자의 상부측을 상승 또는 하강시킬 수 있는 가스 스프링이 적용되는데, 일반적인 가스 스프링은 도 1과 같이 봉형상의 외부실린더(1)와, 외부실린더(1)의 내부에 설치되는 내부실린더(2)와, 외부실린더(1)가 삽입된 외통(3)과, 외통(3) 하측의 로드서포트(5)에 고정되어 있는 피스톤로드부(6)와, 피스톤로드부(6) 상측에 고정된 피스톤부(10)로 구성되는데, 일측에 외부실린더(1)와 내부실린더(2) 사이의 공간과 통하는 가스통과공(15)이 형성되고 중앙에는 작동홀(16)이 관통 형성된 밸브부재(17)가 마련되어 내부실린더(2)의 상단부에는 끼워지고, 작동홀(16)에는 그 중간에 소경부(18)를 갖는 밸브핀(19)이 승하강 가능하게 끼워지며, 밸브핀(19)의 상부에는 외부실린더(1) 밖으로 인출되는 푸쉬막대(20)가 안착되고, 내부실린더(2) 하단부에도 가스통과공(21)이 형성되는바, 외부실린더(1) 최상단에 조립된 푸쉬막대(20)를 누르면 푸쉬막대(20)와 접촉되어 있는 밸브핀(19)이 눌려지고, 밸브핀(19) 중간에 위치한 소경부(18)가 하강하여 가스통과공들(15)(21)을 통해 피스톤부(10) 상/하부측의 각 가스체류실이 서로 열린 상태가 되며, 이런 상태에서 상부측에 아무런 하중을 가하지 않게 되면 피스톤부(10) 하부측 가스체류실의 가스가 상승하여 피스톤부(10) 상부측 가스체류실측으로 이동하고, 피스톤로드부(6)의 하단은 외통(3)의 로드서포트(5)에 고정되어 있으므로 외부실린더(1)는 반작용으로 상승하게 되어 가스 스프링이 전체적으로 신장됨으로써 의자의 높이가 높아지며, 동일한 상태에서 상부측에 하중을 가하게 되면 상기와는 반대로 가스가 피스톤부(10) 상부측 가스체류실에서 피스톤부(10) 하부측 가스체류실로 이동하면서 외부실린더(1)가 하강하여 가스 스프링이 전체적으로 압축됨으로써 의자의 높이가 낮아지게 되며, 푸쉬막대(20)에 가해졌던 압력을 해제하면 내부의 가스압력에 의해 밸브핀(19)과 푸쉬막대(20)가 원위치로 복귀되면서 밸브핀(19)에 의해 가스통과공(15)이 막혀 의자가 조절된 높이로 고정되는 것이다.

그런데, 이러한 일반적인 가스 스프링에 있어 내부실린더는 금속재로 이루어지므로 기밀성을 유지하기 위해 피스톤부의 외곽부에 구비되는 고무재 또는 합성수지재의 오링이 금속재의 내부실린더 내부면과 오랜 시간 마찰되면 금속찌꺼기에 의해 찢겨 기밀성을 상실함으로써 가스 스프링의 기능을 잃어버리게 되고, 합성수지재로 된 별도의 밸브부재를 내부실린더의 내경에 맞게 성형하여 끼워주어야 되므로 이러한 부재를 별도로 제작하는 공정, 밸브부재를 끼워주는 공정 등이 추가되어 제조원가가 증가되고, 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 밸브핀의 중간에는 가스의 통로를 개폐해주기 위한 소경부가 구성되므로 밸브핀의 승하강에 따른 응력이 소경부에 집중되어 밸브핀이 쉽게 부러지는 단점이 있으며, 내부실린더의 하단부를 막아주는 커버와 내부실린더의 하단부가 끼워지는 실린더 가이드가 서로 분리되어 있어 각 실린더의 조립시 상기한 각 부재를 각각 개별적으로 조립해야 하는 불편함이 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 내부실린더를 합성수지재로 사출성형하면서 상부측에 밸브부재를 일체로 형성함으로써 부재의 수를 줄여 작업성을 향상시킴은 물론 대량생산이 가능토록 하고, 피스톤부의 오링의 손상을 방지하여 수명을 연장하는 의자 높이조절용 가스 스프링을 제공하고자 하는 것이다.

다른 견지로는, 밸브핀을 동일한 외경을 갖도록 하면서 내측으로 가스통과공을 형성하여 밸브핀의 부러짐을 방지토록 하는 것이다.

또 다른 견지로는, 커버와 실린더 가이드가 서로 결합되도록 하여 조립성을 향상시키고자 하는 것이다.

이하, 본 고안을 제시되는 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 의자 높이조절용 가스스프링의 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 의자 높이조절용 가스스프링의 동작도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 의자 높이조절용 가스스프링은 일반적인 가스스프링과 마찬가지로 외부실린더(100)와, 외부실린더(100)의 내부에 설치되는 내부실린더(200)와, 내부실린더(200)에 삽입되어 그 상단부의 피스톤부(300)를 기준으로 상하부에 각각 가스체류실(201)(202)을 형성하는 피스톤로드부(400)로 구성되는데, 내부 실린더(200)는 합성수지재로 된 원통형의 몸체(210)와; 몸체(210)와 동일한 재질로 몸체(210)의 상부에 일체로 형성되며, 중앙에는 작동홀(221)이 관통 형성되어 여기에 밸브핀(230)이 승하강 가능하게 끼워지고, 작동홀(221)과 외부가 연통되게 하는 가스통과공(222)이 측방으로 형성되어 각 가스체류실(201)(202)을 선택적으로 개폐하는 밸브부(220)로 구성된 특징이 있다.

즉, 일반적인 가스스프링의 구조에 있어 내부실린더(200)는 금속재로 구성하고, 밸브부재는 합성수지재로 구성하여 서로 끼움되게 하였던 것을 본 고안에서는 밸브부재를 별도로 구성하는 대신 내부실린더(200)의 몸체(210) 상부에 밸브부(220)가 일체로 형성되도록 사출성형하여 구성한 것이다.

이때, 밸브핀(230)은 도 4와 같이 중간에 형성된 스토퍼(231)를 제외하고는 외경이 전체적으로 동일하게 구성되며, 외경 일측으로 통하는 가스통과공(232)이 스토퍼(231)의 하부측에서 그 내부로 관통 형성된다.

또한, 도 5와 같이 내부실린더(200)의 하단부가 끼워지는 실린더 가이드(101)와, 실린더 가이드(101)와 외부실린더(100) 사이에 끼워지는 커버(102) 중 어느 하나에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(103)을 형성하고, 나머지 하나에는 체결홈(103)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(104)를 형성하여 서로 억지끼움될 수 있도록 구성하게 되며, 경우에 따라서는 실린더 가이드(101)의 상부에 방진고무(105)를 끼워 피스톤부(300)와의 접촉시 완충 및 소음방지의 기능을 수행할 수도 있고, 이럴 경우에도 방진고무(105)와 실린더 가이드(101) 중 어느 하나에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(106)을 형성하고, 나머지 하나에는 체결홈(106)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(107)를 형성하여 서로 억지끼움되도록 하게 된다.

아울러, 도 6과 같이 내부실린더(200)의 밸브부(220) 상부에는 밸브핀(230)의 스토퍼(231)가 걸리도록 단턱(223)을 일체로 형성하거나, 내부 실린더(200)의 밸브부(220) 상부에 밸브핀(230)의 스토퍼(231)가 걸리도록 단턱(241)을 가진 밸브캡(240)을 구비하되, 밸브캡(240)과 밸브부(220) 중 어느 하나에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(242)을 형성하고, 나머지 하나에는 체결홈(242)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(224)를 형성하여 서로 억지끼움되도록 구성할 수 있다.

그리고, 도 7과 같이 내부실린더(200)와 외부실린더(100) 사이를 기밀하게 실링해주는 오링(R)은 상부측에서는 내부실린더(200)의 상부측에 다단의 요홈(203)을 형성하여 이 요홈(203)에 끼워지게 할 수도 있고, 내부실린더(200)의 상부와 외부실린더(100) 사이에 위치되는 스페이서(250)에 다단의 요홈(251)을 형성하여 여기에 끼워지게 할 수도 있으며, 하부측에서는 실린더 가이드(101)의 외측에 다단의 요홈(108)을 형성하여 여기에 끼워지게 하면 된다.

도면상의 미설명 부호 500은 외부실린더(100) 외측에 위치되는 외통을 나타내고, 501은 피스톤로드부(400)를 외통(500)에 고정해주는 로드서포트를 나타내며, 204는 내부실린더(200) 하부측에 형성되어 피스톤부(300) 하부측 가스체류실(202)과 연통되게 하는 가스통과공을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 의자 높이조절용 가스스프링은 다음과 같은 작용을 한다.

먼저, 밸브핀(230)을 눌러주면 밸브핀(230)의 가스통과공(232)이 밸브부(220)의 가스통과공(222)과 연통되고, 내부실린더(200) 하부측에는 가스통과공(204)이 개방된 상태에 있게 되므로 피스톤부(300) 상부측 가스체류실(201)과 피스톤부(300) 하부측 가스체류실(202)이 각 가스통과공(204)(222)(232)을 통해 서로 열린 상태가 된다.

이러한 상태에서 상부측에 아무런 하중을 가하지 않게 되면 피스톤부(300) 하부측 가스체류실(202)의 가스가 상승하여 피스톤부(300) 상부측 가스체류실(201)측으로 이동하고, 피스톤로드부(400)의 하단은 외통(500)의 로드서포트(501)에 고정되어 있으므로 외부실린더(100)는 반작용으로 상승하게 되어 가스스프링이 전체적으로 신장됨으로써 의자의 높이가 높아지며, 동일한 상태에서 상부측에 하중을 가하게 되면 상기와는 반대로 가스가 피스톤부(300) 상부측 가스체류실(201)에서 피스톤부(300) 하부측 가스체류실(202)로 이동하면서 외부실린더(100)가 하강하여 가스스프링이 전체적으로 압축됨으로써 의자의 높이가 낮아지게 되며, 밸브핀(230)에 가해졌던 압력을 해제하면 내부의 가스압력에 의해 밸브핀(230)이 원위치로 복귀되면서 밸브핀(230)에 의해 각 가스통과공(204)(222)(232)이 막혀 의자가 조절된 높이로 고정되는 것이다.

즉, 본 고안에 따른 가스스프링은 일반적인 가스스프링과 동일하게 동작됨을 알 수 있다.

여기서, 본 고안에 따른 가스스프링은 내부실린더(200)가 합성수지재로 된 원통형의 몸체(210)와, 그 상부에 동일재질로 일체로 형성된 밸브부(220)로 구성된 것이므로 피스톤부(300)에 끼워지는 오링(R)이 내부실린더(200)의 내주벽과 밀착되어 오랜기간 승하강하더라도 찢어지거나 파손될 가능성이 적으며, 종래 내부실린더와 밸브부재를 별도로 제작하여 서로 조립하여 사용하는 구조에 비해 부재의 수를 감소할 수 있고, 재료비를 절감할 수 있으며, 사출성형에 의해 제조하게 되므로 대량생산이 가능해지는 이점이 있게 된다.

또한, 본 고안에 따른 밸브핀(230)은 중간에 형성된 스토퍼(231)를 제외하고는 외경이 전체적으로 동일하게 구성되며, 외경 일측과 가스체류실(201)이 연통되게 하는 가스통과공(232)이 스토퍼(231)의 하부측에서 그 내부로 관통 형성되므로 밸브핀(230)이 승하강하더라도 그 압력이 집중되지 않고 전체적으로 분산되어 밸브핀(230)의 수명을 연장할 수 있으며, 가스통과공(232)이 밸브핀(230)의 내부로 형성되어 있어 밸브핀(230)의 승하강에 따라 각 가스체류실(201)(202)의 사이를 선택적으로 개폐할 수 있는 기능성은 원활히 구현할 수 있는 것이다.

한편, 개별적으로 형성되는 실린더 가이드(101)와 커버(102), 실린더 가이드(101)와 방진고무(105), 밸브부(220)와 밸브캡(240) 등의 부재들은 모두 일측 부재에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(103)(106)(224)을 형성하고, 타측부재에는 체결홈(103)(106)(242)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(104)(107)(224)를 형성하여 구성하게 되므로 서로 인접한 부재끼리 억지끼움에 의해 서로 결합될 수 있고, 또 결합된 상태에서는 절대 이탈되지 않으므로 가스스프링의 조립시 크기가 작은 부재들을 일일이 조립하지 않고 크기가 작은 부재들을 선공정에서 먼저 결합한 후 조립에 들어가게 되면 조립성이 양호해지고, 크기가 작은 부재들을 분실할 염려가 없으며, 각 부재 사이가 밀착되어 소음도 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 의자 높이조절용 가스스프링에 있어 가장 중요한 부재인 내부실린더를 합성수지재로 사출성형하여 구성하면서 그 상부에 동일한 재질로 밸브부를 일체로 형성한 것이므로 피스톤부의 오링이 오랜기간 사용하여도 찢어지거나 파손될 가능성이 적으며, 내부실린더와 밸브부를 별도로 제작하여 서로 결합하지 않아도 되므로 부재의 감소, 대량생산, 제조원가 절감이 가능해지는 것이다.

또한, 밸브핀의 외경을 동일하게 하고, 가스통과공은 그 내부로 형성한 것이므로 밸브핀이 승하강하더라도 그 압력이 밸브핀 전체로 분산되어 수명을 연장할 수 있는 것이며, 개별적으로 구성되어 있는 인접한 부재끼리 안쪽으로 넓어지는 체결홈과 외측으로 넓어지는 체결돌기를 갖는 구조로 되어 있는 것이므로 서로 끼워맞춤 결합될 수 있고, 또 일단 결합된 후에는 절대로 빠지지 않는 구조를 제공할 수 있어 조립성 향상, 부재의 분실 방지, 부재간 부딪힘으로 인한 소음 방지 등 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 의자 높이 조절용 가스 스프링의 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 의자 높이 조절용 가스 스프링의 구성도.

도 3은 본 고안에 따른 의자 높이 조절용 가스 스프링의 동작도로서,

도 3a는 의자의 높이가 상승될 때의 상태.

도 3b는 의자의 높이가 하강될 때의 상태.

도 4는 본 고안에 따른 밸브핀의 상세도.

도 5는 본 고안에 따른 내부실린더의 하단부 예시도.

도 6은 본 고안에 따른 내부실린더의 상단부 예시도.

도 7은 본 고안에 따른 내부실린더의 실링 구조 예시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 외부실린더 101 : 실린더 가이드 102 : 커버

103,106,242 : 체결홈 104,107,224 : 체결돌기 105 : 방진고무

108,203,251 : 요홈 200 : 내부실린더 201,202 : 가스체류실

204,222,232 : 가스통과공 210 : 몸체 220 : 밸브부

221 : 작동홀 223,241 : 단턱 230 : 밸브핀

231 : 스토퍼 240 : 밸브캡 250 : 스페이서

300 : 피스톤부 400 : 피스톤로드부 500 : 외통

501 : 로드서포트

Claims (5)

1. 외부실린더(100)와, 상기 외부실린더(100)의 내부에 설치되는 내부실린더(200)와, 상기 내부실린더(200)에 삽입되어 그 상단부의 피스톤부(300)를 기준으로 상하부에 각각 가스체류실(201)(202)을 형성하는 피스톤로드부(400)를 포함하는 가스스프링에 있어서,

   상기 내부 실린더(200)는,

   합성수지재로 된 원통형의 몸체(210)와,

   상기 몸체(210)와 동일한 재질로써 상기 몸체(210)의 상부에 일체로 형성되며, 중앙에는 작동홀(221)이 관통 형성되어 여기에 밸브핀(230)이 승하강 가능하게 끼워지고, 상기 작동홀(221)과 외부가 연통되게 하는 가스통과공(222)이 측방으로 형성되어 상기 각 가스체류실(201)(202)을 선택적으로 개폐하는 밸브부(220)를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 의자 높이조절용 가스스프링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브핀(230)은 중간에 형성된 스토퍼(231)를 제외하고는 외경을 전체적으로 동일하게 구성하며, 외경 일측으로 통하는 가스통과공(232)을 그 내부를 관통하여 형성한 것을 특징으로 하는 의자 높이조절용 가스스프링.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부실린더(200)의 하단부가 끼워지는 실린더 가이드(101)와, 상기 실린더 가이드(101)와 상기 외부실린더(100) 사이에 끼워지는 커버(102) 중 어느 하나에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(103)을 형성하고, 나머지 하나에는 상기 체결홈(103)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(104)을 형성하여 서로 억지끼움하여서 된 것을 특징으로 하는 의자 높이조절용 가스스프링.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부실린더(200)의 밸브부(220) 상부에는 상기 밸브핀(230)의 스토퍼(231)가 걸리도록 단턱(223)을 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 의자 높이조절용 가스스프링.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 내부 실린더(200)의 밸브부(220) 상부에는 상기 밸브핀(230)의 스토퍼(231)가 걸리도록 단턱(241)을 가진 밸브캡(240)을 구비하되, 상기 밸브캡(240)과 상기 밸브부(220) 중 어느 하나에는 안쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결홈(242)을 형성하고, 나머지 하나에는 상기 체결홈(242)에 대응되도록 외측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 체결돌기(224)를 형성하여 서로 억지끼움되는 것을 특징으로 하는 의자 높이조절용 가스스프링.