KR20050076834A - 높이 조절가능한 의자 기둥 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 높이 조절가능한 의자 기둥은 직립 튜브(1), 및 상기 직립 튜브에 동축적으로 배치되는 가스 스프링(4)을 포함한다. 상기 가스 스프링은 가스 스프링을 작동시키기 위한 밸브(9)를 구비한다. 이 밸브(9)는 가스 스프링(4)의 케이싱(6)이 직립 튜브(1)에 대해 완화될 때 개방되도록 구체화된다.

Description

높이 조절가능한 의자 기둥{Adjustable-Height Chair Column}
본 발명은, 높이 조절가능한(adjustable-height) 의자 기둥으로서, 중앙 종축을 갖는 직립 튜브, 및 상기 직립 튜브 내에 그 중앙 종축과 동축으로 배치되는 가스 스프링을 포함하며, 상기 가스 스프링은, (a) 가압 유체로 충진되고 상기 중앙 종축의 방향으로 연장 위치로 변위가능한 케이싱과, (b) 상기 직립 튜브 내에 고정되는 피스톤 로드와, (c) 상기 피스톤 로드 상에 장착되고, 상기 케이싱을 제1 부분 케이싱 챔버(sectional casing chamber)와 상기 피스톤 로드가 통과하는 제2 부분 케이싱 챔버로 분할하는 피스톤, 및 (d) 상기 제1 및 제2 부분 케이싱 챔버를 상호연결하기 위한 밸브를 포함하며, 상기 밸브는, (i) 상기 중앙 종축과 동축인 밸브 스롯(throat)을 갖는 밸브 게이트와, (ii) 상기 제1 부분 케이싱 챔버를 향하여 개방 위치로 변위되도록 상기 밸브 스롯에 배치되고, 차단 부재(blocking element)를 갖는 밸브 핀, 및 (iii) 밸브 폐쇄 조건에서 직립 튜브에 대해 케이싱을 로드했을 때 상기 차단 부재와 밸브체 사이를 밀봉하는 시일을 포함하는 높이 조절가능한 의자 기둥에 관한 것이다.
DE 195 28 645 C1(미국 특허 5,806,828호에 대응)에 공지된 속개념 형태의 높이 조절가능한(adjustable-height) 의자 기둥에서는, 기본적인 문제가 해결되었는 바, 이는 의자 기둥의 완화(relief)시에, 즉 시트의 완화시에 시트를 그 상승된 위치에 복구시키는 것으로 구성된다. 그렇게 하는 것의 필요성은 예를 들면 회의장 가구에서 발생할 수 있는 바, 이 경우에는 시트를 중립 위치로 복구시킬 필요가 있을 수도 있다. 보통의 의자 기둥에는 종래의 밸브가 제공되는 바, 의자에 앉아있는 이용자는 이 밸브를 통해서 표준 높이 조정 및 제어를 행한다. 피스톤은 케이싱이 직립 튜브에 대해 완화될 때 개방되는 자동 작용의 차단 기구를 갖는다. 이 공지된 설계는 비교적 복잡하다.
본 발명의 목적은, 케이싱의 완화시에 직립 튜브로부터 케이싱의 자동 신장이 간단한 수단에 의해 달성되는 방식으로 속개념 형태의 높이 조절가능한 의자 기둥을 구체화하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 직립 튜브에 대해 케이싱이 완화될 때 밸브가 개방되도록 설계되는 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 해결책은, 케이싱이 직립 튜브에 대해 완화될 때 자동으로 개방되는 제2 차단 기구가 전혀 필요하지 않지만, 밸브 자체는 그러한 완화의 경우에 개방되는 방식으로 설계되는 점에 있다. 제2 부분 케이싱 챔버와 영구적으로 연결되는 인접한 밸브-핀 섹터보다 큰 직경을 차단 부재가 갖는 유리한 실시예에서는, 차단 부재의 양 측부에서 밸브 핀에 상이한 힘이 작용하는 바, 이들 상이한 힘은 케이싱의 로딩 또는 완화에 따라 밸브를 폐쇄 또는 개방 유지한다.
밸브의 유리한 제1 실시예에서는, 직립 튜브에 대해 케이싱이 로딩될 때 차단 부재에 대해 밀봉 가압되고 케이싱이 완화될 때는 차단 부재를 들어올려 부분 케이싱 챔버들을 상호연결하는 립 시일로 특수 설계된 밀봉 부재와 밸브체 사이에 반드시 존재해야 하는 시일에 의해 밸브의 개방이 특히 쉽게 달성될 수 있다. 이 실시예에 의하면 추가 교축 갭(throttle gap)이 특히 쉽게 제공될 수 있는 바, 이 추가 교축 갭은 케이싱이 대응 완화시에 자동으로 직립 튜브를 벗어나 신장될 때만 작용하며 따라서 이 신장 운동은 느리게 이루어지고 밸브의 수동 조작에 의한 로딩 하에서의 표준 높이 조절은 보다 신속하게 이루어진다.
본 발명의 제2 실시예에서, 밸브 핀은 케이싱이 완화될 때 밸브를 밸브 개방 위치로 밀어붙이도록 치수형성된 스프링에 의해 로딩되는 바, 상기 스프링의 힘은 케이싱이 로딩될 때는 충분하지 않다.
본 발명의 제3 실시예에서는 밸브 핀의 차단 부재에 채널이 제공되며, 이 채널에는 가스 스프링에 대한 로드(load)의 조건에 따라 부분 케이싱 챔버들 사이의 연결이 생성 또는 차단되도록 변위되는 변위가능한 시일이 배치된다.
본 발명의 추가적인 특징, 장점 및 세부사항은 첨부도면을 참조로 한 하기의 두 실시예에 관한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도면, 특히 도1 및 도2에 도시된 의자 기둥은 직립 튜브(1) 및 그 안에서 공통 중앙 종축(3) 방향으로 변위되도록 안내 부시(2)에 의해 안내되는 길이 조절가능한 가스 스프링(4)을 포함한다. 상기 직립 튜브(1)의 바닥 단부에는 종래의 의자 받침대에 부착하기 위한 유지 원추체(holding cone)(5)가 제공된다.
상기 가스 스프링(4)은 안내 부시(2)에 안내되는 실질적으로 원통형인 케이싱(6 : 하우징)을 갖는다. 상기 케이싱(6) 내에는 내부 튜브(7)가 축(3)과 동축으로 배치되며, 상기 내부 튜브(7)와 케이싱(6) 사이에는 링 채널(8)이 제공된다. 상기 케이싱(6)에는 직립 튜브(1)의 외부에 있는 그 상단부에 밸브(9)가 배치되며, 상기 밸브(9)는 케이싱(6)으로부터 돌출하는 작동 핀(10)에 의해 작동될 수 있다. 이는 내부 튜브(7)의 내부에서 밸브(9)의 근처에 형성되는 제1 부분 케이싱 챔버(11)에 링 채널(8)을 선택적으로 연결시키는 작용을 한다.
내부 튜브(7)에는 축(3)과 동축으로 그 방향으로 변위하도록 피스톤 로드(12)가 배치되며, 상기 피스톤 로드는 직립 튜브(1)의 내부에 밸브(9)와 대향하여 배치되는 케이싱(6)의 하단부 밖으로 신장된다. 이 영역에서 피스톤 로드(12)를 기밀하게 안내하기 위해 안내 및 밀봉 유닛(13)이 제공된다. 상기 피스톤 로드(12)의 (내부 튜브(7) 내부의) 단부에는 피스톤(14)이 장착되며, 이 피스톤은 내부 튜브(7) 상에서 내부 튜브를 향하여 밀봉되며, 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 피스톤(14)과 안내 및 밀봉 유닛(13) 사이에 형성되는 제2 부분 케이싱 챔버(15)로부터 구분한다. 원추형으로 테이퍼지는 체결(fastening) 부분(16)이 케이싱(6) 상에서, 상기 밸브(9) 근처의 그 단부에 형성되는 바, 상기 체결 부분(16)에 의해 가스 스프링(4)은 시트의 바닥부 상의 대응 리셉터클(receptacle), 예를 들면 시트 지지부 상에 장착될 수 있다. 상기 케이싱(6)의 외부에 있는 그 하단부에서, 피스톤 로드(12)는, 고정 클램프(19)에 의해 해제가능하게 고정되는 위치인 직립 튜브(1)의 바닥(18)에 축방향 베어링(17)에 의해 지지된다.
상기 링 채널(8)과 부분 케이싱 챔버(11, 15)는 비교적 높은 압력의 가스로 충진되며, 주어진 양의 오일로 충진될 수도 있다. 안내 및 밀봉 유닛(13)의 근처에서, 제2 부분 케이싱 챔버(15)는 오버플로우 채널(20)에 의해 링 채널(8)에 영구적으로 연결된다. 가스 스프링(4)의 전체적인 구조 및 작동 모드는 (이전까지 특정된 한은) 예를 들면 기초 특허 DE 18 12 282(US 3,656,593)에 공지되어 있다. 대응해서, 의자 기둥의 기본 설계 및 작동 모드는 DE 19 31 021에 공지되어 있다.
도1 및 도2에서뿐만 아니라 도3에 특히 나타나 있듯이, 안내 부시(2)는 외부에 종방향 리브(21)를 구비하고 있는 바, 이에 의해 안내 부시 자체는 직립 튜브(1)의 내벽(22) 상에 축(3)의 반경방향으로 지지된다. 의자 기둥에는 역회전 기구(23)가 제공되는 바, 이에 의하면 가스 스프링(4)의 케이싱(6)은 도2에 따라 신장되었을 때, 직립 튜브(1)에 대해 소정의 회전 위치로 움직일 수 있다. 이 기구(23)는 안내 부시(2)의 (상기 직립 튜브(1)의 내부에 있는) 단부에 배치되는 안내 부재로서의 롤(24), 및 가스 스프링(4)의 케이싱(6)에 타이트하게 결합되고 안내면(26)을 갖는 환형 회전 안내 부재(25)를 포함한다. 상기 롤(24)은 안내 부시(2)의 하단부에 제공되는 리셉터클(24a)과 유연하게 스냅 결합되며, 상기 리셉터클에 회전가능하게 장착된다. 상기 리셉터클(24a)과 롤(24)은 다른 회전 안내 부재를 형성하도록 협력한다.
안내면(26)은 직립 튜브(1)로부터 최대 신장된 케이싱(6) 위치에서 롤(24)을 지지하는 리세스(27)에 의해 형성되는 중앙-위치 영역(central-position area)을 갖는다. 상기 중앙-위치 영역(27)으로부터, 안내면(26)은 상기 중앙-위치 영역(27)과 직경상 대향하는 외부-위치 영역(28)까지 가능한 한 멀리 상승한다. 상기 중앙-위치 영역(27)으로부터, 안내면(26)은 반시계방향 뿐 아니라 시계방향으로 상승한다. 밸브(9)가 개방된 상태에서 케이싱(6)이 직립 튜브(1)로부터 신장되었을 때, 안내면(26)은 어느 위치에서든 상기 롤(24)을 지지할 것이다. 안내면(26)이 축(3)에 대해 상승되고 안내면(26)과 롤(24) 사이에 작용하는 신장력이 그 접선 성분을 생성하면, 케이싱(6)은 신장 운동의 최종 단계에서 중앙-위치 영역(27)이 롤(24) 아래로 이동하도록 회전된다. 명칭 "중앙-위치 영역(27)"은, 롤(24)이 상기 영역(27)과 터치된 상태에서 그 자신이 방향성(oriented) 중앙 위치에 있도록 의자의 시트가 가스 스프링(4)의 체결 부분(16)에 고정된다는 사실로부터 기원한다. 따라서, 케이싱(6)이 직립 튜브(1)로부터 완전히 신장되었을 때, 시트는 항상 그 방향성 중앙 위치로 이동할 것이다. 이는 예를 들면 DE 195 28 645 C1(미국 특허 5,806,828에 대응)에 공지되어 있다. 이 중앙 위치에서의 고정 작용이 개선되도록 중앙-위치 영역에 있는 안내면(26)에 리세스(27)가 제공된다. 따라서, 롤(24)은 리세스(27)와 스냅 결합된다.
밸브(9)의 일 실시예가 도4 내지 도6에 도시되어 있다. 이 밸브는, 그 단부가 작동 핀(10)을 향하고 있을 때 케이싱(6)의 전체 내부를 시일(30)에 의해 외부를 향해 기밀하게 밀봉하는 밸브체(29)를 포함한다. 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하게 되면, 다른 시일(31)이 제공되어, 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 링 채널(8)을 향하여 기밀하게 밀봉한다. 중앙 종축(3)과 동축적으로, 밸브 핀(32)이 연속 밸브 스롯(33) 내에서 축(3) 방향으로 변위되도록 밸브체(29) 내에 배치된다. 작동 핀(10)에 이웃하는 외부 영역에서, 밸브 스롯(33)은, 한편으로는 밸브체(29) 상에 얹히고 다른 한편으로는 밸브핀(32) 상에 얹히는 시일(34)에 의해 외부적으로 기밀하게 밀봉된다. 상기 시일(30, 34)은 밸브체(29)에 고정되는 외부 보닛(bonnet)(35)에 의해 위치유지된다. 이 보닛(35)은 동시에 밸브 핀(32)의 연장부에 대한 안전장치로서 기능한다.
제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하고 있는 그 단부에서, 밸브 핀(32)은 차단 부재로서 밸브 블록(36)을 구비한다. 외부 시일(34)과 밸브 블록(36) 사이에는, 밸브 핀(32)의 교축 헤드(38)와 밸브 스롯(33)의 축소부(39)에 의해 규정되는 교축 갭(37)이 제공된다. 상기 교축 갭(37)과 외부 시일(34) 사이에는, 연결 통로(40)가 밸브 스롯(33)내로 개구되어 있으며, 링 채널(8)을 밸브 스롯(33)에 연결한다. 상기 연결 통로는 관통하는 임의의 압축 유체에 단지 약간의 교축(throttling) 작용을 하도록 치수형성되어 있다.
제1 부분 케이싱 챔버(11)의 근처에서, 밸브체(29)에는 시일(41)이 배치되며, 상기 시일(41)은 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하여 위치된 지지 링(42)에 의해 밸브체(29) 상에 축방향으로 유지된다. 이 시일(41)은 이중-립(double-lip) 시일이며, 그 외부 환형 밀봉 립(43)은 밸브체(29)를 영구적으로 타이트하게 지지하고, 이 작용에서 이는 지지 링(42)의 환형 지지 리브(44)에 의해 보조된다. 상기 시일(41)은 추가로 내부의 환형 밀봉 립(45)을 구비하는 바, 이 환형 밀봉 립 또한 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하여 위치하고 있다. 내부 밀봉 립(45)이 밸브 블록(36)에 대해 밀봉 지지되는, 밸브(9)의 도4에 따른 위치에서, 지지 리브(44)와 내부 밀봉 립(45) 사이에는 환형 간극 부위(46)가 형성된다. 원통형 밸브 블록(36)과 지지 링(42) 사이에는 커다란 환형 오버플로우 갭(47)이 제공된다. 밸브 블록(36)의 직경 d36은 밸브 블록(36)과 교축 헤드(38) 사이의 밸브-핀 섹터(48)의 직경 d48을 초과한다.
의자 기둥의 높이 및 길이의 임의의 조절된 위치에서, 가스 스프링(4)의 케이싱(6)은 예를 들면 도1에 따른 위치에 있을 수 있다. 밸브(9)는 폐쇄된다. 밸브 핀(32)은 도4에 따라 위치된다. 제1 부분 케이싱 챔버(11) 내부의 가스 압력이 제2 부분 케이싱 챔버(15) 내에서의 그것보다 큰 상태에서, 예를 들면 의자에 앉아있는 사람에 의해 가해지는 케이싱(6) 위로부터의 로드로 인해, 내부 밀봉 립(45)은 밸브 블록(36)에 대해 타이트하게 가압되며, 밸브(9)는 타이트하게 폐쇄된다. 가스 스프링(4)의 길이의 임의의 조정은 일어나지 않는다.
가압되는 작동 핀(10)에 의해 밸브 핀(32)이 도5에 도시된 바와 같이 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향한 방향으로 변위될 때, 밸브 블록(36)은 시일(41)의 내부 밀봉 립(45)을 들어올린다. 더욱이, 교축 헤드(38)는 교축 갭(37)이 취소되도록 축소부(39) 밖으로 밀려난다. 도5에 도시되어 있듯이, 링 채널(8)로부터 제1 부분 케이싱 챔버(1)로의 자유로운 가스 유동이 가능하고 그 역도 가능한 바, 밸브(9)가 개방될 때마다 연결 통로(40)에는 단지 약간의 교축 작용이 일어난다. 이런 식으로, 의자 기둥의 높이 조정이 이루어진다. 작동 핀(10)을 해제시킴으로써, 밸브 핀(32)은 제1 부분 케이싱 챔버(11) 내부의 가스 압력에 의해 외측으로 밀려나고, 밸브(9)는 다시 폐쇄된다.
그러나, 밸브(9)가 폐쇄된 상태, 즉 밸브 핀(32)이 도4에 따라 위치된 상태에서, 의자 기둥이 완화되면(이는 사용시에 케이싱(6) 상에 위로부터 가해지는 로드가 전혀 없음을 의미함), 제1 부분 케이싱 챔버(11) 내의 압력이 강하되고 따라서 제1 부분 케이싱 챔버(11)와 제2 부분 케이싱 챔버(15) 사이에는 압력 차이가 발생하며, 이 압력 차이는 링 채널(8)과 연결 통로(40)에 의해 밸브 핀(32) 상에도 작용한다. 따라서, 교축 갭(37)으로부터 진행된 제2 부분 케이싱 챔버(15)내의 고압이 시일(41)의 내부 밀봉 립(45)에 작용하여 이 밀봉 립을 도6에 도시된 바와 같이 밸브 핀(32)의 축(3)방향 변위 없이 밸브 블록(36)으로부터 들어올린다. 링 채널(8), 연결 통로(40), 교축 갭(37), 및 상기 밸브 블록(36)과 상기 내부 밀봉 립(45) 사이에 형성되는 보상 채널(49)을 통해서 제2 부분 케이싱 챔버(15)로부터 제1 부분 케이싱 챔버(11)로 유동하는 가스에 의해 압력 보상이 이루어진다. 양 부분 케이싱 챔버(11, 15)에 형성된 압력이 동등한 상태에서 제1 부분 케이싱 챔버(11)의 자유 단면적이 제2 부분 케이싱 챔버(15)의 자유 단면적을 초과하므로, 피스톤 로드(12)는 케이싱(6) 밖으로 밀려나는 바, 즉 케이싱(6)은 직립 튜브(1)로부터 상방 연장된다. 예를 들어 케이싱(6)에 장착되는 시트가 완화되면, 케이싱(6)과 시이트는 자동으로 그 상부 위치로 이동하고 더욱이 전술했듯이 그 중앙 위치로 향하게 된다.
도7 내지 도9에 도시된 본 발명에 따른 밸브(9')의 제2 실시예에서는 도4 내지 도6에 따른 실시예에서와 동일한 임의의 구성요소들이 존재하는 경우 동일한 참조번호가 사용된다. 기능적으로 동일하지만 구조적으로 약간 차이가 나는 구성요소들이 존재하는 경우 동일한 참조번호에 프라임(')을 첨부하여 사용한다. 다시 명확하게 설명할 필요는 없다.
밸브 블록(36')과 밸브체(29') 사이에는 환형 시일 형태의 시일(50)이 배치되며, 이는 지지 링(42')에 의해 위치 유지된다. 밸브(9')가 폐쇄되면, 즉 밸브 핀(32')이 변위되지 않으면, 밸브(9')는 항상 밸브 블록(36')을 지지할 것이다. 밸브체(29')의 외부에서, 밸브 핀(32')은 원추 스프링 형태의 예비응력부하된(pre-stressed) 압축 스프링(51)에 의해 로딩된다. 압축 스프링(51)은 밸브 핀(32')의 개방 방향으로 작용한다. 밸브(9')가 폐쇄되고 케이싱(6)이 의자 시트에 의해 위로부터 로딩되면, 제1 부분 케이싱 챔버(11) 내의 압력은 제2 부분 케이싱 챔버(15) 내의 압력을 초과한다. 또한, 밸브 블록(36')의 직경 d'36은 밸브 핀 섹터(48')의 직경 d'48을 초과한다. 압축 스프링(51)은, 전술한 압력 및 단면적의 차이에 의해 가해지는 가스 압력의 결과적인 로드에 비해 낮은, 밸브 핀(32')에 대한 개방 력을 가하도록 치수형성되고 예비응력 부하되어 있다.
도8에 따라 가압되는 작동 핀(10)에 의해 그리고 그로 인해 밸브 핀(32')을 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향해서 삽입함으로써 밸브(9')가 개방되면, 밸브 블록(36')은 시일(50)을 도8에 도시된 바와 같이 들어올리며, 따라서 가스는 제1 부분 케이싱 챔버(11)로부터 지지 링(42')과 밸브 블록(36) 사이의 오버플로우 갭(47')을 통해서, 테이퍼진 밸브 핀 섹터(48') 근처의 밸브 스롯(33')을 통해서, 연결 통로(40), 링 채널(8) 및 오버플로우 채널(20)을 통해서, 제2 부분 케이싱 챔버(15)로 유동하거나 그 반대로 유동할 수도 있다. 이런 식으로, 사용자가 케이싱(6)에 의해 지지되는 시트에 앉을 때 의자 기둥의 종래의 높이 조정이 이루어진다.
그러나, 케이싱(6)이 도9에 도시된 바와 같이 완전히 완화되면, 전술한 바와 같이 제1 부분 케이싱 챔버(11) 내의 압력이 강하한다. 압축 스프링(51)은 밸브 핀(32')을 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하여 개방 방향으로 밀어붙일 수 있으며, 그 결과 밸브 블록(36')은 시일(50)을 들어올려서 전술한 방식으로 압력 보상이 일어날 수 있게 한다. 압축 스프링(51)은 밸브 핀(32')에 대해 그것에 가해지는 폐쇄 력을 초과하는 개방 력을 가하도록 치수형성 및 예비로딩된다.
도10 내지 도12에 도시된 본 발명에 따른 밸브(9")의 제3 실시예에서는 도4 내지 도6 및 도7 내지 도9에 따른 실시예에서와 동일한 임의의 구성요소들이 존재하는 경우 동일한 참조번호가 사용된다. 기능적으로 동일하지만 구조적으로 약간 차이가 나는 구성요소들이 존재하는 경우 동일한 참조번호에 이중 프라임(")을 첨부하여 사용한다. 다시 명확하게 설명할 필요는 없다.
지지 링(42")은 밸브체(29') 내로 돌출하는 환형 칼라를 전혀 갖지 않으며 따라서 밸브 블록(36") 근처에서 밸브체(29')에는 대략 환형의 원통형 공간(52)이 형성되고, 그 안에는 시일(50)이 배치된다. 이 공간(52)에서, 시일(50)은 두 정지부, 즉 한편으로는 밸브체(29')에 의해 형성되고 다른 한편으로는 지지 핀(42")에 의해 형성되는 제1 정지부(53) 및 제2 정지부(54) 사이에서 중앙 종축(3) 방향으로 이동될 수 있다. 밸브 블록(36")에는 오버플로우 채널(55)이 형성되며, 이 오버플로우 채널은 상기 축(3)과 동축으로 연장되고, 그 내부에는 교축 채널(56)이 축(3)의 반경방향으로 개구된다. 오버플로우 채널(55)에는 추가로 볼형상 교축 부재(57)가 배치될 수 있다. 이 경우에, 채널(56)은 교축 채널로 구체화될 수 있지만, 이는 반드시 필수적인 것은 아니다. 교축 채널(56)은 밸브 핀(32")이 도10 및 12의 도시된 내용에 따라 폐쇄 위치에 있을 때 공간(52)내로 개구되는 방식으로 배치된다.
도10에 도시된 밸브(9")의 폐쇄 위치에서, 시일(50)은 밸브체(29')의 내부에 제공되는 내부 제1 정지부(53)를 지지하는 위치에 있다. 그렇게 하는데 있어서는, 밸브 블록(36")과 밸브체(29') 사이의 시일(50)에 의한 밀봉 작용이 존재하는 바, 즉 링 채널(8)과 부분 케이싱 챔버(11) 사이의 연결이 밸브(9")에 의해 차단된다. 가스 스프링(4)은 차단된다.
밸브 핀(32")을 부분 케이싱 챔버(11) 쪽으로 삽입하면, 밸브 블록(36")은 도11에 도시되어 있듯이 시일(50)로부터 들어올려진다. 링 채널(8)과 부분 케이싱 챔버(11) 사이의 연결이 개방된다. 가스 스프링(4)은 전술한 방식으로 길이가 조절될 수 있다. 밸브 블록(36")이 시일로부터 들어올려질 때까지, 시일은 부분 케이싱 챔버(11)로부터 작용하는 가스 압력으로 인해 내부 제1 정지부(53) 상에 위치 유지되는 바, 이는 밸브 블록(36")이 시일(50)을 들어올리기 전에 가스 압력이 오버플로우 갭(47")을 통해서 공간(52)에 작용하여 시일(50)을 전면 가압하고, 또한 링 채널(8)을 통해 시일(50)에 작용하는 제2 부분 케이싱 챔버(15)로부터의 가스 압력이 제1 부분 케이싱 챔버(11)로부터 작용하는 가스 압력보다 낮기 때문이다.
그러나 도6 및 도9에 도시된 내용에 비견될 수 있는 도12에 도시된 내용에 따라 가스 스프링(4)의 케이싱(6)이 완화되고 하부 부분 케이싱 챔버(15)로부터 링 채널(8)과 연결 통로(40)를 통해서 나오게 되면, 부분 케이싱 챔버(11)로부터의 것보다 높은 가스 압력이 시일(50)에 작용하며, 따라서 시일은 지지 링(42") 상의 외부 제2 정지부(54)를 향한 방향으로 변위된다. 시일(50)의 상기 위치에서, 교축 채널(56)과 그로인한 오버플로우 채널(55)이 밸브 스롯(33')에 연결되며, 그 결과 가스는 다시 부분 케이싱 챔버(15)로부터 링 채널(8), 연결 통로(40), 밸브 스롯(33'), 공간(52), 교축 채널(56) 및 오버플로우 채널(55)을 통해서 제1 부분 케이싱 챔버(11)로 유동할 수 있다. 가스 스프링(4)은 교축 및 이어지는 감쇠 작용에 의해 신장된다.
본 발명의 높이 조절가능한 의자 기둥에 따르면, 직립 튜브에 대해 케이싱이 완화될 때 밸브가 개방되도록 설계됨으로써, 케이싱의 완화시에 직립 튜브로부터의 케이싱의 자동 신장이 간단한 수단에 의해 달성될 수 있다는 효과가 얻어진다.
도1은 길이 조절가능한 가스 스프링과 직립 튜브에 의해 형성되는 후퇴된 의자 기둥의 종단면도.
도2는 신장되었을 때의 도1의 의자 기둥의 종단면도.
도3은 의자 기둥의 역회전 기구의 분해 사시도.
도4는 폐쇄되었을 때의 가스 스프링의 밸브의 제1 실시예의 종단면도.
도5는 수동으로 개방되었을 때의 도4의 밸브의 도시도.
도6은 자동으로 개방되었을 때의 도4 및 도5의 밸브의 도시도.
도7은 폐쇄되었을 때의 밸브의 제2 실시예의 종단면도.
도8은 수동으로 개방되었을 때의 도7의 밸브의 도시도.
도9는 자동으로 개방되었을 때의 도7 및 도8의 밸브의 도시도.
도10은 폐쇄되었을 때의 밸브의 제3 실시예의 종단면도.
도11은 수동으로 개방되었을 때의 도10의 밸브의 도시도.
도12는 자동으로 개방되었을 때의 도10 및 도11의 밸브의 도시도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 직립 튜브 3: 중앙 종축
4: 가스 스프링 6: 케이싱
9, 9',9":밸브 11, 15: 케이싱 챔버
12: 피스톤 로드 14: 피스톤
23: 역회전 기구 29, 29': 밸브체
32, 32', 32": 밸브 핀 33, 33': 밸브 스롯
36, 36', 36": 차단 부재 37: 교축 갭
41, 50: 시일 45: 내부 밀봉 립
48, 48': 밸브-핀 섹터 51: 스프링
53, 54: 정지부 55, 56: 채널

Claims (8)

  1. 중앙 종축(3)을 갖는 직립 튜브(1), 및
    상기 직립 튜브(1) 내에 그 중앙 종축(3)과 동축으로 배치되는 가스 스프링(4)을 포함하는, 높이 조절가능한 의자 기둥으로서,
    상기 가스 스프링은,
    (a) 가압 유체로 충진되고 상기 중앙 종축(3)의 방향으로 연장 위치로 변위될 수 있는 케이싱(6)과,
    (b) 상기 직립 튜브(1) 내에 고정되는 피스톤 로드(12)와,
    (c) 상기 피스톤 로드(12) 상에 장착되고, 상기 케이싱을 제1 부분 케이싱 챔버(11)와 상기 피스톤 로드(12)가 통과하는 제2 부분 케이싱 챔버(15)로 분할하는 피스톤(14), 및
    (d) 상기 제1 및 제2 부분 케이싱 챔버(11, 15)를 상호연결하기 위한 밸브(9, 9', 9")를 포함하고,
    상기 밸브는, (i) 상기 중앙 종축(3)과 동축인 밸브 스롯(33, 33')을 갖는 밸브체(29, 29')와, (ii) 상기 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 향하여 개방 위치로 변위되도록 상기 밸브 스롯(33, 33')에 배치되고, 차단 부재(36, 36', 36")를 갖는 밸브 핀(32, 32', 32"), 및 (iii) 밸브(9, 9', 9")의 폐쇄 조건에서 직립 튜브(1)에 대해 케이싱(6)을 로드했을 때 상기 차단 부재(36, 36', 36")와 밸브체(29, 29') 사이를 밀봉하는 시일(41, 50)을 포함하며,
    상기 밸브(9, 9', 9")는 직립 튜브(1)에 대해 케이싱(6)이 완화될 때 개방되는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차단 부재(36, 36', 36")는 제2 부분 케이싱 챔버(15)와 영구 접속되는 인접 밸브-핀 섹터(48, 48')보다 큰 직경(d36, d'36, d"36 )을 갖는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차단 부재(36)와 상기 밸브체(29) 사이의 시일(41)은, 케이싱(6)이 직립 튜브(1)에 대해 로딩될 때 차단 부재(36) 상에 얹히고 케이싱(6)이 완화될 때 밸브 핀(32)의 변위 없이 차단 부재(36)를 들어올리는 내부 밀봉 립(45)을 갖는 립 시일인 높이 조절가능한 의자 기둥.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 핀(32)과 상기 밸브체(29) 사이에는 밸브 핀(32)의 변위시에 개방 위치 방향으로 개방되는 교축 갭(37)이 제공되는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밸브 핀(32')은 케이싱(6)이 직립 튜브(1)에 대해 완화될 때 밸브 핀(32')을 개방 위치로 가압하는 스프링(51)에 의해 로딩되는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  6. 제1항에 있어서, 상기 직립 튜브(1)와 상기 케이싱(6) 사이에는 역회전 기구(23)가 제공되는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  7. 제1항에 있어서, 상기 차단 부재(36')와 밸브체(29') 사이의 시일(50)은, 차단 부재(29')를 둘러싸는 환형 원통형 공간(52)에서 밸브체(29') 내에 배치되고 제1 정지부(53)와 제2 정지부(54) 사이에서 변위하게 되어있는 환형 시일이며,
    상기 차단 부재(36")에는 채널(55, 56)이 제공되어 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 상기 공간(52)에 영구적으로 연결하고,
    상기 시일(50)은 상기 케이싱(6)이 직립 튜브(1)에 대해 로딩될 때 제1 정지부(53)를 지지하고 상기 공간(52)을 밸브 스롯(33') 쪽으로 밀봉하며, 상기 케이싱(6)이 완화될 때는 밸브 핀(32")의 변위 없이 제2 정지부(54)를 지지하고 공간(52)을 밸브 스롯(33')쪽으로 개방하는 높이 조절가능한 의자 기둥.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 부분 케이싱 챔버(11)를 공간(52)과 영구적으로 접속하는 상기 채널(55, 56)은 교축 작용을 위해 형성되는 높이 조절가능한 의자 기둥.
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