KR20070113701A

KR20070113701A - 가스 실린더

Info

Publication number: KR20070113701A
Application number: KR1020060047292A
Authority: KR
Inventors: 김광양
Original assignee: 주식회사 삼홍사
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-29

Abstract

본 발명은 가스 실린더에 관한 것으로서, 상세하게는 사용자가 의자에서 일어날 때, 자동으로 좌석이 일정 높이 및 일정 각도로 복귀되는 기능이 구비된 가스 실린더 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가스 실린더는, 높낮이 조절에 따라 상하 왕복 운동하는 스핀들; 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더; 상기 실린더 내부를 상하로 구획하는 피스톤 부재; 상기 실린더의 상단을 밀폐하고, 내부에 상기 가스의 출입을 위한 통공부와, 상기 통공부를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐핀과, 상기 개폐핀에 의하여 통공부가 선택적으로 개폐되도록 하는 개폐 부재가 포함되는 밸브부재;가 포함된다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 가스 실린더 장치에 의하여, 상기 가스 실린더 장치가 구비된 의자로부터 사용자가 일어남과 동시에 자동으로 일정 높이 및 일정 각도로 복귀되는 효과가 있다.

가스 실린더, 스핀들, 볼

Description

가스 실린더{A gas cylinder}

도 1은 종래의 가스 실린더 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 가스 실린더 구조를 보여주는 단면도.

도 3은 도 2의 "A"부분 확대도.

도 4는 도 2의 "B"부분 확대도.

도 5는 도 2의 "C"부분 확대도.

도 6은 사용자가 의자를 하강시키는 상태를 보여주는 단면도.

도 7은 의자의 하강이 완료되어 위치가 고정된 상태를 보여주는 단면도.

도 8은 사용자가 의자에서 일어난 상태를 보여주는 단면도

도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도.

도 12는 도 11의 "B"부분 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가스 실린더 110 : 베이스 튜브 120 : 스핀들

130 : 튜브 가이드 140 : 실린더 150 : 오픈핀

160 : 가스 챔버 170 : 피스톤 로드 200 : 상캠

210 : 하캠

본 발명은 가스 실린더에 관한 것으로서, 상세하게는 사용자가 의자에서 일어날 때, 자동으로 좌석이 일정 높이 및 일정한 방향으로 복귀되도록 하는 기능이 구비된 가스 실린더 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 의자에 적용되는 가스 실린더는 크게 베이스 튜브와 가스 스핀들로 구성되고, 상기 가스 실린더의 스핀들이 상하부로 이동되어 의자 시트의 높이가 조절되도록 구성된다.

도 1은 종래의 가스 실린더 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 가스 실린더(10)는 의자의 좌석 하단면에 연결되는 스핀들(13)과, 상기 스핀들(13)을 지지하는 베이스 튜브(11)와, 상기 베이스 튜브(11)와 상기 스핀들(13) 사이에 삽입되어 상기 스핀들(13)이 상승 또는 하강할 때 좌우로 기울어지지 않도록 하는 튜브 가이드(12)가 포함된다.

상세히, 상기 가스 실린더(10)는 상기 스핀들(13) 내부에서 상하 왕복운동하는 피스톤(23)과, 상기 피스톤(23)이 장착되는 피스톤 로드(21)와, 상기 스핀들(13) 내주면에 삽입되어 상기 피스톤(23)의 외주면에 장착된 오링(O-ring)과 면접촉하는 실린더(16)가 포함된다. 여기서, 상기 실린더(16)는 상기 피스톤(23)에 의 하여 상부챔버(20)와 하부챔버(21)로 이분된다.

또한, 상기 가스 실린더(10)는 상기 실린더(16)의 하단부를 밀폐하는 가스 실링부(24)와, 상기 실린더(13)의 상단부를 밀폐하는 파이프 홀더(17)와, 상기 파이프 홀더(17)의 중심부를 관통하여 삽입되는 개폐핀(15)과, 상하 운동에 의하여 상기 개폐핀(15)의 개폐를 조절하는 오픈핀(14)이 포함된다.

상세히, 상기 파이프 홀더(17)의 일측에는 가스가 출입하기 위한 오리피스(18)가 형성되며, 상기 오리피스(18)는 상기 개폐핀(15)에 의하여 개폐된다. 그리고, 상기 실린더(16)와 상기 스핀들(13) 사이에는 상기 오리피스(18)를 통해 배출된 가스가 이동되는 가스 유로(19)가 형성된다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 종래의 가스 실린더 장치(10)의 기능에 대하여 설명하며, 사용자가 좌석에 착지하는 과정을 예로 들어 설명한다.

먼저, 사용자가 의자에 착지하면서 상기 오픈핀(14)과 연결된 작동 레버(미도시)를 올리거나 내리면, 상기 오픈핀(14)이 가압된다. 그리고, 상기 오픈핀(14)이 하측으로 가압되면 상기 개폐핀(15)이 하강하게 된다. 그리고, 상기 개폐핀(15)이 하강하게 되면 상기 상부챔버(20)에 저장된 가스는 상기 개폐핀(15)의 측면을 따라 상기 오리피스(18)로 이동된다. 그리고, 상기 오리피스(18)로 이동된 공기는 상기 가스 유로(19)를 따라 상기 하부챔버(21)로 이동된다. 그러면, 상기 하부챔버(21)의 부피가 상기 상부챔버(20)의 부피보다 커지게 되어 스핀들(13)이 하강하게 된다. 그리고, 사용자가 상기 작동 레버에 가한 힘을 제거하면 더이상 가스의 이동이 진행되지 아니하게 된다. 따라서, 의자는 사용자가 원하는 높이에서 고정된다.

상기와 같은 원리에 의하여 작동하는 종래의 가스 실린더는 본 발명의 출원인에 의하여 출원된 대한민국 특허출원번호 2020010029424, 2020000017322 등에 상세히 제시되어 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기에서 설명된 원리에 의하여 작동하는 종래의 가스 실린더 장치는 사용자가 일단 의자의 높이를 설정해 두면, 사용자가 일어서더라도 의자의 좌석은 항상 설정된 높이에서 고정된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 의자에 앉는 사람의 신장에 따라 의자의 높이가 다르게 설정되고, 또한 의자마다 다른 방향을 향하게 되므로, 다수개의 의자가 비치된 장소에서는 의자마다 높이와 각도가 다르게 유지되어 외관상 정돈되지 못한 느낌을 주게 된다.

상세히, 음식점이나 바(bar)와 같이 다수개의 의자가 비치되는 장소에서는 사용되지 아니하는 의자는 항상 높이 및 각도가 동일하게 유지되어야 할 필요가 있다. 다시 말하면, 사용되지 아니하는 의자의 높이 및 각도가 동일하게 유지되도록 함으로써, 고객이 외관상 정리 정돈된 느낌을 받도록 하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 상기와 같은 장소에서는 종래의 가스 실린더 장치가 구비된 의자가 비치되는 경우, 사용되지 않는 의자는 의자를 정리하는 사람이 직접 높이를 일정하게 맞추고, 또 의자의 방향을 일정한 방향으로 향하도록 회전시키는 행위가 요구되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 의자를 사용한 사람 또는 정리 정돈하는 사람이 직접 의자의 높이를 조절할 필요가 없이, 자동으로 일정한 높이로 복귀되도록 하는 기능이 구비된 가스 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 의자가 일정 높이로 복귀됨과 동시에 원위치로 회전하여 복귀되는 기능이 구비된 가스 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 실린더는, 높낮이 조절에 따라 상하 왕복 운동하는 스핀들; 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더; 상기 실린더 내부를 상하로 구획하는 피스톤 부재; 상기 실린더의 상단을 밀폐하고, 내부에 상기 가스의 출입을 위한 통공부와, 상기 통공부를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐핀과, 상기 개폐핀에 의하여 통공부가 선택적으로 개폐되도록 하는 개폐 부재가 포함되는 밸브부재;가 포함된다.

다른 측면에 따른 본 발명의 가스 실린더는, 상측에 좌석이 부착되는 스핀들; 상기 스핀들 내부에 수용되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더; 상기 실린더 내부에 개재되어 상기 실린더를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤; 상기 실린더의 상단에 결합되며, 상기 좌석에 가해진 하중이 제거되면 상기 스핀들이 최고 높이까지 상승하도록 하는 개폐 부재가 포함되는 밸브부재; 및 상기 실린더 내부에 설치되며, 상기 스핀들이 회전하여 원위치로 복귀되도록 하는 리턴 부재;가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 가스 실린더 장치가 구비된 의자로부터 사용자가 일어남과 동시에 자동으로 일정 높이 및 일정 각도로 복귀되는 효과가 있 다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

<제 1 실시예>

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더(100)는, 본체를 이루는 베이스 튜브(110)와, 상기 베이스 튜브(110) 내부에 삽입되어 상하 왕복 운동하는 스핀들(120)과, 상기 베이스 튜브(110)와 상기 스핀들(120) 사이에 삽입되어 상기 스핀들(120)을 지지하는 튜브 가이드(130)와, 상기 베이스 튜브(110) 내부에 고정 삽입되는 피스톤 로드(170)와, 상기 피스톤 로드(170)의 상단부에 장착되며, 피스톤의 기능을 동시에 수행하는 상캠(200)이 포함된다.

또한, 상기 스핀들(120) 내주면에 장착되어 상기 상캠(200)의 외주면과 면접촉하는 실린더(140)와, 상기 실린더(140)의 상측부를 밀폐하고 가스의 출입을 제어하는 밸브부재(270)와, 상기 밸브부재(270)의 상측부에 안착되어 상기 밸브부재(270)를 가압하는 오픈핀(150)과, 상기 밸브부재(270)의 상측부에 장착되어 상기 스핀들(120)의 상부가 테이퍼진 형상(tapered shape)을 유지하도록 하고 상기 오픈 핀(150)의 상하운동을 가이드하는 테이퍼 홀더(151)와, 상기 실린더(140)의 하측부에 장착되는 하캠(210)과, 상기 하캠(210)의 하측으로 가스가 누설되는 것을 방지하는 가스 실링(172)과 플렌지(173)가 포함된다. 상기 밸브부재(270)에 대한 자세한 설명은 도 3에서 후술하기로 한다.

상세히, 상기 실린더(140)는 상기 밸브부재(270)와 상기 하캠(210)에 의하여 소정 길이의 가스 챔버(160)를 형성하고, 상기 가스 챔버(160) 내에 질소와 같은 가스가 주입된다. 그리고, 상기 가스 챔버(160)는 상기 상캠(200)에 의하여 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)로 이분된다. 그리고, 상기 스핀들(120)의 상하 왕복운동에 의하여 상기 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)의 체적이 변화된다.

그리고, 상기 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)는 대기압(P1)보다 높은 압력(P2)으로 유지된다. 그리고, 상기 실린더(140)와 상기 스핀들(120) 사이에는, 상기 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162) 간 가스가 이동되는 통로인 가스 유로(163)가 형성된다.

또한, 상기 하캠(210)의 하단부에 장착된 가스 실링(172)과 플랜지(173)에 의하여 상기 실린더(140) 내부가 일정 압력으로 유지된다. 상기 상캠(200) 및 하캠(210) 부분에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5에서 후술하기로 한다.

한편, 상기 피스톤 로드(170)의 하단부는 상기 베이스 튜브(110)의 하단부에 고정 장착된다. 상세히, 상기 베이스 튜브(110)의 하단부에 장착되는 고정판(190)에 의하여 상기 피스톤 로드(170)의 하측단이 지지 고정된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(170)의 하단부에는 고정핀(192)이 결합되어, 상기 고정판(190)으로부터 상기 피스톤 로드(170)가 탈거되지 않도록 기능한다. 그리고, 상기 고정판(190)과 상기 고정핀(192) 사이에는 와셔(191)가 삽입되고, 상기 와셔(191)는 상기 고정판(190)이 상기 고정핀(192)과 직접 접촉하여 손상되는 현상을 방지한다.

또한, 상기 고정판(190)의 상측부에는 베어링(180)이 안착되고, 상기 베어링(180)의 상부에는 완충 부재(193)가 안착된다. 상세히, 상기 베어링(180)은 베어링 볼이 다수 개 장착되는 볼 하우징(182)과 상기 볼 하우징(182)의 상하부에 형성되는 베어링 서포터(181)가 포함된다. 그리고, 상기 베어링(180)의 상단부에 안착되는 상기 완충 부재(193)는, 상기 스핀들(120)이 최저 위치에 도달할 때, 상기 스핀들(120)의 하부가 상기 베어링(180)과 충돌하여 발생되는 충격을 완화시키는 기능을 한다.

도 3은 도 2의 "A"부분 확대도이고, 도 4는 도 2의 "B"부분 확대도이고, 도 5는 도 2의 "C"부분 확대도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 가스 실린더(100)에 장착되는 밸브부재(270)는, 상기 실린더(140)의 상측부를 밀폐하는 파이프 홀더(272)와, 상기 파이프 홀더(272)의 중앙부를 관통하여 장착되며, 상기 실린더(140) 내부의 가스가 배출되도록 하는 개폐핀(271)과, 상기 개폐핀(271)의 상측부에 안착되어 상기 개폐핀(271)을 가압하는 오픈핀(150)과, 상기 파이프 홀더(272) 내부에 형성되어, 상기 실린더(140) 내부에 충진된 가스가 출입하는 오리피스(275)가 포함된다.

또한, 상기 파이프 홀더(272)의 하단에 삽입되는 개폐부홀더(273)와, 상기 개폐부홀더(273)의 내부에 상하로 관통되는 통공부(274)와, 상기 통공부(274) 내부 에 위치하여 가스의 출입을 제어하는 볼(276)과, 상기 파이프 홀더(272)에 삽입된 개폐부홀더(273)를 고정시키는 환형의 와셔(277)가 포함된다.

상세히, 상기 개폐부홀더(273)에 형성된 통공부(274)의 상부는 소정의 일정한 직경을 가지는 원통 형상을 이루고, 상기 원통 형상의 하단은 하부로 갈수록 직경이 커지는 형상을 이룬다. 그리고, 상기 통공부(274) 상단의 최소직경부의 직경은 상기 볼(276)의 직경보다 작으며, 상기 통공부(274) 하단의 최대직경부의 직경은 상기 볼(276)의 직경보다 크도록 형성된다. 따라서, 상기 볼(276)이 상기 개폐부홀더(273)에 형성된 통공부(274)의 상부에 위치할 때는 상기 통공부(274)가 폐쇄되고, 상기 볼(276)이 상기 개폐부홀더(273)에 형성된 통공부(274)의 하부에 위치할 때는 상기 통공부(274)가 개방되도록 형성됨으로써 가스의 출입이 제어된다.

그리고, 상기 오픈핀(150)은 상기 스핀들(120)의 상측부에 장착되며, 상기 스핀들(120)의 상단면으로부터 소정 높이로 돌출되게 장착된다. 그리고, 상기 오픈핀(150)은 작동 레버(미도시)와 연결되어, 상기 작동 레버를 누르거나 위로 올리면 상기 오픈핀(150)이 하강되도록 구성된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더(100)에 장착되는 상캠(200)은, 상기 상캠(200)의 상측부에 형성되어 피스톤의 기능을 수행하는 피스톤부(201)와, 상기 피스톤부(201)의 하측에 소정 길이로 연장되고, 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되는 형상을 이루는 캠부(202)로 구성된다.

상세히, 상기 상캠(200)은 상기 피스톤 로드(170)의 상단부에 고정 결합되며, 상기 피스톤부(201)의 상단부에는 와셔(220)가 안착된다. 그리고, 상기 캠부 (201)의 외주면 하단과 상기 캠부(201)의 상부 내측에는, 가스의 누설을 방지하는 이너씰(241)이 삽입된다.

또한, 상기 상캠(200)이 상기 피스톤 로드(170)의 외주면에 장착된 상태에서 헛도는 현상을 방지하기 위하여 상기 피스톤 로드(170)의 외주면에 헛돔 방지부(171)가 형성된다.

상세히, 상기 헛돔 방지부(171)는 상기 상캠(200)과 접촉되는 피스톤 로드(170)의 외주면에 널링에 의하여 표면이 거칠게 형성된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(170)의 헛돔 방지부(171)에 상기 상캠(200)이 억지끼워맞춤되고, 그 상측에 다시 와셔(220)가 안착되고, 조인트 공정에 의하여 상기 구조물이 결합된다.

도 5를 참조하면, 상기 스핀들(120) 내부 하단에는 상기 상캠(200)의 하단부와 면접촉하면서 회전하는 하캠(210)이 장착된다. 그리고, 상술한 바와 같이 상기 하캠(210)의 하단에는 가스가 누설되는 것을 방지하기 위하여 가스 실링(172)이 장착되며, 상기 가스 실링(172)의 하단에는 플랜지(173)가 장착된다.

상세히, 상기 하캠(210)의 상단부는 상기 상캠(200)의 하단부와 면 접촉하면서 회전하도록 하기 위하여, 소정 각도로 경사지게 절단된다. 그리고, 상기 스핀들(120)이 최고 높이에 이른 상태에서 상기 상캠(200)의 하단부와 상기 하캠(210)의 상단부가 완전히 밀착되어 하나의 실린더를 형성하게 된다.

또한, 상기 하캠(210)의 내부에는 상기 가스 유로(163)를 따라 흐르는 가스가 하부 챔버(162)내로 유입되도록 하는 가스 출입홈(211)이 형성된다. 상세히, 상기 가스 출입홈(211)은 상기 하캠(210)의 측면으로부터 소정 깊이로 관통되고, 다 시 상기 하캠(210)의 상단부 쪽으로 절곡되어 끝단부까지 관통된다. 그리고, 상기 가스 출입홈(211)을 통하여 오일이 상기 실린더(140) 내로 유입되어 상기 피스톤 로드(170)의 외주면과 상기 하캠(210)의 내주면 사이로 스며든다. 따라서, 상기 오일에 의하여 상기 하캠(210)과 피스톤 로드(170) 사이에 마찰력이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 상기 하캠(210)이 상기 스핀들(120)에 고정되어 일체로 움직이게 하기 위하여, 상기 스핀들(120)의 외주면으로부터 내측으로 소정 깊이 함몰되는 엠보(121)가 형성된다. 그리고, 상기 엠보(121)는 상기 하캠(210)의 외주면으로부터 소정 깊이 삽입되도록 하여, 상기 하캠(210)과 상기 스핀들(120)이 일체로 움직이게 된다. 그리고, 상기 엠보(121)는 상기 스핀들(120)의 외주면에 띠 형상의 그루브를 이루거나, 다수 개의 홈이 일정 간격으로 외주면에 형성되도록 할 수도 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 실린더(100)의 작동에 대하여 설명한다.

도 6은 사용자가 의자를 하강시키는 상태를 보여주는 단면도이고, 도 7은 의자의 하강이 완료되어 위치가 고정된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 8은 사용자가 의자에서 일어난 상태를 보여주는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 사용자는 의자에 앉은 상태에서 의자의 높이를 낮추기 위하여, 상기 오픈핀(150)과 연결된 작동 레버를 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 오픈핀(150)이 눌러지도록 한다.

이때, 상기 사용자의 체중에 해당하는 하중(W)에 의하여 상기 스핀들(120)이 약간 하강하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(161)의 체적이 감소되어, 상기 실린더(140) 내의 압력이 증가하게 된다. 즉, 사용자가 의자에 앉기 전에 상기 실린더(140) 내부에 형성된 압력(P2)과 상기 하중(W)이 합쳐진 압력(P3)이 상기 상부 챔버(161)에 작용하게 된다.

상기와 같이, 상기 오픈핀(150)이 하측으로 가압되면, 상기 오픈핀(150)의 하부에 접하는 상기 개폐핀(271)이 상기 오픈핀(150)과 함께 하강한다. 그리고, 상기 개폐핀(271)은 하강하면서 상기 통공부(274)의 상부에 밀착되어 있는 볼(276)을 밀어 내리고, 이에 의하여 상기 통공부(274)가 개방된다. 그러면, 상기 상부 챔버(161) 내의 가스가 상기 개방된 통공부(274)를 따라 상부로 이동하게 된다. 그리고, 상기 통공부(274)의 상부로 이동된 가스는 상기 오리피스(275)를 통하여 실린더(140)의 외부로 배출된다.

그리고, 상기 오리피스(275)의 끝단은 상기 가스 유로(163)의 상측부와 연결되므로, 상기 배출된 가스는 상기 가스 유로(163)로 이동된다. 그리고, 상기 가스 유로(163)를 따라 하측으로 이동된 가스는, 상기 하캠(210)의 내부에 형성된 가스 출입홈(211)을 통해 상기 하부 챔버(162)로 이동된다. 따라서, 상기 하부 챔버(162)의 체적이 상기 상부 챔버(161)의 체적보다 커지게 되고, 스핀들(120)은 하강하게 된다.

도 7을 참조하면, 상기 스핀들(120)이 소정 높이에 이르면 사용자는 상기 작동 레버에 가한 힘을 제거하고, 이에 따라 상기 상부 챔버(161) 내부에서 상승하는 가스의 압력에 의하여 상기 개폐핀(271)이 상승하게 된다. 그리고 상기 상승하는 개폐핀(271)에 의하여 오픈핀(150)이 상승하게 된다. 그러면, 상기 볼(276)을 하방으로 밀어주는 힘이 제거되므로, 상기 볼(276)은 상기 상부 챔버(161)로부터 상승하는 가스에 의하여 상측으로 이동되어 상기 통공부(274)의 상측에 밀착된다. 따라서 상기 통공(274)이 밀폐되어, 상기 상부 챔버(161) 내의 가스가 더 이상 상기 가스 유로(163)로 배출되지 않고 의자의 높이는 사용자가 원하는 임의의 위치에 고정된다.

도 8을 참조하면, 사용자가 의자에서 일어나는 경우 사용자가 앉아있던 의자의 좌석도 상승하게 된다. 그리고, 상기 좌석은 최고점에 이를 때까지 자동으로 상승하게 된다.

상세히, 사용자가 의자에서 일어나는 경우, 사용자의 체중에 해당하는 하중(W)이 제거되므로, 상기 스핀들(120)이 약간 상승하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(161)의 체적이 증가되어, 상기 상부 챔버(161) 내부의 압력은 감소하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(161) 내부의 압력이 상기 하부 챔버(162)의 압력보다 낮아지고, 이에 의하여 상기 하부 챔버(162)의 가스는 상기 가스 유로(163)를 통해 상승하여 상기 오리피스(275)로 유입된다.

그리고, 상기 오리피스(275)로부터 유입되는 가스의 압력에 의하여, 상기 밸브부재(270)의 볼(276)이 상기 통공부(274)의 하방으로 밀려 내려가게 된다. 따라서, 상기 통공부(274)가 개방되어 하부 챔버(162) 내의 가스가 상부 챔버(161)로 이동되고, 이에 의하여 상기 스핀들(120)이 소정의 최종위치에 위치된다.

상기와 같은 원리에 의하여, 사용자가 앉아 있다가 일어나는 경우, 의자의 좌석은 자동으로 최대 높이까지 상승하게 된다.

또한, 상기와 같이 스핀들(120)이 자동으로 최대 높이까지 상승하는 과정에서, 상기 스핀들(120)의 내주면 하단부에 고정된 상기 하캠(210)도 함께 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(210)이 상승하면서 상단부가 상기 상캠(200)의 하단면에 닿게 된다.

상세히, 상기 하캠(210)의 상단면의 최 첨단 부분이 상기 상캠(200)의 하단면에 먼저 닿은 후, 상기 상캠(200)의 경사진 하단면을 따라 회전하면서 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(210)이 회전과 동시에 상승하므로, 상기 스핀들(120)에 장착된 좌석도 함께 회전하면서 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(210)의 상단면이 상기 상캠(200)의 하단면에 완전히 밀착될 때까지 의자는 상승하게 되고, 상기 하캠(210)의 상단면이 상기 상캠(200)의 하단면에 완전히 밀착되면 의자는 원래의 방향으로 돌아가게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 사용자가 의자에 앉았다가 일어서는 경우 좌석은 자동으로 최대 높이까지 상승하게 되고, 동시에 의자는 원래의 방향으로 복귀된다.

<제 2 실시예>

본 발명의 제 2 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만, 상기 리턴부재가 장착되는 위치가 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더(500)는, 본체를 이루는 베이스 튜브(510)와, 상기 베이스 튜브(510) 내부에 삽입되어 상하 왕복 운동하는 스핀들(520)과, 상기 베이스 튜브(510)와 상기 스핀들(520) 사이에 삽입되어 상기 스핀들(520)을 지지하는 튜브 가이드(530)와, 상기 베이스 튜브(510) 내부에 고정 삽입되는 피스톤 로드(570)가 포함된다.

한편, 상기 튜브 가이드(530)의 하측에는, 단부가 소정 각도로 경사지게 절단된 형상을 이루는 상캠부(531)가 상기 튜브 가이드(531)에 일체로 형성된다. 그리고, 상기 스핀들(520)의 하측에는, 상단부가 상기 상캠부(531)와 대응되도록 경사지게 절단된 형상을 이루는 하캠(532)이 상기 스핀들(520)에 일체로 고정 결합된다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더(500)는, 가스의 누출을 방지하기 위한 가스 실링(572) 및 플랜지(573)의 위치를 고정시키고, 가스의 유로를 제공하는 오픈 홀더(574)가 더 포함된다.

그리고 상기 오픈 홀더(574)에는 소정의 폭과 깊이 및 소정 길이의 가스 수용홈(575)이 형성되어, 상부 챔버(561) 및 하부 챔버(562)에 충진되어 있는 가스가 가스 유로(563)를 통하여 연통 될 수 있도록 한다.

한편, 도 10을 참조하면, 상기 상캠부(531)는 상기 튜브 가이드(530)와 별도 로 형성되어 상기 튜브 가이드(530)의 하단에 결합 될 수도 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 실린더(500)의 작동에 대하여 설명한다.

사용자는 의자에 앉은 상태에서 의자의 높이를 낮추기 위하여, 오픈핀(550)과 연결된 작동 레버를 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 오픈핀(550)이 눌러지도록 한다. 그리고, 상기 하측으로 가압되는 오픈핀(550)에 의하여 개폐핀(671) 및 볼(676)이 하강하여 통공부(674)가 개방되고, 상기 개방된 통공부(674) 및 오리피스(675)를 통하여 상부 챔버(561) 내의 가스가 실린더(540)의 외부로 배출되는 과정은 상기 제 1 실시예와 동일하다.

상기와 같이 상부 챔버(561)로부터 배출된 가스는 가스 유로(563)를 따라 하측으로 이동되고, 상기 가스는 상기 오픈 홀더(574)에 형성된 가스 수용홈(575)을 통해 상기 하부 챔버(562)로 이동된다. 따라서, 상기 하부 챔버(562)의 체적이 상기 상부 챔버(561)의 체적보다 커지게 되고, 스핀들(520)은 하강하게 된다.

한편, 사용자가 의자에서 일어나는 경우, 본 발명의 제 1 실시예의 경우와 동일하게, 상기 하부 챔버(562)의 가스는 상기 가스 유로(563)를 통해 상승하여 상기 오리피스(575)로 유입된다. 그리고, 상기 오리피스(575)로부터 유입되는 가스의 압력에 의하여, 상기 밸브부재(570)의 볼(576)이 상기 통공부(574)의 하방으로 밀려 내려가게 된다. 따라서, 상기 통공부(574)가 개방되어 하부 챔버(562) 내의 가스가 상부 챔버(561)로 이동되고, 이에 의하여 상기 스핀들(520)이 소정의 최종위치에 위치된다.

또한, 사용자가 의자에서 일어나는 경우 상기 스핀들(520)이 자동으로 최대 높이까지 상승하는 과정에서, 상기 스핀들(520)의 외주면 하단부에 고정된 상기 하캠(532)도 함께 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(532)이 상승하면서 상단부가 상기 상캠부(531)의 하단면에 닿게 된다.

그리고 상기 스핀들(520)이 최고점까지 계속 상승하는 과정에서, 상기 상캠부(531)의 하단면을 따라 회전되는 상기 하캠(532)에 의하여 상기 스핀들(520)이 원래의 방향으로 돌아가게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 사용자가 의자에 앉았다가 일어서는 경우, 좌석이 최대 높이까지 자동으로 상승함과 동시에, 의자는 소정의 각도로 원위치 된다.

<제 3 실시예>

본 발명의 제 3 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만, 상기 피스톤과 상캠이 일체로 형성되는지 여부가 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 12는 도 11의 부분 확대도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더(700)의 상캠부(800)는, 상기 제 1 실시예와는 달리, 피스톤(806)과 상캠(801)이 별도로 형성되어 있다.

상세히, 피스톤 로드(770)의 상단부에는 와셔(805)가 결합된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(770)의 상단부와 와셔(805)는 조인트 공정에 의해 고정되어, 상기 와셔(805)가 피스톤 로드(770)로부터 이탈되지 않게 된다.

한편, 상기 와셔(805)의 하단에는 피스톤(806)이 안착되고, 상기 피스톤(806)의 하단에는 상기 피스톤(806)의 위치가 고정되도록 하기 위한 스프링 링(808) 및 링커버(807)가 결합된다. 그리고, 상기 와셔(805)와 피스톤(806) 사이 및 상기 피스톤(806)과 링커버(807) 사이에는 가스의 누설을 방지하는 이너씰(809)이 삽입된다.

한편. 상기 피스톤(806)의 하방으로 상기 피스톤(806)으로부터 일정 간격 이격된 위치에서, 받침대(803)가 피스톤 로드(770)에 결합된다.

상세히, 상기 받침대(803)가 피스톤 로드(770)에 고정되어 일체로 움직이게 하기 위하여, 상기 받침대(803)의 내주면으로부터 내측으로 소정 깊이 함몰되는 엠보가 형성된다. 그리고 상기 엠보는 상기 피스톤 로드(770)의 외주면으로부터 소정 깊이 삽입되도록 하여, 상기 받침대(803)와 피스톤 로드(770)가 일체로 움직이게 된다.

그리고, 상기 받침대(803)의 하단에는, 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되는 형상을 이루는 상캠(801)이 결합되고, 상기 상캠(801)은 상캠 고정핀(802)에 의하여 피스톤 로드(770)에 고정된다.

또한, 상기와 같이 피스톤과 상캠이 별도로 형성됨에 의하여, 상기 스핀들의 회전 시 발생되는 간섭이 최소화될 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 가스 실린더 장치에 의하여, 상기 가스 실린더 장치가 구비된 의자로부터 사용자가 일어남과 동시에 자동으로 일정 높이로 복귀되는 효과가 있다.

또한, 의자가 일정 높이로 복귀됨과 동시에 원위치로 회전하여 복귀되는 효과가 있다.

따라서, 다수개의 의자가 비치된 장소에서 사용되지 않는 의자들은 모두 동일한 높이를 유지할 뿐 아니라 좌석이 동일한 방향으로 정렬되므로, 외관상 정리 정돈된 느낌을 준다.

또한, 본 발명에 따른 가스 실린더 장치에 의하여, 사용자가 의자의 높이를 일정하게 유지하기 위하여 에너지와 시간을 소비할 필요가 없는 장점이 있다.

Claims

높낮이 조절에 따라 상하 왕복 운동하는 스핀들;

상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더;

상기 실린더 내부를 상하로 구획하는 피스톤 부재;

상기 실린더의 상단을 밀폐하고, 내부에 상기 가스의 출입을 위한 통공부와, 상기 통공부를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐핀과, 상기 개폐핀에 의하여 통공부가 선택적으로 개폐되도록 하는 개폐 부재가 포함되는 밸브부재;가 포함되는 가스 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 통공부의 상측과 하측의 폭이 다르게 형성되어, 상기 개폐 부재의 상하 이동에 의하여 차폐 또는 개방되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 1 항에 있어서,

상기 개폐 부재는 소정의 직경을 가지는 구 형상, 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 1 항에 있어서,

상기 스핀들이 상승하는 과정에서 원위치로 회전되도록 하는 리턴 부재가 더 포함되는 가스 실린더.
제 4 항에 있어서,

상기 리턴 부재는 상기 스핀들의 내부에 수용되거나, 상기 스핀들의 외주에 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
상측에 좌석이 부착되는 스핀들;

상기 스핀들 내부에 수용되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더;

상기 실린더 내부에 개재되어 상기 실린더를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤;

상기 실린더의 상단에 위치하며, 상기 좌석에 가해진 하중이 제거되면 상기 스핀들이 최고 높이까지 상승하도록 하는 개폐 부재가 포함되는 밸브부재; 및

상기 실린더 내부에 설치되며, 상기 스핀들이 회전하여 원위치로 복귀되도록 하는 리턴 부재;가 포함되는 가스 실린더.
제 6 항에 있어서,

상기 밸브부재에는 내부에 가스 이동을 위한 통공이 형성되는 개폐부홀더가 더 포함되고,

상기 개폐 부재는 상기 통공 내에 상하 이동 가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 6 항에 있어서,

상기 밸브부재 내부에 수용되며, 내측에 통공이 형성되는 홀더 부재와,

상기 통공의 출구부를 선택적으로 개폐하는 개폐 볼이 더 포함되는 가스 실린더.
제 6 항에 있어서,

상기 리턴 부재는,

상기 피스톤의 하측에 일체로 또는 별도 부재로 결합되는 제 1 리턴 부재와,

상기 스핀들 부재의 하단에 일체로 결합되는 제 2 리턴 부재가 포함되는 가스 실린더.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 리턴 부재의 하단면과 제 2 리턴 부재의 상단면은 상호 대응되는 형상으로 경사지게 절단되어, 상기 스핀들이 상승할 때, 상기 제 1 리턴 부재의 하단면을 따라 회전되는 제 2 리턴 부재에 의하여 상기 스핀들이 원위치로 복귀되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더.