KR20070117230A

KR20070117230A - 가스 실린더

Info

Publication number: KR20070117230A
Application number: KR1020060051187A
Authority: KR
Inventors: 김광양; 이호민; 김진태
Original assignee: 주식회사 삼홍사
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-12
Also published as: KR100902182B1; JP2007325933A

Abstract

본 발명은 가스 실린더에 관한 것으로서, 상세하게는 사용자가 의자에서 일어날 때, 자동으로 좌석이 일정 높이 및 일정한 방향으로 복귀되는 기능이 구비되고, 내마모성이 향상된 가스 실린더 장치에 관한 것이다.

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, 상기 실린더 내부에 충진된 가스의 출입이 제어되도록 하는 밸브 부재; 상기 피스톤 부재 또는 상기 밸브 부재에 구비되어, 상기 스핀들에 가해지는 하중이 제거되면 상기 스핀들이 자동으로 원위치로 상승되도록 하는 상승부재; 상기 피스톤 부재의 하측에 개입되어, 상기 스핀들이 자동으로 상승함과 동시에 자동으로 원위치로 회전하도록 하는 제 1 리턴 부재 및 제 2 리턴 부재; 상기 제 1 리턴 부재와 제 2 리턴 부재가 접촉되는 부분의 마모를 방지하는 마모 방지부;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. 또한, 내마모성이 향상되어 제품의 내구성이 보장되는 효과가 있다.

가스 실린더, 스핀들, 마모

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 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도.

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 가스 실린더의 하캠부의 구조를 보여주는 단면도.

도 13은 본 발명의 상승 부재의 또 다른 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면도.

도 14는 도 13의 "A"부분 확대도.

도 15는 본 발명의 상승 부재의 또 다른 실시예에서 사용자가 의자를 하강시키는 상태를 보여주는 단면도.

도 16은 본 발명의 상승 부재의 또 다른 실시예에서 사용자가 의자에서 일어난 상태를 보여주는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가스 실린더 110 : 베이스 튜브 113 : 스핀들

115 : 튜브 가이드 117 : 실린더 120 : 상캠부

140 : 하캠부 150 : 밸브부재 160 : 가스 챔버

170 : 피스톤 로드

일반적으로, 의자에 적용되는 가스 실린더는 크게 베이스 튜브와 가스 스핀 들로 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 의하여 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 2012010029424, 2012000017322 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 의 자마다 높이와 각도가 다르게 유지되어 외관상 정돈되지 못한 느낌을 주게 된다.

상세히, 음식점이나 바(bar) 또는 오락실과 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 제안되는 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.

또한, 리턴 부재의 전부 또는 일부가 마찰에 강한 재질로 형성됨으로써, 내마모성이 향상되어 제품의 내구성이 보장되는 가스 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 리턴 부재가 피스톤 로드에 고정됨으로써, 상기 리턴 부재가 헛도는 현상을 방지하여 내마모성이 향상되는 가스 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 가스 실린더 장치가 구비된 의자로부터 사용자가 일어남과 동시에 자동으로 일정 높이 및 일정 각도로 복귀되는 효과가 있다. 또한, 내마모성이 향상되어 제품의 내구성이 보장되는 효과가 있다.

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(113)과, 상기 베이스 튜브(110)와 상기 스핀들(113) 사이에 삽입되어 상기 스핀들(113)을 지지하는 튜브 가이드(115)와, 상기 베이스 튜브(110) 내부의 어느 일단부에 고정 삽입되는 피스톤 로드(170)와, 상기 피스톤 로드(170)의 상단부에 장착되며, 피스톤의 기능을 동시에 수행하는 상캠부(120)가 포함된다.

그리고, 상기 상캠부(120)에는 상기 스핀들(113)이 상승할 때 일정 방향으로 회전되어 원위치 되도록 가이드 하는 상캠(121)과, 상기 상캠(121)의 마모를 방지하는 마모방지부(123)가 포함된다.

또한, 상기 스핀들(113) 내주면에 장착되어 상기 상캠부(120)의 외주면과 면접촉하는 실린더(117)와, 상기 실린더(117)의 상측부를 밀폐하고 가스의 출입을 제어하는 밸브부재(150)와, 상기 밸브부재(150)의 상측부에 안착되어 상기 밸브부재(150)를 가압하는 오픈핀(165)과, 상기 밸브부재(150)의 상측부에 장착되어 상기 스핀들(113)의 상부가 테이퍼진 형상(tapered shape)을 유지하도록 하고 상기 오픈핀(165)의 상하운동을 가이드하는 테이퍼 홀더(166)와, 상기 실린더(117)의 하측부에 장착되는 하캠부(140)와, 상기 하캠부(140)의 하측으로 가스가 누설되는 것을 방지하는 가스 실링(172) 및 상기 가스 실링(172)을 지지하면서 가이드 역할을 하는 플렌지(273)가 포함된다. 상기 밸브부재(150)에 대한 자세한 설명은 도 3에서 후술하기로 한다.

상세히, 상기 실린더(117)는 상기 밸브부재(150)와 상기 하캠부(140)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 상캠부(120)에 의하여 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)로 이분된다. 그리고, 상기 스핀들(113)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(117)와 상기 스핀들(113) 사이에는, 상기 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162) 간 가스가 이동되는 통로인 가스 유로(163)가 형성된다.

또한, 상기 하캠부(140)의 하단부에 장착된 가스 실링(172)과 플랜지(173)에 의하여 상기 실린더(117) 내부가 일정 압력으로 유지된다. 상기 상캠부(120) 및 하캠부(140) 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 개폐 부재가 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(113)이 최저 위치에 도달할 때, 상기 스핀들(113)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(150)는, 상기 실린더(117)의 상측부를 밀폐하는 파이프 홀더(152)와, 상기 파이프 홀더(152)의 중앙부를 관통하여 장착되며, 상기 실린더(117) 내부의 가스가 배출되도록 하는 개폐핀(151)과, 상기 개폐핀(151)의 상측부에 안착되어 상기 개폐핀(151)을 가압하는 오픈핀(165)과, 상기 파이프 홀더(152) 내부에 형성되어, 상기 실린더(117) 내부에 충진된 가스가 출입하는 오리피스(155)가 포함된다.

또한, 상기 파이프 홀더(152)의 하단에 삽입되는 개폐부홀더(153)와, 상기 개폐부홀더(153)의 내부에 상하로 관통되는 통공부(154)와, 상기 통공부(154) 내부에 위치하여 가스의 출입을 제어하는 개폐 부재(156)와, 상기 파이프 홀더(152)에 삽입된 개폐부홀더(153)를 고정시키는 환형의 와셔(157)가 포함된다.

상세히, 상기 개폐부홀더(153)에 형성된 통공부(154)의 상부는 소정의 일정한 직경을 가지는 원통 형상을 이루고, 상기 원통 형상의 하단은 하부로 갈수록 직경이 커지는 형상을 이룬다. 그리고, 상기 통공부(154) 상단의 최소직경부의 직경은 상기 개폐 부재(156)의 직경보다 작으며, 상기 통공부(154) 하단의 최대직경부의 직경은 상기 개폐 부재(156)의 직경보다 크도록 형성된다. 따라서, 상기 개폐 부재(156)가 상기 개폐부홀더(153)에 형성된 통공부(154)의 상부에 위치할 때는 상기 통공부(154)가 폐쇄되고, 상기 개폐 부재(156)가 상기 개폐부홀더(153)에 형성된 통공부(154)의 하부에 위치할 때는 상기 통공부(154)가 개방되도록 형성됨으로써 가스의 출입이 제어된다.

그리고, 상기 오픈핀(165)은 상기 스핀들(113)의 상측부에 장착되며, 상기 스핀들(113)의 상단면으로부터 소정 높이로 돌출되게 장착된다. 그리고, 상기 오픈핀(165)은 작동 레버(미도시)와 연결되어, 상기 작동 레버를 누르거나 위로 올리면 상기 오픈핀(165)이 하강되도록 구성된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더에 장착되는 상캠부(120)는, 상기 피스톤 로드(170)의 상단부에 결합되는 와셔(124)와, 상기 와셔(124)의 하측에 위치하고 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되는 형상을 이루는 상캠(121)과, 상기 상캠(121) 및 피스톤 로드(170)의 외주면에 삽입되어 상기 상캠(121) 및 피스톤 로드(170)를 결합시키는 상캠 고정핀(122)과, 상기 상캠(121)의 하단부 일측에 결합되어 상기 상캠(121)의 마모를 방지하는 마모 방지부(123)와, 가스의 누설을 방지하는 이너씰(125)(126)가 포함된다.

상세히, 상기 피스톤 로드(170)의 상단부에는 와셔(124)가 결합된다. 그리고, 상기 피스톤 로드(170)의 상단부와 와셔(124)는 조인트 공정에 의해 고정되어, 상기 와셔(124)가 피스톤 로드(170)로부터 이탈되지 않게 된다.

한편, 상기 와셔(124)의 하부에는, 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되어, 상기 스핀들(113)이 상승할 때 소정의 방향으로의 복귀를 가이드하기 위한 상캠(121)이 결합된다.

그리고, 상기 상캠(121)의 외주면 상단과 상기 상캠(121)의 상부 내측에는, 가스의 누설을 방지하는 제 1 이너씰(125) 및 제 2 이너씰(126)이 삽입된다.

한편, 상기 상캠(121)의 일 측면 및 상기 상캠(121)의 일 측면과 접촉하는 피스톤 로드(170)의 일 측면에는, 소정의 형상의 홀(hole)이 형성된다. 그리고, 상기 홀의 형상에 대응되는 형상의 상캠 고정핀(122)이, 상기 상캠(121)에 형성된 홀을 관통하여 상기 피스톤 로드(170)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(121)과 피스톤 로드(170)가 고정 결합된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 상캠(121)이 상기 피스톤 로드(170)의 외주면에 장착된 상태에서 간혹 발생되는 헛도는 현상이 방지되고, 따라서 상기 상캠(121) 및 피스톤 로드(170)의 마모가 감소되어 제품의 수명이 길어지는 장점이 있다.

한편, 상기 상캠(121)의 외주면 하단에는 소정의 형상의 마모 방지부(123)가 더 형성된다.

상세히, 가스 실린더(100)가 지속적으로 사용되는 경우, 의자의 상하 운동 및 회전 운동이 반복되는 과정에서, 서로 접촉하는 상기 상캠(121)과 하캠(122)에는 지속적인 마찰이 발생할 수 있고, 상기 마찰에 의하여 상기 상캠(121)과 하캠(122)이 마모될 수 있다. 상기와 같이 상캠(121)과 하캠(122)이 마모되면, 의자가 원하는 방향으로 자동으로 회전되지 않는 등의 작동 불량이 발생 될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 가스 실린더의 상캠(121)에는, 상기 하캠부(140)와 직접 접촉하여 마모될 수 있는 부분에, 마모에 강한 성질을 가지는 재질로 이루어진 마모 방지부(123)가 형성된다.

다시 말하면, 상기 스핀들(113)이 상승하는 과정에서 가장 먼저 상캠(121)과 하캠부(140)가 접촉하는 부분, 즉 경사지게 절단된 상기 상캠(121)의 최하단부에 마모 방지부(123)가 결합됨으로써, 상기 상캠(121)의 마모를 방지할 수 있다.

더욱 상세히, 상기 상캠(121)의 외주면 최하단부에는, 소정의 형상의 홀(hole)이 형성된다. 그리고, 상기 홀의 형상에 대응되는 형상의 마모 방지부(123)가 상기 상캠(121)에 삽입되어 고정되고, 이에 의하여 상기 마모 방지부(123)가 상캠(121)에 결합된다.

바람직하게, 상기 마모 방지부(123)는 마찰에 강한 금속 재질의 스프링 핀(Spring Pin)이 사용될 수 있다. 다시 말하면, 상기 마모 방지부(123)에는 속이 빈 원통 형상에서 원주의 일부가 단절되어 있는 스프링 핀이 사용될 수 있고, 상기 스프링 핀이 상기 상캠(121) 및 피스톤 로드(170)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(121)과 피스톤 로드(170) 간의 결합이 더욱 공고해지는 효과가 있다.

한편, 상기 마모 방지부(123)가 삽입되는 상캠(121)의 홀과 맞닿는 상기 피스톤 로드(170)에는, 소정의 형상의 홀이 더 형성될 수 있다. 그리고, 상기 마모 방지부(123)는, 상기 상캠(121)에 형성된 홀을 관통하여 상기 피스톤 로드(170)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(121)과 피스톤 로드(170)가 고정 결합될 수 있다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 상캠(121)의 마모가 방지됨으로써, 제품의 내구성이 향상되어 수명이 증가되는 장점이 있다. 또한, 상기 상캠(121)이 상기 피스톤 로드(170)의 외주면에 장착된 상태에서 헛도는 현상이 방지되는 장점이 있다.

도 5를 참조하면, 상기 스핀들(113) 내부 하단에는 상기 상캠(120)의 하단부와 면접촉하면서 회전되는 하캠(141)이 장착된다. 그리고, 상술한 바와 같이 상기 하캠(141)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(141)의 상단부는 상기 상캠(121)의 하단부와 면 접촉하면서 회전하도록 하기 위하여, 소정 각도로 경사지게 절단된다. 그리고, 상기 스핀들(113)이 최고 높이에 이른 상태에서 상기 상캠(121)의 하단부와 상기 하캠(141)의 상단부가 완전히 밀착된다.

또한, 상기 하캠(141)의 내부에는 상기 가스 유로(163)를 따라 흐르는 가스가 하부 챔버(162)내로 유입되도록 하는 가스 출입홈(142)이 형성된다. 상세히, 상기 가스 출입홈(142)은 상기 하캠(141)의 측면으로부터 소정 깊이로 관통되고, 다시 상기 하캠(141)의 상단부 쪽으로 절곡되어 끝단부까지 관통된다. 그리고, 상기 가스 출입홈(142)을 통하여 오일이 상기 실린더(117) 내로 유입되어 상기 피스톤 로드(170)의 외주면과 상기 하캠(141)의 내주면 사이로 스며든다. 따라서, 상기 오일에 의하여 상기 하캠(141)과 피스톤 로드(170) 사이에 마찰력이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 상기 하캠(141)이 상기 스핀들(113)에 고정되어 일체로 움직이게 하기 위하여, 상기 스핀들(113)의 외주면으로부터 내측으로 소정 깊이 함몰되는 엠보(114)가 형성된다. 그리고, 상기 엠보(114)는 상기 하캠(141)의 외주면으로부터 소정 깊이 삽입되도록 하여, 상기 하캠(141)과 상기 스핀들(113)이 일체로 움직이게 된다. 그리고, 상기 엠보(114)는 상기 스핀들(113)의 외주면에 띠 형상의 그루브를 이루거나, 다수 개의 홈이 일정 간격으로 외주면에 형성되도록 할 수도 있다.

바람직하게, 상기 하캠(141)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 하캠(141)의 내마모성이 향상되어 제품의 수명이 연장되는 효과가 있다.

한편, 상기 본 발명에서는, 상기 상캠(121)은 마모에 약한 재질로 형성되고, 상기 하캠(141)은 마모에 강한 재질로 형성되고, 상기 상캠(121)의 마모를 방지하기 위하여 상기 상캠(121)의 하부면에 마모 방지부(123)가 더 포함되는 것을 예시하고 있다. 그러나, 이는 본 발명의 일 실시예에 지나지 않으며, 상캠(121)이 마모에 강한 재질로 형성되고, 하캠(141)이 마모에 약한 재질로 형성되어, 상기 하캠(141)에 마모 방지부가 더 포함되는 등의 다양한 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 실린더(100)의 작동 에 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, 사용자가 의자에 착석 시, 상기 사용자의 체중에 해당하는 하중(W)에 의하여 상기 스핀들(113)이 약간 하강하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(161)의 체적이 감소되어, 상기 실린더(117) 내의 압력이 증가하게 된다. 즉, 사용자가 의자에 앉기 전에 상기 실린더(117) 내부에 형성된 압력(P2)과 상기 하중(W)이 합쳐진 압력(P3)이 상기 상부 챔버(161)에 작용하게 된다.

그리고, 사용자는 의자에 앉은 상태에서 의자의 높이를 낮추기 위하여, 상기 오픈핀(165)과 연결된 작동 레버를 상승 또는 하강시킴으로써, 상기 오픈핀(165)이 눌러지도록 한다.

상기와 같이, 상기 오픈핀(165)이 하측으로 가압되면, 상기 오픈핀(165)의 하부에 접하는 상기 개폐핀(151)이 상기 오픈핀(165)과 함께 하강한다. 그리고, 상기 개폐핀(151)은 하강하면서 상기 통공부(154)의 상부에 밀착되어 있는 볼(156)을 밀어 내리고, 이에 의하여 상기 통공부(154)가 개방된다. 그러면, 상기 상부 챔버(161) 내의 가스가 상기 개방된 통공부(154)를 따라 상부로 이동하게 된다. 그리고, 상기 통공부(154)의 상부로 이동된 가스는 상기 개폐부홀더(153)와 오리피스(155)를 통하여 실린더(117)의 외부로 배출된다.

그리고, 상기 오리피스(155)의 끝단은 상기 가스 유로(163)의 상측부와 연결 되므로, 상기 배출된 가스는 상기 가스 유로(163)로 이동된다. 그리고, 상기 가스 유로(163)를 따라 하측으로 이동된 가스는, 상기 하캠(141)의 내부에 형성된 가스 출입홈(142)을 통해 상기 하부 챔버(162)로 이동된다. 따라서, 상기 하부 챔버(162)의 체적이 상기 상부 챔버(161)의 체적보다 커지게 되고, 스핀들(113)은 하강하게 된다.

도 7을 참조하면, 상기 스핀들(113)이 소정 높이에 이르면 사용자는 상기 작동 레버에 가한 힘을 제거하고, 이에 따라 상기 상부 챔버(161) 내부에서 상승하는 가스의 압력에 의하여 상기 개폐핀(151)이 상승하게 된다. 그리고 상기 상승하는 개폐핀(151)에 의하여 오픈핀(165)이 상승하게 된다. 그러면, 상기 볼(156)을 하방으로 밀어주는 힘이 제거되므로, 상기 볼(156)은 상기 상부 챔버(161)로부터 상승하는 가스의 압력에 의하여 상측으로 이동되어 상기 통공부(154)의 상측에 밀착된다. 따라서 상기 통공부(154)가 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(113)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(155)로 유입된다.

그리고, 상기 오리피스(155)와 개폐부홀더(153)로부터 유입되는 가스의 압력에 의하여, 상기 밸브부재(150)의 볼(156)이 상기 통공부(154)의 하방으로 밀려 내려가게 된다. 따라서, 상기 통공부(154)가 개방되어 하부 챔버(162) 내의 가스가 상부 챔버(161)로 이동되고, 이에 의하여 상기 스핀들(113)이 소정의 최종위치에 위치된다.

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

또한, 상기와 같이 스핀들(113)이 자동으로 최대 높이까지 상승하는 과정에서, 상기 스핀들(113)의 내주면 하단부에 고정된 상기 하캠(141)도 함께 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(141)이 상승하면서 상단부가 상기 상캠(121)의 하단면에 닿게 된다.

상세히, 상기 하캠(141)의 상단면의 최 첨단 부분이 상기 상캠(121)의 하단면에 닿은 후, 상기 상캠(121)의 경사진 하단면을 따라 상승하면서 회전하게 된다. 그리고, 상기 하캠(141)이 회전과 동시에 상승하므로, 상기 스핀들(113)에 장착된 좌석도 함께 상승하면서 회전하게 된다. 그리고, 상기 하캠(141)의 상단면은 상기 상캠(121)의 하단면에 형성된 경사면을 따라, 상기 상캠(121)의 하단면에 완전히 밀착될 때까지 의자는 상승하게 되고, 상기 하캠(141)의 상단면이 상기 상캠(121) 의 경사면을 따라 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. 또한, 상기 마모 방지부(123)에 의하여 상기 상캠(121)의 마모가 감소됨으로써, 제품의 내구성 및 동작 신뢰성이 향상되고, 제품의 수명이 증가되는 효과가 있다. 특히, 사용자가 의자에 착석하지 않은 상태에서 의자가 회전될 경우 발생하는 상캠(121)의 마모를 감소시키는 효과가 있다.

<제 2 실시예>

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

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부(220)에는, 마모 방지 역할을 하는 마모 방지부재(228) 및 상기 마모 방지부재(228)의 고정 위치를 지지하는 마모 방지부재 지지부(227)가 더 포함된다.

상세히, 상기 상캠(221)의 하단부에는, 상기 상캠(221)과 일체로 형성되거나 또는 별도의 체결부재에 의하여 결합되는 마모 방지부재 지지부(227)가 형성된다. 그리고, 상기 마모 방지부재 지지부(227)의 하단부에는 소정의 형상의 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부에 마모 방지부재(228)가 결합된다.

바람직하게, 상기 마모 방지부재(228)는 마모에 강한 금속 재질로 형성된 구 형상의 구조물이 될 수 있다. 그리고, 상기 마모 방지부재 지지부(227)의 함몰부는 타원 형상으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 구 형상의 마모 방지부재(228)가 상기 마모 방지부재 지지부(227)의 하단부에 형성된 타원형의 함몰부에 결합됨으로써, 상기 상캠(221)의 마모가 방지되고 제품의 내구성이 향상되어 제품의 수명이 증가되는 장점이 있다. 또한, 상기 마모 방지부재(228)가 회전 가능하도록 상기 마모 방지부재 지지부(227)의 함몰부에 결합됨으로써, 상기 상캠(221) 및 하캠의 마모가 더욱 감소될 수 있는 효과가 있다.

<제 3 실시예>

본 발명의 제 3 실시예는 다른 부분은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 다만, 상기 마모 방지부의 구성이 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠 부(320)는, 마모 방지부(323)로써 로울러핀(Roller Pin)이 사용되는 것을 특징으로 한다.

상세히, 상기 로울러핀(323)은 속이 꽉 찬 원통 형상의 핀으로서, 마모에 강한 금속 재질로 형성되는 것이 일반적이다.

다시 말하면, 스핀들(313)이 상승하는 과정에서 가장 먼저 상캠(321)과 하캠부(도 5의 140 참조)가 접촉하는 부분, 즉 경사지게 절단된 상기 상캠(321)의 최하단부에 속이 꽉 찬 금속 재질의 로울러 핀(323)이 결합됨으로써, 상기 상캠(321)의 마모가 더욱 방지될 수 있다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 상캠(321)의 마모가 방지됨으로써, 제품의 내구성이 향상되어 수명이 증가되는 장점이 있다.

한편, 상기 로울러 핀(323)은 회전 가능하도록 설치될 수도 있다.

즉, 하캠부(도 5의 140 참조)가 상캠(321)을 따라 상승하는 과정에서, 상기 상캠(321)에 형성되어 상기 하캠과 직접 접촉하는 로울러 핀(323)이 회전되도록 함으로써, 상기 로울러 핀(323)과 하캠 간 발생하는 마찰력이 더욱 감소될 수 있다.

<제 4 실시예>

본 발명의 제 4 실시예는 다른 부분은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 다만, 상기 마모 방지부의 구성이 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 4 실시예에 따른 가스 실린더의 상캠부의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 가스 실린더의 하캠부의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상캠(421)의 하단면에는 소정의 형상의 함몰부(423)가 띠 형상으로 둘러지도록 형성된다. 그리고, 하캠(441)의 상단부에는, 상기 하캠(441)으로부터 돌출되어 상캠(421)의 함몰부(423)에 수용되도록 하는 돌출부(445)가 형성된다.

한편, 상기 상캠(421)의 하단부에 돌출부가 형성되고, 상기 하캠(441)의 상부면에는 상기 돌출부가 수용되는 띠 형상의 함몰부가 형성될 수도 있다.

상기와 같이, 상기 상캠(421)과 하캠(441)에 상호 대응되도록 형성된 함몰부(423) 및 돌출부(445)에 의하여, 상기 상캠(421)과 하캠(441)의 접촉시 발생되는 마찰력이 감소하여, 상기 상캠(421) 및 하캠(441)의 마모가 더욱 감소되는 효과가 있다.

<제 5 실시예>

본 발명의 제 5 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만, 상기 밸브부재의 구성이 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 단면 도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더(500)는, 본체를 이루는 베이스 튜브(510)와, 상기 베이스 튜브(510) 내부에 삽입되어 상하 왕복 운동하는 스핀들(513)과, 상기 베이스 튜브(510)와 상기 스핀들(513) 사이에 삽입되어 상기 스핀들(513)을 지지하는 튜브 가이드(515)와, 상기 베이스 튜브(510) 내부에 고정 삽입되는 피스톤 로드(570)가 포함된다.

그리고, 상기 가스 실린더(500)에는, 상기 피스톤 로드(570)의 상단부에 장착되며, 피스톤의 기능을 동시에 수행하는 상캠부(520)와, 상기 스핀들(513)의 내부에 장착되는 실린더(517)와, 상기 실린더(517)의 하측부에 상기 상캠부(520)와 대응되는 형상으로 형성되어 좌석의 원위치 복귀를 가이드하는 하캠부(540)와, 상기 하캠부(540)의 하측으로 가스가 누설되는 것을 방지하며, 상기 실린더(517) 내부가 일정 압력으로 유지되도록 하기 위한 가스 실링(572) 및 오픈홀더와 상기 가스 실링(572)을 지지하면서 가이드 역할을 하는 플렌지(573)가 포함된다.

또한, 상기 가스 실린더(500)에는, 상기 실린더(517)의 상측부를 밀폐하는 파이프 홀더(552)와, 상기 파이프 홀더(552)의 상측부에 장착되어 상기 스핀들(513)의 상부가 테이퍼진 형상(tapered shape)을 유지하도록 하는 테이퍼 홀더(566)와, 상기 파이프 홀더(552)의 중앙부를 관통하여 장착되며, 상기 실린더(517) 내부의 가스가 이동되도록 하는 개폐핀(553)과, 상기 개폐핀(553)의 상측부에 안착되어 상기 개폐핀(553)을 가압하는 오픈핀(565)이 더 포함된다.

또한, 상기 파이프 홀더(552) 내부에는 상기 개폐핀(553)이 하강하였을 때, 상기 실린더(517)의 내부에 충진된 가스가 출입하는 오리피스(554)가 형성된다. 그리고, 상기 오픈핀(565)은 상기 스핀들(513)의 상측부에 장착되며, 상기 스핀들(513)의 상단면으로부터 소정 높이로 돌출되게 장착된다. 그리고, 상기 오픈핀(565)은 의자의 작동 레버(미도시)와 연결되어, 상기 작동 레버를 누르거나 위로 올리면 상기 오픈핀(565)이 하강하도록 구성된다.

상세히, 상기 실린더(517)에는 상기 파이프 홀더(552)와 상기 하캠부(540)에 의하여 소정 길이의 가스 챔버(560)가 형성되고, 상기 가스 챔버(560) 내에 질소가스가 주입된다. 그리고, 상기 가스 챔버(560)는 상기 상캠부(520)에 의하여 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562)로 이분된다. 그리고, 상기 스핀들(513)의 상하 왕복운동에 의하여 상기 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562)의 체적이 변화된다.

한편, 상기 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562)는 대기압(P1)보다 높은 압력(P2)으로 유지된다. 그리고, 상기 실린더(517)와 상기 스핀들(513) 사이에는, 상기 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562) 간 가스가 이동되는 통로인 가스 유로(563)가 형성된다.

도 14는 도 13의 "B"부분 확대도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더(500)의 상캠부(520)는, 상기 피스톤 로드(570)의 상단부에 결합되는 와셔(524)와, 상기 와셔(524)의 하측에 위치하고 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되는 형상을 이루는 상캠(521)과, 상기 상캠(521) 및 피스톤 로드(570)의 외주면에 삽입되어 상기 상캠(521) 및 피스톤 로드(570)를 결합시키는 상캠 고정핀(522)과, 상기 상캠(521)의 하단부 일측에 결합 되어 상기 상캠(521)의 마모를 방지하는 마모 방지부(523)와, 가스의 누설을 방지하는 이너씰(525)이 포함된다.

한편, 상기 피스톤 로드(570)의 상단에는 소정의 직경 및 깊이로 형성된 함몰부(533)와, 상기 함몰부(533)에 안착되는 개폐부 홀더(534)와, 상기 개폐부 홀더(534)에 안착되어 상기 개폐부 홀더(534)의 개폐를 제어함으로써 상기 상부 챔버(561)와 하부챔버(562) 사이의 가스의 출입을 제어하는 개폐부재(535)와, 상기 개폐부 홀더(534)가 상기 피스톤 로드(570)에서 이탈되지 않도록 하기 위한 고정부재(536)가 더 포함된다. 그리고, 상기 고정부재(536)에는, 가스의 출입이 가능하도록 하기 위한 통공홀(537)이, 상기 고정부재(536)의 축 방향으로 형성된다.

한편, 상기 피스톤 로드(570) 외주면 상단에는, 상기 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562) 사이에 가스의 출입이 가능하도록 하는 가스흐름통로(531) 및 상기 가스흐름통로(531)와 상기 피스톤 로드(570)의 함몰부(533)가 연통되도록 하는 가스홀(532)이 더 형성된다.

상세히, 상기 피스톤 로드(570)의 상단부에는 소정의 직경 및 깊이로 함몰부(533)가 형성된다. 그리고, 상기 함몰부(533)의 하부에는, 상기 상부 챔버(561)와 하부 챔버(562) 간의 가스의 누설을 방지하기 위한 인너씰(538)이 안착된다. 또한, 상기 함몰부(533)에 안착되는 인너씰(538)의 상부에는, 소정의 형상을 가진 개폐부 홀더(534)가 안착되고, 상기 개폐부 홀더(534) 내부에는 상기 개폐부 홀더(534)의 개폐를 제어하는 개폐부재(535)가 안착된다.

더욱 상세히, 상기 개폐부 홀더(534)의 중심축 상에는 가스가 연통될 수 있 는 통공이 형성되어 있다. 그리고, 상기 통공의 상부는 소정의 일정한 직경을 가지는 원통 형상을 이루고, 상기 원통 형상의 하단은 하부로 갈수록 직경이 작아지는 형상을 이룬다. 다시 말하면, 상기 통공 상단의 최대직경부의 직경은 상기 개폐부재(535)의 직경보다 크며, 상기 통공 하단의 최소직경부의 직경은 상기 개폐부재(535)의 직경보다 작도록 형성된다. 따라서, 상기 개폐부재(535)가 상기 개폐부 홀더(534)에 형성된 통공의 상부에 위치할 때는 상기 개폐부 홀더(534)가 개방되고, 상기 개폐부재(535)가 상기 개폐부 홀더(534)에 형성된 통공의 하부에 위치할 때는 상기 개폐부 홀더(534)가 폐쇄되도록 형성됨으로써 가스의 출입이 제어된다.

한편, 상기 피스톤 로드(570)의 상단부 외주면에는 와셔(524)가 결합된다. 그리고, 상기 결합된 와셔(524)의 상단부로 돌출된 피스톤 로드(570)의 끝단부는 조인트 공정에 의하여 절곡됨으로써, 상기 피스톤 로드(570)와 상캠(521)이 견고하게 결합되도록 한다. 그리고, 상기 피스톤 로드(570)의 절곡된 부분에는 상기 개폐부 홀더(534) 및 상기 개폐부재(535)가 이탈되지 않도록 하기 위한 고정부재(536)가 결합된다.

상세히, 상기 고정부재(536)는 피스톤 로드(570)에 강제 압입되어 고정될 수 있다. 또는, 상기 고정부재(536)와 피스톤 로드(570)에 각각 나사산이 형성됨으로써, 상기 고정부재(536)와 피스톤 로드(570)가 결합될 수도 있다.

한편, 상기 와셔(524)의 하부에는, 단부가 소정 각도로 경사지게 절단되어, 상기 스핀들(513)이 상승할 때 소정의 방향으로의 복귀를 가이드하기 위한 상캠(521)이 결합된다.

그리고, 상기 상캠(521)의 외주면 상단과 상기 상캠(521)의 상부 내측에는, 가스의 누설을 방지하는 이너씰(525)이 삽입된다.

한편, 상기 상캠(521)의 일 측면 및 상기 상캠(521)의 일 측면과 접촉하는 피스톤 로드(570)의 일 측면에는, 소정의 형상의 홀(hole)이 형성된다. 그리고, 상기 홀의 형상에 대응되는 형상의 상캠 고정핀(522)이, 상기 상캠(521)에 형성된 홀을 관통하여 상기 피스톤 로드(570)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(521)과 피스톤 로드(570)가 고정 결합된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 상캠(521)이 상기 피스톤 로드(570)의 외주면에 장착된 상태에서 헛도는 현상이 방지되는 효과가 있다.

한편, 상기 상캠(521)의 외주면 하단에는 소정의 형상의 마모 방지부(523)가 더 형성된다. 다시 말하면, 상기 상캠(521)에는, 상기 하캠부(540)와 직접 접촉하여 마모될 수 있는 부분에, 마모에 강한 성질을 가지는 재질로 이루어진 마모 방지부(523)가 형성된다.

즉, 상기 스핀들(513)이 상승하는 과정에서 가장 먼저 상캠(521)과 하캠부(540)가 접촉하는 부분, 즉 경사지게 절단된 상기 상캠(521)의 최하단부에 마모 방지부(523)가 결합됨으로써, 상기 상캠(521)의 마모를 방지할 수 있다.

더욱 상세히, 상기 상캠(521)의 외주면 최하단부에는, 소정의 형상의 홀(hole)이 형성된다. 그리고, 상기 홀의 형상에 대응되는 형상의 마모 방지부(523)가 상기 상캠(521)에 삽입되어 고정되고, 이에 의하여 상기 상캠(521)에 마모 방지부(523)가 결합된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 상캠(521) 및 피스톤 로드(570)의 마모가 감소되어 제품의 수명이 길어지는 장점이 있다.

한편, 상기 마모 방지부(523)가 삽입되는 상캠(521)의 홀과 맞닿는 상기 피스톤 로드(570)에는, 소정의 형상의 홀이 더 형성될 수 있다. 그리고, 상기 마모 방지부(523)는, 상기 상캠(521)에 형성된 홀을 관통하여 상기 피스톤 로드(570)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(521)과 피스톤 로드(570)가 고정 결합될 수 있다.

바람직하게, 상기 마모 방지부(523)는 마찰에 강한 금속 재질의 스프링 핀(Spring Pin)이 사용될 수 있다. 다시 말하면, 상기 마모 방지부(523)에는 속이 빈 원통 형상에서 원주의 일부가 단절되어 있는 스프링 핀이 사용될 수 있고, 상기 스프링 핀이 상기 상캠(521) 및 피스톤 로드(570)에 형성된 홀에 삽입됨으로써, 상기 상캠(521)과 피스톤 로드(570) 간의 결합이 더욱 공고해지는 효과가 있다.

또는, 상기 본 발명의 제 2 실시예 내지 제 4 실시예와 같이, 상기 마모 방지부(523)는 볼과 로울러 핀과 상캠, 하캠에 형성되는 요철구조 중 어느 하나로 구성될 수도 있다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 상캠(521)의 마모가 방지됨으로써, 제품의 내구성이 향상되어 수명이 증가되는 장점이 있다. 또한, 상기 상캠(521)이 상기 피스톤 로드(570)의 외주면에 장착된 상태에서 헛도는 현상이 방지되는 장점이 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 실린더의 작동에 대하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 제 5 실시예에서 사용자가 의자를 하강시키는 상태를 보여주는 단면도이다.

도 13 및 도 15를 참조하면, 먼저 사용자가 의자의 높이를 낮추기 위하여 의자에 앉은 상태에서 상기 오픈핀(565)과 연결된 작동 레버를 상승 또는 하강함으로써, 상기 오픈핀(565)이 눌려지도록 한다. 그리고, 상기 오픈핀(565)이 하측으로 가압되면, 상기 개폐핀(553)이 하강하게 된다. 그리고, 상기 개폐핀(553)이 하강하게 되면, 상기 파이프 홀더(552)의 하단부에 공간이 발생하게 된다. 그리고, 상기 개폐핀(553)의 외주면에는 소정 깊이로 함몰된 함몰부가 형성된다. 따라서, 상기 상부 챔버(561) 내의 가스가 상기 파이프 홀더(552)의 하단부에 형성된 공간을 따라 상부로 이동하게 된다. 그리고, 상기 이동되는 가스는 상기 함몰부로 이동되고, 상기 오리피스(554)를 통하여 스핀들(513)과 실린더(517) 사이로 형성되는 가스 유로(563)로 이동된다. 그리고, 상기 가스 유로(563)를 따라 하측으로 이동된 가스는 상기 하캠부(540)에 구비된 가스 출입홈(도 5의 142 참조)을 통해 상기 하부 챔버(562)로 이동된다. 따라서, 상기 하부 챔버(562)의 체적이 상기 상부 챔버(561)의 체적보다 커지게 되고, 스핀들(513)은 하강하게 된다.

한편, 상기 스핀들(513)이 하강되는 과정에서, 상부 챔버(561)내의 가스는 상기 상캠부(520)의 고정부재(536)에 형성된 통공홀(537)을 통하여 상기 개폐부재(535)를 하방으로 가압하게 된다. 따라서, 상기 개폐부재(535)는 개폐부 홀더(534)의 하방에 압착되고, 따라서 상기 개폐부 홀더(534)는 폐쇄되어 상기 상캠부(520)를 통하여는 가스의 출입이 이루어지지 않는다.

한편, 상기 스핀들(513)이 소정 높이에 이르면 사용자는 상기 작동 레버에 가한 힘을 제거하고, 이에 따라 상기 상부 챔버(561) 내부의 가스의 압력에 의하여 상기 개폐핀(553)이 상승하게 된다. 그리고 상기 상승하는 개폐핀(553)에 의하여 오픈핀(565)이 상승하게 된다. 그리고, 상기 개폐핀(553)이 이너씰에 의하여 상기 오리피스(554)의 전면부를 밀폐하게 되어 상기 상부 챔버(561) 내의 가스가 더 이상 상기 가스 유로(563)로 이동되지 않고 의자의 높이는 사용자가 원하는 임의의 위치에 고정된다.

도 16은 사용자가 의자에서 일어난 상태를 보여주는 단면도이다.

도 16을 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(513)이 약간 상승하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(561)의 체적이 증가되어, 상기 상부 챔버(561) 내부의 압력은 감소하게 된다. 따라서, 상기 상부 챔버(561) 내부의 압력이 상기 하부 챔버(562)의 압력보다 낮아지고, 이에 의하여 상기 하부 챔버(562)의 가스는 상기 상캠부(520)로 이동한다.

그리고, 상기 상캠부(520)로 이동하는 가스는, 상기 상캠부(520)의 가스흐름통로(531)와 가스홀(532)을 통과하여, 상기 개폐부 홀더(534)에 형성된 통공으로 상승한다.

그리고, 상기 개폐부 홀더(534)로 유입되는 가스의 압력에 의하여, 상기 개 폐부재(535)는 상기 개폐부 홀더(534)의 상방으로 밀려 올라가게 된다. 따라서, 상기 개폐부 홀더(534)가 개방되어 하부 챔버(562) 내의 가스가 상부 챔버(561)로 이동되고, 이에 의하여 상기 스핀들(520)이 소정의 최종위치에 위치된다.

또한, 상기와 같이 스핀들(513)이 자동으로 최대 높이까지 상승하는 과정에서, 상기 스핀들(513)의 내주면 하단부에 고정된 상기 하캠(541)도 함께 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(541)이 상승하면서 상단부가 상기 상캠(521)의 하단면에 닿게 된다.

상세히, 상기 하캠(541)의 상단면의 최 첨단 부분이 상기 상캠(521)의 하단면에 닿은 후, 상기 상캠(521)의 경사진 하단면을 따라 회전하면서 상승하게 된다. 그리고, 상기 하캠(541)이 회전과 동시에 상승하므로, 상기 스핀들(513)에 장착된 좌석도 함께 상승하면서 회전하게 된다. 그리고, 상기 하캠(541)의 상단면은 상기 상캠(521)의 하단면에 형성된 경사면을 따라, 상기 상캠(521)의 하단면에 완전히 밀착될 때까지 의자는 상승하게 되고, 상기 하캠(541)의 상단면이 상기 상캠(521)의 경사면을 따라 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. 또한, 상기 마모 방지부(523)에 의하여 상기 상캠(521)의 마모가 감소됨으로써, 제품의 내구성 및 동작 신뢰성이 향상되고, 제품의 수명이 증가되는 효과가 있 다.

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

또한, 리턴 부재의 전부 또는 일부가 마찰에 강한 재질로 형성됨으로써, 내마모성이 향상되어 제품의 내구성이 보장되는 효과가 있다.

또한, 리턴 부재가 피스톤 로드에 고정됨으로써, 상기 리턴 부재가 헛도는 현상이 방지됨으로써 내마모성이 향상되는 효과가 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, 상기 실린더 내부에 충진된 가스의 출입이 제어되도록 하는 밸브 부재;

상기 피스톤 부재 또는 상기 밸브 부재에 구비되어, 상기 스핀들에 가해지는 하중이 제거되면 상기 스핀들이 자동으로 원위치로 상승되도록 하는 상승부재;

상기 피스톤 부재의 하측에 개입되어, 상기 스핀들이 자동으로 상승함과 동시에 자동으로 원위치로 회전하도록 하는 제 1 리턴 부재 및 제 2 리턴 부재;

상기 제 1 리턴 부재와 제 2 리턴 부재가 접촉되는 부분의 마모를 방지하는 마모 방지부;가 포함되는 가스 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 상승 부재는 내부에 상기 가스의 출입을 위한 통공부가 형성되는 개폐부 홀더와,

상기 통공부에 수용되어, 상기 스핀들에 가해지는 하중의 존재 여부에 따라 상기 통공부가 선택적으로 개폐되도록 하는 개폐 부재가 포함되는 가스 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 리턴 부재의 하단면과 제 2 리턴 부재의 상단면은 상호 대응되는 형상으로 경사지게 절단되어, 상기 스핀들이 상승하는 과정에서 원위치로 회전되도록 하는 가스 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 마모 방지부는 상기 제 1 리턴 부재의 하단과 제 2 리턴 부재의 상단 중 적어도 한 곳에 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 4항에 있어서,

상기 마모 방지부는, 스프링 핀과 로울러 핀과 볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 4항에 있어서,

상기 마모 방지부는 회전 가능한 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 1 항에 있어서,

상기 마모 방지부는 제 1 리턴 부재의 하단에 돌출되는 볼록부와,

상기 제 2 리턴 부재의 상부면에 형성되어 상기 요철부가 수용되는 띠 형상의 오목부인 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 1 항에 있어서,

상기 마모 방지부는 제 1 리턴 부재의 하단면에 둘러지는 띠 형상의 오목부와,

상기 제 2 리턴 부재의 상단에 돌출되어, 상기 오목부에 수용되는 볼록부인 것을 특징으로 하는 가스 실린더.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 리턴 부재가 헛도는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 1 리턴 부재 및 상기 피스톤 부재에 관통 삽입되는 고정부재가 더 포함되는 가스 실린더.