KR20140019295A

KR20140019295A - 인체 공학적 조정가능 의자 장치

Info

Publication number: KR20140019295A
Application number: KR1020137012209A
Authority: KR
Inventors: 마크 더블유. 고에츠
Original assignee: 허만 밀러 인코포레이티드
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2014-02-14
Also published as: CN103237478A; WO2012051112A3; EP2627218A4; SG189375A1; US20110101748A1; MX2013004078A; US8944507B2; CA2814510A1; BR112013009063A2; AU2011313848A1; EP2627218A2; WO2012051112A2; JP2013539710A

Abstract

착석 장치는, 수직 정렬로 척추 및 골반 영역을 유지시키면서 조절 가능하게 착석 각도를 증가시키기 위하여 허벅지를 지지하는 의자의 적어도 일부가 전방으로 기울어지는 것을 가능하게 하는 것에 의하여, 사용자가 의자 또는 스툴의 착석 각도를 변경시키는 것을 가능하게 한다. 전방 기울어짐의 정도는 사용자 몸통의 무게를 균형 잡는데도 또한 역할하는 사용자의 허벅지에 의해서 인가되는 압력에 의해서 조절된다.

Description

인체 공학적 조정가능 의자 장치{ERGONOMIC ADJUSTABLE CHAIR MECHANISMS}

본 발명은 의자 및 스툴(stool) 장치에 관한 것으로서, 작업 환경에서 사용하기에 적합한 의자 및 스툴 장치를 포함한다.

인체 공학적 의자, 특히 작업 의자의 목적 가운데 하나는, 긴장을 감소시키고 척추를 "중립(neutral)" 위치로 유지시키는 자세, 즉, 장기간의 시간 동안 착석한 사용자가 편안하게 작업할 수 있도록 척추가 정렬되는 자세로 사용자를 지지하기 위한 것이다. 대부분의 의자는, 적어도 처음에는, 약 90-110도 사이의 허벅지에서 몸통까지 각도("착석 각도(seating angle)")를 가지는 자세로 착석자(sitter)를 지지하도록 구성된다. 어느 정도 사용자의 육체적 컨디션에 따라서 이러한 자세를 장기간의 시간 동안 유지하는 것은 피로하게 하거나 또는 심지어 고통스럽게 하기까지 한다. 착석 각도가 약 130도 정도인 최적의 중립 자세(neutral posture)로 도달하며 점점 더 개방된 착석 각도로 앉는 것이 바람직하고 더 편안하게 된다. 의자가 사용자로 하여금 착석 각도를 증가시키는 것을 허용하도록 적용되지 않는다면, 사용자는, 예를 들어 의자 상에서 전방으로 미끄러짐에 의해서, 따라서 등의 하부를 지지 받지 못하게 남겨둠으로써 보상하려고 시도할 수 있다. 시간이 지남에 따라, 이것은 불편함 또는 심지어 부상까지 일으킬 수 있다. 사용자가 직립(upright) 자세를 유지하길 원한다면, 그는 허벅지를 아래로 기울여 착석 각도를 증가시키도록 의자의 앞쪽 모서리 상에 걸터앉을 수 있다. 그러나, 이러한 자세에서, 사용자는 의자의 등받이로부터 어떠한 이익을 얻지 못하고, 의자의 앞쪽 모서리는 보통 착석자 전체 부하를 지지하도록 설계되지 않기 때문에, 이러한 자세는 시간이 지남에 따라 불편하게 될 수 있다.

다수의 의자는 등을 지지하기 위해 사용자의 몸통과 함께 뒤로 움직일 수 있는 의자 등받이를 제공하는 것에 의해서 착석 각도를 증가시키도록 설계되어, 의자 등받이와 시트(seat) 사이의 증가된 각도는 더 편안한 착석 각도를 위한 지지를 제공한다. 이러한 의자는, 등 지지를 대항하기 위해 무거운 스프링을 사용하는 허만 밀러(Herman Miller)사의 에어론 의자(Aeron Chair)에서 발견될 수 있는 것과 같이, 동기화된 링크와 같은 다양한 복잡한 장치 중 임의의 것을 통상적으로 가지고 있다. 백 리클라이닝 장치(back reclining device)의 또 다른 타입은 휴먼스케일(Humanscale)사의 프리덤 의자(Freedom chair) 또는 크놀(Knoll)사의 라이프 의자(Life chair)에서 제안된 바와 같은 리클라이닝 시트 리프트 기구이고, 이는 후방으로 기대는 등을 균형잡기 위해 그리고 사용자가 허벅지로부터 떨어져서 몸통을 뒤로 젖히는 것을 가능하도록 하기 위해서 사용자의 체중을 이용한다.

이러한 리클라이닝-백 의자는 깊은 시트를 갖는 경향이 있고, 이는 착석자가 그의 허벅지를 낮게 하는 것을 어렵거나 또는 불가능하게 하고, 결과적으로 사용자가 작업대를 향해서 앞으로 기울이길 원하면 착석 각도가 감소된다. 또한, 앞으로 기울이는 자세에서는 사용자에 대한 지지가 때때로 거의 없거나 또는 전혀 없다. 이러한 의자에서의 장치는 보통 작업대로부터 착석자를 떨어져 기울여지도록 설계되어, 뒤로 젖힌 자세에서 작업대 및 공구로의 접근을 어렵게 한다.

본 발명의 일반적인 목적 가운데에, 사용자의 척추 및 골반이 수직하게 정렬된 위치로 유지되면서 사용자의 조절 하에 시트 또는 허벅지 지지부가 전방으로 완전히 기울 수 있고, 또한 스프링 또는 다른 힘 균형 장치의 사용 없이 이렇게 하는 착석 장치를 제공하는 것이 있다. 본 발명은 사용자가 적절한 척추 및 골반 자세를 유지하면서 그의 허벅지로 그의 착석 각도를 조절하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 착석 각도가 증가되면서 사용자가 작업대 방향으로 위치를 이동하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 추가 목적은 착석 각도가 증가함에 따라, 의자의 위치를 유지하기 위해서 점차적으로 감소하는 허벅지 힘을 요구하는 것이다.

본 발명의 일 양상에서 착석 장치는 허벅지 지지부, 및 사용자의 골반을 수용하도록 적용된 크래들을 포함하는 두 개의 세그먼트(segment)를 가지는 시트를 지지하는 프레임을 포함한다. 허벅지 지지부는 그 양단부 사이 제1 피벗축에서, 시소 방식으로, 프레임의 전방부에 피벗가능하게 장착된다. 허벅지 지지부는 제1 피벗축의 전방 및 후방으로 각각 위치된 전방 연장부 및 후방 연장부를 가진다. 골반 크래들이 제2 피벗축을 중심으로 대략 허벅지 지지부의 후방부에 피벗가능하게 매달린다. 골반 크래들은 사용자의 골반을 수용하고 골반과 수직 정렬로 몸통을 지지하도록 형상화되며, 허벅지 지지부의 전단부는 사용자의 허벅지를 지지하도록 적용된다. 착석 각도는 전방 세그먼트의 전방부 상에서 허벅지가 부담하는 정도를 변경시키는 사용자에 의해서 조정 가능하다. 제1 및 제2 피벗축과 제1 세그먼트의 전방 단부의 길이는, 착석 각도의 전 범위에 걸쳐서 사용자의 몸통 및 골반의 무게를 균형잡기 위해 사용자가 허벅지의 무게를 사용하는 것을 가능하게 하기에 충분한 기계적 장점을 형성하도록 배열된다. 착석 각도가 증가함에 따라 크래들을 지지하는 피벗이, 크래들을 약간 상승시키고 사용자를 전방으로 작업대에 더 근접하게 이동시키기 위해서, 상승하고 전방으로 이동한다. 피벗이 수직 정렬에 접근함에 따라 위치를 유지하는데 필요한 허벅지의 힘이 점차적으로 감소한다. 본 발명의 일 실시예에서 크래들은 제2 피벗축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 허용된다. 또 다른 실시예에서 크래들은, 어느 정도 평행한 바 링크 장치를 형성하기 위하여 허벅지 지지부와 협동하는 안정화 링크를 통하여 프레임에 연결되어, 골반 크래들은 의자의 동작 범위 전체에서 실질적으로 일정한 자세로 유지된다. 크래들에 관하여 일정한 자세를 유지하는 것에 의해서 척추는 장치의 동작 범위 전체에서 골반과 정렬될 수 있다. 장치는 스툴 형상에서 사용될 수 있거나, 또는 크래들에 연결된 의자 등받이(chair back) 및 암(arms)을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 의자는 의자 시트(chair seat) 및 의자 등받이를 포함한다. 의자 시트는 전방 및 후방 연장 세그먼트를 제공하기 위해서 제1 피벗에서 피벗된다. 의자 등받이는 제2 피벗에서 시트의 후방부로 피벗되고, 안정화 링크는 일 단부에서 프레임에 타 단부에서 의자의 등받이에 피벗가능하게 연결된다. 이러한 배열에서, 척추 및 골반이 적절한 수직 정렬하여 있는 자세에서 사용자를 지지하기 위해 평행사변형 링크 장치가 동작 범위 전체에서 직립 자세로 의자를 유지시키면서, 시트는 사용자의 허벅지에 의해서 인가되는 압력의 영향 하에서 전방으로 기울 수 있다.

본 발명의 추가 양상에서, 의자 장치는, 척추가 골반과 정렬되는 직립 위치로 크래들 및 시트 등받이를 유지하기 위하여, 프레임부터 크래들 또는 시트 등받이의 후방부까지 연장되는 평행사변형 링크 장치를 포함하는 가위 장치(scissors mechanism)에 의해서 지지되는 시트 또는 허벅지 지지부를 포함한다. 프레임과 골반 크래들 또는 시트 등받이 사이의 평행사변형 연결이 크래들 또는 시트 등받이를 일정한 자세로 유지시키면서 사용자로 하여금 착석 각도를 증가시킬 수 있도록 하는 하방, 아치형 경로(arcuate path)로 시트의 전방 단부를 가이드 하기 위하여, 제2 조절 링크가 프레임의 후방부를 시트 또는 허벅지 지지부의 전방부로 연결한다. 본 실시예에서, 허벅지 지지부 또는 의자 시트는 의자의 동작 범위에 걸쳐서 이동 가능한 이동성 가상 피벗 포인트(movable virtual pivot point)를 가지는 것으로 여겨질 수 있다.

본 발명은 사용자가 적절한 척추 및 골반 자세를 유지하면서 그의 허벅지로 그의 착석 각도를 조절하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 사용자가 착석 각도가 증가되면서 작업대를 향해서 위치를 이동하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 착석 각도가 증가함에 따라, 의자의 위치를 유지하기 위해서 점차적으로 감소하는 허벅지 힘을 요구한다.

본 발명은 본 발명의 이하 추가 기재로부터 더 충분히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 크래들 장치의 도해적 도시이다.
도 2는 다양한 요추 지지를 구비하는 의자에 포함되는 크래들 장치의 도해적 도시이다.
도 3은 시트 및 의자의 등받이부를 감싸는 확장 가능한 막(expandable membrane)을 구비하는 도 2에서 도시된 의자의 도해적 도시이다.
도 4는 탄성 직물 또는 막이 의자를 감싸는 도 3에서와 유사한 도시이다.
도 5는 확장 가능한 막이 골반 지지부 및 전방 시트와 통합되는 도 1과 유사한 도해적 도시이다.
도 6은 확장 가능한 막이 시트 등받이 및 골반 크래들과 통합되는 의자의 또 다른 실시예의 도해적 도시이다.
도 7a-7c는 스툴의 도해적 측면도로서, 본 발명을 구체화하고 있으며, 휴식, 전방 기울임, 및 중립 자세 위치에서의 스툴을 각각 도시하고 있다.
도 8a 및 도 8b는 제도용 높이 스툴(drafting height stool)의 도해적 측면도로서, 각각 휴식 및 전방 기울임 위치에서 발판으로 더 높은 베이스 상에 장착되는 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 9a-9d는 본 발명을 구체화하는 인체 공학적 작업 의자의 도해적 측면도로서, 각각 무부하(off-load), 휴식, 전방 기울임, 및 중립 자세 위치의 의자 및 사용자를 도시한다. 의자는 프로파일 밴드(profile band)를 포함한다.
도 10a 및 도 10b는 장치의 동작 범위 전체에서 골반 크래들의 자세를 안정화시키는 추가 링크를 구비하는 스툴 장치의 도해적 도시이다.
도 11a 및 도 11b는 통합된 암, 등받이, 및 골반 크래들을 안정화시키는 추가 링크를 구비하는 의자 장치의 도해적 도시이고, 휴식 위치 및 전방 기울임 위치를 도시하고 있다.
도 12a 및 도 12b는 분리된 원-피스 윤곽 시트(one piece contoured seat) 및 통합된 암 및 등받이 요소를 구비하는 의자의 도해적 도시로서, 안정화 링크는 프레임과 통합된 암 및 등받이를 연결하며, 각각 휴식 및 전방 기울임 위치에서의 도시이다.
도 13a 및 도 13b는 휴식 및 전방 기울임 위치에서의 의자 장치의 또 다른 실시예의 도해적 도시로서, 사용자는 허벅지 압력으로 착석 각도를 조절하면서 적절한 착석 자세를 유지할 수 있고, 장치는 한 쌍의 평행한 후방 연장 안정화 링크 및 허벅지 지지부 전방부의 위치를 제어하는 전방 연장 가이드 링크를 포함한다.
도 14a 및 도 14b는 원-피스 윤곽 시트, 및 통합된 암 및 등받이 요소가 전방 가이드 링크 및 한 쌍의 후방 연장 안정화 링크를 가지는 의자 장치의 도해적 도시이다.
도 15a 및 도 15b는 도 13과 유사한 장치를 가지는 스툴의 도해적 도시로서, 각각 휴식 및 전방 기울임 위치에서의 스툴을 도시한다.

도 1 및 도 2에 도시되는 것과 같이, 착석 장치의 일 실시예가 골반 크래들(pelvic cradle)(12) 및 골반 크래들(12)이 장착되는 허벅지 지지부(14)를 포함하는 투-피스(two-piece) 구조(10)를 포함한다. 허벅지 지지부(14)는 강성 프레임(16) 상에 피벗축(18)에서 양단 사이에서 피벗가능하게 장착되고, 피벗축(18)에 대해 전방부 및 후방부(20, 22)를 가지는 것으로 고려될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 허벅지 지지부(14)는, 예를 들어, 횡방향으로(transversely) 연장되는 크로스바(cross bar)(26)에 의해서 전방 단부에서 연결되는 한 쌍의 측방향으로 이격된 부재(24)를 포함할 수 있다. 허벅지 지지부의 후방부는 제2 피벗축을 형성하는 한 쌍의 횡방향으로 이격된 피벗(30)을 가지는 한 쌍의 트러니언(trunions)(28)을 포함한다. 골반 크래들(12)은 측면 부재(32)를 포함하고, 이에 의해서 크래들은 피벗(30)에 피벗가능하게 장착되어, 제2 피벗축(30-30)을 중심으로 크래들을 피벗가능하게 한다. 측면 부재는, 전방으로 연장되는 사용자의 허벅지의 능력을 방해 없이 지지를 제공하기 위해서 횡방향 후면 및 전면 부재(34, 36)에 의하여 연결된다. 골반 크래들의 횡방향 전면 부재(36)는 자전거 안장의 형태의 어떤 것이 되는 것으로서 고려될 수 있어, 중공 또는 잘려져 나간 영역(35)이 횡방향 전면 부재(36) 각 측면 상에 형성된다. 다른 크래들 형상이 채용될 수 있다고 이해되어야 한다. 멈춤부(stop)(37)가, 허벅지 지지부가 후방으로 회전할 수 있는 정도를 제한하기 위하여, 프레임(10) 또는 허벅지 지지부의 후방부 중 하나 상에 제공된다.

골반 크래들에 착석한 사용자가 사용자에 의해서 허벅지 지지부에 인가되는 무게에 의해서 균형을 잡을 수 있는 충분한 기계적 장점을 제공하기 위해서, 결과적인 허벅지 힘이 적용되는 피벗축(18)과 허벅지 지지부(14)의 전방 영역(힘의 중심(center of effort)) 사이의 거리가 제1 및 제2 피벗축(18, 30) 사이의 거리보다 충분히 더 길다. 오직 실례에 의해서, 적절한 치수가, 제1 및 제2 피벗축 사이 수평 거리 약 2¼ 인치, 제1 및 제2 피벗축 사이 수직 거리 약 3¾ 인치, 및 제1 피벗축에서 힘의 중심까지의 수평 거리 6¾ 인치(또는 그 이상)를 포함하는 것을 발견했다. 골반 크래들은 그것의 피벗(18) 상에 장착되고, 따라서, 원하는 대로 착석 각도를 변화시키기 위해 사용자의 고관절(hip joint) 및 허벅지의 자유로운 움직임을 가능하도록 하면서, 크래들에 착석한 사용자가 수직 정렬한 사용자의 몸통과 골반으로 지지될 수 있는 이완 위치(relaxed position)를 나타내는 경향이 있다. 본 실시예에서 자유롭게 피벗하는 골반 크래들의 능력은 사용자가 바(bar)에 인가되는 무게에 의해서 사용의 일부에 약간의 조정을 할 수 있도록 한다. 허벅지 지지부가 전방으로 피벗함에 따라 무릎은 아래로 움직이는 반면 크래들은 상승 및 전방으로 움직이고, 이는 사용자가 그의 척추와 골반을 수직 정렬로 유지시키는 것을 가능하게 하면서 착석 각도를 증가시킨다. 피벗축이 피벗축(18)과 수직한 정렬에 더 가까이 근접함에 따라, 허벅지의 인가된 힘이 점차적으로 줄어든다는 것을 주의해야 한다. 따라서 선택되는 증가된 착석 각도를 유지하기 위해 요구되는 허벅지 힘이 감소한다.

도 2는 의자, 특히 2010년 4월 13일자 발명의 명칭 "인체 공학적 조정가능 의자(Ergonomic Adjustable Chair)"인 미국 특허 7,695,067에서 기술된 의자 유형에 구체화된 본 발명을 도해적으로 도시하고, 미국 특허 기재는 전부 참조로 포함된다. 본 실시예에서 프레임(38)은 직립 등받이부(40) 및 상부에서의 크로스바(42)를 포함한다. 상기에서 언급한 특허에 기술된 바와 같이, 의자는 프레임(38) 등받이부의 상단부로부터 하방향으로 연장되는 한 쌍의 긴 프로파일 밴드(profile band)(44)를 포함한다. 도 2의 실시예에서, 프로파일 밴드의 하단부는 (46)에서 골반 크래들(12)에, 바람직하게는 골반 크래들의 상부에 부착된다. 프로파일 밴드(44)는 길이 방향 압축(longitudinal compression)으로 유지되고, 프로파일 밴드에 부착되고 의자의 등받이에 걸치는 탄성 직물 또는 막(membrane)에 의해서 사용자의 요추 영역(lumbar region)을 지지하는 것으로 역할한다. 도 3에서와 같은 본 발명의 다른 적용에서, 더 강성의, 그러나 확장 가능한 막(48)이 제공될 수 있다. 의자의 본 실시예에서, 프로파일 밴드 및 밴드에 연결된 시트 등받이는 사용자에게 도면에서 도시되는 것과 같이 휴식(rest)으로부터 장치의 전방 기울임 위치(forward tilt positions)까지의 움직임 범위에 걸쳐서 등 지지를 제공한다. 상기에서 언급된 특허에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 사용자가 의자 상에서 그의 자세를 조정할 때, 프로파일 밴드는 사용자의 등에 대응하는 지지 윤곽을 제공하기 위하여 형상이 변할 수 있다.

도 7a-7c는 본 발명의 일 실시예를 포함하는 스툴 상에 착석한 사용자를 도해적으로 도시하고, 사용자는 점차적으로 증가하는 착석 각도를 가지는 착석 자세로 도시된다. 이것은 휴식 위치(도 7a), 전방 기울임 위치(도 7b), 및 중립 자세 위치(도 7c)를 포함한다. 착석 각도가 증가함에 따라 허벅지 지지부가 점차적으로 기울어지고 있는 것으로 도시된다. 모든 위치에서, 골반 크래들은 사용자의 골반 및 몸통을 위한 지지를 제공하기 위하여 골반 크래들의 피벗축을 중심으로 자체 조정한다. 휴식 위치에서(도 7a), 사용자의 허벅지가 바닥에 평행하고 사용자는 평평하게 앉을 수 있거나, 또는, 골반 크래들을 기울이는 것에 의해서, 시트의 전방을 들어올리지 않고 고관절 후방 및 전방으로 용이하게 몸통을 독립적으로 흔들 수 있다. 전방 기울임 위치에서(도 7b), 사용자는 허벅지 지지부에 대항하여 허벅지를 아래로 기울이는 것에 의해서 착석 각도를 증가 시킬 수 있다. 피벗(18, 30)의 상대적인 위치에 의해서 얻어지는 기계적 장점 및 허벅지 지지부의 전방 연장은 사용자의 다리에 대해 사용자의 몸통을 들어올리거나 또는 낮추도록 하는 허벅지 무게의 변위를 가능하게 하고 따라서 착석 각도를 증가시킨다. 골반 크래들은 사용자의 골반을 받치도록 윤곽 지어지고, 허벅지 지지부의 후방부로의 피벗 연결은 허벅지 지지부의 위치와 독립적으로 수평한 위치(level position)를 유지할 수 있도록 한다. 골반 크래들에 관하여 수평 방향을 유지하는 것에 의해서 사용자는, 도시된 바와 같이, 허벅지 지지부가 하방향으로 기울더라도 크래들에서 미끄러지거나, 또는 시트에서 떨어지지 않을 것이다. 또한, 사용자의 다른 임무 수용을 용이하게 하기 위해서, 사용자는 크래들이 들려진 위치에 있는 동안 허벅지 지지부의 각도 변경 없이, 골반 크래들 상의 몸통 각도를 독립적으로 조정하도록 전방 및 후방으로 용이하게 피벗할 수 있다.

도 7c는 중립 위치에서 스툴 상의 사용자를 도시한다. 요구되는 경우 사용자의 허벅지가 더 떨어지는 것을 가능하게 하고, 착석 각도를 더 개방하게 하기 위하여, 스툴의 프레임은 표준 공압 가스 리프트(standard pneumatic gas lift)와 같은, 시트 리프팅 장치(seat lifting arrangement)를 포함할 수 있다.

도 8a 및 8b는 본 발명을 포함하는 제도용 높이 스툴(drafting height stool)을 도시한다. 착석 장치는 제도용 테이블 또는 카피라이트 작업대(copyright surfaces)와 같은 높여진 적용을 수용하도록 의도된 발판을 구비한 더 높은 베이스(base) 상에 장착된다.

도 9a-9d는, 도 2와 관련하여 기술된 바와 같은 인체 공학적 의자 내에 포함된 본 발명을 도해적으로 도시한다. 도 9a는 무부하(off-load) 위치에서 의자에 있는 사용자를 도시하고, 이 위치에서 사용자의 허벅지는 바닥과 대략 평행하며, 사용자는 허벅지 지지부를 들어올리지 않고 등받이 상으로 몸통의 무게를 전가하도록 후방으로 젖힌다. 이러한 동작은 골반 크래들의 독립적인 피벗 능력에 의해서 가능하다. 이 위치에서 안도감(relief)이 척추 상의 수직한, 압축 스트레스로부터 얻어질 수 있다. 도 9b는 사용자 및 휴식 위치를 도시하고, 이 위치에서 사용자의 허벅지가 실질적으로 바닥과 평행하고 그의 등이 프로파일 밴드에 의해서 지지된다. 도 9c는 전방 기울임 위치에 있는 의자와 함께 사용자를 도시하고, 이 위치에서 착석 각도는 허벅지 지지부에 대항하여 허벅지를 아래로 기울이는 것에 의하여 증가되었다. 앞서 기술된 기계적 장점 때문에, 허벅지의 무게는, 허벅지를 단순히 떨어뜨리거나 들어올리는 것에 의해서 사용자의 몸통의 무게를 균형 잡는데 사용될 수 있다. 게다가, 프로파일 밴드는 등 지지의 적당한 정도를 유지한다. 도 9d는 중립 위치에서 의자의 도해적 측면도이다. 여기서, 다시, 의자는 의자를 더 높이 들어올리고 착석 각도를 더 개방시키기 위해서 사용자의 허벅지를 떨어뜨리는 것이 가능하도록 한 공압 가스 리프트를 포함할 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 앞서 기술된 것과 유사하지만, 장치의 동작 범위 전체에서 골반 크래들의 자세를 일정하게 유지하기 위한 안정화 링크(stabilizing link)(50)를 포함하도록 추가 변경된 스툴 장치의 휴식 위치 및 전방 기울임 위치를 도해적으로 도시한다. 안정화 링크는 일측 단부, 피벗(52)에서 프레임(16)의 후방부로 피벗된다. 안정화 링크(50)의 타측 단부는, 크래들로부터 연장되는 러그(lug)(56) 또는 다른 적절한 연결 수단에 의하는 것으로써, (54)에서 크래들에 피벗된다. 피벗(52, 54 및 18, 30)을 연결하는 링크는 크래들의 일정한 자세를 유지하는 실질적으로 평행한 바 링크장치(bar linkage)를 형성한다. 이처럼, 크래들에서 골반이 지지되도록 착석한 사람은, 도시된 바와 같이, 휴식 위치와 전방 기울임 위치 사이의 동작 전체에서 골반과 척추의 정렬을 유지할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 통합된 등받이(55) 및 암(57)을 크래들에 추가하도록 변형된 도 10a 및 도 10b의 장치를 도시하고, 여기서 안정화 링크(50)는 앞서 기술된 것과 같이 기능하도록 제공된다.

도 12a 및 도 12b는 크래들이 제거된 본 발명의 또 다른 의자 실시예의 휴식 위치 및 전방 기울임 위치를 각각 도시한다. 대신에, 의자는 제1 피벗(18)에서 프레임으로 피벗되는 단일 윤곽 시트(single contoured seat)(58)를 포함한다. 시트(58)의 후방부와 일체인 측방향으로 이격된 한 쌍의 트러니언(28)이 시트로부터 상측으로 연장되고, 피벗축에서 독립되고, 통합된 의자 등받이 및 암 유닛(60)에 피벗가능하게 연결된다. 의자 등받이는 프레임의 후방부로부터 일체형 의자 등받이의 하단부까지 연장되는 안정화 링크(61)에 의해서 프레임에 이동 가능하게 연결된다. 링크 및 피벗(18, 30 및 52, 54)의 배치가 의자의 동작 범위 전체에서 사용자를 적절한 자세로 유지시키는 기능을 하는 평행한 바 구성을 형성한다. 원-피스 시트(58) 후방부의 윤곽은 사용자의 골반에 대한 지지를 제공하기 위해서 함몰되고, 특히 전방 기울임 위치(도 12b)에 있을 때 시트 상의 사용자가 전방으로 미끄러지는 것을 방지하기 위함이다.

도 13a 및 도 13b는 또 다른 실시예를 도해적으로 도시하고, 여기서 의자는 일체형 구조처럼 움직이도록 적용된 통합된 의자 등받이 및 팔걸이 유닛(62)을 구비하는 골반 크래들, 및 후방 단부인 피벗축(68)에서, 바람직하게는, 등받이의 하부 영역 또는 일체형 크래들의 후방부에서 유닛(62)에 피벗되는 허벅지 지지부(64)를 포함한다. 허벅지 지지부(64), 및 일체형의 의자 등받이와 크래들(62)은 허벅지 지지부(64)가 착석 각도를 증가시키기 위해서 하방으로 가압되는 동안 일체형 구조(62)를 일정한 자세로 유지시키는 링크 장치(66)에 의해서 지지된다. 장치는 허벅지 지지부(64)의 후방부와 일체형 구조(62) 사이의 피벗 연결(68)을 포함한다. 피벗(68)은 크래들과 일체형 구조(62)의 등받이 사이 이음매(juncture) 영역에 위치한다. 일체형 구조(62)의 일정한 자세는, 일측 단부가 피벗(74, 76)에서 프레임(16)의 전방부에 연결되는 한 쌍의 평행한 링크(70, 72)를 포함하는 평행한 바 링크장치에 의해 의자의 동작 범위 전체에서 유지된다. 링크(70, 72)의 타측 단부는 피벗(68, 78)에서 유닛(62)의 하측 후방부에 연결된다. 또한, 장치(66)는 피벗(82)에서 프레임(16) 후방부를 피벗(84)에서 허벅지 지지부(64)의 전방 단부로 연결하는 가이드 링크(80)를 포함한다. 가이드 링크(80)는, 일체형 구조(62)가 평행한 바 링크장치에 의해서 안내되어 따르는 원호(circular arc)와는 다른 원호를 따라 허벅지 지지부(64)의 전단부를 안내한다. 허벅지 지지부(64)의 양단부를 서로 다른 원호를 따라 안내하는 것은 허벅지 지지부 아래로 효과적인 가상의 피벗 포인트를 야기하고, 이를 중심으로 허벅지 지지부가 회전한다는 것이 주목될 수 있다. 가상의 피벗 포인트 그 자체는 장치가 동작의 범위에 걸쳐서 작동됨에 따라 공간상에서 이동한다.

도 14a 및 도 14b는 도 13a 및 도 13b와 유사한 도해적 도시지만, 일체형 구조(62)의 크래들부가 제거되어 있다. 대신에, 의자가 피벗(68)에서 일체형의 등받이 및 암 구조에 직접 연결된 완전한 윤곽 시트(full contoured seat)(58)가 제공된다. 장치(66)의 작동은, 전방 기울임 위치에 있을 때, 사용자의 골반에 대한 지지를 유지하기 위해 함몰부가 시트의 후방 영역에 형성된다는 것을 제외하고는 도 13a 및 13b와 관련하여 앞서 기술된 것과 동일하다.

도 15a 및 도 15b는 도 13a 및 13b와 유사한 착석 장치를 도해적으로 도시하지만, 일체형의 등받이 및 암 구조 없는 스툴 형상이다.

본 발명의 앞선 기술 내용은 단지 설명되기 위해 의도된 것으로 이해되어야 하고, 다른 실시예, 변형, 및 균등물이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 당해 업계의 통상의 기술자에게 자명할 수 있다고 이해되어야 한다.

12: 골반 크래들 14: 허벅지 지지부
16: 프레임 18: 피벗축
26: 크로스바 28: 트러니언
37: 멈춤부 40: 등받이부
44: 프로파일 밴드 48: 확장 가능한 막
50: 안정화 링크 56: 러그
57: 암 66: 링크 장치
80: 가이드 링크

Claims

착석 장치(seating mechanism)에 있어서,
프레임;
횡방향의 제1 피벗축을 따라 상기 프레임에 피벗가능하게 장착되는 허벅지 지지부(thigh support)로서, 상기 제1 피벗축의 전방으로 연장하는 전방부 및 상기 제1 피벗축의 후방으로 연장하는 후방부를 가지는 허벅지 지지부; 및
횡방향의 제2 피벗축에서 상기 허벅지 지지부의 후방부에 피벗가능하게 장착되는 골반 크래들(pelvic cradle)을 포함하고,
상기 골반 크래들은 상기 허벅지 지지부에 대해서 회전하도록 적용되고, 상기 허벅지 지지부의 전방부의 기울기에 관계없이 수직한 정렬로 사용자의 골반 영역 및 몸통을 지지하기 위해서 인간의 상기 골반 영역에 대하여 수용적이며, 상기 제2 피벗축은 상기 허벅지 지지부의 전방부가 전방으로 기울어짐에 따라 상방 및 전방으로 이동 가능하고,
상기 허벅지 지지부와 상기 제1 피벗축 및 제2 피벗축은, 상기 사용자가 허벅지 압력을 상기 허벅지 지지부의 전방부에 인가하는 것에 의하여 상기 사용자의 골반 및 몸통의 무게를 균형 잡으면서 상기 사용자의 착석 각도를 변화시키기 위해 상기 제1 피벗축에 대해서 상기 허벅지 지지부의 위치를 충분히 조절할 수 있는 기계적 장점을 제공하도록 위치되고 배치되는 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 피벗축은 상기 제1 피벗축의 후방 상부에 위치되고, 따라서 상기 허벅지 지지부가 전방으로 기울어짐에 따라 상기 제2 피벗축이 전방으로 이동하여, 상기 제1 피벗축과의 수직한 정렬에 접근하며, 상기 장치의 위치를 유지시키는데 요구되는 상기 허벅지 지지부 상의 힘을 감소시키는 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임 상에 배치되고 상기 허벅지 지지부가 후방으로 회전할 수 있는 정도를 제한하기 위하여 상기 허벅지 지지부와 결합 가능한 멈춤 부재를 더 포함하는 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
시트부와 등받이부를 구비하는 상기 골반 크래들을 포함하고, 상기 시트부는 측부(sides)에 다리 절개부(leg cutouts)를 구비하는 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 골반 크래들은 상기 허벅지 지지부의 위치와 관계없이 상기 제2 피벗축을 중심으로 회전하기 자유로운 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 골반 크래들은, 일측 단부에서 상기 프레임에, 타측 단부에서 상기 골반 크래들에 피벗되는 안정화 링크에 의해 상기 프레임에 연결되고, 따라서 상기 착석 장치의 동작 범위 전체에서 일정한 자세로 상기 골반 크래들을 안정화시키는 착석 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 안정화 링크, 및 상기 제1 피벗축과 제2 피벗축 사이의 연결이 네 개의 바 링크장치를 형성하는 착석 장치.
청구항 1에 있어서,
시트 세그먼트 및 등받이 세그먼트를 구비한 조립체를 포함하는 상기 프레임;
상기 프레임 상의 적어도 하나의 고정 위치에서 상기 프레임에 장착되고, 상기 프레임의 등받이 세그먼트를 따라 연장되는 등받이 세그먼트를 구비한 적어도 하나의 긴, 유연한, 탄성의 프로파일 밴드(profile band)로서, 각각의 상기 프로파일 밴드는 요추 영역의 높이에서 전방으로 불룩하도록(bulge) 적용된 요추 부(lumbar portion)를 구비하는 프로파일 밴드;
길이 방향을 따라 상기 프로파일 밴드의 적어도 일부에 다양한 압축력을 인가하기 위하여 상기 프로파일 밴드에 연결된 상기 골반 크래들로서, 각 프로파일 밴드의 상기 요추 영역의 불룩한 정도가 상기 허벅지 지지부의 위치에 대응하여 조절 가능한 상기 골반 크래들을 포함하는 착석 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 골반 크래들에 단단히 연결되어 상기 골반 크래들로부터 상방으로 연장되는 시트 등받이를 더 포함하고, 상기 골반 크래들 및 상기 시트 등받이는 하나의 유닛으로 이동 가능한 착석 장치.
착석 장치에 있어서,
프레임;
횡방향의 제1 피벗축을 따라 상기 프레임에 피벗가능하게 장착되는 시트로서, 상기 제1 피벗축의 전방으로 연장하는 전방부 및 상기 제1 피벗축의 후방으로 연장하는 후방부를 가지는 시트;
횡방향의 제2 피벗축에서 상기 시트의 후방부에 피벗가능하게 장착되는 높이방향으로 연장되는 시트 등받이로서, 상기 시트 등받이는 상기 시트의 전방부의 기울기에 관계없이 수직한 정렬로 사용자의 골반과 함께 사용자의 몸통을 지지하도록 적용되고, 상기 제2 피벗축은 상기 허벅지 지지부의 전방부가 전방으로 기울어짐에 따라 상방 및 전방으로 이동 가능한 시트 등받이; 및
일측 단부에서 상기 프레임에, 타측 단부에서 상기 시트 등받이에 피벗되는 안정화 링크로서, 상기 착석 장치의 동작 범위 전체에서 일정하고 실질적으로 수직한 자세로 상기 시트 등받이를 안정화시키도록 하는 안정화 링크를 포함하고,
상기 시트와 상기 제1 피벗축 및 제2 피벗축은, 상기 사용자가 허벅지 압력을 상기 시트의 전방부에 인가하는 것에 의하여 상기 사용자의 골반 및 몸통의 무게를 균형 잡으면서 상기 사용자의 착석 각도를 변화시키기 위해 상기 제1 피벗축에 대해서 상기 시트의 위치를 충분히 조절할 수 있는 기계적 장점을 제공하도록 위치되고 배치되는 착석 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 시트의 후방부는 함몰부(depression)를 포함하도록 형성된 착석 장치.
착석 장치에 있어서,
전방부 및 후방부를 구비하는 프레임;
한 쌍의 실질적으로 평행한 링크로서, 각각은 제1 피벗축 및 제2 피벗축에서 상기 프레임의 전방부에 피벗가능하게 장착되고, 후방 및 상방으로 연장되는 평행 링크;
사용자의 골반 영역을 지지하기 위하여 상기 프레임 상부에 배치되는 착석 부재로서, 상기 평행 링크 각각의 상단부는 제3 피벗축 및 제4 피벗축에서 상기 착석 부재의 후방부에 피벗가능하게 연결되고, 상기 착석 부재에 관하여 일정한 자세를 유지하면서 상기 제1 피벗축 및 제2 피벗축을 중심으로 상기 평행 링크를 회전시키는 것이 상기 착석 부재를 상방 및 전방으로 이동시키는 착석 부재;
전방부 및 후방부를 가지는 허벅지 지지부로서, 상기 후방부는 상기 제4 피벗축에서 상기 착석 부재에 피벗가능하게 연결되고, 상기 착석 부재의 전방으로 연장되는 허벅지 지지부; 및
상기 프레임의 후방부에 피벗가능하게 장착되고 상방 및 전방으로 연장되는 가이드 링크로서, 상기 허벅지 지지부의 전방 단부에 피벗가능하게 연결되는 가이드 링크를 포함하고,
상기 평행 링크 및 가이드 링크와 그들 각각의 피벗은, 하방 힘이 상기 사용자의 허벅지에 의해서 상기 허벅지 지지부에 인가될 수 있도록 배열되어, 상기 착석 부재를 일정한 자세로 유지시키면서 상기 허벅지 지지부를 전방으로 기울이는 것을 야기하고, 따라서 상기 사용자의 척추 및 골반을 수직 정렬로 유지하는 것을 가능하게 하면서 착석 각도를 증가시키는 착석 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 착석 부재에 고정되고, 상기 착석 부재로부터 상방으로 연장되는 시트 등받이를 더 포함하는 착석 장치.
착석 장치에 있어서,
전방부 및 후방부를 가지는 프레임;
한 쌍의 실질적으로 평행한 평행 링크로서, 제1 피벗축 및 제2 피벗축에서 상기 프레임의 전방부에 피벗가능하게 각각 장착되고, 후방 및 상방으로 연장되는 평행 링크;
상기 프레임 상부에 배치되고 상부 및 하부를 가지는 시트 등받이로서, 상기 평행 링크 상단부는 제3 및 제4 피벗축에서 상기 시트 등받이의 하부에, 각각, 피벗가능하게 연결되고, 상기 시트 등받이에 관하여 일정한 자세를 유지하면서 상기 제1 및 제2 피벗축을 중심으로 상기 평행 링크를 회전시키는 것이 상기 시트 등받이를 상방 및 전방으로 이동시키는 시트 등받이;
사용자의 골반 영역 및 허벅지를 지지하기 위하여 상기 프레임 상부에 배치되는 시트로서, 상기 시트의 후방부는 상기 제4 피벗축에서 상기 시트 등받이 및 상기 평행 링크 중 하나에 피벗가능하게 연결되는 시트; 및
상기 프레임의 후방부에 피벗가능하게 장착되고 상방 및 전방으로 연장된 가이드 링크로서, 상기 시트의 전방 단부에 피벗가능하게 연결되는 가이드 링크를 포함하고,
상기 평행 링크 및 가이드 링크와 그들 각각의 피벗은, 하방 힘이 상기 사용자의 허벅지에 의해서 상기 시트의 전방부에 가해질 수 있도록 배열되어, 상기 시트 등받이를 일정하고 실질적으로 수직한 자세로 유지시키면서 상기 시트를 전방으로 기울이는 것을 야기하고, 따라서 상기 사용자의 척추 및 골반을 수직한 정렬로 유지시키는 것을 가능하게 하면서 착석 각도를 증가시키는 착석 장치.