KR101073457B1 - 차량용 시트 리클라이닝 장치 - Google Patents

차량용 시트 리클라이닝 장치 Download PDF

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Abstract

최적의 구성으로 조합하여 작동성 및 동력 전달 과정의 효율성을 개선한 차량용 시트 리클라이닝 장치가 소개된다. 본 발명에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치는 차량의 시트쿠션에 설치되는 고정플랜지(200)와 이러한 고정플랜지(200)에 대하여 편심 회전하는 모바일플랜지(100)와, 이러한 모바일플랜지(110)를 편심 회전 가능케 하되 상부캠(310), 좌측쐐기편(322)이 형성된 하부좌측캠(320), 우측쐐기편(332)이 형성된 하부우측캠(330), 환형스프링(340)을 포함하는 편심회전수단(300), 이러한 편심회전수단(300)에 회전력을 제공하는 구동부(400)를 포함한다.

Description

차량용 시트 리클라이닝 장치{A RECLINNING DEVECE FOR SEATS FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 시트 리클라이닝 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 최적의 구성으로 조합하여 작동성 및 동력 전달 과정의 효율성을 개선한 차량용 시트 리클라이닝 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 시트에는 운전자 및 탑승자의 체형에 맞게 등받이를 전,후방으로 각도 조절되도록 하는 차량용 리클라이닝 장치가 마련된다.
차량용 리클라이닝 장치는 두 개가 한 쌍으로 구성되어 시트의 좌,우 측부에 각각 장착된다. 이러한 두 개의 차량용 리클라이닝 장치는 샤프트에 의해 서로 연결되어 각각의 움직임이 서로 연동된다.
차량용 리클라이닝 장치는 그 작동방식에 따라, 전동모터를 이용하여 샤프트를 축회전시켜 리클라이닝 동작을 진행하는 전동식 차량용 리클라이닝 장치와, 착석자의 레버 조작에 의해 샤프트를 축회전시켜 리클라이닝 동작을 진행하는 수동식 차량용 리클라이닝 장치로 구분된다.
차량의 고급화 이미지를 중시하는 경향에 따라, 최근 전동식 차량용 리클라이닝 장치의 사용이 증가하는 추세에 있으며, 나아가, 이러한 전동식 차량용 리클라이닝 장치를 경량화하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 과정에서 다양한 설계 조건이 반영됨으로써, 차량용 리클라이닝 장치는 그 구성이 복잡해지는 것은 물론, 이러한 복잡한 구성으로 인해 작동성이 저하되며, 동력전달 과정이 비효율적으로 일어나는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 차량용 시트 리클라이닝 장치의 구성을 최적화함으로써, 전체 장치의 작동성 및 동력 전달 과정의 효율성이 개선된 차량용 시트 리클라이닝 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치는 안착면과, 이 안착면에 형성된 내접기어와, 상기 안착면의 중심에 관통 형성된 중심구를 포함하는 모바일플랜지; 중심에는 원형의 통공부가 형성되고, 일면에는 상기 안착면에 안착되며 그 외주면에 외접기어가 형성된 돌출부를 포함하는 고정플랜지; 상기 고정플랜지의 통공부에 형성된 내주면에 밀착되는 상부캠과, 이 상부캠의 하부 일측에 걸림 설치되어 함께 회전하되 상기 상부캠의 내주면에 대하여 록킹될 수 있도록 외주면 일측에 좌측쐐기편이 돌출 형성된 하부좌측캠과, 상기 상부캠의 타측에 걸림 설치되어 함께 회전하되 상기 상부캠의 내주면에 대하여 록킹될 수 있도록 일측에 우측쐐기편이 돌출 형성된 하부우측캠과, 상기 상부캠을 밀어주는 방향으로 복원력이 작용할 수 있도록 상기 하부좌측캠 및 하부우측캠의 하단에 바이어스된 상태로 설치되는 환형스프링을 포함하는 편심회전수단; 상기 모바일플랜지의 중심구에 관통 결합되는 인풋샤프트와, 이 인풋샤프트의 외주면에서 둘레 방향으로 연장 형성되어 상기 하부좌측캠 및 하부우측캠에 회전력을 제공하는 구동휠을 포함하는 구동부를 포함한다.
상기 좌측쐐기편 및 우측쐐기편은 상기 하부좌측캠 및 하부우측캠의 회전에 따라 상기 상부캠과 록킹/록킹해제 가능하도록 상기 상부캠의 내주면과 서로 다른 곡률을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부좌측캠 및 하부우측캠은 서로 포개어지고, 상기 상부캠의 내주면의 폭과 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 좌측쐐기편 및 우측쐐기편의 일단에는 각각 걸림턱이 형성되고, 상기 상부캠의 양 끝단에는 상기 걸림턱과 대응되는 걸림돌기가 내측으로 굴곡 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 하부좌측캠 및 하부우측캠에는 각각 피동편이 돌출 형성되고, 상기 구동휠의 일면에는 상기 걸림턱과 피동편 사이에 형성된 공간으로 삽입되는 구동편이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 피동편의 일측에는 상기 환형스프링의 끝단이 고정될 수 있도록 고정홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 하부좌측캠 및 하부우측캠은 링 형상인 것을 특징으로 한다.
상기 하부좌측캠 및 하부우측캠의 하부 일측에는 서로를 지지할 수 있도록 지지편이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 상부캠의 외주면에는 하중전달방지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 차량용 시트 리클라이닝 장치의 작동성 및 동력 전달 과정의 효율성이 개선되는 것은 물론, 각종 부품들간의 조립성이 개선된다.
도 1는 본 발명에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치의 분해사시도;
도 2는 본 발명의 모바일플랜지를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 구동부, 상부캠 및 하부좌,우측캠을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 상부캠 및 하부좌,우측캠의 결합 상태를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 차량용 시트 리클라이닝 장치의 하중전달방지홈을 나타낸 도면;
도 6은 시트백이 회전될 수 없는 상태를 나타낸 도면;
도 7는 시트백이 회전 가능하게 변화하는 상태를 나타낸 도면;
도 8은 시트백이 회전 가능한 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치에 대하여 살펴본다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치는 모바일플랜지(100), 고정플랜지(200), 편심회전수단(300) 및 구동부(400)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 모바일플랜지(100)는 안착면(110)과, 내접기어(120) 및 중심구(130)를 포함하여 구성된다. 안착면(110)은 고정플랜지(100)의 일면에서 원형으로 함몰되어 형성되는 바, 그 테두리에는 내접기어(120)가 형성된다. 또한, 이러한 안착면(110)의 중심에는 중앙이 통공된 원통 형상의 중심구(130)가 돌출 형성된다. 모바일플랜지(100)는 차량 시트백의 측부에 장착되어 시트백의 리클라이닝을 리드한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 고정플랜지(200)의 중심에는 원형의 통공부(200a)가 형성된다. 또한, 고정플랜지(200)는 상기 안착면(110)에 안착될 수 있도록 그 일면에 돌출부(200b)가 형성되고, 이러한 돌출부(200b)의 외주면에는 외접기어(210)가 형성된다. 외접기어(210)가 형성된 고정플랜지(200)의 돌출부(200b)는 안착면(110)의 크기보다 작게 형성되어, 고정플랜지(200)와 모바일플랜지(100)를 서로 조립하였을 때, 외접기어(210)와 내접기어(120)가 서로 완전히 치합되지는 않는다. 그러나, 외접기어(210)를 내접기어(120)에 밀착시키는 힘이 작용할 경우에, 그 힘이 작용하는 방향의 특정 구간에서 외접기어(210)와 내접기어(120)가 서로 치합될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 외접기어(210)가 내접기어(120)에 치합되도록 하는 힘은 고정플랜지(200)의 통공부(도 2참조)에 배치되는 편심회전수단(300)으로부터 발생된다. 편심회전수단(300)에 의해 고정플랜지(200)에 상방향으로의 힘이 가해지면, 그 힘에 의해 고정플랜지(200)는 상방향으로 이동하여 모바일플랜지(100)에 대하여 중심축이 편심되며, 12시 방향 부근에서 외접기어(210)와 내접기어(120)간의 부분적인 치합이 이루어진다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 편심회전수단(300)은 상부캠(310), 하부좌측캠(320), 하부우측캠(330) 및 환형스프링(340)을 포함한다.
상부캠(310)은 반 고리 형상으로 형성되며, 그 양 끝단에는 걸림돌기(312)가 내측 방향으로 굴곡 형성된다.
하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)은 링 형상으로 형성되며, 그 외주면 일부가 상부캠(310)의 내주면에 접하도록 장착된다.
이러한 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 외주면에 돌출 형성되어 상기 상부캠(310)에 접하는 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)의 일단에는 상기 걸림돌기(312)와 대응되는 걸림턱(322a,332a)이 형성된다. 또한, 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)에는 상기 걸림턱(322a,332a)과 일정한 간격을 두고 각각 피동편(324,334)이 돌출 형성된다.
또한, 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)은 동일한 형상을 가지며, 상기 상부캠(310)의 내주면의 폭(W)과 동일한 폭(w)을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)과 상부캠(310) 사이의 접촉면적이 증가하면, 록킹력이 향상되어, 전체적인 작동 과정이 원활해진다.
본 발명에 따른 리클라이닝 장치 작동시, 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)이 서로 이탈되지 않고, 일정한 조립 상태를 유지하면서 작동할 수 있도록, 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 하부 일측에는 서로를 지지하는 지지편(326,336)이 형성된다.
한편, 구동부(400)는 인풋샤프트(410)와 구동휠(420)을 포함한다.
인풋샤프트(410)는 고정플랜지(200)의 통공부(200a)를 지나 모바일플랜지(100)의 중심구(130)에 결합된다. 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)에 회전력을 제공할 수 있도록 구동휠(420)의 일면에는 상기 걸림턱(322a,332a)과 피동편(324,334) 사이에 형성된 공간으로 삽입되는 구동편(422)가 돌출 형성된다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상부캠(310)은 상기 고정플랜지(200)의 통공부(도 2참조)에 장착되는 부시(500)의 내주면에 밀착 설치되고, 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)은 서로 포개어져 상기 상부캠(310)의 내주면에 장착된다. 이 때, 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)은 상부캠(310)의 내주면에 접하게 된다.
상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 회전시 상기 상부캠(310)과 록킹(쐐기 상태)/록킹해제(쐐기 상태 해제) 가능하도록 상기 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)은 상기 상부캠(310)의 내주면과 서로 다른 곡률을 갖도록 형성된다.
따라서, 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)의 외주면과 상부캠(310)의 내주면은 모든 면에서 완전히 밀착되지는 않는다. 또한, 좌측쐐기편(322)과 상부캠(310) 및 우측쐐기편(332)과 상부캠(310) 사이 간의 틈새(G)는 각각 반시계 방향 및 시계 방향으로 갈수록 점차 커진다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 환형스프링(340)의 탄성복원력에 의해 우측쐐기편(332)은 그와는 다른 곡률을 갖는 상부캠(310)의 내주면을 파고들어 록킹(쐐기 작용)되는 바, 이러한 작용에 의해 하부우측캠(330)은 더 이상 상부캠(310)에 대하여 반시계 방향으로 회전될 수 없는 상태에 놓이게 된다. 또한, 하부우측캠(330)에 시계 방향 회전력이 주어진 경우에는 록킹 상태가 해제된다. 하부좌측캠(320) 역시 상기 하부우측캠(330)과 동일한 원리로 작동한다.
상기 록킹 또는 쐐기 작용은 좌, 우측쐐기편(322, 332)의 외주면이 이와는 다른 곡률을 갖는 상부캠(310)의 내주면을 파고들어 더 이상 일 방향으로 회전될 수 없는 상태를 의미한다.
환형스프링(340)은 일측이 개방된 형상을 갖는다. 이러한 환형스프링(340)의 양 끝단은 각각 하부좌측캠(320)과 하부우측캠(330)의 피동편(324,334) 일측에 형성된 고정홈(도 4참조, 324a,334a)에 바이어스된 상태로 결합된다. 도 6의 조립 상태에서 보듯이, 환형스프링(340)은 그 양단이 벌어지려는 탄성복원력을 가지며, 이러한 탄성복원력은 고정플랜지(200)를 상방향으로 들어올리는 힘으로 작용하게 된다. 보다 구체적으로는 상기 환형스프링(340)의 탄성복원력은 하부좌측캠(320)및 하부우측캠(330)을 밀어올리며, 그 힘은 차례로 상부캠(310), 부시(500) 고정플랜지(200)로 전달된다. 이러한 환형스프링(340)은 다양한 형태의 탄성체 또는 기구적 수단으로 치환 가능하다.
이러한 구성에 따르면, 인풋샤프트(410)에 의해 구동휠(도 3참조)이 회전하는 경우, 구동편(422)이 하부우측캠(330)에 형성된 피동편(334)을 타격하여 하부우측캠(330) 전체가 회전되고, 하부우측캠(330)의 회전에 따라, 하부우측캠(330)에 형성된 걸림턱(332a)이 상부캠(310)의 걸림돌기(312)를 타격하게 되어 상부캠(310)도 회전할 수 있게 된다. 따라서, 상부캠(310)의 회전에 따라, 상부캠(310)에 형성된 다른 걸림돌기(312)가 하부좌측캠(320)에 형성된 걸림턱(322a)을 타격하면 하부좌측캠(320)도 회전할 수 있게 되는 것이다. 즉, 하부우측캠(330), 상부캠(310) 및 하부좌측캠(320) 모두가 연동하여 회전할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상부캠(310)에는 하중전달방지홈(R)이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 하중전달방지홈(R)은 환형스프링(340)의 힘을 분산시키는 기능을 한다. 따라서, 환형스프링(340)에 의해 전달되는 힘은 하중전달방지홈(R)을 중심으로 양 방향으로 분산되는 바, 하중전달방지홈(R)을 중심으로 11시 방향 및 1시 방향으로 집중적으로 전달된다. 즉, 이러한 하중전달방지홈(R)은 두 개의 포인트에 집중적으로 힘을 전달하는 기능을 한다.
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 시트 리클라이닝 장치의 작동 과정을 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 모바일플랜지(100)의 내접기어(120)와 고정플랜지(200)의 외접기어(210)는 하중전달방지홈(R)을 중심으로 11시 방향과 1시 방향의 2개의 포인트에서 전달되는 힘을 기초로 11시~1시 방향에 걸쳐 치합된다. 일면이 개방된 환형스프링(340)의 양 끝단이 바이어스된 상태에서 하부좌측캠(320)과 하부우측캠(330)의 고정홈(도 4참조)에 각각 결합되면, 환형스프링(340)의 탄성복원력에 의해 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)는 상부캠(310)의 내주면을 파고들어 상부캠(310)을 통해 고정플랜지(200)를 들어올린다.
이 상태에서는 외접기어(210)가 내접기어(120)에 대하여 11시 방향으로부터 1시 방향에 걸쳐 치합되어 있기 때문에. 모바일플랜지(100)는 고정플랜지(200)에 대하여 회전될 수 없고, 시트백 역시 회전될 수 없다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전동모터에 의해 인풋샤프트(410)에 회전력이 제공된 경우, 구동편(422)이 하부우측캠(330)에 돌출 형성된 피동편(334)를 타격하여 하부우측캠(330)이 시계 방향으로 회전하게 되는 바, 하부우측캠(330)에 형성된 우측쐐기편(332)과 상부캠(310) 내주면 사이의 록킹 상태가 해제된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하부우측캠(330)의 회전에 따라, 우측쐐기편(332)의 일측에 형성된 걸림턱(332a)이 상부캠(310)에 형성된 걸림돌기(312)를 타격하면 상부캠(310)도 회전한다. 이러한 힘의 전달 과정을 통하여 상부캠(310)이 회전하면, 상부캠(310)과 하부좌측캠(320)에 형성된 좌측쐐기편(322) 사이의 록킹 상태도 해제되고, 상부캠(310)에 형성된 또 하나의 걸림돌기(312)가 좌측쐐기편(322)에 형성된 걸림턱(322a)을 타격하여 하부좌측캠(320)도 회전하게 된다. 즉, 상부캠(310), 하부우측캠(330) 및 하부좌측캠(320) 모두가 연동 회전되는 것이다.
좌, 우측쐐기편(322,332)과 상부캠(310)의 록킹 상태가 해제되면, 모바일플랜지(100)는 회전가능한 상태가 된다. 즉, 치합되어 있던 내접기어(120)와 외접기어(210) 사이에 소정의 유격이 발생되고, 모바일플랜지(100)는 고정플랜지(200)에 대하여 회전 가능한 상태가 되는 것이다. 따라서, 모바일플랜지(100)는 내접기어(120)와 외접기어(210)의 잇수 차이만큼 자체 감속 회전되는 바, 고정플랜지(200)에 대하여 편심회전(공전)됨과 동시에 자체 회전(자전)하게 되고, 차량의 시트백 또한 회전할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 모바일플랜지 110: 안착면
120: 내접기어 130: 중심구
200: 고정플랜지 200a: 통공부
200b: 돌출부 210: 외접기어
300: 편심회전수단 310: 상부캠
312: 걸림돌기 320: 좌측하부캠
322: 좌측쐐기편 330: 우측하부캠
332: 우측쐐기편 322a,332a: 걸림턱
324,334: 피동편 324a,334a: 고정홈
326,336: 지지편 340: 환형스프링
400: 구동부 410: 인풋샤프트
420: 구동휠 R: 하중전달방지홈

Claims (9)

  1. 안착면(110)과, 이 안착면(110)에 형성된 내접기어(120)와, 상기 안착면(110)의 중심에 관통 형성된 중심구(130)를 포함하는 모바일플랜지(100);
    중심에는 원형의 통공부(200a)가 형성되고, 일면에는 상기 안착면(110)에 안착되며 그 외주면에 외접기어(210)가 형성된 돌출부(200b)를 포함하는 고정플랜지(200);
    상기 고정플랜지(200)의 통공부(200a)에 형성된 내주면에 밀착되는 상부캠(310)과, 이 상부캠(310)의 하부 일측에 걸림 설치되어 함께 회전하되 상기 상부캠(310)의 내주면에 대하여 록킹될 수 있도록 외주면 일측에 좌측쐐기편(322)이 돌출 형성된 하부좌측캠(320)과, 상기 상부캠(310)의 타측에 걸림 설치되어 함께 회전하되 상기 상부캠(310)의 내주면에 대하여 록킹될 수 있도록 일측에 우측쐐기편(332)이 돌출 형성된 하부우측캠(330)과, 상기 상부캠(310)을 밀어주는 방향으로 복원력이 작용할 수 있도록 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 하단에 바이어스된 상태로 설치되는 환형스프링(340)을 포함하는 편심회전수단(300);
    상기 모바일플랜지(100)의 중심구(130)에 관통 결합되는 인풋샤프트(410)와, 이 인풋샤프트(410)의 외주면에서 둘레 방향으로 연장 형성되어 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)에 회전력을 제공하는 구동휠(420)을 포함하는 구동부(400)를 포함하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)은 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 회전에 따라 상기 상부캠(310)과 록킹/록킹해제 가능하도록 상기 상부캠(310)의 내주면과 서로 다른 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)은 서로 포개어지고, 상기 상부캠(310)의 내주면의 폭(W)과 동일한 폭(w)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 좌측쐐기편(322) 및 우측쐐기편(332)의 일단에는 각각 걸림턱(322a,332a)이 형성되고, 상기 상부캠(310)의 양 끝단에는 상기 걸림턱(322a,332a)과 대응되는 걸림돌기(312)가 내측으로 굴곡 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)에는 각각 피동편(324,334)이 돌출 형성되고, 상기 구동휠(420)의 일면에는 상기 걸림턱(322a,332a)과 피동편(324,334) 사이에 형성된 공간으로 삽입되는 구동편(422)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 피동편(324,334)의 일측에는 상기 환형스프링(340)의 끝단이 고정될 수 있도록 고정홈(324a,334a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)은 링 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 하부좌측캠(320) 및 하부우측캠(330)의 하부 일측에는 서로를 지지할 수 있도록 지지편(326,336)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 상부캠(310)의 외주면에는 하중전달방지홈(R)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 리클라이닝 장치.
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