KR101827130B1 - 차량용 시트의 높이 조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시트 브라켓과 전방 및 후방에서 링크로 연결되는 사이드 프레임에 설치되는 피니언 기어와 상기 피니언 기어의 상단부에 치합되고, 상기 시트 브라켓과 힌지 결합되며, 상기 피니언 기어의 구동에 따라 이동하여 상기 사이드 프레임을 승강시키는 랙 기어 및 상기 피니언 기어 및 상기 사이드 프레임에 마련된 복수의 지지핀과 체결되어 위치가 고정되며, 상기 랙 기어의 상부로 반발력을 제공하여 이동하는 상기 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 하는 유격 조절 브라켓을 포함한다.

Description

차량용 시트의 높이 조절장치{Height adjusting apparatus of vehicle seat}
본 발명은 차량용 시트의 높이 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트의 높이 조절 시 작동력을 일정하게 유지시킴과 동시에 유격 발생을 저감하여 진동 성능을 개선할 수 있는 차량용 시트의 높이 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 시트는 탑승자의 엉덩이를 하방에서 지지하는 쿠션부와 등 부분을 지지하는 등받이부로 구성된다.
이러한 차량용 시트에는 등받이부의 각도 조절을 위한 수동식 조절 장치가 구비되어 있으나, 최근에는 등받이부의 각도 조절 뿐만 아니라 쿠션부의 높이 조절이 모터와 기어조립체를 통해 이루어지도록 하는 전동식 시트가 적용되고 있는 추세이다.
즉, 차량용 시트는 차량 실내에 설치되는 시트 브라켓과 쿠션부의 양측단에 마련되는 쿠션 사이드 프레임이 링크로 연결되어 있고, 높이 조절을 위하여 쿠션부 하부에 기어조립체를 설치하여 모터의 회전에 의해 쿠션부를 승강시킬 수 있다.
다시 말해, 차량용 시트의 높이 조절장치는 쿠션 사이드 프레임에 피니언 기어를 설치하고, 링크부에 랙 기어를 설치하여 모터의 구동을 통해 피니언 기어를 이동시킴으로써, 랙 기어와의 연동에 의해 쿠션부를 승강시킬 수 있다.
그러나, 차량용 시트의 높이 조절장치는 랙 기어의 이동을 가이드 하는 피니언 기어와 클로징 브라켓 롤러가 고정되어 설치되어 있고, 상기와 같이 고정된 피니언 기어와 클로징 브라켓 롤러 사이에서 랙 기어가 이동하기 때문에, 쿠션부의 승강 시 간섭 및 간극 문제가 발생될 수 있다.
대한민국공개특허공보 제10-2009-0015452호(2009.02.12.)
본 발명의 목적은, 랙 기어의 이동 시 피니언 기어로부터 하중을 받아 랙 기어가 상하 방향으로 움직임을 갖게 되는 경우, 제1랙 기어 가이드와 제2랙 기어 가이드가 반발력을 작용하여 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 함으로써, 시트의 높이 조절에 따른 랙 기어의 간섭 및 유격 발생을 저감시켜 진동 성능을 개선할 수 있는 차량용 시트의 높이 조절장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치는 시트 브라켓과 전방 및 후방에서 링크로 연결되는 사이드 프레임에 설치되는 피니언 기어와 상기 피니언 기어의 상단부에 치합되고, 상기 시트 브라켓과 힌지 결합되며, 상기 피니언 기어의 구동에 따라 이동하여 상기 사이드 프레임을 승강시키는 랙 기어 및 상기 피니언 기어 및 상기 사이드 프레임에 마련된 복수의 지지핀과 체결되어 위치가 고정되며, 상기 랙 기어의 상부로 반발력을 제공하여 이동하는 상기 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 하는 유격 조절 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유격 조절 브라켓은 상기 랙 기어의 상부를 향해 돌출 형성되며, 상기 랙 기어의 상부와 접하여 이동하는 랙 기어와의 유격을 조절하는 제1랙 기어 가이드 및 상기 랙 기어의 상부 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 랙 기어의 이동을 가이드 하는 제2랙 기어 가이드를 구비한다.
이러한 상기 제1랙 기어 가이드는 상기 랙 기어의 상부와 면접촉되는 접촉 영역의 형상이 라운드지게 형성된다.
그리고, 상기 유격 조절 브라켓은 상기 제1랙 기어 가이드 및 상기 제2랙 기어 가이드가 구비된 몸체부 및 상기 랙 기어의 상부 측에 위치된 상측 지지핀에 체결되는 연결부로 이루어지며, 상기 연결부는 노치 영역을 형성하며 상기 몸체부에서 절곡되어 상기 상측 지지핀으로 연장된다.
또한, 상기 노치 영역은 길이를 가지며 형성되고, 일단부가 약 1mm 이상의 지름을 갖도록 라운드지게 형성된다.
또한, 상기 노치 영역은 약 2mm 이상의 내부 폭 간격을 가지며 형성된다.
또한, 상기 상측 지지핀은 상기 피니언 기어의 중심 축선에서 이격되어 설치된다.
한편, 상기 랙 기어는 상기 피니언 기어에 걸림 위치되어 상기 피니언 기어의 회전을 차단하는 스토퍼를 구비한다.
본 발명은, 랙 기어의 이동 시 피니언 기어로부터 하중을 받아 랙 기어가 상하 방향으로 움직임을 갖게 되는 경우, 제1랙 기어 가이드와 제2랙 기어 가이드가 반발력을 작용하여 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 함으로써, 시트의 높이 조절에 따른 랙 기어의 간섭 및 유격 발생을 저감시켜 진동 성능을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 랙 기어의 이동 시 각도 변경에 따라 제1랙 기어 가이드와 제2랙 기어 가이드에 하중이 크게 걸릴 경우, 노치 구조에 의한 형태 변형을 통해 항상 일정한 반발력을 갖도록 함으로써, 작동력을 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치의 동작을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3 은 종래의 차량 시트의 높이 조절장치에 대한 승강 동작을 보여주는 도면이다.
도 4 는 종래의 차량 시트의 높이 조절장치에 대한 승강 동작을 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치에 대한 유격 조절 브라켓을 보여주는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트 높이 조절장치에 대한 스토퍼를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치를 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치의 동작을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
또한, 도 3 은 종래의 차량 시트의 높이 조절장치에 대한 승강 동작을 보여주는 도면이며, 도 4 는 종래의 차량 시트의 높이 조절장치에 대한 승강 동작을 보여주는 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 시트의 높이 조절장치는 피니언 기어(100), 랙 기어(200) 및 유격 조절 브라켓(300)을 포함한다.
먼저, 피니언 기어(100)는 시트 브라켓과 전방 및 후방에서 한 쌍의 링크로 연결되는 사이드 프레임(10)에 설치된다.
즉, 피니언 기어(100)는 차량 시트 쿠션(미도시)의 양측단에 마련된 사이드 프레임(10)에 설치되는 것으로, 이러한 사이드 프레임(10)은 시트 브라켓의 전후에 각각 링크로 연결되어 있으며, 각각의 링크는 힌지 구조로 연결되어 전진하며 상승되거나 후진하며 하강하는 구조를 가진다.
이러한 피니언 기어(100)는 모터에 의하여 회전하게 되며, 그에 따라 치합된 랙 기어(200)가 전진 또는 후진되도록 함으로써, 차량 시트 쿠션과 결합된 사이드 프레임(10)이 전체적으로 승강되도록 할 수 있다.
여기서, 랙 기어(200)는 피니언 기어(100)의 상단부에 치합되고, 시트 브라켓, 즉 시트 브라켓과 사이드 프레임(10)의 링크 연결 부위에 힌지 결합되며, 피니언 기어(100)의 구동에 따라 이동하여 사이드 프레임(10)을 승강시킨다.
한편, 종래에는 도 3에 도시된 바와 같이 랙 기어(200)가 위치가 고정된 피니언 기어(100)와 브라켓 롤러(20) 사이에 결합되어 이동하게 되는데, 이때 사이드 프레임(10)의 높이 조절에 따라 랙 기어(200)의 각도가 변하게 된다.
이러한 경우, 상기와 같은 각도 변화에 따라 랙 기어(200)의 상면이 브라켓 롤러(20)에 과도하게 밀착되게 되며, 그에 따라 랙 기어(200)와 브라켓 롤러(20) 사이에 간섭 및 작동력 과다하게 발생될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(10)이 하강함에 따라 랙 기어(200)의 각도는 도 3에서 보다 작아지게 되는데, 이는 랙 기어(200)와 브라켓 롤러(20) 사에 유격이 발생하게 되는 원인이 되며, 결과적으로 이러한 구조에 의해 브라켓 롤러(20)와 피니언 기어(100) 사이에서 이동하는 랙 기어(200)를 일정하게 밀어줄 수 없기 때문에, 랙 기어(200)의 작동력이 저하될 수 있다.
이를 위해, 본 실시예에서는 유격 조절 브라켓(300)을 포함하여 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다.
이러한 유격 조절 브라켓(300)은 피니언 기어(100) 및 사이드 프레임(10)에 마련된 복수의 지지핀(400)과 체결되어 위치가 고정된다.
그리고, 유격 조절 브라켓(300)은 랙 기어(200)의 상부로 반발력을 제공하여 이동하는 랙 기어(200)의 상하 움직임을 가이드 할 수 있다.
여기서, 유격 조절 브라켓(300)은 제1랙 기어 가이드(310) 및 제2랙 기어 가이드(320)를 구비한다.
먼저, 제1랙 기어 가이드(310)는 피니언 기어(100)와 하부가 치합된 랙 기어(200)의 상부를 향해 돌출 형성되며, 소정의 형상을 가지며 설치되어 랙 기어(200)의 상부와 접하여 이동하는 랙 기어(200)와의 유격을 조절한다.
그에 따라, 제1랙 기어 가이드(310)는 사이드 프레임(10)의 승강에 따라 랙 기어(200)의 각도가 커지는 경우 형상의 특징으로 인하여 이동하는 랙 기어(200)에 반발력을 제공함과 동시에 랙 기어(200)로 과도한 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1랙 기어 가이드(310)는 랙 기어(200)의 상부를 향해 돌출 형성되기 때문에, 사이드 프레임(10)의 하강에 따라 랙 기어(200)의 각도가 작아지는 경우 랙 기어(200)의 상부와의 유격 발생을 저감시킬 수 있고, 결과적으로 랙 기어(200)의 작동력 저하 문제를 해결할 수 있다.
제2랙 기어 가이드(320)는 랙 기어(200)의 상부 외주면을 감싸도록 형성되고, 랙 기어(200)의 이동을 가이드한다.
제2랙 기어 가이드(320)는 제1랙 기어 가이드(320)와 이격 배치되며, 제1랙 기어 가이드(310)와 동일하게 이동하는 랙 기어(200)의 상부로 반발력을 제공하여 랙 기어(200)의 상하 움직임을 가이드할 수 있다.
이에 더하여, 본 실시예에서는 전술된 종래의 브라켓 롤러(20)와 피니언 기어(100)의 중심축이 일직선 상에 배치된 것에서 탈피하여 종래의 브라켓 롤러(20)의 역할을 하는 연결부(300b)의 체결 위치, 즉 연결부(300b)를 체결하는 상측 지지핀(400a)의 위치가 사선 방향으로 축 이동하도록 하여 노치 영역(A)이 형성되도록 하고, 노치 영역(A)의 형태 변형을 통해 랙 기어(200)의 상하 움직임을 효과적으로 가이드 할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 상기와 같은 구조적 특징을 통해 이동하는 랙 기어(200)로 항상 일정한 반발력이 가해지게 할 수 있고, 결국 시트의 높이 조절에 따른 랙 기어(200)의 간섭 및 유격 발생을 저감하여 진동 성능을 개선할 수 있다.
이하, 도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절장치에 대한 유격 조절 브라켓을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1랙 기어 가이드(310)는 랙 기어(200)의 상부와 면접촉되는 접촉 영역의 형상이 라운드지게 형성된다.
그에 따라, 제1랙 기어 가이드(310)는 랙 기어(200)의 이동에 따라 각도가 커지는 경우, 라운드로 형성된 일측면에 접하여 랙 기어(200)가 이동하게 함으로써, 랙 기어(200)로 과도한 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1랙 기어 가이드(310)는 중간 영역의 형상이 플랫한 형상을 가지기 때문에, 랙 기어(200)의 이동에 따라 각도가 작아지는 경우 랙 기어(200)의 상부와 제1랙 기어 가이드(310) 사이의 간격 발생을 종래의 0.6mm에서 0.02mm로 현저하게 줄일 수 있고, 결국 상기와 같은 구조적 특징으로 인해 항상 일정하게 이동하는 랙 기어(200)를 밀어줄 수 있어 랙 기어(200)의 작동력을 향상시킬 수 있다.
한편, 유격 조절 브라켓(300)은 제1랙 기어 가이드(310) 및 제2랙 기어 가이드(320)가 구비된 몸체부(300a)와 및 랙 기어(200)의 상부 측에 위치된 상측 지지핀(400)에 체결되는 연결부(300b)로 이루어진다.
이러한 연결부(300b)는 노치 영역(A)을 형성하여 몸체부(300a)에서 절곡되어 상측 지지핀(400)으로 연장된다.
여기서, 노치 영역(A)은 스프링의 역할을 하며 형태 변형을 통해 이동하는 랙 기어(200)의 상하 움직임을 가이드 하기 위한 것으로, 랙 기어(200)의 상하 움직임에 따른 하중을 흡수하여 효과적인 변형이 발생될 수 있도록 일단부가 라운드지게 형성되며, 바람직하게는 일단부가 약 1mm 이상의 지름을 갖는다.
또한, 노치 영역(A)은 랙 기어(200)의 상하 움직임에 따라 변형되어 하중을 흡수할 수 있도록 폭 간격이 약 2mm 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시트 높이 조절장치에 대한 스토퍼를 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 랙 기어(200)는 피니언 기어(100)에 걸림 위치되어 피니언 기어(100)의 회전을 차단하는 스토퍼(210)를 구비한다.
여기서, 스토퍼(210)는 피니언 기어(100)에 걸림 위치될 수 있도록 갈고리의 형상으로 형성되며, 피니언 기어(100)가 회전을 못하도록 원천적으로 잡아주어 랙 기어(200)의 단부에서 발생되는 유격 및 노이즈 문제 등을 개선할 수 있다.
즉, 스토퍼(210)는 사이드 프레임(10)이 승강에 따라 랙 기어(200)의 각도가 커지는 경우, 피니언 기어(100)의 회전이 이루어지지 않도록 피니언 기어(100)의 기어 이(gear tooth)에 걸림 위치되도록 함으로써, 더 이상 승강이 어려운 기설정된 최고 높이로 사이드 프레임(10)이 이동한 상태에서는 피니언 기어(100)의 회전이 이루어지지 않게 할 수 있다.
다시 말해, 종래에는 상기와 같은 스토퍼(210)의 구성이 없기 때문에, 기설정된 최고 높이에서도 모터의 구동을 통해 계속적으로 피니언 기어(100)를 회전시킬 수 있으며, 이는 품질 문제를 야기시키는 원인이 될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 랙 기어(200)의 일단부에 스토퍼(210)를 설치하여 피니언 기어(100)의 회전을 차단할 수 있으며, 그에 따라 피니언 기어(100)의 기어 이 및 이음부에 대한 손상을 방지할 수 있고, 진동 등의 품질 문제 또한 방지할 수 있다.
본 발명은, 랙 기어의 이동 시 피니언 기어로부터 하중을 받아 랙 기어가 상하 방향으로 움직임을 갖게 되는 경우, 제1랙 기어 가이드와 제2랙 기어 가이드가 반발력을 작용하여 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 함으로써, 시트의 높이 조절에 따른 랙 기어의 간섭 및 유격 발생을 저감하여 진동 성능을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 랙 기어의 이동 시 각도 변경에 따라 제1랙 기어 가이드와 제2랙 기어 가이드에 하중이 크게 걸릴 경우, 노치 구조에 의한 형태 변형을 통해 항상 일정한 반발력을 갖도록 함으로써, 작동력을 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
10 : 사이드 프레임 20 : 브라켓 롤러
100 : 피니언 기어 200 : 랙 기어
210 : 스토퍼 300 : 유격 조절 브라켓
300a : 몸체부 300b : 연결부
310 : 제1랙 기어 가이드 320 : 제2랙 기어 가이드
400 : 지지핀 A : 노치 영역

Claims (8)

  1. 시트 브라켓과 전방 및 후방에서 링크로 연결되는 사이드 프레임에 설치되는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어의 상단부에 치합되고, 상기 시트 브라켓과 힌지 결합되며, 상기 피니언 기어의 구동에 따라 이동하여 상기 사이드 프레임을 승강시키는 랙 기어; 및
    상기 피니언 기어 및 상기 사이드 프레임에 마련된 복수의 지지핀과 체결되어 위치가 고정되며, 상기 랙 기어의 상부로 반발력을 제공하여 이동하는 상기 랙 기어의 상하 움직임을 가이드 하는 유격 조절 브라켓;을 포함하고,
    상기 유격 조절 브라켓은,
    상기 랙 기어의 상부를 향해 돌출 형성되며, 상기 랙 기어의 상부와 접하여 이동하는 랙 기어와의 유격을 조절하는 제1랙 기어 가이드; 및
    상기 랙 기어의 상부 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 랙 기어의 이동을 가이드 하는 제2랙 기어 가이드;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1랙 기어 가이드는,
    상기 랙 기어의 상부와 면접촉되는 접촉 영역의 형상이 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유격 조절 브라켓은,
    상기 제1랙 기어 가이드 및 상기 제2랙 기어 가이드가 구비된 몸체부 및 상기 랙 기어의 상부 측에 위치된 상측 지지핀에 체결되는 연결부로 이루어지며,
    상기 연결부는 노치 영역을 형성하며 상기 몸체부에서 절곡되어 상기 상측 지지핀으로 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 노치 영역은,
    길이를 가지며 형성되고, 일단부가 1mm 이상의 지름을 갖도록 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 노치 영역은,
    2mm 이상의 내부 폭 간격을 가지며 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 상측 지지핀은,
    상기 피니언 기어의 중심 축선에서 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 랙 기어는,
    상기 피니언 기어에 걸림 위치되어 상기 피니언 기어의 회전을 차단하는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절장치.
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