KR102284924B1 - 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스에 관한 것으로, 차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과; 상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과; 상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와; 개구가 형성된 'C'자형으로 형성되어, 상기 스크류봉의 축선 방향을 기준으로 상기 맞물림부의 전후측 중 어느 하나 이상에 배치되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을; 포함하여 구성되어, 차량의 급작스런 충돌 시에 파손되지 않게 하는 저항 능력을 향상시키면서, 정상 작동 중에 진동과 소음을 저감한 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치 및 이에 사용되는 기어박스를 제공한다.

Description

자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스{APPARATUS OF DRIVING CAR SEAT BY SLIDING AND GEARBOX USED THEREIN}

본 발명은 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스에 관한 것으로, 시트의 전방으로의 관성력에 대한 기어박스의 저항 능력을 향상시킨 기어박스 및 이를 구비한 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 시트는 사용자의 신체 조건이나 운전 습관에 따라 전후방으로 이동하도록 구성된다. 즉, 도1에 도시된 바와 같이, 자동차용 시트(1)는 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)에 의해 전후방(1d)으로 이동하여 사용자가 원하는 위치로 시트(1)의 위치를 조정하도록 구성된다.

최근에는 시트(1)를 전기를 구동원으로 하여 스위치의 간단한 조작으로 시트를 전후방(1d)으로 이동시키는 자동차용 슬라이딩 이동장치(9)가 적용되고 있다.

일반적인 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성은 본 출원인의 등록특허 제10-1257234호에 나타나 있다. 즉, 자동차용 시트의 슬라이딩 이동장치는, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 스크류 봉(10)이 차체에 고정 브라켓(11)으로 위치 고정되고, 한 쌍의 기어 박스가 각각의 스크류 봉(10)을 따라 이동하면서, 기어 박스에 고정된 시트(1)를 이동시킨다. 이를 위하여, 기어 박스에는 회전 구동력을 전달하는 전달축(20)이 연결되고, 이 전달축(20)이 구동 모터(30)에 의해 회전 구동됨으로써, 시트(1)와 함께 기어 박스는 스크류 봉(10)을 따라 이동한다.

도면 중 미설명 부호인 '40'은 스크류 봉(10) 상에서 기어 박스의 이동 스트로크를 제한하도록 스크류 봉(10)에 설치된 스토퍼이다.

이와 같이 구성된 종래의 시트의 슬라이딩 이동 장치를 구비한 자동차의 충돌 사고가 발생되면, 관성에 의하여 시트(1)에 전방으로 쏠리는 관성력(3)이 전방으로 작용하면서, 도2에 도시된 바와 같이 기어 박스가 파손되면서, 시트(1)가 가이드 레일(2)로부터 이탈하여 탑승자의 안전을 위협하는 문제점이 야기되었다.

더욱이 최근에는 운전석과 보조석 이외에 뒷좌석에도 슬라이딩 이동 장치(9)를 적용하고자 함에 따라, 자동차의 충돌 사고가 발생되었을 때에 시트의 전방으로 쏠리는 관성력(3)이 보다 더 커지므로, 관성력에도 시트의 전방 쏠림을 확실하게 방지하고자 하는 필요성이 크게 대두되고 있다.

따라서, 전동으로 시트(1)의 위치를 전후방으로 이동시키도록 구성되면서도, 자동차의 충돌 사고가 발생되면, 시트(1)가 가이드 레일(2)로부터 이탈되지 않도록 견고하게 구성되어, 탑승자의 안전을 보다 확실하게 지킬 수 있는 방안이 모색되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 시트의 전방으로의 관성력에도 기어박스에서의 저항 능력을 향상시킨 기어박스 및 이를 구비한 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은, 자동차의 충돌 사고에 의해 시트의 전방으로 쏠리는 관성력에 대하여 기어 박스의 파괴를 방지하여 탑승자의 안전을 높이는 것을 목적으로 한다.

이와 함께, 본 발명은, 차량용 시트의 기어 박스의 조립을 보다 쉽게 하면서도, 각 부품간의 유격을 줄이는 것을 목적으로 한다.

이를 통해, 본 발명은 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 작동 중에 발생되는 소음을 저감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제을 달성하기 위하여, 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서, 차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과; 상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과; 상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와; 개구가 형성된 'C'자형으로 형성되어, 상기 스크류봉의 축선 방향을 기준으로 상기 맞물림부의 전후측 중 어느 하나 이상에 배치되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스를 제공한다.

한편, 본 발명은, 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서, 차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과; 상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과; 상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와; 상기 전달축이 관통하는 상기 하우징에 형성된 구멍에 안착되되, 상기 전달축의 외주면과 접촉하는 내측 링과, 상기 내측링과 반경 방향으로 이격되게 배치되고 상기 하우징의 구멍에 접촉 설치되는 외측 링과, 상기 내측링과 외측링의 사이를 연결하는 연결 리브를 포함하여 형성된 샤프트 부싱을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스를 제공한다.

또한, 본 발명은, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 상기 스크류 봉과; 차량용 시트와 연결 고정되어, 상기 한 쌍의 스크류 봉을 따라 각각 이동하는 전술한 구성에 따른 한 쌍의 기어 박스와; 상기 전달축을 회전 구동하는 구동 모터를; 포함하여, 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 전달축을 매개로 상기 한 쌍의 기어 박스의 상기 워엄 샤프트에 회전 구동력을 발생시켜 상기 기어 박스가 상기 스크류봉을 따라 이동함에 따라 상기 차량용 시트가 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치를 제공한다.

이상에서 기재된 바와 같이, 본 발명은, 차량용 시트 이동장치의 기어 박스 내에서 회전체인 워엄 휠 및 워엄 샤프트와 하우징 사이의 유격을 제거하여, 차량의 급정거나 충돌에 의해 시트의 전방 쏠림에 대한 저항 능력을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 종래의 링 형태의 부싱에 의해서는 워엄 휠을 헐겁게 회전 지지하거나 하우징과 이격이 발생되어, 소음 진동의 원인이 될 뿐만 아니라 충돌시에 작용하는 힘에 대한 저항 능력이 낮은 한계가 있었지만, 본 발명은 C자 형태로 휠 부싱을 형성하고, 동시에 압축 돌기에 의해 하우징의 내벽에 탄성 변형 가능하게 밀착되도록 구성됨에 따라, 휠 부싱의 내주면과 외주면에서의 이격이 발생되지 않는 구성이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명에 따르면, 차량용 시트 이동 장치의 정상적인 작동 중에도 진동과 소음을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

다시 말하면, 본 발명은, 기어 박스 내의 휠 부싱과 샤프트 부싱이 탄성 변형이 가능한 소재로 형성되고, 하우징의 내벽이나 구멍의 내벽에 밀착 설치됨과 동시에 워엄 휠과 워엄 샤프트에도 밀착한 상태로 회전 지지하여 하우징과의 유격이 제거됨에 따라, 정상 작동 중에는 소음 진동의 발생량이 줄어들고, 차량의 충돌이나 급정거 시에 시트의 전방 쏠림에 따른 관성력에 대한 저항 능력을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 휠 부싱에 반경 방향으로 압축 가능한 압축 돌기가 원주 방향을 따라 다수 이격 배치되어 하우징의 내벽과 밀착되게 설치됨에 따라, 하우징의 내벽과 워엄 휠의 외주면의 치수 공차를 압축 돌기의 압축 변형량으로 수용할 수 있을 뿐 아니라, 기어 박스에서 발생되는 진동을 감쇠시켜 우수한 제진 특성을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명은 휠 부싱의 압축 돌기를 하나로 연결하는 돌기 연결부가 하우징의 단턱과 축선 방향으로 접촉하도록 설치됨에 따라, 하우징에 대한 워엄 휠의 축선 방향으로의 진동량도 감쇠되어, 기어 박스에서의 소음 진동 발생량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은, 휠 부싱의 원주 방향을 따라 다수 돌출 형성된 압축 돌기가 플라스틱이나 수지 재질의 휠부싱 몸체의 위치 돌기의 사이에 배치됨에 따라, 하우징의 내벽과의 마찰력이 낮은 인장 강도를 갖는 재질로 형성된 압축 돌기에 원주 방향으로 작용하더라도, 압축 돌기에 작용하는 마찰력이 위치 돌기에 의해 원주 방향으로 지지되어 압축 돌기의 내구 수명을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 이와 같이, 샤프트 부싱이 서로 이격 배치된 내측링과 외측링으로 형성됨에 따라, 내측링과 외측링의 사이 공간에 의해 내륜과 외륜의 치수 편차를 수용하는 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명은, 기어 박스의 하우징 구멍에 설치되는 샤프트 부싱이 워엄 샤프트의 외경과 하우징의 구멍에 모두 밀착된 상태로 유격없이 설치되므로, 하우징 내의 워엄 샤프트가 회전하는 동안에 발생되는 진동 소음량을 크게 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

도1은 일반적인 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성을 도시한 개략도,
도2는 종래의 슬라이딩 이동장치의 기어박스가 파손된 상태의 촬영 사진,
도3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성을 도시한 사시도,
도3b는 도3a의 하나의 스크류 봉에 설치된 기어 박스의 구성을 도시한 사시도,
도4은 도3의 스크류 봉에 위치한 기어 박스의 구성을 도시한 사시도,
도5a는 도4의 휠 부싱의 사시도,
도5b는 휠 부싱의 시제품의 촬영 사진,
도6a는 도5a의 휠부싱 몸체의 구성을 도시한 정면도,
도6b는 도6a의 휠부싱 몸체에 압축돌기 및 돌기연결부를 2차 사출하여 제작된 휠 부싱의 정면도,
도6c는 도6b의 측면도,
도7은 워엄 휠이 휠 부싱에 회전지지된 상태로 분할 하우징에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도8은 하우징의 구멍에 샤프트 부싱을 설치되는 구성을 도시한 분해 사시도,
도9는 도8의 샤프트 부싱의 사시도,
도10은 도9의 정면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치를 상술한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)는, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 스크류 봉(10)과, 한 쌍의 스크류 봉(10)의 전방 끝단과 후방 끝단을 각각 지지하는 고정 브라켓(11, 12)과, 상기 한 쌍의 스크류 봉(10)을 따라 이동하는 한 쌍의 기어 박스(100)와, 한 쌍의 기어 박스(100)에 회전 구동력을 전달하는 전달축(도3a의 20)과, 전달축(20)을 회전 구동하는 구동 모터(도3a의 30)와, 스크류 봉(10) 상에서 기어 박스(100)의 이동 스트로크를 제한하도록 스크류 봉(10)에 설치된 스토퍼(40)로 구성되어, 2개의 기어 박스(100)가 한 쌍의 스크류봉(10)을 따라 함께 왕복 이동하면서, 기어 박스(100)에 고정된 시트를 스크류봉의 축선 방향으로 왕복 이동시키도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 한 쌍의 스크류 봉(10)은 각 양단에 고정된 고정 브라켓(11, 12)에 의하여 차체에 고정된다. 즉, 차체의 후방측에 위치한 후방 고정 브라켓(11)은 2개씩의 관통공(11a)이 형성되어 볼트 등의 체결 수단에 의해 스크류 봉(10)의 후방 끝단을 차체에 위치 고정시키고, 둥근 파이프 형상으로 형성되어 스크류 봉(10)의 끝단을 수용하는 수용부(11c)가 구비된다. 차체의 후방측에 위치한 전방 고정 브라켓(12)은 관통공(12a)이 형성되어 볼트 등의 체결 수단에 의해 스크류 봉(10)의 전방 끝단을 차체에 위치 고정되고, 마찬가지로 스크류봉(10)의 끝단을 수용하여 고정시킨다.

이와 같이 차체에 고정된 2열의 스크류 봉(10)에는 각각 기어 박스(100)가 설치된다. 그리고, 기어 박스(100)는 모터(30)에서 발생된 회전 구동력을 전달축(20)으로부터 전달받아 스크류 봉(10)의 축선 방향으로 왕복 이동한다. 이하에서는, 본 발명에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 장치(9)의 요지를 명료하게 하기 위하여, 도3b를 참조하여, 하나의 스크류봉을 따라 왕복 이동하는 기어박스(100)의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)의 기어 박스(100)는 탑승자가 앉는 시트에 결합되어 스크류 봉(10)을 따라 이동하면서 시트(1)를 전후 방향으로 이동시킨다. 이를 위하여, 기어 박스(100)는 스크류 봉(10)의 수나사산과 맞물리는 암나사산(125)이 관통하는 내주면에 형성되고 외주면에는 맞물림부로서 헬리컬 나사산(121)이 형성된 워엄 휠(120)과, 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(121)와 맞물리는 워엄 나사산(131)이 외주면에 형성되고 워엄 휠(120)과 90도 틀어진 자세로 설치되는 워엄 샤프트(130)와, 2개 이상의 부분 하우징(110a, 110b)이 내부에 수용 공간(110c)을 마련하도록 결합하여 워엄 샤프트(130)와 워엄 휠(120)을 수용하고 하측에 하면 돌출부(114)가 형성되고 축선 방향의 전후면에 전후면 돌출부(115)가 형성된 하우징(110)과, 하우징(110)의 수용 공간(110c)에서 하우징(110)의 내벽(110s1)에 밀착되게 설치되어 워엄 휠(120)을 회전 지지하는 휠 부싱(140)과, 'U'자형 단면 구비하여 부분 하우징(110a, 110b)의 상기 하면 돌출부(114)에 슬라이딩 방식으로 끼워져 부분 하우징(110a, 110b)의 하면 돌출부(114)를 한꺼번에 고정시켜 부분 하우징(110a, 110b)의 결합을 보조하는 하측 고정 클립(150)과, 부분 하우징(110a, 110b)의 상기 전후면 돌출부(115)를 감싸는 형태로 하우징(110)에 밀착하고 스크류 봉(10)을 관통시키는 관통공(171)이 형성된 전후측 고정 클립(170)과, 하우징(110)의 3면의 일부 이상을 둘러싸는 금속 고정틀(160)과, 부분 하우징(110a, 110b)에 각각 형성된 구멍(113)에 설치되어 워엄 샤프트(130)의 양단 연장부(132)를 회전 지지하는 샤프트 부싱(190)으로 구성된다.

여기서, 도4에 도시된 바와 같이 하우징(110)은 2개로 분리된 부분 하우징(110a, 110b)이 서로 맞닿아 결합하고 그 사이에 형성되는 중공 수용 공간(110c)에 워엄 휠(120)과 워엄 샤프트(130)를 수용한다. 부분 하우징(110a, 110b)에는 스크류 봉(10)이 관통하는 구멍(111)이 전후 방향을 관통하게 형성되며, 2개로 나뉘어진 부분 하우징(110a, 110b)을 서로 결합하는 볼트 체결공(112)이 형성된다. 그리고, 워엄 샤프트(130)의 맞물림부인 워엄 나사산(131)의 양측에는 회전 지지되는 워엄 연장부(132)가 돌출 형성되어, 하우징(110a, 110b)에 형성된 구멍(113)에 설치되는 샤프트 부싱(190)에 의해 워엄 연장부(132)가 회전 지지된다.

이에 따라, 워엄 샤프트(130)의 워엄 연장부(132)의 단부는 하우징(110)의 외부에 노출되는데, 구동 모터를 향하는 워엄 연장부(132)의 선단면에는 전달축(20)의 사각 단부를 수용하는 사각 요홈(132a)이 형성된다. 이에 따라, 워엄 샤프트(130)는 하우징(110)의 구멍(113)에 설치된 샤프트 부싱(190)에 의해 회전 지지되고, 구동 모터(30)에 연결된 전달축(20)으로부터 회전 구동력을 전달받아 회전 구동된다. 이에 따라, 워엄 샤프트(130)의 워엄 나사산(131)과 맞물리는 워엄 휠(120)도 회전하면서, 하우징(110) 자체의 회전이 구속되므로, 스크류 봉(10)의 축선 방향을 따라 워엄 휠(120)을 감싸는 하우징(110) 왕복 이동된다. 이 때, 2열로 이격 배열된 스크류 봉(10)을 따라 하우징(110)이 왕복 이동함에 따라, 각 스크류 봉(10)의 기어 박스(100)에 연결된 구동 모터(30)와 전달축(20)도 함께 왕복 이동한다.

부분 하우징(110a, 110b)의 하측에는 각각 서로 맞닿는 하면 돌출부(114)가 형성되어, 부분 하우징(110a, 110b)이 볼트 체결공(112)에 볼트(88)를 체결하여 상호 결합된 상태에서는 각 부분 하우징(110a, 110b)의 하면 돌출부(114)는 하나의 돌출부 모양을 이룬다. 이를 통해, 하측 고정 클립(140)을 전후 방향으로 슬라이딩 시켜 하면 돌출부(114)가 서로 이격되는 방향으로 벌어지는 것을 방지한다.

그리고, 2개로 분리된 부분 하우징(110a, 110b)은 횡 방향으로 볼트(88)를 삽입하여 체결 고정할 뿐만 아니라, 하측의 하면 돌출부(114)를 한꺼번에 모은 상태로 U자형 하측 고정 클립(140)으로 고정시키므로, 외부로부터 큰 충격이 가해지더라도 2개의 부분 하우징(110a, 110b)이 결합된 하우징(110)은 벌어지거나 파손되지 않고 견고하게 결합된 상태로 유지된다.

이와 함께, 부분 하우징(110a, 110b)이 서로 결합한 상태에서, 축선 방향으로의 전후면에 전후면 돌출부(115)가 각각 형성된다. 그리고, 하우징(110)의 전면과 후면을 각각 전후면 고정클립(170)으로 감싸는 것에 의해서도, 부분 하우징(110a, 110b)의 결합을 보다 견고하게 한다.

즉, 상기 기어 박스(100)는 2개의 부분 하우징(110a, 110b)은 1차적으로 볼트(88)에 의해 체결 결합되고, 각 부품(110a, 110b)의 하면 돌출부(114)를 슬라이딩 방식으로 끼우는 하측 고정 클립(140)과 전후면 돌출부(115)를 감싸는 전후측 고정클립(170)에 의해 2차적으로 결합되며, 하우징(110)의 3면을 감싸는 고무 댐퍼(생략가능)로 둘러싸인 상태로 하우징(110)의 3면이 금속 고정틀(160)의 'U'자형 수용 공간에 끼워져 3차적으로 고정 결합된다. 이와 같이, 하우징(110)은 3단계로 상호 결합됨에 따라, 자동차의 충돌 사고가 일어나 시트가 전방으로 밀리는 힘이 크게 작용하여 기어 박스(100)에 전달되더라도, 기어 박스(100)가 파손되는 것을 최소화하여 시트가 전방으로 밀리는 것을 억제할 수 있게 되어, 탑승자를 보다 안전하게 보호할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.

여기서, 하측 고정 클립(140)을 금속 고정틀(160)의 요입부(164)에 일부이상 삽입되게 설치됨에 따라, 하측 고정 클립(140)이 하면 돌출부(114)로부터 벗어나는 것을 물리적 간섭에 의해 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 하면 돌출부(114)와 요입부(164)의 맞물림에 의해 하우징(110)과 금속 고정틀(160)의 상대 변위를 허용하지 않고 견고하게 위치 고정되며, 차량 충돌시 2개의 부분 하우징(110a, 110b)이 결합되어 제작된 하우징(110)이 충격에 의하여 파손되는 것을 방지하여 시트의 충돌변위를 최소화할 수 있다.

그리고, 금속 고정틀(160)은 하우징(110)의 저면과 전후면을 감싸는 형태로 형성되고, 하측 고정 클립(140)이 끼워진 하면 돌출부(114)를 수용하는 요입부(164)가 구비된다. 금속 고정틀(160)의 전후면에는 스크류 봉(10)이 관통하는 구멍(161)이 형성되며, 금속 고정틀의 상면에는 시트(1)와 결합되는 결합공(162)이 형성된다. 여기서, 요입부(164)는 하면 돌출부(114)의 전면과 후면이 간섭되도록 요입 형성되며, 도4에 도시된 바와 같이 구멍으로 형성될 수도 있지만 홈으로 형성될 수도 있다. 요입부(164)의 전후면은 하면 돌출부(114)의 전후면과 서로 맞닿는 기울기로 그 면이 형성되는 것이 좋다.

무엇보다도, 워엄 휠(120)과 워엄 샤프트(130)는 하우징(110)의 수용 공간(110c)에 설치되면서, 하우징(110)과 유격없이 설치되어, 정상 작동 중에는 소음과 진동을 저감하고, 차량 충돌과 같이 시트가 전방으로 쏠리는 관성력이 크게 작용하는 경우에는 파손되지 않는 저항 능력을 향상시킨다.

이를 위하여, 워엄 휠(120)은 헬리컬 나사부(121)가 형성된 맞물림부의 양측에 원형 단면의 휠 연장부(122)가 축선 방향으로 연장 형성되고, 휠 부싱(140)이 휠 연장부(122)를 회전 가능하게 지지한다.

여기서, 휠 부싱(140)은, 도6에 도시된 바와 같이, 개구(140c)가 형성된 'C'자형으로 형성되고, 스크류봉(10)의 축선 방향을 기준으로 워엄 휠(120)의 양측에 연장 형성된 휠연장부(122)를 지지하도록 설치된다.

휠 부싱(140)은 금속 재질로 형성될 수도 있지만, 오무려지는 탄성 변형(140k)이 보다 원활하게 이루어지도록 플라스틱이나 수지와 같은 재질을 주재료로 하여 형성된다. 보다 구체적으로는, 도5a 내지 도6c에 도시된 바와 같이, 휠 부싱(140)은, 개구(140c)가 형성된 C자 형태로 형성되어 오무려지는 탄성 변형이 허용되는 플라스틱이나 수지 등의 재질로 휠부싱 몸체(도6a, 141)가 1차로 사출성형되고, 그 표면에 압축 변형이 가능한 고무나 우레탄 계열의 재질로 압축 돌기(142)와 돌기 연결부(142x)가 2차로 사출 성형되어 제작된다. (도6b 및 도6c의 해칭 부분이 고무나 우레탄 계열의 재질로 형성된 부분을 표시한 것임)

여기서, 플라스틱이나 수지 재질로 형성된 1차 사출 성형된 휠부싱 몸체(141)는, 도6a에 도시된 바와 같이, 원주 방향을 따라 다수의 위치 돌기(141a)가 외주면에 돌출 형성되며, 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)를 감싸는 내주 표면(140s)이 형성된다. 이에 따라, 휠 부싱(140)은 오무려지고 벌려지는 방향(140k)으로 탄성 변형이 가능해진다.

그리고, 휠부싱 몸체(141)의 원주 방향을 따라 반경 방향으로 돌출 형성된 위치 돌기(141a)의 사이에는 반경 방향으로 압축 가능한 소재로 압축 돌기(142)가 채워지도록 2차 사출 성형이 이루어지고, 압축 돌기(142)의 반경은 위치 돌기(141a)의 반경에 비하여 보다 더 크게 형성된다. 이에 따라, 휠 부싱(140)이 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)를 회전지지하는 동안에, 휠 부싱(140)의 압축 돌기(141)가 하우징(110)의 내벽(110s1)과 접촉한 상태로 된다.

이에 따라, 휠 부싱(140)은 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)의 둘레를 감싸는 형태로 설치되면, 개구부(140c)가 구비되고 휠부싱 몸체(141)이 탄성 변형이 가능한 재질로 형성됨에 따라, 플라스틱 또는 수지 재질의 휠부싱 몸체(141)의 내주면(140s)이 오무려진 변형 상태에서 휠 연장부(122)와 접촉하면서 워엄 휠(120)을 회전 지지하고, 이와 동시에 휠 부싱(140)의 외주면에 돌출 형성된 압축 돌기(142)가 하우징(110)의 내벽(110s1)에 밀착된 상태가 된다. 이에 따라, 워엄 휠(120)이 회전하는 동안에 휠 부싱(140)에 작용하는 토크는 압축 돌기(142)가 하우징(110)의 내벽(110s1)에 밀착된 상태를 유지하므로, 워엄 휠(120)의 회전을 보다 안정되고 견고하게 지지할 수 있다. 즉, 휠 부싱(140)이 워엄 휠(120)을 회전 지지하는 동안에 워엄 휠(120)과의 마찰에 의해 휠 부싱(140)이 회전하려는 토크가 발생되지만, 휠 부싱(140)이 오무려진 상태에서 압축 돌기(142)가 압축되어 반경 바깥 방향으로 탄성 복원력에 의해 하우징(110)의 내벽과 탄성 가압(도6b의 F)하면서 접촉하고 있으므로, 휠 부싱(140)에 회전 토크가 작용하더라도 파손없이 제 위치를 견고하게 유지하면서 워엄 휠(120)을 회전 지지하는 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 휠 부싱(140)의 압축 돌기(142)는 플라스틱이나 수지 재질의 휠부싱 몸체의 위치 돌기의 사이에 배치되어 반경 바깥 방향으로 보다 돌출 형성됨에 따라, 시트 이동 장치의 정상 작동 중에, 낮은 인장 강도를 갖는 고무나 우레탄 계열의 재질로 형성된 압축 돌기에 하우징의 내벽과의 마찰력이 원주 방향으로 작용하게 되는 데, 압축 돌기(142)에 작용하는 마찰력은 위치 돌기(141a)에 의해 원주 방향으로 지지되므로, 그 자체로는 내구성이 낮은 소재로 형성되더라도 압축 돌기(142)가 찢어지거나 파손되지 않아 내구 수명을 충분히 길게 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

이 뿐만 아니라, 하우징(110)의 내벽(110s1)과 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)의 치수 공차가 발생되더라도, 휠 부싱(140)이 C자 형태로 형성되고 외주면에 압축 돌기(142)가 돌출 형성되어 압축 돌기(142)의 압축량으로 치수 공차를 수용함에 따라, 치수 공차에도 불구하고 휠 부싱(140)은 하우징(110)의 내벽(110s1)과 밀착하면서 워엄 휠(120)의 휠연장부(122)에 접촉하여 유격없이 회전 지지하는 것이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도6b 및 도6c에 도시된 바와 같이, 휠 부싱(140)의 압축 돌기(142)는 돌기 연결부(142x)에 의해 원주 방향으로 서로 연결된다. 압축 돌기(142)와 돌기 연결부(142x)는 고무나 우레탄 계열의 재질로 일체 성형된다. 도6a에 도시된 바와 같이, 휠부싱 몸체(141)에는 돌기 연결부(142x)가 형성되는 부분(141b)이 요입 형성되어 돌기 연결부(142x)의 성형을 보조할 수도 있다.

이와 같이, 원주 방향으로 분포된 압축 돌기(142)가 상호 연결됨에 따라, 플라스틱이나 수지 재질의 휠부싱 몸체에 2차 사출 성형하는 공정이 보다 단순해지면서도, 휠부싱 몸체(141)와의 결합력이 보다 우수해지므로 보다 높은 내구 수명을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도6c에 도시된 바와 같이, 돌기 연결부(142x)는 축선 방향으로 위치 돌기(141a)에 비하여 돌출 형성된다. 이에 따라, 도7에 도시된 바와 같이, 휠 부싱(140)이 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)를 회전 지지하도록 설치된 상태에서, 돌기 연결부(142x)는 하우징(110)의 단턱면(110s2)과 축선 방향으로 접촉 지지한 상태로 설치된다. 이에 따라, 차량의 운행 중에 급정거나 충돌이 발생되면, 고무나 우레탄 계열의 재질로 형성된 돌기 연결부(142x)가 하우징의 단턱부(110s2)와 밀착한 상태를 유지하여, 외부 충격에 대하여 요동하지 않고 파손되지 않아 보다 높은 저항 능력을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 돌기 연결부(142x)는 하우징(110)의 단턱면(110s2)에 밀착되지 않고 약간의 틈새를 가지면서 단턱면(110s2)에 지지되도록 설치될 수도 있다. 이 경우에도, 차량의 급정거나 충돌에 의한 시트의 쏠림 현상이 발생되면, 워엄 휠(120)이 전방으로 쏠리면서 휠 부싱(140)의 돌기 연결부(142x)가 단턱면(110s2)과 접촉하면서, 고무나 우레탄 재질의 돌기 연결부(142x)의 탄성 압축 변형에 의해 외부 충격을 감쇠시키는 작용을 구현할 수도 있다.

이와 같이, 휠 부싱(140)은 하우징(110)의 내주면(110s1)에 압축 돌기(142)에 의해 반경 방향으로 밀착되고, 하우징의 단턱면(110s2)에 돌기 연결부(142x)에 의해 축선 방향으로 밀착 설치됨에 따라, 하우징(110)과 반경 방향과 축선 방향에 대해 탄성 지지되어 쿠션 역할을 하므로, 충돌 시에 외력에 대한 감쇠 능력이 높아지고 저항 능력을 향상시킬 수 있으며, 정상 작동 시에 소음 진동을 저감하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 워엄 샤프트(130)는 워엄 휠(120)과 90도만큼 틀어진 자세로 설치되어 구동 모터(30)로부터 공급받은 회전력을 워엄휠(120)에 감속하여 전달한다. 이를 위하여, 도4에 도시된 바와 같이 워엄 샤프트(130)에는 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(125)과 맞물리는 워엄 나사산(131)이 형성된다.

워엄 샤프트(130)는 워엄 나사산(131)의 양측에 샤프트 연장부(132)가 원형 단면으로 연장 형성되고, 샤프트 연장부(132)가 부분 하우징(110a, 110b)의 상측 중앙부의 구멍(113)에 설치된 샤프트 부싱(190)에 의해 회전 지지된다.

여기서, 도8 내지 도10에 도시된 바와 같이, 샤프트 부싱(190)은, 플라스틱이나 수지 재질로 사출 성형되며, 워엄 샤프트(130)가 관통하는 하우징(110)의 구멍(113)에 안착되며, 워엄 샤프트(130)의 워엄 나사산(131)의 양측에 원형 단면으로 연장된 샤프트 연장부(132)의 외주면을 접촉 지지하는 내측 링(191)과, 내측링(191)과 반경 방향으로 이격되게 배치되고 상기 하우징(110)의 구멍(113)에 접촉 설치되는 외측 링(192)과, 내측링(191)과 외측링(192)의 사이를 원주 방향으로 이격된 위치에서 연결하는 연결 리브(193)와, 내측링(191)과 외측링(192)의 단부를 결합하는 플랜지(194)가 형성되어 이루어진다.

여기서, 플랜지(194)는 하우징 구멍(113)의 단턱(미도시)에 간섭됨으로써, 샤프트 부싱(190)이 하우징 구멍(113)에 삽입되는 삽입 깊이가 정해진다.

무엇보다도, 외측링(192)에는 외주면에 다수의 접촉 돌기(192a)가 돌출 형성되어, 접촉 돌기(192a)에 의해 하우징 구멍(113)의 내주면과 접촉한 상태로 설치된다. 이 때, 외측링(192)은 내측링(191)과 이격 형성됨에 따라, 외측링(192)의 접촉 돌기(192a)가 구멍(113)의 내주면과 접촉한 상태에서, 외측링(192)이 내측으로 휨 변형(192y)됨에 따라, 하우징(110)의 내주면의 치수 공차를 외측링(192)의 휨 변형(192y)으로 수용할 수 있게 된다. 이를 통해, 샤프트 부싱(192)은 외측 링(192)이 항상 하우징 구멍(113)에 접촉 설치되면서도, 내측 링(191)의 내경(di)에는 영향을 미치지 않으므로, 내측 링(191)에 의해 회전 지지되는 워엄 샤프트(130)는 항 상 일정하게 회전 지지된다.

또한, 외측링(192)의 표면 전체가 하우징 구멍(113)에 밀착하는 경우에는 외측링(192)의 외주면의 치수 공차에 오차가 발생되면, 샤프트 부싱(190)이 구멍(113)에 삽입되지 않아 설치 자체가 곤란하거나, 샤프트 부싱(190)이 헐겁게 삽입되어 워엄 샤프트(130)의 회전을 견고하게 지지하지 못하는 문제가 발생된다. 그러나, 본 발명은, 외측링(192)의 외주면에 접촉 돌기(192a)가 형성되고, 접촉 돌기(192a)가 하우징 구멍(113)과 접촉함에 따라, 접촉 돌기(192a)를 가압하는 하우징 구멍(113)의 힘(R)의 반력에 해당하는 만큼, 외측 링(192)의 휨 변형(192y)을 원 상태로 복원하려는 탄성 복원력이 외측 링(192)이 구멍(113)의 내벽에 가해짐으로써, 샤프트 부싱(192)이 하우징 구멍(113)의 내벽을 탄성 가압하는 상태로 견고하게 위치 고정되는 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 내측 링(191)과 외측 링(192)이 서로 반경 방향으로 이격 배치되어, 연결 리브(193)에 의해 연결되는 데, 연결 리브(193)는 30도 내지 120도 간격으로 원주 방향으로 이격 배치된 것이 바람직하다. 연결 리브(193)의 이격 각도가 30도 미만이면 외측 링(192)의 탄성 휨 변위(192y)의 허용량이 너무 작아지고, 연결 리브(193)의 이격 각도가 120도를 초과하면 외측 링(192)의 탄성 휨 변위(192y)의 허용량에 따른 탄성 복원력이 작아져 접촉 돌기(192a)의 구멍(113) 내벽으로의 탄성 가압력이 기준치에 미달할 수 있기 때문이다.

한편, 샤프트 부싱(192)이 설치되는 하우징(110)의 구멍(113)에는 다수의 정렬 돌기(미도시)가 원주 방향으로 내향 돌출 형성될 수 있다. 이 경우에, 외측링(192)에는 원주 방향을 따라 정렬 돌기를 수용하는 요입홈(192x)이 다수 형성된다. 이에 따라, 시트를 전후 방향으로 이동시키기 위하여 전달축(20)으로부터 전달받은 회전 구동력에 의해 워엄 샤프트(130)가 회전하는 동안에, 샤프트 부싱(192)이 함께 따라 회전하지 아니하고, 정렬 돌기와 요입 홈(192x)의 물리적인 간섭에 의해 구멍(113) 내에서 비회전 상태를 유지하여, 워엄 샤프트(130)의 회전을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.

이 때, 도10에 도시된 바와 같이, 요입 홈(192x)은 연결 리브(193)가 배치된 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 연결 리브(193)의 휨 강성에 의해 정렬 돌기와 요입 홈(192x)의 물리적 간섭에 의한 힘을 보다 안정되게 지지할 수 있으며, 요입 홈(192x)의 형성에도 외측 링(192)의 강성이 국부적으로 낮아지는 문제가 생기지 않는다.

한편, 플랜지(194)에는 하우징 구멍(113)의 내주면에 내향 돌출 형성된 정렬 돌기와 샤프트 부싱(190)의 요입홈(192x)의 정렬 위치를 안내하는 지시자(indicator)로서 안내홈(194a)이 형성될 수 있다. 이를 통해, 작업자는 정렬 돌기와 요입홈(192x)의 위치를 직접 확인하지 않고서도, 안내홈(194a)의 위치를 기초로 정해진 회전 위치로 샤프트 부싱(190)을 하우징 구멍(113)에 간편하고 정확히 삽입 설치할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)의 기어 박스(100)는, 회전체인 워엄 휠(120) 및 워엄 샤프트(130)와 하우징(110) 사이의 유격을 제거하여, 차량의 급정거나 충돌에 의해 시트의 전방 쏠림에 대한 저항 능력을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 정상적인 작동 중에도 압축 돌기(142)와 돌기 연결부(142)에 의한 제진 효과로 진동과 소음을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 자동차의 충돌 사고에 의해 시트의 전방으로 쏠리는 한계 하중을 기존의 2000kgf에서 3000kgf으로 50% 높이는 효과를 실험적으로 확인하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경한 구성도 본 발명의 범주에 속한다.

9: 자동차용 시트 이동 장치 10: 스크류 봉
20: 전달축 30: 구동 모터
110: 하우징 110c: 수용 공간
110s1: 내벽 110s2: 단턱면
120: 워엄 휠 122: 휠 연장부
130: 워엄 샤프트 132: 샤프트 연장부
140: 휠 부싱 141: 휠부싱 몸체
141a: 위치 돌기 142: 압축 돌기
142x: 돌기 연결부 190: 샤프트 부싱
191: 내측 링 192:외측 링
193: 연결 리브 194: 플랜지

Claims (14)

1. 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서,
   차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과;
   상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과;
   상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와;
   개구가 형성된 'C'자 형태로 형성된 휠부싱 몸체와, 원주 방향을 따라 이격된 다수의 위치에 압축 변형이 가능한 재질로 반경 방향으로 돌출 형성되어 상기 하우징의 내벽과 반경 방향으로 접촉한 상태로 설치되는 압축 돌기를 포함하고, 상기 스크류봉의 축선 방향을 기준으로 상기 맞물림부로부터 축선 방향으로 연장된 휠 연장부에 배치되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 휠 부싱은 오무려지는 탄성 변형이 가능하게 형성되고, 상기 하우징의 상기 수용 공간에 수용되면서 오무려진 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 휠부싱 몸체는 원주 방향을 따라 다수의 위치 돌기가 반경 방향으로 돌출 형성되고; 상기 압축 돌기는 상기 위치 돌기의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 휠 부싱은,
   다수의 상기 압축 돌기를 상기 휠부싱 몸체의 원주 방향으로 서로 연결하는 돌기 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 휠 부싱은 상기 돌기 연결부가 상기 하우징의 단턱부에 축선 방향으로 지지되게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 휠부싱 몸체는 플라스틱, 수지 중 어느 하나의 재질로 형성되고, 상기 압축 돌기는 고무나 우레탄 계열의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스.
   
7. 삭제
8. 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서,
   차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과;
   상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과;
   상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와;
   상기 워엄 샤프트가 관통하는 상기 하우징에 형성된 구멍에 안착되되, 상기 워엄 샤프트의 워엄 나사산의 양측에 원형 단면으로 연장된 샤프트 연장부의 외주면을 접촉 지지하는 내측 링과, 상기 내측링과 반경 방향으로 이격되게 배치되고 상기 하우징의 구멍에 접촉 설치되는 외측 링과, 상기 내측링과 외측링의 사이를 연결하고 30도 내지 120도 간격으로 원주 방향으로 이격 배치된 연결 리브를 포함하여 형성된 샤프트 부싱을;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 외측링은 외주면에 다수의 접촉 돌기가 돌출 형성되어, 상기 접촉 돌기에 의해 상기 구멍의 내주면과 접촉한 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 구멍에는 다수의 정렬 돌기가 원주 방향으로 내향 돌출 형성되고, 상기 외측링에는 원주 방향을 따라 상기 정렬 돌기를 수용하는 요입홈이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 요입 홈은 상기 연결 리브가 형성된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어 박스.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 샤프트 부싱은 상기 내측링과 상기 외측링을 결합하는 플랜지를 더 포함하고;
    상기 플랜지에는 상기 정렬 돌기와 상기 요입홈의 정렬 위치를 안내하는 안내홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어 박스.
    
13. 삭제
14. 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 스크류 봉과;
    차량용 시트와 연결 고정되어, 상기 한 쌍의 스크류 봉을 따라 각각 이동하는 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 한 쌍의 기어 박스와;
    상기 전달축을 회전 구동하는 구동 모터를;
    포함하여, 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 전달축을 매개로 상기 한 쌍의 기어 박스의 상기 워엄 샤프트에 회전 구동력을 발생시켜 상기 기어 박스가 상기 스크류봉을 따라 이동함에 따라 상기 차량용 시트가 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치.
    
    

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