KR100623961B1 - 자동차용 시트의 리클라이닝장치 - Google Patents

자동차용 시트의 리클라이닝장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 리클라이닝장치에 관한 것으로, 구조 개선을 통해 로킹투스와 어퍼투스가 완전한 치합을 이룰 수 있게 되어 전체적인 강도 및 내구성의 증대를 이룩할 수 있게 됨과 더불어, 실차에 장착된 상태에서는 사용자들의 편의성을 증진시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차용 시트의 리클라이닝장치{Reclining device of seat for vehicle}
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 시트의 리클라이닝장치를 도시한 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 내부를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 리클라이닝장치에서 로크가이드를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 3에 도시된 리클라이닝장치에서 로킹투스와 어퍼투스 부위를 발췌하여 도시한 단면도로서, (A)는 로킹투스의 중심을 도시한 도면이고, (B)는 로킹투스의 가장자리를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 리클라이닝장치에서 언로킹구간에서 초기로킹까지 로크기어의 안내상태를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 리클라이닝장치에서 로크기어와 어퍼투스가 로킹된 상태를 설명하기 위한 도면,
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 리클라이닝장치에서 로크기어와 어퍼투스가 해제 초기상태인 상태와 해제 중간상태 및 완전 해제된 상태를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 로크기어의 해제동작 상태를 설명하기 위한 그래프도,
도 13은 도 4에 도시된 리클라이닝장치에서 A부위를 발췌하여 도시한 리클라이너샤프트와 컨넥터파이프의 결합상태 분해사시도,
도 14는 도 13에 도시된 리클라이너샤프트와 컨넥터파이프의 B- B선을 따라서 취한 조립오차를 극복할 수 있도록 사용한 홀더의 사시도와 결합상태 단면도,
도 15는 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 내부를 도시한 다른 실시예의 정면도,
도 16은 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도,
도 17은 종래 기술이 적용된 자동차용 시트의 리클라이닝장치의 내부를 도시한 정면도,
도 18은 도 17에 도시된 종래의 리클라이닝장치에서 로크가이드를 설명하기 위한 도면,
도 19는 종래 기술에 따른리클라이닝장치에서 로킹투스와 어퍼투스 부위를 발췌하여 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명>
100 - 리클라이닝장치 101 - 로어플레이트
102 - 어퍼플레이트 110 - 로크기어
111 - 캠
본 발명은 자동차용 시트의 리클라이닝장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로킹과 언로킹 작동이 용이하게 이루어지는 리클라이닝장치를 제공함으로써 작동력 향상과 품질 향상에 기여할 수 있도록 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치 관한 것이다.
일반적으로, 운전석 및 조수석의 시트에는 탑승자의 체형에 맞도록 등받이의 각도를 전후방향으로 조절하는 리클라이닝장치가 구비된다.
이러한 리클라이닝장치는 자동차의 시트를 구성하는 시트쿠션 프레임과 시트백 프레임의 연접부위에 장착되며, 시트의 측방으로 돌출된 레버의 작동을 통해 등받이의 각도조절이 이루어지도록 구성된다.
통상적인 리클라이닝장치는 살펴보면 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같다.
즉, 종래의 리클라이닝장치(10)는 도시된 바와 같이, 차량의 시트를 구성하는 쿠션프레임의 내측 단부에 고정되는 로어플레이트(11)와, 시트백프레임의 하단부에 고정되는 어퍼플레이트(12)와, 상기 로어플레이트(11)와 상기 어퍼플레이트(12) 상간에 개재되는 작동자(13)와, 상기 로어플레이트(11)의 외측에서 작동수단으로 결합되는 리클라이너샤프트(14)와, 작동레버 및 레버스프링을 포함하여 구성된다.
상기 작동자(13)는 로어플레이트(11)와 어퍼플레이트(12)사이의 공간부에 삽입되어 어퍼플레이트(12)에 형성된 어퍼투스(18)와 연접 및 이탈에 의하여 리클라이닝 및 언리클라이닝을 선택할 수 있도록 외측면에 로킹투스(19)를 형성한 로크기어(20)를 개재한다.
상기 로크기어(20)를 밀어서 어퍼투스(18)와 로킹투스(19)가 맞물릴 수 있도록 리클라이너샤프트(14)에 결합되는 캠(21)을 구성하고, 상기 로크기어(20)는 로어플레이트(11)에 일체로 형성된 로크가이드(22)에 의하여 슬라이딩 직선왕복 이동이 용이하도록 구성한다.
상기 로크기어(20)의 내측과 상기 캠(21)의 외측에는 상호 암수 결합되는 형상의 걸림홈(23)과 걸림돌기(24)가 각각 형성되는데, 상기 걸림홈(23)과 걸림돌기(24)의 결합상태에 따라 상기 어퍼투스(18)와 로킹투스(19)가 서로 맞물린 상태를 유지하게 되고 반대로 맞물린 상태가 서로 해제될 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 종래 기술의 리클라이닝장치는, 리클라이닝을 위하여 어퍼투스(18)와 로킹투스(19)가 로킹 및 언로킹 될 때 상당한 응력이 로크가이드(22)의 상측부위에 작동하는 문제점이 발생하게 된다.
이는, 로크기어(20)와 로크가이드(22)의 연접면이 직선면으로 형성되고, 또한 직선의 연접면이 수직방향으로 서로에 대해 거의 동일한 길이(L,L1)를 갖도록 형성된 상태이기 때문에 그러하다.
이와 같이, 어퍼투스(18)와 로킹투스(19)가 로킹 및 언로킹 될 때 과도한 집중 응력이 반복 발생하게 되면, 피로도의 증가로 인하여 로크가이드(22)가 손상되거나 또는 작동자(13)가 로어플레이트(11)로부터 분리되는 현상이 발생함으로서 결국 리클라이닝장치가 작동하지 못하는 원인으로 발전하게 된다.
또한, 종래의 리클라이닝장치는, 로크기어(20)를 밀어서 로킹투스(19)와 어퍼투스(18)가 치합되도록 하는 캠(21)의 걸림돌기(24)가 로크기어(20)의 하측 일지 점(P)만 지지하게 되고, 지지 위치 또한 로크기어의 중심(CL)에서 일측으로 편심된 상태이기 때문에, 상기 로킹투스(19)와 어퍼투스(18)는 완전한 치합상태를 유지하기 어려운 문제점이 발생하게 된다.
즉, 상기 어퍼투스(18)와 상기 로킹투스(19)는 그 형상 및 배치간격이 서로 동일하기 때문에, 캠(21)의 걸림돌기(24)가 로크기어(20)의 하측 일지점(P)만을 편심된 상태로서 지지하게 되면, 로킹투스(19)는 양끝단쪽으로 갈수록 어퍼투스(18)와의 불일치가 점점 크게 어긋나는 형태가 되어, 상기 로킹투스(19)와 어퍼투스(18)는 완전한 치합상태를 유지하기 어렵게 되는 것이다.
다시 말해, 로킹투스(19)의 투스각(a)이 어퍼투스(18)가 이루는 투스각(a1)과 대칭형상으로 형성되어 있기 때문에, 캠(21)의 걸림돌기(24)가 로크기어(20)의 하측 일지점(P)만을 편심된 상태로서 지지하게 되면, 로킹투스(19)의 양끝단으로 갈수록 로킹투스(19)의 중심점(CP)과 어퍼투스의 중심점(CP1)이 서로 불일치하는 경향이 커지게 되어, 결국 어긋난 형태로서 편심(e)이 발생하는 결과를 초래하게 되는 것이다.
상기와 같이 로킹투스(19)와 어퍼투스(18)의 치합에 편심(e)이 발생하는 종래의 리클라이닝장치는, 조립과정시 각 부품간에 미세한 조립공차가 발생하게 된다.
이와 같은, 조립공차는 조립과정시 상기 어퍼투스(18)와 로킹투스(19)간에 셀프 로킹이 이루어지지 않도록 하는 원인이 되며, 실차에 장착된 상태에서도 간혹 로킹투스(19)와 어퍼투스(18)가 완전한 치합상태를 이루지 못하도록 함으로써, 결 국 종래의 리클라이닝장치는 품질 및 내구성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조 개선을 통해 조립과정에서 로킹투스와 어퍼투스간의 치합성을 향상시키고, 실차 장착된 상태에서는 작동성을 향상시켜 사용자들의 편의성을 증진시킬 수 있도록 하며, 더 나아가 전체적인 강도 및 내구성의 증대를 통해 향상된 품질을 갖출 수 있도록 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차 시트를 구성하는 쿠션프레임의 내측단부에 고정되는 로어플레이트와, 시트백프레임의 하단부에 고정되는 어퍼플레이트와, 상기 로어플레이트와 어퍼플레이트사이의 공간부에는 개재되는 작동자와, 상기 로어플레이트의 외측에서 작동수단으로 결합되는 리클라이너샤프트와 작동레버 및 레버스프링과, 상기 작동자는 어퍼플레이트에 형성되는 어퍼투스와 치합될 수 있도록 로킹투스를 형성하여 개재되는 로크기어와, 상기 로크기어를 밀어서 어퍼투스와 로킹투스가 맞물릴 수 있도록 리클라이너샤프트에 결합되는 캠과, 상기 로어플레이트에 일체로 형성되어 로크기어를 안내하는 로크가이드와, 상기 로크기어와 캠에는 어퍼투스와 로킹투스가 맞물린 상태를 유지하면서 맞물린 상태를 이탈시키기 위한 로킹수단을 구비하는 자동차용 리클라이닝장치에 있어서, 상기 로크기어의 하측과 리클라이너샤프트에 결합되는 캠에는 로킹과 언로킹을 위한 수단으로 상호 치합되게 형성하는 해제홈과 해제돌기와, 상기 로크기어는 해제홈의 일측에 호형상으로 형성되는 유도홈과 캠의 해제돌기 상부일측과 연접되는 메인지지 점과, 상기 해제돌기 대향측 위치의 캠에 돌출되는 부위와 로크기어가 연접되어 형성되는 보조지지점에 의하여 로크기어의 하방 양측이 안정된 상태로 지지되도록 하고, 상기 해제돌기의 저면에는 해제 초기에 상당한 토크를 발생시켜 어퍼투스와 강하게 결속되어 있는 로크기어를 쉽게 이탈시킬 수 있도록 약간의 경사를 가지도록 형성하는 초기작동면과, 상기 초기작동면의 하방으로는 초기작동면보다 큰 경사를 가지도록 형성하는 중간작동면과, 상기 중간작동면의 하방에 로크기어를 완전 이탈시킬 수 있도록 형성하는 최종작동면을 포함하고, 상기 초기작동면과 중간작동면 및 최종작동면은 로크기어의 해제홈의 하방에서 해제돌기방향으로 돌출되는 작동돌기와 접촉하여 로크기어를 하강시켜 해제할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 시트의 리클라이닝장치를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합상태 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 내부를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 측단면도이다.
통상적인 자동차용 리클라이닝장치(100)는, 차량의 시트를 구성하는 쿠션프레임의 내측 단부에 고정되는 로어플레이트(101)와, 시트백프레임의 하단부에 고정되는 어퍼플레이트(102)를 구비한다.
상기 로어플레이트(101)와 어퍼플레이트(102)사이의 공간부(S)에는 실질적인 리클라이닝 작동을 위한 작동자(103)를 개재하고, 상기 로어플레이트(101)의 외측에서 작동수단으로 결합되는 리클라이너샤프트(104)와 작동레버 및 레버스프링(106)을 포함하여 구성된다.
상기 작동자(103)는 어퍼플레이트(102)에 형성되는 어퍼투스(108)와의 연접 및 이탈에 의하여 리클라이닝 및 언리클라이닝을 선택할 수 있도록 외측면에 로킹투스(109)를 형성한 로크기어(110)를 개재한다.
상기 로크기어(110)를 밀어서 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)가 맞물릴 수 있도록 리클라이너샤프트(104)에 결합되는 캠(111)을 구성하고, 상기 로크기어(110)는 로어플레이트(101)에 일체로 형성되는 로크가이드(112)에 의하여 슬라이딩 이동이 용이하도록 구성한다.
상기 로크기어(110)와 상기 캠(111)에는 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)가 맞물린 상태를 유지하도록 하고 또한 맞물린 상태를 이탈시키도록 하는 로킹수단을 구비하는 구성이다.
본 발명에서는 상기 로킹수단 및 상기 로킹수단과 연관성 있는 주변을 개선하여 조립과정에서 로킹투스(109)와 어퍼투스(102)간의 셀프 로킹이 원활하게 이루어지도록 함은 물론, 리클라이닝 작동과정에서도 원할한 로킹과 언로킹으로 작동성이 향상되도록 하는 것이 특징이다.
이러한 본 발명에 대해 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 기술이 적용된 로킹수단의 개선관계를 살펴보면, 상기 로크기어(110)의 로킹투스(109)와 어퍼플레이트(102)의 어퍼투스(108)가 치합될 때 발생하 는 과도한 응력을 용이하게 분산시켜 로크가이드(112)의 손상이나 변형을 방지하여 안정된 상태로 로크기어(110)를 안내하고 지지할 수 있도록 하는 구성이다.
상기 로크기어(110)의 바깥면 중간위치 및 상기 로크가이드(112)의 내측면 중간위치에 상향 경사진 경사면(121)을 형성하고, 상기 로크기어(110)의 상측부위는 로크가이드(112)와 동일하게 내측방향으로 그 폭(B)을 축소시켜 구성한다.
상기 로크기어(110)와 로크가이드(112)의 전체길이(L)는 상측길이(L1)와 경사면길이(L2)와 하측길이(L3)를 합한 길이가 됨으로서, 로크가이드(112)의 가이드면 길이를 최대한 길게 하여 응력을 분산할 수 있도록 구성한다.
특히, 상기 로크기어(110)와 로크가이드(112)의 상측부위에 집중되는 응력은 경사면(121)과 상측면(122) 전체에 걸처 고르게 분산됨으로서 어느 한 방향으로 편중되는 것이 방지된다.
상기 로크가이드(112)의 외측면(123)은 어퍼투스(108)가 형성되는 않는 어퍼플레이트(102)의 내경면(124)과 연접되도록 하여 어퍼플레이트(102)가 회전할 때 시트백의 힌지 가이드기능을 수행하도록 함으로서, 어퍼플레이트(102)의 유동성을 방지하여 결과적으로는 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)의 로킹력을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 로크기어(110)에 형성되는 로킹투스(109)의 형상을 비대칭 치차로 형성하여 어퍼투스(108)와의 치중심(TC)이 어긋나는 현상이 없도록 하거나 최소화하여 로킹력을 증대시키도록 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 로크기어(110)의 중심에 형성되는 로킹투스(109) 는 어퍼투스(108)의 이끝면(TE)이 이루는 이끝면각(θ)과 대칭형태의 이끝면각(θ1)을 가지도록 하고, 로크기어(110)의 가장자리로 갈수록 이끝면각(θ1)의 크기가 점차 커지도록 한 비대칭 치차로 형성한다.
그리고, 상기 어퍼투스(108)가 끝나는 양측지점은 로킹투스(109)가 용이하게 진입할 수 있도록 라운드(R)로 형성하면서, 어퍼투스(108)방향으로 경사를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 로크기어(110)의 하측과 상기 캠(111)에는 로킹과 언로킹을 위한 수단으로 상호 치합을 이루는 해제홈(125)과 해제돌기(126)를 형성한다.
상기 해제홈(125)의 일측에는 호형상의 유도홈(127)을 형성하여 해제돌기(126)의 상부 일측(도면상 좌측부위)과 연접되는 메인지지점(SP)에 의하여 로크기어(110)의 좌측 하방이 지지되도록 하고, 상기 해제돌기(126)의 대향측 위치이면서 캠(111)으로부터 돌출되는 부위와 상기 로크기어(110)가 연접하는 보조지지점(SP1)에 의하여 로크기어(110)의 우측 하방을 함께 지지하도록 하여, 상기 로크기어(110)를 안정된 상태로 지지함으로써 어느 일측으로 편중되지 않도록 한다.
상기 캠(111)은 리턴스프링(129)에 의해 탄력적인 복귀가 가능하도록 구성되는데, 상기 리턴스프링(129)은 그 양단이 로어플레이트(102)에 형성되는 스프링핀(128)과 캠(111)의 양측에 돌출 형성된 스프링핀(130)에 각각 걸려져서 고정되도록 설치되는 구성이다.
여기서, 상기 캠(111)에 형성된 스프링핀(130)은 그 크기를 증대시켜 로킹상태에서 스프링핀(130)의 외측면(131)이 로크가이드(112)의 하단부(132)와 연접되도 록 구성하고, 이에 따라 캠(111)의 유동을 방지할 수 있게 구성한다.
상기 해제돌기(126)의 저면에는 해제 초기에 상당한 토크를 발생시켜 어퍼투스(108)와 강하게 결속되어 있는 로크기어(110)를 쉽게 이탈시킬 수 있도록 약간의 경사를 가지는 초기작동면(135)을 형성한다.
상기 초기작동면(135)의 하방으로는 초기작동면(135)보다 큰 경사를 가지는 중간작동면(136)을 형성하고, 상기 중간작동면(136)의 하방에는 로크기어(110)를 완전 이탈시키기 위한 최종작동면(137)을 형성한다.
상기 초기작동면(135)과 중간작동면(136) 및 최종작동면(137)은 상기 로크기어(110)에서 해제돌기(126)방향으로 돌출 형성된 작동돌기(138)의 끝단부와 마찰을 최소화할 수 있도록 라운딩 처리하고, 하향 경사진 짧은 직선부(139)를 가지는 마찰팁(140)과의 접촉으로 로크기어(110)를 하강시켜 해제할 수 있도록 구성한다.
상기 마찰팁(140)과 초기작동면(135)이 연접되었을 때 이루는 초기해제각(Sθ)은 메인지지점(SP)이 캠(111)의 회전으로 이동하여 이루는 각도로서 약 7°정도가 된다.
그리고, 상기 마찰팁(140)의 직선부(139)와 초기작동면(135)이 이루는 압력각(Pθ)은 가급적이면 작은 각도를 유지하여, 캠(111)의 회전에 따르는 토크가 크게 작동되도록 함으로써 로킹투스(109)가 어퍼투스(108)로부터 쉽게 이탈될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 마찰팁(140)과 중간작동면(136)이 연접되었을 때 이루는 중간해제각(Mθ)은 초기해제각(Sθ)에 비하여 크게 증가하지 않고 초기해제각(Sθ)을 포함하여 약 10°정도를 유지하도록 하며, 이때의 직선부(139)와 중간작동면(136)이 이루는 압력각(Pθ1)은 직선부(139)와 초기작동면(135)이 이루는 압력각(Pθ)에 비하여 상대적으로 큰 각도를 유지하도록 하여 작은 토크로 움직임의 범위(로크기어의 이탈정도)를 많이 할 수 있도록 한다.
상기와 같은 동작으로 로크기어(110)가 완전하게 이탈되었을 때의 해제각도(Eθ)는 작동레버의 조작각도를 작게 하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 가급적이면 23°이내의 범위에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.
상기 리클라이너샤프트(104)와 스플라인 결합을 이룰 수 있도록 컨넥터파이프(140)에 형성된 스플라인(141)은 치수 공차에 의해 발생된 조립틈새(GAP)로 인하여 진동이나 소음의 발생을 방지할 수 있도록 상기 컨넥터파이프(140)의 외측에 고무나 우레탄재질의 홀더(142)를 더 구비하여 구성한다.
상기 홀더(142)는 원통형상으로 홀딩바디(143)를 구비하고, 상기 홀딩바디(143)의 외측에는 컨넥터파이프(140)의 양단부와 억지 결합될 수 있도록 파이프삽입홀(144)을 형성한다.
상기 홀딩바디(143)의 내측에는 리클라이너샤프트(104)에 형성되는 스플라인(141)의 외경과 억지 결합되는 스플라인홀(145)을 형성하여 리클라이너샤프트(104)와 컨넥터파이프(140)의 유동성 및 소음을 방지할 수 있도록 구성한다.
이하, 본 발명에 따른 리클라이닝장치(100)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
초기상태에는 로어플레이트(101)와 어퍼플레이트(102)상간의 공간부(S)에 개 재된 로크기어(110)의 로킹투스(109)가 어퍼플레이트(102)에 형성된 어퍼투스(108)와 치합된 상태에 있기 때문에 어퍼플레이트(102)가 리클라이너샤프트(104)를 중심으로 회전하지 못하는 상태가 된다.
이는 레버스프링(106)과 리턴스프링(129)에 의하여 원래의 상태를 유지하고 있는 작동레버와 연결되어 로크기어(110)의 움직임을 제한하는 캠(111)이 로크기어(110)를 밀어서 움직이지 못하도록 하고 있기 때문이다.
이 상태에서는, 상기 캠(111)에 형성된 해제돌기(126)의 상측과 해제홈(125)의 입구에 형성된 유도홈(127)이 연접하는 메인지지점(SP) 및, 해제돌기(126)의 대향측 위치이면서 캠(111)으로부터 돌출되는 부위와 상기 로크기어(110)가 연접하는 보조지지점(SP1)이 상기 로크기어(110)의 하방 양측 2점을 안정된 상태로 지지하게 된다.
그러므로, 상기 로크기어(110)의 로킹투스(109)와 상기 어퍼플레이트(102)의 어퍼투스(108)는 안정된 치합상태를 유지할 수 있게 됨으로써 로크기어(110)가 일측으로 편중되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 로어플레이트(101)에 일체로 형성된 로크가이드(112)와 로크기어(110)의 형상은 경사면(121)을 가지는 다단형태로 되어, 로크가이드(121)의 전체길이(L)가 최대한 길게 형성된 긴 길이를 갖춤으로써, 상기 로크기어(110)를 통하여 전도되는 응력을 분산시킬 수 있게 된다.
이러한 상태에서, 시트백을 리클라이닝시키기 위해 작동레버를 상측방향으로 당기면, 작동레버와 연결된 리클라이너샤프트(104)가 작동레버가 움직이는 방향으 로 회전하고 리클라이너샤프트(104)와 결합된 캠(111) 또한 동일 방향으로 회전하게 된다.
상기와 같이 캠(111)이 회전함으로서 동시에 캠(111)에 형성된 해제돌기(126)가 로크기어(110)를 지지하던 상태에서 서서히 로크기어(110)의 해제홈(125)으로 진입하게 된다.
상기 해제돌기(126)가 해제홈(125)에 진입하여 로크기어(110)를 당김으로서 치합된 상태에 있던 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)는 서로 이격되면서 치합 해제상태가 되고, 이로 인해 시트백은 자연스럽게 원하고자 하는 방향으로 각도 조절이 되면서 리클라이닝 동작이 진행된다.
상기와 같이 어퍼플레이트(102)가 리클라이닝을 위하여 회전할 때에는 로어플레이트(101)에 형성되는 로크가이드(112)의 외측면(123)이 어퍼투스(108)가 형성되지 않은 어퍼플레이트(102)의 내경면(124)과 연접되어 힌지 역할을 수행함으로서 보다 안정된 상태의 움직임이 가능하게 된다.
상기 해제돌기(126)와 해제홈(125)의 치합에 의하여 로크기어(110)가 이탈되는 과정을 보다 상세하게 살펴보면, 작동레버를 당김으로서 리클라이너샤프트(104)에 고정된 캠(111)이 움직이게 된다.
이 과정에서 해제돌기(126)의 상측부는 메인지지점(SP)을 벗어나게 되고, 계속해서 해제돌기(126)의 하방에 형성된 초기작동면(135)은 해제홈(125)의 하방에 형성된 작동돌기(138)의 마찰팁(140)과 연접되는 상태가 된다.
상기의 상태에서 작동레버가 계속 작동하면 해제돌기(126)의 초기작동면 (135)이 작동돌기(138)의 마찰팁(140)을 압박하여 치합된 상태의 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)를 서로 이격시키게 되고, 이 결과 상기 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)는 치합 해제상태에 이르게 된다.
이는 초기작동면(135)이 마찰팁(140)을 압착할 때 초기작동면(135)과 마찰팁(140)의 직선부(139)가 이루는 압력각(Pθ)이 작은 각을 이루기 때문에 상당한 토크가 전도되어 쉽게 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)의 치합상태를 해제시킬 수 있게 되는 것이다.
상기 작동레버의 계속적인 작동으로 마찰팁(140)은 상당한 경사를 가지는 중간작동면(136)과 연접됨으로서 짧은 구간에서 많은 량이 움직일 수 있어 로크기어(110)는 거의 이탈된 상태가 된다.
이는 중간작동면(136)과 마찰팁(140)의 직선부(139)가 이루는 압력각(Pθ1)이 크기 때문에 작은 토크로도 많은 움직임(이동거리)이 가능하고 짧은 순간에 로크기어의 이탈거리를 상당히 크게 할 수 있게 된다.
이와 같이, 로크기어(110)가 거의 이탈된 상태에서 작동레버의 계속적인 작동으로 해제돌기(126)가 해제홈(125)에 완전하게 치합됨으로서 로크기어(110)의 이탈이 완료되고, 앞서 언급한 바와 같이 리클라이닝이 가능한 상태가 되는 것이다.
이러한 과정은 해제돌기(126)의 개선으로 초기에는 큰 토크를 이용하여 작은 움직임을 줌으로써 치합된 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)를 서로 이격만 시키고, 이후에는 작은 토크로 큰 움직임을 주어 로크기어(110)의 움직임을 크게 함으로써 가능해진다.
이 결과, 작동레버의 조작각도(해제각도;Eθ)를 최소화(약 23°)함으로써 사용자가 불필요한 동작을 취하지 않아도 되는 것이다.
상기와 같이 작동레버에 의하여 리클라이너샤프트(104)가 움직일 때에는 대향측(내측)의 리클라이너에 구비되는 리클라이너샤프트(104)와 컨넥터파이프(140)로 연결되어 연동하게 된다.
상기와 같이 연결되는 리클라이너샤프트(104)는 컨넥터파이프(140)에 형성되는 스플라인(141)의 치수공차로 발생하는 조립틈새(GAP)는 고무나 우레탄 재질로 된 홀더(142)에 의하여 방지됨으로서 유격이나 서로간의 마찰로 야기되는 소음을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 시트백을 원하는 위치로 이동시킨 후에는 당기고 있던 작동레버를 놓음으로서, 작동레버는 수축(권취)되었던 상태에서 팽창(원복)되는 레버스프링(106)과 리턴스프링(129)에 의하여 원래의 위치로 복귀된다.
그러면, 리클라이너샤프트(104)가 반대방향으로 회전하고 이와 결합된 캠(111)도 반대방향으로 회전하여 해제홈(125)에 삽입되어 있던 해제돌기(126)가 초기위치로 복귀하게 됨으로써, 로크기어(110)는 다시 캠(111)에 의하여 메인지지점(SP)과 보조지지점(SP1)의 2점 지지로 안정된 상태의 로킹이 되는 것이다.
상기와 같이 캠(111)에 의하여 로크기어(110)가 움직여 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)가 치합하고 이탈될 때, 로크기어(110)에 형성된 로킹투스(109)를 로크기어(110)의 중심위치에는 어퍼투스(108)가 가지는 이끝면각(θ)과 대칭형상으로 이끝면각(θ1)을 형성하여 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)의 치중심(TC)이 일치하 도록 한다.
그리고, 로크기어(110)의 양측 가장자리로 갈수록 이끝면각(θ1)의 크기를 점차 커지도록 하여 어퍼투스(108)의 이끝면각(θ)과 비대칭형상이 되도록 함으로써, 로킹투스(109)전체가 어퍼투스(108)의 치중심(TC)과 일치하거나 거의 일치하는 조건을 가지도록 하여 치합상태를 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 도 15는 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 내부를 도시한 다른 실시예의 정면도이고, 도 16은 본 발명에 따른 리클라이닝장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다.
본 발명에 따른 다른 실시예는, 시트백 브라켓의 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)의 결합력을 향상시킬 수 있도록 로크가이드(112)와 어퍼플레이트(102)의 공간부(S)에 기준축(Hinge Guide; 150) 기능을 더 구비한다.
상기 기준축(150)은 로크가이드(112)의 중심위치에서 어퍼플레이트(102)의 공간부(S)를 향하는 방향으로 돌출되는 축돌기(151)를 형성하고, 상기 축돌기(151)가 위치하는 공간부(S)에는 원형으로 요입되는 축돌기홈(152)을 형성하여 구성한다.
이때에는, 상기 로크가이드(112)의 외경면(123)과 어퍼플레이트(102)의 내경면(124)은 서로 연접되지 않도록 한다.
상기와 같은 기준축(150)은 로킹투스(109)와 어퍼투스(108)의 결합력을 향상시켜 리클라이닝력을 우수하게 하는 장점을 가진다.
이러한 본 발명은 근본적으로는 로크기어(110)에 형성되는 해제홈(125)에 캠 (111)에 형성되는 해제돌기(126)가 출입되는 형태로 리클라이닝과 언리클라이닝을 선택하고 있으나, 세부적인 사항은 사용자가 이용하기 편리한 조건으로 하고, 조립이나 오차등을 최소화 할 수 있도록 함으로써 일반적인 리클라이닝장치로부터 진보성을 가질 수 있는 발명이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리클라이닝장치는, 로킹투스와 어퍼투스가 완전한 치합을 이룰 수 있게 됨으로써, 전체적인 강도 및 내구성의 증대를 통해 향상된 품질을 갖출 수 있게 되고, 실차에 장착된 상태에서는 사용자들의 편의성을 증진시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (16)

  1. 시트를 구성하는 쿠션프레임의 내측 단부에 고정되는 로어플레이트(101)와, 시트백프레임의 하단부에 고정되는 어퍼플레이트(102)와, 상기 로어플레이트(101)와 어퍼플레이트(102)사이의 공간부에 개재되는 작동자(103)와, 상기 로어플레이트(101)의 외측에서 작동수단으로 결합되는 리클라이너샤프트(104)와 작동레버 및 레버스프링(106)으로 구성되는 한편;
    상기 작동자(103)는, 어퍼플레이트(102)에 형성된 어퍼투스(108)와 치합될 수 있도록 로킹투스(109)를 형성하여 개재되는 로크기어(110)와, 상기 로크기어(110)를 밀어서 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)가 맞물릴 수 있도록 리클라이너샤프트(104)에 결합되는 캠(111)과, 상기 로어플레이트(101)에 일체로 형성되어 로크기어(110)를 안내하는 로크가이드(112)와, 상기 로크기어(110) 및 상기 캠(111)에 구비되어 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)가 맞물린 상태를 유지하도록 함과 동시에 맞물린 상태를 이탈시키도록 하는 로킹수단을 포함하여 구성되는 자동차용 시트의 리클라이닝장치에 있어서,
    상기 로크기어(110)의 하측과 상기 캠(111)에는 로킹과 언로킹 동작시 상호 치합을 이루는 해제홈(125) 및 해제돌기(126)를 형성하고;
    상기 로크기어(110)에는, 해제홈(125)의 일측으로 호형상을 갖는 유도홈(127)과, 상기 해제돌기(126)의 상부 일측과 연접되는 메인지지점(SP)과, 상기 해제돌기(126)이 대향측 위치이면서 캠(111)으로부터 돌출되는 부위와 연접되어 상기 메인지지점(SP)과 함께 로크기어(110)의 하방 양측을 안정된 상태로 지지하는 보조지지점(SP1)을 형성하고;
    상기 해제돌기(126)의 저면에는, 해제 초기에 큰 토크를 발생시켜 어퍼투스(108)와 강하게 결속되어 있는 로크기어(110)를 쉽게 이탈시킬 수 있도록 경사를 갖춘 초기작동면(135)과, 상기 초기작동면(135)보다 큰 경사를 갖추고서 초기작동면(135)의 하방으로 연장되는 중간작동면(136)과, 상기 중간작동면(136)의 하방으로 연장되어 로크기어(110)를 완전 이탈시키도록 하는 최종작동면(137)을 형성하여;
    상기 초기작동면(135)과 중간작동면(136) 및 최종작동면(137)이 상기 로크기어(110)에서 해제돌기(126)방향으로 돌출 형성된 작동돌기(138)의 끝단부와 접촉하면서 로크기어(110)를 하강시켜 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)의 맞물린 상태를 이탈시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 작동돌기(138)의 끝단부는 상기 초기작동면(135)과 중간작동면(136) 및 최종작동면(137)와의 마찰을 최소화할 수 있도록 곡면으로 형성되면서, 하향으로 경사진 직선부(139)를 갖춘 마찰팁(140)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  3. 제 1항에 있어서, 캠(111)의 탄력적인 복귀를 가능하게 하는 리턴스프링 (129)은 그 양단이 상기 로어플레이트(102)에 형성된 스프링핀(128)과 상기 캠(111)의 양측에 돌출 형성된 스프링핀(130)에 각각 걸려져서 설치되는 한편, 상기 캠(111)에 형성된 스프링핀(130)은 로킹상태에서 캠(111)의 유동을 방지할 수 있도록 그 외측면(131)이 로크가이드(112)의 하단부(132)와 연접을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 로크가이드(112)는 로크기어(110)와 연접되는 내측면 중간위치에 상향 경사진 경사면(121)을 형성하고, 상기 로크기어(110)의 상측부위는 로크가이드(112)와 동일한 형상을 가지도록 내측 방향으로 폭(B)을 축소시켜 형성하고, 상기 로크기어(110)와 로크가이드(112)의 전체길이(L)는 상측길이(L1)와 경사면길이(L2)와 하측길이(L3)를 합한 길이가 되도록 하여 응력을 분산할 수 있도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 로크가이드(112)의 외측면(123)은 어퍼플레이트(102)가 회전할 때 시트백의 힌지 가이드기능을 수행하면서 어퍼플레이트(102)의 유동성을 방지할 수 있도록 어퍼투스(108)가 형성되는 않는 어퍼플레이트(102)의 내경면(124)과 연접되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 로크기어(110)의 중심에 형성되는 로킹투스(109)는 어퍼투스(108)의 이끝면(TE)이 이루는 이끝면각(θ)과 대칭형태의 이끝면각(θ1)을 가지도록 형성하고, 상기 로크기어(110)의 가장자리로 갈수록 이끝면각(θ1)의 크기가 점차 커지도록 한 비대칭 치차로 형성하여 어퍼투스(108)와의 치중심(TC)이 어긋나는 현상이 없도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 어퍼플레이트(102)에 형성된 어퍼투스(108)에서 상기 어퍼투스(108)가 끝나는 양측지점은 로킹투스(109)가 용이하게 진입할 수 있도록 라운드(R)로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 어퍼플레이트(102)에 형성된 어퍼투스(108)에서 상기 어퍼투스(108)가 끝나는 양측지점은 로킹투스(109)가 용이하게 진입할 수 있게 어퍼투스(108)를 향하는 방향으로 경사를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 리클라이너샤프트(104)와 스플라인 결합을 이룰 수 있도록 컨넥터파이프(140)에 형성된 스플라인(141)은 치수 공차에 의해 발생된 조립틈새(GAP)로 인하여 진동과 소음의 발생을 방지할 수 있도록 상기 컨넥터파이프(140)의 외측에 고무나 우레탄재질의 홀더(142)를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 마찰팁(140)과 초기작동면(135)이 연접되었을 때 이루는 초기해제각(Sθ)은 상기 메인지지점(SP)이 캠(111)의 회전으로 이동하여 이루는 각도이며, 이 각도는 7°인 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  11. 제 2항에 있어서, 상기 마찰팁(140)의 직선부(139)와 초기작동면(135)이 이루는 압력각(Pθ)은 상기 캠(111)의 회전에 따르는 토크가 크게 작동하여 로킹투스(109)가 어퍼투스(108)로부터 쉽게 이탈될 수 있도록 하기 위해 작은 각도를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  12. 제 2항에 있어서, 상기 마찰팁(140)과 중간작동면(136)이 연접되었을 때 이루는 중간해제각(Mθ)은 초기해제각(Sθ)를 포함하여 10°를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  13. 제 2항에 있어서, 상기 직선부(139)와 중간작동면(136)이 이루는 압력각(Pθ1)은 작은 토크로 로크기어(110)의 이탈을 많이 할 수 있도록 직선부(139)와 초기작동면(135)이 이루는 압력각(Pθ)에 비하여 상대적으로 큰 각도를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 로크기어(110)가 완전하게 이탈되었을 때의 해제각도 (Eθ)는 작동레버의 조작각도를 작게 하여 사용자의 편의성을 향상시키기 위해 23°이내의 범위에서 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 어퍼투스(108)와 로킹투스(109)의 결합력을 향상시킬 수 있도록 로크가이드(112)와 어퍼플레이트(102)의 공간부(S)에 기준축(150)을 더 구비하고;
    상기 기준축(150)은 로크가이드(112)의 중심위치에서 어퍼플레이트(102)의 공간부(S)를 향하는 방향으로 돌출되는 축돌기(151)와, 상기 축돌기(151)가 위치하는 공간부(S)에 원형으로 요입되게 형성하는 축돌기홈(152)으로 구성하고;
    상기 로크가이드(112)의 외경면(123)과 어퍼플레이트(102)의 내경면(124)은 서로 연접되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 홀더(142)는 원통형상으로 구비되는 홀딩바디(143)와, 상기 홀딩바디(143)의 외측에 컨넥터파이프(140)의 양단부와 억지결합될 수 있도록 형성되는 파이프삽입홀(144)과, 상기 홀딩바디(143)의 내측에 리클라이너샤프트(104)에 형성되는 스플라인(141)의 외경과 억지 결합될 수 있도록 형성하는 스플라인홀(145)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 리클라이닝장치.
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