KR100840486B1 - 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구에 관한 것으로서, 축을 수용하는 지지플레이트와; 지지플레이트에 수용 지지되는 캠수용체와; 캠수용체의 내부에 수용되어 축과 일체로 회전하고, 캠수용체와의 사이에 원주방향으로 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과; 각 수용공간에 수용되고, 원주방향의 가압 유무에 따라 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과; 회전에 의해 로킹수단을 원주방향으로 가압하는 컨트롤플레이트와; 회전 입력 시에는 컨트롤플레이트와 결합 상태를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 컨트롤플레이트와 분리된 상태로 복귀하는 양방향클러치와; 지지플레이트와 결합하여 상기 각부를 수용하는 커버플레이트와; 커버플레이트의 외측에 구비되어 축을 수용하고, 양방향클러치에 회전을 입력시키기 위한 레버플레이트; 및 소정의 기준위치로 레버플레이트를 복귀시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 펌핑디바이스의 설치시 조작을 위한 여유공간을 최소화할 수 있으며, 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있게 된다.

시트, 높이조절, 클러치

Description

펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구{PUMPING DEVICE AND HEIGHT ADJUSTER FOR VEHICLE SEAT}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 펌핑디바이스의 결합 사시도,

도 2는 도 1의 펌핑디바이스의 분해 사시도,

도 3은 도 2의 로킹수단, 브레이크캠 및 캠수용체 간의 결합상태를 나타낸 평면도,

도 4a 및 도 4b는 도 2의 양방향클러치의 결합 및 작동 상태를 설명하기 위한 평면도,

도 5은 본 발명의 제2실시예에 따른 펌핑디바이스의 결합 사시도,

도 6는 도 5의 펌핑디바이스의 분해 사시도,

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 힌지레버와 양방향클러치의 결합 및 작동 상태를 설명하기 위한 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 펌핑디바이스 2: 축

10: 지지플레이트 11: 관통홀

12: 수용부 13: 홈부

20: 캠수용체 21: 결합돌기

22: 내주연부 30: 브레이크캠

31: 축결합홀 32: 경계부

33: 직선부 40: 로킹수단

41, 42: 롤러 43: 스프링

50: 컨트롤플레이트 51, 52: 컨트롤돌기부

53: 림부 54: 치(teeth)

60: 양방향클러치 61: 클러치캠

612: 회동컬럼 62, 63: 로킹기어

64: 스프링 65: 가이드플레이트

652: 가이드 653: 지지부

654: 가이드홈 70: 커버플레이트

71: 체결공 72: 개방홀

73, 74: 스토퍼 80: 박판스프링

90: 레버플레이트 91: 관통홀

92: 가동홀 93: 걸림부

94: 체결홈 100: 복귀스프링

160: 힌지레버 163: 돌기결합부

본 발명은 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양방향 클러치를 통한 레버 작동 방식을 채용함으로써 공간활용성을 높이고 작동의 편리성이 향상된 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구에 관한 것이다.

본 명세서에서 펌핑디바이스(pumping device)라 함은, 차량용 시트 등에 적용되는 기구로서, 축(shaft)의 회전 및 로킹/언로킹을 수행함으로써 상기 축의 회전량을 조절 및 유지하도록 하는 기구를 통칭하여 부르는 것으로 한다.

이와 같은 펌핑디바이스는, 한국특허등록 제457,396호 "차량용 시트의 높이조절장치", 미국특허등록 제6,032,777호 "LOCKING DEVICE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE SEAT" 등에 개시된 바와 같이 차량용 시트의 높이조절기구의 입력측에 적용되거나, 미국특허등록 제6,616,241호 "ROTATION LIMITING DEVICE AND SEAT RECLINER DEVICE USING THE SAME"에 개시된 바와 같이 시트백(seatback)의 회동을 위한 리클라이너(recliner) 등에 적용될 수도 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 펌핑디바이스에 의하면, 축의 회전량을 조절하기 위한 입력수단으로서 노브(knob)를 사용함에 따라, 시트에 설치 시 그 수동 조작을 위해 충분한 여유공간을 필요로 할 뿐 아니라, 조작 시 많은 힘이 요구되어 여성이나 노약자가 조작하기에 불편하다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 설치시 조작을 위한 여유공간을 최소화할 수 있으며, 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있는 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량 용 시트의 높이조절기구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 축의 회전 및 로킹을 조절하기 위한 펌핑디바이스(pumping device)에 있어서, 상기 축을 수용하는 관통홀이 형성된 지지플레이트와; 상기 지지플레이트에 수용 지지되는 링 형상의 캠수용체와; 상기 캠수용체의 내부에 수용되어 상기 축과 일체로 회전하고, 상기 캠수용체의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격된 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과; 각 수용공간에 수용되고, 상기 원주방향의 가압 유무에 따라 상기 캠수용체 내부에서의 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과; 회전에 의해 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤플레이트와; 일방향 또는 반대방향으로의 회전 입력 시에는 상기 컨트롤플레이트와 결합 상태를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 상기 컨트롤플레이트와 분리된 상태로 복귀하는 양방향클러치와; 상기 지지플레이트와 결합하여 상기 지지플레이트와의 사이에 상기 캠수용체, 상기 브레이크캠, 상기 로킹수단, 상기 컨트롤플레이트 및 상기 양방향클러치를 수용하는 커버플레이트와; 상기 커버플레이트의 외측에 구비되어 상기 축을 수용하는 관통홀이 형성되고, 상기 양방향클러치에 일방향 또는 반대방향의 회전을 입력시키기 위한 레버플레이트; 및 소정의 기준위치로 상기 레버플레이트를 복귀시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스를 제공한다.

여기서, 상기 양방향클러치는, 상기 레버플레이트의 회전 입력에 의해 상기 축을 중심으로 회동하는 클러치캠과; 상기 회동하는 클러치캠의 가압에 의해 상기 컨트롤플레이트와 분리되는 분리위치로부터 상기 컨트롤플레이트와 결합하는 결합위치로 슬라이드되는 로킹기어; 및 상기 로킹기어를 상기 분리위치로 가압하는 탄성가압수단을 포함하고, 상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹기어와 결합하기 위한 치(teeth)가 형성되도록 할 수도 있다.

이 경우, 상기 로킹기어는 상기 클러치캠의 회동 방향에 따라 선택적으로 슬라이드되도록 복수 개로 마련될 수도 있다. 또한, 상기 양방향클러치는, 상기 로킹기어의 슬라이딩을 안내하는 가이드부와 상기 탄성가압수단을 지지하는 지지부가 형성된 가이드플레이트를 더 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 클러치캠은, 끝단부가 상기 레버플레이트에 결합되어 상기 레버플레이트로부터 회전이 입력되도록 돌출형성된 회동컬럼을 더 포함하고, 상기 가이드플레이트는, 상기 회동컬럼이 관통 삽입되어 상기 회동컬럼의 회동각도 범위를 제한하는 가이드홈이 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 클러치캠은 끝단부가 상기 레버플레이트에 결합되어 상기 레버플레이트로부터 회전이 입력되도록 돌출형성된 회동컬럼을 더 포함하고, 상기 커버플레이트는 상기 레버플레이트가 상기 기준위치를 중심으로 하여 양측의 회전방향으로 각각 일정 각도 이상 회전하는 것을 방지하기 위해 상기 회동컬럼의 회동각도 범위를 제한하는 복수의 스토퍼가 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 브레이크캠은, 상기 캠수용체의 내주연부와 함께 각 수용공간의 일측 경계면을 형성하는 직선부와, 상기 캠수용부의 내주연부와 면접촉하고 각 수용공간 상호간을 구획하는 경계부가 형성되고, 상기 로킹수단은, 상기 각 수용공간 에 수용되는 복수의 롤러와, 상기 복수의 롤러 사이에 개재되어 각 롤러를 상기 수용공간의 양단부로 가압하는 탄성수단을 포함하고, 상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹수단의 각 롤러와 상기 브레이크캠의 각 경계부 사이에 개재되어 회전시 각 인접 롤러를 상기 수용공간의 중앙부로 가압하는 컨트롤돌기부가 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 축의 회전 및 로킹을 조절하기 위한 펌핑디바이스(pumping device)에 있어서, 상기 축을 수용하는 관통홀과 상기 관통홀의 둘레로 링 형상의 캠수용부가 형성된 지지플레이트와; 상기 지지플레이트의 캠수용부에 수용되어 상기 축과 일체로 회전하고, 상기 캠수용부의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격된 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과; 각 수용공간에 수용되고, 상기 원주방향의 가압 유무에 따라 상기 캠수용부 내부에서의 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과; 회전에 의해 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤플레이트와; 일방향 또는 반대방향으로의 입력에 의해 상기 컨트롤플레이트와 결합 상태를 유지하고, 원위치로의 복귀 입력에 의해 상기 컨트롤플레이트와 분리된 상태로 복귀하는 양방향클러치와; 상기 축을 수용하는 관통홀이 형성되고, 상기 축을 중심으로 회동하며 상기 양방향클러치에 입력을 가하기 위한 힌지레버와; 상기 지지플레이트와 결합하여 상기 지지플레이트와의 사이에 상기 브레이크캠, 상기 로킹수단, 상기 컨트롤플레이트, 상기 양방향클러치 및 상기 힌지레버를 수용하는 커버플레이트; 및 소정의 기준위치로 상기 힌지레버를 복귀 회동시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하 는 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스를 제공한다.

여기서, 상기 양방향클러치는, 상기 힌지레버의 입력에 따라 가압되어 상기 컨트롤플레이트와 분리되는 분리위치와 상기 컨트롤플레이트와 결합하는 결합위치 간을 슬라이딩하는 로킹기어와, 상기 축에 회동가능하게 결합되어 상기 로킹기어의 슬라이딩을 안내하는 가이드플레이트를 포함하고, 상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹기어와 결합하기 위한 치(teeth)가 형성되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 로킹기어는, 상기 힌지레버의 입력 방향에 대응하여 상기 컨트롤플레이트에 선택적으로 결합하는 복수의 치형부가 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 로킹기어는 슬라이드돌기가 형성되고, 상기 가이드플레이트는 상기 슬라이드돌기가 관통 삽입되어 상기 슬라이드돌기의 슬라이드 범위를 제한하는 가이드홈이 형성되며, 상기 힌지레버는 회동시 상기 가이드홈 내에서의 상기 슬라이드돌기의 위치를 규제하기 위한 돌기결합부가 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 커버플레이트는 외부로부터 직접 상기 힌지레버를 회동시킬 수 있도록 개방홀이 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 브레이크캠은, 상기 캠수용부의 내주연부와 함께 각 수용공간의 일측 경계면을 형성하는 직선부와, 상기 캠수용부의 내주연부와 면접촉하고 각 수용공간 상호간을 구획하는 경계부가 형성되고, 상기 로킹수단은, 상기 각 수용공간에 수용되는 복수의 롤러와, 상기 복수의 롤러 사이에 개재되어 각 롤러를 상기 수용공간의 양단부로 가압하는 탄성수단을 포함하고, 상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹수단의 각 롤러와 상기 브레이크캠의 각 경계부 사이에 개재되어 회전시 각 인 접 롤러를 상기 수용공간의 중앙부로 가압하는 컨트롤돌기부가 형성되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 지지플레이트의 캠수용부에 수용 지지되는 링 형상의 캠수용체를 더 포함하고, 상기 브레이크캠은, 상기 캠수용체의 내부에 수용되어 상기 캠수용체의 내주연부와의 사이에 상기 다수의 수용공간을 형성하도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 상기와 같은 펌핑디바이스를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

<제1실시예>

본 발명의 제1실시예에 따른 펌핑디바이스(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(3)에 의해 시트프레임(도면 미도시)에 결합되는 지지플레이트(10)와 커버플레이트(70)가 서로 체결되고, 그 내부에 캠수용체(20), 브레이크캠(30), 로킹수단(40), 컨트롤플레이트(50), 양방향클러치(60), 박판스프링(80)이 차례로 적층 수용된 형태를 취하며, 전체를 관통하여 축(2)이 삽입된다. 또한, 커버플레이트(70)에는 외측으로 레버(도면 미도시)가 체결 또는 일체로서 연장 형성되는 레버플레이트(90)가 복귀스프링(100)과 함께 위치한다.

지지플레이트(10)는 축(2)을 수용하는 관통홀(11)이 형성되어 있으며, 캠수용체(20)를 수용 지지하기 위한 수용부(12)가 형성되어 있다.

캠수용체(20)는 소정 두께를 가지는 링 형상으로 이루어져 있으며, 지지플레이트(10)의 수용부(12)에 수용 시 상대 회전을 방지하기 위해 외주연부에 다수의 결합돌기(21)가 형성되어 지지플레이트(10)의 홈부(13)에 삽입된다. 또한, 캠수용체(20)는 내부에 브레이크캠(30)이 회전 가능하게 수용될 수 있도록 하는 내주연부(22)가 마련되어 있다.

브레이크캠(30)은 캠수용체(20)의 내부에 수용되며, 축(2)과 일체로 회전하기 위한 축 결합홀(31)이 형성되어 있다. 브레이크캠(30)의 외주연부에는 캠수용체(20)의 내주연부와 면접촉하여 브레이크캠(30)의 슬라이드 회전운동이 가능토록 지지하는 다수의 경계부(32)가 원주방향의 일정 간격으로 돌출 형성되어 있으며, 각각의 이웃하는 경계부(32) 사이는 직선부(33)로 이루어짐으로써 이러한 직선부(33)와 캠수용체(20)의 내주연부(22)와의 사이에 소정의 수용공간(도 3의 S)이 형성되도록 한다. 이에 의해, 수용공간(S)은 중앙부로 갈수록 반지름 방향의 폭이 넓어지고, 양단부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 마련된다.

여기서, 경계부(32)는 이웃하는 수용공간(S) 간의 격벽 역할도 겸하게 된다. 따라서, 수용공간(S)은 캠수용체(20)의 내주연부(22)와 브레이크캠(30)의 외주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격되어 다수 개로 형성된다.

캠수용체(20)와 브레이크캠(30) 사이에 마련된 각각의 수용공간(S)에는 원주방향의 가압 유무에 따라 브레이크캠(30)을 캠수용체(20)에 언로킹(unlocking) 또는 로킹(locking)하는 로킹수단(40)이 수용된다. 본 실시예에서 로킹수단(40)은 수용공간(S)에 수용되는 한 쌍의 롤러(41, 42)와 그 사이에 개재되는 스프링(43)을 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각 롤러(41, 42)는 스프링(43)에 의해 수용공 간(S)의 양단부를 향해 가압되어, 캠수용체(20)의 내주연부(22)와 브레이크캠(30)의 직선부(33)에 동시에 밀착 접촉하게 된다. 이에 따라, 캠수용체(20) 내부에 수용된 브레이크캠(30)은 일측 롤러(41)에 의해 시계방향의 회전이 저지되며, 타측 롤러(42)에 의해 반시계방향의 회전이 저지된다. 즉, 외부로부터 롤러(41 또는 42)에 원주방향의 힘이 가해지지 않은 경우, 브레이크캠(30)은 로킹 상태로 유지된다.

여기서, 롤러(41, 42)는 볼(ball, 도면 미도시)로 대체될 수 있다. 또한, 스프링(43)은 코일스프링 이외에도 다른 탄성수단, 예를 들어 "V"자 형상의 스프링, 고무 등의 재질로 이루어진 탄성부재일 수도 있다.

컨트롤플레이트(도 2의 50)는 회전에 의해 로킹수단(40)을 원주방향으로 가압 및 가압해제함으로써 로킹수단(40)의 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 컨트롤플레이트(50)의 일측면부에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 수용공간(S)의 양단부에 삽입되도록 컨트롤돌기부(51, 52)가 돌출 형성된다. 컨트롤돌기부(51, 52)는 수용공간(S)마다 한 쌍으로 구비되어 스프링(43)에 의해 가압되는 한 쌍의 롤러(41, 42)를 접촉 지지한다.

이에 따라, 컨트롤플레이트(50)가 시계방향으로 회전할 경우에는, 일측 컨트롤돌기부(51)가 이와 접촉된 롤러(41)를 수용공간(S)의 중앙부로 가압함과 동시에 브레이크캠(30)과 캠수용부(20) 간이 언로킹되고, 타측 컨트롤돌기부(52)에 의해 경계부(32)가 가압되어 브레이크캠(30)이 회전하게 된다. 이 때, 수용공간(S) 내의 타측 롤러(42)는 시계방향의 회전 시에는 저지력이 발휘되지 않으므로 자연스럽게 회전이 이루어지게 된다. 한편, 컨트롤플레이트(50)가 반시계방향으로 회전할 경우 에는 상기와 반대로 타측 컨트롤돌기부(52)에 의해 해당 롤러(42)가 가압되어 브레이크캠(30)의 반시계방향 회전이 이루어지게 된다.

컨트롤돌기부(51, 52)가 형성된 컨트롤플레이트(50)의 반대측 일면으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외주연부에 소정 두께로 돌출된 림부(53)가 형성되어 있으며, 림부(53)의 내주연부에는 치(teeth, 54)가 형성되어 있다. 림부(53)의 내측으로는 후술하는 클러치캠(61)과 로킹기어(62) 등이 수용된다.

컨트롤플레이트(50)의 중앙부에는 축(2)이 관통하도록 관통홀(55)이 형성되어 있다.

양방향클러치(60)는 클러치캠(61), 로킹기어(62, 63), 스프링(64) 및 가이드플레이트(65)를 포함한다. 클러치캠(61)은 축(2)이 관통 수용되는 관통홀(도 4a의 611)이 형성되어 이를 중심으로 좌우 회동하며, 로킹기어(62, 63)는 클러치캠(61)의 좌우 회동 방향으로 각각 일정 간격 이격되게 복수 개로 배치되어, 클러치캠(61)의 회동에 따라 선택적으로 가압 슬라이드된다. 스프링(64)은 복수의 로킹기어(62, 63)의 복귀를 위한 탄성가압수단으로서, 클러치캠(61)에 의한 로킹기어(62 또는 63)의 가압 상태가 해제되는 경우 상기 로킹기어(62 또는 63)를 원위치로 복귀시키는 기능을 수행한다.

가이드플레이트(65)는 중심부에 축(2)이 관통 수용되는 관통홀(651)이 형성되어 있으며, 특히 로킹기어(62, 63)의 슬라이딩을 안내하는 복수의 가이드부(652)와 스프링(64)을 지지하는 지지부(653)가 돌출 형성되어 있다(도 4a 참조).

한편, 클러치캠(61)은 축(2)이 수용되는 관통홀(611)과 편심된 위치에 회동 컬럼(612)이 돌출 형성되어 있는 바, 상기 가이드플레이트(65)에는 이 회동컬럼(612)이 삽입되어 회동각도 범위를 제한하는 가이드홈(654)이 형성되어 있다. 가이드홈(654)은 후술하는 스토퍼(73, 74)와 함께 또는 단독으로 클러치캠(61)의 회동각도 범위를 제한하는 기능을 수행하도록 할 수 있다.

회동돌기(612)는 가이드홈(654)을 통해, 후술하는 바와 같이, 레버플레이트(90)의 가동홀(92)에 삽입 지지되며, 이러한 가동홀(92)의 회동에 의해 클러치캠(61)의 양방향 회동이 가능해진다.

도 4a 및 도 4b는 이상과 같은 양방향클러치(60)와 컨트롤플레이트(50)의 결합상태를 도시한 평면도이다. 로킹기어(62, 63)는 가이드부(652)에 의해 안내되어 림부(53)의 치(54)로부터 물러나 분리되어 있는 분리위치(도 4a의 경우)와, 림부(53)의 치(54)와 물림결합되는 결합위치(도 4b의 경우) 간을 슬라이드한다.

도 4a는 클러치캠(61)에 회동력이 가해지지 않은 상태를 도시한 것으로서, 이 때에는 지지부(653)에 지지된 스프링(64)의 가압으로 각 로킹기어(62, 63)가 컨트롤플레이트(50)의 치(54)와 이격 분리된 분리위치로 위치하게 된다.

도 4b는 클러치캠(61)에 회동력이 가해진 상태를 도시한 것으로서, 이 때에는 회동컬럼(612)의 원주방향의 가압으로 클러치캠(61)이 축(2)을 중심으로 회동하여 일측면에 위치한 로킹기어(62)를 가압 슬라이드시켜 컨트롤플레이트(50)의 치(54)와 물림결합된 결합위치로 위치하게 된다.

따라서, 양방향클러치(60)는, 이상과 같은 구성에 의해, 회동컬럼(612)을 통한 일방향 또는 반대방향으로의 회전 입력에 의해 컨트롤플레이트(50)와 결합 상태 를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 컨트롤플레이트(50)와 분리된 상태로 복귀하는 기능을 수행하게 된다.

커버플레이트(70)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외주연부에 형성된 다수의 체결공(71)을 통해 지지플레이트(10)와 볼트 결합하여, 지지플레이트(10)와의 사이에서 캠수용체(20), 브레이크캠(30), 로킹수단(40), 컨트롤플레이트(50) 및 양방향클러치(60)를 수용 지지한다. 커버플레이트(70)의 내측면으로는 이러한 지지력을 보완하기 위해 박판스프링(80)을 더 구비할 수도 있다.

커버플레이트(70)의 외측에는 커버플레이트(70)에 형성된 개방홀(72)을 통해 돌출되는 축(2)을 수용 지지하는 관통홀(91)이 형성된 레버플레이트(90)가 위치된다. 레버플레이트(90)에는 커버플레이트(70)의 개방홀(72)을 통해 역시 돌출되는 클러치캠(61)의 회동컬럼(612)이 수용 지지되는 가동홀(92)이 형성되어 있다. 따라서, 레버플레이트(90)는 축(2)을 중심으로 회동하며, 회동 시에는 가동홀(92)에 의해 지지된 회동컬럼(612)이 함께 회동하여 클러치캠(61)을 작동시키게 된다.

레버플레이트(90)의 일측에는 돌기부(93)가 형성되어 있으며, 레버플레이트(90)와 커버플레이트(70) 사이에는 회동하는 레버플레이트(90)의 탄성 복귀가 이루어지도록 하는 탄성복귀수단인 복귀스프링(100)이 마련된다. 복귀스프링(100)의 양단부 사이에는, 레버플레이트(93)의 돌기부와 커버플레이트(70)에 형성된 걸림돌기(75)가 함께 수용되어 있다. 따라서, 레버플레이트(90)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회동력이 가해질 경우 돌기부(93)를 탄성지지하는 복귀스프링(100)에 의해 항상 원래의 기준위치, 즉 현재 도 1에 도시된 그대로의 위치를 향해 탄성 가압되 므로, 회동력이 제거되면 다시 기준위치로 복귀 회동하게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버플레이트(70)에는, 레버플레이트(90)가 상기 기준위치를 중심으로 하여 양측의 회전방향으로 각각 일정 각도 이상 회전하는 것을 방지하기 위해, 레버플레이트(90)와 함께 회동하는 회동컬럼(612)의 회동각도 범위를 제한하는 복수의 스토퍼(73, 74)가 형성되어 있다.

레버플레이트(90)의 회동을 위해서는, 레버(도면 미도시)가 레버플레이트(90)의 체결홈(94)을 통해 체결될 수도 있으며, 레버플레이트(90)의 일측부가 연장되어 상기 레버를 형성할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 펌핑디바이스(1)의 작동 과정을 도 2를 통해 살펴보면, 먼저, 레버(도면 미도시)의 수동 조작으로 이와 결합된 레버플레이트(90)가 회동하면, 가동홀(92)에 의해 수용 지지된 회동컬럼(612)을 통해 클러치캠(61)이 함께 회동한다. 이에 따라, 로킹기어(62)가 슬라이드되어 컨트롤플레이트(50)의 치(54)에 물림결합되어, 컨트롤플레이트(50)가 이어서 회동하게 된다(도 4b 참조). 컨트롤플레이트(50)의 회동으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 일측면에 형성된 컨트롤돌기부(52)가 원주방향으로 회동하여 롤러(42)를 가압하고, 이에 따라 브레이크캠(30)과 캠수용체(20) 간의 로킹이 해제, 즉 언로킹되어 브레이크캠(30)이 회전하게 된다. 브레이크캠(30)의 회전에 따라 축(2)이 함께 회전한다.

또한, 레버플레이트(90)의 회동으로 회동컬럼(612)이 일측 스토퍼(73)에 걸려 추가 회동이 저지된 후 레버플레이트(90)에 가해진 회동력을 해제하면, 컨트롤돌기부(도 3의 52)의 가압해제로 인해 롤러(42)는 다시 스프링(43)에 가압되어 브 레이크캠(30)과 캠수용체(20)를 로킹시키고, 이에 따라 축(2)이 정지됨과 동시에 그 회전 위치가 고정된다(도 3 참조). 그리고, 레버플레이트(90)는 복귀스프링(100)에 의해 기준위치로 복귀회동하고, 이에 따라 클러치캠(61)도 복귀회동하여 스프링(64)에 의해 로킹기어(62)가 분리위치(도 4a의 경우)로 복귀 슬라이드되어, 양방향클러치(60)와 컨트롤플레이트(50) 간의 물림결합 역시 해제된다(도 4a 및 도 4b 참조).

<제2실시예>

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 펌핑디바이스(3)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 볼트체결구(111)를 통해 시트프레임(도면 미도시)에 결합되는 지지플레이트(110)와 커버플레이트(170)가 서로 체결되고, 그 내부에 브레이크캠(120), 로킹수단(130), 컨트롤플레이트(140), 양방향클러치(150), 힌지레버(160) 및 웨이브와셔(wave washer, 180)가 차례로 적층 수용된 형태를 취하며, 전체를 관통하여 축(4)이 삽입된다. 또한, 커버플레이트(170)의 외측에는 개방홀(171)을 통해 힌지레버(160)의 좌우측 체결구(161)에 체결되는 레버(도면 미도시)가 위치한다.

지지플레이트(110)는 축(4)을 수용하는 관통홀(112)이 형성되어 있으며, 브레이크캠(120)를 수용 지지하기 위한 캠수용부(113)가 형성되어 있다.

캠수용부(113)는 링 형상의 공간을 이루고 있으며, 지지플레이트(110)는 내부의 캠수용부(113)측으로 소정 폭의 내주연부(114)가 형성된다.

브레이크캠(120)은 지지플레이트(110)의 캠수용부(113)에 수용되며, 축(4)과 일체로 회전하기 위한 축 결합홀(121)이 형성되어 있다. 브레이크캠(120)의 외주연 부에는 지지플레이트(110)의 내주연부(114)와 면접촉하여 브레이크캠(120)의 슬라이드 회전운동이 가능토록 지지하는 다수의 경계부(122)가 원주방향의 일정 간격으로 돌출 형성되어 있으며, 각각의 이웃하는 경계부(122) 사이는 직선부(123)로 이루어짐으로써 이러한 직선부(123)와 지지플레이트(110)의 내주연부(114)와의 사이에 상기 제1실시예의 경우(도 3의 S 참조)와 유사하도록 소정의 수용공간이 형성되게 한다. 이에 의해, 상기 수용공간은 상기 제1실시예의 경우와 같이 중앙부로 갈수록 반지름 방향의 폭이 넓어지고, 양단부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 마련된다.

또한, 상기 제1실시예의 경우와 마찬가지로, 경계부(122)는 이웃하는 수용공간 간의 격벽 역할도 겸하게 된다. 따라서, 수용공간은 지지플레이트(110)의 내주연부(114)와 브레이크캠(120)의 외주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격되어 다수 개로 형성된다.

지지플레이트(110)와 브레이크캠(120) 사이에 마련된 각각의 수용공간에는 원주방향의 가압 유무에 따라 브레이크캠(120)을 지지플레이트(110)에 언로킹(unlocking) 또는 로킹(locking)하는 로킹수단(130)이 수용된다. 본 실시예에서 로킹수단(130)은 상기 수용공간에 수용되는 한 쌍의 롤러(131, 132)와 그 사이에 개재되는 스프링(133)을 포함한다.

로킹수단(130)을 통한 브레이크캠(120)의 작동은 상기 제1실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에 따른 펌핑디바이스(3)는 상기 제1실시예와 달리 캠수용체(도 2의 20)를 포함하지 않으 며, 따라서 브레이크캠(120)이 로킹수단(130)의 작동에 의해 직접 지지플레이트(110)에 로킹 또는 언로킹되는 구조를 취한다.

그러나, 본 실시예에서도 상기 제1실시예의 경우와 마찬가지로 지지플레이트(110)의 캠수용부(113)에 링 형상의 캠수용체(도 2의 20 참조)를 수용 지지하고, 브레이크캠(120)은 상기 캠수용체의 내부에 수용되어 상기 캠수용체의 내주연부와의 사이에서 다수의 수용공간을 형성하도록 할 수도 있다.

컨트롤플레이트(140)는 회전에 의해 로킹수단(130)을 원주방향으로 가압 및 가압해제함으로써 로킹수단(130)의 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

컨트롤플레이트(140)의 구조 및 작동방식은 상기 제1실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

양방향클러치(150)는 로킹기어(151)와 가이드플레이트(152)를 포함한다. 로킹기어(151)는 컨트롤플레이트(140)의 림부(141)의 내주면(즉, 치(142))에 맞물림이 가능하도록 좌우 양단부에 각각 치형부(153)가 형성되어 있으며, 가이드플레이트(152)에는 로킹기어(151)가 소정의 경로를 통해 좌우로 슬라이딩할 수 있도록 안내하는 다수의 가이드돌기(155)가 돌출형성되어 있다.

또한, 로킹기어(151)에는 가이드플레이트(152) 측으로 돌출된 슬라이드돌기(154)가 형성되고, 이에 대응하여 가이드플레이트(152)에는 상기 슬라이드돌기(154)가 관통하여 삽입되는 가이드홈(156)이 형성된다. 가이드홈(156)은 로킹기어(151)가 가이드플레이트(152) 상에서 슬라이드되는 범위를 제한하도록 기능한다.

가이드플레이트(152)에는 중앙에 축(4)이 관통 삽입되도록 축공(157)이 형성 되어 있다.

힌지레버(160)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 양방향클러치(150)의 좌측에 마련되며 중앙의 힌지공(162)에 관통 삽입되는 축(4)을 중심으로 좌우 회동하도록 기능한다. 또한, 힌지레버(160)의 하단부에는 가이드홈(156)을 통해 돌출된 슬라이드돌기(154)에 결합되는 돌기결합부(163)를 가진다.

힌지레버(160)가 힌지공(162)을 중심으로 일방향으로 회동하면, 이에 따라 그 하단부의 돌기결합부(163)에 결합된 슬라이드돌기(154) 또한 좌 또는 우로 슬라이딩 운동을 하게 되며, 결과적으로 로킹기어(151)가 좌 또는 우 방향의 슬라이딩 운동을 통해 일측의 치형부(153)가 컨트롤플레이트(140)의 치(142)에 결합하게 된다(도 7a 내지 도 7c 참조).

여기서, 돌기결합부(163)는 반지름 방향의 장공(도면에서는 이에 더하여 그 하측단이 개방된 형상을 취함을 알 수 있다)으로 형성되어, 힌지레버(160)의 회동시 슬라이드돌기(154)의 원주방향 운동을 규제할 뿐 반지름방향 운동은 규제하지 않도록 함을 알 수 있다. 즉, 좌 또는 우로 슬라이딩 운동을 하는 로킹기어(151)의 슬라이드돌기(154)는 돌기결합부(163)와 상대적으로 축(4)을 중심으로 하는 반지름 방향의 슬라이딩 접촉이 이루어지도록 한다.

도 6에서, 힌지레버(160), 가이드플레이트(150) 그리고 지지플레이트(110)는 모두 상단부에 걸림부(164, 158, 115)가 서로 중첩되도록 굴곡 형성되어 있으며, 각 걸림부(164, 158, 115)는 지지플레이트(110)의 우측에 결합되는 복귀스프링(190)의 양단부(191, 192)에 사이에 걸려 회동 지지된다. 복귀스프링(190)의 탄 성력은 회동하는 힌지레버(160)의 걸림부(164)와 위치고정된 지지플레이트(110)의 걸림부(115) 간에 작용한다. 이때, 가이드플레이트(150)의 걸림부(158)는 후술하는 바와 같이 힌지레버(160)의 걸림부(164)를 따라 함께 회동하게 된다.

도 7a 내지 도 7c는 이상과 같은 컨트롤플레이트(140), 양방향클러치(150) 및 힌지레버(160)의 작동과정을 설명하기 위한 평면도이다. 로킹기어(151)는 힌지레버(160)의 회동에 의해 움직이며, 가이드돌기(155)에 의해 안내되어 림부(141)의 치(142)로부터 물러나 분리되어 있는 분리위치(도 7a의 경우)와, 림부(141)의 치(142)와 물림결합되는 결합위치(도 7b의 경우) 간을 슬라이딩한다.

도 7a는 힌지레버(160)에 회동력이 가해지지 않은 상태를 도시한 것으로서, 이때의 힌지레버(160)는 걸림부(164)에 대한 복귀스프링(190) 양단부(191, 192)의 가압으로 중립위치를 유지하며, 이에 따라 로킹기어(151)가 컨트롤플레이트(140)의 치(142)와 이격 분리된 분리위치로 위치하게 된다.

도 7b는 힌지레버(160)에 회동력이 가해지기 시작한 상태를 도시한 것으로서, 힌지레버(160)의 회동으로 돌기결합부(163)는 슬라이드돌기(154)를 일측(도면에서는 우측)으로 가압하고 이에 따라 로킹기어(151)는 가이드돌기(155)에 의해 안내되어 가이드플레이트(152) 상에서 우측으로 슬라이딩함에 따라 컨트롤플레이트(140)의 치(142)와 물림결합된 결합위치로 위치하게 된다.

로킹기어(151)가 결합위치로 위치한 상태에서 힌지레버(160)에 회동력이 계속 가해지면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 로킹기어(151) 및 이와 물림결합한 컨트롤플레이트(140)가 함께 회동한다. 이때, 가이드플레이트(152)는 힌지레버(160)와 소정각도 이격된 상태를 유지한 채 상기 힌지레버(160)와 함께 회동하게 된다.

한편, 도 7c에서, 회동이 완료된 상태에서 힌지레버(160)에 가해진 회동력이 해제되면, 복귀스프링(190)의 양단부(191, 192)에 의해 힌지레버(160)가 우측으로 복귀회동을 시작하며, 이때 로킹기어(151)는 좌측으로 슬라이딩되어 분리위치로 복귀한다. 가이드플레이트(152)는 로킹기어(151)가 분리위치로 복귀할 때까지는 복귀 회동하지 않는다.

로킹기어(151)의 복귀 슬라이딩이 완료된 후, 힌지레버(160)는 가이드플레이트(152)와 함께 복귀스프링(190)의 양단부(191, 192)에 의해 도 7a와 같은 원위치 상태로 복귀 회동한다.

따라서, 도 7a 내지 도 7c에서와 같은 작동 과정을 거쳐 컨트롤플레이트(도 6의 140) 브레이크캠(120) 그리고 브레이크캠(120)에 결합된 축(4)이 단계적으로 회전하게 된다.

한편, 도 7a 내지 도 7c에서는 힌지레버(160)가 좌측으로 회동하는 경우에 대해서만 설명되었으나, 힌지레버(160)가 우측으로 회동하는 경우도 이와 마찬가지로 원리로 작동됨을 알 수 있다.

양방향클러치(150)는, 이상과 같은 구성 및 작동방식에 의해, 힌지레버(160)를 통한 일방향 또는 반대방향으로의 회전 입력에 의해 컨트롤플레이트(140)와 결합 상태를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 컨트롤플레이트(140)와 분리된 상태로 복귀하는 기능을 수행하게 된다.

커버플레이트(170)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 외주연부에 형성된 다수의 체결공(172)을 통해 지지플레이트(110)와 볼트 결합하여, 지지플레이트(110)와의 사이에서 브레이크캠(120), 로킹수단(130), 컨트롤플레이트(140), 양방향클러치(150) 및 힌지레버(160)를 수용 지지한다. 커버플레이트(170)의 내측면으로는 수용되는 상기 구성요소들에 대한 지지력을 보완하기 위해 웨이브와셔(wave washer, 180)를 더 구비할 수도 있다.

커버플레이트(170)에는 한 쌍의 개방홀(171)이 형성되어 이를 통해 힌지레버(160)의 양측 체결구(161)가 외부로 노출되도록 한다. 체결구(161)는 힌지레버(160)에 회동력을 입력할 수 있도록 외부의 레버(도면 미도시)와 체결된다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 커버플레이트(170)에는 힌지레버(160)가 중앙의 중립위치를 중심으로 하여 양측의 회전방향으로 각각 일정 각도 이상 회전하는 것을 방지하기 위해 복수의 스토퍼(173, 174)가 형성되어 있다.

이상과 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 펌핑디바이스(3)의 작동 과정을 도 6을 통해 살펴보면, 먼저, 레버(도면 미도시)의 수동 조작으로 이와 결합된 힌지레버(160)가 회동하면, 돌기결합부(163)를 통해 로킹기어(151)가 슬라이딩한다. 이에 따라, 로킹기어(151)의 일측 치형부(153)가 컨트롤플레이트(140)의 치(142)에 물림결합되고(도 7b 참조), 컨트롤플레이트(140)가 이어서 회동하게 된다(도 7c 참조). 컨트롤플레이트(140)의 회동으로 브레이크캠(120)과 지지플레이트(110) 간의 로킹이 해제, 즉 언로킹되어 브레이크캠(120)이 회전하게 된다. 브레이크캠(120)의 회전에 따라 축(4)이 함께 회전한다.

또한, 회동하는 힌지레버(160)가 일측 스토퍼(174)에 걸려 추가 회동이 저지 된 후 힌지레버(160)에 가해진 회동력을 해제하면, 컨트롤플레이트(140)를 통한 로킹수단(130)의 가압해제로 인해 브레이크캠(120)과 지지플레이트(110)를 서로 로킹시키게 되고, 이에 따라 축(4)의 회전 위치가 고정된다. 그리고, 복귀스프링(190)에 의해 복귀회동하는 힌지레버(160)의 회동 초기에는 로킹기어(151)가 분리위치로 복귀 슬라이딩하여 로킹기어(151)와 컨트롤플레이트(140)의 결합이 해제되며, 이후 힌지레버(160)는 원래의 중립위치로 복귀회동한다(도 7a 참조).

이상의 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 펌핑디바이스(1 또는 3)의 작동에 의해, 축(2 또는 4)과 연결되는 장치에 따라, 종래기술에서 언급된 바와 같이, 시트의 높이가 조절되거나 시트백의 회동량이 조절될 수 있다. 예를 들면, 펌핑디바이스(1 또는 3)는 본 출원인에 의해 2005.03.14.자 출원된 한국특허출원 제2005-0021020호 "차량용 시트의 높이 조절기구"에 적용될 수 있다.

특히, 상기한 본 발명의 제2실시예는 제1실시예에 비해 부품수가 줄어들었다는 점에서 생산성의 향상, 제품의 정밀도 향상, 제품의 경량화 등에 기여할 수 있으며, 따라서 제1실시예에 비해 개량된 발명에 해당한다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 펌핑디바이스 및 이를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구에 의하면, 기존의 노브에서 레버 방식으로 전환됨에 따라, 설치 시 조작을 위한 여유공간을 최소화할 수 있으며 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있다. 또한, 로킹수단 및 브레이크캠에 의해 보다 향상된 브레이크력을 얻을 수 있다.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 축의 회전 및 로킹을 조절하기 위한 펌핑디바이스(pumping device)에 있어서,

   상기 축을 수용하는 관통홀과 상기 관통홀의 둘레로 링 형상의 캠수용부가 형성된 지지플레이트와;

   상기 지지플레이트의 캠수용부에 수용되어 상기 축과 일체로 회전하고, 상기 캠수용부의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격된 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과;

   각 수용공간에 수용되고, 상기 원주방향의 가압 유무에 따라 상기 캠수용부 내부에서의 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과;

   회전에 의해 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤플레이트와;

   일방향 또는 반대방향으로의 입력에 의해 상기 컨트롤플레이트와 결합 상태를 유지하고, 원위치로의 복귀 입력에 의해 상기 컨트롤플레이트와 분리된 상태로 복귀하는 양방향클러치와;

   상기 축을 수용하는 관통홀이 형성되고, 상기 축을 중심으로 회동하며 상기 양방향클러치에 입력을 가하기 위한 힌지레버와;

   상기 지지플레이트와 결합하여 상기 지지플레이트와의 사이에 상기 브레이크캠, 상기 로킹수단, 상기 컨트롤플레이트, 상기 양방향클러치 및 상기 힌지레버를 수용하는 커버플레이트; 및

   소정의 기준위치로 상기 힌지레버를 복귀 회동시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
10. 제9항에 있어서,

    상기 양방향클러치는, 상기 힌지레버의 입력에 따라 가압되어 상기 컨트롤플레이트와 분리되는 분리위치와 상기 컨트롤플레이트와 결합하는 결합위치 간을 슬라이딩하는 로킹기어와, 상기 축에 회동가능하게 결합되어 상기 로킹기어의 슬라이딩을 안내하는 가이드플레이트를 포함하고,

    상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹기어와 결합하기 위한 치(teeth)가 형성된 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
11. 제10항에 있어서,

    상기 로킹기어는, 상기 힌지레버의 입력 방향에 대응하여 상기 컨트롤플레이트에 선택적으로 결합하는 복수의 치형부가 형성된 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,

    상기 로킹기어는 슬라이드돌기가 형성되고,

    상기 가이드플레이트는 상기 슬라이드돌기가 관통 삽입되어 상기 슬라이드돌기의 슬라이드 범위를 제한하는 가이드홈이 형성되며,

    상기 힌지레버는 회동시 상기 가이드홈 내에서의 상기 슬라이드돌기의 위치를 규제하기 위한 돌기결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
13. 제9항에 있어서,

    상기 커버플레이트는 외부로부터 직접 상기 힌지레버를 회동시킬 수 있도록 개방홀이 형성된 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
14. 제9항에 있어서,

    상기 브레이크캠은, 상기 캠수용부의 내주연부와 함께 각 수용공간의 일측 경계면을 형성하는 직선부와, 상기 캠수용부의 내주연부와 면접촉하고 각 수용공간 상호간을 구획하는 경계부가 형성되고,

    상기 로킹수단은, 상기 각 수용공간에 수용되는 복수의 롤러와, 상기 복수의 롤러 사이에 개재되어 각 롤러를 상기 수용공간의 양단부로 가압하는 탄성수단을 포함하고,

    상기 컨트롤플레이트는, 상기 로킹수단의 각 롤러와 상기 브레이크캠의 각 경계부 사이에 개재되어 회전시 각 인접 롤러를 상기 수용공간의 중앙부로 가압하는 컨트롤돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
15. 제9항에 있어서,

    상기 지지플레이트의 캠수용부에 수용 지지되는 링 형상의 캠수용체를 더 포함하고,

    상기 브레이크캠은, 상기 캠수용체의 내부에 수용되어 상기 캠수용체의 내주연부와의 사이에 상기 다수의 수용공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 펌핑디바이스.
16. 제9항의 펌핑디바이스를 구비한 차량용 시트의 높이조절기구.

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