KR100882135B1 - 차량용 전동 회전시트 - Google Patents

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송정일
문재철
박성권
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창원대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 차량의 시트 하부에 장착되는 차량용 전동 회전시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직사각형 테두리 형태의 받침프레임의 내측에 직선왕복운동 하는 수평이송안내프레임이 형성되고, 상기 수평이송프레임의 상면에 구성된 고정정원판을 중심축으로 하여 상부의 회전프레임이 회전하는 과정을 거친 후, 상기 회전프레임의 상부에 구성되어 있는 수직이송프레임이 체인구동에 의해 직선이송 후 상기 수직이송프레임의 저면부와 배면부에 구성된 래커기어가 회전프레임의 전면부에 구성된 회전축을 중심축으로 하여 회전하는 피니언기어와의 기어물림으로 인해 자연스럽게 승·하강 하는 동작이 이루어지도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트에 관한 것이다.

Description

차량용 전동 회전시트{ELECTRIC ROTATING SEAT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 시트 하부에 장착되는 차량용 전동 회전시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직사각형 테두리 형태의 받침프레임의 내측에 직선왕복운동 하는 수평이송안내프레임이 형성되고, 상기 수평이송프레임의 상면에 구성된 고정정원판을 중심축으로 하여 상부의 회전프레임이 회전하는 과정을 거친 후, 상기 회전프레임의 상부에 구성되어 있는 수직이송프레임이 체인구동에 의해 직선이송 후 상기 수직이송프레임의 저면부와 배면부에 구성된 래커기어가 회전프레임의 전면부에 구성된 회전축을 중심축으로 하여 회전하는 피니언기어와의 기어물림으로 인해 자연스럽게 승·하강 하는 동작이 이루어지도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트에 관한 것이다.
종래에는 신체가 부자유스러운 장애우를 위한 차량은 모두 개별적으로 개조되어 있으며 특히, 차량 내부에서 운전시 편리함을 도모하기 위하여 옵션이나 구성을 개조하는 것이 대부분으로서 장애우가 그 차량을 승차하기 위한 보조수단이나 운전 후 하차할 보조수단이 미미한 것은 사실이다.
미약하게나마 대중교통에서 휠체어를 사용하는 장애우를 위한 보조수단이 서서히 보급될 뿐이다.
따라서, 본 발명은 장애우들도 쉽게 차량을 승·하차할 수 있게 하여 장애우의 차량이용을 적극적으로 권장할 수 있게 하여 그동안 움직이는 수단이 불편하여 여행이나 경제활동참여 및 특히, 출근 및 퇴근시 이동수단으로 자연스럽게 이용할 수 있도록 하기 위하여 안출된 것이다.
본 발명은 시트내부에 장착되는 장치로서 신체사용이 불편한 장애우를 위한 차량생산시 시트하부에 구성함으로써 장애우의 승·하차시 도움을 줄 수 있기 때문에 대량의 생산보급은 그동안 경제활동에 참여하는 것이 힘들었던 장애우의 적극적인 참여를 유도할 수 있으며, 장애우의 고용증대의 효과도 기대된다.
본 발명은 차량용 전동 회전시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직사각형 테두리 형태의 받침프레임의 내측에 직선왕복운동 하는 수평이송안내프레임이 형성되고, 상기 수평이송프레임의 상면에 구성된 고정정원판을 중심축으로 하여 상부의 회전프레임이 회전하는 과정을 거친 후, 상기 회전프레임의 상부에 구성되어 있는 수직이송프레임이 체인구동에 의해 직선이송 후 상기 수직이송프레임의 저면부와 배면부에 구성된 래커기어가 회전프레임의 전면부에 구성된 회전축과 중심축으로 하여 회전하는 피니언기어와의 기어물림으로 인해 자연스럽게 승·하강 하는 동작이 이루어지도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트에 관한 것이다.
상기와 같은 목적과 구성을 가진 본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 차량용 전동 회전시트의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이 전체적인 구성은 직사각형 테두리 형태로서 길이 방향의 테두리 내면에 바퀴(5)가 안착 되는 바퀴홈(2)과 바퀴(5)가 직선운동하도록 안내하는 수평이송안내면Ⅰ(3)이 형성되어 있는 받침프레임(1)과;
직사각형의 판형태로서 원판형태의 고정원판(6)과 상기 고정원판(6)의 중심부를 중심점으로 하여 상기 고정원판(6)과 일정간격 이격된 곳에는 원형 프레임 형태의 고정된 톱니기어(7)가 상면에 형성되어 있고, 측면부에는 상기 받침프레임(1)의 내측면에 형성된 바퀴홈(2)에 안착 되는 바퀴(5)가 형성되어 직선운동하는 수평이송프레임(4)과;
제어부(28) 및 구동모터(101)가 안착하는 직사각형판 형태의 안착대(9)의 양측면부가 일정높이를 가지면서 정면측으로 일정길이 연장되게 형성되고, 상기 안착대(9)에는 상기 수평이송프레임(4)의 상면에 형성되어 있는 고정원판(6)의 상부를 덮는 덮개형태의 하우징(10)이 형성되어 상기 고정원판(6)을 중심축으로 하여 회전하는 구조의 회전프레임(8)과;
상기 회전프레임(8)의 안착대(9)에서 일정길이 연장되게 형성된 양측면부의 내측에 세로로 가로지르게 형성된 회전축(102)과 상기 안착대(9)에 안착 된 구동모터(101)에 각각 형성된 체인기어(103)와 상기 두 개의 체인기어(103)를 연결하는 체인(105)과 상기 회전축(102)과 함께 회전하는 두 개의 피니언기어(104)로 구성된 구동부(100)와;
'L'자 형태로서 저면부와 배면부에 래커기어(14)가 형성되어 저면부에 형성된 래커기어(14)와 상기 회전축(102)상에 형성된 피니언기어(104)의 기어물림과 양측면부에 형성된 바퀴(5)에 의해 상기 회전프레임(8)의 측면부 내측에 형성된 수평이송안내면Ⅱ(11)를 따라 직선운동 후, 배면부에 형성된 래커기어(14)와 상기 피니언기어(104)의 기어물림으로 인해 수직 승·하강 하는 수직이송프레임(12)으로 구성되어 있는 것이 본 발명인 차량용 전동 회전시트의 특징이다.
도 14와 도 15는 본 발명인 차량용 전동 회전시트를 각각 다른 측면에서 본 사시도로서 도 14와 도 15를 참고하면 도 1의 구성 설명에서 보이지 않는 부분에 대한 이해를 쉽게 할 수 있다.
상기와 같은 전체적인 구성을 이해하기 쉽도록 구성품 간의 결합관계를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 차량용 전동 회전시트의 받침프레임과 수평이송프레임의 결합관계를 나타낸 사시도이다.
먼저, 가장 하부에는 직사각형 테두리 형태의 받침프레임(1)이 구성되고 상기 받침프레임(1)의 길이방향의 내측면으로는 바퀴(5)가 안착 될 수 있는 공간인 바퀴홈(2)이 구성된다.
상기 바퀴홈(2)의 바닥면은 내측 방향으로 연장된 면으로서 후술할 수평이송프레임(4)의 이송을 안내하는 수평이송안내면Ⅰ(3)이 구성되어 있다.
바퀴홈(2) 만으로도 수평이송을 안내할 수 있으나 상기 수평이송프레임(4)의 중량을 지탱하는 등 보다 높은 안정성을 도모하기 위하여 바닥면을 연장하여 수평이송안내면Ⅰ(3)을 추가 구성한 것이다.
수평이송프레임(4)의 양측면부에는 상기 회전프레임(8)의 내측면에 형성된 바퀴홈(2)에 안착 되는 바퀴(5)가 구성되어 수평이송을 원활하게 할 수 있도록 하며 상기 수평이송프레임(4)의 상면에는 상부측으로 돌출된 고정원판(6)과 상기 고 정원판(6)의 중심점으로 하는 원호형태의 톱니기어(7)가 상기 고정원판(6)과 일정간격 이격된 곳에 구성되어 있다.
도 3은 수평이송프레임을 상부측에서 본 평면도이다.
상기 고정원판(6)의 중심은 상기 수평이송프레임(4)을 도 3에 도시된 바와 같이 수평으로 상하 이등분하는 임의의 점에서 하부에 위치하고 있으며 상기 톱니기어(7)의 원호는 130°의 각을 이루도록 하는 것이 톱니기어(7)의 역할에 영향을 주지 않으면서 제작상의 단가를 절약함과 아울러 수평이송프레임(4)의 상면에서 다른 구성품 간의 구성위치관계 등을 고려할 때 제작단계의 모의실험에서 가장 적합한 것으로 나타났다.
또한, 상기 고정원판(6)은 후술할 회전프레임(8)의 하중을 지지해야 하는 역할도 하므로 적절한 면적을 지니고 있어야 한다.
도 4는 수평이송프레임의 결합 후 회전프레임의 결합관계를 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 여러 가지 구성품이 안착 될 수 직사각형 형태의 안착대(9)의 양측면으로 상기 안착대(9)의 두께보다 상대적으로 두껍게 구성된 측면부가 상기 안착대(9)의 길이보다도 길게 형성되어 있으며, 상기 안착대(9)에는 상기 고정원판(6)을 덮을 수 있는 공간과 면적을 가지는 덮개형태의 하우징(10)이 구성되어 있다.
따라서, 상기 고정원판(6)을 중심축으로 하여 상기 회전프레임(8) 회전할 수 있는 구조가 된다.
물론 상기 고정원판(6)과 하우징(10)의 사이에는 원활한 회전을 위하여 베어링이 삽입되어 구성되어 있으며 본 명세서의 도면에서는 일반적인 사항으로 판단하여 도면에 도시하지 않았다.
도 5는 수평이송프레임의 톱니기어와 이송기어의 상관관계를 나타낸 사시도이며, 도 6은 기어물림의 상관관계를 나타낸 개략도이다.
도 5에서와 같이 상기 수평이송프레임(4)의 상면에 구성된 톱니기어(7)는 상기 고정원판(6)의 중심부를 중심점으로 하여 일정간격 이격된 곳에 원호형태로 고정되어 있기 때문에 상기 톱니기어(7)와 기어물림으로 인해 하나의 중심축에 구성된 한 쌍의 이송기어(21,22)가 원호를 따라 운동하게 된다.
상술한 부분에서 한 쌍의 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)를 연결하는 중심축은 회전프레임(8)에 형성된 홀에 삽입되어 있으며 회전프레임(8)의 안착대(9)를 기준으로 상측에는 이송기어Ⅱ(22)가 하측에는 이송기어Ⅰ(21)이 위치하게 된다.
그리고 상기 한 쌍의 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22) 중 톱니기어(7)와 맞물려 있지 않은 이송기어Ⅱ(22)는 상기 안착대(9)에서 기어모터(19)의 구동에 의해 회전동력을 전달받기 위해 상기 기어모터(19)와 이송기어Ⅱ(22)와의 사이에 구성된 아이들기어(20)에 의해 동력을 간접적으로 전달받도록 구성되어 있다.
여기서 상기 아이들기어(20)는 필요에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 회전프레임(8)의 측면부에 구성된 리셋레버Ⅰ(23)를 회전시켜 A방향으로 힘을 가하여 시소형태의 시소바(24)의 일측면에 힘을 가하게 되면 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21,22)의 중심축을 시소중심축으로 하여 타측은 A의 반대 방향인 B방향으로 이동하게 됨에 따라 아이들기어(20)는 기어모터(19)와의 기어물림을 차단하게 되고 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)는 기어모터(19)의 동력을 전달받지 못하게 된다.
기어물림을 차단하면 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)와 함께 회전운동하는 회전프레임(8)이 기어모터(19)의 동력을 전달받지 않기 때문에 비상시 수동으로 작동하여 회전프레임(8)을 원위치로 리셋시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)가 톱니기어(7)의 원호를 따라 이동함에 따라 상기 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)와 일체로 구성되어 고정원판(6)을 중심축으로 하여 회전하는 회전프레임(8)의 회전이 용이하도록 안내하기 위해 상기 받침프레임(1)의 외측면부와 회전프레임(8)의 외측면부에는 각각 결합부재(27)에 의해 양끝단부가 힌지(26)결합 되어 있는 회전안내레버(25)가 구성되어 있다.
도 6에서 기어모터(19)는 형상은 이해를 돕기 위하여 기어부분만 간략하게 형상화하였으며, 도 4의 기어모터(19)는 외장을 나타낸 것으로 기어는 외장의 내부에 구성되어 있다.
시소바(24)의 형태도 실질적으로는 기어의 밑에 구성되어 있기 때문에 평면상에서는 보이지 않지만 도 6에서는 이해의 편의를 돕기 위하여 보이도록 도시하였다.
도 3의 수평이송프레임(4)의 설명에서 고정원판(6)의 중심이 직사각형의 중심에 위치하고 있지 않고 아래측에 위치하고 있는 이유는 회전프레임(8)의 회전이 제자리서 회전이 되지 않고 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)가 톱니기어(7)의 원호를 따라 이동할 때 일정 지점까지는 수평이송프레임(4)의 영향을 받아서 약간의 직선운동 후 회전이 되게 하기 위해서이다.
도 7은 회전프레임의 결합 후 수직이송프레임의 결합관계를 나타낸 사시도이며, 도 8은 체인기어와 피니언기어와의 결합관계를 나타낸 일부분 확대 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 회전프레임(8)의 안착대(9)에는 구동모터(101)와 기어모터(19), 아이들기어(20), 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)가 각각 구성되어 있고 구동모터(101)의 구동에 의해 회전하는 체인기어(103)와 상기 회전프레임(8)의 전면부에서 세로로 가로지르게 놓여져 있는 회전축(102) 상에서 회전하는 체인기어(103)는 구동모터(101)에서 직접적인 동력을 전달받는 체인기어와 체인(105)으로 결합되어 동력을 전달받도록 되어 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 회전축(102)에는 한 쌍의 피니언기어(104)가 상기 회전축(102)의 가장자리측으로 각각 구성되어 있으며 상기 한 쌍의 피니언기어(104) 중 어느 하나는 체인기어(103)와 키물림에 의해 일체로 구성되어 있다.
그리고 저면부와 배면부가 래커기어(14)로 구성되어 있는 수직이송프레임(12)이 상기 피니언기어(104)와 기어물림을 하도록 안착시키면 된다.
여기서 상기 수직이송프레임(12)의 안전성 있는 안착을 위하여 'L'자형 수직이송프레임(12)의 구조에서 수직부와 수평부가 접하는 모서리의 측면부상에 후술할 보조프레임(15)으로부터 이탈을 방지할 목적으로 스토퍼(16)를 구성하고, 스토퍼(16)의 측면부에 안내바퀴(29)를 구성하여 상기 회전프레임(8)의 측면부 내측에 구성된 수평이송안내면Ⅱ(11)에 상기 안내바퀴(29)를 안착시켜 수직이송프레임(12)의 수평이동시 수직이송프레임(12)의 중량을 고루 분포시켜 보다 안정성을 도모하게 된다.
수직이송프레임(12)의 수직부 양측면부에는 후술한 수직이송안내면(13)이 구성되어 수직이송프레임(12)의 수직이송을 보조하게 된다.
회전프레임(8)의 측면부에 구성된 리셋레버Ⅱ(106)를 회전시키면 일체로 구성된 피니언기어(104)와 체인기어(103)의 키물림은 분리되고 피니언기어(104)는 체인기어(103)의 동력의 전달을 받지 않고 수동으로 회전시킬 수 있게 된다.
도 16은 체인기어와 피니언기어 부분을 나타낸 일부분 확대사시도이며, 도 17은 체인기어와 피니언기어의 키물림을 나타낸 개요도이다.
도 16에 도시된 바와 같이 체인기어(103)와 피니언기어(104)는 회전축(102)상에서 키물림에 의해 일체로 회전하도록 구성되어 있으며, 키물림의 관계는 도 17에 도시된 바에 의해 설명할 수 있다.
일반적으로 키는 벨트풀리, 기어, 커플링 등과 그것들에 끼이는 축과의 상대적 회전미끄럼을 방지하기 위해 사용되는 기계요소로서 도 17의 원안은 A-A부분의 단면을 나타낸 것으로서 일반적인 키의 단면형태라고 할 수 있다.
그리고 본 발명이 속한 기계적 분야에서 통상적인 기술을 가진 자는 회전축(102)상에서 회전하는 체인기어(103) 및 피니언기어(104)의 키물림의 기술적 표현은 쉽게 제작할 수 있는 것으로서, 도 17은 그 중의 본 발명에서 사용되는 일 예를 나타낸 개요도로서 사용환경에 따라서 다양하게 키물림으로 제작할 수 있으며, 후술한 키물림의 표현에 의해 본 발명의 키물림의 형태는 한정되지 않는다고 미리 말해두는 바이다.
먼저, 도 17에 표현된 부호로서 도면의 간단한 설명에 표기되지 않은 K는 키를, J는 볼조인트를, H는 홀을 가리키며, 102a는 회전축(102)상에서 회전축(102)과 일체로 회전하는 고정부재이며, 103a는 체인기어(103)와 일체로 회전축(102)상에서 회전하는 결합부재를 나타낸다.
도 17에 도시된 바에 의해 본 발명의 키물림형태를 설명하면 회전축(102)의일측면 단면측에는 키(K)가 삽입될 수 있는 홀(H)이 회전축(102)의 길이방향으로 형성되어 있되 후술할 키(K)에 형성된 돌출부(K2)가 회전축(102)의 외측으로 돌출할 수 있도록 회전축(102)의 일측은 개방되어 있으며, 또한 회전축(102)의 끝단면으로부터 일정깊이까지의 홀(H)의 내측으로는 후술할 리셋레버Ⅱ(106)에 형성된 나사산부(106b)가 결합될 수 있는 나사산이 형성되어 있다.
리셋레버Ⅱ(106)는 볼트형태의 손잡이부(106a)와 나사산이 형성되어 있는 나사산부(106b)로 구성되어 있으며, 키(K)는 원기둥형태의 선단부(K1)와 상기 선단부(K1)의 측면부에 길이방향으로 돌출되게 형성된 돌출부(K2)로 구성되어 있으며, 상기 돌출부(K2)에 의해 미끄럼이 방지되어 체인기어(103)는 피니언기어(104)와 일체로 결합되어 회전축(102)상에서 회전할 수 있게 된다.
또한, 상기 키(K)의 선단부(K1)의 일측 단면부와 리셋레버Ⅱ(106)의 나사산부(106b)의 끝단면은 볼조인트(J)에 의해 결합되어 있는 구성으로서 상기 리셋레버Ⅱ(106)의 손잡이부(106a)를 돌리면 리셋레버Ⅱ(106)의 나사산부(106b)와 홀(H)의 내측에 형성된 나사산형태는 나사결합이 되기때문에 홀(H)의 내측에서 전·후진을 할 수 있게 된다.
원래 피니언기어(104)는 상술한 바와 같이 회전축(102)과 일체로 구성되어 있어 고정되지만, 체인기어(103)는 키물림이 되어 있지 않으면 회전축(102)의 회전과 상관없는 구조로서, 상기 리셋레버Ⅱ(106)의 조작으로 인해 키(K)가 회전축(102)의 홀(H)의 내측에서 전·후진을 함으로써 키(K)의 돌출부(K2)가 체인기어(103)의 홈에 물리면 키물림이 되어 회전축(102)상에서 회전에 의해 체인기어(103) 및 피니언기어(104)는 일체로 회전할 수 있게 된다.
이때, 키물림이 되어 있는 체인기어(103) 및 피니언기어(104)의 회전시 돌출부(K2)가 맞물려 있는 키(K)도 회전축(102)의 홀(H)의 내측에서 회전하게 되나 상기 키(K)의 선단부(K1)가 리셋레버Ⅱ(106)와 볼조인트(J)에 의해 결합되어 있기 때문에 키(K)의 회전력은 리셋레버Ⅱ(106)에 전달되지 않게 된다.
키(K)의 진행방향으로 돌출부(K2)와 꼭맞춤의 단면적형태로 관통된 홈이 체인기어(103) 및 피니언기어(104)에 관통되게 형성되어 있는 것은 일반적인 사실로서 본 발명의 도면에서는 상세히 도시하지 않았다.
상술한 바와 같이 상기 키(K)와 리셋레버Ⅱ(106)가 볼조인트(H)에 의해 연결되어 있기 때문에 리셋레버Ⅱ(106)의 회전은 키(K)의 전·후진에만 관여할 뿐 키(K)의 회전에는 무관하기 때문에 키물림이 해제된 상태에서 키물림을 원한다면 피니언기어(104) 및 체인기어(103)에 형성된 홈이 일직선상으로 정렬되어야만 키(K)에 형성된 돌출부(K2)가 피니언기어(104) 및 체인기어(103)에 형성된 홈내부로 자연스럽게 진행하여 돌출부(K2)에 의해 피니언기어(104) 와 체인기어(103)는 맞물리면서 일체로 회전할 수 있게 된다.
만일 피니언기어(104) 와 체인기어(103)의 홈이 일직선상으로 정렬되어 있지 않으면 키(K)에 형성된 돌출부(K2)에 의해 키(K)는 회전축(102)에 형성된 홀(H)내부를 자연스럽게 진행하지 못하게 될것이다.
상기 체인기어(103)는 구동모터(101)의 구동력이 없이는 회전하지 않기 때문에 피니언기어(104)를 회전시켜 체인기어(103)의 홈부위를 피니언기어(104)의 홈부위와 정렬시켜야 하며, 피니언기어(104)의 회전은 래커기어(14)에 의해 기어물림이 되어 있는 수직이송프레임(12)을 수동으로 전·후진시키면 된다.
상기 체인기어(103) 및 피니언기어(104)의 홈부위가 일직선상으로 정렬확인은 도 16에서 고정부재(102a)와 결합부재(103a)에 형성된 L1과 L2의 선분을 일치시키면 되고, 체인기어(103) 및 피니언기어(104)의 홈부위를 일직선상에 정렬시킨 후, 키(K)를 회전축(102)의 내측방향으로 진행하도록 하면 키물림은 자연스럽게 된다.
그리고 키물림을 해제하기를 원한다면 리셋레버Ⅱ(106)를 키물림의 진행방향과 반대방향으로 조작하면 리셋레버Ⅱ(106)의 나사산부(106b)에 의해 리셋레버Ⅱ(106)가 후진하며, 이때 리셋레버Ⅱ(106)와 키(K)는 볼조인트(J)로 인해 결합되어 있기때문에 키(K)는 회전하지 않고 리셋레버Ⅱ(106)가 진행하는 후진방향으로 진행하여 자연스럽게 키물림은 해제가 되는 것이다.
상술한 구성에서 고정부재(102a)는 체인기어(103)가 회전축(102)상에서 이탈되지 않도록 체인기어(103)위치를 한정시켜주는 역할을 하며, 결합부재(103a)는 고정부재(102a)와 체인기어(103)의 직접적인 마찰에 의한 마모방지 및 홈부위의 정렬확인을 위한 L1과 L2의 선분을 표시하기 위해 구성된 것이다.
상술한 키물림의 형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적 지식을 가진자라면 누구나 용이하게 제작할 수 있는 것으로서, 이해의 편의를 돕기위해 도시된 하나의 일 예이며, 본 발명의 키물림의 기술형태를 한정하는 것이 아님을 다시 한번 상기시키는 바이다.
따라서 피니언기어(104)와 맞물려 있는 수직이송프레임(12)을 비상시 수동으로 조작하여 원위치로 리셋시킬 수 있게 된다.
수직이송프레임(12)의 수평부와 수직부가 접하는 후방측에는 수직이송프레임(12)의 운동을 보조하는 보조프레임(15)이 구성되어 있으며, 상기 보조프레임(15)에는 외측면부에는 수평이송을 보조하는 수평이송안내베어링(17)이 상기 보조프레임(15)의 내측면부에는 수직이송을 안내하는 수직이송안내베어링(18)이 구성되어 있다.
도 9, 도 10, 도 11은 차량용 전동 회전시트의 각각의 동작단계를 나타낸 사시도이다.
먼저, 제어부(28)에서 신호를 받게 되면 첫 번째의 동작단계로 기어모터(19)의 구동에 의해 도 9에 도시된 것처럼 수평이송프레임(4)의 상부에 구성된 회전프레임(8)과 수직이송프레임(12)은 모두 상술한 수평이송프레임(4)의 동작원리에서처 럼 수평이송프레임(4)과 함께 일정거리 직선이송 후 회전하게 되며 회전은 받침프레임(1)과 회전프레임(8)의 측면부에 힌지(26)결합으로 구성된 회전안내레버(25)의 안내를 받으면서 90°회전하게 된다.
두 번째 단계로 도 10에 도시된 것처럼 안착대(9)의 상면에 구성된 구동모터(101)의 구동에 의해 체인기어(103)는 구동하게 되고 체인기어(103)의 구동은 회전프레임(8)의 전면부측에 세로로 구성된 회전축(102) 상에 구성된 체인기어(103)와 피니언기어(104)를 회전시키게 되고 피니언기어(104)의 회전은 수직이송프레임(12) 저면부에 구성된 래커기어(14)의 직선운동을 하게 하며 수직이송프레임(12)은 전면부측으로 직선운동을 하게 된다.
그리고 세 번째 단계로 도 11에 도시된 것처럼 수직이송프레임(12)의 저면부에 구성된 래커기어(14)의 기어물림의 끝나면 수직이송프레임(12)의 배면부에 구성된 래커기어(14)와의 기어물림이 연속해서 연결되고 그로 인해 수직이송프레임(12)은 하부측으로 하강하게 되는 것이다.
상기와 같은 직선운동과 회전운동 및 수직으로 승·하강하는 것은 적절한 부분에 리미트스위치를 구성함으로써 동작의 길이 및 회전반경을 제어할 수 있게 되며, 리미트스위치의 구성은 일반적인 구성이며 편의에 따라 위치관계는 조절할 수 있기 때문에 도면에는 도시하지 않았다.
본 발명인 차량용 전동 회전시트에서는 4개 정도의 리미트스위치가 적당한 것으로 예상된다.
원위치 되는 과정은 도 11, 10, 9의 과정을 거치면 된다.
상기 도 11에서 수직이송프레임(12)의 승강시 수직이송프레임(12)이 보조프레임(15)의 결합부분에서 조작범위를 이탈하지 않도록 하기 위하여 수직이송프레임(12)의 수평부와 수직부의 접하는 부분의 측면부분에 스토퍼(16)를 설치하면 범위를 제한하는 리미트스위치에 더하여 이중의 안정성을 도모할 수 있게 된다.
도 12는 수직이송프레임(12)의 저면부 배면부의 래커기어와 피니언기어와의 상관관계를 나타낸 개략도로서, 도 12에 도시된 것처럼 수직이송프레임(12)의 'L'자 형태는 둔각을 이루도록 수직부분이 뒤로 기울여져 있어서 저면부와 배면부에 구성된 래커기어(14)가 상기 피니언기어(104)와의 자연스러운 기어물림으로 인해 자연스럽게 승·하강 할 수 있게 된다.
상기 배면각은 자체 모의실험결과 120°정도가 적당한 것으로 나타났다.
도 13은 수직이송프레임의 수직이송안내면을 나타낸 일부분 확대 사시도이다.
상기 수직이송프레임(12)의 보다 안전성 있는 승·하강을 유도하기 위하여 구성된 보조프레임(15)은 수직으로는 움직이지 않기 때문에 도 13에 도시된 것처럼 보조프레임(15)은 수직이송프레임(12)과 일체로 수평으로는 움직이나 수직으로는 움직이지 않는 구조로서 수직이송프레임(12)이 수직으로 움직일 때 수직이송프레임(12)의 양측면부에 구성되어 있는 수직이송안내면(13)이 보조프레임(15)의 내측면에 구성된 수직이송안내베어링(18)과 접촉을 하면서 수직으로 승·하강 하게 되는 것이다.
상술한 설명의 구성은 모두 차량의 시트내부에 장착되는 장치로서 신체사용이 불편한 장애우를 위한 차량생산시 시트하부에 구성함으로써 장애우의 승·하차시 도움을 줄 수 있기 때문에 대량의 생산보급은 그동안 경제활동에 참여하는 것이 힘들었던 장애우의 적극적인 참여를 유도할 수 있으며, 장애우를 고용하는 사측에서도 적극 참여할 것으로 생각된다.
도 1은 차량용 전동 회전시트의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2는 차량용 전동 회전시트의 받침프레임과 수평이송프레임의 결합관계를 나타낸 사시도.
도 3은 수평이송프레임을 상부측에서 본 평면도.
도 4는 수평이송프레임의 결합 후 회전프레임의 결합관계를 나타낸 사시도.
도 5는 수평이송프레임의 톱니기어와 이송기어의 상관관계를 나타낸 사시도.
도 6은 기어물림의 상관관계를 나타낸 개략도.
도 7은 회전프레임의 결합 후 수직이송프레임의 결합관계를 나타낸 사시도.
도 8은 체인기어와 피니언기어와의 결합관계를 나타낸 일부분 확대 사시도.
도 9는 차량용 전동 회전시트의 첫 번째 동작을 나타낸 사시도.
도 10은 차량용 전동 회전시트의 두 번째 동작을 나타낸 사시도.
도 11은 차량용 전동 회전시트의 세 번째 동작을 나타낸 사시도.
도 12는 수직이송프레임의 저면부 배면부의 래커기어와 피니언기어와의 상관관계를 나타낸 개략도.
도 13은 수직이송프레임의 수직이송안내면을 나타낸 일부분 확대 사시도.
도 14는 차량용 전동 회전시트의 다른 측면에서 본 사시도.
도 15는 차량용 전동 회전시트의 또 다른 측면에서 본 사시도.
도 16은 체인기어와 피니언기어 부분을 나타낸 일부분 확대사시도.
도 17은 체인기어와 피니언기어의 키물림을 나타낸 개요도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
1. 받침프레임 2. 바퀴홈 3. 수평이송안내면Ⅰ
4. 수평이송프레임 5. 바퀴 6. 고정원판
7. 톱니기어 8. 회전프레임 9. 안착대
10. 하우징 11. 수평이송안내면Ⅱ 12. 수직이송프레임
13. 수직이송안내면 14. 래커기어 15. 보조프레임
16. 스토퍼 17. 수평이송안내베어링 18. 수직이송안내베어링
19. 기어모터 20. 아이들기어 21. 이송기어Ⅰ
22. 이송기어Ⅱ 23. 리셋레버Ⅰ 24. 시소바
25. 회전안내레버 26. 힌지 27. 결합부재
28. 제어부 29. 안내바퀴
100. 구동부 101. 구동모터 102. 회전축
103. 체인기어 104. 피니언기어 105. 체인
106. 리셋레버Ⅱ 106a. 손잡이부 106b. 나사산부

Claims (11)

  1. 차량의 시트하부에 장착되는 차량용 전동 회전시트에 있어서,
    직사각형 테두리 형태로서 길이방향의 테두리 내면에 바퀴(5)가 안착 되는 바퀴홈(2)과 바퀴(5)가 직선운동하도록 안내하는 수평이송안내면Ⅰ(3)이 형성되어 있는 받침프레임(1)과;
    직사각형의 판형태로서 원판형태의 고정원판(6)과 상기 고정원판(6)의 중심부를 중심점으로 하여 상기 고정원판(6)과 일정간격 이격된 곳에는 원형 프레임 형태의 고정된 톱니기어(7)가 상면에 형성되어 있고, 측면부에는 상기 받침프레임(1)의 내측면에 형성된 바퀴홈(2)에 안착 되는 바퀴(5)가 형성되어 직선운동하는 수평이송프레임(4)과;
    제어부(28) 및 구동모터(101)가 안착하는 직사각형판 형태의 안착대(9)의 양측면부가 일정높이를 가지면서 정면측으로 일정길이 연장되게 형성되고, 상기 안착대(9)에는 상기 수평이송프레임(4)의 상면에 형성되어 있는 고정원판(6)의 상부를 덮는 덮개형태의 하우징(10)이 형성되어 상기 고정원판(6)을 중심축으로 하여 회전하는 구조의 회전프레임(8)과;
    상기 안착대(9)에서 일정길이 연장되게 형성된 양측면부의 내측에 세로로 가로지르게 형성된 회전축(102)과, 상기 안착대(9)에 안착 된 구동모터(101) 및 상기 회전축(102)상에 구성된 체인기어(103)와, 상기 체인기어(103)를 연결하여 동력을 전달하는 체인(105)과, 상기 회전축(102)과 함께 회전하는 두 개의 피니언기어(104)로 구성된 구동부(100)와;
    'L'자 형태로서 저면부와 배면부에 래커기어(14)가 형성되어 저면부에 형성된 래커기어(14)와 상기 피니언기어(104)의 기어물림과 양측면부에 형성된 바퀴(5)에 의해 상기 회전프레임(8)의 측면부 내측에 형성된 수평이송안내면Ⅱ(11)를 따라 직선운동 후, 배면부에 형성된 래커기어(14)와 상기 피니언기어(104)의 기어물림으로 인해 수직 승·하강 하는 수직이송프레임(12)으로 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수직이송프레임(12)의 'L'자 형태는 둔각을 이루도록 수직부분이 뒤로 기울여져 있어서 저면부와 배면부에 구성된 래커기어(14)가 상기 피니언기어(104)와의 기어물림으로 인해 자연스럽게 승·하강 할 수 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수직이송프레임(12)의 수직부와 수평부가 접하는 후방측에는 상기 수직이송프레임(12)이 수평이동 및 수직으로 승·하강시 보조하는 보조프레임(15)이 결합하여 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보조프레임(15)에는 수직이송프레임(12)이 수평이동 시 수평이송안내면Ⅱ(11)를 따라 움직이는 수평이송안내베어링(17)과, 수직으로 승·하강시 상기 수직이송프레임(12)의 수직부의 양측면부에 구성된 수직이송안내면(13)과 접해 제자리서 회전하며 수직운동을 안내하는 수직이송안내베어링(18)이 구성되어 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수평이송프레임(4)의 상면에 형성된 고정원판(6)은 수평이송프레임(4)의 정중앙으로 부터 일정거리 이격된 곳에 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수평이송프레임(4)의 상면에 구성된 톱니기어(7)는 상기 고정원판(6)의 중심부를 중심점으로 하여 일정간격 이격된 곳에 원호형태로 고정되어 있기 때문에 상기 톱니기어(7)와 기어물림으로 인해 하나의 중심축에 구성된 한 쌍의 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)가 원호를 따라 운동하도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21,22) 중 톱니기어(7)와 맞물려 있지 않은 이송기어Ⅱ(22)는 상기 안착대(9)에서 기어모터(19)의 구동에 의해 회전동력을 전달받기 위해 상기 기어모터(19)와 이송기어Ⅱ(22)와의 사이에 구성된 아이들기어(20)에 의해 동력을 간접적으로 전달받도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아이들기어(20)는 필요에 따라 회전프레임(8)의 측면부에 구성된 리셋레버Ⅰ(23)에 의해 상기 기어모터(19)와의 기어물림을 차단할 수 있도록 구성된 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)가 톱니기어(7)의 원호를 따라 이동함에 따라 상기 이송기어Ⅰ, Ⅱ(21, 22)와 일체로 구성되어 고정원판(6)을 중심축으로 하여 회전하는 회전프레임(8)의 회전이 용이하도록 안내하기 위해 상기 받침프레임(1)의 외측면부와 회전프레임(8)의 외측면부에는 각각 양끝단부가 힌지(26)에 의해 결합하여 있는 회전안내레버(25)가 구성되어 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축(102)에 구성된 두 개의 피니언기어(104) 중 어느 하나는 상기 체인기어(103)와 키물림에 의해 일체로 구성되어 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 일체로 구성된 체언기어(103)와 피니언기어(104)는 회전프레임(8)의 측면부에 구성된 리셋레버Ⅱ(106)에 의해 키물림의 분리 및 결합이 될 수 있는 것이 특징인 차량용 전동 회전시트.
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