KR100885096B1 - 자동차 시트 높낮이 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 장치에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징의 일측에 연결되고 동력을 전달하는 모터 및 상기 모터로부터 전달받은 동력으로 자동차 시트를 지지하는 자동차 시트 프레임을 승강시키는 시트구동체를 포함하는 구동부와, 상기 시트구동체를 수용하는 하우징 브라켓과, 상기 하우징 브라켓의 상부를 커버하고 상기 자동차 시트 프레임에 고정되는 플레이트를 포함하는 고정 브라켓 및 상기 하우징 브라켓의 하부에 축결합되고 상기 구동부와 결합되어 상기 시트구동체가 직선운동함에 따라 시소운동을 하는 회전 브라켓으로 구성되어, 자동차 시트에 거치시키는 방법으로 리벳을 사용하여 시소 구조로 형성함으로써 자동차 시트 높낮이 조절장치의 모터 작동이 원활하게 하고, 하우징과 하우징 브라켓이 나사로 체결되어 있어 분해·조립이 용이한 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 관한 것이다.

자동차 시트, 리벳 결합, 파도와셔, 스러스트 볼 베어링

Description

자동차 시트 높낮이 조절 장치{Car seat with height adjustment mechanism}

본 발명은 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자동차 시트의 높이를 조절하는 구동부의 구조에 있어서 탄성력을 지닌 파도와셔를이용하여 구동부의 동력전달장치가 전후진시에 원할하게 동력이 전달될 수 있게 하고, 구동부를 감싸는 하우징을 용접방식이 아닌 나사결합으로 체결하여 조립과 분해 후 재조립이 용이하게 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 관한 것이다.

종래의 자동차 시트 높낮이 조절 장치에서는 하우징을 감싸는 하우징 브라켓을 용접방식을 이용하여 자동차 시트 프레임에 고정시키고 시트구동체의 작동에 따라 하우징이 상하 방향으로 움직여서 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 구조로 되어 있었다.

이러한 자동차 시트 높낮이 조절 장치는 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 구동체로서의 시트구동체를 수용하는 하우징을 조립한 후 하우징과 하우징 브라켓을 용접하여야 하는 구조로 되어 있어, 조립의 어려움과 생산의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 일단 용접이 된 제품을 분해하고 다시 재조립하는 것이 어려운 문제점 이 있었다.

또한, 모터로부터 동력을 전달받은 기어와 이를 직선운동으로 변환시키는 리드스크류가 전후진 하면서 기어치의 맞물림이 어긋나는 경우 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 장치의 구동이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 첫째, 자동차 시트의 높낮이를 조절하는 시트구동체가 리드스크류 관통형 구조일 때, 자동차 시트에 거치시키는 방법으로 리벳을 사용하여 시소 구조로 형성함으로써 자동차 시트 높낮이 조절장치의 모터 작동이 원활하게 하는 데 목적이 있고, 둘째, 하우징과 하우징 브라켓을 나사로 체결하여 분배 및 재조립이 용이하게 하고, 셋째, 동력을 전달하는 기어와 이를 지지하는 기어지지체 사이에 일정한 탄성력을 가진 파도와셔를 구비하여 리드스크류가 전후진 직선운동을 하면서 리드스크류와 맞물려 있는 기어와 유격되는 것을 방지하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 일측에 연결되고 동력을 전달하는 모터 및 상기 모터로부터 전달받은 동력으로 자동차 시트를 지지하는 자동차 시트 프레임을 승강시키는 시트구동체를 포함하는 구동부와, 상기 시트구동체를 수용하는 하우징 브라켓과, 상기 하우징 브라켓의 상부를 커버하고 상기 자동차 시트 프레임에 고정되는 플레이트를 포함하는 고정 브라켓 및 상기 하우징 브라켓의 하부에 축결합되어 상기 시트구동체의 작동에 따라 시소운동을 하는 회전 브라켓으로 구성된다.

또한, 본 발명의 상기 시트구동체는 상기 모터로부터 동력을 전달받는 기어와, 상기 기어의 내측에 기어결합되어 축방향으로 전후진하는 리드스크류 및 상기 리드스크류와 상기 자동차 시트 프레임을 연결하는 링크를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 기어의 측면에는 상기 기어를 지지하는 제1기어지지체와 제2기어지지체가 구비되어 상기 기어의 회동시에 이탈되는 것을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 제1기어지지체는 스러스트 볼 베어링으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 리드스크류가 축방향으로 따라 전후진하며 직선운동을 하는 경우 상기 리드스크류가 상기 기어와의 백래시가 증가되는 것을 방지하기 위하여 상기 기어와 상기 제1기어지지체 사이에 일정한 탄성력을 가지고 있는 파도와셔가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전부의 축결합요소는 리벳으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 리벳의 중심은 상기 리드스크류의 축방향의 중심과 일치되어 상기 리드스크류가 축방향으로 전후진할 때 상기 회전부가 상기 리벳의 축을 중심으로 회전하는 것이 원할하게 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 있어서, 자동차 시트에 거치시키는 방법으로 리벳을 사용하여 시소 구조로 형성함으로써 자동차 시트 높낮이 조절장치의 모터 작동이 원활하게 되고, 하우징과 하우징 브라켓을 나사로 체결하여 분 해 및 재조립이 용이하게 하고, 동력을 전달하는 기어와 이를 지지하는 기어지지체 사이에 일정한 탄성력을 가진 파도와셔를 구비하여 리드스크류가 전후진 직선운동을 하면서 리드스크류와 기어와의 기어 맞물림이 어긋나는 백래시가 증가되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 측면도로서, 리드스크류가 전후방향으로 동작되는 모습을 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치는 구동부(10)와, 고정 브라켓(20) 및 회전 브라켓(30)으로 구성된다.

구동부(10)는, 하우징(11)과 모터(12) 및 시트구동체(13)을 포함하여 구성된다.

모터(12)는, 하우징(11)의 일측에 연결되어 동력(power)를 전달하는 요소이다.

시트구동체(13)는, 모터(12)로부터 전달받은 동력으로 자동차 시트를 지지하고 있는 자동차 시트 프레임(40)을 승강시키는 요소이다.

그리고, 시트구동체(13)는 기어(14)와, 리드스크류(15) 및 링크(16)를 포함하여 구성된다.

기어(14)는, 모터(12)로부터 동력을 전달받아 구동되는 부위이다.

여기서, 기어(14)의 양 측면에는 각각 기어(14)를 지지하는 제1기어지지체(17a)와 제2기어지지체(17b)가 구비되어 있다.

제1기어지지체(17a)는 회전하고 있는 기어(14)의 축(軸)을 일정한 위치에 고정시키고 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 베어링(bearing)으로 형성된다.

그리고, 제1기어지지체(17a)는 고정륜, 회전륜, 전동체와 이것의 간격을 유지하는 세퍼레이터로 구성되는 분리형 베어링의 일종으로 축방향 하중을 견고하게 지지하는 스러스트 볼 베어링(thrust ball bearing)으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 회전륜은 리드스크류(15)의 일축에 지지되고, 고정륜은 하우징 브라켓(21)의 내측에 지지된다.

따라서, 스러스트 볼 베어링은 상기 리드스크류(15)가 축방향을 따라 전후진 할 때 상기 기어(14)에 발생되는 축방향 하중으로부터 견고하게 지지하여 상기 기어(14)가 상기 하우징 브라켓(21)의 내측에서 원활한 작동이 이루어지게 한다.

제2기어지지체(17b)는 제1기어지지체(17a)와 동일하게 스러스트 볼 베어링으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 제작단가를 절감하면서 기어(14)를 지지할 수 있는 베어링 또는 와셔(washer)로 형성될 수 있다.

그리고, 제1기어지지체(17a)와 기어(14) 사이에는 일정한 탄성력을 가지고 있는 파도와셔(18; wave washer)가 구비된다.

파도와셔(18)는 리드스크류(15)가 축방향으로 전진 또는 후진할 때 기어(14) 와의 기어맞물림이 어긋나서 뒤틈(backlash)이 증가되는 것을 방지하는 구성요소이다.

즉, 파도와셔(18)의 탄성력으로 인해 기어(14)의 측면을 지지하고 있어, 리드스크류(15)가 축을 따라서 직선운동하며 전진 운동 또는 후진 운동시에 발생될 수 있는 기어(14)의 기어치와의 맞물림이 어긋나서 뒤틈의 크기가 증가되는 백래시(backlash)의 발생을 방지하는 역활을 한다.

리드스크류(15)는 기어(14)의 내측의 기어치와 기어결합되어 기어(14)의 회동방향과 직교하는 운동방향으로 진행된다.

그리고, 리드스크류(15)와 기어(14)의 기어치는 웜-웜기어(worm-worm gear) 방식으로 구성하여 일정한 감속비(減速比)를 얻고 역전(逆轉)이 쉽게 되지 않게 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 조립 과정에서 하우징(11)에는 기어(14)와, 제1기어지지체(17a)와, 제2기어지지체(17b) 및 파도와셔(18)를 조립하여 축을 따라 정렬시키고 하우징(11)에 하우징커버(11a)로 먼저 가조립하는 것이 바람직하다.

그리고, 가조립된 하우징(11) 및 그 장착물 등에 회전 브라켓(30)과 하우징 브라켓(21)이 삽입되고, 나사결합시켜 하우징(11)을 고정시킨다.

그리고, 하우징(11)의 상부에 플레이트(22)를 설치하고 나사로 고정시킴으로써 본 발명의 결합이 이루어진다..

도 4는 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 의해 자동차 시트의 높이 를 조절하는 상세도를 나타낸 것이다.

도면에 보는 바와 같이 수직으로 배치되는 링크(16)의 하단은 리드스크류(15)와 힌지부(a)로 연결되고, 타단은 자동차 시트 프레임(40)에 고정되는 상태로 연결된다. 이에 따라 상기 리드스크류(15)가 전진 또는 후진 이동하게 될 경우, 링크(16)는, 링크(16)의 중앙부와 자동차 시트 프레임(40)를 연결하는 힌지부(b)를 중심으로 회전운동을 하게 된다.
위와 같이 상기 링크(16)가 회전운동을 하는 방향에 따라 자동차 시트 프레임(40)이 올려지거나 내려지는 상태가 됨으로써, 결과적으로 자동차 시트 프레임(40)의 상부에 있는 자동차 시트의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

여기서, 자동차 시트 프레임(40)은 자동차 시트의 하부에 설치되어 자동차 시트와 구동부(10)를 연결하는 결합체이다.

고정 브라켓(20)은 하우징 브라켓(21)과 플레이트(22)를 포함하여 구성된다.

하우징 브라켓(21)은 구동부(10)를 수용하는 것이다.

하우징 브라켓(21)의 양 측면에는 기어(14)와, 리드스크류(15)와, 제1 및 제2기어지지체(17a, 17b) 및 파도와셔(18)를 결합한 시트구동체(13)가 관통될 수 있도록 개방된다.

그리고, 하우징 브라켓(21)의 상부는 플레이트(22)와 나사결합될 수 있는 결합면이 형성되고, 하부로 내려갈수록 좁아지는 브이형상으로 이루어진다.

이러한, 상기 하우징 브라켓(21)의 브이형상 꼭지점 부위에는 회전 브라켓(30)이 리벳(31)으로 축 결합된다.

플레이트(22)는, 하우징 브라켓(21)의 상부를 커버하여 하우징 브라켓(21) 내에 수용된 구동부(10)의 이탈을 방지하고, 자동차 시트 프레임(40)에 고정되는 것이다.

한편, 회전 브라켓(30)은 하우징 브라켓(21)의 브이형상의 꼭지점 부위에 축결합되되, 회전 브라켓(30)의 내측으로 구동부(10)와 연결되어 이 시트구동체(13)이 작동함에 따라서 회전 브라켓(30)과 하우징 브라켓(21)이 연결된 리벳(31)을 중심으로 회전 브라켓(30)이 회동 가능하게 된다.

리벳(31)은 회전 브라켓(30)의 양 측면 뚫어 놓은 구멍에 꽂아 넣고, 머리부분을 받친 후 기계·해머 등으로 두들겨 변형시켜서 체결시키는 것으로서, 대체로 연강(軟鋼)으로 만들지만, 특수용도에는 합금강·경합금으로 만들며, 종류는 머리의 모양에 따라 둥근머리 리벳·접시머리 리벳·납작머리 리벳·둥근접시머리 리벳·냄비머리 리벳·얇은 납작머리 리벳 등으로 분류된다. 이 리벳의 길이는 체결할 판의 두께에 따라 지름의 1.3∼1.6배를 더한 것으로 하고, 리벳구멍은 리벳지름보다 1mm 정도 크게 하는 것이 바람직하다.

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리벳을 사용하여 결합한 부분을 리벳이음이라고 하며, 종류에는 겹치기이음, 맞대기이음, 평행형 리벳이음과 지그재그형 리벳이음, 전단면 이음 등이 있다. 여기서, 리벳이음은 공작하기 수월하고 접합부의 강도도 강해서, 건축물·보일러·다리·선박·가스탱크·보도교 등에 널리 사용된다. 리벳이음을 할 때, 기밀(氣密)을 필요로 할 경우에는 코킹(caulking)을 하며, 코킹을 완벽하게 하기 위해 풀러링(fullering)을 하는 경우도 있다.

그리고, 리벳(31)의 중심은 리드스크류(15)의 축방향의 중심과 일치되도록 하여 이 리드스크류(15)가 축방향으로 따라서 전후진할 때 회전 브라켓(30)이 리벳(31)의 축을 중심으로 회전하는 것이 원할하게 하는 것이 바람직하다.

리벳(31)의 중심과 리드스크류(15)의 축방향의 중심이 일치시킴으로서 구동부(10)와 연결되어 그 운동에 따라서 회동하는 회전 브라켓(30)이 원활하게 움직이는 것이 가능하게 된다.

이하, 이렇게 완성된 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 작동 과정을 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시되 바와 같이 모터(12)로부터 전달된 동력으로 기어(14)가 회전을 하게 되고, 이 기어(14)의 회전방향에 따라 상기 기어(14)와 맞물려 있는 리드스크류(15)는 축방향으로 전진 또는 후진을 한다. 이때, 상기 리드스크류(15)가 전진 또는 후진을 하며 진행방향이 바뀌는 경우, 상기 기어(14)와의 맞물림이 어긋나지 않고 원활한 구동을 위하여 일정한 탄성력의 파도와셔(18)가 상기 기어(14)를 지지한다.

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한편, 지지하는 제1기어지지체(17a)인 스러스트 볼 베어링은 상기 기어(14)의 축방향 하중을 지지하며 시트구동체(13)의 작동이 원활하게 하며, 제2기어지지체(17b)도 상기 기어(14)의 한 축을 지지하며 이탈을 방지한다.

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또한, 위와 같이 상기 리드스크류(15)가 전진 또는 후진을 하게 될 때, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 링크(16)는 힌지부(b)를 중심으로 회전하게 되는 구조이므로, 상기 리드스크류(15)와 링크(16)를 연결하는 힌지부(a)는 상기 힌지부(b)를 중심으로 한 반경을 가지고 반원 모양의 원호궤적을 그리며 이동하게 된다.
또한, 위와 같이 상기 리드스크류(15)의 힌지부(a)가 반원 모양을 그리며 이동하게 되는 동안 리드스크류(15)의 힌지부(a)는 자연히 승,하강을 하게 된다.
위와 같이 리드스크류(15)의 힌지부(a)가 원호궤적을 따라 이동하는 동안 승,하강을 하게 되면, 리드스크류(15)는 수평에 대해 상향 또는 하향 경사진 기울기를 형성하게 된다.
그에 따라 상기 리드스크류(14)에 맞물려진 기어(14)도 연동하게 되어 기울어지는 형태로 움직이려고 함으로써, 모터(12)로부터 어긋나려는 기어(14)의 힘이 모터(12)에 가해지게 된다.
이때, 상기 모터(12)는 하우징(11)과 결합되어 있고, 그 하우징(11)은 회전브라켓(30)의 내부에 수용되는 상태로 나사 결합되어 있으므로, 기어(14)가 어긋나려는 힘과 방향으로 모터(12)와 함께 하우징(11)도 연동하게 되며, 이와 동시에 하우징(11)과 결합된 회전브라켓(30)이 리벳(31)을 중심으로 회동하게 된다.
즉, 위와 같이 상기 리드스크류(15)가 원호궤적을 따라 이동하는 동안 리드스크류(15)에 결합된 기어(14)와 모터(12) 간 동력전달에 따른 어긋남이 없도록 모터(12)가 기어(14)와 함께 움직일 수 있도록 하기 위하여 하우징(11)을 매개로 모터(12)와 회전브라켓(30)이 서로 연동하게 하고, 회전브라켓(30)은 리벳(31)을 중심으로 시소운동이 이루어질 수 있는 회동구조로 구성된 것이다.
예컨대, 상기 회전브라켓(30)이 리벳(31)을 중심으로 회전하지 않고 고정될 경우에는 하우징(11)과 모터(12)가 회전 브라켓(30)에 위치 고정되는 상태가 된다.
이에 따라 앞서 설명된 바와 같이 기어(14)의 어긋나려는 힘에 의해 기어(14) 또는 모터(12)가 손상될 수 있고, 혹은 서로 저항하는 상태 되어 리드크스류(15)가 원호궤적을 따라 이동할 수 없게 된다.

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또한, 상기 링크(16)의 회전방향과 각속도는 상기 기어(14)와 상기 리드스크류(15)의 운동방향과 운동속도의 조절로 조정할 수 있으며, 탑승자가 쾌적하게 자동차 시트의 높낮이가 조절되게 하는 것이다.

이상, 상기의 실시예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 분해 사시도,

도 3은 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치의 측면도로서, 리드스크류가 전후방향으로 동작되는 모습을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명의 자동차 시트 높낮이 조절 장치에 의해 자동차 시트의 높이를 조절하는 상세도를 나타낸 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 구동부 11 : 하우징

11a : 하우징커버 12 : 모터

13 : 시트구동체 14 : 기어

15 : 리드스크류 16 : 링크

17a : 제1기어지지체 17b : 제2기어지지체

18 : 파도와셔 20 : 고정 브라켓

21 : 하우징 브라켓 22 : 플레이트

30 : 회전 브라켓 31 : 리벳

40 : 자동차 시트 프레임

Claims (7)

1. 하우징과, 상기 하우징의 일측에 연결되고 동력을 전달하는 모터 및 상기 모터로부터 전달받은 동력으로 자동차 시트를 지지하는 자동차 시트 프레임을 승강시키는 시트구동체를 포함하는 구동부;

   상기 시트구동체를 수용하는 하우징 브라켓과, 상기 하우징 브라켓의 상부를 커버하고 상기 자동차 시트 프레임에 고정되는 플레이트를 포함하는 고정 브라켓; 및

   상기 하우징 브라켓의 하부에 축결합되고 상기 구동부와 결합되어 상기 시트구동체의 작동에 따라 시소운동을 하는 회전 브라켓으로 이루어진 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 시트구동체는 상기 모터로부터 동력을 전달받는 기어와, 상기 기어의 내측에 기어결합되어 축방향으로 전후진하는 리드스크류 및 상기 리드스크류와 상기 자동차 시트 프레임을 연결하는 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 기어의 측면에는 상기 기어를 지지하는 제1기어지지체와 제2기어지지체 가 구비되어 상기 기어의 회동시에 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제1기어지지체는 스러스트 볼 베어링으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 리드스크류가 축방향으로 따라 전후진하며 직선운동을 하는 경우 상기 리드스크류가 상기 기어와의 백래시가 증가되는 것을 방지하기 위하여 상기 기어와 상기 제1기어지지체 사이에 일정한 탄성력을 가지고 있는 파도와셔가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전 브라켓의 축결합요소는 리벳으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 리벳의 중심은 상기 리드스크류의 축방향의 중심과 일치되어 상기 리드스크류가 축방향으로 전후진할 때 상기 회전 브라켓이 상기 리벳의 축을 중심으로 회전하는 것이 원할하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트 높낮이 조절 장치.

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