KR101041786B1

KR101041786B1 - 럼버 서포터 액츄에이터

Info

Publication number: KR101041786B1
Application number: KR1020080090263A
Authority: KR
Inventors: 조찬기
Original assignee: (주)디에스시
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2011-06-17
Also published as: KR20100031260A

Abstract

본 발명은 럼버 서포터 액츄에이터에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 내부에 공간부를 가지고 일측에는 상기 공간부에 연통되도록 견인와이어 출입구가 구비되며 자동차 시트 내부에 고정되는 베이스하우징, 베이스하우징을 덮는 커버하우징, 베이스하우징의 공간부에 회전 가능하게 장착되고 상측에는 외주면에 스플라인돌기를 가진 삽입부가 돌출 형성되는 풀리, 베이스하우징의 하측에 일단이 결합되고 타단이 자동차 시트 외부로 돌출되는 섀프트, 풀리를 관통하여 섀프트와 일체로 회전가능하게 결합하는 구동부, 구동부를 감싸도록 구동부의 외측에 설치되되 구동부의 일측에 설치되는 걸림부재에 치합하는 래칫기어, 및 래칫기어의 회전에 연동하여 회전하고 내주면에는 스플라인돌기에 대응되는 스플라인홈이 형성되어 삽입부에 결합되는 허브를 포함하고, 섀프트의 회전에 의해 풀리가 회전하여 견인와이어를 권취하는 럼버 서포터 액츄에이터를 제공한다.

럼버 서포터, 액츄에이터, 풀리, 구동부, 래칫기어, 스플라인홈, 허브

Description

럼버 서포터 액츄에이터{ACTUATOR FOR LUMBAR SUPPORT DEVICE}

본 발명은 럼버 서포터를 작동시키는 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보다 편안한 탑승자세를 위하여 자동차 시트 내부에 마련된 럼버 서포터의 상태를 사용자가 임의로 조절할 수 있도록, 럼버 서포터에 연결된 견인와이어를 감거나 푸는 역할을 하는 럼버 서포터 액츄에이터에 관한 것이다.

통상적으로 자동차 시트 백(seat-back)의 내부에는 승객의 허리 부분을 받쳐줄 수 있는 럼버 서포터(lumbar support device)가 설치되는데, 승객은 자동차 시트의 일측에 구비되는 액츄에이터(actuator)를 작동하여 럼버 서포터가 최적의 상태로 되게끔 변화시킨다.

예를 들어, 미국 특허청의 특허등록공보(등록번호 5,911,477호)에 게재되어 있는 바와 같이, 시트에 앉는 승객의 임의에 따라서 시트 백의 내부에 마련되어 있는 럼버 서포터의 위치 및 상태를 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.

도 1은 종래의 시트 내부에 마련된 럼버 서포터의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 시트 쿠션(12)과 시트 백(14)으로 구분형성되는 시트(10)의 외장은 승객이 앉았을 경우에 푹신함을 느낄 수 있도록 부드러운 천재질 또는 합성수지재질로 형성되는 것이 일반적이고, 시트 쿠션(12)과 시트 백(14)의 내부는 승객으로부터 전달되는 하중을 충분히 버틸 수 있도록 금속재질의 프레임이 마련되고, 각 프레임의 사이에는 승객의 하중뿐만 아니라 외부에서 충격이 전달되었을 경우에 완충되도록 하기 위한 각종의 탄성수단이 마련된다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이 승객의 신체조건에 따라서 시트 백(14) 내부에 마련된 허리지지대(20)의 위치를 조절하기 위한 럼버 서포터가 형성된다. 럼버 서포터는 시트 백의 프레임(미도시)과는 별개로 승객의 등이 맞닿는 시트 백의 전면 후방측에 가이드 와이어(22)가 형성되고, 이 가이드 와이어(22)에는 사용자의 조작에 의해서 승강되는 삼각형상의 상측 브라켓(24)이 조립형성된 구조를 보이고 있다. 가이드 와이어(22)의 하부측에는 상측 브라켓(24)과 대응되는 형태의 하측 브라켓(26)이 삼각형상으로 형성되어 있고, 상측 브라켓(24)과 하측 브라켓(26) 간에는 사용자의 조작력이 전달될 수 있도록 견인와이어(28)의 심선(28a)이 연결되어 있다.

그리고 가이드 와이어(22)의 전방측에는 전술한 상측 브라켓(24)의 위치이동량에 따라서 절곡된 정도가 달라지는 한쌍의 텐션 와이어(30)가 형성되는데, 양측에 위치된 텐션 와이어(30) 간에는 다수의 서포트 와이어(32)가 소정의 간격을 두고서 배치된 구조를 이루고 있다.

한편, 시트(10)의 일측에는 사용자의 조작력을 받는 액츄에이터(28b)가 형성되고, 이 조절기에 일단이 접속되는 견인와이어(28)의 다른 일단은 상측 브라켓(24)에 그 피복이 고정된 상태에서 그 심선(28a)이 접속된다. 따라서, 사용자가 액츄에이터(28b)를 어느 일측방향으로 조작하였을 경우에 조절기에 접속된 견인와이어(28)를 통해서 그 조작력이 상측 브라켓(24)에 전달됨으로서, 상측 브라켓(24)의 승강 동작이 이루어지고 상측단이 상측 브라켓(24)에 고정 장착된 텐션 와이어(30)의 형태가 전방을 향해서 굽은 정도가 변하게 되면서 승객의 신체조건에 따른 럼버 서포터의 만곡 정도가 조절되는 것이다.

이때, 액츄에이터는 럼버 서포터에 연결된 견인와이어를 잡아 당기거나 풀어줌으로써 럼버 서포터의 만곡 정도를 조절하며, 만곡 정도를 미세하게 조절할 수 있어야 하고 조절 후에는 승객의 허리가 럼버 서포터에 지지되더라도 만곡부의 만곡 상태가 견고하게 유지될 수 있어야 한다.

또한, 이러한 액츄에이터는 여러 가지 부품이 조립되어 완성되는바 조립이 용이해야 할 필요가 있고, 대량생산에 의한 생산비용 절감을 위해 부품수를 감소시켜 제작비용과 작업공수를 절감할 필요가 있다.

본 발명은 조립이 용이하고 작업공수와 제작비용 절감의 효과가 있는 럼버 서포터 액츄에이터에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 내부에 공간부를 가지고 일측에는 상기 공간부에 연통되도록 견인와이어 출입구가 구비되며 자동차 시트 내부에 고정되는 베이스하우징, 베이스하우징을 덮는 커버하우징, 베이스하우징의 공간부에 회전 가능하게 장착되고 상측에는 외주면에 스플라인돌기를 가진 삽입부가 돌출 형성되는 풀리, 베이스하우징의 하측에 일단이 결합되고 타단이 자동차 시트 외부로 돌출되는 섀프트, 풀리를 관통하여 섀프트와 일체로 회전가능하게 결합하는 구동부, 구동부를 감싸도록 구동부의 외측에 설치되되 구동부의 일측에 설치되는 걸림부재에 치합하는 래칫기어, 및 래칫기어의 회전에 연동하여 회전하고 내주면에는 스플라인돌기에 대응되는 스플라인홈이 형성되어 삽입부에 결합되는 허브를 포함하고, 섀프트의 회전에 의해 풀리가 회전하여 견인와이어를 권취하는 럼버 서포터 액츄에이터와 관련된다.

본 발명의 일실시예는 내부에 공간부를 가지고 일측에는 상기 공간부에 연통되도록 견인와이어 출입구가 구비되며 자동차 시트 내부에 고정되는 베이스하우징, 베이스하우징을 덮는 커버하우징, 베이스하우징의 공간부에 회전 가능하게 장착되고 상측에는 외주면에 스플라인돌기를 가진 삽입부가 돌출 형성되는 풀리, 베이스 하우징의 하측에 일단이 결합되고 타단이 자동차 시트 외부로 돌출되는 섀프트, 풀리를 관통하여 섀프트와 일체로 회전가능하게 결합하는 구동부, 구동부를 감싸도록 구동부의 외측에 설치되되 구동부의 일측에 설치되는 걸림부재에 치합하는 래칫기어, 및 래칫기어의 회전에 연동하여 회전하고 내주면에는 스플라인돌기에 대응되는 스플라인홈이 형성되어 삽입부에 결합되는 허브를 포함하고, 섀프트의 회전에 의해 풀리가 회전하여 견인와이어를 권취하는 럼버 서포터 액츄에이터를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 베이스하우징의 내측벽 일측에는 풀리가 소정 각도 이상 회전하지 못하도록 스토퍼가 돌출 형성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 구동부는, 풀리를 관통하여 섀프트와 일체로 결합하는 돌출부가 하단에 형성되고, 상단에는 머리부가 확장 형성되되, 머리부의 중앙에는 지지부가 돌출 형성되고, 지지부의 일측에는 걸림부재가 결합되는 결합돌기가 구비되며, 지지부로부터 외측으로 부채꼴 형상의 회전부가 연장 형성되되, 회전부의 끝단에는 걸림턱이 하향 절곡되어 형성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 커버하우징의 저면에는 회전부가 소정 각도 이상 회전하지 못하도록 단턱이 돌출 형성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 걸림부재는, 서로 대향하는 한 쌍의 걸림편으로 이루어지되, 걸림편은 일단이 결합돌기에 힌지 결합되고 타단은 외측으로 탄성지지되며, 한 쌍의 걸림편 중 하나가 래칫기어에 선택적으로 치합된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 래칫기어의 내주면 상단에는 걸림부재가 치합되도록 치형이 형성되고, 하단에는 테두리를 따라 다수의 절개홈을 가진 환턱이 돌출 형성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 허브를 감싸도록 하우징의 공간부 일측에 고정되는 링을 더 포함하고, 허브의 외주면에는 다수의 캠형상부가 볼록하게 형성되며, 절개홈에는 각각 다수의 롤러가 링의 내주면과 허브의 외주면에 가압 지지되도록 삽입되어, 래칫기어의 회전에 의해 래칫기어와 일체로 허브가 회전하게 된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 절개홈에는 하나의 탄성롤러 양쪽에 각각 하나씩 강성롤러가 설치된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 래칫기어를 감싸도록 래칫기어의 외측에 원형으로 설치되되, 양단에는 구동부의 걸림턱 양측에 각각 걸리도록 걸림부가 돌출 형성되어, 구동부의 회전시 회전부를 일방향으로 탄성지지하는 리턴스프링이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 베이스하우징의 내측벽을 따라 리턴스프링이 안착되는 안착홈이 형성되고, 안착홈의 일측에는 지지턱이 돌출 형성되며, 리턴스프링의 걸림부가 지지턱의 양측에 각각 지지된다.

본 발명의 일실시예에 의한 럼버 서포터 액츄에이터는, 조작성과 신뢰성이 우수하고, 조립이 용이하며, 부품수 감소에 따른 작업공수와 제작비용 절감의 효과가 있다.

또한, 자동차 시트의 백 프레임(back frame)이 얇아지는 최근의 추세에 대응할 수 있도록 래칫구조를 안쪽으로 설계함으로써, 제품의 사이즈가 최소화될 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 럼버 서포터 액츄에이터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 1은 종래의 럼버 서포터의 구조를 도시한 개략도, 도 2는 본 발명의 일실 시예에 따라 럼버 서포터에 럼버 서포 액츄에이터가 연결된 모습을 보인 개략도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 럼버 서포터 액츄에이터의 사시도, 도 4는 도 3의 분해사시도, 도 5는 도 3의 단면도, 도 6은 도 3에서 커버하우징을 제거한 상태를 나타낸 사시도, 도 7은 도 6의 평면도, 도 8은 도7에서 구동부와 래칫기어를 제거한 모습을 나타낸 평면도, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 베이스하우징의 사시도, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 커버하우징의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 시트 내부에 럼버 서포터(L)가 설치되고, 자동차 시트의 일측에는 럼버 서포터 액츄에이터(100)가 설치되어 럼버 서포터(L)를 작동시키게 되는데, 이러한 럼버 서포터(L)의 작동은 럼버 서포터(L)의 일측에 연결된 견인와이어(W)를 잡아 당기거나 풀어 줌으로써 럼버 서포터(L)가 휘는 정도를 조절하여 승객에게 최상의 상태로 조작할 수 있다.

이때, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 럼버 서포터 액츄에이터(이하, '액츄에이터')는, 크게 자동차 시트 내에 고정되는 하우징(200)과, 하우징(200) 내에 회전 가능하게 장착되어 견인와이어(W)를 권취하는 풀리(300)와, 하우징(200)의 일측에 일단이 결합되고 타단은 자동차 시트의 외부로 돌출되는 섀프트(400)와, 풀리(300)를 관통하여 섀프트(400)와 일체로 결합하는 구동부(600)와, 구동부(600)를 감싸도록 설치되어 구동부(600)의 틸팅(tilting) 회전이 가능하도록 하는 래칫기어(700)와, 풀리(300)와 축 결합되어 래칫기어(700)의 회전에 연동하여 풀리(300)를 회전시키는 허브(500)를 포함하며, 섀프트(400)의 회전에 의해 풀리(300)가 회전하면서 견인와이어(W)를 권취하게 된다.

하우징(200)은 자동차 시트 내부에 브래킷(450)에 의해 고정되는 베이스하우징(210)과, 베이스하우징(210)을 덮는 커버하우징(220)으로 구분될 수 있고, 베이스하우징(210)의 일측에는 견인와이어(W)가 출입 가능하도록 견인와이어 출입구(211)가 형성되며, 베이스하우징(210)과 커버하우징(220)은 각각 내부에 공간부(210a,220a)를 가진다. 이때, 견인와이어 출입구(211)가 양쪽에 형성되는 이유는 자동차 시트의 양측 어디에나 액츄에이터(100)를 설치할 수 있도록 하여, 자동차 시트 설계의 유연성을 수용하기 위함이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스하우징(210)의 공간부(210a) 내에 풀리(300), 허브(500), 래칫기어(700), 구동부(600)가 차례로 수용되는데, 여기서 풀리(300)는 중공(300a)을 가진 소정 두께의 원판 형상으로서 둘레를 따라 견인와이어(W)가 권취될 수 있도록 권취홈(310)이 형성되고, 상측에는 후술하는 허브(500)에 결합되는 삽입부(320)가 형성되며, 하측에는 베이스하우징(210)의 바닥면에 구비된 결합홀(212)에 삽입 지지되도록 환형 돌출부(330)가 형성된다.

이때, 삽입부(320)는 중공(300a)의 외주면을 따라 돌출 형성되고, 삽입부(320)의 외주면에는 스플라인돌기(321)가 형성되어 후술하는 허브(500)의 중공(510)에 마련된 스플라인홈(511)에 치합하게 되며, 따라서 허브(500)가 회전하는 경우 풀리(300)가 함께 회전하게 되는 것이다.

또한, 풀리(300)의 일측은 소정 각도를 따라 확장 형성되고 걸림홈(341)을 가진 확장부(340)가 형성되는데, 견인와이어(W)의 단부가 이 걸림홈(341)에 걸림으로써 견인와이어(W)가 풀리(300)로부터 이탈되지 않고 연결 상태를 유지하게 된다.

한편, 베이스하우징(210)은 자동차 시트 내부에 브래킷(450)에 의해 고정되며, 베이스하우징(210)의 일측 즉, 도 4를 기준으로 베이스하우징(210)의 하단에 소정 깊이의 스플라인홈(410)을 가진 섀프트(400)의 일단이 결합되고, 자동차 시트의 외부로 노출되는 섀프트(400)의 타단에는 레버(미도시)가 일체로 결합되어 승객은 이 레버를 회전시켜 럼버 서포터(L)를 작동시키게 된다.

구동부(600)는 섀프트(400)에 스플라인 결합되어 섀프트(400)의 회전시 섀프트(400)와 함께 일체로 회전하게 되며, 풀리(300)의 중공(300a)을 관통하여 섀프트(400)의 스플라인홈(410)에 스플라인 결합되도록 외주면에 스플라인돌기(611)가 형성된 돌출부(610)가 하단에 형성되고, 상단에는 원판 형상으로 머리부(620)가 확장 형성된다.

여기서, 머리부(620)의 중앙에서 상측으로 지지부(621)가 돌출 형성되고, 지지부(621)로부터 소정 거리 외측으로 이격하여, 후술하는 걸림부재(630)가 결합되는 결합돌기(622)가 구비되며, 지지부(621)로부터 외측으로 부채꼴 형상의 회전부(623)가 연장 형성되는데, 이 회전부(623)의 끝단은 하향 절곡되어 걸림턱(623a)이 형성된다.

이때, 구동부(600)의 걸림턱(623a)은 후술하는 리턴스프링(800)의 일측 단부에 걸리게 되며, 따라서 구동부(600)는 소정 각도 회전후 후술하는 리턴스프링(800)의 탄성복원력에 의해 원위치로 다시 돌아오게 된다.

구동부(600)의 결합돌기(622)에는 걸림부재(630)의 일단이 힌지 결합되고, 타단은 후술하는 래칫기어(700) 쪽으로 탄성지지되는데, 걸림부재(630)는 섀프트(400)의 회전에 따라 구동부(600)가 회전할 때에는 후술하는 래칫기어(700)를 일 방향으로 밀어서 틸팅 회전시키게 되고, 섀프트(400)의 회전이 완료되어 후술하는 리턴스프링(800)에 의해 구동부(600)가 원위치로 회전할 때에는 래칫기어(700)의 표면을 따라 슬라이드 이동하여 원위치하게 된다.

이를 위해, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 걸림부재(630)는 서로 대향하는 한 쌍의 걸림편(631,632)으로 이루어지고, 각각의 걸림편(631,632)은 일단이 결합돌기(622)에 힌지 결합되며, 한 쌍의 걸림편(631,632) 사이에는 판스프링(640)이 개재되어 각 걸림편(631,632)의 타단을 외측으로 탄성 지지하게 된다.

또한, 각각의 걸림편(631,632) 타단에는 후술하는 래칫기어(700)와 치합되도록 이빨(631a,632a)이 형성되고, 각 걸림편(631,632)의 이빨(631a,632a)과 래칫기어(700)의 치형(720)이 동일 평면상에 위치하도록, 걸림편(631,632)은 길이방향으로 단차지게 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 각각의 걸림편(631,632) 타단에는 상측으로 걸림돌기(631b,632b)가 돌출 형성되는데, 이 걸림돌기(631b,632b)는 도 10에 도시된 바와 같이 커버하우 징(220)의 저면에 소정 각도의 원호 형상으로 볼록하게 형성된 단차부(221)를 따라 슬라이드 이동하며, 이에 따라 한 쌍의 걸림편(631,632) 중 하나의 걸림편만이 래칫기어(700)와 치합하여 래칫기어(700)를 회전시키게 된다. 이에 대하여는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.

래칫기어(700)는 구동부(600)를 감싸도록 구동부(600)의 외측에 설치되는데, 래칫기어(700)의 하단은 풀리(300)의 상측면에 지지된다.

여기서, 래칫기어(700)는 중공(710)을 가진 원통 형상으로서, 내주면 상단에는 걸림부재(630)의 이빨(631a,632a)과 치합되도록 치형(720)이 형성되고, 하단에는 테두리를 따라 다수의 절개홈(730)을 가진 환턱(740)이 돌출 형성되며, 이 환턱(740)이 풀리(300)의 상측면에 지지된다.

이때, 절개홈(730)과 환턱(740)의 개수는 설계조건에 따라 자유롭게 선택 가능하며 비용 대 효율의 측면에서 도 8에 도시된 바와 같이, 각각 세 개씩 형성하는 것이 바람직하다.

리턴스프링(800)은 래칫기어(700)를 감싸도록 래칫기어(700)의 외측에 원형으로 설치되는데, 베이스하우징(210)의 내측벽을 따라 마련된 안착홈(213)에 안착되며, 리턴스프링(800)의 양단에는 구동부(600)의 걸림턱(623a) 양측에 각각 걸리도록 서로 소정거리 이격하여 걸림부(810)가 외측으로 돌출 형성된다.

한편, 안착홈(213)의 일측에는 소정 각도로 지지턱(214)이 상향 돌출되는데, 리턴스프링(800)의 걸림부는 초기에 이 지지턱(214)의 양측에 지지된다.

즉, 리턴스프링(800)의 걸림부(810)가 지지턱(214)의 양측에 지지된 상태에서 양쪽 걸림부(810) 사이 공간에 구동부(600)의 걸림턱(623a)이 위치되며, 구동부(600)가 일 방향으로 회전하는 경우 구동부(600)의 걸림턱(623a)이 리턴스프링(800)의 한 쪽 걸림부(810)를 밀면서 회전하고 이때, 다른 쪽 걸림부(810)는 지지턱(214)에 지지되어 리턴스프링(800)이 원위치로 돌아오도록 걸림턱(623a)에 탄성복원력을 가하게 되는 것이다.

이하, 구동부(600)의 회전에 따른 래칫기어(700)의 회전에 대해 좀 더 자세히 설명하기로 한다.

승객의 레버 조작에 따른 섀프트(400) 회전에 의해, 섀프트(400)와 일체로 결합된 구동부(600)가 회전하게 되며, 이때 걸림부재(630)의 한 쌍의 걸림편(631,632) 중 하나는 래칫기어(700)와 치합하여 래칫기어(700)를 회전시키게 되고, 다른 하나는 커버하우징(220) 저면에 형성된 단차부(221)를 따라 슬라이드 이동하게 된다.

즉, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 초기에는 한 쌍의 걸림편(631,632) 모두 래칫기어(700)와 치합된 상태이며, 여기서 예를 들어 시계방향으로 구동부(600)가 회전하는 경우 오른쪽의 제1걸림편(631)의 이빨(631a)이 래칫기어(700)의 치형(720)에 치합되어 래칫기어(700)를 시계방향으로 회전시키게 되고, 왼쪽의 제2걸림편(632)은 걸림돌기(632b)가 커버하우징(220) 저면의 단차부(221)에 밀리면서 내 측으로 회전하여 래칫기어(700)의 치형(720)으로부터 이탈되어 단차부(221)를 따라 슬라이드 이동하게 된다.

이때, 리턴스프링(800)의 걸림부(810) 중 하나는 지지턱(214)에 지지된 상태에서, 구동부(600)의 걸림턱(623a)이 다른 하나의 걸림부(810)를 밀면서 시계방향으로 회전하게 되고 이에 따라 리턴스프링(800)의 탄성복원력이 반시계방향으로 걸림턱(623a)에 가해진다.

이후, 레버에 가해지던 외력이 제거되면 리턴스프링(800)의 탄성복원력에 의해 구동부(600)와 섀프트(400)가 반시계방향으로 회전하여 원위치로 돌아오게 되는데 이때, 제2걸림편(632)은 걸림돌기(632b)가 커버하우징(220) 저면의 단차부(221)를 따라 슬라이드 이동하여, 래칫기어(700)로부터 이탈된 상태에서 원위치로 돌아온 후 판스프링(640)에 의해 다시 래칫기어(700)에 치합되고, 제1걸림편(631)은 판스프링(640)을 탄성 변형시키면서 래칫기어(700)의 치형을 따라 슬라이드 이동하여 다시 래칫기어(700)에 치합된다.

한편, 구동부(600)의 회전가능한 각도는 커버하우징(220)의 저면에 소정각도로 돌출 형성되는 단턱(222)에 의해 제한되는데, 도 10에서는 180°각도의 원호 형상으로 단턱(222)이 형성된 예를 도시하고 있으며, 구동부(600)의 회전시 이 단턱(222)에 회전부(623)의 일측이 걸림으로써 더 이상의 회전이 불가능하도록 하여 한번에 구동부(600)를 회전시킬 수 있는 각도를 제한하게 되는데, 이 제한 각도는 단턱(222)의 형성 각도와 회전부(623)의 형성 각도를 다르게 하여 변경 가능하며, 단턱(222)과 회전부(623)의 형성 각도는 설계조건에 따라 임의로 선택할 수 있음은 물론이다.

구동부(600)의 머리부(620)와 풀리(300) 사이에 허브(500)가 개재된다. 이 허브(500)는 래칫기어(700)의 회전에 따라 래칫기어(700)와 함께 회전하면서 풀리(300)를 회전시키는 것으로, 중공(510)을 가진 원판 형상으로서 외주면에는 다수의 캠형상부(520)가 볼록하게 형성된다. 이때 캠형상부(520)의 개수는 자유롭게 선택가능하나 바람직하게는 래칫기어(700)의 환턱(740)에 대응되도록, 도 8에 도시된 바와 같이 동일 간격으로 세 개의 캠형상부(520)가 형성된다.

한편, 허브(500)의 중공(510)에는 스플라인홈(511)이 구비되고 이 스플라인홈(511)에 풀리(300)의 삽입부(320)에 마련된 스플라인돌기(321)가 삽입 결합됨으로써, 허브(500)의 회전에 따라 풀리(300)가 허브(500)와 함께 일체로 회전하게 되는 것이며, 이에 대하여는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.

허브(500)를 감싸게끔 허브(500)의 외측에 링(900)이 설치되는데, 이 링(900)은 허브(500)의 외주면으로부터 소정거리 이격하도록, 베이스하우징(210)의 내측벽에 양측이 결합된다.

즉, 링(900)의 양측에는 소정 각도를 따라 외측으로 결합부(910)가 확장 형성되고, 베이스하우징(210)의 내측벽에는 이 결합부(910)에 대응되는 결합홈(215)이 마련되어, 허브(500)와 동일 평면 상에서 베이스하우징(210)의 내측벽에 고정되며, 허브(500)의 외주면 직경에 비해 링(900)의 내주면 직경을 크게 함으로써, 링(900)의 내주면과 허브(500)의 외주면 사이에는 소정간격으로 슬라이드홈(920)이 형성된다.

래칫기어(700)의 회전시, 이 슬라이드홈(920)을 따라 래칫기어(700)의 환턱(740)이 슬라이드 이동하게 되며, 이때 환턱(740) 사이의 절개홈(730)에는 롤러(750)가 각각 삽입 설치되는데, 롤러(750)의 갯수는 설계조건에 따라 자유롭게 선택 가능하고 볼 형상의 롤러도 사용가능하며, 바람직하게는 도 4와 도 8에 도시된 바와 같이 원통형의 롤러를 사용하되, 하나의 탄성롤러(751) 양쪽에 강성롤러(752)가 위치되도록 세 개의 롤러(750)가 각각 삽입 설치된다.

이하, 래칫기어(700)의 회전에 따른 허브(500)와 풀리(300)의 회전에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 허브(500)의 외주면에 볼록하게 캠형상부(520)가 형성됨에 따라, 캠형상부(520) 사이의 슬라이드홈(920)은 가운데에 비해서 양단의 폭이 좁게 형성되며, 이 슬라이드홈(920)에 탄성롤러(751)와 강성롤러(752)가 끼워지는데, 이 롤러(750)들은 래칫기어(700)의 절개홈(730)에 삽입되도록 설치된다.

이때, 롤러(750)들은 래칫기어(700)의 회전시 래칫기어(700)의 환턱(740)에 의해 일 방향으로 힘을 받아서 슬라이드홈(920)을 따라 이동하게 되는데, 롤러(750)들이 링(900)의 내주면과 풀리(300)의 외주면에 가압 지지된 상태에서 링(900)은 베이스하우징(210)에 고정되어 있으므로, 롤러(750)와 풀리(300) 사이에 발생되는 마찰력에 의해, 롤러(750)가 슬라이드홈(920)을 따라 이동할 때 풀 리(300)가 함께 회전하게 되는 것이다.

이때, 롤러(750)와 슬라이드홈(920) 사이의 공차가 너무 작으면 슬라이드홈(920)에 롤러(750)가 고정되어 움직일 수 없게 되고, 공차가 너무 크면 풀리(300)는 고정된 상태에서 슬라이드홈(920)을 따라 롤러(750)들만 공회전하게 된다.

또한, 여기서 탄성롤러(751)는 양쪽의 강성롤러(752)를 폭이 좁은 캠형상부(520) 방향으로 탄성지지함으로써, 외력이 제거되는 경우 허브(500)의 예기치 못한 역회전을 방지하는 역할을 한다.

한편, 풀리(300)가 계속하여 회전하면서 견인와이어(W)를 권취할 수 있도록 하면, 과도한 인장력에 의해 견인와이어(W) 또는 럼버 서포터(L)가 손상될 수 있으므로, 풀리(300)가 회전 가능한 각도를 제한해야 할 필요가 있다.

이를 위해 베이스하우징(210)의 내측벽 일측에 스토퍼(216)가 돌출 형성되는데, 도 9에 도시된 바와 같이 베이스하우징(210)의 내측벽을 따라 소정 각도로 돌출 형성되며, 풀리(300)가 회전하는 중에 확장부(340) 일측이 이 스토퍼(216)에 걸리게 되면서 더 이상의 회전이 방지되는 것이다.

이때, 풀리(300)의 회전 가능한 각도는 풀리(300)의 확장부(340)와 스토퍼(216)의 형성 각도에 의해 정해지며, 설계조건에 따라 사용자가 자유롭게 선택할 수 있음은 물론이다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 액츄에이터(100)는, 사용자가 자동차 시트의 일측에 노출된 레버를 돌려서 럼버 서포터(L)를 조작하게 되는데, 레버의 회전에 의해 섀프트(400)와 구동부(600)가 회전하고, 구동부(600)의 걸림부재(630)에 의해 래칫기어(700)가 회전하며, 래칫기어(700)의 환턱(740)이 롤러(750)를 밀어서 허브(500)를 회전시키고, 허브(500)와 스플라인 결합된 풀리(300)가 회전하면서 풀리(300)의 외주면에 견인와이어(W)를 감게 되는 것이다.

이때, 견인와이어(W)를 푸는 것은 레버를 역방향으로 회전시킴에 의해 이루어지며 섀프트(400), 구동부(600), 래칫기어(700), 롤러(750), 허브(500) 및 풀리(300)는 역방향으로 회전하게 된다.

도 1은 종래의 럼버 서포터의 구조를 도시한 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 럼버 서포터에 럼버 서포 액츄에이터가 연결된 모습을 보인 개략도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 럼버 서포터 액츄에이터의 사시도.

도 4는 도 3의 분해사시도.

도 5는 도 3의 단면도.

도 6은 도 3에서 커버하우징을 제거한 상태를 나타낸 사시도.

도 7은 도 6의 평면도.

도 8은 도7에서 구동부와 래칫기어를 제거한 모습을 나타낸 평면도.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 베이스하우징의 사시도.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 커버하우징의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

L : 럼버 서포터 W : 견인 와이어

100 : 럼버 서포터 액츄에이터

200 : 하우징 210 : 베이스하우징

220 : 커버하우징 300 : 풀리

400 : 섀프트 450 : 브래킷

500 : 허브 600 : 구동부

610 : 돌출부 620 : 머리부

630 : 걸림부재 631 : 제1걸림편

632 : 제2걸림편 640 : 판스프링

700 : 래칫기어 720 : 치형

730 : 절개홈 740 : 환턱

750 : 롤러 800 : 리턴스프링

900 : 링

Claims

내부에 공간부를 가지고 일측에는 상기 공간부에 연통되도록 견인와이어 출입구가 구비되며, 자동차 시트 내부에 고정되는 베이스하우징;

상기 베이스하우징을 덮는 커버하우징;

상기 베이스하우징의 공간부에 회전 가능하게 장착되고, 상측에는 외주면에 스플라인돌기를 가진 삽입부가 돌출 형성되는 풀리;

상기 베이스하우징의 하측에 일단이 결합되고 타단이 자동차 시트 외부로 돌출되는 섀프트;

상기 풀리를 관통하여 상기 섀프트와 일체로 회전가능하게 결합하는 구동부;

상기 구동부를 감싸도록 상기 구동부의 외측에 설치되되, 상기 구동부의 일측에 설치되는 걸림부재에 치합하는 래칫기어; 및

상기 래칫기어의 회전에 연동하여 회전하고, 내주면에는 상기 스플라인돌기에 대응되는 스플라인홈이 형성되어 상기 삽입부에 결합되는 허브;를 포함하고,

상기 구동부는,

상기 풀리를 관통하여 상기 섀프트와 일체로 결합하는 돌출부가 하단에 형성되고, 상단에는 머리부가 확장 형성되되, 상기 머리부의 중앙에는 지지부가 돌출 형성되고, 상기 지지부의 일측에는 상기 걸림부재가 결합되는 결합돌기가 구비되며, 상기 지지부로부터 외측으로 부채꼴 형상의 회전부가 연장 형성되되, 상기 회전부의 끝단에는 걸림턱이 하향 절곡되어 형성되며,

상기 섀프트의 회전에 의해 상기 풀리가 회전하여 견인와이어를 권취하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 1에 있어서,

상기 베이스하우징의 내측벽 일측에는 상기 풀리가 소정 각도 이상 회전하지 못하도록 스토퍼가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 커버하우징의 저면에는 상기 회전부가 소정 각도 이상 회전하지 못하도록 단턱이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 1에 있어서, 상기 걸림부재는,

서로 대향하는 한 쌍의 걸림편으로 이루어지되, 상기 걸림편은 일단이 상기 결합돌기에 힌지 결합되고 타단은 외측으로 탄성지지되며, 상기 한 쌍의 걸림편 중 하나가 상기 래칫기어에 선택적으로 치합되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
내부에 공간부를 가지고 일측에는 상기 공간부에 연통되도록 견인와이어 출입구가 구비되며, 자동차 시트 내부에 고정되는 베이스하우징;

상기 베이스하우징을 덮는 커버하우징;

상기 베이스하우징의 공간부에 회전 가능하게 장착되고, 상측에는 외주면에 스플라인돌기를 가진 삽입부가 돌출 형성되는 풀리;

상기 베이스하우징의 하측에 일단이 결합되고 타단이 자동차 시트 외부로 돌출되는 섀프트;

상기 풀리를 관통하여 상기 섀프트와 일체로 회전가능하게 결합하는 구동부;

상기 구동부를 감싸도록 상기 구동부의 외측에 설치되되, 상기 구동부의 일측에 설치되는 걸림부재에 치합하도록 내주면 상단에 치형이 형성되고, 하단에는 테두리를 따라 다수의 절개홈을 가진 환턱이 돌출 형성되는 래칫기어; 및

상기 래칫기어의 회전에 연동하여 회전하고, 내주면에는 상기 스플라인돌기에 대응되는 스플라인홈이 형성되어 상기 삽입부에 결합되는 허브;를 포함하고, 상기 섀프트의 회전에 의해 상기 풀리가 회전하여 견인와이어를 권취하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 6에 있어서,

상기 허브를 감싸도록 상기 하우징의 공간부 일측에 고정되는 링을 더 포함하고, 상기 허브의 외주면에는 다수의 캠형상부가 볼록하게 형성되며, 상기 절개홈에는 각각 다수의 롤러가 상기 링의 내주면과 상기 허브의 외주면에 가압 지지되도록 삽입되어, 상기 래칫기어의 회전에 의해 상기 래칫기어와 일체로 상기 허브가 회전하는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 7에 있어서,

상기 절개홈에는 하나의 탄성롤러 양쪽에 각각 하나씩 강성롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 1에 있어서,

상기 래칫기어를 감싸도록 상기 래칫기어의 외측에 원형으로 설치되되, 양단에는 상기 구동부의 걸림턱 양측에 각각 걸리도록 걸림부가 돌출 형성되어, 상기 구동부의 회전시 상기 회전부를 일방향으로 탄성지지하는 리턴스프링이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.
청구항 9에 있어서,

상기 베이스하우징의 내측벽을 따라 상기 리턴스프링이 안착되는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 일측에는 지지턱이 돌출 형성되며, 상기 리턴스프링의 걸림부가 상기 지지턱의 양측에 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 럼버 서포터 액츄에이터.