KR101072789B1 - 다이얼 리클라이너 - Google Patents

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채수민
황범진
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주식회사 오스템
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Abstract

본 발명은 다이얼 리클라이너에 관한 것으로서, 중심에 제1축공이 형성되고 일측면에 제1내치기어(internal gear)가 형성된 홀더와; 상기 홀더의 일측면에 수용되어 상기 제1내치기어와 맞물려 회전하는 제1외치기어가 형성되고 중심에는 제1캠홀이 형성된 제1기어휠과; 중심에 상기 제1축공과 일치하는 제2축공이 형성되고 상기 홀더와 마주보는 일측면에 상기 제1내치기어와 잇수가 다른 제2내치기어가 형성된 섹터기어와; 상기 섹터기어의 일측면에 수용되어 상기 제2내치기어와 맞물려 회전하는 제2외치기어가 형성되고, 상기 제1기어휠과 일정한 편심량을 유지한 상태로 상대회전이 가능하도록 상기 제1기어휠에 의해 구속되며, 중심에는 제2캠홀이 형성된 제2기어휠; 및 상기 홀더의 제1축공 및 상기 섹터기어의 제2축공에 일치 삽입되는 원형 단면의 축부와, 상기 축부와 편심을 이루어 상기 제1캠홀에 삽입되는 제1캠부와, 상기 축부 및 상기 제1캠부와 편심을 이루어 상기 제2캠홀에 삽입되는 제2캠부가 일체로 형성된 캠축을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 안전성을 향상시키고 치형결합되는 구성요소 간 유격량을 크게 줄일 수 있다.

Description

다이얼 리클라이너{DIAL RECLINER}
본 발명은 다이얼 리클라이너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내치기어를 갖는 홀더와 섹터기어 사이에 치합된 기어휠을 매개로 상기 홀더와 섹터기어 간 상대회전을 발생시키는 다이얼 리클라이너에 관한 것이다.
리클라이너는 차량의 시트 등에 장착되어 시트쿠션(seat cushion)에 대한 시트백(seatback)의 전후 회동, 즉 리클라이닝(reclining)이 이루어지도록 하거나 기타 시트의 위치를 조절하기 위한 장치의 일종이다.
이러한 리클라이너 중에서 다이얼 리클라이너는 회전 노브(knob)의 회전 조작으로 시트의 회동량을 조절하는 장치로서, 특히 소형의 다이얼 리클라이너는 미국 공개특허 제2003/0178875호 "SEAT VERTICAL POSITION ADJUSTING DEVICE"(공개일: 2003.09.25.) 등에 개시된 바 있다.
상기 공개특허 공보에 의하면, 리클라이너는 도 8에 도시된 바와 같이 시트쿠션 측에 고정되고 내측에 제1 내치기어(도면 미도시)가 형성된 홀더(holder, 56), 내측에 제2 내치기어(65)가 형성된 섹터기어(sector gear, 6)와 이들 사이에 수용되어 상대회전을 발생시키는 기어휠(gear wheel, 54)을 포함하여 구성된다.
즉, 홀더(56)와 섹터기어(6)는 서로 다른 잇수의 내치기어(internal gear)가 형성되고, 상기 기어휠(54)은 양 내치기어 간에 걸쳐 치결합되어 이의 중심에 결합된 캠축(52)의 회전으로 인해 상기 홀더(56) 측 내치기어(도면 미도시)를 따라 이동하면서 다른 일측에 치결합된 상기 섹터기어(6)를 회전시키는 것이다.
그러나, 이와 같은 종래의 다이얼 리클라이너에 의하면, 홀더(56)와 섹터기어(6)가 단일의 기어휠(54)만을 매개로 연결되어 있어 일측의 충격 회동 시 타측의 회전으로 바로 이어질 수 있어 차량 탑승자의 안전을 유지하는 기능 면에서의 문제가 있었다.
또한, 기어휠(54)은 홀더(56) 측과 같은 모듈의 치형을 사용할 때 섹터기어(6) 측과는 모듈이 달라지는 관계로 치형 간의 맞물림 시 유격이 과다하게 생김으로써 결과적으로 시트에 비교적 큰 덜거덕거림(rattling)이 발생한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 종래기술에 비해 안전성을 향상시키고 치형결합되는 구성요소 간 유격량을 크게 줄일 수 있는 다이얼 리클라이너를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다이얼 리클라이너에 있어서, 중심에 제1축공이 형성되고 일측면에 제1내치기어(internal gear)가 형성된 홀더와; 상기 홀더의 일측면에 수용되어 상기 제1내치기어와 맞물려 회전하는 제1외치기어가 형성되고 중심에는 제1캠홀이 형성된 제1기어휠과; 중심에 상기 제1축공과 일치하는 제2축공이 형성되고 상기 홀더와 마주보는 일측면에 상기 제1내치기어와 잇수가 다른 제2내치기어가 형성된 섹터기어와; 상기 섹터기어의 일측면에 수용되어 상기 제2내치기어와 맞물려 회전하는 제2외치기어가 형성되고, 상기 제1기어휠과 일정한 편심량을 유지한 상태로 상대회전이 가능하도록 상기 제1기어휠에 의해 구속되며, 중심에는 제2캠홀이 형성된 제2기어휠; 및 상기 홀더의 제1축공 및 상기 섹터기어의 제2축공에 일치 삽입되는 원형 단면의 축부와, 상기 축부와 편심을 이루어 상기 제1캠홀에 삽입되는 제1캠부와, 상기 축부 및 상기 제1캠부와 편심을 이루어 상기 제2캠홀에 삽입되는 제2캠부가 일체로 형성된 캠축을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너를 제공한다.
여기서, 상기 제1기어휠은 상기 제1캠홀의 외측에 다수의 제1원형돌기가 원주방향으로 일정 간격으로 형성되고, 상기 제2기어휠은 상기 제2캠홀의 외측에 상기 다수의 제1원형돌기에 대응하여 다수개의 제2원형홀이 원주방향으로 일정 간격으로 형성되며, 각 제2원형홀은 해당 제1원형돌기를 내접하여 수용하되, 상기 제2원형홀과 상기 제1원형돌기 간의 편심량은 상기 제1캠부와 상기 제2캠부 간의 편심량과 일치하도록 할 수도 있다.
이때, 상기 제1기어휠은 상기 제1캠홀의 외측에 다수의 제1원형홀이 원주방향으로 일정 간격으로 형성되고, 상기 제2기어휠은 상기 제2캠홀의 외측에 상기 다수의 제1원형홀에 대응하여 다수개의 제2원형돌기가 원주방향으로 일정 간격으로 형성되며, 각 제1원형홀은 해당 제2원형돌기를 내접하여 수용하되, 상기 제1원형홀은 상기 제2원형홀과 동일한 크기를 가지며 상기 제2원형돌기는 상기 제1원형돌기와 동일한 크기를 갖도록 할 수도 있다.
또한, 상기 제1기어휠과 상기 제2기어휠은 서로 완전히 동일한 형상을 갖도록 할 수도 있다.
또한, 상기 제1캠홀, 상기 제2캠홀, 상기 제1캠부 및 상기 제2캠부는 모두 정원(正圓)으로 형성되도록 할 수도 있다.
상기한 본 발명에 따른 다이얼 리클라이너에 의하면, 홀더와 섹터기어 간에 2중의 기어휠을 통해 힘이 전달되도록 함으로써 일측의 충격이 직접적으로 타측에 전달되는 것을 방지할 수 있어 차체의 충격 시 시트백이 갑작스레 회전하게 되는 현상을 방지하는 등 시트의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1기어휠은 홀더의 제1내치기어와, 제2기어휠은 섹터기어의 제2내치기어와 각각 동일한 모듈을 사용할 수 있으므로, 치형 간 맞물림 시 유격을 크게 줄일 수 있어 시트백의 덜거덕거림 현상을 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이얼 리클라이너의 분해사시도,
도 2는 도 1의 다이얼 리클라이너의 조립상태를 나타내는 정면도,
도 3은 도 2의 다이얼 리클라이너를 AA선을 따라 가상 절단한 측단면도,
도 4는 도 1의 다이얼 리클라이너의 홀더와 제1기어휠의 결합상태를 도시한 부분 결합도,
도 5는 도 1의 다이얼리클라이너의 섹터기어와 제2기어휠의 결합상태를 도시한 부분 결합도,
도 6 및 도 7은 도 1의 다이얼리클라이너의 제1기어휠과 제2기어휠의 결합 및 연동관계를 설명하기 위한 부분 결합도,
도 8은 종래기술에 따른 다이얼 리클라이너의 분해사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 다이얼 리클라이너는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 홀더(110), 섹터기어(120), 제1 및 제2 기어휠(130, 140), 캠축(150) 및 커버 하우징(160)을 포함한다.
홀더(holder, 110)는 중심에 제1축공(111)이 형성되고 일측면(도면에서는 우측면)에 제1내치기어(internal gear, 112))가 형성된다.
섹터기어(sector gear, 120)는 중심에 상기 제1축공(111)과 일치하는 제2축공(121)이 형성되고, 상기 홀더(110)와 마주보는 일측면(도면에서는 좌측면)에 상기 제1내치기어(112)와 잇수가 다른 제2내치기어(도 5의 122)가 형성된다.
섹터기어(120)는 그 외주연부가 상기 홀더(110)에 형성된 링 형상의 외측 수용부(113)에 수용되어 면접된 상태에서 상대회전이 가능하도록 구비된다.
제1기어휠(130)은 중심에 원형의 제1캠홀(131)이 형성되고, 외주연부에는 상기 홀더(110)의 제1내치기어(112)와 맞물려 회전하는 제1외치기어(132)가 형성된다.
제1기어휠(130)은 상기 홀더(110)의 우측면에 함입 형성된 내측 수용부(114)에 수용되며, 이때 제1외치기어(132)는 홀더(110) 측 제1내치기어(112)에 1 지점(도 4에서는 하단, 즉 6시 지점)에서 치합된 상태를 유지한다(도 4 참조).
제2기어휠(140)은 상기 제1기어휠(130)과 동일하게 형성되어 서로 대향되게 배치된 것으로서, 제1기어휠(130)과 마찬가지로 중심에 원형의 제1캠홀(141)이, 외주연부에는 상기 섹터기어(120)의 제2내치기어(122)와 맞물려 회전하는 제2외치기어(142)가 형성된다.
제2기어휠(140)은 상기 섹터기어(120)의 좌측면에 함입 형성된 수용부(도 5의 123)에 수용되며, 이때 제2외치기어(142)는 섹터기어(120) 측 제2내치기어(122)에 1 지점(도 5에서는 하단, 즉 6시 지점)에서 치합된 상태를 유지한다(도 5 참조).
따라서, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 제1기어휠(130)과 제2기어휠(140)은 각각 정원(正圓)의 형상을 가지나, 상기 제1기어휠(130)은 홀더(110)와 치형결합을 함으로써 홀더(110)의 중심으로부터 6시 방향으로 편심된 중심을 갖게 되며, 마찬가지로 상기 제2기어휠(140)은 섹터기어(120)와 치형결합을 함으로써 섹터기어(120)의 중심으로부터 6시 방향으로 편심된 중심을 갖게 된다.
여기서, 홀더(110)와 섹터기어(120) 간에는 서로 동일한 중심(O)을 가져서 동심축 관계에 있다.
치형 관계를 살펴보면, 홀더(110)의 제1내치기어(112)는 33개의 내치를 가지며, 제1기어휠(130)과 제2기어휠(140)은 서로 동일한 형상으로서 공히 32개의 외치로 이루어진 제1외치기어(132)와 제2외치기어(142)를 갖는다. 이에 대해, 섹터기어(120)의 제2내치기어(122)는 34개의 내치를 갖는다.
또한, 본 실시예에서 상기한 제1내치기어(112), 제1외치기어(132), 제2외치기어(142) 및 제2내치기어(122)는 모두 같은 모듈(module)을 갖도록 설계된다.
이에 따라, 제1내치기어(112)의 피치원(pitch circle)은 제2내치기어(122)의 피치원보다 크기가 작다. 물론, 제1외치기어(132)와 제2외치기어(142)의 피치원은 상기 제1내치기어(112)의 피치원보다 더 작다.
결과적으로, 도 4에서, 홀더(110)와 치형결합된 제1기어휠(130)의 중심은 상기 홀더(110)의 중심(O)에서 6시 방향으로 편심된 중심(O1)을 갖는다.
마찬가지로, 도 5에서, 섹터기어(120)와 치형결합된 제2기어휠(140)의 중심은 상기 섹터기어(120)의 중심(O)에서 6시 방향으로 편심된 중심(O2)을 갖는다.
여기서, 서로 동심 관계에 있는 홀더(110)와 섹터기어(120)의 관계에서 섹터기어(120) 측 제2내치기어(112)의 피치원이 상기 홀더(110) 측의 제1내치기어(112)의 피치원보다 더 크므로, 결과적으로 상기 제2기어휠(140)의 중심(O2)은 상기 제1기어휠(130)의 중심(O1)보다 편심량이 더 크다.
즉, 선분 OO2 는 선분 OO1 보다 더 길다.
도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 캠축(150)의 회전에 따라 제1기어휠(130)은 이와 치형결합된 홀더(110)의 내측에서 공전 및 자전을 하며, 제2기어휠(140)은 이와 치형결합된 섹터기어(120)의 내측에서 공전 및 자전을 한다.
캠축(150)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 홀더(110)의 제1축공(111) 및 섹터기어(120)의 제2축공(121)에 일치 삽입되는 원형 단면의 축부(151), 이 축부(151)와 상기 OO1 의 편심(도 4 참조)을 이루어 상기 제1외치기어(130)의 제1캠홀(131)에 삽입되는 제1캠부(152), 이 축부(151)와 상기 OO2 의 편심(도 5 참조)을 이루어 상기 제2외치기어(140)의 제2캠홀(141)에 삽입되는 제2캠부(153)가 모두 일체로서 형성된다.
이러한 캠축(150)의 회전 조작에 의해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1기어휠(130)은 홀더(110)의 제1내치기어(112)와 치형결합된 상태를 유지하면서 공전 및 자전을 하며, 제2기어휠(140)은 섹터기어(120)의 제2내치기어(122)와 치형결합된 상태를 유지하면서 공전 및 자전을 한다.
이때, 제1기어휠(130)과 제2기어휠(140)의 공전 및 자전에 따른 결과로서, 상대적으로 고정된 홀더(110)를 중심으로 섹터기어(120)가 회전하기 위해서는 상기 제2기어휠(140)은 제1기어휠(130)에 구속되어 회전될 필요가 있다
즉, 제2기어휠(140)은 제1기어휠(130)과 연동하여 함께 회전할 것이 요구된다.
이를 위해, 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1기어휠(130)이 제1캠홀(111)의 외측으로 다수의 제1원형돌기(133)를 원주방향으로 일정 간격으로 가지며, 이에 대해 상기 제2기어휠(140)은 제2캠홀(141)의 외측으로 상기 다수의 제1원형돌기(133)에 대응하여 다수의 제2원형홀(143)이 원주방향으로 일정 간격으로 형성된다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 제2원형홀(143)은 해당 제1원형돌기(133)를 내접하여 수용하되, 제2원형홀(143)의 중심(O2')과 제1원형돌기의 중심(O1') 간의 편심량(O1'O2')은 상기한 캠축(150)의 제1캠부(152)의 중심(O1)과 제2캠부(153)의 중심(O2) 간의 편심량(O1O2)과 일치하도록 크기 및 위치를 설정한다.
한편, 이와 마찬가지 관계를 갖도록, 상기 제1기어휠(130)은 제1캠홀(131)의 외측으로 다수의 제1원형홀(134)을 원주방향으로 일정 간격으로 가지며, 이에 대해 상기 제2기어휠(140)은 제2캠홀(141)의 외측으로 상기 다수의 제1원형홀(134)에 대응하여 다수의 제2원형돌기(144)가 원주방향으로 일정 간격으로 형성된다.
여기서, 제1원형홀(134)은 상기한 제2원형홀(143)과 동일한 크기를 가지며 제2원형돌기(144)는 상기한 제1원형돌기(133)와 동일한 크기를 갖는다.
제1기어휠(130)에서 제1원형돌기(133)와 제1원형홀(134)은 제1캠홀(131)의 둘레에 일정간격으로 교대로 형성된다.
마찬가지로, 제2기어휠(140)에서 제1원형홀(143)과 제1원형돌기(144)는 제2캠홀(141)의 둘레에 일정간격으로 교대로 형성된다.
결과적으로, 제1기어휠(130)은 이상의 제1원형돌기(133) 및 제1원형홀(134)을 포함한 모든 형상, 모양에서 제2기어휠(130)과 완전 동일을 이루게 되며, 이에 따라 제조상의 편의를 도모할 수 있으며 조립 또한 편리해진다는 이점이 있다.
도 6 및 도 7은 이상과 같은 제1기어휠(130)과 제2기어휠(140)의 연동관계를 설명하기 위한 것으로서, 도 7은 도 6의 상태에서 캠축(150)이 반시계 방향으로 45도 회전한 상태를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 제1기어휠(130)은 제2기어휠(140)을 그 편심된 방향으로 항상 함께 회전하도록 함으로써 서로 간 편심된 상태를 유지하면서 그대로 함께 회전하는 관계를 형성한다.
이에 따라, 캠축(150)의 회전으로, 제1기어휠(130)이 홀더(110)의 제1내치기어(112) 내에서 공전 및 자전하는 동안(도 4 참조), 제2기어휠(140) 또한 상기 제1기어휠(130)과 함께 회전하면서(도 6 및 도 7 참조) 섹터기어(120)의 제2내치기어(122) 내에서 공전 및 자전을 하게 된다(도 5 참조).
이때, 홀더(110)의 제1내치기어(112)와 섹터기어(120)의 제2내치기어(122) 간의 잇수 차로 인해, 상대적으로 고정된 홀더(110)에 대해 상기 섹터기어(120)가 회전을 하게 된다.
한편, 이상에서 설명된 다이얼 리클라이너(100)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과한 것으로서 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.
본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.
100: 다이얼 리클라이너 110: 홀더
111: 제1축공 112: 제1내치기어
113: 외측 수용부 114: 내측 수용부
120: 섹터기어 121: 제2축공
122: 제2내치기어 123: 수용부
130: 제1기어휠 131: 제1캠홀
132: 제1외치기어 133: 제1원형돌기
134: 제1원형홀 140: 제2기어휠
141: 제2캠홀 142: 제2외치기어
143: 제2원형홀 144: 제2원형돌기
150: 캠축 151: 축부
152: 제1캠부 153: 제2캠부
160: 커버 하우징

Claims (5)

  1. 다이얼 리클라이너에 있어서,
    중심에 제1축공이 형성되고 일측면에 제1내치기어(internal gear)가 형성된 홀더와;
    상기 홀더의 일측면에 수용되어 상기 제1내치기어와 맞물려 회전하는 제1외치기어가 형성되고 중심에는 제1캠홀이 형성된 제1기어휠과;
    중심에 상기 제1축공과 일치하는 제2축공이 형성되고 상기 홀더와 마주보는 일측면에 상기 제1내치기어와 잇수가 다른 제2내치기어가 형성된 섹터기어와;
    상기 섹터기어의 일측면에 수용되어 상기 제2내치기어와 맞물려 회전하는 제2외치기어가 형성되고, 상기 제1기어휠과 일정한 편심량을 유지한 상태로 상대회전이 가능하도록 상기 제1기어휠에 의해 구속되며, 중심에는 제2캠홀이 형성된 제2기어휠; 및
    상기 홀더의 제1축공 및 상기 섹터기어의 제2축공에 일치 삽입되는 원형 단면의 축부와, 상기 축부와 편심을 이루어 상기 제1캠홀에 삽입되는 제1캠부와, 상기 축부 및 상기 제1캠부와 편심을 이루어 상기 제2캠홀에 삽입되는 제2캠부가 일체로 형성된 캠축을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기어휠은 상기 제1캠홀의 외측에 다수의 제1원형돌기가 원주방향으로 일정 간격으로 형성되고,
    상기 제2기어휠은 상기 제2캠홀의 외측에 상기 다수의 제1원형돌기에 대응하여 다수개의 제2원형홀이 원주방향으로 일정 간격으로 형성되되,
    각 제2원형홀은 해당 제1원형돌기를 내접하여 수용하되, 상기 제2원형홀과 상기 제1원형돌기 간의 편심량은 상기 제1캠부와 상기 제2캠부 간의 편심량과 일치하는 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1기어휠은 상기 제1캠홀의 외측에 다수의 제1원형홀이 원주방향으로 일정 간격으로 형성되고,
    상기 제2기어휠은 상기 제2캠홀의 외측에 상기 다수의 제1원형홀에 대응하여 다수개의 제2원형돌기가 원주방향으로 일정 간격으로 형성되되,
    각 제1원형홀은 해당 제2원형돌기를 내접하여 수용하되, 상기 제1원형홀은 상기 제2원형홀과 동일한 크기를 가지며 상기 제2원형돌기는 상기 제1원형돌기와 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1기어휠과 상기 제2기어휠은 서로 완전히 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1캠홀, 상기 제2캠홀, 상기 제1캠부 및 상기 제2캠부는 모두 정원(正圓)으로 형성된 것을 특징으로 하는 다이얼 리클라이너.
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