KR101408519B1 - 전동 트랙 시스템용 변속기 - Google Patents

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윌리엄 알. 타히
윌리엄 엠. 허프만
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존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
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Abstract

차량용 시트(12)와 같은 지지된 부재의 위치를 조정하기 위해 사용되는 타입의 트랙 시스템(18)은 각각의 구동 레일들(22) 쌍과 슬라이딩 가능하게 상호작용하는 한 쌍의 베이스 레일들(20)을 포함한다. 횡방향 레일(24)은 구동 레일들(22)이 하나의 유닛으로서 함께 슬라이딩되도록 각각의 구동 레일들(22)에 부착된다. 모터(34)는 횡방향 레일(24) 위에 지지되고 각 단부로부터 신장되어 나오는 한 쌍의 구동 샤프트들(36)을 포함한다. 구동 샤프트들(36)은 변속기 어셈블리(26) 안에 포함되는 이들의 원위 단부들을 각각의 웜 기어들(38) 위에서 지지한다. 웜 기어들(38)은 상기 베이스 레일들(20)에 대해 고정되게 유지되도록 배향되거나 또는 상기 구동 레일들(22) 안에 회전 가능하게 고정될 수 있는 리드 스크루(28)와 상호작용하는 각각의 구동 너트들(54) 위에서 외부 티스와 맞물림된다. 구동 너트(54)는 하나 또는 두 개의 압축 가능한 와셔들(66)을 포함함으로써 작동에서의 불쾌한 소음 및 조기 마모를 유발하는 것이 방지된다.
심 디스크, 압축 가능한 와셔, 전동 트랙 시스템, 축방향 바이어싱 힘, 자동-잠금 클립

Description

전동 트랙 시스템용 변속기{TRANSMISSION FOR MOTORIZED TRACK SYSTEM}
[관련 출원에 대한 상호참조]
본 출원은 2007년 1월 4일에 출원된 미국 가특허출원 제60/878,712호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 전동 트랙 시스템(motorized track system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 시트, 윈도우 등을 위한 위치 조정기(position adustors)에 사용되는 타입의 전동 트랙 시스템용 변속기(transmission)에 관한 것이다.
차량 시트 어셈블리들(vehicle seat assemblies)은 종종 자동차 내의 시트 어셈블리의 위치를 전후방으로 조정되게 하는 전동 트랙 시스템을 구비한다. 유사하게, 차량용 윈도우 어셈블리들은 윈도우의 위치를 상하방향으로 조정되게 하는 유사한 구조의 전동 트랙 시스템을 포함할 수 있다. 각각의 경우에서, 지지된 부재(supported element)는 앞뒤 운동을 통해 원하는 대로 그 위치를 변경하기 위해 전동 트랙 시스템에 의해 유도된다.
차량용 시트 어셈블리의 경우에, 예를 들어, 이러한 조정 성능은 신체 크기가 다양한 차량 조작자들이 자동차 안에서 편안하게 앉을 수 있게 하기 위해 요구된다. 이들 시스템들에서, 전동기(electric motor)는 슬라이딩 트랙 어셈블리 안에 위치되는 리드 스크루(lead screw)에 연결될 수 있다. 이러한 장치에서, 리드 스크루는 고정되거나 회전할 수 있으나 구동 너트는 상기 차량 시트 어셈블리를 전방 또는 후방으로 이동시키기 위해 모터-구동 회전(motor-driven rotation)을 통해 상기 리드 스크루와 상호작용한다. 전동 윈도우 레귤레이터 어셈블리(motorized window regulator system)는 동일한 방식으로 작동된다.
변속기는 모터로부터 구동 너트로 동력을 전달하는 이러한 타입들의 전동 트랙 시스템들 내에 일반적으로 제공된다. 한 쌍의 슬라이딩 트랙들이 사용되는 구성들에서, 상기 전동기는 예를 들어 트랙들의 중앙에서 또는 트랙들의 하나의 단부(end)에서 상기 트랙들 각각을 브릿지로 연결하는 횡방향 빔(transverse beam) 위에 장착될 수 있다. 변속기 안에 특정한 구성요소들은 회전하고 다른 구성요소들은 일반적으로 고정되게 유지되기 때문에, 상기 변속기가 작동하는 경우 상기 변속기 안에서 진동이 생길 수 있고, 이로 인해 소음이 유발된다. 소음의 다른 원인은 변속기 하우징 안의 구성요소들의 측방향 운동(lateral movement)이다.
전동 트랙 시스템용 변속기의 소음 문제를 다루기 위해 다양한 제안들이 제시되어 왔다. 예를 들어, 타우프만(Taubmann) 등의 미국 특허공보 제7,051,986호(2006.05.30)는 하나의 시스템을 개시하고 있으며, 여기서 아이템 번호 96'로 표시되는 심 디스크(shim disk)가 축방향 유동(遊動; play)을 보상하기 위해 사용된다. 심 디스크들은 다양하게 제조될 수 있으나 소음 문제들을 일관성 있게 다룰 수 없다. 따라서, 정해진 강도, 스피드 및 소음 요건들을 충족시키거나 이를 능가하는 차량 응용에 사용되는 전동 트랙 시스템이 요구되고 있다. 또한 변속기 내 구성요소들 사이의 진동을 감소시키고, 소음을 감소시키고, 특정한 구성요소들의 축방향 운동을 제거하는 충격 흡수 구성요소들(shock absorbing components)을 포함하는 신뢰할 만한 변속기를 제공할 필요가 있다. 병진 이동 조정(translational adjustment)을 제공하기 위한 신뢰할 만하고 만족스러운 전동 트랙 시스템의 제공이 추가로 요구되고 있으며, 이로써 위에서 설명한 하나 이상의 문제들을 회피하게 된다.
[발명의 요약]
본 발명은 차량용 시트, 윈도우 등과 같은 지지 부재의 위치를 조정하기 위해 사용되는 타입의 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리를 제공하여 선행기술의 불리한 점들 및 결점들을 극복한다. 상기 어셈블리는 지지된 부재가 그의 세로 위치(longitudinal position)를 변경하기 위해 세로 방향(을 따라 전방 및 후방으로 이동하는 상기 세로 방향을 정하는 외부 나사산이 형성된 리드 스크루(externally threaded lead screw)를 포함한다. 구동 너트(drive nut)는 리드 스크루와 기능적으로 체결된다. 상기 구동 너트의 모터-구동(motor-driven) 회전은 상기 지지된 부재가 리드 스크루를 따라 세로로 변위 가능하게 한다. 하우징(housing)은 구동 너트를 전체적으로 둘러싼다. 상기 하우징은 리드 스크루를 따라 세로로 구동 너트와 함께 지지된 부재를 병진 이동시키도록 지지된 부재에 부착되는 마운팅 브래킷(mounting bracket)을 포함한다. 압축 가능한 와셔(compressible washer)는 구동 너트와 하우징 사이에 배치된다. 상기 압축 가능한 와셔는 하우징 내부 구동 너트의 측방향 운동(lateral movement)을 제거하고, 변속기로부터 진동을 발생시키는 소음을 감소시키거나 그렇지 않으면 제거하도록 구동 너트와 하우징 사이에 바이어스를 인가한다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 차량용 시트, 윈도우 등과 같은 지지된 부재의 위치를 조정하기 위해 사용되는 타입의 전동 트랙 시스템이 제공된다. 상기 트랙 시스템은 베이스 트랙(base track) 및 외부 나사산이 형성된 리드 스크루를 포함한다. 상기 리드 스크루는 상기 지지된 부재의 세로 방향을 정하는데, 상기 지지된 부재가 그의 세로 위치를 변경하기 위해 이러한 세로 방향을 따라 전방 및 후방으로 이동한다. 구동 트랙(driven track)은 상기 구동 트랙과 베이스 트랙 사이의 길이방향 슬라이딩 운동을 위해 베이스 트랙과 상호작용한다. 구동 너트는 리드 스크루와 기능적으로 체결된다. 하우징은 구동 트랙에 고정적으로 연결되고 일반적으로 구동 너트를 둘러싼다. 상기 하우징은 리드 스크루를 따라 세로로 구동 너트 및 구동 트랙과 함께, 지지된 부재를 병진 이동시키기 위해 지지된 부재에 부착되는 마운팅 브래킷을 포함한다. 압축 가능한 와셔(compressible washer)는 구동 너트와 하우징 사이에 배치된다.
본 발명의 다른 구현예에 의하면, 하나의 발명은 리드 스크루를 구비하는 전동 트랙 시스템에서 사용되기 위해 변속기 내에 장착되는 구동 너트 사이의 유동을 제거하기 위해 제공되며, 상기 변속기는 하우징과 웜 기어를 포함한다. 상기 방법은 구동 너트의 대향하는 측면들 위에 제1 부싱과 제2 부싱(bushing)을 위치시키는 단계, 상기 제1 부싱 및 제2 부싱 중 하나 이상과 상기 구동 너트 사이에 웨이브 와셔(wave washer)를 배치하는 단계, 및 상기 웨이브 와셔가 부분적으로 압축되도록 하우징 내에 구동 너트, 웜 기어, 제1 부싱 및 제2 부싱, 및 웨이브 와셔를 캡쳐하는 단계를 포함한다. 상기 웨이브 와셔는 소음을 발생시킬 수 있는 상기 제1 부싱 및 제2 부싱에 대하여 세로로 진동하려는 경향을 감소시키는 축방향 바이어싱 힘(axial biasing force)을 제공한다.
도면들을 참조하면, 유사한 참조부호들은 몇몇의 도면들에서 유사하거나 대응되는 부품들을 나타내며, 예시적인 자동차가 도 1에서 참조부호 10으로 도시된다. 도 1의 차량(10)은 단지 예시적이며, 경하중(light duty) 트럭, SUV, 미니밴, 버스, 기차, 비행기, 보트, 또는 전동 트랙 어셈블리가 사용될 수 있는 임의의 종류의 차량 또는 고정형 응용(stationary application)의 형태를 취할 수 있다. 그러나, 이러한 특정한 실시예에서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 차량(10)은 종래의 등받이(back rest: 14) 및 시트 쿠션(seat cushion: 16)을 구비하는 승객 시트(passenger seat: 12)를 포함하는 것으로 도시된다. 시트(12)는 일반적으로 참조부호 18로 표시되고, 탑승자가 차량(10)에 대해 세로로 전후방으로 시트(12)의 위치를 조정하도록 구성되는 전동 트랙 시스템 위에 지지된다. 이하의 본 발명의 상세한 설명이 차량용 좌석 응용을 참조하여 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 본 발명의 트랙 시스템(18)은 윈도우 레귤레이터 시스템들(window regulator systems)을 포함하는 다른 용도들, 및 세로 위치를 변경하기 위해 모터에 의해 전방 및 후방으로 이동하는 지지 부재(supporting member)를 포함하는 다른 응용들에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 트랙 시스템(18)은 일반적으로 서로에 대해 평행한 두 개의 트랙 세트들(track sets)을 포함하여 더욱 자세하게 도시된다. 각각의 트랙 세트는 차량 객실의 바닥과 같은 구조에 연결되는 베이스 레일(20)을 포함한다. 상부의 구동 레일(driven rail: 22)은 시트(12)에 연결되고 및 베이스 레일(20)에 슬라이딩 가능하게 상호연결되어 차량용 좌석 응용의 경우에서, 상기 두 개의 레일들이 서로에 대해 종방향으로(fore and aft) 슬라이딩할 수 있다. 윈도우 레귤레이터 응용의 경우에서, 구동 레일(22)은 베이스 레일(20)에 대해 위아래로 슬라이딩되도록 배향된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 트랙 시스템(18)을 위한 기타의 응용들 및 배향들을 예상할 것이다. 브릿지 유사 횡방향 레일(bridge-like transverse rail: 24)은 각각의 트랙 세트로부터 구동 레일들(22)을 상호연결하여 시트(12)가 전방 또는 후방으로 조정되는 경우 이들이 서로 연결되고 일체로 이동하게 된다.
일반적으로 참조부호 26으로 표시되는 변속기 어셈블리는 차량용 시트(12), 윈도우, 또는 다른 구성요소와 같은 지지된 부재가 위치 조정되는 동안 어느 하나의 레일에 대한 다른 하나의 레일의 위치를 강제로 변위시키기 위해, 베이스 레일(20)과 구동 레일(22) 사이에 기능적으로 배치된다.
변속기 어셈블리(26)는 바람직하게 세로로 배치되기 위해 외부 나사산이 형성된 리드 스크루(28)와 상호작용한다. 변속기 어셈블리(26)가 리드 스크루(28)와 상호작용하는 특정한 방법은 다른 기계적으로 균등한 장치들 사이에서 변경될 수 있는데, 이들 중 두 개의 장치가 도면에 도시된다. 더욱 상세하게, 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 변속기 어셈블리(26)는 리드 스크루(28)에 대해 세로로 고정되고 그와 함께 하나의 유닛으로서 병진 이동한다. 그러나, 도 7 내지 도 9와 관련하여 이어서 설명된 본 발명의 대안적인 구현예에서, 변속기 어셈블리(26')는 리드 스크루(28')의 길이를 따라 움직임으로써 리드 스크루(28')와 상호작용한다. 즉, 이러한 후자의 실시예에서, 변속기 어셈블리(26')는 고정 리드 스크루(28')에 대해 세로로 병진 이동한다.
이제 도 5 및 도 6에 도시된 구현예를 구체적으로 참조하면, 리드 스크루(28)는 베어링 블록(bearing block: 30)에 의해 하나의 단부에 회전 가능하게 지지되고 패스너(fastener: 32)에 의해 구동 레일(22)에 의해 고정된다. 리드 스크루(28)의 다른 단부는 변속기 어셈블리(26)에 연결되고, 차례로 구동 레일(22)의 대향하는 단부에 부착된다. 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 변속기 어셈블리(26)는 전동기(electric motor: 34)로부터 회전 입력(rotary input)을 수용한다. 전동기(34)는 대향하는 단부들로부터 연장되는 가요성 구동 샤프트들(drive shafts: 36)을 가지고 있다. 각각의 구동 샤프트(36)는 변속기 어셈블리(26)의 구성요소인 웜 기어(worm gear: 38)에 연결된다. 따라서, 각각의 구동 샤프트(36)가 전동기(34)의 전기자(armature)에 의해 돌려짐에 따라, 웜 기어(38)가 회전한다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 변속기 어셈블리(26)는 일반적으로 참조부호 40으로 표시되고, 한 쌍의 좌우 커버 절반부들(cover halves: 42, 44)을 통해 웜 기어(38)를 회전 가능하게 지지하는 하우징을 포함한다. 커버 절반부들(42, 44)은 고유의 드라이 베어링(dry bearing) 특징들을 갖기 위해 공지된 타입의 윤활성(lubris) 고분자 재료로 제조될 수 있다. 대안으로, 부싱들(bushings: 46)은 베어링 기능을 제공하기 위해 웜 기어(38)와 커버 절반부들(42, 44) 사이에 삽입될 수 있다. 패스너들 (도시되지 않음), 열융착(heat staking), 자동-잠금 클립들(self-locking clips), 또는 기타의 방법들이 커버 절반부들(42, 44)을 함께 일체형 유닛(integral unit)으로서 고정되게 결합하는 데 사용될 수 있다.
좌 커버 절반부(42) 및 우 커버 절반부(44)는 세로로 이격되어 배치된 이들의 단부들에서, 주로 좌 커버 절반부(42) 및 우 커버 절반부(44)와 강성의, 바람직하게는 금속의 외부 브래킷(outer bracket: 50) 사이의 진동을 감소시키는 데 도움이 되는 한 쌍의 차단부(isolators: 48)에 의해 둘러싸여 있다. 상기 차단부(48)는 고무 또는 고탄성 재료로 제조될 수 있다. 본 구현예에서, 브래킷(50)은 장착 구멍들(mounting holes: 52)을 포함하는 외측으로 구부려진 플랜지들(flanges)이 있는 일반적으로 U자형인 형상을 갖는다. 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 본 발명의 구현예에 의하면, 변속기 어셈블리(26)는 브래킷(50)의 장착 구멍들(52)을 통과하는 패스너들(도시되지 않음)을 통해 구동 레일(22)에 부착된다.
변속기 어셈블리(26)는 웜 기어(38)의 나사산들과 맞물림 접촉되는 외부 기어치를 구비하는 구동 너트(drive nut: 54)를 추가로 포함한다. 구동 너트(54)는 웜 기어(38)의 회전축을 일반적으로 가로지르는 회전축을 갖는다. 웜 기어(38)와 같이, 구동 너트(54)는 하우징(40)의 좌 커버 절반부(42)와 우 커버 절반부(44) 사이에서 회전 가능하게 캡쳐되기도 한다. 본 발명의 본 구현예에서, 리드 스크루(28)는 구동 너트(54)에 고정적으로 결합되어 이들은 공통축 주위로 일체로 회전하게 된다. 그 결과, 구동 너트(54)가 웜 기어(38)와의 상호작용을 통하여 강제로 회전하는 경우, 리드 스크루(28)는 그의 베어링 블록(30) 안에서 회전한다.
변속기 어셈블리(26)와 베어링 블록(30) 사이에서 리드 스크루(28)의 길이를 따라 위치되고, 고정 너트(fixed nut: 56)는 리드 스크루(28) 위에서 나사식으로 배치된다. 고정 너트(56)는 패스너들(60)을 통하여 고정되는 마운팅 브래킷(mounting bracket: 58)에 의해 베이스 레일(20)에 대해 장착된다. 이러한 방식에서, 고정 너트(56)는 베이스 레일(20)에 대해 고정된다. 리드 스크루(28)가 변속기 어셈블리(26)의 작동에 의해 회전됨에 따라, 그 나사산들은 고정 너트(56)의 내부 나사산들과 상호작용하게 되고, 리드 스크루(28)의 길이에 대하여 세로 방향으로 부착된 구동 레일(22), 변속기(26) 및 횡방향 레일(24)을 민다. 이러한 수단에 의해, 시트(12), 윈도우 또는 다른 것들과 같은 지지된 부재는 전동기(34)에 의해 동력이 공급됨에 따라 세로 방향으로 전진하거나 후퇴한다.
이제 도 7 내지 도 9로 돌아가면, 또 다른 대안적인 이러한 변속기 어셈블리(26')의 기계적으로 균등한 구조물이 도시되는데, 여기서 프라임 부호(') 표시는 본 발명의 두 개의 구현예들을 구별하기 위해 편의상 사용된 것이다. 본 실시예에서, 리드 스크루(28')는 베이스 레일(도시되지 않음)에 고정적으로 부착되어 회전하지 않게 된다. 더 나아가 본 실시예에서, 구동 너트(54')에는 리드 스크루(28')의 외부 턴들(turns)과 나사적으로 상호작용하는 내부 나사 나사산들(internal screw threads: 62')이 제공된다. 브래킷(50')에는 리드 스크루(28')가 변속기 어셈블리(26')를 완전히 통과하게 하는 관통 구멍들(through holes: 64')이 제공된다.
구동 너트(54')가 웜 기어(38')에 의해 회전되면, 그 내부 나사산들(62')은 구동 너트(54')가 회전되는 방식에 따라 양쪽 세로 방향으로 리드 스크루(28')를 따라 전진하고, 이에 따라 전체 변속기 어셈블리(26')를 양쪽 세로 방향으로 추진된다.
이러한 전동 트랙 시스템들용으로 사용된 변속기 어셈블리들의 선행 기술 디자인들로부터 발생하는 특정한 문제는 커버 절반부들(42, 44, 42', 44') 사이의 구동 너트(54, 54')의 영역 내에서 특히 마모되는 조기(premature) 구성요소로부터 기인한다. 유사하게, 불쾌한 수준의 소음은 변속기 어셈블리(26, 26')가 정지 상태로부터 작동될 때마다 생긴다. 이것은 웜 기어(38)의 나사산들과 구동 너트(54) 상의 외부 티스(external teeth) 사이의 상호작용 때문이며, 이는 구동 너트(54) 내 반력(reaction force)이 웜 기어(38, 38')의 회전 방향에 따라 양쪽 세로 방향으로 이동하게 한다. 이러한 반력은 하우징(40, 40') 내에서, 및 상세하게는 좌 커버 절반부(42, 42') 및 우 커버 절반부(44, 44')의 내부 구성요소들 위에서 내부적으로 생긴다. 본 발명은 하나 이상의, 및 바람직하게는 도 7 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 두 개의 압축 가능한 와셔들(66')을 삽입함으로써 이러한 불쾌한 마모와 소음 현상을 극복한다. 그러나, 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 발명의 구현예는, 도면에 가시적으로 도시되지는 않더라도 대응하는 피처들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 하나 또는 두 개의 압축 가능한 와셔들(66')은 구동 너트(54') 중 하나 또는 양자의 단부들과 구동 너트(54')와 하우징(40') 사이의 축방향 하중(axial loads)을 지지하기 위해 구동 너트(54')의 대향하는, 세로로 이격되어 배치된 측면들 위에 배치되는 제1 부싱 및 제2 부싱(68') 사이에 배치된다. 제1 부싱 및 제2 부싱(68')은 좌 커버 절반부(42) 및 우 커버 절반부(44)와 상호작용하는 반-회전 피처들(anti-rotation features)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 반-회전 피처는 좌 커버 절반부(42) 및 우 커버 절반부(44)의 상보적인 육각 포켓들(hex pockets: 70)을 체결하는 육각 편평부들(hex flats)로서 도시된다. 육각형이 아닌 기타의 반-회전 기술들이 이용될 수 있다.
도 8은 변속기 어셈블리(26')를 관통하는 개략 단면도이고, 균형되고 정지된 상태의 압축 가능한 와셔들(66')을 도시한다. 이것은 정지되어 있는 전형적인 변속기 어셈블리(26)이다. 그러나, 도 9와 비교하자면, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 웜 기어(38')가 시계 방향 화살표로 도시된 바와 같이 회전하기 시작하면, 맞물림 나사산들과 기어치 사이의 반력은 구동 너트(54')를 커버 절반부들(42', 44')의 좌측면에 대해 압력을 가하도록 한다. 압축 가능한 와셔들(66')은 이에 따라 압축하고/하거나 확장함으로써 샤프트를 수용한다. 이러한 결과는 소음을 거의 발생시키지 않고 구동 너트(54')가 양쪽 부싱들(68')에 대해 귀에 불쾌한 소리를 내며 지지하지 않도록 방지하는 저감 효과(dampening effect)이다. 두 개의 압축 가능한 와셔들(66')이 도 8 및 도 9에 도시되어 있으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 단일 압축 가능한 와셔(66')가 구동 너트(54')의 어느 측면 위에 배치되는 것을 제외하고는 유사한 기능이 수득될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
바람직하게, 압축 가능한 와셔(66')는 스프링강 재료(spring steel material)로 제조되는 소위 웨이브 와셔 타입이다. 이러한 것이 바람직하더라도, 이것이 만족스러운 결과들을 도출할 상기 압축 가능한 와셔(66')용 구조물 중 유일한 것은 아니다. 유사한 효과를 제공하는 압축성 폼(compressible foam) 디자인들, 코일 스프링(coil spring) 디자인들 등을 포함하는 다른 압축 가능한 와셔 디자인들으로 대체될 수 있다.
따라서, 변속기 어셈블리(26, 26')는 개시된 구조물에 의해 제조되고, 여기서 압축 가능한 와셔(66, 66') 또는 와셔들이 기능을 개선시키고, 수명을 연장하고 및 트랙 시스템(18)의 작동 상의 불쾌한 소음을 감소시키는 것으로 도시된다.
상기 발명이 관련된 법적 기준에 따라 설명되었고, 따라서 상세한 설명은 본 발명을 본질적으로 제한하는 것이 아니라 예시적인 것이다. 개시된 구현예의 변화들 및 변경들은 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들에게 자명할 수 있고 본 발명의 범위 내에 포함된다. 따라서 본 발명에 의한 법적인 보호의 범위는 다음의 청구범위를 파악함으로써만 결정될 수 있다.
본 발명의 이러한 및 다른 특징들 및 이점들은 상세한 설명 및 첨부된 도면들과 관련하여 고려될 때 더욱 잘 이해될 것이다:
도 1은 예시적인 자동차의 개략 사시도이다;
도 2는 본 발명에 의한 전동 트랙 시스템을 포함하는 차량용 시트의 사시도이다;
도 3은 본 발명의 일구현예에 의한 전동 트랙 시스템의 사시도이다;
도 4는 도 3의 전동 트랙 시스템의 정단면도(end elevation view)이다;
도 5는 본 발명에 의한 리드 스크루 및 변속기 어셈블리와 함께 베이스 및 구동 트랙들을 도시한 전동 트랙 시스템의 일부분의 분해도이다;
도 6은 도 5의 점선 부분의 변속기 어셈블리의 확대도이다;
도 7은 변속기 어셈블리의 대안적인 구현예의 분해도이다;
도 8은 변속기 어셈블리의 일부 종단면도이다; 및
도 9는 구동 너트와 하우징 사이의 반력에 대응하여 편향되는 압축 와셔들이 도시된 도 8에 의한 변속기 어셈블리의 일부 종단면도이다 .

Claims (20)

  1. 차량용 시트, 윈도우 등과 같은 지지된 부재(supported element)의 위치를 리드 스크루(lead screw)와의 상호작용에 의해 조정하기 위해 사용되는 타입의 전동 트랙 시스템(motorized track system)용 변속기 어셈블리(transmission assembly)로서,
    회전을 위해 지지되는 웜 기어(worm gear);
    상기 웜 기어와 맞물림 접촉(meshing contact)되는 외부 기어치(external gear teeth)를 구비하는 구동 너트(drive nut)로서, 상기 리드 스크루와 작동하도록 체결되고 상기 웜 기어에 의해 유도된 회전에 대응하여 종방향으로 변위 가능한 구동 너트;
    상기 구동 너트와 상기 웜 기어를 전체적으로 둘러싸는 하우징(housing)으로서, 지지된 부재를 상기 구동 너트와 함께 상기 리드 스크루의 길이에 대하여 종방향으로 병진 이동시키기 위해 상기 지지된 부재에 부착시키기 위한 마운팅 브래킷(mounting bracket)을 포함하는 하우징; 및
    상기 구동 너트와 상기 하우징 사이에 배치되는 압축 가능한 와셔(compressible washer)를 포함하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축 가능한 와셔가 웨이브 와셔(wave washer)를 포함하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징이 상기 구동 너트와 상기 하우징 사이의 축방향 하중(axial loads)을 지지하기 위해 상기 구동 너트의 대향하는, 종방향으로 이격되어 배치된 측면들(longitudinally-spaced sides) 위에 배치되는 제1 부싱과 제2 부싱(bushing)을 포함하고, 상기 압축 가능한 와셔가 상기 제1 부싱 및 제2 부싱 중 하나 이상과 상기 구동 너트 사이에 배치되는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하우징이 상기 구동 너트의 대향하는 측방향 측면들 위에 배치되고 이들 사이에서 상기 제1 부싱과 제2 부싱을 캡쳐하는 한 쌍의 좌우 커버 절반부들(cover halves)을 포함하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징이 상기 좌우 커버 절반부들의 종방향으로 이격되어 배치된 단부들을 연결하는 한 쌍의 차단부(isulators)를 포함하고, 상기 차단부가 상기 마운팅 브래킷과 직접 접하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서, 상기 압축 가능한 와셔가 금속 웨이브 와셔를 포함하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 웜 기어가 종방향에 대하여 교차된 축 주위로 회전하도록 상기 하우징의 상기 좌우 커버 절반부들에 회전 가능하게 지지되어 있는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 웜 기어에 기능적으로 연결되는 출력 샤프트(output shaft)를 갖는 모터를 추가로 포함하는 전동 트랙 시스템용 변속기 어셈블리.
  9. 차량용 시트, 윈도우 등과 같은 지지된 부재의 위치를 조정하기 위해 사용되는 타입의 전동 트랙 시스템으로서,
    베이스 레일(base rail);
    상기 지지된 부재가 이의 종방향 위치를 변경하기 위해 전방 및 후방으로 이동하는 종방향을 정하는 외부 나사산이 형성된 리드 스크루(externally threaded lead screw);
    상기 베이스 레일과의 종방향 슬라이딩 운동을 위해 상기 베이스 레일과 상호작용하는 구동 레일(driven rail);
    상기 리드 스크루와 상호작용하는 변속기 어셈블리로서, 웜 기어 및 당해 웜 기어와 맞물림 접촉하는 외부 기어치를 구비하고 상기 리드 스크루와 작동 가능하게 체결되는 구동 너트를 포함하는 변속기 어셈블리;
    상기 구동 너트와 상기 웜 기어를 전체적으로 둘러싸는 하우징으로서, 상기 지지된 부재를 상기 구동 너트와 함께 상기 리드 스크루의 길이에 대하여 종방향으로 병진 이동시키기 위해 상기 지지된 부재에 부착시키기 위한 마운팅 브래킷을 포함하는 하우징; 및
    상기 구동 너트와 상기 하우징 사이에 배치되는 압축 가능한 와셔를 포함하는 전동 트랙 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 압축 가능한 와셔가 웨이브 와셔를 포함하는 전동 트랙 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 하우징이 상기 구동 너트와 상기 하우징 사이의 축방향 하중을 지지하기 위해 상기 구동 너트의 대향하는, 종방향으로 이격되어 배치된 측면들 위에 배치되는 제1 부싱과 제2 부싱을 포함하고, 상기 압축 가능한 와셔가 상기 제1 부싱 및 제2 부싱 중 하나 이상과 상기 구동 너트 사이에 배치되는 전동 트랙 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하우징이 상기 구동 너트의 대향하는 측방향 측면들 위에 배치되고 이들 사이에서 상기 제1 부싱과 제2 부싱을 캡쳐하는 한 쌍의 좌우 커버 절반부들을 포함하는 전동 트랙 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 하우징이 상기 좌우 커버 절반부들의 종방향으로 이격되어 배치된 단부들을 연결하는 한 쌍의 차단부를 포함하고, 상기 차단부가 상기 마운팅 브래킷과 직접 접하는 전동 트랙 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 압축 가능한 와셔가 금속 웨이브 와셔를 포함하는 전동 트랙 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 웜 기어가 상기 종방향에 대하여 일반적으로 수직인 축 주위로 회전하도록 상기 하우징의 상기 좌우 커버 절반부들에 지지되어 있는 전동 트랙 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 웜 기어에 기능적으로 연결되는 출력 샤프트를 갖는 모터를 추가로 포함하는 전동 트랙 시스템.
  17. 리드 스크루를 구비하는 전동 트랙 시스템 내에서 사용하기 위해, 하우징과 웜 기어를 포함하는 변속기 내에 장착되는 구동 너트 사이의 유동(遊動; play)을 제거하는 방법으로서,
    상기 구동 너트의 대향 측면들 위에 제1 부싱과 제2 부싱을 배치하는 단계;
    상기 제1 부싱 및 제2 부싱 중 하나 이상과 상기 구동 너트 사이에 웨이브 와셔를 배치하는 단계;
    상기 웨이브 와셔가 상기 구동 너트의 회전에 대응하여 부분적으로 압축되도록 하우징 내에 상기 구동 너트, 웜 기어, 제1 부싱 및 제2 부싱, 및 웨이브 와셔를 캡쳐하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 제1 부싱과 제2 부싱을 구성하여 상기 하우징에 대한 상기 부싱들의 회전을 방지하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 스프링강 재료(spring steel material)로 상기 웨이브 와셔를 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 유연한 비-금속 재료(compliant non-metalic material)로 상기 웨이브 와셔를 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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