KR101501384B1 - 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스 - Google Patents

Abstract

리드 스크류를 관통 설치하는 하우징 브라켓트의 조립구멍에 나사부를 추가함으로써 리드 스크류와 하우징 브라켓트 사이의 지지 강성을 보강하여 부품의 소형화를 도모할 수 있게 하고, 리드 스크류와 직접적으로 치합되는 웜 휠에 대한 폭 넓은 재질 선정을 통해 소음 발생을 현저하게 줄일 수 있는 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스를 개시한다.
전술한 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스는 차실내에 설치되는 리드 스크류(100), 상기 리드 스크류(100)에 치합되는 웜 휠(210), 상기 웜 휠(210)과 외접하는 웜 샤프트(220), 상기 웜 휠(210)과 상기 웜 샤프트(220)를 내장하고 상기 리드 스크류(100)를 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징(230), 및 상기 하우징(230)을 지지하고 상기 리드 스크류(100)와 치합되는 나사부(242)를 갖추고서 시트에 결합되는 하우징 브라켓트(240)를 구비한다.

Description

차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스{Gear box for seat sliding device in vehicle}

본 발명은 자동차의 실내에 위치한 시트의 슬라이딩 장치에 적용되는 기어박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 스크류를 관통 설치하는 하우징 브라켓트의 구멍에 대해 탭 가공을 추가하여 리드 스크류의 나사부와의 체결을 통한 지지 강도를 향상시켜 소형화를 가능하게 함과 동시에 폭 넓은 재질의 선정을 통해 소음 저감의 효과를 기대할 수 있는 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 시트는 어퍼레일과 로우레일로 이루어진 가이드 레일을 매개로 차실내의 바닥에 해당하는 플로어에 대해 이동 가능하게 설치되어 있어 탑승자의 신체 조건에 맞추어 전후 방향으로 위치 조절될 수 있도록 되어 있다.

이 경우, 어퍼레일은 시트의 하부 프레임에 고정되고, 로우레일은 플로어에 고정되는 구조로 이루어진다. 또한, 어퍼레일에는 기어박스와 리드스크류가 장착되고, 리드스크류가 관통 치합된 리드너트가 로우레일에 고정된다. 이에 따라, 모터의 작동에 의해 기어박스 내의 웜샤프트와 웜휠의 작동에 의해 리드스크류가 회전되면, 리드스크류와 리드너트와의 나사작용에 의하여 리드스크류가 전후진 될 때, 리드스크류가 장착된 어퍼레일이 전후진됨으로써 어퍼레일에 고정되는 시트가 전후진 되는 것이다.

이와 같이, 모터의 구동력을 리드스크류에 전달해 주는 기어박스의 일예가 한국 특허 공개번호 10-2009-0092951에 개시되어 있다.

그런데, 상기와 같은 구성의 종래 기어 박스는 리드 스크류와 웜 휠 사이의 치합에 의한 지지강성에 한정하여 시트로부터 기어박스에 전달하는 하중을 전담하는 구조이므로, 상기 웜 휠의 재질을 리드 스크류와 동일한 스틸재로 적용할 수밖에 없었다.

이 결과, 종래 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스에서는 스틸재의 리드 스크류와 웜 휠 사이의 접촉 시 마찰 소음이 유발되고, 이러한 접촉 소음의 발생은 차실내의 정숙성을 크게 저하시키는 문제로 귀결된다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0092951호의 자동차 시트 슬라이딩 장치의 기어박스

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 리드 스크류를 관통 설치하는 하우징 브라켓트의 조립구멍에 나사부를 추가함으로써 리드 스크류와 하우징 브라켓트 사이의 지지 강성을 보강하여 부품의 소형화를 도모할 수 있게 하고, 리드 스크류와 직접적으로 치합되는 웜 휠에 대한 폭 넓은 재질 선정을 통해 소음 발생을 현저하게 줄일 수 있도록 하는 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차실내에 설치되는 리드 스크류, 상기 리드 스크류에 치합되는 웜 휠, 상기 웜 휠과 외접하는 웜 샤프트, 상기 웜 휠과 상기 웜 샤프트를 내장하고 상기 리드 스크류를 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징, 및 상기 하우징을 지지하고 상기 리드 스크류와 치합되는 나사부를 갖추고서 시트에 결합되는 하우징 브라켓트를 구비한다.

본 발명은 상기 하우징의 전/후방측 양단부위에 형성된 보스부에 결합되는 체결구멍을 갖춘 클립형태의 종방향 구속부재, 및 상기 하우징의 저면부위에 형성된 돌출부에 결합되는 걸림단부를 갖춘 클립형태의 횡방향 구속부재를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 웜 휠의 전/후방측 양단부와 접촉하는 내측 단차부에 상기 웜 휠의 축방향 위치를 규제하는 와셔를 설치한다.

본 발명은 차실내에서 전후방향을 따라 시트의 위치를 전동방식으로 자유롭게 조절하는 슬라이딩 장치의 기어 박스에서 리드 스크류를 관통 설치함과 동시에 리드 스크류와 치합되는 웜 휠을 지지하는 하우징 브라켓트의 조립구멍에 대해 리드 스크류와의 치합을 위한 나사부를 추가적으로 마련함으로써 리드 스크류에 대한 하우징 브라켓트의 지지 강성을 보강할 수 있고, 특히 리드 스크류와 직접적으로 치합되는 웜 휠의 재질을 기존 스틸에서 플라스틱 재질로 변경하여 적용함으로써 기어박스를 소형화할 수 있고, 또한 시트의 위치 변경 시 리드 스크류와 웜 휠 사이의 치합부위에서 발생하는 접촉 소음을 현저하게 줄일 수 있으므로 차실내의 정숙성 유지에 기여할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 리드 스크류와 치합되는 웜 휠을 지지함과 동시에 리드 스크류를 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징 브라켓트의 조립구멍에 대해 탭 가공을 통한 나사부를 형성하고 이를 리드 스크류에 치합될 수 있으므로 충돌 사고를 대비한 잠금 강도의 해석 평가 시 기존 슬라이딩 장치의 기어 박스에 비해 대략 12~25% 정도로 향상된 만족할 만한 수준의 지지강성을 확보할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스에 대한 조립 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기어 박스의 주요 구성부위를 1차 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 기어 박스의 주요 구성부위를 2차 분해하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 기어 박스의 주요 구성부위를 3차 분해하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 주요 구성부위로서 리드 스크류와 하우징 브라켓트 사이의 치합부위를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명에 따른 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스는 크게 차실내의 플로어에 대해 전후방향으로 회전 가능하게 설치되는 리드 스크류(100), 및 상기 리드 스크류(100)를 따라 이동 가능하게 설치되고 시트와 결합되는 하우징 조립체(200)를 포함하여 구성된다.

상기 리드 스크류(100)는 플로어에 대한 조립을 위해 양단부에 마운팅 브라켓트(110)를 구비하는 바, 상기 마운팅 브라켓트(110)는 플로어에 대해 나사 체결방식으로 고정되고, 상기 리드 스크류(100)는 상기 마운팅 브라켓트(110)에 대해 회전 가능하게 조립된다.

도 2 내지 도 4를 참조로 하면, 상기 하우징 조립체(200)는 상기 리드 스크류(100)와의 치합을 위해 내주면에 나사부를 형성하는 웜 휠(210), 상기 웜 휠(210)에 대해 교차하는 방향으로 배치되어 치합하고 외부 동력의 인가에 따라 회전하는 웜 샤프트(220), 상기 웜 휠(210)과 상기 웜 샤프트(220)를 각각 내부에 회전 가능하게 지지하도록 좌우로 분할되어 조립 가능하게 형성되는 한 쌍의 하우징(230), 상기 하우징(230)을 내부에 지지하고 상기 리드 스크류(100)와 치합되는 나사부(242)를 갖추고서 시트에 직접적으로 결합되는 하우징 브라켓트(240), 상기 하우징 브라켓트(240)에 대한 상기 하우징(230)의 축방향 가조립을 위해 설치되는 종방향 구속부재(250), 및 상기 하우징 브라켓트(240)에 대한 상기 하우징(230)의 횡방향 가조립을 위해 설치되는 횡방향 구속부재(260)를 구비한다.

상기 웜 휠(210)은 상기 하우징(230) 내에서 상기 리드 스크류(100)와 교차하는 방향으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 웜 샤프트(220)는 상기 하우징(230) 내에서 상기 리드 스크류(100)와 외접한 상태에서 회전 가능하게 설치된다.

상기 하우징(230)은 좌우로 분할되어 조립 가능하게 형성되고 볼트(270)를 이용한 상호 결합을 위한 체결구멍(232), 상기 웜 휠(210)의 양단부를 회전 가능하게 설치하기 위한 지지구멍(234), 상기 리드 스크류(100)의 삽입을 위해 오목하게 형성되는 삽입구멍(236), 상기 종방향 구속부재(250)와의 조립을 위해 상기 삽입구멍(236)의 외측으로 돌출된 보스부(238), 및 상기 횡방향 구속부재(260)와의 조립을 위해 저면으로 돌출된 수직방향 돌출부(239)를 구비한다.

특히, 상기 하우징(230)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 웜 휠(210)의 전/후방측 양단부와 접촉하는 내측 단차부(231)에 와셔(280)를 안착시켜 상기 웜 휠(210)의 위치를 규제한다. 즉, 상기 와셔(280)는 상기 하우징(230)의 내측 단차부(231)와 상기 웜 휠(210)의 양단부 사이에 설치되어 상기 하우징(230)에 대한 상기 웜 휠(210)의 축방향 위치를 규제함과 동시에 상기 하우징(230)에 대한 상기 웜 휠(210)의 자유로운 회전을 허용하는 기능을 수행한다.

상기 하우징 브라켓트(240)는 상기 하우징(230)을 내부에 수용하고 상기 리드 스크류(100)와의 치합을 위해 상기 나사부(242)를 양쪽 대향부위에서 일체로 형성하는 몸체부(244), 및 시트와의 결합을 위해 상기 몸체부(244)의 양단부에서 수평한 방향으로 일체로 절곡되게 형성되는 플랜지부(246)를 구비한다.

상기 종방향 구속부재(250)는 상기 하우징(230)의 전/후방측 양단부위에 각각 위치한 상기 보스부(238)를 내부에 삽입시켜 고정하는 체결구멍(252)을 갖춘 클립 형태의 부재로 이루어진다. 즉, 상기 종방향 구속부재(250)는 상기 한 쌍의 하우징(230)에 있어 좌우로 분할된 보스부(238)의 외주면으로 상기 체결구멍(252)을 끼워 선 조립하여 고정함으로써 상기 볼트(270)를 이용한 상기 하우징(230)의 조립을 보다 용이하게 하는 역할을 수행한다.

상기 횡방향 구속부재(260)는 상기 하우징(230)의 저면부에 위치한 상기 돌출부(239)를 외부에서 감싸는 형태로 결합하는 걸림단부(262)를 갖춘 클립 형태의 부재로 이루어진다. 즉, 상기 횡방향 구속부재(260)는 상기 한 쌍의 하우징(230)에 있어 저면부로 돌출된 돌출부(239)의 외주면으로 상기 걸림단부(262)를 끼워 선 조립하여 고정함으로써 상기 볼트(270)를 이용한 상기 하우징(230)의 조립을 보다 용이하게 하는 역할을 수행한다.

한편, 본 발명에 따른 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스에 대한 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 리드 스크류(100)에 상기 웜 휠(210)을 나사 결합으로 고정한 다음, 상기 하우징(230)의 지지구멍(234)에 대해 웜 샤프트(220)의 양단부를 끼워 조립한다. 이 과정에서 상기 리드 스크류(100)는 상기 하우징(230)의 삽입구멍(236)의 내부로 끼운 다음, 상기 하우징(230)의 내측 단차부(231)와 상기 웜 휠(210)의 양단부 사이에 상기 와셔(280)를 조립함으로써 상기 리드 스크류(100)에 대한 상기 웜 휠(210)의 위치를 정위치로 규제한다.

이어, 상기 하우징(230)의 삽입구멍(236)의 외주면에 형성된 보스부(238)의 외측에 상기 종방향 구속부재(250)의 체결구멍(252)을 삽입시켜 가 조립한 다음, 상기 하우징(230)의 저면에 형성된 돌출부(239)에 상기 횡방향 구속부재(260)의 걸림단부(262)를 끼워 가 조립을 완료한 상태에서 상기 체결구멍(232)으로 볼트(270)를 삽입시켜 체결함으로써 상기 하우징(230)에 대한 조립을 완료한다.

또한, 상기와 같은 일련의 조립 과정에서 상기 하우징 브라켓트(240)는 상기 몸체부(244)에 형성된 나사부(242)를 상기 리드 스크류(100)와 나사 체결로서 결합하는 공정을 함께 진행함으로써 상기 리드 스크류(100)에 대한 상기 하우징 브라켓트(240)의 조립을 수행하면 된다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어박스는 리드 스크류(100)와 치합되는 웜 휠(210)의 지지를 위해 하우징 브라켓트(240)의 조립부위에 나사부(242)를 추가적으로 형성하고 상기 나사부(242)를 상기 리드 스크류(100)에 대해 치합되게 함으로써, 상기 리드 스크류(100)에 대한 상기 하우징 브라켓트(240)의 지지 강성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이 결과, 본 발명은 종래 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스에 있어, 상기 리드 스크류(100)와 치합되어 하중을 전적으로 부담하는 상기 웜 휠(210)을 대신하여 상기 하우징 브라켓트(240)의 조립부위에 상기 리드 스크류(100)와의 치합을 위한 나사부(242)를 형성하여 하중을 부담할 수 있으므로, 상기 웜 휠(210)의 재질을 플라스틱으로 대체시켜 상기 리드 스크류(100)와의 접촉 시 발생할 수 있는 소음을 크게 줄일 수 있게 되고, 이를 통해 차실내에서 시트의 위치를 조정할 때 정숙성을 유지하는 데 기여할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 충돌 사고를 대비하여 상기 리드 스크류(100)에 대한 상기 하우징 조립체(200)의 잠금 강도를 해석하고 평가할 때, 상기 리드 스크류(100)와 상기 하우징 브라켓트(240)의 나사부(242) 사이의 치합에 의한 지지 강성의 확보를 통해 만족할 만한 강도 성능을 구현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 좌우로 분할되어 조립되는 상기 하우징(230)의 내부에 리드 스크류(100)와 웜 휠(210) 및 웜 샤프트(220)를 각각 선 조립한 상태에서 양측 하우징(230)을 볼트(270)로서 결합할 때 상기 종방향 구속부재(250)와 상기 횡방향 구속부재(260)를 이용하여 상기 하우징(230)에 대한 가조립을 위한 결합 지지력을 제공할 수 있으므로 조립 작업을 보다 용이하게 하는 기능적 편의성을 제공하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100-리드 스크류 110-마운팅 브라켓트
200-하우징 조립체 210-웜 휠
220-웜 샤프트 230-하우징
232-체결구멍 234-지지구멍
236-삽입구멍 238-보스부
239-돌출부 240-하우징 브라켓트
242-나사부 244-몸체부
246-플랜지부 250-종방향 구속부재
260-횡방향 구속부재 270-볼트
280-와셔

Claims (3)

1. 차실내에 설치되는 리드 스크류(100);
   상기 리드 스크류(100)에 치합되는 웜 휠(210);
   상기 웜 휠(210)과 외접하는 웜 샤프트(220);
   상기 웜 휠(210)과 상기 웜 샤프트(220)를 내장하고 상기 리드 스크류(100)를 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징(230); 및
   상기 하우징(230)을 내부에 수용하고 상기 리드 스크류(100)와의 치합을 위한 나사부(242)를 양쪽 대향부위에 위치한 몸체부(244)에 일체로 갖추고서 시트에 결합되는 하우징 브라켓트(240)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징(230)의 전/후방측 양단부위에 형성된 보스부(238)에 결합되는 체결구멍(252)을 갖춘 클립형태의 종방향 구속부재(250), 및 상기 하우징(230)의 저면부위에 형성된 돌출부(239)에 결합되는 걸림단부(262)를 갖춘 클립형태의 횡방향 구속부재(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 하우징(230)은 상기 웜 휠(210)의 전/후방측 양단부와 접촉하는 내측 단차부(231)에 상기 웜 휠(210)의 축방향 위치를 규제하는 와셔(280)를 설치하는 것을 특징으로 하는 시트 슬라이딩 장치의 기어 박스.
   

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