KR101597682B1 - 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치 - Google Patents

자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예에 따른 자동차 시트높이 조절장치는 상측에 시트가 구비되는 상부 프레임; 차량의 바닥에 설치되어, 상기 상부 프레임과 일정 거리 이격 배치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 하부 프레임에 링크 결합되는 제 1 연결유닛; 상기 하부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 제 1 연결유닛과 연결되는 제 2 연결유닛; 및 상기 제 1 및 제 2 연결유닛에 관통 결합되어, 상기 상부 및 하부 프레임을 회전 가능하게 연결하는 링크 연결유닛;을 포함하며, 상기 링크 연결유닛은 일측 단부에 나사산이 형성되고, 일정 지름의 헤드부가 형성되는 볼트부재; 상기 볼트부재가 관통 결합되며, 상기 헤드부의 이탈을 방지하는 걸림턱이 적어도 한 쌍이 일체로 형성되는 제 1 부싱부재; 상기 제 1 연결유닛에 설치되어, 상기 나사산과 체결되는 너트부재; 및 상기 하부 프레임의 상기 제 1 연결유닛 및 너트부재와 마주보는 위치에 결합되는 제 2 부싱부재;를 포함할 수 있다.

Description

자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치{Link connection apparatus for seat height adjustment unit of automobile}
본 발명은 자동차 시트높이 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높이 조절장치의 링크 부분의 연결부분의 신뢰성을 향상시킨 링크 연결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 시트는 운전자 또는 탑승자가 편안한 자세로 앉아 있도록 함으로써 장거리 여행에도 피로를 느끼지 않도록 되어 있는 것으로서, 이러한 시트 중 차량의 앞 열에 배치되어 있는 운전석 및 조수석은 체형에 맞게 시트의 위치를 전후로 이동시켜 안락함을 유지하도록 구성된다.
이러한 시트는 탑승자의 하중을 지지하고 실내의 바닥면에 설치되는 시트쿠션과, 이 시트쿠션에 대해 일정각도로 회동가능하게 설치되어 탑승자의 등을 지지하는 시트백으로 구성된다. 이러한 시트에 진동과 충격이 운전자에게 전달되지 않도록 시트의 하부에 서스펜션을 설치하여 편안한 승차감을 얻을 수 있도록 하고 있다. 또한, 시트의 하부에는 탑승자의 체형을 고려하여, 시트의 높이를 조절하기 위한 높이 조절장치가 설치되어 있다.
이러한 종래의 시트는 사용자의 체형을 고려하지 않고, 그 높이가 정형화되어 있어, 시트에 장시간 앉아 있는 것이 불편하였다. 이와 같은 문제를 고려하여 사용자의 체형에 맞게 시트의 높이를 조절할 수 있는 시트 높이 조절장치가 개발되어 사용되고 있다.
관련기술로, 한국 공개특허 제10-2012-0017941호(2012.02.29. 공개)에는 자동차 시트 높이 조절장치의 일 예가 개시된 바 있다. 개시된 기술에서는 에어 스프링을 사용하여 시트의 높이를 조절하여 구성이 단순하면서 조립 공정을 간소화하여 원가를 절감할 수 있는 구조가 제시되었다.
그러나 이와 같은 구조를 가지는 시트 높이 조절장치는 필연적으로 링크 작동을 위한 다양한 형태의 연결부품들이 마련되어야 하며, 특히 링크간의 회전축 역할을 하는 연결부분에는 쿠션하부 고정부인 트랙부에 적어도 4개의 링크를 연결할 때, 스틸 재질의 부쉬가 삽입된 상태로 볼트를 체결한다. 따라서, 체결 이후에 링크 작동에 의하여 볼트가 풀릴 수도 있으며, 내구 시험 시 볼트가 풀리는 형상이 종종 관찰되고 있다.
한국 공개특허 제10-2012-0017941호(2012.02.29. 공개)
본 발명은 조립성을 향상시킬 수 있으며, 링크가 반복적으로 작동하더라도 볼트가 풀리는 것을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치를 제공한다.
본 실시예에 따른 자동차 시트높이 조절장치는 상측에 시트가 구비되는 상부 프레임; 차량의 바닥에 설치되어, 상기 상부 프레임과 일정 거리 이격 배치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 하부 프레임에 링크 결합되는 제 1 연결유닛; 상기 하부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 제 1 연결유닛과 연결되는 제 2 연결유닛; 및 상기 제 1 및 제 2 연결유닛에 관통 결합되어, 상기 상부 및 하부 프레임을 회전 가능하게 연결하는 링크 연결유닛;을 포함하며, 상기 링크 연결유닛은 일측 단부에 나사산이 형성되고, 일정 지름의 헤드부가 형성되는 볼트부재; 상기 볼트부재가 관통 결합되며, 상기 헤드부의 이탈을 방지하는 걸림턱이 적어도 한 쌍이 일체로 형성되는 제 1 부싱부재; 상기 제 1 연결유닛에 설치되어, 상기 나사산과 체결되는 너트부재; 및 상기 하부 프레임의 상기 제 1 연결유닛 및 너트부재와 마주보는 위치에 결합되는 제 2 부싱부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 부싱부재는 상기 헤드부의 바닥면과 면 접촉하는 일정 면적을 가지는 디스크부; 및 상기 디스크부와 일체로 구성되며 원통형상의 원통부;를 포함하며, 상기 디스크부에 상기 한 쌍의 걸림턱이 상기 헤드부를 향해 돌출 형성될 수 있다.
상기 원통부는 바닥면 측에 반경 방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 지지편;을 더 포함하며, 상기 지지편들은 상기 원통부의 중심을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다.
상기 한 쌍의 걸림턱과, 한 쌍의 지지편은 서로 90도 각도를 가지도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 부싱부재는 상기 볼트부재의 나사부가 관통되는 원형의 부싱 통공; 및 상기 부싱 통공과 연결되며, 상기 한 쌍의 지지편과 대응되는 형상을 가지는 지지편 통과공;을 포함할 수 있다.
상기 헤드부는 하향 경사면을 형성하는 원추 형상으로 마련되고, 상기 걸림턱은 상기 헤드부의 하향 경사면과 면 접촉 가능하도록, 대응되는 경사각을 가질 수 있다.
상기 제 1 연결유닛은 파이프 형상으로 마련되어, 상기 상부 프레임의 변경을 방지하고, 그 내부에 상기 너트부재가 삽입 결합되는 지지 프레임을 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 연결유닛은 상부 및 하부 프레임에 총 4개소에 대칭 배치될 수 있다.
상기 제 1 부싱부재는 수지 재질로 사출 성형될 수 있다.
또한, 상기 제 2 부싱부재는 수지 재질로 사출 성형될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 기존의 스틸 재질을 대체하여, 사출 형성이 가능한 수지 재질의 부시로 구성하면서, 볼트가 체결된 후 이탈되지 않도록 볼트 이탈방지 걸림턱이 부시에 마련되므로, 체결 후 링크의 반복 작동에도 볼트가 풀리는 것을 방지할 수 있어 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 자동차 시트 높이 조절장치의 일 예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 분해 사시도,
도 3은 도 2의 제 2 부싱부재를 도시한 평면도,
도 4는 도 1의 A 부분의 단면도, 그리고,
도 5는 본 실시예에 따른 링크 연결유닛의 분해 사시도 이다.
이하, 본 실시예에 따른 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치를 도면을 참고하여 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 실시예에 따른 자동차 시트 높이 조절장치의 일 예를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 분해 사시도, 도 3은 도 2의 제 2 부싱부재를 도시한 평면도, 도 4는 도 1의 A 부분의 단면도, 그리고, 도 5는 본 실시예에 따른 링크 연결유닛의 분해 사시도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자동차 시트높이 조절장치는 상부 프레임(10), 제 1 연결유닛(11), 하부 프레임(20), 제 2 연결유닛(21) 및 링크 연결유닛(100)을 포함할 수 있다.
상부 프레임(10)은 상측에 시트쿠션이 구비되며, 그 내부에는 시트 완충을 위한 탄성부재 등이 배치될 수 있다. 상부 프레임(10)은 제 1 및 제 2 연결유닛(11)(21)의 링크 회전에 의해 하부 프레임(20)에 대하여 승강 동작을 수행할 수 있으며, 이에 따라 운전자의 신장에 따라 적절한 높이의 시트 높이를 구성하는 것이 가능하다.
제 1 연결유닛(11)은 링크부재로 마련될 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(10)의 바닥면에 적어도 4개소에 마련될 수 있다. 제 1 연결유닛(11)은 일정 길이를 가지는 플레이트 형상으로 마련될 수 있으며, 외부 충격에 견고함을 유지할 수 있도록 금속 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 서로 마주보는 양 측의 제 1 연결유닛(11)은 파이프 형상의 지지 프레임(12)으로 연결되어, 외부 충격이 발생하더라도 지지 프레임(12)이 제 1 연결유닛(11)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 지지 프레임(12)에 의해 시트의 좌측과 우측이 동시에 같은 높이로 승강하여 높낮이를 조절하는 것이 가능하다.
하부 프레임(20)은 자동차의 바닥면에 고정 배치되는 것으로, 상부 프레임(10)과의 링크 연결을 통해 상기한 시트의 상하 방향으로의 승강동작은 물론, 전후 방향으로의 이동을 가이드 할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 하부 프레임(20)에는 시트의 전후 방향이동을 위한 이동장치가 추가로 마련될 수 있으며, 복수 개의 제 1 연결유닛(11)과 링크 결합을 위한 제 2 연결유닛(21)이 일체로 형성될 수 있다.
제 2 연결유닛(21)은 하부 프레임(20)에 일체로 구성되는 것으로, 본 실시예에 따르면, 상기 하부 프레임(20)의 상측에 마련된 플랜지 형상의 지지구조로 형성될 수 있다. 제 2 연결유닛(21)에는 적어도 4개의 통공이 형성될 수 있으며, 통공과 제 1 연결유닛(11)의 대응되는 위치에 마련된 통공에 본 실시예에 따른 링크 연결유닛(100)이 삽입 결합될 수 있다.
링크 연결유닛(100)은 상부 및 하부 프레임(10)(20)을 회전 가능하게 연결하는 것으로, 하부 프레임(20)은 자동차 바닥면에 고정 결합되므로, 상부 프레임(10)이 하부 프레임(20)을 기준으로 상하 방향으로 상승 및 하강할 수 있도록 링크 결합할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 링크 연결유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트부재(110), 제 1 부싱부재(120), 너트부재(130) 및 제 2 부싱부재(140)를 포함할 수 있다.
볼트부재(110)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일측 단부에는 나사산(111)이 형성되고, 그 타단에는 육각 형상의 단부 측에 연결되는 일정 경사면을 가지는 헤드부(112)를 포함할 수 있다. 이때, 헤드부(112)는 일정 지름을 가지는 원추 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 헤드부(112)는 하향 경사면을 형성하는 원추 형상으로 마련되는 상부면을 포함하고, 상기 걸림턱(122)은 상기 헤드부(112)의 하향 경사면과 면 접촉 가능하도록, 대응되는 경사각을 가질 수 있다.
또한, 헤드부(112)의 지름은 육각 형상의 단부측의 지름보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 헤드부(112)의 바닥면은 평평하게 구성되어 제 1 부싱부재(120)의 단부와 면 접촉될 수 있다. 한편, 상기 헤드부(112)의 하측에는 상기 나사산(111)보다 큰 지름을 가지면, 상기 육각 형상의 단부측과 대응되는 지름을 가지는 원통부가 더 형성될 수 있으며, 이 원통부가 후술할 제 1 부싱부재(120)에 삽입 결합될 수 있다.
제 1 부싱부재(120)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 부싱부재(140)에 삽입되어, 볼트부재(110)와 너트부재(130)의 체결 시, 볼트부재(110)가 제 2 링크유닛(21)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 부싱부재(120)는 수시 재질로 사출 성형되어 한 몸으로 형성될 수 있다. 이때, 제 1 부싱부재(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 볼트부재(110)의 헤드부(112)의 바닥면과 면 접촉되는 디스크 형상으로 마련되는 디스크부(120a)와, 디스크부(120a)의 하측에 일체로 연장 형성되어, 상기 볼트부재(110)의 몸체가 삽입되는 원통 형상의 원통부(120b)를 포함할 수 있다.
디스크부(120a)에는 한 쌍의 걸림턱(122)이 마련될 수 있다.
걸림턱(122)은 상기 디스크부(120a)와 수직으로 연결되는 연장부(122a)와 상기 연결부(122a)에서 수직으로 절곡 형성되는 후킹부(122b)를 포함할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 연장부(122a)는 헤드부(112)의 측벽과 면접촉하면서 파지하고, 후킹부(122b)는 헤드부(112)의 경사진 상부면과 면 접촉되어 헤드부(112)를 그립한다. 이와 같은 구성을 통해, 볼트부재(110)는 걸림턱(122)에 의해 헤드부(112)가 후킹된 후에는 나사산(111)의 체결 반대 방향으로의 회전에 의한 볼트부재(110)의 이탈이 억제될 수 있다. 예컨대, 볼트부재(110)의 체결력이 약해서 너트부재(130)와의 체결이 해제하기 위해서는 볼트부재(110)가 이탈 방향으로 움직여야 하지만, 본 실시예에 따르면, 볼트부재(110)의 이탈방향 움직임이 걸림턱(122)에 의해 규제되므로, 걸림턱(122)을 볼트부재(110)가 벗어나지 않는 한 체결상태가 그래도 유지될 수 있다.
또한, 상기 원통부(120b)는 바닥면 측에 반경 방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 지지편(121)을 더 포함할 수 있다. 지지편(121)들은 상기 원통부(120b)의 중심을 기준으로 좌우 대칭일 수 있다. 이때, 상기한 한 쌍의 걸림턱(122)과, 한 쌍의 지지편(121)은 서로 90도 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 제 1 부싱부재(120)는 후술할 제 2 부싱부재(140)에 삽입된 후 90도 회전하여 위치 고정될 수 있다.
너트부재(130)는 상기 제 1 연결유닛(11)에 설치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 연결유닛(11)들을 지지하는 지지 프레임(12)의 양 단부에 삽입 결합될 수 있다.
제 2 부싱부재(140)는 하부 프레임(20)의 제 2 연결유닛(21)에 마련된 통공에 삽입 결합될 수 있다. 이때, 제 2 부싱부재(140)는 상기 제 1 연결유닛(11) 및 너트부재(130)와 마주보는 위치에 결합될 수 있다. 이때, 제 2 부싱부재(140)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형상의 부싱 통공(141) 및 상기 부싱 통공(141)과 연결되며, 상기 한 쌍의 지지편(121)과 대응되는 형상을 가지는 지지편 통과공(141)을 포함할 수 있다. 이때, 지지편 통과공(141)은 상호 대칭으로 마련될 수 있으며, 지지편(121)은 지지편 통과공(141)을 통과하여, 제 1 부싱부재(120)를 90도 회전시켜 위치 고정할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 부싱부재(120)(140)는 수지 재질로 사출 성형될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요할 경우 금속 재질 등으로 프레스 가공 또는 금형을 이용한 가공을 통해 마련될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 기존의 스틸 재질을 대체하여, 사출 형성이 가능한 수지 재질의 제 1 및 제 2 부싱부재(120)(140)로 구성하면서, 볼트부재(110)가 체결된 후 이탈되지 않도록 볼트 이탈방지 걸림턱(122)이 제 1 부싱부재(120)에 일체로 마련되므로, 볼트부재(110)의 체결 후 링크의 반복 작동에도 볼트부재(110)가 풀리는 것을 방지할 수 있어 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
즉, 기존의 스틸 재질의 부시의 경우, 볼트부재(110)의 입구 부분에 별도의 걸림턱과 같은 지지수단이 마련되어 있지 않기 때문에, 외부 충격 등에 의해 볼트부재(110)와 너트부재(130)의 체결력이 약해져 이들이 풀릴 경우, 볼트부재(110)가 이탈될 수 있다. 그러나 본 실시예의 경우, 볼트부재(110)의 헤드부(112)를 그립할 수 있도록 제 1 부싱부재(120)에 걸림턱(122)이 형성되어 있으므로, 걸림턱(122)이 파손되지 않는 한, 볼트부재(110)가 체결위치에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 기존의 자동차 시트높이 조절장치의 구조는 그대로 유지하면서, 간단하게 제 1 부싱부재(120)만을 사출 형상으로 교체하면 되므로, 실제 제품 적용이 용이하며, 기존 스틸 재질에 비해 저렴하게 구성할 수 있어 제조 원가를 절감하는 것도 가능하다.
또한, 제 1 부싱부재(120)가 손상되거나 메인터넌스 등을 위해 분해가 필요할 때에는 결합위치에서 90도 또는 일정 각도 회전시켜 지지편(121)을 지지편 통과공(142)을 통과시켜 취출하여 새로운 제 1 부싱부재(120)로 교체할 수 있어 편리하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10; 상측 프레임 11; 제 1 연결유닛
12; 지지 프레임 20; 하측 프레임
21; 제 2 연결유닛 100; 링크 연결유닛
110; 볼트부재 120; 제 1 부싱부재
130; 너트부재 140; 제 2 부싱부재

Claims (10)

  1. 상측에 시트가 구비되는 상부 프레임;
    차량의 바닥에 설치되어, 상기 상부 프레임과 일정 거리 이격 배치되는 하부 프레임;
    상기 상부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 하부 프레임에 링크 결합되는 제 1 연결유닛;
    상기 하부 프레임에 마련되어, 양 끝단이 상기 제 1 연결유닛과 연결되는 제 2 연결유닛; 및
    상기 제 1 및 제 2 연결유닛에 관통 결합되어, 상기 상부 및 하부 프레임을 회전 가능하게 연결하는 링크 연결유닛;을 포함하며,
    상기 링크 연결유닛은,
    일측 단부에 나사산이 형성되고, 일정 지름의 헤드부가 형성되는 볼트부재;
    상기 볼트부재가 관통 결합되며, 상기 헤드부의 이탈을 방지하는 걸림턱이 적어도 한 쌍이 일체로 형성되는 제 1 부싱부재;
    상기 제 1 연결유닛에 설치되어, 상기 나사산과 체결되는 너트부재; 및
    상기 하부 프레임의 상기 제 1 연결유닛 및 너트부재와 마주보는 위치에 결합되는 제 2 부싱부재;를 포함하되,
    상기 제 1 부싱부재는,
    상기 헤드부의 바닥면과 면 접촉하는 일정 면적을 가지는 디스크부; 및
    상기 디스크부와 일체로 구성되며 원통형상의 원통부;를 포함하며,
    상기 디스크부에 상기 한 쌍의 걸림턱이 상기 헤드부를 향해 돌출 형성되고,
    상기 원통부는,
    바닥면 측에 반경 방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 지지편;을 더 포함하며,
    상기 지지편들은 상기 원통부의 중심을 기준으로 좌우 대칭인 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 걸림턱과, 한 쌍의 지지편은 서로 90도 각도를 가지도록 배치되는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 부싱부재는,
    상기 볼트부재의 나사부가 관통되는 원형의 부싱 통공; 및
    상기 부싱 통공과 연결되며, 상기 한 쌍의 지지편과 대응되는 형상을 가지는 지지편 통과공;을 포함하는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부는 하향 경사면을 형성하는 원추 형상으로 마련되고,
    상기 걸림턱은 상기 헤드부의 하향 경사면과 면 접촉 가능하도록, 대응되는 경사각을 가지는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 연결유닛은,
    파이프 형상으로 마련되어, 상기 상부 프레임의 변경을 방지하고,
    그 내부에 상기 너트부재가 삽입 결합되는 지지 프레임을 포함하는자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연결유닛은 상부 및 하부 프레임에 총 4개소에 대칭 배치되는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부싱부재는 수지 재질로 사출 성형되는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부싱부재는 수지 재질로 사출 성형되는 자동차 시트높이 조절장치의 링크 연결장치.
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