KR101779758B1 - 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 등받이 시트 내부에 설치되어 승객의 요추를 지지하는 등판 플레이트의 지지 각도를 조절할 수 있도록 한 럼버 서포트 장치에 관한 것으로서, 차량의 등받이 시트의 내부 중 차량의 시트 프레임에 고정설치되는 지지프레임 및 상기 지지프레임의 전방에 설치되고, 상단부가 상기 지지프레임의 일측에 회동 가능하게 결합되는 등판 플레이트 및 상기 지지프레임의 일측에 설치되고, 상기 등판 플레이트의 하단부 일측에 지지되어 상기 등판 플레이트의 하단부 일측을 가압 또는 가압해제함에 따라 상기 등판 플레이트의 회동 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하되, 상기 각도 조절부는 일측면에 내주면을 따라 복수개의 기어치가 구비된 원형의 설치홈이 형성되고, 외주면 일측에 외측 방향으로 돌출된 쐐기 형상의 돌기부가 형성된 캠부재 및 상기 설치홈 내부에 배치되되, 상기 설치홈의 둘레를 따라 일정 간격 이격되게 배치되고, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각 상기 캠부재의 내주면에 치차 결합되는 다수개의 위성기어 및 상기 설치홈 내부 중 상기 다수개의 위성기어의 중앙에 배치되고, 상기 위성기어보다 작은 직경으로 형성되며, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각의 위성기어의 외주면에 치차 결합되는 태양기어 및 상기 태양기어의 일측에 결합되고, 상기 태양기어에 회전력을 제공하는 회전력 제공수단을 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 위성기어를 이용한 감속구조를 통해 큰 용량의 토크로 캠부재를 회전시킴에 따라 캠부재를 회전 각도 및 하중에 대응되는 정확한 위치로 회전시킬 수 있게 되므로 럼버 서포트 장치의 조작 신뢰도가 크게 향상된다.

Description

위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치{Cam type lumber support device using planetary gear}

본 발명은 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버서포트 장치에 관한 것으로서, 위성기어를 이용한 감속구조를 통해 큰 용량의 토크로 캠부재를 회전시킬 수 있도록 한 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 시트(Seat)는 차량의 내부에 탑승한 승객이 안전하고 편안하게 위치할 수 있도록 승객의 신체 조건에 따라 시트의 위치나 각도 등을 조절할 수 있도록 구성된다.

이러한 시트는 승객의 등받이 부분으로서 시트 백(Seat back)을 포함하며, 시트 백은 패드(Pad)로서 승객의 등을 편안하게 감싸주는 기능을 함과 동시에 승객의 요추부분을 지지하는 역할을 한다.

사람의 요추부분은 일반적으로 사람의 등 표면보다 안쪽으로 함몰된 형상을 가짐에 따라 이러한 사람의 신체조건에 맞게 시트 백 역시 일정한 굴곡이 요구되는 바, 이러한 사람의 신체조건에 부합되도록 시트 백의 형상을 적절하게 조절할 수 있는 기능을 수행하는 것이 차량용 럼버 서포트 장치이다.

한국공개특허 제 1997-0036463호에는 회전 지지봉에 편심 결합된 편심캠의 회전에 의해 승객의 요추를 지지하는 허리 받침판의 각도를 조절하여 시트 백의 굴곡을 조절할 수 있도록 한 자동차 시트의 허리 받침 장치가 개시되어 있다.

그러나, 위와 같은 편심캠을 이용한 허리 받침 장치는 회전 지지봉에 충분한 회전력이 전달되지 않는 경우, 편심캠의 회전 각도 및 하중에 대응하는 큰 용량의 토크를 발생시킬 수 없어 편심캠이 회전 방향으로 일정하게 회전되지 않거나, 회전 방향으로 회전 되지 않아 승객의 허리를 지지하는 허리 받침판의 회동 각도를 적절한 위치로 회동시킬 수 없는 문제점이 발생하게 된다.

한국공개특허 제 1997-0036463호 “자동차 시트의 허리 받침 장치”

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 위성기어를 이용한 감속구조를 통해 큰 용량의 토크로 캠부재를 회전시킬 수 있도록 한 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 차량의 등받이 시트의 내부 중 차량의 시트 프레임에 고정설치되는 지지프레임 및 상기 지지프레임의 전방에 설치되고, 상단부가 상기 지지프레임의 일측에 회동 가능하게 결합되는 등판 플레이트 및 상기 지지프레임의 일측에 설치되고, 상기 등판 플레이트의 하단부 일측에 지지되어 상기 등판 플레이트의 하단부 일측을 가압 또는 가압해제함에 따라 상기 등판 플레이트의 회동 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하되, 상기 각도 조절부는 일측면에 내주면을 따라 복수개의 기어치가 구비된 원형의 설치홈이 형성되고, 외주면 일측에 외측 방향으로 돌출된 쐐기 형상의 돌기부가 형성된 캠부재 및 상기 설치홈 내부에 배치되되, 상기 설치홈의 둘레를 따라 일정 간격 이격되게 배치되고, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각 상기 캠부재의 내주면에 치차 결합되는 다수개의 위성기어 및 상기 설치홈 내부 중 상기 다수개의 위성기어의 중앙에 배치되고, 상기 위성기어보다 작은 직경으로 형성되며, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각의 위성기어의 외주면에 치차 결합되는 태양기어 및 상기 태양기어의 일측에 결합되고, 상기 태양기어에 회전력을 제공하는 회전력 제공수단을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 각도 조절부가 지지되는 상기 등판 플레이트의 일측에는 상기 등판 플레이트의 폭 방향을 따라 보강 플레이트가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 위성기어를 이용한 감속구조를 통해 큰 용량의 토크로 캠부재를 회전시킴에 따라 캠부재를 회전 각도 및 하중에 대응되는 정확한 위치로 회전시킬 수 있게 되므로 럼버 서포트 장치의 조작 신뢰도가 크게 향상된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치의 사시도이다.
도 2를 A-A' 방향으로 바라본 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치의 사시도이고, 도 2를 A-A' 방향으로 바라본 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치(1)는 차량의 등받이 시트의 내부에 설치되고, 차량에 탑승하는 승객의 허리를 안정적으로 지지함과 동시에 다양한 각도로 조절되어 차량의 등받이 시트의 굴곡이 조절됨에 따라 승객이 최적의 편안한 자세를 유지할 수 있도록 하는 것으로서, 지지프레임(10), 등판 플레이트(20) 및 각도 조절부(30)를 포함하여 이루어진다.

지지프레임(10)는 금속 재질의 환봉을 절곡하여 대략 직사각형 형상의 틀을 형성하는 것으로서, 차량의 등받이 시트 내부에 설치되되, 하단이 차량의 시트 프레임에 고정설치되며, 양측 하단부 일측에는 폭 방향을 따라 설치 플레이트(11)의 양단이 고정 설치된다.

그리고, 설치 플레이트(11)에는 폭 방향을 따라 일정 간격 이격되게 관통공(12a)이 형성된 한 쌍의 설치 브라켓(12)이 설치된다.

여기서, 지지프레임(10)은 럼버 서포트 장치를 안정적으로 지지함과 아울러 후술하는 등판 플레이트(20)의 설치영역을 제공하고, 설치 플레이트(11)는 후술하는 각도 조절부(30)의 설치 영역을 제공하며, 설치 브라켓(12)은 후술하는 회전력 제공수단(34)의 모터축(34a)이 설치되는 영역을 제공한다.

등판 플레이트(20)는 대략 직사각형의 플레이트 형상으로서 지지프레임(10)의 전방에 배치되되, 상단 일측에 형성된 한 쌍의 결합홈(21)이 지지프레임(10)의 상단부에 삽입되어 하단부가 지지프레임(10)의 전방으로 회동 가능하게 설치된다.

그리고, 등판 플레이트(20)는 후술하는 각도 조절부(30)가 지지되는 일측에 폭 방향을 따라 보강 플레이트(22)가 더 설치되며, 이러한 보강 플레이트(22)는 등판 플레이트(20)에 지지되어 등판 플레이트(20)를 전방으로 가압 또는 가압해제하는 각도 조절부(30)에 의해 등판 플레이트(20)에 휨이 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.

위와 같은 등판 플레이트(20)는 차량에 탑승하는 승객의 요추를 지지하는 기능을 제공함과 아울러 후술하는 각도 조절부(30)에 의해 하단부의 회동 각도가 조절됨에 따라 등받이 시트의 굴곡을 조절함으로써, 승객에게 신체조건에 맞는 편안한 자세를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

각도 조절부(30)는 등판 플레이트의 회동 각도를 조절하여 등받이 시트의 굴곡이 조절되도록 하기 위한 것으로서, 캠부재(31), 위성기어(32), 태양기어(33) 및 회전력 제공수단(34)을 포함하여 이루어진다.

캠부재(31)는 일측면에 내주면을 따라 복수개의 기어치가 구비된 원형의 설치홈(31a)이 형성되고, 외주면 일측에 외측 방향으로 돌출된 쐐기 형상의 돌기부(31b)가 형성된다.

위성기어(32)는 캠부재(31)의 설치홈(31a) 내부에 배치되되, 설치홈(31a)의 둘레를 따라 일정 간격 이격되게 다수개가 형성되고, 각각의 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 각각의 외주면이 설치홈(31a)의 내주면에 치차 결합된다.

태양기어(33)는 캠부재(31)의 설치홈(31a) 내부 중 다수개의 위성기어(32)의 중앙에 배치되고, 위성기어(32)보다 작은 직경으로 형성되며, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각의 위성기어(32)의 외주면에 치차 결합된다.

회전력 제공수단(34)은 태양기어(33)에 회전력을 제공하기 위한 것으로서, 지지프레임(10)에 설치된 설치 브라켓(12)의 관통공(12a)을 통해 삽입되어 중앙 일측에 태양기어(33)의 중심이 고정결합되고, 양단 일측이 설치 브라켓(12)에 회전 가능하게 결합되는 모터축(34a)과, 모터축(34a)에 회전력을 제공하는 모터 본체(34b)를 포함하여 이루어진다.

이러한 회전력 제공수단(34)은 모터축(34a)에 큰 힘의 토크가 발생될 수 있도록 감속모터가 사용될 수 있다.

본 발명은 위와 같이 회전력 제공수단(34)을 통해 태양기어(33)로 전달되는 회전력을 태양기어(33)보다 직경이 큰 위성기어(32)를 통해 감속시켜 캠부재(31)로 전달함에 따라 캠부재(31)를 보다 큰 용량의 토크로 회전시킬 수 있게 되며, 이에 따라 캠부재(31)를 회전 각도 및 하중에 대응하는 정확한 위치로 회전시킬 수 있게 된다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치(1)의 동작을 살펴보면, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 캠부재(31)의 돌기부(31b)가 등판 플레이트(20)와 대략 나란하게 배치된 상태에서는 지지프레임(10)에 대한 등판 플레이트(20)의 각도가 D₁으로 설정됨에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 등받이 시트의 굴곡이 완만한 형태를 이루게 된다.

이 때, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 회전력 제공수단(34)의 모터축(34a)을 좌측으로 회전시키면, 태양기어(33)가 좌측으로 회전하고, 이에 따라 각 위성기어(32)가 우측으로 회전함에 따라 캠부재(31)가 도시된 화살표와 같이 우측으로 회전하게 된다.

그러면, 도 4의 확대도에 도시된 바와 같이, 캠부재(31)의 돌기부(31b)가 등판 플레이트(20)와 대략 수직하게 배치됨에 따라 등판 플레이트(20)의 하단부가 지지프레임의 전방(10)으로 회동되어 지지프레임(10)에 대한 등판 플레이트(20)의 회동 각도가 D₂로 증가하게 되며, 이에 따라 등받이 시트의 굴곡은 전방으로 더 돌출된 상태가 된다.

전술한 실시예에서는 지지프레임(10)에 대한 등판 플레이트(20)의 회동 각도를 증가시켜 등받이 시트의 굴곡을 전방으로 더 돌출시키는 경우에 대해 설명하였으나, 지지프레임(10)에 대한 등판 플레이트(20)의 회동 각도를 감소시켜 등받이 시트이 굴곡을 완만하게 하는 경우는 전술한 실시예의 반대로 실시하면 되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이, 본 발명의 일실예에 따른 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치(1)는 지지프레임(10)에 대한 등판 플레이트(20)의 회동 각도를 조절하는 각도 조절부(30)가 위성기어를 이용한 감속구조를 통해 큰 용량의 토크로 캠부재(31)를 회전시킴에 따라 캠부재(31)를 회전 각도 및 하중에 대응하는 정확한 위치로 회전시킬 수 있게 되므로 럼버 서포트 장치의 조작 신뢰도가 크게 향상된다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치
10 : 지지프레임 11 : 설치 플레이트
12 : 설치 브라켓 12a : 관통공
20 : 등판 플레이트 21 : 결합홈
22 : 보강 플레이트 30 : 각도 조절부
31 : 캠부재 31a : 설치홈
31b : 돌기부 32 : 위성기어
33 : 태양기어 34 : 회전력 제공수단
34a : 모터축 34b : 모터 본체

Claims (2)

1. 차량의 등받이 시트의 내부 중 차량의 시트 프레임에 고정설치되는 지지프레임과;
   상기 지지프레임의 전방에 설치되고, 상단부가 상기 지지프레임의 일측에 회동 가능하게 결합되는 등판 플레이트와;
   상기 지지프레임의 일측에 설치되고, 상기 등판 플레이트의 하단부 일측에 지지되어 상기 등판 플레이트의 하단부 일측을 가압 또는 가압해제함에 따라 상기 등판 플레이트의 회동 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하되,
   상기 각도 조절부는
   일측면에 내주면을 따라 복수개의 기어치가 구비된 원형의 설치홈이 형성되고, 외주면 일측에 외측 방향으로 돌출된 쐐기 형상의 돌기부가 형성된 캠부재와;
   상기 설치홈 내부에 배치되되, 상기 설치홈의 둘레를 따라 일정 간격 이격되게 배치되고, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각 상기 캠부재의 내주면에 치차 결합되는 다수개의 위성기어와;
   상기 설치홈 내부 중 상기 다수개의 위성기어의 중앙에 배치되고, 상기 위성기어보다 작은 직경으로 형성되며, 외주면을 따라 복수개의 기어치가 형성되어 외주면이 각각의 위성기어의 외주면에 치차 결합되는 태양기어와;
   상기 태양기어의 일측에 결합되고, 상기 태양기어에 회전력을 제공하는 회전력 제공수단을 포함하되,
   상기 각도 조절부가 지지되는 상기 등판 플레이트의 일측에는 상기 등판 플레이트의 폭 방향을 따라 보강 플레이트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 위성기어를 이용한 캠 타입 럼버 서포트 장치.
   
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