KR101921121B1 - 액추에이터 및 래치를 작동시키는 방법 - Google Patents

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슈크라 게라테바우 게엠베하
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Abstract

Description

액추에이터 및 래치를 작동시키는 방법
본 발명의 실시예는 액추에이터(actuator) 및 래치(latch)를 작동시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 특히 차량에 사용하도록 구성되어 있는 액추에이터에 관한 것이다.
액추에이터는 매우 다양한 적용 분야를 갖고 있다. 액추에이터는 향상된 안락감을 제공하기 위하여 차량에서 널리 사용된다.
제한이 아닌 예시를 위하여, 액추에이터는 차량 시트 또는 다른 기술 분야에서 래치를 작동시키키 위하여 사용될 수 있다. 래치는 자물쇠 또는 다양한 다른 분야, 예를 들어 변위에 대해 부품을 고정시키기 위한 차량 시트 또는 다른 시트 상의 시트 래치로서 사용될 수 있다. 이러한 래치의 예시적인 실행예는 차량 시트의 등받이를 고정시키는 래치를 포함한다. 이러한 래치가 해제 또는 분리된 상태가 되는 경우에, 등받이는 아래로 접힐 수 있다. 이러한 래치의 다른 예시적인 실행예는 차량 시트의 시트 부분을 고정시키는 래치를 포함한다. 이러한 래치가 해제 또는 분리된 상태가 되는 경우에, 시트 부분은 예를 들어, 직선운동의 방법으로 선회 또는 변위될 수 있다. 이러한 래치의 다른 예시적인 실행예는 차량 시트의 헤드레스트(headrest)를 고정시키는 래치를 포함한다. 이러한 래치가 해제 또는 분리된 상태가 되는 경우에, 예를 들어, 헤드레스트는 등받이에 대하여 직선운동의 방법으로 선회 또는 변위될 수 있다. 이러한 래치의 다른 예시적인 실행예는 도어록(door lock)의 래치를 포함한다.
래치의 해제 메커니즘은 수동 해제 메커니즘으로 실행될 수 있다. 수동 해제 메커니즘의 작동이 해제 메커니즘의 특정 위치에 따라서 인체 공학적으로 불편할 수 있다. 게다가, 여러 개의 래치가 동시에 해제되어야 한다면, 사용자가 필요한 해제 조치를 수행하기 어려울 수 있다. 전력 공급형 해제 메커니즘을 제공하는 액추에이터는 사용자에게 향상된 안락함을 제공할 수 있다.
액추에이터는 기어 장치(gearing)의 풀리(pulley)에 연결되어 있는 케이블이 있는, 많은 기어를 갖는 기어 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 다양한 적용 분야에 바람직하지 않은, 넓은 구조 공간을 필요로 할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 이러한 구성은 전력 소비 및 안전상의 이유로 바람직하지 않은, 모터에 의한 기어 장치의 능동적인 후진 구동이 요구될 수 있다.
본 발명의 목적은 액추에이터(actuator) 및 이를 포함하는 차량 시트(vehicle seat)를 제공하는데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 액추에이터를 사용하여 래치를 작동시키는 방법을 제공하는데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하우징(housing), 모터(motor),상기 모터에 연결되어 있는 구동 메커니즘(drive mechanism), 및 상기 구동 메커니즘에 연결되어 있는 클러치(clutch)를 포함하고, 상기 모터는 상기 하우징에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있으며, 상기 하우징에 대한 상기 모터의 변위는 상기 클러치를 작동시키도록 조작되고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터를 제공한다.
본 발명은 또한, 시트 부품(seat component), 상기 시트 부품에 연결되고, 상기 시트 부품이 변위 되도록 해제 가능한 시트 래치(seat latch), 및 상기 시트 래치를 해제하기 위해 상기 시트 래치에 연결되어 액추에이터를 포함하는 차량 시트를 제공한다.
본 발명은 또한 하우징, 모터, 상기 모터에 연결되어 있는 구동 메커니즘, 및 상기 구동 메커니즘에 연결되어 있는 클러치를 포함하는 액추에이터를 사용하여 래치를 작동시키는 방법으로, 상기 모터는 상기 하우징에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있으며, 상기 방법은 상기 하우징에 대하여 상기 모터가 변위 되어 상기 클러치를 작동시키기 위해 상기 모터에 전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른, 액추에이터는 래치가 해제 상태인 동안에 사용자에게 제공되는 안락함을 증가시키고, 높은 효율성을 가지면서, 작동 메커니즘이 장착되는 위치에 대해서도 유연성을 갖는다.
또한 본 발명에 따른, 액추에이터는 넓은 설치 공간과 관련된 문제를 완화하면서도, 모터 고장의 경우에도 휴지 상태로 복귀 가능하다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 하여 하기의 바람직한 또는 유리한 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 용이하게 이해될 것이며, 도면의 특징은 다음과 같다:
도 1은 실시예에 따른 액추에이터의 분해 사시도(exploded perspective view)이다.
도 2는 모터에 전압이 공급되지 않는 경우의 도 1의 액추에이터를 나타내는 분해 사시도(broken-away perspective view)이다.
도 3은 모터에 전압이 공급되는 경우의 도 1의 액추에이터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 모터에 전압이 공급되지 않는 경우의 도 1의 액추에이터의 단면도이다.
도 5는 모터에 전압이 공급되는 경우의 도 1의 액추에이터의 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 액추에이터의 개략적인 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 액추에이터의 개략적인 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 액추에이터의 개략적인 단면도이다.
도 9는 실시예에 따른 차량 시트의 부품을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 시트 래치와 연결되어 있는 액추에이터의 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 차량 시트의 시트 부품의 이동을 도시한다.
도 12는 실시예에 따른 차량 시트의 시트 부품의 이동을 도시한다.
도 13은 실시예에 따른 액추에이터의 케이블 스플리터(cable splitter)의 단면도이다.
도 14는 실시예에 따른 차량 시트를 도시하는 도면이다.
도 15는 실시예에 따른 방법의 흐름도(flow chart)이다.
본 발명의 예시적인 실시예는 동일하거나 유사한 참조 번호가 동일하거나 유사한 요소를 표시하는 도면을 참조로 하여 기재될 것이다.
몇몇의 실시예는 자동차 좌석과 같은, 특정 적용 분야와 관련하여 기재되지만, 실시예는 이 적용 분야에 제한되지 않는다. 다양한 실시예의 특징은 특별히 언급되지 않는 한 서로 결합될 수 있다.
도면에서, 같거나 유사한 구조 및/또는 작동을 갖는 요소 또는 특징들은 같은 참조 번호로 표시된다.
실시예에 따르면, 및 하기에 보다 상세히 기재된 바와 같이, 액추에이터가 제공된다. 액추에이터는 래치를 작동시키도록 구성되거나 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.
액추에이터는 모터 및 구동 메커니즘(drive mechanism)을 포함한다. 구동 메커니즘은 예를 들어, 스핀들 드라이브(spindle drive)로 구성될 수 있다.
구동 메커니즘은 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 일 수 있다.
액추에이터는 클러치(clutch)를 포함한다. 클러치는, 클러치가 작동되는 경우에, 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘이 모터의 출력 샤프트(output shaft)의 회전을 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘의 출력 부재(output member)의 직선 변위로 변환하도록 구성될 수 있다. 클러치는, 클러치가 작동되지 않는 경우에, 모터의 출력 샤프트가 회전할 필요 없이 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘의 출력 부재가 초기 위치로 복귀하도록 구성될 수 있다.
하기에 보다 상세하게 설명되어 있는 바와 같이, 클러치가 하우징(housing)에 대하여 모터의 변위에 의하여 작동된다. 이를 위하여, 모터는 하우징 내에 변위 가능하게 장착된다. 하우징에 대한 모터의 변위는 모터가 하우징에 대하여 기울어지는, 순수하게 선회하는 변위일 수 있다. 하우징에 대한 모터의 변위는 모터가 하우징에 대하여 미끄러지는 순수하게 직선 운동의 변위일 수 있다. 하우징에 대한 모터의 변위는 하우징에 대한 모터의 직선운동 및 선회하는 변위와 결합될 수 있다.
모터는 모터의 출력 토크(output torque)에 의해 하우징에 대하여 변위되도록 하우징 내에 장착될 수 있다. 예시적으로, 모터의 출력 샤프트가 회전하는 경우에, 출력 샤프트의 회전에 대응하여 모터 상에 가해지는 토크는 모터를 휴지 위치(rest position)로부터 변위된 위치로 변위시킬 수 있다. 변위된 위치는 모터가 휴지 위치에 대하여 선회된 위치일 수 있다. 모터의 외부 쉘(outer shell)을 포함하는, 모터는, 전압이 공급되는 경우에 휴지 위치에서 변위된 위치로 이동될 수 있다. 모터는 전압이 공급되지 않는 경우에, 예를 들어 중력 또는 수동적인 복귀 메커니즘에 의해, 휴지 위치로 되돌아갈 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 액추에이터 50의 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3은 액추에이터의 부분적인 조립도이다. 도 4 및 도 5는 액추에이터의 단면도를 나타낸다.
액추에이터 50은 래치 해제 액추에이터일 수 있다. 액추에이터 50은 폐쇄된 위치로 편향된 래치에 연결될 수 있다. 액추에이터 50은 예를 들어, 차량 시트의 시트 래치에 연결될 수 있다.
액추에이터 50는 일반적으로 하우징, 모터 60, 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70으로 구성되는 구동 메커니즘, 및 클러치 80을 포함한다. 액추에이터 50은 선택적으로 모터 60과 구동 메커니즘 70 사이에 연결되어 있는 변속기 (transmission)을 포함한다.
액추에이터 50은 하우징을 포함한다. 하우징은 제 1 쉘 51과 제 2 쉘 52를 포함할 수 있다. 모터 60과 구동 메커니즘 70의 최소한의 부분은 하우징 내에 배열될 수 있다.
액추에이터 50은 모터 60을 포함한다. 모터 60은 하우징 51, 52 내에 또는 그 위에 장착될 수 있다. 모터 60은 하우징 51, 52에 대하여 변위 가능하도록 하우징 51, 52 내에 장착될 수 있다. 예시적으로, 모터 60은 하우징 51, 52에 대하여 선회 가능하도록 하우징 51, 52 내에 장착될 수 있다.
모터 60의 피봇축(pivot axis) 65는 모터 60이 피봇축 65를 중심으로 선회하도록 하기 위해서 모터의 출력 샤프트 61 및/또는 하우징의 적어도 하나의 쉘 51, 52와 정합하는 또 다른 돌출부(projection) 63 또는 리세스(recess)로 한정될 수 있다. 제 2 쉘 52는 모터 60이 돌출부 63을 중심으로 선회하도록 하기 위해 모터 60의 돌출부 63을 수용하는 리세스 53을 포함할 수 있다. 추가적으로, 하우징은 모터 60이 선회할 수 있게 하는 모터 60의 최소한의 부분에 인접한 간극을 제공하도록 형성된다.
모터 60은 모터 60의 출력 샤프트 61이 회전하는 경우에 휴지 위치로부터 선회된 위치로 기울어지도록 하우징 51, 52 내에 선회 가능하게 장착된다. 변속기 70의 후진 운동은 하기에 보다 상세하게 기재되어 있는 바와 같이, 클러치 80을 작동시키는 모터 60의 선회된 변위를 일으키는 토크를 모터 60상에 가할 수 있다.
모터 60이 하우징 51, 52에 대하여 선회 가능하게 변위 가능한 구성은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있으나, 실시예에 따른 액추에이터는 다른 구성을 가질 수 있다. 예시적으로, 모터 60은 직선운동의 방법으로 변위 가능하도록 하우징 51, 52 내에 수용될 수 있다. 모터 60은 직선 운동의 방법으로 선회 및 변위 둘 다 가능하도록 하우징 51, 52 내에 수용될 수 있다.
모터 60은 출력 샤프트 61을 포함한다. 모터 60은 출력 샤프트 61이 돌출되어 있는 외부 쉘 62를 포함한다. 모터 60이 하우징 51, 52에 대하여 변위되는 경우에, 외부 쉘 60은 모터 60이 휴지 위치에 있는 경우에 미리 단단한 부품으로부터 분리되어 있던 하우징 51, 52 내의 부피로 들어가도록 변위될 수 있다.
결합 부재(engagement member) 64는 하우징의 외부 쉘 60 상에 형성될 수 있다. 결합 부재 64는 클러치 80과 결합되도록 구성될 수 있다. 결합 부재 64는 하기에 보다 상세하게 기재되어 있는 바와 같이, 모터 60에 전압이 공급되는 경우에 클러치 80의 입력(input) 81에 결합하도록 구성될 수 있다. 결합 부재 64는 하기에 보다 상세하게 기재되어 있는 바와 같이, 모터 60에 전압이 공급되는 경우에 회전에 대하여 클러치 81의 입력 81을 고정시키도록 구성될 수 있다.
액추에이터 50은 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70을 포함한다. 다른 구동 메커니즘은 다른 실시예에서 사용될 수 있다. 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70은 스핀들(spindle) 71과 스핀들 너트(spindle nut) 74를 포함하는 스핀들 드라이브일 수 있다. 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70은 출력 부재의 직선 운동에 대한 모터 60의 출력 샤프트 61의 회전적인 운동을 변환하기 위해 조작되는 다른 구성을 가질 수 있다.
스핀들 71은 외부 표면의 최소한의 부분을 따라서 연장되는 나사 부분 72를 갖는다. 스핀들 71은 클러치 80과 연결되기 위해 형성되어 있는 추가적인 부분 73을 포함할 수 있다. 예시적으로, 추가적인 부분 73은 하기에 보다 상세하게 기재되어 있는 바와 같이, 클러치 80의 출력 84의 내부로 연장되거나 출력 84와 연결될 수 있다. 추가적인 부분 73은 토크-방지 방법으로 클러치 80의 출력 84에 추가적인 부분 73을 장착하기 위하여 비-원형의 단면을 가질 수 있다.
클러치 80은 모터 60에 전압이 공급되고 모터 60의 출력 샤프트 61이 회전하는 경우에 회전에 대하여 스핀들 71과 스핀들 너트 72 중 하나를 선택적으로 잠그도록 조작될 수 있다. 모터 60은 모터 60에 전압이 공급되고 모터 60의 출력 샤프트 61이 회전하는 경우에 스핀들 71과 스핀들 너트 72 중 다른 하나를 구동하도록 조작될 수 있다. 도 1 내지 도 3의 액추에이터에서, 모터 60이 스핀들 너트 74를 회전적으로 구동하는 동안에, 클러치 80은 하우징에 대한 회전에 대하여 스핀들 71을 선택적으로 잠그도록 조작될 수 있다. 이는 제 1 방향에서 스핀들 71을 하우징 51, 52에 대하여 축방향으로 변위 시킨다.
클러치 80은 모터 60에 전압이 공급되지 않는 경우에 클러치 80에 연결되어 있는 스핀들 71과 스핀들 너트 72 중 하나가 해제 되도록 조작될 수 있다. 도 1 내지 도 3의 액추에이터에서, 모터 60이 스핀들 너트 74를 구동하지 않는 경우에, 클러치 80은 하우징에 대하여 회전할 수 있도록 하기 위해서 스핀들 71을 선택적으로 해제하도록 조작될 수 있다. 이는 스핀들 71을 예를 들어 래치 바이어스(bias) 메커니즘과 같은, 바이어스 메커니즘에 의해 스핀들 71에 가해진 힘에 의하여, 제 1 방향과 반대인 제 2 방향에서 하우징 51, 52에 대하여 축방향으로 변위 시킨다. 스핀들 71의 복귀 운동 동안에, 스핀들 71은 스핀들 너트 74를 통하여 회전할 수 있으며, 반면에 스핀들 너트 74는 회전하지 않는다. 스핀들 71의 복귀 운동은 모터 60에 의한 어떠한 능동적인 후진 구동도 요구하지 않는다.
스핀들 71의 나사 부분 72는 스핀들 너트 74의 내부 나사산과 나사 결합된다. 스핀들 71 및 스핀들 너트 74 상의 나사산은 비-자동 잠금식으로 형성될 수 있다.
클러치 80은 하우징에 대한 모터 60의 변위에 의해서 작동될 수 있다. 클러치 80의 작동은 클러치가 스핀들 71이 하우징에 대하여 회전하는 것을 방지하는 결합 상태가 되도록 한다.
클러치 80은 다양한 구성을 가질 수 있다. 예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 80은 랩 스프링 클러치(wrap spring clutch)일 수 있다. 클러치 80은 입력 81, 랩 스프링 83 및 슬리브(sleeve)를 포함할 수 있다. 랩 스프링 83은 코일 스프링(coil spring)일 수 있다. 랩 스프링 83은 슬리브 82를 중심으로 배치될 수 있다.
랩 스프링 83의 제 1 단부는 클러치 80의 입력 81에 고정될 수 있다. 입력 81은 랩 스프링 83의 제 1 단부가 수용되는 리세스 85를 포함할 수 있다. 랩 스프링 83의 반대편 제 2 단부는 클러치 80의 출력 84에 고정 될 수 있다.
클러치 80은, 클러치 80이 작동하는 경우에, 출력 84가 토크-방지 방법으로 입력 81을 잠그도록 구성될 수 있다. 예시적으로, 랩 스프링 클러치의 경우, 클러치 80은 하우징 51, 52에 대한 회전에 대하여 입력 80을 잠금으로써 작동될 수 있다. 랩 스프링 86은 슬리프 82를 중심으로 조여질 수 있다. 입력 81 및 출력 84의 상대적인 회전은 슬리브 82의 외부 표면 상에 있는 랩 스프링 83의 밀접한 접합부에 의해 방지될 수 있다. 따라서, 회전에 대하여 입력 81을 잠금으로써, 출력 84 또한 하우징 51, 52에 대한 회전에 대하여 잠길 수 있다.
출력 84는 토크-방지 방법, 예를 들어 형태에 맞게 또는 다른 방식으로 스핀들 74에 연결될 수 있다. 따라서 클러치 80의 작동 또한 하우징 51, 52에 대한 회전에 대하여 스핀들 71을 고정한다.
클러치 80의 작동은 하우징 51, 52에 대하여 모터 60의 변위에 영향을 받을 수 있다. 예시적으로, 모터 60이 모터 60에 공급된 전압에 대응하여 휴지 위치에서 선회된 위치로 기울어지는 경우에, 입력 81의 회전을 방지하기 위해서 모터 60의 결합 부재 64는 클러치 80에 선택적으로 결합할 수 있다.
클러치 80의 입력 81은 외부 표면 상에 치상 돌기(teeth)를 가질 수 있다. 입력 81은 외부 표면 상에 래칫(ratchet) 86을 가질 수 있다. 모터 60의 결합 부재 64는 입력 81의 래칫 86과 결합하기 위한 폴(pawl)을 포함할 수 있다.
모터 60에 전원이 공급되지 않는 경우에, 모터 60은 결합 부재 64와 클러치 80이 결합하는 기울어진 위치로부터 결합 부재 64와 클러치 80이 분리되는 휴지 위치로 복귀한다. 클러치 80은 더 이상 액추에이터가 아니며, 즉, 클러치 80은 출력 84가 스핀들 71과 공동으로 회전할 수 있는 분리된 상태 80에 있다. 입력 81 및 랩 스프링 83은 클러치 80이 분리된 경우에 스핀들 71과 공동으로 회전할 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 조건은 모터에 전압이 공급되지 않는 경우에 발생할 수 있다. 스핀들 71은 예를 들어, 래치 바이어스 메커니즘에 의해 스핀들 71 상에 가해진 힘에 의해 스핀들 너트 74를 통해서 나선상으로 움직일 수 있다. 능동적인 후진 구동이 요구되지 않는다.
클러치 80은 스핀들 71이 클러치 80을 따라서 축방향으로 변위 되도록 하는 동안에 스핀들 71을 선택적으로 잠그도록 구성될 수 있다.
클러치 80은 스핀들 71이 클러치 80을 통해서 연장되도록 구성될 수 있다. 입력 81, 슬리브 82, 랩 스프링 83 및 출력 84는 스핀들 71 주위에 연장될 수 있다. 입력 81, 슬리브 82, 랩 스프링 83 및 출력 84는 스핀들 71 주위에 원주 방향으로 연장될 수 있다.
스페이서(spacer) 99(도 및 도 3에 가장 잘 나타나 있는)는 스핀들 너트 74와 클러치 80 사이에 삽입될 수 있다. 스핀들 너트 74 및/또는 클러치 80은 스핀들 72의 축방향을 따라서 스핀들 너트 74 및/또는 클러치 80의 위치를 한정하는, 하우징 51, 52에 의해 한정되는 리셉터클(receptacle) 내에 수용될 수 있다.
액추에이터 50은 모터 60의 출력 샤프트 61과 스핀들 너트 74 사이에 연결된 변속기 90을 선택적으로 포함할 수 있다. 선택적으로, 모터 60의 출력 샤프트는 스핀들 너트 74의 기어에 직접적으로 결합된 기어를 가질 수 있다.
변속기 90은 최소한 웜(worm) 변속 단계를 포함할 수 있다. 변속기 90은 두-단계의 웜 변속기 일 수 있다. 변속기 90은 적어도 두 개의 웜 변속 단계를 갖는 감속 변속기 일 수 있다. 변속기 90의 출력은 스핀들 너트 74에 연결될 수 있다.
변속기 90은 제 1 웜 변속기의 웜 91이 회전적으로 고정된 방법으로 모터 60의 출력 샤프트 61에 연결되도록 구성될 수 있다. 실시예에서, 웜 91은 모터의 출력 샤프트 61 상에 형성될 수 있다. 웜 기어 92는 웜 91과 결합한다. 제 2 웜 변속기의 제 2 웜 93은 회전적으로 고정된 방식으로 웜 기어 92에 연결된다. 실시예에서, 제 2 웜 93과 웜 기어 92는 공통의 샤프트 상에 형성될 수 있다. 제 2 웜 기어 94는 제 2 웜 93과 결합한다. 결합되어 있는 웜 91과 웜 기어 92는 회전 감속을 제공하고, 결합되어 있는 제 2 웜 93과 제 2 웜 기어 94는 추가적인 회전 감속을 제공함을 알게 될 것이다.
제 2 웜 기어 94는 회전적으로 고정된 방법으로 스핀들 너트 74와 연결될 수 있다. 실시예에서, 제 2 웜 기어 94는 스핀들 너트 74의 외부 표면 상에 형성될 수 있다. 모터 60의 출력 샤프트 61의 회전 이동은 스핀들 너트 74가 감소된 속도에서 회전하고, 속도 감소는 변속기 90에 영향을 받는다.
스핀들 너트 74는 스핀들 71의 외부 나사산과 결합하는 내부의 나사산을 갖는다. 스핀들 71이 클러치 80에 의해서 회전에 대하여 고정된 경우에, 즉, 모터 60이 하우징 60 내에서 클러치 80을 작동시키기 위해 변위 되는 경우에, 스핀들 너트 74의 회전은 하우징 51, 52에 대한 스핀들 71의 직선운동의 상대적인 변위에 영향을 준다.
웜 91, 웜 기어 92, 제 2 웜 93, 제 2 웜 기어 94 및 스핀들 너트 74는 하우징 쉘 51, 52를 갖는 하우징 내에서 지탱될 수 있다. 하우징 쉘 51, 52는 웜 91, 웜 기어 92, 제 2 웜 93, 제 2 웜 기어 94 및 스핀들 너트 74가 회전 가능하도록 수용되는 리세스로 한정된다. 하우징 쉘 51, 52는 나사, 볼트 또는 다른 고정 기구를 사용하여 서로 및 모터 60에 부착될 수 있다.
커넥터(connector) 및 관련 회로 기판은 모터 60에 전력이 공급될 수 있도록 하기 위해, 모터 60에 부착될 수 있다. 연결 핀의 배열을 한정하는, 커넥터 및 회로 기판이 모터 60에 분리 가능하게 연결되도록 하기 위해 제공되면, 엑추에이터 50은 상이한 전원 공급 시스템에 사용될 수 있도록 쉽게 조정될 수 있다. 이는 액추에이터 50이, 예를 들어 상이한 유형의 전력 커넥터를 사용하는 상이한 차량 유형에 사용되는 경우에 유리할 수 있다.
모터와 스핀들 변속기 사이에 연결된 적어도 하나의 웜 변속기를 갖는 액추에이터의 경우, 원하는 감속이 작은 설치 공간 내에서 달성될 수 있음을 알게 될 것이다. 이는 작은 설치 공간 내에서 액추에이터 50의 설치를 용이하게 한다.
액추에이터 50 내에서, 스핀들 71은 모터 60이 선회 가능한 피봇축 65를 중심으로 평행인 종방향의 축을 가질 수 있다. 피봇축 65는 스핀들 71의 종방향의 축으로부터 평행하고 갈라진 출력 샤프트 61을 따라서 연장될 수 있다.
도 2 및 도 3은 하우징 쉘 51이 제거된 액추에이터 50의 조립된 사시도를 나타낸다. 도 4 및 도 5는 단면도를 나타낸다. 도 2 및 도 4는 각각 모터 60에 전원이 공급되지 않고 모터 60이 하우징 51, 52에 대하여 휴지 위치에 있는 상태에 있는 액추에이터 50을 나타낸다. 도 3 및 도 5는 각각 모터 60에 전원이 공급되고 모터 60이 클러치 80을 작동시키는 선회된 위치로 기울어지는 상태에 있는 액추에이터 50을 나타낸다.
도 2를 참조로 하여, 모터 60에 전원이 공급되지 않는 상태에 있는 액추에이터 50이 나타나 있다. 도 4는 모터 60에 전원이 공급되지 않는 상태에 있는 액추에이터 50의 단면도를 나타낸다.
모터 60은 하우징 51, 52에 대하여 휴지 위치에 있다. 모터 60은 클러치 80으로부터 분리되어 있다. 모터 60의 결합 부재 64는 클러치 80의 입력 81로부터 분리되어 있다. 모터 60의 결합 부재 64는 클러치 80의 입력 81로부터 간격을 두고 위치하고 있다.
바이어스 메커니즘, 예를 들어 래치 바이어스 메커니즘이 스핀들 71 상에 힘을 가하는 경우에, 스핀들 71의 나사 부분 72는 스핀들 71이 최초의 위치로 복귀할 때까지 스핀들 너트 74를 통해서 나사 결합한다.
스핀들 71에 연결되어 있는 클러치 80의 출력 84는 이 공정에서 스핀들 71과 공동으로 회전할 수 있다. 입력 81 및 랩 스프링 83은 이 공정에서 또한 회전할 수 있다.
도 3을 참조로 하여, 모터 60에 전원이 공급되는 상태에 있는 액추에이터 50이 나타나 있다. 도 5는 모터 60에 전원이 공급되는 상태에 있는 액추에이터 50의 단면도를 나타낸다.
모터 60에 의해 생성된 출력 토크는 하우징 51, 52에 대하여 모터 60이 기울어지는 모터 60 상에 후진 운동을 일으킨다. 모터 60은 도 3 및 도 5에 나타나 있는 휴지 위치로부터 선회된 위치로 모터를 이동시키는 선회하는 변위를 겪는다. 모터 60은 모터 60이 클러치 80과 결합하는 것을 확실하게 하는 각도 만큼 피봇축 65를 중심으로 선회될 수 있다.
모터 60은 하우징 51, 52에 대하여 선회된 위치에 있다. 모터 60은 클러치 80과 결합된다. 모터 60의 결합 부재 64는 클러치 80의 입력 81과 결합할 수 있다. 이에 따라 모터 60은 스핀들 71이 하우징 51, 52에 대하여 회전하는 것을 방지하기 위하여 클러치 80을 작동시킨다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 모터 60이 선회된 위치에 있는 상태에서, 모터 60의 출력 샤프트 61의 회전은 선회된 위치 내에 모터 60을 유지시키고 스핀들 너트 74가 회전하도록 한다. 회전하는 스핀들 너트 74는 스핀들 71의 회전을 방지하기 위하여 작동되는 클러치 80과 조합되어 스핀들 70의 축방향 변위를 일으킨다.
모터 61의 출력 샤프트 61이 계속하여 회전하는 동안에, 스핀들 71에 연결되어 있는 클러치 80의 출력 84, 슬리브 82, 랩 스프링 83 및 입력 81은 하우징 51, 52에 대하여 그들의 회전하는 위치 모두를 유지할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 액추에이터 50의 개략적인 도면을 나타낸다. 액추에이터 50은 선회 가능하도록 장착된 모터 60, 스핀들 71과 스핀들 너트 74를 포함하는 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70 및 모터 60에 전원이 공급되는 경우에 스핀들 71의 회전을 방지하기 위하여, 선택적으로 스핀들 71을 회전적으로 잠그는 클러치 80을 포함한다.
스핀들 71은 상기 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 기재된 바와 같이, 모터 70이 작동하는 경우에 직선으로 변위된 구동 메커니즘 70의 출력 부재로서 작용할 수 있다.
스핀들 71은 작동되는 부품에 스핀들 71을 연결하기 위한 연결 부분 75를 포함할 수 있다. 작동되는 부품은 래치일 수 있다. 작동되는 부품은 차량 내에 설치된 래치일 수 있다. 작동되는 부품은 시트 래치가 작동되는 경우에 시트 부품을 선택적으로 선회, 이동 또는 반면에 변위 되도록 하는 시트 래치일 수 있다. 래치는 잠긴 위치로 편향될 수 있으며, 액추에이터 50은 선택적으로 래치를 잠금 해제하도록 조작될 수 있다.
액추에이터 50은 신축성 있는 견인 요소 11을 통해서 래치에 연결되도록 구성될 수 있다. 신축성 있는 견인 요소 11은 케이블, 와이어 또는 장력을 가하도록 조작하는 또다른 신축성 있는 요소를 포함할 수 있다. 클러치 80이 분리된 경우에, 즉, 클러치 80이 모터 60에 의해 작동되지 않는 경우에, 래치 바이어스 메커니즘에 의해 스핀들 71 상에 가해진 힘 100은 그 시점에 고정된 스핀들 너트 74를 통해서 스핀들 71을 회전시켜 스핀들 71을 최초의 휴지 위치로 복귀시킬 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 액추에이터 50의 개략적인 도면을 나타낸다. 액추에이터 50은 선회 가능하도록 장착된 모터 60, 스핀들 71과 스핀들 너트 74를 포함하는 구동 메커니즘 70 및 모터 60에 전원이 공급되는 경우에 스핀들 71의 회전을 방지하기 위하여, 선택적으로 스핀들 71을 회전적으로 잠그는 클러치 80을 포함한다.
상기 도 1 내지 도 6을 참조로 하여 기재된 바와 같이, 스핀들 71은 모터 70이 작동되는 경우에 직선으로 변위 되는 구동 메커니즘의 출력 부재로서 작용할 수 있다.
액추에이터 50에서, 클러치 80은 랩 스프링 83이 슬리브 82의 내부 표면 상에 인접해 있는 클러치로서 구성된다. 슬리브 82의 내부 표면에 대하여 랩 스프링 83의 접합부는 모터 60이 회전을 방지하기 위하여 입력 81과 결합하는 경우에 클러치 80의 입력 81과 출력 84를 회전적으로 잠근다.
다른 특징들, 조작 상태 및 그에 의해 달성되는 효과들은 도 1 내지 도 6의 액추에이터에 대응한다.
도 8은 실시예에 따른 액추에이터 50의 개략적인 도면을 나타낸다. 액추에이터 50은 선회 가능하도록 장착된 모터 60, 스핀들 71과 스핀들 너트 74를 포함하는 구동 메커니즘 70 및 모터 60에 전원이 공급되는 경우에 스핀들 71의 회전을 방지하기 위하여, 선택적으로 스핀들 71을 회전적으로 잠그는 클러치 80을 포함한다.
상기 도 1 내지 도 7을 참조로 하여 기재된 바와 같이, 스핀들 71은 모터 70이 작동되는 경우에 직선으로 변위 되는 구동 메커니즘의 출력 부재로서 작용할 수 있다.
액추에이터 50에서, 모터 50에 전원이 공급되는 경우에 모터는 스핀들 71을 회전적으로 구동한다. 클러치 80은 회전에 대하여 클러치 80의 출력 87에 의하여 형성된 스핀들 너트를 선택적으로 잠그도록 구성된다. 스핀들 너트는 예를 들어, 스핀들 71의 나사 부분 72가 나사 결합하는 출력 87 상에 있는 내부 나사산에 의해 형성될 수 있다.
변속기 90의 기어 94는 토크-방지 방법으로 스핀들 71에 연결될 수 있다. 모터 50의 회전은 스핀들 71을 기어 94를 통해서 축방향으로 변위 되도록 하는 동안에, 스핀들 71을 회전시킨다. 기어 94는 예를 들어, 스핀들 71의 비-나사 부분 73 상에 있는 안내 돌출부와 정합 결합하는 안내 홈(guide groove)을 포함할 수 있다.
모터 60에 전원이 공급되는 경우에, 모터 60의 출력 토크는 피봇축 65를 중심으로 모터 60을 선회하는 후진 운동을 일으킴으로써, 클러치 80을 작동시킨다. 클러치 80의 작동은 출력 87을 회전적으로 고정되도록 그 내부에 형성된 스핀들 너트를 갖는 출력 87을 잠근다. 스핀들 71의 회전은 회전에 대하여 출력 87 내에 형성된 스핀들 너트를 잠그는 클러치 80의 작동과 조합되어 스핀들 70을 축방향으로 변위 시킨다.
모터 60이 모터 60이 클러치 80과 분리된 휴지 위치에 있는 경우에, 견인 요소 11을 통하여 래치 바이어스 메커니즘에 의해서 스핀들 71 상에 가해진 힘 100은 스핀들을 휴지 위치로 복귀 시킨다.
다른 특징들, 조작 상태 및 그에 의해 달성되는 효과들은 도 1 내지 도 7의 액추에이터에 대응한다.
다양한 추가적인 변형 및 변경들이 추가적인 실시예에 따라 액추에이터에서 실행될 수 있다. 예시적으로, 스핀들 71이 회전하지 않도록 선택적으로 잠그는 스핀들 너트 74 내에서 회전에 의해 축방향으로 변위 되는 구동 메커니즘의 출력 부재일 수 있으나, 다른 실행에서는 다른 실시예가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서는, 스핀들 너트가 구동 메커니즘의 출력 부재일 수 있고, 반면에 클러치 80이 모터 60이 변위된 위치에 있는 경우에 화전하는 것을 방지하기 위하여 스핀들 71을 선택적으로 잠글 수 있다. 구동 메커니즘은 회전-대-직선 운동 변환 유형의 구동 메커니즘일 필요가 없다.
추가적인 예시를 위하여, 모터 60은 모터가 기울어지는 경우에 클러치가 작동되도록 선회 가능하게 장착되는 동안에, 모터 60은 또한 직선운동의 방법으로 변위 가능할 수 있다. 모터 60의 직선운동의 변위는 그 후에 클러치 80을 작동시킨다.
실시예에 따른 액추에이터는 다양한 적용 분야에서 사용될 수 있다. 예시적으로, 액추에이터는 래치 또는 다른 이동 가능한 부품을 작동시키기 위해 사용될 수 있다. 액추에이터는 하기의 도 9 내지 도 14를 참조로 하여 보다 상세하게 기재될 바와 같이, 도어(door) 래치 또는 시트 래치를 작동시키기 위해 사용될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 차량 시트 1의 배면도이다. 차량 시트 1은 등받이 2 및 시트 부분 3을 구비한다. 적어도 하나의 시트 래치는 변위에 대하여 시트 부품을 고정하기 위하여 제공된다. 적어도 하나의 시트 래치는 시트 부품을 변위 시키기 위하여 선택적으로 해제 가능하다. 차량 시트 1은 선회하는 이동에 대하여 등받이 2를 고정하는 하나의 시트 래치 또는 몇몇의 시트 래치 4, 5를 포함할 수 있다. 시트 래치 4, 5를 해제하면 등받이가 아래로 접힌다. 등받이 2는 시트 래치 4, 5가 해제 상태에 있는 경우에 아래로 접힐 수 있거나 그 밖에 기울어 질 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 차량 시트 1은 선회하는 또는 직선운동하는 이동에 대하여 시트 부분 3을 고정하고, 시트 부분 3이 직선운동의 방식으로 선회 또는 변위 하도록 선택적으로 해제되는 하나의 래치 또는 몇몇의 래치를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "시트 래치" 용어는 일반적으로 적어도 하나의 시트 부품과 관련하여 장착된 래치를 의미한다. 시트 래치는 시트의 시트 부분, 등받이, 또는 헤드레스트 상에 제공되거나 또는 선택적으로 결합 가능할 수 있다.
차량 시트 1은 본 명세서에 기재되어 있는 다양한 구성 중에서 어느 하나를 갖는 액추에이터 50을 포함한다. 액추에이터 50은 예를 들어 신축성 있는 래치 해제 부재 11, 12를 통하여 적어도 하나의 시트 래치 4, 5에 연결될 수 있다. 신축성 있는 래치 해제 부재는 케이블 또는 와이어를 포함할 수 있다. 케이블 또는 와이어의 최소한의 부분은 도관(conduit) 내에서 안내될 수 있다. 도관은 플라스틱 물질 또는 다른 탄성 있는 물질로 형성될 수 있다. 액추에이터 50은 신축성 있는 래치 해재 부재를 통하여 적어도 두 개의 시트 래치 4, 5에 각각 연결될 수 있다.
액추에이터 50은 차량 시트 1 상에 장착될 수 있다. 액추에이터 50은 예를 들어, 등받이 2 또는 시트 부분 3 상에 장착될 수 있다. 액추에이터 50 및 액추에이터 50에 의해 작동되도록 구성되는 적어도 하나의 시트 래치는 적어도 하나의 시트 래치가 해제 단계가 되는 경우에 변위 가능한 시트 부품 상에 장착될 수 있다.
상기 기재되어 있는 바와 같이, 액추에이터 50은 모터 60, 회전-대-직선 운동 변환 메커니즘 70으로 구성된 구동 메커니즘 및 모터 60의 변위에 의해서 선택적으로 작동되는 클러치 80을 포함할 수 있다. 신축성 있는 래치 해제 부재 11, 12는 스핀들 71일 수 있는, 구동 메커니즘 70의 출력 부재에 연결될 수 있다. 액추에이터 50은 모터 60에 전압이 제공되는 경우에 신축성 있는 래치 해제 부재 11, 12에 장력을 가하도록 구성될 수 있다. 후진 구동은 래치 4, 5 상에서 작용하는 바이어스 메커니즘의 운동으로 수행될 수 있다. 바이어스 메커니즘은 모터 60이 활성화되지 않은 경우에 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 휴지 위치로 다시 회전하도록 구성될 수 있다.
액추에이터 50의 모터 60은 액추에이터 50에 제공되는 제어 신호에 대응하여 제어될 수 있다. 예시적으로, 액추에이터 50의 제어 유닛 21은 제어 신호의 수신에 대응하여 시트 래치를 해제하기 위하여 제어 시퀀스(sequence)를 시작할 수 있다. 제어 신호는 작동 요소 22의 작동을 나타낼 수 있다. 작동 요소 22는 시트 부품을 변위 시키기 위해서, 버튼, 스위치 또는 사용자가 시트 래체의 해제를 개시하도록 하는 다른 입력 인터페이스(interface)일 수 있다.
액추에이터 50의 모터 60은 모터 60이 제어 신호의 수신에 대응하여 구동 메커니즘 70의 출력 부재를 휴지 위치로부터 래치 해제 위치로 구동하도록 제어될 수 있다. 모터는 출력 부재가 래치 해제 위치에 도달하는 경우에 정지될 수 있다. 래치 바이어스 메커니즘은 클러치 80이 모터 60에 의해 작동되지 않는 동안에, 출력 부재를 다시 휴지 위치로 구동할 수 있다.
액추에이터 50은 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 래치 해제 위치에 도달하는 경우를 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 예시적으로, 위치 센서가 사용될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 모터 전류가 래치 해제 위치에 도달하는 경우를 검출하기 위해 관찰될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 전원 공급 장치의 리플(ripple)은 모터 출력 샤프트의 회전 수를 검출하기 위해 관찰될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 래치 해제 위치에 도달한 경우를 검출하기 위하여, 모터가 시작된 이후에 경과된 시간 간격은 관찰되고 임계값과 비교될 수 있다. 각각의 관찰 동작은 일 실시예에 따른 액추에이터 50의 제어 유닛 21에 의해서 수행될 수 있다.
도 10은 시트 래치 4에 연결된 액추에이터 50의 조립을 도시한 개략도이다. 액추에이터 50은 신축성 있는 래치 해제 부재 13을 통하여 시트 래치 4에 연결될 수 있다. 신축성 있는 래치 해제 부재 13은 케이블, 와이어 또는 견인 요소일 수 있다. 신축성 있는 래치 해제 부재 13의 끝부분은 연결 부분 14에 의해서 시트 래치 4와 연결될 수 있다. 신축성 있는 래치 해제 부재 13의 최소한의 부분은 도관 15를 통해서 연장될 수 있다. 액추에이터 50이 신축성 있는 래치 해제 부재 13에 장력을 가하여 신축성 있는 래치 해제 부재 13의 일부분을 당기는 경우에, 시트 래치 4는 해제 상태가 될 수 있다. 해제된 상태는 다양한 구성 중 하나를 가질 수 있다. 예시적으로, 시트 래치 4는 정합 결합 부재 6으로부터 분리될 수 있다. 시트 래치 4는 피봇 7을 중심으로 선회되거나 시트 래치 4를 차량 시트의 시트 부품을 변위 시키는 해제 상태가 되도록 하는 액추에이터 50의 제어 아래에서 직선운동의 방식으로 변위 될 수 있다.
액추에이터 50은 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16을 통하여 적어도 하나의 추가적인 시트 래치 5에 연결될 수 있다. 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16은 케이블, 와이어 또는 다른 견인 요소일 수 있다. 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16의 끝부분은 연결 부분 17에 의해서 추가적인 시트 래치 5에 연결될 수 있다. 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16의 최소한의 부분은 도관 18을 통해서 연장될 수 있다. 액추에이터 50이 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16에 장력을 가하여 추가적인 신축성 있는 래치 해제 부재 16의 일부분을 당기는 경우에, 추가적인 시트 래치 5는 해제 상태가 될 수 있다. 예시적으로, 추가적인 시트 래치 5는 추가적인 정합 결합 부재 8로부터 분리될 수 있다. 추가적인 시트 래치 5는 추가적인 피봇 9을 중심으로 선회되거나 시트 래치 5를 차량 시트의 시트 부품을 변위 시키는 해제 상태가 되도록 하는 액추에이터 50의 제어 아래에서 직선운동의 방식으로 변위 될 수 있다.
시트 래치 4 및, 존재하는 경우에, 추가적인 시트 래치 5는 래치 바이어스 메커니즘 10에 의해 편향될 수 있다. 래치 바이어스 메커니즘 10은 시트 래치 4를 다시 잠긴 상태로 구동하도록 구성될 수 있다. 래치 바이어스 메커니즘 10은 액추에이터 50의 모터 60에 전원이 공급되지 않는 경우에 스핀들 71을 다시 휴지 위치로 구동시키는 래치 해제 부재 11 상에 견인력을 가하도록 구성될 수 있다.
하나 또는 몇몇의 액추에이터는 시트 래치를 선택적으로 해제하기 위하여 차량 시트 상에 제공될 수 있다. 예시적으로, 적어도 하나의 시트 래치는 등받이를 고정하기 위해 제공되고 적어도 하나의 다른 시트 래치는 시트 부분을 고정하기 위해 제공된다. 적어도 하나의 액추에이터는 이들 시트 래치 중 각각의 하나에 제공될 수 있다. 차량의 측면 방향으로 갈라진 제 2 또는 제 3 열(row) 시트 부분은 등받이 부분 및/또는 시트 부분을 관련된 액추에이터의 작동에 의하여 변위 가능하게 만들기 위하여 시트 래치와 관련되어 각각 제공될 수 있다. 적어도 하나의 액추에이터는 제 2 또는 제 3 열 차량 시트의 측면으로 갈라진 각각의 하나에 대하여 제공될 수 있다.
도 11 및 도 12는 실시예에 따른 액추에이터를 포함하는 차량 시트의 시트 부품의 예시적인 이동을 도시한다. 차량 시트는 시트 부분 3을 고정하기 위해 제공되는 적어도 하나의 제 1의 시트 래치 31을 갖는다. 시트 부분 3은 적어도 하나의 제 1 시트 래치 31이 해제된 상태가 되는 경우에 변위 될 수 있다. 차량 시트는 등받이 2를 고정하기 위해 제공되는 적어도 하나의 제 2 시트 래치 32를 갖는다. 등받이 2는 적어도 하나의 제 2 시트 래치 32가 해제된 상태가 되는 경우에 변위 될 수 있다.
도 11은 차량 시트의 정상적인 구성 30으로부터 시작하는 시트 부품의 이동을 도시힌다. 제 1 액추에이터의 작동은 제 1 시트 래치 31을 해제 상태가 되도록 한다. 이는 시트 부분 3이 기울어지는 이동 36에서, 위로 향하여 기울어지도록 하여 차량 시트를 구성 35가 되도록 한다. 선택적으로 또는 추가적으로, 등받이 2 및 시트 부분 3은 제 1 시트 래치 31이 해제 상태에 있는 경우에 직선운동의 변위 38을 겪을 수 있고, 시트를 시트의 뒤쪽에 증가된 저장 공간 또는 다리 공간을 제공하는 변위된 구성 37(해치된 스타일(hatched style)에서 나타나는)이 되도록 한다.
도 12는 차량 시트의 일반적인 구성으로부터 시작하는 시트 부품의 또다른 이동을 도시힌다. 제 2 액추에이터의 작동은 제 2 시트 래치 32를 해제 상태가 되도록 한다. 이는 기울어지는 이동 46에서, 등받이 2가 아래로 접히고, 시트를 시트의 뒤쪽에 증가된 저장 공간 또는 다리 공간을 제공하는 구성 47이 되도록 한다.
다른 구성에서, 시트 부품은 헤드레스르를 포함할 수 있다. 액추에이터는 헤드레스트를 아래로 접히도록 하기 위하여 헤드레스트를 고정하는 시트 래치를 작동시키도록 조작될 수 있다. 액추에이터는 등받이 2를 아래로 접히도록 하기 위해서 제 2 시트 래치 32를 작동시키도록 조작될 수 있다.
도 13은 실시예에 따른 액추에이터에서 사용될 수 있는 케이블 스플리터 121의 예시적인 실행을 나타낸다. 케이블 스플리터 121은 실시예에 따른 액추에이터를 사용하여 여러 개의 래치를 동시에 해체하기 위해 사용될 수 있다.
케이블 스플리터 121은 내부에 형성된 캐비티(cavity) 130을 포함한다. 블럭 132는 캐비티 130 내에서 미끄러질 수 있게 지탱된다. 블럭 132는 예를 들어 스프링과 같은, 바이어스 수단에 의해 편향될 수 있다. 다른 변형에서, 바이어스 수단 141은 생략될 수 있다. 도관 112 내에서 안내되는 견인 부재 111, 예를 들어 케이블 또는 와이어 및 추가적인 래치 해제 부재 125 및 127은 블럭 132 상에 굳게 고정되어 있다. 도관 112는 케이블 스플리터 121 상에 형성된 리셉터클 내에 수용될 수 있고 그 위에 접할 수 있다. 추가적인 리셉터클은 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127 각각의 도관 126 및 128에 제공된다. 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127은 안내 부분 133을 통하여 관련된 도관 126 및 128, 각각을 향하여 안내된다.
케이블 스플리터 121의 사용에서, 견인 부재 111은 실시예에 따른 액추에이터 50의 출력 부재에 부착된다. 견인 부재 111에 장력이 가해지는 경우에, 블럭 132는 바이어스 수단 131의 편향에 대하여 변위 된다. 블럭 132의 결과적인 이동은 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127, 각각에 견인력을 가한다. 견인 부재 111에 가해진 견인력이 해제되는 경우에, 블럭 132는 바이어스 수단 131의 편향에 의해 변위 되고, 그에 의해 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127에 가해진 견인력이 해제된다.
액추에이터 50의 출력 부재가 래치 해제 위치로 변위 되는 경우에, 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127 둘 다 팽팽해진다. 이는 두 개의 시트 래치가 동시에 해제되도록 한다. 도 13에 개략적으로 도시된 바와 같이 케이블 스플리터는 액추에이터에 많은 래치를 연결하는데 사용될 수 있다.
신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127는 동시에 관련된 시트 래치를 해제하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 신축성 있는 래치 해제 부재 125 및 127과 그들과 관련된 시트 래치는 신축성 있는 래치 해제 부재 중에서 하나가 제 1 시트 래치를 해제한 후에 신축성 있는 래치 해제 부재 중 또 다른 하나가 제 2 시트 래치를 해제하도록 구성될 수 있다.
여러 개의 신축성 있는 래치 해제 부재 및/또는 그들과 관련된 차량 시트 래치를 신축성 있는 래치 해제 부재 중 하나는 액추에이터에 의해 제 1 길이 만큼 당겨 져서 관련된 제 1 시트 래치를 해제하고 신축성 있는 래치 해제 부재 중 또다른 하나는 액추에이터에 의해 제 2 길이 만큼 당겨 져서 관련된 제 2 시트 래치를 해제하도록 구성함으로써, 다양한 시트 부품의 시간-연속적인 작동이 실행될 수 있다. 제 2 길이는 제 1 길이와 상이할 수 있다. 이러한 기술은 추가적으로 또는 선택적으로 여러 개의 액추에이터를 제어하는 제어 유닛에, 미리 정해진 타이밍에 따라 d여러 개의 시트 래치를 해제하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 기술이 사용될 수 있는 예는 차량의 헤드레스트와 등받이의 시간-연속적인 해제 및/또는 차량의 측면 방향으로 각각 갈라진 여러 개의 헤드레스트 및/또는 여러 개의 등받이의 시간-연속적인 해제를 포함한다.
도 14는 실시예에 따른 차량 시트 140을 나타내는 도면이다. 차량 시트 140은 등받이 2 상에 지탱될 수 있는 헤드레스트 141을 갖는다. 차량 시트 140은 제 1 시트 래치 142를 갖는다. 제 1 시트 래치 142의 해제는 헤드레스트 141을 선회 및/또는 직선운동의 이동 방법으로 아래로 접히게 한다. 차량 시트 140은 제 2 시트 래치 143을 갖는다. 제 2 시트 래치 143의 해제는 등받이 2가 아래로 접히게 한다.
차량 시트 140은 액추에이터 50을 포함한다. 액추에이터 50은 상기 도 1 내지 도 10을 참조로 하여 기재되어 있는 다양한 구성 중 어느 하나를 가질 수 있다. 차량 시트 140은 견인 부재 111을 통하여 액추에이터 50의 출력 부재 예를 들어, 스핀들 71에 연결될 수 있는 케이블 스플리터 121을 포함한다. 케이블 스플리터 121은 도 13을 참조로 하여 기재된 바와 같이 구성될 수 있다. 액추에이터 50은 견인 부재 111, 케이블 스플리터 121 및 제 1의 신축성 있는 래치 해제 부재 125를 통하여 제 1 시트 래치 142에 연결된다. 액추에이터 50은 견인 부재 111, 케이블 스플리터 121 및 제 2의 신축성 있는 래치 해제 부재 127를 통하여 제 2 시트 래치 143에 연결된다.
작동 중에, 액추에이터 50은 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 휴지 위치로부터 래치 해제 위치로 구동되도록 활성화 될 수 있다. 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 래치 해제 위치에 도달하기 전에도, 제 1 시트 래치 142 및 제 2 시트 래치 143 중 하나는 해제된 상태가 될 수 있다. 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 모터 60의 작동 하에서 계속하여 변위 되는 동안에, 제 1 시트 래치 142 및 제 2 시트 래치 143 중 다른 하나는 해제된 상태가 될 수 있다. 구동 메커니즘 70의 출력 부재는 액추에이터 50에 연결된 시트 래치 중 각각이 해제된 상태가 되는 경우에 래치 해제 위치에 도달한다.
작동 중에, 액추에이터 50은 제 1 시트 래치 142 및 제 2 시트 래치 143 중 하나를 제 1 시트 래치 142 및 제 2 시트 래치 143 중 다른 하나 보다 먼저 해제 상태가 되도록 할 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어, 헤드레스트 141이 등받이 2가 아래로 접히기 전에 아래로 접히도록 하기 위해서 사용될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 이러한 구성은 여러 개의 헤드레스트 및/또는 여러 개의 등받이를 미리 정해진 타이밍에 따라서 시간-연속적인 방법으로 아래로 접히도록 하기 위해서 사용될 수 있다.
케이블 스플리터 121를 사용하는 것에 추가적으로 또는 선택적으로, 여러 개의 신축성 있는 래치 해제 부재는 또한 액추에이터 50에 직접적으로 연결될 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 방법 150의 흐름도(flow chart)이다. 방법 150은 실시예에 따른 액추에이터 50의 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다. 액추에이터 50은 도 1 내지 도 14를 참조로 하여 기재되어 있는 다양한 실시예 중에서 어느 하나의 구성을 가질 수 있다.,
단계 151에서, 제어 신호는 수용된다. 제어 신호는 버튼 또는 다른 작동 요소가 적어도 하나의 시트 래치의 해제를 개시하기 위해 사용자에 의해서 작동되었음을 나타낼 수 있다.
단계 152에서, 액추에이터의 모터는 활성화된다. 이는 모터 60이 액추에이터 50의 하우징에 대하여 변위 되도록 하여, 모터 60이 스핀들 너트 74를 구동하는 경우에 클러치 80을 작동시킨다. 스핀들 71은 종방향의 축을 따라서 변위 된다.
단계 153에서, 스핀들 71의 위치 또는 구동 메커니즘 70의 또 다른 출력 부재는 출력 부재가 최종 위치에 도달했는지 여부를 검출하기 위해 관찰될 수 있다. 구동 메커니즘 70의 출력 부재의 위치는 다양한 방법으로 관찰될 수 있다. 위치 센서의 출력 신호는 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 최종 위치에 도달했는지 여부를 검출하기 위해서 관찰될 수 있다. 위치 센서는 예를 들어, 리미트 스위치(limit switch)를 포함할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 모터 전류는 최종 위치에 도달한 경우를 검출하기 위해서 관찰될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 전원 공급 장치 상의 리플은 모터의 출력 샤프트의 회전 수를 검출하기 위해 관찰될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 래치 최종 위치에 도달한 경우를 검출하기 위하여, 모터가 시작된 이후에 경과된 시간 간격은 관찰되고 임계값과 비교될 수 있다. 각각의 관찰 동작은 액추에이터의 제어 유닛 에 의해서 수행될 수 있다.
단계 154에서, 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 최종 위치 예를 들어, 래치 해제 위치에 도달했는지 여부가 결정된다. 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 최종 위치에 도달하지 않았다면, 단계 153에서의 관찰은 계속될 수 있다.
단계 155에서, 모터는 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 최종 위치에 도달한 경우에 정지된다. 제어 유닛은 구동 메커니즘 70의 출력 부재가 최종 위치에 있는 것이 검출되면 모터가 정지하기 전에 미리 정해진 대기 기간 동안 대기할 수 있다.
단계 156에서, 래치의 바이어스 메커니즘은 구동 메커니즘 70의 출력 부재를 다시 휴지 위치로 구동한다. 모터 60은 비-활성화된 상태로 남아있을 수 있다. 클러치 80은 스핀들 71이 래치의 바이어스 메커니즘 작용 하에서 스핀들 너트 72를 통해서 회전되도록 할 수 있다.
단계 151-156은 반복될 수 있다.
실시예에 따른 액추에이터는 예를 들어, 25mm 내지 45 mm의 신축성 있는 래치 해제 부재의 이동을 제공하도록 구성될 수 있다. 실시예에 따른 액추에이터는 150N 내지 200N의 당기는 힘이 가해지도록 구성될 수 있다. 액추에이터가 사용되는 분야에 따라서 다른 이동 경로 및/또는 힘이 사용될 수 있다.
실시예에 따른 액추에이터, 차량 시트 및 방법이 상세하게 기재되었으나, 변형 및 변경이 여전히 다른 실시예에서 실행될 수 있다.
예시적으로, 모터와 구동 메커니즘 사이에 연결되어 있는 더 크거나 작은 수의 감속 단계를 포함하는 변속기가 사용될 수 있다. 웜 변속기 대신에 또는 추가적으로 베벨(Bevel) 기어, 크라운(crown) 기어 또는 다른 변속 단계가 사용될 수 있다.
추가적인 설명을 위해, 액추에이터를 최초의 위치로 복귀시키는 바이어스 메커니즘은 래치 바이어스 메커니즘인 반면에, 바이어스 메커니즘은 액추에이터 50에 통합될 수 있다.
실시예에 따른 액추에이터 및 방법을 사용하여 다양한 효과를 얻을 수 있다. 소형의 설치 공간을 갖는 액추에이터가 제공될 수 있다. 액추에이터는 능동적인 후진 구동을 요구하지 않고 최초 단계로 복귀하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예가 차량 시트의 헤드레스트, 등받이 또는 시트 부분을 변위 되도록 해제되는 시트 래치와 관련하여 기재되어 있으나, 본 발명의 실시예는 특정 적용 분야에 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명의 실시예는 매우 다양한 메커니즘을 작동시키기 위해 사용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 하우징(housing)(51, 52);
    모터(motor)(60);
    상기 모터(60)에 연결되어 있는 구동 메커니즘(drive mechanism)(70); 및
    상기 구동 메커니즘(70)에 연결되어 있는 클러치(clutch)(80)를 포함하고, 상기 모터(60)는 상기 하우징(51, 52)에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있으며, 상기 하우징(51, 52)에 대한 상기 모터(60)의 변위는 상기 클러치(80)를 작동시키도록 조작되는 것을 특징으로 하는 액추에이터(actuator).
  2. 제1항에 있어서, 상기 모터(60)는 상기 하우징(51, 52)에 대하여 피봇축(pivot axis)(65)을 중심으로 선회하는 변위를 위하여 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모터(60)는 상기 모터(60)에 전압이 공급되어 상기 클러치(80)가 작동 될 때, 상기 하우징(51, 52)에 대하여 상기 모터(60)를 선회시키기 위해 상기 피봇축(65)을 따라서 연장되는 출력 샤프트(output shaft)(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 구동 메커니즘(70)은 스핀들 드라이브(spindle drive)이며, 상기 스핀들 드라이브는 스핀들(spindle)(71)과 상기 스핀들(71)을 나사 결합하는 스핀들 너트(spindle nut)(74; 87)를 포함하고, 상기 클러치(80)는 상기 스핀들(71)과 상기 스핀들 너트(74; 87) 중 하나에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스핀들(71)은 상기 피봇축(65)에 평행하게 연장되는 종방향의 축을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 모터(60)가 상기 하우징(51, 52)에 대하여 변위된 위치에 있을 때, 상기 클러치(80)는 상기 스핀들(71)이 상기 하우징(51, 52)에 대하여 회전하는 것을 방지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모터(60)가 상기 하우징(51, 52)에 대하여 휴지 위치(rest position)에 있을 때, 상기 클러치(80)는 상기 스핀들(71)이 상기 하우징(51, 52)에 대하여 회전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 모터(60)는 상기 모터(60)에 전압이 공급될 때, 상기 하우징(51, 52)에 대하여 변위된 위치로 기울어지도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  9. 제7항에 있어서, 상기 모터(60)는 상기 모터(60)가 변위된 위치에 있을 때, 상기 클러치(80)와 결합되고 상기 모터(60)가 휴지 위치에 있을 때, 상기 클러치(80)와 분리되도록 구성되어 있는 결합 부재(engagement member)(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 클러치(80)는 랩 스프링 클러치(wrap spring clutch)인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 랩 스프링 클러치는
    슬리브(sleeve)(82);
    상기 슬리브(82)와 동축으로 연장되는 랩 스프링(wrap spring)(83); 및
    상기 랩 스프링(83)과 연결되어 있는 입력(input)(81)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 모터(60)는 상기 모터(60)에 전압이 공급될 때, 회전에 대하여 상기 랩 스프링 클러치의 입력(81)을 고정시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  13. 제1항에 있어서, 상기 구동 메커니즘(70)의 출력 부재(output member)(71)는 편향되어 있는 래치(latch)(4, 5; 142, 143)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  14. 시트 부품(seat component)(2, 3; 141);
    상기 시트 부품(2, 3; 141)에 연결되고, 상기 시트 부품(2, 3; 141)이 변위 되도록 해제 가능한 시트 래치(seat latch)(4, 5; 142, 143); 및
    상기 시트 래치(4, 5; 142, 143)를 해제하기 위해 상기 시트 래치(4, 5; 142, 143)에 연결되어 있는 제1항의 액추에이터(50)를 포함하는 차량 시트(vehicle seat).
  15. 하우징(51, 52), 모터(60), 상기 모터(60)에 연결되어 있는 구동 메커니즘(70), 및 상기 구동 메커니즘(70)에 연결되어 있는 클러치(80)를 포함하는 액추에이터(50)를 사용하여 래치(4, 5; 142, 143)를 작동시키는 방법으로,
    상기 모터(60)는 상기 하우징(51, 52)에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있으며, 상기 방법은 상기 하우징(51, 52)에 대하여 상기 모터(60)가 변위 되어 상기 클러치(80)를 작동시키기 위해 상기 모터(60)에 전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

  16. 제15항에 있어서, 상기 액추에이터(50)는 제1항의 액추에이터인 것을 특징으로 하는 방법.


KR1020177026918A 2015-02-24 2015-02-24 액추에이터 및 래치를 작동시키는 방법 KR101921121B1 (ko)

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