KR102390978B1 - 자동차용 시트의 높이 조절장치 - Google Patents

자동차용 시트의 높이 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 높이 조절장치에 관한 것으로, 베이스 프레임의 일측에서 모터 결합홀에 결합되며, 베이스 프레임의 타측으로 돌출되는 피니언기어를 구비하는 구동모터와, 리어파이프에 회전 가능하게 결합되고, 피니언기어에 치합되는 섹터기어와, 섹터기어 회전중심과 피니언기어의 회전중심 사이에 마련되어, 섹터기어의 회전을 가이드하는 가이드부와, 피니언기어를 회전가능하게 결합하는 결합홀이 형성되고, 가이드부를 고정하는 고정홀이 형성되는 하우징과, 가이드부에 구비되며 피니언기어의 회전중심과 섹터기어의 회전중심 사이의 간격을 조절하는 축간거리 조절부를 포함하여 구성된다. 따라서, 가이드부재의 일단부에 형성된 편심돌기가 하우징의 고정홀에 끼워지는 방향에 의해 피니언기어의 중심축과 섹터기어의 회전중심 사이의 거리 조절(축간거리)이 가능함으로써, 부품의 산포 발생시 축간거리 조절 작업을 용이하게 할 수 있다.

Description

자동차용 시트의 높이 조절장치 {Height adjustment device for automobile seat}
본 발명은 자동차용 시트의 높이 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 시트 높이를 조절하는 하이트 장치에서 편심된 핀을 이용하여 축간 거리를 조절할 수 있는 자동차용 시트의 높이 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 내부의 실내 앞쪽과 뒤쪽으로 설치된 운전석, 보조석 그리고 동승석 좌석의자인 시트(Seat)는 탑승객의 편안함을 위하여 여러 가지 편의 장치를 구비한다.
이러한 편의장치는 탑승자의 체형에 따라 전후 방향으로 시트를 밀고 당겨 조절할 수 있는 슬라이딩 기능, 등받이인 시트백의 기울기를 조절하는 리클라이닝 기능 및 탑승자의 신체 사이즈에 맞도록 시트쿠션의 높이를 조절하는 시트 높이 조절 기능이 구비된다.
이들 중에서, 시트쿠션의 높이 조절 기능을 수행하는 시트쿠션의 높이 조절장치가 도 1과 도 2에 도시된 바와 같다.
도 1과 도 2를 참조로 하면, 차량의 바닥에 설치되는 고정레일에 대해 이동레일(미도시)이 전후 이동 가능하게 결합되며, 이동레일의 전후 방향 양단부에 각각 선회 링크(1)와 선회용 섹터기어(11)가 회전 가능하게 결합된다.
이러한 이동레일의 상부에 시트의 베이스 프레임(10)의 측면부의 전방과 후방이 각각 선회링크(1)와 선회용 섹터기어(11)가 회전 가능하게 결합된다.
상기 선회용 섹터기어(11)는 일변이 곡선으로 된 부채꼴 형상으로 뾰족한 부분이 베이스 프레임(10)의 후방에 회전 가능하게 결합된다. 그리고, 선회용 섹터기어(11)의 곡면부에는 기어부(11a)가 형성되어 있어 구동모터(12)의 피니언 기어(12a)와 치합된다. 선회용 섹터기어(11)의 기어부(11a) 하단부에는 이동레일의 후방에 회전 가능하게 결합되는 결합돌출부(11b)가 돌출 형성된다. 선회용 섹터기어(11)의 중앙에는 원호 형상의 가이드홀(11c)이 형성되며, 베이스 프레임(10)에 고정되는 가이드핀(13)이 관통 결합되어 선회용 섹터기어(11)의 회전시 가이드핀(13)이 가이드홀(11c)에서 이동되도록 구성된다.
베이스 프레임(10)에는 시트의 높이조절을 위하여 피니언 기어(12a)를 갖는 구동모터(12)이 결합된다. 상기 피니언 기어(12a)는 선회용 섹터기어(11)에 치합되어 구동모터(12)의 구동시 회전하면서 선회용 섹터기어(11)를 회동시키게 된다.
베이스 프레임(10)의 후방에는 후방 쪽으로 순서대로 모터 결합홀(10a), 가이드핀 결합홀(10b), 리어파이프 결합홀(10c)이 형성된다.
모터 결합홀(10a)에는 피니언 기어(12a)가 결합된 구동모터(12)가 결합되되, 피니언 기어(12a)가 관통되어 베이스 프레임(10)의 내측으로 돌출되도록 구성된다. 상기 가이드핀 결합홀(10b)에는 가이드핀(13)이 끼워져 용접 고정된다. 리어 파이프 결합홀(10c)에는 선회용 섹터기어(11)를 회전 가능하게 결합하는 리어 파이프(14)가 끼워져 용접 고정된다.
상기와 같은 베이스 프레임(10)에 구동모터(12)의 피니언기어(12a)과 가이드핀(13)이 결합되는 구조는, 베이스 프레임(10)의 가이드핀 결합홀(10b)에 끼워져 가이드핀(13)의 위치가 고정된 후에, 피니언기어(12b)를 덮고 가이드핀(13)을 고정하는 하우징(15)이 결합되면서 하우징의 위치가 고정된다. 이후에, 피니언기어(12a)가 결합된 구동모터(12)가 베이스 프레임(10)에 결합되면서 구동모터(12)의 피니언기어(12a)의 위치가 되면서 피니언기어(12a)의 중심축과 선회용 섹터기어(11)의 회전중심축 사이의 거리가 결정된다.
그러나 상기와 같은 구조는 각 부품의 제조시 발생되는 산포로 인하여, 피니언 기어(12a)와 섹터기어(11)의 치합시 기어치가 깊게 맞물려서 끼임이 발생하거나 너무 헐겁게 맞물려서 백래쉬가 발생하게 된다.
이러한 기어의 끼임과 백래쉬가 발생하는 것을 해결하기 위하여 베이스 프레임(10)에 형성된 모터 결합홀(10a), 가이드핀 결합홀(10b)의 위치를 이동시켜야 하는데, 이를 위해서는 베이스 프레임용 금형을 수정해야 하는 번거로움이 발생하게 된다.
한국 등록특허 10-1702472(2017.01.26.)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 선회용 섹터기어의 회전을 가이드하는 가이드핀의 결합 방향에 따라 섹터기어의 회전축과 구동모터의 피니언의 회전축 사이의 거리를 조절함으로써, 축간거리 조절작업을 용이하게 할 수 있도록 한 자동차용 시트의 높이 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시트가 결합되고, 모터 결합홀, 가이드부 결합홀, 리어파이프 결합홀이 형성되는 베이스 프레임에 결합되어 시트의 높이를 조절하는 자동차용 시트의 높이 조절장치에 있어서, 베이스 프레임의 일측에서 모터 결합홀에 결합되며, 베이스 프레임의 타측으로 돌출되는 피니언기어를 구비하는 구동모터와, 리어파이프에 회전 가능하게 결합되고 피니언기어에 치합되는 섹터기어와, 섹터기어 회전중심과 피니언기어의 회전중심 사이에 마련되어 섹터기어의 회전을 가이드하는 가이드부와, 피니언기어를 회전가능하게 결합하는 결합홀이 형성되고, 가이드부를 고정하는 고정홀이 형성되는 하우징과, 가이드부에 구비되며 피니언기어의 회전중심과 섹터기어의 회전중심 사이의 간격을 조절하는 축간거리 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 가이드부는, 섹터기어에 원호 형상으로 형성되는 가이드홀과, 베이스 프레임의 일측에서 가이드부 결합홀과 섹터기어의 가이드홀을 관통하여 하우징의 고정홀에 고정되는 체결부재와, 체결부재의 외주에 끼워져 결합되되, 섹터기어의 가이드홀에 관통 결합되며 베이스 프레임의 가이드부 결합홀과 하우징의 고정홀에 각각 고정되도록 양단부에 결합돌기가 형성되는 가이드부재를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 축간거리 조절부는, 하우징의 고정홀에 끼워져 고정되는 가이드부재의 결합돌기가 두께가 다르게 형성되는 편심돌기 형태로 구성될 수 있다.
또한, 축간거리 조절부는 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분이 서로 대향하도록 180도 간격으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드부재는, 축간거리 조절부의 가장 두꺼운 부분이나 가장 얇은 부분에 대응되는 외주면에 평면부가 마련되어 가이드부재의 결합시 가장 두꺼운 부분이나 가장 얇은 부분의 방향을 알 수 있도록 구성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 시트 높이 조절장치의 조립시 가이드부재의 일단부에 형성된 축간거리 조절부가 하우징의 고정홀에 끼워지는 방향에 의해 피니언기어의 중심축과 섹터기어의 회전중심 사이의 거리 조절(축간거리)이 가능함으로써, 부품의 산포 발생시 축간거리 조절 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 축간조절 작업시 별도의 금형 수정이 필요치 않아 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 시트의 높이 조절 장치의 일부를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 시트 높이 조절 장치를 도시한 단면도.
도 3은 도 1의 시트 높이 조절 장치에서 가이드부재를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시트 높이 조절장치를 도시한 단면도.
도 5는 도 4의 차량용 시트의 높이 조절장치에서 가이드부재를 도시한 사시도.
도 6은 도 4의 가이드부재를 도시한 도면.
도 7은 도 4의 시트높이 조절장치에서 피니언기어의 결합시 피니언기어의 회전중심을 섹터기어 쪽으로 이동시킨 상태를 도시한 단면도.
도 8은 도 4의 시트높이 조절장치에서 피니언기어의 결합시 피니언기어의 회전중심을 섹터기어의 반대쪽으로 이동시킨 상태를 도시한 단면도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시트 높이 조절장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 차량용 시트의 높이 조절장치에서 가이드부재를 도시한 사시도이며, 도 6은 도 4의 가이드부재를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 시트높이 조절장치에서 피니언기어의 결합시 피니언기어의 회전중심을 섹터기어 쪽으로 이동시킨 상태를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 4의 시트높이 조절장치에서 피니언기어의 결합시 피니언기어의 회전중심을 섹터기어의 반대쪽으로 이동시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 시트쿠션이 결합되는 베이스 프레임(110)에 차량의 후방 쪽에 시트의 높이를 조절하기 위한 높이 조절장치가 구비된다.
먼저, 시트 높이 조절 장치(100)는 동력을 발생시키고 베이스 프레임(110)에 결합되는 구동모터(120)와, 구동모터(120)에 구비되어 회전하는 피니언기어(130), 피니언기어(130)에 치합되어 회전하며 베이스 프레임(110)에 결합되되 시트백을 결합하는 리어파이프(101)에 결합되는 섹터기어(140)와, 베이스 프레임(110)에 결합되되 섹터기어(140)의 회전을 가이드하는 가이드부(150)와, 피니언기어(130)의 회전중심과 가이드부(150)를 결합하면서 섹터기어(140)과 피니언기어(130)가 안정적으로 치합되도록 하는 하우징(160)과, 가이드부(150)에 구비되며 피니언기어(130)의 회전중심과 섹터기어(140)의 회전중심 사이의 간격으로 조절하기 위한 축간거리 조절부(153b)를 포함하여 구성된다.
베이스 프레임(110)은 높이 조절장치의 구성부품을 장착하기 위하여 차량의 후방 쪽에 차례로 형성되는 모터 결합홀(111), 가이드부 결합홀(112), 리어파이프 결합홀(113)이 마련된다.
여기서, 구동모터(120)은 동력을 발생시키는 것으로 그 구동축에 피니언기어(130)가 결합되어 회전하도록 구성된다. 즉, 피니언기어(130)는 구동모터(120)의 구동과 함께 회전하게 된다.
이러한 구동모터(120)는 베이스 프레임(110)의 일측에서 모터 결합홀(111)에 피니언기어(130)가 끼워져 베이스 프레임(110)의 타측으로 돌출된 상태로 베이스 프레임(110)에 결합된다.
섹터기어(140)는 베이스 프레임(110)에 시트백의 하단을 결합하는 리어 파이프(101)에 회전 가능하게 결합되며, 구동모터(120)의 피니언기어(130)에 치합된다. 섹터기어(140)은 대략 부채꼴 형상으로 형성되며, 뾰족한 부분이 리어파이프(101)에 결합되며 원호 형상의 일측부에 기어치가 형성되어 피니언기어(130)와 치합된다.
섹터기어(140)는 베이스 프레임(110)의 타측에서 리어파이프(101)의 외주면에 회전 가능하게 결합된다. 섹터기어(140)는 회전시 가이드부(150)에 의해 가이드되어 피니언기어(130)와 치합된 상태가 안정적으로 유지된다.
가이드부(150)는 구동모터(120)와 리어파이프(101) 사이에서 섹터기어(140)의 회전을 가이드하는 것으로, 가이드홀(141)과, 체결부재(152)와, 가이드부재(153)와, 너트를 포함하여 구성된다.
가이드홀(141)은 섹터기어(140)의 중간부분에 원호 형상으로 형성되며, 체결부재(152)에 끼워진 가이드부재(153)가 관통 결합되어 섹터기어(140)의 회전시 가이드부재(153)를 가이드한다.
체결부재(152)는 베이스 프레임(110)의 가이드부 결합홀(112)과 섹터기어(140)의 가이드홀(141)을 끼워져 관통된 후에 후술하는 하우징(160)에 끼워져 별도의 너트에 의해 체결된다.
가이드부재(153)는 베이스 프레임(110)의 타측으로 돌출되는 체결부재(152)의 외측에 끼워진 상태에서 섹터기어(140)의 가이드홀(141)에 관통 결합된다. 가이드부재(153)는 중앙에 관통홀(153a)이 형성되어 체결부재(152)의 외주에 끼워져 결합되며, 양단부에는 하우징(160)의 고정홀과 베이스 프레임(110)의 가이드부 결합홀(112)에 각각 끼워져 결합되는 결합돌기가 돌출 형성된다.
하우징(160)의 고정홀에 끼워져 결합되는 결합돌기는 가이드부재(153)의 관통홀(153a) 가장자리가 돌출되어 형성되되 도넛 형상으로 형성된다.
가이드부재(153)는 양단부가 베이스 프레임(110)의 가이드부 결합홀(112)과 하우징(160)의 고정홀에 결합되며, 섹터기어(140)의 회전시 가이드홀(141)을 따라 왕복 이동된다.
축간거리 조절부(153b)는 가이드부재(153)에 구비되어 구동모터(120)에 결합되어 회전하는 피니언기어(130)의 회전중심과 섹터기어(140)의 회전중심 사이의 거리를 조절한다.
축간거리 조절부(153b)는 가이드부재(153)의 양단부에 돌출 형성된 결합돌기 중에서 하우징(160)의 고정홀에 끼워져 결합되는 결합돌기로 이루어지고, 원주방향을 따라 두께가 다르게 형성되어 편심되는 편심돌기 형태로 이루어진다.
구체적으로, 편심돌기 형태로 이루어진 축간거리 조절부(153b)는 원주방향을 따라 두께가 다르게 형성되되, 가장 두꺼운 부분(a)과 가장 얇은 부분(b)은 서로 대향하는 위치 즉, 180도 간격으로 형성된다.
이 가이드부재(153)는 하우징(160)의 고정홀에 결합될 때 축간거리 조절부(153b)의 두꺼운 부분(a)과 얇은 부분(b)이 차량의 전후방향을 향해야 한다
축간거리 조절부(153b)가 하우징(160)의 고정홀에 끼워져 결합될 때, 도 7에 도시된 바와 같이, 두꺼운 부분(a)이 리어파이프(101, 도 4 참조) 방향(차량의 후방 쪽)으로 위치하고, 얇은 부분(b)이 피니언기어(130)의 회전중심 방향(차량의 전방 쪽)으로 위치한 상태로 결합되면 피니언 기어(130)의 회전중심이 섹터기어(140)의 회전중심인 가이드부(150) 쪽으로 이동된다.
그리고, 축간거리 조절부(153b)가 하우징(160)의 고정홀에 끼워질 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 두꺼운 부분(a)이 피니언기어(130)의 회전중심 방향(차량의 전방 쪽)으로 위치하고, 얇은 부분(b)이 리어파이프(101, 도 4 참조) 방향(차량의 후방 쪽)으로 위치하게 되면 피니언 기어(130)의 회전중심이 섹터기어(140)의 회전중심인 가이드부(150)와 멀어지는 방향으로 이동된다.
상기와 같이, 축간거리 조절부(153b)의 가장 두꺼운 부분(a)과 가장 얇은 부분(b)이 차량의 전후방향 즉, 수평으로 배치될 경우에 피니언 기어(130)의 회전중심을 차량의 전방이나 후방으로 최대로 이동될 수 있도록 하게 된다.
또한, 축간거리 조절부(153b)의 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분을 직선으로 연결하였을 때, 이 직선으로 연결된 부분이 차량의 전후방향에 대해 배치되는 각도에 따라 피니언 기어(130)의 회전중심을 차량의 전방이나 후방으로 이동할 수 있는 거리를 미세하게 조절할 수 있는 것이다.
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상기와 같이, 가이드부재(153)에 형성된 축간거리 조절부(153b)가 하우징(160)의 고정홀에 끼워져 고정될 때, 축간거리 조절부(153b)의 가장 두꺼운 부분(a)과 가장 얇은 부분(b)의 위치에 따라 피니언 기어(130)의 회전중심과 섹터기어(140)의 회전중심 사이의 거리가 조절되는 것이다.
가이드부재(153)는 축간거리 조절부(153b)의 가장 두꺼운 부분(a)이나 가장 얇은 부분(b)에 대응되는 외주면에 평면부(153c)가 마련되어 가이드부재(153)의 결합시 가장 두꺼운 부분(a)이나 가장 얇은 부분(b)이 향하는 방향을 사용자가 쉽게 알 수 있도록 한다.
구체적으로 평면부(153c)는 축간거리 조절부(153b)의 가장 얇은 부분(b)이나 가장 두꺼운 부분(a)에 대응되는 위치에 가이드부재(153)의 외주면에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 도 6과 같이, 축간거리 조절부(153b)의 가장 얇은 부분(b)에 대응되는 위치에 가이드부재(153)의 외주면에 평면부(153c)가 형성된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 축간거리 조절부(153b)에서 가장 두꺼운 부분(a)과 가장 얇은 부분(b)을 사용자가 쉽게 알 수 있도록 외주면에 평면부(153c)로 형성하는 것으로 구분하였으나, 이 평면부(153c)를 대신하여 가장 두꺼운 부분(a)이나 가장 얇은 부분(b)에 대응되는 외주면에 별도의 무늬 즉, 삼각 형상이나 사각 형상의 무늬 등을 형성하여 구성할 수 있다. 또한, 가이드부재(153)의 외주면에 별도의 형상으로 형성하지 않고, 별도의 스티커를 부착하여 가장 두꺼운 부분(a)이나 가장 얇은 부분(b)을 구분할 수 있도록 표시할 수도 있다.
한편, 베이스 프레임(110)의 가이드부 결합홀(112)은 다각형으로 형성되고, 이 가이드부 결합홀(112)에 끼워지는 가이드부재(153)의 결합돌기(153d)도 외주면이 다각형으로 형성되어 가이드부재(153)가 가이드부 결합홀(112)에서 헛도는 것이 방지되도록 구성된다.
예를 들면, 가이드부 결합홀(112)과 이에 삽입되는 가이드부재(153)의 결합돌기(153d)의 외주면은 8각 형상 또는 6각 형상으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 시트 높이 조절장치
101 ; 리어파이프
110 : 베이스 프레임
111 : 모터 결합홀 112 : 가이드부 결합홀
113 : 리어파이프 결합홀
120 : 구동모터
130 : 피니언기어
140 : 섹터기어
150 : 가이드부
151 : 가이드홀 152: 체결부재
153 : 가이드부재
160 : 하우징

Claims (5)

  1. 시트가 결합되고, 모터 결합홀, 가이드부 결합홀, 리어파이프 결합홀이 형성되는 베이스 프레임에 결합되어 시트의 높이를 조절하는 자동차용 시트의 높이 조절장치에 있어서,
    베이스 프레임의 일측에서 모터 결합홀에 결합되며, 베이스 프레임의 타측으로 돌출되는 피니언기어를 구비하는 구동모터;
    리어파이프에 회전 가능하게 결합되고, 피니언기어에 치합되는 섹터기어;
    섹터기어 회전중심과 피니언기어의 회전중심 사이에 마련되어, 섹터기어의 회전을 가이드하는 가이드부;
    피니언기어를 회전가능하게 결합하는 결합홀이 형성되고, 가이드부를 고정하는 고정홀이 형성되는 하우징; 및
    가이드부에 구비되어 하우징의 고정홀에 끼워져 고정되고, 두께가 다르게 형성되는 편심돌기 형태로 구성되어 하우징 고정홀에 끼워지는 방향에 따라 피니언기어의 회전중심과 섹터기어의 회전중심 사이의 간격을 조절하는 축간거리 조절부;
    를 포함하는 자동차용 시트의 높이 조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    가이드부는,
    섹터기어에 원호 형상으로 형성되는 가이드홀과,
    베이스 프레임의 일측에서 가이드부 결합홀과 섹터기어의 가이드홀을 관통하여 하우징의 고정홀에 고정되는 체결부재와,
    체결부재의 외주에 끼워져 결합되되, 섹터기어의 가이드홀에 관통 결합되며 베이스 프레임의 가이드부 결합홀과 하우징의 고정홀에 각각 고정되도록 양단부에 결합돌기가 형성되는 가이드부재를 포함하는 자동차용 시트의 높이 조절장치.
  3. 제2항에 있어서,
    가이드부재의 양단부에 각각 형성된 결합돌기 중에서 하우징의 고정홀에 삽입되는 결합돌기 부분이 편심돌기 형태의 축간거리 조절부로 이루어지는 자동차용 시트의 높이 조절장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 축간거리 조절부는
    가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분이 서로 대향하도록 180도 간격으로 형성되는 자동차용 시트의 높이 조절장치.
  5. 제4항에 있어서,
    가이드부재는,
    축간거리 조절부의 가장 두꺼운 부분이나 가장 얇은 부분에 대응되는 외주면에 평면부가 마련되어 가이드부재의 결합시 가장 두꺼운 부분이나 가장 얇은 부분의 방향을 알 수 있도록 구성되는 자동차용 시트의 높이 조절장치.


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