KR102493503B1 - 차량용 시트의 높이 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트의 높이 조절 장치에 관한 것으로, 시트쿠션 프레임의 일측에 회전 가능하게 결합되되 일측부에 기어치를 갖는 섹터기와, 시트쿠션 프레임의 높이를 조절하기 위한 동력을 발생시키는 구동모터와, 구동모터의 동력을 섹터기어로 전달하기 위한 피니언기어를 갖는 동력 전달유닛과, 동력 전달유닛를 베이스 플레이트에 고정하고 체결부재를 갖는 결합브래킷과, 피니언기어를 섹터기어의 기어치로 가압하여 이동시키기 위한 피니언기어 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 피니언기어를 갖는 동력 전달유닛의 조립시 체결부재에 구비되는 피니언기어 이동부에 의해 피니언기어가 섹터기어의 기어치로 이동되도록 구성됨으로써, 동력 전달유닛의 조립이 용이하고, 피니언기어와 섹터기어의 기어치가 원활하게 맞물림으로 인하여 소음이 발생되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 시트의 높이 조절장치 {The Height Controlling Device Of Vehicle Seat}

본 발명은 차량용 시트의 높이 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피니언기어의 중심과 섹터기어의 회전중심 사이의 거리를 보정하여 각 부품의 조립을 용이하게 할 수 있는 차량용 시트 높이 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 시트는 승객의 하체를 지지하는 시트쿠션, 상체를 지지하는 시트백, 머리 및 목을 지지하는 헤드레스트를 포함하여 구성되며, 그 중 시트쿠션과 시트백은 각각 시트쿠션 프레임과 시트백 프레임에 의해 골격이 이루어진다.

상기 시트쿠션 프레임은 한 쌍의 베이스 플레이트(10)가 차량의 전후 방향으로 일정거리 이격되어 구비되며, 그 양단부 사이가 각각 전방 힌지파이프와 후방 힌지파이프를 통하여 연결된다. 한 쌍의 베이스 플레이트는 양단부가 시트레일 중 전후방향으로 이동되는 이동레일의 전방과 후방에 각각 링크에 의해 힌지 결합된다.

상기와 같은 베이스 플레이트의 측면에는 시트 높이를 조절하기 위한 시트높이 조절 장치가 결합되어 있으며, 이의 구조가 도 1과 도 2에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 시트 높이 조절 장치는 베이스 플레이트(10)의 일측(외측을 향하는 면)에 밀착하여 결합되는 하우징 브래킷(11)과, 베이스 플레이트(10)의 타측에서 리어파이프에 끼워져 회전 가능하게 결합되는 섹터기어(12)와, 하우징 브래킷(11)에 결합되어 섹터기어(12)에 기어 결합되는 피니언 기어(13a)를 가지는 동력전달유닛(13)과, 동력전달유닛(13)에 결합되어 동력을 발생시키는 구동모터(14)와, 베이스 플레이트(10)의 타측에서 섹터기어(12)를 일부 덮어서 하우징 브래킷(11)과 동력 전달유닛(13)을 결합하는 홀더브래킷(15)을 포함한다.

하우징 브래킷(11)은 동력 전달유닛(13)의 피니언기어(13a)가 관통되는 관통홀(11a)이 형성되되, 이 관통홀(11a)은 베이스 플레이트(10)의 리어 파이프가 끼워지는 끼움홀(10a)에서 이격되어 형성되는 관통홀(10b)에 연통되도록 형성된다. 하우징 브래킷(11)에는 섹터기어(12)에 형성되는 원호 형상의 가이드홀을 관통하여 홀더브래킷(15)에 고정되는 결합부재(11b)가 고정되어 구비된다.

섹터기어(12)는 한 쌍의 베이스 플레이트(10)를 연결하는 리어 파이프에 회전 가능하게 끼워지는 끼움홀(12a)이 형성된다. 섹터기어(12)의 일측에는 동력 전달유닛(13)의 피니언 기어(13a)와 치합되는 기어치(12b)가 형성된다.

리어 파이프에 끼워져 회전 가능하게 결합되는 섹터기어(12)는 그 일측 하부가 베이스 플레이트(10)와 이격되어 구비되는 이동레일의 고정브래킷에 힌지 결합됨으로써, 구동모터(14)의 구동과 동력 전달유닛(13)에 의해 회전되면서 시트쿠션 프레임의 베이스 플레이트(10)의 높이를 조절하도록 구성된다.

상기와 같은 종래의 시트 높이 조절장치는 도 2와 같이, 섹터기어(12)의 회전중심인 리어 파이프가 끼워지는 끼움홀(10a)의 중심과 피니언기어(13a)의 중심 사이의 거리 즉, 중심거리가 각 부품의 제작시 제조산포에 의하여 오차가 발생된다.

여기서, 기준이 되는 중심거리보다 조립되는 제품의 중심거리가 짧을 경우에는 섹터기어(12)의 기어치(12b)와 피니언기어(13a)가 서로 꽉 물리게 됨으로써, 동력 전달유닛(13)의 피니언기어(13a)와 섹터기어(12) 사이의 조립이 어렵고, 높이 조절의 작동력이 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 기준이 되는 중심거리보다 조립되는 제품의 중심거리가 길 경우에는 섹터기어(12)의 기어치(12b)와 피니언기어(13a)가 서로 헐겁게 물리게 됨으로써, 섹터기어(12)의 기어치(12b)와 피니언기어(13a) 사이에서 '딱딱'거리는 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 10-2015-0089098

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 하우징 브래킷을 삭제하고, 동력전달유닛과 홀더 브래킷의 체결구조를 변경하여 부품의 조립시 섹터기어와 피니언 기어의 중심거리를 보정할 수 있도록 함으로써, 별도의 조립설비 없이 각 부품의 조립이 가능하여 조립성을 향상시키면서 비용을 절감시킬 수 있는 차량용 시트의 높이 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측단부가 시트쿠션 프레임의 베이스 플레이트에 회전 가능하게 결합되며, 타측부에 기어치가 구비되고, 일측단부와 타측단부의 사이에 원호 형상의 관통홀을 갖는 섹터기어와, 시트쿠션 프레임의 높이를 조절하기 위한 동력을 발생시키는 구동모터와, 베이스 플레이트에서 섹터기어의 반대측에 결합되어 구동모터의 동력을 섹터기어에 전달하기 위하여 섹터기어의 기어치에 치합되는 피니언 기어를 갖는 동력 전달유닛과, 동력 전달유닛을 베이스 플레이트에 결합하기 위하여 베이스 플레이트를 관통하는 체결부재를 구비하는 결합브래킷과, 섹터기어의 관통홀을 관통하여 결합브래킷에 결합되며, 결합브래킷의 체결부재가 너트에 의해 체결될 때 피니언기어를 섹터기어의 기어치로 가압하여 이동시키기 위한 피니언기어 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 피니언기어 이동부는, 결합브래킷에 고정되는 체결부재에 구비되되, 체결부재의 외주면에 체결부재의 외경보다 큰 직경을 갖는 돌출부가 형성되며, 돌출부 양단에서 체결부재의 자유단부를 향하는 쪽에 형성되는 경사면으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 경사면은, 체결부재의 자유단부 쪽으로 하향 경사로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 피니언기어를 갖는 동력 전달유닛의 조립시 체결부재에 구비되는 피니언기어 이동부에 의해 피니언기어가 섹터기어의 기어치로 이동되도록 구성됨으로써, 동력 전달유닛의 조립이 용이하고, 피니언기어와 섹터기어의 기어치가 원활하게 맞물림으로 인하여 소음이 발생되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 시트 높이조절장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 시트 높이 조절장치에서 섹터기어와 피니언기어의 결합을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트 높이 조절 장치를 도시한 분해 사시도.
도 4는 도 3의 시트 높이 조절장치를 도시한 단면도.
도 5와 도 6a 내지 도 6c는 도 3의 시트 높이 조절장치의 조립 과정을 도시한 단면도로서,
도 5는 도 3의 시트 높이 조절장치에 대한 조립 전 상태를 도시한 단면도이고,
도 6a는 도 3의 시트 높이 조절장치에 대한 조립 후 체결부재와 너트 사이의 체결과정을 도시한 단면도이며,
도 6b는 도 6a의 A부분을 확대 도시한 도면이고,
도 6c는 도 6a의 B부분을 확대 도시한 도면이다.

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 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트 높이 조절 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 시트 높이 조절장치를 도시한 단면도이며, 도 5와 도 6a 내지 도 6c는 도 3의 시트 높이 조절장치의 조립 과정을 도시한 단면도이다.

먼저, 시트는 시트쿠션과 시트백으로 크게 구성되며, 시트쿠션은 시트쿠션 프레임에 결합되고, 시트백은 시트백 프레임(미도시)에 결합된다.

여기서, 시트백 프레임은 별도의 고정 브래킷 및 시트 높이 조절장치(100)에 의해 시트레일 중 이동레일에 결합되어 그 높이가 조절되도록 구성된다.

시트백 프레임은 한 쌍의 베이스 플레이트(101)가 일정간격 이격되어 차량의 전후 방향으로 배치된 후에, 한 쌍의 베이스 플레이트(101)의 전방과 후방의 각각이 별도의 파이프부재에 의해 결합되어 형성된다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트의 높이 조절 장치(100)는 시트백 프레임의 베이스 플레이트(101) 일측에 회전 가능하게 결합되는 섹터기어(110), 시트의 높이 조절을 위한 동력을 발생시키는 구동모터(120), 구동모터(120)의 동력을 섹터기어(110)로 전달하기 위하여 치합되는 피니언 기어(132)를 갖는 동력 전달유닛(130), 동력 전달유닛(130)을 베이스 플레이트(101)에 결합하기 위한 결합브래킷(140), 결합브래킷(140)의 체결부재(141)에 체결되는 홀더브래킷(150), 체결부재(141)에 구비되며 홀더브래킷(150)으로 동력 전달유닛(130)의 결합브래킷(140)을 너트(142)로 체결할 때, 피니언 기어(132)가 섹터기어(110)의 기어치(111)에 치합될 수 있도록 피니언 기어(132)를 섹터기어(110)의 기어치(111)로 이동시키기 위한 피니언기어 이동부(160; 도 6c에 도시)를 포함하여 구성된다.

먼저, 베이스 플레이트(101)는 한 쌍이 이격된 상태에서 양단부가 각각 파이프 부재(102)에 의해 연결된다. 따라서, 베이스 플레이트(101)에는 피니언 기어(132)가 관통되는 피니언 관통홀(101a)이 형성되고, 이 피니언 관통홀(101a)에 이격되어 후술하는 체결부재(141)가 관통되는 체결부재 관통홀(101b)이 형성된다.

섹터기어(110)는 대략 부채꼴 형상의 판부재로 형성되며, 그 일단부가 한 쌍의 베이스 플레이트(101)를 연결하는 파이프 부재(102)에 회전 가능하게 결합된다. 섹터기어(110)는 파이프 부재(102)에 회전 가능하게 결합되는 반대쪽이 볼록한 원호 형상으로 형성되고, 다수의 기어치(111)가 형성된다.

섹터기어(110)는 양단부 사이에 후술하는 홀더브래킷(150)의 너트부재(155)가 관통되어 가이드되도록 하는 원호 형상의 가이드홀(112)이 형성된다.

구동모터(120)는 시트 높이 조절을 위한 동력을 발생시키는 것으로, 후술하는 동력 전달유닛(130)과 일체로 구성된다.

동력 전달유닛(130)은 구동모터(120)에서 발생된 동력을 섹터기어로 전달하기 위하여 섹터기어(110)의 기어치(111)에 치합되는 피니언 기어(132)를 갖는 것으로, 기어박스(131), 피니언 기어(132)를 포함한다.

기어박스(131)는 구동모터(120)와 결합되어 구동모터(120)에서 발생된 회전력을 감속시키는 역할을 하는 것으로, 그 내부 구조는 복수의 기어로 구성되는 공지된 기술로서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

피니언 기어(132)는 기어박스(131)에 구비되되, 외부로 돌출되어 베이스 플레이트(101)를 관통하여 섹터기어(110)의 기어치(111)에 치합되며 섹터기어(110)를 회전시킨다.

결합브래킷(140)은 동력 전달유닛(130)에 고정되어 구동모터(120)와 동력 전달유닛(130)을 베이스 플레이트(101)의 일측면(섹터기어의 반대측면)에 결합하는 역할을 한다.

결합브래킷(140)은 일단부에 체결부재(141)가 구비되며, 이 체결부재(141)가 베이스 플레이트(101)의 체결부재 관통홀(101b)을 관통하여 후술하는 홀더브래킷(150)에 별도로 구비되는 너트(142)로 체결된다.

홀더브래킷(150)은 베이스 플레이트(101)를 기준으로 동력 전달유닛(130)의 반대쪽 즉, 베이스 플레이트(101)의 타측에 결합된 섹터기어(110)의 외측에서 동력 전달유닛(130)을 베이스 플레이트(101)를 결합하는 역할을 한다.

홀더브래킷(150)은 섹터기어(110)의 외측에서 섹터기어(110)에 접촉되지 않으면서 베이스 플레이트(101)에 그 일단부가 밀착되어 고정되기 위해서 중간부분이 절곡되어 'ㄱ'형상으로 형성된다. 따라서, 홀더브래킷(150)은 수평부(151)와 수직부(152)로 구성되며, 수평부(151)는 섹터기어(110)에서 이격되고, 수직부(152)는 섹터기어(110)의 기어치(111)에서 이격되어 베이스 플레이트(101)에 지지된 후에 결합브래킷(140)의 체결부재(141)와 별도의 너트(142)에 의해 결합된다.

홀더브래킷(150)의 수평부에는 동력 전달유닛(130)에 구비되며, 섹터기어(110)의 기어치(111)에 치합되어 회전되는 피니언 기어(132)의 단부가 끼워져 회전 가능하게 지지되도록 하는 피니언기어 지지홀(153)이 형성된다.

홀더브래킷(150)의 수직부(152) 단부에는 절곡 형성되어 베이스 플레이트(101)에 밀착되고, 결합브래킷(140)에 구비되는 체결부재(141)의 단부가 끼워지는 체결부재 끼움홀(154)이 형성된다.

따라서, 홀더브래킷(150)의 수평부(151) 단부에는 섹터기어(110)의 가이드홀(112)을 관통하여 동력 전달유닛(130)에 고정된 결합브래킷(140)에 별도의 볼트(156)로 체결되는 너트부재(155)가 수직으로 결합된다. 즉, 너트부재(155)는 홀더브래킷(150)의 수평부(151)에 대해 수직으로 결합되고, 섹터기어(110)의 가이드홀(112)을 관통하여 돌출되어 베이스 플레이트(101)에 지지된다.

한편, 결합브래킷(140)에 구비되는 체결부재(141)에는 베이스 플레이트(101)에 동력 전달유닛(130)과 구동모터(120) 및 홀더브래킷(150)을 결합할 때 피니언 기어(132)를 섹터기어(110)의 기어치(111)로 이동시키기 위한 피니언기어 이동부(160)를 더 포함한다.

피니언기어 이동부(160)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 결합브래킷(140)에 결합되는 체결부재(141)에 구비되되, 체결부재(141)가 베이스 플레이트(101)의 체결부재 관통홀(101b)에 끼워질 때, 체결부재 관통홀(101b)의 내주면에 접촉되는 체결부재(141)의 외주면에 돌출부(161)가 돌출 형성되고, 이 돌출부(161)의 시작부분에 형성되는 경사면(162)으로 구성되되, 이 경사면(162)은 체결부재(141)의 자유단부를 향하는 쪽으로 하향 경사진 형태로 형성된다.

즉, 베이스 플레이트(101)에 대해 동력 전달유닛(130)과 구동모터(120)를 홀더브래킷(150)으로 결합하기 위하여 결합브래킷(140)에 구비되는 체결부재(141)를 베이스 플레이트(101)의 체결부재 관통홀(101b)에 관통시키고 홀더브래킷(150)의 체결부재 끼움홀(154)에 끼운 상태에서 체결부재(141)의 자유단부에 너트(142)를 체결할 때, 도 6c와 같이 홀더브래킷(150)의 체결부재 끼움홀(154)의 내주면에 대해 체결부재(141)의 경사면(162)에 의해 체결부재(141)가 섹터기어(110)의 기어치(111) 쪽으로 밀려서 피니언 기어(132)가 도 6a와 같이 섹터기어(110)의 기어치(111)에 완전히 치합될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시트 높이 조절장치에 대한 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 구동모터(120)와 동력 전달유닛(130) 및 피니언 기어(132)는 조립된 상태로 공급되도록 구성되되, 동력 전달유닛(130)의 기어박스(131)에도 결합브래킷(140)이 고정되어 있고, 결합브래킷(140)에는 두 개의 체결부재(141)가 고정되어 있다. 여기서, 두 개의 체결부재(141)는 피니언 기어(132)와 동일한 방향으로 돌출되어 구성된다.

그리고, 홀더브래킷(150)에는 별도의 볼트(156)에 의해 동력 전달유닛(130)에 결합된 결합브래킷(140)에 별도의 볼트에 결합되는 너트부재(155)가 고정된 상태로 구비된다.

이후에, 시트쿠션 프레임의 베이스 플레이트(101) 일측면에서 섹터기어(110)를 회전 가능하게 결합한 상태에 있는 베이스 플레이트(101)에서 섹터기어(110)의 반대측에 동력 전달유닛(130)의 결합브래킷(140)을 밀착시키기 전에, 도 3과 도 5에서와 같이 피니언기어 관통홀(101a)과 체결부재 관통홀(101b)에 피니언 기어(132)와 체결부재(141)를 각각 끼운다. 이후에, 결합브래킷(140)을 베이스 플레이트(101) 쪽으로 밀어서 도 6a과 같이 결합브래킷(140)에 고정된 체결부재(141)와 동력 전달유닛(130)의 피니언기어(131)를 베이스 플레이트(101)의 체결부재 관통홀(101b)와 피니언기어 관통홀(101a)에 대해 각각 관통시켜 돌출되게 한다.

이때, 동력 전달유닛(130)의 피니언 기어(132)가 도 6b와 같이 피니언기어(131)가 섹터기어(110)의 기어치(111)에 대해 완전히 물리지 않도록 일정간격 이격되도록 한다.

이후에, 베이스 플레이트(101)로 관통되어 돌출된 결합브래킷(140)에 고정된 체결부재(141)에 별도의 너트(142)를 체결하게 되면, 도 6c와 같이 체결부재(141)의 형성된 피니언기어 이동부(160)의 경사면(162)과 체결부재 관통홀(101b)의 내주면 사이의 접촉에 의해 결합브래킷(140)에 결합된 동력 전달유닛(130)과 구동모터(120)가 섹터기어(110) 쪽으로 이동하게 됨에 따라, 피니언기어(131)와 섹터기어(110)의 기어치(111)가 완전히 물리지 않은 상태에서 도 4에서와 같이 완전히 물리는 상태로 전환된다. 이후에 별도의 볼트(156)를 홀더브래킷(150)에 고정된 너트부재(155)에 체결함으로써 조립작업을 완료한다.

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 조절 장치
101 : 베이스 플레이트 101a : 피니언기어 관통홀
101b : 체결부재 관통홀
110 : 섹터기어
111 : 기어치 112 : 가이드홀
120 : 구동모터
130 : 동력 전달유닛
131 : 기어박스 132 : 피니언기어
140 : 결합브래킷
141 : 체결부재
150 : 홀더 브래킷
151 : 수평부 152 : 수직부
153 : 피니언기어 지지홀 154 : 체결부재 끼움홀
155 : 너트부재 156 : 볼트
160 : 피니언기어 이동부
161 : 돌출부 162 : 경사면

Claims (3)

1. 일측단부가 시트쿠션 프레임의 베이스 플레이트에 회전 가능하게 결합되며, 타측부에 기어치가 구비되고, 일측단부와 타측단부의 사이에 원호 형상의 관통홀을 갖는 섹터기어;
   시트쿠션 프레임의 높이를 조절하기 위한 동력을 발생시키는 구동모터;
   베이스 플레이트에서 섹터기어의 반대측에 결합되어 구동모터의 동력을 섹터기어에 전달하기 위하여 섹터기어의 기어치에 치합되는 피니언 기어를 갖는 동력 전달유닛;
   동력 전달유닛을 베이스 플레이트에 결합하기 위하여 베이스 플레이트를 관통하는 체결부재를 구비하는 결합브래킷; 및
   섹터기어의 관통홀을 관통하여 결합브래킷에 결합되며, 결합브래킷의 체결부재가 너트에 의해 체결될 때 피니언기어를 섹터기어의 기어치로 가압하여 이동시키기 위한 피니언기어 이동부를 포함하고,
   피니언기어 이동부는,
   결합브래킷에 고정되는 체결부재에 구비되되, 체결부재의 외주면에 체결부재의 외경보다 큰 직경을 갖는 돌출부가 형성되며, 돌출부 양단에서 체결부재의 자유단부를 향하는 쪽에 형성되는 경사면으로 구성되고,
   경사면은 체결부재의 자유단부 쪽으로 하향 경사로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 높이 조절 장치.
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