KR19980074284A - 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트 시험기(seat tester)의 트위스터 승하강장치에 관한 것으로, 선반의 일측에 상하로 관통되어 승하강 가능하도록 지지되고 하단부에 트위스터가 고정되는 트위스터 샤프트와, 상기 트위스터 샤프트의 상단부에 고정되는 웨이트 플레이트와, 상기 웨이트 플레이트의 하면 양측에 각각 고정되어 선반 및 프레임의 내부를 관통함과 아울러 외주면에 래크가 각각 형성된 승하강용 래크 샤프트와, 상기 프레임의 내부에 수평 방향으로 축지지되는 수평 구동축과, 상기 수평 구동축의 양측에 각각 회전 가능하도록 결합 고정됨과 아울러 승하강용 래크 샤프트의 래크에 각각 맞물리는 피니언과, 상기 프레임의 일측면에 설치되고 수평 구동축에 연결되는 전자식 클러치 및 상기 전자식 클러치에 연결되는 구동 모터를 포함하여 구성함으로써 실제 운전자의 중량에 해당되는 양 만큼의 하중을 자유 낙하식으로 피검사용 시트부재에 부여하여 피검사용 시트부재의 내구성을 보다 정확하게 측정하도록 한 것이다.

Description

차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치

본 발명은 차량용 시트 시험기(seat tester)의 트위스터 승하강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실제 운전자의 중량에 해당되는 양 만큼의 하중을 자유 낙하식으로 피검사용 시트부재에 부여하여 피검사용 시트부재의 내구성을 보다 정확하게 측정할 수 있게 한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치를 제공함에 있다.

일반적으로 자동차의 시트는 장기간에 걸친 탑승자의 반복되는 착석 동작과, 노면의 상태가 양호하지 못한 도로의 주행중 발생되는 진동에 따른 반복 하중에 의하여 표피재가 마모되어 늘어지거나, 주름 현상이 생기거나 또는 들뜨는 현상이 발생됨으로써 외관 품질을 저하시키며, 또한 표피재의 내부에 수납되는 폴리우레탄 폼(foam) 등의 충격 완충부재가 상기와 동일한 원인에 의해 하측으로 눌려져 제 기능을 충분히 발휘하지 못하는 경우가 발생하게 된다.

따라서, 자동차의 시트를 제작함에 있어서는, 실제 시트를 동일한 사용 상태의 조건에서 내구성 시험을 실시하여 표피재의 외관 품질이 변화되는 시점 등의 환경을 측정하고, 충격 완충 부재의 완충력 저하의 시점 등의 환경을 측정하여 보다 고품질의 시트를 제작하기 위한 노력을 기울이고 있다.

그러나, 초기에 알려진 시트의 내구성 시험 기술은 실제로 인간이 시트에 반복적으로 착석하는 등, 작업량에 한계가 있을 뿐만 아니라, 시험 결과를 얻기 위하여 장기간이 소요됨으로써 유,무형의 손실을 감수하여야 하며, 또한 시험 결과도 일률적이지 못하여 시험 결과에 대한 신뢰도가 저하되는 등, 시트의 시험을 위한 전체적인 작업 능률이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 자동차의 시트의 내구성을 수작업에 의하지 않고 자동으로 측정하기 위한 여러 가지 형태의 내구성 시험장치가 알려지고 있으며, 그 전형적인 실시 형태가 일본국 특허 공개공보 평 1-51767호(명칭 ; 차량용 좌석(이하, '시트'라 함) 등의 내구성 시험장치) 및 평 4-15893호(차량용 시트 등의 승강내구성 시험장치)에 각각 기재되어 있다.

전자의 차량용 시트 등의 내구성 시험장치에 의하면, 시험용 시트의 리클라이닝(reclining) 장치의 조작 레버 및 스프링 올림장치의 조작 레버에 각각 결합되는 조작수단과, 회동 중심이 리클라이닝장치와 스프링 올림장치의 각각의 힌지 위치에 대응하여 이동되는 아암에, 시트백에 대향하여 회동되는 회동 아암을 장착하여 이루어지는 리클라이닝장치 및 스프링 올림 복귀 동작의 조작수단으로 이루어지며, 상기 각 수단을 각각 개별적으로 구동수단에 의해 자동적으로 작동시키도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 후자의 차량용 시트 등의 승강내구성 시험장치에 의하면, 기체형틀대의 상면에 전후방향으로 접동이 가능한 전후 가동선반과, 상기 전후 가동선반의 동작수단을 설치하며 상기 전후 가동선반 상에 횡방향으로 접동이 가능한 좌우 가동선반과, 상기 좌우 가동선반의 동작수단을 설치함과 아울러 상기 좌우 가동선반에, 상하 방향의 작동수단과, 상기 상하방향의 동작수단에 로드를 통해서 주위 방향으로 회동가능하게 결합되며 또한 경사 동작이 가능한 대퇴부를 갖는 고형과, 상기 로드를 축방향에는 접동 가능하게 주위 방향에는 결합하도록 축지지하는 회전 드럼과, 상기 회전드럼의 동작수단을 설치하며 또한 상기 로드에 고형의 대퇴부의 경사 동작수단을 설치하여 이루어지며, 상기 고형을 피시험용 시트의 쿠션에 재치시켜서 상기 각 동작수단을 각각 별개로 동작시켜 상기 고형을 상기 쿠션에 대해서 각 방향으로 이동시켜서 가압하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 전자의 차량용 시트 등의 내구성 시험장치에 있어서는, 시트의 리클라이닝 및 스프링 올림장치의 내구성을 수작업에 의하지 않고 자동으로 시험하는 이점은 있으나 시트의 표피재 및 폴리우레탄 폼 등의 충격 완충부재의 내구성을 효과적으로 측정하지 못하여 시트의 내구성, 특히 표피재 및 충격 완충부재의 정확한 내구성 측정에는 한계가 있는 것이었다.

또한, 후자의 차량용 시트 등의 승강내구성 시험장치에 있어서는, 시트의 표피재 및 충격 완충부재의 내구성을 시험하는 이점이 있으나, 실제로 내구성을 측정하는 부위는 시트의 표피재 및 충격 완충부재이지만 반드시 시트 전체의 조립단품이 요구되는 단점이 있었으며, 탑승자의 체중이 각각 상이함에도 불구하고 동일한 압력을 시트의 하측을 향하여 가하도록 구성되어 있을 뿐만 아니라 실제로 탑승자가 자동차의 시트에 착석할 때 가해지는 체중에 해당되는 충격 효과를 기대할 수 없으므로 시험 결과에 대한 신뢰도가 결여되는 것이었다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 피검사용 시트부재의 내구성을 보다 정확하게 시험하여 정밀한 결과값을 얻을 수 있도록 한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 실제 운전자의 중량에 해당되는 양 만큼의 하중을 자유 낙하식으로 피검사용 시트부재에 부여하여 실제 상황과 동일한 실험 조건을 조성할 수 있도록 한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 전체 외관 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 평면도.

도 4는 도 2의 A - A선 단면도.

도 5a,b는 도 4의 B - B선을 절단하여 보인 것으로,

도 5a는 전자식 클러치의 오프(OFF) 상태를 보인 단면도.

도 5b는 전자식 클러치의 온(ON) 상태를 보인 단면도.

＜도면의주요부분에사용된부호의설명＞

10 ; 외관 케이스11 ; 베이스 플레이트

12 ; 포스트13 ; 선반

14 ; 프레임21 ; 트위스터

22 ; 트위스터 샤프트23 ; 웨이트

24 ; 웨이트 플레이트25,26 ; 부시

27,28 ; 승하강용 래크 샤프트29,30 ; 래크

31 ; 수평 구동축32,33 ; 피니언

34 ; 전자식 클러치35 ; 구동 모터

36 ; 중간 마찰판

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선반의 일측에 상하로 관통되어 승하강 가능하도록 지지되고 하단부에 트위스터가 고정되는 트위스터 샤프트와, 상기 트위스터 샤프트의 상단부에 고정되는 웨이트 플레이트와, 상기 웨이트 플레이트의 하면 양측에 각각 고정되어 선반 및 프레임의 내부를 관통함과 아울러 외주면에 래크가 각각 형성된 승하강용 래크 샤프트와, 상기 프레임의 내부에 수평 방향으로 축지지되는 수평 구동축과, 상기 수평 구동축의 양측에 각각 회전 가능하도록 결합 고정됨과 아울러 승하강용 래크 샤프트의 래크에 각각 맞물리는 피니언과, 상기 프레임의 일측면에 설치되고 수평 구동축에 연결되는 전자식 클러치 및 상기 전자식 클러치에 연결되는 구동 모터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치가 제공된다.

상기 선반의 소정 부위에 상하로 관통되도록 부시가 각각 설치되고, 그 부시에 승하강용 래크 샤프트가 승하강 가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 전체 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 평면도이고, 도 4는 도 2의 A - A선을 절단하여 보인 단면도이며, 도 5a,b는 도 4의 B - B선을 절단하여 보인 단면도이다.

도면중 10은 외관 케이스, 11은 베이스 플레이트, 12는 포스트, 13은 선반, 14는 프레임, 15는 마찰포, 16은 피검사용 시트부재 구동수단, 17은 피검사용 시트부재를 각각 보인 것이다.

본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치는, 선반(13)의 일측에 상하로 관통되어 승하강 가능하도록 지지되고 하단부에 트위스터(21)가 고정되는 트위스터 샤프트(22)와, 상기 트위스터 샤프트(22)의 상단부에 고정되고 상부에 수개의 웨이트(23)가 적재되는 웨이트 플레이트(24)와, 상기 선반(13)의 소정 부위에 상하로 관통되도록 설치되는 부시(25)(26)와, 상기 웨이트 플레이트(24)의 하면 양측에 각각 고정됨과 아울러 상기 부시(25)(26)를 지나 프레임(14)의 내부를 관통하는 승하강용 래크 샤프트(27)(28)와, 상기 승하강용 래크 샤프트(27)(28)의 외주면에 소정의 길이만큼 각각 형성되는 래크(29)(30)와, 상기 프레임(14)의 내부에 수평 방향으로 축지지되는 수평 구동축(32)과, 상기 수평 구동축(32)의 양측에 각각 회전 가능하도록 결합 고정됨과 아울러 승하강용 래크 샤프트(27)(28)의 래크(29)(30)에 각각 맞물리는 피니언(32)(33)과, 상기 프레임(14)의 일측면에 설치되고 수평 구동축(32)에 연결되는 전자식 클러치(34) 및 상기 전자식 클러치(32)에 연결 고정되는 구동 모터(35)로 구성되어 있다.

상기 전자식 클러치(34)는 통상적으로 사용되는 구조로서, 전자력을 이용하여 마찰판을 흡착시키는 형식과, 고정자 결선과 전기자 권선에 흐르는 전류를 제어하여 그 사이의 전자 유도 작용을 이용하는 형식 등이 알려지고 있으며, 본 발명에 적용되는 전자식 클러치(34)는 도 5a,b에 도시한 바와 같이, 전원의 인가 여부에 따라 중간 마찰판(35)이 도시한 화살표 방향으로 이동하여 트위스터 구동 모터(35)의 동력을 수평 구동축(32)에 선택적으로 공급하도록 되어 있으며, 클러치 작용에 대한 상세한 설명은 일반적인 사항이므로 생략하기로 한다.

도면중 미설명 부호 41은 베어링, 42는 좌우 이동용 래크 샤프트, 43은 트위스터 샤프트(22)의 회전을 위한 피니언, 44는 좌우 이동용 래크 샤프트(42)에 형성된 래크를 보인 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 트위스터 승하강장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 시트 시험기에 의하면, 피검사용 시트부재 구동수단(16)의 구동에 의해 피검사용 시트부재(17)가 X, Y 축으로 직선 왕복 운동을 하는 동시에, 트위스터 샤프트(22)가 웨이트 플레이트(23)에 탑재되는 웨이트(23)의 하중에 의하여 하강하여, 트위스터(21)의 마찰포(15)가 피검사용 시트부재(17)에 마찰 접촉됨으로써 피검사용 시트부재(17)의 내구성을 측정하게 되는 것이다.

이 때, 트위스터 샤프트(22)는 좌우 이동용 래크 샤프트(42)의 직선 왕복 운동에 따른 피니언(22)의 회전 동작으로 반복적인 양방향 회전 운동을 하여 피검사용 시트부재(17)에 비틀림 하중을 가하게 된다.

이와 같이, 트위스터 샤프트(22)가 하강하여 트위스터(21)의 마찰포(15)가 피검사용 시트부재(17)에 마찰 접촉을 하고 있는 상태에서는 전자식 클러치(34)에 전원이 인가되지 않은 상태이므로 도 5의 a에 도시한 바와 같이, 중간 마찰판(35)이 소정의 간격(C)으로 이격되며, 따라서 구동 모터(35)의 동력이 수평 구동축(32)으로 전달되지 않는다.

상기와 같이, 트위스터(21)의 마찰포(15)가 피검사용 시트부재(17)에 마찰 접촉을 하고 있는 상태에서 피검사용 시트부재(17)에 운전자의 체중에 해당되는 하중을 가할 경우, 제어부에서 전자식 클러치(34)로 신호를 인가하면, 전자식 클러치(34)의 통상적인 작용에 의해 도 5의 b와 같이, 중간 마찰판(35)이 도시한 화살표 Z 방향으로 이동하여 구동 모터(35)의 동력이 수평 구동축(32)으로 전달되도록 하며, 이에 따라 수평 구동축(32)이 프레임(14)의 내부에서 회전하게 된다.

상기 수평 구동축(32)의 회전에 의하여 그 수평 구동축(32)의 양측에 피니언(32)(33)이 각각 고정되어 있으므로, 피니언(32)(33)에 래크(29)(30)가 각각 맞물린 승하강용 래크 샤프트(27)(28)가 직상방으로 이동을 하게 되며, 그 승하강용 래크 샤프트(27)(28)와 함께 수개의 웨이트(23)가 적재된 웨이트 플레이트(23)가 트위스터 샤프트(22)와 함께 상승하게 되는 것이다.

이 후, 상기 웨이트 플레이트(23)가 상사점에 도달하는 순간, 도면에는 도시하지 않았으나 별도의 감지수단에 의해 웨이트 플레이트(23)의 위치를 감지하여 그 신호를 제어부로 전달하며, 제어부에서는 신호를 인가하여 전자식 클러치(34)로 공급되는 전원을 차단시키게 된다.

따라서, 구동 모터(35)의 동력이 더 이상 수평 구동축(32)으로 전달되지 않으며, 웨이트 플레이트(23)는 웨이트(21)의 자중에 의해 자유 낙하 운동을 하여 트위스터 샤프트(22)의 트위스터(21)가 피검사용 시트부재(17)의 상면에 충격을 가함으로써 마찰포(15)의 비틀림 마찰과 함께 충격에 따른 내구성 시험이 가능하게 되는 것이다.

이 때, 승하강용 래크 샤프트(27)(28)도 함께 하강하게 되므로 그의 래크(29)(30)에 맞물려 있는 피니언(32)(33) 및 수평 구동축(31)은 구동 모터(35)와는 관계없이 공회전을 하게 된다.

상기 트위스터 샤프트(22)의 승하강 동작은 전자식 클러치(34)를 제어하는 제어부에 의하여 그 상승 횟수 및 시간을 임의로 조절할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치는 상세한 설명에 기재되고 도면에 도시된 실시례에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 청구항 및 그 종속항의 창작적 개념의 정신으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가해질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치는, 선반의 일측에 상하로 관통되어 승하강 가능하도록 지지되고 하단부에 트위스터가 고정되는 트위스터 샤프트와, 상기 트위스터 샤프트의 상단부에 고정되는 웨이트 플레이트와, 상기 웨이트 플레이트의 하면 양측에 각각 고정되어 선반 및 프레임의 내부를 관통함과 아울러 외주면에 래크가 각각 형성된 승하강용 래크 샤프트와, 상기 프레임의 내부에 수평 방향으로 축지지되는 수평 구동축과, 상기 수평 구동축의 양측에 각각 회전 가능하도록 결합 고정됨과 아울러 승하강용 래크 샤프트의 래크에 각각 맞물리는 피니언과, 상기 프레임의 일측면에 설치되고 수평 구동축에 연결되는 전자식 클러치 및 상기 전자식 클러치에 연결되는 구동 모터를 포함하여 구성함으로써 실제 운전자의 중량에 해당되는 양 만큼의 하중을 자유 낙하식으로 피검사용 시트부재에 부여하여 피검사용 시트부재의 내구성을 보다 정확하게 측정하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 선반의 일측에 상하로 관통되어 승하강 가능하도록 지지되고 하단부에 트위스터가 고정되는 트위스터 샤프트와, 상기 트위스터 샤프트의 상단부에 고정되는 웨이트 플레이트와, 상기 웨이트 플레이트의 하면 양측에 각각 고정되어 선반 및 프레임의 내부를 관통함과 아울러 외주면에 래크가 각각 형성된 승하강용 래크 샤프트와, 상기 프레임의 내부에 수평 방향으로 축지지되는 수평 구동축과, 상기 수평 구동축의 양측에 각각 회전 가능하도록 결합 고정됨과 아울러 승하강용 래크 샤프트의 래크에 각각 맞물리는 피니언과, 상기 프레임의 일측면에 설치되고 수평 구동축에 연결되는 전자식 클러치 및 상기 전자식 클러치에 연결되는 구동 모터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 선반의 소정 부위에 상하로 관통되도록 부시가 각각 설치되고, 그 부시에 승하강용 래크 샤프트가 승하강 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 시트 시험기의 트위스터 승하강장치.