KR20010075555A - 스위칭 가능한 무음 래치트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위칭 가능한 무음 래치트에 관한 것으로, 상기 래치트에는 하우징(1)에 대해 회전 가능한 피동 샤프트(3)가 제공된다. 또한 로킹 부재, 특히 하우징(1)의 매끄러운 로킹 트랙(15) 및 피동 샤프트(3)의 로킹 램프(13, 14)에 의해서 제한되는 로킹 갭(16) 내부로 로킹 상태에서 삽입되는 로킹 볼 또는 로킹 로울러(4)가 제공된다. 또한 피동 샤프트(3)를 회전시키기 위한 구동 샤프트(2)가 제공된다. 피동 샤프트(3)를 회전시키기 위한 로킹 부재가 해체된 릴리스 위치로 상기 로킹 부재를 변위시키기 위한 장치가 또한 제공된다. 피동 샤프트(3)와 지속적으로 회전되도록 결합된 슬라이더(7)는 로킹 부재의 로킹 위치에서는 상기 회전 부분과 포지티브하게 결합되고, 로킹 부재의 릴리스 위치에서는 지속적으로 회전되는 부분과 결합되지 않는다.

Description

스위칭 가능한 무음 래치트 {SWITCHABLE SILENT RATCHET}

예컨대 WO 96/20352 A호에는 시이트의 높이 조절을 위해 제공된 무음 래치트가 공지되어 있다. 상기 무음 래치트는 서로의 내부에 배치된 2 개의 부재를 가지며, 상기 2 개의 부재 중에서 하우징으로서 형성된 외부 부재는 그것의 내부 표면에 실린더형 로킹 트랙을 가지며, 피동 샤프트로서 형성된 다른 부재는 그것의 실린더형 로킹 트랙을 향한 표면에 둘레에 분산 배치된, 대향 기울기를 갖는 다수의 로킹 램프를 갖는다. 각각의 로킹 램프는 실린더형 로킹 트랙과 함께 각각 쐐기형 로킹 갭을 형성하며, 상기 로킹 갭 내부로 로킹 로울러가 삽입된다. 상기 쐐기형 로킹 갭의 소정의 피크가 서로를 향하거나 또는 서로로부터 떨어져 있기 때문에, 상기 로킹 캡 내부로 삽입되는 로킹 로울러는 내부 부재가 외부 부재에 대해 양 회전 방향으로 회전되는 동작을 저지한다. 상기 로킹 로울러는 로킹 위치에서 로킹 갭 내부로 삽입되고 로킹 램프 및 실린더형 로킹 트랙과 결합된다. 상기 로킹 로울러가 해체될 경우, 즉 릴리스 위치에 배치되는 경우에는 다만 상기 회전 위치에 대해 기능적으로 관련이 있는 로킹 로울러만 해체된다. 상기 로킹 로울러는 케이지의 포켓 내에서 간격을 두고 원주 방향으로 배치되며, 이 경우 케이지는 내부 부재에 대해 약간 선회될 수 있다. 이러한 선회 경로는 로킹 로울러에 할당된 로킹 갭으로부터 로킹 로울러를 해체하기 위해 이용된다. 상기 내부 부재에는 시이트에 작용하는 힘으로부터 야기되는 토크가 작용한다. 로킹 위치에서 상기와 같은 무음 래치트가 조절된 높이로 시이트를 고정시킨다.

그러나, 상기 방식의 무음 래치트가 로킹 위치에 있을 때에는 단지 고정 토크뿐만 아니라, 토크의 변동에 따라서 진동하는 동하중도 작용한다는 사실도 고려될 수 있다. 상기 방식의 무음 래치트가 자동차, 예컨대 시이트 조절 장치 내에 제공될 경우, 상기와 같은 부하는 또한 내연 기관의 진동에 의해서도 야기될 수 있다. 상기와 같은 부하 교체시 예컨대 전술한 무음 래치트에서는 고정된 로킹 로울러에 의해 내부 부재로부터 외부 부재로 전달되는 로킹력은, 부하 교체가 적어도 0에 근사하는 값에 도달될 때까지 감소된다. 구동 샤프트와 하우징 사이에 작용하는 토크는 상기 변동 부하하에서 대략 18Nm 미만까지 감소될 수 있다. 이러한 상황에서는, 제공된 스프링에 의해서 로킹 로울러가 로킹 간극내로 밀려지게 된다; 물론 여기서는 교번 하중하에 감소된 로킹 작용 때문에 내부 부재 및 외부 부재 사이의 상대적인 이동이 가능하다. 따라서 바람직하지 않은 슬립이 야기될 수 있다. 시트 높이를 조절하는 경우, 상기와 같은 상대적인 이동은 시트 높이가 예상치 않게 변동되는 결과를 초래한다.

본 발명은 스위칭 가능한 무음 래치트에 관한 것이다. 상기 방식의 무음 래치트에서 피동 샤프트는, 토크가 피동 샤프트 내부로 도입될 경우, 지속적으로 회전되는 부분, 예컨대 하우징에 대해 양 회전 방향으로 차단된다. 상기 방식의 무음 래치트가 종종 토크를 피동 장치로 전달하는 구동 장치를 가짐으로써, 피동 샤프트 뒤에 연결된 부재가 작동될 수 있다. 구동 장치로부터 피동 장치로 토크가 전달될 때에는, 선택된 회전 방향으로 피동 장치와 지속적으로 회전되는 부분간의 로킹 결합이 무효화된다. 스위칭 가능한 무음 래치트는 예컨대, 토크가 상기 피동 샤프트 내부로 도입될 때 피동 샤프트가 양 회전 방향으로 고정되는 기어 장치에 사용될 수 있다. 상기 방식의 기어 장치는 예컨대 자동차의 시이트를 조절하는 데 사용되거나 또는 자동차의 윈도우를 올리거나 내리기 위한 장치에 내장된다. 이 경우에는 외부로부터 피동 샤프트 내부로 도입되는 토크, 예컨대 승객에 의한 시이트의 부하가 예컨대 하우징 내부로 도입됨으로써, 피동 장치의 회전 운동이 이루어지지 않게 된다.

본 발명의 목적은 스위칭 가능한 무음 래치트에서 로킹 부재들 사이의 슬립을 확실하게 방지하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 피동 샤프트에 회전 불가능하게 결합된 슬라이더가 로킹 부재들의 로킹 위치에서는 회전 불가능한 부품과 포지티브하게 결합되고, 상기 로킹 부재들의 릴리스 위치에서는 상기 지속적으로 회전되는 부재와 결합되지 않음으로써 달성된다. 로킹 부재의 로킹 위치에서는 토크가 피동 샤프트내로 전달되어 상기 로킹 부재를 지나 회전 불가능한 부재로 전달될 수 있다. 또한 피동 장치와 하우징 사이에 포지티브한 결합이 존재함으로써, 진동에 이어서 상기 피동 장치와 지속적으로 회전되는 부재, 예컨대 하우징 사이에 예상치 못한 슬립이 방지된다. 하중이 주로 무음 래치트에 의해서는 전달되고, 피동 장치와 하우징 사이의 포지티브한 결합에 의해서는 전달되지 않기 때문에, 포지티브한 결합은 하중이 적은 경우에만 형성된다. 전체 값이 "0" 에 근접하거나, 상기 값을 통과하는 하중의 변동 또는 교체시에는, 포지티브 결합이 바람직하게 영점 통과시 상기와 같이 낮은 동하중을 받는다. 물론 포지티브 결합은 최대로 발생하는 토크 하중을 위해서 설계될 수 있다.

본 발명에 따른 무음 래치트에서는 하우징의 내부 둘레에 실린더 로킹 트랙이, 외부 둘레에는 로킹 램프가 제공된다. 마찬가지로 피동 샤프트가 중공 샤프트로서 형성되고, 상기 로킹 램프는 중공 샤프트의 내부 둘레에 형성되며, 상기 실린더 로킹 트랙은 하우징의 축형 부재의 외부 둘레에 형성될 수 있다. 또한 상기 로킹 램프는 피동 샤프트의 전면에, 그리고 링형으로 폐쇄된 평면 로킹 트랙은 상기 하우징의 전면에 형성될 수 있다. 어떠한 경우라도 상기 하우징에 설치된 로킹 트랙은 평탄하고, 그에 따라 상기 로킹 트랙이 평면이거나 또는 동형의 만곡부를 갖는다.

본 발명에 따른 개선예에서는 구동 샤프트와 슬라이더 사이에 상기 구동 샤프트의 회전 운동의 변환을 위한 기어가 상기 슬라이더의 종축 이동방향으로 배치된다. 즉, 구동 샤프트의 회전 운동은 먼저 슬라이더와 하우징 사이의 포지티브 결합을 없애기 위해 사용되고, 이 때 상기 슬라이더가 이동된다. 구동 샤프트의 추가 회전 운동은 피동 샤프트로 전달된다.

본 발명에 따른 또 다른 개선예에서는 슬라이더에 제공된 램프, 및 구동 샤프트에 제공된, 상기 구동 샤프트의 회전축으로부터 이격 배치된, 램프용 장치가제공된다. 구동 샤프트의 회전하에는 상기 장치, 예컨대 구동 샤프트와 동축으로 배치된 핀이 원주 방향으로 재배치된다. 슬라이더가 먼저 하우징과 포지티브하게 연결되기 때문에, 상기 슬라이더가 상기 핀의 재배치를 따르지 않음으로써, 상기 핀이 램프에 대해 가압된다. 램프에 인접한 핀의 힘 하에서는 종축으로 이동가능한 슬라이더가 강제적으로 벗어나고, 램프 및 슬라이더는 결국 상기 슬라이더가 하우징과 결합되지 않을 때까지 핀을 따라 이동된다. 이제 구동 샤프트의 광범위한 회전 운동이 피동 샤프트에 전달될 수 있다. 상기 램프의 기울기는 상기 구동 샤프트의 회전각이 뒤로 밀릴 경우에 상기 슬라이더의 후방 이동 경로가 얼마나 긴가를 결정한다.

상기 슬라이더는 상기 피동 샤프트에 대해 평행으로 움직이도록 배치될 수 있다. 따라서 상기 램프는 상기 슬라이더의 전면에 제공된다. 상기 슬라이더는 상기 피동 샤프트에 대해 횡으로 움직이도록 배치된다. 따라서 상기 램프는 축에 대해 경사지고, 상기 축을 따라 상기 슬라이더가 이동된다. 상기 램프의 고려된 연장은 상기 피동 샤프트의 회전각에 대한 상기 슬라이더의 이동이 발생되는 비율을 결정하는 각도로 축을 절단한다. 서로 대향하는 기울기를 가진 2 개의 램프는 상기 구동 샤프트 장치와 함께 작동될 수 있다. 이와 같은 작동은 상기 피동 샤프트와 하우징 사이의 포지티브 결합을 제거하기 위해서, 상기 구동 샤프트의 양 회전 방향에서 상기 슬라이더가 공통의 종방향으로 이동될 수 있다는 장점을 가진다. 또한 상기 램프는 피동 샤프트에 제공될 수 있고 및 상기 장치는 슬라이더에 제공될 수 있으며, 이 경우에는 또한 상기 방식의 배치가 장점이 되는데, 그 이유는 램프 및 장치가 반대로 배치되어 있기 때문이다.

본 발명에 따른 개선예에서는, 방사형으로 움직이는 슬라이더에 상기 구동 샤프트에 대해 횡으로 배치된 삼각형 리세스가 제공되고, 상기 삼각형 리세스의 서로 충돌하는 2 개의 벽이 각각 하나의 램프를 형성한다. 상기 램프의 의도된 연장은 축을 절단하고, 상기 축을 따라 슬라이더가 지속적으로 이동하면서 배치된다. 바람직하게는 램프가 상기 축을 동일한 크기의 각도로 절단함으로써, 상기 의도된 연장부는 상기 축상에 있는 공통 지점에서 서로 교차된다. 따라서 전술한 바와 같이, 상기 구동 샤프트의 양 회전 방향에서는 상기 슬라이더의 방사형 연장이 필연적으로 하나의 공통된 방향으로 이루어진다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 무음 래치트에 스프링이 상기 방식으로 제공됨으로써, 상기 스프링의 탄성력에 대항하여 포지티브 결합을 제거하기 위해서 슬라이더의 연장이 이루어진다. 토크가 구동 샤프트 내부로 도입되지 않는 경우에는, 슬라이더가 단독으로 스프링의 복원력하에서 복원되어 피동 샤프트와 상기 하우징 사이의 포지티브 결합을 형성하는 장점이 제공된다.

상기 포지티브 결합은 예를 들어, 슬라이더 및 하우징에 각각 포지티브 결합을 위해 서로 맞물리는 톱니가 제공됨으로써 형성될 수 있다. 상기 톱니의 부분이 작으면 작을수록, 더 많은 위치가 포지티브 결합을 형성하기 위해서 슬라이더 용으로 이용된다.

본 발명은 전체 6 개의 도면에 도시된 2 개의 실시예를 참고로 하여 하기에서 자세히 설명된다.

도 1 은 본 발명에 따른 무음 래치트의 종단면도이고,

도 2 는 본 발명에 따른 무음 래치트를 선 II-II 에 따라 자른 횡단면도이고,

도 3 은 선 III-III 을 따라 자른 추가 횡단면도이고,

도 4 는 본 발명에 따른 추가 무음 래치트의 종단면도이고

도 5 는 도 4 에 따른 본 발명의 무음 래치트를 선 V-V 를 따라 절단한 횡단면도이며,

도 6 은 도 5 와 유사하지만 포지티브 결합이 무효화된 본 발명에 따른 무음 래치트의 개략도이다.

도 1 에 따른 본 발명의 무음 래치트는 중공 실린더형 하우징(1)을 포함하며, 상기 하우징내에는 구동 샤프트(2) 및 피동 샤프트(3)가 서로 동축으로 배치되어 있다. 하우징(1)과 피동 샤프트(3) 사이에는 로킹 로울러(4)가 배치되며, 상기 로울러를 통해서 외부로부터 피동 샤프트(3) 내부로 도입되는 토크가 하우징(1) 내부로 도입될 수 있다.

기어 림(5)이 축방향으로 로킹 로울러(4)에 인접하여, 하우징(1) 내에서 계속 회전되도록 배치된다. 상기 기어 림(5)의 내부 둘레에는 톱니(6)가 제공된다. 방사 방향으로 움직일 수 있는 슬라이더(7)에도 마찬가지로 상기 기어 림(5)과 톱니(6)의 결합을 위한 톱니(8)가 제공된다.

도 2 에는 슬라이더(7)가 명확하게 도시되어 있다. 슬라이더(7)는파이프(9) 내에서 길이 방향으로 이동 가능하게 안내된다. 플라스틱으로 제조된 파이프(9)는 피동 샤프트(3)와 결합되어 지속적으로 회전된다. 슬라이더(7)와 파이프(9) 사이에는 스프링(10)이 배치되고, 상기 스프링은 슬라이더(7)를 도시된 도면에서 하우징(1)과 포지티브 결합시키며, 이 경우 기어 림(5) 및 슬라이더(7)의 톱니(6, 8)는 서로 맞물린다. 슬라이더(7)에는 삼각형의 리세스(11)가 제공되는데, 상기 리세스 내부로는 핀(12)이 돌출되고, 상기 핀은 구동 샤프트(2)와 계속적으로 회전 가능하게 결합된다.

도 3 으로부터는 로킹 로울러(4)의 배치 상태, 및 피동 샤프트(3) 및 하우징(1)과 상기 로킹 로울러와의 상호 작용을 알 수 있다. 피동 샤프트(3)에는 로킹 램프(13, 14)가 제공되며, 하나의 로킹 램프(13) 및 인접한 하나의 로킹 램프(14)에는 마주보는 핏치가 제공된다. 하우징(1)의 내부 둘레에는 원통형 로킹 트랙(15)이 제공된다. 상기 원통형 로킹 트랙(15) 및 로킹 램프(13, 14)는 상기 로킹 로울러(4) 내부로 삽입되는 로킹 슬롯(16)을 제한한다. 한 쌍의 로킹 로울러의 서로 인접한 2 개의 로킹 로울러 사이에는 스프링(17)이 배치되며, 상기 스프링은 로킹 로울러(4)를 로킹 슬롯(6) 내부로 삽입함으로써 영구적인 로킹 준비 상태를 유지한다. 구동 샤프트(2)에는 둘레에 걸쳐 분배 배치된 핑거(18)가 제공되며, 상기 핑거는 각각 서로 간극을 두고 인접한 2 쌍의 로킹 로울러 사이에 둘레 방향으로 결합된다.

도 4 내지 도 6 은, 슬라이더를 위한 별도의 파이프가 없다는 점에서 전술한 본 발명에 따른 무음 래치트와 상이한 본 발명에 따른 추가의 무음 래치트를 보여준다. 이와 같은 차이점은 슬라이더(7)를 보여주는 도 5 에서 분명하게 알 수 있으며, 이 경우 파이프(19)는 피동 샤프트(3)와 일체로 결합된다. 본 발명의 작용 방식은 도 5 및 도 6 을 참조하여 하기에서 자세히 설명된다.

도 5 는 토크가 구동 샤프트(2)에 제공되지 않는 위치에서의 본 발명에 따른 무음 래치트를 보여준다. 구동 샤프트(2)의 핑거(18)는 중립 위치, 즉 서로 인접한 2 쌍의 로킹 로울러 사이의 중앙에 있다. 피동 샤프트(3)와 하우징 사이의 포지티브 결합은, 슬라이더(7)의 톱니(8)가 기어 림(5)의 톱니(6) 내부에 맞물림으로써 이루어진다. 상기 상태에서는, 구동 샤프트(2)와 지속적으로 회전 가능하게 결합된 핀(12)이 삼각형 리세스(11)의 바닥에 배치된다. 상기 삼각형 리세스(11)의 바닥에서 서로 만나는 2 개의 벽은 핀(12)을 위한 램프(20, 21)를 각각 하나씩 형성한다.

구동 샤프트(2)로부터 피동 샤프트(3)로 회전 동작이 도입될 수 있도록 하기 위해서는, 피동 샤프트(3)와 하우징(1) 사이의 포지티브 결합 및 로킹 결합이 폐지되어야 한다. 구동 샤프트(2)가 상기 샤프트에 제공되는 토크의 작용하에서 회전되면, 핀(12)이 둘레측으로 변위된다. 토크 부하가 시계 방향으로 발생되면, 핀(12)은 슬라이더(7)의 램프에 버퍼링된다. 상기 토크 부하 하에서는 슬라이더(7)가 필연적으로 방사 방향으로 확대되기 때문에, 결과적으로 램프(21)는 핀(12)을 따라 변위되고, 상기 핀은 재차 환형 트랙상에서 구동 샤프트(2)와 함께 둘레 방향으로 움직인다. 슬라이더(7)의 상기와 같은 필연적인 방사 방향 이동은 스프링(10)의 탄성력에 대항하여 이루어진다.

도 6 은, 핀(12)이 램프(21)의 단부에 도달되어 있는 상태를 보여준다. 슬라이더(7)는 하우징(1)과 결합되어 있지 않다. 상기 상태에서 구동 샤프트(2)의 핑거(18)는 피동 샤프트(3)의 회전에 관련된 로킹 로울러(4)를 로킹 램프(13) 및 원통형 로킹 트랙과 결합시키지 않는다. 또한 핑거(18)가 피동 샤프트(3)에 버퍼링됨으로써, 구동 샤프트(2)의 회전 동작이 직접 피동 샤프트(3)상에 전달된다. 한편으로 핑거(18)가 피동 샤프트(13)에 버퍼링될 때까지 로킹 로울러(14)의 해체를 위한 스위칭 경로 및 다른 한편으로 하우징(1)과 피동 샤프트(3) 사이의 포지티브 결합이 무효화될 때까지의 핀(12)의 램프 경로는 서로 매칭되게 되는데, 그 매칭 방식은, 하우징(1)과 피동 샤프트(3) 사이의 포지티브 결합이 무효화되는 경우에 비로소 피동 샤프트(3)가 구동 샤프트(2)에 의해서 함께 움직여지도록 하는 것이다.

토크가 구동 샤프트(2)에 의해서 제거되면, 구동 샤프트(2)의 핑거(18)가 중립 상태로 되돌아간다. 스프링(10)의 복원력하에서는, 슬라이더의 톱니(8)가 기어 림(5)의 톱니(6) 내부에 맞물릴 때까지 슬라이더(7)가 방사 방향으로 이동된다.

기술된 본 발명에 따른 무음 래치트가 예를 들어 자동차의 시이트 높이 조절에 사용되면, 장점은 다음과 같이 명확해진다: 피동 샤프트(3)는 시이트의 중량에 의해서 및 경우에 따라서는 상기 시이트상에 앉는 사람에 의해서, 토크가 작용하는 방식으로 부하를 받는다. 상기 토크는 정상의 경우에는 로킹 로울러(4)를 통해서 하우징(1) 내부로 도입된다. 시이트가 비어 있으면, 피동 샤프트(3)에 작용하는 토크는 감소된다. 상기 토크가 예를 들어 연소 기관의 진동에 의해 야기될수 있는 팽창 부하와 중첩되면, 로킹 로울러(4)의 로킹 준비는 영구적으로 보장되지 않을 수 있다. 이 경우에는, 시이트 높이 조절시 원치 않는 시이트 높이의 변동을 야기할 수 있는 미끄럼이 나타날 수 있다. 이와 같은 원치 않는 조절은 구동 샤프트와 하우징(1) 사이의 전술한 포지티브 결합에 의해서 감소된다.

Claims (7)

1. 지속적으로 회전되는 부분, 바람직하게는 하우징(1)에 대해 회전 가능한 피동 샤프트(3), 로킹 부재, 특히 지속적으로 회전되는 부분의 매끄러운 로킹 트랙(15) 및 피동 샤프트(3)의 로킹 램프(13, 14)에 의해서 제한되는 로킹 갭(16) 내부로 로킹 상태에서 삽입되는 로킹 볼 또는 로킹 로울러(4), 피동 샤프트(3)를 회전시키기 위한 구동 샤프트(2), 및 피동 샤프트(3)를 회전시키기 위한 로킹 부재가 해체된 릴리스 위치로 상기 로킹 부재를 변위시키기 위한 장치를 포함하는, 스위칭 가능한 무음 래치트에 있어서,

   피동 샤프트(3)와 지속적으로 회전되도록 결합된 슬라이더(7)가 로킹 부재의 로킹 위치에서는 상기 회전 부분과 포지티브하게 결합되고, 로킹 부재의 릴리스 위치에서는 지속적으로 회전되는 부분과 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
2. 제 1 항에 있어서, 구동 샤프트(2)와 슬라이더(7) 사이에는, 상기 구동 샤프트(2)의 회전 동작을 슬라이더(7)의 종방향 이동으로 변환하기 위한 기어가 배치되는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
3. 제 1 항에 있어서, 슬라이더(7)에 제공된 램프(20, 21), 및 구동 샤프트(2)에 제공되고 피동 샤프트(3)의 회전축으로부터 이격된 상기 램프(20, 21)용 장치가제공되는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
4. 제 3 항에 있어서, 방사 방향으로 움직이는 슬라이더에는 구동 샤프트(2)에 대해 횡으로 배치된 삼각형의 리세스(11)가 제공되며, 상기 삼각형 리세스의 서로 노킹되는 2 개의 벽이 각각 하나의 램프(20, 21)를 형성하는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
5. 제 1 항에 있어서, 방사 방향으로 움직이는 상기 슬라이더(7)가 파이프(9) 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더(7)는 스프링(10)의 탄성력에 대항하여 지속적으로 회전되는 부분과 결합되지 않을 수 있는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더(7) 및 하우징(1)으로서 형성되고 지속적으로 회전되는 부분에 각각 톱니(6, 8)가 제공되며, 상기 톱니는 포지티브 결합을 형성하기 위해 서로의 내부로 결합되는 것을 특징으로 하는 무음 래치트.