KR20060003216A - 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치 - Google Patents

자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치 Download PDF

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KR20060003216A
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Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 관한 것으로서, 시트 트랙의 지지용 부재에 하나의 전동 스텝모터를 설치하고, 이 전동 스텝모터의 회전력을 전달받아 독립적으로 시트 조절을 수행하는 시트 전후진 조절부와, 시트 전방 상하 조절부 및 시트 후방 상하 조절부를 설치하며, 상기 각 시트 조절부가 상기 전동 스텝모터의 회전력을 제동부의 단속 작용을 통해 선택적으로 전달받을 수 있도록 구성함으로써, 무게가 크고 고가인 전동 스텝모터의 사용 갯수를 기존에 비해 크게 줄일 수 있고, 이에 제조 원가가 절감될 수 있음은 물론 시스템 전체의 부피 및 중량을 줄일 수 있는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 관한 것이다.
자동차, 시트, 상하, 전후진, 조절 장치, 스텝모터, 차동기어, 제동부

Description

자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치{Apparatus for adjusting seat position of vehicle}
도 1은 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치의 제동부를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치의 지지용 부재 및 차동기어 축에 결합된 부시를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치에서 스텝모터 및 이와 연결된 구동부의 동력전달관계를 보여주는 요부 단면도,
도 5는 종래의 상하 및 전후진 조절 장치를 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100a, 100b : 고정부재 110, 111 : 시트 트랙
111a,111b : 지지용 부재 112a,112b : 힌지 파이프
113a,113b : 링크기구 114a,114b : 크랭크
115a,115b : 구동링크 116,117 : 기어박스
118,119 : 스크류 120 : 스텝모터
121 : 구동기어 130 : 전후진 조절부
131 : 제1차동기어 축 132 : 중간기어박스
133,134 : 회전축 140 : 제1차동기어
141 : 제1차동기어 축 142 : 링기어
143 : 제2차동기어 145 : 종동링기어
146 : 구동링기어 150 : 전방 상하 조절부
151 : 제2차동기어 축 152 : 너트형 이동부재
160 : 후방 상하 조절부 161 : 제2차동기어 축
162 : 너트형 이동부재 170 : 제동부
171 : 제1솔레노이드 전자석 172 : 제1선택 레버
173,174 : 제1제동휠 175 : 토션 스프링
176 : 제2솔레노이드 전자석 177 : 제2선택 레버
178,179 : 제2제동휠 180 : 토션 스프링
190 : 제어부 200 : 부시
본 발명은 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트 트랙의 지지용 부재에 하나의 전동 스텝모터를 설치하고, 이 전동 스텝모터의 회전력을 전달받아 독립적으로 시트 조절을 수행하는 시트 전후진 조절부와, 시트 전방 상하 조절부 및 시트 후방 상하 조절부를 설치하며, 상기 각 시트 조절부가 상기 전동 스텝모터의 회전력을 제동부의 단속 작용을 통해 선택적으로 전달받을 수 있도록 구성한 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 탑승자들이 승차감과 관련하여 가장 연관성이 크다고 느끼는 부분이 시트부분이다.
따라서, 자동차의 승차감을 향상시키기 위해서는 시트를 통하여 느껴지는 편안함을 증대시키는 것이 가장 효과적인 방법이라 하겠다.
이에, 통상의 자동차 시트에는 착좌자의 편안함을 증대시키는 것을 주목적으로 하는 각종 편의장치들이 구비되어 있으며, 이러한 편의장치들 중에는 착좌자의 다양한 체형에 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 장치들이 포함된다.
예를 들면, 시트 전체를 운전자 체형에 맞게 차체 전후방향으로 위치 이동시키는 장치나, 시트쿠션의 상하 조절을 위한 장치, 시트백의 각도 조절을 위한 장치, 헤드레스트의 높이 조절을 위한 장치 등을 들 수 있다.
일부 고급 차종에서는 메모리 파워 시트 시스템(memory power seat system)이 구성되어 적용되고 있는 바, 이 메모리 파워 시트 시스템은 일단 운전자가 시트 위치를 자기 체형에 맞게 미리 기억시켜 놓으면 그 이후에는 메모리 재생 버튼만 간단히 조작하여 시트 위치를 미리 기억된 시트 위치로 조절할 수 있게 해주는 장치이다.
이와 같이 자동차 시트를 대상으로 하여 적용되는 여러 편의장치들 중에서도 전동식 시트의 상하 및 전후진 조절 장치는, 전동 스텝모터의 구동력을 이용하여 시트의 전방 및 후방 상하 조절, 그리고 시트의 전후 위치 조절을 수행하도록 구성되며, 이를 첨부한 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 종래 기술에 따른 시트의 상하 및 전후진 조절 장치를 도시한 구성도로서, 도면부호 10a와 10b는 각각 좌측과 우측의 시트 트랙을 나타낸다.
이에 도시한 바와 같이, 통상의 전동식 시트 상하 조절 장치는 두 개의 독립적인 스텝모터(20,23)를 이용하여 시트의 전방 및 후방 상하 조절을 별도로 수행하도록 되어 있으며, 각 스텝모터(20,23)의 회전이 시트쿠션 프레임(미도시)의 상하운동으로 변환되도록 되어 있다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 시트의 전방 및 후방 상하 조절을 위한 두 개의 스텝모터(20,23)가 구비되고, 스텝모터(20,23)가 수직으로 연결된 각 기어박스(21,24)가 좌우 트랙(10a,10b)의 전/후 위치에서 횡방향으로 고정 설치된 각 지지용 부재(11a,11b)에 설치된다.
또한, 상기 각 기어박스(21,24)에는 스크류(22,25)가 연결되어 있는 바, 각 스텝모터(20,23)의 회전이 해당 기어박스(21,24)에 의해 각 스크류(22,25)의 직선운동으로 변환되도록 되어 있다.
여기서, 상하 조절용 각 스크류(22,25)는 좌우 트랙(10a,10b)의 전/후 위치에서 각각 횡방향으로 설치된 힌지 파이프(12a,12b)의 크랭크(13a,13b)에 힌지 연결됨으로써, 각 스크류(22,25)의 직선운동이 해당 힌지 파이프(12a,12b)의 회전운 동으로 변환되도록 되어 있다.
또한, 상기 각 힌지 파이프(12a,12b)에는 링크기구(14a,14b)가 고정 장착되고, 이 고정된 링크기구(14a,14b)의 반대측이 미도시된 시트쿠션 프레임에 연결되는 바, 결국 각 힌지 파이프(12a,12b)의 회전운동이 해당 링크기구(14a,14b)의 회동과 함께 시트쿠션 프레임의 상하운동으로 변환되게 된다.
도 5에서 도면부호 20과 21은 시트의 전방 상하 조절을 위한 스텝모터 및 기어박스를, 도면부호 22와 12a는 시트의 전방 상하 조절을 위한 스크류 및 힌지 파이프를, 도면부호 13a와 14a는 시트의 전방 상하 조절을 위한 크랭크 및 링크기구를 나타낸다.
또한, 도 5에서 도면부호 23과 24는 시트의 후방 상하 조절을 위한 스텝모터 및 기어박스를, 도면부호 25와 12b는 시트의 후방 상하 조절을 위한 스크류 및 힌지 파이프를, 도면부호 13b와 14b는 시트의 후방 상하 조절을 위한 크랭크 및 링크기구를 나타낸다.
한편, 시트의 전후 위치 조절을 위하여, 별도의 전후 조절용 스텝모터(30)가 구비되고, 이 스텝모터(30)의 양방향 각 회전축(31,32)이 시트 트랙(10a,10b)의 하측에 고정 설치된 좌측과 우측의 각 기어박스(33,34)에 연결되어 있다.
또한, 상기 각 기어박스(33,34)의 출력측에는 트랙(10a,10b) 하측으로 전후 길게 배치된 전후 조절용 스크류(26,27)가 각각 연결되어 있고, 각 전후 조절용 스크류(26,27) 상에는 차체 플로어에 고정 설치된 고정부재(15a,15b)가 물려 설치된다.
결국, 스텝모터(30)의 회전시 각 기어박스(33,34)에 의해 양쪽의 두 전후 조절용 스크류(26,27)가 동시 회전되며, 이에 고정부재(15a,15b)에서 두 스크류(26,27)가 같은 방향으로 전후진 이동되면서 시트 트랙(10a,10b) 및 시트 전체의 전후 위치 조절이 이루어지게 된다.
그러나, 상기와 같이 이루어진 종래의 시트 상하 및 전후진 조절 장치에서는 시트의 전방 및 후방 상하 조절을 위한 스텝모터와 전후진 조절을 위한 스텝모터 등 총 3개의 스텝모터를 필요로 하고 있다.
따라서, 시스템 전체를 구성하는데 무게가 크고 고가인 스텝모터를 3개나 설치해야 하는 등 상대적으로 고비용이 요구되고 있으며, 시스템이 복잡해지는 것은 물론 시스템 전체의 부피 및 무게가 커질 수 밖에 없었는 바, 이에 대한 개선방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 시트 트랙의 지지용 부재에 하나의 전동 스텝모터를 설치하고, 이 전동 스텝모터의 회전력을 전달받아 독립적으로 시트 조절을 수행하는 시트 전후진 조절부와, 시트 전방 상하 조절부 및 시트 후방 상하 조절부를 설치하며, 상기 각 시트 조절부가 상기 전동 스텝모터의 회전력을 제동부의 단속 작용을 통해 선택적으로 전달받을 수 있도록 구성함으로써, 무게가 크고 고가인 전동 스텝모터의 사용 갯수를 기존에 비해 크게 줄일 수 있고, 이에 제조 원가가 절감될 수 있음은 물론 시스템 전체의 부피 및 중량을 줄일 수 있는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 있어서,
시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 고정 설치되며, 제어부(190)로부터 출력되는 제어신호에 의해 구동이 제어되는 전동 스텝모터(120)와;
이 전동 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 시트 트랙(110,111)의 전후진 위치를 조절하는 전후진 조절부(130)와;
상기 전동 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 시트 전방의 상하 높이를 조절하는 전방 상하 조절부(150) 및 시트 후방의 상하 높이를 조절하는 후방 상하 조절부(160)와;
상기 제어부(190)로부터 출력되는 제어신호에 의해 제어되면서 상기 전동 스텝모터(120)의 회전력을 상기 전후진 조절부(130), 전방 상하 조절부(150) 및 후방 상하 조절부(160) 중 선택된 하나로 전달하기 위해 단속 작동을 수행하는 제동부(170)가;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 전후진 조절부(130)는 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 제동부(170)에 의해 선택적으로 모터 회전력을 전달받게 되는 제1차동기어 축(131,141)과;
상기 제1차동기어 축(131,141)의 회전력을 입력받아 전달하는 중간기어박스(132)와;
이 중간기어박스(132)의 양 출력측 회전력을 시트 트랙(110,111)의 전후진 구동을 위한 좌우 양쪽 각 기어박스(116,117)에 입력하는 회전축(133,134);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전방 및 후방 상하 조절부(150,160)는 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111b)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 제동부(170)의 단속 작동에 의해 선택적으로 모터 회전력을 전달받게 되는 제2차동기어 축(151,161)과;
상기 제2차동기어 축(151,161) 상에 설치되고, 구동링크(115a,115b) 및 크랭크(114a,114b)를 매개로 시트 트랙(110,111) 전후 위치의 해당 힌지 파이프(112a,112b)에 연결되어, 회전하는 제2차동기어 축(151,161) 상에서 전후진함에 의해 해당 힌지 파이프(112a,112b)를 회전시키게 되는 너트형 이동부재(152,162);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지용 부재(111b)와 제2차동기어 축(151,161)의 만나는 부위에는 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 러버 재질의 부시(200)가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 제동부(170)는, 제1차동기어 축(141)선 상의 링기어(142)를 통해 전달받은 스텝모터(120)의 회전력을 전후진 조절부(130)에 선택적으로 전달할 수 있도록 제어부(190)의 제어신호에 의해 온,오프 작동되는 제1솔레노이드 전자석(171)과;
전측의 제1제동휠(173)에 록킹된 채, 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 제1솔레노이드 전자석(171)의 자화에 의해 전,후측의 제1제동휠(173,174)을 선택적으로 록킹하는 제1선택 레버(172)와;
제1차동기어(140)를 사이에 두고 제1차동기어 축(131,141) 선 상에 결합되어 모터 회전력을 상기 제1선택 레버(172)에 의해 선택적으로 단속하는 한 쌍의 제1제동휠(173,174)과;
상기 제1솔레노이드 전자석(171)의 오프시 제1선택 레버(172)가 원상태로 복귀할 수 있도록 상기 제1선택 레버(172)의 중심부에 고정되어 있는 토션 스프링(175)과;
구동링기어(146)를 통한 제2차동기어 축(161)선 상의 종동링기어(145)를 통해 전달받은 스텝모터(120)의 회전력을 전방 및 후방 상하 조절부(150,160)에 선택적으로 전달할 수 있도록 제어부(190)의 제어신호에 의해 온,오프 작동되는 제2솔레노이드 전자석(176)과;
전측의 제2제동휠(178)에 록킹된 채, 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111b)에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 제2솔레노이드 전자석(176)의 자화에 의해 전,후측의 제2제동휠(178,179)을 선택적으로 록킹하는 제2선택 레버(177)와;
제2차동기어(143)를 사이에 두고 제2차동기어 축(151,161) 선 상에 결합되어 모터 회전력을 상기 제2선택 레버(177)에 의해 선택적으로 단속하는 한 쌍의 제2제 동휠(178,179)과;
상기 제2솔레노이드 전자석(176)의 오프시 제2선택 레버(177)가 원상태로 복귀할 수 있도록 상기 제2선택 레버(177)의 중심부에 고정되어 있는 토션 스프링(180)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 링기어(142) 및 종동링기어(145)는, 해당 차동기어 축 상에 스플라인 결합하되, 상기 링기어(142)는 상기 전동 스텝모터(120)의 회전축 상에 설치된 구동기어(121)와, 상기 종동링기어(145)는 상기 구동링기어(146)와 상시 치합상태를 유지하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치의 제동부를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치의 지지용 부재 및 차동기어 축에 결합된 부시를 나타내는 도면이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 상하 및 전후진 조절 장치에서 스텝모터(120) 및 이와 연결된 구동부의 동력전달관계를 보여주는 요부 단면도이다.
먼저, 시트 트랙(110,111)의 전후 위치에서 각각 좌우 횡방향으로 배치되는 힌지 파이프(112a,112b)가 회전 가능하게 설치되며, 각 힌지 파이프(112a,112b) 상에는 링크기구(113a,113b)가 고정 장착되고, 이 고정된 링크기구(113a,113b)의 반대측이 미도시된 시트쿠션 프레임에 연결되는 바, 결국은 각 힌지 파이프(112a,112b)의 회전운동은 상기 링크기구(113a,113b)의 회동에 의해 시트쿠션 프레임의 상하운동으로 변환되도록 되어 있다.
또한, 상기 각 힌지 파이프(112a,112b)의 회전은 이에 각각 고정 장착된 크랭크(114a,114b)의 회동에 의해 이루어지는 바, 특히 각 크랭크(114a,114b)는 후술하는 해당 구동링크(115a,115b)와 힌지 연결되며, 결국은 해당 구동링크(115a,115b)가 밀고 당기는 동작에 의해 상기 각 크랭크(114a,114b)가 회동되면서 힌지 파이프(112a,112b)가 회전되도록 되어 있다.
이때, 상기 각 구동링크(115a,115b)의 밀고 당기는 동작은 후술하는 해당 이동부재(152,162)의 전후 이동에 의해 이루어진다.
본 발명의 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치에서도 시트의 전방 및 후방 상하 조절은 별도로 수행되는 바, 시트의 전방 상하 조절은 시트 트랙(110,111) 전단에 설치된 힌지 파이프(112a)의 회전에 의해, 시트의 후방 상하 조절은 시트 트랙(110,111) 후단에 설치된 힌지 파이프(112b)의 회전에 의해 각각 이루어지며, 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 각 힌지 파이프(112a,112b)가 회전되도록 하는 각 구성요소와 작동상태는 이후 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 시트의 전후 위치 조절을 위하여, 좌측과 우측의 각 시트 트랙(110,111) 하측에는 기어박스(116,117)가 고정 설치된다.
상기 각 기어박스(116,117)의 출력측에는 트랙 하측으로 전후 길게 배치된 전후 조절용 스크류(118,119)가 각각 연결되어 있고, 각 전후 조절용 스크류(118,119) 상에는 차체 플로어에 고정 설치된 고정부재(100a,100b)가 물려 설치된다.
결국, 상기 스텝모터(120)의 회전력을 전달받은 각 기어박스(116,117)에 의해 양쪽의 두 전후 조절용 스크류(118,119)가 동시 회전되며, 이에 고정부재(100a,100b)에서 두 스크류(118,119)가 같은 방향으로 전후진 이동되면서 시트 트랙(110,111) 및 시트 전체의 전후 위치 조절이 이루어지게 된다.
상기 각 전후 조절용 스크류(118,119)는 스텝모터(120)의 회전력을 전달받게 되는 각 기어박스(116,117)의 출력측에 연결 설치되는데, 각 기어박스(116,117)는 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 해당 전후 조절용 스크류(118,119)의 회전력으로 변환시키는 바, 이에 상기 각 전후 조절용 스크류(118,119)가 해당 기어박스(116,117)에 전해진 스텝모터(120)의 회전력에 의해 회전되며, 결국에는 전후 조절용 스크류(118,119)가 회전하면서 고정부재(100a,100b)에서 전후 이동하여 시트 트랙(110,111)의 전후 위치가 조절되는 것이다.
시트의 전후 위치 조절시 좌우 양쪽의 두 전후 조절용 스크류(118,119)는 스텝모터(120)의 회전력을 동시에 전달받아 동시에 회전되며, 결국 같은 방향으로 동시에 전진 또는 후진하게 되는 바, 이에 시트 전체가 전,후진될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에서는 상기한 시트의 전방 및 후방 상하 조절과 전후 위치 조절이 단일개로 이루어진 스텝모터(120)로부터 수행되는 회전력에 의해 독립적으로 수행된다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 먼저 시트 조절을 수행하기 위한 하나의 스텝모터(120)가 시트 트랙(110,111)에 설치된 지지용 부재(111a)에 의해 고정 설치되 며, 이 스텝모터(120)는 제어부(190)가 출력한 제어신호에 의해 구동 제어된다.
또한, 상기 스텝모터(120)의 회전축 상에 설치된 구동기어(121)는 제1차동기어(140)의 제1차동기어 축(141) 상에 구비된 링기어(142)와 치합된다.
이때, 상기 링기어(142)는 상기 제1차동기어 축(141) 상에 스플라인(spline) 결합되어 제1차동기어 축(141)의 회전 동작에 관계 없이 모터 회전축의 구동기어(121)와 상시 치합된 상태를 유지하도록 되어 있고, 제1차동기어(140)의 케이스(140a)와 일체로 결합되어 있으며, 각각의 제1차동기어 축(131,141)은 상기 제1차동기어(140)에 형성된 한 쌍의 차동 사이드기어(140c)와 일체로 결합되어 있다.
여기서, 상기 차동기어(140,143)는 통상적으로, 케이스(140a,143a)와, 한 쌍의 차동 피니언기어(140b,143b) 그리고, 한 쌍의 차동 사이드기어(140c,143c)로 이루어져 있으면서, 자동차의 선회시 양쪽 바퀴의 구동력을 달리해주는 장치로써, 이러한 목적의 차동기어는 산업적으로 널리 이용되고 있는 바, 그 구성이나 원리 등의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 제1차동기어(140)의 양측에는 제1차동기어 축(131,141)을 각각 선택적으로 제동시키기 위한 제동부(170)가 형성되어 있는 바, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제동부(170)는, 제1차동기어(140)의 양측에 결합된 제1차동기어 축(131,141) 선상에 각각 결합되어 있는 제1제동휠(173,174)과, 상기 지지용 부재(111a)에 그 중심이 고정되어 상기 제1제동휠(173,174)을 선택적으로 록킹시키는 제1선택 레버(172)와, 상기 제어부(190)의 제어신호에 의해 선택적으로 전원을 인가받아 상기 제1선택 레버(172)의 일측을 잡아 당기는 제1솔레노이드 전자석(171)과, 상기 제1솔레노이드 전자석(171)의 오프시 제1선택 레버(172)가 원상태로 복귀할 수 있도록 상기 제1선택 레버(172)의 중심부에 고정되어 있는 토션 스프링(175)으로 구성되어 있다.
특히, 상기 제1솔레노이드 전자석(171)은 제어부(190)의 제어신호에 의해 전원을 인가 받아 제1선택 레버(172)의 일측을 잡아 당기게 되는 바, 상기 제1선택 레버(172)의 전측은 제1제동휠(173)의 전측에 록킹되어 있다.
이때, 상기 제1솔레노이드 전자석(171)이 온될 경우, 제1선택 레버(172)의 전측이 잡아 당겨지면서 그 중심부를 중심으로 회전하여 제1선택 레버(172)의 후측이 제1제동휠(174)의 후측에 록킹된다.
이와 같이, 상기 제1차동기어(140)는 모터 회전축의 구동기어(121)와 이에 치합된 링기어(142)를 통해 전달되는 스텝모터(120)의 회전력을 시트의 전후진 조절부(130)와 후술하는 구동링기어(146) 중, 선택된 어느 하나로 전달하기 위하여 설치 구성되는 것이다.
따라서, 상기 제1차동기어(140)는 제어부(190)의 제어신호에 의해 한쪽의 제1차동기어 축(131,141)이 제동부(170)에 의해 록킹되는 바, 구동링기어(146) 측 다시 말해서, 후측의 제1제동휠(174)이 록킹될 경우, 스텝모터(120)의 회전력이 전후진 조절부(130)의 각 회전축(133,134)에 전달되어 시트의 전후 조절이 가능하게 된다.
한편, 전후진 조절부(130) 측의 제1제동휠(173,174)이 제1솔레노이드 전자석(171)의 오프 작동에 의한 제1선택 레버(172)의 탄성 구동에 의해 록킹될 경우, 스텝모터(120)의 회전력이 구동링기어(146)에 전달되면서 시트의 상하 조절이 가능하게 된다.
먼저, 전자인 시트의 전후 조절 작동은, 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 제1솔레노이드 전자석(171)이 온되면서 구동링기어(146) 측(후측)의 제1제동휠(174)이 제1선택 레버(172)에 의해 록킹되는 동시에, 스텝모터(120)의 회전력이 링기어(142)에 전달되고, 그로 인하여 제1차동기어(140)의 전측 차동 사이드기어(140c)가 회전하면서 전후진 조절부(130)에 회전력을 전달하게 된다.
이때, 모터 회전력의 전달 경로는 모터 회전축 →구동기어(121) →링기어(142) →제1차동기어 축(131) →전후진 조절부(130)의 회전축(133,134)이 된다.
한편, 상기 전후진 조절부(130)는 제1차동기어(140)의 전측 차동 사이드기어(140c)로부터 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 시트 트랙(110,111)의 전후 위치 조절을 수행하는 것으로, 이를 설명하면 다음과 같다.
상기 전후진 조절부(130)는 제1차동기어(140)의 차동 사이드기어(140c)로부터 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 회전하는 전측의 제1차동기어 축(131)과, 이 제1차동기어 축(131)의 회전력을 좌우 양쪽 각 기어박스(116,117)로 분배 및 동시 전달하는 연결기구로 구성된다.
상기 연결기구는 제1차동기어 축(131)으로부터 전달받은 회전력을 좌우 양쪽으로 동시에 출력하는 중간기어박스(132)와, 이 중간기어박스(132)의 좌우 양 출력 측에 각각 연결 설치되어 중간기어박스(132)로부터 출력된 회전력을 상기 좌우 양쪽 각 기어박스(116,117)에 입력하는 회전축(133,134)으로 구성된다.
결국, 상기 전후진 조절부(130)에서 모터 회전력의 전달 경로는 전측의 제1차동기어 축(131) →중간기어박스(132) →좌우 양쪽의 각 회전축(133,134) →좌우 양쪽의 각 기어박스(116,117)가 된다.
물론, 좌우 양쪽의 각 기어박스(116,117)로 전달된 회전력은 최종적으로 좌우 양쪽의 각 전후 조절용 스크류(118,119)를 회전시키는 바, 이에 각 스크류(118,119)가 고정부재(100a,100b)에서 전후 이동하여 시트 트랙(110,111)의 전후 위치가 조절되는 것이다.
한편, 후자인 시트의 상하 조절 작동은, 상기 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 제1솔레노이드 전자석(171)이 오프되고, 그로 인하여 전측의 제1제동휠(173)이 제1선택 레버(172)에 의해 록킹되면서 스텝모터(120)의 회전력은 링기어(142) 및 제1차동기어(140)를 거쳐 후측의 제1차동기어 축(141)으로 전달하게 되며, 후측의 구동링기어(146)와 상시 치합 상태를 유지하고 있는 종동링기어(145)를 통하여 후술하는 제2차동기어(143)로 전달하게 된다.
이때, 상기 종동링기어(145)는 상기 제2차동기어 축(161) 상에 스플라인(spline) 결합되어 제2차동기어 축(161)의 회전 동작에 관계 없이 제1차동기어 축(141)의 구동링기어(146)와 상시 치합된 상태를 유지하도록 되어 있고, 제2차동기어(143)의 케이스(143a)와 일체로 결합되어 있으며, 각각의 제2차동기어 축(151,161)은 상기 제2차동기어(143)에 형성된 한 쌍의 차동 사이드기어(143c)와 일체 결합되어 있다.
상기 제2차동기어(143)는 구동링기어(146)와 이에 치합된 종동링기어(145)를 통해 전달되는 스텝모터(120)의 회전력을 시트의 전방 상하 조절부(150)와 시트의 후방 상하 조절부(160) 중 선택된 어느 하나로 전달하기 위하여 설치 구성되는 것이다.
이때, 상기 전방 상하 조절부(150)의 제2차동기어 축(151)에 설치된 전측 제2제동휠(178)과 후방 상하 조절부(160)의 제2차동기어 축(161)에 설치된 후측 제2제동휠(179) 사이에서 스텝모터(120)의 회전력 전달을 단속하게 되는 제2선택 레버(177)는 상술한 제1선택 레버(172)와 마찬가지로 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의한 제2솔레노이드 전자석(176)의 온,오프 작동에 의해 그 단속동작이 제어되도록 되어 있다.
즉, 상기 제어부(190)의 제어신호에 의해 제2차동기어 축(151,161)이 제2차동기어(143)를 매개로 하여 선택적으로 회전하게 되며, 이 제2차동기어 축(151,161)의 양단에는 제2제동휠(178,179)이 구비되어 있는 바, 상기 제어부(190)의 제어하에 제2선택 레버(177)의 어느 한쪽이 제2제동휠(178,179)에 록킹되면서 스텝모터(120)의 회전력이 전방 상하 조절부(150)의 제2차동기어 축(151)과 후방 상하 조절부(160)의 제2차동기어 축(161) 중 선택된 한쪽으로 전달되게 되는 것이다.
상기 전방 및 후방 상하 조절부(150,160)의 각 제2차동기어 축(151,161)은 시트 트랙(110,111)에 설치된 지지용 부재(111b)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있는 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지지용 부재(111b)와 제2차동기어 축(151,161)의 만나는 부위에 러버 재질의 부시(200)가 형성되어 있어 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 되어 있다.
한편, 각 제2차동기어 축(151,161) 상에는 너트형 이동부재(152,162)가 물려 설치되고, 각 이동부재(152,162)에는 각 힌지 파이프(112a,112b)의 크랭크(114a,114b)를 회동시키기 위한 구동링크(115a,115b)가 연결된다.
상기 각 구동링크(115a,115b)는 앞서 설명한 바대로 일단이 힌지 파이프(112a,112b)에 고정된 크랭크(114a,114b)의 반대쪽 끝단에 힌지 연결되어 있어 있는 바, 전체적으로 한쪽은 크랭크(114a,114b)에, 반대쪽은 이동부재(152,162)에 힌지 연결된 구조로 되어 있다.
상기 이동부재(152,162)는 각 구동링크(115a,115b)에 의해 회전이 구속된 상태로 해당 제2차동기어 축(151,161)만이 회전되어짐으로써 제2차동기어 축(151,161) 상에서 전후진될 수 있는 바, 결국 각 이동부재(152,162) 및 구동링크(115a,115b)가 밀고 당기는 동작에 의해 각 크랭크(114a,114b)가 회동되어지며, 이에 각 힌지 파이프(112a,112b)가 회전되면서 시트쿠션 프레임의 상하가 조절될 수 있게 된다.
이때, 상기 시트의 전방 또는 후방을 높이는 동작은 스텝모터(120)의 정회전을 통해 가능하며, 상기 시트의 전방 또는 후방을 낮추는 동작은 스텝모터(120)의 역회전을 통해 가능한 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치의 작동상 태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시트 전후진 조절시에는 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 스텝모터(120)의 구동과 동시에 후측의 제1차동기어 축(141)의 제1제동휠(174)이 제1솔레노이드 전자석(171)의 온 작동에 의해 끌어 당겨지는 제1선택 레버(172)에 의해 록킹되고, 전측의 제1차동기어 축(131)만이 회전하게 된다.
이후, 상기 전측의 제1차동기어 축(131)이 스텝모터(120)의 회전력을 중간기어박스(132) 및 각 회전축(133,134)을 통해 좌우 양쪽의 각 기어박스(116,117)로 전달되고, 최종적으로 좌우 양쪽의 각 스크류(118,119)가 회전되면서 동시에 차체 플로어에 고정된 고정부재(100a,100b)에서 전후진하게 된다.
이에, 두 스크류(118,119)의 전후진 이동에 의해 시트 트랙(100,111)이 전후진되면서 결국 시트 전체의 전후 위치가 조절된다.
한편, 시트의 전방 상하 조절시에는 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 스텝모터(120)의 구동과 동시에, 전측의 제1차동기어 축(131)의 제1제동휠(173)이 제1솔레노이드 전자석(171)의 오프 작동과 함께, 토션 스프링(175)의 탄성 복원력에 의한 제1선택 레버(172)를 통해 록킹되고, 후측의 제1차동기어 축(141)만이 회전하게 된다.
이에, 상기 후측의 제1차동기어 축(141)에 고정되어 있는 구동링기어(146)가 회전하면서 종동링기어(145)를 회전시키고, 상기 종동링기어(145)와 일체로 결합된 제2차동기어(143)가 그 회전력을 전,후방 상하 조절부(150,160)의 제2차동기어 축(151,161)에 전달하게 되는 바, 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 제2 솔레노이드 전자석(176)이 온,오프 작동하게 되고, 이로 인하여 상기 제2차동기어 축(151,161) 선상의 각 제2제동휠(178,179)이 제2선택 레버(177)를 통해 록킹되어 선택적으로 전,후방 상하 조절부(150,160)를 조절하게 된다.
이때, 상기 전방 상하 조절부(150)를 조절하기 위해서는, 제어부(190)로부터 출력된 제어신호를 통해 제2솔레노이드 전자석(176)이 온 작동하게 되면서 상기 제2차동기어 축(151,161) 선상의 후측 제2제동휠(179)이 제2선택 레버(177)를 통해 록킹되고, 이로 인하여 후측의 제2차동기어 축(161)이 단속 상태에 놓여지게 되고, 전측의 제2차동기어 축(151)만이 회전하게 된다.
이에 물려 있는 이동부재(152)가 전후진하게 되고, 최종적으로는 구동링크(115a)에 의해 크랭크(114a) 및 힌지 파이프(112a)가 회전되는 바, 시트의 전방 상하 조절이 수행될 수 있게 된다.
또한, 시트의 후방 상하 조절시에는 제어부(190)로부터 출력된 제어신호에 의해 제2솔레노이드 전자석(176)이 오프 작동되면서 상기 제2차동기어 축(151,161) 선상의 전측 제2제동휠(178)이 제2선택 레버(177)를 통해 록킹되어 선택적으로 후방 상하 조절부(160)를 조절하게 된다.
결국, 후방 상하 조절부(160)의 제2차동기어 축(161)이 회전되면서 이에 물려 있는 이동부재(162)가 전후진하게 되고, 최종적으로는 구동링크(115b)에 의해 크랭크(114b) 및 힌지 파이프(112b)가 회전되는 바, 시트의 후방 상하 조절이 수행될 수 있게 된다.
물론, 위에서 설명한 시트의 상하 및 전후진 조절은 스텝모터(120)의 회전방 향을 정 또는 역으로 설정함으로써 시트 전방 및 후방을 높게 하거나 낮게 할 수 있는 것이며, 시트를 전방으로 위치 이동시키거나 후방으로 위치 이동시킬 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 의하면, 기존에 비해 무게가 크고 고가인 전동 스텝모터의 사용 갯수를 크게 줄일 수 있고(기존 대비 3개에서 1개로 축소), 이에 제조 원가가 절감될 수 있음은 물론 시스템 전체의 부피 및 중량을 줄일 수 있는 보다 개선된 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절 장치에 있어서,
    시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 고정 설치되며, 제어부(190)로부터 출력되는 제어신호에 의해 구동이 제어되는 전동 스텝모터(120)와;
    이 전동 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 시트 트랙(110,111)의 전후진 위치를 조절하는 전후진 조절부(130)와;
    상기 전동 스텝모터(120)의 회전력을 전달받아 시트 전방의 상하 높이를 조절하는 전방 상하 조절부(150) 및 시트 후방의 상하 높이를 조절하는 후방 상하 조절부(160)와;
    상기 제어부(190)로부터 출력되는 제어신호에 의해 제어되면서 상기 전동 스텝모터(120)의 회전력을 상기 전후진 조절부(130), 전방 상하 조절부(150) 및 후방 상하 조절부(160) 중 선택된 하나로 전달하기 위해 단속 작동을 수행하는 제동부(170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전후진 조절부(130)는 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 제동부(170)에 의해 선택적으로 모터 회전력을 전 달받게 되는 전측의 제1차동기어 축(131)과;
    상기 제1차동기어 축(131)의 회전력을 입력받아 전달하는 중간기어박스(132)와;
    이 중간기어박스(132)의 양 출력측 회전력을 시트 트랙(110,111)의 전후진 구동을 위한 좌우 양쪽 각 기어박스(116,117)에 입력하는 회전축(133,134);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전방 및 후방 상하 조절부(150,160)는 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111b)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 제동부(170)의 단속 작동에 의해 선택적으로 모터 회전력을 전달받게 되는 제2차동기어 축(151,161)과;
    상기 제2차동기어 축(151,161) 상에 설치되고, 구동링크(115a,115b) 및 크랭크(114a,114b)를 매개로 시트 트랙(110,111) 전후 위치의 해당 힌지 파이프(112a,112b)에 연결되어, 회전하는 제2차동기어 축(151,161) 상에서 전후진함에 의해 해당 힌지 파이프(112a,112b)를 회전시키게 되는 너트형 이동부재(152,162);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동부(170)는, 제1차동기어 축(141)선 상의 링기어(142)를 통해 전달받은 스텝모터(120)의 회전력을 전후진 조절부(130)에 선택적으로 전달할 수 있도록 제어부(190)의 제어신호에 의해 온,오프 작동되는 제1솔레노이드 전자석(171)과;
    전측의 제1제동휠(173)에 록킹된 채, 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111a)에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 제1솔레노이드 전자석(171)의 자화에 의해 전,후측의 제1제동휠(173,174)을 선택적으로 록킹하는 제1선택 레버(172)와;
    제1차동기어(140)를 사이에 두고 제1차동기어 축(131,141) 선 상에 결합되어 모터 회전력을 상기 제1선택 레버(172)에 의해 선택적으로 단속하는 한 쌍의 제1제동휠(173,174)과;
    상기 제1솔레노이드 전자석(171)의 오프시 제1선택 레버(172)가 원상태로 복귀할 수 있도록 상기 제1선택 레버(172)의 중심부에 고정되어 있는 토션 스프링(175)과;
    구동링기어(146)를 통한 제2차동기어 축(161)선 상의 종동링기어(145)를 통해 전달받은 스텝모터(120)의 회전력을 전방 및 후방 상하 조절부(150,160)에 선택적으로 전달할 수 있도록 제어부(190)의 제어신호에 의해 온,오프 작동되는 제2솔레노이드 전자석(176)과;
    전측의 제2제동휠(178)에 록킹된 채, 시트 트랙(110,111)의 지지용 부재(111b)에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 상기 제2솔레노이드 전자석(176)의 자화에 의해 전,후측의 제2제동휠(178,179)을 선택적으로 록킹하는 제2선택 레버(177)와;
    제2차동기어(143)를 사이에 두고 제2차동기어 축(151,161) 선 상에 결합되어 모터 회전력을 상기 제2선택 레버(177)에 의해 선택적으로 단속하는 한 쌍의 제2제동휠(178,179)과;
    상기 제2솔레노이드 전자석(176)의 오프시 제2선택 레버(177)가 원상태로 복귀할 수 있도록 상기 제2선택 레버(177)의 중심부에 고정되어 있는 토션 스프링(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 링기어(142) 및 종동링기어(145)는, 해당 차동기어 축 상에 스플라인 결합하되, 상기 링기어(142)는 상기 전동 스텝모터(120)의 회전축 상에 설치된 구동기어(121)와, 상기 종동링기어(145)는 상기 구동링기어(146)와 상시 치합상태를 유지하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 상하 및 전후진 조절장치.
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