KR20080113350A - 좌석의 리클라이닝 장치 - Google Patents

Abstract

외부 기어의 미끄럼 베어링 압입면의 정밀 가공을 생략할 수 있고, 또한 리클라이닝 장치의 설계 자유도가 베어링 부시의 표준 규격에 의해 제약을 받지 않고 저비용으로 제조 가능한 차동 전동 기구(타우멜 기구)에 의한 자동차 시트 등의 좌석의 리클라이닝 장치로 하는 것을 과제로 한다.

좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 소정의 차동 전동 기구를 설치한 리클라이닝 장치로서, 그 차동 전동 기구는, 내부 기어(1)와, 이보다 약간 이빨 수가 적은 외부 기어(2)를 맞물리게 하고, 외부 기어(2)의 축구멍(3)과 내부 기어(1)의 축(4)과 일체인 캠(5)의 소직경 부분 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편(6, 6')을 그들의 테이퍼 단부(6a, 6'a)가 서로 반대 방향이 되도록 배치된다. 쐐기형 편(6, 6')이 내부 기어(1)의 축(4)과 일체로 설치한 캠(5)에 밀려 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하였을 때, 쐐기형 편(6, 6')의 마찰 슬라이딩 접촉면이 될 적어도 외측면(6b, 6'b)을 저마찰 슬라이딩재로 형성한다.

등받이 부분, 힌지, 차동 전동 기구, 리클라이닝 장치, 내부 기어, 외부 기어, 캠, 쐐기형 편, 테이퍼 단부, 마찰 슬라이딩 접촉면

Description

좌석의 리클라이닝 장치{RECLINING DEVICE FOR SEAT}

본 발명은 좌석의 리클라이닝 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 자동차 시트의 리클라이닝 장치 등에 적합한 좌석의 리클라이닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 기어의 차동 전동 기구를 채용하며, 등받이 경사 각도를 조정 가능하게 한 좌석의 리클라이닝 장치가 널리 알려져 있다.

종래의 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서 기어를 이용한 차동 전동 기구를 주로 도 5를 참조하고 부분적으로 도 1을 더 이용하여 설명하면, 이것은 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지에 기어의 차동 전동 기구를 설치한 것이다.

이 차동 전동 기구는 내부 기어(1)(도 1 참조)와 이보다 이빨 수가 적은 외부 기어(2)를 맞물리게 하여 외부 기어(2)의 축구멍에 끼워넣고 있다. 그리고, 이 차동 전동 기구는 링형의 베어링 부시(10)와 내부 기어(1)의 축(4)과 그 미끄럼 베어링(11) 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편(6, 6')을 그들의 테이퍼 단부(6a, 6'a)가 서로 반대 방향이 되도록 배치하고, 양 쐐기형 편이 이간되는 방향으로 탄성력을 부여하는 압축 코일 스프링(7)을 설치하고 있다.

이 기구에 의하면, 쐐기형 편(6, 6')이 내부 기어(1)의 축(4)에 설치한 미끄럼 베어링(11)과 그 돌기부(11a)의 조작에 의해 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하였을 때에는, 외부 기어(2)가 내부 기어(1)로부터 이간되어 등받이 경사 각도가 조정 가능해진다.

이러한 차동 전동 기구는 타우멜 기구라고도 불리며, 이를 이용한 자동차 시트의 리클라이닝 장치에는, 전술한 바와 같이 외부 기어(2)의 내부에 베어링 부시(10)가 설치되어 있고, 이 베어링 부시(10)에 쐐기형 편(6, 6')이 마찰 슬라이딩 접촉하는 구조로 되어 있다(특허 문헌 1, 2).

이러한 베어링 부시(10)에 쐐기형 편(6, 6')이 마찰 슬라이딩 접촉하는 구조의 자동차 시트의 리클라이닝 장치는 모두 베어링 부시(10)를 외부 기어(2)의 내부에 압입하여 쐐기형 편(6, 6')의 동작을 원활하게 할 필요가 있었다.

이와 관련하여, 베어링 부시(10)는 슬라이딩면이 슬라이딩성이 양호한 수지로 형성되고, 감김 부시라고도 칭해지는 경우가 있으며, 예컨대 도 4에 도시한 적층 구조로 이루어지고, 뒷쇠(10a)와, 그 위에 포개어 형성된 다공질 소결층(10b)과, 이 다공질 소결층(10b)의 세공에 일부가 충전된 슬라이딩성 수지 조성물로 이루어지는 수지층(10c)으로 이루어지는 적층 미끄럼 베어링이 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평 3-237904호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 2004-33401호 공보

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 상기한 종래의 자동차 등의 좌석의 리클라이닝 장치는, 압입된 베어링 부시의 베어링면이 압입시에 변형하지 않도록 외부 기어의 베어링 부시 압입면을 정밀하게 가공하여야 한다.

이 경우, 사용되는 베어링 부시는 상기 적층 구조의 베어링 부시를 사용하는 것이 바람직한데, 일반적으로 입수 가능한 적층 구조의 베어링 부시는 베어링 제조업체에 따라 표준 치수가 결정된 것이며, 이것을 이용하면 리클라이닝 장치의 설계의 자유도가 제약되게 된다.

이와 관련하여, 적층 구조의 베어링 부시를 표준 치수 이외의 특별 주문품으로서 사용한 경우, 베어링 가격이 매우 고가로 되어 시장 경쟁력이 낮아져 실용성을 잃게 되기도 한다.

따라서, 본 발명의 제1 과제는, 외부 기어의 내부의 베어링 부시를 필요로 하지 않고, 즉, 외부 기어의 베어링 부시 압입면의 정밀 가공을 생략할 수 있고, 또한 리클라이닝 장치의 설계 자유도가 베어링 부시의 표준 규격에 의해 제약을 받지 않아 저비용으로 제조 가능한 차동 전동 기구(타우멜 기구)에 의한 자동차 시트 등의 좌석의 리클라이닝 장치로 하는 것이다.

또한 상기한 종래의 자동차 등의 좌석의 리클라이닝 장치에는, 슬라이딩하는 쐐기형 편과 베어링 부시의 수지층이 반복 마찰 접촉함으로써 수지층이 박리되는 경우가 있다는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명의 제2 과제는, 상기한 문제점을 해결하여 베어링 부시가 부착된 외부 기어를 갖는 차동 전동 기구에서의 사용 내구성을 개선하고, 외부 기어 내부의 베어링 부시의 수지층이 표면으로부터 박리하지 않고, 또한 층간 박리를 일으키지 않으며, 내구성이 양호한 차동 전동 기구(타우멜 기구)에 의한 자동차 시트 등에 적용할 수 있는 좌석의 리클라이닝 장치로 하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기한 제1 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 차동 전동 기구를 설치하고, 이 차동 전동 기구는, 내부 기어와 이보다 이빨 수가 적은 외부 기어를 맞물리게 하고, 외부 기어의 축구멍과 내부 기어의 축 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편을 그들의 테이퍼 단부가 서로 반대 방향이 되도록 배치함과 아울러, 양 쐐기형 편이 이간되는 방향으로 탄성력을 부여하는 스프링을 설치하고, 상기 쐐기형 편이 내부 기어의 축에 설치한 캠에 밀려 상기 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하였을 때, 외부 기어가 내부 기어로부터 이간되어 힌지의 개방 각도가 조정 가능해지는 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서, 상기 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치로 한 것이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 좌석의 리클라이닝 장치는, 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있음으로써 쐐기형 편이 소정의 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동할 때 외부 기어의 축구멍의 내주면이나 내부 기어의 축의 외주면은 저마찰 슬라이딩재를 통하여 접촉한다.

따라서, 외부 기어의 축구멍의 내주면이나 내부 기어의 축의 외주면에 베어링 부시 또는 미끄럼 베어링을 미리 압입해 둘 필요가 없어지고, 즉 외부 기어의 베어링 부시 압입면을 정밀하게 가공할 필요가 없고, 내부 기어의 축의 외주면에 별도로 미끄럼 베어링을 조립 장착할 필요도 없어진다.

또한 종래 사용되던 규정 치수의 적층 구조의 베어링 부시를 사용할 필요가 없어지므로 리클라이닝 장치의 설계의 자유도를 높일 수 있다.

특히, 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 중간층을 통하여 저마찰 슬라이딩재를 적층 일체화한 것을 채용하면, 저마찰 슬라이딩재는 중간층의 물성의 선택에 의해 기재와의 직접적인 접착력이 낮은 경우에도 접착력이 높은 상태에서 적층 일체화가 가능해진다.

저마찰 슬라이딩재를 기재와 적층 일체화할 때 밀착성이 바람직한 중간층으로는 4금속 용사층을 들 수 있다. 금속 용사층은 표면의 다공질성에 의해 저마찰 슬라이딩재가 앵커 효과를 이루기가 쉽고, 밀착성이 바람직한 적층 구조를 얻을 수 있다.

수지 등의 저마찰 슬라이딩재가 상기 쐐기형 편 상에 중간층을 통하여 형성된 것이면 기재와의 밀착 강도가 높아진다. 특히, 중간층이 금속 용사층이면 쐐기형 편의 저마찰 슬라이딩재를 기재와 견고하게 밀착할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한 금속 용사층이 구리 합금 등의 연질 금속으로 이루어지는 것이면, 저마찰 슬라이딩재가 마모한 경우에도 상대재를 마모시키지 않으므로 윤활 특성을 유지하기 때문에 바람직하다. 또한 구리 합금 등의 연질 금속은 열전도율이 높아 방열 효과가 높기 때문에 만에 하나라도 이상 마모한 경우에 쐐기형 편이 마찰열에 의해 이상 승온하는 것도 회피할 수 있다.

상기 저마찰 슬라이딩재로는 저마찰계수의 수지를 채용하고, 피막으로서 형성하면 저마찰 슬라이딩재의 형성이 용이하다.

특히, 상기 수지 피막이 불소계 수지이고, 예컨대 바인더 수지에 불소 수지를 첨가한 불소 수지 피막이면 저마찰 특성이 뛰어나기 때문에 바람직하다. 또한 불소 수지 피막이 흑연, 2황화 몰리브덴 및 금속 산화물에서 선택되는 1종 이상의 고체 윤활제를 함유하는 불소 수지 피막인 것에서는 내마모성 및 내박리성이 높아져 바람직하다.

특히 불소 수지 피막이 불소 수지 100 중량부에 대하여 바인더 수지 60∼130 중량부를 배합함과 아울러, 흑연, 2황화 몰리브덴, 금속 산화물에서 선택되는 1종 이상의 고체 윤활제를 5∼30 중량부 배합한 불소 수지 조성물로 이루어지는 불소 수지 피막인 것을 채용하면, 보다 확실하게 저마찰 특성, 내마모성, 내박리성이 우수해진다.

또한 상기한 제2 과제를 해결하기 위하여, 상기한 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서, 외부 기어의 축구멍에 미끄럼면이 수지로 형성된 베어링 부시를 고정하여 설치하고, 또한 상기 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면은 상기한 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있는 구조로 한 것이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 좌석의 리클라이닝 장치는 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있음으로써 쐐기형 편이 소정의 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동할 때 외부 기어의 축구멍 내주면의 베어링 부시의 수지층이나 내부 기어의 축의 외주면에 대하여 저마찰 슬라이딩재를 통하여 접촉한다.

따라서 외부 기어의 축구멍 내주면에 설치되는 베어링 부시의 수지층에는 쐐기형 편으로부터 받는 마찰력이 저마찰 슬라이딩재를 갖지 않는 종래예에 비하여 작아지고, 그만큼 베어링 부시의 수지층의 표면을 벗겨내려고 하는 힘은 작아져, 베어링 부시의 수지층은 표면으로부터 박리되지 않고, 또한 층 내부로부터의 박리(층간 박리 현상)도 잘 일으키지 않게 된다.

쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 중간층을 통하여 저마찰 슬라이딩재를 적층 일체화한 것을 채용하면, 저마찰 슬라이딩재는 중간층의 물성의 선택에 의해 기재와의 직접적인 접착력이 낮은 경우에도 접착력이 높은 상태에서 적층 일체화가 가능해져 장기간의 사용에 내구성 양호하게 쐐기형 편은 저마찰 슬라이딩재를 통하여 베어링 부시의 수지층에 접촉한다.

이러한 좌석의 리클라이닝 장치는 좌석이 자동차용 시트인 경우, 즉 자동차 시트의 리클라이닝 장치에 있어서 상기한 작용이 충분히 이루어지는 것이다.

(발명의 효과)

본 발명은 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 차동 전동 기구를 설치한 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서, 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있음으로써 쐐기형 편이 외부 기어의 축구멍의 내주면이나 내부 기어의 축의 외주면에 대해서도 항상 저마찰 슬라이딩재를 통하여 접촉하기 때문에 쐐기형 편과 마찰 슬라이딩 접촉하는 부품에 미리 베어링 부시를 설치해 둘 필요가 없어지고, 종래의 외부 기어 등의 베어링 부시 압입면의 정밀 가공을 생략할 수 있으며, 또한 리클라이닝 장치의 설계 자유도가 베어링 부시의 표준 규격에 의해 제약을 받지도 않게 되어 저비용으로 제조 가능한 자동차 시트 등의 좌석의 리클라이닝 장치로 되는 이점이 있다.

특히, 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 금속 용사층 등의 중간층을 통하여 저마찰 슬라이딩재를 적층 일체화한 것을 채용하면, 저마찰 슬라이딩재는 중간층의 물성의 선택에 의해 기재와의 직접적인 접착력이 낮은 경우에도 접착력이 높은 상태에서 적층 일체화가 가능해진다.

불소 수지 등의 저마찰 슬라이딩재가 상기 쐐기형 편 상에 중간층을 통하여 형성된 것이면 기재와의 밀착 강도가 높아진다. 특히, 중간층이 금속 용사층이면 쐐기형 편의 저마찰 슬라이딩재를 기재와 확실하게 강고하게 밀착할 수 있기 때문에 바람직하다.

특히, 소정의 고체 윤활제를 함유하는 불소 수지 피막인 것은 내마모성 및 내박리성이 높아진다.

또한 본 발명은, 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서, 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있음으로써 쐐기형 편이 외부 기어의 축구멍의 베어링 부시에 대하여 저마찰 슬라이딩재를 통하여 접촉하기 때문에 쐐기형 편과 마찰 슬라이딩 접촉하는 베어링 부시의 수지층이 박리 등을 잘 일으키지 않게 되고, 내구성이 양호한 차동 전동 기구(타우멜 기구)에 의한 자동차 시트 등의 좌석의 리클라이닝 장치로 되는 이점도 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 리클라이닝 장치의 일부 잘림 단면도이고,

도 2는 쐐기형 편의 사시도이고,

도 3은 제2 실시 형태의 리클라이닝 장치의 일부 잘림 단면도이고,

도 4는 베어링 부시의 확대 단면도이고,

도 5는 종래의 리클라이닝 장치의 요부의 일부 잘림 단면도이다.

<부호의 설명>

1…내부 기어

2…외부 기어

3…축구멍

4…축

5…캠

6, 6'…쐐기형 편

6a, 6'a…테이퍼 단부

6c…내측면

6d…선단면

6e…스프링 유지용 오목부

6f…표(이)면

7…압축 코일 스프링

10…베어링 부시

10a…뒷쇠

10b…다공질 소결층

10c…수지층

11…미끄럼 베어링

11a…돌기부

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 1, 2에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태는, 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 소정의 차동 전동 기구를 설치한 리클라이닝 장치로서, 그 차동 전동 기구는, 내부 기어(1)와 이보다 약간 이빨 수가 적은 외부 기어(2)를 맞물리게 하고, 외부 기어(2)의 축구멍(3)과 내부 기어(1)의 축(4)과 일체인 캠(5)의 소직경 부분 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편(6, 6')을 그들의 테이퍼 단부(6a, 6'a)가 서로 반대 방향이 되도록 배치함과 아울러, 양 쐐기형 편(6, 6')이 이간되는 방향으로 탄성력을 부여하는 압축 코일 스프링(7)을 설치하고, 쐐기형 편(6, 6')이 내부 기어(1)의 축(4)과 일체로 설치한 캠(5)에 밀려 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하였을 때, 외부 기어(2)가 내부 기어(1)로부터 이간되어 맞물림이 해제되고, 힌지의 개방 각도가 조정 가능해지는 좌석의 리클라이닝 장치이며, 쐐기형 편(6, 6')의 마찰 슬라이딩 접촉면이 될 적어도 외측면(6b, 6'b)이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있다.

외부 기어(2)는 내부 기어(1)보다 하나 이상 이빨 수가 적으면 되며, 굳이 범위를 예시하자면 1∼10, 바람직하게는 2∼5 정도, 통상 1∼3 정도의 이빨 수가 적은 것이며, 특히 이러한 이빨 수의 관계는 한정되지 않는다.

쐐기형 편(6, 6')은, 도 2에 도시한 실시 형태와 같이, 테이퍼의 단부(6a)가 일단에 형성되어 있는 것이면 되며, 그 전체 형상의 세부나 구부러짐의 정도 등은 특별히 설계에 의해 적당히 변경할 수 있는 것이다.

2개의 쐐기형 편(6, 6')이 이간되는 방향으로 탄성력을 부여하는 스프링의 형태는 압축 코일 스프링을 도시하였으나, 그 이외에도 예시하면, 일부가 잘린 링형 스프링 또는 댐퍼나 고무, 탄성 수지 등의 탄성 작용이 있는 주지의 부품을 채용할 수 있는 것이다.

또한 쐐기형 편(6)의 마찰 슬라이딩 접촉면으로는 외부 기어(2)의 축구멍(3)과 슬라이딩 접촉하는 외측면(6b)과 내부 기어(1)의 축(4)과 일체인 캠(5)과 슬라이딩 접촉하는 내측면(6c)이 주요한 마찰 슬라이딩 접촉면인데, 특히 외측면(6b)에는 내마모성이 요구된다. 그 밖의 선단면(6d), 스프링 유지용 오목부(6e), 대향하는 한 쌍의 표(이)면(6f)으로 이루어지는 하나 이상의 면에 저마찰 슬라이딩재를 형성할 수도 있다.

침지법이나 분무법을 채용하여 수지로 이루어지는 저마찰 슬라이딩재를 쐐기형 편(6, 6')의 일부 또는 전체에 도포하고, 건조하거나 건조와 함께 가열 경화함으로써 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면에 저마찰 슬라이딩재의 피막을 형성할 수 있다.

통상적으로 쐐기형 편(6, 6')의 기재는 금속제이며, 특히 철계 소결재로 형성된 것은 그 표면에 수지계의 저마찰 슬라이딩재로 된 피막을 도포하여 설치하였을 때 밀착성이 양호하여 바람직한 것이다.

본 발명에 사용하는 저마찰 슬라이딩재로는 소위 고체 윤활제라고 칭해지는 것이 포함되며, 예컨대 2황화 몰리브덴, 흑연, 카본, 불소 수지 등 공지의 저마찰재를 사용할 수 있다.

그 중 불소 수지는 저마찰 특성이 뛰어나며, 내눌어붙음성이 있음과 아울러 저비용이기 때문에 바람직한 것이다.

불소 수지는 마찰열에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것이면 되며, 구체적으로는 PTFE, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독 또는 2종 이상의 공중합체나 3공중합체 등일 수도 있다.

이 중 PTFE는 불소 수지 중에서는 가장 내열성이 뛰어나며, 또한 상온에서도 뛰어난 슬라이딩성을 나타내므로 적합하다. 더욱이, PTFE 중에서도 윤활제급의 분 말 PTFE를 사용하는 것이 바람직하고, 윤활제급의 분말 PTFE의 시판품으로는 폴리플론 M15, 루브론 L-2(이상 다이킨 고교사 제조 상품명), 테플론 TLP-10(듀퐁사 제조 상품명), 플루온 G163(아사히 가라스사 제조 상품명) 등을 들 수 있다. 또한, 윤활제급의 분말 PTFE란 한 번 소성한 PTFE를 분쇄한 재생 PTFE나, PTFE에 감마선 조사 처리를 하여 저분자량화한 PTFE 분말을 말하며, 감마선 조사 처리를 한 시판품의 예로는 KT400H(기타무라사 제조 상품명)가 있다.

PTFE의 형태는 성형용 분말일 수도 소위 고체 윤활제용 미분말일 수도 있으며, 그 평균 입자 크기는 0.1∼20μm, 바람직하게는 0.2∼10μm의 범위에 있는 것이 좋다. 평균 입자 크기가 이 범위 내에 있으면 코팅제 중에서 잘 응집되지 않아 피막 중에 빠짐없이 균일하게 분산된다.

불소 수지 피막은 바인더 수지를 병용함으로써 내마모성과 내박리성이 높아지기 때문에 바람직하다. 바인더 수지는 불소 수지 피막을 열열화시키지 않고 하지인 소결재로 된 쐐기형 편에 강고하게 밀착함과 아울러, 분말로 한 불소 수지나 기타 배합물을 결착하는 역할을 한다. 바인더 수지로는 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 폴리이미드계 수지가 내열성과 밀착성이 가장 뛰어나다.

폴리이미드계 수지의 구체적인 예로는 폴리이미드 수지(PI), 폴리아미드이미드 수지(PAI), 폴리에스테르이미드 수지, 폴리에스테르아미드이미드 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PI와 PAI가 적합하며, 더욱이 이미드 결합 또는 아미드 결합이 방향족기를 통하여 결합되어 있는 방향족계 폴리이미드 수지나 방향족계 폴리아 미드이미드 수지가 특히 바람직하다.

PAI는 이미드 결합과 아미드 결합을 갖는 수지이다. 또한, 방향족계 폴리아미드이미드 수지의 이미드 결합은 폴리아미드산 등의 전구체일 수도 폐환된 이미드환일 수도 있으며, 이들이 혼재하는 상태일 수도 있다. 이러한 방향족계 폴리아미드이미드 수지에는 방향족 1차 디아민(예컨대 디페닐메탄디아민)과 방향족 3염기산 무수물(예컨대 트리메트산 무수물의 모노 또는 디아실할라이드 유도체)로 제조되는 것, 방향족 디이소시아네이트 화합물(예컨대 디페닐메탄디이소시아네이트)과 방향족 3염기산 무수물로 제조되는 것 등이 있다. 더욱이, 아미드 결합에 비하여 이미드 결합의 비율을 많게 한 PAI로서 방향족, 지방족 또는 지환족 디이소시아네이트 화합물과 방향족 4염기산 2무수물 및 방향족 3염기산 무수물로 제조되는 것 등이 있으며, 어느 PAI도 사용할 수 있다.

불소 수지 피막은 기타 배합제로서 불소 수지 피막에 사용되는 공지의 배합제를 배합할 수 있다. 특히, 흑연, 2황화 몰리브덴이나, 산화 철, 산화 티타늄, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄 등의 금속 산화물은 피막의 내마모성의 향상을 위하여 배합하는 것이 바람직하다.

불소 수지 피막은 불소 수지 100 중량부에 대하여 바인더 수지 60∼130 중량부, 흑연, 2황화 몰리브덴 및 금속 산화물에서 선택되는 1종 이상의 고체 윤활제를 5∼30 중량부 배합한 불소 수지 조성물로 구성함으로써 하지인 소결재로 된 쐐기형 편과의 밀착성과 피막의 내마모성을 보다 양호하게 발휘할 수 있다. 불소 수지 100 중량부에 대하여 바인더 수지가 60 중량부 미만의 소량이면 밀착성이 저하하 고, 130 중량부를 초과하는 다량의 배합에서는 저마찰 특성이 저하한다. 또한 불소 수지 100 중량부에 대하여 흑연, 2황화 몰리브덴, 금속 산화물 등을 5 중량부 미만의 소량으로 배합하면 내마모성이 부족하고, 30 중량부를 초과하면 밀착성이 저하하므로 바람직하지 않다.

다음 본 발명의 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면에 설치하는 저마찰 슬라이딩재는 예컨대 철계 소결 금속으로 이루어지는 기재 상에 중간층을 통하여 형성하고, 쐐기형 편 기재와 저마찰 슬라이딩재간 밀착 강도를 높여 형성할 수 있다. 중간층은 표면에 미세한 요철이 형성된 것이면 어떠한 것일 수도 있으나, 용사에 의해 형성된 것은 막두께가 커지지 않고 앵커 효과가 높기 때문에 바람직한 것이다.

특히, 구리, 니켈, 알루미늄 등의 연질 금속으로 이루어지는 금속 용사층을 중간층으로서 채용하면 저마찰 슬라이딩재가 마모한 경우에도 상대재를 흠집내지 않기 때문에 바람직하다.

다른 방법으로서, 본 발명의 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면에 설치하는 저마찰 슬라이딩재는 예컨대 철계 소결 금속으로 이루어지는 기재의 표면에 숏 블래스트를 하고, 그 "표면 거칠기"를 바람직하게는 Ra1∼15μm, 보다 바람직하게는Ra2∼10μm로 한 조면을 형성해 두고, 그 위에 불소 수지 피막을 밀착시켜 설치하고, 원하는 성능을 확보하면서 저비용화의 요구에 부응할 수도 있다. 또한, 표면 거칠기는 Rz에서는 5∼50μm의 범위이다.

도 3, 4에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태는 제1 실시 형태와 대략 동일하 게 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 소정의 차동 전동 기구를 설치한 리클라이닝 장치로서, 그 차동 전동 기구는 외부 기어(2)의 축구멍(3)에 미끄럼면이 수지로 형성된 베어링 부시(10)를 배치한 점만이 제1 실시 형태의 것과 다른 것이다.

즉, 그 차동 전동 기구는 내부 기어(1)와 이보다 약간 이빨 수가 적은 외부 기어(2)를 맞물리게 하고, 외부 기어(2)의 축구멍(3)에 배치한 미끄럼면이 수지로 형성된 베어링 부시(10)와 내부 기어(1)의 축(4)과 일체인 캠(5)의 소직경 부분 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편(6, 6')을 그들의 테이퍼 단부(6a, 6'a)가 서로 반대 방향이 되도록 배치되어 있다. 그리고, 쐐기형 편(6, 6')의 마찰 슬라이딩 접촉면이 될 적어도 외측면(6b, 6'b)이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있다.

도 2에 도시한 제1 실시 형태와 동일한 구조인 쐐기형 편(6)의 마찰 슬라이딩 접촉면으로는 외부 기어(2)의 베어링 부시(10)와 슬라이딩 접촉하는 외측면(6b)과 내부 기어(1)의 축(4)과 일체인 캠(5)과 슬라이딩 접촉하는 내측면(6c)이 주요한 마찰 슬라이딩 접촉면인데, 특히 외측면(6b)에는 내마모성이 요구된다. 기타 선단면(6d), 스프링 유지용 오목부(6e), 대향하는 한 쌍의 표(이)면(6f)으로 이루어지는 하나 이상의 면도 저마찰 슬라이딩재로 형성하는 대상이 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 사용하는 베어링 부시(10)는 미끄럼면이 슬라이딩성이 있는 수지로 형성되어 있으면 되며, 수지 성형품(일체 성형품) 이외에 복합 성형 등에 의해 주지의 복층 베어링를 사용할 수 있는 것이며, 예컨대 강이나 구리 등으로 이루어지는 뒷쇠(10a)와, 그 위에 포개어 형성되는 구리 합금 분말 등의 소결 성형체로 이루어지는 다공질 소결층(10b)과, 이 다공질 소결층(10b)의 세공에 일부가 충전된 슬라이딩성 수지 조성물, 예컨대 흑연 분말을 30∼50 중량% 함유하는 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 수지층(10c)으로 이루어지는 적층체로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

또한 베어링 부시(10)의 다공질 소결층(10b) 대신 구리, 니켈, 알루미늄 등의 연질 금속으로 이루어지는 금속 용사층을 채용하는 것도 수지층(10c)과의 밀착 강도가 높아져 바람직한 것이다. 이와 같이 베어링 부시(10)는 미끄럼면이 슬라이딩성이 있는 수지이며, 수지와 접착성이 양호한 중간층(바인더층)을 통하여 뒷쇠를 적층하고 일체화한 것이 적당하다.

미끄럼면을 형성하기 위한 슬라이딩성이 있는 수지의 구체적인 예로는 전술한 저마찰 슬라이딩재와 동일한 재료를 사용 가능하다.

이상과 같이 구성된 좌석의 리클라이닝 장치는 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 차동 전동 기구를 작용시킬 때, 수동 레버 등에 의한 축(4)의 회전에 의해 축(4)과 일체로 설치한 캠(5)에 밀려 쐐기형 편(6, 6')이 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하고, 상기 각도 조절을 가능한 상태 또는 각도 고정 상태로 되는데, 그 상태의 전환시에 쐐기형 편(6, 6')의 외측면(6b, 6'b)의 저마찰 슬라이딩재가 베어링 부시(10)의 수지층에 슬라이딩 접촉하여 차동 전동 기구(타우멜 기구)를 작용시킨다.

그 때, 베어링 부시(10)의 수지층(10c)의 표면을 볏겨내려고 하는 힘은 수지제의 미끄럼면과 저마찰 슬라이딩재가 접촉함으로써 작아지며, 베어링 부시(10)의 수지층은 그 표면으로부터 층형태로 잘 박리되지 않거나 기재인 중간층(바인더층) 또는 뒷쇠로부터 잘 박리되지 않게 된다.

〔실시예 1〕

실시예 1은 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면 전체에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부, 바인더 수지로서 폴리아미드이미드 수지를 90 중량부, 배합제로서 산화 철 10 중량부로 이루어지는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 FL7075)를 스프레이 코팅한 후, 약 230℃에서 소성하여 두께 0.025mm의 PTFE로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

〔실시예 2〕

실시예 2는 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면에 구리 95%, 주석 5%로 이루어지는 구리 용사층을 형성한 후, 표면 전체에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부, 바인더 수지로서 폴리아미드이미드 수지를 90 중량부, 배합제로서 산화 철 10 중량부로 이루어지는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 FL7075)를 더 스프레이 코팅한 후, 약 230℃에서 소성하여 두께 0.025mm의 PTFE로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

〔실시예 3〕

실시예 3은 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면에 니켈 용사층을 형성한 후, 표면 전체에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부, 바인더 수지로서 폴리아미드이미드를 100 중량부, 배합제로서 흑연 20 중량부로 이루어지는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 RCB)를 더 스프레이 코팅한 후, 약 230℃에서 소성하여 두께 0.025mm의 PTFE로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 쐐기형 편을 도 1, 2에 도시한 좌석의 리클라이닝 장치에 조립 장착한 실시예 1, 2, 3에서는 내부 기어(1)의 축의 외주면에 미끄럼 베어링을 미리 압입해 둘 필요가 없고, 게다가 조작 레버의 회전 조작에 의해 쐐기형 편(6, 6')이 내부 기어의 축에 설치한 캠에 밀렸을 때 매우 원활하게 슬라이딩 이동할 수 있고, 외부 기어(2)는 신속하게 내부 기어로부터 이간되어 힌지의 개방 각도가 원활하게 조정 가능해졌다.

〔실시예 4〕

실시예 4는 철계 소결재로 형성된 쐐기형 편의 기재의 표면 전체에 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA)와 폴리이미드 수지로 이루어지는 프라이머를 도포하고 건조시킨 후, PFA를 주성분으로 하는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 FE7090)를 더 스프레이 코팅한 후, 약 350℃에서 소성하여 두께 0.040mm의 PFA로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

〔실시예 5〕

실시예 5는 실시예 4와 동일한 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면에 구리 95%, 주석 5%로 이루어지는 구리 용사층을 형성하고, 표면 전체에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부와 바인더 수지로서 폴리아미드이미드 수지 90 중량부로 이루어지는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 FE7030)를 더 스프레이 코팅한 후, 약 230℃에서 소성하여 두께 0.025mm의 PTFE로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

〔실시예 6〕

실시예 6은 실시예 4와 동일한 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면에 니켈 용사층을 형성하고, 표면 전체에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 100 중량부, 바인더 수지로서 폴리아미드이미드를 100 중량부, 배합제로서 흑연 20 중량부로 이루어지는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 RCB)를 더 스프레이 코팅한 후, 약 230℃에서 소성하여 두께 0.025mm의 PTFE로 이루어지는 불소 수지 피막을 형성하였다.

〔비교예 1〕

비교예 1은 실시예 4와 동일한 철계 소결재로 이루어지는 쐐기형 편의 표면을 연마 가공하여 표면 처리를 행하였다.

이와 같이 하여 얻어진 쐐기형 편을 도 1, 2에 도시한 좌석의 리클라이닝 장치에 조립 장착한 실시예 4, 5에서는 조작 레버의 회전 조작에 의해 쐐기형 편(6, 6')이 내부 기어의 축에 설치한 캠에 밀렸을 때 매우 원활하게 슬라이딩 이동할 수 있고, 외부 기어(2)는 신속하게 내부 기어로부터 이간되어 힌지의 개방 각도가 원활하게 조정 가능하였다.

내구성 시험으로서 쐐기형 편을 도 3에 도시한 리클라이닝 장치에 조립 장착하고 무윤활로 베어링 중심으로부터 300mm의 지점에 하중 20kgf를 가하고, 작동각 30°, 작동 속도 2°/초의 조건으로 7000 사이클의 왕복 시험을 실시하였다.

또한, 베어링 부시(10)는 철계 강판으로 이루어지는 백 메탈에 구리 주석 합금의 용사층을 통하여 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 주성분으로 하는 코팅재(NTN 세이미쓰 쥬시사 제조: 베어리 FL7075)가 피복된 것이다.

내구 시험 결과, 실시예 4, 5, 6에서는 쐐기형 편의 불소 수지 피막 및 베어링 부시의 수지층에 마모가 보였으나, 베어링 부시의 수지층의 벗겨짐 및 토크의 상승은 일어나지 않았다. 비교예 1은 약 5500 사이클 후에 이상 토크로 인해 시험을 중단하였다. 베어링 부시를 확인하면 수지층의 마모 및 벗겨짐이 발생해 있었다.

Claims (10)

1. 좌석의 안착면 부분과 등받이 부분을 결합하는 힌지의 개방 각도의 조절을 위하여 차동 전동 기구를 설치하고, 이 차동 전동 기구는, 내부 기어와 이보다 이빨 수가 적은 외부 기어를 맞물리게 하고, 외부 기어의 축구멍과 내부 기어의 축 사이에 형성되는 아크형의 간극에 한 쌍의 쐐기형 편을 그들의 테이퍼 단부가 서로 반대 방향이 되도록 배치함과 아울러, 양 쐐기형 편이 이간되는 방향으로 탄성력을 부여하는 스프링을 설치하고, 상기 쐐기형 편이 내부 기어의 축에 설치한 캠에 밀려 상기 아크형의 간극 내에서 슬라이딩 이동하였을 때, 외부 기어가 내부 기어로부터 이간되어 힌지의 개방 각도가 조정 가능해지는 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서,

   상기 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면이 저마찰 슬라이딩재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 쐐기형 편의 마찰 슬라이딩 접촉면은 기재 상에 중간층을 통하여 저마찰 슬라이딩재를 적층 일체화하여 형성된 것임을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 중간층이 금속 용사층인 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 저마찰 슬라이딩재가 수지로 이루어져 피막 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 수지가 불소계 수지인 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 불소계 수지가 바인더 수지에 불소 수지를 첨가한 불소 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 불소 수지 조성물이 흑연, 2황화 몰리브덴 및 금속 산화물에서 선택되는 1종 이상의 고체 윤활제를 함유하는 불소 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 불소 수지 조성물이 불소 수지 100 중량부에 대하여 바인더 수지 60∼130 중량부를 배합함과 아울러, 흑연, 2황화 몰리브덴, 금속 산화물에서 선택되는 1종 이상의 고체 윤활제를 5∼30 중량부 배합한 불소 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 좌석의 리클라이닝 장치에 있 어서, 외부 기어의 축구멍에 미끄럼면이 수지로 형성된 베어링 부시를 고정하여 설치한 것을 특징으로 하는 좌석의 리클라이닝 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 좌석의 리클라이닝 장치에 있어서, 좌석이 자동차용 시트인 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 리클라이닝 장치.

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