KR20090108702A - 힌지 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전축(2)을 중심으로 서로에 대하여 회전가능하게 연결된 고정 연결부 및 회전가능 연결부를 구비하는 자동차 시트용 힌지 연결구에 관한 것이다. 회전가능 부품의 회전 동작은 차단 장치에 의해 무단(stepless)으로 차단될 수 있다. 제1 차단 부재(4)는 고정 연결부에 비회전 방식으로 연결되고 제2 차단 부재(5)는 회전가능 연결부에 비회전 방식으로 연결된다. 따라서 회전축(2)에 대하여 동축으로 서로 반대편에 위치한 차단 부재들은 구동 장치에 의해 비회전 방식으로 서로로부터 연결될 수 있고 분리될 수 있다.

시트, 힌지, 연결

Description

힌지 연결구 {Hinged fitting}

본 발명은 회전축을 중심으로 회전 가능한 방식으로 서로에 대하여 연결된 고정 연결부 및 회전 가능 연결부를 구비하는 자동차 시트용 힌지 연결구에 관한 것으로, 회전 가능 연결부의 회전 동작은 차단 장치에 의해 매우 가변적으로 차단될 수 있고, 차단 장치는 고정 연결부에 회전 고정 방식으로 연결된 제1 차단 부재 및 회전 가능 연결부에 회전 고정 방식으로 연결된 제2 차단 부재를 포함하고, 회전축에 대하여 동축으로 서로 반대편에 위치한 차단 부재들은 회전 고정 방식으로 서로에 대하여 연결될 수 있고 구동 장치에 의해 서로로부터 분리될 수 있다.

이러한 유형의 힌지 연결구에 있어서, 회전축에 대하여 동축으로 회전 가능 연결부상에 외부 테이퍼를 고정적으로 배치하여, 외부 테이퍼 상으로 내부 테이퍼가 스프링 힘에 의해 축방향으로 밀릴 수 있도록 하는 구성이 알려져 있다. 이 경우, 상기 내부 테이퍼가 축방향으로는 변위 가능하지만 회전 측면에서는 고정된 방식으로 고정 연결부에 연결된다.

두 개의 연결부는 외부 테이퍼와 내부 테이퍼 사이의 마찰 연결에 의해 서로에 대하여 그들의 위치에 고정된다.

구동 장치에 의해, 내부 테이퍼는 스프링 힘의 반대 방향으로 외부 테이퍼 로부터 들어올려질 수 있고, 회전 가능 연결부는 연결부에 대하여 다른 회전 위치로 회전될 수 있는데, 이 위치에서 내부 테이퍼가 다시 외부 테이퍼 상에 배치되고, 새로운 위치에 있는 회전 가능 연결부를 차단한다.

이에 따라, 매우 가변적인 조절이 가능하다. 그러나 회전 가능 연결부에, 자동차의 급감속시 발생할 수 있는, 매우 높은 힘이 작용하면, 외부 테이퍼와 내부 테이퍼 사이의 마찰 연결이 풀리고, 그 결과 회전 가능 부품이 저절로 조정된다.

문헌 DE 44 37 073 A1은 회전축에 대하여 회전 가능하도록 서로 연결되어 있는 고정 연결부와 회전 가능 연결부를 구비한 자동차 시트용 힌지 연결구를 개시하는데, 여기서 회전 가능 연결부의 회전 구동은 매우 가변적이다.

문헌 DE 25 09 074 A1은 두 연결부의 축상에서 동일한 방향을 향한 두 치형 림(toothed rim)이 서로에 대하여 동심원상에 배치된 힌지 연결구를 개시하고 있으며, 여기서 핸드휠(hand wheel)에 의해 회전 구동 가능한 요동판(wobble plate)은 연결부들의 치형 림과 마주하는 치형 림을 갖는 핸드휠의 톱니에 맞물려 있는데, 이때 맞물리는 방식은, 톱니 둘레의 부분 영역에서, 연결부들의 두 개의 치형 림이 연결부들의 양 치형 림에 동시에 맞물리는 요동판 톱니에 의해 서로에 대하여 연결되는 방식이다. 핸드휠의 회전에 의해, 요동판은 흔들리는 방식으로 회전가능하게 구동되고 서로에 대하여 다른 치수를 갖는 연결부의 치형 림을 회전시킨다.

문헌 GB 1 462 850은 회전 속도 또는 회전 방향을 변화시키는 장치를 개시한다. 이 장치는 서로에 대하여 동축상에 배치된 입력축과 출력축을 구비하고, 축방향 치형 림을 구비한 워블휠(wobble wheel)이 출력축상에 배치되는데, 이와 같은 치형 림은 그 둘레의 부분 영역이 입력축상에 고정적으로 배치된 또 다른 축방향 치형 림의 부분 영역에 맞물린다.

따라서 본 발명의 목적은 별도의 설치 공간을 거의 필요로 하지 않는 단순한 디자인이면서 고하중 하에서도 매우 가변적으로 조절되는 위치를 유지하는 유형의 힌지 연결구를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 이하와 같은 구성에 따른 본 발명에 의하여 구현된다. 고정 연결부가 회전축에 대하여 동축인 제1 기어휠을 포함하고 축방향 제1 치형을 포함하고, 회전가능 연결부가 회전축에 대하여 동축인 제2 기어휠을 포함하고 축방향 제2 치형을 포함하고, 상기 치형들은 회전축에 대하여 동축으로 서로로부터 일정한 거리만큼 이격되어 배치되고, 로킹휠(locking wheel)이 제1 및 제2 치형들 사이에서 동축으로 상기 일정한 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 로킹휠은 양측에 서로 오프셋된 피치를 갖는 각각의 방사상으로 둘러싸는 축방향 치형을 포함하고, 상기 치형들은 고정 연결부 및 구동가능 연결부의 각각 동축상에 마주하는 치형들에 들어갈 수 있도록 하는 방식으로 설계되고, 고정 연결부의 제1 치형은 로킹휠의 동축으로 마주하는 치형과 동일한 치수를 갖고, 구동가능 연결부의 제2 치형은 로킹휠의 동축으로 마주하는 치형과 다른 치수를 갖고, 회전축에 대하여 경사져 있는 로킹휠은 구동 장치에 의해 두 개의 기어휠 사이에서 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하여 달성된다.

이러한 유형의 힌지 연결구는 조절 가능한 등받이를 구비한 시트, 예를 들어 자동차나 항공기의 시트에 사용될 수 있다.

높이, 경사 및 허리 세팅이 이러한 유형의 시트에서 조절될 수 있다.

톱니의 톱니각(tooth angle)은 기어휠들에 사용되는 조합된 부품들의 마찰계수에 대응되는 마찰각보다 약간 큰 것이 바람직하다. 이 각이 대략 6-7°이기 때문에, 톱니의 톱니각은 약 9°인 것이 바람직하다. 이는 기어휠에 작용하는 축방향 힘이 적당한 범위의 크기 내에 놓인 하중에 있게 한다.

힌지 연결구를 조절하기 위하여, 로킹휠이 제1 기어휠을 향하여 축방향으로 구동 장치에 의하여 이동되는데, 이때 로킹휠의 치형은 제1 기어휠의 치형에 완전히 들어가게 된다.

이에 따라 로킹휠은 제2 기어휠로부터 완전히 풀려 회전가능 연결부가 자유롭게 회전가능하게 된다.

그리고 나서 로킹휠이 제2 기어휠을 향하여 축방향으로 구동장치에 의해 이동되면, 제2 기어휠의 치형과 로킹휠의 마주하는 치형 사이의 치수 차로 인해, 상기 두 개의 치형들의 톱니 선단부들은 부분 영역에서 서로 기대어 있게 되고, 이때 제1 기어휠 및 로킹휠의 치형들은 상기 부분 영역의 지름 방향에서 맞은편에 위치한 영역에서 맞물린다. 이로 인해, 로킹휠은 회전축에 대하여 틸팅되고 로킹휠의 치형은 제2 기어휠에 들어가는 영역의 지름 방향에서 맞은편에 위치한 로킹휠 영역에 의하여 제1 기어휠의 치형에 들어가게 된다.

그러므로 제1 및 제2 기어휠은 로킹휠을 통하여 서로 맞물리는 방식으로 연결되고 제2 기어휠 및 구동가능 연결부는 적절히 고정된다.

로킹휠의 양측에 있는 치형들은 동일한 치수를 갖고 서로에 대하여 반 피치만큼 오프셋되어 있는 것이 바람직하다.

구동가능 연결부의 제2 치형이 로킹휠의 동축으로 마주하는 치형에 대하여 1 또는 1보다 큰 치수 차를 가지면, 로킹휠의 치형들은 제1 및 제2 기어휠의 치형들과 방사상으로 맞물린다.

로킹휠은 회전축에 대하여 동축인 허브 상에 자유롭게 회전가능하고 틸팅 가능한 방식으로 동축 구멍에 의해 장착될 수 있고, 장착시 허브는 제1 기어휠 및/또는 제2 기어휠의 베어링 보어들을 통하여 안내될 수 있는데, 이러한 베어링 보어들은 회전축에 대하여 동축이다. 두 개의 위치들에서의 로킹휠의 축방향 이동을 위하여, 허브는 구동 장치에 의해 결합 위치 및 분리 위치 사이에서 베어링 보어들에 축방향으로 배치되도록 하는 방식으로 간단히 장착될 수 있고, 로킹휠은 허브 상에 배치되고 로킹휠이 축방향으로 힘의 작용을 받도록 하는 스프링 부재들 사이의 양측에서 지탱된다.

이를 위하여, 스프링 부재들은 허브 상에 방사상으로 둘러싸는 방식으로 형성된 환상홈들에 구멍들을 통하여 배치된 디스크 스프링들이고, 보강용 강철선을 넣은 상태에서 그들의 외부에 방사상으로 둘러싸는 영역에 의해 로킹휠의 측면들과 접촉하고 있는 것이 바람직하다.

각 경우에 발생하는 결합 위치 또는 분리 위치에서 로킹휠을 고정시키기 위해, 허브는 결합 위치 및/또는 분리 위치에서 예를 들어 래칭 장치에 의해 고정될 수 있다.

고하중에서도 견딜 수 있는 치형들간의 보다 바람직한 맞물림은, 제1 기어휠 및/또는 제2 기어휠의 치형들이 회전축에 대하여 로킹휠의 경사 처짐(inclined deflection)에 대응하는 방식으로 경사져 설계되는 경우 달성된다.

로킹휠의 영역 및 두 개의 기어휠의 치형들은 로킹휠의 외부에 방사상으로 위치한 서로 마주하는 축방향 환상 영역들에 의해 서로 접촉하고 있는 제1 기어휠 및 제2 기어휠에 의해 추가의 부품이 필요없는 간단한 방식으로 안정적으로 둘러싸인다.

서로에 대하여 회전가능한 두 개의 기어휠을 안내하기 위하여, 하나의 기어휠의 축방향 환상 영역은 나머지 기어휠을 향하여 개방된 동심으로 둘러싸는 환상홈을 포함하고, 대응하는 반경 폭을 갖고 나머지 기어휠의 부분인 하나 이상의 축방향으로 돌출된 러그들은 환상홈에 맞물린다.

제1 기어휠은 제2 기어휠로부터 축방향으로 들어올려지지 않도록 고정 부재에 의해 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 대표적인 실시예가 도면에 예시되고 이하에서 더욱 상세하게 기재될 것이다.

도 1은 분리 위치에서의 힌지 연결구의 단면도이다.

도 2는 결합 위치에서 도 1에 따른 힌지 연결구를 도시한다.

도 3은 도 1에 따른 힌지 연결구의 분해 도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 제1 기어휠

2 회전축

3 제2 기어휠

4 치형

5 치형

6 환상 영역

7 환상 영역

8 환상홈

9 환상 러그

10 고정 부재

11 고정 부재

12 챔버

13 로킹휠

14 치형

15 치형

16 허브

17 동축 구멍

18 베어링 보어

19 베어링 보어

20 환상홈

21 환상홈

22 디스크 스프링

23 디스크 스프링

도면에 도시된 힌지 연결구는 고정 연결부와 일체로 형성된 제1 기어휠(1)과, 고정 연결부에 대하여 회전축(2)을 중심으로 회전가능하고 제2 기어휠(3)과 일체로 형성된 회전 가능 연결부를 포함한다.

제1 기어휠(1)은 축방향 치형(4)을 구비하고, 제2 기어휠(3) 역시 마찬가지로 축방향 치형(5)을 구비하는데, 두 개의 치형(4, 5)은 축방향으로 서로 반대편에 배치되어 서로 마주하고 있으며 베벨 기어 치형으로 설계되는 것이 바람직하다.

기어휠들(1, 3)은 치형들(4, 5)의 외부에 방사상으로 배치되고 서로 마주하고 있는 환상 영역들(6, 7)에 의해 서로 지탱하고 있다. 이 경우, 환상홈(8)이 제1 기어휠(1)의 환상 영역(6)에 형성되고, 이러한 환상홈은 제2 기어휠(3)의 환상 영역(7)을 향하여 개방되어 있으며 회전축(2)과 동심이고, 대응하는 단면의 제2 기어휠(3)의 축방향 돌출 환상 러그(9)가 환상홈에 맞물린다.

제2 기어휠(3)의 방사상으로 둘러싸는 가장자리에 맞물린 고정 부재(10)가 제1 기어휠(1)에 고정된다. 고정 부재(10)의 지름 방향에서 반대편에, 제1 기어휠(1)의 방사상으로 둘러싸는 가장자리에 맞물린 대응 고정 부재(11)가 제2 기어휠(3)에 고정된다. 기어휠들(1, 3)은 고정 부재들(10, 11)에 의해 서로로부터 축방 향으로 들어올려지지 않도록 고정된다.

치형들(4, 5)의 방사상 외부 영역으로부터 방사상 내측으로 두 개의 기어휠(1, 3) 사이에 축방향 간격이 존재하고, 그 결과 원형 디스크 형상으로 챔버(12)가 형성된다.

양측에 각각의 축방향 치형(14, 15)을 구비한 로킹휠(locking wheel, 13)이 상기 챔버(12)내에 회전축(2)에 대하여 동축으로 배치되어 있다. 치형들(14, 15)은 동일한 치수를 갖고 서로에 대하여 반 피치만큼 오프셋(offset)되도록 설계된다. 이들은 축(8)에 대하여 방사상 외부 단들을 향하여 약간 기울어져 있다.

이 경우, 로킹휠(13)의 치형(14)은 제1 기어휠(1)의 치형(4)과 마주하여 동축상에 놓이고, 로킹휠(13)의 치형(15)은 제2 기어휠(3)의 치형(5)과 마주하여 동축상에 놓인다. 로킹휠(13)의 치형들(14, 15)은 각각 마주하는 제1 및 제2 기어휠(1, 3)의 치형들(4, 5)을 끼울 수 있는 방식의 구조로 설계된다.

제2 기어휠(3)의 치형(5)은 로킹휠(13)의 축방향으로 마주하는 치형(15)과 비교하여 1의 치수 차(tooth difference)를 갖는 반면, 제1 기어휠(1)의 치형(4)은 로킹휠(13)의 마주하는 치형(14)과 비교하여 0의 치수 차를 갖는다.

허브(16)가 로킹휠(13)이 허브(16) 상에 자유롭게 회전가능하고 틸팅 가능한 구조로 배치되는 방식으로 로킹휠(13)의 동축 구멍(17)을 통하여 회전축(8)에 대해 동축으로 돌출하고 있다.

또한, 허브(16)는 제1 기어휠(1) 및 제2 기어휠의 베어링 보어들(bearing bores, 18, 19)를 통하여 안내되고, 베어링 보어들은 회전축(2)에 대하여 동축이 고, 허브는 구동 장치(미도시)에 의해 결합 위치 및 분리 위치 사이에서 상기 베어링 보어들(18, 19) 안에 축방향으로 배치될 수 있다.

로킹휠(13)의 양측에서 좀 떨어져서, 방사상으로 둘러싸는 환상홈(20)이 허브(16)의 방사상으로 둘러싸는 원주 표면에 형성되고, 각각의 디스크 스프링(22, 23)은 상기 환상홈에 관통공을 통하여 삽입된다.

두 개의 디스크 스프링(22, 23)은 보강용 강철선을 넣은 상태에서 그들의 외부에 방사상으로 둘러싸는 영역에 의해 로킹휠(13)의 측면들과 접촉하고 있다.

통상 채택되는 결합 위치(도 2)에서, 허브(16)는 구동 장치에 의해 제2 기어휠(3)의 방향에 배치될 수 있고, 디스크 스프링(22)을 경유하여, 제2 기어휠(3)의 치형(5)으로 치형(15)의 부분에 의해 로킹휠(13)을 밀어넣는다.

이 과정에서, 로킹휠(13)이 회전축(2)에 대하여 틸팅되기 때문에, 맞물려 있는 치형(15)의 부분에 반대편에 마주하는 로킹휠(13)의 치형(14)이 제1 기어휠(1)의 치형(4)에 맞물리게 된다.

그 결과, 제2 기어휠(3)이 채택된 회전 위치에서 고정된다.

허브(16)가 구동 장치에 의해 제1 기어휠(1)의 방향에 배치되면, 로킹휠(13)의 치형(14)은 디스크 스프링(23)에 의해 제1 기어휠(1)의 치형(4)으로 완전히 들어가서 제2 기어휠(3)이 자유롭게 회전할 수 있게 된다(도 1).

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

1. 회전축에 대하여 회전가능한 방식으로 서로 연결되어 있는 고정 연결부 및 회전가능 연결부를 구비하는 자동차 시트용 힌지 연결구에 있어서,

   상기 회전가능 연결부의 회전 동작은 차단 장치에 의해 매우 가변적으로 차단될 수 있고, 상기 차단 장치는 상기 고정 연결부에 회전 고정 방식으로 연결된 제1 차단 부재 및 상기 회전가능 연결부에 회전 고정 방식으로 연결된 제2 차단 부재를 포함하고, 상기 회전축에 대하여 동축으로 서로 반대편에 위치한 상기 차단 부재들은 회전 고정 방식으로 서로에 대하여 연결될 수 있고 구동 장치에 의해 서로로부터 분리될 수 있고,

   상기 고정 연결부는 상기 회전축(2)에 대하여 동축인 제1 기어휠(1)을 포함하고 방사형 제1 치형(4)을 포함하고, 상기 회전가능 부품은 상기 회전축(2)에 대하여 동축인 제2 기어휠(3)을 포함하고 방사형 제2 치형(5)을 포함하고, 상기 치형들은 상기 회전축(2)에 대하여 동축으로 서로로부터 일정한 거리만큼 이격되어 배치되고,

   로킹휠(locking wheel, 13)은 상기 제1 및 제2 치형들(4, 5) 사이에 동축으로 상기 일정한 거리만큼 이격되어 배치되고, 상기 로킹휠은 양측에 서로 오프셋(offset)된 피치를 갖는 각각의 방사상으로 둘러싸는 축방향 치형(14, 15)을 포함하고, 상기 치형들은 상기 고정 연결부 및 이동가능 연결부의 각각 동축상에 마주하는 치형들(4, 5)에 들어갈 수 있도록 하는 방식으로 설계되고, 상기 고정 연결 부의 상기 제1 치형(4)은 상기 로킹휠(13)의 동축으로 마주하는 치형(14)과 동일한 치수를 갖고, 상기 이동가능 연결부의 제2 치형(5)은 상기 로킹휠(13)의 동축으로 마주하는 치형(15)과 다른 치수를 갖고,

   상기 회전축(2)에 대하여 경사져 있는 상기 로킹휠(13)은 상기 구동 장치에 의해 상기 두 개의 기어휠(1, 3) 사이에서 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
2. 제1항에 있어서, 상기 로킹휠(13)의 양측에 있는 상기 치형들(14, 15)은 동일한 치수를 갖고 서로에 대하여 반 피치만큼 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동가능 연결부는 상기 로킹휠(13)의 동축으로 마주하는 치형(15)에 대하여 1 또는 1보다 큰 치수 차를 갖는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로킹휠(13)은 상기 회전축(2)에 대하여 동축인 허브(16) 상에 자유롭게 회전가능하고 틸팅 가능한 방식으로 동축 구멍(17)에 의해 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
5. 제4항에 있어서, 상기 허브(16)는 상기 제1 기어휠(1) 및/또는 상기 제2 기 어휠(3)의 베어링 보어들(18, 19)을 통하여 안내되고, 베어링 보어들은 상기 회전축(2)에 대하여 동축인 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
6. 제5항에 있어서, 상기 허브(16)는 상기 구동장치에 의해 결합 위치 및 분리 위치 사이에서 상기 베어링 보어들(18, 19)에 축방향으로 배치되도록 하는 방식으로 장착되고, 상기 로킹휠(13)은 상기 허브(16) 상에 배치되고 상기 로킹휠(13)이 축방향으로 힘의 작용을 받도록 하는 스프링 부재들 사이의 양측에서 지탱되는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
7. 제6항에 있어서, 상기 스프링 부재들은 상기 허브(16) 상에 방사상으로 둘러싸는 방식으로 형성된 환상홈들(20, 21)에 구멍들을 통하여 배치된 디스크 스프링들(22, 23)이고, 보강용 강철선을 넣은 상태에서 그들의 외부에 방사상으로 둘러싸는 영역에 의해 상기 로킹휠(13)의 측면들과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브는 상기 결합 위치 및/또는 상기 분리 위치에서 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기어휠(1) 및/또는 상기 제2 기어휠(3)의 상기 치형들(4, 5)은 상기 회전축(2)에 대하여 상기 로킹 휠(13)의 경사 처짐(inclined deflection)에 대응하는 방식으로 경사져 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기어휠(1) 및 상기 제2 기어휠(3)은 상기 로킹휠(13)의 외부에 방사상으로 위치한 서로 마주하는 축방향 환상 영역들(6, 7)에 의해 서로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
11. 제10항에 있어서, 상기 하나의 기어휠(1)의 축방향 환상 영역(6)은 상기 나머지 기어휠(3)을 향하여 개방된 동심으로 둘러싸는 환상홈(8)을 포함하고, 대응하는 반경 폭을 갖고 상기 나머지 기어휠(3)의 부분인 하나 이상의 축방향으로 돌출된 러그들(9)이 환상홈에 맞물리는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 기어휠(1)은 상기 제2 기어휠(3)로부터 축방향으로 들어올려지지 않도록 고정 부재들(10, 11)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 힌지 연결구.

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