KR20140053074A - 차량 시트용 펌핑디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 시트의 높낮이를 조절하기 위해 사용되는 부속품인 펌핑디바이스(pumping device)에 관한 것으로서, 축방향으로 소정 폭을 갖는 원형의 수용부를 갖는 지지플레이트와; 상기 수용부의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과; 각 수용공간에 수용되어 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과; 일측면에는 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤돌기부를 가지며, 타측면에는 내주면에 치가 형성된 원형 림부를 갖는 컨트롤플레이트와; 상기 림부 내측에서 상기 치와 치합 또는 해제되는 양방향 클러치기어와; 상기 양방향 클러치기어를 회전 조작하기 위한 레버플레이트; 및 상기 레버플레이트를 복귀시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 조작에 필요한 공간을 최소화할 수 있으며, 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있는 차량 시트용 펌핑디바이스를 제공할 수 있다.

Description

차량 시트용 펌핑디바이스{PUMPING DEVICE FOR VEHICLE SEAT}

본 발명은 차량 시트의 조절, 예를 들어 시트의 높낮이를 조절하기 위해 사용되는 부속품인 펌핑디바이스에 관한 것이다.

펌핑디바이스는 한국특허등록 제457,396호 "차량용 시트의 높이조절장치", 미국특허등록 제6,032,777호 "LOCKING DEVICE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE SEAT" 등에 개시된 바와 같이 차량용 시트의 높이조절기구의 입력측에 적용되거나, 미국특허등록 제6,616,241호 "ROTATION LIMITING DEVICE AND SEAT RECLINER DEVICE USING THE SAME"에 개시된 바와 같이 시트백(seatback)의 회동을 위한 리클라이너(recliner) 등에 적용된다.

그러나, 이와 같은 종래의 펌핑디바이스에 의하면, 축의 회전량을 조절하기 위한 입력수단으로서 노브(knob)를 사용함에 따라, 시트에 설치 시 그 수동 조작을 위해 충분한 여유공간을 필요로 할 뿐 아니라, 조작 시 많은 힘이 요구되어 여성이나 노약자가 조작하기에 불편하다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 조작에 필요한 공간을 최소화할 수 있으며, 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있는 차량 시트용 펌핑디바이스를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차량 시트용 펌핑디바이스(pumping device)에 있어서, 축을 수용하는 관통홀이 형성되고 축방향으로 소정 폭을 갖는 원형의 수용부를 갖는 지지플레이트와; 상기 수용부에 수용되어 상기 축과 일체로 회전하고, 상기 수용부의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격된 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과; 각 수용공간에 수용되고, 상기 원주방향의 가압 유무에 따라 상기 수용부 내부에서의 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과; 회전에 의해 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤돌기부를 일측 표면에 가지며, 타측 표면으로는 테두리의 원형 림부과 상기 림부의 내주면에 형성된 치를 갖는 컨트롤플레이트와; 상기 컨트롤플레이트의 림부 내측에서 일방향 또는 반대방향으로의 회전 입력 시에는 상기 림부 내주면의 치와 결합 상태를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 상기 치와 분리된 상태로 복귀되는 양방향 클러치기어와; 상기 커버플레이트의 축방향 일측에 구비되어 상기 축을 중심으로 회전 조작됨으로써 상기 양방향 클러치기어를 회전 조작하기 위한 레버플레이트와; 상기 지지플레이트와 결합하여 상기 지지플레이트와의 사이에 상기 캠수용체, 상기 브레이크캠, 상기 로킹수단, 상기 컨트롤플레이트, 상기 양방향 클러치기어 및 상기 레버플레이트를 수용하는 커버플레이트; 및 소정의 기준위치로 상기 레버플레이트를 복귀시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스를 제공한다.

여기서, 상기 양방향 클러치기어는, 상기 레버플레이트의 회전 입력에 따라 맞물려 회동 슬라이드하는 조작돌기와, 상기 조작돌기의 슬라이드 회동 중심이 되는 축돌기와, 상기 조작돌기의 양측으로 연장 형성되어 상기 조작돌기의 회동 슬라이드에 따라 선택적으로 상기 컨트롤플레이트와 결합하는 한 쌍의 기어아암을 구비할 수도 있다.

이때, 상기 차량 시트용 펌핑디바이스는 상기 레버플레이트와 상기 양방향 클러치기어의 사이에, 상기 조작돌기가 삽입되어 슬라이드 운동을 안내하는 가이드공과, 상기 축돌기가 삽입되어 지지되는 축공을 갖는 가이드플레이트를 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 차량 시트용 펌핑디바이스는 상기 레버플레이트와 상기 가이드플레이트 사이에, 상기 레버플레이트를 상기 커버플레이트 방향으로 가압하는 박판스프링을 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 컨트롤돌기부는 상기 수용부의 내주연부와 면접촉하여 원주방향으로 일정 간격으로 다수 개 돌출 형성되고, 상기 브레이크캠은 원주방향으로 양측면을 이루는 컨트롤돌기부의 사이마다 스프링지지면과 그 양측의 베어링지지면이 접선방향으로 평행하게 형성됨으로써 상기 수용부와의 사이에 상기 다수의 수용공간을 형성하며, 상기 로킹수단은 상기 수용공간마다 수용되어 상기 스프링지지면 상에 위치되는 스프링과, 상기 베어링지지면 상에 위치하여 상기 스프링에 의해 원주방향으로 가압됨으로써 양측의 컨트롤돌기부에 접촉되는 한 쌍의 롤러를 포함할 수도 있다.

이때, 상기 브레이크캠은 이웃하는 수용공간 사이마다 형성되는 노치부를 구비하고, 상기 컨트롤돌기부는 각 노치부에 원주방향으로 미세 간격을 두고 삽입 개재됨으로써 회전 구동 시 상기 노치부를 원주방향으로 가압하도록 할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 차량 시트용 펌핑디바이스에 의하면, 조작이 레버 방식으로 이루어짐에 따라 이에 필요한 공간을 최소화할 수 있으며 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있다. 또한, 로킹수단 및 브레이크캠에 의해 보다 향상된 브레이크력을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 시트용 펌핑디바이스의 사시도,
도 2 및 도 3은 도 1의 차량 시트용 펌핑디바이스를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도,
도 4는 도 1의 차량 시트용 펌핑디바이스의 작동측 주요부를 도시한 평면도,
도 5는 도 1의 차량 시트용 펌핑디바이스의 미조작 상태에서의 외부 평면도 및 조작측 주요부의 평면도,
도 6은 도 1의 차량 시트용 펌핑디바이스의 조작 1단계 상태에서의 외부 평면도 및 조작측 주요부의 평면도,
도 7은 도 1의 차량 시트용 펌핑디바이스의 조작 2단계 상태에서의 외부 평면도 및 작동측 주요부의 평면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 펌핑디바이스(1)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지지플레이트(10)와 커버플레이트(90)가 서로 체결되고, 그 내부에 브레이크캠(22), 로킹수단(30), 컨트롤플레이트(40), 양방향 클러치기어(50), 박판스프링(70), 레버플레이트(80)가 수용된 형태를 취하며, 상기 브레이크캠(22)과 일체로 회전하는 축(20)이 전체를 관통하여 삽입된다. 또한, 지지플레이트(10)에는 외측으로 복귀스프링(100)이 체결되어 상기 레버플레이트(80)에 대해 작용한다.

지지플레이트(10)는 축(20)을 수용하는 관통홀(11)이 형성되어 있으며, 브레이크캠(22) 및 로킹수단(30)을 수용 지지하기 위한 수용부(12)가 형성되어 있다.

브레이크캠(22)은 축(20)과 일체로 회전하기 위한 축 결합홀(22a)이 형성되어 있다. 브레이크캠(22)의 외측으로는, 수용부(12)의 내주연부와 면접촉하여 브레이크캠(22)의 슬라이드 회전운동이 가능토록 지지하는 다수의 컨트롤돌기부(41)가 컨트롤플레이트(40)의 일측면 상에 원주방향으로 일정 간격으로 돌출 형성되어 있다(도 4 참조).

도 4에서, 브레이크캠(22)의 원주방향으로 외주면으로는 상기 이웃하는 컨트롤돌기부(41)의 사이마다 형성되는 스프링지지면(22b)과 그 양측의 베어링지지면(22c)이 접선방향으로 평행하게 형성됨으로써 이들과 수용부(12)의 사이에 소정의 수용공간(S)이 형성되도록 한다.

이에 의해, 수용공간(S)은 중앙부로 갈수록 반지름 방향의 폭이 넓어지고, 양단부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 마련된다. 여기서, 상기 컨트롤돌기부(41)는 이웃하는 수용공간(S) 간의 격벽 역할도 겸하게 된다.

또한, 컨트롤돌기부(41)는 이웃하는 수용공간(S) 사이마다 형성되는 브레이크캠(22) 측의 노치부(22d)에 원주방향으로 미세 간격을 두고 삽입 개재됨으로써 회전 시 브레이크캠(22)을 회전구동시키도록 한다.

지지플레이트(10)의 수용부(12)와 브레이크캠(22) 사이에 마련된 각각의 수용공간(S)에는 원주방향의 가압 유무에 따라 브레이크캠(22)을 수용부(12)에 언로킹(unlocking) 또는 로킹(locking)하는 로킹수단(30)이 수용된다. 본 실시예에서 로킹수단(30)은 수용공간(S)에 수용되는 한 쌍의 롤러(31, 32)와 그 사이에 개재되는 스프링(33)을 포함한다. 이에 의해, 스프링(33)은 스프링지지면(22b) 상에 양측의 롤러(31, 32)는 베어링지지면(22c) 상에 위치한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 롤러(31, 32)는 스프링(33)에 의해 수용공간(S)의 양단부를 향해 가압되어, 수용부(12)의 내주면과 브레이크캠(22)의 롤러지지면(22c)에 동시에 밀착 접촉하게 된다. 이에 따라, 브레이크캠(22)은 일측 롤러(31)에 의해 시계방향의 회전이 저지되며, 타측 롤러(32)에 의해 반시계방향의 회전이 저지된다. 즉, 롤러(31 또는 32)에 원주방향으로의 외력이 가해지지 않은 경우, 브레이크캠(22)은 로킹 상태로 유지된다.

여기서, 롤러(31, 32)는 볼(ball, 도면 미도시)로 대체될 수 있다. 또한, 스프링(33)은 코일스프링 이외에도 다른 탄성수단, 예를 들어 "V"자 형상의 스프링, 고무 등의 재질로 이루어진 탄성부재일 수도 있다.

컨트롤플레이트(도 2 및 도 3의 40)는 회전에 의해 로킹수단(30)을 원주방향으로 가압 및 가압해제함으로써 로킹수단(30)의 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 컨트롤플레이트(40)의 일측면 상에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 수용공간(S)의 사이마다 삽입되도록 다수의 컨트롤돌기부(41)가 돌출 형성된다. 컨트롤돌기부(51)는 이웃하는 수용공간(S) 사이마다 구비되어 스프링(33)에 의해 가압되는 한 쌍의 롤러(31, 32)를 접촉 지지한다.

이에 따라, 컨트롤플레이트(40)가 시계방향으로 회전할 경우에는, 컨트롤돌기부(41)가 이와 접촉된 롤러(31)를 수용공간(S)의 중앙부로 가압함과 동시에 브레이크캠(33)과 수용부(12) 간이 언로킹되고, 상기 컨트롤돌기부(41)에 의해 노치부(22d)가 원주방향으로 가압됨으로써 브레이크캠(22)이 회전하게 된다.

이 때, 수용공간(S) 내의 타측 롤러(32)는 컨트롤돌기부(41)가 노치부(22d)를 시계방향으로 회전시킬 경우에는 상대적으로 수용공간(S)의 내측으로 이동하게 되므로 상기한 바와 같은 저지력이 발휘되지 않으므로 자연스럽게 회전이 이루어지게 된다. 한편, 컨트롤플레이트(40)가 반시계방향으로 회전할 경우에는 상기와 반대로 컨트롤돌기부(41)에 의해 반대편 롤러(32)가 가압되어 브레이크캠(22)의 반시계방향 회전이 가능하게 된다.

컨트롤돌기부(41)가 형성된 컨트롤플레이트(40)의 반대측 표면으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외주연부에 소정 두께로 돌출된 림부(42)가 형성되어 있으며, 림부(42)의 내주연부에는 치(teeth, 43)가 형성되어 있다. 림부(42)의 내측으로는 후술하는 바와 같이 양방향 클러치기어(50)가 수용된다. 컨트롤플레이트(40)의 중앙부에는 축(20)이 관통하도록 관통홀(44)이 형성되어 있다.

양방향 클러치기어(50)는 중심부에 조작돌기(51)가 형성되고, 반경방향으로 외측에는 회전중심이 되는 축돌기(52)가 형성된다. 또한, 상기 조작돌기(51)를 중심으로 좌우 외측으로는 각각 기어아암(53, 54)이 연장 형성된다.

상기 축돌기(52)는 컨트롤플레이트(40)와 커버플레이트(90)의 사이에 개재되는 가이드플레이트(60)의 일측단부에 형성된 축공(61)에 삽입되어 회전 가능하게 지지된다.

조작돌기(51)는 상기 가이드플레이트(60)의 축공(61)의 내측에 이웃하여 형성된 가이드공(62)에 삽입되어 반대측면 상으로 돌출되고, 돌출된 조작돌기(51)는 레버플레이트(80) 측에 형성된 조작공(81)에 삽입 결합한다. 레버플레이트(80)는 중앙의 축수용공(82)에 관통 삽입되는 축(20)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다.

따라서, 레버플레이트(80)의 회전조작 시 양방향 클러치기어(50)는 축돌기(52)를 중심으로 회전하게 되고, 회전 방향에 따라 일측의 기어아암(53 또는 54)이 림부(42)의 내주연부 치(43)에 치합됨으로써 레버플레이트(80)의 회전력을 컨트롤플레이트(40)에 전달한다.

레버플레이트(80)의 회전조작 범위는 일측으로 연장된 아암(83)이 수용되는 커버플레이트(90) 측 절개구간(91)에 의해 정의된다.

레버플레이트(80)의 회전조작은 그 일측면에 돌출 부착된 체결돌기(84)가 커버플레이트(90) 측에 원주방향으로 형성된 관통공(92)을 통해 결합되는 외측의 손잡이 레버(도면 미도시)에 의해 이루어지며, 회전조작된 후 원위치로의 복귀는 스프링(100)의 양측 단부(101)에 의해 이루어진다.

레버플레이트(80)의 복귀회동으로 양방향 클러치기어(50) 또한 복귀 회전하여 컨트롤플레이트(40) 측 림부(42)로부터 분리된다.

도 5는 레버플레이트(80)에 회동력이 가해지지 않은 상태를 도시한 것으로서, 이 때에는 아암(83)이 중립의 상태로 유지되고(a) 내부의 양방향 클러치기어(50)의 기어아암(53 또는 54)은 림부(42)의 내주연부 치(43)로부터 이격된 상태가 유지된다(b).

이러한 상태에서 레버플레이트(80)를 회전시키게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 일차적으로 레버플레이트(80)의 약간의 회전으로 인해(a) 내부의 양방향 클러치기어(50)의 일측 기어아암(53)이 림부(42)의 치(43)에 치합된다(b).

이후, 레버플레이트(80)가 추가적으로 회전하면 상기 기어아암(53)과 림부(42)가 치합된 상태에서 회전력이 전달됨으로써(a), 도 7에 도시된 바와 같이, 컨트롤플레이트(40)가 함께 회전하여 반대측 표면의 컨트롤돌기부(41)가 회전하며, 이에 의해 롤러(32)에 의한 로킹상태가 해제됨과 동시에 노치부(22d)를 원주방향으로 가압함으로써 브레이크캠(22)을 회전시키게 된다(b).

이에 따라, 브레이크캠(22)과 동축으로 일체화된 피니언(22e)을 통해 외부로 회전력을 전달하게 된다.

도 2에서, 레버플레이트(80)의 내측으로는 박판스프링(70)이 구비되어 상기 레버플레이트(80)를 커버플레이트(90)의 내측면으로 탄성적으로 가압함으로써 축방향으로 지지한다.

한편, 이상에서 설명된 차량 시트용 펌핑디바이스는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

1: 펌핑디바이스 10: 지지플레이트
11: 관통홀 12: 수용부
20: 축 22: 브레이크캠
22b: 스프링지지면 22c: 베어링지지면
22d: 노치부 22e: 피니언
30: 로킹수단 31,32: 롤러
33: 스프링 40: 컨트롤플레이트
41: 컨트롤돌기부 42: 림부
43: 치(teeth) 50: 양방향 클러치기어
51: 조작돌기 52: 축돌기
53,54: 기어아암 60: 가이드플레이트
61: 축공 62: 가이드공
70: 박판스프링 80: 레버플레이트
81: 조작공 83: 아암
84: 체결돌기 90: 레버플레이트
91: 절개구간 92: 관통공
100: 복귀스프링

Claims (6)

1. 차량 시트용 펌핑디바이스(pumping device)에 있어서,
   축을 수용하는 관통홀이 형성되고 축방향으로 소정 폭을 갖는 원형의 수용부를 갖는 지지플레이트와;
   상기 수용부에 수용되어 상기 축과 일체로 회전하고, 상기 수용부의 내주연부와의 사이에 원주방향으로 소정 간격 이격된 다수의 수용공간을 형성하는 브레이크캠과;
   각 수용공간에 수용되고, 상기 원주방향의 가압 유무에 따라 상기 수용부 내부에서의 상기 브레이크캠의 회전운동을 언로킹 또는 로킹하는 로킹수단과;
   회전에 의해 상기 로킹수단을 상기 원주방향으로 가압하는 컨트롤돌기부를 일측 표면에 가지며, 타측 표면으로는 테두리의 원형 림부과 상기 림부의 내주면에 형성된 치를 갖는 컨트롤플레이트와;
   상기 컨트롤플레이트의 림부 내측에서 일방향 또는 반대방향으로의 회전 입력 시에는 상기 림부 내주면의 치와 결합 상태를 유지하고, 회전 입력 소멸 시에는 상기 치와 분리된 상태로 복귀되는 양방향 클러치기어와;
   상기 커버플레이트의 축방향 일측에 구비되어 상기 축을 중심으로 회전 조작됨으로써 상기 양방향 클러치기어를 회전 조작하기 위한 레버플레이트와;
   상기 지지플레이트와 결합하여 상기 지지플레이트와의 사이에 상기 캠수용체, 상기 브레이크캠, 상기 로킹수단, 상기 컨트롤플레이트, 상기 양방향 클러치기어 및 상기 레버플레이트를 수용하는 커버플레이트; 및
   소정의 기준위치로 상기 레버플레이트를 복귀시키기 위한 탄성복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 양방향 클러치기어는, 상기 레버플레이트의 회전 입력에 따라 맞물려 회동 슬라이드하는 조작돌기와, 상기 조작돌기의 슬라이드 회동 중심이 되는 축돌기와, 상기 조작돌기의 양측으로 연장 형성되어 상기 조작돌기의 회동 슬라이드에 따라 선택적으로 상기 컨트롤플레이트와 결합하는 한 쌍의 기어아암을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 레버플레이트와 상기 양방향 클러치기어의 사이에는,
   상기 조작돌기가 삽입되어 슬라이드 운동을 안내하는 가이드공과, 상기 축돌기가 삽입되어 지지되는 축공을 갖는 가이드플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 레버플레이트와 상기 가이드플레이트 사이에는,
   상기 레버플레이트를 상기 커버플레이트 방향으로 가압하는 박판스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스.
5. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤돌기부는 상기 수용부의 내주연부와 면접촉하여 원주방향으로 일정 간격으로 다수 개 돌출 형성되고,
   상기 브레이크캠은, 원주방향으로 양측면을 이루는 컨트롤돌기부의 사이마다 스프링지지면과 그 양측의 베어링지지면이 접선방향으로 평행하게 형성됨으로써 상기 수용부와의 사이에 상기 다수의 수용공간을 형성하며,
   상기 로킹수단은,
   상기 수용공간마다 수용되어 상기 스프링지지면 상에 위치되는 스프링과, 상기 베어링지지면 상에 위치하여 상기 스프링에 의해 원주방향으로 가압됨으로써 양측의 컨트롤돌기부에 접촉되는 한 쌍의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 펌핑디바이스.
6. 제5항에 있어서,
   상기 브레이크캠은 이웃하는 수용공간 사이마다 형성되는 노치부를 구비하고,
   상기 컨트롤돌기부는 각 노치부에 원주방향으로 미세 간격을 두고 삽입 개재됨으로써 회전 구동 시 상기 노치부를 원주방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트용 펌핑디바이스.

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