KR20160035207A - 펌핑 디바이스 - Google Patents

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KR20160035207A
KR20160035207A KR1020140126257A KR20140126257A KR20160035207A KR 20160035207 A KR20160035207 A KR 20160035207A KR 1020140126257 A KR1020140126257 A KR 1020140126257A KR 20140126257 A KR20140126257 A KR 20140126257A KR 20160035207 A KR20160035207 A KR 20160035207A
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Abstract

본 발명은 차량 시트의 높낮이를 조절하는 펌핑 디바이스에 관한 것으로, 우수한 응답성과 최소화된 작동 로스(Loss)에 따른 사용자의 조작 감성과 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 래칫 기어 방식의 펌핑 디바이스를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 내주면을 구비하는 고정커버(10); 고정커버의 내주면에 회전 가능하게 설치되며 샤프트(21)로부터 전달되는 회전을 억제하는 브레이크유닛(20); 및 레버를 통해 회전력이 입력되면 브레이크유닛(20)의 제동력을 해제시킨 채 브레이크유닛(20)과 축 결합된 샤프트(21)를 회전시키고, 레버를 통한 회전력이 제거되면 브레이크유닛(20)과의 연결을 차단시킨 채 최초 위치로 복귀되는 클러치유닛(30);을 포함하는 펌핑 디바이스에 있어서; 상기 클러치유닛(30)은 상기 브레이크유닛(20)과 연결되며 내주면에 섹터기어(312)가 형성되는 섹터플레이트(31); 상기 브레이크유닛(20)의 일면에 형성된 회전지지부(235)에 회전 가능하게 삽입 장착되며 타면에는 양쪽 개방 단부가 상기 섹터기어(312)를 대향하는 호 형상의 가이드홈(330)을 구비하는 로크가이드(33); 상기 가이드홈(330)에 삽입 장착되게 가이드홈(330)과 상응하는 형상을 이루며, 양쪽 끝단에는 상기 섹터기어(312)와 결합되는 로크기어(343)가 형성된 로크플레이트(34); 및 상기 레버와 로크플레이트(34)를 연결하며 상기 고정커버(10)로부터 탄력적으로 회전 지지되게 구성된 컨트롤플레이트(36);로 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

펌핑 디바이스{Pumping device for vehicle seat}
본 발명은 차량 시트의 높낮이를 조절하는 펌핑 디바이스에 관한 것으로, 특히 우수한 작동성과 강성을 만족할 수 있는 래칫 기어 방식의 펌핑 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로 차량 시트에 적용되는 높낮이 조절장치는 탑승자의 조작에 따라 시트를 상하 이동시키는 링크유닛이 저부에 구비되는데, 이러한 링크유닛은 시트의 일측에 마련된 높낮이 조절장치 조작레버의 회전에 의하여 시트의 높낮이를 조절하게 된다.
이러한 높낮이 조절장치에는 시트의 높낮이를 조절하기 위해 조작레버의 조작력을 링크유닛으로 전달하고, 높이 조절된 시트를 고정하기 위해 링크유닛의 위치를 고정시키기 위한 장치로서, 조작레버와 링크유닛을 연결하는 샤프트 상에 클러치 및 브레이크 기능을 갖는 유닛을 필요로 하게 된다.
일예로 최근에는 조작레버를 상하로 반복적으로 작동하는 것에 따라 시트의 높낮이를 조절할 수 있도록 하는 이른바 펌핑 디바이스의 적용이 보편적이다.
이러한 펌핑 디바이스는 그 조작 방식에 따라 다양한 종류의 디바이스들이 사용되고 있으며, 그 중 래칫 기어 방식의 펌핑 디바이스가 있다.
이러한 래칫 기어 방식의 펌핑 디바이스는 시트 저부에 마련된 링크유닛과 레버를 연결하는 샤프트의 회전을 억제하도록 캠, 롤러, 및 탄성부재의 조립체로 이루어지는 브레이크유닛과, 레버를 통해 회전력이 입력되면 브레이크유닛의 제동력을 해제하여 샤프트를 회전시키고 레버를 통한 회전력이 제거되면 브레이크유닛과의 연결을 차단시켜 최초 위치로 복귀시키도록 섹터플레이트, 로크플레이트, 컨트롤플레이트, 및 리턴스프링 등의 조립체로 이루어지는 클러치유닛을 포함하여 구성된다.
이를 통해 평상 시 롤러에 지지된 캠을 통해 샤프트의 회전을 고정 지지하면서 높낮이 조절된 시트를 고정시킨다. 시트의 높낮이를 조절하고자 레버와 결합된 레버브래킷을 회전시키면, 로크기어가 형성된 로크플레이트가 섹터기어와 결합되어 섹터플레이트를 회전시키고, 회전하는 섹터플레이트는 롤러의 마찰을 제거시키면서 캠과 축 결합된 샤프트를 회전시키면서 시트의 높낮이를 조절하게 된다. 레버에 가해졌던 회전력이 제거되면 리턴스프링의 복원력에 의해 클러치유닛은 다시 최초 위치로 복귀된다.
하지만 이러한 래칫 기어 방식의 펌핑 디바이스는 회전력을 전달하거나 차단시키는 구성요소인 샤프트와 캠 및 롤러, 롤러와 섹터플레이트, 섹터플레이트와 로크플레이트, 로크플레이트와 컨트롤플레이트 등의 연결부분에는 부득이하게 작동유격이 설정되어야 하는데, 이러한 각 구성요소 간의 유격으로 인해 구성요소 간의 충격소음이 발생되고, 누적공차로 인해 가중되는 응답성의 저하로 인하여 작동 로스(Loss), 조작 감성, 및 내구성에 대한 지적사항이 여전히 존재한다.
더구나 최근 들어 대두되고 있는 차량 부품의 경량화를 만족하기 위해서는 적용되는 부품의 개수나 크기가 제한적인 바, 상술한 문제를 해결하기 위해서는 종래 디바이스에 대한 현저한 구조개선의 변화가 요구된다.
문헌1. 대한민국등록특허공보 제10-1421927호 (2014.06.27 공고)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 섹터플레이트와 기어 결합되는 로크플레이트의 작동 구조를 개선하여 보다 견고하고 즉각적인 동력의 전달과 차단이 가능하도록 하는 펌핑 디바이스를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은 내측커버(11)와, 내주면을 구비하며 내측커버와 결합되는 외측커버(12)로 이루어진 고정커버(10); 고정커버의 내주면에 회전 가능하게 설치되며 샤프트(21)로부터 전달되는 회전을 억제하는 브레이크유닛(20); 및 레버브래킷을 통해 회전력이 입력되면 브레이크유닛(20)의 제동력을 해제시킨 채 브레이크유닛(20)과 연결된 샤프트(21)를 회전시키고, 레버브래킷을 통한 회전력이 제거되면 브레이크유닛(20)과의 연결을 차단시킨 채 최초 위치로 복귀되는 클러치유닛(30);을 포함하는 펌핑 디바이스에 있어서; 상기 클러치유닛(30)은, 상기 브레이크유닛과 연결되며 내주면에 섹터기어(312)가 형성되는 섹터플레이트(31); 상기 브레이크유닛을 구성하는 캠(23)의 일면에 형성된 회전지지부(235)에 회전 가능하게 장착되며, 타면에는 상기 섹터기어를 대향하는 양쪽 개방 단부를 갖는 가이드홈(330)이 구비되는 로크가이드(33); 상기 가이드홈에 삽입 장착되게 가이드홈과 상응하는 형상을 이루며, 양쪽 끝단에는 상기 섹터기어와 결합되는 로크기어(343)가 형성된 로크플레이트(34); 및 상기 레버브래킷과 로크플레이트를 연결하며 외측커버로부터 회전 지지되게 구성된 컨트롤플레이트(36)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
이때 상술한 펌핑 디바이스에는, 캠(23)의 회전지지부(235)와 로크가이드(33)의 사이에 개재되어, 회전지지부(235)로부터 로크가이드(33)를 반경방향으로 탄력 지지하는 디스크스프링(32)을 포함하여 구성할 수 있다.
이 경우 상기 디스크스프링(32)은, 박판 구조를 이루며, 상기 회전지지부(235)의 내측면에 삽입 장착되고, 중심부에는 상기 로크가이드(33)에 형성된 장착홈(334)과 결합되게 삽입고정부(321)가 돌출 형성되며, 외주면에는 반경방향으로 탄성력을 부여하게 원주방향으로 연장되는 복수의 탄성날개부(323)가 형성된 것일 수 있다.
한편 상술한 펌핑 디바이스에는, 로크플레이트(34)를 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)로부터 이격시킨 상태로 로크플레이트(34)의 복귀 회전을 안내하는 디스크가이드(35)를 포함하여 구성할 수 있다.
이 경우 상기 디스크가이드(35)는, 박판 구조를 이루며, 섹터플레이트(31)의 일면에 밀착되게 외측커버(12)의 내측에 결합되고, 내주면에는 섹터기어(312)의 내경보다 작은 내경의 안내깃(351)이 균등 간격을 유지하며 형성된 것일 수 있다.
한편 상술한 펌핑 디바이스에는, 외측커버(12)의 내측에 결합되어 상기 컨트롤플레이트(36)를 탄력 지지하는 리턴스프링(38) 및 상기 디스크가이드(35)를 고정 지지하는 스프링가이드(37)를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명은 섹터플레이트와 기어 결합되는 로크플레이트의 작동 구조를 개선하여 견고하고 즉각적인 동력의 전달과 차단이 가능함으로서, 우수한 응답성과 최소화된 작동 로스(Loss)에 따른 사용자의 조작 감성과 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
특히 캠과 롤러, 롤러와 섹터플레이트, 섹터플레이트와 로크플레이트, 로크플레이트와 컨트롤플레이트로 이어지는 누적공차를 최소화함으로서, 보다 우수한 응답성을 만족할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 펌핑 디바이스의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 펌핑 디바이스의 분리 사시도.
도 3은 도 2의 이면 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 캠의 구성을 보이는 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 브레이크유닛의 작동상태를 보이는 평면 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 로크가이드와 로크의 구성을 보이는 분리 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 디스크스프링의 구성 및 설치 상태를 보이는 사시도.
도 8은 본 발명에 의한 디스크가이드의 구성을 보이는 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 회전력이 제거된 작동 전, 로크의 작동 상태를 보이는 평면 예시도.
도 10은 본 발명에 의한 회전력이 전달될 시, 로크의 작동 상태를 보이는 평면 예시도.
도 11은 본 발명에 의한 회전력이 전달되는 중, 로크의 작동 상태를 보이는 평면 예시도.
도 12는 본 발명에 의한 회전력이 제거될 시, 로크의 작동 상태를 보이는 평면 예시도.
도 13은 본 발명에 의한 컨트롤플레이트와 리턴스프링과 스프링가이드 및 레버브래킷의 구성 및 설치 상태를 보이는 부분 사시도.
위에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은 이하 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시 예들을 통하여 더욱 명백히 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 펌핑 디바이스의 구성요소를 보이는 도면이다.
본 발명에 의한 펌핑 디바이스는 크게 고정커버(10), 브레이크유닛(20), 및 클러치유닛(30)을 포함한다.
고정커버(10)는 시트에 고정 결합되며, 내부에 장착되는 펌핑 디바이스를 구성하는 구성요소를 고정 지지하는 것으로, 내주면을 통해 구성요소의 동심을 고정 지지하고, 마주하는 내, 외측면을 통해 구성요소의 축선방향 조립 위치를 고정 지지하게 된다. 이러한 고정커버(10)는 내측커버(11)와 외측커버(12)를 포함한다.
내측커버(11)는 플레이트 구조를 이루며, 중심부에는 샤프트(21)를 관통시키면서 브레이크유닛(20)을 회전 가능하게 지지하는 회전지지부가 구비되며, 둘레부에는 외측커버(12)와 결합되는 고정부가 구비된다.
외측커버(12)는 내주면을 갖도록 원통 형상의 박스 구조를 이루며, 중심부에는 레버(도시되진 않음)와 연결되는 클러치유닛(30)을 회전 가능하게 지지하는 회전지지부가 구비되며, 회전지지부의 주변부에는 스프링가이드용 고정홀(121)이 구비되고, 둘레부에는 상기 내측커버(11)의 고정부와 대향하게 고정부가 구비된다.
브레이크유닛(20)은 시트에 마련된 링크유닛에 연결된 샤프트(21)와 클러치유닛(30)을 연결하는 것으로, 클러치유닛(30)으로부터 전달되는 회전력이 제거될 시에는 링크유닛과 연결된 샤프트(21)로부터 전달되는 회전을 억제하고, 클러치유닛(30)으로부터 회전력이 입력될 시에는 샤프트(21)를 향해 회전력을 전달한다. 이러한 브레이크유닛(20)은 샤프트(21), 캠(23), 롤러(25), 및 탄성부재(27)를 포함한다.
샤프트(21)는 일단에 형성된 피니언을 통해 링크유닛과 기어 연결되고, 타단은 캠(23)과 축 결합된다.
도 4는 캠의 구성을 보이는 도면이고, 도 5는 브레이크유닛의 작동상태를 보이는 도면이다.
캠(23)은 샤프트(21)와 축 결합된 중심 보스부(231)가 내측커버(11)의 회전지지부에 회전 가능하게 결합되고, 외주면에는 외측커버(12)의 내주면에 회전 가능하게 복수의 지지돌기(233)가 돌출 형성된다. 또한 내측커버(11)의 반대쪽을 향하는 일면에는 클러치유닛(30)을 내부로 수용하게 함몰 형성된 회전지지부(235)가 구비된다.
상기 지지돌기(233)에 의해 형성된 사이공간의 외주면에는 탄성부재(27)가 장착되게 탄성부재(27)와 상응하는 형상의 장착홈(237)이 구비되고, 상기 장착홈(237)을 사이에 두고 양쪽에는 롤러(25)가 접촉 지지되는 경사마찰면(238)이 대칭 구조를 이루도록 구비된다.
상기 경사마찰면(238)은 장착홈(237)으로부터 양쪽으로 멀어지며 반경방향 외측으로 경사지게 형성되어 있어, 탄성부재(27)의 복원력에 의해 롤러(25)는 경사마찰면(238)을 타고 오르게 된다.
이때 각 롤러(25)의 반대쪽 공간에는 클러치유닛(30)의 동력전달돌기(310)가 삽입 개재된다. 이러한 동력전달돌기(310)들 중 선택된 임의의 동력전달돌기(310)는 롤러(25)와 지지돌기(233)의 사이공간에 위치되는 형태를 취한다.
도 5(a)를 참조하면 클러치유닛(30)의 동력전달돌기(310)로부터 회전력이 제거되면, 탄성부재(27)에 탄성 지지된 롤러(25)는 경사마찰면(238)을 타고 올라 경사마찰면(238)과 외측커버(12)의 내주면 사이에서 마찰력을 발생시키고, 이러한 마찰력으로부터 캠(23)의 회전을 억제시킨다.(제동상태)
도 5(b)를 참조하면 여기서 클러치유닛(30)의 동력전달돌기(310)로부터 회전력이 입력되면, 먼저 동력전달돌기(310)는 탄성부재(27)의 복원력을 극복하며 롤러(25)를 가압시킴에 따라 경사마찰면(238)과 외측커버(12)의 내주면 사이에 발생된 마찰력을 제거시키게 된다.(해제동작)
도 5(c)를 참조하면 이어서 동력전달돌기(310)의 계속된 회전력으로부터 임의의 동력전달돌기(310)가 지지돌기(233)를 가압함에 따라 캠(23)을 회전시키게 된다.(회전동작)
지지돌기(233)를 사이에 두고 한쪽 롤러는 캠(23)의 일 방향 제동력을 발생시키는 한편 일 방향 회전력을 전달시키고, 다른 나머지 롤러는 캠(23)의 반대방향 제동력을 발생시키는 한편 반대방향 회전력을 전달하게 된다.
도시된 실시 예에서 상기 탄성부재(27)는 원통 형상을 이루고 있으나, 사각, 타원 등의 단면형상으로도 이루어질 수 있다. 그 재질 역시 고무, 우레탄 등의 자체 탄성력을 갖는 수지재질뿐만 아니라 탄성력을 부여하기 위해 중공 튜브 구조를 이루는 금속 재질로도 제작될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면 클러치유닛(30)은 전술한 브레이크유닛(20)과 레버를 연결하는 것으로, 레버와 연결된 레버브래킷(39)으로부터 회전력이 입력될 시에는 브레이크유닛(20)의 제동력을 해제시켜 회전력을 전달시키고, 레버브래킷(39)으로부터 회전력이 제거될 시에는 브레이크유닛(20)과의 연결을 차단하여 제동력을 유지시킨다. 이러한 클러치유닛(30)은 섹터플레이트(31), 로크가이드(33), 로크플레이트(34), 컨트롤플레이트(36), 스프링가이드(37), 및 리턴스프링(38)을 포함한다.
섹터플레이트(31)는 브레이크유닛(20)과 로크플레이트(34)를 연결하는 것으로, 플레이트 구조를 이루며 상기 캠(23)의 일면에 밀착되고, 외주면에는 캠(23)의 지지돌기(233) 및 롤러(25)의 사이공간으로 삽입되게 절곡 연장된 동력전달돌기(310)가 형성되며, 중앙 내주면에는 섹터기어(312)가 형성된다.
도 6은 로크가이드와 로크의 구성을 보이는 도면이다.
로크가이드(33)는 로크플레이트(34)를 안내 지지하는 것으로, 상기 캠(23)의 일면에 형성된 회전지지부(235)에 회전 가능하게 삽입 장착되며, 반대쪽 일면에는 호 형상의 가이드홈(330)을 형성하게 가이드블록(332)이 돌출 형성된다. 상기 가이드홈(330)의 양쪽 단부는 로크가이드(33)의 외주면까지 연장 형성되어 상기 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)를 향하도록 개방된다.
상기 가이드블록(332)에 의해 형성되는 가이드홈(330)은 로크가이드(33)의 중심을 기준으로 복수개로 배열된다.
로크플레이트(34)는 섹터플레이트(31)와 컨트롤플레이트(36)를 연결하는 것으로, 컨트롤플레이트(36)로부터 회전력의 전달여부에 따라 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)와 결합되어 회전력을 전달하거나 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)와 결합이 이격되어 회전력을 해제시킨다.
이러한 로크플레이트(34)는 로크가이드(33)의 가이드홈(330)과 상응하는 개수와 형상으로 구성되며, 각 로크플레이트(34)는 중앙부에는 핀(341)이 돌출 형성되고, 양쪽 끝단에는 로크기어(343)가 형성된다.
결국 로크플레이트(34)는 컨트롤플레이트(36)로부터 핀(341)을 통한 회전력이 제거된 상태에서는 양쪽 로크기어(343)가 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)로부터 이격된 상태를 이룬다.(도 9참조)
여기서 컨트롤플레이트(36)로부터 핀(341)을 통해 일 방향으로 회전력이 전달되면, 로크플레이트(34)는 가이드블록(332)의 안내를 받으면서 호 형상의 가이드홈(330)을 따라 이동하여서 한쪽 로크기어(343)가 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)에 기어 결합된다.(도 10참조)
이어서 컨트롤플레이트(36)의 계속된 회전력으로부터 로크플레이트(34)는 로크가이드(33)와 함께 회전하며 섹터플레이트(31)를 회전시킨다.(도 11참조)
상기 로크가이드(33)의 중심을 기준으로 균등한 간격을 유지하는 복수의 로크플레이트(34)를 통해 섹터기어(312)에 대한 로크기어(343)의 균등한 지지력을 만족한다.
도 7은 디스크스프링의 구성 및 설치 상태를 보이는 도면이다.
한편 클러치유닛(30)에는 디스크스프링(32)을 포함할 수 있다.
상기 디스크스프링(32)은 캠(23)으로부터 로크가이드(33)를 반경방향으로 탄력 지지하는 것으로, 상기 캠(23)과 로크가이드(33) 사이의 유격을 보상하는 한편 로크플레이트(34)의 로크기어(343)가 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)에 기어 결합되는 과정에서 로크가이드(33)의 위치변화를 억제하는 기능을 수행한다.
이러한 디스크스프링(32)은 박판 구조를 이루며 캠(23)의 회전지지부(235)의 내측면에 밀착되게 삽입 장착되며, 중심부에는 로크가이드(33)의 장착홈(334)과 결합되는 삽입고정부(321)가 돌출 형성되고, 외주면에는 반경방향으로 탄성력을 부여하게 원주방향으로 연장 형성된 탄성날개부(323)가 구비된다. 탄성날개부(323)는 원주방향으로 균등 간격을 유지하며 복수로 구성된다.
결국 디스크스프링(32)은 탄성날개(323)를 반경방향으로 압축시킨 상태로 캠(23)의 회전지지부(235)에 삽입 장착되고, 이어서 장착되는 로크가이드(33)의 장착홈(334)에 삽입고정부(321)를 삽입 결속하여 조립시키게 된다.
도 10을 참조하면 레버를 통해 로크플레이트(34)에 일 방향 회전력이 전달될 시, 디스크스프링(32)이 배재된 상태에서는 로크플레이트(34)가 섹터플레이트(31)와 기어 결합되는 전에 로크가이드(33)의 회전 작용이 우려되고, 이로 인해 로크플레이트(34)의 로크기어(343)가 섹터기어(312)에 신속한 기어결합이 이루어지지 못하고, 섹터기어(312)를 타고 넘는 불완전한 기어 결합 상태가 발생될 수 있다.
하지만 전술한 바와 같이 디스크스프링(32)을 매개로 캠(23)의 회전지지부(235)에 대해 로크가이드(33)를 탄력적으로 장착함으로서, 로크가이드(33)의 가이드홈(330)을 따라 로크플레이트(34)가 이동하며 섹터플레이트(31)와 기어 결합되는 과정에서, 디스크스프링(32)이 로크가이드(33)의 회전을 잠시 억제시키는 기능을 수행하고, 이로서 로크플레이트(34)의 로크기어(343)가 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)에 신속 정확하게 기어 결합될 수 있다.
이렇게 로크기어(343)와 섹터기어(312)의 기어 결합 과정에서 로크가이드(33)의 일시적인 유동(회전)을 잠시 억제시킨 디스크스프링(32)은, 이후 로크플레이트(34)와 기어 결합된 섹터플레이트(31)의 동력전달돌기(310)가 롤러(25) 및 캠(23)을 차례로 가압하여 회전시킴에 따라 연동하여 회전하고, 이후 레버로부터 회전력이 제거되면 후술되는 리턴스프링(38)의 복원력으로부터 로크플레이트(34)와 함께 반대방향 회전된다.
도시된 바와 같이 디스크스프링(32)의 탄성날개부(323)는 캠(23)의 회전지지부(235)의 내주면과 점 접촉상태를 유지하기 때문에, 로크기어(343)와 섹터기어(312)의 기어 결합이 완료된 이후 로크플레이트(34)로부터 계속해서 전달되는 회전력으로부터 회전지지부(235)내에서의 원활한 회전 작용이 가능해지고 로크가이드(33)의 회전을 허용한다.
도 8은 디스크가이드의 구성을 보이는 도면이다.
한편 클러치유닛(30)에는 디스크가이드(35)를 포함할 수 있다.
상기 디스크가이드(35)는 레버를 통한 회전력이 제거될 시 리턴스프링(38)의 복원력에 의해 복귀 동작하는 로크플레이트(34)의 복귀 회전을 안내하는 기능을 수행한다.
이러한 디스크가이드(35)는 박판 구조를 이루며 섹터플레이트(31)의 일면에 밀착되고, 내주면에는 섹터기어(312)의 내경(이끝원(Addendum circle)이 갖는 직경)보다 작은 내경의 안내깃(351)이 구비되며, 외주면에는 스프링가이드(37)에 형성된 디스크고정홈(372)에 결합되는 고정돌기(353)가 방사상으로 돌출 형성된다.
상기 안내깃(351)은 로크플레이트(34)의 회전(회동) 스트로크에 상응하는 균등한 간격을 유지하며 디스크가이드(35)의 내주면에 복수로 구성된다.
도 10에서와 같이 레버를 통해 로크플레이트(34)에 회전력이 전달되면 한쪽 로크기어(343)가 섹터기어(312)에 기어 결합이 완료되고, 이후 도 11에서와 같이 로크플레이트(34)의 계속된 회전 과정에서 섹터기어(312)로부터 이격된 다른쪽 로크기어(343)는 안내깃(351)의 상부를 지나 이동하게 된다. 이후 도 12에서와 같이 레버를 통한 회전력이 제거되면 리턴스프링(38)의 복원력에 의해 로크플레이트(34)의 한쪽 로크기어(343)는 섹터기어(312)로부터 이격되고, 이와 동시에 다른쪽 로크기어(343)는 안내깃(351)의 상부에 지지된 상태에서 로크플레이트(34)의 복귀 회전이 이루어지게 된다.
이와 같이 디스크가이드(35)로부터 복귀 동작 중인 로크플레이트(34)의 로크기어(343)를 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)로부터 이격시킨 상태에서 불필요한 유격 없이 안정적으로 안내해 줌으로서, 복귀 동작 시 불필요한 소음과 간섭을 줄일 수 있고, 기어 결합부의 손상을 예방할 수 있다.
도 13은 컨트롤플레이트와 리턴스프링과 스프링가이드 및 레버브래킷의 구성 및 설치 상태를 보이는 도면이다.
컨트롤플레이트(36)는 로크플레이트(34)와 레버브래킷(39)을 연결하는 것으로, 로크플레이트(34)와 스프링가이드(37)의 사이공간에 설치되어, 로크플레이트(34)를 향하는 일면에는 로크플레이트(34)와 연결되는 핀홀(361)이 형성되며, 둘레 일측에는 리턴스프링(38)과 연결되는 지지턱(362)이 형성되고, 타면에는 외측커버(12)의 회전지지부를 관통하여 레버브래킷(39)과 결합되는 레버결합부(363)가 구비된다.
상기 핀홀(361)은 로크플레이트(34)에 형성된 각 핀(341)이 결합되는 것으로, 로크플레이트(34)의 개수와 상응하는 개수로 구비되며, 로크가이드(33)의 가이드홈(330)내에서 로크플레이트(34)의 기어 결합 및 해제 동작이 가능하게 반경방향으로 장방 구조를 이루며 형성된다.
이러한 컨트롤플레이트(36)는 리턴스프링(38)을 매개로 스프링가이드(37)와 연결된다.
상기 리턴스프링(38)은 컨트롤플레이트(36)를 감싸는 구조를 이루며, 양쪽 끝단에는 절곡 형성된 지지단(381)이 구비된다. 상기 양쪽 지지단(381)은 컨트롤플레이트(36)의 지지턱(362)에 각기 걸림 지지되는 동시에, 스프링가이드(37)에 형성된 스토퍼(371)에 걸림 지지된다.
이러한 구성으로 인해 레버브래킷(39)을 통해 어느 한 방향으로 회전력이 컨트롤플레이트(36)에 전달되면, 리턴스프링(38)의 복원력을 극복하며 컨트롤플레이트(36)가 회전하며 로크플레이트(34)를 일 방향으로 회전시키고, 레버브래킷(39)을 통한 회전력이 제거되면, 리턴스프링(38)의 복원력에 의해 컨트롤플레이트(36)가 반대방향으로 복귀 회전하며 로크플레이트(34)를 반대 방향으로 회전시켜 최초 위치로 복귀시킨다.
스프링가이드(37)는 외측커버(12)에 고정 결합되는 것으로, 내측 일면에는 리턴스프링(38)과 연결되는 스토퍼(371)가 돌출 형성되고, 외측커버(12)의 내주면에 밀착되게 절곡 형성된 둘레부에는 디스크고정홈(372)이 형성되며, 외측 일면에는 외측커버(12)에 형성된 고정홀(121)과 결합되는 고정구(373)가 구비된다.
상기 스프링가이드(37)는 외측커버(12)와 마찬가지로 프레스 성형될 수 있으나, 바람직하게는 사출 성형된 것을 권장한다. 이는 경량화를 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 컨트롤플레이트(36)와 리턴스프링(38)이 걸림 지지되는 스토퍼(371) 및 디스크가이드(35)가 걸림 지지되는 디스크고정홈(372)의 제작이 용이하고, 더불어 내측에 개재되는 리턴스프링(38)의 압축과 팽창 동작에 따른 충격 소음을 줄일 수 있는 이점도 발생된다.
상기와 같은 구성의 펌핑 디바이스에 대한 일련의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저 레버브래킷(39)을 통한 컨트롤플레이트(36)의 회전력이 제거된 상태에서는 리턴스프링(38)의 복원력에 의해 정위치 지지된 상태를 유지한다.
즉, 로크플레이트(34)는 양쪽 로크기어(343)가 섹터기어(312)로부터 이격된 채 로크가이드(33)의 가이드홈(330) 내에 위치한다. (도 9참조)
동시에 섹터플레이트(31)의 동력전달돌기(310)는 지지돌기(233) 및 롤러(25)로부터 이격된 사이공간에 위치하고, 이와 동시에 탄성부재(27)에 탄성 지지된 롤러(25)는 캠(23)의 경사마찰면(238)을 타고 올라, 경사마찰면(238)과 외측커버(12)의 내주면 사이에서 마찰력을 발생시켜 캠(23)과 축 결합된 샤프트(21)의 회전을 억제한다. (도 5a참조)
여기서 레버브래킷(39)을 통해 컨트롤플레이트(36)에 회전력이 전달되면, 컨트롤플레이트(36)는 리턴스프링(38)의 복원력을 극복하며 일 방향으로 회전하면서 로크플레이트(34)를 회전시킨다.
이러한 컨트롤플레이트(36)를 통한 회전력 전달 초기, 로크가이드(33)의 호 형상을 이루는 가이드홈(330)을 따라 각 로크플레이트(34)는 이동하면서, 한쪽 로크기어(343)가 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)에 기어 결합된다. (도 10참조)
이러한 기어 결합 과정에서 로크가이드(33)는 디스크스프링(32)을 매개로 캠(23)의 회전지지부(235)로부터 탄력 지지되어 있기 때문에, 로크플레이트(34)의 회전과 연동하는 로크가이드(33)의 회전이 잠시 억제된다.
이렇게 로크플레이트(34)의 한쪽 로크기어(343)와 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)가 기어 결합된 상태에서 계속해서 로크플레이트(34)에 회전력이 전달됨에 따라 섹터플레이트(31)가 연동 회전한다. (도 11참조)
이렇게 섹터플레이트(31)가 회전함에 따라 섹터플레이트(31)의 동력전달돌기(310)는 탄성부재(27)의 탄성력을 극복하며 롤러(25)를 가압시킴에 따라 경사마찰면(238)과 외측커버(12)의 내주면 사이에 발생된 마찰력을 제거시킨다. (도 5b참조)
이어서 동력전달돌기(310)의 계속된 회전력으로부터 동력전달돌기(310)가 지지돌기(233)를 가압함에 따라 캠(23)과 축 결합된 샤프트(21)를 회전시키게 된다.(도 5c참조)
한편 레버브래킷(39)을 통한 컨트롤플레이트(36)에 가해졌던 회전력이 제거되면, 컨트롤플레이트(36)는 리턴스프링(38)의 복원력에 의해 정위치 지지된 상태를 유지한다.
즉, 전술한 바와 같이 로크플레이트(34)는 양쪽 로크기어(343)가 섹터기어(312)로부터 이격된 채 로크가이드(33)의 가이드홈(330) 내로 복귀하고, 섹터플레이트(31)의 동력전달돌기(310)는 양쪽 롤러(25)로부터 이격하여 복귀된다.
상기 로크플레이트(34)의 복귀 동작 중, 로크플레이트(34)의 한쪽 로크기어(343)는 섹터기어(312)로부터 이격되고, 다른쪽 로크기어(343)는 안내깃(351)의 상부에 지지된 상태에서 로크플레이트(34)의 복귀 회전이 안내된다. (도 12참조)
이렇게 로크플레이트(34)와 연결 해제된 섹터플레이트(31)로 인하여, 탄성부재(27)의 탄성력에 의해 롤러(25)는 캠(23)의 경사마찰면(238)을 타고 올라가고, 경사마찰면(238)과 외측커버(12)의 내주면 사이에서 마찰력을 발생시켜, 캠(23)과 축 결합된 샤프트(21)의 회전을 억제시킨다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 고정커버 11: 내측커버
12: 외측커버 20: 브레이크유닛
21: 샤프트 23: 캠
233: 지지돌기 235: 회전지지부
25: 롤러 27: 탄성부재
30: 클러치유닛 31: 섹터플레이트
310: 동력전달돌기 312: 섹터기어
32: 디스크스프링 33: 로크가이드
330: 가이드홈 34: 로크플레이트
343: 로크기어 35: 디스크가이드
36: 컨트롤플레이트 37: 스프링가이드
38: 리턴스프링 39: 레버브래킷

Claims (6)

  1. 내측커버(11)와, 내주면을 구비하며 내측커버와 결합되는 외측커버(12)로 이루어진 고정커버(10); 고정커버의 내주면에 회전 가능하게 설치되며 샤프트(21)로부터 전달되는 회전을 억제하는 브레이크유닛(20); 및 레버브래킷을 통해 회전력이 입력되면 브레이크유닛(20)의 제동력을 해제시킨 채 브레이크유닛(20)과 연결된 샤프트(21)를 회전시키고, 레버브래킷을 통한 회전력이 제거되면 브레이크유닛(20)과의 연결을 차단시킨 채 최초 위치로 복귀되는 클러치유닛(30);을 포함하는 펌핑 디바이스에 있어서,
    상기 클러치유닛(30)은,
    상기 브레이크유닛과 연결되며 내주면에 섹터기어(312)가 형성되는 섹터플레이트(31);
    상기 브레이크유닛을 구성하는 캠(23)의 일면에 형성된 회전지지부(235)에 회전 가능하게 장착되며, 타면에는 상기 섹터기어를 대향하는 양쪽 개방 단부를 갖는 가이드홈(330)이 구비되는 로크가이드(33);
    상기 가이드홈에 삽입 장착되게 가이드홈과 상응하는 형상을 이루며, 양쪽 끝단에는 상기 섹터기어와 결합되는 로크기어(343)가 형성된 로크플레이트(34); 및
    상기 레버브래킷과 로크플레이트를 연결하며 외측커버로부터 회전 지지되게 구성된 컨트롤플레이트(36)를 포함하는 펌핑 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 캠(23)의 회전지지부(235)와 로크가이드(33)의 사이에 개재되어, 회전지지부(235)로부터 로크가이드(33)를 반경방향으로 탄력 지지하는 디스크스프링(32)을 포함하는 펌핑 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 디스크스프링(32)은,
    박판 구조를 이루며, 상기 회전지지부(235)의 내측면에 삽입 장착되고, 중심부에는 상기 로크가이드(33)에 형성된 장착홈(334)과 결합되게 삽입고정부(321)가 돌출 형성되며, 외주면에는 반경방향으로 탄성력을 부여하게 원주방향으로 연장되는 복수의 탄성날개부(323)가 형성된 펌핑 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 로크플레이트(34)를 섹터플레이트(31)의 섹터기어(312)로부터 이격시킨 상태로 로크플레이트(34)의 복귀 회전을 안내하는 디스크가이드(35)를 포함하는 펌핑 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 디스크가이드(35)는,
    박판 구조를 이루며, 섹터플레이트(31)의 일면에 밀착되게 외측커버(12)의 내측에 결합되고, 내주면에는 섹터기어(312)의 내경보다 작은 내경의 안내깃(351)이 균등 간격을 유지하며 형성된 펌핑 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 외측커버(12)의 내측에 결합되며, 일면에는 상기 컨트롤플레이트(36)와 연결된 리턴스프링(38)과 결합되는 스토퍼(371)가 돌출 형성되고, 둘레부에는 상기 디스크가이드(35)의 외주면에 형성된 고정돌기(353)와 결합되는 디스크고정홈(372)이 형성된 스프링가이드(37)를 포함하는 펌핑 디바이스.
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