KR20210026527A - 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치 및 이를 포함하는 시트쿠션 - Google Patents

이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치 및 이를 포함하는 시트쿠션 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쿠션 프레임에 배치된 익스텐션 패널을 이동시키는 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치에 관한 것으로, 상기 익스텐션 패널과 결합되어 상기 익스텐션 패널의 이동 방향을 따라 배치된 익스텐션 기어부, 상기 쿠션 프레임에 배치되어 있는 기어 브래킷, 상기 기어 브래킷에 회전할 수 있게 배치되어 있고 상기 익스텐션 기어부와 치합되는 종동 기어부 및 상기 종동 기어부와 동력 연결된 구동모터를 포함한다.

Description

이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치 및 이를 포함하는 시트쿠션{Seat cushion extension apparatus using double gear and seat cushion comprising the same}
본 발명은 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치 및 이를 포함하는 시트쿠션에 관한 것이다.
자동차 시트는 착석 시 탑승자의 엉덩이 부분을 받쳐주는 시트쿠션, 탑승자의 등 부분을 지지하는 시트백, 그리고 탑승자의 머리 및 목 부분을 지지하는 헤드레스트로
이루어져 있다.
이러한 자동차 시트에서 시트쿠션은 일정한 크기로 형성되어 있고 그 크기를 조절할 수 없으므로 다양한 신체적 조건을 가진 탑승자에게 최적의 편안함을 제공하기에는 부족한 면이 있었다. 즉, 다리가 긴 탑승자인 경우 허벅지를 충분히 지지하여 주지 못하므로 탑승자의 불편함이 가중되었다.
따라서, 상기한 바와 같은 필요성에 의해 시트쿠션의 일부분을 전방으로 돌출 연장시키는 시트쿠션 익스텐션 구동 장치가 제안되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1664690호 (2016.10.04.) 대한민국 등록특허 제10-1516224호 (2015.04.23.)
본 발명은 시트쿠션에 배치되는 익스텐션 패널을 이동시키는 작동 메커니즘을 구비함으로써, 시트쿠션의 길이를 연장할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치는, 쿠션 프레임에 배치된 익스텐션 패널을 이동시키는 것으로, 상기 익스텐션 패널과 결합되어 상기 익스텐션 패널의 이동 방향을 따라 배치된 익스텐션 기어부, 상기 쿠션 프레임에 배치되어 있는 기어 브래킷, 상기 기어 브래킷에 회전할 수 있게 배치되어 있고 상기 익스텐션 기어부와 치합되는 종동 기어부 및 상기 종동 기어부와 동력 연결된 구동모터를 포함한다.
상기 종동 기어부는, 상기 익스텐션 기어부와 치합된 피니언 기어 및 상기 피니언 기어와 치합된 원동기어를 포함할 수 있다.
상기 피니언 기어의 적어도 일부분은 상기 쿠션 프레임을 관통하여 상기 익스텐션 기어부와 치합될 수 있다.
상기 종동 기어부는 상기 기어 브래킷과 상기 피니언 기어를 관통하는 스토퍼 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 피니언 기어의 내부에는 상기 스토퍼 핀이 관통하는 스토퍼홀이 원주 방향을 따라 형성되어 있고, 상기 피니언 기어는 상기 스토퍼홀의 범위 내에서 회전할 수 있다.
상기 기어 브래킷은, 상기 종동 기어부가 위치하는 기어공간을 갖는 브래킷 몸체 및 상기 브래킷 몸체와 상기 쿠션 프레임을 연결하는 플랜지를 포함할 수 있다.
상기 브래킷 몸체의 내부는 전후 방향으로 관통되어 있으며, 상기 구동모터와 마주하는 일면에는 상기 구동모터의 구동축이 관통하는 개방홀이 형성될 수 있다.
상기 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치는, 상기 쿠션 프레임과 상기 익스텐션 패널의 사이에 배치되어 이동하는 상기 익스텐션 패널이 반듯하게 이동하도록 하는 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드는, 상기 쿠션 프레임에 배치되어 있으며 제1 가이드홈을 갖는 제1 레일, 상기 익스텐션 패널에 배치되어 상기 제1 레일과 마주하며 제2 가이드홈이 형성된 제2 레일 및 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이에 위치하여 상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈에 삽입되어 있는 가이드 블록을 포함할 수 있다.
상기 가이드 블록은 상기 제1 레일을 따라 이동하며, 상기 제2 레일은 상기 가이드 블록을 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 시트쿠션은, 상기와 같이 기재된 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치, 사이드 프레임, 상기 사이드 프레임에 배치되어 있는 쿠션 프레임 및 상기 쿠션 프레임이 직선 이동할 수 있게 배치된 익스텐션 패널을 포함한다.
상기 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치의 구동으로 상기 익스텐션 패널은 상기 쿠션 프레임의 상면에서 이동할 수 있다.
상기 쿠션 프레임에는 상기 익스텐션 패널의 이동 방향을 따라 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치의 피니언 기어는 상기 관통홀을 관통하여 상기 익스텐션 패널과 결합된 익스텐션 기어부와 치합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탑승자의 신체 조건에 따라 익스텐션 패널을 쿠션 프레임 상에서 인출시켜 시트쿠션의 길이를 연장할 수 있다. 시트쿠션의 길이 연장으로 탑승자의 다리를 지지하므로 최적으로 운전환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 시트쿠션을 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 저면 사시도.
도 3은 도 2의 익스텐션 패널이 인출된 상태를 나타낸 개략도.
도 4는 도 2의 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치를 나타낸 확대도.
도 5는 도 4의 정면 일부를 나타낸 개략도.
도 6는 도 4의 분해도.
도 7은 구동모터 구동에 따른 익스텐션 패널의 위치를 나타낸 것으로 (a)는 익스텐션 패널이 쿠션 프레임의 상면에 위치한 상태를 나타낸 것이고 (b)는 익스텐션 패널이 쿠션 프레임에서 인출된 상태를 나타낸 것임.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치는 본 발명의 실시예인 시트쿠션에 적용될 수 있는 바, 이하에서는 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치가 적용된 시트쿠션 위주로 설명한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치 및 이를 포함하는 시트쿠션에 대하여 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 시트쿠션을 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 저면 사시도이며, 도 3은 도 2의 익스텐션 패널이 인출된 상태를 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 2의 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치를 나타낸 개략도이며, 도 5는 도 4의 정면 일부를 나타낸 개략도이고, 도 6는 도 4의 분해도이며, 도 7은 구동모터 구동에 따른 익스텐션 패널의 위치를 나타낸 것으로 (a)는 익스텐션 패널이 쿠션 프레임의 상면에 위치한 상태를 나타낸 것이고 (b)는 익스텐션 패널이 쿠션 프레임에서 인출된 상태를 나타낸 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 시트쿠션(1)은, 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치(이하, 구동 장치라 함)(50), 사이드 프레임(10), 쿠션 프레임(30) 및 익스텐션 패널(40)을 포함하며, 탑승자의 신체에 맞게 시트쿠션(1)의 길이를 연장시킬 수 있도록 한다.
사이드 프레임(10)은 자동차의 실내 바닥에 설치된 가이드 레일(20)에 이동할 수 있게 설치될 수 있다.
쿠션 프레임(30)은 사이드 프레임(10)의 선단에 배치되어 시트쿠션(1)의 높이를 조절할 수 있다. 그리고 쿠션 프레임(30)의 상면에는 익스텐션 패널(40)이 배치되어 있다. 익스텐션 패널(40)은 시트쿠션(1)의 길이를 연장하여 탑승자의 허벅지를 지지할 수 있다.
익스텐션 패널(40)은 쿠션 프레임(30)의 상면에서 직선 이동할 수 있다. 쿠션 프레임(30)의 하면에는 익스텐션 패널(40)을 이동시키는 구동 장치(50)가 배치되어 있다.
한편, 사이드 프레임(10)의 후단에는 탑승자의 등을 지지할 수 있는 시트백(도시하지 않음)이 연결될 수 있으며, 시트백과 사이드 프레임(10)을 연결하는 부분에는 시트백의 기울기를 조절하기 위한 각도 조절부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 시트백의 상단에는 헤드레스트가 배치되어 있다.
이와 같은 사이드 프레임(10), 쿠션 프레임(30), 시트백 및 헤드레스트의 세부 구조는 널리 공지된 자동차용 시트의 구성이 적용될 수 있는 바, 이하 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.
도 4 내지 도 7을 더 참고하면, 구동 장치(50)는, 익스텐션 기어부(51), 기어 브래킷(52), 종동 기어부(53) 및 구동모터(54)를 포함한다. 구동 장치(50)는 가이드(55)를 더 포함할 수 있다. 구동 장치(50)는 시트쿠션(1)에 배치되는 익스텐션 패널 (40)를 이동시켜 시트쿠션(1)의 길이를 연장할 수 있도록 한다.
익스텐션 기어부(51)는 익스텐션 패널(40)과 쿠션 프레임(30)의 사이에 위치하여 익스텐션 패널(40)의 이동 방향을 따라 배치되어 있다. 익스텐션 기어부(51)는 익스텐션 패널(40)의 저면 중앙에 결합되어 있다. 쿠션 프레임(30)과 마주하고 있는 익스텐션 기어부(51)의 일면에는 치차들이 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 익스텐션 기어부(51)는 랙 기어를 포함한다.
구동모터(54)는 쿠션 프레임(30)의 하면에 모터 브래킷(541)으로 결합되어 있다. 구동모터(54)는 제어부(도시하지 않음)의 제어로 구동할 수 있다.
기어 브래킷(52)은 브래킷 몸체(521) 및 플랜지(522)를 포함하며, 브래킷 몸체(521)와 플랜지(522)는 일체로 형성되어 있다. 기어 브래킷(52)은 익스텐션 기어부(51)와 마주하고 있는 쿠션 프레임(30)에 위치하여 쿠션 프레임(30)의 하면에 결합되어 있다. 기어 브래킷(52)은 쿠션 프레임(30)을 사이에 두고 익스텐션 기어부(51)와 마주한다.
브래킷 몸체(521)는 내부에 전후 방향 및 상부 방향으로 개방된 기어공간(521a)이 형성되어 있다. 기어공간(521a)과 일치하는 쿠션 프레임(30)의 부분에는 관통홀(31)이 형성되어 있다. 관통홀(31)은 쿠션 프레임(30)에서 익스텐션 기어부(51)를 따라 형성되어 있다. 관통홀(31)을 통해 기어공간(521a)은 익스텐션 기어부(51)와 연결될 수 있다. 한편, 구동모터(54)와 마주하고 있는 브래킷 몸체(521)의 일면 하부에는 개방홀(521b)이 형성되어 있다. 구동모터(54)의 구동축(54a)은 개방홀(521b)을 통해 기어공간(521a)에 위치한다.
플랜지(522)는 브래킷 몸체(521)의 상부측에서 외측 방향으로 형성되어 있다. 즉, 플랜지(522)는 브래킷 몸체(521)의 상부측이 외측 방향으로 구부러져 형성된다. 플랜지(522)는 쿠션 프레임(30)의 저면과 접하여 리벳, 나사 따위의 결합수단으로 고정되어 있다.
종동 기어부(53)는 피니언 기어(531) 및 원동기어(533)를 포함하며, 구동모터(54)의 동력을 익스텐션 기어부(51)에 전달한다.
피니언 기어(531)의 외부 둘레에 원주 방향을 따라 치차들이 형성되어 있다. 일체로 형성된 피니언 기어(531)는 기어공간(521a)에 위치하여 외측으로 돌출된 힌지축(53a)으로 브래킷 몸체(521)와 회전할 수 있게 결합되어 있다. 피니언 기어(531)의 일부분은 기어공간(521a)에서 관통홀(31)을 통해 쿠션 프레임(30)과 익스텐션 패널(40)의 사이로 인출되어 익스텐션 기어부(51)와 치합되어 있다.
한편, 피니언 기어(531)에는 스토퍼 홀(531a)이 원주 방향을 따라 형성되어 있다. 스토퍼 홀(531a)이 형성 범위는 피니언 기어(531)의 1/2을 넘지 않는다. 브래킷 몸체(521)에는 스토퍼 핀(532)이 결합되어 있으며, 스토퍼 핀(532)은 스토퍼 홀(531a)을 관통한다. 피니언 기어(531)는 스토퍼 홀(531a)의 범위 내에서 회전할 수 있다.
원동기어(533)는 구동축(54a)과 결합되어 있으며 외부 둘레에는 원주 방향을 따라 치차가 형성되어 있다. 원동기어(533)의 치차는 피니언 기어(531)의 치차와 치합되어 있다. 원동기어(533)는 평기어를 포함한다.
이에 본 실시예에 따르면 제어부의 제어로 구동모터(54)가 작동하면 원동기어(533)와 피니언 기어(531)의 치차가 서로 맞물리면서 회전하고, 이때 피니언 기어(531)와 익스텐션 기어부(51)의 치차가 맞물리게 되면서 익스텐션 패널(40)이 쿠션 프레임(30)의 상면에서 이동할 수 있다. 여기서, 구동모터(54)가 정 회전하면 익스텐션 패널(40)은 쿠션 프레임(30)의 상면에서 외부로 인출되는 방향으로 이동한다. 이와 반대로 구동모터(54)가 역 회전하면 쿠션 프레임(30)에서 인출된 익스텐션 패널(40)이 쿠션 프레임(30)의 상면으로 이동한다.
가이드(55)는 가이드(55)는 제1 레일(551), 제2 레일(552) 및 가이드 블록(553)을 포함하며, 익스텐션 패널(40)과 쿠션 프레임(30)의 사이에 배치되어 익스텐션 패널(40)의 이동을 가이드 한다.
제1 레일(551)과 제2 레일(552)은 가이드 블록(553)을 사이에 두고 마주하며, 익스텐션 패널(40)의 이동 방향을 따라 배치되어 있다. 제1 레일(551)은 쿠션 프레임(30)에 배치되어 있으며 길이 방향을 따라 제1 가이드홈(551a)이 형성되어 있다. 제2 레일(552)은 익스텐션 패널(40)에 배치되어 있으며 길이 방향을 따라 제2 가이드홈(552a)이 형성되어 있다.
가이드 블록(553)은 기설정된 길이를 가지며 하부는 제1 가이드홈(551a)에 위치하고, 상부는 제2 가이드홈(552a)에 위치한다.
익스텐션 패널(40)이 이동할 때 가이드 블록(553)은 제1 가이드홈(551a)에서 슬라이드 이동하며, 제2 레일(552)은 가이드 블록(553)에서 슬라이드 이동한다. 이에, 제2 레일(552)이 가이드 블록(553)을 따라 이동한 후 기설정된 지점에서 가이드 블록(553)에 걸린다. 제2 레일(552)이 가이드 블록(553)에 걸리면서 가이드 블록(553)은 제1 레일(551)을 따라 이동한다.
이러한 가이드(55)에 의해 구동모터(54)의 구동으로 종동 기어부(53)와 익스텐션 기어부(51)의 치차가 서로 맞물리어 익스텐션 패널(40)이 이동할 때 익스텐션 패널(40)은 쿠션 프레임(30)의 상면에서 흔들리지 않고 반듯하게 이동할 수 있다.
다음은 위에서 설명한 시트쿠션의 작용에 대하여 설명한다.
익스텐션 패널(40)이 쿠션 프레임(30)의 상면에 위치한 상태에서 시트쿠션(1)의 길이를 연장시키고자 하는 경우 제어부를 통해 구동모터(54)를 작동시킨다(도 7의 (a)). 정회전하는 구동모터(54)의 작동으로 구동축(54a)에 의해 종동 기어부(53)와 익스텐션 기어부(51)의 치차가 서로 맞물리면서 익스텐션 패널(40)은 쿠션 프레임(30)의 상면에서 전방을 향해 이동한다. 이때 가이드(55)의 가이드로 익스텐션 패널(40)은 흔들리지 않고 반듯하게 직선 이동한다. 익스텐션 패널(40)의 이동으로 시트쿠션(1)의 길이는 연장된다(도 7의 (b)). 익스텐션 패널(40)의 이동으로 시트쿠션(1)의 길이를 탑승자의 신체에 맞게 조절할 수 있다.
이와 반대로 제어부의 제어로 구동모터(54)를 역 회전시키면 쿠션 프레임(30)의 전방으로 이동한 익스텐션 패널(40)은 쿠션 프레임(30)의 상면으로 이동할 수 있다(.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 시트쿠션 10: 사이드 프레임
20: 가이드 레일 30: 쿠션 프레임
31: 관통홀 40: 익스텐션 패널
50: 구동 장치 51: 익스텐션 기어부
52: 기어 브래킷 521: 브래킷 몸체
521a: 기어공간 521b: 개방홀
522: 플랜지 53: 종동 기어부
53a: 힌지축 531: 피니언 기어
531a: 스토퍼 홀 532: 스토퍼 핀
533: 원동기어 54: 구동모터
54a: 구동축 541: 모터 브래킷
55: 가이드 551: 제1 레일
51a: 제1 가이드홈 552: 제2 레일
552a: 제2 가이드홈 553: 가이드 블록

Claims (8)

  1. 쿠션 프레임에 배치된 익스텐션 패널을 이동시키는 것으로,
    상기 익스텐션 패널과 결합되어 상기 익스텐션 패널의 이동 방향을 따라 배치된 익스텐션 기어부,
    상기 쿠션 프레임에 배치되어 있는 기어 브래킷,
    상기 기어 브래킷에 회전할 수 있게 배치되어 있고 상기 익스텐션 기어부와 치합되는 종동 기어부 및
    상기 종동 기어부와 동력 연결된 구동모터
    를 포함하는 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 종동 기어부는,
    상기 익스텐션 기어부와 치합된 피니언 기어 및
    상기 구동모터의 구동축과 결합되어 상기 피니언 기어와 치합된 원동기어
    를 포함하며,
    상기 피니언 기어의 적어도 일부분은 상기 쿠션 프레임을 관통하여 상기 익스텐션 기어부와 치합되는
    이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 종동 기어부는, 상기 기어 브래킷과 상기 피니언 기어를 관통하는 스토퍼 핀을 더 포함하며,
    상기 피니언 기어의 내부에는 상기 스토퍼 핀이 관통하는 스토퍼홀이 원주 방향을 따라 형성되어 있고, 상기 피니언 기어는 상기 스토퍼홀의 범위 내에서 회전하는
    이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 기어 브래킷은,
    상기 종동 기어부가 위치하는 기어공간을 갖는 브래킷 몸체 및
    상기 브래킷 몸체와 상기 쿠션 프레임을 연결하는 플랜지
    를 포함하며,
    상기 브래킷 몸체의 내부는 전후 방향으로 관통되어 있으며, 상기 구동모터와 마주하는 일면에는 상기 구동모터의 구동축이 관통하는 개방홀이 형성되어 있는
    이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 쿠션 프레임과 상기 익스텐션 패널의 사이에 배치되어 이동하는 상기 익스텐션 패널이 반듯하게 이동하도록 하는 가이드를 더 포함하는 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 가이드는,
    상기 쿠션 프레임에 배치되어 있으며 제1 가이드홈을 갖는 제1 레일,
    상기 익스텐션 패널에 배치되어 상기 제1 레일과 마주하며 제2 가이드홈이 형성된 제2 레일 및
    상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이에 위치하여 상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈에 삽입되어 있는 가이드 블록
    을 포함하며,
    상기 가이드 블록은 상기 제1 레일을 따라 이동하며, 상기 제2 레일은 상기 가이드 블록을 따라 이동하는
    이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 선택된 어느 한 항에 정의되어 있는 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치,
    사이드 프레임,
    상기 사이드 프레임에 배치되어 있는 쿠션 프레임 및
    상기 쿠션 프레임이 직선 이동할 수 있게 배치된 익스텐션 패널
    을 포함하며,
    상기 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치의 구동으로 상기 익스텐션 패널은 상기 쿠션 프레임의 상면에서 이동하는
    시트쿠션.
  8. 제7항에서,
    상기 쿠션 프레임에는 상기 익스텐션 패널의 이동 방향을 따라 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 이중 기어를 이용한 시트쿠션 익스텐션 구동 장치의 피니언 기어는 상기 관통홀을 관통하여 상기 익스텐션 패널과 결합된 익스텐션 기어부와 치합되는
    시트쿠션.
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