KR20220028674A - 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치 - Google Patents

자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치 Download PDF

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김무영
박상도
이준환
윤준영
정찬호
정호석
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 저부에 무빙장치 및 진공흡착장치를 장착하여, 무빙장치의 구동에 의하여 시트를 차량 내 플로어패널의 원하는 위치로 자유롭게 이동시킬 수 있고, 시트의 원하는 위치 이동 후에 진공흡착장치의 진공흡착력에 의하여 시트를 플로어패널에 견고하게 고정시킬 수 있도록 한 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치{MOVING AND LOCKING DEVICE FOR VEHICLE SEAT}
본 발명은 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트를 차량 내 플로어패널의 원하는 위치로 자유롭게 이동시킨 후 진공흡착력을 이용하여 견고하게 고정시킬 수 있도록 한 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치에 관한 것이다.
자율주행 차량의 경우, 다자 간의 회의 및 대화, 휴식, 외부 경관 관람 등을 위하여 시트를 원하는 위치로 전후 이송시키거나, 원하는 방향으로 회전시킬 수 있는 직선 이동 및 스위블이 가능한 시트가 탑재될 수 있다.
이를 위해, 상기 시트의 베이스 프레임이 플로어패널에 형성된 레일에 전후 이송 가능하게 장착되고, 상기 베이스 프레임 상에는 시트와 일체로 된 시트프레임이 스위블 가능하게 장착된다.
따라서, 상기 시트를 승객이 원하는 위치로 전후 이송시키거나 원하는 방향으로 스위블시킬 수 있다.
그러나, 상기 시트를 전후 이송시키거나 스위블시키는 동작만으로는 상기 시트를 승객이 원하는 차량 실내 위치로 자유롭게 이동시키는데 한계가 있다.
이에, 자율주행 차량의 실내 공간을 오피스, 리빙룸, 휴식 및 영화 감상 등의 다양한 목적으로 활용할 수 있도록 한 맞춤형 시트와, 이 맞춤형 시트를 실내의 원하는 위치로 자유롭게 이동시켜 고정시킬 수 있는 메커니즘이 요구되고 있다.
아울러, 근거리 이동을 위한 전동식 개인 모빌리티가 보편화되고 있는 점을 감안하여, 장거리 이동시에는 개인 모빌리티를 차량 실내의 원하는 위치에 고정시킨 후, 개인 모빌리티를 마치 시트와 같이 활용할 수 있도록 한 메카니즘이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 자동차용 시트의 저부에 무빙장치 및 진공흡착장치를 장착하여, 무빙장치의 구동에 의하여 시트를 차량 내 플로어패널의 원하는 위치로 자유롭게 이동시킬 수 있고, 시트의 원하는 위치 이동 후에 진공흡착장치의 진공흡착력에 의하여 시트를 플로어패널에 견고하게 고정시킬 수 있도록 한 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 시트쿠션 저부에 장착되는 로워프레임; 상기 로워프레임의 하부에 플로어패널을 따라 구름 이동 가능하게 배치되는 복수개의 바퀴; 상기 플로어패널에 대한 진공 흡착을 위하여 상기 로워프레임의 안쪽에 배치되는 진공흡착장치; 를 포함하고, 상기 바퀴의 구름 운동으로 시트가 플로어 패널의 원하는 위치로 이동된 후, 상기 진공흡착장치의 플로어패널에 대한 진공 흡착 작동으로 시트가 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 로워프레임에 하나의 휠 프레임이 승강 가능하게 장착되고, 상기 복수개의 바퀴가 상기 휠 프레임에 일정 간격으로 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 진공흡착장치는: 로워프레임의 안쪽 중앙영역에 배치되는 커버체; 상기 커버체의 내부에 플로어 패널에 대하여 진공흡착 가능하게 배치되는 진공흡착패드; 상단부는 상기 커버체의 상부에 배열되고, 하단부는 상기 진공흡착패드에 연결되는 진공작동바; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 진공작동바가 상방향으로 당겨질 때, 진공작동바와 연결된 진공흡착패드가 상승하면서 플로어 패널과 밀착된 공간에 진공압이 형성되고, 상기 진공흡착패드가 플로어 패널에 밀착되어 진공흡착될 때, 상기 로워프레임의 저면이 플로어 패널에 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 진공흡착장치의 진공 흡착 작동을 위하여 상기 로워프레임에 장착되는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 구동장치는: 상기 로워프레임 내에 장착되는 모터; 상기 모터의 기어박스에 직선 이동 가능하게 체결된 리드스크류; 상단부는 상기 리드스크류의 일단부와 힌지 체결되고, 하단부는 휠 프레임의 전단부에 힌지 체결되는 제1링크; 상단부는 상기 리드스크류의 타단부와 힌지 체결되고, 하단부는 상기 진공흡착장치의 커버체 상부에 배치된 진공작동바와 힌지 체결되는 제2링크; 상기 리드스크류의 타단부로부터 연장되는 수평축; 및 상단부는 상기 수평축의 후단부에 힌지 체결되고, 하단부는 휠 프레임의 후단부에 힌지 체결되는 제3링크; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 휠 프레임의 외면에는 슬라이드단이 형성되고, 상기 로워프레임의 내면에는 상기 슬라이드단이 승강 가능하게 체결되는 슬라이드홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 리드스크류의 타단부에는 제2링크와의 힌지 체결을 위한 고정브라켓이 더 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 시트쿠션의 측부에는 상기 모터에 대한 전류 인가를 위한 스위치가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 자동차용 시트를 무빙 및 록킹장치를 이용하여 차량 실내의 원하는 위치로 자유롭게 이동시킬 수 있다.
둘째, 차량 실내의 원하는 위치로 이동된 시트를 진공흡착력에 의하여 플로어패널에 견고하게 고정시킬 수 있다.
셋째, 시트를 차량 내 플로어패널의 원하는 위치로 자유롭게 이동시킨 후 견고하게 고정시킬 수 있으므로, 자율주행 차량의 실내 공간에서 원하는 목적에 맞게 시트의 위치를 자유롭게 조절하며 배열시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치를 도시한 외관 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 일 실시예로서, 진공흡착장치와 휠 프레임에 구동장치가 연결된 상태를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 진공흡착 작동 전 상태를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 진공흡착 작동 후 상태를 도시한 측단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치를 도시한 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 일 실시예로서, 진공흡착장치와 휠 프레임에 구동장치가 조립된 상태를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시트(100)의 시트쿠션(110) 저부에 속이 빈 중공 구조로 된 로워프레임(120)이 장착된다.
또한, 상기 로워프레임(120)의 하부에는 차량 실내의 플로어패널(400) 표면을 따라 구름 이동 가능하게 복수개의 바퀴(140)가 배열된다.
특히, 상기 로워프레임(120)의 안쪽 위치에는 플로어 패널(400) 표면에 진공 흡착 가능한 진공흡착장치(200)가 배치된다.
따라서, 상기 바퀴(140)의 구름 운동으로 시트(100)가 플로어 패널(400)의 원하는 위치로 용이하게 이동될 수 있고, 상기 시트(100)가 원하는 위치로 이동된 후에 상기 진공흡착장치(200)의 플로어패널에 대한 진공 흡착 작동에 의하여 시트(100)가 원하는 위치에 견고하게 고정될 수 있다.
이를 위해, 상기 로워프레임(120)의 내면에 링 형상으로 만들어진 하나의 휠 프레임(130)이 승강 가능하게 장착되고, 이 휠 프레임(130)의 저부에 상기 복수개의 바퀴(140)가 일정 간격으로 장착된다.
이에, 상기 시트(100)를 원하는 방향으로 밀면, 상기 휠 프레임(130)에 장착된 바퀴(140) 들의 구름 운동에 의하여 시트(100)가 플로어 패널(400)의 원하는 위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공흡착장치(200)는, 로워프레임(120)의 안쪽 중앙영역에 배치되는 금속 재질의 커버체(202)와, 이 커버체(202)의 내부에 배치되어 플로어 패널(400)의 표면에 밀착되면서 진공흡착되는 진공흡착패드(204)와, 상단부는 상기 커버체(202)의 상부에 배열되고, 하단부는 커버체(202)를 통과하여 상기 진공흡착패드(204)에 일체로 연결되는 진공작동바(206)로 구성될 수 있다.
특히, 상기 로워프레임(120) 내에는 상기 진공흡착장치(200)의 진공 흡착 작동을 위한 구동장치(300)가 장착된다.
즉, 상기 로워프레임(120) 내에 장착되는 구동장치(300)는, 상기 휠 프레임(130)을 들어 올려서 바퀴(140)가 플로어 패널(400)의 표면으로부터 떨어지게 하는 동시에 상기 진공흡착장치(200)의 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)에 밀착된 상태에서 진공작동바(206)를 위로 당겨주는 기능을 하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구동장치(300)는, 상기 로워프레임(120)의 상부에 고정 장착되는 모터(301)와, 상기 모터(301)의 기어박스에 직선 이동 가능하게 체결되어 수평 배열되는 리드스크류(302)와, 상단부는 상기 리드스크류(302)의 일단부와 힌지 체결되고 하단부는 상기 휠 프레임(130)의 전단부에 힌지 체결되는 제1링크(303)와, 상단부는 상기 리드스크류(302)의 타단부와 힌지 체결되고 하단부는 상기 진공흡착장치(200)의 커버체(202) 상부에 배치된 진공작동바(206)의 상단부와 힌지 체결되는 제2링크(304)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 구동장치(300)는, 상기 리드스크류(302)의 타단부로부터 연장되어 수평 배열되는 수평축(305)과, 상단부는 상기 수평축(305)의 후단부에 힌지 체결되고 하단부는 상기 휠 프레임(130)의 후단부에 힌지 체결되는 제3링크(306)를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 리드스크류(302)의 타단부에는 제2링크(304)와의 힌지 체결을 위한 고정브라켓(307)이 더 장착되고, 이 고정브라켓(307)으로부터 상기 수평축(305)이 연장되어 수평 배열된다.
이때, 상기 로워프레임(120)의 내면에 상기 휠 프레임(130)이 상하방향으로 승강 가능하게 장착될 수 있도록 상기 휠 프레임(130)의 외면에는 슬라이드단(132)이 형성되고, 상기 로워프레임(120)의 내면에는 상기 슬라이드단(132)이 승강 가능하게 체결되는 슬라이드홈(122)이 형성된다.
한편, 상기 시트쿠션(110)의 측부에는 상기 구동장치(300)의 구성 중 모터(301)에 대한 전류 인가 또는 차단을 위한 스위치(112)가 장착된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 시트 무빙 및 록킹 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 진공흡착 작동 전 상태를 도시한 측단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 진공흡착장치(200)의 진공흡착 작동 전에는 상기 바퀴(140)가 플로어 패널(400)에 구름 가능하게 접촉된 상태로 유지된다.
또한, 상기 진공흡착장치(200)의 진공흡착 작동 전에는 상기 제1링크(303), 제2링크(304) 및 제3링크(306)는 상하방향 즉, 수직방향으로 배열된다.
또한, 상기 진공흡착장치(200)의 진공흡착 작동 전에는 상기 휠 프레임(130)의 슬라이드단(132)이 로워프레임(120)의 슬라이드홈(122)의 아래쪽에 위치된 상태가 된다.
또한, 상기 진공흡착장치(200)의 진공흡착패드(204) 높이가 상기 바퀴(140)에 비하여 높은 위치에 위치되어, 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)으로부터 일정 거리 떨어진 상태로 유지된다.
이러한 진공흡착장치(200)의 진공흡착 작동 전 상태에서, 사용자가 상기 시트(100)를 원하는 방향으로 밀면, 상기 휠 프레임(130)에 장착된 바퀴(140)가 플로어 패널(400)에 접촉된 상태이므로, 바퀴(140) 들의 구름 운동에 의하여 시트(100)가 플로어 패널(400)의 원하는 위치로 용이하게 이동될 수 있다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치의 진공흡착 작동 후 상태를 도시한 측단면도이다.
상기 시트(100)가 바퀴(140)의 구름 운동에 의하여 플로어 패널(400)의 원하는 위치로 이동된 후, 주행 안전을 감안하여 견고하게 고정시켜야 한다.
이를 위해, 사용자가 상기 스위치(112)의 일측부을 누르는 등의 조작을 하면, 상기 모터(301)에 전류가 인가되어 모터가 일방향으로 회전 구동하게 되고, 연이어 모터의 일방향 회전력이 기어박스로 전달됨으로써, 기어박스 내의 출력기어에 맞물린 리드스크류(302)가 앞쪽으로 직선 이동을 하게 되고, 리드스크류(302)로부터 연장된 수평축(305)도 함께 앞쪽으로 직선 이동을 하게 된다.
이에, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 리드스크류(302)의 일단부에 힌지 체결된 제1링크(303)가 휠 프레임(130)과의 힌지 체결점을 중심으로 전방으로 각회전을 하게 되고, 상기 리드스크류(302)의 타단부에 힌지 체결된 제2링크(304)도 전방으로 각회전을 하게 되며, 상기 수평축(305)에 힌지 체결된 제3링크(306)도 전방으로 각회전을 하게 된다.
이때, 상기 제1링크(303)의 전방 회전에 의하여 제1링크(303)의 하단 힌지 체결점(휠 프레임(130)과의 힌지 체결점)이 상승하게 됨으로써, 휠 프레임(130)의 전단부가 위쪽으로 당겨지게 되고, 이와 동시에 상기 제3링크(306)의 전방 회전에 의하여 제3링크(306)의 하단 힌지 체결점(휠 프레임(130)과의 힌지 체결점)이 상승하게 됨으로써, 휠 프레임(130)의 후단부도 위쪽으로 당겨지게 된다.
이에, 상기 휠 프레임(130)의 슬라이드단(132)이 로워프레임(120)의 슬라이드홈(122)을 따라 상승함으로써, 휠 프레임(130)의 전단부와 후단부가 함께 상방향으로 수직 상승을 하게 된다.
이렇게 상기 휠 프레임(130)이 상승함에 따라 휠 프레임(130)에 장착된 바퀴(140)가 플로어 패널(400)로부터 떨어지는 상태가 되고, 이와 동시에 시트의 자중에 의하여 상기 진공흡착장치(300)의 커버체(202) 및 진공흡착패드(204)가 하강하게 되어, 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)의 표면에 밀착되는 상태가 된다.
이때, 상기와 같이 리드스크류(302)가 앞쪽으로 직선 이동하여 상기 제2링크(304)도 전방으로 각회전을 할 때, 상기 진공작동바(206)와 힌지 체결된 제2링크(304)의 하단 힌지 체결점이 상승하게 되어 진공작동바(206)를 상방향으로 당겨주게 된다.
이에, 상기 진공작동바(206)가 상방향으로 당겨질 때, 진공작동바(206)와 연결된 진공흡착패드(204)가 상승하는 동시에 플로어 패널(400)과 밀착된 공간에 진공압이 형성됨으로써, 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)의 표면에 진공 흡착되며 고정되는 상태가 된다.
이렇게 상기 시트(100)가 플로어 패널의 원하는 위치로 이동된 후 상기 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)에 진공 흡착되며 고정됨으로써, 시트(100)가 원하는 위치에 견고하게 고정되는 상태가 된다.
또한, 상기 진공흡착패드(204)가 플로어 패널(400)에 밀착되어 진공흡착될 때, 상기 로워프레임(120)의 저면이 플로어 패널(400)에 지지됨으로써, 시트(100)가 안정적인 자세로 유지될 수 있다.
반면, 사용자가 상기 스위치(112)의 타측부을 누르는 등의 조작을 하면, 상기 모터(301)에 전류가 인가되어 모터가 타방향으로 회전 구동하게 되고, 연이어 모터의 타방향 회전력이 기어박스로 전달되어 기어박스 내의 출력기어에 맞물린 리드스크류(302)가 뒤쪽으로 직선 이동을 하게 되고, 리드스크류(302)로부터 연장된 수평축(305)도 함께 뒤쪽으로 직선 이동을 하게 되는 등의 작동이 역순으로 진행됨으로써, 상기 진공흡착패드(204)의 진공 흡착이 해제되는 동시에 상기 바퀴(140)가 다시 플로어 패널(400)에 구름 가능하게 접촉될 수 있다.
한편, 상기 로워프레임(120)에 바퀴(140)를 직접 구름 가능하게 장착하고, 상기 시트쿠션 저부에 진공흡착장치를 승강시키기 위한 구동장치로서 유압 또는 공압 실린더, 솔레노이드 등을 직접 장착하더라도, 상기 바퀴(140)의 구름 이동에 따른 시트의 이동이 이루어진 후 상기 구동장치로 채택된 유압 또는 공압 실린더, 솔레노이드의 구동에 의하여 진공흡착장치가 하강하여 플로어 패널에 진공 흡착될 수 있다.
100 : 시트 110 : 시트쿠션
112 : 스위치 120 : 로워프레임
122 : 슬라이드홈 130 : 휠 프레임
132 : 슬라이드단 140 : 바퀴
200 : 진공흡착장치 202 : 커버체
204 : 진공흡착패드 206 : 진공작동바
300 : 구동장치 301 : 모터
302 : 리드스크류 303 : 제1링크
304 : 제2링크 305 : 수평축
306 : 제3링크 307 : 고정브라켓
400 : 플로어패널

Claims (10)

  1. 시트쿠션 저부에 장착되는 로워프레임;
    상기 로워프레임의 하부에 플로어패널을 따라 구름 이동 가능하게 배치되는 복수개의 바퀴; 및
    상기 플로어패널에 대한 진공 흡착을 위하여 상기 로워프레임의 안쪽에 배치되는 진공흡착장치;
    를 포함하고,
    상기 바퀴의 구름 운동으로 시트가 플로어 패널의 원하는 위치로 이동된 후, 상기 진공흡착장치의 플로어패널에 대한 진공 흡착 작동으로 시트가 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로워프레임에 하나의 휠 프레임이 승강 가능하게 장착되고, 상기 복수개의 바퀴가 상기 휠 프레임의 저면부에 일정 간격으로 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공흡착장치는:
    로워프레임의 안쪽 중앙영역에 배치되는 커버체;
    상기 커버체의 내부에 플로어 패널에 대하여 진공흡착 가능하게 배치되는 진공흡착패드;
    상단부는 상기 커버체의 상부에 배열되고, 하단부는 상기 진공흡착패드에 연결되는 진공작동바;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 진공작동바가 상방향으로 당겨질 때, 진공작동바와 연결된 진공흡착패드가 상승하면서 플로어 패널과 밀착된 공간에 진공압이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 진공흡착패드가 플로어 패널에 밀착되어 진공흡착될 때, 상기 로워프레임의 저면이 플로어 패널에 지지되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공흡착장치의 진공 흡착 작동을 위하여 상기 로워프레임에 장착되는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구동장치는:
    상기 로워프레임 내에 장착되는 모터;
    상기 모터의 기어박스에 직선 이동 가능하게 체결된 리드스크류;
    상단부는 상기 리드스크류의 일단부와 힌지 체결되고, 하단부는 휠 프레임의 전단부에 힌지 체결되는 제1링크;
    상단부는 상기 리드스크류의 타단부와 힌지 체결되고, 하단부는 상기 진공흡착장치의 커버체 상부에 배치된 진공작동바와 힌지 체결되는 제2링크;
    상기 리드스크류의 타단부로부터 연장되는 수평축; 및
    상단부는 상기 수평축의 후단부에 힌지 체결되고, 하단부는 휠 프레임의 후단부에 힌지 체결되는 제3링크;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 휠 프레임의 외면에는 슬라이드단이 형성되고, 상기 로워프레임의 내면에는 상기 슬라이드단이 승강 가능하게 체결되는 슬라이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 리드스크류의 타단부에는 제2링크와의 힌지 체결을 위한 고정브라켓이 더 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트쿠션의 측부에는 구동장치의 모터에 전류 인가를 위한 스위치가 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 무빙 및 록킹 장치.
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