KR20220069879A - 좌석 높이 조절 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

좌석 높이 조절 액츄에이터는 좌석에 고정 가능하며 외측 브레이크 레이스(outer brake race)를 형성하는 브레이크 드럼을 포함한다. 회전 가능한 브레이크 허브는 선반을 가진 바닥과, 내측 브레이크 레이스를 형성하는 캠 표면들을 가지는, 바닥 둘레의 벽을 포함한다. 상기 브레이크 허브에 고정된 피니언은 브레이크 드럼을 통해 좌석 조절 기구(seat adjustment mechanism)에 결합된다. 롤링(rolling) 브레이크 요소들은 브레이크 허브를 휴지 위치에 잠그기 위해 상기 내측 및 외측 브레이크 레이스들 사이에 끼워진다. 클러치 드럼은 외측 클러치 레이스(outer clutch race)를 형성하며, 액츄에이터 입력 하에서, 브레이크 롤러들을 이동시켜 브레이크 허브를 잠금 해제시키기 위해 브레이크 레이스들 사이에 연장된 탭들(tabs)을 포함한다. 상기 바닥 상의 센터링 바이어스 요소(centering bias element)는 휴지 위치에서 상기 돌기를 상기 선반 위에 선터링하기 위해 상기 선반과 클러치 드럼의 돌기에 동시에 결합된다. 구동 캠(driver cam)은 액츄에이터 입력을 수용하며 클러치 드럼의 회전을 구동시킨다.

Description

좌석 높이 조절 액츄에이터

본 명세서는 일반적으로 좌석 조절 기구(seat adjustment mechanism)에 관한 것으로, 구체적으로 좌석 높이 조절 기구를 위한 액츄에이터에 관한 것이다.

좌석, 예컨대 차량에 사용되는 좌석은 좌석의 위치를 조절하기 위한 기구를 구비한다. 이러한 기구는, 예를 들어, 좌석의 높이의 조절을 허용할 수 있다. 조절 기구는 수동-작동 또는 전동(motorized) 액츄에이터들에 의해 구동될 수 있다. 조절 기구를 위한 다양한 수동 액츄에이터들이 본 기술분야에 알려져 있으나, 이러한 액츄에이터들은 생산 비용이 비싸고, 고장이 쉬우며, 무겁거나 크고, 또는 이들의 임의 조합인 부품들의 복잡한 구성일 수 있다. 또한, 이러한 액츄에이터들은, 예를 들어, 차량으로부터의 진동으로 인해 크리핑(creeping) 또는 언로킹(unlocking) 되기 쉬우며, 차량의 작동 중에 좌석의 이동을 원하지 않게 허용할 수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 개선된 좌석 높이 조절 기구를 위한 액츄에이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항들에 기재된 특징들에 의해 달성된다.

실시예들은 다음의 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 높이 조절 기구를 위한 액츄에이터를 가진 좌석을 도시하며;
도 2a와 2b는 도 1의 조립된 액츄에이터를 도시하며;
도 3은 도 2a와 2b의 액츄에이터의 분해도를 도시하며;
도 4a는 액츄에이터의 브레이크 허브를 별개로 도시하며;
도 4b는 액츄에이터의 클러치 드럼을 별개로 도시하며;
도 4c는 단면으로 도시된 도 4b의 클러치 드럼과 부분 조립된 액츄에이터를 도시하며;
도 5는 단면으로 도시된 외부 컵과 부분 조립된 액츄에이터를 도시하며;
도 6a는 도 1의 액츄에이터의 클러치 드럼의 추가적인 특징들을 도시하며;
도 6b는 도 1의 액츄에이터의 브레이크 드럼의 추가적인 특징들을 도시하며;
도 7a는 도 1의 액츄에이터를 위한 크리프-방지 인서트를 도시하며;
도 7b는 도 1의 액츄에이터의 브레이크 허브의 추가적인 특징들을 도시하며;
도 8a는 브레이크 허브, 브레이크 드럼 및 크리프-방지 인서트를 조립된 구성으로 도시하며;
도 8b는 브레이크 허브, 브레이크 드럼, 크리프-방지 인서트 및 클러치 드럼을 조립된 구성으로 도시하며;
도 9는 크리프-방지 인서트가 분리된 위치에 있는, 도 8b의 부분도를 도시한다.

도 1은 좌석(seat)(50), 예컨대 차량 좌석을 도시한다. 상기 좌석(50)이 지지되는 베이스(54)에 대한 좌석(50)의 위치는 다양한 방식으로 조절 가능할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 좌석(50)의 적어도 높이가 조절 가능하다. 다시 말해서, 상기 좌석(50)의 위치는 도 1에 화살표(58)로 표시된 방향으로 조절될 수 있다. 이러한 조절은 좌석(50)과 베이스(54) 중 하나 또는 둘 다의 내부에 배치된 높이 조절 기구(height adjustment mechanism)를 작동시킴으로써 수행된다. 다양한 높이 조절 기구들이 본 기술분야의 기술자의 머리에 떠오를 수 있으며, 이러한 기구에 대한 추가적인 논의는 여기에 제공되지 않는다.

도 1에는 좌석 높이 조절 액츄에이터(100)도 도시되어 있으며, 이는 여기서 단순히 액츄에이터(100)로서 지칭된다. 상기 액츄에이터(100)는 좌석(50)에 고정된다(다만, 높이 조절 기구가 좌석(50) 및/또는 베이스(54) 내부에 배치됨에 따라, 몇몇 실시예들에서 상기 액츄에이터(100)는 선택적으로 베이스(54)에 고정될 수도 있다). 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 상기 액츄에이터(100)의 핸들(102)에 힘을 가하면, 핸들(102)은 축(A)을 중심으로 화살표(104)로 표시된 방향들로 회전한다. 상기 핸들(102)의 회전은 핸들의 회전 방향에 따라 좌석(50)의 위치를 상승시키거나 하강시킨다.

도 2a와 2b를 참조하면, 상기 액츄에이터(100)가 별개로 도시되어 있으며, 핸들(102)은 생략되어 있다. 일반적으로, 상술한 바와 같이, 액츄에이터(100)를 작동시키기 위해, (예컨대, 좌석(50)의 사용자로부터) 핸들(102)에 가해지는 힘의 형태로 액츄에이터 입력(actuator input)을 받게 된다. 상기 액츄에이터 입력은 핸들(102)로부터 핸들(102)에 결합된 보스(boss)(202)로 전달되고, 여기에서 논의될 다양한 구성요소들을 통해 피니언(pinion)(204)으로 전달된다. 따라서, 상기 피니언(204)은 액츄에이터 입력에 응답하여 회전하며, 이에 따라 좌석 높이 조절 기구(미도시)를 작동시킨다.

상기 액츄에이터(100)의 구성요소들은 브레이크 드럼(208)과 브레이크 드럼(208)에 고정된(예컨대, 실질적으로 움직이지 못하도록 부착된) 외부 컵(exterior cup)(212)에 의해 형성된 하우징에 의해 에워싸인다. 상기 외부 컵(212)은 브레이크 드럼(208)에 다양한 방식(예컨대, 용접, 볼트 또는 리벳과 같은 체결구, 등)으로 고정될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 외부 컵(212)은, 브레이크 드럼(208)을 외부 컵(212)과 조립하기 위해 브레이크 드럼(208)의 외측 벽 둘레에 압입되는(press-fitted) 다수의 크림프-온 탭들(crimp-on tabs)(214)(예컨대, 네 개의 크림프-온 탭들(214), 이들 중 두 개는 도 2a와 2b에 도시됨)에 의해 브레이크 드럼(208)에 고정된다. 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 상기 크림프-온 탭들(214)과 브레이크 드럼(208)은 조립 중에 브레이크 드럼(208)에 대한 외부 컵(212)의 정확한 배치를 보장하기 위해 그리고 조립 후에 브레이크 드럼(208)에 대한 외부 컵(212)의 이동을 완화시키기 위해 추가적인 구조적 특징들을 포함할 수 있다.

상기 브레이크 드럼(208)은 결국 좌석(50) 및/또는 베이스(54)에 고정된다. 몇몇 예들에서, 상기 브레이크 드럼(208)은, 예컨대, 용접 또는 다른 적합한 체결 기구들을 통해, 좌석(50) 또는 베이스(54)에 직접 고정된다. 상기 브레이크 드럼(208)은 브레이크 드럼(208)을 배치하기 위해 좌석(50) 및/또는 베이스(54) 내의 상보적인 함몰부들(depressions)과 협동하는 하나 이상의 딤플들(dimples)(214)(본 실시예에서, 긴 딤플(214a)과 짧은 딤플(214b)이 도시됨)을 포함할 수 있다. 도 1 및 2a-2b에 도시된 예를 포함하는 다른 예들에서, 상기 브레이크 드럼(208)은 베이스 플레이트(216)를 통해 좌석(50) 및/또는 베이스(54)에 고정된다. 상기 브레이크 드럼(208)은, 기계적 인터로킹(interlocking)(예컨대, 브레이크 드럼(208) 상의 탭들이 베이스 플레이트(216) 상의 대응되는 슬롯들에 결합될 수 있다), 체결구들(예컨대, 볼트, 접착제 등), 용접 및 기타 등등 중에서 어느 하나 또는 이들의 임의의 적합한 조합을 포함하는 임의의 적합한 방식으로 베이스 플레이트(216)에 고정될 수 있다. 상기 베이스 플레이트(216)는 결국, 한 세트의 체결구 구멍들(220)(본 실시예에서, 베이스 플레이트(216)는 좌석(50) 및/또는 베이스(54) 내의 대응되는 나사 구멍들 내부로 연장되는 체결구들(fasteners)(예컨대, 볼트 등)을 수용하기 위한 세 개의 체결구 구멍들(220)을 포함한다)을 통해 좌석(50)에 고정될 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 딤플들(214)은 베이스 플레이트(216)에 대해 브레이크 드럼(208)을 배치하는 역할을 한다.

도 3으로 넘어가면, 상기 액츄에이터(100)의 분해도가 도시되어 있으며, 핸들(102)은 다시 생략되어 있다. 상기 액츄에이터(100)는 상술한 하우징 내부에(즉, 외부 컵(212)과 브레이크 드럼(208) 사이에) 다수의 구성요소들을 포함한다. 상기 액츄에이터(100)의 구성요소들은, 액츄에이터 입력(예컨대, 액츄에이터(100)의 사용자에 의해 핸들(102)을 통해 가해지는 힘)이 없을 때, 브레이크 드럼(208)에 대한 피니언(204)의 위치를 잠그도록 구성된다. 상기 피니언(204)은 브레이크 드럼(208) 내의 출력 개구(300a)와 베이스 플레이트 내의 출력 개구(300b)를 통해 좌석 높이 조절 기구에 연결되며, 상기 피니언(204)이 잠긴 때, 상기 좌석 높이 조절 기구는 정지 상태로 유지된다. 또한, 상기 액츄에이터(100)의 구성요소들은, 핸들(102)을 통해 액츄에이터 입력이 가해진 때, 브레이크 드럼(208)에 대해 피니언(204)을 잠금 해제시키도록 구성된다. 상기 피니언(204)이 잠금 해제된 때, 액츄에이터 입력은 축(A)을 중심으로 한 피니언(204)의 회전을 통해 좌석 높이 조절 기구로 전달된다.

보다 구체적으로, 상기 액츄에이터(100)는 클러치 드럼(304)을 포함하며, 상기 클러치 드럼(304)은, 여기서 논의될 액츄에이터(100)의 추가 구성요소들과 상호작용을 통해, 액츄에이터 입력에 응답하여 축(A)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 상기 클러치 드럼(304)의 회전은 피니언(204)에 부착된 (예컨대, 피니언(204)과 일체로 형성되거나 또는 그렇지 않으면 임의의 적합한 체결구에 의해 피니언(204)에 부착된) 브레이크 허브(308)를 잠금 해제시키며, 이에 따라 피니언(204) 자체를 잠금 해제시킨다. 또한, 상기 클러치 드럼(304)의 회전은 브레이크 허브(308)의 회전을 구동시키며, 또한 피니언(204)의 회전을 구동시킨다. 액츄에이터 입력이 없을 때에는, 브레이크 허브(308)(및 이에 따라 피니언(204))는 다시 브레이크 드럼(208)에 대해 잠긴다. 상기 클러치 드럼(304)으로부터 브레이크 허브(308)으로 액츄에이터 입력의 전달과 브레이크 허브(308)의 잠금 및 잠금 해제는 롤링 브레이크 요소들(rolling brake elements)(312)의 세트와 대응되는 바이어싱(biasing) 브레이크 요소들(316)의 세트에 의해 가능하게 된다. 본 실시예에서, 네 쌍의 롤링 브레이크 요소들(316)이 제공되며, 각각의 쌍의 롤링 브레이크 요소들(316)은 그 쌍의 요소들 사이에 배치된 바이어싱 브레이크 요소(316)를 가진다.

상기 롤링 브레이크 요소들(312)은, 본 실시예에서 롤러 베어링들이며, 브레이크 드럼(208)에 의해 형성된 외측 브레이크 레이스(outer brake race)(320)와 브레이크 허브(308)에 의해 형성된 내측 브레이크 레이스(324) 사이에 배치된다. 상기 바이어싱 브레이크 요소들(316)은 본 실시예에서 코일 스프링들이며, 이들도 내측 및 외측 브레이크 레이스들(324, 320) 사이에 배치된다.

상기 외측 브레이크 레이스(320)는, 예를 들어, 축(A)에 실질적으로 직각인 환형 표면으로부터 연장된, 축(A)에 실질적으로 평행한 환형의 벽이다. 상기 내측 브레이크 레이스(324)는 다수의 세그먼트들을 포함한다. 본 실시예에서, 네 개의 세그먼트들이 제공되며, 각각의 세그먼트는 롤링 브레이크 요소들(312)의 쌍들 중 하나와, 대응되는 브레이크 바이어싱 요소(316)에 대응된다. 각각의 세그먼트는 주행 영역(travel region)(332)에 의해 분리된 한 쌍의 웨지 영역들(wedge regions)을 포함한다. 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 상기 내측 브레이크 레이스(324)의 구성은, 브레이크 허브(308)를 잠그는 바이어싱 요소들(316)의 작용하에서 롤링 브레이크 요소들(312)이 외측 브레이크 레이스(320)와 웨지 영역들(328) 사이에 끼워지도록 구성된다.

상기 클러치 드럼(304)은 롤링 브레이크 요소들의 쌍들의 수와 동일한 수의(즉, 본 실시예에서 네 개의, 이들 중 두 개는 도 3에 도시됨) 클러치 탭들(tabs)(336)의 세트를 포함한다. 상기 클러치 탭들(336)은, 아래에서 논의되는 바와 같이, 브레이크 허브(308)를 잠금 해제시키기 위해 롤링 브레이크 요소들(312)의 서브 세트(subset)를 웨지 영역들(328)로부터 주행 영역들(332)을 향해 이동시키도록 구성된다. 상기 클러치 탭들(336)은 또한 내측 브레이크 레이스(324) 내의 노치들(notches)(340)과 맞물림을 통해 브레이크 허브(308)의 회전을 구동시키도록 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 노치(340)는 내측 브레이크 레이스(324)의 각각의 인접한 쌍의 세그먼트들 사이에 형성된다(따라서, 도시된 예에서 네 개의 노치들(340)이 제공된다).

상기 액츄에이터(100)는 또한, 액츄에이터 입력이 없을 때 브레이크 허브(308)에 대한 클러치 드럼(304)의 미리 결정된 방향(즉, 축(A)을 중심으로 미리 결정된 위치)을 유지하기 위해, 본 실시예에서 환형 스프링 클립인 센터링 바이어스 요소(centering bias element)(344)와, 브레이크 허브(308) 및 클러치 드럼(304)과 협동하는 센터링 플레이트(348)를 포함한다. 브레이크 허브(308)에 대해 클러치 드럼(304)의 미리 결정된 방향을 유지하는 것은 여기서 클러치 드럼(304)의 센터링(centering)으로 지칭된다. 상기 플레이트(348)는 중심 개구(349)와 적어도 한 쌍의 날개들(wings)(350)을 포함하며, 상기 한 쌍의 날개들(350) 사이에 슬롯(351)이 형성된다.

위에서 제시한 바와 같이, 클러치 드럼(304)에 액츄에이터 입력의 적용은 클러치 드럼(304)을 회전시키며, 이는 롤링 브레이크 요소들(312)을 잠금 해제시키고 브레이크 드럼(308)과 피니언(204)을 회전시킨다. 액츄에이터 입력은 구동 캠(driver cam)(352)과 롤링 클러치 요소들(356)의 세트를 통해 클러치 드럼(304)에 가해지며, 상기 롤링 클러치 요소들(356)은 이들 사이에 바이어싱 클러치 요소들(360)(본 실시예에서, 코일 스프링들)을 가진다. 상기 구동 캠은 도 2에 관련하여 언급된 보스(boss)(202)를 포함하며, 상기 보스(202)는 핸들(102)과 결합되기 위해 외부 컵(212) 내의 입력 개구(364)를 통해 연장되도록 구성된다. 즉, 상기 구동 캠(352)은 핸들(102)로부터 직접 액츄에이터 입력을 수용하며, 액츄에이터 입력을 액츄에이터(100)의 다른 구성요소들로 전달한다.

상기 구동 캠(352)은 로브들(lobes)(366)(본 실시예에서, 세 개의 로브들이 도시된다)의 세트에 의해 내측 클러치 레이스(inner clutch race)를 형성한다. 각각의 로브는 피크(peak)(370)의 양측에 한 쌍의 웨지 표면들(wedging surfaces)(368a, 368b)을 포함한다. 상기 웨지 표면들(368)은 상기 피크(370)로부터 가장 멀리 연장된 곳에서보다 상기 피크(370)와 만나는 곳에서 축(A)에 대해 더 큰 반경을 가진다. 상기 롤링 클러치 요소들(356)(예컨대, 롤러 베어링들)은 웨지 표면들(368)과 클러치 드럼(304)에 의해 형성된 외측 클러치 레이스(372) 사이에 끼워지도록 구성된다. 특히, 상기 롤링 클러치 요소들(356)은 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에 쌍(본 실시예에서, 세 개의 쌍들)을 이루어 배치되며, 각각의 쌍의 구성 요소들(356)은 인접한 로브들(366)의 웨지 표면들(368)을 향해 바이어스된다. 이러한 바이어싱은 각 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 사이에 인접한 로브들(366) 사이의 공간을 가로지르는 바이어싱 클러치 요소(360)의 배치에 의해 달성된다.

상기 핸들(102)에 액츄에이터 입력을 가하면, 상기 구동 캠(352)은 축(A)을 중심으로 회전한다. 상기 구동 캠(352)의 회전은, 결국, 각 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 중 하나를 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에서 회전 방향으로 이동하도록 구동시킨다. 이러한 롤링 클러치 요소들(356)의 이동은 클러치 드럼(304)의 회전을 구동시킨다. 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에서 외부 캡(212)으로부터 연장된 컵 탭들(cup tabs)(374a, 374b, 374c)의 결과로서, 각 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 중 다른 하나는 정지된 상태로 유지된다. 상기 컵 탭들(374)은, 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 피크들(370)과 외측 클러치 레이스(372) 사이에 배치된다. 따라서, 각 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 중 하나는 구동 캠(352)에 의해 그 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 중 다른 하나를 향해 구동되며 그 과정에서 대응되는 바이어싱 클러치 요소(360)를 압축시킨다.

액츄에이터 입력이 제거된 때(예컨대, 핸들(102)이 풀려난 때), 압축된 바이어싱 클러치 요소들(360)은 각 쌍의 롤링 클러치 요소들(356) 중 상술한 이동한 하나의 롤링 클러치 요소를 도 3에 도시된 휴지 위치(resting position)를 향해 편향시킨다. 상기 롤링 클러치 요소들(356)의 복귀는, 웨지 표면들(368)과의 결합을 통해, 클러치 드럼(304)은 정지된 상태로 유지하면서 구동 캠(352)을 휴지 위치로 복귀시키는 역할을 한다. 상기 컵 탭들(374)은, 아래에서 설명되는 바와 같이, 바이어싱 클러치 요소들(360)의 압축 해제를 통해 구동 캠(352)을 휴지 위치로 반복적으로 편향시키도록 구성된다.

상기 액츄에이터(100)는 또한 구동 캠(352)과 외부 컵(212) 사이에 스페이서(spacer)(376)를 포함하지만, 다른 예들에서 상기 스페이서(376)는 생략될 수 있다. 도 3은 또한 외부 컵(212)을 브레이크 드럼(208)에 부착시키기 위한 예시적인 기구(example mechanism)를 도시한다. 특히, 상기 외부 컵(212)은 도 2a와 관련하여 언급된 크림프 탭들(crimp tabs)(214)(예컨대, 네 개의 크림프 탭들(214))을 포함하며, 이들 각각은 브레이크 드럼(208) 상의 각개의 채널(380)에 대응된다. 상기 크림프 탭들(214)은, 액츄에이터(100)의 조립 중에, 채널들(380) 내부에 배치되어 브레이크 드럼(208)의 (축(A)을 따라서 좌석(50)에 더 가까운) 근위 단부 또는 하단부 둘레로 변형될 수 있다. 또한, 상기 크림프 탭들(214)은 브레이크 드럼(208)에 대해 변형되기 전에 크림프 탭들(214)을 배치하기 위해 채널들(380) 내의 상보적인 만입부들(indents)(384)과 맞춰지도록 구성된 압입부들(indentations)(382)을 포함할 수 있다.

이제, 도 4a-4c로 넘어가면, 상술한 브레이크 허브(308)에 대한 클러치 드럼(304)의 센터링이 더 상세하게 논의될 것이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 브레이크 허브(308)는 브레이크 허브(308)의 상측 또는 원위(즉, 핸들(104)을 향해 축(A)을 따라서 좌석(50)으로부터 멀리 떨어진) 단부 가까이에서 축(A)에 대해 실질적으로 직각인 바닥 표면(floor surface)(400)을 포함한다. 상기 브레이크 허브(308)는 바닥 표면(400)으로부터 융기된 선반(404)을 더 포함한다. 본 실시예에서, 상기 선반(404)은 웨지-형상(wedge-shaped)이고 바닥 표면(400)의 영역의 1/4보다 작은 영역을 가진다. 상기 바닥 표면과 선반(404)을 둘러싸는 벽(408)은 내측 브레이크 레이스(324)를 형성한다. 추가적으로, 상기 브레이크 허브(308)는 축(A)과 동축인 중심 포스트(central post)(412)를 포함한다.

도 4b를 참조하면, 상기 클러치 드럼(304)의 저면이 도시된다. 상기 클러치 드럼(304)의 클러치 탭들(336) 각각은 반경방향 구동 스파인(driving radial spine)(416)과, 상기 스파인(416)의 외측 단부(즉, 축(A)으로부터 가장 먼 단부)의 양측으로부터 연장된 한 쌍의 대향하는 잠금 해제 리브들(unlocking ribs)(420)을 포함한다. 따라서, 각각의 클러치 탭(336)은 전반적으로 T-형상이다. 상기 클러치 드럼(304)은 또한 아래쪽으로 연장된 적어도 하나의 돌기(424)(도시된 예에서 두 개의 돌기들(424)이 도시된다)를 포함한다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 액츄에이터(100)가 조립된 때, 브레이크 허브(308)는 브레이크 드럼(208)에 의해 형성된 외측 브레이크 레이스 내부에 수용되며, 클러치 드럼(304)은 클러치 캡들(336)이 내측 및 외측 브레이크 레이스들 사이로 연장되도록 브레이크 허브(308)와 브레이크 드럼(308)의 상부 위에 배치된다. 구체적으로, 상기 스파인들(416)은 (클러치 드럼(304)의 회전이 브레이크 허브(308)의 회전을 구동시키도록) 노치들(340) 내부로 연장되고, 리브들(420)은 (클러치 드럼(304)의 회전이 롤링 브레이크 요소들(312)을 이동시켜 브레이크 허브(308)를 잠금 해제시키도록) 브레이크 레이스들 사이에 배치된다. 상기 센터링 플레이트(348)는 포스트(412)에 회전 가능하게 장착되며, 클러치 드럼(304)을 플레이트(348)에 고정시키기 위해 슬롯들(351)은 클러치 드럼(304)의 돌기들(424)을 수용한다. 상기 센터링 바이어스 요소(344)는 바닥 표면(400) 상에 지지되고, 상기 플레이트(348)의 날개들(350)과 상기 선반(404)의 측면들 둘 다에 접한다. 도 2와 4a에 도시된 바와 같이, 상기 날개들(350)과 선반(404)은 둘 다 공통된 웨지-형상의 프로파일을 가진다. 따라서, 상기 센터링 바이어스 요소(344)는 상기 플레이트(348)를 휴지 위치에서 선반(404) 바로 위에 놓이도록 회전식으로 편향시키는 역할을 한다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 스파인들(416)의 폭(즉, 축(A)을 중심으로 스파인들(416)의 원호 길이)은 노치들(340)의 폭보다 작다. 따라서, 도시된 휴지 위치에서, 자유 유격(free play)의 정도는 클러치 탭들(336)이 브레이크 허브(308)와 접하기 전에 클러치 드럼(304)이 회전하는 양 방향으로 존재한다. 액츄에이터 입력이 존재할 때, 상기 센터링 바이어스 요소(344)는 변형되면서 상기 플레이트(348)와 클러치 드럼(304)이 브레이크 허브(308)에 대해 휴지 위치를 벗어나서 스파인들(416)이 노치들(340)의 측면들에 접촉하여 브레이크 허브(308)의 회전을 구동시킬 때까지 회전하도록 허용한다. 액츄에이터 입력이 제거된 때, 상기 센터링 바이어스 요소는 클러치 드럼(308)을 휴지 위치로 복귀시키며, 여기에서 상기 플레이트(348)는 선반(404) 위에 센터링된다. 다른 예들에서, 상기 포스트(412)와 센터링 플레이트(348)는 생략되며, 돌기들(424)이 센터링 바이어스 요소(344)와 직접 결합되는 형상을 가진다.

도 5를 참조하면, 액츄에이터(100)의 부분 조립도는, 전술한 바와 같이, 구동 캠(352)과 (보스(202)를 통해) 핸들(102)을 미리 결정된 유지 위치로 복귀시키는 컵 탭들의 배치형태를 도시한다. 전술한 바와 같이, 도 5에 단면으로 도시된 외부 컵(212)은 세 개의 탭들(374a, 374b, 374c)을 포함한다. 상기 액츄에이터(100)가 조립된 때, 각각의 탭(374)은 구동 캠(352)의 로브(366)의 피크(370)에 인접하여 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에서 연장된다. 또한, 상기 탭들 중 주된 하나의 탭(374a)은, 휴지 위치에서, 인접한 롤링 클러치 요소들(356)이 그 탭(374a)에 접촉하지 않도록 크기가 정해진다. 나머지 두 개의 탭들(374b, 374c)은 상기 탭(374a)보다 더 길며, 인접한 롤링 클러치 요소들(356) 중 주된 탭(374a)에 가장 가까운 하나의 롤링 클러치 요소에 접촉하되 인접 롤링 클러치 요소들(356) 중 주된 탭(374a)으로부터 가장 먼 하나의 롤링 클러치 요소에는 접촉하지 않도록 배치된다.

상기 탭들(374b, 374c)과 각개의 롤링 클러치 요소들(356) 사이의 접촉은 탭들(374b와 374a) 사이와 탭들(374c와 374a) 사이의 바이어싱 클러치 요소들(360)을 압축시킨다. 상기 탭들(374b와 374c) 사이의 바이어싱 클러치 요소(360)도 압축되지만, 접촉된 롤링 클러치 요소들(356) 중 어느 것도 컵 탭(374)과 접촉하지 않기 때문에, 단순히 접촉된 롤링 클러치 요소들(356)을 반대 방향으로 편향시킨다. 따라서, 액츄에이터 입력이 없을 때, 상기 탭들(374b와 374a) 사이 및 탭들(374c와 374a) 사이의 압축된 롤링 클러치 요소들(360)은 구동 캠(352)을 대향하는 방향으로 편향시키는 역할을 함으로써, 구동 캠(352)을 도 5에 도시된 휴지 위치에 유지시킨다.

몇몇 실시예들에서, 상기 액츄에이터(100)는 브레이크 허브(308)와 브레이크 드럼(208) 사이의 크리프(creep)를 완화 또는 제거하기 위한 추가적인 특징들을 포함한다. 다른 실시예들에서, 아래에서 논의된 특징들은 생략된다. 특히, 도 6a를 참조하면, 상기 클러치 드럼(304)의 저면은 다른 실시예에 따라 도시된다. 상기 클러치 드럼(304)은 상술한 바와 같이 클러치 탭들(3360을 포함한다. 상기 클러치 드럼(304)은 또한 다수의 별개의 세그먼트들(본 실시예에서 두 개의 세그먼트들)을 포함하는 주행 패드(running pad)(600)를 포함한다. 마지막으로, 상기 클러치 드럼(304)은 클러치 드럼(304)의 저면 내부로 연장된 한 쌍의 대향하는 함몰부들(depressions)을 포함한다. 상기 함몰부들(604)의 기능은 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.

몇몇 실시예들에서, 상기 액츄에이터(100)는 브레이크 허브(308)이 잠긴 때 브레이크 드럼(304)에 대한 브레이크 허브(308)의 작은 움직임(크리프로 지칭되기도 함)을 감소 또는 제거하기 위한 추가적인 구조적 특징들을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 브레이크 드럼(208)은, 본 실시예에서 크레닐레이션들(crenellations)(608)에 의해 형성된, 다수의 잠금 채널들을 포함할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 이러한 실시예들에서, 상기 액츄에이터(100)는 또한 크리프 방지 인서트(anti-creep insert)(700)를 포함할 수 있다. 상기 인서트(700)는 탄성 변형 가능한 중심 몸체(708)에 의해 연결된 한 쌍의 대향하는 아암들(704)을 포함한다. 상기 몸체(708)는 아암들(704)이 서로로부터 주어진 거리에 있는 제1 위치를 향해 편향된다(예컨대, 몸체(708)의 휴지 위치는 제1 위치이고, 이에 따라 몸체(708)는 제1 위치로부터 벗어나는 움직임에 대해 저항한다). 상기 몸체(708)는 또한 아암들(704)이 서로 더 가까워지는 제2 위치로 변형될 수 있다.

각각의 아암(704)은 도 6b에 도시된 크레닐레이션들(608)과 맞물리도록 크기가 부여된 톱니들(712)을 포함한다. 상술한 제1 위치에서, 하나의 아암(704)의 톱니들(712)은 제2 위치보다 다른 아암(704)의 톱니들(712)로부터 더 멀다. 상기 인서트(700)는 각각의 아암의 돌기(716)와 도 6a에 도시된 클러치 아암(304)의 함몰부들(604) 사이의 상호작용을 통해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 전환되며, 이에 대해서는 아래에서 설명될 것이다.

도 7b를 참조하면, 상기 브레이크 허브(308)는 상기 인서트(700)를 브레이크 허브(308)에 결합하기 위해 인서트(700)의 대응되는 채널들(724)(도 7a 참조)과 맞물리기 위한 가이드 부재들(720)을 포함한다. 이제 명확하게 되는 바와 같이, 상기 인서트(700)가 그렇게 결합된 때, 상기 아암들(704)은 여전히 상술한 제1 및 제2 위치들 사이에서 슬라이딩하도록 허용된다. 도 8a는 브레이크 허브(308)와 조립된 인서트(700)를 도시하며, 이는 결국 브레이크 드럼(208) 내부에 삽입된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 제1 위치에서, 상기 톱니들(712)은 크레닐레이션들(608)과 맞물리며, 브레이크 드럼(208)에 대한 브레이크 허브(308)의 움직임을 방지한다.

도 8b는 위로부터 브레이크 드럼(208)과 조립된 브레이크 허브(308)를 도시하며, 노치들(40)과 맞물린 클러치 탭들(336)(클러치 드럼(304)은 투명하게 도시된다)을 도시한다. 도 8b에 도시되고 이전에 언급한 바와 같이, 상기 노치들(340)은 클러치 탭들(336)의 스파인들보다 더 넓다. 따라서, 클러치 드럼(304)은 브레이크 허브(308)를 이동시키기 전에 액츄에이터 입력에 응답하여 일정한 양의 이동이 허용된다.

또한, 도 8b에는 돌기들(716)과 함몰부들(604) 사이의 결합이 도시된다. 이제 명확하게 되는 바와 같이, 클러치 드럼(304)이 브레이크 허브(308)에 대하여 회전할 때(이는 노치들(340)의 측면들과 클러치 허브들(336)의 스파인들 사이의 간격에 의해 허용된다), 각각의 함몰부(604)의 경사진 벽들이 대응되는 돌기(716)를 안쪽으로(축(A)을 향해) 강제한다. 다시 말해서, 클러치 드럼(304)의 회전은 인서트(700)가 제2 위치로 전환되도록 하며, 톱니들(704)을 크레닐레이션들(608)로부터 분리시킨다. 클러치 드럼(304)의 추가 회전은 전술한 바와 같이 브레이크 허브(308)의 회전을 초래한다. 도 9는 제2 위치, 또는 분리된 위치에 있는 인서트(700)를 도시한다.

액츄에이터 입력이 중단된 때(예컨대. 핸들(102)이 풀려난 때), 상기 인서트(700)의 몸체(708)는, 돌기들(716)을 함몰부들(604)의 피크들(peaks)에 센터링시켜 인서트(700)를 제1의 결합 위치로 복귀시키기 위해, 클러치 드럼(304)(더이상 하중 하에 있지 않다)이 브레이크 허브(312)에 대해 회전하도록 강제할 수 있다. 대안으로서, 톱니들(712)이 크레닐레이션들(608)에 접한 경우에, 이러한 회전은 가능하지 않다. 그러나, 액츄에이터(100)의 브레이크 조립체가 임의의 크리프를 겪는 경우에, 톱니들(712)은 크레닐레이션들(608)과 맞물릴 수 있는 위치로 이동할 것이고, 이는 인서트(700)가 제1 위치로 복귀하여 추가적인 크리프를 방지하도록 허용한다.

청구항들의 범위는 상기한 예들에서 제시된 실시예들에 의해 제한되지 않아야 하며, 전체로서 설명과 일치하는 가장 넓은 해석이 부여되어야 한다.

Claims (19)

1. 좌석 높이 조절 액츄에이터로서,
   좌석에 고정 가능하며, 출력 개구와 상기 출력 개구 둘레에 외측 브레이크 레이스(outer brake race)를 형성하는 브레이크 드럼;
   상기 외측 브레이크 레이스 내부에서 회전 가능한 브레이크 허브로서, 상기 브레이크 허브는 (i) 융기된 선반을 가지는 바닥 표면, 및 (ⅱ) 상기 바닥 표면과 상기 선반을 둘러싸며, 내측 브레이크 레이스를 형성하는 다수의 브레이크 캠 표면들을 가지는 벽을 포함하는, 브레이크 허브;
   상기 브레이크 허브에 고정되며, 상기 좌석의 좌석 조절 기구(seat adjustment mechanism)에 결합되도록 상기 출력 개구를 통해 연장된 피니언;
   상기 내측 및 외측 브레이크 레이스들 사이에서, 액츄에이터 입력(actuator input)이 없을 때 상기 브레이크 허브를 상기 브레이크 드럼에 대하여 잠그기 위해 상기 외측 브레이크 레이스와 각개의 브레이크 캠 표면들 사이에 끼워지도록 구성된 롤링(rolling) 브레이크 요소들;
   상기 내측 및 외측 브레이크 레이스들에 인접하여 회전 가능하게 지지되는 클러치 드럼으로서, 상기 클러치 드럼은 외측 클러치 레이스(outer clutch race)를 형성하고, (i) 액츄에이터 입력에 응답하여 상기 롤링 브레이크 요소들을 이동시킴으로써 상기 브레이크 허브를 잠금 해제시키기 위해 상기 내측 및 외측 브레이크 레이스들 사이에 연장된 클러치 탭들(clutch tabs), 및 (ⅱ) 상기 브레이크 허브의 선반을 향해 연장된 돌기를 가지는, 클러치 드럼;
   상기 바닥 표면에 의해 지지되며, 액츄에이터 입력이 없을 때 상기 돌기를 상기 선반 위에 선터링하기 위해 상기 선반과 상기 돌기에 동시에 결합되는 센터링 바이어스 요소(centering bias element);
   액츄에이터 입력을 수용하기 위한 것으로서, 상기 외측 클러치 레이스 내부에서 회전 가능하며 내측 클러치 레이스를 형성하는 구동 캠(driver cam);
   상기 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에서, 액츄에이터 입력을 상기 클러치 드럼에 전달하고, 액츄에이터 입력이 없을 때 상기 클러치 드럼에 대한 상기 구동 캠의 회전을 허용하기 위한 롤링 클러치 요소들(rolling clutch elements); 및
   상기 브레이크 허브, 롤링 브레이크 요소들, 클러치 드럼, 구동 캠 및 롤링 클러치 요소들을 에워싸도록 상기 브레이크 드럼에 고정되며, 관통된 입력 개구를 가지는 외부 컵(exterior cup);을 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외부 컵은 입력 개구를 포함하며, 상기 구동 캠은 핸들(handle)과 결합되기 위해 상기 입력 개구를 통해 연장되도록 구성된 보스(boss)를 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
3. 제1항에 있어서,
   각각의 클러치 탭은 상기 롤링 브레이크 요소들 중 상기 클러치 탭에 인접한 롤링 클러치 요소들 사이의 거리보다 작은 폭을 가지는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액츄에이터 입력이 수용된 때, 상기 센터링 바이어스 요소는 상기 선반 위에 센터링된 위치로부터 벗어나는 상기 돌기의 이동을 허용하기 위해 변형되는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 센터링 바이어스 요소는 환형 스프링 클립(annular spring clip)인, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 선반은 웨지-형상인(wedge-shaped), 좌석 높이 조절 액츄에이터.
7. 제6항에 있어서,
   상기 선반 상에 회전 가능하게 장착된 센터링 플레이트(centering plate)를 더 포함하며; 상기 센터링 플레이트는 한 쌍의 날개들(wings) 사이에 슬롯을 형성하고, 상기 슬롯 내부에 상기 돌기가 수용되며; 상기 센터링 바이어스 요소는 액츄에이터 입력이 없을 때 상기 돌기를 상기 선반 위에 센터링하기 위해 상기 날개들과 상기 선반에 동시에 결합되는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
8. 제1항에 있어서,
   각개의 쌍들의 롤링 클러치 요소들 사이에 바이어싱 클러치 요소들(biasing clutch elements)을 더 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 외부 컵은 인접한 쌍들의 롤링 클러치 요소들을 분리시키기 위해 상기 내측 및 외측 클러치 레이스들 사이에 연장된 한 세트의 컵 탭들(cup tabs)을 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 컵 탭들 중 주된 하나의 컵 탭은, 액츄에이터 입력이 없을 때 상기 롤링 클러치 요소들이 상기 주된 컵 탭에 접촉되지 않는 정도의 제1 폭을 가지는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 컵 탭들 중 제2 및 제3 컵 탭들은, 액츄에이터 입력이 없을 때 상기 제2 컵 탭은 상기 제2 컵 탭과 상기 주된 컵 탭 사이의 롤링 클러치 요소에 접촉되고 상기 제3 컵 탭은 상기 제3 컵 탭과 상기 주된 컵 탭 사이의 롤링 클러치 요소에 접촉되도록, 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가지는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 컵 탭들과 대응되는 롤링 클러치 요소들 사이의 접촉은 상기 외부 컵에 대해 상기 구동 캠을 센터링시키기 위해 상기 바이어싱 클러치 요소들 중 대응되는 바이어싱 클러치 요소를 압축시키는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
13. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 드럼은 상기 외측 브레이크 레이스 둘레에 배치된 다수의 잠금 채널들(locking channels)을 포함하며, 상기 좌석 높이 조절 액추에이터는:
    상기 브레이크 허브에 장착되며 상기 브레이크 허브와 회전 고정된(rotationally fixed) 크리프 방지 인서트(anti-creep insert);를 더 포함하며,
    상기 크리프 방지 인서트는 상기 잠금 채널들과 맞물리는 잠긴 위치와 상기 잠금 채널들로부터 분리되는 잠금 해제된 위치 사이에서 변형 가능한, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
14. 제13항에 있어서,
    상기 브레이크 드럼은, 상기 외측 브레이크 레이스를 둘러싸며 상기 잠금 채널들을 형성하는 크레닐레이션들(crenellations)을 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
15. 제14항에 있어서,
    상기 크리프 방지 인서트는, 상기 크레닐레이션들과 상보적이며 상기 크리프 방지 인서트의 제1 및 제2 단부들로부터 바깥쪽으로 연장된 돌기들을 더 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
16. 제13항에 있어서,
    상기 크리프 방지 인서트는 잠긴 위치에서 제1 길이를 가지고, 잠금 해제된 위치에서 제2 길이를 가지며, 상기 제1 길이는 상기 제2 길이보다 더 긴, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
17. 제13항에 있어서,
    상기 브레이크 허브는 가이드 부재들의 세트를 포함하고, 상기 크리프 방지 인서트는, 상기 크리프 방지 인서트를 상기 브레이크 허브에 대해 회전 고정시키기 위해, 상기 가이드 부재들을 수용하기 위한 가이드 채널들의 세트를 포함하는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
18. 제13항에 있어서,
    상기 크리프 방지 인서트는 상기 클러치 드럼을 향해 연장된 돌기들을 포함하고;
    상기 클러치 드럼은 상기 클러치 드럼의 저면에 상기 돌기들을 수용하기 위한 함몰부들(depressions)을 포함하며;
    상기 함몰부들은, 상기 클러치 드럼의 회전에 응답하여 상기 크리프 방지 인서트를 잠긴 위치와 잠금 해제된 위치 사이에서 전환시키기 위해, 경사진 벽들을 가지는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.
19. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 드럼은 좌석에 직접 부착되는, 좌석 높이 조절 액츄에이터.

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