KR20220153470A

KR20220153470A - 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스

Info

Publication number: KR20220153470A
Application number: KR1020220000056A
Authority: KR
Inventors: 김연수; 김기동; 홍종현; 정은한
Original assignee: 대동모벨시스템 주식회사
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2022-01-03
Publication date: 2022-11-18
Also published as: KR102630780B1

Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스에 관한 것으로, 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서, 차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과; 상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과; 상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와; 내주면은 원형으로 형성되고 외주면은 비원형으로 형성되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을; 포함하여 구성되어, 시트의 이동 중에 발생되는 소음과 진동을 저감하여 정숙한 작동 환경을 구현한 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치 및 이를 구비한 기어박스를 제공한다.

Description

자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스{APPARATUS OF DRIVING CAR SEAT BY SLIDING AND GEARBOX USED THEREIN}

본 발명은 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치 및 이에 사용되는 기어 박스에 관한 것으로, 작동 중에 발생되는 충격이나 소음 진동을 저감한 기어박스 및 이를 구비한 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 시트는 사용자의 신체 조건이나 운전 습관에 따라 전후방으로 이동하도록 구성된다. 즉, 도1에 도시된 바와 같이, 자동차용 시트(1)는 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)에 의해 전후방(1d)으로 이동하여 사용자가 원하는 위치로 시트(1)의 위치를 조정하도록 구성된다.

최근에는 시트(1)를 전기를 구동원으로 하여 스위치의 간단한 조작으로 시트를 전후방(1d)으로 이동시키는 자동차용 슬라이딩 이동장치(9)가 적용되고 있다.

일반적인 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성은 본 출원인의 등록특허 제10-1257234호에 나타나 있다. 즉, 자동차용 시트의 슬라이딩 이동장치는, 도2에 도시된 바와 같이, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 스크류 봉(10)이 차체에 고정 브라켓(11)으로 위치 고정되고, 한 쌍의 기어 박스가 각각의 스크류 봉(10)을 따라 이동하면서, 기어 박스에 고정된 시트(1)를 이동시킨다. 이를 위하여, 기어 박스에는 회전 구동력을 전달하는 전달축(20)이 연결되고, 이 전달축(20)이 구동 모터(30)에 의해 회전 구동됨으로써, 시트(1)와 함께 기어 박스는 스크류 봉(10)을 따라 이동한다.

도면 중 미설명 부호인 '40'은 스크류 봉(10) 상에서 기어 박스의 이동 스트로크를 제한하도록 스크류 봉(10)에 설치된 스토퍼이다.

이와 같이 구성된 시트의 슬라이딩 이동 장치는 시트(1)의 착석자의 몸무게 등에 의한 사용 환경이나 워엄 기어와 워엄 휠의 백래쉬 등의 설치 환경에 따라 작동 중에 소음이나 진동이 발생된다.

종래에는 스크류 봉(10)과 맞물리는 워엄 휠이 링 형태의 부시에 의해 지지되면서, 워엄 휠에 발생되는 충격이나 기어 이빨의 맞물림 편차에 의해 발생된 진동이 그대로 시트로 전달되어, 시트의 이동 중에 소음과 진동이 발생되어 사용자의 불편함을 야기하였다.

이에 따라, 워엄 휠에 작용하는 외력을 효과적으로 완충시켜 시트의 이동 중에 발생되는 진동과 소음을 저감하는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 시트의 이동 중에 발생되는 진동과 소음을 저감하는 기어박스 및 이를 구비한 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은, 시트에 앉은 사용자의 무게 등에 따른 사용 환경이나 웜기어와 웜 휠의 맞물림 상태 등에 관한 설치 환경에 의하여, 시트를 전방이나 후방으로 이동하는 동안에 발생되는 진동과 소음을 저감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제을 달성하기 위하여, 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서, 차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과; 상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과; 상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와; 내주면은 원형으로 형성되고 외주면은 비원형으로 형성되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스를 제공한다.

또한, 본 발명은, 차량용 기어 박스에 사용되는 휠 부싱으로서, 내주면은 원형으로 형성되고, 외주면은 돌출부와 오목부가 연속하는 물결 형상으로 형성되고, 상기 돌출부의 반경 내측에는 곡선 형태의 장공이 형성되어, 상기 내주면에 회전체를 지지하는 것을 특징으로 하는 휠 부싱을 제공한다.

그리고, 본 발명은, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 상기 스크류 봉과; 차량용 시트와 연결 고정되어, 상기 한 쌍의 스크류 봉을 따라 각각 이동하는 전술한 구성의 한 쌍의 기어 박스와; 상기 전달축을 회전 구동하는 구동 모터를; 포함하여, 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 전달축을 매개로 상기 한 쌍의 기어 박스의 상기 워엄 샤프트에 회전 구동력을 발생시켜 상기 기어 박스가 상기 스크류봉을 따라 이동함에 따라 상기 차량용 시트가 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치를 제공한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '전방'은 자동차의 진행 방향을 향하는 방향으로 정의하며, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '후방'은 자동차의 진행 방향의 반대 방향으로 정의한다. 따라서, 스크류 봉은 전후 방향으로 배열된 상태가 된다.

이상에서 기재된 바와 같이, 본 발명은, 자동차용 시트를 전동 모터를 이용하여 구동하는 동안에 발생되는 진동과 소음을 저감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

다시 말하면, 본 발명은, 구동 모터의 회전 구동력을 전달하고 시트를 지지하는 기어 박스의 워엄 휠을 지지하는 휠 부싱의 외주면을 물결 모양으로 볼록부와 오목부가 반복되는 형상으로 형성됨에 따라, 볼록부와 오목부 사이의 틈새 공간으로 외력에 의한 변형을 수용함으로써, 스크류 봉의 상하 좌우 방향으로의 진동을 저감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이와 동시에, 본 발명에 따른 휠 부싱은 볼록부의 반경 내측에 관통공을 장공 형태로 형성하여, 볼록부를 반경 방향으로 가압하는 외력에 대하여 볼록부가 반경 내측으로 미세한 변형을 허용함으로써, 외력을 볼록부와 관통공에 의해 감쇠시켜 진동과 소음을 저감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 휠 부싱은 볼록부의 중앙부에 축선 방향의 절개부를 형성하여 원주 방향으로 마주보는 외팔보 형태의 볼록 탄성바를 형성함으로써, 볼록부를 반경 방향으로 가압하는 외력에 대하여 볼록 탄성바가 반경 내측으로 휨 변형되는 것을 허용하도록 구성됨으로써, 기어 박스에 전달되는 외력을 보다 효과적으로 감쇠시켜 소산시켜 상하 좌우 방향으로의 진동과 소음을 저감함으로써, 자동차용 시트를 슬라이딩 이동시키는 데 있어서 정숙한 작동 환경을 구현하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 일반적인 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성을 도시한 개략도,
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 구성을 도시한 사시도,
도3은 도2의 스크류 봉에 설치된 기어 박스의 구성을 도시한 사시도,
도4는 도3의 스크류 봉에 위치한 기어 박스의 구성을 분해한 분해 사시도,
도5는 하우징의 일면을 제거한 도4의 기어 박스의 결합 사시도,
도6은 도5의 종단면도,
도7은 도4의 휠 부싱의 사시도,
도8은 휠 부싱의 작동 원리를 설명하기 위한 횡단면도,
도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치의 기어 박스의 구성을 분해한 분해 사시도,
도10은 도9의 휠 부싱의 사시도,
도11은 도10의 휠 부상의 작동 원리를 설명하기 위한 횡단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)를 상술한다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)는, 차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 스크류 봉(10)과, 한 쌍의 스크류 봉(10)의 전방 끝단과 후방 끝단을 각각 지지하는 고정 브라켓(11, 12)과, 상기 한 쌍의 스크류 봉(10)을 따라 이동하는 한 쌍의 기어 박스(100)와, 한 쌍의 기어 박스(100)에 회전 구동력을 전달하는 전달축(20)과, 전달축(20)을 회전 구동하는 구동 모터(30)와, 스크류 봉(10) 상에서 기어 박스(100)의 이동 스트로크를 제한하도록 스크류 봉(10)에 설치된 스토퍼(40)로 구성되어, 2개의 기어 박스(100)가 한 쌍의 스크류봉(10)을 따라 함께 왕복 이동하면서, 기어 박스(100)에 고정된 시트를 스크류봉의 축선 방향으로 왕복 이동시키도록 구성된다.

이를 위하여, 상기 한 쌍의 스크류 봉(10)은 각 양단에 고정된 고정 브라켓(11, 12)에 의하여 차체에 고정된다. 즉, 차체의 후방측에 위치한 후방 고정 브라켓(11)은 2개씩의 관통공(11a)이 형성되어 볼트 등의 체결 수단에 의해 스크류 봉(10)의 후방 끝단을 차체에 위치 고정시키고, 스크류 봉(10)의 끝단을 수용하는 수용부(11c)가 원형 구멍 형태로 구비된다. 후방 고정 브라켓(11)에 스크류 봉(10)을 수용부(11c)에 수용한 상태로, 스크류 봉(10)의 단부에 고정 너트를 체결되어 스크류 봉(10)이 후방 고정 브라켓(11)에 고정된다. 차체의 전방측에 위치한 전방 고정 브라켓(12)은 관통공(12a)이 형성되어 볼트 등의 체결 수단에 의해 스크류 봉(10)의 전방 끝단을 차체에 위치 고정되고, 마찬가지로 스크류봉(10)의 끝단을 수용하여 고정시킨다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 스크류 봉(10)을 고정하는 고정 브라켓(11, 12)은 도면에 도시된 구성 이외로 다양하게 구성될 수 있다.

이와 같이 차체에 고정된 2열의 스크류 봉(10)에는 각각 기어 박스(100)가 설치된다. 그리고, 기어 박스(100)는 모터(30)에서 발생된 회전 구동력을 전달축(20)으로부터 전달받아 스크류 봉(10)의 축선 방향으로 왕복 이동한다. 이하에서는, 본 발명에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 장치(9)의 요지를 명료하게 하기 위하여, 도3을 참조하여, 하나의 스크류봉을 따라 왕복 이동하는 기어박스(100)의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)의 기어 박스(100)는 탑승자가 앉는 시트에 결합되어 스크류 봉(10)을 따라 이동하면서 시트(1)를 전후 방향으로 이동시킨다. 이를 위하여, 도4에 도시된 바와 같이, 기어 박스(100)는 스크류 봉(10)의 수나사산과 맞물리는 암나사산(125)이 관통하는 내주면에 형성되고 외주면에는 맞물림부로서 헬리컬 나사산(121)이 형성된 워엄 휠(120)과, 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(121)와 맞물리는 워엄 나사산(131)이 외주면에 형성되고 워엄 휠(120)과 90도 틀어진 자세로 설치되는 워엄 샤프트(130)와, 2개 이상의 부분 하우징(110A, 110B)이 내부에 수용 공간을 마련하도록 결합하여 워엄 샤프트(130)와 워엄 휠(120)을 수용하고 하측에 하면 돌출부(114)가 형성되고 축선 방향의 전후면에 전후면 돌출부(115)가 형성된 하우징(110)과, 하우징(110)의 수용 공간(110c)에서 하우징(110)의 내벽(110s1)에 밀착되게 설치되어 워엄 휠(120)을 회전 지지하는 휠 부싱(140)과, 워엄 휠(120)의 축방향 유격을 제거하고 소음을 줄이는 유격 제거부(150)와, 부분 하우징(110A, 110B)의 상기 전후면 돌출부(115)를 감싸는 형태로 하우징(110)에 밀착하고 스크류 봉(10)을 관통시키는 관통공(171)이 형성되고 하우징(110)과 금속 고정틀(160)의 사이에 압축 가능한 재질로 형성되어 이동 중에 발생되는 진동과 충격을 흡수하는 하우징 댐퍼(170)와, 하우징(110)의 3면의 일부 이상을 둘러싸는 금속 고정틀(160)과, 부분 하우징(110A, 110B)에 각각 형성된 구멍(113)에 설치되어 워엄 샤프트(130)의 양단 연장부(132)를 회전 지지하는 샤프트 부싱(190)으로 구성된다.

여기서, 도4에 도시된 바와 같이 하우징(110)은 2개로 분리된 부분 하우징(110A, 110B)이 서로 맞닿아 결합하고 그 사이에 형성되는 중공 수용 공간(110c)에 워엄 휠(120)과 워엄 샤프트(130)를 수용한다. 부분 하우징(110A, 110B)에는 스크류 봉(10)이 관통하는 구멍(111)이 전후 방향을 관통하게 형성되며, 2개로 나뉘어진 부분 하우징(110A, 110B)을 서로 결합하는 볼트 체결공(112)이 형성된다. 그리고, 워엄 샤프트(130)의 맞물림부인 워엄 나사산(131)의 양측에는 회전 지지되는 워엄 연장부(132)가 돌출 형성되어, 하우징(110A, 110B)에 형성된 구멍(113)에 설치되는 샤프트 부싱(190)에 의해 워엄 연장부(132)가 회전 지지된다.

이에 따라, 워엄 샤프트(130)의 워엄 연장부(132)의 단부는 하우징(110)의 외부에 노출되는데, 구동 모터를 향하는 워엄 연장부(132)의 선단면에는 전달축(20)의 사각 단부를 수용하는 사각 요홈(132a)이 형성된다. 이에 따라, 워엄 샤프트(130)는 하우징(110)의 구멍(113)에 설치된 샤프트 부싱(190)에 의해 회전 지지되고, 구동 모터(30)에 연결된 전달축(20)으로부터 회전 구동력을 전달받아 회전 구동된다. 이에 따라, 워엄 샤프트(130)의 워엄 나사산(131)과 맞물리는 워엄 휠(120)도 회전하면서, 하우징(110) 자체의 회전이 구속되므로, 스크류 봉(10)의 축선 방향을 따라 워엄 휠(120)을 감싸는 하우징(110) 왕복 이동된다. 이 때, 2열로 이격 배열된 스크류 봉(10)을 따라 하우징(110)이 왕복 이동함에 따라, 각 스크류 봉(10)의 기어 박스(100)에 연결된 구동 모터(30)와 전달축(20)도 함께 왕복 이동한다.

부분 하우징(110A, 110B)의 하측에는 각각 서로 맞닿는 하면 돌출부(114)가 형성되어, 부분 하우징(110A, 110B)이 볼트 체결공(112)에 볼트(88)를 체결하여 상호 결합된 상태에서는 각 부분 하우징(110A, 110B)의 하면 돌출부(114)는 하나의 돌출부 모양을 이룬다.

이와 함께, 부분 하우징(110A, 110B)이 서로 결합한 상태에서, 축선 방향으로의 전후면에 전후면 돌출부(115)가 각각 형성된다. 그리고, 하우징(110)의 전면과 후면을 각각 전후면 하우징 댐퍼(170)로 감싸는 것에 의해서도, 부분 하우징(110A, 110B)의 결합을 보다 견고하게 한다.

즉, 상기 기어 박스(100)는 2개의 부분 하우징(110A, 110B)은 1차적으로 볼트(88)에 의해 체결 결합되고, 각 부품(110A, 110B)의 하면 돌출부(114)를 슬라이딩 방식으로 끼우는 하측 고정 클립(미도시)과 전후면 돌출부(115)를 감싸는 전후측 하우징 댐퍼(170)에 의해 2차적으로 결합되며, 하우징(110)의 저면 돌출부가 3면이 금속 고정틀(160)의 'U'자형 수용 공간에 끼워져 3차적으로 고정 결합된다. 이와 같이, 하우징(110)은 3단계로 상호 결합됨에 따라, 자동차의 충돌 사고가 일어나 시트가 전방으로 밀리는 힘이 크게 작용하여 기어 박스(100)에 전달되더라도, 기어 박스(100)가 파손되는 것을 최소화하여 시트가 전방으로 밀리는 것을 억제할 수 있게 되어, 탑승자를 보다 안전하게 보호할 수 있다.

금속 고정틀(160)은 하우징(110)의 저면과 전후면을 감싸는 'ㄷ'자 형태를 포함하도록 형성되고, 하우징(110)을 'ㄷ'자 형태로 감싼 끝단부로부터 전방과 후방을 향하여 각각 연장된 연장부(169)가 구비된다. 금속 고정틀(160)에는 하우징(110)의 하면 돌출부(114)를 수용하는 요입부(164)가 구비된다. 금속 고정틀(160)의 전후면에는 스크류 봉(10)이 관통하는 구멍(161)이 형성되며, 금속 고정틀의 상면에는 시트(1)와 결합되는 결합공(162)이 형성된다. 여기서, 요입부(164)는 하면 돌출부(114)의 전면과 후면이 간섭되도록 요입 형성되며, 도4에 도시된 바와 같이 구멍으로 형성될 수도 있지만 홈으로 형성될 수도 있다. 요입부(164)의 전후면은 하면 돌출부(114)의 전후면과 서로 맞닿는 기울기로 그 면이 형성되는 것이 좋다.

여기서, 도5에 도시된 바와 같이, 금속 고정틀(160)의 연장부(169)의 전방 끝단과 후방 끝단에는 양측에 각각 요입 형성된 홈(165)이 연장부(169)의 구비된다. 이를 통해, 금속 고정틀(160)의 결합공(162)과 시트와 연결되는 레일(미도시)와 볼트 체결 시에, 홈(169)에 의해 레일과의 간섭을 피할 수 있고, 볼트의 회전에 의해 금속 고정틀(160)의 의도하지 않는 회전의 발생을 방지하는 이점을 얻을 수 있다.

상기 워엄 샤프트(130)는 워엄 휠(120)과 90도만큼 틀어진 자세로 설치되어 구동 모터(30)로부터 공급받은 회전력을 워엄휠(120)에 감속하여 전달한다. 이를 위하여, 도4에 도시된 바와 같이 워엄 샤프트(130)에는 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(125)과 맞물리는 워엄 나사산(131)이 형성된다.

워엄 샤프트(130)는 워엄 나사산(131)의 양측에 샤프트 연장부(132)가 원형 단면으로 연장 형성되고, 샤프트 연장부(132)가 부분 하우징(110A, 110B)의 상측 중앙부의 구멍(113)에 설치된 샤프트 부싱(190)에 의해 회전 지지된다.

여기서, 샤프트 부싱(190)은, 플라스틱이나 수지 재질로 사출 성형되며, 워엄 샤프트(130)가 관통하는 하우징(110)의 구멍(113)에 안착되고, 워엄 샤프트(130)의 워엄 나사산(131)의 양측에 원형 단면으로 연장된 샤프트 연장부(132)의 외주면을 회전 지지한다.

워엄 휠(120)은 헬리컬 나사부(121)가 형성된 맞물림부의 양측에 원형 단면의 휠 연장부(122)가 축선 방향으로 연장 형성되고, 휠 부싱(140)이 휠 연장부(122)를 회전 가능하게 지지한다.

여기서, 휠 부싱(140)은 스크류봉(10)의 축선 방향을 기준으로 워엄 휠(120)의 양측에 연장 형성된 휠연장부(122)를 지지하도록 설치된다. 바람직하게는, 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(121)과 휠 부싱(140)의 사이에는, 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(121)에 걸림 돌기(152a)가 끼어 함께 회전하는 플라스틱 재질의 회전형 와셔(152)와, 회전형 와셔(152)에 밀착되는 금속 와셔(153)와, 고무나 우레탄 계열의 재질로 탄성 변형이 가능하고 금속 와셔(153)를 매개로 회전형 와셔(152)를 헬리컬 나사산(121)을 향하여 가압하도록 위치가 정해진 오링(151)이 개재된다.

여기서, 오링(151)은 신장된 상태로 휠 부싱(140)의 휠연장부(122)에 설치되며, 일측이 제한돌기(119a)와 접촉하는 위치로 정해짐으로써, 미리 정해진 위치에 신뢰성있게 설치된다. 이에 따라, 오링(151)에 의해 금속 와셔(153)는 회전형 와셔(152)에 밀착하고, 회전형 와셔(152)는 헬리컬 나사산(121)에 밀착하게 되므로, 후술하는 휠 부싱(140)의 안착부(119)로부터 맞물림부인 헬리컬 나사산(121)까지 오링(151)을 매개로 밀착하게 되어 축방향으로의 유격을 없앨 수 있다. 이에 따라, 워엄 휠(120)은 기어 박스(100) 내에서 축방향 유격이 제거된 상태로 설치되므로, 시트를 이동시키는 동작 중에 덜컥 거리는 소음이나 진동의 발생을 근본적으로 제거할 수 있으며, 축방향 하중을 오링(151)에 의해 감쇠시켜 정숙한 작동을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 회전형 와셔(152)는 그 걸림 돌기(152a)가 헬리컬 나사산(121)에 끼여지게 설치되어, 워엄 휠(120)과 함께 회전하게 된다.

휠 부싱(140)은 외력에 대한 국부적 변형이 가능한 낮은 강성의 금속 재질이나 플라스틱 수지 재질로 형성될 수 있으며, 국부적 변형 이후에 원래의 상태로 복원되는 탄성 한계점을 갖는 다양한 재질로 형성될 수 있다.

휠 부싱(140)의 내주면(140i)은 워엄휠(120)의 휠 연장부(122)를 지지하도록 원형 단면으로 형성되고, 휠 부싱(140)의 외주면(140o)은 비원형으로 형성되어 하우징(110)의 안착부(119)에 수용된다. 도4에 도시된 바와 같이, 안착부(119)는 수용된 휠 부싱(140)의 전방과 후방에 각각 호 형태로 내향 돌출된 제한 돌기(119a)의 사이에 형성된다. 이에 따라, 휠 부싱(140)이 안착부(119)에 안착된 상태에서는 제한 돌기(119a)에 의하여 휠 부싱(140)의 전방 및 후방으로의 이동이 제한되므로, 차량의 충돌 사고 시에 기어 박스로 전달된 충격력을 제한 돌기(119a)에 의해 휠 부싱(140)이 제위치를 유지하므로, 기어박스(100)가 파손되면서 시트가 전방 또는 후방으로의 쏠림을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 휠 부싱(140)의 외주면은 원주 방향을 따라 오목부(144)와 볼록부(146)가 반복되는 형상으로 형성된다. 이에 따라, 휠 부싱(140)이 하우징(110)의 안착부(119)에 수용된 상태에서, 볼록부(146)는 안착부(119)와 접촉한 상태가 되고, 오목부(144)는 안착부(119)와 틈새(140x)를 형성하게 된다.

여기서, 오목부(144)와 볼록부(146)는 완만한 만곡 형상으로 연속되어 원주 방향으로 물결 형상을 형성한다. 이에 따라, 볼록부(146)는 휠 부싱(140)의 원주 방향을 따라 주기적으로 하우징(110)의 안착부(119)에 접촉하여 그 위치가 안정적으로 지지되고, 동시에 오목부(144)와 볼록부(146)가 연속적인 만곡 형태로 연결되어 응력이 집중되는 부분이 최소화된다.

그리고, 볼록부(146)의 반경 내측에는 관통공(148)이 형성되어, 볼록부(146)에 외력(F)이 작용하면, 볼록부(146)가 반경 내측으로 변형(98)되는 것이 가능해지고, 이에 따라 외력을 감쇠(damping)시켜 진동이나 소음으로 발현되는 것을 억제하게 된다. 이를 위하여, 휠 부싱(140)의 관통공(148)은 반경 방향의 폭(w)에 비하여 원주 방향의 길이(L)가 2배 내지 10배 만큼 더 긴 곡선 형태의 장공으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 휠 부싱(140)에는, 도8에 도시된 바와 같이, 시트에 착석한 사용자의 중량이 무겁거나 워엄 기어(130)의 기어이빨(131)과 워엄 휠(120)의 기어 이빨(121)의 맞물림 상태 등의 사용 환경이나 설치 환경에 따라, 구동 모터로부터 회전 구동력이 전달되어 시트를 이동시키는 동안에, 휠 부싱(140)의 반경 방향으로 외력(F)이 작용할 수 있다.

이 때, 휠 부싱(140)의 내주면(140i)은 휠 연장부(122)를 수용하는 원형 단면으로 형성되고, 동시에 휠 부싱(140)의 외주면(140o)은 완만한 곡선 형태로 오목부(144)와 볼록부(146)가 연속하는 형태로 형성되어 볼록 부(146)가 안착부(119)에 접촉 지지되어 있으므로, 휠 부싱(140)의 회전을 원활하게 지지할 수 있다. 또한, 휠 부싱(140)의 볼록부(146)는 휠 부싱(140)에 반경 내측으로 작용하는 외력(F)에 의해 관통공(148)을 향하여 내측으로 변형(98)되는 것이 허용되고, 동시에 볼록부(146)의 원주 방향 양측에 오목부(144)와 안착부(119) 사이의 빈 공간(140x)으로 변형(99)되는 것이 허용된다.

이처럼, 휠 부싱(140)의 내주면(140i)은 원형으로 형성되어 휠 연장부(122)를 원활하게 회전 지지하면서, 휠 부싱(140)의 외주면(140o)은 완만한 곡선으로 오목부(144)와 볼록부(146)가 반복되는 꽃무늬 형상으로 형성됨에 따라 외력(F)을 국부적인 변형으로 감쇠시키면서 소음과 진동을 크게 줄이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)의 기어 박스(200)를 상술한다. 다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 전술한 본 발명의 제1실시예의 구성 및 작용과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 본 실시예의 구성 및 작용을 명확히 하도록 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 시트의 슬라이딩 이동 장치(9)의 기어 박스(200)는, 도9에 도시된 바와 같이, 스크류 봉(10)의 수나사산과 맞물리는 암나사산(125)이 관통하는 내주면에 형성되고 외주면에는 맞물림부로서 헬리컬 나사산(121)이 형성된 워엄 휠(120)과, 워엄 휠(120)의 헬리컬 나사산(121)와 맞물리는 워엄 나사산(131)이 외주면에 형성되고 워엄 휠(120)과 90도 틀어진 자세로 설치되는 워엄 샤프트(130)와, 2개 이상의 부분 하우징(110A, 110B)이 내부에 수용 공간을 마련하도록 결합하여 워엄 샤프트(130)와 워엄 휠(120)을 수용하고 하측에 하면 돌출부(114)가 형성되고 축선 방향의 전후면에 전후면 돌출부(115)가 형성된 하우징(110)과, 하우징(110)의 수용 공간(110c)에서 하우징(110)의 내벽(110s1)에 밀착되게 설치되어 워엄 휠(120)을 회전 지지하는 휠 부싱(240)과, 워엄 휠(120)의 축방향 유격을 제거하고 소음을 줄이도록 워엄 휠(120)의 양측에 연장 형성된 휠연장부(122)에 설치되는 금속 와셔(153)와, 고무나 우레탄 계열의 재질로 탄성 변형이 가능하고 금속 와셔(153)와 휠 부싱(240)의 사이에 설치되는 오링(151)과, 하우징(110)의 3면의 일부 이상을 둘러싸는 금속 고정틀(160)과, 하우징(110)과 금속 고정틀(160)의 사이에 압축 가능한 재질로 개재되어 이동 중에 발생되는 진동과 충격을 흡수하는 하우징 댐퍼(170)와, 부분 하우징(110A, 110B)에 각각 형성된 구멍(113)에 설치되어 워엄 샤프트(130)의 양단 연장부(132)를 회전 지지하는 샤프트 부싱(190)으로 구성된다.

여기서, 도9에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 기어박스(200)는, 전술한 제1실시예에서 워엄 휠(120)과 금속 와셔(153)의 사이에 개재된 회전형 와셔(152)가 생략될 수 있다.

상기 휠 부싱(240)은, 전술한 제1실시예의 휠 부싱(140)과 마찬가지로, 워엄 휠(120)의 휠 연장부(122)에 설치되어 워엄 휠(120)을 회전 가능하게 지지한다. 휠 부싱(240)의 내주면(240i)은 워엄휠(120)의 휠 연장부(122)를 지지하도록 원형 단면으로 형성되고, 휠 부싱(240)의 외주면(240o)은 비원형으로 형성되어 하우징(110)의 안착부(119)에 수용된다. 안착부(119)는 수용된 휠 부싱(240)의 전방과 후방에 각각 호 형태로 내향 돌출된 제한 돌기(119a)의 사이로 형성된다. 이에 따라, 휠 부싱(240)이 안착부(119)에 안착된 상태에서는 제한 돌기(119a)에 의하여 휠 부싱(140)의 전방 및 후방으로의 이동이 제한되므로, 차량의 충돌 사고 시에 시트의 전방 또는 후방으로의 쏠림을 억제한다.

무엇보다도, 도10 및 도11에 도시된 바와 같이, 휠 부싱(240)의 외주면(240o)은 원주 방향을 따라 오목부(244)와 볼록부(246)가 반복되는 형상으로 형성되고, 볼록부(246)의 중앙부에는 워엄 휠(120)의 축선 방향(77)으로 절개부(248)가 관통 형성된다. 이에 따라, 볼록부(246)를 관통하는 절개부(248)에 의하여, 볼록부(246)는 원주 방향으로의 양측에 원주 방향으로 뻗은 외팔보 형태의 볼록 탄성바(249)를 각각 형성한다.

이에 따라, 휠 부싱(240)이 하우징(110)의 안착부(119)에 수용된 상태에서, 볼록부(246)의 절개부(248) 양측에 외팔보 형태로 형성되고 반경 방향으로 비스듬이 돌출된 볼록 탄성바(249)는 그 반경 방향으로의 외면(249s)이 하우징(110) 내벽 의 안착부(119)와 접촉한 상태로 설치되고, 볼록부(246)의 사이에 배치되는 오목부(244)는 안착부(119)와 틈새(140x)를 형성하게 된다.

즉, 제1실시예와 마찬가지로, 오목부(244)와 볼록부(246)는 완만한 만곡 형상으로 연속되어 원주 방향으로 물결 형상을 형성하여, 볼록부(246)는 휠 부싱(240)의 원주 방향을 따라 서로 이격된 정해진 위치에서 하우징(110)의 안착부(119)와 접촉하여 그 위치가 안정적으로 지지되고, 동시에 오목부(244)와 볼록부(246)가 연속적인 만곡 형태로 연결되어 응력이 집중되는 부분이 최소화된다.

무엇보다도, 제2실시예의 볼록 탄성바(249)는 절개부(248)에 의해 그 내측 공간이 개곡선을 형성하므로, 폐곡선을 형성하는 제1실시예의 볼록부(146)에 비하여 보다 작은 힘에도 쉽게 변형될 수 있다. 또한, 볼록부(246)의 절개부(248)의 양측에 외팔보 형태로 형성되는 볼록 탄성바(249)는 원주 방향으로 뻗어 형성되면서 동시에 반경 방향으로도 비스듬하게 돌출 형성되어 있으므로, 볼록 탄성바(249)의 끝단 외면(249s)이 하우징(110)의 내벽에 설치되면서 반경 내측으로 휨 변형(95)이 발생되고, 동시에 볼록 탄성바(249)의 휨 변형(95)을 복원시키려는 탄성 복원력에 의해 하우징(110)의 내벽에 일정한 힘이 가압된 상태로 설치되므로, 볼록 탄성바(249)의 휨 변형에 따른 탄성 복원력에 의해 제 위치에 보다 안정되게 유지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 전술한 제1실시예에서의 휠 부싱(140)은 볼록부(146)의 내측에 폐곡선 단면의 빈 공간이 형성됨에 따라, 볼록부(146)의 변형을 유도하기 위해서는 큰 힘(F)이 필요하지만, 제2실시예에서의 휠 부싱(240)은 외팔보 형태로 볼록 탄성바(249)가 형성되므로 작은 힘(F')에 의해서도 볼록 탄성바(249)를 반경 내측으로 휨 변형(95)을 발생시킬 수 있게 된다. 따라서, 제2실시예의 휠 부싱(240)은 하우징(110)의 내벽에 안착되도록 설치하는 것이 더 용이하고, 볼록부(246)에 작용하는 외력(F')에 의해 볼록 탄성바(249)가 반경 내측으로 보다 쉽게 변형(95)되므로 외력을 감쇠(damping)시켜 진동이나 소음으로 발현되는 것을 억제하는 효과를 보다 더 확실하게 얻을 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 제2실시예의 휠 부싱(240)은 볼록부(246)의 볼록 탄성바(249)가 개곡선의 일부를 형성하여 작은 힘(F')에 의해서도 반경 내측으로 휨 변형(95)이 가능하므로, 제1실시예의 휠 부싱(140)에 비하여 보다 강성이 큰 재질로 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 휠 부싱(240)은 장기간 동안 신뢰성있는 내구 수명을 보장하는 효과도 얻을 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 워엄 휠(130)을 지지하는 휠 부싱(140, 240)의 외주면(140o, 240o)을 물결 모양으로 볼록부(146, 246)와 오목부(144, 244)가 반복되는 형상으로 형성하고, 볼록부(146)의 반경 내측에 관통공(148)이 장공 형태로 형성된 폐곡선으로 형성되거나, 볼록부(246)의 반경 내측에 관통공(248')이 형성되면서 볼록부(246)의 중앙부에 절개부(248)에 의해 원주 방향으로 마주보는 외팔보 형태의 볼록 탄성바(249)를 형성함에 따라, 볼록부(146, 246)와 오목부(144, 244) 사이의 틈새 공간(140x, 240x)으로 외력(F, F')에 의한 변형(99, 95)을 수용하고, 볼록부(146, 246)를 반경 방향으로 가압하는 외력(F, F')에 대하여 볼록부(146) 및 볼록 탄성바(249)가 반경 내측으로의 변형(98, 95)을 허용함으로써, 외력에 의해 기어 박스(100)에 전달된 에너지를 감쇠시켜 소산시킴으로써, 스크류 봉(10)의 상하 좌우 방향으로의 진동과 소음을 저감되므로, 자동차용 시트를 슬라이딩 이동시키는 데 있어서 정숙한 작동 환경을 구현하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경한 구성도 본 발명의 범주에 속한다.

9: 자동차용 시트 이동 장치 10: 스크류 봉
20: 전달축 30: 구동 모터
110: 하우징 110c: 수용 공간
120: 워엄 휠 122: 휠 연장부
130: 워엄 샤프트 132: 샤프트 연장부
140: 휠 부싱 140i: 내주면
140o: 외주면 144: 오목부
146: 볼록부 148: 관통공

Claims

차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스로서,
차체에 고정된 스크류 봉의 수나사산에 맞물리는 암나사산이 형성되고, 외주면에는 맞물림부가 형성되어 회전 방향에 따라 상기 스크류봉에 대하여 전진 방향과 후진방향으로 이동하는 워엄 휠과;
상기 스크류 봉을 관통시키고 수용 공간이 내부에 형성되어 상기 워엄 휠을 수용하고 상기 워엄 휠과 함께 이동하는 하우징과;
상기 수용 공간에 수용되어 전달축으로부터 회전 구동력을 전달받아 상기 워엄 휠에 전달하는 워엄 샤프트와;
내주면은 원형으로 형성되고 외주면은 비원형으로 형성되어 상기 워엄 휠의 회전을 지지하는 휠 부싱(wheel bushing)을;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 1항에 있어서,
상기 휠 부싱의 외주면은 원주 방향을 따라 볼록부와 오목부가 반복되는 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 2항에 있어서,
상기 볼록부와 오목부는 완만한 만곡 형상으로 연속되어 원주 방향으로 물결 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 2항에 있어서,
상기 볼록부의 반경 내측에는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 4항에 있어서,
상기 관통공은 반경 방향의 폭에 비하여 원주 방향의 길이가 2배 내지 10배 만큼 더 긴 곡선 형태의 장공으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 2항에 있어서,
상기 볼록부에는 상기 워엄 휠의 축선 방향으로 절개부가 관통 형성되어, 상기 절개부의 원주 방향으로의 양측에 볼록 탄성바를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 6항에 있어서,
상기 볼록 탄성바는 자유단의 반경 외면이 상기 하우징의 내벽에 접촉한 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 1항에 있어서,
상기 휠 부싱은 상기 워엄 휠의 양단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 1항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 휠 부싱을 수용하는 안착부가 형성되되, 상기 안착부의 전방과 후방에는 상기 휠 부상의 전후 방향으로의 이동을 제한하는 제한 돌기가 호 형태로 내향 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징의 저면과 전면과 후면과 마주보는 형태로 상기 하우징의 일부를 감싸고, 상기 하우징의 전방과 후방으로 연장된 연장부의 양단부에는 양측에 요입 홈이 형성된 금속 고정틀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동장치의 기어박스.
차량용 기어 박스에 사용되는 휠 부싱으로서,
내주면은 원형으로 형성되고, 외주면은 볼록부와 오목부가 연속하는 물결 형상으로 형성되고, 상기 볼록부의 반경 내측에는 곡선 형태의 장공이 형성되어, 상기 내주면에 회전체를 지지하는 것을 특징으로 하는 휠 부싱.
차량용 기어 박스에 사용되는 휠 부싱으로서,
내주면은 원형으로 형성되고, 외주면은 볼록부와 오목부가 연속하는 물결 형상으로 형성되되, 상기 볼록부에는 상기 워엄 휠의 축선 방향으로 절개부가 관통 형성되어, 상기 절개부의 원주 방향으로의 양측에 반경 방향으로 경사지게 돌출된 볼록 탄성바를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 휠 부싱.
제 12항에 있어서,
상기 볼록 탄성바는 자유단의 반경 방향으로의 외면이 접촉한 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 휠 부싱.
차체에 고정되고 외주면에 수나사산이 형성된 한 쌍의 상기 스크류 봉과;
차량용 시트와 연결 고정되어, 상기 한 쌍의 스크류 봉을 따라 각각 이동하는 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 한 쌍의 기어 박스와;
상기 전달축을 회전 구동하는 구동 모터를;
포함하여, 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 전달축을 매개로 상기 한 쌍의 기어 박스의 상기 워엄 샤프트에 회전 구동력을 발생시켜 상기 기어 박스가 상기 스크류봉을 따라 이동함에 따라 상기 차량용 시트가 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 슬라이딩 이동 장치.