KR101781474B1 - 더 작은 증분에 의해 차량 시트의 기울기를 조정하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

시트 쿠션에 대하여 시트 등받이의 기울기의 조정을 가능하게 하는 자동차 시트의 힌지 기구(10)로서, 상기 힌지 기구는 2개의 힌지 플레이트(7, 8)와, 제1 스프링(41)에 의해 바이어스되는 제1 제어 캠(31)과 연동하는 제1 요소(21)의 세트와, 제2 스프링(42)에 의해 바이어스되는 제2 제어 캠(32)과 연동하는 제2 요소(22)의 세트와, 제1 및 제2 스프링의 기울어짐에 대하여 잠금해제 위치로 제어 캠을 이동시키는 제어 허브(1)를 포함하며, 상기 제1 플레이트는 내부로 향하며 360/N도의 원주각 피치로 이격된 N개의 톱니를 가지는 에지 상의 베이스 기어 톱니를 포함하고, 제1 요소의 세트의 톱니(27)는 제2 요소의 세트의 톱니(28)에 대하여 기껏해야 톱니의 절반만큼 각도적으로 오프셋됨으로써, 적어도 2배 더 작은 잠금 피치를 획득한다.

Description

더 작은 증분에 의해 차량 시트의 기울기를 조정하기 위한 장치{DEVICE FOR ADJUSTING THE TILT OF A VEHICLE SEAT BY SMALLER INCREMENTS}

본 발명은 차량 시트를 위한 힌지(hinge) 기구 및 기울기 조정 장치에 관한 것으로, 특히 등받이(backrest)를 위해 증분적으로 조정가능한 힌지에 관한 것이다.

더욱 특히, 본 발명은 자동차 시트의 기구에 관한 것으로, 주 힌지축(main hinge axis)에 대해 시트 등받이의 기울기를 시트 쿠션에 상대적으로 조정하도록 하며, 제1 및 제2 힌지 플레이트는 상기 등받이 및 시트 쿠션에 각각 유연하게 연결되도록 의도되고, 제1 플레이트는 원형 에지 상의 방사 내측(radially inward)으로 향하는 베이스 기어 톱니를 포함하고, 360/N 도의 기본 원주각 피치(angular pitch)만큼 주기적으로 이격된 N 개의 톱니를 가진다. 이러한 힌지 기구는 요소의 톱니가 제1 플레이트의 대면하는 톱니와 체결되는 체결 위치와 톱니의 상호 체결이 없는 풀림 위치 사이에서 방사 운동하는 제2 플레이트에 상대적으로 가이드되고 이동가능한 톱니를 갖는 잠금 요소를 더 포함한다. 제어 플레이트와 관련된 제어 캠은 이러한 2 개의 위치 사이에서 잠금 요소를 방사 운동하도록 한다. 이는 가능한 잠금 위치, 즉 360/N 도의 각 거리("원주각 피치"라고도 함) 만큼 이격된 다양한 가능한 위치 중 하나에서 잠금이 가능한 힌지 기구를 제공한다. 종래 기술에서, 제1 플레이트의 톱니의 개수는 100개에서 200개 사이이며, 이는 3.6도에서 1.8도 사이의 원주각 피치에 대응한다.

이러한 시트 힌지 기구는 예컨대, FR2977204 공보로부터 알 수 있다.

시트 탑승자의 편안함을 향상하고 가능한 기울기 조정 위치의 증가된 개수를 제공하기 위해 원주각 피치를 감소시키는 것이 바람직하다; 특히, 우리는 1.5도 보다 작거나 바람직하게는 1도 미만의 원주각 피치를 획득하고자 한다.

이러한 요소의 톱니는 보통 일반적으로 삼각형의 프로파일을 갖는다.

톱니의 개수를 증가시키는 것으로 구성된 해결수단은 톱니의 개수가 증가함에 따라 톱니의 깊이가 감소하고, 따라서 체결의 깊이도 또한 감소하기 때문에 기본적인 기하학적 문제를 직면하게 된다. 하지만, 안전 규격은 차량과 연관된 충돌 도중 시트 위치를 유지할 것을 요구하며, 이는 충돌 도중 강건성(robustness)을 보장하기 위해 이동가능한 요소의 톱니와 플레이트의 베이스 기어 톱니 사이의 상대적으로 광범위한 체결을 내포한다.

따라서, 등받이와 시트 쿠션 사이의 힌지 기구와 관련하여 안전 규격을 계속 맞추는 한편, 더 작은 잠금 피치를 제공하는 해결수단이 필요하다.

이를 위해, 본 발명에 따른, 관심이 되는 유형의 시트 힌지 기구는:

- 톱니 요소의 P개의 서브세트의 세트를 포함하며, P개의 서브세트의 세트는 적어도:

- 하나 이상의 제1 스프링에 의해 바이어스(bias)된 제1 제어 캠과 함께 동작하는 하나 이상의 제1 요소의 제1 서브세트,

- 하나 이상의 제2 스프링에 의해 바이어스된 제2 제어 캠과 함께 동작하는 하나 이상의 제2 요소의 제2 서브세트,

상기 제1 및 제2 요소는 적어도 방사상으로 이동가능하고, 제2 플레이트에서 형성되는 가이드에 의해 가이드되며, 베이스 기어 톱니와 체결하기 위한 톱니를 포함하고, 제1 요소 및 제2 요소는 요소의 톱니가 대면하는 베이스 기어 톱니와 체결하는 체결 위치 및 톱니의 상호 체결이 없는 풀림 위치 사이에서 이동가능하며,

- 풀림 위치를 향해 제1 및 제2 제어 캠을 이동시키도록 조정된 제어 허브를 포함하고, 한편 제1 및 제2 스프링은 독립적으로 잠금 위치를 향해 제1 및 제2 캠을 바이어스하며,

제1 요소(들)의 톱니는 제2 요소(들)의 톱니에 상대적으로 축에 대해 K는 정수이며, (K+1/P) 360/N 도와 실질적으로 동일한 오프셋만큼 각 오프셋(angularly offset) 된다.

이러한 방식으로, 요소의 서브세트들 중 오로지 하나만 완전 체결되는 위치에 있는 한편, 다른 서브세트의 요소는 부분적으로 체결되거나 또는 톱니-대-톱니 위치에 있으며, 따라서 현재의 경우에서 1.5도 또는 바람직하게는 심지어 1도 미만으로 베이스 기어 톱니의 피치에 상대적으로 P로 나눠지는 잠금 피치를 획득할 수 있다.

이는 조정 및 설정을 위해 더욱 작은 증분을 제공함에 따라 사용자들에게 시트가 더욱 편안할 수 있도록 한다.

제1 서브세트의 요소 또는 요소들이 그것의 체결 위치에 있고, 베이스 기어 톱니의 하나의 톱니보다 작은 것에 대응하는 각도만큼 등받이의 위치를 변경하기를 원한다면, 제2 서브세트의 요소 또는 요소들이 완전히 체결되는 위치에 오게 되는 한편, 제1 서브세트의 요소들이 부분적으로 체결되거나 또는 톱니-대-톱니로 있게 되는 것으로 이해된다.

본 발명의 다양한 실시예로 하나 이상의 다음의 배치를 사용하는 것이 가능할 수 있다.

제어 허브는 하나 이상의 제3 스프링(들)에 의해 정지 위치(rest position)를 향해 바이어스될 수 있다. 제어 허브 및 선택적으로 연결 로드와 사용자 제어 핸들은 따라서, 사용자가 가하는 힘 없이도, 제1 및 제2 스프링의 활동과는 독립적으로 정지 위치로 바이어스되며; 이러한 방식으로 제1 및 제2 캠의 바이어싱이 요소들이 적절하게 다시 잠기는 것을 보장하게끔 제어 허브를 위한 바이어싱 수단으로부터 분리될 수 있다.

하나의 유익한 옵션에 따르면, 제1, 제2 및 제3 스프링은 동일할 수 있고, 동일 축 위치에서 동일 평면상에 배치되고, 축에 대해서 매 60˚마다 분포될 수 있다. 이는 3개의 바이어싱 함수가 더 작은 축 공간에 하우징되기 때문에, 힌지 기구의 축 치밀도(axial compactness)를 최적화한다.

P=2가 되도록 선택될 때, 요소들의 제1 세트는 그리고 나서 서로 120˚만큼 이격된 3개의 요소를 유용하게 포함할 수 있다; 그리고 나서 잠금 점들은 베이스 기어 톱니 주위에 균등하게 분포되고, 잠금 강도는 안전 규격을 맞추는데 충분하다. 바꿔 말하면, 이는 절반의 톱니-오프셋으로 잠금 요소의 세트를 분할하여 가능한 위치의 개수를 2배로 증가시키는 것과 동등하다. 이는 시트가 조정 및 설정을 위해 더욱 작은 증분을 제공함에 따라 사용자들에게 더욱 편안할 수 있도록 한다.

유사하게, 요소의 제2 세트는 서로 120˚만큼 이격된 3개의 요소를 유용하게 포함할 수 있다.

제1 및 제2 요소는 그들이 베이스 기어 톱니를 따라 교차하도록 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 유용하게 배치될 수 있고; 그럼으로써 요소의 단일 세트를 갖는 시스템과 동등한 축 치밀도를 획득할 수 있다.

제1 요소는 제1 요소의 톱니가 제2 요소의 톱니에 상대적으로 절반의 톱니만큼 오프셋된다는 점을 제외하고는 제2 요소와 유사하다. 오프셋은 요소 상의 톱니의 국부 배치에서의 변화에 의해 획득되는 한편, 제2 플레이트는 매 60˚마다 주기적으로 배치된 6개의 유사한 가이드를 제공할 수 있다.

N은 바람직하게는 6의 배수로 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 매 60˚의 반복되는 패턴이 베이스 기어 톱니에서 제공되며, 이는 6개의 가이드가 동일하고 매 60˚마다 주기적으로 배치되는 제2 플레이트의 디자인을 단순화한다.

유용한 일선택사항에 따르면, 제1 및 제2 제어 캠 각각은 환형의(annular) 주 몸체와 바람직하게는 개수가 3개인 복수의 방사 푸시 탭(push tab)을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 캠의 방사 푸시 탭은 잠금 요소와 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 배치되는 한편, 제1 캠의 환형의 본체는 제2 캠의 환형의 본체로부터 축방향으로 오프셋된다. 상기 캠의 환형 몸체들은 따라서 축 방향으로 서로 이어지도록 배치되는 한편, 모든 푸시 탭은 축 방향으로 동일한 위치에 있고, 그럼으로써 2 개의 제어 캠을 획기적으로 하우징하는 한편, 작은 공간 내에서 서로 독립적으로 잔존한다.

유용한 일선택사항에 따르면, 직경이 반대되는 2개의 제1 스프링, 서로 120도 만큼 떨어져 배치된 2개의 제2 스프링, 서로 120도 만큼 떨어져 배치된 2개의 제3 스프링이 있고, 6개의 스프링은 제2 플레이트에서 형성된 6개의 유사한 리세스에서 정렬되고, 축에 대해 등거리로 이격된다. 이러한 방식으로, 우리는 6개의 유사한 리세스가 그들의 목적지와 무관하게 스프링을 하우징하기 위해 형성되는 제2 플레이트를 획득하기 위한 공정을 단순화한다.

또 다른 실시예에 따르면, P=5의 서브세트를 선택할 수 있고, 각각의 서브세트는 하나의 톱니 요소를 포함하며, 2개의 연속적인 톱니 요소의 톱니는 72도의 각거리만큼 오프셋되고 N은 5의 배수가 아니다. 따라서, 베이스 기어 톱니의 피치보다 5배 작은 조정 피치가 획득될 수 있다.

바람직하게, 제어 캠은 접선 운동을 따르고 압축 코일 스프링에 의해 편향된 금속 웨지이다; 이것은 캠을 제어하기 위한 간편한 해결을 형성한다;

바람직하게, 금속 웨지는 동일한 평면에 동일 축 위치로 배열되고, 압축 코일 스프링 또한 바람직하게 동일한 평면에 배열된다. 이런 방식으로 이러한 힌지 기구의 발자국이 선행기술의 힌지 기구과 비슷해질 수 있다.

바람직하게, 제어 허브는 제어 플레이트가 잠금 해제 위치를 향해 회전할 때 웨지를 밀도록 구성된 축 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 플라스틱 제어 플레이트일 수 있다; 따라서 제어 허브는 하나의 플라스틱 몰드된 조각으로 만들어질 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 하나는 P=3 서브세트를 선택할 수 있고, 각각은 2개의 톱니 요소를 포함한다. 따라서 하나는 베이스 기어 톱니의 피치에 비례하여 잠금 피치를 셋으로 나눌 수 있고, 여전히 2개의 완전히 체결된 톱니 요소를 가진다.

한 바람직한 선택사항에 따르면, 제1 및 제2 제어 캠 각각은 리턴 스프링에 대응하는 프리 엔드를 압박하는 리턴 돌출부와, 제어 허브의 적어도 하나의 손가락과 협력하도록 설계된 적어도 하나의 드라이빙 노치를 포함한다.

한 바람직한 선택사항에 따르면, 제어 캠은 금속으로 만들어지고 플라스틱 제어 플레이트에 의해 제어되고, 상기 제어 플레이트는 각 잠금 요소 각각으로부터 축 방향으로 돌출한 핀에 작용함으로써 잠금 요소를 내부로 당긴다. 이것은 톱니 잠금 요소를 제어하기 위한 수단을 최적화한다.

각도 간격(θ)은 제어 허브의 정지 위치(α0)과 각 제어 캠의 작동 위치(α1, α2) 사이에 제공될 수 있고, 이 각도 간격은 3°보다 크다. 따라서 정지 위치는 제1 및 제2 캠의 작동 위치로부터 각으로 잘 이격된다.

마지막으로, 본 발명은 또한 시트 쿠션, 등받이 및 상술한 바와 같은 적어도 하나의 힌지 기구을 포함하는 차량 시트에 관련된다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.

동반되는 도면에 대한 참조와 함께 설명의 목적으로 주어지는, 비-제한적인 예시의 방식으로 제공되며, 본 발명과 그 구현의 설명의 추가적인 이해를 제공하고, 적절한 경우 그 정의에 기여하는 실시예를 포함하는 후술되는 상세한 설명을 읽으면 본 발명이 보다 잘 이해될 것이고 다른 특징 및 장점이 명백해질 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 힌지 기구를 구비한 차량 시트의 전체도이고,
- 도 2는 도 1의 시트에 사용되는, 제1 및 제2 힌지 기구를 포함하는 기울기 조정 장치의 전면도이고,
- 도 3은 제1 실시예에 따른 도 2의 장치의 제1 힌지 기구의 분해사시도를 도시하고,
- 도 4는 제1 실시예에 따른 힌지 기구의 축 방향의 단면도이고,
- 도 5는 제1 실시예에 따른 두 세트의 잠금 요소, 두 개의 제어 캠 및 다양한 리턴 스프링의 보다 구체적인 사시도를 도시하고,
- 도 6은 제1 실시예에 따른 제어 허브와 연관된 제어 플레이트의 사시도를 도시하고,
- 도 7은 도 4의 VII-VII 선을 따르는 잠금 위치에서의 힌지 기구의 부분 단면도이고,
- 도 8은 도 4의 VIII-VIII 선을 따르는 잠금 요소의 제2 세트에 의해 잠긴 잠금 위치에서의 힌지 기구의 부분 단면도이고,
- 도 9는 도 4의 IX-IX 선을 따르는 잠금 요소의 제2 세트에 의해 잠긴 잠금 위치에서의 힌지 기구의 부분 단면도이고,
- 도 9A는 제1 실시예에 따른 도 9의 부분의 보다 자세한 도이고,
- 도 10은 제1 실시예에 따른 잠금 위치에서의 힌지 기구의 부분 단면도이고,
- 도 11은 제1 실시예에 따른 제2 힌지 플레이트를 도시하고,
- 도 12 내지 15는 제2 실시예를 나타낸다: 도 12는 힌지 기구의 부분 사시도를 도시하고, 도 13은 힌지 기구의 축 방향의 단면도이고, 도 14는 힌지 기구의 다른 부분 사시도를 도시하고, 도 15는 제어 플레이트의 사시도를 도시한다.

도 1은 시트 쿠션(101) 상에 피벗 가능하게 고정되어 힌지 축이라고도 불리는 횡 수평 피벗 축(Y)에 대해 등받이(102)를 가지는 자동차 시트(100)를 도시하고, 시트 쿠션(101)은 차량 바닥(105)에 길이 방향 슬라이딩 트랙 수단(104)에 의해 고정된다. 나아가, 제어 핸들(103)이 힌지 기구 영역에 제공되어, 사용자가 시트 쿠션에 대한 등받이의 기울기 각도를 조정할 수 있게 한다.

등받이(102)의 피벗은 도 2에 도시된, 시트의 좌측에 제1 힌지 기구(10)를 포함하고, 본 발명에 따라 선택적으로 조측에 위치한 제어 핸들(103) 또는 임의의 동작 수단(예컨대 3-도어 차량의 후방 시트에 대한 접근을 제공하는 '이지 엔트리(easy entry)' 제어)에 의해 동시에 동작하는 시트의 우측의 제2 힌지 기구(20)를 포함하는, 기울기 조정 장치에 의해 가능하다.

이들 제1 및 제2 힌지 기구(10, 20)은 시트(101)에 대한 등받이의 피벗을 정상적인 사용 위치로 제한하도록 조정되고, 또한 사용자가 제어 핸들(103)에 힘을 가할 때 등받이가 회전 운동을 할 수 있게 하도록 조정된다.

제1 힌지 기구(10) 및 만약 있다면 제2 힌지 기구(20)이 임의의 시트 구성원을 다른 시트 구성원에 연결되는데 사용될 수 있고, 시트 쿠션 및 등받이일 필요는 없다는 것을 유의하여야 한다. 도 1 및 2는 다음 도면들에 도시된 양 실시예에 공통되는 것임을 유의하라.

제1 실시예와 관련된 도 3 내지 9에 도시된 바와 같이, 제1 힌지 기구(10)은 제1 및 제2 금속 플레이트(7, 8)은 각각 시트 쿠션의 구조적 프레임과 등받이의 구조적 프레임에 부착된다(반대도 물론 가능하다). 이들 두 플레이트(7, 8)은 일반적인 디스크 형태를 가지고 구부러진 회부 금속 링(87)에 의해 함께 연결됨으로써 아래에 자세히 설명될 잠금 장치를 포함하는 내부 공간을 정의한다.

관례상, 제1 플레이트(7)은 "이동가능한" 플레이트라고 불리고 제2 플레이트(8)은 "고정된" 플레이트라고 불릴 수 있다; 하지만, 제1 플레이트가 등받이 또는 시트 쿠션과 일체적으로 연결될 수 있고, 반대로 제2 플레이트가 시트 쿠션 또는 등받이와 일체적으로 연결될 수 있다.

잠금 장치는 금속으로 만들어진 복수의 이동가능한 잠금 요소(21, 22)를 포함하고, 각각은 원형의 호와 조정 핀(maneuvering pin)(59)을 따라 외부 톱니(27, 28)가 제공된다.

제1 플레이트(7)은 내부와 방사상으로 대향하는 톱니 표면(71)을 가지고 잠금 요소(21, 22)의 외부 톱니(27, 28)와 대향하도록 위치된, 에지(70)라고도 불리는 경계적인 고리 형태 영역을 가진다. 이 톱니 표면(71)은 원형이며 본 명세서에서 "베이스 기어 톱니"라고도 불린다.

베이스 기어 톱니는 360/N도의 간격으로 규칙적으로 위치한 N개의 톱니를 포함한다. 바람직하게, N은 6의 배수로 선택되어 베이스 기어 톱니에 매 60°마다 반복되는 패턴을 가진다. 도시된 예시에서, N은 192이지만, N은 다른 값, 예컨대 186, 180, 174, 168 또는 198이나 다른 값이 될 수 있다.

바람직하게, 잠금 요소(잠금 "절편(pieces)" 또는 "멈춤쇠(pawls)"의 두 개의 세트가 있고, 제1 요소의 제1 세트는 21로 도시되고 제2 요소의 제2 세트는 22로 도시된다. 보다 일반적으로, 톱니 요소의 P 서브세트의 세트가 정의되고, 각 서브세트는 하나 이상의 톱니 요소를 포함하고, 서브세트의 개념은 베이스 기어 톱니와 동시에 체결되는 이 서브세트 내의 모든 톱니 요소의 능력에 대응한다. 현재의 경우에, 이 제1 실시예에서 P=2와 각 두 개의 서브세트에 세 개의 톱니 요소를 가진다.

각 잠금 요소(21, 22)는 제2 플레이트(8)의 일부인 가이드(14) 내에서 잠금 요소의 톱니(27, 28)가 상기 베이스 기어 톱니(71)와 체결하는 체결 위치(도 8의 요소 22)와 잠금 요소(21, 22)가 내부에서 방사상으로 이동하여 그 톱니(27, 28)가 베이스 기어 톱니(71)와 체결하지 않는 분리 위치(도 10) 사이에서 방사상으로 이동가능함으로써 제2 플레이트(8)가 제1 플레이트(7)와 상대적으로 자유롭게 회전하도록 해제한다. 예를 들어, 요소를 둘러싸는 가이드(14)와 그 에지(14a)는 순수하게 방사상 변환을 정의하지만, 방사상 방향에 대해 각이 있는 가이드를 가지는 것이 제외되는 것은 아니다.

제1 힌지 기구(10)는 잠금 요소들의 결합 위치 및 배출 위치 사이에서 잠금 요소들(21, 22)의 움직임을 발생하도록 설계되며 Y축으로 선회하기 위해 설치되는 제어 허브(1)를 더 포함한다.

상기 제어 허브(1)는 제어 플레이트(9)(또는, 제어 마스크)와 일체로 결합하며 이하에 설명처럼 두 개의 제어 캠(31, 32)과 협력한다.

제1 제어 캠(31)은 외부로 결합한 요소들을 미는 레디얼 푸시 탭(radial push tab) 의 주변 모서리에서 램프(ramp)를 형성하는 레디얼 푸시 탭(81)에 의해서 제1 잠금 요소(21)와 협력한다.

도시된 실시예에서, 서로 120° 떨어져 배열된 3개의 제1 잠금 요소(21)가 있으며, 또한 제1 제어 캠(31)의 3개의 인접한 레디얼 푸시 탭(81)이 있다.

유사하게, 제2 제어 캠(32)은 레디얼 푸시 탭의 주위 모서리에서 램프를 형성하는 레디얼 푸시 탭(82)에 의해서 제2 잠금 요소(22)와 협력한다.

도시된 실시예에서, 서로 120°떨어져 배열되고, 제1 잠금 요소(21)에 대하여 60°만큼 오프셋된 3개의 제2 잠금 요소(21)가 있으며, 또한 제2 제어 캠(32)의 3개의 인접한 레디얼 푸시 탭(82)이 있다.

유리하게는, 기초 기어 톱니를 따라 교대로(도 5), 또는 다시 말해 요소가 60° 마다 교대로, 3개의 제1 잠금 요소(21) 및 3개의 제2 잠금 요소는 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 배열된다.

3개의 제1 잠금 요소(21)는 서로 동일하며 도면부호 27로 표시된 톱니 세트를 구비한다; 3개의 제2 잠금 요소(22)는 서로 동일하며 도면부호 28로 표시된 톱니 세트를 구비한다.

유리하게는, 제1 세트의 요소의 톱니(27)는, (K+0.5)360/N의 오프셋만큼(여기서 K는 정수) 또는 반-톱니의 오프셋만큼, 제2 세트의 요소의 톱니(28)에 대하여 축에서 각도상 오프셋된다. 따라서, 제1 세트의 요소들 및 제2 세트의 요소들은 동시에 결합할 수 없다: 결합은 어느 한쪽에 될 것이다.

반-톱니 오프셋은 완전히 동일한 요소들이 있는, 제1 요소들을 안내하는 3개의 가이드에 대하여, 제2 요소들을 안내하는 3개의 가이드(14)의 약간의 오프셋(1/2 톱니)에 의한 대안의 해결책으로 달성될 수 있다는 점을 주목해야 한다.

제1 요소들의 톱니(27)가 베이스 기어 톱니(71)와 결합하게 하는 캠 작동에 의해서, 제1 제어 캠(31)은 잠금 위치로 언급되는 위치로 편향되며, 상기 편향은 제2 플레이트(8)의 웰(well) 또는 리세스(recess)(94)에 배열된 두 개의 제1 스프링(41)에 의해서 제공된다.

유사하게, 제2 요소들의 톱니(28)가 베이스 기어 톱니(71)와 결합하게 하는 캠 작동에 의해서, 제2 제어 캠(32)은 잠금 위치 쪽으로 편향되며, 상기 편향은 제2 플레이트의 두 개의 다른 웰(well)(94)에 배열된 두 개의 제2 스프링에 의해서 제공된다. 제1 및 제2 캠의 편향은 상기 제1 및 제2 스프링(41, 42)에 의해서 독립적으로 제공된다는 점을 주목해야 한다.

제1 제어 캠(31)은 스탬핑된(stamped) 금속부이며, 상기 레디얼 푸시 탭(81)이 방사상으로 연장하는 환형 본체(35), 두 개의 레디얼 푸시 탭의 베이스로부터 축 방향으로 연장하는 두 개의 리턴 러그(return lug)(51), 및 몸체의 방사상의 내부면에 형성된 3개의 구동 노치(driving notch)를 포함한다.

유사하게, 제2 제어 캠(32)은 스탬핑된 금속부이며, 상기 레디얼 푸시 탭(82)이 방사상으로 연장하는 환형 본체(36), 두 개의 레디얼 푸시 탭의 베이스로부터 축 방향으로 연장하는 두 개의 리턴 러그(52), 및 몸체의 방사상의 내부면에 형성된 3개의 구동 노치를 포함한다.

플라스틱으로 제조된 제어 허브(1)는 제2 플레이트의 베어링(bearing)(80)에 수용된 원통형부(16), 플렌지(17), 및 두 개의 캠과 제어 플레이트를 구동하기 위한 3개의 구동 핑거(driving finger)(19)를 포함하며; 게다가, 플랜지로부터 외부로 연장하고 두꺼워지는 반대방향에 위치된 두 개의 편향 러그(biasing lug)(53)가 있으며; 제어 허브(1)는 정지 위치 또는 소위 중립 위치 쪽으로 한 쌍의 제3 스프링(40)에 의해서 탄성적으로 편향되며, 상기 제3 스프링은 상기 편향 핀(53)을 누른다.

도 5에 도시되었듯이, 제1, 제2, 및 제3 스프링(41, 42, 40)은 바람직하게는 동일하며, 축에 대하여 60° 마다 배치되고 동일한 축 방향의 위치에서 동일 평면에 배열된다.

각 스프링은 나선형 스프링이며 제1 플레이트의 반원 핀(84)에 고정된 제1 단부(46) 및 제1 캠(31)의 일부인 러그(51), 제2 캠(32)의 일부인 러그(52), 또는 제어 허브(1)의 일부인 러그(53) 상에 각각 미끄러지게 지지되는 제2 단부(47)를 포함한다.

도시된 예에서, 두 개의 제1 스프링(41)이 있으며, 한 개 또는 세 개일 수 있으며, 유사하게 두 개의 제2 스프링(42)이 있으며, 한 개 또는 세 개일 수 있다.

각 스프링은 각각의 리세스(94)에 보관된다. 도시된 예(도 11)에서 각각의 웰은 제2 플레이트(8)에 성형된 두 개의 요소 가이드(14) 사이에 위치된다.

제어 허브, 또는 소위 내부 허브는 외부 허브(6)에 의해서 보충된다. 제어 허브(1)는 핸들(103)의 작동에 의해서, 외부 허브(6)를 경유하여, 제어 플레이트(9)이 잠금 요소(21, 22)가 열려진 위치로 방사상 안쪽으로 이동하게 하는 열림 위치(unlocking position) 안으로 회전될 수 있다.

제어 플레이트(9)는 바람직하게는 플라스틱으로 제조된다. 상기 제어 플레이트는 중앙 축 방향의 개구(92), (내부 허브(1)의 핑거(19)를 수용하는) 구동 노치(99), 및 잠금 요소(21, 22)의 조종 핀(maneuvering pin)과 캠 작동에 의해서 결합하도록 설계된 램프-형상의(95) 주위 모서리(93)가 있는 디스크 형태이다.

도 2 및 도 3에 도시되었듯이, 연결 로드(5)는 선택적으로 구비되며, 바람직하게는 금속이며, 두 개의 힌지 기구(10, 20)를 연결한다(이하 참조).

일단 결합하면, 내부 허브(1), 외부 허브(6), 및 연결 로드(5)의 3 개의 부품은 "제어 샤프트(control shaft)"로 명명되는 일체품을 형성하며, 힌지 기구 내에 갇힌 내부 허브로 인하여 축 방향으로 고정되나, 제1 및 제2 제어 캠(31, 32)에 대하여 각도상 자유도를 갖는다.

외부 제어 허브(6)는 제2 플레이트에 연결되는 프레임의 정지부(미도시)와 협력하도록 구비된 3개의 정지 로브(stop lobe)(66)를 포함한다. 외부 허브(6)는 또한 Y축 방향으로 연장하는 신축성 스냅-핏 탭들(flexible snap-fit tabs)(61)을 포함하며, 신축성 스냅-핏 탭은 내부 허브(1)의 중앙 구멍에 형성된 직사각형의 홈들(12)에 고정되도록 구비된다.

도면에 도시되지 않았지만, 하나의 힌지 기구(10)는 연결 로드 같은 것 없이 본 발명을 실행하기 위해서 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

연결 로드(5)는 각 단부에서 3개의 로브가 있는 Y축 방향 중심에 있는 원통형 튜브를 포함하며, 각 로비(54)는 내부 허브(1)의 오목한 리세스(18)에 끼워지도록, 특히 회전 구동하도록 설계된다.

힌지 기구 기능이 도면들을 참조하여 이하에 설명될 것이다. 정지한 경우, 제어 샤프트는 정지 각도상 간격(θ)(데드 트래블(dead travel))의 존재기 때문에, 제어 캠에 적용된 어떠한 작용 없이, 도면부호 α0으로 나타나는 정지 위치에 있다. (도시된 예에서 시계방향으로) 사용자가 핸들(103)을 활성화할 때, 제어 샤프트는 잠금 요소들에 상응하는 (제1 또는 제2) 제어 캠과 먼전 접촉하는 위치(α1)(활성화 위치)로 선회한다.

도 8에 도시되었듯이, 내부 허브의 구동 핑거 또는 스터브(stub)(19)는 제2 캠의 노치(38)의 모서리와 접촉하며, 상기 캠을 회전하며, 제2 요소들의 결합을 푼다. 회전이 계속됨에 따라, 내부 허브(1)는 (제1 요소가 맞물려있는) 잠금 위치로 완전히 되돌아가지 않은 제1 제어 캠(31)을 활성화한다 (위치 α2). 동시에, 동일한 움직임 동안, 제어 플레이트의 램프(95) 형상의 효과로, 제6 잠금 요소(21, 22)는 서로에 대하여 자유롭게 회전하도록, 다시 말해 등받이(backrest) 위치를 조절하도록 제1 및 제2 플레이트를 완전히 풀어주는 안쪽으로 빠르게 당겨진다.

저항력은 이동된 각도상 경로를 따라 단계적으로 변하는 것을 주목해야 한다; 데드 트래블동안에 제3 스프링(40)은 사용자에 의해 가해진 힘에 대항하며, 상기 스프링들은 트래블의 다음 부분 동안에 제2 스프링(420에 의해서 보충되며, 마지막으로 제1 스프링(41)의 힘이 두 개의 캠이 열림 위치로 밀릴 때 합쳐진다(도 10).

데드 트래블(θ)은 통상적으로 3° 내지 10°로 선택된다. 제2 힌지 기구(20)가 존재한다면, 제1, 제2 및 제3 스프링은 함께 트래블의 제2 부분에 가해진 사용자 힘에 함께 대항한다. 제2 힌지 기구(20)를 위해서, 데드 트래블(θ)는 θ와 약간 다를 수 있으나, 두 개의 힌지 기구가 제어 샤프트가 정지 위치로 되돌아갈 때 적절히 잠기는 것을 확실히 하는 각 오프셋이 있다.

사용자가 제어 샤프트에 힘을 가할 때, 제1 및 제2 스프링은 캠을 잠금 위치로(도시된 예에서는 반시계방향) 기울이며, 따라서 이들은 잠금 요소를 체결 위치로 미는 경향이 있다. 그러나, 앞서 언급했듯이, 2개의 세트 가운데 요소들의 세트 중 단지 하나가 베이스 기어 톱니(71)와 체결하는데 더 유리한 위치에 있을 것이다. 따라서, 가장 유리한 위치에 있는 요소들의 세트가 베이스 기어 톱니에 맞물리는 동안, 다른 요소들의 세트는 톱니-대-톱니(tooth-on-tooth) 위치를 유지한다(도 9a). 또한, 제어 사프트는 제1 및 제2 캠의 작동 위치에서 떨어져 있는 제3 스프링(40)의 효과로 인해 정지 위치로 되돌아간다.

조립에 대하여, 내부 허브(1)는 힌지 기구 그 자체에 통합되며, 플랜지(17)에 의해 축방향으로는 움직이지 않는데 이는 그것이 모두 크림핑된 외부 링(87)에 의해 둘러싸여져 있는 제1 플레이트(7), 제어 플레이트(9), 제1 캠(31), 제2 캠(32) 및 제2 플레이트(8)의 스택 내에 끼워져 있기 때문이다.

제어 샤프트를 조립하기 위해, 제어 로드(5)는 다양한 축방향 개구를 통해 끼워진 후, 외부 허브(6)에 의해 클립 고정된다. 내부 허브(1)와 후크형 클립으로 장착된 탭(61)(그루브 (12)) 및 다른 스냅-맞춤형 부재가 제어 로드(5)의 단부에 제공되는 사각 홀(55)에 수용된다. 따라서, 제어 샤프트는 도구 없이 수동으로 조립된다.

이런 조립에서, 제2 힌지 기구가 있는 경우 제2 힌지 기구(20)에서 축방향의 고정화를 제공할 필요는 없다.

제2 힌지 기구(20)는 시트의 반대측에서 Y축에 대하여 제1 힌지 기구(10)의 거울상일 수 있다; 그것은 또한 베이스 기어 톱니의 피치의 절반과 동일한 잠금 피치를 획득하기 위해 2개의 세트의 요소 및 2개의 제어 캠을 포함할 수 있다.

1도 미만의 잠금 피치를 획득하면 좌측 내지 우측 힌지 기구들을 동시에 잠그는 것이 용이하며 2개의 힌지 중 하나가 좌측 및 우측 힌지 기구들 사이의 약간의 각 오프셋으로 인해 안전하게 잠기지 않는 위험을 줄인다는 점에 유의하자.

제2 실시예에 의해 설명되는 바와 같이, 힌지 조정 증분은 도 12 내지 15에서 특히 도시되는 바대로 베이스 기어 톱니의 베이스 피치에 대해 더 감소될 수 있다. 이런 제2 실시예에 대하여 구체적으로 기술되지는 않은 모든 요소 또는 엔티티는 제1 실시예에 대해 이미 기술된 요소들과 유사하거나 동일한 것으로 간주된다.

이런 제2 실시예에서는 요소들의 5개(P=5)의 서브세트가 있고, 각 서브세트는 각각 21, 22, 23, 24, 25로 표시된 하나의 잠금 요소를 포함한다. 이 구성에서, 하나의 요소는 완전히 체결되는 한편(도 12의 경우 23으로 표시된 3번째 것), 나머지는 부분적으로 체결되거나 톱니-대-톱니 구성으로 되어 있다.

제어 캠은 제2 플레이트(8)에서 리세스 형태(95)로 접선 방향으로 가이드되는 금속 웨지에 의해 형성된다; 여기서 금속 웨지는 제1 실시예의 링형 캠의 역할을 하지만, 여기서는 각각의 잠금 요소에 대한 개별 캠이 있음을 유의한다. 제1 캠(31)은 제1 요소(21)에 작용하며, 마찬가지로 다른 제어 캠(32-35)은 각각 다른 요소(22-25)에 개별적으로 각각 작용한다(도 12).

더 상세하게, 도시된 예에서, 캠은 캠이나 웨지의 역할을 하는 절단면(39)을 가지는 일반적으로 평행 6면체인 외부 형태를 가진다.

각각의 금속 웨지(31-35)는 개별 스프링(41-45)에 의해 독립적으로 바이어스된다; 도시된 예에서, 이는 하우징(85)의 하단(86)에 대해 일단부를 그리고 금속 웨지의 후면(30b)에 대해 타단부를 누르는 압축형 스프링이다.

도시된 예에서, 리턴 스프링(41-45)은 접선 방향으로 잠금 웨지를 직선으로 푸시하는 소형 압축 코일 스프링이다.

도 14에서, 단지 하나의 리턴 스프링(41)만이 표시된다; 명료화를 위해, 잠금 캠의 다른 리턴 스프링(42-45)은 도시되지 않는다.

제어 허브(1)는 축방향의 돌출형 러그(90)를 가지는 플라스틱 제어 플레이트(9)에 의해 간단히 형성되며, 각각의 이런 러그는 그의 리턴 스프링에 대해 각 잠금 웨지를 푸시하도록 각각 형성된다. 더 상세하게, 러그(90)는 웨지의 전면(30a)을 누른다.

도시된 예에서, 2개의 연속 톱니 요소의 톱니는 72도의 각 거리만큼 이격되며, 베이스 기어 톱니(71)는 N의 톱니를 포함하고, N은 5의 배수는 아니며, 예컨대 192 또는 151-154, 156-159, 161-164, 166-169 등의 범위 내 임의의 다른 값을 가진다.

바람직하게, N은 베이스 기어 톱니 증분을 5로 나누는 것과 동등한 가능한 조정 증분을 획득하기 위해 5의 배수에 1을 더하거나 뺀, 예컨대 189 또는 186의 톱니로 선택된다.

잠금 캠(31-35)을 가이드하는 하우징(86)은 잠금 요소(21-25)의 이동을 정의하는 가이드(14)와 동일한 평면에서 한지의 제2 플레이트(8)의 형태들로 직접 제공된다는 점을 유의한다.

제2 실시예에 다른 이런 힌지의 동작에 대해, 요소들 중 하나가 체결되고 등받이의 기울기 각을 변경하도록 핸들(103)에 힘이 가해지는 위치에서 시작할 때, 모든 요소는 제어 플레이트(9)의 회전 및 조정 핀(59)을 통해 요소를 당기는 램프(95)의 캠 동작(camming action)에 의해 내부로 바이어스되며, 이후 사용자는 핸들을 풀고, 잠금은, 반드시 이전에 체결된 요소에 인접한 요소인 것은 아니며 보통 완전히 체결된 위치에서 각도적으로 가장 근접한 것인, 5개의 요소 중 하나의 체결로 이루어진다.

물론, 서브세트의 수(P)는 3 또는 4일 수 있다. 예컨대, 베이스 기어 톱니와 동시에 체결할 수 있는 2개의 정반대로 대향하는 톱니 요소를 각각 가지는 3개의 서브세트(P=3)를 구비하는 것이 가능하다.

따라서, 하기의 공식에 의해 톱니 요소의 톱니의 각 오프셋을 일반적인 방식으로 표현하는 것이 가능하다: 하나 이상의 제1 요소(들)의 톱니(27)는 (K + 1/P) 360/N도와 실질적으로 동일한 오프셋 만큼 하나 이상의 제2 요소(들)의 톱니(28)에 대하여 축에 대해 각 오프셋된다, 여기서 K는 정수이고, N은 베이스 기어 톱니(71)에서 톱니의 수이며, P는 톱니 요소의 서브세트의 수이다.

이점적으로, 서브세트의 수(P)는 2와 6을 포함하여 2 내지 6의 값을 가질 수 있다.

P=2인 경우, 각 서브세트는 하나의 톱니 요소 또는 2개의 톱니 요소 중 하나를 포함할 수 있거나, 제1 실시예에 도시된 바대로 3개의 톱니 요소 또는 심지어 4개의 톱니 요소를 포함할 수 있다.

P=3인 경우, 각 서브세트는 하나의 톱니 요소 또는 2개의 톱니 요소 중 하나를 포함할 수 있다.

P=4인 경우, 각 서브세트는 하나의 톱니 요소 또는 2개의 톱니 요소 중 하나를 포함할 수 있다.

P=5인 경우, 각 서브세트는 제2 실시예에 도시된 대로 하나의 톱니 요소를 포함할 것이다.

P=6인 경우, 각 서브세트는 하나의 톱니 요소를 포함할 것이다.

서브세트가 짝수의 톱니 요소를 포함하는 경우, 이런 요소는 바람직하기로 정반대의 대향하는 쌍으로 배열된다.

Claims (14)

1. 힌지 축(Y)에 대한 시트 쿠션(101)에 대하여 시트 등받이(102)의 기울기의 조정을 가능하게 하는 자동차 시트의 힌지 기구(10)로서,
   상기 힌지 기구는:
   - 상기 등받이 및 시트 쿠션에 강성 연결되게 하는 제1 및 제2 힌지 플레이트(7, 8),
   - 적어도: 하나 이상의 제1 스프링(41)에 의해 바이어스되는 제1 제어 캠(31)과 연동하는 하나 이상의 제1 요소(21)의 제1 서브세트와, 하나 이상의 제2 스프링(42)에 의해 바이어스되는 제2 제어 캠(32)과 연동하는 하나 이상의 제2 요소(22)의 제2 서브세트를 포함하는 톱니 요소의 P개의 서브세트들의 세트,
   - 제1 및 제2 스프링이 잠금 위치로 제1 및 제2 캠(31, 32)을 독립적으로 바이어스하는 동안 제1 및 제2 제어 캠을 잠금해제 위치로 이동시키도록 형성되는 제어 허브(1)를 포함하며,
   제1 플레이트(7)는 반경 방향으로 내부로 향하며 360/N도의 원주각 피치로 일정하게 이격된 N개의 톱니를 가지는 에지(70) 상의 베이스 기어 톱니(71)를 포함하고,
   제1 및 제2 요소는 적어도 반경 방향으로 이동가능하고 제2 플레이트에 형성된 가이드에 의해 가이드되며 베이스 기어 톱니(71)와 체결하기 위한 톱니를 포함하며,
   제1 및 제2 요소는 요소들의 톱니들이 대향하는 베이스 기어 톱니와 체결되는 체결 위치 및 톱니들의 상호 체결이 없는 미체결 위치 사이에서 이동가능하고,
   제1 요소(들)의 톱니(27)는 제2 요소(들)의 톱니(28)에 대하여 원주 방향을 따라 (K + 1/P) 360/N도(K는 정수)와 실질적으로 같은 오프셋만큼 축에 대해 각을 이루어 오프셋되어서, 기울기 조절 원주각 피치가 제1 플레이트의 톱니의 원주각 피치보다 작은 힌지 기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   제어 허브(1)는 하나 이상의 제3 스프링(40)에 의해 정지 위치로 바이어스되는 힌지 기구.
3. 제 1 항에 있어서,
   P=2이고, 제1 요소(21)의 제1 서브세트는 서로 120도로 이격된 3개의 요소를 포함하며, 제2 요소(22)의 제2 서브세트는 서로 120도로 이격된 3개의 요소를 포함하는 힌지 기구.
4. 제 3 항에 있어서,
   제1 및 제2 요소는 베이스 기어 톱니를 따라 교차하도록 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 배열되는 힌지 기구.
5. 제 3 항에 있어서,
   제1 요소(21)는, 제2 요소(28)의 톱니에 대하여 톱니의 절반(half-tooth)만큼 오프셋되는 제1 요소의 톱니(27)를 제외하고는, 제2 요소(22)와 동일한 힌지 기구.
6. 제 3 항에 있어서,
   N은 6의 배수로 선택되는 힌지 기구.
7. 제 3 항에 있어서,
   각각의 제1 및 제2 제어 캠은 힌지 축(Y)에 대해 회전하도록 설치되며, 환형 본체(35, 36)이며 3개인, 복수의 방사형 푸시 탭(81, 82)을 포함하고,
   제1 및 제2 캠의 방사형 푸시 탭은, 제1 캠의 환형 본체(35)가 제2 캠의 환형 본체(36)로부터 축방향으로 오프셋되는 동안, 잠금 요소와 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 배열되는 힌지 기구.
8. 제 1 항에 있어서,
   하나의 톱니 요소를 각각 포함하는 서브세트가 P=5개 있고, 2개의 연속하는 톱니 요소의 톱니는 72도의 각 거리만큼 서로 오프셋되며, N은 5의 배수는 아닌 힌지 기구.
9. 제 8 항에 있어서,
   제어 캠은 접선 운동으로 가이드되는 금속 웨지(31, 32)이며 압축 코일 스프링(41, 42)에 의해 바이어스되는 힌지 기구.
10. 제 9 항에 있어서,
    금속 웨지는 동일한 축 위치에서 동일한 평면에 배열되고,
    압축 코일 스프링은 동일한 평면에 배열되는 힌지 기구.
11. 제 9 항에 있어서,
    제어 허브(1)는 제어 플레이트가 잠금해제 위치로 회전하고 있을 때 웨지를 밀도록 구성되는 축방향 돌출 러그(90)를 포함하는 힌지 기구.
12. 제 1 항에 있어서,
    2개의 톱니 요소를 각각 포함하는 서브세트가 P=3개 있는 힌지 기구.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각도상 간격(θ)은 제어 허브의 정지 위치(α0) 및 각각의 제어 캠(α1, α2)의 작동 위치 사이를 나타내며, 상기 각도상 간격은 3도보다 더 큰 힌지 기구
14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 힌지 기구(10)를 포함하는 자동차 시트.

Images