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KR102522146B1 - 차량용 회전 시트 장치 - Google Patents

차량용 회전 시트 장치 Download PDF

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KR102522146B1
KR102522146B1 KR1020210091478A KR20210091478A KR102522146B1 KR 102522146 B1 KR102522146 B1 KR 102522146B1 KR 1020210091478 A KR1020210091478 A KR 1020210091478A KR 20210091478 A KR20210091478 A KR 20210091478A KR 102522146 B1 KR102522146 B1 KR 102522146B1
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KR
South Korea
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upper rail
gear
seat cushion
rotation guide
vehicle
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KR1020210091478A
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이재성
유엄석
김병모
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현대트랜시스 주식회사
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Priority to CN202210853940.XA priority patent/CN115610289A/zh
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Abstract

본 발명은 서로 나란하게 배치된 제1로어 레일 및 제2로어 레일에 각각 결합되며, 전후 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1어퍼 레일 및 제2어퍼 레일, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 구비되는 구동 모터, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 결합되며, 복수의 기어이가 마련된 제1기어를 각각 구비하는 제1회전 가이드 및 제2회전 가이드 및 상기 제1기어와 맞물리게 결합되는 제2기어를 구비하고, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일이 서로 반대되는 방향으로 이동함에 따라 회전이 이루어지게 형성되는 시트 쿠션을 포함한다.

Description

차량용 회전 시트 장치{ROTATING SEAT DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 회전 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율 주행 기능 수행 중, 승객과의 커뮤니케이션을 위해 회전이 가능하도록 하는 차량용 회전 시트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 시트는 주로 전방을 향하도록 배치되며, 전후 방향으로의 이동만이 가능한 구조를 채택하고 있다.
다만, 일부 스포츠형 다목적차량(Sports Utility Vehicle, SUV)이나, 레저용 차량(Recreational Vehicle, RV)의 시트는 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 원하는 각도만큼 회전이 가능하게 하는 시트 회전장치가 구비되어 있어 원하는 시트배치가 가능하였다.
하지만, 이와 같은 시트 회전장치는 다목적차량이나, 레져용 차량 중에서도 극히 일부분에만 적용되었으며, 그 중에서도 차량 뒷좌석에만 적용되었고, 운전석 및 보조석 시트의 경우, 적용되지 못하였기 때문에, 시트 회전장치의 관련시장은 활성화되지 못하였다.
그러나, 최근 운전자가 직접적으로 운전하지 않아도 되는 자율주행 자동차의 개발 및 실증연구가 활발히 이루어지고 있으며, 이에 자동차가 단순한 교통수단을 뛰어넘어 움직이는 생활공간(mobile living space)으로 이용될 것으로 예상됨에 따라, 자동차 실내 공간 활용을 위한 시트 회전장치는 필수 적용 기술로 부상 되고 있다.
특히, 자율주행 자동차에 적용되는 시트 회전장치는 뒷좌석은 물론 운전석 및 보조석까지 적용되며, 특히 운전석 및 보조석은 전후 이동레일과, 이러한 전후 이동레일을 따라 시트를 전동식으로 이동시키는 구동모터와 같은 다양한 구성들이 설치되기 때문에, 컴팩트한 구조 및 내구성을 확보해야 하는 필요성이 존재하게 된다.
본 발명의 목적은, 서로 마주하는 한 쌍의 레일에 대하여, 각각의 레일 상에 결합된 구동 모터의 개별적인 제어를 통해, 시트의 일측과 타측에 대한 전진 또는 후진이 독립적으로 이루어지게 하여 시트의 각도를 양방향을 따르며 일정한 각도로 부분 회전시킬 수 있도록 함으로써, 자율주행 차량의 한정된 실내 공간에서 주변 부품과의 간섭 없이 다자 간의 회의 및 대화, 외부 경관 관람, 승하차 보조 등과 같은 시트의 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 차량용 회전 시트 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량용 회전 시트 장치는 서로 나란하게 배치된 제1로어 레일 및 제2로어 레일에 각각 결합되며, 전후 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1어퍼 레일 및 제2어퍼 레일, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 구비되는 구동 모터, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 결합되며, 복수의 기어이가 마련된 제1기어를 각각 구비하는 제1회전 가이드 및 제2회전 가이드 및 상기 제1기어와 맞물리게 결합되는 제2기어를 구비하고, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일이 서로 반대되는 방향으로 이동함에 따라 회전이 이루어지게 형성되는 시트 쿠션을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2기어는 상기 시트 쿠션의 중심 축을 따르는 회전 궤적과 동일하게 호(arc) 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 제1기어는 상기 제1회전 가이드 및 상기 제2회전 가이드에서 서로 마주하게 배치되되, 상기 제2기어의 형상에 대응하도록 대각선 방향을 따라 서로 다른 위치에 구비된다.
또한, 상기 시트 쿠션은 상기 제1어퍼 레일이 전방으로 이동함에 따라 상기 제2어퍼 레일이 후방으로 이동하거나, 또는 제2어퍼 레일이 전방으로 이동함에 따라 상기 제1어퍼 레일이 후방으로 이동하여 양방향으로의 회전이 가능하다.
또한, 상기 시트 쿠션은 차량 내측 또는 외측을 따라 중심 축을 기준으로 10 ~ 15°로 부분 회전된다.
또한, 상기 시트 쿠션은 상기 제1회전 가이드 및 상기 제2회전 가이드에 각각 돌출 형성된 걸림편에 걸림 위치되게 형성되는 고정부를 구비한다.
이러한 상기 고정부는 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지며, 상기 걸림편이 걸림 위치된 일단부가 상기 제2기어의 형상에 대응하도록 호(arc) 형상으로 형성된다.
본 발명은, 서로 마주하는 한 쌍의 레일에 대하여, 각각의 레일 상에 결합된 구동 모터의 개별적인 제어를 통해, 시트의 일측과 타측에 대한 전진 또는 후진이 독립적으로 이루어지게 하여 시트의 각도를 양방향을 따르며 일정한 각도로 부분 회전시킬 수 있도록 함으로써, 자율주행 차량의 한정된 실내 공간에서 주변 부품과의 간섭 없이 다자 간의 회의 및 대화, 외부 경관 관람, 승하차 보조 등과 같은 시트의 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 시트 쿠션과 한 쌍의 레일이 서로 기어 결합된 상태에서, 개별적인 구동 모터의 제어를 통해, 소정 범위를 따라 양방향 회전이 이루어지도록 함으로써, 시트 쿠션을 직접적으로 회전시키기 위한 종래의 회전 모터의 구성을 삭제할 수 있고, 그에 따라 구조의 단순화, 부품수 절감, 중량 및 원가 절감 등의 장점을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치의 구조를 보여주기 위한 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션을 보여주기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 회전을 보여주기 위한 도면이다.
도 5 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 초기 위치를 보여주기 위한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 회전 위치를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치를 보여주기 위한 도면이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치의 구조를 보여주기 위한 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션을 보여주기 위한 도면이다.
또한, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 회전을 보여주기 위한 도면이고, 도 5 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 초기 위치를 보여주기 위한 도면이며, 도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치에 대한 시트 쿠션의 회전 위치를 보여주기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 회전 시트 장치는 제1어퍼 레일(100)와 제2어퍼 레일(200), 구동 모터(300), 제1회전 가이드(400)와 제2회전 가이드(500) 및 시트 쿠션(600)을 포함한다.
제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)은 시트의 전, 후진을 위해 차량의 내부에 서로 나란하게 고정 배치된 제1로어 레일(10) 및 제2로어 레일(20)에 각각 결합된다.
이러한 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)은 각각 제1로어 레일(10) 및 제2로어 레일(20)에 결합된 상태에서, 제1로어 레일(10) 및 제2로어 레일(20)의 길이 방향을 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 구비된다.
구동 모터(300)는 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)에 각각 구비되며, 서로 독립적으로 구동된다.
즉, 구동 모터(300)는 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200) 내부에 각각 구비되어 별도 제어기(미도시)에 의해 서로 다른 구동 제어가 이루어질 수 있으며, 그에 따라 제1로어 레일(10) 및 제2로어 레일(20) 상에서 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 서로 다른 방향 또는 서로 다른 위치로 이동할 수 있다.
그리고, 제1회전 가이드(400) 및 제2회전 가이드(500)는 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)에 각각 결합된다.
여기서, 제1회전 가이드(400) 및 제2회전 가이드(500)는 복수의 기어이(410a, 510a)가 마련된 제1기어(410, 510)를 각각 구비한다.
이러한 제1기어(410, 510)는 마주보는 위치에서 대각선 방향을 따라 서로 다른 위치에 구비되는데, 이는 제2기어(610)와 맞물린 상태에서 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)의 이동 시, 중심 축(H)을 기준으로 소정의 회전 궤적을 형성하며 시트 쿠션(600)의 회전이 이루어질 수 있게 하기 위함이다.
또한, 시트 쿠션(600)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1기어(410, 510)와 맞물리게 결합되는 제2기어(610)를 구비한다.
시트 쿠션(600)은 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 서로 반대되는 방향으로 이동함에 따라, 제2기어(610)에 맞물리게 결합된 제1기어(410, 510)에 의해 회전이 이루어지도록 형성된다.
여기서, 시트 쿠션(600)은 제1회전 가이드(400) 및 제2회전 가이드(500)에 각각 돌출 형성된 걸림편(420, 520)에 걸림 위치되도록 형성되는 고정부(620)를 구비한다(도 2 참조).
고정부(620)는 상측으로 개방된 'ㄷ'자 형상의 단면을 가지며, 걸림편(420, 520)이 걸림 위치된 일단부가 제2기어(610)의 형상에 대응하도록 호(arc) 형상으로 형성된다.
그에 따라, 고정부(620)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 각각 서로 다른 방향으로 전진 및 후진 이동함에 따라, 시트 쿠션(600)의 회전이 이루어지게 되면, 걸림편(420, 520)이 일단부에 걸린 상태에서, 회전되기 때문에, 시트 쿠션(610)의 회전 이동 경로를 가이드 할 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 6을 참조하여, 전술된 본 실시예에 구성에 따른 차량용 회전 시트 장치의 동작을 설명하면, 다음과 같다.
시트 쿠션(600)의 초기 위치는 제1회전 가이드(400) 및 제2회전 가이드(500) 각각에 마련된 제1기어(410, 510)가 제2기어(610)와 맞물리도록 결합된 상태이며, 이때 제1기어(410, 510) 및 제2기어(610)는 시트 쿠션(600)의 회전 이동이 가능할 수 있게 대각선 방향을 따라 서로 다른 위치에서 맞물림 결합되는 구조를 갖는다.
이러한 제2기어(610)는 시트 쿠션(600)의 중심 축(H)을 따르는 회전 궤적과 동일하게 호(arc) 형상으로 형성되며, 초기 위치에서는 각각 상대적으로 완만한 경사를 가진 각각의 일단부가 제1기어(410, 510)에 맞물려진 상태로 위치된다.
여기서, 제1기어(410, 510) 및 제2기어(610)는 각각 제1회전 가이드(400)와 제2회전 가이드(500) 및 시트 쿠션(600)에서 대각선 방향을 따라 서로 다른 위치에 구비되어 맞물림 결합되며, 그에 따라 상기와 같은 구조에 의해 한 쌍의 구동 모터(300)의 개별 구동에 의한 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)의 전진 또는 후진 이동 시, 시트 쿠션(600)이 소정의 회전 궤적을 따르며 중심 축(H)을 기준으로 차량 내측 또는 외측을 따라 10 ~ 15°로 부분 회전될 수 있도록 한다.
시트 쿠션(600)의 회전 위치는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 서로 다른 방향으로 이동함에 따라, 다시 말해 제1어퍼 레일(100)은 전방으로 이동하고, 제2어퍼 레일(200)은 후방으로 이동함에 따라, 호 형상의 제2기어(610)의 타단부가 제1기어(410, 510)와 맞물린 위치로 이동하게 되면서, 시트 쿠션(600)을 회전 이동시키게 되며, 그에 따라 시트 쿠션(600)이 소정의 회전 궤적을 따라 우측 방향을 향해 10 ~ 15°사이로 부분 회전될 수 있다.
더 자세하게는, 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200) 각각에는 개별 구동되는 구동 모터(300)가 구비되기 때문에, 각각의 구동 모터(300)의 구동 제어를 통해 제1어퍼 레일(100)은 전방으로 이동시키고, 제2어퍼 레일(200)은 후방으로 이동시키게 되면, 그에 따라 제1기어(410, 510) 또한 함께 이동하면서 각각 서로 다른 방향, 즉 제1기어(410)가 시트 쿠션(600) 일측의 제2기어(610)는 전방으로 이동시키고, 제1기어(510)가 시트 쿠션(600) 타측의 제2기어(610)는 후방으로 이동시켜, 시트 쿠션(600)의 부분 회전이 이루어지게 한다.
여기서, 시트 쿠션(600)는 도 6을 참조하여, 우측 방향으로 부분 회전 하는 것으로 설명하였으나, 초기 위치에서 좌측 방향으로, 다시 말해 초기 위치에서 한 쌍의 구동 모터(300)가 개별 제어됨에 따라, 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 전진 또는 후진됨을 통하여, 제1기어(410)가 시트 쿠션(600) 일측의 제2기어(610)는 후방으로 이동시키고, 제1기어(510)가 시트 쿠션(600) 타측의 제2기어(610)는 전방으로 이동시켜, 좌측 방향을 따르는 시트 쿠션(600)의 부분 회전이 이루어지게 할 수도 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 종래에는 시트 쿠션(600) 회전을 위해 별도의 회전 모터를 적용하였으며, 회전 축이 중심이 아닌 편측으로 설정되어 있어, 회전 반경이 커질 뿐 아니라, 회전 방향 또한 일방향을 따라서만 이루어질 수 있었다.
이를 위해, 본 실시예에서는 구동 모터(300)를 통해 제1어퍼 레일(100) 및 제2어퍼 레일(200)이 개별적으로 전진 또는 후진 이동하게 하되, 제1기어(410, 510) 및 제2기어(610)가 맞물리게 결합된 상태에서 이와 같은 개별적 이동이 이루어지게 함으로써, 시트 쿠션(600)을 중심 축(H)을 기준으로 회전시킬 수 있으며, 이때의 회전 반경 또한 최소화 하면서도, 양방향으로의 회전이 가능하게 할 수 있다.
본 발명은, 서로 마주하는 한 쌍의 레일에 대하여, 각각의 레일 상에 결합된 구동 모터의 개별적인 제어를 통해, 시트의 일측과 타측에 대한 전진 또는 후진이 독립적으로 이루어지게 하여 시트의 각도를 양방향을 따르며 일정한 각도로 부분 회전시킬 수 있도록 함으로써, 자율주행 차량의 한정된 실내 공간에서 주변 부품과의 간섭 없이 다자 간의 회의 및 대화, 외부 경관 관람, 승하차 보조 등과 같은 시트의 사용 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 시트 쿠션과 한 쌍의 레일이 서로 기어 결합된 상태에서, 개별적인 구동 모터의 제어를 통해, 소정 범위를 따라 양방향 회전이 이루어지도록 함으로써, 시트 쿠션을 직접적으로 회전시키기 위한 종래의 회전 모터의 구성을 삭제할 수 있고, 그에 따라 구조의 단순화, 부품수 절감, 중량 및 원가 절감 등의 장점을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
10 : 제1로어 레일 20 : 제2로어 레일
100 : 제1어퍼 레일 200 : 제2어퍼 레일
300 : 구동 모터 400 : 제1회전 가이드
410 : 제1기어 410a, 510a : 기어이
420, 520 : 걸림편 500 : 제2회전 가이드
600 : 시트 쿠션 610 : 제2기어
620 : 고정부

Claims (7)

  1. 서로 나란하게 배치된 제1로어 레일 및 제2로어 레일에 각각 결합되며, 전후 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제1어퍼 레일 및 제2어퍼 레일;
    상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 구비되는 구동 모터;
    상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일에 각각 결합되며, 복수의 기어이가 마련된 제1기어를 각각 구비하는 제1회전 가이드 및 제2회전 가이드; 및
    상기 제1기어와 맞물리게 결합되는 제2기어를 구비하고, 상기 제1어퍼 레일 및 상기 제2어퍼 레일이 서로 반대되는 방향으로 이동함에 따라 회전이 이루어지게 형성되는 시트 쿠션;을 포함하고,
    상기 제1기어는,
    상기 제1회전 가이드 및 상기 제2회전 가이드에서 서로 마주하게 배치되되, 상기 제2기어의 형상에 대응하도록 대각선 방향을 따라 서로 다른 위치에 구비되고,
    상기 시트 쿠션은,
    상기 제1어퍼 레일이 전방으로 이동함에 따라 상기 제2어퍼 레일이 후방으로 이동하거나, 또는 제2어퍼 레일이 전방으로 이동함에 따라 상기 제1어퍼 레일이 후방으로 이동하여 양방향으로의 회전이 가능하며,
    상기 제1회전 가이드 및 상기 제2회전 가이드에 각각 돌출 형성된 걸림편에 걸림 위치되게 형성되는 고정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전 시트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2기어는,
    상기 시트 쿠션의 중심 축을 따르는 회전 궤적과 동일하게 호(arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 회전 시트 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 쿠션은,
    차량 내측 또는 외측을 따라 중심 축을 기준으로 10 ~ 15°로 부분 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 회전 시트 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    'ㄷ'자 형상의 단면을 가지며, 상기 걸림편이 걸림 위치된 일단부가 상기 제2기어의 형상에 대응하도록 호(arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 회전 시트 장치.
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