KR100410732B1 - 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에 관한 것으로서, 기존의 시트의 에어 서스펜션 구조는 X-링크에 형성된 캠의 회전에 의해 에어가 에어 스프링에 입, 출되도록 하여 충격을 완화시켰으나, 이는 시트쿠션의 높이를 조절할 수 없는 문제점이 있으므로 이를 배제하고, 대신에 에어 스프링을 충격 완화 및 높이 조절 겸용으로 하여 시트쿠션의 높이를 조절 할 수 있도록 하는 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 제공하고자 한다.

Description

자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조{Air-suspension structure of seat for automobile}

본 발명은 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에 관한 것으로서, 기존의 시트의 에어 서스펜션 구조는 X-링크에 형성된 캠의 회전에 의해 에어가 에어 스프링에 입, 출되도록 하여 충격을 완화시켰으나, 이는 시트쿠션의 높이를 조절할 수 없는 문제점이 있으므로 이를 배제하고, 대신에 에어 스프링을 충격 완화 및 높이 조절 겸용으로 하여 시트쿠션의 높이를 조절 할 수 있도록 하는 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 시트는 운전자가 장시간 앉아 있어야 하는 좁은 공간으로 충분히 넓게 제작하는데 한계가 있기 때문에 오랫동안 주행하는 경우나 노면 상태가 나쁘더라도 편안함을 추구할 수 있는 쪽으로 개발이 진행되고 있다.

특히, 중/대형 트럭의 운전석에는 운행중에 차체로부터 전달되는 상, 하 방향의 충격 및 진동을 감쇄시켜 운전자의 승차감을 향상시키기 위해 시트쿠션 하단에 쇽업소버와 에어 스프링 등으로 구성되어 상기 에어 스프링에는 외부에 설치된 에어 탱크로 부터 에어가 입, 출될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 시트의 에어 서스펜션 구조는 쇽업소버, 에어 스프링, 캠, 제어 밸브 등으로 구성되는데, 차체 플로어 상에 고정된 에어 스프링과 쇽업소버의 상부에는 시트쿠션이 고정되는데, 상기 에어 스프링은 벨로즈 형상으로 에어의 공급과 배출에 따라서 내부의 용적과 압력이 변화하여 스프링 작용을 할 수 있도록 된다.

또한, 상기 제어 밸브는 상기 캠의 회전에 의해 작동되어 에어 탱크로 부터 에어 공급라인을 통해 에어 스프링에 에어를 공급하고, 에어 배출라인을 통해 에어 스프링으로 부터 에어를 배출시킬 수 있다.

따라서, 포장 상태가 양호하지 않은 도로 주행시, 시트쿠션의 높이가 낮아질 경우에는 제어 밸브가 작동하여 에어 탱크로 부터 에어가 공급되고, 상기 시트쿠션의 높이가 높아질 경우에는 반대로 작동하여 에어가 배출된다.

여기서, 상기 쇽업소버는 상, 하 운동 에너지(kinetic energy)를 열 에너지(thermal energy)로 바꾸는 작용을 하여 에어 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유 진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇄시켜 승차감을 향상시킬 수 있다.

그런데, 종래의 시트는 전,후 방향으로 시트를 조절할 수는 있으나 상, 하 높이 조절은 할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 시트의 에어 서스펜션 구조를 이용하여 자동 체중 감응의 구조를 유지할 뿐만 아니라 시트쿠션의 높이 조절 기능을 추가하여 다양한 체형에 따라 상기 시트쿠션의 높이를 조절할 수 있는 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 제공하는데, 그 안출의 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 나타낸 평면도

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 나타낸 측면도

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조의 주요부를 나타낸 분해 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시트 어퍼 프레임 11 : 시트 로우 프레임

12 : X-링크 13 : 지지바

14 : 실린더 작동수단 15 : 실린더

15a : 로드 16 : 연결 수단

17 : 힌지 18 : 제어 수단

19 : 밸브 플레이트 19a : 가이드 홈

20 : 제어 밸브 20a : 상측 스위치

20b : 하측 스위치 21 : 에어 탱크

22 : 에어 스프링 23: 핀

24 : 시트쿠션

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 시트 어퍼 프레임(10)과 시트 로우 프레임(11) 사이에 에어 탱크(21)와 연결된 에어 스프링(22)이 장착되고, 상기 프레임(10, 11) 사이에서 X-링크(12)에 형성된 지지바(13)가 슬라이드 이동될 수 있도록 형성된 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에 있어서,

상기 실린더(15)의 로드(15a)를 인입/인출시켜 시트쿠션(24)의 높이를 조절하기 위한 실린더 작동수단(14)과;

상기 실린더(15)의 로드(15a)와 연결되고, 상기 시트 어퍼 프레임(10)에 힌지(17) 고정되어 있는 연결 수단(16)과;

상기 연결 수단(16)과 일체로 힌지(17) 고정되고, 상기 힌지(17)를 중심으로 회전될 수 있도록 형성된 제어 수단(18)과;

상기 제어 수단(18)의 회전 방향에 따라 각각의 상, 하측 스위치(20a, 20b)가 작동되는 제어 밸브(20)와;

상기 제어 밸브(20)가 일체로 고정된 한편, 상기 힌지(17) 고정되어 회전될 수 있도록 형성된 밸브 플레이트(19)와;

상기 밸브 플레이트(19)에 형성된 가이드 홈(19a)에 일측이 고정되고, 타측의 끝단은 상측의 지지바(13)에 고정된 핀(23)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 시트쿠션(24)의 높이를 조절할 시, 실린더 작동수단(14)을 작동시켜 제어 밸브(20)의 상, 하측 스위치(20a, 20b)를 작동시키며, 그 시트쿠션(24)의 높이가 조절된 후에는 핀(23)의 이동 변위에 따라 제어 밸브(20)의 상, 하측 스위치(20a, 20b)가 작동되어 상기 시트쿠션(24)의 높이를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조의 주요부를 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에서 에어 스프링(22)이 받는 충격에 의해 발생하는 고유 진동을 흡수하여 진동을 감쇄시키는 완충 기능은 기존의 발명과 같으며, 여기에 시트쿠션(24)의 높이를 조절할 수 있는 기능이 추가된다.

여기서, 도면부호 10, 11은 각각 시트 어퍼 프레임 및 시트 로우 프레임을 나타낸다.

상기 시트 어퍼 프레임(10)과 시트 로우 프레임(11)은 각각 시트와 차체 플로어에 고정되어 있고, 그 사이에는 상기 프레임(10, 11)의 X-링크(12)가 좌, 우측에 각각 장착되어 있는데, 그 X-링크(12)의 끝단은 각각의 지지바(13)에 의해 좌, 우 고정되고, 그 지지바(13)는 상기 시트 어퍼 프레임(10)과 시트 로우 프레임(11)의 홈에서 소정의 유격을 두고 슬라이드 이동할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 도면부호 14는 실린더 작동수단을 나타낸다.

상기 실린더 작동수단(14)과 연계된 실린더(15)는 횡 방향으로 장착되어 전후로 로드(15a)를 인출/인입시킨다.

상기 로드(15a)와 연결되어 있는 연결 수단(16)은 시트 어퍼 프레임(10)의 하단 일측에 힌지(17) 고정되어 있다.

또한, 상기 연결 수단(16)과 일체로 힌지(17) 고정되어 있는 제어 수단(18)은 그 연결 수단(16)의 회전에 의해 회전 변위가 변하게 된다.

한편, 상기 제어 수단(18)의 직상부에 서로 힌지(17) 고정되어 회전 할 수 있도록 형성된 밸브 플레이트(19)와, 그 밸브 플레이트(19)에 일체로 고정되어 상기 제어 수단(18)의 간섭을 받는 제어 밸브(20)가 형성되어 있다.

상기 제어 밸브(20)에는 상, 하측 스위치(20a, 20b)가 돌출 성형되어 있는바, 상측 스위치(20a)는 에어 탱크(21)로 부터 에어가 에어 스프링(22)으로 공급될 수 있도록 하는 기능을 하고, 하측 스위치(20b)는 에어가 에어 스프링(22)에서 배출될 수 있도록 하는 기능을 한다.

이때, 상기 상, 하측 스위치(20a, 20b)는 상기 제어 수단(18)의 회전에 의해 간섭을 받는바, 상기 제어 수단(18)은 단차진 형태로 형성되어 있어 반시계 방향으로 회전시에는 하측 스위치(20b)와 간섭되고, 시계 방향으로 회전시에는 상측 스위치(20a)와 간섭되게 되어 있다.

여기까지의 구성은 시트쿠션(24)의 높이를 조절하기 위한 구성을 나타낸다.

한편, 상기 밸브 플레이트(19)에는 핀(23)이 고정되어 있는 가이드 홈(19a)이 형성되어 있는데, 상기 핀(23)은 상측의 지지바(13)에 직하방으로 고정되어 있다.

따라서, 상기 지지바(13)가 슬라이드 이동할시에 상기 핀(23)도 따라서 이동하게 된다.

이와 같이, 상기 핀(23)의 움직임은 시트의 에어 서스펜션 기능을 하여 충격에 의해 발생하는 진동을 감쇄시킨다.

다음에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 작동원리에 대해 설명하기로 한다.

탑승자가 시트쿠션(24)의 높이 조절을 위해 실린더 작동수단(14)을 작동시키면 그 실린더 작동수단(14)과 연계된 실린더(15)의 로드(15a)는 인입/인출하게 되고, 따라서 그 로드(15a)의 끝단과 연결된 연결 수단(16)은 힌지(17)를 중심으로 회전하게 된다.

이후, 상기 연결 수단(16)과 일체로 힌지(17) 고정되어 회전하는 제어 수단(18)은 밸브 플레이트(19)에 고정되어 있는 제어 밸브(20)의 상, 하측 스위치(20a, 20b)를 간섭하게 되고, 그 간섭에 의해 에어 스프링(22)에는 에어가 입, 출되게 되어 시트쿠션(24)의 높이를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 상기 시트쿠션(24)의 조절된 높이의 위치에서 시트의 충격에 의한 진동의 감쇄 기능은 핀(23)의 이동 변위에 의해 작동되는데, 포장 상태가 양호하지 않은 도로 주행시, 시트쿠션(24)의 높이가 낮아질 경우에는 핀(23)이 고정되어 있는 상측의 지지바(13)가 시트 어퍼 프레임(10)의 전측으로 슬라이드 이동하므로 그 핀(23)도 함께 이동되고, 상기 핀(23)이 고정되어 있는 밸브 플레이트(19)는 그 핀(23)을 따라 시계 방향으로 회전하므로 상기 밸브 플레이트(19)에 일체로 고정되어 있는 제어 밸브(20)도 회전하게 된다.

이때, 상기 제어 밸브(20)의 상측 스위치(20a)가 힌지(17) 고정되어 있는 제어 수단(18)에 간섭되게 되고, 이에 따라 에어 탱크(21)로 부터 에어가 에어 스프링(22)으로 공급되게 된다.

반대로, 상기 시트쿠션(24)의 높이가 높아질 경우에는 지지바(13)가 시트 어퍼 프레임(10)의 후측으로 슬라이드 이동하므로 핀(23)도 함께 이동되어 밸브 플레이트(19)를 반시계 방향으로 회전하게 하여 그 밸브 플레이트(19)와 일체로 고정된 제어 밸브(20)의 하측 스위치(20b)가 제어 수단(18)에 간섭하게 되어 에어 스프링(22)에서 에어가 배출하게 된다.

따라서, 상기 시트쿠션(24)의 높이가 일정하게 조절된 높이를 유지하므로 승차감을 향상시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조는 기존 방식과 같이 자동 체중 감응의 구조를 유지할 뿐만 아니라 에어 서스펜션 구조를 이용하여 운전자를 포함한 탑승자가 직접 체형에 맞는 시트쿠션의 높이를 조절함으로써, 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 시트 어퍼 프레임(10)과 시트 로우 프레임(11) 사이에 에어 탱크(21)와 연결된 에어 스프링(22)이 장착되고, 상기 프레임(10, 11) 사이에서 X-링크(12)에 형성된 지지바(13)가 슬라이드 이동될 수 있도록 형성된 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조에 있어서,

   상기 실린더(15)의 로드(15a)를 인입/인출시켜 시트쿠션(24)의 높이를 조절하기 위한 실린더 작동수단(14)과;

   상기 실린더(15)의 로드(15a)와 연결되고, 상기 시트 어퍼 프레임(10)에 힌지(17) 고정되어 있는 연결 수단(16)과;

   상기 연결 수단(16)과 일체로 힌지(17) 고정되고, 상기 힌지(17)를 중심으로 회전될 수 있도록 형성된 제어 수단(18)과;

   상기 제어 수단(18)의 회전 방향에 따라 각각의 상, 하측 스위치(20a, 20b)가 작동되는 제어 밸브(20)와;

   상기 제어 밸브(20)가 일체로 고정된 한편, 상기 힌지(17) 고정되어 회전될 수 있도록 형성된 밸브 플레이트(19)와;

   상기 밸브 플레이트(19)에 형성된 가이드 홈(19a)에 일측이 고정되고, 타측의 끝단은 상측의 지지바(13)에 고정된 핀(23)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 시트쿠션(24)의 높이를 조절할 시, 실린더 작동수단(14)을 작동시켜 제어 밸브(20)의 상, 하측 스위치(20a, 20b)를 작동시키며, 그 시트쿠션(24)의 높이가 조절된 후에는 핀(23)의 이동 변위에 따라 제어 밸브(20)의 상, 하측 스위치(20a, 20b)가 작동되어 상기 시트쿠션(24)의 높이를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트의 에어 서스펜션 구조.