KR100439813B1 - 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치 - Google Patents

자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치에 관한 것으로서, 핸들 조작수단과 기어 및 벨트 전동수단 등으로 조합되는 쿠션 스프링 조절수단을 구비하여 각 쿠션 스프링 간의 간격이나 각 쿠션 스프링 전체의 전후 위치를 착석자의 체형에 맞도록 조절할 수 있도록 함으로써, 다양한 체형의 착석자 모두에게 편안함을 줄 수 있고 장시간 앉아 있는 경우에도 안락감을 지속적으로 줄 수 있는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치{S-spring adjusting device for automobile seat}
본 발명은 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치에 관한 것으로서, 특히 시트쿠션에 설치되어 있는 각 쿠션 스프링의 간격이나 전후 위치를 임의로 조절할 수 있도록 함으로써, 착석자의 다양한 체형이나 착좌 자세에 알맞는 편안한 착석감을 제공할 수 있도록 한 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 시트의 쿠션 스프링(10)은 그 형상 때문에 보통 S-스프링이라고 부르고 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이 시트쿠션(11)의 저면에서 앞뒤로 나란하게 배치되고 양단이 쿠션 프레임(12)상에 스프링 홀더(13)에 의해 지지되는 구조로 설치된다.
이러한 쿠션 스프링(10)은 착석자로부터 받는 하중을 적당한 탄력으로 흡수하여 착석자에게 편안한 착석감을 제공하는 역할을 한다.
그러나, 착석자의 힙(Hip) 형상이나 크기에 따라 시트 착좌 자세나 위치가 달라지기 때문에, 즉 각각의 착석자마다 쿠션에 가해지는 하중분포가 다르기 때문에 위치가 고정되어 있는 종전의 쿠션 스프링 구조로는 다양한 체형의 착석자들 모두에게 만족할 만한 착석감을 제공하지 못하는 단점이 있었으며, 심한 경우에는 장시간 앉아 있게 되면 허리통증 등을 유발하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 핸들 조작수단과 기어 및 벨트 전동수단 등으로 조합되는 쿠션 스프링 조절수단을 구비하여 각 쿠션 스프링 간의 간격이나 각 쿠션 스프링 전체의 전후 위치를 착석자의 체형에 맞도록 조절할 수 있도록 함으로써, 다양한 체형의 착석자 모두에게 편안함을 줄 수 있고 장시간 앉아 있는 경우에도 안락감을 지속적으로 줄 수 있는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
도 1은 종래 자동차 시트의 쿠션 스프링을 보여주는 일부 단면 사시도
도 2는 본 발명에 따른 쿠션 스프링 조절장치를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 쿠션 스프링 조절장치를 보여주는 정단면도
도 4는 본 발명에 따른 쿠션 스프링 조절장치의 작동관계를 설명하기 위한 개략도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 쿠션 스프링 11 : 시트쿠션
12 : 쿠션 프레임 12a : 어퍼 프레임
12b : 로워 프레임 13,13a,13b,13c,13d : 스프링 홀더
14a,14b : 구동기어 15 : 간격 조절용 핸들
16a,16b : 구동축 17 : 구동벨트
18 : 피동기어 19 : 피동축
20a,20b : 기어부 21 : 가이드 레일
22,22a,22b,22c,22d : 전동기어 23 : 위치 조절용 핸들
24 : 가이드홀
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 각각의 쿠션 스프링을 갖고 있는 다수의 스프링 홀더에 기어 전동수단을 일대일 배속시키는 동시에 각 기어 전동수단은 쿠션 일측에 있는 간격 조절용 핸들의 조작에 의해 구동되는 기어 구동수단과 벨트로 연결하여 간격 조절용 핸들의 조작으로 각 쿠션 스프링 간의 간격을 조절할 수 있는 쿠션 스프링 간격 조절수단과, 상기 각각의 쿠션 스프링 및 스프링 홀더가 지지되는 쿠션 프레임의 어퍼 프레임을 전후 이동가능하도록 로워 프레임과 조합시키는 동시에 위치 조절용 핸들의 조작에 의해 구동되는 기어 구동수단과 연결하여 위치 조절용 핸들의 조작으로 쿠션 스프링 및 스프링 홀더를 포함하는 어퍼 프레임 전체의 전후 위치를 조절할 수 있는 쿠션 스프링 위치 조절수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 쿠션 스프링 간격 조절수단은 쿠션 프레임(12)의 어퍼프레임(12a)에 양단 지지되면서 프레임 앞쪽에 배치되며 구동기어(14a)를 갖는 동시에 간격 조절용 핸들(15)의 조작에 의해 회전가능한 구동축(16a)과, 쿠션 프레임(12)의 어퍼 프레임(12a)에 양단 지지되면서 프레임 뒷쪽에 나란하게 배치되며 상기 구동기어(14a)와 구동벨트(17)로 연결되는 피동기어(18)에 의해 자유롭게 회전가능한 피동축(19)과, 각각의 쿠션 스프링(10)을 갖는 동시에 전후방향으로 나란하게 배치되면서 어퍼 프레임(12a)상에서 전후방향으로 슬라이드 지지되며 각 하단에는 기어전동이 가능한 기어부(20a)를 갖는 다수의 스프링 홀더(13a∼13d)와, 상기 각 스프링 홀더(13a∼13d)에 전동가능한 구조로 일대일 대응 배속되는 동시에 어퍼 프레임(12a)상에서 제자리 회전가능하게 지지되며 상기 구동기어(14a)와 피동기어(18) 사이에 연결되어 있는 구동벨트(17)에 동시에 치합되어 회전가능한 다수의 전동기어(22a∼22d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쿠션 스프링 위치 조절수단은 하단 일측에 기어부(20b)을 가지면서 쿠션 프레임(12)의 로워 프레임(12b)과 상하 조합되어 전후 슬라이드 가능한 어퍼 프레임(12a)과, 상기 어퍼 프레임(12a)의 기어부(20b)에 치합되는 구동기어(14b)를 가지면서 쿠션 프레임(12)의 저부에 폭방향으로 길게 배치되며 위치 조절용 핸들(23)을 이용하여 어퍼 프레임(12a) 전체를 전후 이동시켜주는 구동축(16b)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 전동기어(22a∼22d) 중에서 2개의 전동기어(22b),(22c)를 사이에 두는 앞뒤 2개의 전동기어(22a),(22d)는 소정의 기어비를 갖는 2단 기어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 2단 기어로 이루어진 앞뒤 2개의 전동기어(22a),(22d)의 대기어와 소기어 간의 기어비는 각 전동기어(22a∼22d)의 최초 세팅상태가 등간격인 경우 3:1의 기어비로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 스프링 홀더(13a∼13d)는 어퍼 프레임(12a)의 상면에 형성되는 다수의 가이드홀(24) 내에 끼워져 전후 슬라이드 안내를 받을 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로워 프레임(12b)에는 어퍼 프레임(12a)의 전후 이동을 안내할 수 있는 위아래 적어도 2개의 가이드 레일(21)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 전동기어(22a∼22d) 중에서 윗쪽으로 배치되는 앞쪽 2개의 전동기어(22a),(22b)는 구동벨트(17)의 안쪽면에 치합 전동되고 아래쪽으로 배치되는 뒷쪽 2개의 전동기어(22c),(22d)는 구동벨트(17)의 바깥면에 치합 전동되는 것을 특징으로 한다.
이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 2와 3은 본 발명에 따른 쿠션 스프링의 간격 및 위치 조절을 위한 장치를 보여주고 있다.
본 발명의 일 구현예를 보여주는 도 2와 3은 설명의 편의상 시트쿠션(11)의 한쪽만을 도시하고 있으며, 도시하지 않은 반대쪽은 대칭구조로 이루어지게 된다.
도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 시트쿠션(11)의 전후방향을 따라 다수의 쿠션 스프링(10)이 일정한 간격으로 나란하게 배치되고, 각각의 쿠션 스프링(10)은 양쪽이 스프링 홀더(13a∼13d)에 지지되는 구조로 고정된다.
상기 각각의 스프링 홀더(13a∼13d)는 쿠션 프레임(12)의 어퍼 프레임(12a)에 있는 가이드홀(24)에 끼워져 이동시 안내를 받을 수 있도록 지지되며, 바깥쪽 끝은 일부 아래로 절곡 성형되고 그 하단에는 기어부(20a)가 형성된다.
또한, 상기 각 스프링 홀더(13a∼13d)에는 일대일 대응되는 동일한 수의 전동기어(22a∼22d)가 배속되어 서로 간의 전동에 의해 스프링 홀더(13a∼13d)가 움직일 수 있게 된다.
상기 전동기어(22a∼22d)들은 자체 축을 이용하여 어퍼 프레임(12a)상에 삽입 결합되면서 제자리에서 회전가능한 구조로 고정 설치된다.
특히, 상기 각각의 전동기어(22a∼22d) 중에서 앞쪽 2개는 윗쪽으로 배치되고 뒷쪽 2개는 아래쪽으로 배치되어 1개의 구동벨트(17)에 의해 동시 전동이 가능하게 되며, 이러한 각 전동기어(22a∼22d)의 배치구조는 구동벨트(17)의 장력유지를 가능하게 해준다.
또한, 상기 각 전동기어(22a∼22d) 중에서 가운데 2개를 사이에 두고 앞뒤로 배치되는 다른 2개의 전동기어(22a),(22d)는 소정의 기어비를 갖는 2단 기어, 즉 일체형의 대기어 및 소기어로 이루어져 있으며, 이때의 기어비와 관련한 작동관계는 뒤에서 설명하기로 한다.
상기 각각의 스프링 홀더(13a∼13d) 및 전동기어(22a∼22d)를 사이에 두고 앞쪽과 뒷쪽으로는 2개의 축이 나란하게 배치된다.
즉, 앞쪽에는 어퍼 프레임(12a)상에 지지되는 구동축(16a)이 배치되고 뒷쪽에도 역시 어퍼 프레임(12a)상에 지지되는 피동축(19)이 배치된다.
이때의 구동축(16a)과 피동축(19)에는 각각 구동기어(14a)와 피동기어(18)가 장착되어 있으며, 이것들 사이에는 구동벨트(17)가 연결되어 있어서 구동축(16a)의 회전력이 피동축(19)의 회전으로 이어질 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 구동축(16a)는 간격 조절용 핸들(15)이 일체 장착되어 있고, 이 간격 조절용 핸들(15)을 조작하면 구동축(16a)을 회전시킬 수 있게 된다.
위와 같은 스프링 홀더(13a∼13d), 전동기어(22a∼22d), 구동축(16a) 및 피동축(19) 등이 지지되는 어퍼 프레임(12a)은 아래쪽의 로워 프레임(12b)과 상하 조합되는 동시에 전후방향으로 슬라이드 가능한 구조로 설치된다.
예를 들면, 로워 프레임(12b)에는 위아래 2개의 가이드 레일(21)이 마련되고, 이곳에 어퍼 프레임(12a)이 얹혀지는 구조로 지지되면서 전후 슬라이드 가능하게 된다.
상기 어퍼 프레임(12a)의 하단을 따라 연속되는 기어부(20b)가 구비되고, 이 기어부(20b)에 치합되는 구동기어(14b)를 갖는 구동축(16b)이 시트쿠션(11)의 좌우 폭방향으로 길게 배치됨으로써, 상기 구동축(16b)의 회전에 의해 어퍼 프레임(12a) 전체가 전후로 이동될 수 있게 된다.
즉, 상기 구동축(16b)의 선단에서 일체 연장되는 위치 조절용 핸들(23)을 조작하면 그 조작방향에 따라 어퍼 프레임(12a)을 전후로 움직일 수 있게 된다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 쿠션 스프링 조절장치에서 스프링 홀더와 전동기어 간의 작동관계를 보여주고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 앞뒤로 구동기어(14a)와 피동기어(18)가 배치되고, 그 사이에 서로 다른 높이를 유지하는 4개의 전동기어(22a∼22d)가 배치되며, 각 전동기어(22a∼22d)에는 각각의 스프링 홀더(13a∼13d)가 배치된다.
또한, 상기 가장 앞쪽과 뒷쪽에 배치되는 전동기어(22a),(22d)는 지름이 큰 대기어와 지름이 작은 소기어을 갖는 2단 기어로 이루어진다.
여기서, 구동기어(14a)와 피동기어(18) 사이의 구동벨트(17)가 돌아가면서 각 스프링 홀더(13a∼13d)들을 안쪽으로 모이게 하는데, 이때 각 스프링 홀더(13a∼13d) 간의 거리가 등간격을 이루려면 가운데 2개의 스프링 홀더(13b),(13c)와 앞뒤 2개의 스프링 홀더(13a),(13d)의 작동거리가 달라야 한다.
예를 들면, 각 스프링 홀더 13a 내지 13d 간의 거리를 10이라 가정하면, 전동기어 22b와 22c에 의해 스프링 홀더 13b와 13c가 움직인 거리를 2라고 할 경우 스프링 홀더 13b와 13c 사이의 거리는 6이 된다.
그러면, 스프링 홀더 13a와 13b, 13c와 13d 간의 거리는 12가 되므로, 스프링 홀더 13a와 13d는 6만큼 가주어야 한다.
즉, 스프링 홀더 13b와 13c가 움직인 거리의 3배를 움직여야 한다.
따라서, 2단 기어로 이루어진 전동기어(22a),(22d)의 대기어와 소기어 간의 기어비는 3:1이 되고, 이에 따라 각 스프링 홀더(13a∼13d)가 등간격으로 작동될 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 쿠션 스프링 조절장치의 사용상태에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 쿠션 스프링(10) 간의 간격을 조절하는 경우, 간격 조절용 핸들(15)을한쪽으로 회전시키면 구동기어(14a)와 피동기어(18) 간의 구동벨트(17)가 돌아가면서 각각의 전동기어(22a∼22d)들을 회전시키게 되며, 이에 따라 앞쪽 2개의 스프링 홀더(13a),(13b)는 뒷쪽으로 움직이고 뒷쪽 2개의 스프링 홀더(13c),(13d)는 앞쪽으로 움직여 각 쿠션 스프링(10) 간격을 등간격이 유지된 상태로 좁힐 수 있게 된다.
상기 간격 조절용 핸들(15)을 반대쪽으로 회전시키면 각 쿠션 스프링(10) 간격을 넓힐 수 있게 된다.
다음, 쿠션 스프링(10) 전체의 위치를 조절하는 경우, 쿠션 스프링(10)의 위치 조절은 쿠션 프레임(12)의 어퍼 프레임(12a)을 움직이는 것으로 수행할 수 있는데, 위치 조절용 핸들(23)을 어느 한쪽으로 회전시키면 구동기어(14b)와 어퍼 프레임(12a)이 갖는 기어부(20b) 간의 전동작용에 의해 쿠션 스프링(10)을 포함하는 어퍼 프레임(12a) 전체가 뒷쪽으로 움직여 그 위치를 전후로 조절할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 착석자의 체형이나 착석 위치에 알맞게 쿠션 스프링의 간격이나 위치를 조절할 수 있는 수단을 제공함으로써, 시트쿠션에 대한 집중하중이 생기는 부위, 즉 힙이 위치하는 부위에는 쿠션 스프링의 간격을 조절하여 시트쿠션의 특정부위가 함몰되는 것을 막을 수 있는 효과가 있으며, 각 착석자의 신체 중량, 힙 형상 및 크기, 착석 위치에 따른 각각의 다른 하중 분포에 적절하게 대응할 수 있으므로, 쿠션 압박감과 허리통증 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 각각의 쿠션 스프링을 갖고 있는 다수의 스프링 홀더에 기어 전동수단을 일대일 배속시키는 동시에 각 기어 전동수단은 쿠션 일측에 있는 간격 조절용 핸들의 조작에 의해 구동되는 기어 구동수단과 벨트로 연결하여 간격 조절용 핸들의 조작으로 각 쿠션 스프링 간의 간격을 조절할 수 있는 쿠션 스프링 간격 조절수단과,
    상기 각각의 쿠션 스프링 및 스프링 홀더가 지지되는 쿠션 프레임의 어퍼 프레임을 전후 이동가능하도록 로워 프레임과 조합시키는 동시에 위치 조절용 핸들의 조작에 의해 구동되는 기어 구동수단과 연결하여 위치 조절용 핸들의 조작으로 쿠션 스프링 및 스프링 홀더를 포함하는 어퍼 프레임 전체의 전후 위치를 조절할 수 있는 쿠션 스프링 위치 조절수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 쿠션 스프링 간격 조절수단은 쿠션 프레임(12)의 어퍼 프레임(12a)에 양단 지지되면서 프레임 앞쪽에 배치되며 구동기어(14a)를 갖는 동시에 간격 조절용 핸들(15)의 조작에 의해 회전가능한 구동축(16a)과, 쿠션 프레임(12)의 어퍼 프레임(12a)에 양단 지지되면서 프레임 뒷쪽에 나란하게 배치되며 상기 구동기어(14a)와 구동벨트(17)로 연결되는 피동기어(18)에 의해 자유롭게 회전가능한 피동축(19)과, 각각의 쿠션 스프링(10)을 갖는 동시에 전후방향으로 나란하게 배치되면서 어퍼 프레임(12a)상에서 전후방향으로 슬라이드 지지되며 각 하단에는 기어전동이 가능한 기어부(20a)를 갖는 다수의 스프링 홀더(13a∼13d)와, 상기 각 스프링 홀더(13a∼13d)에 전동가능한 구조로 일대일 대응 배속되는 동시에 어퍼 프레임(12a)상에서 제자리 회전가능하게 지지되며 상기 구동기어(14a)와 피동기어(18) 사이에 연결되어 있는 구동벨트(17)에 동시에 치합되어 회전가능한 다수의 전동기어(22a∼22d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 쿠션 스프링 위치 조절수단은 하단 일측에 기어부(20b)을 가지면서 쿠션 프레임(12)의 로워 프레임(12b)과 상하 조합되어 전후 슬라이드 가능한 어퍼 프레임(12a)과, 상기 어퍼 프레임(12a)의 기어부(20b)에 치합되는 구동기어(14b)를 가지면서 쿠션 프레임(12)의 저부에 폭방향으로 길게 배치되며 위치 조절용 핸들(23)을 이용하여 어퍼 프레임(12a) 전체를 전후 이동시켜주는 구동축(16b)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 전동기어(22a∼22d) 중에서 2개의 전동기어(22b),(22c)를 사이에 두는 앞뒤 2개의 전동기어(22a),(22d)는 소정의 기어비를 갖는 2단 기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 2단 기어로 이루어진 앞뒤 2개의 전동기어(22a),(22d)의 대기어와 소기어 간의 기어비는 각 전동기어(22a∼22d)의 최초 세팅상태가 등간격인 경우 3:1의 기어비로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 스프링 홀더(13a∼13d)는 어퍼 프레임(12a)의 상면에 형성되는 다수의 가이드홀(24) 내에 끼워져 전후 슬라이드 안내를 받을 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 로워 프레임(12b)에는 어퍼 프레임(12a)의 전후 이동을 안내할 수 있는 위아래 적어도 2개의 가이드 레일(21)이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
  8. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 각각의 전동기어(22a∼22d) 중에서 윗쪽으로 배치되는 앞쪽 2개의 전동기어(22a),(22b)는 구동벨트(17)의 안쪽면에 치합 전동되고 아래쪽으로 배치되는 뒷쪽 2개의 전동기어(22c),(22d)는 구동벨트(17)의 바깥면에 치합 전동되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 쿠션 스프링 조절장치.
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