KR100501888B1 - 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 차량의 헤드 레스트에 관한 것으로서, 승객이 차량의 좌석에 정자세로 착석하지 않은 상태에서 차량의 후방 충돌이 발생하게 되면 승객의 목부분이 뒤로 젖혀지며 목부분이 부상을 입는 문제점이 있어, 이를 해결하기 위하여 하부 양측에 수직폴이 설치되고 수직폴의 하단은 수평폴에 의해 연결되는 헤드 레스트가 상부에 설치되고 좌석 등받이의 내측에는 시트 백 프레임이 설치되어 있는 차량 좌석 시트에 있어서, 시트 백 프레임(5)의 등받이 하단에 수평으로 설치되는 제 1 와이어 지지봉(10), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단에 수평으로 설치되는 제 2 와이어 지지봉(20), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단부에 수평으로 설치되되 상기 제 2 와이어 지지봉(20)에 근접하여 설치되는 제 3 와이어 지지봉(30), 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양측에 수평폴(4)의 단부가 삽입되도록 설치되고 수평폴(4)의 전후 이동을 유도하는 헤드 레스트 유도 프레임(40), 일단은 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 단부측에 연결되고 타단은 시트 백 프레임(5)에 연결되어 헤드 레스트(2)를 원위치로 복귀시키는 리턴 스프링(50), 양단이 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양단에 각각 연결되고 중간부는 상기 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에 감겨 이동 방향이 변화되도록 설치되는 고장력의 재질로 형성되는 와이어(60)를 포함하여 구성되는 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트를 제공한다.

Description

와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트{A head rest moving by wire in vehicle}

본 발명은 차량의 헤드 레스트에 관한 것으로서, 특히 차량의 좌석에 승객이 정자세로 앉아있지 않은 경우에도 승객의 착석 상태에 따라 와이어를 이용하여 헤드 레스트를 전방으로 이동시켜 차량의 후방 충돌시 좌석에 탑승하고 있는 승객의 목부분을 보호할 수 있도록 한 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 시트백 상단에는 헤드 레스트가 장착되어, 주행 중 승객의 머리를 편하게 받쳐주는 기능을 하고, 충돌 시에는 승객의 머리를 보호해주는 역활을 한다.

도 1은 후방 충돌 시 승객의 상태를 나타내는 측면도로서, 헤드 레스트(2)가 시트백(1) 상단에 승객의 머리를 받쳐줄 수 있도록 장착되고 있다.

이에 도시한 바와 같이, 승객의 목은 앞으로의 회전은 용이하나 뒤로의 회전은 용이하지 못한 구조로 되어 있어, 차량의 후방 충돌과 같이 뒤에서 힘이 들어올 경우에는 목이 뒤로 젖혀져서 목에 큰 상해를 입게 된다. 특히 후방 충돌과 같은 경우는 경미한 충돌 사고 발생시에도 목부분에 부상을 입는 경우가 많았다.

즉, 차량 후방 충돌 시에는 관성력에 의해 승객의 몸이 시트백(1) 방향으로 이동되며, 이에 승객의 머리가 뒤로 젖혀지면서 목 및 그 주위에 부상을 입게 되는 것이다.

이러한 차량의 후방 충돌시 승객의 목부분 부상을 방지하기 위해 차량의 후방 충돌 사고시 헤드 레스트 부위가 전방으로 이동하면서 승객의 목부분이 뒤로 젖혀지지 않게 하는 기술이 미국 특허 US1699947 B1과 한국특허출원 2001-48017 호에 개시되어 있다.

상기한 기술은 승객의 신체 상부가 등받이 부분에 닿게 되면 헤드 레스트를 전방으로 이동하도록 하여, 차량의 후방 충돌 사고시 승객의 목부분을 보호할 수 있도록 하고 있으나, 이러한 효과는 승객이 시트에 정상적인 자세로 착석하고 있을 경우에만 나타남을 알 수 있다.

즉, 승객이 좌석의 앞쪽으로 착석한 상태에서는 후방 충돌시 승객 신체의 상측부보다 엉덩이 부분이 먼저 시트백에 닿게 되고, 허리가 뒤로 젖혀지면서 신체 상측부가 시트에 닿아 헤드 레스트를 동작시키기 때문에 효과가 저감된다.

또한, 승객의 신체가 일반적인 기준보다 작은 경우에는 신체가 시트의 상부에 닿지 않게 되고 이로 인해 헤드 레스트의 이동이 원활하지 못하여 이로 인해 목부분의 젖혀짐을 방지하는 효과가 저감되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 차량 승객의 착석 자세에 상관없이 와이어에 의해 좌석 시트의 헤드 레스트의 전후 위치가 변화하도록 하여 차량의 후방 충돌시 승객의 목부분 손상을 방지할 수 있도록 하는 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트의 일실시예의 구성을 나타내는 정면도 및 측면도로서, 하부 양측에 수직폴이 설치되고 수직폴의 하단은 수평폴에 의해 연결되는 헤드 레스트가 상부에 설치되고 좌석 등받이의 내측에는 시트 백 프레임이 설치되어 있는 차량 좌석 시트에 있어서, 시트 백 프레임(5)의 등받이 하단에 수평으로 설치되는 제 1 와이어 지지봉(10), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단에 수평으로 설치되는 제 2 와이어 지지봉(20), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단부에 수평으로 설치되되 상기 제 2 와이어 지지봉(20)에 근접하여 설치되는 제 3 와이어 지지봉(30), 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양측에 수평폴(4)의 단부가 삽입되도록 설치되고 수평폴(4)의 전후 이동을 유도하는 헤드 레스트 유도 프레임(40), 일단은 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 단부측에 연결되고 타단은 시트 백 프레임(5)에 연결되어 헤드 레스트(2)를 원위치로 복귀시키는 리턴 스프링(50), 양단이 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양단측에 각각 연결되고 중간부는 상기 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에 의해 이동 방향이 변화되도록 설치되는 고장력의 재질로 형성되는 와이어(60)를 포함하여 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기 제 2 와이어 지지봉(20)과 제 3 와이어 지지봉(30)의 사이에 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)이 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 와이어(60)가 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에 감기는 부분에는 장구 형태로 형성된 와이어 회전부(70)가 회전 가능하게 일정 간격으로 설치되고, 와이어 회전부(70)의 양단에는 볼트(75)가 고정 설치되어 와이어 회전부(70)의 좌우 이동을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량의 시트에 착석한 승객은 최초 착석시에는 정자세로 앉아있지만, 시간이 경과하게 되면 자신의 편의에 따라 착석 자세를 바꾸는 것이 일반적이다.

이때 착석 자세가 변화하여 승객의 등이 등받이(1)와 멀어지게 되면,도 4a에 도시된 바와 같이 승객의 체중은 시트 등받이(1)의 하부에 몰리게 되고, 제 1 와이어 지지봉(10)에 근접한 와이어(60)가 눌려지게 된다.

승객의 체중에 의해 와이어(60)의 하부측이 눌리면서 후방으로 밀리게 되면, 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에 각각 설치되어 있는 와이어 회전부(70)에 의해 이동 방향이 변화하면서 수평폴(4)을 시트 등받이(1)의 후방으로 당기게 되어, 헤드 레스트(2)는 시트의 전방으로 이동하게 된다.

도 4a는 본 발명에 의한 차량의 헤드 레스트의 와이어의 움직임을 설명하는 도면으로서, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 승객의 체중에 의해 와이어가 눌리기 전의 길이가 L1 이라고 할때, 승객의 체중에 의해 와이어가 눌렸을 때의 와이어의 길이는 L2 라고 할 수 있다. 따라서, 와이어의 길이 변형량은 다음의 [수학식1]에 의해 계산될 수 있다.

또한, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 와이어(60)는 제 1 및 2 와이어 지지봉(10, 20)에 8회에 걸쳐 감겨있으므로 전체 변형량은 다음의 [수학식2]에 의해 계산될 수 있다.

이때 제 1 및 제 2 와이어 지지봉(10, 20)은 승객의 신체가 맞닿는 와이어(60)를 지지하는 역할을 하고, 제 3 와이어 지지봉(30)은 와이어의 이동 방향을 변화시켜 수평폴(4)로 연결되도록 한다. 따라서, 수평폴(4)로의 와이어(60) 방향 전환을 위해서는 제 2 및 제 3 와이어 지지봉(20, 30)의 사이에 수평폴(4)이 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 와이어 지지봉에 일정한 간격으로 설치되어 있는 와이어 회전부(70)는 장구 형태로 형성되어 있고, 각각의 와이어 지지봉을 회전축으로 하여 회전가능하도록 설치되어 있으므로, 와이어(60)에 의한 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 당김을 용이하게 한다.

또한, 와이어 회전부(70)의 양단에는 볼트(75)가 고정 설치되어 있어, 와이어(60)에 의한 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 당김시 와이어 회전부(70)가 와이어 지지봉의 좌우로 이동하지 않도록 한다.

수평폴(4)이 후방으로 당겨지면서 헤드 레스트 유도 프레임(40)을 따라 이동하게 되고, 중간 고정점을 기준으로 하여 헤드 레스트(2)는 전방을 향하여 움직이게 된다.

헤드 레스트(2)가 원래의 위치보다 전방으로 이동하였기 때문에 차량의 후방 충돌시 승객의 목부분이 뒤로 젖혀지는 것을 방지하여 목부분의 부상을 방지하게 된다.

승객이 좌석에 정자세로 착석하게 되면 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 와이어 지지봉(10)과 제 2 와이어 지지봉(20) 사이의 와이어(60)에 전체적으로 힘을 인가하여 와이어(60)가 눌려지면서 와이어(60)는 수평폴(4)을 후방으로 당겨 헤드 레스트(2)가 전방으로 이동되도록 한다.

이때에도 도 4a에 도시되어 있는 바와 같이, 도 4b에서도 승객의 체중에 의해 와이어가 눌리기 전의 길이가 L1' 라고 할때, 승객의 체중에 의해 와이어가 눌렸을 때의 와이어의 길이는 L2' 라고 할 수 있다. 따라서, 와이어의 길이 변형량은 다음의 [수학식3]에 의해 계산될 수 있다.

또한, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 와이어(60)는 제 1 및 2 와이어 지지봉(10, 20)에 8회에 걸쳐 감겨있으므로 전체 변형량은 다음의 [수학식2]에 의해 계산될 수 있다.

도 4a와 도 4b를 비교하여 보면, 승객의 등에 의해 와이어(60)의 눌림 정도가 커질수록 헤드 레스트(2)의 전방 이동량이 커짐을 알 수 있다.

승객의 신체가 일반적인 기준보다 작을 경우에도 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 와이어 지지봉(10)과 제 2 와이어 지지봉(20) 사이의 와이어(60)를 누르기 때문에 헤드 레스트(2)를 전방으로 당기게 되어 차량 후방 충돌시 승객의 목부분을 보호할 수 있게 된다. 따라서, 승객의 신장이 작은 경우에도 본 발명을 사용하는 데 지장이 없게 된다.

승객이 좌석에서 일어나게 되면 헤드 레스트(2)의 수평폴(4) 양단에 연결된 리턴 스프링(50)이 수평폴(4)을 당겨 헤드 레스트(2)가 원상태로 복귀된다.

승객이 정자세로 착석하지 않은 경우, 즉 승객의 등이 차량 시트의 등받이 전면의 중앙이 아닌 등받이의 가장 자리에 닿는 경우에도 승객의 등에 의해 와이어가 눌리게 된다. 즉, 도 2b를 살펴보았을 때, 제 1 및 제 2 와이어 지지봉(10,20)에 연결되어 있는 와이어(60)중에서 측방의 와이어를 누르게 되면서 와이어의 길이 변화량 만큼 헤드 레스트가 전방으로 이동하기 때문에 승객의 부상을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 후방 충돌시 승객의 목이 뒤로 젖혀져 목 부상을 입는 것을 방지할 수 있도록 하기 위해 좌석에 승객이 착석하는 경우 와이어가 눌리도록 하고 와이어가 눌리면서 헤드 레스트가 앞으로 이동하도록 함으로서 승객의 목부상을 방지하는 효과를 갖는다.

또한, 승객의 신체가 작거나 정자세로 착석하지 않은 경우에도 와이어를 누룰수 있기 때문에 헤드 레스트를 전방으로 이동시켜 목부상을 방지하는 효과를 갖는다.

도 1은 후방 충돌 시 승객의 상태를 나타내는 측면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트의 일실시예의 구성을 나타내는 정면도 및 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트에서 사용하는 와이어 회전부의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 차량의 헤드 레스트의 와이어의 움직임을 설명하는 도면.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 시트백 2 : 헤드 레스트

10 : 제 1 와이어 지지봉 20 : 제 2 와이어 지지봉

30 : 제 3 와이어 지지봉 40 : 헤드 레스트 유도 프레임

50 : 리턴 스프링 60 : 와이어

Claims (2)

1. 하부 양측에 수직폴이 설치되고 수직폴의 하단은 수평폴에 의해 연결되는 헤드 레스트가 상부에 설치되고 좌석 등받이의 내측에는 시트 백 프레임이 설치되어 있는 차량 좌석 시트에 있어서, 시트 백 프레임(5)의 등받이 하단에 수평으로 설치되는 제 1 와이어 지지봉(10), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단에 수평으로 설치되는 제 2 와이어 지지봉(20), 시트 백 프레임(5)의 등받이 상단부에 수평으로 설치되되 상기 제 2 와이어 지지봉(20)에 근접하여 설치되는 제 3 와이어 지지봉(30), 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양측에 수평폴(4)의 단부가 삽입되도록 설치되고 수평폴(4)의 전후 이동을 유도하는 헤드 레스트 유도 프레임(40), 일단은 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 단부측에 연결되고 타단은 시트 백 프레임(5)에 연결되어 헤드 레스트(2)를 원위치로 복귀시키는 리턴 스프링(50), 양단이 헤드 레스트(2)의 수평폴(4)의 양단에 각각 연결되고 중간부는 상기 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에 감겨 이동 방향이 변화되도록 설치되는 고장력의 재질로 형성되는 와이어(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1, 2 및 제 3 와이어 지지봉(10, 20, 30)에는 장구 형태로 형성된 와이어 회전부(70)가 회전 가능하게 일정 간격으로 설치되고, 상기 와이어 회전부(70)의 양단에는 볼트(75)가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어에 의해 동작하는 차량의 헤드 레스트.