KR100512445B1 - 차량의 시트안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 시트안전장치에 관한 것으로, 차량의 바닥부와 결합되는 로어레일과, 이 로어레일을 따라 전후방향으로 이동되는 시트쿠션이 장착되는 어퍼레일로 구성된 차량의 시트안전장치에 있어서, 상기 어퍼레일 전방과 상기 시트쿠션 사이에 배치되는 구동실린더와, 상기 구동실린더를 작동시키는 공기발생장치와, 상기 공기발생장치와 연결되는 충돌감지센서와, 상기 충돌감지센서에 의해 공기발생장치에 신호를 전달하는 제어부를 포함하여 이루어지므로 써, 차량의 충돌시 제어부에서 전달받은 신호로 인해 공기발생장치가 순간적인 공기압을 구동실린더 내부에 삽입되도록 방출하여 폭발압력으로 인해 시트의 전방이 상측으로 이동되고, 순간적인 공기압력을 발생하는 공기발생장치의 신속한 작동으로 인해, 차량의 충돌시 관성의 법칙에 의해 승객이 전방으로 이동하게 되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 이때 발생하게 되는 서브매린 현상(Submarine Movement) 즉, 승객의 가라앉음 현상을 억제할 수 있는 차량의 시트안전장치에 관한 것이다.

Description

차량의 시트안전장치{SEAT SAFETY APPARATUS OF CAR}

본 발명은 차량의 시트안전장치에 관한 것으로, 차량의 충돌시 승객이 앞으로 쏠리는 현상을 방지하기 위해 시트쿠션의 전방 하부에 공기발생장치를 설치하여 차량의 충돌 시 시트쿠션의 전방부를 상방으로 이동되도록 하므로 써, 승객을 보다 효과적으로 보호할 수 있도록 한 차량의 시트안전장치에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차의 개발추세를 보면 자동차의 성능을 향상시키는 것은 물론 인체공학이 적용되어 승차감이 좋고, 쾌적한 환경에서 운전할 수 있도록 하는 인간중심의 자동차를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

일반적으로, 자동차에는 운전자가 앉아 운전할 수 있도록 시트가 장착되어 있다.

이러한 시트는, 운전자가 앉는 부분인 시트쿠션과, 운전자의 등부분이 닿는 시트백과, 운전자의 목을 보호해주는 헤드레스트로 구성되고, 상기 시트쿠션의 사이드에는 시트쿠션의 상ㆍ하 높이는 조절하여 주는 높낮이 레버가 설치되고, 상기 시트백의 사이드에는 시트백의 앞ㆍ뒤 방향을 조절하여 운전자의 등부분에 맞닿을 수 있게 하는 요추 지지대 레버가 설치되어 있다.

첨부된 도 1은 운전석과 조수석에 구비되는 세퍼레이터타입 시트의 시트레일에 관한 것으로, 일반적인 자동차용 시트의 쿠션부 프레임을 도시한 사시도이다.

상기 시트레일의 경우 전, 후측에는 차체의 바닥면과 고정할 수 있도록 고정브라켓을 가지는 로어레일과, 상기 로어레일에 결합되어 로어레일의 전, 후방향으로 슬라이딩 이동하는 어퍼레일로 구성된다.

상기 시트레일의 로어레일과 어퍼레일에는 어퍼레일의 이동제한을 위한 로크어셈블리를 가지도록 하고, 상기 어퍼레일에는 시트의 장착과 등받이프레임의 장착을 용이하게 하기 위한 브라켓을 상방으로 돌출시켜 고정한다.

또한, 상기 어퍼레일의 상방에 고정되는 브라켓 상간에 설치되는 회전축에는 승차자를 착석시키기 위한 시트를 고정하여 높,낮이 조절할 수 있도록 링크어셈블리가 구비된다.

상기 회전축에는 피동기어를 고정하여 브라켓의 측방에 돌출되는 손잡이와 연결되는 구동축에 고정되는 구동기어와 맞물려 회전하도록 한다.

상기 회전축과 브라켓 상간에는 사람 승차시 회전축으로 전달되는 힘의 균형을 유지하여 높,낮이 조절이 용이하게 이루어질 수 있는 토션스프링을 더 설치하여 구성된다.

상기 토션스프링의 역할은 링크어셈블리에 장착되는 시트가 가하는 하중방향과는 반대방향으로 비틀리도록 설치하므로 써, 사람이 승차하였을 때 토션스프링의 비틀림 힘과 시트가 가하는 힘이 제로에 가까운 중립 상태가 된다.

상기와 같이 구성된 시트에 승차자가 착석한 상태에서 손잡이를 이용하여 회전축을 용이하게 회전시켜 시트의 높, 낮이를 조절할 수 있게된다.

한편, 정면 충돌에 대한 승객을 보호할 수 있는 과거의 기술은 1단계 점화 기능을 갖는 에어백의 적용에서, 현재는 착좌한 승객의 체형 감지 및 충돌속도를 세부적으로 구분한 에어백의 전개 압력 및 전개 유무를 조정 가능한 어드밴스드 에어백 시스템의 적용까지 많은 발전을 거듭해 오고 있다.

차량의 정면 충돌 시 승객은 관성의 법칙에 의하여 전방으로 이동하게 되며, 이때 시트밸트가 초기 승객 거동에 대하여 구속장치 기능을 담당하고, 이후 크래쉬패드(Crash Pad)내에 장착된 니 볼스터(Knee Bolster)에 의해 무릎 이동이 적절히 조절된다.

이때, 구속된 무릎의 지지로 인해 승객 상체는 전방으로 이동하게 되고, 정면 에어백에 효과적으로 보호를 받게 된다.

그러나, 이 경우 시트 자체의 강도가 문제가 될 경우 승객은 전방 이동 중 서브매린 현상(Sumarine Movement; 관성의 법칙에 의해 승객이 가라앉게 되는 현상)으로 적절한 승객 거동을 제공하지 못하여, 효과적은 에어백의 보호 성능을 기대할 수 없다.

이에 대한 개선의 일환으로, 시트쿠션의 앞 부분을 높이고 엉덩이 부분을 낮추는 형태의 시트쿠션이 제공되었으나 승객의 착좌감을 저하시키는 문제점이 있었다.

상기 문제를 개선하기 위해 국내특허공보(등록번호 10-0361983)인 자동차용 시트쿠션의 프리텐셔너 구조에는 첨부된 도 2와 같이, 폭발적인 팽창부를 갖는 점화부(20)와, 상기 점화부(20)와 연결되는 일측은 피니언기어(31)가 장착되고, 상기 피니언기어(31)와 와어어(32)와 연결된 피스톤(33)이 실린더(34)에 장착된 피니언 기어부와, 이 피니언기어(31)와 맞물림하고 양측면에 걸림돌기(42)가 설치되는 브라켓(43)의 가이드 홀(44)을 따라 상ㆍ하 이동되는 래크 기어(41)부, 이 래크 기어(41)부가 설치된 상부 프레임(50)이 힌지(70)로 고정된 구조로 구성되어 있다.

상기한 구조는 구성이 매우 복잡하고, 점화부의 폭발로 인해 피스톤이 실린더 내부에서 폭발적으로 밀림과 동시에 와이어로 연결된 피니언 기어가 회전하게 되는데, 이때 상기 와이어는 순간적인 폭발로 인해 끊어지게 되어 그 역할을 제대로 수행하지 못했다.

또한, 점화부의 폭발 후 피스톤의 작동과 함께, 와이어와 연결된 피니언기어가 회전하게 되고, 그 후 래크기어부를 구동하여 걸림돌기가 설치된 브라켓의 가이드 홀을 따라 상ㆍ하로 이동되는 복잡한 과정을 거친다.

즉, 충돌 감지센서의 신호가 점화부에 전달되어 래크기어부가 상ㆍ하로 이동되는 최종 단계까지의 시간을 갖게되어, 신속한 작동이 이루어지지 않으므로 돌발적인 사고시에는 큰 도움을 주지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 시트쿠션이 장착되는 어퍼레일 전방에 구동실린더를 설치하고, 이 구동실린더에 충돌감지센서와 연결된 공기발생장치를 배치하여 제어부와 연결하고, 충돌감지센서에 신호가 전달되면 공기발생장치가 작동되어 시트의 전방을 상측으로 이동되도록 하므로 써, 차량의 충돌시 승객을 보다 안전하게 거동할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 차량의 시트안전장치는,

차량의 바닥부와 결합되는 로어레일과, 이 로어레일을 따라 전후방향으로 이동되는 시트쿠션이 장착되는 어퍼레일로 구성된 차량의 시트안전장치에 있어서, 상기 어퍼레일 전방과 상기 시트쿠션 사이에 배치되는 구동실린더와, 상기 구동실린더를 작동시키는 공기발생장치와, 상기 공기발생장치와 연결되는 충돌감지센서와, 상기 충돌감지센서의 신호를 전달받아 공기발생장치를 작동시키는 제어부를 포함하여 이루어지므로 써, 차량의 충돌시 제어부의 동작에 인해 공기발생장치가 순간적인 공기압을 구동실린더 내부에 삽입되도록 방출하여 폭발압력으로 인해 시트의 전방이 상측으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

이로 인해, 차량의 충돌 시 충돌감지센서가 신호를 감지하고, 감지된 신호를 제어부에 전달되어 이 신호로 인해 공기발생장치가 폭발하므로 써, 시트쿠션의 전방이 상측으로 이동되어, 차량의 충돌시 관성의 법칙에 의해 승객이 전방으로 이동하게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 수용부에는 시트쿠션과 피스톤 사이에 탄성부재를 배치하도록 하므로 써, 공기발생장치의 순간적인 폭발압력에 의해 승객에 전달되는 충격을 저감할 수 있도록 하였다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관한 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 구성에 대한 설명에 앞서, 로어레일과 어퍼레일을 포함하는 시트레일의 구조에 따른 일반적인 구성은 첨부된 도면과 함께 전술한 종래 기술을 참조하도록 하고, 이하에서는 본 발명에 따른 구성만을 설명하도록 한다.

첨부된 도 3과 같이, 시트레일(30)은 차체의 바닥면에 고정되는 로어레일(32)과, 상기 로어레일(32)에 결합되어 로어레일(32)의 전, 후방향으로 슬라이딩 이동하는 어퍼레일(33)로 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 어퍼레일(33)의 전방과 상기 시트쿠션 사이에는 구동실린더(80)를 배치한다.

바람직하게는, 어퍼레일(33) 전방에 수용부(40)를 형성하고, 상기 수용부(40)에 구동실린더(80)를 설치하도록 한다.

상기 수용부(40)는 원기둥의 형상, 또는 사각 기둥의 형상 등 다양한 형태로 구성할 수 있다.

상기 수용부(40)의 내면, 또는 외면에 밀착되도록 가이드부재(50)를 배치하고, 상기 가이드부재(50)는 시트쿠션(60)의 바닥부와 결합되도록 한다.

여기서, 상기 시트쿠션(60)의 바닥부에는 탄성부재(70)를 결합하고, 상기 가이드부재(50)와 상기 탄성부재(70)를 인서트 사출하여 일체로 성형할 수도 있다.

한편, 상기 수용부(40)에는 서로 대향되는 위치에 가이드공(41)을 형성한다.

상기 가이드공(41)은 수용부(40)에서 상,하방향으로 가이드부재(50)가 슬라이딩 될 수 있도록 수직으로 형성되어진다.

이와함께, 상기 가이드공(41)과 대응되는 상기 가이드부재(50)에는 돌기(51)를 형성한다.

상기 돌기(51)는, 상기 가이드부재(50)의 하측부에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수용부(40), 또는 상기 가이드부재(50)의 내부에 설치되는 구동실린더(80)는 어퍼레일(33)과 결합되도록 하며, 구동실린더(80)와 연결된 피스톤(81)을 시트쿠션(60)의 바닥부에 형성된 탄성부재(70)와 밀착되도록 배치한다.

또한, 상기 구동실린더(80)의 하측 일단에는, 공지된 기술인 공기발생장치(90)와 연결되도록 한다.

여기서, 상기 공기발생장치(90)는, 자동차에 적용되는 일반적인 에어백시스템의 인플레이터(inflator; "자동차의 에어백용 가스발생기" 라고도 하며, 외부와 연결된 센서에 의해 순간적으로 가스압을 발생하는 장치이다.)와 동일, 또는 유사한 장치이다.

또한, 상기 공기발생장치(90)는, 충돌감지센서(도시하지 않음)와 연결되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명인 차량의 시트안전장치는 차량의 충돌로 인해, 충돌감지센서에 신호가 전달되면 공기발생장치(90)가 작동되어 구동실린더(80) 내부에서 피스톤(81)을 상측으로 밀게되고, 이로 인해 시트의 전방이 상측으로 이동된다.

상기 공기발생장치(90)에 점화신호를 전달하는 충돌감지센서는 에어백 콘트롤 유니트로부터 전달받을 수 있으며, 그 시기는 시트벨트의 프리텐셔너와 동일한 경로와 시점이 되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 시트안전장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상과 같이 본 발명인 차량의 시트안전장치로 인해 다음과 같은 효과가 있다.

첫 번째, 차량의 충돌 시 충돌감지센서가 신호를 감지하고, 이 신호로 인해 공기발생장치가 폭발하므로 써, 시트쿠션의 전방이 상측으로 이동되어, 차량의 충돌시 관성의 법칙에 의해 승객이 전방으로 이동하게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이때 발생하게 되는 서브매린 현상(Submarine Movement) 즉, 승객의 가라앉음 현상을 억제할 수 있다.

두 번째, 순간적인 공기압력을 발생하는 공기발생장치로 인해, 시트쿠션의 신속한 작동을 할 수 있다.

세 번째, 시트쿠션에는 수용부의 내측, 또는 외측과 밀착되어 안내되도록 가이드 부재가 형성하므로 써, 공기발생장치의 폭발 시 충격에 의해 시트쿠션과 어퍼레일간의 이탈되는 것을 방지하였다.

도 1은 운전석과 조수석에 구비되는 세퍼레이터타입 시트의 시트레일에 관한 일반적인 자동차용 시트의 쿠션부 프레임을 도시한 사시도.

도 2는 종래 자동차용 시트쿠션의 프리텐셔너 구조를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 시트쿠션의 프리텐셔너 구조를 도시한 부분정단면도.

도 4는 도 3에 따른 측단면도.

도 5는 도 3의 작동된 상태를 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 - 시트레일 32 - 로어레일

33 - 어퍼레일 40 - 수용부

41 - 가이드공 50 - 가이드부재

51 - 돌기 60 - 시트쿠션

70 - 탄성부재 80 - 구동실린더

81 - 피스톤 90 - 공기발생장치

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 차량의 바닥부와 결합되는 로어레일과, 이 로어레일을 따라 전후방향으로 이동되는 시트쿠션이 장착되는 어퍼레일로 구성된 차량의 시트안전장치에 있어서,

   상기 어퍼레일 전방과 상기 시트쿠션 사이에 배치되는 구동실린더와;

   상기 구동실린더를 작동시키는 공기발생장치와;

   상기 공기발생장치와 연결되는 충돌감지센서와;

   상기 충돌감지센서의 신호를 전달받아 공기발생장치를 작동시키는 제어부를 포함하되;

   상기 구동실린더를 수용하는 수용부가 상기 어퍼레일 전방에 설치되고,

   상기 시트쿠션에는, 상기 수용부의 내측, 또는 외측과 밀착되어 안내되도록 가이드 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 시트안전장치.