KR100551844B1 - 리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것으로서, 시트백 내 프레임에 의해 지지되는 브라켓에 웨빙의 인출/인입 및 순간 구속이 가능한 리트랙터를 설치하고, 상기 웨빙의 반대쪽 끝단을 시트백 프레임에서 힌지점을 중심으로 전후 회동하는 지지 프레임의 하단에 연결하여, 평상시 리트랙터로부터 탄력적으로 인출/인입되는 웨빙이 지지 프레임의 하단을 후방쪽에서 잡아준 상태에서 헤드레스트가 승객의 머리에 붙어 움직이다가, 후방 충돌시에는 리트랙터 및 순간 구속된 웨빙에 의해 지지 프레임의 회동이 구속되면서 헤드레스트가 뒤로 젖혀지지 않고 고정되어 승객의 머리를 바로 구속시켜주도록 된 리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트에 의하면, 시트벨트 원리를 이용한 것으로서, 평상시 웨빙의 탄력적인 인출/인입에 의해 헤드레스트가 승객의 머리와 함께 움직이다가, 후방 충돌시 웨빙의 순간 구속이 이루어지면서 헤드레스트가 뒤로 움직이지 않고 그 자리에 고정되어 승객의 머리를 바로 구속하도록 구성됨으로써, 승객의 머리와 헤드레스트간 이격 방지 및 종래 이격에 의한 충돌시 목 상해를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

자동차, 액티브 헤드레스트, 웨빙, 리트랙터, 목 상해 방지

Description

리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트{Active headrest for vehicle using webbing and retractor}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 액티브 헤드레스트의 구성을 보여주는 사시도,

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 자동차용 액티브 헤드레스트의 작동상태를 개략 도시한 측면도,

도 3은 종래의 기계식 액티브 헤드레스트를 도시한 개략 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 시트백 110 : 좌우측 프레임

111 : 지지 프레임 111a : 하단 연결부

112 : 힌지수단 113 : 힌지점 로드

114 : 힌지부 120 : 브라켓

121 : 리트랙터 122 : 웨빙

123 : 웨빙 가이드 수단 124 : 안내로드

125 : 안내롤러 212 : 헤드레스트 몸체

214 : 헤드레스트 스테이

본 발명은 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것으로서, 시트백 내 프레임에 의해 지지되는 브라켓에 웨빙의 인출/인입 및 순간 구속이 가능한 리트랙터를 설치하고, 상기 웨빙의 반대쪽 끝단을 시트백 프레임에서 힌지점을 중심으로 전후 회동하는 지지 프레임의 하단에 연결하여, 평상시 리트랙터로부터 탄력적으로 인출/인입되는 웨빙이 지지 프레임의 하단을 후방쪽에서 잡아준 상태에서 헤드레스트가 승객의 머리에 붙어 움직이다가, 후방 충돌시에는 리트랙터 및 순간 구속된 웨빙에 의해 지지 프레임의 회동이 구속되면서 헤드레스트가 뒤로 젖혀지지 않고 고정되어 승객의 머리를 바로 구속시켜주도록 된 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 시트는 승객의 착좌시 둔부 받쳐주는 시트쿠션과, 등을 기댈 수 있게 한 등받이 역할의 시트백과, 목과 머리를 받쳐주는 헤드레스트로 구성된다.

이중 시트백은 등과 허리부위에 반력을 제공하여 승객의 안락감을 유지할 수 있게 하는 부분이며, 헤드레스트는 승객의 목과 머리를 기대어 목부분의 편안함을 제공하는 동시에 충돌시 머리가 뒤로 젖혀지는 것을 막아주어 목부분의 상해를 방지하는 역할을 한다.

한편, 교차로 등에 정지해 있던 차가 10 ∼ 16㎞의 속도변화를 일으키면서 추돌 당하는 사고에서는 승객의 목부위에 상해를 일으키는 경우가 빈번하며, 이를 이른바 휘프래쉬 상해(whiplash injury)라 부른다.

이러한 휘프래쉬 상해, 즉 목부위의 상해는 승객의 상체와 머리 사이의 상대속도 차이에 의한 것으로 알려져 있는데, 후방 충돌시 시트백의 충격으로 승객의 상체가 전방으로 이동하는 반면 머리는 그 자리에 있으려 하여, 목부위에 전단력이 작용하게 되고, 이러한 전단력은 목의 관절 및 근육에 급격한 충격을 줌은 물론 목부위 관절의 상해까지 초래한다.

이에, 승객의 안전을 보다 강화한 헤드레스트 및 관련 장치로서, 최근에는 소위 '액티브 헤드레스트(active headrest)'라 하여 승객의 목부분 상해를 용이하게 방지하는 헤드레스트 장치가 널리 적용되고 있다.

이러한 액티브 헤드레스트에서는 기본적으로 충돌사고시 헤드레스트를 전방으로 이동시켜 승객의 머리를 받쳐줌으로써 목상해를 방지하게 되어 있는 바, 종래의 액티브 헤드레스트는, 센서부가 후방 충돌을 감지하여 헤드레스트부의 액튜에이터에 충돌신호를 전달하고 이 충돌신호에 의해 상기 액튜에이터가 작동하여 헤드레스트를 전방으로 이동시키는 전자식과, 후방 충돌시 승객의 등이나 엉덩이 부분이 시트를 누르는 힘을 이용하여 지렛대 원리에 의해 헤드레스트를 전방으로 이동시키는 기계식이 있다.

첨부한 도 3은 종래의 기계식 액티브 헤드레스트를 도시한 개략 구성도로서, 후방 충돌시 승객이 뒤로 밀리면서 승객의 등부분이 시트백 내 가압판(12)를 밀게 되고, 이에 가압판(12) 뒤에 위치한 링크(14)가 후방으로 밀리는 동시에 상측의 지지 프레임(16)이 전방을 향해 상승하는 바, 결국 지지 프레임(16)에 끼워진 헤드레스트 스테이 및 헤드레스트 몸체(스테이와 몸체는 도시하지 않음)가 전방으로 함께 이동하면서 승객 머리를 받쳐주게 되어 목상해를 방지하게 된다.

그러나, 전자식이든 기계식이든 종래의 액티브 헤드레스트에서는 승객 머리와 헤드레스트간에 공간이 존재하므로 후방 충돌시 헤드레스트가 앞으로 이동하면서 머리를 받쳐줄 수 있을 때까지 구속이 이루어지지 않게 된다.

따라서, 헤드레스트가 승객 머리를 받쳐줄 때까지 걸리는 시간이 길어지는 경우 그 시간 내에 승객의 목부위가 상해를 입을 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 시트백 내 프레임에 의해 지지되는 브라켓에 웨빙의 인출/인입 및 순간 구속이 가능한 리트랙터를 설치하고, 상기 웨빙의 반대쪽 끝단을 시트백 프레임에서 힌지점을 중심으로 전후 회동하는 지지 프레임의 하단에 연결하여, 평상시 리트랙터로부터 탄력적으로 인출/인입되는 웨빙이 지지 프레임의 하단을 후방쪽에서 잡아준 상태에서 헤드레스트가 승객의 머리에 붙어 움직이다가, 후방 충돌시에는 리트랙터 및 순간 구속된 웨빙에 의해 지지 프레임의 회동이 구속되면서 헤드레스트가 뒤로 젖혀지지 않고 고정되어 승객의 머리를 바로 구속하도록 구성됨으로써, 승객의 머리와 헤드레스트간 이격 방지 및 종래 이격에 의한 충돌시 목 상해를 효과적으로 방지할 수 있는 자동차용 액티브 헤드레스트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기하 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차용 액티브 헤드레스트에 있어서, 시트백 프레임에 브라켓에 의해 고정 설치되면서 웨빙의 인출시 순간 구속이 가능한 리트랙터와; 상기 시트백 좌우측 프레임에 횡설치되는 안내로드 및 이 안내로드상에 회전 가능하게 설치되어 상기 리트랙터의 웨빙을 감겨지는 안내롤러로 이루어지는 웨빙 가이드 수단과; 상기 안내롤러 위쪽에 배치되어 시트백 좌우측 프레임에 횡설치되는 힌지점 로드와; 하단부는 상기 안내롤러로부터 감겨져 나온 웨빙이 고정되고, 중간부분은 상기 힌지점 로드의 힌지부에 삽입되며, 상단은 헤드레스트의 스테이와 연결되는 "U"자형 지지프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트를 제공한다.

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이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 액티브 헤드레스트의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 자동차용 액티브 헤드레스트의 작동상태를 개략 도시한 측면도이다.

본 발명은 시트벨트의 원리를 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것으로서, 시트백 내 프레임에 의해 지지되는 브라켓에 웨빙의 인출/인입 및 순간 구속이 가능한 리트랙터를 설치하고, 상기 웨빙의 반대쪽 끝단을 시트백 프레임에서 힌지점을 중심으로 전후 회동하는 지지 프레임의 하단에 연결하여, 평상시 리트랙터로부터 탄력적으로 인출/인입되는 웨빙이 지지 프레임의 하단을 후방쪽에서 잡아준 상태에서 헤드레스트가 승객의 머리에 붙어 움직이다가, 후방 충돌시에는 리트랙터 및 순간 구속된 웨빙에 의해 지지 프레임의 회동이 구속되면서 헤드레스트가 뒤로 젖혀지지 않고 고정되어 승객의 머리를 바로 구속시켜주도록 된 자동차용 액티브 헤드레스트에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 도 1을 참조하여 좀 더 상세 히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상하로 길게 설치되면서 하단 연결부(111a)에 의해 일체로 움직이는 좌우 한쌍의 지지 프레임(111)이 시트백 상부 내에서 힌지수단(112)에 의해 좌우측 프레임(110)에 전후 회동 가능하게 설치된다.

상기 힌지수단(112)은, 그 예로서, 시트백 좌우측 프레임(110)에 횡 배치되어 고정 설치되는 힌지점 로드(113)와, 상기 각 지지 프레임(111)의 중간부분을 힌지점 로드(113)에 회전 가능하게 결합시키는 힌지부(114)로 구성할 수 있으며, 전체적으로는 상기 지지 프레임(111)이 중간의 힌지점 로드(113)를 중심으로 전후 회동 가능하게 되어 있다.

물론, 상기 지지 프레임(111)은 그 상단 입구를 통해 헤드레스트 스테이(도 2a 및 도 2b에서 도면부호 214로 지시됨)가 끼워져 고정되는 부분으로서, 이 지지 프레임(111)의 전후 회동에 의해 헤드레스트 몸체(도 2a 및 도 2b에서 도면부호 212로 지시됨)의 전후 이동이 이루어지도록 되어 있다(도 1에서는 헤드레스트 스테이와 몸체를 도시하지 않음).

한편, 시트백 내의 좌우측 프레임(110)에는 후술하는 안내로드(124)의 하측으로 별도의 브라켓(120)이 횡 배치되어 고정 설치되며, 이 브라켓(120)의 후방으로는 웨빙(122)의 탄력적인 인출/인입이 이루어지면서 규정 속도 이상의 인출시 웨빙(122)의 순간 구속이 가능한 리트랙터(121)가 설치된다.

이 리트랙터(121)는, 시트벨트의 리트랙터와 같이, 내장된 스프링의 힘에 의해 웨빙(122)의 탄력적인 인출/인입이 이루어지도록 되어 있으면서, 특히 낮은 속 도에서는 웨빙(122)의 인출이 자유로우나, 웨빙(122)이 일정 속도 이상으로 순간 당겨지는 경우 웨빙(122)의 인출을 구속하는 구조로 되어 있다.

상기 리트랙터(121)로부터 인출/인입되어지는 웨빙(122)은 후방 상측으로 연장된 뒤 후술하는 안내롤러(125)에 의해 전방으로 안내되어 그 끝단이 힌지점 하측의 지지 프레임(111) 하단(하단 연결부, 111a)에 고정된다.

상기 가이드 수단(123)은 웨빙(122)이 후방 위치를 지난 뒤 그 전방에서 지지 프레임 하단(111a)에 연결되도록 함으로써, 웨빙(122)이 리트랙터(121)로부터 스프링력에 의해 인입될 경우 웨빙(122)의 당김력에 의해 지지 프레임 하단(111a)이 후방쪽으로 당겨지도록 되어 있으며, 이와 같이 웨빙(122)이 당겨지는 경우 지지 프레임(111)의 상부가 힌지점 로드(113)를 중심으로 전방으로 이동되면서 헤드레스트가 전방 이동하게 된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가이드 수단(123)은, 상기 브라켓(120)의 상측 및 상기 지지 프레임 하단(웨빙이 연결되는 부분, 111a)의 후방쪽으로 시트백 좌우측 프레임(110)에 횡 설치되는 안내로드(124)와, 이 안내로드(124)상의 중앙에 회전 가능하게 설치되어 상기 웨빙(122)을 접촉 지지하면서 전방의 상기 지지 프레임(111) 하단으로 안내하는 안내롤러(125)로 구성될 수 있다.

이하, 첨부한 도 2a와 도 2b를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 액티브 헤드레스트는 평상시 헤드레스트가 승객의 머리에 붙어 따라다니며 움직이다가 후방 충돌시에는 헤드레스트가 뒤로 젖혀지지 않고 그 자리에 고정되어 머리를 바로 구속함으로써 승객의 목부위를 보호하는 시스템으로 되어 있다.

이러한 본 발명의 작동상태를 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 도 2a는 평상시의 작동상태를 도시한 것으로서, 평상시에는 승객의 머리가 헤드레스트 몸체(212)를 뒤로 누르는 힘에 의해 지지 프레임(111)이 힌지점 로드(113)를 중심으로 후방 회동하게 되고, 이때 지지 프레임 하단(111a)이 전방으로 움직이면서 웨빙(122) 끝단을 전방으로 당겨주는 바, 리트랙터(121)로부터 웨빙(122)의 인출이 이루어지면서 헤드레스트(헤드레스트 몸체(212))의 후방 이동 및 지지 프레임(111)의 후방 회동이 이루어진다.

또한, 승객의 머리가 헤드레스트 몸체(212)를 누르는 힘이 해제되는 경우, 리트랙터(121) 내부에 내장된 스프링의 힘에 의해 웨빙(122)이 감겨지면서 이 웨빙(122)이 지지 프레임 하단(111a)을 후방으로 당겨주는 바, 이때 지지 프레임(111)의 상단이 앞으로 위치되면서 헤드레스트 몸체(212)는 승객의 머리에 살짝 닿아 있게 된다.

결국, 승객의 머리가 헤드레스트 몸체(212)를 가압 또는 해제함에 따라 웨빙(122)의 인출/인입이 이루어지면서, 본 발명의 헤드레스트(헤드레스트 몸체(212))는 항상 승객의 머리에 살짝 닿은 상태로 움직이게 된다.

물론, 승객이 머리를 헤드레스트 몸체(212)에 완전히 기댄 상태에서는 종래와 마찬가지로 지지 프레임(111)의 후방 회동이 시트백 프레임(110) 또는 이에 별도 설치된 부품(부싱-펄크럼(126) 등)에 의해 제한되면서 헤드레스트의 후방 이동 이 제한되도록 한다.

한편, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 후방 충돌이 발생한 경우, 빠른 속도로 승객의 머리가 약간 후방 이동하게 되고, 이에 지지 프레임(111)에 의해 웨빙(122)이 규정 속도 이상으로 당겨지게 되는 바, 이와 같이 웨빙(122)이 빨리 당겨지게 되면 리트랙터(121)가 작동하여 웨빙 인출을 순간 구속하게 되고, 결국 지지 프레임(111) 및 헤드레스트가 고정되면서 머리가 구속되어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트에 의하면, 시트벨트 원리를 이용한 것으로서, 평상시 웨빙의 탄력적인 인출/인입에 의해 헤드레스트가 승객의 머리와 함께 움직이다가, 후방 충돌시 웨빙의 순간 구속이 이루어지면서 헤드레스트가 뒤로 움직이지 않고 그 자리에 고정되어 승객의 머리를 바로 구속하도록 구성됨으로써, 승객의 머리와 헤드레스트간 이격 방지 및 종래 이격에 의한 충돌시 목 상해를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 자동차용 액티브 헤드레스트에 있어서,

   시트백 프레임에 브라켓에 의해 고정 설치되면서 웨빙의 인출시 순간 구속이 가능한 리트랙터와;

   상기 시트백 좌우측 프레임에 횡설치되는 안내로드 및 이 안내로드상에 회전 가능하게 설치되어 상기 리트랙터의 웨빙을 감겨지는 안내롤러로 이루어지는 웨빙 가이드 수단과;

   상기 안내롤러 위쪽에 배치되어 시트백 좌우측 프레임에 횡설치되는 힌지점 로드와;

   하단부는 상기 안내롤러로부터 감겨져 나온 웨빙이 고정되고, 중간부분은 상기 힌지점 로드의 힌지부에 삽입되며, 상단은 헤드레스트의 스테이와 연결되는 "U"자형 지지프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리트랙터와 웨빙을 이용한 자동차용 액티브 헤드레스트.
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