KR100556655B1 - 착석 감지 시스템을 내장하고 있는 자동차 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내장된 착석 감지 시스템을 갖는 자동차 시트에 관한 것이다. 상기 시트는, 시트 패딩(seat padding) 또는 시트 팬(seat pan)을 지지하는 상부 프레임(10) 및 자동차에 고정되어 있는 하부 프레임(12)을 포함한다. 상기 시트는 또한, 하부 프레임(12) 내의 상부 프레임(10)을 지지하기 위한 기계적 장착 부재(16)를 포함한다. 상기 장착 부재(16, 116)는 다음과 같이, 즉 시트 착석자의 체중 하에 탄성적으로 변형하도록 구성되어 있다. 이때 착석 감지 시스템은 상기 장착 부재(16)의 탄성 변형을 감지하는 적어도 한 개의 측정 센서(18)를 포함한다.
자동차 시트, 상부 프레임, 하부 프레임, 장착 부재, 측정 센서

Description

착석 감지 시스템을 내장하고 있는 자동차 시트{MOTOR VEHICLE SEAT HAVING AN INTEGRATED OCCUPANCY DETECTION SYSTEM}
본 발명은 내장된 착석 감지기를 갖는 자동차 시트에 관한 것이다.
사고 발생 시, 자동차 내의 앞좌석 승객을 보호하기 위해서, 앞좌석 승객용 에어백을 갖춘 자동차 수는 증가하는 추세이다. 상기 에어백이 실행될 때 불필요한 손상을 방지하기 위해서, 상기 에어백은, 사고 발생 시에 앞좌석 승객석이 착석되었을 때에만 실행되어야 한다.
그 동안, 차량 시트의 착석을 감지하는 다수의 시스템들이 공지되었다. 예를 들면, 차량 내장 내에 압력 감지용 센서 매트를 갖는 자동차 시트들이 공지되어 있다. 이러한 시스템들이 충분히 작동되는 것을 보장하기 위해, 시트 내장을 설계하는데 있어서 상기 센서 매트를 고려해야 된다. 실제 상황에서, 이는 많은 곤란을 불러일으킨다. 그 이유는, 시트 내장 설계자는 새로운 요구 조건들에 직면하게 되는데, 이는 설계자의 창작 자유에 있어서 추가적으로 제한을 가하기 때문이다.
마찬가지로, 센서가 시트 내장에 장착되어 있지 않은 자동차 시트 착석 감지용 시스템들도 있다. 이는, 예를 들면, 적외선 센서나 초음파 센서 또는 유도식 센서(inductive sensor)이나 용량식 센서(capacitive sensor)이다. 이들은 모두 자동차 자체 내에 설치되어 있다. 그러나, 상기 시스템들은, 자동차 시트 내에 직접 내장되어 있는 시스템들보다 쉽게 장애를 일으키는 것으로 간주된다. 또한, 상기 시스템들은 압력 감지용 시스템 보다 훨씬 고가이다.
유럽 특허 출원 EP-A-0 670 239에는 착석 감지기를 갖는 차량 시트가 공지되어 있다. 상기 감지기 내에서 시트의 전방쪽 상부 프레임이 시트의 하부 프레임 상에 기울어질 수 있다. 판 스프링이 상기 시트의 상부 프레임 및 하부 프레임 사이에 배열되어 있다. 여기서 판 스프링은, 시트가 착석되지 않을 때 상부 프레임의 후방쪽을 리프팅하며, 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변형된다. 판 스프링의 변형에 의해 야기되는 상기 시트의 상부 프레임의 위치 변동은 측정 센서에 의해 기록됨으로써 시트 착석 여부가 판정된다.
공개 공보 WO-A-98/25112 (D2)에는 착석 감지기를 갖는 차량 시트가 공지되어 있다. 상기 차량 시트에서, 상부 프레임은 평편하게 하부 프레임 상의 여러 개의 지점에 놓여지며 볼트로 고정된다. 하부 프레임 상에서 상부 프레임의 베어링 힘을 측정할 수 있는 힘 측정 센서는, 볼트로 연결된 각 지점에서 상부 프레임 및 하부 프레임 사이에 배열되어 있다.
따라서 본 발명의 목적은 대안적으로 간단하면서 경제적이고 신뢰할 수 있는 착석 감지기를 갖는 자동차 시트를 제공하는 것이다. 이때 시트 내장의 디자인은 착석 감지기로 인해 영향을 전혀 받지 않는다.
본 발명에 따라, 이러한 문제는 특허청구범위 제1항에 따른 자동차 시트에 의해 해결된다. 대부분의 최신 차량 시트와 마찬가지로, 이와 같은 유형의 시트는 시트 내장 또는 시트 셸을 지지하는 상부 프레임 및 자동차 내에 고정되어 있는 하부 프레임, 및 마찬가지로 상하부 프레임을 지지하며 하중을 상부 프레임으로부터 하부 프레임 쪽으로 전달하는 기계적 장착 부재들을 포함한다. 본 발명에 따라, 상기 장착 부재들은, 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 즉 역행적으로 변형될 수 있도록 설계되어 있다. 착석 감지기는 상기 탄성 변형을 직접적으로 또는 간접적으로 측정하는 적어도 한 개의 측정 센서를 포함한다. 다시 말하자면, 상기 하부 프레임 내의 상부 프레임을 지지하는 장착 부재들은, 간단한 측정 센서에 의해 시트 착석자의 하중을 기하학상 측정이 가능한 것으로 변환하는 변환 장치로 사용된다. 따라서, 상기 장착 부재들에 의해, 시트 내장 내에 센서를 장착할 필요는 없으며, 간단하고 신뢰할 수 있으며 저가인 착석 감지기가 만들어진다. 더욱이, 주의할 점은 이와 같은 감지기가 시트 내에 쉽게 내장될 수 있으며 무척 견고하다는 것이다. 측정 센서를 광범위한 범위 내에서 선택할 수가 있기 때문에, 이는 예를 들면 신뢰도, 온도 범위 또는 전자기적 호환성과 관련된 특정 요구조건을 고려하여 선택될 수 있다. 상기 측정 센서 및 이에 직렬로 연결되어질 전자 평가기의 가격 또한 상기 측정 센서를 선택하는데 있어서 중요한 역할을 한다.
삭제
상기 측정 센서는 예를 들면 스트레인 게이지(strain gauge)가 될 수 있다. 여기서 상기 스트레인 게이지는, 장착 부재의 변형(예를 들면, 휨 또는 비틀림)을 바로 측정할 수 있도록 상기 장착 부재 상에 설치된다. 그러나, 상기 장착 부재는, 장착 부재의 소성 변형으로 인해 상부 프레임 및 하부 프레임 사이의 수직 이동이 발생하도록 설계되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 측정 센서는, 수직 방향에서의 이러한 상대적 이동을 측정하는 변위 센서가 될 수 있다. 측정될 변위 진폭은 장착 부재의 변형성으로 인해 선택된 변위 센서의 측정 범위에 최적으로 쉽게 적용될 수 있기 때문에, 매우 간단하고 저가인 변위 센서가 사용될 수 있다. 가장 간단한 경우, 변위 센서는 심지어 임계값을 초과하는 장착 부재의 변형에 의해 야기되는 상부 및 하부 프레임 사이의 상대적인 수직 이동을 측정하는 간단한 스위칭 부재(switching element)가 될 수도 있다. 상기 스위칭 부재가 소정 임계값을 할당받은 다수의 스위칭 포인트들을 포함하는 경우, 차량 착석자는 특정 하중 카테고리로 분류될 수도 있다. 이에 의해, 에어백이 가장 간단한 방식으로 체중에 따라 제어될 수 있다. 물론 다수의 스위칭 부재들에 의해서도, 이와 유사한 결과가 달성될 수 있다. 이때 각 스위칭 부재에 소정의 임계값이 할당된다.
본 발명에 따른 자동차 시트에서 현실화되는 것으로서 소성 변형이 가능한 장착 부재는 각기 다른 여러 개의 실시예들을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 장착 부재는 간단한 볼트로 설계될 수 있다. 여기서 상기 볼트는 두 개의 프레임 중 어느 한쪽에 지지되지 않은 상태로 고정될 수 있으며, 다른쪽 프레임을 위한 지지부를 형성하게 된다. 다음으로, 상기 볼트의 벤딩은 측정 센서에 의해 측정된다. 그러나 이와 같은 유형의 볼트는 소정의 길이를 가지기 때문에, 시트 상에서의 자중의 변화 또한 간단한 측정 센서에 의해 측정될 수 있다. 별도의 스프링 부재―여기서 별도의 스프링 부재들은 예를 들면 스프링 워셔, 판 스프링, 또는 나선형 스프링임―들을 사용하는 여러 부품을 지지하는 부재 또한 고려해 볼 수 있다.
바람직한 실시예에서 상기 장착 부재는 제1 및 제2 암을 갖는 등자(stirrup)로 구성되어 있다. 여기서 제1 암의 자유 단부는 두 개의 프레임 중 어느 한쪽에 단단히 연결되어 있으며, 제2 암의 자유 단부는 다른쪽 프레임을 위한 지지부를 형성한다. 다음으로, 상기 등자는 다음과 같이 설계되어 있다. 즉, 상기 등자의 개방 폭이 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변한다(추가적인 무게에 의해 바람직하게는 상기 등자의 개방 폭이 감소된다). 지지부의 영역 내에, 제1 암은 제2 암으로부터 간극에 의해 분리되는 것이 유리하다. 상기 간극의 개방 폭은, 등자의 소성 변형이 이루어지기 전에 상기 지지부가 제1 암 상에 안착되도록 설계되는 것이 바람직하다. 그 결과, 과부하로 인해 등자의 기능이 영구적으로 손상될 위험성은 현저히 감소한다.
상기 등자의 유리한 실시예에서, 제1 및 제2 암은, 지지부가 수직 부하를 받을 때 상기 제1 및 제2 암이 대략 동일한 굽힘 변형을 나타내도록 설계되었다. 결과적으로, 상기 지지부가 시트 착석자의 하중에 의해 대략 평행하게 변위되는 것이 보장된다(다시 말하자면, 굽힘 변형에 의해 야기되는 상기 지지부 상에서의 회전은 무시해도 될 정도이다). 따라서, 상호에 대해 이동되도록 부품들이 기울어질 위험성이 없어진다.
본 발명에 따른 자동차 시트를 위한 것으로서 용이하게 제조된 장착 부재는, 두 개의 프레임 중 어느 한쪽에 단단히 고정된 샤프트 및 상기 샤프트의 축방향 연장부로서 배열된 헤드를 포함한다. 상기 샤프트는 제1 숄더 영역을 형성한다. 간극은 상기 제1 숄더 영역으로부터 헤드 내쪽으로 연장된다. 결과적으로, 지지되지 않은 암―여기서 상기 지지되지 않은 암의 자유 단부에 다른쪽 프레임을 위한 지지부를 형성함―이 헤드에 형성되어 있으며 상기 간극의 개방 폭은 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변화한다. 그리하여 등자가 형성된다. 이때 상기 등자의 제1 암은 샤프트 및 헤드의 연결부에 의해 형성되며, 제2 암은 지지되지 않은 암에 의해 형성된다. 상기 헤드는 상당히 큰 수평 가로구멍을 갖는 것이 바람직하다. 여기서 상기 가로구멍 쪽으로 간극이 종결된다. 상기 가로구멍은 다음과 같이 배열되며 설계된다. 즉, 가요성 등자부가 헤드 단부에서 형성되도록 한다. 여기서 상기 등자는 지지되지 않은 암을 제1 암에 연결하고, 상기 제 1암은 다시 샤프트에 단단히 연결되어 있다. 그러나, 상기 헤드는 다수의 수평 타원형 구멍 또한 구비할 수 있다. 이때 간극은 상기 타원형 구멍들 중 어느 하나에서 종결된다. 상기 타원형 구멍들은 헤드 내에, 시트 착석자의 하중에 의해 지지부가 대략 평행하게 수직 방향으로 이동되도록 배열되는 것이 바람직하다.
앞서 기술된 장착 부재와 관련하여 주의할 점은, 헤드가 샤프트와 관련하여 오프셋된 경우 상기 장착 부재의 설계가 특히 소형일 수 있다는 것이다.
대안적인 실시예에서, 상기 장착 부재는 저널 및 저널 베어링을 포함한다. 상기 저널은 두 개의 프레임 중 어느 한쪽에 단단히 연결되어 있으며, 저널 베어링은 다른쪽 프레임에 연결되어 있다. 스프링 장치는, 시트 착석자의 하중에 의해 상기 저널이 저널 베어링에 대해 탄성적으로 수직 이동될 수 있도록 설계되어 있다. 상기 저널 베어링은 저널을 위한 수직 가이드 슬롯을 구비하는 것이 바람직하다. 수평력은 상기 두 개의 프레임 사이에서 상기 가이드 슬롯 내로 전달되며, 이때 상기 두 프레임의 수평 이동이 발생하지 않는다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면에 의해 하기에서 기술된다.
도 1은 본 발명에 따라 착석 감지기가 내장된 자동차 시트의 고정 지점을 개략적으로 도시하는 부분 단면도.
도 2는 도 1에 측면도로 도시된 고정 볼트의 정면도.
도 3은 고정 지점의 변형된 실시예를 도시하는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 착석 감지기가 내장된 자동차 시트의 고정 지점에 대한 대안적인 실시예를 개략적으로 도시하는 부분 단면도.
도 5는 도 4의 절취선 5-5에 따른 단면도.
도 1의 참조부호(10)는 자동차 시트의 상부 프레임을 나타낸다. 상기 상부 프레임(10)은 시트 커버(seat upholstery) 또는 시트 셸(seat shell)(도시되지 않음)을 지지한다. 도면 부호(12)는 차량 바닥(14)에 단단히 고정된 하부 프레임을 나타낸다. 이때 주의할 점은, 상기 상부 프레임(10) 및 하부 프레임(12)은 도 1 및 도 4에서 플랜지를 고정하는 것으로 단지 개략적으로만 도시되어 있다는 것이다. 상기 하부 프레임은 일반적으로 시트를 종방향으로 조절하기 위한 메커니즘을 포함하며, 상기 상부 프레임은 일반적으로 시트를 수직방향으로 조절하기 위한 메커니즘을 포함한다. 그러나 이때 제외시킬 수 없는 사실로는, 상기 두 메커니즘이 상기 두 개의 프레임들 중 어느 하나에 함께 내장되거나, 한 개의 메커니즘―여기서 상기 메커니즘에 의해 시트의 스프링 서스펜션(spring suspension)이 달성될 수 있음―이 상기 두 개의 프레임 중 어느 하나에 추가적으로 내장된다는 것이다.
도 1은 통상적으로 상부 프레임(10) 및 하부 프레임(12) 사이에 있는 4개의 고정 지점 중 어느 하나를 도시한다. P는 수직 하중(vertical weight force)을 나타내며, 이는 상기 고정 지점에서, 장착 부재(16)를 거쳐 상부 프레임(10)으로부터 하부 프레임 쪽으로 전달된다. 시트 착석자의 하중은 착석 위치에 따라 모든 고정 지점에 배분된다.
기존 차량 시트의 경우, 상기 장착 부재(16)는 상용화되어 있는 나사식 또는 힌지식 볼트이다. 그러나 본 발명에 따르면 상기 장착 부재(16)는 변환 장치로 설계되며, 여기서 상기 변환 장치는 간단한 측정 센서(18)에 의해, 시트의 착석 여부의 변화에 의해 일어나는 시트의 하중(P)의 변화를 간단한 측정 센서(18)로 측정할 수 있는 기하학적 변수로 변환한다.
도 1 및 도 2에 도시된 장착 부재(16)는 나사산(21)을 가진 샤프트(20) 및 상기 샤프트(20)의 축방향 연장부로서 형성된 헤드(22)를 포함한다. 상기 샤프트(20)는 하부 프레임(12) 내의 구멍(23)을 뚫고 배치된다. 단단히 죄여진 다음, 샤프트(20)의 단부에서 나사산(21)에 고정되는 너트(24)가 헤드(22) 상에 있는 제1 숄더 영역(26)을 하부 프레임(12)의 반대쪽 표면에 대해 압착시키며, 그 결과 상기 장착 부재(16)는 하부 프레임에 단단하게 고정된다. 수평 간극(28)이 제1 숄더 영역(26)으로부터 헤드(22) 내로 연장됨으로써, 지지되지 않은 암(30)이 형성된다. 이때 주의할 점은, 상기 샤프트(20)가 헤드(22)에 대해 편심되어 배치되어 있어서, 상기 샤프트(20)의 위쪽에 충분한 공간이 남게 되어 헤드 직경이 비교적 작은 경우, 지지되지 않은 암(30)이 비교적 견고한 구조를 가질 수 있다. 상기 지지되지 않은 암(30)은 상기 헤드(22)의 후단부의 가요성 등자부(flexible stirrup element; 32)에 의해 암(34)에 연결된다. 상기 암(34)은 다시 샤프트(20)에 연결되어 있다. 상기 가요성 등자부(32)는, 헤드(22) 내의 가로구멍(33)에 의해 간단하게 제조된다. 여기서 상기 헤드 내로, 간극(28)이 가로구멍(33)의 축과 평행하게 종결된다.
상기 암(30)의 자유 단부는 상부 프레임(10)을 위한 지지부(36)를 형성한다. 이를 위해, 상기 헤드의 앞 부분은 상부 프레임(10) 내의 베어링 구멍(38) 내에 삽입되어 있으며, 그 결과 상기 상부 프레임이 지지부(38)의 원통형 새들 영역 상에 안착될 수 있다. 상기 암(34) 상에 있는 제2 숄더 영역(40)은 하부 프레임(12)에 대해 상부 프레임(10)이 옆으로 미끄러지는 것을 방지하는 한편, 상기 두 프레임(10, 12) 간에 어떠한 압력도 발생하지 않게 한다. 이때 설령 압력이 발생한다고 하더라도 이는 무시해도 될 정도이다. 따라서, 하중(P)은 상부 프레임(10)으로부터 지지되지 않은 암(30) 내로 직접 가해지며, 상기 지지되지 않은 암 및 등자 부재(32)는 탄성 변형한다. 상기 지지되지 않은 암 부분들은 다음과 같이 설계되어 있다. 즉, 하중(P)의 변화―여기서 상기 변화는 시트 착석에 따라 야기됨―로 인해 상기 간극(28)의 개방 폭이 변한다. 이때 상기 변화를 측정 센서(18)에 의해 쉽게 측정할 수 있다.
장착 부재(16)와 관련하여, 설계에 관한 하기의 유리한 세부 사항들에 대해 주의하도록 한다. 지지되지 않은 암(30) 및 등자 부재(32)가 변형되어 아래로 휠 때, 상부 및 하부 프레임이 기울어지지 않도록 하기 위해서, 상기 암(30)의 두 개의 단부면(26', 40')들은 하부 암(34) 상에 있는 대응되는 숄더 영역(26, 40) 보다 훨씬 후방쪽에 놓여진다. 상부 프레임(10)을 간극(28)에 대해 직각으로 가이드하고 지지되지 않은 암(30)을 수평력으로부터 항상 자유롭게 유지하기 위해서, 두 개의 가이드 영역(41', 41")이 암(34)의 전단부에 제공된다. 상기 암은 간극(28)에 대해 직각이며, 필요한 수직 안내 및 수평력 전달을 달성하기 위해 상부 프레임(10)의 베어링 구멍(38) 내에 있는 보조 영역과 상호 작용한다. 그러나 대안적으로, 상부 프레임(10) 내의 베어링 구멍(38) 및 헤드(22)의 전단부는 완전히 원통형일 수도 있다. 즉, 수직 가이드 영역(41', 41") 없이 설계될 수 있다. 이러한 경우, 상기 장착 부재는 상부 프레임(10)을 위한 고정된 피벗 핀을 형성한다. 간극(28)과 관련하여, 주의할 것은, 상기 간극이 개방 폭(w)을 가지고 있으며, 이 개방 폭은 시트가 과부하를 받을 때 상기 지지부(36)가 소성 변형, 즉 암(30) 또는 등자 부재(32)가 비가역 변형을 일으키기 전에, 암(34) 상에 안착되도록 되어 있다는 것이다. 시트의 과부하로 인해 상기 장착 부재(16)의 변환 기능이 영구적으로 손상될 위험성은 명백히 감소한다.
도 1에서 예시로 도시되는 측정 센서(18)는 변위 센서로, 암(30) 내의 구멍내에 나사식으로 고정된다. 상기 센서는 예를 들면, 프로브 선단부(probe tip)를 구비한다. 상기 프로브 선단부는 하부 암(34) 상에 안착됨으로써, 간극(28)의 개방 폭(w)에서 발생하는 변화를 곧바로 측정하게 된다. 상기 변위 센서(18) 대신에 이론상으로는 스트레인 게이지(strain gauge)가 또한 사용될 수 있다. 여기서 상기 스트레인 게이지는 등자 부재(32)에 (예를 들면 가로구멍(33) 내로) 부착되며, 이의 변형을 곧바로 측정한다. 그러나 대부분의 경우, 상기 변위 센서(18)는 가장 간단하고 경제적인 해결 수단이다. 여기서 상기 변위 센서는, 간극(18)의 소정의 개방 폭(w) 보다 작은 폭만을 측정하는 간단한 스위칭 부재로도 설계될 수 있다.
차량의 모든 변위 센서(18)들이 연결되어 있는 평가 유닛은 참조부호(44)로 표시된다. 차량 시트에 지정된 에어백은 예를 들면, 상기 평가 유닛(44)에 의해 중량의 함수에 따라 실행될 수 있다.
도 3은 상기 장착 부재(16)의 대안적인 실시예를 도시한다. 상기 장착 부재(116)는 우선, 헤드(122)에 가로구멍(33) 대신에 두 개의 타원형 구멍(133', 133")이 배열되는 것이 도 1 및 도 2의 장착 부재(16)들과 상이하다. 이때 간극(128)이 상기 타원형 구멍(133') 내에서 종결된다. 반대로, 상기 타원형 구멍(133")은 하부 암(134)의 굽힘 강도(flexural strength)를 다음과 같이, 즉 지지부(136)에 하중이 가해질 때 상기 암이 지지부(136)를 갖는 하부 암(130)과 거의 동일한 이도(sag)를 갖도록 감소시킨다. 그 결과, 하중 시에 상기 지지부(136)는 대체로 자체적으로 평행하게 이동되는 것이 보장됨으로써, 상기 두 프레임이 기울어질 위험성이 크게 감소된다.
도 1 내지 도 3의 두 개의 실시예들과 관련하여, 일반적으로, 도면부호 12가 상부 프레임을 나타내고, 도면부호 10이 하부 프레임을 나타낸다는 사실을 주의하도록 한다. 지지부(36, 136)는 간극(28)의 아래쪽에 하부 프레임 내의 베어링 구멍(38) 내에 배치될 수도 있다. 이때 작동 방법 상 어떠한 현저한 변화도 일어나지 않는다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차 시트용 장착 부재의 대안적인 실시예를 도시한다. 상기 장착 부재(216)는 저널(journal; 218) 및 저널 베어링(220)을 포함한다. 상기 저널(218) 및 저널 베어링(220)은 각각 상부 프레임(210) 및 하부 프레임(212)에 단단히 연결되어 있다. 저널(218)이 저널 베어링(220)―여기서 상기 저널 베어링은 도 4에서 종단면으로 도시됨― 내에 안착되어 있는 스프링 부재(222)는 저널(218) 및 저널 베어링(220) 사이에 배열되어 있다. 상기 저널 베어링(220)의 단부 벽(224) 내에는 수직형 가이드 슬롯(225)이 두 개의 가이드면(226, 228)에 의해 형성된다(도 5 참조). 감소된 직경을 갖는 원통형 저널 섹션(230)은 양쪽으로 상기 가이드 슬롯(225) 내로 가이드된다. 상기 저널(218) 상에 마주보고 있는 두 개의 숄더 영역(232, 234)에 의해 상기 저널(218)은 축방향으로 가이드된다. 결과적으로, 상기 저널(218)은 저널 베어링(220)의 단부 벽(224)에서 축방향으로 차단되며 수직으로 이동될 수 있다. 즉, 상부 프레임(210) 상에 작용하는 수평력 및 축방향력은, 저널 베어링(220)의 단부 벽(224)에 의해 하부 프레임(212) 쪽으로 직접적으로 가해진다. 슬롯(225) 내에서 상기 저널(218)은 단지 회전되고 수직으로 이동될 수 있다. 상단에서 상기 저널 베어링(220)을 봉쇄하는 캡(236)은, 사고가 발생한 경우 상기 저널(218)이 저널 베어링(220)으로부터 돌출되는 것을 방지하며, 저널 베어링(220)의 내부가 오염되는 것을 막는다.
상기 스프링 부재(222)는, 저널(218)의 원통형 단부를 위한 새들형 지지부(saddle-shaped support)로 설계되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 스프링 부재(222)의 소성 변형을 측정하는 적어도 한 개의 스트레인 게이지가 상기 새들 부재에 접착될 수 있다. 그러나 상기 스트레인 게이지 대신에, 저널 베어링(220) 내의 저널(218)의 수직 위치를 감지하기 위한 변위 센서 또한 사용될 수 있다.
도 4 및 도 5와 관련하여 주의할 점은, 부분(212)이 상부 프레임을 나타내고, 부분(210)이 하부 프레임을 나타낸다는 것이다. 다음으로, 상기 저널 베어링(220)은, 스프링 부재(222)에 의해 저널(218) 상에 안착된다. 이때 작동 방법상 어떠한 현저한 변화도 일어나지 않는다.

Claims (29)

  1. 착석 감지기가 일체화된 자동차 시트에 있어서,
    시트 내장 또는 시트 셸을 지지하는 상부 프레임(10, 210);
    자동차에 고정되어 있는 하부 프레임(12, 212);
    상기 하부 프레임에 고정되어 상기 상부 프레임을 지지하도록 설치되어, 상기 상부 프레임으로부터 상기 하부 프레임으로 하중(P, F)을 전달하고, 시트 착석자의 하중에 의해 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 간에 수직 변위가 일어나도록 탄성적으로 변형되는 하나 이상의 장착 부재(16, 116, 216); 및
    상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 간의 수직 변위가 소정의 임계값을 초과할 때 이를 측정하는 스위칭 부재로 구성되어, 상기 장착 부재의 탄성적 변형을 측정하는 하나 이상의 측정 센서(18)
    를 포함하는 자동차 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 부재가 소정의 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 포인트를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 소정의 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  4. 시트 내장 또는 시트 셸을 지지하는 상부 프레임과 자동차에 고정되어 있는 하부 프레임을 포함하여 구성되는 착석 감지기가 일체화된 자동차 시트에 있어서,
    상기 하부 프레임에서 상기 상부 프레임을 지지하여, 상기 상부 프레임으로부터 상기 하부 프레임으로 하중(P, F)을 전달하도록 설치되고, 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변형되도록 구성된 하나 이상의 장착 부재; 및
    상기 장착 부재의 탄성적 변형을 측정하는 하나 이상의 측정 센서
    를 포함하고,
    상기 장착 부재는 제1 암(34, 134) 및 제2 암(30, 130)을 가진 등자로 구성되고, 상기 제1 암의 자유 단부는 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 하나의 프레임에 고정되어 연결되며, 상기 제2 암(30, 130)의 자유 단부는 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 다른 하나의 프레임을 지지하는 지지부(36, 136)를 형성하며,
    상기 등자의 상기 제1 암과 상기 제2 암 사이의 개방 폭(w)은 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 암의 자유 단부가 상기 제1 암으로부터 간극(28, 128)을 두고 분리되어 있고,
    상기 간극의 개방 폭은, 상기 등자의 소성 변형이 일어나기 전에 상기 지지부가 상기 제1 암에 안착되는 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 암 및 제2 암은, 상기 지지부에 수직으로 부하가 가해질 때 서로 동일한 굽힘 변형을 일으키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 등자의 변형을 직접적으로 측정하도록 상기 등자 위에 설치되어 있는 스트레인 게이지(strain guage)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 등자의 제1 암과 제2 암 간의 수직 변위를 측정하는 변위 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 등자의 개방 폭이 변동되어 소정의 임계값을 초과하는 것을 측정하는 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스위칭 부재가 미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 포인트를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  11. 제9항에 있어서,
    미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  12. 시트 내장 또는 시트 셸을 지지하는 상부 프레임과 자동차에 고정되어 있는 하부 프레임을 포함하여 구성되는 착석 감지기가 일체화된 자동차 시트에 있어서,
    상기 하부 프레임에서 상기 상부 프레임을 지지하여, 상기 상부 프레임으로부터 상기 하부 프레임으로 하중(P, F)을 전달하도록 설치되고, 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변형되도록 구성된 하나 이상의 장착 부재; 및
    상기 장착 부재의 탄성적 변형을 측정하는 하나 이상의 측정 센서
    를 포함하고,
    상기 장착 부재는 헤드(22, 122)와 샤프트(20, 120)로 구성되고, 상기 샤프트는 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 하나의 프레임에 고정되어 연결되며, 상기 헤드는 상기 샤프트의 축방향 연장부로서 설치되어 있고,
    상기 헤드에는 제1 숄더 영역(26)이 형성되고, 간극(28)이 상기 제1 숄더 영역에서부터 상기 헤드 내로 연장되어 형성됨으로써 캔틸레버 암(30)이 형성되며,
    상기 캔틸레버 암은 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 다른 하나의 프레임을 지지하는 지지부(36, 136)를 형성하는 자유 단부를 가지고,
    상기 간극의 개방 폭은 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변동되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 헤드는, 상기 캔틀레버 암을 상기 샤프트(20)에 일체로 연결되어 있는 암(34)에 연결하는 가요성 등자부(22)를 그 단부에 형성하도록 수평의 가로구멍(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 헤드는 후단부에 수평의 타원형 구멍들(133', 133")을 포함하고, 상기 간극은 상기 타원형 구멍들 중 하나의 구멍에서 종결되며, 상기 타원형 구멍들은 상기 지지부가 시트 착석자의 하중에 의해 평행하게 변위되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 헤드가 상기 샤프트에 대해 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 장착 부재의 상기 헤드 위에 설치되어 상기 헤드의 변형을 직접적으로 측정하는 스트레인 게이지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 캔틸레버 암의 자유 단부의 수직 변위를 측정하는 변위 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 간극의 개방 폭이 변동되어 소정의 임계값을 초과하는 것을 측정하는 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 스위칭 부재가 미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 포인트를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  20. 제18항에 있어서,
    미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  21. 착석 감지기가 일체화된 자동차 시트에 있어서,
    시트 내장 또는 시트 셸을 지지하는 상부 프레임;
    자동차에 고정되어 있는 하부 프레임;
    상기 하부 프레임에서 상기 상부 프레임을 지지하여, 상기 상부 프레임으로부터 상기 하부 프레임으로 하중(P, F)을 전달하도록 설치되고, 시트 착석자의 하중에 의해 탄성적으로 변형되도록 구성된 하나 이상의 장착 부재; 및
    상기 장착 부재의 탄성적 변형을 측정하는 하나 이상의 측정 센서
    를 포함하고,
    상기 장착 부재는 저널(218)과 저널 베어링(220)으로 구성되고, 상기 저널은 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 하나의 프레임에 고정되어 연결되며, 상기 저널 베어링은 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 다른 하나의 프레임에 고정되어 연결되고, 상기 저널 및 상기 저널 베어링 사이에 탄성 수단(222)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 저널 베어링이 상기 저널을 위한 수직형 가이드 슬롯(225)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 저널이 상기 저널 베어링의 축방향으로 변위되지 못하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 탄성 수단이 새들형 스프링 부재로 구성되고, 상기 새들형 스프링 부재는 상기 저널의 원통형 단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 장착 부재의 상기 탄성 수단 위에 설치되어 상기 탄성 수단의 변형을 직접적으로 측정하는 스트레인 게이지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 저널 베어링에 대한 상기 저널의 수직 변위를 측정하는 변위 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 측정 센서가, 상기 저널 베어링에 대한 상기 저널의 수직 변위가 소정의 임계값을 초과하는 것을 측정하는 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 스위칭 부재가 미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 포인트를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
  29. 제27항에 있어서,
    미리 정해진 임계값을 각각 가지는 다수의 스위칭 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트.
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