KR100584907B1 - 차량용 헤드레스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 헤드레스트에 관한 것으로, 그 목적은 차량의 충돌 및 추돌사고 발생시 탑승자의 하악골을 포함한 안면부를 고정하여 목부분에 과굴곡이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 차량용 헤드레스트를 제공함에 있다.

이에, 본 발명은 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉과, 상기 지지봉의 상부에 설치되는 머리받침대를 포함하는 차량용 헤드레스트에 있어서, 상기 머리받침대는 상기 지지봉상에 각각 회전이 자유롭게 설치되는 제1,2 받침대로 분리 구성되고, 상기 제1,2 받침대의 사이를 탄성적으로 연결하여 상기 제1,2 받침대의 회전에 대한 복원이 이루어지도록 탄성부재가 하나 이상으로 구비되며, 상기 제1,2 받침대의 일측에는 각각 탑승자의 하악골과 대응되는 턱고정부가 형성되고, 상기 제1,2 받침대의 일정 범위 회전 후 상기 지지봉을 고정시키는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 차량용 헤드레스트를 제공함으로써, 종래와는 달리 탑승자의 목부분에 발생되는 부상을 최소화할 수 있으며, 특히 안전밸트 착용시 상대적으로 보호가 미흡한 목부분을 보호할 수 있으므로, 탑승자의 안전을 최대한 보장할 수 있는 효과를 가진다.

Description

차량용 헤드레스트{HEADREST FOR VEHICLES}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드레스트가 설치된 차량용 시트를 보인 사시도.

도 2a,b는 도 1에 따른 헤드레스트를 보인 것으로,

도 2a는 정면도.

도 2b는 평면도.

도 3은 도 2b에 따른 작동상태도.

도 4a는 도 2b에 따른 스토퍼의 작동을 보인 단면도.
도 4b는 도 4a의 스토퍼가 작동된 상태를 보인 단면도.

도 5는 도 2b에 따른 스토퍼의 다른 예를 보인 단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 보인 단면도.

도 7은 도 6의 구동부를 보인 단면도.

도 8은 본 발명의 제3 실시예를 보인 단면도.

도 9는 종래의 일 예를 보인 것으로,

도 9a는 측면도.

도 9b는 요부도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 헤드레스트 10 : 지지봉

20a,20b : 제1,2 받침대 21a,21b : 턱고정부

22a,22b : 안착부 23a,23b : 받침부

24a,24b : 슬리브 30 : 탄성부재

40a,40b : 스토퍼 41 : 케이스

42 : 걸림편 43 : 스프링

44 : 고정홈 45 : 인출부재

450 : 와이어 451 : 손잡이

46 : 제1 감지부 47 : 제2 감지부

48 : 잠금부재 480 : 실린더

481 : 클램프 50 : 구동수단

51 : 서보모터 52 : 동력전달부재
521 : 구동기어 522 : 종동기어

60 : 위치조정수단

100 : 시트 101 : 등받이

본 발명은 차량용 헤드레스트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 충돌 및 추돌사고 발생시 탑승자의 하악골(下顎骨)을 포함한 안면부를 고정하여 목부분에 과굴곡(過屈谷)으로 인한 염좌상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 차량용 헤드레스트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 시트의 등받이에는 탑승자의 후두부를 지지하는 헤드레스트가 설치되어 있으며, 이는 차량의 추돌 및 충돌사고 발생시 탑승자의 후두부에 가해지는 충격을 완화시켜 부상을 최소화하는 기능을 수행한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 헤드레스트는 탑승자의 후두부를 지지하는 기능에만 주안점을 두고 설계되어 있으므로, 사고 발생시 인체의 가장 취약한 부분의 하나인 목부분은 전혀 보호하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 교통사고가 발생하면 목부분을 가장 많이 다치게 되는데, 아래의 표는 자동차 사고시 부위별 손상정도를 나타낸 것으로, 표시된 바와 같이 1998년도와 2000년도에는 목을 다친 부상자의 비율이 각각 62.3%와 69.9%로 가장 높았으며, 다음으로 허리와 머리 순으로 집계되어 있다.

	1998 회계년도	2000 회계년도	비고
목(%)	62.3%	69.9%	7.3% 증가
허리(%)	33.7%	32.9%	0.8% 감소
머리(%)	31.0%	28.0%	3% 감소

상기와 같은 문제점을 해결하고자 종래에도 차량의 추돌 및 충돌사고 발생시 탑승자의 목덜미 부분을 탄력 지지하여 충격을 흡수할 수 있도록 한 목 보호장치가 고안되어 있으며, 도 9a,b는 종래의 일 예를 보인 것으로 도 9a는 측면도이고 도 9b는 요부도이다.

이는, 대한민국 등록특허공보 302153호에 게재된 '자동차 헤드레스트의 보조 받침구'로써 도시된 바와 같이, 통상의 시트(100)에는 등받이(101)가 구비되고 그 상부에는 헤드레스트(200)가 설치되어 있는데, 상기 헤드레스트는 상기 등받이의 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉(220)과, 그 상부에 설치되어 탑승자의 후두골을 지지하는 머리받침대(210)로 구성되어 있다.

이때, 상기 머리받침대(210)와 등받이(101)의 사이에는 탑승자의 목덜미를 지지하는 보조 받침구(300)가 구비되는데, 상기 보조 받침구는 내부에 공기가 주입되는 튜브(310)와, 상기 튜브의 후방을 탄력지지하는 다수의 스프링(320)으로 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 헤드레스트 및 보조 받침구 등은 차량의 충돌 및 추돌사고 발생시 일차적으로 탑승자의 후두부와 목부분을 후방에서 지지하여 충격을 완화시킬 수는 있지만, 이차적으로 머리가 전방으로 이동하여 목부분에 과굴곡이 발생되는 것은 방지할 수 없었으므로, 그로 인해 목뼈에 염좌상을 입게 되는 문제점이 있었으며, 이를 교통사고의 유형에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량이 급출발하거나 후방에 추돌사고가 발생하는 경우에는 차와 몸체가 전방으로 이동하면서 관성에 의해 머리가 후방으로 젖혀지게 되며, 이에 따라 목부분에 과신전이 발생하게 되고 그 후 과굴곡이 연속적으로 일어남으로써 목뼈에 염좌상이 발생된다. 또한, 상기와는 반대로 주행중인 차량이 급정거하거나 전방에 충돌하는 경우에는 차가 순간적으로 정지하면서 관성에 의해 머리가 앞으로 이동하게 되며, 이에 따라 목부분에 과굴곡이 발생된 후 과신전이 연속적으로 일어남으로써 목뼈에 염좌상이 발생된다.

상기와 같은 염좌상은 모두 사고발생시 탑승자의 머리가 고정되지 않고 이동함으로써 발생되는 부상으로, 특히 탑승자가 안전밸트를 착용하고 있는 경우에는 몸체가 고정되어 있는 관계로 목부분에 더욱 심한 모멘트가 작용하여 과굴곡시 목 뼈가 골절될 우려가 있는 등 탑승자의 안전을 위해 시급한 문제의 해결이 필요한 실정이다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 차량의 충돌 및 추돌사고 발생시 탑승자의 하악골을 포함한 안면부를 고정하여 목부분에 과굴곡이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 차량용 헤드레스트를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 탑승자의 후두골을 밀착 지지하여, 사고발생시 후두골에 가해지는 충격을 신속하게 분산시킴은 물론, 척추에 전달되는 머리의 하중을 감소시킬 수 있도록 한 차량용 헤드레스트를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량충돌시 자동으로 탑승자의 머리를 고정할 수 있도록 한 차량용 헤드레스트를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탑승자의 머리 위치에 따라 자동으로 일정한 간격을 유지함과 동시에 차량충돌시 탑승자의 안면부를 신속하게 고정할 수 있도록 한 차량용 헤드레스트를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 일 양상은, 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉과, 상기 지지봉의 상부에 설치되는 머리받침대를 포함하는 차량용 헤드레스트에 있어서, 상기 머리받침대는 상기 지지봉상에 각각 회전이 자유롭게 설치되는 제1, 2 받침대로 분리 구성되고, 상기 제1, 2 받침대의 사이를 탄성적으로 연결하여 상기 제1, 2 받침대의 회전에 대한 복원이 이루어지도록 탄성부재가 하나 이상으로 구비되며, 상기 제1, 2 받침대의 일측에는 각각 탑승자의 하악골과 대응되는 턱고정부가 형성되고, 상기 제1, 2 받침대의 회전시 일정 범위 회전 후 상기 지지봉을 및 고정시키는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1, 2 받침대에는 탑승자의 후두골과 대응되는 위치에 안착부가 대칭으로 형성되고, 상기 안착부의 하측에는 후두골의 하부를 지지하는 받침부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 스토퍼의 일 양상은, 상기 제1,2 받침대의 내측에 각각 구비되는 케이스와, 상기 케이스의 외측으로 단부가 돌출되어 상기 지지봉의 외주면에 접촉되는 걸림편과, 상기 케이스의 내측에 구비되며 상기 걸림편의 후방을 탄력지지하는 스프링과, 상기 지지봉의 외주면에 형성되어 상기 제1,2 받침대의 회전시 상기 걸림편이 삽입되는 고정홈과, 상기 고정홈에 삽입된 걸림편을 인출하는 인출부재로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 인출부재의 일 양상은, 상기 걸림편의 후방에 연결되고 끝부분이 상기 제1,2 받침대의 외측으로 노출되는 와이어와, 상기 와이어의 끝부분에 구비되는 손잡이로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양상은, 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉 상부에 각각 회전이 자유롭게 설치되며, 양 단부에 턱고정부가 각각 형성된 제1,2 받침대와; 차량에 가해지는 충격을 감지하여 신호를 출력하는 충돌감지용 센서와; 상기 제1,2 받침대에 탑승자의 머리 충격을 감지하여 신호를 출력하는 압력감지용 센서와; 상기 충돌감지용 센서와 상기 압력감지용 센서로부터 신호가 감지되면 제1, 2 받침대가 회전하도록 구동신호를 출력하는 받침대 구동 제어부와; 상기 구동신호에 따라 상기 제1,2 받침대를 회전시키는 구동수단과; 상기 제1, 2 받침대가 일정 범위 회전 후 이를 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스토퍼의 일 양상은, 상기 지지봉의 외주면에 구비되는 제1감지부와, 상기 지지봉의 외측을 감싸는 슬리브의 내측면에 상기 제1 감지부와 대응되게 구비되는 제2 감지부와, 상기 제1,2 받침대의 회전시 상기 제1,2 감지부가 상호 일치할 때 일치신호에 따라 상기 지지봉의 측면을 고정하는 잠금부재로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 구동수단의 일 양상은, 상기 구동신호에 의해 구동되며 상기 제1,2 받침대의 내부에 각각 고정되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전력을 상기 지지봉에 전달하는 동력전달부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상은, 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉 상부에 각각 회전이 자유롭게 설치되며, 양 단부에 턱고정부가 각각 형성된 제1,2 받침대와; 차량의 충돌시 충격을 감지하여 신호를 출력하는 충돌감지용 센서와; 상기 제1,2 받침대와 탑승자의 머리와 일정한 간격을 유지하는 간격조절부와; 상기 충돌감지용 센서로부터 신호가 입력되면 제1, 2 받침대를 회전시키도록 구동신호를 출력시키는 받침대 구동 제어부와; 상기 구동신호에 따라 상기 제1,2 받침대를 회전시키는 구동수단과; 상기 제1, 2 받침대가 일정 범위 회전 후 이를 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 간격조절부의 일 양상은, 상기 제1, 2 받침대와 탑승자의 후두골 사이의 간격을 검출하여 신호를 출력하는 간격조절용 센서와, 상기 간격조절용 센서의 신호를 검출하여 간격이 설정치 이상으로 벗어날 경우 제1, 2 받침대가 머리와 설정치 이내의 간격을 유지하도록 제어신호를 출력하는 간격조절 제어부와, 상기 제어신호에 의해 상기 제1,2 받침대의 위치를 조정하여 상기 후두골과 상기 제1,2 받침대의 간격을 조정하는 위치조정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이때, 상기 시트상의 탑승자 유/무를 검출하여 신호를 출력하는 탑승검출용 센서와, 상기 탑승검출용 센서의 신호를 검출하여 상기 간격조절부의 전원을 온/오프하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 양상은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 바람직한 실시예를 통해 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드레스트가 설치된 차량용 시트를 보인 사시도이고, 도 2a, b는 도 1에 따른 헤드레스트를 보인 것으로 도 2a는 정면도이며, 도 2b는 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트(1)는 시트(100)의 등받이(101) 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉(10)과, 상기 지지봉의 상부에 각각 회전이 자유롭게 설치되는 제1, 2 받침대(20a,20b)와, 상기 제1, 2 받침대의 사이를 탄성적으로 연결하는 탄성부재(30)와, 상기 제1, 2 받침대의 일측에 각각 형성되는 턱고정부(21a,21b)와, 상기 제1, 2 받침대가 탑승자의 안면부를 감싼 후 그 회전을 정지시키는 스토퍼(40a,40b)로 구성된다.

상기 제1, 2 받침대(20a,20b)의 내부에는 지지봉(10)이 삽입되는 원통형의 슬리브(24a,24b)가 각각 구비되어 상기 지지봉을 중심으로 상기 제1, 2 받침대가 자유롭게 회전하게 된다.

또한, 제1, 2 받침대(20a,20b)의 앞면 일측에는 턱고정부(21a,21b)가 돌출되어, 상기 제1, 2 받침대가 지지봉(10)을 중심으로 회전되는 경우 탑승자의 하악골을 포함한 안면부를 감싸게 된다.
또한, 제1, 2 받침대(20a,20b)는 마주하면서 소정의 거리로 이격되는 내측단부 사이로 탄성적인 신축과 복원이 원활하게 이루어지는 재질로 형성되는 탄성부재(30)가 구비된다.
상기 탄성부재(30)는 제1, 2 받침대(20a,20b) 사이에 연결되어 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)의 회전에 따라 탄성적으로 변형되는 것으로, 상기 탄성부재(30)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 제1, 2 받침대(20a,20b) 사이에 면을 형성하면서 다수로 연결되도록 하고, 신축성이 강하면서 그에 대응되는 복원성을 갖는 고탄력의 부재를 사용하도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)가 탑승자의 후두골과 충돌하여 상기 지지봉(10)을 중심으로 회전하게 되면, 상기 스토퍼(40a,40b)에 의해 상기 제1, 2 받침대가 고정될 때까지 고탄력을 갖는 상기 탄성부재(30)가 상기 제1, 2 받침대의 회전을 따라 팽창된다.
상기 탄성부재(30)는 고탄력의 재질로 구성된 것이므로 탄성적으로 팽창된 만큼의 탄성복원력을 내부에 포함하게 되고, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)가 상기 스토퍼(40a,40b)에 의한 구속이 해제되면 상기 탄성부재(30)는 내부에 축척되는 탄성복원력에 의해 원래의 형상으로 수축되고, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)는 상기 탄성부재의 탄성적인 수축으로 원래의 상태로의 복귀가 이루어지게 되는 것이다.

상기 스토퍼(40a,40b)는 제1,2 받침대(20a,20b)의 내부에 각각 구비되어, 상기 제1,2 받침대가 회전하여 턱고정부(21a,21b)가 탑승자의 안면부를 감싸는 순간 회전을 정지시켜 머리를 고정하는데, 이에 대한 상세한 구성과 작동관계는 후술하는 도 3에서 설명한다.

한편, 제1,2 받침대(20a,20b)의 앞면에는 탑승자의 후두골과 대응되는 위치에 안착부(22a,22b)가 대칭으로 형성되어 상기 후두골을 밀착 지지함으로써, 사고 발생시 후두골에 가해지는 충격을 신속하게 분산시켜 뇌를 보호하게 된다.

상기 안착부(22a,22b)는 상기 후두골이 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)와 접촉하면서 밀착이 이루어지도록 하는 것으로, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)의 앞면이 상기 후두골의 형상과 대응되게 후방으로 인입된 형상으로 형성하여 차량의 충돌로 후퇴되는 후두골이 상기 안착부와 부딪히면서 밀착되게 되어 충결을 분산시키게 되는 것이다.
또한, 상기 안착부(22a,22b)의 하측에는 탑승자의 후두골 하부를 지지하도록 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)에 전방으로 돌출되어 형성되는 받침부(23a,23b)를 설치하여 돌출형상의 상기 받침부(23a,23b)가 차량 탑승자의 후두골 하부를 지지함으로써, 척추에 전달되는 머리의 하중을 감소시켜 탑승자에게 안락한 승차감을 제공하게 된다.

이때, 받침부(23a,23b)의 소재를 메모리폼(Memory Form)으로 구성하면, 탑승자의 후두골 형상에 관계없이 완벽하게 밀착됨으로써, 보다 안락한 승차감을 얻을 수 있다.

도 3은 도 2b에 따른 작동상태도를 도시한 것이고, 도 4a는 스토퍼를 보인 단면도이며, 도4b는 스토퍼의 작동된 상태를 보인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 차량의 충돌 시 탑승자의 후두부가 급속도로 후퇴하여 제1,2 받침대(20a,20b)에 부딪히게 되면, 탑승자 후두부가 헤드레스트에 부딪히는 충격에 의해 상기 제1, 2 받침대는 상기 탄성부재의 탄성적인 팽창이 이루어지면서 지지봉(10)을 중심축으로 하여 후두부를 감싸는 방향으로 회전하게 된다.

이때, 제1,2 받침대(20a,20b)의 내부에 각각 구비된 스토퍼(40a,40b)는 상기 제1,2 받침대가 탑승자의 머리를 고정하는 순간 회전을 정지시키는 기능을 수행하며, 그 구성은 도 4a와 도 4b에 도시된 제1, 2 받침대(20a,20b)의 내측에 각각 구비되는 케이스(41)와, 상기 케이스의 외측으로 단부가 돌출되어 지지봉(10)의 외주면에 접촉되는 돌기형상의 걸림편(42)과, 상기 케이스의 내측에 구비되며 상기 걸림편의 후방을 탄력지지하는 스프링(43)과, 상기 지지봉의 외주면에 형성되어 상기 제1, 2 받침대의 회전시 상기 걸림편이 삽입되는 고정홈(44)과, 상기 고정홈에 삽입된 걸림편을 인출하도록 상기 걸림편의 후방 길이방향으로 형성되는 인출부재(45)로 구성된다.

이에 따라, 후두부의 충돌로 제1, 2 받침대(20a,20b)가 회전하여 탑승자의 안면부를 감싸는 순간 걸림편(42)이 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)를 따라 슬라이딩되어 회전되면서 지지봉(10)의 외주면에 형성된 고정홈(44)과 일치되며, 그와 동시에 상기 걸림편(42)의 끝단이 스프링(43)의 탄력에 의해 상기 고정홈의 내측으로 삽입됨으로써 상기 제1,2 받침대를 고정하게 되면서 상기 탄성부재는 탄성적인 복원력을 내부에 포함한 채로 팽창된 상태를 유지하게 된다.

또한, 제1,2 받침대(20a,20b)의 내부에는 지지봉(10)의 외측을 감싸는 슬리브(24a,24b)가 각각 구비되어 있으므로, 상기 슬리브에는 걸림편(42)의 끝부분이 상기 지지봉의 표면을 따라 접촉하면서 회전할 수 있도록 관통부(미부호)를 형성한다.

상기와 같이 탑승자의 머리가 제1, 2 받침대(20a,20b)에 충돌하는 과정에서 충격에너지가 발생되는데, 상기 충격에너지는 상기 탄성부재(30)의 탄성적인 팽창에 의해 상당 부분이 소진됨으로써, 뇌로 전달되는 충격에너지가 효과적으로 감소된다.

이에 따라, 턱고정부(21a,21b)가 하악골을 포함한 안면부를 커버한 상태로 고정되어 이차적인 머리의 이동을 제한함으로써, 목뼈에 과굴곡으로 인한 염좌상의 발생을 예방할 수 있게 되는 것이다.

교통사고의 상황이 종료된 후에는 도 4b에 도시된 걸림편(42)을 고정홈(44)으로부터 인출하여 제1, 2 받침대(20a,20b)의 고정을 해제하게 된다. 상기 걸림편(42)을 인출하도록 형성되는 상기 인출부재(45)는, 일측이 걸림편(42)의 후방에 연결되고 끝부분이 제1,2 받침대(20a,20b)의 외측으로 노출되는 와이어(450)와, 상기 와이어의 노출된 끝부분이 걸리도록 형성되어 구비되는 손잡이(451)로 구성된다.

이에 따라, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)가 고정된 상태에서 상기 손잡이(451)를 잡아당기게 되면 와이어(450)가 고정홈(44)으로부터 상기 걸림편(42)을 이탈시킴으로써, 제1, 2 받침대(20a,20b)의 고정이 해제되게 된다.
동시에 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)는 상기 탄성부재(30)의 팽창으로 인하여 상기 탄성부재 내부에 축척된 탄성복원력에 의해 상기 제1, 2 받침대가 상기 탄성부재의 복원을 따라 자동으로 원상 복귀된다.

도 5는 도 2b에 따른 스토퍼의 다른 실시예를 보인 단면도로써, 도시된 바와 같이 상기 제1 실시예에서 걸림편(42)의 후방을 탄력지지하는 스프링(43)으로 코일 스프링을 사용한 대신 판스프링을 사용한 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 보인 단면도이고, 도 7은 구동부의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예는 차량이 충돌되면 차량에 장착된 충돌감지용 센서(미도시)로부터 신호가 받침대 구동 제어부(미도시)에 입력되도록 하는 것이다. 차량의 충돌에 의해 탑승자의 후두부가 급속도로 후퇴하여 제1,2 받침대(20a,20b)에 머리가 부딪히게 되면, 상기 제1,2 받침대 내에 장착된 압력감지용 센서(미도시)에 머리의 충격이 감지되어 상기 받침대 구동 제어부로 신호가 출력되며, 상기 받침대 구동 제어부는 구동수단(50)으로 구동신호를 출력한다. 이에 따라, 구동수단(50)은 상기 받침대 구동 제어부의 구동신호에 따라 제1,2 받침대(20a,20b)와 슬리브(24a,24b)를 회전시켜 탑승자의 안면부를 감싸게 된다.

이때, 상기 제1 실시예와 같이 제1,2 받침대(20a,20b)의 회전을 중지시키는 스토퍼가 구비되는데, 본 실시예에서는 지지봉(10)의 외주면에 구비되는 제1 감지부(46)와, 상기 지지봉의 외측을 감싸는 슬리브(24a,24b)의 내측면에 상기 제1 감지부와 대응되게 구비되는 제2 감지부(47)와, 제1,2 받침대(20a,20b)의 회전으로 상기 제1,2 감지부의 위치가 일치되는 경우 상기 지지봉의 측면을 고정하는 잠금부재(48)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 잠금부재(48)는 마찰력을 이용하여 제1,2 받침대(20a,20b)를 고정하는 것으로, 본 실시예에서는 유압 또는 공압에 의해 작동되는 실린더(480)와, 상기 실린더의 작동시 지지봉(10)에 밀착되어 마찰력을 유발하는 클램프(481)와, 제1,2 감지부(46,47)의 일치시 신호를 수신하여 상기 실린더로 작동신호를 송신하는 제어부(미도시)로 구성된다.

제1,2 받침대(20a,20b)의 회전으로 턱고정부(21a,21b)가 탑승자의 하악골을 포함한 안면부를 커버하는 순간 제2 감지부(47)의 위치가 제1 감지부(26)에 일치되어 상기 제어부로 구동신호를 출력하게 된다. 이때, 상기 제어부가 실린더(480)를 작동시켜 클램프(481)로 하여금 지지봉(10)의 측면을 압박하여 마찰력을 유발함으로써, 제1,2 받침대(20a,20b)를 견고하게 고정하게 된다.

또한, 제1,2 받침대(20a,20b)의 고정을 해제하기 위해서는 실린더(480)를 작동하여 클램프(481)의 압력을 제거해야 하는데, 이는 상기 받침대 구동 제어부에 해제신호를 입력하기 위한 별도의 조작부(미도시)를 설치함으로써 손쉽게 구현할 수 있다.

상기 구동수단(50)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 받침대 구동 제어부의 구동신호에 의해 구동되는 것으로, 제1,2 받침대(20a,20b)의 내부에 각각 고정되는 서보모터(51)와, 상기 서보모터의 회전력을 지지봉(10)에 전달하는 동력전달부재(52)로 구성된다.

상기 동력전달부재(52)는, 서보모터(51)의 작동시 도 3과 같이 제1,2 받침대(20a,20b)가 지지봉(10)을 중심축으로 회전하도록 회전력을 전달하기 위한 것으로, 상기 서보모터에 구비된 구동기어(521)와, 상기 지지봉상에 일체로 구비되어 상기 구동기어와 치합하는 종동기어(522)로 구성된다.

이에 따라, 차량충돌시 충돌감지용 센서로부터 충돌이 감지되고, 이어서 탑승자의 후두골이 제1,2 받침대(20a,20b)에 부딪히면서 내부에 장착된 압력감지용 센서로부터 머리의 충격이 감지되면, 받침대 구동 제어부에서 출력되는 구동신호가 서보모터(51)를 작동하여 구동기어(521)를 회전시키고, 상기 구동기어(521)가 지지봉(10)상에 구비된 상기 종동기어(522)의 둘레와 치합하여 회전함으로써, 상기 제1,2 받침대가 자동으로 회전되어 탑승자의 머리를 고정하게 된다.

이때, 제1,2 받침대(20a,20b)가 신속하게 회전하여 탑승자의 머리를 고정한 상태로 정지할 수 있도록, 상기 받침대 구동 제어부에는 서보모터의 회전속도 및 회전량에 대한 데이터가 입력된다.

또한, 상기 실시예의 다른 예로서 차량의 충돌시 관성력에 의한 탑승자의 머리 움직임에 대한 시간을 미리 산정하여 이를 데이터로 상기 받침대 구동 제어부에 저장을 하고, 상기 받침대 구동 제어부에서 차량 충돌을 감지하면 상기 저정된 데이터에 의해 시간 간격을 두고 제1,2 받침대를 회전시킬 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예를 보인 단면도로서, 차량의 정면 및 측면 충돌시 목과 머리를 보호할 수 있도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤드레스트는 시트의 등받이(101)상에서 제1,2 받침대(20a,20b)를 탑승자의 머리위치에 따라 등간격으로 이동시켜 그 간격을 근접하게 유지하는 간격조절부가 구비된 것을 특징으로 한다.

탑승자의 자세 습관에 따라 헤드레스트에 머리를 붙이고 앉는 탑승자와, 헤드레스트로부터 일정거리 머리를 띄우고 앉는 탑승자가 있다. 이때, 헤드레스트로부터 일정거리를 띄우고 앉는 탑승자의 차량에 측면 충돌사고가 발생하였을 때, 머리가 헤드레스트에 부딪히지 않고 측면 충돌방향에 따라 좌,우로만 움직이게 된다.

본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 탑승자의 머리위치에 따라 제1,2 받침대(20a,20b)를 후두골과 일정 간격을 두고 근접하게 조절하여, 어느 방향으로 차량 충돌사고가 발생하더라도 상기 제1,2 받침대가 회전되어 머리를 정확하게 고정하도록 구성된다.

상기 간격조절부는 제1,2 받침대(20a,20b)와 탑승자의 후두골 사이의 간격을 검출하여 신호를 출력하는 간격조절용 센서(S)와, 상기 센서의 신호를 검출하여 간격이 설정치 이상으로 검출되는 경우에 제어신호를 출력하는 간격조절 제어부(미도시)와, 상기 간격조절 제어부의 신호에 의해 상기 제1,2 받침대의 위치를 조정하는 위치조정수단(60)으로 구성된다. 상기 간격조절용 센서(S)는 거리를 감지하는 센서 즉 통상의 포토센서나 초음파센서 등이 사용되며 지지봉(10)의 사이에 설치되어 탑승자의 후두부 또는 목부분과의 거리를 측정하여 일정거리를 유지하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 헤드네스트와 탑승자의 간격을 제1, 2 받침대(20a,20b)의 각도조정으로 조절하도록 구성되어 있는데, 그에 따라 지지봉(10)의 하단은 등받이의 내측에 힌지 고정되고, 상기 제1, 2 받침대(20a,20b)가 힌지점을 중심으로 회전이 이루어지도록 각도를 조정하는 위치조정수단(60)으로서 통상의 실린더가 사용된다.
상기 위치조정수단(60)은 상기 간격조절 제어부에 의해 상기 지지봉(10)을 작동시키는 것으로, 도 8에 도시한 바와 같이 전·방으로 피스톤운동을 하는 실린더의 단부측을 등받이 내측에 힌지 고정된 상기 지지봉(10)이 회전되도록 힌지 고정된다. 상기 간격조절 제어부의 제어에 의해 상기 실린더가 피스톤운동을 하면 상기 지지봉이 회전하여 상기 제1, 2 받침대가 탑승자의 후두골과 일정한 간격을 유지하도록 하는 것이다.

상기 간격조절 제어부에 탑승자의 후두골과 제1,2 받침대 사이의 간격에 대한 설정치를 입력하여, 간격조절용 센서(S)에서 측정된 값이 그 설정치를 초과하는 경우에만 상기 위치조정수단(60)으로 제어신호를 출력하도록 구성한다.

도 7에서 설명한 바와같이, 차량의 충돌시 제1,2 받침대(20a,20b)가 회전하여 탑승자의 머리를 고정하게 되는데, 상술한 바와 같이 상기 제1,2 받침대가 후두골의 위치에 따라 자동으로 움직이며 일정한 간격을 유지함으로써, 측면 충돌시 탑승자의 머리가 좌,우로 움직여도 신속하게 머리를 고정할 수 있게 된다.

한편, 차량에는 상술한 자동식 간격조절부의 전원을 제어하여 필요시에만 작동시킬 수 있도록 별도의 수동 스위치를 마련할 수도 있고, 또한 시트상의 탑승자 유/무를 검출하는 탑승검출용 센서를 설치하여, 탑승자가 차량에 탑승할 때에만 상기 간격조절부에 의해 제1,2 받침대의 위치가 조절되도록 구성할 수도 있다.

이때, 상기 탑승검출용 센서의 신호를 검출하여 간격조절부의 전원을 온/오프하는 스위치를 구비하면, 탑승자의 승차시 제1,2 받침대가 자동으로 작동됨은 물론 하차시 자동으로 정지된다.

상기 탑승검출용 센서로는 차량의 시트상에 설치하여 탑승자의 중량을 감지하는 압력감지식 센서 또는 차량에 설치하여 시동여부를 확인하는 센서 등 다양한 형태의 실시가 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 교통사고 발생시 탑승자의 하악골을 포함한 안면부를 고정하여 목부분에 과굴곡이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로, 종래와는 달리 탑승자의 목부분에 발생되는 부상을 최소화할 수 있으며, 특히 안전밸트 착용시 상대적으로 보호가 미흡한 목부분을 보호할 수 있으므로, 탑승자의 안전을 최대한 보장할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 제1,2 받침대에 탑승자의 후두골을 밀착 지지하는 안착부을 형성하여, 사고발생시 후두골에 가해지는 충격을 신속하게 분신시킴으로써, 뇌에 전달되는 충격을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 상기 안착부의 하측에 후두골의 하부를 지지하는 받침부를 형성하여, 차량에 탑승시 척추에 전달되는 머리의 하중을 감소시킴으로써, 안락한 승차감을 제공할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 차량충돌시 제1,2 받침대가 자동으로 탑승자의 안면부를 고정하도록 구성됨으로써, 신속하고 정확하게 머리를 고정하여 인명을 보호할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 제1,2 받침대가 탑승자의 머리 위치에 따라 일정한 간격을 자동으로 유지함과 동시에 차량충돌시 탑승자의 안면부를 신속하게 고정하도록 구성됨으로써, 사고발생시 탑승자의 자세나 차량의 충돌방향에 관계없이 머리를 보호할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 제1,2 받침대와 탑승자의 후두골 사이의 간격을 조정하는 간격조절부가 탑승자의 유/무에 따라 자동으로 온/오프 됨으로써, 별도의 스위치 조작없이 간편하게 제1,2 받침대의 작동을 제어할 수 있는 효과를 가진다.
한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

1. 차량용 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉과, 상기 지지봉의 상부에 설치되는 머리받침대를 포함하는 차량용 헤드레스트에 있어서,

   상기 머리받침대는 상기 지지봉상에 각각 회전이 자유롭게 설치되는 제1,2 받침대로 분리 구성되고, 상기 제1,2 받침대의 사이를 탄성적으로 연결하여 상기 제1,2 받침대의 회전에 대한 복원이 이루어지도록 탄성부재가 하나 이상으로 구비되며, 상기 제1,2 받침대의 일측에는 각각 탑승자의 하악골과 대응되는 턱고정부가 형성되고, 상기 제1,2 받침대의 일정 범위 회전 후 상기 지지봉을 고정시키는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2 받침대에는 탑승자의 후두골과 대응되는 위치에 안착부가 대칭으로 형성되고, 상기 안착부의 하측에는 후두골의 하부를 지지하는 받침부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스토퍼는,

   상기 제1,2 받침대의 내측에 각각 구비되는 케이스와, 상기 케이스의 외측으로 단부가 돌출되어 상기 지지봉의 외주면에 접촉되는 걸림편과, 상기 케이스의 내측에 구비되며 상기 걸림편의 후방을 탄력지지하는 스프링과, 상기 지지봉의 외주면에 형성되어 상기 제1,2 받침대의 회전시 상기 걸림편이 삽입되는 고정홈과, 상기 고정홈에 삽입된 걸림편을 인출하는 인출부재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
4. 제3항에 있어서, 상기 인출부재는,

   상기 걸림편의 후방에 연결되고 끝부분이 상기 제1,2 받침대의 외측으로 노출되는 와이어와, 상기 와이어의 끝부분에 구비되는 손잡이로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
5. 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉 상부에 각각 회전이 자유롭게 설치되며, 양 단부에 턱고정부가 각각 형성된 제1,2 받침대와;

   차량에 가해지는 충격을 감지하여 신호를 출력하는 충돌감지용 센서와;

   상기 제1,2 받침대에 탑승자의 머리 충격을 감지하여 신호를 출력하는 압력감지용 센서와;

   상기 충돌감지용 센서와 상기 압력감지용 센서로부터 신호가 감지되면 제1, 2 받침대가 회전하도록 구동신호를 출력하는 받침대 구동 제어부와;

   상기 구동신호에 따라 상기 제1,2 받침대를 회전시키는 구동수단과;

   상기 제1, 2 받침대가 일정 범위 회전 후 이를 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
6. 제5항에 있어서, 상기 스토퍼는,

   상기 지지봉의 외주면에 구비되는 제1감지부와, 상기 지지봉의 외측을 감싸는 슬리브의 내측면에 상기 제1 감지부와 대응되게 구비되는 제2 감지부와, 상기 제1,2 받침대의 회전시 상기 제1,2 감지부가 상호 일치할 때 일치신호에 따라 상기 지지봉의 측면을 고정하는 잠금부재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 구동수단은,

   상기 구동신호에 의해 구동되며 상기 제1,2 받침대의 내부에 각각 고정되는 서보모터와, 상기 서보모터의 회전력을 상기 지지봉에 전달하는 동력전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
8. 시트의 등받이 상부에 설치되는 한 쌍의 지지봉 상부에 각각 회전이 자유롭게 설치되며, 양 단부에 턱고정부가 각각 형성된 제1,2 받침대와;

   차량의 충돌시 충격을 감지하여 신호를 출력하는 충돌감지용 센서와;

   상기 제1,2 받침대와 탑승자의 머리와 일정한 간격을 유지하는 간격조절부와;

   상기 충돌감지용 센서로부터 신호가 입력되면 제1, 2 받침대를 회전시키도록 구동신호를 출력시키는 받침대 구동 제어부와;

   상기 구동신호에 따라 상기 제1,2 받침대를 회전시키는 구동수단과;

   상기 제1, 2 받침대가 일정 범위 회전 후 이를 고정시키는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
9. 제8항에 있어서, 상기 간격조절부는,

   상기 제1, 2 받침대와 탑승자의 후두골 사이의 간격을 검출하여 신호를 출력하는 간격조절용 센서와, 상기 간격조절용 센서의 신호를 검출하여 간격이 설정치 이상으로 벗어날 경우 제1, 2 받침대가 머리와 설정치 이내의 간격을 유지하도록 제어신호를 출력하는 간격조절 제어부와, 상기 제어신호에 의해 상기 제1,2 받침대의 위치를 조정하여 상기 후두골과 상기 제1,2 받침대의 간격을 조정하는 위치조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 시트상의 탑승자 유/무를 검출하여 신호를 출력하는 탑승검출용 센서와, 상기 탑승검출용 센서의 신호를 검출하여 상기 간격조절부의 전원을 온/오프하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.

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