KR100785625B1

KR100785625B1 - 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치

Info

Publication number: KR100785625B1
Application number: KR1020070001213A
Authority: KR
Inventors: 서진호
Original assignee: 다이모스(주)
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2007-12-12

Abstract

본 발명은 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치에 관한 것으로, 시트백프레임(21) 중 좌우측 사이드프레임(21a,21b)의 안쪽면에 서로 마주 대하도록 고정 설치되는 한 쌍의 가이드브라켓(41,43)과, 상기 시트백프레임(21)에 대해 좌우방향으로 직선 왕복 이동할 수 있도록 상기 가이드브라켓(41,43)에 일단이 힌지 결합되어 설치되는 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과, 상기 시트백프레임(21) 중 어퍼프레임(21c)의 밑에 평행하게 배치되면서 양단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과 힌지 결합되어 설치되는 베이스플레이트(49)와, 상기 베이스플레이트(49)에 구비되면서 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47) 및 상기 어퍼프레임(21c)을 관통하여 설치된 한 쌍의 아마추어부재(33)와 연결되도록 설치되는 한편 외력 작용시 상기 베이스플레이트(49)를 시트백프레임(21)에 대해 전후방향으로 탄력적으로 이동시키도록 함과 동시에 상기 아마추어부재(35)를 승하강시키도록 동작하는 아마추어작동수단(70)으로 구성되어져, 비교적 원가가 저렴한 링크구조로 된 구성이면서 추돌 사고시 액티브 헤드레스트의 기능을 충실히 수행하여 착석자의 목 부상을 효과적으로 예방할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치{Driving apparatus of active headrest for seat vehicle}

도 1과 도 2는 후방 추돌사고 발생시 착석자의 거동상태 및 액티브 헤드레스트의 작동상태를 보여주기 위한 도면,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치를 설명하기 정면도 및 배면도,

도 5는 본 발명에 따라 액티브 헤드레스트 구동장치를 구성하는 가이드브라켓의 사시도,

도 6은 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도,

도 7은 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치가 작동된 상태를 보여주기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

21 - 시트백프레임 21a,21b - 사이드프레임

21c - 어퍼프레임 35 - 아마추어부재

41,43 - 가이드브라켓 45,47 - 힌지브라켓

49 - 베이스플레이트 70 - 아마추어작동수단

71 - 고정봉부재 73,75 - 연결브라켓

77,79 - 코일스프링부재

본 발명은 차량의 추돌 사고 발생시 시트 착석자의 목 부상을 최대한 예방할 수 있도록 하는 액티브 헤드레스트 구동장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량에 구비된 시트는 착석시 안락감을 줄 수 있어야 할 뿐만 아니라, 추돌 사고와 같은 응급상황 발생시 착석자를 충분히 보호해주는 역할을 수행하여야 한다.

차량용 시트는 도 1에 도시된 바와 같이 착석자의 하체를 밑에서 지지하는 시트쿠션(10)과, 상기 시트쿠션(10)과 연결되어 착석자의 상체를 지지하는 시트백(20)을 구비하여 구성되는데, 상기 시트백(20)은 통상 지지대 역할을 하는 시트백프레임과, 충격흡수 및 안락감을 제공하는 폼(foam), 미관이나 형태의 유지를 위한 커버 등으로 구성된다.

또한, 상기 시트백(20)의 상단에는 상하방향으로 높이 조절이 가능하도록 결합되어 착석자의 머리 및 목을 지지하는 헤드레스트(30)가 장착되는 바, 상기 헤드레스트(30)는 주행 중 착석자의 머리를 편하게 받쳐주는 기능을 하고, 추돌시에는 착석자의 머리를 보호해주는 역할을 하게 된다.

상기 헤드레스트(30)는 시트백(20)의 상단으로 돌출된 헤드레스트 스테이(31)와 결합되어 상기 헤드레스트 스테이(31)가 시트백(20)에 대해 상하방향으로 승하강 이동됨에 따라 높이조절이 가능하도록 구성된 구성이며, 또한 상기 헤드레스트 스테이(31)와는 힌지 결합되어 차체의 전후방향으로 회동됨에 따라 각도조절이 가능하도록 된 구성이다.

한편, 교차로 등에 정지해 있던 차가 10∼16㎞의 속도변화를 일으키며 추돌을 당하는 사고에서는 승객의 목 부위에 상해를 일으키는 경우가 매우 빈번한데, 이를 휘프래쉬 상해(whiplash injury)라 부른다.

이러한, 휘프래쉬 상해 즉 목 부위의 상해는 착석자의 상체와 머리 사이의 상대속도 차이에 의한 것으로 알려져 있는 바, 후방 추돌시 시트백(20)의 충격으로 착석자의 상체가 전방으로 이동하는 반면 머리는 그 자리에 있으려 하여 목 부위에 전단력이 작용하게 되고, 이러한 전단력은 목의 관절 및 근육에 급격한 충격을 미침은 물론 목 부위 관절의 상해까지 초래한다.

이를 예방하기 위해, 추돌 사고시 헤드레스트(30)가 착석자의 머리와 인접한 위치로 이동하도록 하는 액티브 헤드레스트(active headrest)의 개발이 한창 진행중이며, 이러한 액티브 헤드레스트를 이용하여 착석자의 목 부상을 최대한 경감시키도록 하고 있다.

여기서, 상기 액티브 헤드레스트는 시트백(20)내에 구비된 액티브 헤드레스트 구동장치를 통해 작동되는 구성이 일반적이며, 작동시 헤드레스트(30)는 시트백프레임에 대해서 착석자측을 향하는 방향으로 도 2와 같이 대략 5°정도 기울어진 상태를 유지하면서 착석자의 머리를 향해 상승 이동하게 된다.

이에 본 발명은, 비교적 원가가 저렴한 링크구조로 된 액티브 헤드레스트 구동장치를 제공하여, 추돌 사고 발생시 동작하는 액티브 헤드레스트를 통해 탑승자의 목 부상을 최대한 예방할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시트백프레임 중 좌우측 사이드프레임의 안쪽면에 서로 마주 대하도록 고정 설치되는 한 쌍의 가이드브라켓과; 상기 시트백프레임에 대해 좌우방향으로 직선 왕복 이동할 수 있도록 상기 가이드브라켓에 일단이 힌지 결합되어 설치되는 한 쌍의 힌지브라켓과; 상기 시트백프레임 중 어퍼프레임의 밑에 평행하게 배치되면서 양단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓과 힌지 결합되어 설치되는 베이스플레이트와; 상기 베이스플레이트에 구비되면서 상기 한 쌍의 힌지브라켓 및 상기 어퍼프레임을 관통하여 설치된 한 쌍의 아마추어부재와 연결되도록 설치되는 한편 외력 작용시 상기 베이스플레이트를 시트백프레임에 대해 전후방향으로 탄력적으로 이동시키도록 함과 동시에 상기 아마추어부재를 승하강시키도록 동작하는 아마추어작동수단;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치를 설명하기 정면도 및 배면도로서, 종래와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명은 차량의 시트에 구비된 액티브 헤드레스트 구동장치에 관한 기술로서, 차량의 시트는 도 1의 참조로 전술하였던 바와 같이 착석자의 하체를 밑에서 지지하는 시트쿠션(10)과, 상기 시트쿠션(10)과 연결되어 착석자의 상체를 지지하는 시트백(20)과, 상기 시트백(20)의 상단에 구비되면서 높이 조절이 가능하도록 결합되어 착석자의 머리 및 목을 지지하는 헤드레스트(30)를 기본적으로 갖추어서 구성된다.

여기서, 상기 시트백(20)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 시트백프레임(21)을 통해 전체적인 골격을 이루게 되어있는 바, 상기 시트백프레임(21)은 한 쌍의 사이드프레임(21a,21b) 및 상기 사이드프레임(21a,21b)을 연결하는 어퍼프레임(21c)을 포함하여 이루어지는 구성이다.

상기 시트백프레임(21)에는 충격흡수 및 안락감을 제공하는 폼(foam) 및, 미관이나 형태를 유지하는 커버가 덧씌워지게 된다.

그리고, 상기 헤드레스트(30)는 시트백(20)의 상단으로 돌출된 헤드레스트 스테이(31)와 결합되어 상기 헤드레스트 스테이(31)가 시트백(20)에 대해 상하방향으로 승하강 이동됨에 따라 높이조절이 가능하도록 구성된 구성이며, 또한 상기 헤드레스트 스테이(31)와는 힌지 결합되어 차체의 전후방향으로 회동됨에 따라 각도조절이 가능하도록 된 구성이다.

한편, 상기 헤드레스트 스테이(31)는 그 하단이 파이프형상으로 된 한 쌍의 아마추어부재(33,35)에 끼워져 결합되는 구성이며, 상기 한 쌍의 아마추어부재(33,35)는 각각의 하단이 상기 어퍼프레임(21c)을 통과한 상태에서 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치와 연결되도록 이루어진 구성이다.

즉, 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치는 도 3과 도 4에 도시된 바 와 같이, 시트백프레임(21) 중 좌우측 사이드프레임(21a,21b)의 안쪽면에 서로 마주 대하도록 고정 설치되는 한 쌍의 가이드브라켓(41,43)과, 상기 시트백프레임(21)에 대해 좌우방향으로 직선 왕복 이동할 수 있도록 상기 가이드브라켓(41,43)에 일단이 힌지 결합되어 설치되는 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과, 상기 시트백프레임(21) 중 어퍼프레임(21c)의 밑에 평행하게 배치되면서 양단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과 힌지 결합되어 설치되는 베이스플레이트(49)와, 상기 베이스플레이트(49)에 구비되면서 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47) 및 상기 어퍼프레임(21c)을 관통하여 설치된 한 쌍의 아마추어부재(33)와 연결되도록 설치되는 한편 외력 작용시 상기 베이스플레이트(49)를 시트백프레임(21)에 대해 전후방향으로 탄력적으로 이동시키도록 함과 동시에 상기 아마추어부재(35)를 승하강시키도록 동작하는 아마추어작동수단(70)으로 구성된다.

상기 가이드브라켓(41,43)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사이드프레임(21a,21b)의 안쪽면에 일단이 고정 결합되어 설치되는 기역(ㄱ)자 단면형상의 결합부(41a,43a)와, 상기 결합부(41a,43a)의 상하 끝단에서 시트백프레임(21)의 전방으로 각각 절곡되어 연장 형성된 한 쌍의 측면플랜지(41b,43b) 및, 상기 측면플랜지(41b,43b)에서 시트백프레임(21)의 좌우방향으로 양단이 길게 연장되어 형성된 가이드구멍(41c,43c)을 일체로 구비하도록 구성된다.

이에 따라, 상기 힌지브라켓(45,47)은 그 일단이 상기 측면플랜지(41b,43b)사이로 삽입된 상태에서 상기 가이드구멍(41c,43c)을 관통하는 이동힌지축(61,63)을 매개로 상기 가이드브라켓(41,43)과 결합된 구조이다.

여기서, 상기 가이드구멍(41c,43c)의 양단 중 사이드프레임(21a,21b)에 인접한 일단은 기역(ㄱ)자 모양으로 꺾여진 고정구멍(41d,43d)으로 형성된다.

상기 고정구멍(41d,43d)은 이동힌지축(61,63)이 가이드구멍(41c,43c)을 따라 사이드프레임(21a,21b)이 있는 방향으로 최종 이동하였을 때 삽입되어 구멍이며, 상기 고정구멍(41d,43d)으로 삽입된 상태의 이동힌지축(61,63)은 정비작업을 행하지 않는 한 재차 가이드구멍(41c,43c)으로 이동할 수 없는 상태가 된다.

이 결과, 추돌사고 발생시 액티브 기능을 수행하면서 상승 이동한 헤드레스트(30)는 고정구멍(41d,43d)으로 삽입된 이동힌지축(61,63)에 의해 상승 이동한 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 베이스플레이트(49)는 시트 탑승자의 상체에 의해 가압되는 가압판부재(49a) 및, 상기 가압판부재(49a)의 상하 끝단에서 시트백프레임(21)의 후방으로 각각 절곡되어 연장 형성된 한 쌍의 플레이트플랜지(49b,49c)를 일체로 구비하도록 구성된다.

이에 따라, 상기 힌지브라켓(45,47)은 그 타단이 상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입된 상태에서 고정힌지핀(65,67)을 매개로 상기 베이스플레이트(49)와 상대회전이 가능하도록 결합된 구조를 갖는다.

한편, 상기 아마추어작동수단(70)은, 상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입되면서 양단이 베이스플레이트(49)의 길이방향을 향하도록 배치됨과 더불어 상기 베이스플레이트(49)의 중간지점에서 고정 설치되는 고정봉부재(71)와, 일단은 상기 고정봉부재(71)의 양단에 각각 고정 결합되고 타단은 어느 한 개의 플레이트 플랜지(49b)를 통과하여 상기 아마추어부재(33,35)의 끝단에 고정 결합되어 설치되는 한 쌍의 연결브라켓(73,75)과, 상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입되어 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)사이의 공간에서 상기 베이스플레이트(49)의 길이방향을 따라 배치되는 한편 양단이 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)에 각각 걸려져 결합되는 다수개의 코일스프링부재(77,79)로 구성된다.

여기서, 상기 가압판부재(49a)의 뒷면에는 도 4 및 도 6과 같이 다수개의 플레이트돌기(49e)가 베이스플레이트(49)의 길이방향을 따라 배치되면서 시트백프레임(21)의 후방을 향해 일체로 돌출 형성되어 있으며, 또한 상기 플레이트돌기(49e)의 선단에는 각각 원호형상을 가진 결합홈(49d)이 일체로 형성된다.

이에 따라, 상기 고정봉부재(71)는 상기 결합홈(49d)에 끼워진 상태로 상기 베이스플레이트(49)에 고정 설치되는 구조를 갖게 된다.

그리고, 상기 코일스프링부재(77,79)는 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)사이에 각각 두 개씩 평행하게 배채된 상태로 설치된 구조이다.

이하, 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치의 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.

추돌 사고가 발생하면 착석자의 몸통은 관성력에 의해 후퇴 이동하여 베이스플레이트(49)의 가압판부재(49a)를 가압하게 되며, 이에 따라 상기 베이스플레이트(49)는 도 3의 상태에서 도 7의 상태와 같이 화살표 M1의 방향을 따라 시트백프레임(21)의 후방으로 후퇴이동을 하게 된다.

시트백프레임(21)이 후퇴이동하는 과정 중 힌지브라켓(45,47)은 도 3의 상태에서 사이드프레임(21a,21b)이 있는 좌우방향으로 벌어지려는 힘을 받게 되고, 이 힘에 의해 이동힌지축(61,63)은 가이드구멍(41c,43c)을 따라 고정구멍(41d,43d)이 있는 방향으로 슬라이드 이동을 하게 된다.

이때, 코일스프링(77,79)은 전체의 길이가 늘어나는 인장변형을 하게 된다.

한편, 시트백프레임(21)이 후퇴이동할 때 고정봉부재(71)와 연결브라켓(73,75)을 매개로 연결된 한 쌍의 아마추어부재(35)는 동시에 착석자측을 향하는 방향으로 도 7의 화살표 M2와 같이 대략 5°정도 기울어진 상태로서 상승이동을 하게 된다.

그리고, 이동힌지축(61,63)이 가이드구멍(41c,43c)을 따라 이동하여 고정구멍(41d,43d)에 완전히 삽입된 상태가 되면, 상승 이동한 한 쌍의 아마추어부재(35)는 그 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

이에 따라, 상기 아마추어부재(35)와 연결된 헤드레스트 스테이(31) 및 헤드레스트(30)도 함께 상승되어 고정된 상태가 된다.

따라서, 추돌 사고시 관성력에 의해 시트의 후방으로 젖혀지는 착석자의 머리는 후두부가 상승 이동한 헤드레스트(30)에 의해 효과적으로 지지됨으로써 완전히 뒤로 젖혀지는 상황을 예방할 수 있게 되고, 이 결과 착석자의 목부상을 예방할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치는 차량 정비시 고정구멍(41d,43d)으로부터 이동힌지축(61,63)을 빼내게 되면, 코일스프링(77,79)의 복원 력에 의해 작동 전 상태로 복귀되는 구성으로 되어 있으며, 이에 따라 추돌 사고시 파손되지 않는 한 반복적으로 사용할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 액티브 헤드레스트 구동장치는 단순한 링크구조로 된 구성으로서, 비교적 제조원가가 작게 드는 장점도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액티브 헤드레스트 구동장치는, 비교적 원가가 저렴한 링크구조로 된 구성이면서 추돌 사고시 액티브 헤드레스트의 기능을 충실히 수행하여 착석자의 목 부상을 효과적으로 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

시트백프레임(21) 중 좌우측 사이드프레임(21a,21b)의 안쪽면에 서로 마주 대하도록 고정 설치되는 한 쌍의 가이드브라켓(41,43)과;

상기 시트백프레임(21)에 대해 좌우방향으로 직선 왕복 이동할 수 있도록 상기 가이드브라켓(41,43)에 일단이 힌지 결합되어 설치되는 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과;

상기 시트백프레임(21) 중 어퍼프레임(21c)의 밑에 평행하게 배치되면서 양단이 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47)과 힌지 결합되어 설치되는 베이스플레이트(49)와;

상기 베이스플레이트(49)에 구비되면서 상기 한 쌍의 힌지브라켓(45,47) 및 상기 어퍼프레임(21c)을 관통하여 설치된 한 쌍의 아마추어부재(33)와 연결되도록 설치되는 한편 외력 작용시 상기 베이스플레이트(49)를 시트백프레임(21)에 대해 전후방향으로 탄력적으로 이동시키도록 함과 동시에 상기 아마추어부재(35)를 승하강시키도록 동작하는 아마추어작동수단(70);

으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가이드브라켓(41,43)은 상기 사이드프레임(21a,21b)의 안쪽면에 일단이 고정 결합되어 설치되는 기역(ㄱ)자 단면형상의 결합부(41a,43a)와, 상기 결합부(41a,43a)의 상하 끝단에서 시트백프레임(21)의 전방 으로 각각 절곡되어 연장 형성된 한 쌍의 측면플랜지(41b,43b) 및, 상기 측면플랜지(41b,43b)에서 시트백프레임(21)의 좌우방향으로 양단이 길게 연장되어 형성된 가이드구멍(41c,43c)을 일체로 구비하도록 구성되는 한편;

상기 힌지브라켓(45,47)은 그 일단이 상기 측면플랜지(41b,43b)사이로 삽입된 상태에서 상기 가이드구멍(41c,43c)을 관통하는 이동힌지축(61,63)을 매개로 상기 가이드브라켓(41,43)과 결합된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 2에 있어서, 상기 가이드구멍(41c,43c)의 양단 중 사이드프레임(21a,21b)에 인접한 일단은 기역(ㄱ)자 모양으로 꺾여진 고정구멍(41d,43d)으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 베이스플레이트(49)는 시트 탑승자의 상체에 의해 가압되는 가압판부재(49a) 및, 상기 가압판부재(49a)의 상하 끝단에서 시트백프레임(21)의 후방으로 각각 절곡되어 연장 형성된 한 쌍의 플레이트플랜지(49b,49c)를 일체로 구비하도록 구성되는 한편;

상기 힌지브라켓(45,47)은 그 타단이 상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입된 상태에서 고정힌지핀(65,67)을 매개로 상기 베이스플레이트(49)와 상대회전이 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 4에 있어서, 상기 아마추어작동수단(70)은,

상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입되면서 양단이 베이스플레이트(49)의 길이방향을 향하도록 배치됨과 더불어 상기 베이스플레이트(49)의 중간지점에서 고정 설치되는 고정봉부재(71)와;

일단은 상기 고정봉부재(71)의 양단에 각각 고정 결합되고 타단은 어느 한 개의 플레이트플랜지(49b)를 통과하여 상기 아마추어부재(33,35)의 끝단에 고정 결합되어 설치되는 한 쌍의 연결브라켓(73,75)과;

상기 플레이트플랜지(49b,49c)사이로 삽입되어 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)사이의 공간에서 상기 베이스플레이트(49)의 길이방향을 따라 배치되는 한편 양단이 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)에 각각 걸려져 결합되는 다수개의 코일스프링부재(77,79);

로 구성됨을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 가압판부재(49a)의 뒷면에는 결합홈(49d)을 구비한 다수개의 플레이트돌기(49e)가 베이스플레이트(49)의 길이방향을 따라 배치되면서 시트백프레임(21)의 후방을 향해 일체로 돌출 형성되고,

상기 고정봉부재(71)는 상기 결합홈(49d)에 끼워진 상태로 상기 베이스플레이트(49)에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 코일스프링부재(77,79)는 상기 연결브라켓(73,75)과 상기 힌지브라켓(45,47)사이에 각각 두 개씩 평행하게 배채된 상태로 설치된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 액티브 헤드레스트 구동장치.