KR100880780B1

KR100880780B1 - 자동차용 시트

Info

Publication number: KR100880780B1
Application number: KR1020067015113A
Authority: KR
Inventors: 요시후미 다오카; 데츠로우 우시지마
Original assignee: 다이하츠고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2009-02-02
Also published as: EP1731357A4; CN100513227C; EP1731357A1; CN1910068A; US20070132286A1; US7740311B2; WO2005073017A1; JP4781109B2; KR20060132666A; JPWO2005073017A1

Abstract

시트 쿠션(1)의 앞쪽의 내부에, 시트 쿠션(1)의 폭 방향으로 연장하는 받침 부재(15)를 상하방향으로 이동 가능하게 배설하는 동시에, 급감속 시에 관성질량(17)에 작용하는 관성력에 의해 받침 부재(15)를 상 방향으로 이동시키는 관성력 전달수단을 설치하며, 시트 쿠션(1) 상에 탑승자가 착석한 때에는 받침 부재(15)가 하방으로 이동하여 착석 감이 악화하지 않고, 또, 급감속 시에 받침 부재(15)가 상방으로 이동하여 탑승자의 허리(24)가 전방으로 이동하는 것을 받쳐줘서 착석 감을 악화하지 않고도 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제하며, 또한, 간단한 구성에 의해 경량이면서도 염가로 구성할 수 있도록 하였다.

받침 부재, 관성력 전달수단, 시트 쿠션

Description

자동차용 시트{AUTOMOBILE SEAT}

본 발명은 자동차용 시트에 관한 것으로, 특히 자동차의 급감속 시에 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 저지하도록 한 자동차용 시트에 관한 것이다.

종래, 자동차가 급감속한 경우에 탑승자가 관성에 의해 전방으로 이동하는 것을 방지하기 위한 수단으로 시트벨트가 설치되어 있다. 그러나, 탑승자의 허리 부분이 시트의 쿠션작용에 의해 후진하게 되므로, 탑승자의 허리 부분이 전방으로 이동하는 것에 대해서 유효하게 작용하지 않는다고 하는 문제가 있었다.

이와 같이, 탑승자의 허리 부분이 전방으로 이동하는 것을 방지하기 위하여, 시트 쿠션에 정상적으로 착석한 상태의 탑승자의 허리 부분의 앞쪽 위치에, 파이프 등의 크로스 부재를 시트 쿠션의 횡축 방향으로 가로질러 배설하는 방법이 제안되어 있다. 이에 의하면, 크로스 부재로 탑승자의 허리를 받쳐줌으로써, 크로스 부재의 변형에 의해 충격을 흡수할 수 있는 동시에 전방으로의 이동을 억제할 수 있다.

그러나, 시트 쿠션의 앞쪽에 크로스 부재를 배설하면, 탑승자의 착석 감이 나빠져서 드라이브의 쾌적성을 저해한다고 하는 문제가 있다. 한편, 착석 감에 영향을 주지 않는 위치까지 크로스 부재의 배치 위치를 낮추면, 탑승자의 전방이동을 방지하는 효과를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.

그래서 예를 들어 일본국 특개 평 5-238297호 공보에서는, 시트 쿠션 내의 앞부분에 시트 쿠션 상승수단을 배설하고, 차량 급감속 시의 탑승자의 허리 부분의 이동에 의해 이동하는 가동 부재를 설치하며, 그 가동 부재의 이동에 연동하여 시트 쿠션 상승수단을 작동시켜서 시트 쿠션의 전단부를 상승시키도록 하는 것이 제안되어 있다.

또, 일본국 특개 2000-1136호 공보에서는, 통상은 크로스 부재를 낮은 위치에 배치하고, 충돌시에 센서 등에 의해 감지하여 가스발생수단을 내장한 동력발생장치를 작동시켜서, 적당한 링크 기구 등의 연동수단을 통해서 크로스 부재를 상방으로 들어올리도록 하는 방법도 알려져 있다.

또, 본 출원인은 앞서 국제공개 제02/066285호 공보에서, 시트 쿠션의 내부에 좌우방향으로 연장하는 받침부를 상하방향으로 이동 가능하게 지지한 상태로 배설하는 동시에 받침부가 상방으로 복원될 수 있도록 하는 수단을 설치하고, 급감속 시에 관성에 의해 작동하는 로크 부재에 의해 받침부의 하방 이동을 저지함으로써 받침부에서 탑승자의 전방 이동을 받쳐주도록 하는 방법을 제안하고 있다.

그러나, 상기 일본국 특개 평 5-238297호 공보에 개시된 구성에서는, 시트 쿠션 상승수단과 가동 부재 및 그들의 연동 수단을 설치할 필요가 있어서, 구성이 대형이고 복잡하게 되어서 비용이 상승한다. 또, 가동 부재에 의해 착석 감에 영향을 준다고 하는 문제가 있다.

또, 상기 일본국 특개 2000-1136호 공보에 개시된 구성에서는, 크로스 부재를 필요한 시기에 강제적으로 들어올리기 위한 기구나 그 구동수단 등이 필요하므 로, 장치가 복잡하게 되어서, 비용이 상승하는 동시에 중량 면에서도 무거워진다고 하는 문제가 있다.

또, 상기 국제공개 제02/066285호 공보에 개시된 구성에서는, 구성이 간단하고 또한 착석 시에 착석 감도 나쁘지 않으나, 전면 충돌시에 탑승자의 허리가 전방으로 이동할 때에 받침 부재에 가해지는 하중의 하방 분력(下方分力)에 의해 받침 부재가 하방으로 벗어나게 될 우려가 있어서, 탑승자의 전방이동 방지효과의 안전성에 불안이 있다.

이에 본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해소하여, 착석 감을 악화하지 않고도 자동차가 급감속한 경우에 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제할 수 있으며, 또 구성이 간단하고, 경량이면서도 염가로 구성할 수 있는 자동차용 시트를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 자동차용 시트는, 시트 쿠션의 앞쪽의 내부에, 시트 쿠션의 폭 방향으로 연장하는 받침부를 상하방향으로 이동할 수 있도록 배설하는 동시에, 급감속 시의 관성력에 의해서 작동하여 받침부를 상 방향으로 이동시키는 관성력 작용수단을 설치하고, 받침부(12, 15)는, 시트 쿠션(1) 내부의 강도 부재(2, 6, 10)에서 지지 축(7)을 통해서 지지 축(7)보다 차량 후방 측에서 상하방향으로 요동 가능하게 지지되고, 관성력 작용수단(13, 17)은, 받침부(12, 15) 및 지지 축(7)보다 차량의 전방이면서, 지지 축(7)보다 상방에 배설된 관성질량(17)부와, 관성 질량부(17)와 받침부(15)를 연결하는 연결부(13)를 갖는다.

이 구성에 의해, 시트 쿠션 상에 탑승자가 착석했을 때에는 받침부에 상방에서 누르는 힘이 작용하므로, 받침부가 용이하게 하방으로 이동하여, 이물 감(異物感)이 완화되어서 착석 감이 악화하지 않으며, 또, 전면충돌에 의해 급감속을 하면, 관성력 작용수단이 작동하여 관성력에 의해 받침부가 상 방향으로 이동되므로, 탑승자의 허리가 전방으로 이동하려고 해도 허리가 이 받침부에 의해 받쳐지게 되며, 따라서 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제할 수 있고, 또 상승동작을 위한 기구나 구동수단을 따로 설치하지 않았으므로, 구성이 간단하고, 경량이면서도 염가로 구성할 수 있다.

또, 받침부는, 시트 쿠션 내부의 강도 부재에서 지지 축을 통해서 지지 축보다 차량 후방 측에서 상하방향으로 요동 가능하게 지지되고, 관성력 작용수단은, 받침부 및 지지 축보다 차량의 전방이면서, 지지 축보다 상방에 배설된 관성 질량부와, 관성 질량부와 받침부를 연결하는 연결부를 가지면, 받침부가 전방 이동에 따라 상방으로 이동하므로, 급감속 시에 전방으로 이동하는 탑승자의 허리를 받쳐주기 쉽고, 또한, 관성력 작용수단이 지지 축의 전방 상방에 배설되므로, 이 기구 전체를 상하방향으로 얇게 구성할 수 있어서 시트 내에 내장하기 쉬우며, 또 급감속 시의 받침부와 관성 질량부의 요동에 따른 관성모멘트의 변화는 상호 보완관계가 되므로, 요동의 개시에서부터 최종단계까지 받침부를 안정된 관성력에 의해 상방으로 이동시킬 수 있다.

또, 받침부와 시트 쿠션의 하면을 지지하는 지지스프링 부재를 최대 인장력이 급감속 시에 작용하는 관성력보다 작은 탄성 부재에 의해 연결하면, 탑승자가 시트 상에 착석하여, 시트 쿠션이 지지스프링 부재를 휘게 하면서 하방으로 변위하도록 하면, 탄성 부재를 통해서 받침부가 하방으로 끌어 당겨짐으로써 착석 시의 받침부에 의한 이물감을 더욱 확실하게 배제할 수 있고, 또한, 급감속 시의 탑승자의 이동저지성능을 확보할 수 있다.

또, 급감속 시의 관성력에 의해 받침부가 상방으로 이동한 상태에서 받침부가 하방으로 이동하는 것을 저지하는 로크 수단을 구비하고 있으면, 받침부가 상부 방향으로 이동한 상태에서 하방으로 되돌아가서 이동하지는 않으므로, 탑승자의 허리 부분을 받쳐주는 효과를 안정되게 얻을 수 있어서, 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제할 수 있다.

또, 로크 수단은, 받침부와 관성 질량부를 서로 연결하여 지지하는 지지부재에 항상 접하도록 복원력 부가수단에 의해 복원력이 부가된 로크 부재와, 받침부가 일정량 이상 이동한 때에 로크 부재가 결합이 되도록 지지부재에 형성된 결합부로 이루어지면, 로크 부재가 항상 지지부재에 접해 있으므로, 갑작스러운 받침부의 이동에 로크 부재가 바로 반응하여 확실하게 탑승자의 전방이동을 저지할 수 있으며, 또 지지부재와 로크 부재를 접하도록 배설함으로써 콤팩트한 구성으로 할 수 있다.

또, 지지부재는, 지지 축에서부터 받침부 측과 관성 질량부 측으로 분리되어서 연장되고, 관성 질량부 측은 차량 측면에서 봤을 때 대략 J자 형상을 이루며, 로크 부재를 지지부재의 차량 전방 위치에 배설하고, 지지부재의 J자 형상 선단부의 굴곡부에 로크 부재가 결합이 되는 결합부를 구성하면, 지지부재에 일부러 결합부를 설치할 필요가 없어서, 구성이 더욱 간단하고 또한 콤팩트해지는 동시에 로크 작용을 확실하게 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 자동차용 시트의 제 1 실시 예의 종단 측면도이다.

도 2는 동 실시 예의 이동억제장치의 분해 사시도이다.

도 3A ~ 도 3B는 동 실시 예의 이동억제장치에서의 충돌시의 동작상태를 도시하고, 도 3A는 충돌 초기의 동작 상태를 도시한 종단 측면도이며, 도 3B는 충돌 후기의 동작상태를 도시한 종단 측면도이다.

도 4A ~ 도 4B는 동 실시 예의 이동억제장치에 의한 충돌시의 더미가 받는 감속도를 시간과 변위를 파라미터로 도시한 그래프이다.

도 5A ~ 도 5B는 본 발명의 자동차용 시트의 제 2 실시 예의 충돌시의 동작 상태를 도시하고, 도 5A는 충돌 초기의 동작상태를 도시한 종단 측면도이며, 도 5B는 충돌 후기의 동작상태를 도시한 종단 측면도이다.

도 6은 본 발명의 자동차용 시트의 제 3 실시 예의 종단 측면도이다.

도 7은 본 발명의 자동차용 시트의 제 4 실시 예의 이동억제장치의 분해 사시도이다.

도 8A ~ 도 8C는 동 실시 예의 이동억제장치의 상태를 도시하고, 도 8A는 평상시의 상태를 도시한 종단 측면도이며, 도 8B는 충돌시의 상태를 도시한 종단 측면도이고, 도 8C는 충돌 직후의 상태를 도시한 종단 측면도이다.

도 9A ~ 도 9C는 본 발명의 자동차용 시트의 제 4 실시 예의 이동억제장치의 각종 변형 예를 도시한 측면도이다.

도 10A ~ 도 10D는 본 발명의 자동차용 시트의 제 4 실시 예의 이동억제장치의 또 다른 각종 변형 예를 도시한 측면도이다.

이하, 본 발명의 자동차용 시트의 각 실시 예에 대해서 도 1 ~ 도 10D를 참 조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 제 1 실시 예에 대하여, 도 1 ~ 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1 및 도 2에서, 1은 자동차용 시트의 시트 쿠션, 2는 시트 쿠션(1)의 강판제의 프레임부로, 그 양측 부분이 좌우의 시트레일(도시 생략)의 상부 레일에 부착되어 있다. 이 프레임 부(2)의 상부에는 발포우레탄 등의 쿠션 패드(3)가 장착되고, 또 그 외면이 외장재(도시 생략)에 의해 피복되어 있다. 프레임 부(2)의 차량 전후방향 중간부 내지 뒤쪽의 양측 판의 하부 사이에 전후방향으로 적당한 간격을 두고 쿠션 패드(3)의 하면을 지지하는 복수의 지지스프링 부재로서의 S 스프링(4)이 설치되어 있다. 프레임 부(2)의 앞쪽의 쿠션 패드(3)의 하부위치의 양측 판 사이에는 급감속 시에 탑승자의 허리가 전방으로 이동하는 것을 억제하는 이동억제장치(5)가 설치되어 있다.

이하, 이동억제장치(5)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 이동억제장치(5)를 부착하기 위한 취부 판(取付板)(6)의 둘레부분의 가장자리 부분의 4개소에 절곡(접어서 구부린) 형성된 취부 돌편(取付突片, 6a)의 선단이 프레임 부(2)의 양측 판(2a)의 용접부(2b)에 용접에 의해 일체로 고착되어 있다. 취부 판(6)의 내측에는 지지판(10)이 제 1 지지 축 핀(7)과 제 2 지지 축 핀(8) 및 스토퍼 핀(9)의 3개의 핀에 의해 간격을 둔 상태로 대향 배치되는 동시에, 이들 핀의 코킹(caulking)에 의해 일체로 고착되어 있다. 이들 취부 판(6)과 지지판(10) 사이의 간극에 요동 지지부재(11)와 진자 부재(振子部材, 18)가 삽입되도록 배치되어 있다.

요동 지지부재(11)는 그 중간부가 제 1 지지 축 핀(7)에 의해 상하방향으로 요동 가능하게 축에 의해 지지되어 있다. 요동 지지부재(11)는 후방 상방으로 경사지게 연장된 받침 부재 지지 암(12)과 전방 상방으로 경사지게 연장된 관성질량 지지 암(13)을 가지고 있다. 받침 부재 지지 암(12)의 선단에는 시트 쿠션(1)의 내측을 향해서 취부 편(14)이 L자 형상으로 구부러져서 형성되어 있다. 그리고, 좌우의 요동 지지부재(11)의 받침 부재 지지 암(12)의 취부 편(14, 14) 사이에 걸쳐서 파이프로 이루어지는 받침 부재(15)가 횡 방향으로 설치되고, 그 양단부가 용접에 의해 취부 편(14)에 일체로 고착되어 있다. 이들 받침 부재 지지 암(12)과 받침 부재(15)에 의해 받침부가 구성되고, 이에 의해 받침 부재(15)가 시트 쿠션(1)의 내부의 앞쪽에서 상하방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

또, 관성질량 지지 암(13)의 선단에는 시트 쿠션(1)의 내측을 향해서 취부 편(16)이 L자 형상으로 구부러져서 형성되어 있다. 그리고, 좌우의 요동 지지부재(11)의 관성질량 지지 암(13)의 취부 편(16, 16) 사이에 걸쳐서 강판으로 이루어지는 관성질량(17)이 횡 방향으로 설치되고, 그 양단부가 취부 편(16)에 용접에 의해 일체로 고착되어 있다.

진자 부재(18)는 요동 지지부재(11)의 후방에 배치되는 동시에 제 2 지지 축 핀(8)에 의해 그 하단부가 전후로 요동 가능하게 피벗(pivot) 되어 있다. 또, 이 진자 부재(18)가 후방으로 요동할 수 있도록 복원력을 인가하는 스프링(19)이 진자 부재(18)의 상부 후단과 지지판(10)의 후단에 형성한 스프링 설치 구멍(10a) 사이에 장착되어 있다. 또, 프레임 부(2)의 양측 판(2a)에서 진자 부재(18)의 후방 요 동 단을 규제하는 스토퍼 편(20)이 연장되어 있다.

받침 부재 지지 암(12)의 하부는 후방으로 연장되고, 그 후단 가장자리 부분이 제 1 지지 축 핀(7)의 축 심(軸心)을 중심으로 하는 원호형상으로 형성되는 동시에, 결합용 치열(齒列)(21)이 형성되어 있다. 또, 진자 부재(18)의 전단 가장자리 부분의 상부에는 전방으로 요동한 때에 결합용 치열에 맞물리는 맞물림 톱니(22)가 형성되고, 이들 결합용 치열(21)과 맞물림 톱니(22)에 의해 받침 부재 지지 암(12)의 상방 요동은 허용하나 하방 요동을 저지하는 래칫(ratchet) 기구가 구성되어 있다. 이렇게 해서, 급감속 시에는 진자 부재(18)가 관성력에 의해 전방으로 요동하여 맞물림 톱니(22)가 요동 암(11)의 받침 부재 지지 암(12)의 결합용 치열(21)에 결합하여, 받침 부재(15)의 하방 이동이 저지된다.

또, 제 1 지지 축 핀(7)의 내측 단으로 돌출한 돌축부(突軸部, 7a)의 주위에 비틀림 스프링(23)이 설치되고, 그 일단(23a)이 받침 부재 지지 암(12)의 취부 편(14)의 하단 가장자리 부분에 결합이 되어 있고, 타 단(23b)이 취부 판(6)의 상부 가장자리 부분에 결합이 되어 있으며, 이 비틀림 스프링(23)에 의해 받침 부재(15)가 상방으로 요동할 수 있도록 복원되는 힘이 부가되어 있다. 또, 받침 부재(15)의 상방 전방의 요동 단은 받침 부재 취부 암(12)의 전단 가장자리 부분이 스토퍼 핀(9)에 접촉함으로써 규제되어 있다.

또, 도 1에서 24는 시트 쿠션(1) 상에 착석한 탑승자의 허리이고, 25는 그 골반이다.

이상의 구성에 의하면, 자동차용 시트의 시트 쿠션(1) 상에 탑승자가 앉았을 때나 탑승자가 페달 조작을 한 때에는 쿠션 패드(3)가 압축되면서 하방으로 변위 한다. 그에 따라, 받침 부재(15)가 도 1에 가상 선으로 도시한 상태로부터 실선으로 도시한 것과 같이 하방으로 눌려져서, 요동 지지부재(11)가 비틀림 스프링(23)의 복원력에 대항하여 용이하게 하방을 향해서 요동함으로써 받침 부재(15)는 원활하게 하방으로 이동하며, 따라서 탑승자가 위화감을 느끼거나 착석 감이 악화하거나 하지 않는다.

또, 진자 부재(18)가 인장 스프링(19)의 복원력에 의해 후방으로 이동되어 있어서, 전방으로 요동하지 않으므로, 통상적인 사용시에 예상하지 못한 받침 부재(15)의 하강 동작이 저지되어서 착석 감이 악화하거나 하지도 않는다.

또, 비틀림 스프링(23)에 의해 복원력이 부가된 상태로 상방으로 요동된 받침 부재(15)가 S 스프링(4)과 동일한 기능을 하며, 이들 받침 부재(15)와 S 스프링(4)에 의해 비교적 얇은 쿠션 패드(3)를 통해서 탑승자의 허리(24)를 지지하도록 하고 있으므로, 탑승자의 허리(24) 전체를 쾌적한 쿠션 성을 가지고 지지할 수 있다.

한편, 자동차가 전면 충돌하여 급감속이 발생한 경우에는, 먼저 초기단계에서, 도 1에 실선으로 도시한 상태로부터, 도 3A에 도시한 바와 같이 진자 부재(18)가 관성력에 의해 화살표 방향으로 인장 스프링(19)의 복원력에 대항하여 제 2 지지 축 핀(8) 주위로 전방으로 요동하며, 그 전단 가장자리 부분의 맞물림 톱니(22)가 받침 부재 취부 암(12)의 후단 가장자리 부분의 결합용 치열(21)에 맞물려서, 받침 부재 지지 암(12)의 하방으로의 요동에 대한 로크가 개시되어서 받침 부 재(15)의 하방 이동이 저지된다.

또, 자동차 차체의 급감속의 피크 시에는, 도 3B에 도시한 바와 같이, 받침 부재(15)에 작용하는 관성력에 의해 받침 부재(15)를 전방 상방으로 밀어올리는 힘이 작용하는 동시에, 관성질량(17)에 작용하는 관성력에 의해 관성질량(17)이 전방을 향해서 이동하는 것과 연동해서 받침 부재(15)를 전방 상방으로 밀어올리는 힘이 부가되어 받침 부재(15)가 더욱 강하게 전방 상방으로 밀어 올려진다.

이렇게 해서, 급감속에 의해 탑승자의 허리(24)가 전방으로 이동하고자 해도 허리(24)가 받침 부재(15)에 의해 확실하게 받쳐진다. 따라서, 받침 부재(15)에 의해 탑승자의 전방 이동이 확실하게 방지된다. 또, 급감속 시에 탑승자의 허리(24)가 전방으로 이동하려고 하여 받침 부재(15)에 후방에서 앞쪽으로 힘이 가해지면, 받침 부재(15)를 상방을 향해서 요동시키는 분력이 작용하므로, 받침 부재(15)에 의해 탑승자의 허리(22)의 전방 이동을 더욱 확실하게 억제할 수 있다. 또, 받침 부재(15)의 탄성 변형에 의해 탑승자가 전방으로 이동하는 이동 에너지가 흡수되어서 전방 이동량이 억제된다.

또, 이상의 구성에 의하면, 종래 예와 같은 상승용 기구나 구동수단을 따로 설치하고 있지 않으므로, 구성이 간단하고, 경량이면서 염가로 구성할 수 있다.

본 발명의 이동억제장치(5)를 장착한 자동차용 시트와 장착하지 않은 종래의 자동차용 시트를 각각 설치한 자동차에 더미(dummy)를 태우고 충돌 실험을 했을 때에 더미의 허리가 받은 감속도에 대하여, 시간변화에 대한 감속도의 변화 및 변위량의 변화에 대한 감속도의 변화를 도 4A, 도 4B에 도시한다.

도 4A에 도시한 바와 같이, 점선으로 나타낸 종래 예에 비하여 실선으로 나타낸 본 발명에서는, 허리의 전방 이동을 효과적으로 억제함에 따라, 허리가 받는 감속도가 급격하게 상승하는 타이밍이 종래 예에 비하여 5 ~ 10msec 정도 빨라지며, 그만큼, 사선으로 표시한 것과 같이 충돌에너지를 흡수하는 시간이 길어지며, 그에 따라, 허리가 받는 최대 감속도를 △G(예를 들어, 본 실시 예에서는 130m/s² 정도)만큼 감소시킬 수 있었다. 또, 도 4B에 도시한 바와 같이, 허리의 변위량에 대해서도, 상기와 마찬가지로, 허리의 전방 이동을 효과적으로 억제함에 따라, 사선으로 표시한 영역만큼의 충돌에너지가 변위량이 적은 영역에서 효과적으로 흡수되어, 그만큼, 감속도의 피크가 평탄해져서 최대치가 저하하는 동시에 최종적인 변위량도 작게 할 수 있다. 이렇게 해서, 이 허리 부분에서의 에너지 흡수특성은 가슴 부분에도 좋은 영향을 미쳐서, 충돌시의 탑승자의 장해의 정도를 대폭 감소시킬 수 있다.

이어서, 본 발명의 자동차용 시트의 제 2 실시 예에 대하여, 도 5A, 도 5B를 참조하여 설명한다. 또, 상기 제 1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 설명을 생략하며 차이점만을 설명한다.

제 1 실시 예에서는, 받침 부재(15)를 제 1 지지 축 핀(7)의 후방 상방으로 경사지게 배치한 예를 설명하였으나, 본 발명은 반드시 그와 같은 배치 구성에 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예에서는, 전방을 향해서 연장된 받침 부재 지지 암(32)과 하방을 향해서 연장된 관성질량 지지 암(33)을 갖는 요동 지지부재(31)를 구비하고, 그 중간부가 제 1 지지 축 핀(7)에 의해 피벗 되어 있다. 이 요동 지지부재(31)의 받침 부재 지지 암(32)의 전단부에, 도시 예에서는 파이프로 이루어지는 받침 부재(15)가 고정되고, 관성질량 지지 암(33)의 하단부에, 도시한 예에서는 마찬가지로 파이프로 이루어지는 관성질량(17)이 고정되어 있다. 또, 요동 지지부재(31)의 후단부가 원호형상으로 돌출되고, 그 외 측 가장자리 부분에 결합용 치열(21)이 형성되어 있다. 이 결합용 치열(21)의 후방에 진자 부재(18)가 배설되고, 그 상단부가 제 2 지지 축 핀(8)의 주위에 요동 가능하게 지지되는 동시에, 그 하부는 스프링(19)의 복원력에 의해 후방에 배치되고, 또, 하부의 전단에 결합용 치열(21)에 결합 가능한 맞물림 톱니(22)가 형성되어 있다.

본 실시 예의 구성에서는, 급감속 시에는, 도 5A에 도시한 바와 같이, 관성질량 지지 암(33)과 관성질량(17)의 중심 및 제 1 지지 축 핀(7)의 중심 사이의 암의 길이 l과, 이들 관성질량 지지 암(33)과 관성질량(17)의 합계 질량 m, 및 감속시의 가속도α의 곱으로 주어지는 회전력 F(=m·α)과의 곱에 의해 인가되는 회전모멘트 M(=l·F)가 요동 지지부재(31)에 시계방향으로 작용하여, 도 5B에 도시한 바와 같이, 받침 부재(15)가 화살표와 같이 상방으로 밀어 올려진다.

이렇게 해서, 받침 부재(15)에 의해 탑승자의 허리(24)의 전방 이동이 확실하게 억제되어, 상기 제 1 실시 예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 시트 쿠션(1)에 탑승자가 착석했을 때의 받침 부재(15)의 하방 변위는 받침 부재(15)의 전방 하방으로의 요동에 의해 이루어지므로, 그 동작이 원활하게 이루어져서, 착석 시의 이물감을 감소시킬 수 있다. 또, 관성질량(17)이 시트 쿠션(1)의 하부의 데드 스페이스(dead space)에 배치되므로, 관성질량 지지 암(33)의 길이를 크게 취할 수 있어서 받침 부재(15)가 밀어올리는 힘을 더 크게 설정할 수 있다.

이어서, 본 발명의 자동차용 시트의 제 3 실시 예에 대하여, 도 6을 참조하여 설명한다. 또, 제 1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략하며 차이점만을 설명한다.

상기 제 1 실시 예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 지지 축 핀(7)의 축심을 지나는 수직선과 받침 부재(15)의 중심과 제 1 지지 축 핀(7)의 축심을 연결하는 선 사이가 이루는 각도 θ가 작을수록 급감속 시에 받침 부재(15)에 작용하는 관성력이 커져서 큰 이동억제 효과를 얻을 수 있으나, θ를 작게 하면, 탑승자가 착석했을 때에 받침 부재(15)가 원활하게 후방·하방으로 요동하지 않고 정지하게 되므로 이물감을 생기게 한다. 이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 본 실시 예에서는, 받침 부재(15)와 쿠션 패드(3)의 하면을 지지하는 S 스프링(4)을 최대 인장력이 급감속 시에 작용하는 관성력보다 작은 탄성 부재로서의 고무 끈(34)으로 연결하고 있다.

본 실시 예에 의하면, 탑승자가 시트 쿠션(1) 상에 착석해서 쿠션 패드(3)가 S 스프링(4)을 휘게 하면서 하방으로 변위 되면, 고무 끈(34)을 통해서 받침 부재(15)가 원위치로 복원되는 힘이 부가된 상태로 하방으로 이동하여, 하방 · 후방으로 들어감으로써, 착석 시의 받침 부재(15)에 의한 이물감을 더욱 확실하게 배제할 수 있고, 또 고무 끈(34)의 최대 인장력은 급감속 시에 작용하는 관성력에 비하여 현격하게 작아서 상기 작용을 확실하게 얻을 수 있으므로, 탑승자의 허리(24)의 이동을 저지하는 성능을 충분하게 확보할 수 있다.

이어서, 본 발명의 자동차용 시트의 제 4 실시 예에 대하여, 도 7 및 도 8A ~ 도 8D를 참조하여 설명한다. 또, 상기 제 1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 설명은 생략하며 차이점만을 설명한다.

상기 실시 예에서는, 급감속 시에 요동 지지부재(11)가 요동하여 받침 부재(15)가 상방으로 이동한 상태에서 하방으로 이동하는 것을 방지하기 위하여, 진자 부재(18)와, 결합용 치열(21) 및 맞물림 톱니(22)로 이루어지는 래칫 기구를 갖는 로크 수단을 설치한 예를 설명하였으나, 이 로크 수단은 관성에 의해 작동하는 것이므로, 원활하게 동작하지 않을 가능성을 배제할 수 없어서 동작의 안정성이 불안하며, 또 래칫 기구의 톱니의 강도를 일정 이상으로 확보하지 않으면 안 되므로 비용 면에서도 불리하다. 그래서 본 실시 예에서는, 요동 지지부재에 항상 접하도록 복원력이 부가된 로크 부재를 설치하고, 받침 부재가 일정 이상 이동하면 로크 부재가 요동 지지부재에 설치된 결합부에 끼워 맞춰지도록 하고 있다.

도 7, 도 8A를 참조하여 상세하게 설명하면, 요동 지지부재(41)는 그 중간부가 제 1 지지 축 핀(7)에 의해 상하 방향으로 요동 가능하게 축 지지되어 있다. 요동 지지부재(41)는, 제 1 지지 축 핀(7) 위치에서 경사 후방 상방으로 연장된 받침 부재 지지 암(42)과, 지지 축 핀(7) 위치에서 경사 전방 하방으로 약간 연장된 후 경사 전방 상방을 향해서 만곡 되어 연장된 대략 J자 형상의 관성질량 지지 암(43)을 가지고 있다. 이 관성질량 지지 암(43)의 만곡 오목부가 로크 부재(45)의 선단이 결합하는 결합부(44)를 구성한다. 로크 부재(45)는 제 1 지지 축 핀(7)의 전방 상방 위치에 배설된 제 2 지지 축 핀(8)에 의해 전후로 요동 가능하게 지지되고, 또 비틀림 스프링(46)에 의해 항상 요동 지지부재(41)에 접하도록 요동할 수 있게 되어 있다. 비틀림 스프링(46)의 일단(46a)은 로크 부재(45)의 선단부 상단 가장자리 부분의 스프링 설치 오목부(45a)에 결합이 되고, 타 단(46b)은 지지판(10)의 상단부 후단 가장자리 부분의 스프링 설치 오목부(10b)에 결합이 되어 있다. 47, 48은, 지지 축 핀(7, 8)과 요동 지지부재(41) 및 로크 부재(45) 사이에 장착된 메탈 베어링(metal bearing)이다. 또, 본 실시 예에서는, 받침 부재(15)가 상방으로 이동할 수 있도록 복원력을 부가하는 비틀림 스프링(23)의 타 단(23b)은 취부 판(6)에 형성된 스프링 설치 구멍(6b)에 결합이 되어있다.

본 실시 예에 의하면, 평상시에는, 도 8A에 도시한 바와 같이, 로크 부재(45)의 선단이 관성질량 지지 암(43)의 선단 면 상에 접한 상태로 되어 있다. 급감속의 피크 시에는, 도 8B에 도시한 바와 같이, 받침 부재(15) 및 관성질량(17)에 작용하는 관성에 의해 비틀림 스프링(23)의 복원력에 대항하여 요동 지지부재(41)가 반 시계 방향으로 정해진 거리 이상으로 크게 요동하여, 받침 부재(15)가 전방 상방을 향해서 이동한다. 그에 따라, 로크 부재(45)의 선단 부분이 관성질량 지지 암(43)의 선단 면에서 떨어져서 결합부(44) 내로 들어가서, 로크 부재(45)가 받침 부재 지지 암(42)의 전단 가장자리 부분에 접한 상태가 된다. 그 결과, 도 8C에 도시한 바와 같이, 그 후에, 관성력이 변동되어 요동 지지부재(41)가 시계방향으로 요동하려고 해도, 로크 부재(45)의 선단이 결합부(44)에 결합이 되어 요동 지지부재(41)의 요동을 저지하도록 결합한다. 이에 의해, 로크 작용을 확실하게 얻을 수 있다.

이와 같이, 로크 부재(45)가 항상 요동 지지부재(41)에 접하고 있음에 따라, 급감속 시의 요동 지지부재(41)의 갑작스러운 요동 및 받침 부재(15)의 이동에 대해서도 로크 부재(45)가 즉시 반응하여, 받침 부재(15)가 탑승자의 전방 이동을 확실하게 저지할 수 있으며, 또 요동 지지부재(41)와 로크 부재(45)가 접하도록 배설하고 있으므로 콤팩트한 구성으로 할 수 있다. 또, 요동 지지부재(41)의 관성질량 지지 암(43)을 대략 J자 형상으로 하고, 그 J자 형상 선단의 굴곡부에서 로크 부재(45)가 결합이 되는 결합부(44)를 구성하고 있으므로, 요동 지지부재(41)에 일부러 결합부(44)를 설치할 필요가 없어서 구성이 더욱 간단하고 콤팩트해진다. 또, 결합부(44)에 톱니를 형성할 필요가 없고, 또 결합 상태에서 로크 부재(45)에 압축력이 작용하고, 관성질량 지지 암(43)에 그 반력(反力)이 작용할 뿐이므로 재료의 강도를 낮출 수 있어서 비용면에서도 유리하다.

상기 실시 예의 설명에서는, 받침 부재(15)를 단면이 원형인 파이프로 하는 예를 설명하였으나, 도 9A에 도시한 바와 같이, 단면형상이 대략 삼각형인 부재로 이루어지는 받침 부재(15)를 이용하고, 평상시에 시트 상면과 대략 평행한 평면부(15a)와 후방 돌출부(15b)를 형성하도록 받침 부재 지지 암(42)에 고착하여도 된다. 이렇게 하면, 평상시에는 평면부(15a)에 의해 착석시의 접촉면적이 커지므로 이물감을 배제할 수 있고, 또 급감속 시에는, 가상 선으로 표시한 바와 같이, 후방 돌출부(15b)가 상방으로 돌출하므로, 탑승자의 전방 이동을 더욱 효과적으로 저지할 수 있다.

또, 도 9B에 도시한 바와 같이, 단면형상이 원형인 받침 부재(15)에 단면이 대략 삼각형으로 판금 가공한 성형 플레이트(51)를 고착하여 평면부(15a)와 후방 돌출부(15b)를 형성하여도 되고, 또, 도 9C에 도시한 바와 같이, 단면이 대략 산 형상으로 판금 가공한 성형 플레이트(52)를 받침 부재(15)의 뒤쪽에 고착하여, 후방 측으로만 연장하는 평면부(15a)와 후방 돌출부(15b)를 형성하여도 된다.

또, 상기 실시 예의 설명에서는, J자 형상의 관성질량 지지 암(43)의 만곡부의 내측 오목부에서 로크 부재(45)가 결합이 되는 결합부(44)를 구성한 예를 설명하였으나, 도 10A에 도시한 바와 같이, 요동 지지부재(41)의 전단 가장자리 부분의 적절한 위치에 평상시에 로크 부재(45)의 선단부가 접하는 돌출부(61a)를 형성하고, 그 뒤쪽에 인접해서 급감속 시의 요동 지지부재(41)의 요동에 따라 로크 부재(45)가 결합이 되는 결합부(61)를 형성하여도 된다.

또, 도 10B에 도시한 바와 같이, 요동 지지부재(41)의 하방에, 로크 부재(45)의 상부가 전방을 향해서 요동할 수 있도록 복원력을 인가하여 배설하고, 요동 지지부재(41)의 하단 가장자리 부분의 적절한 위치에, 평상 시에 로크 부재(45)의 선단부가 접하는 돌출부(62a)를 형성하며, 그 앞쪽에 인접해서 급감속 시의 요동 지지부재(41)의 요동에 따라 로크 부재(45)가 결합이 되는 결합부(62)를 형성하여도 된다.

또, 도 10C에 도시한 바와 같이, 요동 지지부재(41)의 하부 후방에, 스프링(64)에 의해 복원력이 부가된 상태로 전방을 향해서 돌출되어, 요동 지지부재(41)의 후단 가장자리 부분에 슬라이딩 가능하게 접하는 로크 부재(63)를 배설하 고, 요동 지지부재(41)의 하부에 요동 지지부재(41)가 소정 양 이상 요동한 때에 로크 부재(63)가 결합이 되는 결합부(65)를 형성하여도 된다.

또, 도 10D에 도시한 바와 같이, 요동 지지부재(41)의 하부에, 뒤쪽이 상방을 향해서 요동할 수 있도록 복원력이 부가된 로크 부재(66)를 배설하고, 이 로크 부재(66)는, 평상시 및 요동 지지부재(41)의 요동 개시시에는 관성질량 지지 암부(43)의 하부 외 측 가장자리 부분에 접한 자세를 유지하며, 요동 지지부재(41)가 소정 양 이상 요동하면 관성질량 지지 암(43)의 선단부가 로크 부재(66)의 후단에 결합하도록 하여도 된다.

이상의 각 실시 예에서는, 받침 부재(15)가 상방으로 이동한 상태에서 하방으로 이동하는 것을 방지하는 각종 로크 수단을 설치함으로써, 받침 부재(15)가 상 방향으로 이동한 상태에서 하방으로 복귀되는 이동을 하지 않도록 하여, 탑승자의 허리를 안정되게 받쳐주고, 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제하도록 한 예를 설명하였으나, 본 발명에서는 급감속 시에 발생하는 관성력에 의해 받침 부재(15)를 적극적으로 상방으로 이동시키도록 하고 있으므로, 반드시 로크 수단을 설치하지 않아도 된다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 자동차용 시트는, 탑승자의 착석 시에 받침부가 용이하게 하방으로 이동함으로써 착석 감을 확보하면서, 전면충돌에 의해 급감속하면 받침부가 상방으로 이동하여 탑승자가 전방으로 이동하는 것을 확실하게 억제할 수 있고, 또한, 상승동작을 위한 기구나 구동수단을 설치하지 않으므로, 간단 하고도 경량이면서 염가로 구성할 수 있어서 각종 자동차에서 탑승자의 안전을 확보하는 자동차용 시트로 유용하다.

Claims

시트 쿠션(1)의 앞쪽의 내부에, 시트 쿠션(1)의 폭 방향으로 연장하는 받침부(12, 15)를 상하방향으로 이동할 수 있도록 배설하는 동시에, 급감속 시의 관성력에 의해서 작동하여 받침부(12, 15)를 상 방향으로 이동시키는 관성력 작용수단(13, 17)을 설치하며,

받침부(12, 15)는, 시트 쿠션(1) 내부의 강도 부재(2, 6, 10)에서 지지 축(7)을 통해서 지지 축(7)보다 차량 후방 측에서 상하방향으로 요동 가능하게 지지되고, 관성력 작용수단(13, 17)은, 받침부(12, 15) 및 지지 축(7)보다 차량의 전방이면서, 지지 축(7)보다 상방에 배설된 관성질량(17)부와, 관성 질량부(17)와 받침부(15)를 연결하는 연결부(13)를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트.
삭제
제 1 항에 있어서,

받침부(12, 15)와 시트 쿠션(1)의 하면을 지지하는 지지스프링 부재(4)를 최대 인장력이 급감속 시에 작용하는 관성력보다 작은 탄성 부재(34)에 의해 연결하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트.
제 1 항에 있어서,

급감속 시의 관성력에 의해 받침부(12, 42, 15)가 상방으로 이동한 상태에서 받침부(12, 42, 15)가 하방으로 이동하는 것을 저지하는 로크 수단(18, 21, 22, 44, 45, 61, 62, 63, 65, 66)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트.
제 4 항에 있어서,

로크 수단(18, 21, 22, 44, 45, 61, 62, 63, 65, 66)은, 받침부(15)와 관성 질량부(17)를 서로 연결하여 지지하는 지지부재(41)에 항상 접하도록 복원력 부가수단(46)에 의해 복원력이 부가된 로크 부재(45, 63, 66)와, 받침부(11, 15)가 일정량 이상 이동한 때에 로크 부재(45, 63, 66)가 결합이 되도록 지지부재(11, 41)에 형성된 결합부(44, 61, 62, 65)로 이루어지는 것을 특징으로 자동차용 시트.
제 5 항에 있어서,

지지부재(41)는, 지지 축(7)에서부터 받침부 측(42)과 관성 질량부 측(43)으로 분리되어서 연장되고, 관성 질량부 측(43)은 차량 측면에서 봤을 때 대략 J자 형상을 이루며, 로크 부재(45)를 지지부재(41)의 차량 전방 위치에 배설하고, 지지부재(41)의 J자 형상 선단부의 굴곡부에 로크 부재(45)가 결합이 되는 결합부(44)를 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 시트.