KR100993615B1 - 액티브 헤드레스트 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액티브 헤드레스트 구동장치에 관한 것으로, 추돌 사고시 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태의 아마추어부재(22)를 상승 이동한 위치에서 지속적으로 유지시킬 수 있게 됨으로써, 액티브 헤드레스트의 기능을 보다 충실히 수행할 수 있게 되고, 이 결과 시트 착석자의 목 부상을 최대한 예방할 수 있도록 된 것이다.

액티브 헤드레스트, 아마추어, 목 부상

Description

액티브 헤드레스트 구동장치{Apparatus for driving active headrest}

본 발명은 액티브 헤드레스트 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 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.

차량의 시트는 도 1에 도시된 바와 같이 착석자의 하체를 밑에서 지지하는 시트쿠션(1)과, 상기 시트쿠션(1)과 연결되어 착석자의 상체를 지지하는 시트백(2)과, 상기 시트백(2)의 상단에 높이 조절이 가능하도록 장착되면서 시트 착석자의 머리 및 목을 지지하는 헤드레스트(3)를 포함하여 구성된다.

상기 시트백(2)은 도 2와 같이 시트백프레임(10)을 통해 전체적인 골격을 이루게 되는 바, 상기 시트백프레임(10)은 한 쌍의 사이드프레임(11) 및 상기 사이드프레임(11)을 연결하는 어퍼프레임(12)을 포함하여 이루어지는 구성이다.

상기 어퍼프레임(12)의 밑에는 양단이 힌지부재 및 스프링부재를 매개로 상 기 사이드프레임(11)에 결합되는 베이스플레이트(21)가 설치되는데, 상기 베이스플레이트(21)는 시트 착석자의 등을 지지하게 되고, 시트 착석자로부터 가압력을 받을 때에는 차체의 후방으로 이동하였다가 가압력이 해제되면 탄력적으로 전방으로 이동하는 동작을 하게 된다.

상기 베이스플레이트(21)는 파이프형상으로 된 한 쌍의 아마추어부재(22)와 결합되는데, 상기 아마추어부재(22)의 상단은 상기 어퍼프레임(12)에 형성된 한 쌍의 가이드구멍(12a)을 각각 관통하여 설치되는 구조이며, 상기 아마추어부재(22)의 내부공간으로는 헤드레스트 스테이(미도시)가 삽입되어 설치된다.

상기 헤드레스트 스테이의 상단부는 상기 헤드레스트(3)와 결합되어 있으며, 상기 헤드레스트(3)는 상기 헤드레스트 스테이가 상기 아마추어부재(22)를 따라 이동함에 의해 높이 조절이 가능한 구조를 갖게 되는 것이다.

여기서, 상기 아마추어부재(22)는 시트 착석자를 향하는 방향(차체의 전방을 향하는 방향)으로 대략 5°정도 기울어져서 설치되는데, 이는 긴급 상황 발생시 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 머리를 향하여 차체의 전방측으로 상승 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 정지해 있던 차가 10∼16㎞의 속도변화를 일으키며 추돌을 당하는 사고가 발생할 경우 시트 착석자는 목 부위에 상해를 입는 경우가 매우 빈번한데, 이를 휘프래쉬 상해(whiplash injury)라 부른다.

이러한, 휘프래쉬 상해 즉 목 부위의 상해는 시트 착석자의 상체와 머리 사이의 상대속도 차이에 의한 것으로 알려져 있는 바, 후방 추돌시 시트백(2)의 충격 으로 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(3)가 착석자의 머리와 인접한 위치로 이동하도록 하는 액티브 헤드레스트(active headrest)가 개발되었으며, 이러한 액티브 헤드레스트를 이용하여 시트 착석자의 목 부상을 최대한 경감시키도록 하고 있다.

여기서, 상기 액티브 헤드레스트는 시트백(2)내에 구비된 액티브 헤드레스트 구동장치에 의해 작동되는 구성인데, 도 2에 있어서는 상기 베이스플레이트(21)와 상기 아마추어부재(22)가 액티브 헤드레스트 구동장치에 해당한다.

즉, 추돌 사고시 시트 착석자의 상체가 관성력에 의해 차체의 후방으로 이동하여 베이스플레이트(21)를 가압하면, 상기 베이스플레이트(21)의 후방 회전이동에 의해 아마추어부재(22)는 어퍼프레임(12)의 상측으로 대략 5°정도 기울어진 상태를 유지하면서 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동하게 되며, 상기 아마추어부재(22)와 헤드레이스 스테이를 매개로 연결된 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태에서 시트 착석자의 후두부를 지지하게 됨으로써, 액티브 헤드레스트의 기능을 구현할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 액티브 헤드레스트 구동장치는, 추돌 사고시 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태의 아마추어부재(22)를 상승 이동한 위치에서 지속적으로 유지시킬 수 없는 구성이기 때문에, 액티브 헤드레스트의 올바 른 기능을 제대로 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 이로 인해 시트 착석자가 목 부상을 당하는 문제점이 종종 발생하였다.

즉, 도 3에 도시된 (A)의 상태는 추돌 사고가 발생하기 전의 정상 상태로서 액티브 헤드레스트 구동장치가 동작하지 않는 상태이고, (B)의 상태는 추돌 사고 발생시 상기에 전술한 액티브 헤드레스트 구동장치가 작동을 하여 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 머리를 향해 전방측으로 상승 이동한 후 시트 착석자의 후두부를 지지하고 있는 상태이다.

이때, 시트 착석자의 후두부가 헤드레스트(3)와 접촉을 하게 되면, 이 순간 시트 착석자 머리의 가압력으로 인해 상승 이동한 상태의 헤드레스트(3)는 재차 하강이동을 하게 되는 바, 이는 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태의 아마추어부재(22)를 상승 이동한 위치에서 지속적으로 유지시킬 수 없기 때문이며, 이와 같이 헤드레스트(3)가 하강 이동하게 되면 시트 착석자의 머리가 뒤로 젖혀지게 되고, 이 결과 시트 착석자의 목부위가 충분히 보호를 받지 못하게 됨으로써 심한 부상을 당하는 문제점이 종종 발생하였던 것이다.

이에 본 발명은, 추돌 사고시 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태의 아마추어부재를 상승 이동한 위치에서 지속적으로 유지시킬 수 있도록 하여, 액티브 헤드레스트의 기능을 보다 충실히 수행할 수 있도록 하고, 이를 통해 시트 착석자의 목 부상을 최대한 예방할 수 있도록 하는 액티브 헤드레스트 구동장치를 제 공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 액티브 헤드레스트 구동장치는, 하단은 베이스플레이트와 결합되고 상단은 어퍼프레임을 관통하여 설치됨과 더불어 상단으로부터 하단쪽을 향하여 이격된 위치에 삽입홀이 형성된 아마추어부재와; 상기 아마추어부재와 접촉을 이루도록 상기 어퍼프레임에 고정 설치되면서 상기 아마추어부재가 상승 이동할 때 상기 삽입홀로 삽입되어 상기 아마추어부재를 상승 이동한 위치에서 구속시키는 아마추어 구속장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 추돌 사고 발생시 액티브 헤드레스트의 기능을 보다 확실히 수행할 수 있게 됨으로써 착석자의 목 부상을 효과적으로 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치에 대한 도면이 도시되어 있다.

차량의 시트를 구성하는 시트백(2; 도1에 도시됨)은 도 4와 같이 시트백프레임(10)을 통해 전체적인 골격을 이루게 되는데, 상기 시트백프레임(10)은 한 쌍의 사이드프레임(11) 및 상기 사이드프레임(11)을 연결하는 어퍼프레임(12)을 포함하여 구성된다.

상기 어퍼프레임(12)의 밑에는 양단이 힌지부재 및 스프링부재를 매개로 상기 사이드프레임(11)에 결합되는 베이스플레이트(21)가 설치되는데, 상기 베이스플레이트(21)는 시트 착석자의 등을 지지하게 되고, 시트 착석자로부터 가압력을 받을 때에는 차체의 후방으로 이동하였다가 가압력이 해제되면 탄력적으로 전방으로 이동하는 동작을 한다.

상기 베이스플레이트(21)는 파이프형상으로 된 한 쌍의 아마추어부재(22)와 결합되는데, 상기 아마추어부재(22)의 상단은 상기 어퍼프레임(12)에 형성된 한 쌍의 가이드구멍(12a)을 각각 관통하여 설치되는 구조이며, 상기 아마추어부재(22)의 내부공간으로는 헤드레스트 스테이(미도시)가 삽입되어 설치된다.

상기 헤드레스트 스테이의 상단부는 상기 헤드레스트(3; 도1에 도시됨)와 결합되어 있으며, 상기 헤드레스트(3)는 상기 헤드레스트 스테이가 상기 아마추어부재(22)를 따라 이동함에 의해 높이 조절이 가능한 구조를 갖는다.

여기서, 상기 아마추어부재(22)는 시트 착석자를 향하는 방향(차체의 전방을 향하는 방향)으로 대략 5°정도 기울어져서 설치되는데, 이는 긴급 상황 발생시 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 머리를 향하여 차체의 전방측으로 상승 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 아마추어부재(22)에는 상단으로부터 하단쪽을 향하여 이격된 위치에 삽입홀(22a)이 형성되는데, 상기 삽입홀(22a)은 상기 아마추어부재(22) 한 개마다 한 개씩 형성될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 두 개의 아마추어부재(22) 중 어느 한 개에만 형성된 것을 기본으로 한다.

그리고, 본 발명 실시예의 액티브 헤드레스트 구동장치는 상기 베이스플레이트(21)와 상기 삽입홀(22a)이 형성된 아마추어부재(22) 이외에 상기 아마추어부재(22)와 접촉을 이루도록 상기 어퍼프레임(12)에 고정 설치되는 아마추어 구속장치(30)를 함께 포함하여 구성된다.

상기 아마추어 구속장치(30)는 상기 아마추어부재(22)가 상승 이동할 때 상기 삽입홀(22a)로 삽입되어 상기 아마추어부재(22)를 상승 이동한 위치에서 구속시키는 역할을 하는 것으로서, 그 구성은 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 삽입홀(22a)이 형성된 아마추어부재(22)로부터 인접한 위치에서 상기 어퍼프레임(12)에 고정 설치됨과 더불어 상기 아마추어부재(22)를 향하는 방향으로 개구된 가이드홈(31a)을 구비한 하우징부재(31)와, 상기 가이드홈(31a)을 따라 이동할 수 있도록 상기 하우징부재(31)에 설치되면서 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 구속로드부(32c)를 일체로 구비한 이동브라켓부재(32)와, 상기 가이드홈(31a)속에 위치하면서 양단이 각각 상기 하우징부재(31) 및 상기 이동브라켓부재(32)와 일체로 결합되어 설치됨과 더불어 상기 이동브라켓부재(32)를 상기 아마추어부재(22)쪽으로 이동시키는 탄성력을 제공하는 스프링부재(33)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이동브라켓부재(32)는, 몸체부(32a)를 기준으로 일단은 상기 몸체부(32a)와 일체로 형성되고 타단은 상기 가이드홈(31a)속으로 삽입되어 상기 스프링부재(33)와 결합되는 이동플레이트부(32b)와, 일단은 상기 몸체부(32a)와 일체로 형성되고 일정각도로 절곡된 타단은 상기 아마추어부재(22)와 접촉하도록 설치되면서 상기 아마추어부재(22)의 상승 이동시 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 구속 로드부(32c)로 구성된다.

그리고, 상기 아마추어부재(22)와 접촉하면서 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 상기 구속로드부(32c)의 타단은, 윗면이 상기 삽입홀(22a)의 관통방향에 대해 수직한 방향성을 갖는 수평면(32c-1)으로 형성되고, 아래면은 경사면(32c-2)으로 형성된 구조이다.

또한, 상기 하우징부재(31)는, 상기 어퍼프레임(12)을 관통하여 고정 설치되는 설치로드부(31b)와, 상기 이동브라켓부재(32)에서 상기 몸체부(32a)의 밑면을 받쳐서 지지하는 지지로드부(31c)를 일체로 구비하도록 구성된다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

도 4는 추돌 사고가 발생하기 이전의 정상 상태이고, 이때 아마추어부재(22)의 상단 끝은 구속로드부(32c)의 경사면(32c-2)과 접촉하고 있는 상태가 된다.

도 4의 상태는 아마추어부재(22)가 구속로드부(32c)와의 접촉을 통해 이동브라켓부재(32)를 가압하고 있는 상태이기 때문에, 상기 이동브라켓부재(32)의 이동플레이트부(32b)는 하우징부재(31)의 가이드홈(31a)속으로 삽입된 상태이고, 이때 스프링부재(33)는 압축된 상태이다.

도 4의 상태에서 추돌 사고가 발생하면 시트 착석자의 상체는 관성력에 의해 차체의 후방으로 이동하여 베이스플레이트(21)를 가압하게 되고, 상기 베이스플레이트(21)의 후방 회전이동에 의해 아마추어부재(22)는 상단 끝이 구속로드부(32c)의 경사면(32c-2)을 따라 이동하면서 어퍼프레임(12)의 상측으로 대략 5°정도 기울어진 상태로 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동하게 된다.

상기 아마추어부재(22)의 상승 이동 중 삽입홈(22a)이 구속로드부(32c)의 끝과 일직선으로 일치하는 지점에 도달하면, 압축된 스프링부재(33)의 복원력에 의해 이동브라켓부재(32)는 하우징부재(31)로부터 돌출되면서 상기 아마추어부재(22)로 이동하는 움직임을 갖게 되고, 이로 인해 구속로드부(32c)의 끝은 상기 아마추어부재(22)의 삽입홈(22a)으로 삽입되어 도 6과 같은 상태가 된다.

도 6과 같이 구속로드부(32c)의 끝이 아마추어부재(22)의 삽입홈(22a)으로 삽입되면, 상기 삽입홈(22a)은 구속로드부(32c)의 끝에 구비된 수평면(32c-1)에 걸려진 상태가 되며, 이로 인해 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 상태의 상기 아마추어부재(22)는 하강 이동을 하지 못하도록 구속된 상태가 된다.

따라서, 상기 아마추어부재(22)와 함께 상승 이동한 헤드레스트(3)는 시트 착석자의 후두부를 지속적으로 받쳐 줄 수 있게 되며, 이 결과 시트 착석자의 목 부상을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

즉, 추돌 사고시 시트 착석자의 머리를 향해 상승 이동한 헤드레스트(3)에 시트 착석자의 후두부가 강하게 접촉하여 압력을 가하더라도, 아마추어부재(22)가 상승 이동한 상태에서 아마추어 구속장치(30)에 의해 움직임이 구속된 상태이기 때문에 상승 이동한 헤드레스트(3)는 재차 하강이동을 할 수 없게 되고, 이로 인해 헤드레스트(3)는 시트 착석자의 후두부를 지속적으로 받쳐 줄 수 있게 됨으로써, 시트 착석자의 목 부상을 예방할 수 있게 되는 것이다.

도 7에 도시된 (D)의 상태는 추돌 사고가 발생하기 전의 정상 상태로서 본 발명 실시예의 액티브 헤드레스트 구동장치가 동작하지 않는 상태이고, (E)의 상태 는 추돌 사고 발생시 상기에 전술한 본 발명의 액티브 헤드레스트 구동장치가 작동을 하여 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 머리를 향해 전방측으로 상승 이동한 상태이며, (E)는 상승 이동한 헤드레스트(3)가 본 발명의 액티브 헤드레스트 구동장치에 의해 움직임이 구속된 상태이고 이로 인해 헤드레스트(3)가 시트 착석자의 후두부를 지속적으로 받쳐주고 있는 작동유지 상태이다.

한편, 상승 이동한 헤드레스트(3)는 작업자가 이동브라켓부재(32)를 하우징부재(31)쪽으로 가압하여 삽입홈(22a)으로부터 구속로드부(32c)의 끝을 빼내주는 경우, 아마추어부재(22)가 자중에 의해 하강하고 동시에 헤드레스트(3)도 함께 하강하여 다음 번의 동작을 준비할 수 있게 된다.

도 1과 도 3은 종래의 액티브 헤드레스트 구동장치를 설명하기 위한 도면,

도 4 내지 7은 본 발명에 따른 액티브 헤드레스트 구동장치를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

12 - 어퍼프레임 21 - 베이스플레이트

22 - 아마추어부재 30 - 아마추어 구속장치

31 - 하우징부재 32 - 이동브라켓부재

33 - 스프링부재

Claims (5)

1. 삭제
2. 하단은 베이스플레이트(21)와 결합되고 상단은 어퍼프레임(12)을 관통하여 설치됨과 더불어 상단으로부터 하단쪽을 향하여 이격된 위치에 삽입홀(22a)이 형성된 아마추어부재(22)와;

   상기 아마추어부재(22)와 접촉을 이루도록 상기 어퍼프레임(12)에 고정 설치되면서 상기 아마추어부재(22)가 상승 이동할 때 상기 삽입홀(22a)로 삽입되어 상기 아마추어부재(22)를 상승 이동한 위치에서 구속시키는 아마추어 구속장치(30)를 포함하여 구성되면서;

   상기 아마추어 구속장치(30)는, 상기 삽입홀(22a)이 형성된 아마추어부재(22)로부터 인접한 위치에서 상기 어퍼프레임(12)에 고정 설치됨과 더불어 상기 아마추어부재(22)를 향하는 방향으로 개구된 가이드홈(31a)을 구비한 하우징부재(31)와;

   상기 가이드홈(31a)을 따라 이동할 수 있도록 상기 하우징부재(31)에 설치되면서 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 구속로드부(32c)를 일체로 구비한 이동브라켓부재(32)와;

   상기 가이드홈(31a)속에 위치하면서 양단이 각각 상기 하우징부재(31) 및 상기 이동브라켓부재(32)와 일체로 결합되어 설치됨과 더불어 상기 이동브라켓부재(32)를 상기 아마추어부재(22)쪽으로 이동시키는 탄성력을 제공하는 스프링부재(33)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액티브 헤드레스트 구동장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 이동브라켓부재(32)는,

   몸체부(32a)를 기준으로 일단은 상기 몸체부(32a)와 일체로 형성되고 타단은 상기 가이드홈(31a)속으로 삽입되어 상기 스프링부재(33)와 결합되는 이동플레이트부(32b)와;

   일단은 상기 몸체부(32a)와 일체로 형성되고 일정각도로 절곡된 타단은 상기 아마추어부재(22)와 접촉하도록 설치되면서 상기 아마추어부재(22)의 상승 이동시 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 구속로드부(32c);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 액티브 헤드레스트 구동장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 아마추어부재(22)와 접촉하면서 상기 삽입홀(22a)로 삽입되는 상기 구속로드부(32c)의 타단은,

   윗면이 상기 삽입홀(22a)의 관통방향에 대해 수직한 방향성을 갖는 수평면(32c-1)으로 형성되고,

   아래면이 경사면(32c-2)으로 형성된 것;

   을 특징으로 하는 액티브 헤드레스트 구동장치.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 하우징부재(31)는,

   상기 어퍼프레임(12)을 관통하여 고정 설치되는 설치로드부(31b)와;

   상기 이동브라켓부재(32)에서 상기 몸체부(32a)의 밑면을 받쳐서 지지하는 지지로드부(31c);

   를 일체로 구비하도록 구성된 것을 특징으로 하는 액티브 헤드레스트 구동장치.

Images