KR101162801B1 - 자동차용 시트의 시트 백 프레임 - Google Patents

Abstract

상부 프레임(52), 좌우 한 쌍의 사이드 브래킷(53, 54) 및 하부 크로스 프레임(55)으로 이루어지는 프레임 기본 구조체(2)와, 센터 지지체(4)에서의 원하는 높이 치수와 그 측면에서 본 형상을 갖는 좌우 한 쌍의 센터 파이프(4a, 4b)에 센터 패널(7a)의 좌우 양단부에서 좌우의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)이 전방으로 경사지게 외측을 향해 소정의 치수로 각각 연장되어서 이루어지는 패널체(7)의 후면을 고착한 표준사양 구조체(3A, 3B)를 구비하고, 프레임 기본 구조체(2)와 표준사양 구조체(3A, 3B)를 일체화하면, 기존 프레임의 외주 골격을 이루는 주요 구성을 기본 구조체에 공통의 표준사양 구조체를 조립함으로써 어떠한 차종에 적용한 경우에도 소기의 착석 성능을 얻을 수 있는 자동차용 시트의 시트 백 프레임을 실현한다.

프레임 기본 구조체, 표준사양 구조체, 일체화, 시트 백 프레임

Description

자동차용 시트의 시트 백 프레임{SEAT BACK FRAME OF SEAT FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차용 시트의 시트 백의 골격을 이루는 시트 백 프레임(seat back frame)에 관한 것으로, 더 자세하게는 다양한 차종에 이용되고 있는 기존의 시트 백 프레임의 외주(外周) 골격을 이루는 주요 구성을 프레임의 기본 구조체로 이용하고, 이 프레임 기본 구조체에 공통의 표준 구조체를 조합하여 일체화함으로써 어떤 차종에서도 착석 성능의 향상이 도모되는 구조로 한 시트 백 프레임에 관한 것이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 자동차의 프런트 시트(front seat, 운전석 및 조수석, 40)는 탑승자(H)가 걸터앉는 시트 쿠션(41)의 후단부(後端部)에 리클라이닝 어저스터(reclining adjuster) 기구(42)를 통해서 시트 백(43)이 리클라이닝 가능하게 장착되고, 그 시트 백(43)의 상단부(上端部)에 헤드 레스트(head rest, 44)가 장착된 구조로 되어 있다.

도 9는 상기 프런트 시트(40)의 골격이 되는 시트 프레임(45)의 일반적인 구조를 도시한 사시도이다. 이 시트 프레임(45)은 도 10의 시트 쿠션(41)의 골격을 이루는 시트 쿠션 프레임(46)과 시트 백(43)의 골격을 이루는 시트 백 프레임(47)으로 이루어진다. 상기 시트 쿠션 프레임(46)은 자동차의 전후방향(FR)에 따른 배 치에서 앞쪽(F)에서 보아서 좌우(L-Ri) 방향에 간격을 두고 서로 평행하게 설치된 좌측 사이드 프레임(48) 및 우측 사이드 프레임(49)과, 이 양 사이드 프레임(48, 49)에 대하여 그 전방(F) 측 단부 사이 및 후방(R) 측 단부 사이에 각각 가로질러서 각각의 양 단면이 용접 등의 수단에 의해 고착된 프런트 크로스 멤버(50) 및 리어 크로스 멤버(51)를 구비하며, 평면에서 보았을 때 사각형의 틀 형상으로 구성되어 있다.

또, 시트 백 프레임(47)은 금속 파이프를 대략 역 U자형으로 구부려서 형성된 상부 프레임(upper frame)(52)과, 이 상부 프레임(52)의 양단부에 연결된 한 쌍의 좌측 및 우측 사이드 브래킷(53, 54)과, 이 양 사이드 브래킷(53, 54)의 각각의 하단 근방 개소 사이를 가로지르는 배치로 양단부가 용접 등의 수단에 의해 고착된 보강용의 하부 크로스 프레임(lower cross frame)(55)과, 양 사이드 브래킷(53, 54)의 각각의 상단 근방 개소에 가로질러서 장착된 와이어(56)와, 양 사이드 브래킷(53, 54)의 중간 부분 사이를 가로지르는 배치로 설치되어서 전방으로부터의 충격을 흡수하여 완화하는 4개의 S 스프링(57)을 구비하여 구성되어 있다. 또, 상부 프레임(52)의 상부에는 도 10의 헤드 레스트(44)가 장착되는 2개의 헤드 레스트 장착 브래킷(58)이 용접에 의해 고착되어 있다. 또, 차종에 따라서는 상기 S 스프링(57)에 대신하여 콘투어 매트(contour matt)가 이용되는 경우가 있다.

그러나 종래의 프런트 시트(40)에는, 예를 들어 비용의 절약이나 각 차종에 대한 부품 공통화 등과 같은 제조상의 다양한 제약이 있다는 이유 등에 기인하여, 착석 성능이 좋다고는 할 수 없는 것들이 다수 존재한다. 예를 들어, 시트 백 프레 임(47)에서는, 도 10에 도시한 바와 같이 별개의 부재의 헤드 레스트(44)가 장착되는 헤드 레스트 분할 타입의 경우, 상부 프레임(또는 차종에 따라서는 어퍼 크로스 멤버)(52)에서의 헤드 레스트 장착 브래킷(58)이 고착된 상단부까지의 프레임 높이 (H_F2)가 양호한 착석 성능을 얻기 위해 필요한 최소한의 높이 치수보다도 약간 부족한 것이 존재한다. 이 프레임 높이(H_F2)가 부족한 시트 백 프레임(47)에서는 헤드 레스트 장착 브래킷(58)의 장착 위치에 따라서 헤드 레스트(44)의 장착 높이가 결정되므로, 착석 성능을 현저하게 저하시키는 요인이 될 수도 있다. 이에 더하여, 예를 들어, 후속 차량에 의한 후면 추돌이 발생한 경우에는, 시트 백(43)이 뒤로 기울어질 때에 상기 높이 치수의 부족에 의해 탑승자(H)의 허리 부분에서 머리 부분까지를 확실하게 구속할 수 없다.

또, 도 9에 도시한 시트 백 프레임(47)에서의 탑승자 지지부품인 S 스프링(57)이나 와이어(56)는 그 장착 위치나 구조를 매우 정확하게 설정하여 장착하였다고 해도 탑승자(H)를 원하는 착석 자세로 확실하게 계속해서 유지하기가 어렵다. 즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 인간의 척추(Hs)는 그 측면에서 봤을 때 S자 커브 형상으로 되어 있으므로, 인간공학적 견지에서 보면, 측면에서 봤을 때 승차시에는 탑승자(H)의 척추(Hs)가 항상 S자 커브 형상으로 유지될 수 있는 착석 자세로 탑승자(H)를 지지할 필요가 있다. 그런데 상기 S 스프링(57)이나 와이어(56)는 자동차의 주행시의 진동 등에 의한 하중을 받아서 항상 변형하는 탄성을 가지므로, 그 장착 위치나 구조를 개선하여도 탑승자(H)를 상술한 착석 자세로 계속해서 유지하기 가 어렵다.

또, 종래의 시트 백 프레임(47)에서는 주행시의 동적 평가에서 중요한 좌우방향의 지지성능에 대하여, 양 사이드 브래킷(53, 54)에서의 S 스프링(57)에서 전방으로의 돌출 길이(D2)(도 10)가 대체로 부족한 것이 많다. 이 돌출 길이(D2)가 부족한 사이드 브래킷(53, 54)에서는 탑승자(H)의 상체의 비뚤어짐이나 흔들림을 확실하게 억제할 수 없으므로, 탑승자의 척추(Hs)나 그 주변의 근육에 스트레스를 주게 된다. 이에, 종래에는 양 사이드 브래킷(53, 54)에 대하여 이것을 피복하는 상태로 장착하는 패드를, 그 일부를 비교적 견고한 부재로 구성하여 전방에 진출하는 형상으로 함으로써, 사이드 브래킷(53, 54)의 상기 돌출 길이(D2)의 부족분을 보충하도록 한 시트 백도 제안되어 있다. 그러나 이와 같은 패드에 의해 좌우 양측의 사이드 서포트 성능을 얻는 구성에서는, 탑승자(H)로부터의 하중을 반복해서 받음에 따라서 패드가 서서히 변형되어버려서 필요한 서포트 성능을 계속해서 유지할 수 없다.

또, 상기 시트 백 프레임(47)에서는, S 스프링(57)이나 와이어(56) 등의 탄성 변형하는 탑승자 지지부품을 채용하고 있으므로, 장시간의 운전에 의한 피로에 의해 탑승자(H)의 자세가 흐트러지기 시작하면, 설정된 초기의 이상적인 착석 자세가 흐트러지지 않도록 탑승자(H)를 지지할 수 없다.

한편, 상술한 바와 같은 착석 성능의 문제가 발견된 경우에는, 예를 들어 차종별로 설계한 원하는 형상을 갖는 착석 성능 향상용의 보조 패널을 장착하거나, 스포츠 타입의 자동차에서는, 도 9에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 시트 백 프 레임(47)의 양 측부에 사이드 서포트 와이어(59)를 용접에 의해 장착해서 수정하는 방법도 시도되고 있다. 그러나 이와 같이 차종별로 전용의 수정부품을 설치하는 수정 수단에는 개발까지에 장시간을 요하는 동시에 비용이 상승하는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 기존의 다양한 차종의 각 시트 백 프레임에서의 외주 골격을 이루는 주요 구성을 프레임 기본 구조체로 하고, 이 프레임 기본 구조체에 공통의 표준사양 구조체를 조립하여 일체화하는 것만으로도, 어떠한 차종에 적용한 경우에도 소기의 착석 성능을 얻을 수 있는 자동차용 시트의 시트 백 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자동차용 시트의 시트 백 프레임은, 외주 골격을 구성하는 상부 프레임(upper frame)과, 좌우 한 쌍의 사이드 브래킷 및 하부 크로스 프레임(lower cross frame)으로 이루어지는 프레임 기본 구조체와, 인체의 허리 부분에서 머리 부분까지를 지지할 수 있는 높이 치수와, 그 측면에서 보았을 때 인체의 상반신을 원하는 착석 자세로 지지할 수 있는 형상을 갖는 좌우 한 쌍의 센터 파이프를 적어도 갖는 센터 지지체와, 인체의 척추의 요추에서부터 골반에 걸친 부분을 원하는 착석 자세로 지지할 수 있는 형상을 갖는 센터 패널의 좌우 양단부에서 좌우의 사이드 서포트 패널이 전방으로 경사지게 외 측을 향해 소정의 치수로 각각 연장되어 이루어지는 패널체를 구비하는 동시에, 상기 양 센터 파이프의 하부에 상기 센터 패널의 후면이 고착되어서 이루어지는 표준사양 구조체를 가지며, 상기 상부 프레임에 상기 한 쌍의 센터 파이프가 그 각 상단부를 상기 상부 프레임으로부터 소정 길이만큼 돌출시킨 상태에서 상호 대향하도록 배치되어 고착되고, 또한, 상기 하부 크로스 프레임에 상기 한 쌍의 센터 파이프의 각 하단부가 고착되어서, 상기 프레임 기본 구조체와 상기 표준사양 구조체가 일체화되어서 이루어진 것이다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 프레임 기본 구조체에서의 기존의 상부 프레임의 시트 높이 치수의 부족에 관계없이 헤드 레스트의 장착 위치를 센터 지지체의 좌우의 센터 파이프의 높이에 의해 보충하여 원하는 값으로 설정할 수 있는 동시에, 패널체의 센터 패널이 인체의 척추의 요추에서부터 골반에 걸친 부분을 원하는 착석 자세로 지지하므로 이상적인 착석 성능을 얻을 수 있으며, 또한 기존의 S 스프링이나 와이어와 같은 탄성 변형하는 탑승자 지지부품을 이용하는 것과는 달리, 센터 패널이 양호한 착석 자세로 일체적으로 지지할 수 있다. 이에 의해, 이 시트 백 프레임을 이용한 자동차용 시트에서는 장시간의 운전에 의한 피로에 따라 탑승자의 자세에 흐트러짐이 생기려고 하는 것을 어느 정도 강제적으로 억제하면서 탑승자가 항상 양호한 착석 자세를 유지하도록 기능 한다.

또, 좌우 양측의 사이드 서포트 패널이 기존의 시트 백 프레임의 사이드 서포트 성능의 부족을 보충하고, 탑승자의 상체의 흐트러짐이나 흔들림을 억제하면서 척추나 그 주변의 근육에 발생하는 스트레스를 최소한으로 억제하도록 작용하므로, 고차원의 착석 성능을 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에서는 기존의 시트 백 프레임 중 시트 쿠션 프레임에 연결할 수 있는 외주 골격을 이루는 주요 구성을 프레임 기본 구조체로 활용하므로, 형상이나 사이즈가 각각 다른 거의 모든 차종에 대하여 프레임 기본 구조체를 개조하지 않고 그대로 탑재하면서도 이상적인 착석 성능을 얻을 수 있다고 하는 현저한 효과가 있다.

또, 본 발명의 자동차용 시트의 시트 백 프레임에서의 센터 지지체는, 1개의 파이프체를 구부려서 형성되어서, 역 U자형의 헤드 레스트 브래킷부의 양단부에서부터 좌우 일체의 센터 파이프가 연속해서 연장하는 형상을 갖는 구성으로 하면, 1개의 파이프체에 의해 센터 지지체를 염가로 제작할 수 있다.

또, 본 발명의 자동차용 시트의 시트 백 프레임에서의 센터 지지체가 좌우 한 쌍의 센터 파이프로 이루어지고, 그 한 쌍의 센터 파이프의 각 상단 개구부에 헤드 레스트가 그 한 쌍의 장착 각부(脚部)를 삽입하여 장착되어 있는 구성으로 하면, 표준사양 구조체의 제작이 용이하며, 염가로 대량 생산하기에 적합하다.

또, 본 발명의 자동차용 시트의 시트 백 프레임에서의 좌우 한 쌍의 사이드 서포트 패널이 쿠션 스페이서 부재를 개재하여 좌우 한 쌍의 사이드 브래킷에 탄성적으로 접촉하여 지지되어 있는 구성으로 하면, 후속 주행차량으로부터 후면 추돌을 받았을 때에, 그 충격에 의해 후방을 향해 이동되는 탑승자의 상반신에 의해 센터 패널에 하중이 가해진 경우에, 좌우 양측의 사이드 서포트 패널이 사이드 브래킷의 안쪽으로 끌어 당겨질 때에 센터 패널에 대하여 안쪽을 향해 휘어지는 상태로 변위하고, 이 안쪽으로 변위하는 좌우 양측의 사이드 서포트 패널이 탑승자를 좌우에서 마치 감싸는 것과 같이 구속하여 보호할 수 있는 큰 부차적 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 자동차용 시트의 시트 백 프레임을 도시한 사시도이다.

도 2A는 동 실시 예의 시트 백 프레임에서의 표준사양 구조체를 도시한 사시도이며, 도 2B는 다른 표준사양 구조체를 도시한 사시도이다.

도 3은 동 실시 예의 시트 백 프레임에서의 프레임 기본 구조체와 표준사양 구조체의 하부 연결구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 동 실시 예의 시트 백 프레임을 이용하여 구성한 프런트 시트를 도시한 우측면도이다.

도 5A는 동 실시 예의 시트 백 프레임을 이용하여 구성한 시트 백을 도시한 횡단면도이고, 도 5B는 쿠션 스페이서 부재의 사시도이며, 도 5C는 그 쿠션 스페이서 부재의 장착 개소의 확대 횡단면도이고, 도 5D는 동 실시 예의 시트 백의 후면 추돌 발생시의 횡단면도이다.

도 6A는 동 실시 예의 시트 백을 도시한 횡단면도이고, 도 6B는 그 시트 백의 측면 충돌 발생시의 횡단면도이다.

도 7A 및 도 7B는 동 실시 예의 시트 백 프레임에서의 프레임 기본 구조체와 표준사양 구조체의 상부 연결구조의 다른 예를 도시한 전방 및 후방에서 각각 본 사시도이다.

도 8A 및 도 8B는 동 실시 예의 시트 백 프레임에서의 프레임 기본 구조체와 표준사양 구조체의 상부 연결구조의 또 다른 2 예를 각각 도시한 사시도이다.

도 9는 종래의 자동차용 시트 프레임을 도시한 사시도이다.

도 10은 종래의 자동차용 프런트 시트를 도시한 우측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 자동차용 시트의 시트 백 프레임(1)을 도시한 사시도이다. 이 시트 백 프레임(1)은, 구성을 대별하면, 프레임 기본 구조체(2)에 표준사양 구조체(3A)를 부착하여 구성되어 있다. 프레임 기본 구조체(2)로는, 예를 들어 도 9의 기존의 시트 백 프레임(47) 중 외주 골격을 이루는 주요 구성인 상부 프레임(52)과, 좌우 양측의 사이드 브래킷(53, 54) 및 하부 크로스 프레임(55)만이 사용되고 있다. 또, 본 발명의 구성의 일부인 프레임 기본 구조체(2)로는, 본 실시 예에서 도시한 것 외에 기존의 다양한 차종의 시트 백 프레임에서의 외주 골격을 이루는 상부 프레임, 좌우 한 쌍의 사이드 프레임 및 하부 크로스 프레임으로 이루어지는 주요 구성을 대상으로 하고 있으며, 다양한 차종에 기존의 프레임 기본 구조체(2)를 개조하지 않고 그대로 설치할 수 있도록 하고 있다.

상기 표준사양 구조체(3A)는, 도 2A에 도시한 바와 같이, 단일 금속 파이프를 대략 역 U자형으로 구부려서 형성된 센터 지지체(4)의 하부에 금속제의 패널체(7)가 후술하는 연결수단에 의해 고착된 일체 구조물이다. 상기 센터 지지체(4)는 좌우 양측의 센터 파이프(4a, 4b)와 상단 굴곡부로 이루어지는 헤드 레스트 브래킷부(4c)를 일체로 구비하고 있다. 본 실시 예에서는 표준사양 구조체(3A)로 헤드 레스트 일체 타입을 예시하고 있고, 헤드 레스트 브래킷부(4c)에 커버(도시생략)로 피복된 패드(도시생략)를 덮도록 결합하여 고정함으로써 헤드 레스트가 일체 로 설치된다.

한편, 도 2B에 도시한 바와 같이, 헤드 레스트 분할 타입의 표준사양 구조체(3B)로 할 수도 있으며, 이 표준사양 구조체(3B)에서는 좌우 양측의 센터 파이프(9A, 9B) 만으로 센터 지지체(8)가 구성되어 있고, 별도의 헤드 레스트(44)가 헤드 레스트(44)의 한 쌍의 장착 각부(44a, 44b)를 상기 좌우 양측의 센터 파이프(9A, 9B)의 각 상단 개구부에 삽입하여 장착되게 되어 있다. 또, 패널체(7)는 양 타입의 표준사양 구조체 3A, 3B에 대해서 공통으로 이용된다.

상기 패널체(7)는 센터 패널(7a)과 좌우 양측의 한 쌍의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)을 일체로 구비하고 있고, 센터 패널(7a)의 후면에 센터 지지체(4)의 좌우 양측의 센터 파이프(4a, 4b)가 용접에 의해 고착되어 있다. 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은 센터 패널(7a)의 좌, 우단에서 각각 전방으로 경사지게 외측을 향해서 돌출 설치되어 있다. 또, 센터 패널(7a)에는 그 강도를 보강할 수 있는 문양의 요철형상이 형성되어 있다. 이 표준사양 구조체(3A, 3B)에서의 센터 지지체(4, 8) 및 패널체(7)의 치수에 대해서는 후술한다.

상술한 헤드 레스트 일체 타입의 표준사양 구조체(3A) 및 헤드 레스트 분해 타입의 표준사양 구조체(3B)는 기존의 다양한 차종의 외주 골격을 이루는 주요 구성으로 이루어지는 프레임 기본 구조체(2)에 대하여 모두 공통으로 사용하여 부착된다. 표준사양 구조체(3A, 3B)와 프레임 기본 구조체(2)는 이하와 같은 구성에 의해 일체화된다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 표준사양 구조체(3A 또는 3B)에서의 센터 지 지체(4)의 좌우의 센터 파이프(4a, 4b 또는 9A, 9B)의 각각의 하단부에는 직사각형 판 형상의 장착 브래킷(10)이 가로지르는 배치로 접촉하고, 그 장착 브래킷(10)의 좌우 양단에서 돌출한 장착 편(10a, 10b)을 각각의 후부를 감싸는 상태로 접촉시켜서 용접함으로써 장착되어 있다. 그 장착 브래킷(10)은 프레임 기본 구조체(2)에서의 하부 크로스 프레임(55)의 전면에 접촉된 상태에서, 고정 나사(11)를 하부 크로스 프레임(55)의 삽입 구멍(55a, 55b)에 삽입하여 장착 브래킷(10)의 나사 구멍(10c, 10d)에 나사 결합을 함으로써 하부 크로스 프레임(55)에 고착되어 있다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 표준사양 구조체(3A 또는 3B)에서의 센터 지지체(4)의 좌우의 센터 파이프(4a, 4b 또는 9A, 9B)의 각각의 상단 근방 부분은 프레임 기본 구조체(2)의 상부 프레임(52)의 소정의 2개소(종래에 헤드 레스트 장착 브래킷(58) (도 9)이 장착되어 있는 개소)에 용접되어서, 이 용접에 의한 접합부(12)에 의해 고착되어 있다.

도 4는 도 2A의 헤드 레스트 일체 타입의 표준사양 구조체(3A)를 구비한 시트 백 프레임(1)을 이용하여 시트 백(14)이 구성된 프런트 시트(13)를 도시한 우측면도이며, 본 도면에서, 도 10과 동일하거나 또는 동등한 부분에는 동일한 부호를 부여하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이 프런트 시트(13)의 시트 백 프레임(1)(도 1)에서는, 표준사양 구조체(3A)의 양 센터 파이프(4a, 4b)에서의 헤드 레스트 브래킷부(4c)와의 경계인 상단부까지의 프레임 높이(H_F1)가 도 10의 종래의 프레임 높이 (H_F1)에 비하여 상부 프레임(52)에서부터 양 센터 파이프(4a, 4b)가 상방으로 돌출 하는 돌출 길이 E만큼 높게 설정되어 있고, 이 양 센터 파이프(4a, 4b)에서 연속해서 상방으로 연장되는 헤드 레스트 브래킷부(4c)에 패드를 덮어씌우도록 삽입하여 설치되는 헤드 레스트(44)의 장착 높이도 상기 돌출 길이 E만큼 높게 되어 있다.

따라서, 이 시트 백 프레임(1)은 기존의 시트 백 프레임의 주요 구성인 프레임 기본 구조체(2)의 형상의 차이에 관계없이, 이들 프레임 기본 구조체(2)의 프레임 높이 H_F2의 부족분을 양 센터 파이프(4a, 4b)에서 보충하여 항상 원하는 프레임 높이 H_F1을 확보할 수 있다. 또, 양 센터 파이프(4a, 4b)는, 그 측면에서 보았을 때, 인체의 흉추(胸椎)에서 요추(腰椎)에 걸친 척추의 S자 커브(Hs)에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 이 시트 백 프레임(1)을 이용하는 경우에는 양호한 착석 성능을 얻을 수 있는 동시에, 후면 추돌 발생에 의해 시트 백(14)이 뒤쪽으로 기울어진 경우에는, 탑승자(H)의 허리 부분에서 머리 부분까지를 확실하게 구속할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또, 헤드 레스트 분할 타입의 표준사양 구조체(3B)의 양 센터 파이프 9A, 9B는 상기 센터 파이프 4a, 4b와 동일한 치수로 설정되어 있으며, 따라서 헤드 레스트 분할 타입의 표준사양 구조체(3B)를 이용한 경우에도 상술한 바와 같은 완전히 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 표준사양 구조체(3A 또는 3B)는, 파이프로 이루어지는 센터 지지체(4 또는 8)에 의해 상술한 바와 같이 인체의 흉추에서 요추에 걸친 S자 커브(Hs)에 따른 기본 골격을 확보하고 있음은 물론, 이에 더하여, 센터 지지체(4, 8)에 일체화된 금속제의 패널체(7)에서의 센터 패널(7a)이 장시간의 승차에 의해서 발생하는 요통 에 대한 대책으로 가장 중요한 요추에서 골반에 걸친 자세가 이상적이 되는 착석 자세를 유지하도록 지지할 수 있는 형상을 갖는 동시에, 기존의 S 스프링(57)이나 와이어(56) 또는 콘투어 매트와 같이 탄성 변형하는 탑승자 지지부품과는 달리, 금속제로서 탄성을 갖지 않는 것이므로, 상기 양호한 착석 자세로 일체적으로 지지할 수 있다. 이 탑승자(H)를 일체적으로 지지할 수 있는 구조로 되어 있으므로, 장시간의 운전에 의한 피로에 따라서 탑승자(H)의 자세가 흐트러지려고 하는 것을 어느 정도 강제적으로 억제하면서, 탑승자(H)가 항상 양호한 착석 자세를 유지하도록 하는 기능을 하게 된다.

또, 상기 시트 백 프레임(1)에서는, 표준사양 구조체(3A 또는 3B)에서의 패널체(7)의 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)에서 도 4에 도시한 전방 돌출 길이 D1이 필요한 값으로 설정되어 있다. 따라서, 프레임 기본 구조체(2)의 좌우 양측의 사이드 브래킷(53, 54)이 크기 치수가 부족한 경우에도, 이 치수 부족에 의한 사이드 서포트 성능의 부족을 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)이 보충하여, 탑승자(H)의 상체의 흐트러짐이나 흔들림을 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)이 충분히 억제하므로, 탑승자의 척추나 그 주변의 근육에 발생하는 스트레스를 최소한으로 억제할 수 있어서 고차원의 착석 성능을 얻을 수 있다.

상기 프레임 기본 구조체(2)는, 기존의 시트 백 프레임 중의 주요 구성으로서, 리클라이닝 어저스터 기구(42, 도 9)를 통해서 시트 쿠션 프레임(46, 도 9)에 연결할 수 있는 외주 골격을 이루는 주요 구성이다. 또, 상기 시트 백 프레임(1)은, 필요로 하는 일체 구조물인 표준사양 구조체(3A)를 서로 다른 차종의 다양한 프레임 기본 구조체(2)에 공통으로 조립하여, 이상적인 착석 성능이 얻어지는 시트 백 프레임(1)을 구성하고 있다. 따라서, 상기 시트 백 프레임(1)은 프런트 시트의 형상이나 사이즈가 각각 다른 거의 모든 차종에 대하여 그들의 프레임 기본 구조체(2)를 개조하지 않고 그대로 탑재할 수 있는 범용성을 가지며, 제조 비용의 상승을 억제하면서도 이상적인 착석 성능을 얻을 수 있는 매우 현저한 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 시트 백 프레임(1)은 후면 추돌 발생시나 측면 충돌 발생시에 탑승자(H)를 충분하게 구속할 수 있는 기능도 아울러 가지고 있으며, 이 기능에 대하여 이하에 설명한다. 도 5A는 도 4의 프런트 시트(13)의 시트 백(14)의 횡단면도를 나타낸 것이며, 이 시트 백(14)은 상기 시트 백 프레임(1)에서의 앞쪽 및 좌우 양측의 전체부분에 패드(17)를 덮어씌우는 상태로 장착하고, 이 패드(17)의 뒤쪽 양단부 사이에 커버(18)를 가로지르는 배치로 재봉하여 장착함으로써 구성되어 있다.

패널체(7)의 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)에는, 프레임 기본 구조체(2)의 좌우 양측의 사이드 브래킷(53, 54)의 전단부에 대향하는 개소에 받침 면(7d)이 굴곡에 의해 형성되고, 이 부분의 확대 단면인 도 5C에 도시한 바와 같이, 이 받침 면(7d)에는 쿠션 스페이서 부재(19)가 장착 구멍(7e)에 삽입되어 장착되어 있다. 도 1 및 도 2에서는 구성요소의 이해를 용이하게 할 목적으로, 사이드 서포트 패널(7b, 7c)의 상기 받침 면(7d)을 생략하여 간략하게 도시하고 있다. 상기 쿠션 스페이서 부재(19)는, 그 확대 사시도인 도 5B에 도시한 바와 같이, 원판 형상의 스페이서부(19a)와, 받침 면(7d)의 장착 구멍(7e)에 삽입되는 작은 직경의 장착 축 부(19b)와, 원추 형상의 압입부(壓入部)(19c)와, 삽입 가이드 핀부(19d)가 상기 순서로 하방에서부터 연접(連接)된 일체 형상으로 고무에 의해 형성되어 있다.

상기 쿠션 스페이서 부재(19)는 이하의 순서로 받침 면(7d)에 장착되어 있다. 즉, 쿠션 스페이서 부재(19)는 삽입 가이드 핀부(19d)를 받침 면(7d)의 장착 구멍(7e)에 하방에서 삽입하여 위치결정을 한 후에, 장착 구멍(7e) 내에 밀어넣도록 가압을 함으로써 원추형상의 압입부(19c)를 압박하는 형상으로 탄성 변형시키면서 장착 구멍(7e)을 통과시키면, 압입부(19c)가 원래의 형상으로 복원되어, 장착 구멍(7e) 내에 삽입된 장착 축 부(19b)의 양단에 위치하는 압입부(19c)와 스페이서부(19a)가 받침 면(7d)을 사이에 두고 상하에 위치하는 상태로 받침 면(7d)에 고착된다.

도 5A에 도시한 바와 같이, 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은 쿠션 스페이서 부재(19)의 스페이서부(19a)를 통해서 좌우 양측의 사이드 브래킷(53, 54)의 전단부에 탄성적으로 접촉하여 지지되게 되어 있다. 기존의 프레임 기본 구조체(2)에서의 사이드 브래킷(53, 54)은 차종별로 형상이나 크기가 약간 다르고, 표준사양 구조체(3A)는 각 차종에 대하여 공통으로 이용하므로, 사이드 서포트 패널(7b, 7c)의 받침 면(7d)과 사이드 브래킷(53, 54)의 전단부와의 간극은 차종의 차이에 대응하여 다양하게 서로 다르지만, 그 간극의 약간의 차이는 두께가 다른 스페이서부(19a)를 갖는 복수의 쿠션 스페이서 부재(19) 중에서 이 차이에 대응할 수 있는 적당한 것을 선택하여 받침 면(7d)에 장착하거나, 또는 스페이서부(19a)의 고무의 탄성력에 의해 흡수함으로써 용이하게 대응할 수 있다.

후방 주행차량으로부터 추돌을 당한 때에, 도 5A의 구조를 갖는 시트 백(14)은 그 충격에 의한 관성에 의해 탑승자(H)로부터 표준사양 구조체(3A)의 패널체(7) 및 센터 지지체(4)에 후방으로 이동시키는 하중이 인가됨에 따라서, 도 5D에 도시한 바와 같이, 패널체(7)의 센터 패널(7a) 및 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)이 상기 하중을 받아서 후방으로 이동된다. 이때, 좌우 양측의 사이드 브래킷(53, 54)은 리클라이닝 어저스터 기구를 통해서 시트 쿠션 프레임에 연결되어 있으므로, 후방으로 약간 기울어질 뿐, 후방으로 이동되지는 않는다. 따라서, 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은, 쿠션 스페이서 부재(19)가 사이드 브래킷(53, 54)에서 이탈하여 앞쪽 부분이 사이드 브래킷(53, 54)의 안쪽으로 끌어 당겨지면서 후방으로 이동되며, 그때에 사이드 브래킷(53, 54)의 전단부에 접촉하면서 안쪽으로 누르는 힘을 받으므로, 도 5D에 화살표로 도시한 바와 같이, 센터 패널(7a)에 대해 안쪽을 향해서 구부러지는 상태로 변형해간다.

상기 안쪽을 향해서 변형되는 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은 탑승자(H)에 대하여 좌우에서 감싸도록 구속하여 보호하도록 하는 기능을 한다. 따라서, 좌우 양측의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은, 상술한 통상 주행시의 탑승자(H)의 상체의 흐트러짐이나 흔들림을 충분하게 억제하는 사이드 서포트 성능을 확보할 수 있는 기능에 더하여, 후면 추돌의 발생시에 탑승자(H)를 좌우에서 구속하여 보호하는 기능도 겸비하고 있다.

또, 측면 충돌 발생시에는, 도 6A의 정상 상태의 시트 백(14)에서, 예를 들 어 도 6B에 도시한 바와 같이, 전방에서 봤을 때 좌측면에서 충돌된 경우에, 그 충돌한 자동차로부터의 충격에 의해 패드(17) 및 쿠션 스페이서 부재(19)를 통해서 패널체(7)의 좌측 사이드 서포트 패널(7b)의 전반부(前半部)에 하중이 가해지므로, 도 6B에 화살표로 도시한 바와 같이, 좌측 사이드 서포트 패널(7b)은 센터 패널(7a)에 대하여 안쪽을 향해서 휘어지는 상태로 변형해간다. 이 안쪽을 향해 변형되는 좌측 사이드 서포트 패널(7b)은 탑승자(H)를 감싸도록 구속하여 보호하는 동시에, 좌측 사이드 서포트 패널(7b) 자체가 갖는 탄성에 의해 충돌 차량에 의한 충격을 흡수하므로, 탑승자(H)에게 가해지는 장해를 감소시킬 수 있다.

상기 실시 예에서는, 장착 브래킷(10)과 하부 크로스 프레임(55)을 고정 나사(11)에 의해 고착하는 하부 연결수단과, 좌우의 센터 파이프(4a, 4b 또는 9A, 9B)를 상부 프레임(52)에 용접하는 상부 연결수단에 의해서, 프레임 기본 구조체(2)와 표준사양 구조체(3A, 3b)를 연결하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이 연결에는 다른 수단을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 도 7A ~ 도 7B에 도시한 바와 같이, 와이어의 양단부를 구부려서 걸림 후크부(20a, 20b)를 형성하여 이루어지는 걸림 부재(20)를 이용하여, 이 걸림 부재(20)를 상부 프레임(52)의 상부 후면에 접촉시키는 동시에, 좌우의 센터 파이프(4a, 4b)를 후방에서 감싸는 상태로 양단의 걸림 후크부(20a, 20b)를 걸어서, 이 각 걸림 후크부(20a, 20b)를 상부 프레임(52)에 용접하여, 이 용접에 의한 접합부(21)에 의해서 고정한다. 이 상부 연결수단에서는 좌우의 센터 파이프(4a, 4b)와 상부 프레임(52)을 직접 용접하는 경우에 비하여 접합 강도가 높아진다.

또, 다른 상부 연결수단으로는, 도 8A ~ 도 8B에 각각 도시한 수지제의 연결구(22, 23)를 이용한다. 도 8A의 연결구(22)는 1개의 밴드체의 일단 및 타 단에 각각 결합 홈(22a) 및 결합 톱니부(22b)를 형성한 것으로, 센터 파이프(4a, 4b)의 상하 2개소와 상부 프레임(52)을 연결하도록 감싸는 상태로 결합 톱니부(22b)를 결합 홈(22a)에 삽입시킨 후, 결합 톱니부(22b)를 결합 홈(22a)으로부터 인출하는 방향으로 끌어당김으로써 센터 파이프(4a, 4b)와 상부 프레임(52)을 서로 동여매는 상태로 고정한다.

한편, 도 8B의 연결구(23)는 경질합성수지에 의해 상하 2개의 압입 구멍(23a, 23b)과 중앙 만곡부(23c)를 일체적으로 구비한 형상으로 형성한 것으로, 2개의 압입 구멍(23a, 23b)에 각각 센터 파이프(4a, 4b)를 압입(壓入)하고, 또한 중앙 만곡부(23c)에 상부 프레임(52)을 압입함으로써 센터 파이프(4a, 4b)와 상부 프레임(52)을 상호 고정하여 연결한다. 이들 수지제의 연결구(22, 23)를 이용하는 연결수단에서는 용접공정을 삭제할 수 있다고 하는 이점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인체의 머리 부분에서 허리 부분까지를 지지할 수 있는 높이 치수, 및 그 측면에서 보았을 때 인체의 상반신을 원하는 착석자세로 지지할 수 있는 형상을 갖는 센터 지지체와, 인체의 척추에서 요추에서부터 골반에 걸친 부분을 원하는 착석자세로 지지할 수 있는 형상을 구비한 센터 패널의 좌우 양단부에서 각각 우측 및 좌측의 사이드 서포트 패널부가 전방으로 경사지게 외측을 향해 원하는 치수로 일체적으로 연장되어서 이루어지는 패널체 를 일체화한 표준 개조 구조체를, 다른 차종의 각 시트 백 프레임의 외주 골격을 이루는 주요 구성인 다양한 프레임 기본 구조체에 조립한 구성으로 한 점에서, 큰 비용상승을 초래하지 않고도, 다양한 차종에 대하여 소기의 착석성능을 얻는 자동차용 시트의 시트 백 프레임을 실현할 수 있다.

Claims (4)

1. 외주 골격을 구성하는 상부 프레임(upper frame)(52)과, 좌우 한 쌍의 사이드 브래킷(53, 54) 및 하부 크로스 프레임(lower cross frame)(55)으로 이루어지는 프레임 기본 구조체(2)와,

   인체의 허리 부분에서 머리 부분까지를 지지할 수 있는 높이 치수와, 그 측면에서 보았을 때 인체의 상반신을 원하는 착석 자세로 지지할 수 있는 형상을 갖는 좌우 한 쌍의 센터 파이프(4a, 4b)를 적어도 갖는 센터 지지체(4)와, 인체의 척추의 요추에서부터 골반에 걸친 부분을 원하는 착석 자세로 지지할 수 있는 형상을 갖는 센터 패널(7a)의 좌우 양단부에서 좌우의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)이 전방으로 경사지게 외 측을 향해 소정의 치수로 각각 연장되어 이루어지는 패널체(7)를 구비하는 동시에, 상기 양 센터 파이프(4a, 4b)의 하부에 상기 센터 패널(7a)의 후면이 고착되어서 이루어지는 표준사양 구조체(3A)를 가지며,

   상기 상부 프레임(52)에 상기 한 쌍의 센터 파이프(4a, 4b)가 그 각 상단부를 상기 상부 프레임(52)으로부터 소정 길이만큼 돌출시킨 상태에서 상호 대향하도록 배치되어 고착되고, 또한, 상기 하부 크로스 프레임(55)에 상기 한 쌍의 센터 파이프(4a, 4b)의 각 하단부가 고착되어서, 상기 프레임 기본 구조체(2)와 상기 표준사양 구조체(3A)가 일체화되어서 이루어지는 자동차용 시트의 시트 백 프레임.
2. 제 1 항에 있어서,

   센터 지지체(4)는, 1개의 파이프를 구부려서 형성되어서, 역 U자형의 헤드 레스트 브래킷부(4c)의 양단부에서부터 좌우 일체의 센터 파이프(4a, 4b)가 연속해서 연장하는 형상을 갖는 자동차용 시트의 시트 백 프레임.
3. 제 1 항에 있어서,

   센터 지지체(8)가 좌우 한 쌍의 센터 파이프(9A, 9B)로 이루어지고, 그 한 쌍의 센터 파이프(9A, 9B)의 각 상단 개구부에 헤드 레스트(44)가 그 한 쌍의 장착각부(脚部)(44a, 44b)를 삽입하여 장착되어 있는 자동차용 시트의 시트 백 프레임.
4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   좌우 한 쌍의 사이드 서포트 패널(7b, 7c)은 쿠션 스페이서 부재(19)를 개재하여 좌우 한 쌍의 사이드 브래킷(53, 54)에 탄성적으로 접촉하여 지지되어 있는 자동차용 시트의 시트 백 프레임.

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