KR101398321B1

KR101398321B1 - 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치

Info

Publication number: KR101398321B1
Application number: KR1020130118114A
Authority: KR
Inventors: 홍천유
Original assignee: 홍천유
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-05-23
Also published as: US20150091349A1; US9254768B2; CN104512306A; CN104512306B

Abstract

본 발명은 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트백 내부에 설치되어 탑승자의 요추를 지지할 수 있도록 구비된 럼버 서포트를 동력에 의해 두 개의 스프링들을 힌지 결합하여 형성되는 예각을 이용하여 굽힘 작용을 용이하게 조정하여 시트에 착좌한 승차원과의 밀착성과 안락함을 향상시키고, 승차원의 자세가 흐트러져 척추에 무리가 가해지는 것이 미연에 방지되도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 탄성이 양호한 판형상의 합성수지재로 그 양측에 다수의 받침윙(12)들이 구비되며, 후면 상부에는 고정걸이(13)가 형성되는 서포트 플레이트(10)와;
상기 서포트 플레이트(10)의 후방에 위치되며 고정걸이(13)에 걸어진 상태로 시트 후레임에 고정 부착되는 지지부재(21)와, 이 지지부재(21)에 나란하게 연결되는 한쌍의 가이드봉(22)으로 이루어지는 지지틀체(20)와;
상기 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동 가능하게 설치되며 중앙부에 나선홀(31)이 형성되는 슬라이더부재(30)와;
외부 입력 신호 조작에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 구동모터(41)의 구동으로 스크류(42)가 상기 슬라이더부재(30)의 나선홀(31)에 나사 결합되어, 구동모터(41)의 회전 방향에 따라 슬라이더부재(30)를 왕복 운동시키는 상하구동수단(40)과;
상기 서포트 플레이트(10)와 지지틀체(20) 사이에 위치되어 사용자의 조작에 의해 서포트 플레이트(10)를 가압 정도를 조절시키는 가압조절수단이 구비되는 것에 있어서;
상기 가압조절수단은 상기 슬라이더부재(30)에 힌지 결합되는 상부부재(50)와,
상기 지지틀체(20)의 가이드봉(22)에 밀착된 상태로 이동 안내되는 하부부재(60)와,
상기 상부부재(50)와 하부부재(60)에 각각 양단부(71)가 끼워 고정되고 중앙의 코일부 내부로 샤프트(72)가 끼워지는 코일스프링(70)들과,
상기 하부부재(60)의 끼움구멍(42a)을 통과해 상부부재(50)이 걸어지는 와이어(81)를 액츄에이터(80)로 당기거나 이완시키는 조작으로 코일스프링(70)의 중앙 코일부가 서포트 플레이트(10)를 가압시키도록 구성된다.

Description

자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치{Lumber support the operation of the device in car seat}

본 발명은 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트백 내부에 설치되어 탑승자의 요추를 지지할 수 있도록 구비된 럼버 서포트를 동력에 의해 두 개의 스프링들을 힌지 결합하여 형성되는 예각을 이용하여 굽힘 작용을 용이하게 조정하여 시트에 착좌한 승차원과의 밀착성과 안락함을 향상시키고, 승차원의 자세가 흐트러져 척추에 무리가 가해지는 것이 미연에 방지되도록 발명된 것이다.

일반적으로, 차량의 시트는 차량 내부의 한정된 공간과 중량의 범위 내에서 안전하고 쾌적하게 승객을 지지할 수 있도록 설치되어야 하므로, 운전자 및 동승객의 허리와 등을 받쳐주는 시트백 프레임과 시트백 패드를 포함하는 시트백이 있고, 프론트 시트의 운전석 및 조수석에 착석하는 운전자는 시트의 회동장치를 이용하여 운전 습관 및 승객의 신체 조건에 따라 시트백을 앞으로 당기거나 뒤로 밀어 각도를 조절할 수 있다.

특히, 시트백 프레임과 시트백 패드만으로는 장시간 운전 시 승객의 착좌 자세 변화에 근본적으로 대응하기가 어려움이 있어, 시트백 내부에는 등을 편안하게 감싸주는 완충장치 및 요추를 안락하게 지지할 수 있도록 하는 럼버 서포트가 설치되어 있으며, 이 럼버 서포트는 탑승자의 요추부에 접촉되는 서포트 플레이트와, 상기 서포트 플레이트의 출몰을 제어하는 제어장치로 구성되는 것이 보통이다.

대한민국 등록 특허공보 제 10-1122980호 - 자동차 시트의 람버서포트(등록일자 2012년 02월 24일). 대한민국 등록 특허공보 제 10-1085154호 - 럼버서포트의 조정을 위한 엑추에이터 시스템(등록일자 2011년 11월 14일). 대한민국 등록 특허공보 10-0781018호 - 자동차용 럼버 서포트 장치(등록일자 2007년11월23일).

이와 같은 럼버 서포트의 종래 기술을 살펴보면, 대한민국 등록 특허공보 제 10-1122980호와 같이 시트백의 내부 상하부에 구비되는 고정횡바에 결합이 이루어지는 한 쌍의 결착수단과, 상기 결착수단과 결착수단 사이의 좌우 양측에 복수개의 서포트윙을 가지며 각각 형성되는 한 쌍의 서포트 플레이트와, 상기 서포트 플레이트의 하부에 엉치받침부가 형성되는 서포트부재와, 상기 서포트 플레이트의 일측부에서 선택적으로 만곡 돌출가능한 서포트 플레이트의 돌출 높이를 무단 조절하는 지지높이조절수단으로 구성된 것이며, 아울러 상기 서포트부재에 엉치받침부에 일체로 그 상부에 요추받침부가 더 구비하고 있었다.

이러한 기존의 럼버서포트는 시트의 측벽에 설치되는 회전식 레버의 수동 조작에 의해 서포트 플레이트의 굽힘정도를 다르게 할 수 있으나, 탑승자의 편의성을 제공하기 위해 수동 이외의 다른 방식이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 상기 럼버 서포트를 자동으로 조작하기 위한 종래 기술로서, 대한민국 등록 특허공보 제 10-1085154호와 같이 럼버 서포트에 일단이 고정된 와이어를 구동모터와 결합 연결된 웜과 웜기어 및 스크류가 포함되어 구성된 감속부의 동작으로, 상기 스크류에 나선 결합된 슬라이더가 하우징 내부에서 이동시켜 상기 와이어를 당기거나 밀어 서포트 플레이트의 굽힘정도를 조절할 수 있도록 하는 기술도 제안된 바 있었다.

그러나, 상기 종래의 기술은 럼버 서포트의 굽힘 정도를 서포트 플레이트 상,하부에 고정된 와이어를 이용해 굽힘 정도를 조절하는 것으로, 상기 와이어에 지속적으로 가해지는 하중으로 와이어가 끊어지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이러한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적은 럼버 서포트의 굽힘 정도를 동력에 의해 자동으로 조정 가능하면서도, 안정적으로 서포트 플레이트를 가압할 수 있도록 하여 제품의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 시트의 럼버 서포트를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 탄성이 양호한 판형상의 합성수지재로 그 양측에 다수의 받침윙(12)들이 구비되며, 후면 상부에는 고정걸이(13)가 형성되는 서포트 플레이트(10)와;

상기 서포트 플레이트(10)의 후방에 위치되며 고정걸이(13)에 걸어진 상태로 시트 후레임에 고정 부착되는 지지부재(21)와, 이 지지부재(21)에 나란하게 연결되는 한쌍의 가이드봉(22)으로 이루어지는 지지틀체(20)와;

상기 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동 가능하게 설치되며 중앙부에 나선홀(31)이 형성되는 슬라이더부재(30)와;

외부 입력 신호 조작에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 구동모터(41)의 구동으로 스크류(42)가 상기 슬라이더부재(30)의 나선홀(31)에 나사 결합되어, 구동모터(41)의 회전 방향에 따라 슬라이더부재(30)를 왕복 운동시키는 상하구동수단(40)과;

상기 서포트 플레이트(10)와 지지틀체(20) 사이에 위치되어 사용자의 조작에 의해 서포트 플레이트(10)를 가압 정도를 조절시키는 가압조절수단이 구비되는 것에 있어서;

상기 가압조절수단은 상기 슬라이더부재(30)에 힌지 결합되는 상부부재(50)와,

상기 지지틀체(20)의 가이드봉(22)에 밀착된 상태로 이동 안내되는 하부부재(60)와,

상기 상부부재(50)와 하부부재(60)에 각각 양단부(71)가 끼워 고정되고 중앙의 코일부 내부로 샤프트(72)가 끼워지는 코일스프링(70)들과,

상기 하부부재(60)의 끼움구멍(42a)을 통과해 상부부재(50)이 걸어지는 와이어(81)를 액츄에이터(80)로 당기거나 이완시키는 조작으로 코일스프링(70)의 중앙 코일부가 서포트 플레이트(10)를 가압시키도록 구성되어 달성된다.

여기서 상기 샤프트(72)에는 양측 코일스프링(70)들 사이로 롤러(73)를 끼워 설치하여 서포트 플레이트(10)를 가압할 때 마찰저항을 줄이도록 한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명은, 코일스프링(70)의 양단에 끼워지는 상부부재(50)와 하부부재(60) 사이의 거리를 좁히거나 넓히게 하는 작동으로 중앙 코일부가 서포트 플레이트를 가압시켜 출몰되므로 그 작동이 원활하다.

또, 서포트 플레이트에 접촉되는 가압부가 코일스프링(70)의 중앙에 위치되는 코일부분에서 가압되므로 운전중 추돌 사고 등이 발생되더라도 신체를 지지하고 있는 서포트 플레이트에 탄력성을 부여하게 된다.

따라서, 운전자를 보다 안전하게 보호할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명인 럼버 서포트의 전체 구성을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 본 발명인 서포트 플레이트를 가압시키는 가압장치의 요부 구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 가압장치의 요부 구성을 보인 배면도.
도 6은 본 발명인 서포트 플레이트를 가압시키기 직전 상태를 보인 측면도.
도 7은 본 발명인 서포트 플레이트를 가압시킨 상태를 보인 측면도.

이하, 첨부된 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명인 자동차 시트의 럼버 서포트는 시트백 내부에 설치되어 탑승자의 요추를 지지할 수 있도록, 주로 동력의 힘으로 요추를 향해 출몰되도록 조정하여 시트에 착좌한 승차원과의 밀착성과 안락함을 향상시키고, 승차원의 자세가 흐트러져 척추에 무리가 가해지는 것이 미연에 방지되도록 하는 것이다.

본 발명의 럼버 서포트는 대략 판 형상의 서포트 플레이트(10)와, 지지부재(21)에 나란하게 연결되는 한쌍의 가이드봉(22)으로 이루어지는 지지틀체(20)와, 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동 가능하게 설치되는 슬라이더부재(30)와, 슬라이더부재(30)를 왕복 운동시키는 상하구동수단(60)과, 사용자의 조작에 의해 서포트 플레이트(10)를 가압 정도를 조절시키는 가압조절수단으로 크게 구성된다.

상기 서포트 플레이트(10)는, 도면에서와 같이 탄력성이 우구한 합성수지재로 성형되는데 양측에 다수의 받침윙(12)들이 구비되며, 배면 상부에는 고리 형상의 고정걸이(13)가 성형되어 있다.

이와 같은 서포트 플레이트(10)는 중앙과 양측에 장방형의 관통구멍이 뚫어지고, 양측에 마련된 받침윙(12)들은 상부와 하부가 중앙의 윙들에 비해 다소 크게 형성하고, 각 받침윙(12)의 사이에는 결여공간이 형성되어 탄력성이 증대되게 한다.

또, 상기 배면 상부에 형성되는 고정걸이(13)는 후술되는 지지틀체(20)의 수평방향 지지부재(21)에 끼워진 상태에서 분리되지 않도록 감싸는 고리 형상으로 성형된다.

상기, 지지틀체(20)는 금속재의 봉을 절곡하여 성형하여 상기 서포트 플레이트(10)의 후면에 결합되는 것으로서, 상부에서 수평하게 연장되는 지지부재(21)와, 이 지지부재(21)에 수직 방향으로 나란하게 연결되는 가이드봉(22)으로 구성되어 있다.

상기 슬라이더부재(30)는 몸체 중앙부에 나선홀(31)이 형성되어 상하구동수단(40)의 스크류(42)와 나사 체결된 상태로 가이드봉(22)의 안내로 상하 슬라이드 가능하게 설치된다.

이 슬라이더부재(30)의 조작은 사용자의 선택으로 신호 조작에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 구동모터(41)가 스크류(42)를 회전시켜 구동모터(41)의 회전 방향에 따라 슬라이더부재(30)를 상하 슬라이드 운동시키게 되는 것이다.

한편, 상하구동수단(40)은 구동모터(41)의 스크류(42) 사이에 웜기어(43)와 웜(44)을 치차 결합하여 원하는 감속비를 얻도록 구성하는 것이 좋다.

또한, 상기 상하구동수단(40)에는 구동모터(41)의 구동축 회전수를 감지하는 홀 센서(도면에 미도시)와, 구동모터의 구동축 회전수가 미리 설정된 회전수에 이르면 구동모터(41)의 동작을 정지시키는 모터 제어회로를 구비하게 된다.

그리고, 상기 서포트 플레이트(10)와 지지틀체(20) 사이에 위치되어 사용자의 조작에 의해 서포트 플레이트(10)를 가압 정도를 조절시키는 가압조절수단이 설치되어 있다.

본 발명의 가압조절수단은 상기 슬라이더부재(30)에 힌지 결합되는 상부부재(50)와,

상기 상부부재(50)와 하부부재(60)에 각각 양단부(71)가 끼워 고정되는 코일스프링(70)들과,

상기 코일스프링(70)의 코일부에 끼워지는 샤프트(72)와,

상기 하부부재(60)의 끼움구멍(42a)을 통과해 상부부재(50)이 걸어지는 와이어(81)를 액츄에이터(80)로 당기거나 이완시키는 조작으로 코일스프링(70)의 중앙 코일부가 서포트 플레이트(10)를 가압시키도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가압조절수단의 작동을 첨부된 도 4 내지 도 7를 참조해 설명하면 다음과 같다.

우선 운전석 또는 보조석에 탑승한 탑승자가 럼버서포트의 조정을 위해 조작부(도면에 미도시)를 조작하면, 조작신호가 컨트롤러(도면에 미도시)에 전달되면서 컨트롤러를 통해 전원을 구동모터(41)에 인가한다.

구동모터(41)의 동력으로 스크류(42)를 회전시키면 이 스크류(42)가 나선홀(31)에 결합된 슬라이더부재(30)를 승강 또는 하강시키게 된다.

이때, 슬라이더부재(30)에는 상부부재(50)가 힌지 결합되어 있고, 상부부재(50)는 한쌍의 코일스프링(70)에 의해 하부부재(60)가 연결되어 있으므로 함께 상하 위치 이동되는 것이다.

이러한 방법으로 서포트 플레이트(10)의 가압 위치를 상하 위치 조절시킬 수 있게 된다.

그리고, 서포트 플레이트(10)의 가압 정도는 가압조절수단에 의해서 이루어 진다.

가압조절수단을 가동하기 위해 사용자가 동력방식의 경우는 스위치를 조작하면 액츄에이터(80)가 와이어(81)를 당기거나 이완시키게 된다.

또, 수동 방식의 경우는 사용자가 레버를 원하는 방향으로 회전시키는 것에 의해 와이어(81)를 당기거나 이완시키게 된다.

와이어(81)의 끝단부는 슬라이더부재(30)에 힌지 결합되는 상부부재(50)에 걸림고리(82)에 의해 걸어져 있다.

슬라이더부재(30)의 양단부는 힌지부(32)를 성형하여 상부부재(50)의 양단으로 성형된 힌지축(51)을 감싸게 된다.

따라서, 슬라이더부재(30)와 상부부재(50)는 함께 상하 승강된 상태에서 슬라이더부재(30)는 정위치에 있게 되고, 상부부재(50)는 힌지축(51)을 중심으로 코일스프링(70)과 같이 도 7과 같이 경사지게 회전이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 상부부재(50)와 하부부재(60) 사이는 코일스프링(70)들의 양단부(71)가 각각 끼워 고정되어 있으므로, 와이어(81)를 당기게 되면 상부부재(50)와 하부부재(60) 사이가 좁아지면서 도 7에서와 같이 코일스프링(70)의 중앙부에 위치되는 코일부분이 돌출되며 서포트 플레이트(10)를 가압시키게 되는 것이다.

따라서, 서포트 플레이트에 접촉되는 가압부가 코일스프링(70)에 의해 지지되므로 스프링의 탄성을 유지하게 되므로 운전중 추돌 사고 등이 발생되더라도 신체를 지지하고 있는 서포트 플레이트에 탄력성을 부여할 수 있어 충격을 흡수하게 된다.

그러므로, 운전자를 보다 안전하게 보호할 수 있는 것이다.

이때, 코일스프링(70)은 자유상태에서 양단부(71)들이 일직선을 유지하게 되고, 와이어(81)에 의해 중앙 코일부가 돌출되면서 장력이 작용되면 일직선으로 복귀하려는 탄성력을 갖게 된다.

여기서 상기 샤프트(72)에는 양측 코일스프링(70)들 사이로 롤러(73)를 끼워 설치하여 서포트 플레이트(10)를 가압할 때 마찰저항을 줄이도록 하는 것이 바람직 하다.

또 하부부재(60)에는 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동될 때 좌우로 유동되는 것을 방지하기 위해 가이드턱(61)을 양쪽에 각각 돌출 성형하는 것이 좋다.

그리고, 사용자가 액츄에이터(80)를 조작하여 와이어(81)를 이완시키게 되면 도 6과 같이 신체 요추를 향해 돌출되었던 서포트 플레이트가 복귀되며, 가압 정도를 임의의 위치에서 정지되도록 조절할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 럼버 서포트는 서포트 플레이트(10)의 출몰 동작을 안정적으로 지지하면서 편안하면서도 차량 충돌시 충격을 흡수하여 안전하게 운전자를 보호할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분양에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 - 서포트 플레이트 12 - 받침윙
20 - 지지틀체 22 - 가이드봉
30 - 슬라이더부재 31 - 나선홀
32 - 힌지부 40 - 상하구동수단
41 - 구동모터 42 - 스크류
50 - 상부부재 51 - 힌지축
60 - 하부부재 61 - 가이드턱
70 - 코일스프링 72 - 샤프트
80 - 액츄에이터 81 - 와이어

Claims

탄성이 양호한 판형상의 합성수지재로 그 양측에 다수의 받침윙(12)들이 구비되며, 후면 상부에는 고정걸이(13)가 형성되는 서포트 플레이트(10)와;
상기 서포트 플레이트(10)의 후방에 위치되며 고정걸이(13)에 걸어진 상태로 시트 후레임에 고정 부착되는 지지부재(21)와, 이 지지부재(21)에 나란하게 연결되는 한쌍의 가이드봉(22)으로 이루어지는 지지틀체(20)와;
상기 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동 가능하게 설치되며 중앙부에 나선홀(31)이 형성되는 슬라이더부재(30)와;
외부 입력 신호 조작에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 구동모터(41)의 구동으로 스크류(42)가 상기 슬라이더부재(30)의 나선홀(31)에 나사 결합되어, 구동모터(41)의 회전 방향에 따라 슬라이더부재(30)를 왕복 운동시키는 상하구동수단(40)과;
상기 서포트 플레이트(10)와 지지틀체(20) 사이에 위치되어 사용자의 조작에 의해 서포트 플레이트(10)를 가압 정도를 조절시키는 가압조절수단이 구비되는 것에 있어서;
상기 가압조절수단은 상기 슬라이더부재(30)에 힌지 결합되는 상부부재(50)와,
상기 지지틀체(20)의 가이드봉(22)에 밀착된 상태로 이동 안내되는 하부부재(60)와,
상기 상부부재(50)와 하부부재(60)에 각각 양단부(71)가 끼워 고정되고 중앙의 코일부 내부로 샤프트(72)가 끼워지는 코일스프링(70)들과,
상기 하부부재(60)의 끼움구멍(42a)을 통과해 상부부재(50)이 걸어지는 와이어(81)를 액츄에이터(80)로 당기거나 이완시키는 조작으로 코일스프링(70)의 중앙 코일부가 서포트 플레이트(10)를 가압시키도록 구성됨을 특징으로 한 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 샤프트(72)에는 양측 코일스프링(70)들 사이로 롤러(73)를 끼워 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬라이더부재(30)의 양단부는 힌지부(32)를 성형하여 상부부재(50)의 양단으로 성형된 힌지축(51)을 감싸게 하고,
상기 하부부재(60)에는 가이드봉(22)의 안내로 상하 이동될 때 좌우로 유동되는 것을 방지하기 위해 가이드턱(61)을 양쪽에 각각 돌출 성형하는 것을 특징으로 한 자동차 시트의 럼버 서포트 가동장치.