KR101513256B1 - 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치에 관한 것으로, 그 목적은 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치에 관한 것으로, 자세하게는 차량의 후방 충돌시 중력값 변화에 의한 충격량을 감지하여 설정 값 이상의 충격량이 전달되면 시트쿠션프레임에 장치된 후방결합핀에 결속되어 시트백 프레임의 회전을 방지하도록 고정하고 있던 락킹장치의 고정 상태를 해제하여 후방결합핀과 충돌하는 확공된 충격흡수홀이 쉽게 소성변형되어 시트백 프레임이 신뢰성 있게 회전되도록 함으로써 후방충돌시 발생하는 충격량을 흡수하여 탑승자의 목 상해를 저감할 수 있도록 한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 후방 결합핀이 삽입되는 후방시트프레임 장착홀의 일측에 형성되어 후방결합핀과 충돌시 소성변형되는 충격흡수홀을 구비하는 마운팅브라켓과; 상기 후방 결합핀에 결속되어 시트백프레임의 회전을 단속하고, 설정된 값 이상의 후방추돌에 의한 충격량이 발생시만 작동하여 후방 결합핀과의 결속을 해제하는 락킹장치와; 상기 락킹장치의 작동을 위한 충격량을 감지하는 충격감지센서와; 상기 설정된 값 이상의 충격량이 감지되면 락킹장치를 작동시키는 제어부로 구성된 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치를 발명의 특징으로 한다.

Description

후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치{Apparatus for controling swing of seatback frame for vehicle on back crash}

본 발명은 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치에 관한 것으로, 자세하게는 차량의 후방 충돌시 설정된 중력값 이상의 충격량이 감지될때만 신뢰성 있게 시트백 프레임이 회전하여 후방충돌시 발생하는 충격량을 흡수토록 함으로써 탑승자의 목 상해를 저감할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

최근 차량의 안전성에 대하여 관심이 높아지면서 후방 추돌시 시트백의 회전을 제어하여 충돌시 탑승자의 가슴이 움직이는 가속도를 줄여 상대적으로 탑승자의 목에 가해지는 충격량을 저감하여 탑승자의 목 상해를 줄여주는 장치들이 개발되고 있다.

구체적으로 차량의 시트는 탑승자의 등을 지지하는 시트백과 탑승자의 하체를 지지하는 시트쿠션부로 구성된다. 또한 시트백의 상단에는 헤드레스트가 장착되어 탑승자의 머리를 지지한다. 이와 같이 시트는 차량에서 탑승자를 안전하고 편안하게 지지하는 역할을 하고 있는데, 충돌 상황시에는 그러한 시트에 의해 오히려 탑승자가 상해를 입는 경우가 빈번히 발생된다.

이를 방지하기 위한 종래의 장치로 시트백 프레임 마운팅 브라켓을 이용한 안전장치가 제시되고 있다.

차량용 시트백프레임 마운팅 브라켓은 시트백프레임과 시트쿠션프레임의 사이를 연결하는 것으로서, 브라켓 몸체 일물로 성형된다. 브라켓 몸체의 재질은 플라스틱 재질 또는 금속성 재질로서 구성될 수 있으며 소성변형이 가능한 재질로 이루어진다.

특히 시트백의 회전을 제어하는 안전장치를 구성하는 브라켓 몸체에는 크게 세 개의 홀이 형성되는데, 이들 홀은 모두 시트백프레임과 시트쿠션프레임과의 연결을 위한 것으로 브라켓몸체의 상방부에는 시트백프레임과 연결되는 시트백프레임 장착홀이 형성되고, 브라켓몸체의 전방부와 후방부에는 시트쿠션프레임과 연결되는 전방 및 후방 시트쿠션프레임 장착홀이 각각 형성된다. 이들 홀은 시트백프레임 또는 시트쿠션프레임과 볼팅 구조 등을 통해 체결되며 일종의 힌지구조의 역할을 수행하게 된다.

이와 같이 구성된 후방시트프레임 장착홀의 일단부에는 좁은 폭의 연결부위를 가지면서 후방결합핀과의 충돌시 가압에 의해 소성변형되는 충격흡수홀을 구비하여 후방 추돌시 소성변형되도록 하여 추돌에 의한 가속도를 감속시킴으로써 결론적으로 탑승자의 몸체에 가해지는 충격에 의한 관성을 줄여주는 역할을 하도록 구성된다.

하지만 상기와 같은 구조를 가진 종래의 시트백 프레임 마운팅 브라켓은 후방충돌시 후방시트프레임 장착홀 일측에 형성된 충격흡수홀의 성형 오차 등에 의해 후방 결합핀을 소성 변형시키지 못할 정도의 강도를 가질 경우 소성변형이 일어나지 않아 시트백 프레임이 회전되지 않음으로써 차량의 후방 충돌시 그 충격에 의한 가속도를 감속시키지 못해 그 충격량을 고스란히 탑승자가 흡수하여 목 상해가 일어날 수 있다는 구조적 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 공개번호 10-2012-126867(2012.11.21.) 국내 공개특허공보 공개번호 10-1998-050981(1998.09.15.) 국내 공개특허공보 공개번호 10-1995-17442(1995.07.20.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치에 관한 것으로, 자세하게는 차량의 후방 충돌시 중력값 변화에 의한 충격량을 감지하여 설정 값 이상의 충격량이 전달되면 시트쿠션프레임에 장치된 후방결합핀에 결속되어 시트백 프레임의 회전을 방지하도록 고정하고 있던 락킹장치의 고정 상태를 해제하여 후방결합핀과 충돌하는 확공된 충격흡수홀이 쉽게 소성변형되어 시트백 프레임이 신뢰성 있게 회전되도록 함으로써 후방충돌시 발생하는 충격량을 흡수하여 탑승자의 목 상해를 저감할 수 있도록 한 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 시트백프레임과 시트쿠션프레임 사이를 연결하되, 상기 시트쿠션프레임에 고정된 후방 결합핀이 삽입되는 후방시트프레임 장착홀의 일측에 형성되어 후방결합핀과 충돌시 소성변형되는 충격흡수홀을 구비하는 마운팅브라켓과;

상기 시트쿠션프레임에 고정된 후방 결합핀에 결속되어 시트백프레임의 회전을 단속하고, 설정된 값 이상의 후방추돌에 의한 충격량이 발생시만 작동하여 후방 결합핀과의 결속이 해제되도록 시트쿠션프레임에 고정장치된 락킹장치와;

상기 락킹장치의 작동을 위한 충격량을 감지하는 충격감지센서와;

상기 충격감지센서에 의해 감지된 충격량을 판단하여 기 설정된 값 이상의 충격량이 감지되면 락킹장치를 작동시켜 후방 결합핀과의 결속을 해제시키는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치를 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 충격흡수홀은 후방시트프레임 장착홀과의 연결부위가 후방 결합핀과 충돌시 상기 제어부에 규정된 충격량보다 이른 시점에 소성변형이 일어나도록 확공되어 형성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 충격흡수홀은 후방 시트쿠션프레임 장착홀(11)의 중심을 동심으로 하는 부채꼴의 호 형상일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 락킹장치는 평상시에는 하부로 개방된 고리가 돌출되어 후방 결합핀을 결속하고 작동시는 고리가 회전되어 결속을 해제되도록 구성할 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 후방시트프레임 장착홀 일측에 형성된 충격흡수홀의 크기가 차량충돌시 후방 결합핀이 신뢰성있게 소성변형시킬 정도로 크게 확공되어 후방 결합핀과 충돌시 일정량 이상의 충격량이 가해지면 신뢰성 있게 소성변형되어 시트프레임이 회전되도록 하되, 평소에는 시트백 프레임에 결합된 락킹장치가 시트쿠션 프레임에 고정된 후방 결합핀을 고정하고 있어서 설정값 이하의 충격량이 전달될 경우 충격흡수홀의 소성변형을 막도록 하고, 일정 중력값 이상의 충격량이 후방 추돌에 의해 충격센서에 전달될 경우에만 상기 락킹장치의 결속이 해제되도록 함으로써 혹 후방추돌시 크지 않은 충격량에도 이상 작동에 의해 충격흡수홀이 후방 결합핀과 충돌하여 의해 소성변형되는 것을 막을 수 있고, 충격량이 클경우에는 락킹장치의 결속력이 자동으로 해제되어 후방 결합핀이 신뢰성있게 충격흡수홀을 소성변형시켜 시트백 프레임을 회전시킴으로써 탑승자의 가슴이 움직이는 가속도를 줄여 상대적으로 탑승자의 목에 가해지는 충격량을 저감함으로써 탑승자의 목 상해를 줄일 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 시트백 프레임 마운팅 브라켓의 후방 결합핀 해제 장치를 보인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 시트백 프레임 마운팅 브라켓의 충격흡수홀과 종래 충격흡수홀과의 크기 차이를 보인 예시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 락킹장치가 후방결합핀을 결속하고 있는 상태를 보인 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 후방추돌시 후방결합핀이 충격흡수홀에 삽입된 상태를 보인 예시도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 시트백 프레임 마운팅 브라켓의 후방 결합핀 해제 장치를 보인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 시트백 프레임 마운팅 브라켓의 충격흡수홀과 종래 충격흡수홀과의 크기 차이를 보인 예시도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 락킹장치가 후방결합핀을 결속하고 있는 상태를 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 후방추돌시 후방결합핀이 충격흡수홀에 삽입된 상태를 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 시트백프레임(100)과 시트쿠션프레임(200) 사이를 연결하되, 상기 시트쿠션프레임(200)에 고정된 후방 결합핀(201)이 삽입되는 후방시트프레임 장착홀(11)의 일측에 형성되어 후방결합핀(201)과 충돌시 소성변형되는 충격흡수홀(12)을 구비하는 마운팅브라켓(1)이 구성된다.

또한 상기 마운팅 브라켓(1)에는 시트백프레임(100)과 시트쿠션프레임(200)의 사이에서 양자를 연결하는 역할을 수행하기 위해 상방에 시트백프레임 장착홀(13)이 형성되며, 시트백프레임 장착홀(13)에는 시트백의 폴딩을 위한 리클라이너(도시 생략)가 함께 결합되도록 할 수 있다.

또한 마운팅 브라켓의 하방에는 시트쿠션프레임(200)과 결합을 위한 전방 시트쿠션프레임 장착홀(14)이 형성된다. 각각의 장착홀은 모두 볼팅 등을 통하여 결합핀으로 결합된다.

이러한 상태에서, 차량의 후방 충돌시에는 탑승자의 가슴부위의 관성에 의해 시트백이 후방으로 가압되고, 그에 따라 시트백프레임 마운팅 브라켓에는 상방의 시트백프레임 장착홀(13)에서 후방으로 가해지는 힘이 작용된다.

그에 따라 시트백프레임 마운팅 브라켓은 전방 시트쿠션프레임 장착홀을 기준으로 시계방향으로 회전되려는 회전력이 걸리며, 따라서 후방 시트쿠션프레임 장착홀 부분 역시 전방 시트쿠션프레임 장착홀을 기준으로 시계방향으로 회전력이 작용된다. 그러한 회전력에 의해 후방 결합핀(201)은 후방 시트쿠션프레임 장착홀(11)을 소성변형시키며 이동하게 되고, 그 이동거리만큼 시트백프레임 마운팅 브라켓은 회전을 하게 된다. 이러한 소성변형은 탑승자의 가슴에 작용되는 관성을 어느 정도 흡수하는 역할을 하는 것이며, 이러한 관성 흡수에 의해 가슴의 후퇴가 주춤하는 사이 탑승자의 목이 빠르게 가슴을 추종하여 가슴과 목의 이격에 의해 발생되는 목 상해가 줄어들 수 있는 것이다.

본 발명은 특히 후방시트프레임 장착홀(11)과 충격흡수홀(12) 간의 연결부위(121)의 크기를 종래의 연결부위 크기보다 크게 확공 형성한다. 그 확공된 크기는 일정 충격량 이상의 후방 추돌시 즉, 탑승자에게 상해를 입힐 정도의 충격량일 때 소성변형되는 시점보다 이전에 소성변형되는 크기가 되도록 크게 확공한다.

또한 그 크기는 정량적인 수치를 가지는 크기 보다는 설계된 후방시트프레임 장착홀과 충격흡수홀 및 후방결합핀에 따라 달라지므로 실험에 의해 도출된 크기로 하면 된다. 중요한 것은 종래 기준보다 이른 시점에 소성변형이 일어나게 하는데 특징이 있다.

이와 같이 충격흡수홀(12)을 형성함으로써 후방결합핀(201)과 충돌시 소성변형될 확률을 현저히 높이게 되어 시트백프레임(100)이 신뢰성 있게 회전하게 되어 탑승자의 가슴이 움직이는 가속도를 줄여 상대적으로 탑승자의 목에 가해지는 충격량을 저감함으로써 탑승자의 목 상해를 줄이게 된다.

또한 상기 충격흡수홀은 후방 시트쿠션프레임 장착홀의 중심을 동심으로 하는 부채꼴의 호 형상으로 구성할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써 충격흡수홀은 후방시트프레임 장착홀과의 연결부위가 소성변형될 경우 그 변형되어 밀리는 부분을 부채꼴의 형상을 통해 수용함으로써 충분히 수용할수 있는 것이며, 수용시에도 원의 형상으로 수용함으로써 후방 결합핀이 안정적으로 충격흡수홀에 의해 감싸지면서 지지될 수 있다.

한편, 상기와 같이 확공된 충격흡수홀(12)을 가지면 후방 추돌시 충격량이 적을때에 충격흡수홀(12)이 후방결합핀(201)과 충돌시 소성변형되어 시트백프레임이 회전되는 문제점이 발생할 수 있다.

이와 같은 경우 파손된 마운팅브라켓(1)을 교체해야 하므로 이에 대한 대책이 필요한데 본 발명에서는 이러한 마운팅브라켓의 파손문제를 해결하기 위해 차량의 후방 충돌시 중력값 변화에 의한 충격량을 감지하여 설정 값 이하의 충격량이 전달되면 시트쿠션프레임(200)에 장치된 후방결합핀(201)에 결속되어 시트백프레임(100)의 회전을 방지하고, 설정 값 이상의 충격량이 전달되면 시트쿠션프레임(200)에 장치된 후방결합핀(201)에 결속된 상태를 해제하여 충격흡수홀(12)이 후방결합핀(201)과 충돌하여 소성변형토록 함으로써 시트백프레임(100)이 신뢰성 있게 회전되도록 한 락킹장치(2)를 구비하였다.

이 락킹장치(2)는 시트백프레임(100)과 브라켓(22)에 의해 고정된 장치로 평소에는 시트쿠션프레임(200)에 고정된 후방결합핀(201)을 하부로 개방된 고리(21)가 강제로 걸고 있어서 시트백프레임(100)의 회전을 방지하게 구성된다. 하지만 일정량 이상의 충격량이 전달되면 락킹장치의 걸림 상태를 해제하는 제어신호에 의해 고리가 회전하면서 후방결합핀(201)에서 이격되어 시트백프레임(100)에 전달된 관성의 힘에 의한 충격량이 마운팅브라켓(1)에 전달되어 확공된 충격흡수홀(12)을 하향 회전토록 함으로써 후방결합핀(201)과 충돌하여 소성변형되어 시트백프레임(100)을 회전시키게 된다.

상기 고리(21)의 회전은 한 실시예로 전기식 엑츄에이터로 구성된 락킹장치(2)의 내부에 장치된 솔레노이드(도시생략)가 힌지(도시생략)에 의해 회전하는 고리의 일측을 밀어 회전토록 구성된다. 이와 같은 엑츄에이터 내부의 구성은 상기한 구성 말고도 다양한 방식의 상용 엑츄에이터나 전용으로 설계된 장치로 구성할수 있고, 그와 같은 작용을 하는 것 자체는 일상적인 기구 구성이므로 내부구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 락킹장치를 작동토록 하는 설정값 이상의 충격량 감지는 시트쿠션프레임(200)에 장치된 충격감지센서(3)가 측정하게 된다. 이와 같이 장치됨으로써 충격감지센서(3)는 후방추돌시 차량의 후방으로 발생하는 관성에 의한 중력가속도값(G)을 측정하게 된다.

상기 측정된 중력가속도값(G)은 충격감지센서(3)와 회로연결된 제어부(4)로 연결되게 된다. 제어부에서는 측정된 중력가속도값(G)이 설정된 값보다 큰지 적은지를 판단하여 클 경우는 제어부와 회로연결된 상기 락킹장치를 작동시켜 고리를 회전시켜 후방결합핀과의 결속을 해제시키게 된다.

이때 설정된 값은 다양한 값으로 설정될 수 있다. 즉, 후방 추돌시 발생하는 관성에 의한 중력가속도값(G)이 어떤 값일때 락킹장치가 작동해야 하는지는 추돌시 발생된 탑승자의 목 손상 여부를 판단하여 설정하면 되므로 특정 수치가 본 발명을 한정하지는 않는다.

한편 상기 락킹장치(2), 충격감지센서(3)는 제어부(5)와 회로연결되어 정보를 전달받거나 주게 된다.

또한 상기 락킹장치(2), 충격감지센서(3) 및 제어부(5)는 차량내 전원장치(5)와 연결되어 작동되게 전원이 공급되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 시트백 프레임의 회전 제어장치의 작동을 이하 설명한다.

운행중 또는 정지중인 차량의 후방에 차량이 추돌하게 되면 발생된 충격력에 의해 탑승자의 가슴이 관성에 의해 차량의 후방 시트백으로 급격히 이동하게 되고, 그에 따라 목과 머리는 가슴이 이동한 후 따라 움직이게 되는데, 이때 충격량을 측정한 충격감지센서(3)가 제어부에 측정된 중력값에 따른 충격량 정보를 전송하면 제어부(4)는 미리 설정된 값 이상일 경우 락킹장치(2)를 작동시켜 후방 결합핀(201)을 결속하고 있던 락킹장치의 고리(21)를 회전시키게 된다. 이와 같이 락킹장치(2)에 의해 회전이 단속되고 있던 시트백프레임(100)은 후방쪽으로 움직이기 위한 힘을 이와 연결된 하부의 마운팅브라켓(1)에 전달하게 되어 충격흡수홀(12)은 그 힘을 이기지 못하면 후방결합핀(201)과 충돌하면서 소성변형하여 후방결합핀(201)이 위치한 쪽으로 회전하게 되고, 이와 같은 충격흡수홀의 위치가 이동하게 되면 시트백프레임(100)의 차량의 후방으로 회전하면서 상기 충격에 의해 뒤로 젖혀지고 있던 머리와 목이 시트백과 충돌시 탑승자의 가슴이 움직이는 가속도를 줄여 상대적으로 탑승자의 목에 가해지는 충격량을 저감하게 되어 탑승자의 목 상해를 줄여주게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 마운팅 브라켓 (2) : 락킹장치
(3) : 충격감지센서 (4) : 제어부
(5) : 전원장치 (11) : 후방시트프레임 장착홀
(12) : 충격흡수홀 (13) : 시트백프레임 장착홀
(14) : 전방 시트쿠션프레임 장착홀 (21) : 고리
(22) : 브라켓 (100) : 시트백프레임
(121) : 연결부위 (200) : 시트쿠션프레임
(201) : 후방결합핀

Claims (4)

1. 시트백프레임과 시트쿠션프레임 사이를 연결하되, 상기 시트쿠션프레임에 고정된 후방 결합핀이 삽입되는 후방시트프레임 장착홀의 일측에 형성되어 후방결합핀과 충돌시 소성변형되는 충격흡수홀을 구비하는 마운팅브라켓과;
   상기 시트쿠션프레임에 고정된 후방 결합핀에 결속되어 시트백프레임의 회전을 단속하고, 설정된 값 이상의 후방추돌에 의한 충격량이 발생시만 작동하여 후방 결합핀과의 결속이 해제되도록 시트쿠션프레임에 고정장치된 락킹장치와;
   상기 락킹장치의 작동을 위한 충격량을 감지하는 충격감지센서와;
   상기 충격감지센서에 의해 감지된 충격량을 판단하여 기 설정된 값 이상의 충격량이 감지되면 락킹장치를 작동시켜 후방 결합핀과의 결속을 해제시키는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 충격흡수홀은 후방시트프레임 장착홀과의 연결부위가 후방 결합핀과 충돌시 상기 제어부에 규정된 충격량보다 이른 시점에 소성변형이 일어나도록 확공되어 형성된 것을 특징으로 하는 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 충격흡수홀은 후방 시트쿠션프레임 장착홀의 중심을 동심으로 하는 부채꼴의 호 형상인 것을 특징으로 하는 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 락킹장치는 평상시에는 하부로 개방된 고리가 돌출되어 후방 결합핀을 결속하고 작동시는 고리가 회전되어 결속을 해제되도록 구성한 것을 특징으로 하는 후방추돌시 차량용 시트백 프레임의 회전 제어장치.
   
   
   
   
   
   

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