KR101720974B1 - 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임에 관한 것으로서, 중량센서를 1개로 감소시키고 힌지 부재를 추가함으로써 고가의 중량센서를 삭제하여 원가절감의 효과를 가지며, WCS의 독립된 ECU 삭제하고 ACU에 기능 통합을 할 경우, ACU의 아날로그 입력단을 이용하여 중량센서 1개의 신호 를 입력받아 처리함으로써 비용 및 성능 면에서 최선의 시스템이 될 수 있는 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임을 제공할 수 있다.

Description

차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임{SEAT FRAME COMPRISING WEIGHT CLASSIFICATION SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 힌지 구조를 형성함으로써 중량센서를 1개만 구비하여도 승객식별기능이 가능한 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임에 관한 것이다.
승객식별장치(Occupant Classification System)는 북미신법규에서 규정하는 다양한 신체 조건의 승객을 보호하기 위하여 조수석 시트에 장착되어 조수석 승객을 식별하는 시스템으로 다양한 기술의 제품군이 적용되고 있다. 그 중에 WCS(Weight Classification System)는 2~4개의 중량센서(스트레인 게이지 타입)를 이용하여 조수석 승객의 무게를 감지함으로써 조수석 승객을 식별하는 장치이다. 중량센서는 조수석 시트에 인가되는 하중을 측정하여 WCS ECU에 전달하고 WCS ECU는 중량센서의 출력값 및 차량의 상태정보를 이용하여 승객을 식별한다. WCS ECU는 승객식별 정보를 에어백 제어 유닛(Air-bag Control Unot)에 전달하고 에어백 제어 유닛은 이 정보를 이용하여 조수석 에어백 전개유무 및 전개강도를 제어한다.
중량센서는 하중 노이즈에 민감하게 반응하므로 센서가 장착되는 부위에 조립공차를 흡수할 수 있는 장착부 공차흡수 구조가 적용된다. 장착부 구조는 WCS 시스템 성능과 관련된 중요한 설계요소이며 공차흡수를 잘할 수 있도록 유연하면서도 내구적으로 강건해야 한다. WCS 시스템에서 중량센서와 장착부 공차흡수 구조는 승객식별 성능과 밀접한 관계를 가지는 매우 중요한 요소이지만 WCS 시스템의 부품수, 제작 및 조립 공수를 증가시키는 단가 상승의 주요한 원인이다. 이와 같은 이유로 고가의 중량센서와 장착구조를 단순화하는 노력이 있어왔지만, 축전용량형 승객식별 장치와의 가격 경쟁력을 확보하기 위하여 중량인식형 승객식별 장치는 추가적인 원가개선이 절실히 필요한 시점이다.
따라서 본 발명의 목적은 WCS 중량 및 제조원가를 절감할 수 있는 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임은, 차량의 시트 중 측면 프레임에 승객의 중량을 감지하는 중량센서가 조립된 차량용 시트 프레임에 있어서, 상기 중량센서를 상기 측면 프레임에 조립하기 위한 센서 브래킷과, 상기 측면 프레임과 연결되고, 상기 센서 브래킷의 앞 단부와 힌지 체결되는 전방 브래킷 및 상기 측면 프레임과 연결되고, 상기 중량센서를 통해 상기 센서 브래킷의 뒷 단부와 볼트 체결되는 후방 브래킷을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 1개의 센서를 적용하여 승객식별장치를 구현하므로, 고가의 중량센서를 절감할 수 있으며, 힌지구조를 도입하므로서, 중량손실을 최소화하고, 측정중량을 증폭할 수 있으며, 공차에 의해 열화되는 특성을 개선하여 승객식별 성능을 향상시킨다.
또한, 기존의 WCS ECU를 삭제하고 WCS ECU의 기능을 에어백 제어 유닛에 통합하여 이상적인 시스템을 구현할 수 있으며, WCU ECU 제작 및 조립과 관련된 공정을 대폭 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임의 차량 시트를 나타낸 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임의 일부를 나타낸 사시도 이다.
도 3은 도 2의 A부분을 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 절단선 C-C'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 B부분을 나타낸 확대도 이다.
도 6은 도 5에 도시된 절단선 D-D'를 따라 절단한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임의 차량 시트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 무게 식별 장치는 차량의 시트 프레임(100) 중 측면 프레임(120)에 설치되어 승객의 중량을 감지하는 중량센서(220)와, 중량센서(220)에 인가되는 하중손실을 줄이며 공차흡수 성능을 높이는 힌지 부재(230)가 조립된 차량용 시트 프레임(100)을 포함한다. 구체적으로 무게 식별 장치는 중량센서(220)를 측면 프레임(120)에 조립하기 위한 센서 브래킷(200)과, 측면 프레임(120)과 연결되고 중량센서(200)를 통해 센서 브래킷(200)의 뒷 단부와 볼트 체결되는 후방 브래킷(121)과, 측면 프레임(120)과 연결되고 센서 브래킷(200)의 앞 단부와 힌지 체결되는 전방 브래킷(122) 및 차실 바닥면에 고정되고 센서 브래킷(200)이 슬라이딩 가능토록 결합하는 가이드 브래킷(300)을 포함한다.
여기서, 시트 프레임(100)은 시트 프레임(100)의 전면에서부터 후방을 향하여 절곡되고 측면의 일부까지 형성하는 전방 프레임(110)과, 전방 프레임(110)의 양측에 연결되어 시트 프레임(100)의 측면의 나머지를 형성하는 측면 프레임(120) 및, 측면 프레임(120)과 차량의 폭 방향으로 연결되어 시트 프레임(100)의 후방을 형성하는 후방 프레임(130)을 포함한다.
센서 브래킷(200)과 가이드 브래킷(300)은 각각 2개로 형성된다.
센서 브래킷(200)과 가이드 브래킷(300)이 서로 결합하여 1쌍을 이루고 2쌍의 결합구조는 시트 프레임(100)의 양측을 지지한다.
가이드 브래킷(300)은 그 양단에 고정브래킷(310)이 연결되고, 고정브래킷(310)에 형성된 체결홀(311)에 체결부재(미도시)를 삽입하여 차실 바닥면에 고정한다. 아울러, 센서 브래킷(200)이 슬라이딩 되는 것을 가이드 한다.
센서 브래킷(200)은 가이드 브래킷(300)에 차량의 길이 방향으로 슬라이딩 가능토록 결합한다.
센서 브래킷(200)에 양단이 연결되어 시트(1000) 전방으로 돌출되는 시트 위치조절 부재(210)를 잡아당겨서 상 방향으로 회동시키면, 센서 브래킷(200)은 가이드 브래킷(300)에 대해 슬라이딩 가능하게 된다. 따라서, 승객은 시트(100)를 차량의 길이방향으로 움직여서 자신의 신체조건에 맞게 조절할 수 있게 된다.
한편, 센서 브래킷(200)의 후방에는, 시트(1000)에 착석한 승객의 중량을 감지하여, 시트(1000)에 승객의 착석 여부 및 착석한 승객이 어린이 또는 여성 등의 중량이 가벼운 여자 성인 또는 남자 성인인지를 감지하기 위한 중량센서(220)가 배치된다.
이에 대한 자세한 설명은 아래의 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 A부분을 나타낸 확대도이고, 도 4는 도 3에 도시된 절단선 C-C'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 센서 브래킷(200)은 센서 브래킷(200)의 후방, 바람직하게는 시트의 패키지, 강도 및 조립성 등을 고려하여 좌측 및 우측 센서 브래킷 중 좌측 센서 브래킷(200)에 조립되어 승객의 중량을 감지하는 중량센서(220)와, 중량센서(220)에서 감지된 승객의 중량을 전달받는 에어백 제어 유닛(Air-bag Control Unit: 400)을 구성된다.
기존에는 WCU(Weight Classification Unit: 미도시)가 중량센서(200)로부터 승객의 중량을 전달받아 승객의 종류를 식별하고, 승객의 중량정보를 에어백 제어 유닛(400)으로 전달한다. 이에 따라 에어백 제어 유닛(400)은 WCU ECU로부터 전달되는 승객의 종류 및 중량에 따라, 시트(1000)에 승객의 착석 여부 및 착석한 승객이 어린이 또는 여성 등의 체중이 가벼운 성인 또는 남자 성인으로 구분한다. 이를 통해 에어백의 전개여 부 및 전개조건을 달리하게 하였다. 따라서, 종래에는 WCU와 에어백 제어 유닛이 동시에 존재함으로써 제작 및 조립과 관련 공정이 복잡한 문제점이 있었다.
그러나 본 발명에서는 기존의 WCU를 삭제하고 중량센서(220)로부터 감지된 차량의 상태 정보 및 중량 센서에서 감지된 승객의 중량정보를 에어백 제어 유닛(400)에 직접 전달한다. 즉, 기존의 ECU를 삭제하여 제작 비용과 조립과 관련 공정이 단순화되고 중량센서(220)에서 감지된 승객 중량을 직접 전달받기 때문에 정확한 정보를 전달받는다.
중량센서(220)는 시트 프레임(100) 중 측면 프레임(120)과 연결되는 후방 브래킷(121)에 일단이 조립되고, 센서 브래킷(200)의 후방에 형성된 후방 고정 브래킷(240)에 타단이 조립된다.
또한, 중량센서(220)는 착석한 승객의 체중을 감지하여 에어백 제어 유닛(400)으로 직접 전달한다.
구체적으로, 중량센서(220)의 양단엔 수나사가 형성되어 일단은 후방 브래킷(121)에 너트 부재(225)를 통하여 조립되고, 타단은 후방 고정 브래킷(240)에 역시 너트 부재(225)를 통해 조립된다.
후방 브래킷(121)과 후방 고정 브래킷(240)은 중량센서(220)의 양단이 관통되어 너트부재(225))를 통해 조립되기 위한 조립홀(121a, 240a)이 각각 형성된다.
중량센서(220)는 측면 프레임(120)에 조립되고 후방 브래킷(121)과 중량센서(220) 사이에는, 중량센서(220)의 조립공차를 흡수하기 위한 댐퍼 부재(221)가 배치된다.
댐퍼 부재(221)는 탄성 재질로 이루어져, 중량센서(220)가 후방 브래킷(121)에 조립될 때, 중량센서(220)와 후방 브래킷(121)간의 틈새를 밀폐하여 조립공차를 흡수함으로써, 승객의 체중에 의해 중량센서(220)가 회전되는 것을 방지하여 승객의 체중감지를 오차 없이할 수 있게 된다.
중량센서(220)와 댐퍼 부재(221) 사이에는 슬리브 부재(222)가 배치된다.
댐퍼 부재(221)와 후방 브래킷(121) 사이에는 프로텍터(223)가 배치된다.
슬리브(222)와 프로텍터(223)는 중량센서(220)의 일단을 후방 브래킷(212))에 조립시에 댐퍼 부재(221)의 흔들림을 방지하여, 중량센서(220)의 조립공차를 최소화하기 위한 것이다.
중량센서(220)와 장착부 공차흡수 구조는 승객 식별 성능과 밀접한 관계를 가지는 매우 중요한 요소이지만, 기존의 중량센서(220)는 2개 이상의 다수개가 구성되어 부품수, 제작 및 조립공수를 증가시키는 단가 상승의 주요한 원인이었다.
그러나 본 발명에서는 상술한 바와 같이 중량센서(220)를 센서 브래킷(200)의 후방에 1개만 구성함으로써, 부품 수, 제작 및 조립공수를 줄여 단가를 낮출 수 있다.
하지만, 중량센서(220)를 1개로 구성하고 기존의 장착구조를 유지할 경우, 구속에 의한 중량손실 또는 공차에 의한 중량감지에러가 발생할 수 있다. 즉, 중량센서(220) 인근에 부과되는 승객의 중량이 손실되어 잘못된 승객 중량정보를 에어백 제어 유닛(400)에 보내게 된다. 따라서, 에어백 제어 유닛(400)에서 잘못된 정보를 받아 에어백의 오전개를 일으킬 우려가 있다.
1 개의 중량센서로 인한 문제점을 해결하기 위하여 센서 브래킷(200)의 전방에 시트(1000)에 착석한 승객의 중량을 감지하는 중량센서(220)의 승객 중량 정보의 하중손실을 줄이고 공차흡수 성능을 높이기 위한 힌지 부재(230)가 배치된다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 2의 B부분을 나타낸 확대도이고, 도 6은 도 5에 도시된 절단선 D-D'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 힌지 부재(230)는, 센서 브래킷(200)의 전방, 바람직하게는 시트의 패키지, 강도 및 조립성등을 고려하여 좌측 및 우측 센서 브래킷 중 좌측 센서 브래킷(200)에 힌지 부재(230)가 조립되어 구성된다.
힌지 부재(230)는 시트 프레임(100) 중 측면 프레임(120)과 연결되는 전방 브래킷(122)에 일단이 조립되고, 센서 브래킷(200)의 전방에 형성된 전방 고정 브래킷(250)에 타단이 조립된다.
구체적으로, 힌지 부재(230)의 일단에 수나사가 형성되어 전방 브래킷(122)에 너트 부재(235)를 통해 조립된다.
전방 브래킷(122)과 전방 고정 브래킷(250)은 힌지 부재(230)가 관통되어 너트부재(235))를 통해 조립되기 위한 조립홀(122a, 250a)이 각각 형성된다.
힌지 부재(230)는 시트(1000)와 조립되고, 전방 브래킷(122)과 힌지 부재(230) 사이에는, 힌지 부재(230)의 조립 공차를 흡수하기 위한 댐퍼 부재(231)가 배치된다.
댐퍼 부재(231)는 탄성 재질로 이루어져, 힌지 부재(230)가 전방 브래킷(122)에 조립될 때, 힌지 부재(230)와 전방 브래킷(122)간의 틈새를 밀폐하여 조립공차를 흡수함으로써, 승객의 체중에 의해 힌지 부재(230)가 회전되는 것을 방지하여 승객의 체중감지를 오차 없이할 수 있게 된다.
힌지 부재(230)와 댐퍼 부재(231) 사이에는 슬리브 부재(232)가 배치된다.
댐퍼 부재(231)와 전방 브래킷(122) 사이에는 프로텍터(233)가 배치된다.
슬리브(232)와 프로텍터(233)는 힌지 부재(231)의 일단을 전방 브래킷(122)에 조립시에 댐퍼 부재(231)의 흔들림을 방지하여, 힌지 부재(230)의 조립공차를 최소화하기 위한 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
차량 시트(1000) 시트 프레임(100)
전방 프레임(110) 측면 프레임(120)
후방 브래킷(121) 조립홀(121a, 122a, 240a, 250a)
전방 브래킷(122) 후방 프레임(130)
센서 브래킷(200) 시트 위치 조절부재(210)
중량센서(220) 댐퍼 부재(221, 231)
슬리브 부재(222, 232) 프로텍터(223, 233)
와셔(224, 234) 너트 부재(225, 235)
힌지 부재(230) 후방 고정 브래킷(240)
전방 고정 브래킷(250) 가이드 브래킷(300)
고정 브래킷(310) 체결홈(311)
ACU(400)

Claims (4)

  1. 차량의 시트 중 측면 프레임에 승객의 중량을 감지하는 중량센서가 조립된 차량용 시트 프레임에 있어서,
    상기 중량센서를 상기 측면 프레임에 조립하기 위한 센서 브래킷;
    상기 측면 프레임과 연결되고, 상기 센서 브래킷의 앞 단부와 힌지 체결되는 전방 브래킷; 및
    상기 측면 프레임과 연결되고, 상기 중량센서를 통해 상기 센서 브래킷의 뒷 단부와 볼트 체결되는 후방 브래킷을 포함하되,
    상기 전방 브래킷은,
    상기 센서 브래킷의 앞 단부에 체결되며 상기 센서 브래킷의 후방에 인가되는 하중손실을 줄이고 공차흡수 성능을 높이는 힌지 부재와,
    상기 전방 브래킷과 상기 힌지 사이에 배치되어 상기 힌지의 조립공차를 흡수하는 댐퍼 부재 및
    상기 힌지와 상기 댐퍼 사이에 배치되어 상기 댐퍼의 흔들림을 방지하는 슬리브 부재를 통해 상기 센서 브래킷과 연결되는 것
    인 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 브래킷의 앞 단부에 형성되며 상기 전방 브래킷과 힌지 체결되는 전방 고정 브래킷과,
    상기 센서 브래킷의 뒷 단부에 형성되며 상기 후방 브래킷과 볼트 체결되는 후방 고정 브래킷
    을 더 포함하는 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 중량 센서는,
    차량의 상태 정보 및 상기 중량 센서에서 감지된 승객의 중량정보를 에어백의 전개의 유무 및 전개강도를 컨트롤하는 에어백 제어 유닛에 직접 전달하는 것
    인 차량용 무게 식별 장치를 구비한 시트 프레임.
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