KR102442724B1

KR102442724B1 - 통풍시트의 럼버서포트 장치

Info

Publication number: KR102442724B1
Application number: KR1020210123909A
Authority: KR
Inventors: 이명호; 김현태
Original assignee: 덕일산업 주식회사; 주식회사 대유에이텍
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2022-09-22

Abstract

통풍시트의 럼버서포트 장치가 제공된다. 럼버서포트 장치는, 통기구를 갖는 시트백쿠션과, 시트백쿠션을 지지하는 시트백프레임을 포함하는 통풍시트의 내측에 장착되며, 시트백프레임 사이에 유동 가능하게 배치되고, 시트백쿠션에 맞닿는 앞판과, 앞판과 이격된 뒷판을 포함하고 앞판과 뒷판이 서로 평행하게 배열되어 내부가 비어 있으며, 뒷판에는 공기주입구가, 앞판에는 공기배출구가 형성된 서포트챔버, 일단부는 시트백프레임에 고정되고 타단부는 서포트챔버로 연장되어 장력으로 서포트챔버를 지지하며 서포트챔버의 양 측에 배치된 한 쌍의 와이어부, 서포트챔버의 뒷판에 고정되어 와이어부의 타단부와 결합하고 타단부를 서로 역방향으로 당겨 서포트챔버를 이동시키는 액츄에이터모듈, 및 서포트챔버의 공기주입구에 연결되어 서포트챔버 내부로 공기를 주입하여 공기배출구로 토출시키는 공기주입모듈을 포함한다.

Description

통풍시트의 럼버서포트 장치{Lumbar support apparatus of ventilation seat}

본 발명은 시트에 장착되는 럼버서포트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 통풍시트의 럼버서포트 장치에 관한 것이다.

차량 등 운송수단에는 다양한 형태의 좌석이 설치된다. 또한 각종 시설물 등에도 다양한 형태의 좌석이 배치되어 있다. 좌석은 엉덩이를 지지하는 시트바닥(seat bottom)과 등 부분을 지지하는 시트 백(seat back)이 합쳐진 구조일 수 있으며 시트바닥과 시트 백을 힌지 등으로 결합하여 등받이 각도를 변경하도록 형성할 수도 있다.

보다 안락한 착좌를 위해 쿠션이 결합되면, 좌석의 구조는 한층 복잡해진다. 쿠션은 쉽게 변형되므로 시트 내부에 프레임이 결합되며 암 레스트와 헤드 레스트 등을 추가로 연결하면 매우 안락한 좌석을 형성할 수 있다. 각종 안락의자(recliner)나 장거리 운행을 위한 운송수단 등에 설치된 좌석이 이러한 구조를 가질 수 있다.

이에 더하여, 보다 개선된 좌석에는 시트가 요추를 압박하는 정도를 조절하는 가동식 럼버서포트(lumbar support)도 탑재된다. 럼버서포트는 다양한 형태가 있을 수 있으며, 예를 들어 시트 안에서 구동되어 시트의 표면배치, 각도, 돌출 정도 등을 바꿀 수 있다. 대한민국실용신안 20-0464571등에 이러한 럼버서포트가 개시된 바 있다.

그러나, 비좁은 시트 내부공간에 대한 활용도나, 동작 안정성, 사용자에게 주는 편안함 등 여러 요소를 고려하면, 종래 럼버서포트 장치의 구조나 가동방식 등은 아직 상당한 개선이 요구된다. 특히 차량 등에 많이 장착되는 통풍시트(ventilation seat)와 같은 좌석은 시트 자체에 통기구조가 내장되어 내부공간이 더욱 부족하므로, 알려진 럼버서포트 구조 등은 적용하기 매우 곤란한 문제도 나타났다.

대한민국등록실용신안공보 제20-0464571호, (2013. 01. 08)

본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 통풍시트에 효과적으로 적용할 수 있는 통풍시트의 럼버서포트 장치를 제공하는 것이며, 아울러 개선된 구조로 시트 내부공간의 활용도를 극대화하고, 동작 안정성, 사용자의 편안함 등 다양한 요구도 함께 충족시킬 수 있는 통풍시트의 럼버서포트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 통풍시트의 럼버서포트 장치는, 통기구를 갖는 시트백쿠션(seat back cushion)과, 상기 시트백쿠션의 테두리를 안쪽에서 지지하는 시트백프레임(seat back frame)을 포함하는 통풍시트의 내측에 장착되어 상기 시트백쿠션의 돌출 정도를 조절하는 통풍시트의 럼버서포트 장치에 있어서, 상기 시트백프레임 사이에 유동 가능하게 배치되고, 상기 시트백쿠션에 맞닿는 앞판과, 상기 앞판과 이격된 뒷판을 포함하고 상기 앞판과 뒷판이 서로 평행하게 배열되어 내부가 비어 있으며, 상기 뒷판에는 공기주입구가, 상기 앞판에는 상기 통기구와 연통되는 공기배출구가 각각 관통 형성된 서포트챔버; 일단부는 상기 시트백프레임에 고정되고 타단부는 상기 서포트챔버로 연장되어 장력으로 상기 서포트챔버를 지지하며 상기 서포트챔버의 양 측에 배치된 한 쌍의 와이어부; 상기 서포트챔버의 상기 뒷판에 고정되어 상기 와이어부의 타단부와 결합하고 상기 타단부를 서로 역방향으로 당겨 상기 서포트챔버를 상기 시트백쿠션 측으로 이동시키는 액츄에이터모듈; 및 상기 서포트챔버의 상기 공기주입구에 연결되어 상기 서포트챔버 내부로 공기를 주입하여 상기 공기배출구로 토출시키는 공기주입모듈을 포함되고,
상기 서포트챔버는, 상기 앞판의 적어도 일부가 상기 시트백쿠션에 형성된 홈부 내측으로 삽입되어 상기 시트백쿠션과 밀착되고, 상기 앞판의 상기 공기배출구 외측에, 상기 통기구를 향해 돌출되고 상기 통기구 내측으로 삽입되어 상기 공기배출구와 상기 통기구를 일대 일로 접속시키는 접속링과, 상기 앞판과 상기 뒷판이 서로 인접하게 배치되어 납작하게 형성되되, 둘레에 상기 앞판 및 상기 뒷판 사이의 측판과 수직하게 돌출된 확장플랜지를 포함한다. 그리고 상기 확장플랜지는 서포트챔버에 일체로 형성되어, 측판의 외측으로 돌출된 굴절부를 접합하여 서포트챔버의 외측을 완전히 둘러싸는 고리 형태로 형성되어 서포트챔버가 받는 하중이 증가되어 부분적인 변형이 발생하더라도 스스로 형상을 유지하고, 상기 앞판과 상기 뒷판은 탄성을 갖는 재질로 형성되며 상기 탄성을 갖는 재질은 폴리카보네이트를 포함하며 격자 형태의 홈 또는 가이드선을 포함하는 구조로 형성된다.

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상기 서포트챔버는, 상기 뒷판에 상기 뒷판과 일체로 형성되어 상기 액츄에이터모듈의 몸체 적어도 일부를 이루는 베이스와, 상기 베이스로부터 상기 서포트챔버의 양 측으로 연장되어 상기 와이어부를 상기 액츄에이터모듈로 안내하는 한 쌍의 가이드레일을 더 포함할 수 있다.

상기 공기주입모듈은, 순환팬및 상기 순환팬과 상기 공기주입구 사이를 연결하는 관체부를 포함하고, 상기 순환팬은 상기 시트백프레임에 고정되어 동작하되 상기 관체부는 상기 서포트챔버의 움직임에 따라 신축되는 주름관을 포함할 수 있다.

상기 서포트챔버와 상기 시트백프레임 사이에 연결되어 탄성적으로 신축되며 상기 서포트챔버의 변위에 비례하는 반력을 제공하는 적어도 한 쌍의 스프링부재를 더 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터모듈은, 단일 구동기어의 서로 맞은편에 치합되어 서로 역방향으로 슬라이딩되며 상기 와이어부의 타단부를 견인하는 한 쌍의 견인랙을 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터모듈은, 회전중심에서 일 면으로 상기 구동기어가 돌출 형성되며 타 면에 상기 회전중심 둘레로 회전 대칭되게 배치된 복수 개의 축이 형성된 유성기어캐리어, 상기 유성기어캐리어의 상기 축에 결합된 복수 개의 유성기어, 및 모터 구동에 의해 회전하며 상기 유성기어와 맞물려 상기 유성기어를 링기어 내측에서 공전시키는 선기어가 포함된 유성기어유닛을 더 포함하여 상기 유성기어유닛으로 상기 구동기어를 구동시킬 수 있다.

상기 구동기어는, 상기 서포트챔버의 상기 뒷판과 일체로 형성된 지지축에 지지될 수 있다.

본 발명에 의하면, 한정된 시트 내부공간을 매우 효율적으로 활용하여 요추 등 허리부분에 대한 지지기능을 구현할 수 있다. 특히, 통기구조와 융합된 형태의 럼버서프트 장치를 제공함으로써, 통기구조를 이용한 통풍기능과 기계구동에 의한 요추받침 조절기능 등을 하나의 시트에 효과적으로 양립시킬 수 있다. 또한 본 발명은, 구동구조가 안정되고 정밀하게 구성되어 있어 시트(또는 시트표면의 쿠션)의 돌출 정도 등도 사용자가 원하는 만큼 정확하게 조절할 수 있으며 상대적으로 넓은 면으로 유연하게 허리부분을 받칠 수 있어 사용자의 편안함도 더욱 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 통풍시트의 럼버서포트 장치가 탑재된 통풍시트의 분해도이다.
도 2는 도 1에 도시된 럼버서포트 장치를 시트백프레임에서 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 럼버서포트 장치를 다른 방향으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 럼버서포트 장치의 단면도이다.
도 5는 도 2의 럼버서포트 장치의 작동도이다.
도 6은 도 2의 럼버서포트 장치의 액츄에이터모듈의 분해도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 액츄에이터모듈의 구동방식을 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 내용을 설명하지만, 본 발명이 이하의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 이하 실시예들에 한정될 필요 없이 본 발명은 여러 형태로 구현될 수 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명을 뒷받침하여 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명의 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지시한다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 통풍시트의 럼버서포트 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 통풍시트의 럼버서포트 장치가 탑재된 통풍시트의 분해도이고, 도 2는 도 1에 도시된 럼버서포트 장치를 시트백프레임에서 분리하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 럼버서포트 장치를 다른 방향으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 럼버서포트 장치의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 통풍시트의 럼버서포트 장치(1)(이하, 럼버서포트 장치로 지칭하여도 동일한 의미임)는 통기구(A1)가 형성된 시트 백(seat back) 내부에 장착된다. 시트 백은 시트백쿠션(seat back cushion)(A)과 시트백프레임(seat back frame)(B)을 포함할 수 있고 시트백쿠션(A)의 등받이부분에 통기구(A1)가 형성되어 있을 수 있다. 본 발명의 럼버서포트 장치(1)는 이와 같이 통기구(A1)를 갖는 통풍시트(ventilation seat)에 효과적으로 적용될 수 있다.

특히 본 발명의 럼버서포트 장치(1)는 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼 서포트챔버(100)를 통해 공기(C)를 유동시키고 분배하여 사용자 측으로 제공할 수 있다. 서포트챔버(100)는 공기순환을 위한 유로구조와, 사용자의 허리부분을 받치는 지지구조가 융합되어 있는 구성으로, 공기를 분산시켜 통기구(A1) 측으로 배출하면서 그 전체가 움직여 사용자의 허리부분을 받쳐줄 수 있다(도 5참조). 따라서 시트 백 내부의 비좁은 공간을 효과적으로 활용하여 통풍기능 및 허리받침 조절기능을 동시에 구현할 수 있다.

또한, 서포트챔버(100)는 쌍으로 배치된 와이어부(200)의 장력으로 매우 안정적으로 지지되며 서포트챔버(100)에 고정된 액츄에이터모듈(300)이 와이어부(200)를 동시에 당겨 움직이는 동안에도 지지력을 그대로 유지할 수 있다. 또한, 액츄에이터모듈(300)은 구동력을 제공하면서 서포트챔버(100)를 밀어주는 역할도 동시에 하므로 불필요한 동력전달구조를 최소화한 매우 간결한 구조로 서포트챔버(100)를 움직일 수 있다.

이러한 본 발명의 럼버서포트 장치(1)는 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 럼버서포트 장치(1)는, 통기구(A1)를 갖는 시트백쿠션(seat back cushion)(A)과, 시트백쿠션의 테두리를 안쪽에서 지지하는 시트백프레임(seat back frame)(B)을 포함하는 통풍시트의 내측에 장착되어 시트백쿠션(A)의 돌출 정도를 조절하는 통풍시트의 럼버서포트 장치(1)에 있어서, 시트백프레임(B) 사이에 유동 가능하게 배치되고, 시트백쿠션(A)에 맞닿는 앞판(도 3의 101참조)과, 앞판(101)과 이격된 뒷판(도 2의 102참조)을 포함하고 앞판(101)과 뒷판(102)이 서로 평행하게 배열되어 내부가 비어 있으며, 뒷판(102)에는 공기주입구(도 2의 110참조)가, 앞판(101)에는 통기구와 연통되는 공기배출구(도 3의 120참조)가 각각 관통 형성된 서포트챔버(100), 일단부는 시트백프레임(B)에 고정되고 타단부는 서포트챔버(100)로 연장되어 장력으로 서포트챔버(100)를 지지하며 서포트챔버(100)의 양 측에 배치된 한 쌍의 와이어부(200), 서포트챔버(100)의 뒷판(102)에 고정되어 와이어부(200)의 타단부와 결합하고 타단부를 서로 역방향으로 당겨 서포트챔버(100)를 시트백쿠션(A) 측으로 이동시키는 액츄에이터모듈(도 3의 300참조), 및 서포트챔버(100)의 공기주입구(110)에 연결되어 서포트챔버(100) 내부로 공기(도 2 내지 도 4의 C참조)를 주입하여 공기배출구(120)로 토출시키는 공기주입모듈(400)을 포함한다.

이하, 이러한 본 발명의 럼버서포트 장치(1)의 구성 및 작용효과 등을 본 발명의 일 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다. 먼저 럼버서포트 장치(1)가 장착되는 시트 백의 구조를 도 1을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다. 시트 백은 좌석의 등받이에 해당하며 도면 상에서 헤드레스트 등은 생략되어 있다. 시트 백은 시트백쿠션(A)과 시트백프레임(B)의 결합으로 형성될 수 있다. 시트백프레임(B)은 예를 들어, 가로프레임과 세로프레임이 서로 연결되어 중앙에 공간이 형성된 것일 수 있다. 이러한 구조로 시트백쿠션(A)의 테두리를 안쪽에서 지지하여 형상을 유지시킬 수 있다. 시트백쿠션(A)은 쿠션으로 사용 가능한 각종 스폰지나 직물 등의 재질이 복합된 것일 수 있다.

시트백쿠션(A)에는 통기구(A1)가 형성될 수 있다. 통기구(A1)는 복수 개가 도시된 바와 같이 분산되어 배치되어 있을 수 있다. 통기구(A1)는 시트백쿠션(A)의 외면으로 연통될 수 있으며 따라서 내부로 공기를 유입하여 시트백쿠션(A)을 통해 사용자의 등 측으로 공급할 수 있다. 이를 통해 시트 상에서 직접 바람을 형성하여 사용자에게 제공할 수 있다. 본 발명은 시트백쿠션(A)과 맞닿는 지지구조인 서포트챔버(100)가 시트백쿠션(A)과 밀착되어 직접 통기구(A1)로 공기를 공급하므로 불필요한 압력누설 등도 없앨 수 있다.

서포트챔버(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 시트백프레임(B) 사이에 유동 가능하게 배치된다. 서포트챔버(100)는 후술하는 와이어부(200), 스프링부재(500) 등에 연결되어 시트백프레임(B) 사이에서 움직일 수 있다. 서포트챔버(100)는 시트백쿠션(A)에 맞닿는 앞판(도 3의 101참조)과, 앞판(101)과 이격된 뒷판(도 2의 102참조)을 포함하고 앞판(101)과 뒷판(102)이 서로 평행하게 배열되어 내부가 비어 있는 형태로 형성된다(도 4참조). 도 2와 같이 서포트챔버(100)의 뒷판(102)에는 공기주입구(110)가 관통 형성되고, 도 3과 같이 서포트챔버(100)의 앞판(101)에는 공기배출구(120)가 관통 형성될 수 있다. 공기주입구(110)와 공기배출구(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 서포트챔버(100) 내부공간(104)을 통해 서로 연통된다.

서포트챔버(100)는 실질적으로 사람의 허리부분에 압력을 가하여 지지하는 지지체로 기능하면서도, 내부는 비어있어 유로의 역할도 해야 하므로 이러한 요구를 동시에 만족시킬 수 있는 구조적 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 서포트챔버(100)는 앞판(101)과 뒷판(102)이 서로 인접하게 배치되어 납작하게 형성되되, 둘레에 앞판(101) 및 뒷판(102) 사이의 측판(도 4의 103참조)과 수직하게 돌출된 확장플랜지(130)를 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 확장플랜지(130)는 서포트챔버(100)의 외측을 완전히 둘러싸는 고리 형태로 형성되어 서포트챔버(100)의 형상을 유지시킬 수 있다. 즉 서포트챔버(100)가 받는 하중이 증가되어 부분적인 변형이 발생하더라도, 서포트챔버(100)를 둘러싸는 확장플랜지(130)가 스스로 형상을 유지하여 과도한 변형은 막을 수 있다. 확장플랜지(130)는 서포트챔버(100)에 일체로 형성된 것일 있으며 측판(103)의 외측으로 돌출된 굴절부를 접합하여 강성을 증대시킨 것일 수 있다. 측판(103) 또한 앞판(101) 및 뒷판(102) 각각에서 굴절되어 형성된 것일 수 있다. 그러나 이로써 한정될 필요는 없으며 서포트챔버(100) 상에 또 다른 지지구조도 얼마든지 형성해 줄 수 있다.

예를 들어, 서포트챔버(100)의 앞판(101) 및 뒷판(102)에는 격자 형태의 홈이나 가이드선 등을 만입 또는 돌출된 형태로 다양하게 형성해 줄 수도 있고(도 2 및 도 3참조), 그 외에도 다양한 형태의 오목부 등 평면의 일부를 굴절시켜 형성한 구조를 다양하게 배치할 수 있다. 따라서 이러한 서포트챔버(100) 상의 입체적인 구조들도 서포트챔버(100)의 형상을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 즉 서포트챔버(100)는 앞판(101)과 뒷판(102)이 서로 평행하게 배열되되 각각은 완전한 평면 형상일 필요는 없으며 도 4와 같이 부분적으로 굴절부가 포함된 형상으로 형성될 수 있다. 다만 앞판(101)과 뒷판(102)은 전체적으로는 평평하고 서로 이격되어 평행하게 배열되므로 내부에는 공기유로의 역할을 하는 내부공간(104)이 형성되어 유지된다.

서포트챔버(100)의 앞판(101)과 뒷판(102)은 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 탄성을 갖는 재질은 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate)를 포함할 수 있다. 상기한 재질과 같이 탄성을 갖되 강성도 증가된 소재를 이용하여 매우 견고한 서포트챔버(100)를 형성할 수 있다. 서포트챔버(100)는 각 도면에 도시된 바와 같이 상대적으로 납작하고 넓게 형성되어 넓은 면으로 보다 안정적으로 사용자의 허리부분을 받쳐줄 수 있다. 또한 챔버 형태임에도 납작하게 부피가 감소된 구조로 형성되므로 시트 내부의 한정된 공간 안에서도 용이하게 움직일 수 있다.

이러한 서포트챔버(100)는 앞판(101)의 적어도 일부가 시트백쿠션(A)에 형성된 홈부(도 1의 A2참조) 내측으로 삽입되어 시트백쿠션(A)과 밀착될 수 있다. 즉 도 1에 도시된 것처럼 서포트챔버(100)는 앞판(101)이 시트백쿠션(A)의 홈부(A2) 내측으로 삽입되며 밀착되게 형성될 수 있다. 따라서 시트백쿠션(A)과 넓게 접촉하여 지지력을 충분히 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 시트백쿠션(A)과 밀착한 상태로 압력 누설 없이 공기를 공급해 줄 수 있다. 바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이 앞판(101)의 공기배출구(120) 외측에, 통기구(도 1의 A1참조)를 향해 돌출되고 통기구(A1) 내측으로 삽입되어 공기배출구(120)와 통기구(A1)를 일대 일로 접속시키는 접속링(121)을 형성해 줄 수 있다. 통기구(A1)는 홈부(A2)에 배치될 수 있다. 접속링(121)에 의해 공기배출구(120)와 통기구(A1)가 직결되므로, 서포트챔버(100)를 통해 시트백쿠션(A) 외측으로 매우 원활하게 공기를 순환시킬 수 있다.

서포트챔버(100)의 양 측에는 일단부가 시트백프레임(B)에 고정되고 타단부는 서포트챔버(100)로 연장되는 한 쌍의 와이어부(200)가 배치된다. 와이어부(200)는 타단부가 서포트챔버(100)로 연장되어 장력으로 서포트챔버(100)를 지지할 수 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 와이어부(200)의 일단부는 고리부(201)로 형성되어 고정블록(B1)에 걸려 고정될 수 있다. 고정블록(B1)은 시트백프레임(B)에 고정되어 있는 것이거나 시트백프레임(B)의 일부일 수 있다. 와이어부(200)의 타단부는 서포트챔버(100)로 연장되어 서포트챔버(100)를 지지할 수 있게 형성된다. 와이어부(200)의 타단부는 액츄에이터모듈(300)에 결합되어 서포트챔버(100)를 지지할 수 있으며 이는 액츄에이터모듈(300)이 서포트챔버(100)에 고정됨으로써 가능하다. 와이어부(200)는 타단부가 액츄에이터모듈(300)과 결합되며 액츄에이터모듈(300)이 서포트챔버(100)에 고정되므로 실질적으로 와이어부(200)는 서포트챔버(100)와 연결된 것과도 동등하다. 와이어부(200)는 서포트챔버(100)에 고정된 액츄에이터모듈(300)을 통해 실질적으로 서포트챔버(100)와 시트백프레임(B) 사이를 연결하여 장력을 발생시킬 수 있다. 와이어부(200)는 서포트챔버(100)의 양 측에 배치되므로 양 측의 장력으로 서포트챔버(100)가 견고히 지지되며 액츄에이터모듈(300)로 와이어부(200)를 동시에 견인하면 합력 방향으로 서포트챔버(100)를 이동시킬 수 있다(도 5참조).

액츄에이터모듈(300)은 서포트챔버(100)의 뒷판(102)에 고정되어 와이어부(200)의 타단부와 결합하며 특히 와이어부(200)의 타단부를 역방향으로 당겨 서포트챔버(100)를 시트백쿠션(A) 측으로 이동시킬 수 있다. 액츄에이터모듈(300)은 서포트챔버(100)에 고정되어 서포트챔버(100)와 함께 움직이며, 와이어부(200)를 견인하는 구동력을 제공하면서 그로 인한 합력이 작용하는 작용점의 역할도 할 수 있다. 이를 위해 액츄에이터모듈(300)은 서포트챔버(100)에 보다 공고히 고정되며, 몸체의 적어도 일부가 서포트챔버(100) 측에 일체로 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 서포트챔버(100)는 뒷판(102)에 뒷판(102)과 일체로 형성되어 액츄에이터모듈(300)의 몸체 적어도 일부를 이루는 베이스(도 2 및 도 6의 140참조)를 포함할 수 있다. 베이스(140) 및 그와 관련된 액츄에이터모듈(300)의 구조에 대해서는 후술하여 보다 상세히 설명한다.

서포트챔버(100)는 뒷판(102)에 서포트챔버(100)의 양 측으로 연장되어 와이어부(200)를 액츄에이터모듈(300)로 안내하는 한 쌍의 가이드레일(150)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 가이드레일(150)은 내측에 와이어부(200)를 수용하여 액츄에이터모듈(300) 측으로 가이드할 수 있다. 따라서 와이어부(200)가 견인되는 동안에도 불필요한 이탈 등은 발생하지 않게 된다. 필요에 따라, 가이드레일(150) 안쪽에 가이드관(151)을 배치하여 와이어부(200)의 이동경로를 가이드관(151)으로 조정하는 것도 가능하다. 이와 같이 와이어부(200)와 액츄에이터모듈(300)을 이용하여 서포트챔버(100)의 구동구조를 형성할 수 있다.

한편 서포트챔버(100)와 시트백프레임(B) 사이에는 한 쌍의 스프링부재(500)를 설치하여 구동 안정성을 증대시킬 수 있다. 스프링부재(500)의 일단부는 서포트챔버(100)에 고정되고 타단부는 시트백프레임(B)에 고정될 수 있다(도 1참조). 한 쌍의 스프링부재(500)는 서포트챔버(100)와 시트백프레임(B) 사이에 연결되어 탄성적으로 신축되며 서포트챔버(100)의 변위에 비례하는 반력을 제공할 수 있다. 서포트챔버(100)는 와이어부(200)가 견인되면 그의 합력방향인 시트백쿠션(A) 측으로 변위가 발생하므로 서포트챔버(100) 양 측에 연결된 스프링부재(500)가 양 측에서 그에 비례하는 반력을 서포트챔버(100) 측으로 제공할 수 있다. 따라서 서포트챔버(100)는 양 측에서 외력을 받아 이동간에도 흔들리지 않고 안정적으로 위치를 바꿀 수 있다. 또한 스프링부재(500)의 탄성으로 서포트챔버(100)는 하중에 따라 부분적으로 위치를 바꾸며 적절한 지지력을 제공할 수도 있는바 사용자의 편안함을 증가시키는 데에도 기여할 수 있다.

공기주입모듈(400)은 서포트챔버(100)의 공기주입구(110)에 연결되어 서포트챔버(100) 내부로 공기를 주입한다. 따라서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 서포트챔버(100)의 내부공간(104)으로 공기(C)를 주입하고, 서포트챔버(100) 내에서 분산시켜, 공기배출구(120)로 토출시킬 수 있다(도 3참조). 공기배출구(120)는 전술한 바와 같이 시트백쿠션(A)의 통기구(A1)와 연통되므로, 공기배출구(120)를 통해 시트에 앉은 사용자에게 바로 바람을 공급해 줄 수 있다. 공기주입모듈(400)은 순환팬(410) 및 순환팬(410)과 공기주입구(110) 사이를 연결하는 관체부(420)를 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼 순환팬(410)은 일 측으로 공기(C)를 유입하여 관체부(420)가 연결된 타 측으로 유동시킬 수 있다. 순환팬(410)은 모터 등으로 구동될 수 있으며 시트백프레임(B)에 고정되어 동작할 수 있다.

반면 관체부(420)는 순환팬(410)과 서포트챔버(100) 사이에 연결되며 서포트챔버(100)의 움직임에 따라 신축되는 주름관(421)을 포함할 수 있다. 주름관(421)은 관체부(420)의 말단에 형성되어 있을 수 있으며 신축되며 서포트챔버(100)의 움직임에 대응할 수 있다. 따라서 서포트챔버(100)가 시트백쿠션(A) 측으로 전진하거나 또는 그 반대방향으로 이동하여 복귀하는 등의 동작을 하는 동안에도(도 5참조) 서포트챔버(100) 내측으로 문제없이 공기(C)를 주입해 줄 수 있다. 주입된 공기(C)는 도 3 및 도 4와 같이 서포트챔버(100) 내부공간(104)을 통해 유동하면서 서로 다른 위치에 배치된 공기배출구(120)를 통해 분산하여 배출된다. 따라서 그와 대응하는 위치의 통기구(A1) 등을 통해 시트에 앉은 사용자의 등 부분 전체에 바람을 제공할 수 있다. 이러한 통풍작용을 서포트챔버(100)를 이용하여 서포트챔버(100)의 위치를 변경하면서 진행할 수 있다.

도 5는 도 2의 럼버서포트 장치의 작동도이고, 도 6은 도 2의 럼버서포트 장치의 액츄에이터모듈의 분해도이며, 도 7 및 도 8은 도 6의 액츄에이터모듈의 구동방식을 도시한 도면이다.

이하, 도 5를 참조하여 서포트챔버(100)의 구동에 대해 좀더 상세히 설명한다. 이후, 도 6 내지 도 8을 참조하여 그러한 구동을 가능하게 하는 액츄에이터모듈(300)과 와이어부(200)의 동작에 대해서도 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 럼버서포트 장치(1)는 이완된 상태에서 도 5의 (a)와 같이 배열되어 있을 수 있다. 즉 와이어부(200)가 신장되어 서포트챔버(100)와 시트백프레임(도 1의 B참조) 사이의 장력도 감소되며 스프링부재(500)도 원형을 유지하고 있을 수 있다. 이러한 상태에서 시트백쿠션(도 1의 A참조)은 거의 돌출되지 않으므로 사용자의 허리부분에 가해지는 압력도 최소화될 수 있다. 사용자는 액츄에이터모듈(300)를 조작할 수 있는 조작버튼 등을 이용하여 자신이 원하는 상태로 서포트챔버(100)의 돌출 정도를 조정할 수 있다.

액츄에이터모듈(300)이 동작하여 양 측의 와이어부(200)를 견인하면 도 5의 (b)와 같이 서포트챔버(100)가 돌출된다. 즉 액츄에이터모듈(300)은 결합된 와이어부(200)의 타단부를 서로 역방향으로 당겨 합력 방향으로 서포트챔버(100)를 이동시킬 수 있다. 액츄에이터모듈(300)은 서포트챔버(100)에 고정되어 있으므로 와이어부(200)를 견인하면서 그로 인한 구동력을 서포트챔버(100)로 전달하는 작용점의 역할도 겸비한다. 따라서 액츄에이터모듈(300)이 서포트챔버(100)를 밀면서 이동시키는 것으로도 볼 수 있다. 후술하는 바와 같이, 액츄에이터모듈(300)은 기어비를 정교하게 조절 가능하며 상대적으로 큰 토크를 전달할 수 있는 유성기어유닛을 이용하여 양 측 와이어부(200)를 정밀하게 견인할 수 있다. 따라서 사용자의 조작에 따라 원하는 만큼 와이어부(200)를 당겨 서포트챔버(100)의 돌출된 정도를 정교하게 조정하는 것이 가능하다.

공기주입모듈(400)은 이와 같은 동작이 진행되는 동안 서포트챔버(100) 내부공간으로 공기를 주입하여 전술한 바와 같은 공기 순환을 지속할 수 있다. 따라서 서포트챔버(100)의 기계적 구동을 통한 허리부분의 지지와 서포트챔버(100)와 연동된 순환구조로 나타나는 통풍작용이 동시에 매우 원활하게 진행된다. 이와 같은 방식으로 본 발명의 럼버서포트 장치(1)를 동작시킬 수 있으며 이를 통해 시트 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있다.

한편, 액츄에이터모듈(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 유성기어(340)가 포함된 구조로 와이어부(200)를 더욱 정밀하고 효과적으로 견인할 수 있다. 또한 액츄에이터모듈(300)은 전술한 것처럼, 서포트챔버(100)의 뒷판(102)에 형성된 베이스(140)에 몸체의 적어도 일부가 일체로 구성되어 있어 보다 효과적으로 서포트챔버(100)에 구동력을 전달할 수 있다. 도 6을 참조하면, 액츄에이터모듈(300)은, 단일 구동기어(320)의 서로 맞은편에 치합되어 서로 역방향으로 슬라이딩되며 와이어부(200)의 타단부를 견인하는 한 쌍의 견인랙(310)을 포함할 수 있다. 와이어부(200)의 타단부는 예를 들어, 볼 형태의 접속부(202)로 형성되어 견인랙(310)의 말단에 삽입 고정될 수 있다. 따라서 견인랙(310)이 움직이는 방향으로 와이어부(200)도 함께 이동될 수 있다.

또한, 액츄에이터모듈(300)은 회전중심에서 일 면으로 구동기어(320)가 돌출 형성되며 타 면에 회전중심 둘레로 회전 대칭되게 배치된 복수 개의 축(331)이 형성된 유성기어캐리어(330)와, 유성기어캐리어(330)의 축(331)에 결합된 복수 개의 유성기어(340), 및 모터 구동에 의해 회전하며 유성기어(340)와 맞물려 유성기어(340)를 링기어(380) 내측에서 공전시키는 선기어(도 7의 350참조)가 포함된 유성기어유닛을 포함할 수 있다. 따라서 유성기어유닛으로 구동기어(320)를 구동시킬 수 있다. 이때 구동기어(320)는, 서포트챔버(도 2 내지 도 4의 100참조)의 뒷판(102)과 일체로 형성된 지지축(141)에 지지될 수 있다. 지지축(141)은 뒷판(102)과 일체로 형성된 베이스(140) 내부에서 돌출될 수 있다.

이를 바탕으로 액츄에이터모듈(300)의 구조를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. 예를 들어 액츄에이터모듈(300)은 베이스(140), 내판(302), 및 외판(301)으로 이루어진 몸체를 가질 수 있다. 베이스(140)는 전술한 바와 같이 서포트챔버(100)의 뒷판(102)과 일체로 형성된다. 베이스(140) 상에는 지지축(141)이 돌출될 수 있으며, 견인랙(310)의 슬라이딩을 가이드하는 슬라이딩레일(142)도 배치될 수 있다. 견인랙(310)은 내판(302)과 베이스(140) 사이에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

내판(302)에는 링기어(380)가 배치된다. 내판(302)은 링기어(380)가 포함된 입체적인 형상으로 형성될 수 있으며 중앙에는 구동기어(320)를 통과시킬 수 있는 홀(302a)이 배치될 수 있다. 구동기어(320)는 홀(302a)를 통해 베이스(140) 측으로 돌출되어 견인랙(310)과 양 측에서 치합될 수 있다. 구동기어(320)는 유성기어캐리어(330)의 일 면에서 돌출되며 유성기어캐리어(330)의 타 면에는 복수 개의 유성기어(340)가 배치된다. 링기어(380) 내측에는 구동기어(320)가 형성된 일 면이 홀(302a)을 향하도록 유성기어캐리어(330)가 결합된다. 유성기어캐리어(330)의 타 면에 결합된 복수 개의 유성기어(340)들은 링기어(380)와 치합되어 선기어(350)의 구동에 의해 유성기어캐리어(330)를 회전시킨다. 그에 따라 구동기어(320)가 회전된다.

선기어(도 7의 350참조)는 선기어구동휠(360)에 일체로 형성될 수 있다. 선기어구동휠(360)은 중앙에 형성된 통공(361)이 축부재(362)에 결합되어 회전할 수 있다. 선기어구동휠(360)은 내판(302)과 외판(301) 사이에 결합될 수 있으며, 외판(301)에 고정된 모터(390)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 외판(301)에는 모터(390)를 고정하는 모터함(301a)과 모터(390)와 선기어구동휠(360)을 접속시키는 접속기어(370)가 삽입되는 접속구(301b)가 형성될 수 있다. 접속기어(370)는 중앙에 형성된 통공(371)이 축부재(372)에 결합되어 회전할 수 있다. 접속기어(370)는 접속구(301b)에 삽입된 후 덮개(301c)로 고정시킬 수 있다.

이와 같이 형성됨으로써, 모터(390)의 구동력을 접속기어(370)를 통해 선기어구동휠(360)로 전달하고 그에 따라 선기어(350), 유성기어(340), 유성기어캐리어(330), 및 유성기어캐리어(330)에서 돌출된 구동기어(320)의 연속된 회전을 만들어 낼 수 있다. 이러한 회전이 진행되는 동안 모터(390)의 회전수는 기어들을 통해 바뀌므로 회전이 보다 정밀하게 조정되며 복수의 기어들을 통해 부하를 분산하면서 구동기어(320)의 토크도 증가시킬 수 있다. 따라서 견인랙(310)으로 와이어부(200)를 견인하는 동작을 보다 정밀하고 강한 구동력으로 진행할 수 있다. 특히 와이어부(200)의 견인에 따라 최종적으로 서포트챔버(100)에 가해지는 작용력은 서포트챔버(100)의 뒷판(102)과 일체로 형성된 베이스(140) 및 지지축(141)을 통해 매우 효과적으로 전달된다. 따라서 전술한 서포트챔버(100)의 이동동작을 매우 원활하게 수행할 수 있다. 액츄에이터모듈(300)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 7의 (a)와 같이 모터(390)가 작동하면 접속기어(370)를 통해 선기어구동휠(360)이 회전된다. 모터(390)는 말단에 형성된 웜으로 접속기어(370)에 치합되어 회전하며(step1) 웜은 헬리컬 웜일 수 있다. 접속기어(370)는 다단기어로 이루어져 일 측은 모터(390)의 웜과 치합되고 타 측은 선기어구동휠(360)과 치합되어 회전할 수 있다(step2-1, 2-2). 이를 통해 선기어구동휠(360)을 회전시킬 수 있다(step3-1). 그러나 이는 하나의 예이므로 이와 같이 한정될 필요는 없으며 모터(390)의 구동력을 선기어(350)에 전달할 수 있는 다른 구조로도 얼마든지 변형할 수 있다.

선기어구동휠(360)이 회전하면 도 7의 (b)와 같이 그와 일체로 형성된 선기어(350)도 회전된다(step3-2). 선기어(350)가 유성기어(340)를 회전시키면(step4) 유성기어(340)는 자전하면서 동시에 링기어(380)를 따라 공전하게 된다. 따라서 유성기어(340)들이 선기어(350) 둘레를 일정하게 감속된 속도로 돌며 자신들이 결합된 유성기어캐리어(330)를 동작시킬 수 있다.

따라서 도 8과 같이 유성기어캐리어(330)가 회전하면서 일 면으로 돌출된 구동기어(320)를 구동하게 된다(step5). 구동기어(320)의 양 측에는 견인랙(310)이 치합되어 있으므로, 구동기어(320)는 회전하면서 한 쌍의 견인랙(310)을 동시에 서로 역방향으로 이동시킬 수 있다(step6). 이로 인해, 견인랙(310)에 결합된 와이어부(200)의 타단부 역시 서로 역방향으로 견인된다. 이러한 방식으로 액츄에이터모듈(300)을 구동하여 와이어부(200)를 동시에 서로 역방향으로 당길 수 있다. 그에 따른 서포트챔버(100)의 움직임은 전술한 바와 같다. 이때 도 6에 도시된 바와 같은 지지축(141)이 구동기어(320)를 지지하므로 와이어부(200)에 걸린 장력이 견인랙(310)과 구동기어(320) 및 지지축(141)의 연쇄를 통해 서포트챔버(100) 측으로 전달될 수 있다. 따라서 액츄에이터모듈(300)의 몸체 일부가 서포트챔버(100)와 일체로 이루어진 구조를 이용하여 서포트챔버(100)를 보다 쉽게 구동할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 통풍시트의 럼버서포트 장치 100: 서포트챔버
101: 앞판 102: 뒷판
103: 측판 104: 내부공간
110: 공기주입구 120: 공기배출구
121: 접속링 130: 확장플랜지
140: 베이스 142: 슬라이딩레일
141: 지지축 150: 가이드레일
151: 가이드관 200: 와이어부
201: 고리부 202: 접속부
300: 액츄에이터모듈 301: 외판
301a: 모터함 301b: 접속구
301c: 덮개 302: 내판
302a: 홀 310: 견인랙
320: 구동기어 330: 유성기어캐리어
331: 축 340: 유성기어
341, 361, 371: 통공 350: 선기어
360: 선기어구동휠 362, 372: 축부재
370: 접속기어 380: 링기어
390: 모터 400: 공기주입모듈
410: 순환팬 420: 관체부
421: 주름관 500: 스프링부재
A: 시트백쿠션 A1: 통기구
A2: 홈부 B: 시트백프레임
B1: 고정블록

Claims

통기구를 갖는 시트백쿠션(seat back cushion)과, 상기 시트백쿠션의 테두리를 안쪽에서 지지하는 시트백프레임(seat back frame)을 포함하는 통풍시트의 내측에 장착되어 상기 시트백쿠션의 돌출 정도를 조절하는 통풍시트의 럼버서포트 장치(1)에 있어서,
상기 시트백프레임 사이에 유동 가능하게 배치되고, 상기 시트백쿠션에 맞닿는 앞판(101)과, 상기 앞판(101)과 이격된 뒷판(102)을 포함하고 상기 앞판(101)과 뒷판(102)이 서로 평행하게 배열되어 내부가 비어 있으며, 상기 뒷판(102)에는 공기주입구(110)가, 상기 앞판(101)에는 상기 통기구와 연통되는 공기배출구(120)가 각각 관통 형성된 서포트챔버(100);
일단부는 상기 시트백프레임에 고정되고 타단부는 상기 서포트챔버(100)로 연장되어 장력으로 상기 서포트챔버(100)를 지지하며 상기 서포트챔버(100)의 양 측에 배치된 한 쌍의 와이어부(200);
상기 서포트챔버(100)의 상기 뒷판(102)에 고정되어 상기 와이어부(200)의 타단부와 결합하고 상기 타단부를 서로 역방향으로 당겨 상기 서포트챔버(100)를 상기 시트백쿠션 측으로 이동시키는 액츄에이터모듈(300); 및
상기 서포트챔버(100)의 상기 공기주입구(110)에 연결되어 상기 서포트챔버(100) 내부로 공기를 주입하여 상기 공기배출구(120)로 토출시키는 공기주입모듈(400)이 포함되고,
상기 서포트챔버(100)는,
상기 앞판(101)의 적어도 일부가 상기 시트백쿠션에 형성된 홈부 내측으로 삽입되어 상기 시트백쿠션과 밀착되고, 상기 앞판(101)의 상기 공기배출구(120) 외측에, 상기 통기구를 향해 돌출되고 상기 통기구 내측으로 삽입되어 상기 공기배출구(120)와 상기 통기구를 일대 일로 접속시키는 접속링(121)과,
상기 앞판(101)과 상기 뒷판(102)이 서로 인접하게 배치되어 납작하게 형성되되, 둘레에 상기 앞판(101) 및 상기 뒷판(102) 사이의 측판과 수직하게 돌출된 확장플랜지(130)를 포함하고,
상기 확장플랜지(130)는,
서포트챔버(100)에 일체로 형성되어, 측판(103)의 외측으로 돌출된 굴절부를 접합하여 서포트챔버(100)의 외측을 완전히 둘러싸는 고리 형태로 형성되어
서포트챔버(100)가 받는 하중이 증가되어 부분적인 변형이 발생하더라도, 스스로 형상을 유지하고,
상기 앞판(101)과 상기 뒷판(102)은,
탄성을 갖는 재질로 형성되며 상기 탄성을 갖는 재질은 폴리카보네이트를 포함하며 격자 형태의 홈 또는 가이드선을 포함하는 구조로 형성된, 통풍시트의 럼버서포트 장치.
삭제
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삭제
제1항에 있어서,
상기 서포트챔버(100)는, 상기 뒷판(102)에 상기 뒷판(102)과 일체로 형성되어 상기 액츄에이터모듈(300)의 몸체 적어도 일부를 이루는 베이스(140)와, 상기 베이스(140)로부터 상기 서포트챔버(100)의 양 측으로 연장되어 상기 와이어부(200)를 상기 액츄에이터모듈(300)로 안내하는 한 쌍의 가이드레일(150)을 더 포함하는 통풍시트의 럼버서포트 장치.
제1항에 있어서,
상기 공기주입모듈(400)은, 순환팬(410) 및 상기 순환팬(410)과 상기 공기주입구(110) 사이를 연결하는 관체부(420)를 포함하고,
상기 순환팬(410)은 상기 시트백프레임에 고정되어 동작하되 상기 관체부(420)는 상기 서포트챔버(100)의 움직임에 따라 신축되는 주름관(421)을 포함하는 통풍시트의 럼버서포트 장치.
제1항에 있어서,
상기 서포트챔버(100)와 상기 시트백프레임 사이에 연결되어 탄성적으로 신축되며 상기 서포트챔버(100)의 변위에 비례하는 반력을 제공하는 적어도 한 쌍의 스프링부재(500)를 더 포함하는 통풍시트의 럼버서포트 장치.
제1항에 있어서,
상기 액츄에이터모듈(300)은, 단일 구동기어(320)의 서로 맞은편에 치합되어 서로 역방향으로 슬라이딩되며 상기 와이어부(200)의 타단부를 견인하는 한 쌍의 견인랙(310)을 포함하는 통풍시트의 럼버서포트 장치.
제8항에 있어서,
상기 액츄에이터모듈(300)은, 회전중심에서 일 면으로 상기 구동기어(320)가 돌출 형성되며 타 면에 상기 회전중심 둘레로 회전 대칭되게 배치된 복수 개의 축이 형성된 유성기어캐리어(330),
상기 유성기어캐리어(330)의 상기 축에 결합된 복수 개의 유성기어(340), 및 모터 구동에 의해 회전하며 상기 유성기어(340)와 맞물려 상기 유성기어(340)를 링기어(380) 내측에서 공전시키는 선기어(350)가 포함된 유성기어유닛을 더 포함하여 상기 유성기어유닛으로 상기 구동기어(320)를 구동시키는 통풍시트의 럼버서포트 장치.
제8항에 있어서,
상기 구동기어는, 상기 서포트챔버(100)의 상기 뒷판(102)과 일체로 형성된 지지축(141)에 지지되는 통풍시트의 럼버서포트 장치.