KR20010071606A - 요추 지지대용 케이블 고정구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요성 지지부재(212), 스프링(216), 및 케이블 조립체(214)를 갖는 요추지지대 메카니즘(210)을 제공한다. 상기 가요성 지지부재는 대향으로 배치된 제 1(222) 및 제 2단부(220)들을 갖는다. 스프링은 제 1단부(228)와 제 2단부(230)를 갖는다. 상기 스프링의 제 1단부는 가요성 지지부재의 제 1단부 및 제 2단부들 중의 어느 하나에 연결된다. 케이블 조립체는 슬리브(234)와 그 내부에 활주가능하도록 배치된 케이블(232)을 갖는다. 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결된 제 1단부를 갖는다. 상기 케이블은 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부들 중의 나머지 것에 연결되는 제 1단부를 갖는다.

Description

요추 지지대용 케이블 고정구{CABLE ATTACHMENT FOR A LUMBAR SUPPORT}

요추 지지대를 조정하기 위한 수단의 일부로서 보우든(Bowden) 방식의 케이블 조립체를 사용하는 요추지지대들은 통상적으로 케이블과 케이블 슬리브들을 가요성의 지지부재에 직접 연결하고 있다. 이는 가요성 지지부재에 높은 수준의 응력을 초래하고, 특히 상기 요추지지대가 충격하중을 받을 경우에 그러하다.

조정 메카니즘의 일부로서 보우든 방식의 케이블 조립체를 사용하는 요추지지대에서 상기 요추지지대가 충격하중을 받게 될 때, 상기 케이블 조립체와 가요성 지지대사이의 연결부분이 상기 가요성 지지부재내에 과도한 높은 수준의 응력 형성을 방지하는 것이 요구된다.

본 출원은 1996.2.23자로 출원되어 1997.3.11자의 미국특허 제 5,609,394호로 특허된 미국특허출원 제 08/606,257호의 일부 계속출원(continuation in part)이고, 1997.3.10자로 출원된 미국특허출원 제 08/815,374호의 일부 계속출원이다.

본 발명은 좌석(seats)용 하부 등(back) 또는 요추지지대에 관한 것으로, 보다 상세히는 좌석 등받이(seatbacks)에 사용되어지는 조정가능한 요추 지지대에 관한 것이다.

도 1은 좌석 등받이 프레임내에 장착된 4-로(four-way) 요추지지대를 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 4-로 요추지지대와 좌석 등받이 프레임을 도시한 후면도.

도 3은 최소한의 요추 지지기능을 제공하기 위하여 조절된 도 1의 4-로 요추지지대를 도시한 측면도.

도 4는 제 1 또는 최하측 정점의 수직위치에서 최대 요추 지지기능을 제공하기 위하여 조절된 도 1의 4-로 요추지지대를 도시한 측면도.

도 5는 정점이 제 2 또는 최대 수직위치로 조정되어 최대 요추 지지기능을 제공하도록 조정된 도 1의 4-로 요추지지대를 도시한 측면도.

도 6은 케이블을 지지부재에 연결하기 위한 제 1 대체수단을 사용하는 2-로(two-way) 요추 지지대가 좌석 등받이 프레임에 장착된 후면도.

도 7은 도 6에 도시된 요추지지대를 화살표 7의 방향으로 도시한 측면도.

도 8은 케이블을 지지부재에 연결하기 위한 제 2 대체수단을 사용하는 2-로요추 지지대가 좌석 등받이 프레임에 장착된 후면도.

도 9는 도 8에 도시된 요추지지대를 화살표 9의 방향으로 도시한 측면도.

도 10은 케이블을 지지부재에 연결하기 위한 제 3 대체수단을 사용하는 2-로 요추지지대가 좌석 등받이 프레임에 장착된 후면도.

도 11은 도 10에 도시된 요추지지대를 화살표 11의 방향으로 도시한 측면도.

도 12는 케이블을 지지부재에 연결하기 위한 제 4 대체수단을 사용하는 2-로 요추 지지대가 좌석 등받이 프레임에서 변형되지 않은 상태로 장착된 후면도.

도 13은 도 12에 도시된 요추지지대를 화살표 13의 방향으로 도시한 측면도.

도 14는 변형된 또는 굽혀진 상태의 도 13에 도시된 요추지지대를 도시한 측면도.

도 15는 굽혀진 상태의 요추지지대에 대하여 힘을 작용시키는 상태의 도 14에 도시된 요추지지대를 도시한 측면도.

본 발명의 요추지지대 메카니즘은 가요성 지지부재, 스프링 및 케이블 조립체를 포함한다. 상기 가요성 지지부재는 대향 배치된 제 1 및 제 2단부를 갖는다. 상기 스프링은 제 1단부 및 제 2단부를 갖는다. 상기 스프링의 제 1단부는 상기 가요성 지지부재의 제 1단부와 제 2단부들 중의 어느 하나에 연결된다. 상기 케이블 조립체는 슬리브와 그 내부에 활주가능하도록 위치된 케이블을 갖는다. 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결되는 제 1단부를 갖는다. 상기 케이블은 상기 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부들중의 나머지 것에 연결되는 제 1단부를 갖는다.

요추지지대 메카니즘은 가요성 지지부재, 스프링 및 케이블 조립체를 포함한다. 상기 가요성 지지부재는 대향 배치된 제 1 및 제 2단부들을 갖고, 완전히 굽혀진 상태와 완전히 이완된 상태사이에서 가요성을 가지며, 상기 제 1 및 제 2단부들은 이완된 상태 보다는 굽혀진 상태에서 서로 보다 근접 위치된다. 스프링은 제 1단부 및 제 2단부들을 갖는다. 스프링의 제 1단부는 상기 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부들 중의 어느 하나에 연결된다. 상기 케이블 조립체는 슬리브와 그 내측에 활주이동 가능하도록 배치되는 케이블을 갖는다. 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결되는 제 1단부를 갖는다. 상기 케이블은 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부들 중의 나머지 것에 연결되는 제 1단부를 갖는다. 상기 스프링은 충분한 탄성작동범위를 가져서 상기 가요성 지지부재의 제 2단부에 대하여 상기 가요성 지지부재의 제 1단부가 완전히 굽혀진 상태로부터 상기 이완된 상태로의 변위를 스프링을 항복 변형(yielding)시킴 없이 그리고, 슬리브에 대한 케이블의 어떠한 상대 변위없이 충분히 수용하는 것이다.

상기 개시된 요추지지대 메카니즘은 조정 메카니즘의 일부로서 보우든 방식의 케이블 조립체를 사용하며, 상기 케이블 조립체와 가요성 지지부재사이에는 상기 요추지지대가 충격하중을 받는 경우, 상기 가요성 지지부재내에 높은 수준의 응력 형성을 방지하는 연결구조를 갖는다.

본 발명의 이와 같은 특성들을 첨부된 도면에 관련하여 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 4-로 요추지지대(a four-way lumbar support) 10는 좌석 등받이 프레임 12에 의해서 지지되고, 이는 제 1 또는 하부측에서 수평 배치 바 14와 제 2 또는 상부측 수평 배치 바 16를 갖추어 4-로 요추지지대 10의 양측 단부를 결합하고 있다. 가요성의 단일부재로 이루어진 지지부재 18가 세로방향의 대현(subtending) 20과 정점 이동메카니즘 22에 연결된다.

상기 단일부재의 지지부재 18는 제 1수평 배치 바 14에 피봇가능하도록 연결된 제 1 또는 하측 세로단부 25와, 제 2 수평 배치 바 16에 활주 가능하도록 결합하는 제 2세로 단부 26을 구비한 중앙 몸체 24를 갖는다. 4개의 지지 핑거 27들이 중앙 몸체 24의 각각의 측면으로부터 횡방향으로 외측으로 연장한다. 물론, 지지부재 18는 특정 좌석 구조에 따라서 그 이상 또는 그 이하의 지지 핑거 27들을 가질 수 있다. 제 1세로 단부 25는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내측 클램핑 부재 28와 외측 클램핑 부재 30를 갖는다. 내측 클램핑 부재 28와 외측 클램핑 부재 30는 도 3에서 점선으로 도시된 바와 같은 제 1위치로부터 변형되어 제 1의 수평배치 바 14를 수용하고, 바 14를 수용한 채로 실선으로 도시된 바와 같은 제 2위치로 변형되며, 그에 따라서 제 1세로단부 25와 제 1 수평배치 바 14사이에서 피봇결합을 제공하는 것이다.

제 2세로 단부 26는 제 2수평배치 바 16에 결합하는 내측 고정부재 32와 외측 고정부재 34들을 갖는다. 내측 고정부재 32와 외측 고정부재 34들은 도 3-5에 도시된 바와 같이, 대략 제 2수평 배치 바 16의 직경에 동일한 거리만큼 서로에 대해서 이격되어 제 2수평배치 바 16에 대하여 제 2세로단부 26가 대략적으로 외측 고정부재 34의 길이에 해당하는 거리를 활주 이동하도록 하여 주는 것이다.

대현 요크(a subtending yoke) 36는 내측 클램핑 부재 28에 연결된 하부 앵커(bottom anchor) 38내의 구멍을 관통하는 하측단 37을 갖추어 요크 36를 지지부재 18에 피봇 가능하게 고정한다. 대현 요크 36는 하측단 37의 자유단부에 결합하는 일측상에 결합 후크 39를 갖추어 상기 요크측면들이 인장상태에 있을 때, 요크 36의 양측단들이 하측단 37에 대하여 반응할 수 있도록 하여준다.

보우든 방식의 대현(subtending) 케이블 조립체 40는 요크 36내의 U 형 슬롯41을 대현 케이블 43의 단부 42에 결합되도록 한다. 케이블 하우징 또는 덮개 44는 대현 케이블 43의 일부분을 감싸고, 내측 고정부재 32의 탭 48에 결합하는 제 1보강 슬리브 46로부터 전기구동 모터 52를 포함하는 액튜에이터 하우징 50으로 연장한다.

정점 이동 메카니즘 22은 힌지점에서 Y 형 제 2 이동링크 58에 피봇 가능하도록 연결되는 H 형 제 1이동링크 56를 갖는 정점이동 링크 54를 포함한다. 제 1이동링크 56의 하단부는 하부 앵커 38에 걸치고, 요크 36의 하측단 37을 수용하는 제 1구멍 60을 갖는다. 하측단 37의 자유단부는 연결후크 39로부터 제거되고, 정렬된 제 1구멍 60과 하부 앵커구멍을 관통하여 제 1이동링크 56를 지지부재 18에 피봇 가능하도록 연결한다. 제 1이동링크 56의 상부는 제 2이동링크 58의 하단부를 포획하고, 제 2 이동링크 58의 하단부를 통과하는 제 1구멍 64에 정렬된 제 2구멍 62을 갖는다. 구멍 62 및 64을 관통하는 핀 66은 제 1 및 제 2이동링크 56 및 58사이에서 힌지점 또는 회전 연결부를 형성한다. 상기 회전 연결부는 다른 적절한 구조, 예를 들면 서로 결합하는 한쌍의 돌기(bumps)와 홈(dimples)들을 갖는 스냅-인(snap-in) 구조등으로 대체될 수 있다. 지지부재 18에 고정된 보강 스탬핑 부(stamping) 68는 제 2이동링크 58의 개방 암들 사이에 배치되고, 스냅 장착대 70내에서 피봇을 제공하기 위한 상부 핀 72을 수용하는 스냅 장착대 70를 포함한다.

지지부재 18로부터 힌지점의 반대측으로 위치된 제 2이동링크 58내의 케이블 구멍은 보우든 방식의 정점 이동용 케이블 조립체 80의 케이블 하우징 78을 수용한다. 케이블 하우징 68은 정점이동용 액튜에이터 하우징 81으로 연장한다. 정점이동용 케이블 82은 케이블 하우징 78내에 배치되고 케이블 하우징 78 너머로 연장하여 케이블 단부 84를 수용하는 지지부재 18에 고정된 성형 케이블 앵커 83에 결합한다. 성형된 케이블 앵커 83는 하부 앵커 38와 스냅 장착대 70사이의 위치에서 지지부재 18에 고정되고, 정점 이동용 링크 58로부터 외측으로 굽어서 멀어지는 지지부재 18내의 예비 성형된 절곡부 88에 인접한다. 케이블 하우징 78너머의 케이블 단부 84로 연장하는 케이블 82의 노출된 길이는 전기식 구동모터 86의 구동을 수반하는 액튜에이터 81에 의해서 그 길이가 다르게 된다.

상기 2개의 액튜에이터/ 구동모터 조합체 50,52 및 81,86들은 도시된 실시예에서 상기 지지핑거 27들의 최하단에 장착된다. 그러나, 상기 액튜에이터/구동모터 조합체들은 상기 요추 지지대가 장착되어야 할 특정 좌석에 대해서 필요한 경우에는 다른 어느 곳에도 장착되어질 수 있을 것임을 알 수 있다. 전기식 구동모터들이 본 실시예에서 도시되었지만, 다른 구동수단, 즉 수동식 케이블 변위 메카니즘들이 대체되어 질 수 있을 것임을 알아야 한다.

4-로 요추지지대는 아래와 같은 방식으로 작동한다. 도 3에서 도시된 4-로 요추 지지대 10는 요추 지지에 아무런 개선효과를 제공하지 않는다. 지지부재 18는 그 무부하 형상으로부터 본질적으로 변형되지 않는다. 요크 36내의 U 형 슬롯 41과 케이블 하우징 44사이에 배치된 케이블 43의 길이를 짧게 하기 위하여 케이블 43을 변위시킴으로서, 지지부재 18는 외측으로 굽어지고, 가장 외측점 또는 정점 90을 상부로부터 두 번째의 지지 핑거 27에서 형성하게 된다. 정점 90의 자세한 위치는 단지 예시적이고, 요추 지지대 10의 특정 구조에 따라서 가변될 것임을 알 수 있다. 노출된 케이블 길이가 짧아지면, 제 2세로 단부 26는 제 1세로단부 25가 제 1수평배치 바 14를 중심으로 피봇하는 경우, 제 2수평배치 바 16가 탭 48에 결합되어 더 이상의 변위가 방지될 때까지, 제 2수평 배치 바 16를 따라서 활주이동한다.

노출된 케이블 82의 길이를 짧게 함으로서 정점 90은 상부측으로 이동되고, 보다 뚜렷하게 된다. 구동 모터 86의 구동은 케이블 하우징 78과 성형된 케이블 앵커 83사이에서 노출된 정점 이동용 케이블 82 부분의 짧아짐을 초래한다. 상기 길이의 변화는 제 2이동길이 58에 대한 제 1이동링크 56의 피봇작동과 함께 이루어지며, 그들 사이의 각도를 증대시키고, 이와 유사하게 각인된(stamped) 또는 예비성형된(preformed) 절곡부 88를 곧바로 펼치려 하는 하부 앵커 38와 스냅 장착대 70사이의 거리를 증대시킨다.

상기 굽어짐 량은 도 3 및 4에 각각 도시된 바와 같은 최소 및 최대사이에서 변경될 수 있으며, 이는 상기 노출된 케이블 43의 길이를 중간 길이로 조정하여 원하는 굽어짐 량을 제공하도록 단지 케이블 43의 변위를 변경시킴으로써 이루어진다. 그 반대의 작동(reversal)은 노출된 케이블 길이의 변화를 역전시킴으로서 이루어질 수 있다. 유사하게, 상기 정점 90의 위치조정은 도 4와 5에 도시된 바와 같이 상기 노출된 케이블 82 길이를 조절함으로써 그 사이에서 제어될 수 있다. 상기 정점 90은 노출된 케이블 82의 길이를 짧게 함으로써 상부측으로 이동된다. 상기 정점은 케이블 82의 노출길이를 증가시킴으로서 하부측으로 이동된다.

상기 대현(subtending) 케이블을 고정하기 위한 수단은 도 1-5에 도시된 구조로부터 다르게 변경될 수 있음을 알아야 한다. 4가지의 대체 수단들이 도 6-15에서 2-로 요추 지지대와 함께 도시되어 있다.

제 1완충(cushioning) 요크 92가 도 6 및 7에 도시되어 있고, 이는 2-로 요추지지대 94에서 대현 요크(subtending yoke) 36A의 대체물이다. 완충요크 92는 신장된 직사각형의 형상을 갖고, 하단부에서 리벳 96에 의하여 상기 지지부재 98의 하단부에 고정된다. 완충 요크 92는 그 내측 중앙의 직사각형 구멍 100을 갖추어 정점이동 메카니즘 22의 장착을 수용하고, 2-로 요추 지지대 94를 4-로 요추 지지대로 변환되도록 한다. 완충 요크 92는 다수의 파형(wave shaped) 요철부 101를 그 길이를 따라서 형성한다. 대략 1¹/₂파형길이들이 요철부 101에 의해서 형성된다.

외측 슬리브 104와 그 내부에 활주 가능하도록 배치된 케이블 106을 갖는 보우든 방식의 케이블 조립체 102는 변위 메카니즘 103으로부터 지지 부재 98로 연장한다. 슬리브 104는 그 단부에 형성된 결합블럭 108에서 종료한다. 결합 블록 108은 지지부재 98의 상부측 포켓부 110에 의해서 수용된다. 케이블 106은 결합블록 108과 슬롯 112을 통과하여 포켓부 110로 통과한다. 결합블록 108의 일부분은 슬롯 112을 통과하여 블록 108이 포켓부 110내의 중앙에 위치하도록 한다.

확대된 케이블 단부 114가 요크 92의 상부에서 후크부 116에 의해서 수용된다. 케이블 106이 인장상태로 유지되는 한, 결합 블록 108과 케이블 단부 114는 포켓부 110와 후크부 116내에 각각 견고히 안착된 상태로 유지될 것이다.

지지부재 98의 하부는 지지부재 18와 거의 동일한 방식으로 하부 바 14에 피봇가능하도록 장착된다. 상기 외측 클램핑 부재 30는 각각 좁게 형성되고, 한쌍의백업(back-up) 탭 118들이 상기 내측 및 외측 클램핑 부재들 사이에 부가된다. 백업-탭 118은 바 14가 클램핑 부재 30 및 28에 대하여 원하는 위치에 유지되도록 하는 것을 도와준다.

지지부재 98의 상부는 상부 바 16위에 활주 가능하도록 장착된다. 지지부재 98의 상부는 한쌍의 외측 부재 120를 갖고, 외측부재 120를 강화시키면서 바 16에 최소 접촉영역 표면을 제공하는 결합 비드 122들을 갖는다. 바 16에 대한 외측부재 120의 유지(retention)는 유지 통(retention tongue) 124에 의해서 보장되며, 이는 지지부재 98의 상부로부터 후방측으로 바 16의 직경에 대략적으로 동일한 거리만큼 돌출하고, 결합 비드 122에 평행으로 하향 연장하여 그 사이에서 바 16를 포위하는 것이다. 포켓부 110는 상기 유지 통 124주위를 에워싸는 U 형부의 하단부에 배치된다.

변위 메카니즘 103은 핸드휠 128의 회전에 의해서 회전가능하게 변위되어지는 리드 스크류(미도시)를 사용하여 케이블 106의 축방향 변위를 이룬다. 모터작동식 구동시스템이 상기 변위 메카니즘 103에 대체되어질 수 있음은 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 6 및 7에 도시된 시스템은 아래의 방식으로 작동한다. 지지부재 98는 도 7에서 본래의 변형이 안된 형상으로 도시되어 있으며, 최소의 요추 지지기능을 제공한다. 핸드 휠 128은 제 1방향으로 회전되어 요추 지지량을 증대시킨다. 케이블 106이 수축되는 경우, 포켓부 110와 후크부 116사이의 거리는 감소되고, 결과적으로 지지부재 98가 외측으로 굽혀지는 것이 증대되도록 한다. 이러한 증대된 굽혀짐에 일치하여, 상부는 하부측으로 이동하고, 비드 122는 바 16상에서 하향으로 활주이동한다. 원하는 요추 지지량이 얻어지면, 그 다음 핸드 휠 128이 해제된다. 요추지지기능의 감소가 필요한 때는, 핸드 휠 128이 제 1방향에 반대되는 방향으로 단지 회전된다.

비록 상기 정점이 보다 외측으로 이동되어 요크 92의 요철부 101가 직선으로 펼쳐지려고 하여도, 상기 요철부 101의 원론적인 잇점은 충격하중과 같이, 지지부재에 대한 비정상적인 높은 부하에 관련하여 요추 지지대상에 가해지는 응력(stress)을 감소시키는 데에 있다. 충격하중은 후방-충격 충돌(rear-impact collisions) 하에서 일어난다. 승객이 앉은 좌석(occupied seats)이 후방충돌의 경우와 같이, 갑작스럽게 전방측으로 가속되면 좌석에 앉은 사람은 좌석측으로 밀려지고, 요추 지지대측으로 밀려진다. 상기 요추 지지대는 충격을 견딘 후, 그 기능을 유지하며, 포켓부 110와 후크부 116에서 그 부하 응력을 감소시키기 위한 약간의 가요성을 제공할 것이 크게 요구된다. 상기 완충 요크는 충격부하상태에 대하여 응력을 감소시키는 목적을 달성한다.

도 8 및 도 9에 도시된 대현 케이블 102를 고정하기 위한 제 2의 대체수단은 도 6 및 도 7에 도시된 것과 거의 동일하고, 단지 다른 점은 케이블과 슬리브 단부 116 및 118 각각과, 그들이 관련된 유지구조 110 및 116들이 지지부재 98와 요크 92에 대하여 반대로 된 것이다. 상기 케이블 슬리브가 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상부로부터 나오도록, 또는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 하부로부터 나오도록 위치되는 지의 여부는 설계적인 선택사항이고, 포장 변수(packagingparameters)에 의해서 크게 좌우된다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 대현 케이블 102를 고정시키기 위한 제 3 대체수단은 도 6 및 도 7에 도시된 것과 거의 동일하고, 단지 다른 점은 아무런 요크도 제공되지 않는 다는 점이다. 대신 케이블 106은 클램핑 부재 28에 형성된 노치 132를 통과하는 후크 103를 갖추어 바 14에 직접 결합된다. 이러한 구성은 요크 92에 관련된 완충효과를 갖지는 않지만, 이는 개선된 힘의 분포를 가져서 지지부재 98와 케이블 106의 고정점에서 국부적인 응력을 최소화한다. 바 14를 결합시키기 위하여 후크 130를 사용함으로서, 케이블내의 부하는 국부적인 어느 한점대신에 클램핑 부재 28를 가로질러서 분배된다.

대현 케이블을 고정하기 위한 제 4 대체수단이 도 12내지 15에 도시되어 있다. 요추 지지대 메카니즘 210은 지지 부재 18 및 98과 거의 동일한 가요성 지지부재 212, 보우든 방식의 대현 케이블 조립체 214, 회복 스프링 216 및 핸드 휠 219을 갖는 액튜에이터 218를 포함한다.

상기 가요성 지지부재 212는 판재금속 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 가요성 지지부재 212는 하단부 220를 갖추어 하부 바 14에 피봇 가능하게 고정된다. 가요성 지지부재 212의 상단부 222는 상부 바 16에 활주 결합된다.

회복 스프링 216은 스프링 와이어 224로 형성된다. 스프링 216의 코일부 226는 중앙 통로 227를 형성한다. 스프링 216의 제 1단부 228는 후크형상의 제 1고정구 229를 갖추어 하부 바 14에 결합한다. 고정구 229는 다른 대체 형상을 가질 수 있으며, 이는 하단부 220에 간접식으로, 그리고 직접식으로 결합하거나, 또는 도1-4의 요크 36와 같이 어떤 중간 매개물을 통하여 결합될 수 있음을 알 수 있다. 스프링 216의 제 2단부 230는 제 2고정구 231를 갖는다.

케이블 조립체 214는 케이블 슬리브 234내에 활주가능하도록 배치된 케이블 232을 갖는다. 케이블 232의 제 1단부 236는 제 1단부 236를 가요성 지지부재 212의 상단부 222에 연결하는 거의 S 형상의 결합 후크 237를 갖는다. 케이블 232의 제 2단부는 도시되어 있지 않으며, 이는 액튜에이터 218의 하우징내에 배치되기 때문이다.

슬리브 234의 제 1단부 238는 스프링 216의 제 2단부 230에 연결된다. 플라스틱 블록 239이 슬리브 234의 제 1단부 238에 배치되고, 제 2고정구 231에 의해서 결합된다. 플라스틱 블록 239은 슬리브 234와 고정구 231사이에서의 작용부하를 분배시키는 데에 도움을 준다. 슬리브 234의 제 2단부 240는 액튜에이터 하우징에 결합된다.

펠트(felt)로 이루어진 방음패드 250가 케이블 232 및 스프링 216에 일치하는 후방측의 가요성 지지부재 212에 제공되어 가요성 지지부재 212와, 케이블 232 및 스프링 216사이의 직접적인 접촉을 방지한다. 펠트로 이루어진 방음패드 250는 부품들 사이에서 마모를 방지하고, 지지부재 212와 대현 부품(subtending parts) 214,216 사이의 직접적인 접촉에 의한 소음 발생을 방지시키게 된다.

액튜에이터 218는 축방향으로 고정된 스크류 드라이버(미도시)와 회전을 위하여 이에 고정된 핸드 휠 219를 포함한다. 비회전식(non-rotating) 액튜에이터 너트가 스크류상에 배치된다. 핸드 휠 219의 회전은 스크류를 회전시키고, 너트로 하여금 하우징내에서 축방향으로 변위되도록 하여준다. 케이블 232의 제 2단부는 축방향의 이동을 위하여 액튜에이터 너트에 결합된다. 핸드 휠 219을 회전시킴으로서, 케이블 232의 제 2단부는 슬리브 234내에서 변위되고, 케이블 232의 제 1단부236는 슬리브 234의 제 1단부 238에 대하여 이동한다.

스프링 216은 와이어 224 직경, 와이어 224의 재질, 코일부의 직경 및, 코일 수의 적절한 선택에 의해서, 바람직한 스프링 비(spring rate) 및 바람직한 예비부하(preload)를 제공하도록 구성된다. 상기 예비부하는 스프링 216에 가해져야만 되는 인장부하이며 스프링 216의 코일 분리를 이룬다. 바람직한 예비부하는 스프링 216이 정상작동 상태에서 현저하게 변형되지 않도록 선택된다. 상기 스프링은 많은 량의 스프링 이동, 탄성작동범위, 또는 변형, 바람직한 실시예에서는 항복변형(yielding) 없이 대략 2인치의 이동을 이루도록 구성된다. 상기 스프링 216의 유용한 스프링 이동은 변형되지 않은 상태에서와 완전히 변형된 상태의 하단부 220와 상단부 222사이의 거리의 차이에 거의 동일하거나 또는 초과한다. 예시적인 스프링 비와 예비부하는 : 각각 인치당 75 파운드이고, 30파운드이다. 이에 일치하는 예시적인 스프링은 0.102 인치의 와이어 직경, 0.525인치의 코일 외경 및 20.5의 활성 코일(active coils)을 갖는다.

도 12 및 도 13의 실시예는 아래의 방식으로 작동한다. 가요성 지지부재 212는 도 13에 도시된 바와 같은 변형된 상태와, 도 14에 도시된 바와 같은 미 변형된 상태사이에서 이동한다. 스프링 216은 점유되지 않은 좌석(unoccupied seats)에서 가요성 지지부재 212의 변형에 따라 거의 변형되지 않은 상태로 남게 된다. 케이블232이 액튜에이터 218 또는 다른 대체 액튜에이터에 의해서 케이블 슬리브 234내에서 변위되기 때문에, 상기 지지부재 212의 상단부 222와 하단부 220사이의 거리는 편화하여 가요성 지지부재가 굽혀지거나 또는 변형되도록 하여준다.

스피링 216은 점유되지 않은 좌석에서 케이블 232의 이동범위를 통하여 본질적으로 변형되지 않은 상태로 남아 있다. 요추지지부재 212에 대한 좌석점유자의 통상적인 힘은 스프링 216을 심하게 변형시킴 없이 지지부재 212의 변형된 윤곽(profile)을 변경시킬 것이다. 그러나, 도 15에서 화살표 F 로 도시된 바와 같이, 요추지지대에 대한 부하가 현저히 높은 때에는, 스프링 216상의 결과적인 부하가 상기 스프링 예비부하를 충분히 극복할 수 있는 것이다. 부하 F는 도 15에 도시된 바와 같이, 지지부재 212의 형상을 왜곡시킨다. 부하 F의 결과로서, 스프링 216은 변형하고, 상단부 222 및 하단부 220의 변형사이의 거리는 증가한다.

상기 스프링 변형과 지지부재 212의 연관된 변형 모드는 임의의 과부하 상태에서 특히 유익하며, 이는 좌석의 점유자가 갑작스런 가속 또는 충격에 의해서 좌석내로 밀려질 때, 경험되어 질 수 있는 것이다. 스프링 216은 변형하여 제 1단부 238 또는 슬리브 234가 부유(float) 또는 상승 이동하도록 하고, 그에 따라서 상단부 220가 상부측으로 이동될 수 있도록 한다. 제 1단부 238의 이동은 작동시스템에서 인장 부하량을 제한하고, 스프링 216은 상기 과부하 힘 F이 감소되거나 제거되는 경우, 지지부재 212를 도 14에 도시된 바와 같은 예비 과부하 형상으로 회복시키려고 하는 회복력을 제공한다. 스프링 216에 유용한 큰 변형량은 스프링 216으로 하여금 요추 지지대 메카니즘 210에서 자가 회복용 퓨즈(self-restoring fuse)로서작용하도록 한다. 비교로서, 상대적으로 작은 유용한 연장 길이를 가진 스프링은 그 자유길이를 변화시키는 점으로 항복 변형하게 되고, 지지 부재 212를 그 예비 과부하 형상으로 회복시킬 수 없을 것이다. 그리고, 부적합한 스프링 비 또는 예비부하를 갖는 스프링들은 또한, 어떤 경우에는 지지부재 212를 그 고유의 형상으로 복귀시키기에 부적합할 것이다.

슬리브 234의 제 1단부 238와 하단부 220사이의 스프링 216 위치는 스프링으로 하여금 그 긴 길이(대략 6인치) 에도 불구하고, 요추지지대 메카니즘 210내에 쉽게 포장될 수 있도록 하여 유익하다. 코일 부 226를 통하여 케이블 조립체 214를 구성(routing)함으로서 얻어지는 부가적인 잇점은 케이블 조립체가 과도한 이동으로부터 제한되어 자동차에서 사용되어지는 좌석내에 요추지지대 메카니즘 210을 포장하는 것과 관련되어 발생하는 소음, 진동 및 덜거덕 거림등의 문제점을 최소화시키는 것이다.

상기의 설명은 본질적으로 제한적이기 보다는 예시적이라 할 수 있다. 바람직한 실시예는 당업자로 하여금 본 발명을 구현할 수 있도록 개시되었다. 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 여러 가지 개조가 이루어질 수 있는 것이다.

Claims (16)

1. 대향으로 배치된 상,하단부를 갖는 가요성 지지부재;

   제 1단부와 제 2단부를 갖고 상기 제 1단부가 가요성 지지부재의 하단부에 연결되어진 스프링; 및

   슬리브와, 그 내측에서 활주가능하도록 배치된 케이블을 갖고, 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결된 제 1단부를 갖고, 케이블은 상기 가요성 지지부재의 상단부에 연결된 제 1단부를 가지며, 제 1방향으로 상기 슬리브에 대한 케이블의 변위는 가요성 지지부재가 굽혀지도록 하고, 제 2방향으로 상기 슬리브에 대한 케이블의 변위는 상기 가요성 요소로 하여금 펴지도록 하며, 그리고 상기 스프링은 가요성 지지부재가 변형상태에 있는 경우, 상기 가요성 지지부재에 대한 힘에 반응하여 변형함으로서 상기 가요성 지지부재의 상단부와 하단부사이의 상대 변위를 이루도록 된 케이블 조립체를 포함하는 요추지지대 메카니즘.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스프링은 가요성 지지부재의 완전히 굽혀진 상태에 일치하는 위치로부터 변형되지 않은 상태에 일치하는 위치로 상기 가요성 지지부재의 상,하단부사이에서 상대 이동이 충분히 가능하도록 하는 길이의 탄성작동 범위를 가짐을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
4. 제 2항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
5. 대향으로 배치된 제 1 및 제 2단부들을 갖는 가요성 지지부재;

   제 1단부와 제 2단부를 갖고 상기 제 1단부가 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부중의 어느 하나에 연결되어진 스프링; 및

   슬리브와, 그 내측에서 활주가능하도록 배치된 케이블을 갖고, 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결된 제 1단부를 갖고, 케이블은 상기 가요성 지지부재의 제 1 및 제 2단부들중의 나머지 하나에 연결되어지는 제 1단부를 갖는 케이블 조립체를 포함하는 요추지지대 메카니즘.
6. 제 5항에 있어서, 상기 스프링은 가요성 지지부재의 완전히 굽혀진 상태에 일치하는 위치로부터 변형되지 않은 상태에 일치하는 위치로 상기 가요성 지지부재의 상,하단부사이에서 상대 이동이 충분히 가능하도록 하는 길이의 탄성작동 범위를 가짐을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
7. 제 5항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
8. 제 6항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
9. 대향으로 배치된 제 1 및 제 2단부를 갖고, 굽혀진 상태와 이완된 상태사이에서 가요성을 가지며, 상기 제 1 및 제 2단부들이 이완된 상태보다는 굽혀진 상태에서 서로에 대해 보다 근접되어진 가요성 지지부재;

   제 1단부와 제 2단부를 갖고 상기 제 1단부가 가요성 지지부재의 제 1단부 및 제 2단부중의 어느 하나에 연결되어 지며, 상기 완전히 굽혀진 상태로부터 상기 이완된 상태로 항복변형(yielding)없이 상기 가요성 지지부재 제 2단부에 대한 가요성 지지부재의 제 1단부의 변위를 충분히 수용하도록 된 탄성작동범위를 형성하는 코일부를 갖는 스프링; 및

   슬리브와, 그 내측에서 활주가능하도록 배치된 케이블을 갖고, 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결된 제 1단부를 갖고, 상기 케이블은 가요성 지지부재의 제 1단부 및 제 2단부의 나머지 부분에 연결된 제 1단부를 가지며, 상기 케이블과 슬리브가 서로에 대해 고정된 상태에서, 상기 가요성 지지부재에 대하여 부과된 사전에 결정된 부하는 스프링에 대한 부하를 유도하고, 상기 사전에 결정된 부하는 상기 가요성 지지부재를 평편하게 하며, 그에 따라서 상기 가요성 지지부재의 제 1단부와 제 2단부를 상기 스프링의 변형에 반응하여 분리시키고, 그에 따라서 상기 코일부를 신장(elongating)시키도록 된 케이블 조립체를 포함하는 요추지지대 메카니즘.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스프링은 가요성 지지부재의 완전히 굽혀진 상태에 일치하는 위치로부터 변형되지 않은 상태에 일치하는 위치로 상기 가요성 지지부재의 상,하단부사이에서 상대 이동이 충분히 가능하도록 하는 길이의 탄성작동 범위를 가짐을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
11. 제 9항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
12. 제 10항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
13. 대향으로 배치된 제 1 및 제 2단부들을 갖는 가요성 지지부재;

    제 1단부와 제 2단부를 갖고 상기 제 1단부가 가요성 지지부재에 연결되어진 스프링;

    슬리브와, 그 내측에서 활주가능하도록 배치된 케이블을 갖고, 상기 슬리브는 스프링의 제 2단부에 연결된 제 1단부를 갖고, 상기 케이블은 상기 가요성 지지부재에 연결되어지는 제 1단부를 갖는 케이블 조립체를 포함하는 요추지지대 메카니즘.
14. 제 13항에 있어서, 상기 스프링은 가요성 지지부재의 완전히 굽혀진 상태에 일치하는 위치로부터 변형되지 않은 상태에 일치하는 위치로 상기 가요성 지지부재의 상,하단부사이에서 상대 이동이 충분히 가능하도록 하는 길이의 탄성작동 범위를 가짐을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
15. 제 13항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.
16. 제 14항에 있어서, 상기 스프링은 중앙 통로를 형성하는 코일 스프링이고, 상기 슬리브의 제 1단부는 상기 중앙통로를 통하여 스프링의 제 2단부로 연장하고, 그에 따라서 상기 스프링은 슬리브가 원하는 위치에 유지되도록 도움을 주는 것을 특징으로 하는 요추지지대 메카니즘.