KR20010094431A - 차량용 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트에 관한 것으로서, 등받이의 전면 상부가 탑승자의 어깨부위와 적절히 이격되도록 그 하부보다 뒤쪽으로 들어가 탑승자의 어깨부위와의 사이에 공간을 형성하며, 이 공간은 외부에서 보아 통상의 시트와 동일한 형태를 갖도록 등받이를 감싸는 외장커버에 의해 감싸여질 수도 있고, 충돌이나 추돌시 탑승자에게 가해지는 충격을 적절히 흡수할 수 있도록 그 공간에 연질의 스폰지나 탄성지지판 등의 완충재가 더 구비될 수도 있다. 본 발명은 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌 등의 발생시 신속하게 반응하여 충격을 적절히 흡수함과 동시에 관성력에 의해 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지면서 야기되는 목부상을 상당히 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

차량용 시트{a seat for vehicle}

본 발명은 차량용 시트(seat)에 관한 것으로서, 특히 차량의 충돌이나 추돌시 탑승자에게 가해지는 충격을 효과적으로 흡수하여 탑승자의 머리와 어깨부위가 급격히 뒤로 젖혀짐으로써 발생되는 목부상을 방지할 수 있는 차량용 시트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 시트는 등받이가 앞뒤로 젖혀질 수 있고, 이 등받이의 상단에 탑승자의 머리를 받쳐주기 위한 헤드레스트가 틸팅 및 높이조절 가능하게 장착되어, 탑승자가 편안하고 안락한 자세를 유지할 수 있도록 시트의 상태를 적절히 조절할 수 있게 구성되어 있다. 그러나, 이러한 통상의 시트는 단순히 탑승자의 안락감만을 고려한 구성으로, 차량의 운행중 충돌이나 추돌사고가 발생될 경우 탑승자가 심하게 부상 당할 우려가 많았었다.

즉, 충돌이 발생될 경우 차량이 급정거 또는 감속되므로 관성력에 의해 탑승자의 상체가 앞쪽으로 급격히 쏠렸다가 다시 뒷쪽으로 되돌아오게 되는데, 탑승자의 등부위가 시트의 등받이에 접촉하게 될 때 머리와 헤드레스트의 사이에는 상당한 공간이 남아 있으므로, 머리에 작용하는 관성에 의해 목이 후방으로 심하게 젖혀지게 되며, 이로 인해 목뼈가 골절되는 등 치명적인 부상이 야기되는 것이다. 또한, 추돌의 경우에도 탑승자의 상체가 앞으로 쏠렸다가 차량이 급정거 또는 감속됨에 따라 상체가 반동에 의해 뒤로 젖혀지는데, 그 등부분은 등받이에 의해 안정되게 받쳐지지만 머리는 순간적으로 뒤로 젖혀지게 되어 충돌시와 같은 심각한 목부상을 입게 된다.

이와 같은 탑승자의 목부상의 이유는, 예컨대 추돌시 시트에 지지된 탑승자의 몸통부분과 지지되지 않은 머리부분의 속도차이에 의해 발생되는 것으로 알려져 있으며, 이를 역학적으로 나타내면 다음과 같다.

여기서,:머리 중심의 속도,:목/어깨 부분의 밀리는 속도,:토오크 아암(어깨에서 머리 중심까지의 거리),:머리를 지나는 수평축에서의 머리 무게중심에서의 회전,: 회전중심(목하부)에 대한 실제 회전반경값이다. 단, 목 자체의 질량은 매우 작으므로 이를 무시하고라고 가정한다.

위의 식에서 알 수 있듯이, 추돌시 차량과 시트 및 탑승자가 모두 전방으로 이동하지만, 탑승자의 몸통과 머리의 속도 차이에 의한 상대운동으로 인해 머리가 후방으로 회전하게 되는데, 이때 머리의 무게 중심에 가해지는 힘보다는 목을 통해서 전달되는 힘에 의해 머리가 가속되기 때문에 급격히 젖혀지게 되는 것이다.

한편, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 방안들이 제공되어 있는데, 예를 들어 공개실용신안공보 제98-53299호에는 후방범퍼에 설치된 충돌감지센서와 헤드레스트에 내장된 압력감지센서가 동시에 감지되면 등받이에 내장된 모터가 헤드레스트를 신속히 전방으로 회전 이동시켜 탑승자의 머리를 받쳐줌으로써 목부상을 방지하도록 되어 있고, 등록특허공보 제99-212790호에는 헤드레스트를 전후 회전 가능하게 설치하고 충돌시의 관성력을 감지하는 압력센서와 이 압력센서의 신호에 의해 헤드레스트를 전방으로 회전 이동시키는 실린더를 등받이내에 구비하여 충돌시 탑승자의 목부상을 방지하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 종래 목부상 방지용 시트들은 충돌이나 추돌시 헤드레스트를 전방쪽으로 이동시키기 위한 여러 가지 수단들을 구비해야 하므로 시트의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 이에 따른 원가상승을 야기시키게 된다. 또한, 충돌 등의 발생시 센서가 이를 감지하고 그 신호에 따라 구동수단이 작동되어 헤드레스트를 이동시키기 때문에 순간적인 충격에 신속히 대처하기 곤란한 문제도 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 제반 문제점들을 감안하여 창출된 것으로서, 구조적으로 간단하면서 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌시에 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지면서 야기되는 목부상을 최대한 방지할 수 있는 차량용 시트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 차량의 충돌 등에 의해 발생되는 충격을 효과적으로 흡수함과 동시에 순간적인 충격에 신속히 반응하여 그로 인한 목부상을 최소화할 수 있는 차량용 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량의 충돌등에 의해 발생되는 목부상을 효과적으로 방지할 수 있는 차량용 시트를 간단한 구조와 염가로 제공하는 것이다.

도 1은 차량의 충돌 또는 추돌에 따른 탑승자의 상태를 개략적으로 나타낸 종래의 차량용 시트의 측면도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 시트를 나타낸 사시도,

도 3은 도 2의 실시예의 작용을 보이는 측면도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 시트를 나타낸 사시도와 측면도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제3실시예에 의한 차량용 시트를 나타낸 발췌 단면도들,

도 6a 및 도 6b은 도 5실시예의 하나의 변형예를 나타낸 발췌 단면도들,

도 7a 및 도 7b는 도 5실시예의 다른 변형예를 나타낸 발췌 단면도들,

도 8은 도 2의 본 발명의 제4실시예를 나타낸 부분절단 측면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 쿠션 20: 등받이

21: (등받이의) 사이드커버부 22: (등받이의) 외장커버

23: 등받이 프레임 30: 헤드레스트

31: (헤드레스트의) 지지로드 40: 연질 스폰지

50: 탄성지지판 51: 코일스프링

S, S′: (등받이의) 공간

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량용 시트는, 등받이의 전면 상부가 탑승자의 어깨부위와 적절히 이격되도록 그 하부보다 뒤쪽으로 들어가 탑승자의 어깨부위와의 사이에 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 위의 공간이, 등받이를 감싸는 외장커버에 의해 감싸여 외장커버의 내부에 구비되어, 외부에서 보아 통상의 시트와 동일한 형태를 갖는다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 위의 공간에 연질의 스폰지나 탄성지지판 등의 완충재가 더 구비되어, 충돌이나 추돌시 탑승자에게 가해지는 충격을 적절히 흡수하게 된다.

이에 따라 본 발명은, 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌 등이 발생할시 신속하게 반응하여 충격을 적절히 흡수함과 동시에, 관성력에 의한 몸통과 머리의 속도차이로 인해 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지면서 야기되는 목부상을 별도의 구동수단 없이 최대한 방지할 수 있게 되므로 차량용 시트의 안락감과 안전성 향상 및 원가절감 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

(실시예)

먼저, 도 1은 현재 일반적으로 사용되는 차량용 시트를 도시한 것으로서, 쿠션(2)의 후단쪽에 등받이(3)가 앞뒤로 젖혀질 수 있게 장착되고, 이 등받이(3)의 상단에는 헤드레스트(4)가 틸팅 및 높이조절이 가능하도록 설치된 구성이 나타나 있다. 도 1의 차량용 시트의 경우 차량의 급정차시에 탑승자(U)의 상체가 머리와 함께 1점 쇄선으로 도시한 바와 같이 앞으로 쏠렸다가 뒤로 젖혀지면서 상체는 등받이에 의해 받쳐지나 머리는 받쳐주는 부분이 없으므로 목뼈가 골절되는 사고가 발생함은 앞에서 설명한 바와 같다.

도 2 및 도 3에서, 본 발명에 의한 차량용 시트의 제1실시예는 탑승자(U)가 앉을 수 있는 쿠션(10)과, 이 쿠션(10)의 후단부에 장착되어 탑승자(U)의 등을 지지하는 등받이(20)와, 등받이(20)의 상단에 높이조절 및 또는 틸팅 가능하게 장착되어 탑승자(U)의 머리를 받쳐주는 헤드레스트(30)로 구성된 것에 있어서, 등받이(20)의 전면 상부가 그 하부에 대해 상대적으로 뒤쪽으로 들어가도록 형성되어 탑승자(U)의 어깨부위와의 사이에 공간(S)을 형성하게 된다. 이러한 공간(S)은 예를 들어 탑승자(U)의 옆구리부위를 지지하는 등받이(20)의 양쪽 사이드커버부(21)를 포함하여 형성된다. 이에 따라 헤드레스트(30)는 상대적으로 등받이(20)의 상부보다 전방으로 돌출하게 된다.

따라서, 탑승자(U)가 시트에 착석하게 되면, 도 3에 가상선으로 도시한 바와 같이 탑승자(U)의 어깨부위와 등받이(20)의 상부간에 적절한 간격이 유지는데, 이 경우에도 탑승자(U)의 운전에는 별 지장을 주지 않는다. 즉, 위의 공간(S)은 탑승자(U)의 어깨부위와 등받이(20)의 상부간에만 형성되어, 등받이(20)의 하부는 탑승자(U)의 허리부위 주위를 충분히 받쳐주기 때문에 탑승자(U)가 운전에 필요한 자세를 안정되게 유지할 수 있어 위의 공간(S)이 운전에 별다른 지장을 주지 않게 되는 것이다.

한편, 이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 시트는 차량의 운행중에 돌발적인 급정차나 충돌 또는 추돌 등이 발생되더라도 탑승자(U)와 등받이(20)간에 형성된 공간(S)에 의해 탑승자(U)의 목부상이 효과적으로 방지된다. 즉, 도 3에 가상선으로 도시한 바와 같은 정상운행 상태에서 돌발적인 급정차나 충돌이 발생하게 되면, 탑승자(U)의 상체가 관성력에 의해 급격히 전방으로 쏠렸다가 다시 후방으로 이동하게 되는데, 이때 등받이(20)의 전면 상부는 그 하부에 비해 뒤쪽으로 들어가 있으므로 탑승자(U)의 어깨부위 이하의 등부위가 먼저 등받이(20)의 하부에 접촉되고, 이어서 탑승자(U)의 어깨부위가 등받이(20)의 상부에 접촉하게 된다. 그런데, 헤드레스트(30)는 등받이(20)의 상부보다 전방으로 돌출되어 있는 바, 탑승자(U)의 어깨부위가 공간(S)을 지나 등받이(20)의 상부에 접촉하기 전 또는 거의 동시에 탑승자(U)의 머리가 헤드레스트(30)에 접촉하게 되므로 탑승자(U)의 목이 관성에 의해 뒤로 젖혀지는 현상이 발생되지 않아 심각한 목부상이 최대한 방지되는 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 충돌 등의 사고시 탑승자(U)의 상체가 관성력에 의해 후방으로 이동할 때 그 어깨 부위가 먼저 등받이(20)에 닿아 멈추기 때문에 머리에 작용하는 관성력에 의해 목이 순간적으로 뒤로 젖혀짐으로써 목이 골절되는 등의 치명적인 부상이 야기되는 것인데, 충돌시 본 발명의 시트는 탑승자(U)의 어깨부위를 받쳐주는 등받이(20)의 상부가 하부보다 뒤쪽으로 들어가 상대적으로 헤드레스트(30)가 그 전방으로 돌출되어 있기 때문에 탑승자(U)의 어깨부위가등받이(20)에 닿아 그 머리가 뒤로 젖혀지기 전에 헤드레스트(30)에 닿게 됨으로써 머리의 순간적인 젖혀짐에 의한 목부상을 최대한 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 4a 및 도 4b에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있는데, 이것은 전술한 제1실시예의 구성에서 공간(S′)이 탑승자(U)의 옆구리부위를 지지하는 등받이(20)의 양쪽 사이드커버부(21)의 안쪽에만 형성된 구성이다. 이러한 구성의 실시예 역시 등받이(20)의 전면 상부에 형성된 공간(S′)에 의해 전술한 실시예와 동일한 작용효과를 가지는 바, 중복설명은 생략하기로 한다.

또한, 도 5a 및 도 5b에는 본 발명의 제3실시예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 제2실시예의 구성에서, 공간(S′)이 등받이(20)를 감싸는 직물지 등의 외장커버(22)에 의해 감싸여 외부에 노출되지 않도록 등받이(20)의 내부에 구비된 구성이다. 이 경우, 등받이(20)의 양쪽 사이드커버부(21)에 의해 공간(S′)에 관계없이 외장커버(22)가 통상의 시트와 같은 형태를 유지할 수 있게 되어, 시트의 외관을 저해하지 않고서도 전술한 실시예들과 마찬가지의 작용효과를 가지게 된다.

그리고, 도 6a 및 도 6b에는 전술한 제3실시예의 하나의 변형예가 도시되어 있는데, 이것은 등받이(20)의 공간(S′)에 연질의 스폰지(40)가 더 구비된 구성이다. 이러한 구성의 실시예는 전술한 실시예들의 작용효과에 더하여 시트의 외관을 보다 안정적으로 유지시켜 탑승자(U)를 보다 안락하게 지지할 수 있으면서 충돌시 등에 탑승자(U)의 어깨부위가 접촉함과 동시에 그 외력에 의해 신속히 탄성변형됨으로써 탑승자(U)에게 가해지는 충격도 적절히 흡수할 수 있게 된다.

또한, 도 7a 및 도 7b에는 전술한 제3실시예의 다른 변형예가 도시되어 있다. 이것은 등받이(20)의 공간(S′)에 코일스프링(51)에 의해 등받이 프레임(23)에 지지되어 탑승자(U)의 어깨부위를 탄성적으로 지지해주는 탄성지지판(50)이 더 구비된 구성이다. 여기서, 탄성지지판(50)은 탑승자(U)의 등을 지지할 수만 있으면 되므로 예를 들어 소요형상을 갖는 금속판이나 합성수지판 또는 합성목재판 등으로 이루어질 수 있는데, 바람직하기로는 적절한 탄성을 갖는 합성수지판으로 형성된다. 이는 충돌시 등에 탑승자(U)에게 가해지는 충격을 보다 효과적으로 흡수하기 위함이다. 이러한 구성의 실시예 역시 도 6에 도시한 변형예와 동일한 작용효과를 가지게 된다.

한편, 도 8에는 본 발명에 의한 제4실시예가 도시되어 있는데, 이것은 전술한 실시예들의 구성에서 헤드레스트(30)의 지지로드(31)가 등받이 프레임(23)의 뒤쪽에 장착되어 공간(S 또는 S′)을 보다 넓게 확보한 구성이다. 이 경우, 탑승자(U)와 등받이(20)의 상부간에 형성된 공간(S 또는 S′)이 그만큼 넓어지게 되므로 전술한 실시예들에 비해 탑승자(U)의 목부상을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌 발생시 등받이의 전면 상부에 형성된 공간으로 탑승자의 어깨부위가 진입하게 되어 탑승자의 머리가 관성력에 의해 순간적으로 뒤로 젖혀지기 전에 상대적으로 전방으로 돌출한 헤드레스트에 접촉하게 되므로 목뼈의 골절을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 충돌시 등에 관성력에 의한 탑승자의 목부상을 최소화시킬 수 있게 된다.

또한, 공간에 구비된 연질 스폰지나 탄성지지판 등의 완충재가 탑승자의 움직임에 따라 탄성변형하게 되므로 충돌시 등에 탑승자에게 가해지는 충격도 적절히 흡수할 수 있으면서 종래와 같은 충격감지센서와 헤드레스트 구동모터 등의 복잡한 장치를 완전히 배제할 수 있는 등 구조적으로도 매우 간단해지게 된다.

따라서, 본 발명은 목뼈 골절의 방지가 가능한 차량용 시트의 안락감과 안전성 등을 향상시킬 수 있음은 물론 그 원가절감에도 효과가 있다.

Claims (7)

1. 등받이의 상단에 헤드레스트를 갖는 것에 있어서,

   상기 등받이의 전면 상부가 탑승자의 어깨부위와 적절히 이격되도록 그 하부보다 뒤쪽으로 들어가 탑승자의 어깨부위와의 사이에 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공간이, 탑승자의 옆구리부위를 지지하는 등받이의 양쪽 사이드커버부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공간이, 탑승자의 옆구리부위를 지지하는 등받이의 양쪽 사이드커버부 안쪽에만 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 공간이, 상기 등받이를 감싸는 외장커버에 의해 감싸여 외장커버의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 공간에 연질 스폰지 등의 완충재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 공간에 코일스프링 등의 탄성체에 의해 탑승자의 어깨부위를 탄성적으로 지지하는 탄성지지판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
7. 제 1 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드레스트의 지지로드가 등받이 프레임의 후면에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.