KR200200652Y1 - 차량용 시트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 운전자의 자세에 관계없이 헤드레스트가 운전자의 머리를 항시 안정되게 받쳐줄 수 있음은 물론 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌시에탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지는 것을 최대한 방지할 수 있는 차량용 시트를 제공한다. 그 시트는 등받이의 내부에 수평으로 설치되는 지지봉과, 이 지지봉에 회전 가능하게 결합되어 헤드레스트를 고정 지지하는 회동관과, 이 회동관의하부에 위치하도록 등받이내에 고정되며 내부에 압축스프링을 수용하고 하단에는 공기구멍을 갖는 실린더와, 회동관에 상단이 피봇 연결되고 실린더내에 결합되어 압축스프링에 의해 상방으로 탄성바이어스 되는 피스톤을 하단에 갖는 승강로드 및실린더의 공기구멍에 설치되며 그 공기통로를 선택적으로 폐쇄시켜 공기의 유동을차단하는 공기차단밸브를 포함하여 구성된다. 공기차단밸브는 실린더의 내부에 수용되는 밸브시트와, 이 밸브시트가 실린더의 공기구멍을 개방하도록 들어주는 스프링으로 구성되어, 피스톤에 순간적으로 작용하는 하강력에 의한 실린더내의 공기압에 의해 작동된다.

Description

차량용 시트{a seat for vehicle}

본 고안은 차량용 시트(seat)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 자세에 관계없이 헤드레스트(headrest)가 항상 그 머리를 안정되게 받쳐줄 수 있음과 함께 차량의 충돌시나 추돌시 탑승자에게 가해지는 충격을 효과적으로 흡수하여탑승자의 머리가 급격히 뒤로 젖혀져 발생되는 목부상을 방지할 수 있는 차량용 시트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 시트는 등받이가 앞뒤로 젖혀질 수 있고, 이 등받이의 상단에 답승자의 머리를 받쳐주기 위한 테드렝스트가 틸팅(tilting) 및 높이조절 가능하게 장착되어, 탑승자가 편안하고 안락한 자세를 유지할 수 있도록 시트의 상태를 적절히 조절할 수 있게 구성되어 있다. 그러나, 운행중에 시트의 헤드레스트가운전자의 머리를 받쳐주기 위해서는 등받이를 90°로 위치시켜야 하는데, 대부분의운전자들은 도 1에 도시한 바와 같이 등받이(B)를 90°이상 뒤로 젖혀 상체를 과도하게 뒤로 젖힌 상태에서 운전하기 때문에 헤드레스트(H)와 운전자(U)의 머리 사이에 일정한 간격(G)이 형성되게 된다. 이로 인해 머리의 무게를 목부위에서 지탱해야 하므로 목이 쉽게 피로해져 운전량이 많은 사람은 만성적인 목통증에 시달리고있다.

더욱이, 이러한 통상의 시트(S)는 운행중 탑승자(U)의 머리와 헤드레스트(H)간에 간격(G)이 형성되므로, 차량의 운행중 충돌이나 추돌사고가 발생될 경우 탑승자()가 심하게 부상 당할 우려가 많았다.

즉, 충돌이 발생될 경우 차량이 급정거 또는 급감속되므로 도 1에 가상선으 로 도시한 바와 같이 그에 따른 관성력에 의해 탑승자(U)의 상체가 앞쪽으로 급격히 쏠렸다가 다시 뒤쪽으로 되돌아오게 되는데, 탑승자(U)의 등부위가 시트(S)의 등받이(B)에 접촉하게 될 때 머리와 헤드레스트(H)간의 간격(G)으로 인하여, 머리에 작용하는 관성으로 목이 후방으로 심하게 젖혀지게 되며, 이로 인해 목뼈가 골절되는 등 치명적인 부상이 야기되는 것이다. 또한, 추돌의 경우에도 탑승자(U)의상체가 앞으로 쏠렸다가 차량이 급정거 또는 급감속됨에 따라 상체가 반동에 의해뒤로 젖혀지는데, 그 등부분은 등받이(B)에 의해 안정되게 받쳐지지만 머리는 순간적으로 뒤로 젖혀지게 되어 충돌시와 같은 심각한 목부상을 입게 된다.

한편, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 방안들이 제공되어 있는데, 예를 들어 공개실용신안공보 제98-53229호에는 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 전후회전 가능하게 설치하고 충돌시의 관성력을 감지하는 압력센서와 이 압력센서의 신호에 의해 헤드레스트를 전방으로 회전 이동시키는 실린더를 등받이내에 구비하여충돌시 탑승자의 목부상을 방지하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 종래 목부상 방지용 시트들은 충돌이나 추돌시 헤드레스트를전방쪽으로 이동시키기 위한 여러 가지 수단들을 구비해야 하므로, 시트의 구조가상당히 복잡할 뿐만 아니라 이에 따른 원가상승을 야기시키게 된다. 또한, 충돌 등의 발생시 센서가 이를 감지하고 그 신호에 따라 구동수단이 작동되어 헤드레스트 를 이동시키기 때문에 순간적인 충격에 신속히 대처하기 곤란한 문제도 있었다. 특히, 이러한 목부상 방지용 시트들은 충돌이나 추돌시에만 작동하는 것이므로, 평상시 탑승자의 머리와 헤드레스트간에 형성된 간격으로 인한 운전자의 목 피로에는 전혀 대처할 수 없었다.

본 고안은 상술한 종래 차량용 시트들의 제반 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 운전자의 자세, 즉 등받이의 세팅위치에 관계없이 헤드레스트가 운전자의머리를 항시 안정되게 받쳐줄 수 있는 차량용 시트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 구조적으로 간단하면서 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌시에 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지면서 야기되는 목부상을 최대한 방지할 수 있는 차량용 시트를 제공하는 것이다.

도 1은 차량의 충돌에 따른 탑승자의 상태를 개략적으로 나타낸 종래 차량용시트의 측면도,

도 2는 본 고안에 의한 차량용 시트의 등받이를 개략적으로 나타낸 발췌 정면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,

도 4a 내지 도 6b는 본 고안의 작동을 나타낸 발췌 단면도들이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

U: 탑승자(운전자) S: 시트

10: 등받이 11: 등받이 프레임

20: 헤드레스트 31: 지지봉

32: 회동관 33: 실린더

34: 승강로드 34a: (승강로드의) 피스톤

36: 압축스프링 37: (실린더의) 공기구멍

37a: (공기구멍의) 안착턱 38: 공기차단밸브

이와 같은 목적들은 등받이의 내부에 수평으로 설치되는 지지봉; 이 지지봉에 회전 가능하게 결합되며, 헤드레스트가 고정되는 회동관; 이 회동관의 하부에 위치하도록 등받이내에 고정되며, 내부에 압축스프링을 수용하고, 하단에 공기구멍을 갖는 실린더; 회동관에 상단이 피봇(pivot) 연결되고, 실린더내에 결합되어 압축스프링에 의해 상방으로 탄성바이어스(elastic bias) 되는 피스톤을 하단에 갖는승강로드; 실린더의 공기구멍에 설치되며, 그 공기통로를 선택적으로 폐쇄시켜 공기의 유동을 차단하는 공기차단밸브;를 포함하는 차량용 시트에 의해 달성될 수 있다.

이러한 본 고안의 한 바람직한 특징에 의하면, 공기차단밸브가, 실린더의 내부에 수용되는 밸브시트와, 이 밸브시트가 실린더의 공기구멍을 개방하도록 들어주는 스프링으로 구성되어, 피스톤에 순간적으로 작용하는 하강력에 의한 실린더내의공기압에 의해 작동된다.

이에 따라 본 고안은, 운전자의 자세에 관계없이 헤드레스트가 운전자의 머리를 항시 안정되게 받쳐줄 수 있음은 물론 구조적으로 간단하면서도 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌시에 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지는것을 최대한 방지할 수 있게 되므로 차량용 시트의 안락감과 안전성 향상 및 원가절감 등에 효과를 발휘한다.

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

도 2 및 도 3에서, 본 고안에 의한 차량용 시트(S)는, 기본적으로 탑승자(U)가 앉을 수 있는 쿠션(도 1의 C)과, 이 쿠션(C)의 후단부에 장착되어 탑승자의 등을 지지하는 등받이(10)와, 등받이(10)의 상단에 높이조절 가능하게 장착되어 탑승자(U)의 머리를 받쳐주는 헤드레스트(20)로 이루어지고, 등받이(10)의 내부에 헤드레스트(20)가 항시 운전자(U)의 머리를 받쳐주도록 헤드레스트(20)를 전방으로 탄성적으로 밀어주는 푸시수단(30)을 더 포함하여 구성된다.

등받이(10)는 대략 사각형태의 등받이 프레임(11)과, 이 등받이 프레임(11)을 감싸도록 씌워지는 외장커버(12)로 이루어지며, 등받이 프레임(11)은 주지하는바와 같이 래칫(ratchet:도시하지 않음) 등에 의해서 쿠션(C)에 대한 설치각도를 적절히 조절할 수 있게 구성된다.

헤드레스트 푸시수단(30)은, 등받이(10)의 내부에 수평으로 설치되는 지지봉(31)과, 이 지지봉(31)에 회전 가능하게 결합되어 헤드레스트(20)를 고정 지지하는 회동관(32)과, 회동관(32)을 전방, 즉 반시계 방향으로 탄성바이어스 시키는 실린더(33) 및 이 실린더(33)의 탄성을 회동관(32)에 전달하는 승강로드(34)로 이루어진다.

지지봉(31)은 필요에 따라 별도의 부품으로 구성될 수도 있으나, 회동관(32)을 회전 가능하게 지지해줄 수만 있으면 되므로 도시된 바와 같이 등받이 프레임(11)의 상변으로 이루어지는 것이 바람직하다.

회동관(32)의 후방쪽 주면에는 승강로드(34)와 연결하기 위한 연결편(34a)이돌출되게 구비되고, 그 전방쪽 주면에 헤드레스트(20)의 지지로드(21)를 이동 가능하게 삽입하는 슬리브(sleeve:22)가 용접으로 고정된다.

실린더(33)는 회동관(32)의 하부에 위치하도록 등받이(20)내에 설치되어 등받이 프레임(21)에 브래킷(35)으로 고정된다. 실린더(33)의 내부에는 승강로드(34)를 상방으로 탄성바이어스 시키는 압축스프링(36)이 수용되고, 그 하단에는 압축스프링(36)이 신축할 수 있도록 내부공기가 실린더(33)의 외부로 유출 및 유입되는 공기구멍(37)이 형성된다. 이러한 공기구멍(37)은 압축스프링(36)이 신축할 수 있는 미량의 공기만이 유동할 수 있으면 되는 바, 실린더(33)의 하단은 대략 역 원추형으로 형성된다. 그리고, 공기구멍(37)에는 운행중의 충돌이나 추돌시 공기구멍(37)을 차폐하여 헤드레스트(20)의 회전을 정지시키기 위한 공기차단밸브(38)가 설치된다.

공기차단밸브(38)는 여러 가지 형태로 구성될 수 있는데, 예를 들어 도시된바와 같이 실린더(33)의 내부에 수용되어 그 공기구멍(37)을 차폐시키는 밸브시트(38a) 및 이 밸브시트(38a)를 공기구멍(37)내에 승강 가능하게 지지하는 밸브축(38b)과, 밸브축(38b)에 설치되어 밸브시트(38a)가 실린더(33)의 공기구멍(37)을 개방한 상태로 유지시키는 스프링(38c)으로 이루어진다. 이는 공기차단밸브(38)가 별도의 구동원 없이, 승강로드(34)에 순간적으로 작용하는 하강력에 의한 실린더(33)내의 공기압에 의해 작동하여 공기구멍(37)을 차단하도록 하기 위함이다. 이에따라 공기구멍(37)의 상단에는 공기차단밸브(38)의 밸브시트(38a)가 안착되는 안착턱(37a)이 형성된다.

한편, 승강로드(34)의 상단은 회동관(32)의 연결편(32a)에 피봇 연결되고, 그 하단에는 실린더(33)의 내부에 결합되어 압축스프링(36)의 상단에 접촉하는 피스톤(34a)이 구비된다.

다음, 이와 같이 구성된 본 고안에 의한 차량용 시트(S)의 작용을 도 4 내지도 6을 병행하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 4는 정상적인 운행상태로서, 탑승자(U)의 머리와 시트(S)의 등받이(10)간에 일정한 간격이 형성되어 있는데, 헤드레스트(20)가 탑승자(U)의 머리를 안정적으로 받쳐주고 있다. 즉, 이 상태에서는 도 4b와 같이 실린더(33)내의 압축스프링(36)이 최대로 신장된 상태가 되며, 이에 따라 도 4a와 같이 승강로드(34)가 상승하여 이와 피봇 연결된 회동관(32)이 등받이 프레임(11)의 상 변을 축으로 전방으로 회전됨으로써 탑승자(U)의 머리를 받쳐주게 되는 것이다. 이때, 공기차단밸브(38)는 작동하지 않으며, 실린더(33)의 공기구멍(37)은 개방되어 있게 된다.

이 상태에서, 도 5a와 같이 탑승자(U)가 머리를 뒤쪽으로 이동시키게 되면,그에 접촉된 헤드레스트(20)가 탑승자(U)의 머리를 따라 후방으로 회전하게 된다.그러면, 도 5b와 같이 승강로드(34)가 하강하여 그 피스톤(34a)이 실린더(33)내의압축스프링(36)을 누르게 되고, 이에 따라 실린더(33)내의 공기가 그 공기구멍(37)을 통해 외부로 빠져나감으로써 압축스프링(36)이 압축됨과 동시에 피스톤(34a)이하강하게 된다. 이와 같은 탑승자(U)의 머리의 이동은 적은 힘으로 서서히 진행되는 바, 이 때에도 공기차단밸브(38)는 작동하지 않는다.

이 상태에서, 반대로 도 4와 같이 탑승자(U)가 머리를 앞쪽으로 이동시키면,압축스프링(36)의 본원탄성에 의해 피스톤(34a)이 상승하게 됨으로써 승강로드(34)가 상방으로 이동하여 회동관(32)을 전방쪽으로 회전시게 되며, 이에 따라 헤드레스트(20)가 탑승자(U)의 머리에 탄성적으로 접촉된 채 전방쪽으로 회전하게 된다.이 때에는, 외부의 공기가 피스톤(34a)의 상승에 따라 공기구멍(37)을 통해 실린더(33)내로 유입된다.

한편, 이와 같은 정상운행 상태에서 돌발적인 급정차나 충돌 또는 추돌이 발생하게 되면, 탑승자(U)의 상체가 관성력에 의해 급격히 전방으로 쏠렸다가 다시 후방으로 이동하게 되는데, 본 고안은 헤드레스트(20)가 실린더(33)의 압축스프링(36)에 의해 전방으로 최대한 이동되어 있는 상태이므로 탑승자(U)의 어 깨 부위가 등받이(10)에 닿음과 동시에 그 머리가 헤드레스트(20)에 접촉하게 된다. 이때, 헤드레스트(20)에는 충격에 의한 상당히 큰 힘이 순간적으로 작용하게 되는 바, 도 6b와 같이 실린더(33)내에 순간적으로 큰 공기압이 형성되며, 이 공기압에 의해 공기차단밸브(38)의 밸브시트(38a)가 하방으로 신속히 이동하여 실린더(33)의 공기구멍(37a)을 차단하게 된다. 그러면, 실린더(33)의 내부에 공기유동이 제거되어 피스톤(34a)의 하강이 멈추게 되며, 이에 따라 도 6a와 같이 헤드레스트(20)의 후방회전이 정지됨으로써 탑승자(U)의 목부상이 최대한 방지되게 된다.

즉, 공기차단밸브(38)와 공기구멍(37)간에는 압축스프링(36)이 신축할 수 있는 미량의 공기만이 유동할 수 있도록 미세한 간극이 형성되어 있는 바, 피스튼(34a)에 순간적인 큰 하강력이 걸리게 되면 실린더(33)의 내부에 순간적으로 큰 압력이 발생하게 됨으로써 공기차단밸브(38)가 외측방으로 이동하여 그 공기구멍(37)을 차단하게 되는 것이다.

예컨대, 충돌 등의 사고시 탑승자(U)의 상체가 관성력에 의해 후방으로 이동할 때 그 어깨 부위가 먼저 등받이(10)에 닿아 멈추기 때문에 머리에 작용하는 관성에 의해 목이 순간적으로 뒤로 젖혀짐으로써 골절 등의 부상이 야기되는 것인데,본 고안의 시트(S)는 충돌시 등에 헤드레스트(20)가 전방으로 회전된 상태에서 정지하여 탑승자(U)의 어깨와 거의 동시에 그 머리에 접촉하게 되어 종래와 같은 탑승자(U)의 목부상을 최대한 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 운전자의 자세, 즉 등받이의세팅각도에 관계없이 헤드레스트가 운전자의 머리를 항시 안정되게 받쳐줄 수 있으므로 운전에 따른 목의 피로를 최소화시킬 수 있게 된다. 또한, 구조적으로 간단하면서도 차량의 돌발적인 급정차시 또는 충돌이나 추돌시에 탑승자의 머리가 순간적으로 뒤로 젖혀지는 것을 최대한 방지할 수 있으며, 이에 따라 종래와 같은 탑승자의 목뼈 골절 등의 치명적인 목부상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

따라서 본 고안은, 차량용 시트의 안락감과 안전성을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 그 제조원가를 절감할 수 있는 등의 우수한 효과가 있다.

이상에서, 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 실용신안등록청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (3)

1. 등받이의 내부에 수평으로 설치되는 지지봉;

   상기 지지봉에 회전 가능하게 결합되며, 헤드레스트가 고정되는 회동관;

   상기 회동관의 하부에 위치하도록 상기 등받이내에 고정되며, 내부에 압축스프링을 수용하고, 하단에 공기구멍을 갖는 실린더;

   상기 회동관에 상단이 피봇 연결되고, 상기 실린더내에 결합되어 상기 압축스프링에 의해 상방으로 탄성바이어스 되는 피스톤을 하단에 갖는 승강로드;

   상기 실린더의 공기구멍에 설치되며, 그 공기통로를 선택적으로 폐쇄시켜 공기의 유동을 차단하는 공기차단밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기차단밸브가,

   상기 실린더의 내부에 수용되는 밸브시트와, 이 밸브시트가 상기 실린더의 공기구멍을 개방하도록 들어주는 스프링으로 구성되어, 상기 피스톤에 순간적으로작용하는 하강력에 의한 실린더내의 공기압에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지봉이 상기 등받이 프레임의 상변인 것을 특징으로 하는 차량용 시트.