KR20050013178A - 좌석 구조 - Google Patents

Abstract

통상 사용시에 있어서 주로 진동 흡수 기능을 담당하는 면형상 스프링부재 (40) 가, 시트백 (20) 에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백 (20) 의 변형과 함께 후방으로 변위되는 지지 프레임재 (130) 에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 형성된 앞가장자리 프레임 (102) 에 걸어맞춰진 구조이다. 따라서, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력이 가해진 경우에는, 그 면형상 스프링부재 (40) 는, 시트백 (20) 에 가해지는 후방 모멘트에 의해 장력이 상승하여, 쿠션 프레임 (100) 의 사이드 프레임 (101) 의 변형에 의해 저하된 시트백 (20) 의 후방 모멘트 강도를 재상승시키는 기능을 한다.

Description

좌석 구조{SEAT CONSTRUCTION}

항공기, 열차, 선박, 자동차 등에 사용되는 좌석에서는, 전방 충돌이나 후방 충돌에 의해 큰 충격력이 가해졌을 때에 시트백이 필요 이상으로 뒤로 쓰러지지 않을 것이 요구된다. 시트백이 지나치게 뒤로 쓰러지면, 뒷자리에 탑승한 사람이 부상을 입는 경우도 있을 수 있다. 또, 다리부분이 스티어링에 끼워져 허리부분 등에 부담이 가해져 상해를 입을 위험성이 늘어나고, 또한 뒷자리에 놓인 짐 등에 의해 머리부분에 상해를 입는 경우도 있을 수 있다. 이 때문에, 시트백의 쓰러짐을 억제하고, 등이 백 프레임에 설치된 쿠션재를 밀어 인체의 변위를 억제함으로써 충격 흡수성을 높이는 것이 요구된다. 종래, 이러한 시트백에 가해지는 후방으로의 회전 모멘트에 대한 내력 (후방 모멘트 강도) 을 높이는 대책이 여러 가지로 실시되어 있지만, 시트 프레임 구조의 개량에 의존하는 것이 대부분으로, 같은 시트 프레임 구조를 사용한 경우라도 더욱 후방 모멘트 강도를 높일 수 있는 기술 개발이 요망되고 있었다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 시트백의 후방 모멘트 강도를 종래보다도 높일 수 있고, 경량화를 꾀한 시트 프레임을 사용한 경우라도 더더욱 내충격성의 개선을 꾀한 좌석 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 좌석 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 항공기, 열차, 선박, 포크리프트, 자동차 등의 수송기기용 좌석 구조로서 적합한 동시에, 주거 안팎에서 사용되는 각종 의자나 휠체어로도 적용 가능한 좌석 구조에 관한 것이다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 좌석 구조의 주요부를 나타내고, 소정 이상의 충격력이 가해지기 전의 상태의 개략 측면도,

도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 좌석 구조의 주요부를 나타내고, 소정 이상의 충격력이 가해진 후의 상태의 개략 측면도,

도 3(a) 는 도 1 의 A 화살표 방향에서 본 도면이고, 도 3(b) 는 도 2 의 B 화살표 방향에서 본 도면,

도 4 는, 쿠션재로서 사용하기에 바람직한 태양의 입체 편물을 나타내고, (a) 는, 시트 프레임에 장착한 상태로서, 소정 이상의 충격력이 가해지기 전의 상태를 나타내는 도면이고, (b) 는 이면측 (裏面側) 그라운드 편지의 구조를 나타내는 도면이고, (c) 는 표면측 그라운드 편지의 구조를 나타내는 도면,

도 5 는, 소정 이상의 충격력이 가해진 후의 입체 편물의 상태를 나타내는 도면,

도 6 은, 후방 모멘트 강도의 측정 결과의 일례를 나타내는 도면,

도 7 은, 후방 모멘트 강도의 측정 결과의 다른 예를 나타내는 도면,

도 8 은, 면형상 스프링부재로서 사용한 2 차원 네트재의 인장 특성을 나타내는 도면,

도 9 는, 쿠션재와 면형상 스프링부재를 함께 토션바에 의해 후방으로 탄성지지된 지지 프레임에 지지시켰을 때의 무부하 상태의 모습을 나타내는 도면 및,

도 10 은, 도 9 의 쿠션재에 사람이 착석한 상태를 나타내는 도면.

본 출원인은, 최근, 두께가 수 밀리미터에서 수십 밀리미터 정도인 입체 편물 (立體編物) 을 시트 프레임에 장착한 좌석 구조를 제안하고 있다. 이 좌석 구조에 의하면, 입체 편물이 장력 구조체로 되어 있기 때문에, 경량인 동시에, 스프링기구를 통하여 지지함으로써, 장력 구조체의 감쇠 기능에 의해 수송기기용 좌석 구조로서 충분한 진동 흡수성을 구비할 수 있다는 특징이 있다. 그러나, 이들에 사용되고 있는 각종 스프링기구는 주로 진동 흡수 기능을 담당하는 것으로, 전방 충돌 또는 후방 충돌에 의해 발생하는 전방 또는 후방으로부터의 소정 이상의 충격력에 견뎌 내기 위한 내충격재로서의 기능을 적극적으로 갖고 있는 것은 아니다. 이러한 구조에 있어서도, 상기한 후방 모멘트 강도의 향상은 주로 시트 프레임의 구조에 의해 대응하고 있다. 그래서, 본 발명자는, 통상시에 있어서 진동 흡수용으로 사용되고 있는 스프링기구 및 감쇠기구를, 전방 충돌 또는 후방 충돌에 의해 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받았을 때에 시트 프레임의 구조와 함께 후방 모멘트 강도를 높이는 내충격재로서 유효하게 작용시키고, 그럼으로써, 시트 프레임 구조가 동일한 경우에 있어서 보다 높은 후방 모멘트 강도를 발휘할 수 있는 구조에 착안하였다.

즉, 청구항 1 에 기재된 본 발명에서는, 일단이, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받음으로써 시트백을 변형시키는 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되고, 상기 시트백의 변형에 따라서 장력이 상승하는 면형상 스프링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조를 제공한다.

청구항 2 에 기재된 본 발명에서는, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받음으로써 변형되는 프레임부재를 구비한 쿠션 프레임과,

일단이, 상기 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백의 변형과 함께 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되고, 상기 시트백의 변형에 따라서 장력이 상승하여, 시트백의 후방 모멘트 강도를 높이는 기능을 완수하는 면형상 스프링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조를 제공한다.

청구항 3 에 기재된 본 발명에서는, 상기 면형상 스프링부재의 일단이 걸어맞춰지고, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 백 프레임을 구성하는 프레임부재인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 4 에 기재된 본 발명에서는, 상기 면형상 스프링부재의 일단이 걸어맞춰지고, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 백 프레임과는 독립된 상태로 탄성적으로 지지되고, 인체의 둔부 부근에서 허리부 부근에 대응하는 위치에 좌석의 폭방향을 따라 설치된 프레임부재인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 5 에 기재된 본 발명에서는, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 상기 쿠션 프레임을 구성하는 프레임부재로서, 상기 시트백에 대한 소정 이상의 충격력에 의해 변형되는 부위에, 폭방향을 따라 배치된 토션바 (torsion bar) 에 의해, 통상 상태에 있어서 뒤로 쓰러지는 방향으로 탄성지지되는 아암에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 4 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 6 에 기재된 본 발명에서는, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받았을 때의 쿠션 프레임 및 백 프레임의 변형을 규제하는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 7 에 기재된 본 발명에서는, 상기 면형상 스프링부재가, 2 차원 네트재 및 입체 편물 중에서 선택되는 1 종 또는 그들의 2 종 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 8 에 기재된 본 발명에서는, 상기 면형상 스프링부재의 상부에, 2 차원 네트재, 입체 편물 및 우레탄재 중에서 선택되는 1 종 또는 그들의 2 종 이상의 조합으로 이루어지고, 일단이, 상기 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백의 변형과 함께 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 9 에 기재된 본 발명에서는, 상기 쿠션재가, 표리 (表裏) 2 층의 그라운드 편지(編地) 끼리를 연결사 (連結絲) 로 결합하여 형성되어 있는 입체 편물인 것을 특징으로 하는 청구항 8 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

청구항 10 에 기재된 본 발명에서는, 상기 입체 편물의 일단과 타단 사이의 임의 부위에, 연결사가 형성되어 있지 않고, 그라운드 편지끼리 직접 서로 대향하고 있는 연결사 비배치부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 9 에 기재된 좌석 구조를 제공한다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면에 나타낸 실시형태에 근거하여 본 발명을 더욱 자세히 설명한다. 도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관한 좌석 구조의 주요부를 나타내는 도면이다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 좌석 구조를 구성하는 시트 쿠션 (10) 과 시트백 (20) 은, 각각 쿠션 프레임 (100) 과 백 프레임 (200) 을 갖고 구성된다.

쿠션 프레임 (100) 은, 폭방향으로 이간 (離間) 하여 배치된 사이드 프레임 (101) 과, 그 사이드 프레임 (101) 의 앞가장자리 사이에 배치된 앞가장자리 프레임 (102) 등의 복수의 프레임부재에 의해, 전체적으로 평면에서 보았을 때 대략 사각형 내지는 대략 コ 형상이 되도록 형성되어 있다. 또한, 사이드 프레임 (101) 에는, 그 하부 가장자리를 따라서 장착 브래킷 (103) 이 고정되어 있고, 이 장착 브래킷 (103) 을 통하여, 슬라이드 조절자 (adjuster) (110) 를 구성하는 레일 (111) 에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.

쿠션 프레임 (100) 의 프레임부재 중 하나인 사이드 프레임 (101) 은, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 전방 충돌 또는 후방 충돌에 의해 전후 방향으로 소정 이상의 충격력이 가해졌을 때, 시트백 (20) (백 프레임 (200)) 에 대한 후방으로의 회전 모멘트 (후방 모멘트) 에 의해 변형된다. 사이드 프레임 (101) 의 이러한 변형에 의해 시트백 (20) 의 후방 모멘트 강도가 변화한다. 이 때, 사이드 프레임 (101) 에는, 변형시의 충격을 완화하기 위해, 도 1 및 도 3(a) 에 나타낸 바와 같이, 사이드 프레임 (101) 의 상단 가장자리 부근에서, 전후 방향 중앙부보다도 후단 근처의 위치에 있어서 바깥쪽으로 팽출 (膨出) 하도록 굴곡된 비드부 (101a) 가 형성되어 있다. 이것에 의해, 상기한 바와 같이 시트백 (20) 에 소정 이상의 충격력이 가해진 경우에는, 그 후방 모멘트에 의해 사이드 프레임 (101) 이 그 전후 방향의 중간에서부터 슬라이드 조절자 (110) 의 레일 (111) 에 대하여 하부 방향으로 굴곡되지만, 이 때, 도 2 및 도 3(b) 에 나타낸 바와 같이 상기 비드부 (101a) 가 전후 방향으로 늘어나기 때문에, 사이드 프레임 (101) 의 파단 (破斷) 진행이 억제되고, 충격이 완화된다.

쿠션 프레임 (100) 의 사이드 프레임 (101) 후단에는, 제 1 브래킷 (104) 이 연결되어 있다. 제 1 브래킷 (104) 은, 리클라이닝 조절자 (reclining adjuster) (30) 를 통하여 제 2 브래킷 (201) 에 연결되어 있다. 제 2 브래킷 (201) 은, 백 프레임 (200) 의 하단에 장착되어 있다. 따라서, 백 프레임 (200) 은, 리클라이닝 조절자 (30) 를 통하여 쿠션 프레임 (100) 에 대해 리클라이닝 가능하게 설치되어 있다. 또, 본 실시형태에 있어서, 제 1 브래킷 (104) 은쿠션 프레임 (100) 의 일부를 구성하고, 제 2 브래킷 (201) 은 백 프레임 (200) 의 일부를 구성한다. 물론, 리클라이닝 조절자 (30) 를 갖지 않는 구조인 경우에는, 제 1 브래킷 (104) 과 제 2 브래킷 (201) 은 볼트 등에 의해 직접 연결된다.

쿠션 프레임 (100) 을 구성하고, 사이드 프레임 (101) 의 후단에 고정되어 있는 제 1 브래킷 (104) 에는, 안쪽을 향하여 돌출시킨 돌출판 (도시 생략) 이 형성되어 있고, 이 돌출판에, 토션바 배치용 브래킷 (105) 이 아래쪽을 향하여 돌출하도록 고정되어 있다.

토션바 배치용 브래킷 (105) 은, 쿠션 프레임 (100) 의 폭방향으로 소정 간격 이간하여 배치된 각 사이드 프레임 (101) 에 형성되어 있고, 일방의 토션바 배치용 브래킷 (105) 에 형성된 구멍부에 토션바 (120) 의 일단부 (고정단) 가 끼워지고, 타방의 토션바 배치용 브래킷 (105) 의 구멍부에 토션바 (120) 의 타단부 (자유단) 가 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 토션바 (120) 는, 시트 쿠션 (10) 내지는 쿠션 프레임 (100) 의 폭방향을 따라 배치되고, 자유단측이 비틀림으로써 소정의 스프링 특성을 발휘한다.

토션바 (120) 의 각 단부 부근에는 아암 (121) 이 장착되어 있다. 토션바 (120) 의 고정단측에 배치되는 일방의 아암 (121) 은, 그 기단부가 토션바 (120) 에 대하여 회전운동이 자유롭게 배치되고, 토션바 (120) 의 자유단측에 배치되는 타방의 아암 (121) 은, 그 기단부가 토션바 (120) 에 직접 연결되어, 그 비틀림 토크에 의해 뒤로 쓰러지는 방향으로 탄성지지되어 있다. 또한, 각 아암 (121) 의 상단부 사이에는, 지지 프레임 (130) 이 배치되어 있다. 따라서, 이지지 프레임 (130) 은, 아암 (121) 을 통하여 토션바 (120) 의 스프링 특성에 의해, 통상 상태에 있어서 뒤로 쓰러지는 방향으로 힘이 가해지도록 탄성지지된다.

지지 프레임 (130) 은, 면형상 스프링부재 (40) 의 일단 (41) 을 걸어맞추는 프레임부재로서 사용된다. 면형상 스프링부재 (40) 의 타단 (42) 은, 쿠션 프레임 (100) 을 구성하는 프레임부재의 하나인 앞가장자리 프레임 (102) 에 걸어맞춰져 있다. 따라서, 면형상 스프링부재 (40) 는, 타단 (42) 이 앞가장자리 프레임 (102) 에 의해 지지되어 있는 한편, 일단 (41) 이 토션바 (120) 의 탄성력에 의해 후방으로 탄성지지되기 때문에, 시트 쿠션 (10) 의 전후 방향으로 소정의 장력을 갖고 장착된다.

면형상 스프링부재 (40) 가 이렇게 해서 소정 장력을 갖고 장착된 결과, 법선방향으로 입력되는 통상 범위의 진동에 대해서는 이것을 면방향으로 분산시킬 수 있어 진동을 효율적으로 흡수한다. 또한, 본 실시형태의 경우, 면형상 스프링부재 (40) 가, 지지 프레임 (130) 및 아암 (121) 을 통하여 토션바 (120) 에 의해 탄성지지되어 있다. 즉, 토션바 (120) 는, 상기한 바와 같이 아암 (121) 을 통하여 지지 프레임 (130) 을 뒤로 쓰러뜨리는 방향으로 탄성지지하고, 면형상 스프링부재 (40) 를 장착시키지만, 그 첫 장력은, 착석시의 평형 상태에 있어서 지지 프레임 (130) (아암 (121)) 이 불안정한 균형 위치가 되도록 조정된다. 이 결과, 미소 진동에 대해서도 민감하게 반응시킬 수 있는 동시에, 토션바 (120) 의 복원력에 의해 높은 스트로크감을 창출한다. 특히, 토션바 (120) 는, 무부하 상태에서 평형 상태에 도달하기까지의 변위에 대하여 효율적으로 복원력이 작용하여균형 상태를 만들어낼 수 있기 때문에, 진동 흡수 기능이 높다. 또, 전방 충돌 또는 후방 충돌에 의해, 전후 방향으로 소정 이상의 큰 충격력이 가해졌을 때의 면형상 스프링부재 (40) 및 토션바 (120) 의 작용에 대해서는 후술한다.

여기서, 면형상 스프링부재 (40) 는, 본 발명의 과제로부터, 전후 방향으로 소정 이상의 큰 충격력이 가해졌을 때에는, 시트 프레임 (쿠션 프레임 (100) 및 백 프레임 (200)) 의 변형에 의해 발휘되는 내충격기능을 보충하여 좌석 구조의 내충격성을 높일 수 있도록 장착되어야 하는 한편, 상기한 바와 같이 통상적인 입력 진동에 대해서도 충분한 진동 흡수 기능을 발휘할 수 있어야 한다. 면형상 스프링부재 (40) 는, 이러한 기능을 구비하는 한 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 다음과 같은 것을 사용하고 있다.

즉, 본 실시형태에서 사용한 면형상 스프링부재 (40) 는, 탄성사(絲)를 포함하여 이루어진 것으로, 날실과 씨실 중 어느 일방이 폴리에스테르계 엘라스토머 섬유, 폴리우레탄 섬유 등의 탄성사로 구성되고, 타방이 탄성사보다 탄성이 작은 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유 등의 보통사로 구성되는 것이다. 그리고, 바람직하게는, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 탄성사의 배치 방향을 따라 잡아 당겼을 때의 인장 특성으로서 연화(軟化) 스프링 특성을 나타내고, 보통사의 배치 방향으로 잡아 당겼을 때의 인장 특성으로서 선형 스프링 특성을 나타내는 것이다. 전후 방향으로 소정 이상의 충격력이 가해져 면형상 스프링부재 (40) 가 점점 늘어나 마침내 보통사가 파단된 경우에는, 연화 스프링 특성에 의해 감쇠비를 높일 수 있다. 또, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 보통사의 재료나 선 직경을 선택하는 것 등에 의해, 보통사의 배치 방향인 원반(原反)의 롤방향으로 잡아 당겼을 때의 선형 스프링 특성으로는, 롤방향 1 과 같이 전혀 비선형 특성을 갖지 않는 구조로 할 수도 있고, 초기 휨 영역 (통상은, 휨량 10㎜ 이하의 영역 (롤방향 2), 최대 경우에도 휨량이 20㎜ 이하인 영역 (롤방향 3)) 에 있어서 비선형 특성을 갖는 구조로 할 수도 있다. 초기 휨 영역에서 비선형 특성을 갖는 구조로 함으로써 착석시의 스트로크감을 증대시킬 수 있다. 또, 도 8 에 나타낸 인장 특성은, 상기한 2 차원 네트재를, 길이 200㎜, 폭 50㎜ 로 잘라낸 시험편을 사용하여, 이 시험편의 길이 방향 각 단부로부터 각각 50㎜ 안쪽 부위까지를 취할값으로 하고 시험기에 의해 길이 방향을 따라 50㎜/분의 속도로 잡아 당김으로서 측정하여 얻어지는 특성이다. 이 때, 탄성사의 배치 방향에 따른 인장 특성은, 탄성사의 배치 방향이 길이 방향이 되도록 잘라낸 시험편을 사용하고, 보통사의 배치 방향에 따른 인장 특성은, 보통사의 배치 방향이 길이 방향이 되도록 잘라낸 시험편을 사용한다.

본 실시형태의 좌석 구조에 의하면, 통상 사용시에 있어서는, 상기한 바와 같이 면형상 스프링부재 (40) 및 토션바 (120) 의 작용에 의해 진동 흡수가 이루어진다. 이에 대하여, 전방 충돌 또는 후방 충돌에 의해 전후 방향으로 소정 이상의 큰 충격력이 가해진 경우에는, 인체가 시트 벨트 등에 의해 구속되어 있기 때문에 어찌되었든 간에 시트백 (20) 을 후방으로 쓰러뜨리는 방향으로 큰 하중이 발생한다. 이 시트백 (20) 를 후방 회전 방향으로 쓰러뜨리는 후방 모멘트에 의해, 쿠션 프레임 (100) 의 사이드 프레임 (101) 이, 도 2 에 나타낸 바와 같이 대략 중앙부 부근에서 후단 부근까지의 임의의 부위에서, 면형상 스프링부재 (40) 의통상 상태에서의 배치 위치보다도 하방 부위를 중심으로 하여 하부 방향으로 구부러지도록 변형된다. 이 때, 사이드 프레임 (101) 의 상단 가장자리 부근에 형성된 비드부 (101a) 가 도 3(b) 에 나타낸 바와 같이 전후 방향으로 늘어나, 사이드 프레임 (101) 의 파단의 진행이 억제된다.

사이드 프레임 (101) 이 변형될 때에는, 마찬가지로 사이드 프레임 (101) 을 슬라이드 조절자 (110) 의 레일 (111) 에 지지시키고 있는 장착 브래킷 (103) 도 점차 구부러진다. 이 때, 사이드 프레임 (101) 과 장착 브래킷 (103) 의 강도 차이에 의해, 사이드 프레임 (101) 의 변형량이 크기 때문에, 사이드 프레임 (101) 의 후단에 일체적으로 연결된 제 1 브래킷 (104) 의 하단이 장착 브래킷 (103) 의 후단부 (103a) 에 맞닿아, 사이드 프레임 (101) 의 변형이 일단 억제된다. 따라서, 장착 브래킷 (103) 의 후단부 (103a) 는, 사이드 프레임 (101) 의 변형을 억제하는 스토퍼로서의 기능을 완수한다.

이 때, 백 프레임 (200) 의 후방 회전 방향에 대한 내력인 후방 모멘트 강도는, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 소정의 충격력을 받고 난 후 서서히 상승해 가고, A 점에서 쿠션 프레임 (100) 의 사이드 프레임 (101) 및 백 프레임 (200) 이 변형되기 시작한다. 이것에 의해, A 점부터 약간 후방 모멘트 강도의 기울기가 변화한다. 면형상 스프링부재 (40) 를 구비하고 있지 않는 경우에는, 이 때 후방 모멘트 강도의 변화가 크게 저하되지만, 본 실시형태에 의하면, 쿠션 프레임 (100) 의 변형에 따라서, 백 프레임 (200) 의 후방 변위와 함께 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 상승하여 후방 모멘트 강도를 더욱 상승시켜 간다. 비드부 (101a)가 완전히 늘어나거나, 사이드 프레임 (101) 에 균열이 생기거나 하는 변형이 나타나는 것이 B 점으로, B 점부터는 후방 모멘트 강도가 저하되기 시작한다. 그리고, 상기한 바와 같이 사이드 프레임 (101) 이 장착 브래킷 (103) 의 후단부에 맞닿으면 사이드 프레임 (101) 의 변형이 억제되기 때문에, 맞닿은 시점 (C 점) 부터 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 크게 작용하여 후방 모멘트 강도가 다시 상승하기 시작한다. 또, 사이드 프레임 (101) 의 변형이 진행되면, 완전히 늘어난 비드부 (101a) 에 균열이 발생되거나, 또는 먼저 발생되어 있던 균열이 확대되거나 하기 때문에 D 점부터 다시 모멘트 강도가 저하되기 시작하지만, 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 커지기 때문에 E 점부터 후방 모멘트 강도가 다시 상승으로 전환된다.

사이드 프레임 (101) 의 상기한 바와 같은 변형에 의해, 백 프레임 (200) 의 후방 모멘트 강도는 상기한 바와 같이 변화한다. 종래라면, 이러한 시트 프레임의 변형 거동에 의해 백 프레임 (200) 의 후방 모멘트 강도를 소정 기준으로 유지하고, 그 사이에, 인체의 둔부로부터 허리부분에 걸친 부근이 백 프레임 (200) 에 장착되는 입체 편물 등의 박형 쿠션재를 눌러 백 프레임 (200) 내에 매몰되도록 동작시킴으로서 인체의 반동을 억제했었지만, 시트 프레임의 변형 거동만을 이용한 충격 흡수 기구이기 때문에 한계가 있었다.

그러나, 본 실시형태에 의하면, 상기한 바와 같이, 사이드 프레임 (101) 의 변형이 진행되어 하부 방향으로 구부러져 가면, 사이드 프레임 (101) 에 장착된 토션바 배치용 브래킷 (105) 이 함께 비스듬하게 하부 방향으로 변위해 가기 때문에,백 프레임 (200) 이 뒤로 쓰러지는 방향으로 변위되는 것과 함께, 아암 (121) 이 뒤로 젖혀져, 지지 프레임 (130) 을 후방으로 변위시킨다. 지지 프레임 (130) 에는, 면형상 스프링부재 (40) 의 일단이 지지되어 있는 한편, 그 면형상 스프링부재 (40) 의 타단은 앞가장자리 프레임 (102) 에 걸어맞춰져 있기 때문에, 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 커진다. 따라서, 상기한 바와 같이, 사이드 프레임 (101) 의 변형의 확대에 의해 후방 모멘트 강도의 기울기가 변하더라도, 본 실시형태의 경우에는, 사이드 프레임 (101) 의 변형량의 확대 및 백 프레임 (200) 이 뒤로 쓰러지는 방향으로 변형되는 양이 늘어남에 따라서 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 상승하기 때문에, 면형상 스프링부재 (40) 의 장력에 의해 후방 모멘트 강도를 높일 수 있다. 이 결과, 시트백 (20) 의 쓰러짐이 억제되어, 백 프레임 (200) 에 장착된 입체 편물 등의 쿠션재에 의해 인체의 등부를 지지하는 것이 종래보다도 확실해진다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 면형상 스프링부재 (40) 는, 통상시에 있어서는 주로 진동 흡수 기능을 담당하고 있지만, 상기한 바와 같은 큰 충격력의 입력이 있을 때에는, 백 프레임 (200) 의 후방 모멘트 강도를 높이는 내충격재로서 기능한다.

도 7 은, 쿠션 프레임 (100) 및 백 프레임 (200) 을 구성하는 각 프레임재로서 도 6 의 시험에 사용한 것보다도 약간 강도가 높은 재료를 사용하여, 상기한 장착 브래킷 (103) 의 후단부 (103a) 와 같이 쿠션 프레임 (100) 의 변형을 멈추게 하는 스토퍼를 형성하지 않은 시트 프레임 구조에 대하여, 상기와 같이 면형상 스프링부재 (40) 를 배치하여 측정한 후방 모멘트 강도를 나타낸다.

도 7 에 나타낸 바와 같이, 이 양태의 경우에는, F 점에서 쿠션 프레임 (100) 및 백 프레임 (200) 에 변형이 생기고, 그 후, 면형상 스프링부재 (40) 의 장력의 작용이 가해져 3000Nㆍm 를 웃도는 후방 모멘트 강도가 발생되어 있다. 그리고, G 점에서는, 쿠션 프레임 (100) 또는 백 프레임 (200) 에 큰 변형, 비드부의 신장 또는 균열 등이 생겨 후방 모멘트 강도가 저하되지만, 다시, 면형상 스프링부재 (40) 의 장력이 커져, H 점부터 다시 후방 모멘트 강도가 상승한다. 다시 쿠션 프레임 (100) 또 백 프레임 (200) 의 변형이나 균열 등이 커지면, 후방 모멘트 강도는 I 점부터 다시 저하되기 시작하고, J 점에 이르러 면형상 스프링부재 (40) 의 장력 증가에 의해 다시 후방 모멘트 강도가 상승하기 시작한다.

쿠션 프레임 (100) 또 백 프레임 (200) 의 강도에만 의지한 경우에는 3000Nㆍm 이상의 후방 모멘트 강도를 달성하기가 쉽지 않고, 가령 그와 같은 구조로 한 경우에는 상당히 중량이 무거워질 것이 예상된다. 그러나, 본 실시형태와 같이, 내충격성부재로서 면형상 스프링부재 (40) 를 부가한 구조로 함으로써 3000Nㆍm 이상의 후방 모멘트 강도를 용이하게 달성할 수 있음을 알 수 있다. 쿠션 프레임 (100) 또 백 프레임 (200) 은 약간 높은 강도를 갖는 것을 선택하기만 하면 되고, 경량이라도 높은 후방 모멘트 강도를 갖는 구조로 할 수 있다.

또, 도 6 및 도 7 에 나타낸 후방 모멘트 강도는, 모두 3 차원 마네킹의 백 팬에 부하 지그를 형성한 장치의 설계 힙 포인트 (H.P) 를 좌석 구조의 설계 착석 위치에 세팅하고, H.P 주위에 588Nㆍm/인(人)의 모멘트를 발생시키는 부하 (부하 스피드 0.5deg/s) 를 시트백에 대하여 후방으로 가함으로써 실시하였다.

여기서, 쿠션 프레임 (100) 에 형성한 면형상 스프링부재 (40) 의 상부 및 백 프레임 (200) 에는 각각 우레탄재나 입체 편물 등의 쿠션재가 배치된다. 이들 쿠션재는 그대로 표피재를 겸용하는 경우도 있고, 피혁 등의 별도의 표피재에 의해 추가적으로 피복하는 경우도 있음은 물론이다.

쿠션재로는, 도 4 및 도 5 에 나타낸 바와 같은 입체 편물 (400) 을 사용하는 것이 바람직하다. 입체 편물 (400) 은, 서로 이간하여 배치된 표리 2 층의 그라운드 편지 (410, 420) 사이에 연결사 (430) 을 왕복시켜 양자를 결합함으로써 형성되어 있다. 입체 편물 (400) 에 의하면, 경량이고 통기성이 좋고, 두께가 수 밀리미터에서 수십 밀리미터정도라도, 연결사 (430) 의 쓰러짐에 의한 복원력, 연결사 (430) 끼리의 실간 마찰, 연결사 (430) 과 그라운드 편지 (410, 420) 를 구성하는 실의 실간 마찰, 그라운드 편지 (410, 420) 의 그물코의 변형 등에 의해, 쿠션재로서 충분한 기능을 구비하고 있다.

이층(裏層)에 사용되는 그라운드 편지 (410) 는, 예를 들어, 도 4(b) 에 나타낸 바와 같이, 단섬유를 꼰 실로부터 웨일 방향 및 코스 방향의 어느 방향에도 연속된 플랫 편지 조직 (가는 코) 에 의해 형성되어 있다. 이것에 대하여, 표층에 사용되는 그라운드 편지 (420) 는, 예를 들어, 도 4(c) 에 나타낸 바와 같이, 단섬유를 꼰 실로부터 벌집형상 (육각형) 의 메시를 갖는 그물코 구조로 형성되어 있다. 물론, 이 편지 조직은 어디까지나 일례로서, 가는 코 조직이나 벌집형상 외의 편지 조직을 채용할 수도 있다. 연결사 (430) 는, 표층의 그라운드 편지 (420) 와 이층의 그라운드 편지 (410) 가 소정 간격을 유지하도록 그 한 쌍의 그라운드 편지 (410, 420) 사이에 짜 넣은 것으로, 이 입체 편물 (400) 에 소정의 강성을 부여하고 있다.

상기한 입체 편물 (400) 은, 쿠션 프레임 (100) 에 장착하는 경우, 도 4(a) 에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 앞단을 앞가장자리 프레임 (102) 에 걸어맞추고, 후단을 백 프레임 (200) 의 하부에 설치한 하부 프레임 (202) 에 걸어맞춰 장착된다. 또, 도시하지 않았지만 측가장자리부는 사이드 프레임 (101) 에 걸어맞춘다. 또한, 이 쿠션 프레임 (100) 에 장착하는 입체 편물 (400) 은, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 그 일부에 연결사 (430) 가 배치되어 있지 않고, 그라운드 편지 (410, 420) 끼리 직접 서로 대향하고 있는 연결사 비배치부 (440) 를 구비한 구조로 하는 것이 바람직하다.

이러한 입체 편물 (400) 을 사용한 경우, 전후 방향으로 소정 이상의 충격력이 가해져 쿠션 프레임 (100) 및 백 프레임 (200) 이 도 1 에 나타낸 상태에서 도 2 에 나타낸 상태에 도달하면, 하부 프레임 (202) 이 후방으로, 정확하게는 후방의 비스듬한 하부 방향으로 변위되기 때문에, 입체 편물 (400) 은, 도 4(a) 에 나타낸 상태로부터 도 5 에 나타낸 바와 같이 전후 방향으로 늘어난다. 이 결과, 입체 편물 (400) 의 전후 방향의 장력이 높아져, 상기한 면형상 스프링부재 (40) 의 장력에 의해 상승되는 후방 모멘트 강도를 더욱 보강적으로 상승시키는 기능을 한다.

단, 연결사 비배치부 (440) 를 갖지 않는 구조인 경우에는, 그라운드 편지 (410, 420) 가 늘어나는 동시에 연결사 (430) 가 기울어져, 전체적으로 두께가 얇아지고, 두께 방향 (법선 방향) 의 면강성이 높아져 법선 방향의 완충력이 저하된다. 이에 대하여, 본 실시형태와 같이 연결사 비배치부 (440) 를 갖는 구조인 경우에는, 도 5 에 나타낸 바와 같이 그라운드 편지 (410, 420) 중, 연결사 비배치부 (440) 에 있어서 직접 서로 대향하고 있는 부위가 집중적으로 늘어나게 되기 때문에, 연결사 비배치부 (440) 이외의 부위에 배치되어 있는 연결사 (430) 는 그다지 기울어지지 않아, 충격력을 받기 전 상태와 거의 동일한 상태를 유지한다. 이 결과, 전후 방향의 신장에 따르는 법선 방향의 완충력의 저하가 억제되고, 충격을 받았을 때에, 특히 상하 방향으로 발생하는 충격력의 감쇄 기능을 높일 수 있다.

상기한 입체 편물 (400) 은, 면형상 스프링부재 (40) 의 상부에 배치되지만, 입체 편물 (400) 자체를 면형상 스프링부재 (40) 로서 사용하고, 입체 편물 (400) 의 후단을 토션바에 의해 지지된 지지 프레임 (130) 에 걸어맞추는 것도 가능하다. 이 경우라도, 연결사 비배치부 (440) 를 구비한 구조로 함으로써 연결사 비배치부 (440) 에 상당하는 부위의 그라운드 편지 (410, 420) 가 늘어나고, 그것에 의해, 쿠션 프레임 (100) 및 백 프레임 (200) 의 변형을 억제하여 시트백 (20) 의 후방 모멘트 강도를 높이는 기능을 발휘할 수 있는 동시에, 연결사 (430) 가 지나치게 쓰러지는 것을 억제할 수 있어, 상하 방향의 완충력도 충분히 기능시킬 수 있다.

또한, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 면형상 스프링부재 (40) 의 일단 (41) 과 입체 편물 (400) 의 후단을 함께 토션바에 의해 지지된 지지 프레임 (130) 에 걸어맞춘 구조로 할 수도 있다. 이 경우에는, 무부하시에 있어서는, 토션바의 탄성력에 의해 지지 프레임 (130) 이 뒤로 쓰러지는 방향으로 탄성지지되기 때문에, 표측에 장착된 입체 편물 (400) 의 외관이 불필요한 수축이나 주름 등을 나타내지 않는다. 한편, 사람이 착석했을 때에는, 도 10 에 나타낸 바와 같이, 지지 프레임 (130) 이 앞으로 쓰러지기 때문에, 입체 편물 (400) 의 장력이 증가하지 않고 느슨함이 발생한다. 따라서, 입체 편물 (400) 이 갖는 두께 방향의 완충력을 충분히 발휘시킬 수 있다. 또, 이 양태에 있어서도, 입체 편물 (400) 을 사용하는 것이 바람직하다는 것은 상기한 바와 같지만, 비교적 두께가 얇은 우레탄재를 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 좌석 구조는, 통상 사용시에 있어서 주로 진동 흡수 기능을 담당하는 면형상 스프링부재가, 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백의 변형과 함께 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰진 구조이다. 따라서, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력이 가해진 경우에는, 그 면형상 스프링부재는 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의해 장력이 상승하여, 시트백의 후방 모멘트 강도를 상승시키는 기능을 완수한다. 이 때문에, 본 발명에 의하면, 종래와 비교하여 높은 후방 모멘트 강도를 발휘할 수 있어, 내충격성의 추가적 개선을 꾀할 수 있다.

Claims (10)

1. 일단이, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받음으로써 시트백을 변형시키는 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되고, 상기 시트백의 변형에 따라서 장력이 상승하는 면형상 스프링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
2. 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받음으로써 변형되는 프레임부재를 구비한 쿠션 프레임과,

   일단이, 상기 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백의 변형과 함께 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되고, 상기 시트백의 변형에 따라서 장력이 상승하여, 시트백의 후방 모멘트 강도를 높이는 기능을 완수하는 면형상 스프링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 면형상 스프링부재의 일단이 걸어맞춰지고, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 백 프레임을 구성하는 프레임부재인 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 면형상 스프링부재의 일단이 걸어맞춰지고, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 백 프레임과는 독립된 상태로 탄성적으로 지지되고, 인체의 둔부 부근에서 허리부 부근에 대응하는 위치에 좌석의 폭방향을 따라 설치된 프레임부재인 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 시트백에 대한 후방 모멘트에 의해 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재가, 상기 쿠션 프레임을 구성하는 프레임부재로서, 상기 시트백에 대한 소정 이상의 충격력에 의해 변형되는 부위에, 폭방향을 따라 배치된 토션바에 의해, 통상 상태에 있어서 뒤로 쓰러지는 방향으로 탄성지지되는 아암에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전방 또는 후방으로부터 소정 이상의 충격력을 받았을 때의 쿠션 프레임 및 백 프레임의 변형을 규제하는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 면형상 스프링부재가, 2 차원 네트재 및 입체 편물 (立體編物) 중에서 선택되는 1 종 또는 그들의 2 종 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 면형상 스프링부재의 상부에, 2 차원 네트재, 입체 편물 및 우레탄재 중에서 선택되는 1 종 또는 그들의 2 종 이상의 조합으로 이루어지고, 일단이, 상기 시트백에 가해지는 후방 모멘트에 의한 그 시트백의 변형과 함께 후방으로 변위되는 임의의 프레임부재에 걸어맞춰지고, 타단이, 쿠션 프레임의 앞가장자리 부근에 설치된 프레임부재에 걸어맞춰져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 쿠션재가, 표리 2 층의 그라운드 편지 (編地) 끼리를 연결사 (連結絲) 로 결합하여 형성되어 있는 입체 편물인 것을 특징으로 하는 좌석 구조.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 입체 편물의 일단과 타단 사이의 임의 부위에, 연결사가 형성되어 있지 않고, 그라운드 편지끼리 직접 서로 대향하고 있는 연결사 비배치부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 좌석 구조.