KR20090131070A - 차량의 액티브 헤드레스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적은 부품수와 간단한 구조로 구성되면서도, 차량의 추돌 사고시 후방으로 젖혀지는 탑승자의 머리를 무단으로 지지할 수 있도록 하며, 탑승자의 머리가 후방으로 젖혀지다가 관성력에 의해 전방으로 이동하게 될 때, 탑승자의 머리가 전방으로 이동하는 힘을 가급적 감소시킬 수 있도록 하여 탑승자의 목과 그 주변 부분의 상해치를 크게 저감시킬 수 있도록 한다.

헤드레스트, 추돌, 가스스프링

Description

차량의 액티브 헤드레스트{Active Headrest of Vehicle}

본 발명은 차량의 액티브 헤드레스트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 후방 추돌 사고시에 탑승자의 목 및 그 주변 부위의 상해를 감소시키도록 하는 장치에 관한 기술이다.

차량의 후방 추돌 사고시에는 뜻하지 않은 차량의 순간적이고 단발적인 가속에 의해 탑승자의 머리가 급격히 뒤로 젖혀졌다가 앞으로 이동하는 현상이 발생하고, 이에 의해 탑승자의 목과 목 주변 부분에 큰 상해를 입는 경우가 많다.

종래 상기한 바와 같은 현상에 대비한 액티브 헤드레스트가 제안되고 있으며, 이러한 액티브 헤드레스트는, 차량의 추돌에 의해 탑승자의 몸이 시트에 가하는 압력에 의해 기계적인 작동이 이루어지면, 헤드레스트가 전방으로 튀어 나가면서 뒤로 젖혀지는 탑승자의 머리를 지지하여 탑승자의 상해를 저감시키도록 하는 방법이 사용되고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 액티브 헤드레스트는 다단 스토퍼를 구비하고 있는데, 이는 헤드레스트가 전방으로 이동하는 도중에 탑승자의 머리로부터 가해지는 힘에 의해 뒤로 밀리는 것을 방지하면서 탑승자의 머리를 제대로 지지하도록 하기 위한 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 다단 스토퍼는 헤드레스트가 뒤로 밀리는 것을 막는 단과 단 사이 구간에서는 탑승자의 머리를 지지하지 못하고 헤드레스트가 뒤로 약간 밀리게 되므로, 후방으로 젖혀지는 탑승자의 머리를 효과적으로 지지함에는 다소 부족한 면이 있다.

또한, 상기한 바와 같이 다단 스토퍼를 구현하기 위해서는 많은 부품이 소요되고, 그에 따라 시트의 제작시 소요되는 작업공수도 많아져서, 시트의 제작비용을 크게 증가시키는 원인이 되고 있다.

또한, 상기한 바와 같은 다단 스토퍼 방식은 헤드레스트가 후방으로 밀리는 것은 방지하도록 되어 있으나 전방으로는 별도의 구속을 하지 않도록 되어 있고, 대체로 스프링력에 의해 헤드레스트가 전방으로 이동되도록 하는 구조를 취하고 있어서, 탑승자의 머리가 후방으로 젖혀졌다가 관성력에 의해 전방으로 이동할 때, 머리를 전방으로 더욱 미는 작용을 하게 되는데, 이와 같이 머리가 후방으로 젖혀졌다가 다시 전방으로 이동하는 힘이 크면 클수록 탑승자의 상해 정도는 심해지는 경향이 있어 문제이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 적은 부품수와 간단한 구조로 구성되면서도, 차량의 추돌 사고시 후방으로 젖혀지는 탑승자의 머리를 무단으로 지지할 수 있도록 하며, 탑승자의 머리가 후방으로 젖혀 지다가 관성력에 의해 전방으로 이동하게 될 때, 탑승자의 머리가 전방으로 이동하는 힘을 가급적 감소시킬 수 있도록 하여 탑승자의 목과 그 주변 부분의 상해치를 크게 저감시킬 수 있도록 한 차량의 액티브 헤드레스트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 차량의 액티브 헤드레스트는

시트에 고정되는 베이스와;

상기 베이스에 대하여 시트의 전방으로 이동 가능하게 설치되는 가동부와;

상기 베이스에 대하여 상기 가동부를 시트의 전방으로 이동 가능하게 연결하여 지지하는 적어도 하나 이상의 가스스프링과;

상기 가스스프링이 수축된 상태를 유지시키도록 상기 베이스와 가동부 사이에 구비된 래치수단과;

차량의 추돌시 상기 래치수단을 해제하도록 구비된 구동수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 래치수단은

상기 가동부의 후방에 구비되는 걸림부와;

회동됨에 따라 상기 걸림부를 고정하는 상태와 해제하는 상태가 전환되도록 상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 걸림레버와;

상기 걸림레버가 상기 걸림부를 해제하는 상태가 되도록 탄성 지지하는 해제스프링과;

상기 걸림레버가 상기 걸림부를 고정하는 상태로 상기 걸림레버의 회동을 구속하다가 외부로부터 제공되는 작동력에 의해 상기 걸림레버의 회동을 허용하도록 상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 폴레버;

를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동수단은

차량의 추돌사고를 감지하도록 차체에 설치된 가속도센서와;

상기 가속도센서의 신호에 따라 상기 폴레버가 상기 걸림레버의 회동 구속상태를 해제하도록 상기 폴레버에 상기 작동력을 제공하는 솔레노이드액츄에이터;

를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은 종래와 같이 별도의 스토퍼장치를 구비하지 않아서 간단한 구성과 부품수를 가지면서도, 탑승자의 머리가 뒤로 젖혀질 때에는 어느 상태에서든지 무단으로 탑승자의 머리를 즉각적으로 강하게 지지할 수 있으며, 탑승자의 머리가 다시 전방을 향해 이동하게 되는 경우에는, 탑승자의 머리를 전방으로 이동시키도록 하는 힘을 거의 제공하지 않게 되어, 탑승자의 상해치를 크게 저감시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 액티브 헤드레스트는 추돌 사고에 의해 작동이 이루어진 후 에도 상기 가동부를 다시 상기 베이스로 밀착시키고 상기 래치기구로 이 상태를 고정하면, 별도의 정비작업이나 부품의 교체 없이 원상복구가 가능하여 정비성이 극히 뛰어난 장점이 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 시트에 고정되는 베이스(1)와; 상기 베이스(1)에 대하여 시트의 전방으로 이동 가능하게 설치되는 가동부(3)와; 상기 베이스(1)에 대하여 상기 가동부(3)를 시트의 전방으로 이동 가능하게 연결하여 지지하는 적어도 하나 이상의 가스스프링(5)과; 상기 가스스프링(5)이 수축된 상태를 유지시키도록 상기 베이스(1)와 가동부(3) 사이에 구비된 래치수단과; 차량의 추돌시 상기 래치수단을 해제하도록 구비된 구동수단을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 가동부(3)와 베이스(1)는 서로 전후 방향으로 짝을 이루어 맞추어지도록 함으로써, 상기 가스스프링(5)이 수축된 상태에서는 상기 가동부(3)가 상기 베이스(1)와 결합되어 통상의 헤드레스트와 유사한 형상을 이루도록 구성함으로써, 외관도 미려하게 확보할 수 있도록 하였다.

본 실시예에서, 상기 가스스프링(5)은 총 4개가 서로 평행하게 설치되도록 하였으나, 가스스프링(5)은 하나만 설치하고 이와 함께 직선가이드를 하나 이상 구비하여 구성하도록 하는 것도 바람직할 것이다.

본 실시예에서, 상기 래치수단은 상기 가동부(3)의 후방에 구비되는 걸림부(7)와; 회동됨에 따라 상기 걸림부(7)를 고정하는 상태와 해제하는 상태가 전환되도록 상기 베이스(1)에 회동 가능하게 설치된 걸림레버(9)와; 상기 걸림레버(9)가 상기 걸림부(7)를 해제하는 상태가 되도록 탄성 지지하는 해제스프링과; 상기 걸림레버(9)가 상기 걸림부(7)를 고정하는 상태로 상기 걸림레버(9)의 회동을 구속하다가 외부로부터 제공되는 작동력에 의해 상기 걸림레버(9)의 회동을 허용하도록 상기 베이스(1)에 회동 가능하게 설치된 폴레버(11)를 포함하여 구성된다.

비록 도시되지는 않았지만, 상기 폴레버(11)를 탄성 지지하는 폴스프링이 별도로 구비되어 있어서, 상기 폴레버(11)가 상기 걸림레버(9)의 회동을 구속하는 방향으로 탄성력을 제공하도록 한다.

물론, 상기 래치수단으로는 이외에도 상기 가동부(3)를 베이스(1)에 대해 고정하고 있다가 상기 가스스프링(5)의 힘으로 급격히 전진할 수 있도록 순간적으로 고정상태를 해제할 수 있는 메커니즘은 어떤 것이든 사용할 수 있을 것이다.

본 실시예에서, 상기 구동수단은 차량의 추돌사고를 감지하도록 차체에 설치된 가속도센서와; 상기 가속도센서의 신호에 따라 상기 폴레버(11)가 상기 걸림레버(9)의 회동 구속상태를 해제하도록 상기 폴레버(11)에 상기 작동력을 제공하는 솔레노이드액츄에이터(13)를 포함하여 구성된다.

물론, 이외에도 컨트롤러 등이 구비되어 상기 가속도센서로부터의 신호에 따라 상기 솔레노이드액츄에이터(13)를 제어하도록 하는 것이 일반적인 구성이 될 것이며, 종래에 탑승자의 등이 가압하는 힘에 의해 액티브 헤드레스트가 작동되도록 하였던 것과 유사하게 탑승자의 등이 제공하는 압력에 따라 상기 폴레버(11)에 작동력을 제공할 수 있도록 하는 기계적인 링크구조 등도 또 다른 구동수단의 일 예 가 될 수 있을 것이다.

참고로, 상기 가동부(3)는 탑승자의 머리부분을 직접 지지하는 쿠션부분과 상기 래치수단의 일부를 구성하는 걸림부(7)를 포함하여 이루어져 있는 바, 도 2에서는 상기 쿠션부분을 제거하여 도시함으로써, 본 발명 실시예의 구조를 보다 명확하게 개시하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 3과 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 3과 도 4의 좌측 상태는 상기 래치수단에 의해 가스스프링(5)이 수축된 상태가 유지되고 있는 상태로서, 보통의 차량 상태를 나타낸다.

차량에 추돌 사고가 발생되면, 상기 가속도센서가 이를 감지하여 신호를 발생시키고, 이에 따라 상기 솔레노이드액츄에이터(13)가 작동된다.

상기 솔레노이드액츄에이터(13)가 상기 래치수단의 폴레버(11)에 작동력을 제공하면, 상기 폴레버(11)는 상기 폴스프링의 힘을 극복하고 회동되어, 상기 걸림레버(9)의 회동 구속상태를 해제하게 된다.

따라서, 상기 폴레버(11)에 의해 구속되어 있던 상기 걸림레버(9)는 상기 해제스프링의 탄성력에 의해 회동되어 상기 걸림부(7)를 고정하던 상태를 해제함으로써, 도 3과 도4의 우측과 같은 상태가 되도록 한다.

즉, 상기 가동부(3)는 상기 가스스프링(5)의 힘에 의해 시트의 전방을 향해 돌출되는 것이다.

상기 가스스프링(5)이 시트의 전방으로 이동할 때, 어느 상태이건 탑승자의 머리가 상기 가동부(3)에 닿으면서 압력을 가하면, 상기 가스스프링(5)은 상기 가동부(3)로 전해지는 탑승자 머리로부터의 압력에 따라 상응하는 지지력을 제공하면서 탑승자의 머리가 더 이상 후방으로 젖혀지지 않도록 하게 된다.

즉, 상기 가스스프링(5)의 최대 스트로크에 이르기 전의 어떤 상태에서든지, 탑승자의 머리가 상기 가동부(3)에 닿으면, 그 즉시 별도의 스토퍼 없이도 탑승자의 머리가 더 이상 뒤로 젖혀지는 것을 방지하는 힘을 제공하는 것이다.

즉, 종래와 같이 다단 스토퍼에 의해 단과 단 사이에서 탑승자의 머리와 헤드레스트가 만나면 즉각적인 지지력을 제공하지 못했던 문제점이 해결되어, 탑승자의 머리가 상기 가동부(3)에 닿으면, 그 상태가 어떤 상태이건 간에 상기 가스스프링(5)의 특성상 즉각적으로 탑승자의 머리를 지지해주는 힘을 발휘하며, 이러한 작용은 별도의 단이 없는 무단으로 이루어지는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 탑승자의 머리가 뒤로 젖혀지는 것을 지지한 후에는, 탑승자의 머리가 관성력에 의해 다시 전방을 향해 이동하는 경우가 많고 이때 머리가 전방으로 이동되는 힘이 클수록 상해치 증가가 심각한 실정인데, 이때 상기 가스스프링(5)은 탑승자의 머리를 전방을 향해 거의 밀지 않아서, 탑승자의 머리가 전방으로 이동되는 힘이 크게 저감되므로, 결과적으로 탑승자의 상해치를 크게 저감시킬 수 있게 된다.

이는 상기 가스스프링(5)의 일반적인 특성에 기인한 것으로서, 가스스프링(5)이 확장되는 방향의 반대방향으로 가해지는 부하에 대하여, 가스스프링(5)은 그에 상응하는 지지력을 발휘하는 특성에 따른 것이다.

즉, 큰 부하를 가하면, 그에 상응하는 강한 힘으로 지지하고, 약한 부하를 가하면 그에 상응하는 약한 힘으로 지지하는 것이 가스스프링(5)의 기본적인 특성이므로, 탑승자의 머리가 처음에 뒤로 젖혀질 때에는 가스스프링(5)에 가하는 부하가 커서 그에 따라 가스스프링(5)이 강한 힘으로 탑승자의 머리를 지지하고, 이후 탑승자의 머리가 전방 쪽으로 이동하게 되는 경우에는 실질적으로 가스스프링(5)에 가해지는 부하가 점차 줄어들다가 제거되게 되므로, 가스스프링(5)은 점차 약한 지지력을 탑승자의 머리에 가하게 되어 실질적으로 탑승자의 머리가 전방으로 이동하도록 하는 힘을 거의 제공하지 않게 되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 종래와 같이 별도의 스토퍼장치를 구비하지 않아서 간단한 구성과 부품수를 가지면서도, 탑승자의 머리가 뒤로 젖혀질 때에는 어느 상태에서든지 무단으로 탑승자의 머리를 즉각적으로 강하게 지지할 수 있으며, 탑승자의 머리가 다시 전방을 향해 이동하게 되는 경우에는, 탑승자의 머리를 전방으로 이동시키도록 하는 힘을 거의 제공하지 않게 되어, 탑승자의 상해치를 크게 저감시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 액티브 헤드레스트는 추돌 사고에 의해 작동이 이루어진 후에도 상기 가동부(3)를 다시 상기 베이스(1)로 밀착시키고 상기 래치기구로 이 상태를 고정하면, 별도의 정비작업이나 부품의 교체 없이 원상복구가 가능하여 정비성이 극히 뛰어난 장점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 액티브 헤드레스트의 실시예를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 장치를 다른 시각에서 관측한 도면으로서, 가동부 중 쿠션부분을 제거한 상태의 도면,

도 3과 도 4는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 베이스 3; 가동부

5; 가스스프링 7; 걸림부

9; 걸림레버 11; 폴레버

13; 솔레노이드액츄에이터

Claims (3)

1. 시트에 고정되는 베이스와;

   상기 베이스에 대하여 시트의 전방으로 이동 가능하게 설치되는 가동부와;

   상기 베이스에 대하여 상기 가동부를 시트의 전방으로 이동 가능하게 연결하여 지지하는 적어도 하나 이상의 가스스프링과;

   상기 가스스프링이 수축된 상태를 유지시키도록 상기 베이스와 가동부 사이에 구비된 래치수단과;

   차량의 추돌시 상기 래치수단을 해제하도록 구비된 구동수단;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 액티브 헤드레스트.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 래치수단은

   상기 가동부의 후방에 구비되는 걸림부와;

   회동됨에 따라 상기 걸림부를 고정하는 상태와 해제하는 상태가 전환되도록 상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 걸림레버와;

   상기 걸림레버가 상기 걸림부를 해제하는 상태가 되도록 탄성 지지하는 해제스프링과;

   상기 걸림레버가 상기 걸림부를 고정하는 상태로 상기 걸림레버의 회동을 구속하다가 외부로부터 제공되는 작동력에 의해 상기 걸림레버의 회동을 허용하도록 상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 폴레버;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 액티브 헤드레스트.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 구동수단은

   차량의 추돌사고를 감지하도록 차체에 설치된 가속도센서와;

   상기 가속도센서의 신호에 따라 상기 폴레버가 상기 걸림레버의 회동 구속상태를 해제하도록 상기 폴레버에 상기 작동력을 제공하는 솔레노이드액츄에이터;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 액티브 헤드레스트.

Images