KR20120105883A - 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요추 지지를 위하여 스트로크가 개별적으로 조절된 벨로즈를 차량의 시동과 연계시켜 조절하여 벨로즈의 꺽임 발생을 방지하는 제어 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공압식 액추에이터를 갖는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치에 있어서, 지지대; 상기 지지대 상단에 형성되는 상단 벨로즈유닛; 상기 지지대 하단에 형성되는 복수개의 벨로즈유닛을 갖는 하단 벨로즈유닛; 상기 벨로즈유닛에 공압을 안내하는 복수의 공급라인; 상기 공급라인에 연결되어 벨로즈유닛과 선택적으로 공급라인을 연통하는 절환밸브; 상기 절환밸브에 연결되어 공압을 생성 공급하는 공압펌프; 사용자에 의하여 상기 하단 벨로즈유닛을 선택하고, 공압을 공급 및 배기하는 작동을 선택하는 작동스위치; 및 상기 작동스위치의 상태와 차량의 시동스위치의 정보를 이용하여 공압펌프와 절환밸브를 조절하여 상기 하단 벨로즈유닛의 고정 스트로크 조절 제어를 수행하며, 또한 차량의 시동스위치의 상태 정보를 이용하여 상기 하단 벨로즈유닛의 꺽임방지제어를 수행하는 제어장치를 포함한다.

Description

차량용 공압 마사지 장치의 제어장치{Control device of pneumatic massage apparatus for vehicle}

본 발명은 차량용 공압 마사지 장치의 제어 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 벨로즈형의 공압식 액추에이터를 포함하는 마사지 장치에서 상기 벨로즈의 꺽임에 의한 이상 작동을 방지하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 플로워에는 운전자 또는 탑승자의 탑승을 위한 시트가 반드시 구비된다. 통상 상기 시트는 받침부와 등받이부로 구성되며, 등받이부의 경우에는 회전부로 받침부와 결합하여 등받이부의 경사를 조절할 수 있게 구성되며, 특히 프론트 시트의 경우에는 이러한 기능이 반드시 부가되는 특징이 있다.

일부 시트의 경우에는 요추를 지지할 수 있는 구조를 가지며 상기 요추 지지부도 일부 그 형태를 변경할 수 있는 구조로도 출시되고 있다.

이러한 시트의 고유 기능 이외에 추가하는 기능들은 탑승자의 안락함을 위한 구조이나, 장거리 운전의 경우에는 같은 자세로 유지하는 이유에 의해서 탑승자들의 피로감은 상기 기능을 갖는 차량의 경우에도 탑승 시간에 비례하여 증가함은 당연하다.

따라서 상기한 바와 같은 탑승자들의 피로를 직접 풀어주기 위한 방법으로 안마 기능을 갖는 차량용 시트도 개발되었고 상기 시트를 장착한 차량들도 다수 출시되고 있다.

종래 시트에 장착되는 안마기는 작동 구조에 따라 기계식 및 진동식으로 구분할 수 있다. 상기 기계식의 경우에는 모터의 회전을 기계적 장치에 의하여 직선운동으로 변경하여 안마기를 구현하는 것으로 넓은 인체 부위를 자극하기 위해서는 작동 기구가 복잡해지고 또한 다양한 자극을 구현하기에는 구조적인 한계가 있다.

그리고 진동식의 경우에는 진동자가 시트의 패드부위에 장착되어 패드의 진동을 유발하여 안마기를 구현하는 것이나 작동이 단조롭고 특정 부위별로 안마기능을 유지할 수 없으며, 또한 자극이 강하여 운전석에는 운전자의 운행에 방해를 일으킬 수 있다는 이유로 적용할 수 없는 단점이 있다.

상기와 같은 방식 이외에 전체적으로 부드럽게 작동되며, 운전석에도 적용되는 공압식 안마장치를 들 수 있다.

상기 공압식 안마장치의 경우에는 공압에 의하여 스트로크가 변하는 벨로즈형이 주로 적용되고 있으며, 공압 자체의 특징에 의하여 탑승자의 등을 부드럽게 마사지할 수 있는 특징이 있다.

상기 공압식 마사지 장치는 하단에 마사지와 요추 지지를 위한 2개가 한조로 된 벨로즈 장치가 3개 형성되고 상단에는 탑승자의 등에 마사지를 제공하는 한조의 벨로즈 장치를 포함한다.

상기 하단의 벨로즈 장치의 경우에는 요추의 지지를 위하여 각조가 개별적으로 팽창하여 스트로크를 조절할 수 있는 구조이며, 상기 스트로크는 탑승자가 스위치를 조작하여 스트로크를 조절할 수 있다.

따라서 마사지 기능을 사용하지 않아도 상기 스트로크를 조절된 스트로크로 고정되어 사용된다.

한편, 상기와 같이 밸로즈 장치의 스트로크를 조절하고 난 후 차량 사용을 중지하고 주차하는 경우 여름철 같은 경우 차량 내부의 온도 상승 등에 의하여 상기 벨로즈 중 스트로크가 크게 형성된 벨로즈의 경우에는 꺽임이 발생한다.

이렇게 꺽임이 발생한 벨로즈의 경우에는 탑승자가 탑승한 경우에는 제대로 요추 지지가 되지 않고 또한, 마사지 장치를 작동하는 경우에는 제대로 작동되지 않는 단점이 있다.

따라서, 상기와 같은 단점을 제거하기 위한 별도의 방법이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 요추 지지를 위하여 스트로크가 개별적으로 조절된 벨로즈를 차량의 시동과 연계시켜 조절하여 벨로즈의 꺽임 발생을 방지하는 제어 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공압식 액추에이터를 갖는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치에 있어서, 지지대; 상기 지지대 상단에 형성되는 상단 벨로즈유닛; 상기 지지대 하단에 형성되는 복수개의 벨로즈유닛을 갖는 하단 벨로즈유닛; 상기 벨로즈유닛에 공압을 안내하는 복수의 공급라인; 상기 공급라인에 연결되어 벨로즈유닛과 선택적으로 공급라인을 연통하는 절환밸브; 상기 절환밸브에 연결되어 공압을 생성 공급하는 공압펌프; 사용자에 의하여 상기 하단 벨로즈유닛을 선택하고, 공압을 공급 및 배기하는 작동을 선택하는 작동스위치; 및 상기 작동스위치의 상태와 차량의 시동스위치의 정보를 이용하여 공압펌프와 절환밸브를 조절하여 상기 하단 벨로즈유닛의 고정 스트로크 조절 제어를 수행하며, 또한 차량의 시동스위치의 상태 정보를 이용하여 상기 하단 벨로즈유닛의 꺽임방지제어를 수행하는 제어장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어장치에서 수행하는 꺽임방지제어는: 상기 차량의 시동스위치가 오프된 후 특정 시간이 지난 후에 고정 스트로크가 선정의된 특정스트로크 이상인 개별 하단벨로즈유닛의 공압을 제거하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 제어장치에서 수행하는 꺽임방지제어는 차량 시동 스위치가 다시 온되는 경우에는 공압이 제거된 개별 하단벨로즈유닛에 차량 시동 스위치가 마지막으로 오프된 상태의 공압을 공급하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정 스트로크는 개별 하단벨로즈유닛에 공급된 공압의 공급시간으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 하단벨로즈유닛의 수는 3개인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 공압식 마사지 장치의 오동작을 방지하는 효과가 있으며, 더 나아가 마사지 시트 또는 마사지 시트 장착 차량에 대한 전체 품질을 향상시켜 제품의 경쟁력을 상승시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치의 구성을 설명하는 구성도이며,
도 2는 도 1의 벨로즈유닛의 단면을 나타내는 단면도이며,
도 3은 도 1의 제어장치에 의해 제어되는 하단벨로즈유닛의 작동상태를 나타내는 일실시예이다.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 지지대(10), 상기 지지대(10)에 장착되는 공압식 액추에이터(20), 상기 공압식 액추에이터(20)에 연결되어 공압을 공급하는 공압라인(40), 상기 공압라인(40)에 공급되는 공압을 조절하는 절환밸브(50), 상기 절환밸브(50)에 연결되며, 공압을 생성하는 공압펌프(60), 상기 공압식 액추에이터(20)의 고정 스트로크를 탑승자의 의도대로 조절하기 위한 조절스위치(70), 차량의 시동 스위치(1), 조절스위치(70), 절환밸브(50) 및 공압펌프(60)와 전기적으로 연결되어 신호를 입력받고 상기 신호에 따라 개별 구성의 제어를 수행하는 제어장치(80)를 포함하여 구성된다.

먼저, 공압식 액추에이터(20)는 지지대(10)에 다수개 설치되는 것으로 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 벨로즈가 서로 연통되어 하나의 유닛으로 형성되는 벨로즈유닛(12)이 상단에 하나, 하단에 3개 형성된다.

상단에 형성된 상단 벨로즈유닛(25)은 탑승자의 등을 지지하거나 공압의 작용에 의하여 탑승자의 등을 타격하는 역할을 한다.

그리고 상기 하단에 형성된 하단 벨로즈유닛(26)은 탑승자의 요추를 지지하는 역할과 공압변화에 의한 안마 기능을 동시에 수행한다.

한편, 상기 하단 벨로즈유닛(26)은 다수개가 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예에서는 3개로 구성되나 그 수가 제한되지는 않는다.

또한, 상기 하단 벨로즈유닛(26)은 고정 스트로크를 조절할 수 있다. 상기 고정 스트로크는 탑승자의 요추를 지지하기 위한 것으로 사용자가 편리에 따라 조절할 수 있는 것으로 안마 작용을 하지 않는 경우에는 요추를 지지하기 위한 스트로크를 의미한다.

따라서, 상기 하단 벨로즈유닛(26)인 제1벨로즈유닛(31), 제2벨로즈유닛(32), 제3벨로즈유닛(33)은 탑승자의 의도에 따라 고정 스트로크를 조절할 수 있는 기능을 가지며, 상기 상단 벨로즈유닛(25)은 별도의 고정 스트로크 기능을 가지지 않는다.

상기 하단 벨로즈유닛(26)의 고정 스트로크 조절 구성은 다음과 같다.

먼저, 탑승자는 조절스위치(70)를 통하여 하단 벨로즈유닛(26)에 공압을 공급 또는 배기하고, 추가로 안마 기능을 시작할 수 있다.

이때, 상기 조절스위치(70)는 하단 벨로즈유닛(26)에 개별적으로 공압을 공급 또는 배기하는 공압스위치(71)와 안마를 작동시키는 안마스위치(72)로 구분된다. 즉, 공압스위치(71)에 의하여 하단 벨로즈유닛(26) 중 제1밸로즈유닛(31), 제2벨로즈유닛(32) 및 제3벨로즈유닛(33)에 선택적으로 공압을 공급하고, 또한 전체의 공압을 배기하는 기능을 수행하고, 상기 안마스위치(72)에 의하여 상기 상단 벨로즈유닛(25)과 하단 벨로즈유닛(26)에 프로그램된 공압이 공급되어 안마 기능이 수행되도록 구성할 수 있다.

이러한 작동은 상기 제어장치(80)에 의하여 수행되며, 탑승자가 공압스위치(71)를 조작하는 경우 상기 제어장치(80)는 절환밸브(50)를 선택적으로 작동되게 제어한다. 예를 들면 상기 공압스위치(71) 중 제1벨로즈유닛(31)의 공압공급부를 작동시키는 경우 제1벨로즈유닛(31)으로 가는 제1공압라인(41)만 오픈시키고 상기 공압펌프(60)가 작동되도록 제어한다. 이때, 상기 작동 시간 t를 제어장치(80) 내에 포함된 메모리(82)에 기록한다.

또한, 상기 제어장치(80)는 탑승자가 공압스위치(72)를 기 설정된 최대시간 tmax를 초과하여 누르는 경우에는 상기 공압펌프(60)의 작동을 중지시키고, 작동시간을 tmax로 저장한다.

한편, 상기 공압스위치(72)에서 배기는 전체 하단 벨로즈유닛(26)을 동시에 배기하게 구성되며, 상기 공압스위치(72)를 배기로 작동시키는 경우에는 배출 시간을 공급시간에 적절한 상수를 적용하여 전체 유닛의 공급시간을 변경시킨다.

상기 상수는 공급과 배기의 차이 값으로 고압의 경우에는 짧은 시간에 배출되므로 스트로크는 공급과 달리 조절되므로 이러한 점을 고려하여 상기 상수를 조절한다.

그리고 상기 절환밸브(50)는 배기로 작동하는 경우 자체의 배기구와 상기 모든 공압라인(40)과 연통시켜 외부로 배기한다.

상기 제어장치(80)는 마지막으로 조절된 고정 스트로크의 시간을 저장하므로 상기 메모리(82)에는 항상 마지막에 조절된 제1벨로즈유닛(31)의 작동시간 t1, 제2벨로즈유닛(32)의 작동 시간 t2, 제3벨로즈유닛(33)의 작동 시간 t3가 저장된다.

한편, 상기 작동시간은 개별 하단 벨로즈유닛(26)의 고정 스트로크의 정도를 표현하는 것으로 이용된다.

예를 들면 Tmax를 10초로 설정한 경우는 10초간 공급스위치(72)를 누르는 경우 개별 하단 벨로즈유닛(26)의 고정 스트로크가 최대이고, 5초를 누른 경우에는 대략 최대 스트로크의 반 정도 스트로크가 발생한 것으로 판단한다.

한편, 탑승자가 상기 하단 벨로즈유닛(26)의 고정 스트로크를 조절하고 차량의 주행 후 하차하는 경우에는 상기 하단 벨로즈유닛(26)의 꺽임을 방지하기 위한 꺽임방지제어를 상기 제어장치(80)가 수행한다.

먼저 상기 제어장치(80)는 차량의 시동스위치(1)의 상태를 인식한다.

상기 시동스위치(1)가 "OFF"이면, "OFF"된 시간 Te를 감지한다.

그리고 Te와 선 정의된 Tv를 비교한다. 여기서, Tv는 차량의 시동이 꺼지고 바로 배기가 발생하는 경우에는 탑승자에게 차량이 오작동하는 오해가 발생될 수 있기 때문에 추가하는 시간이므로, 초단위로 설정하며, 10초, 20초, 30초 및 40초 정도로 설정할 수 있다.

한편, 상기 Te가 선 정의된 Tv보다 큰 경우에는 t1, t2, t3의 값과 선 정의된 Tth값과 비교한다.

상기 Tth는 하단 벨로즈유닛(26)의 고정 스트로크를 의미하는 것으로 일정한 고정 스크로크 이하에서는 젖힘 현상이 발생되지 않으므로 젖힘 현상이 발생되는 고정 스트로크 이상 하단 밸로즈유닛(26)을 선정하기 위한 값이다.

Tth는, 예를 들면, Tmax가 최대 스트로크이므로 Tmax보다 낮은 값으로 설정하며, Tmax/2, 2Tmax/3 등에서 선택할 수 있으며, 사전에 하단 벨로즈유닛(26)의 거동을 참고하여 설정한다.

다음은 Tth값보다 큰 하단 벨로즈유닛(26)을 선정한다.

다음은 선정된 하단 벨로즈유닛(26)을 공압을 제거한다. 상기 공압의 제거는 절환벨브(50)를 해당 하단 벨로즈유닛(26)에 연결하고 배출단을 열어 공압을 제거한다.

상기 제어에 의하여 하단 벨로즈유닛(26) 중 일정 고정 스트로크 이상 팽창된 유닛은 고정 스트로크가 영으로 되어 별도의 젖힘 현상이 발생되지 않는다.

그리고 탑승자가 차량에 탑승하여 차량의 시동스위치(1)를 "ON"하는 경우, 공압을 제거한 하단 벨로즈유닛(26)에 저장된 t1, t2, t3를 이용하여 해당 시간만큼 다시 공압을 공급한다.

이러한 제어는 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 제1벨로즈유닛(31)의 고정 스트로크 t1이 Tth보다 크고, 제2벨로즈유닛(32)의 고정 스트로크 t2가 Tth보다 작고, 제3벨로즈유닛(33)의 고정 스트로크 t3가 Tth보다 큰 경우에, 시동 스위치(1)의 "OFF"시간이 Tv보다 크면, 제1벨로즈유닛(31) 및 제3벨로즈유닛(33)의 고정 스트로크는 "0"가 되고, 제2벨로즈유닛(32)만이 t2의 고정 스트로크를 유지한 형태로 대기한다.

그리고 시동 스위치(1)이 "ON"되는 경우에는 바로 제1벨로즈유닛(31)은 t1의 고정 스트로크로, 제3벨로즈유닛(33)의 고정 스트로크는 t3의 고정 스트로크로 복귀되어 탑승자의 요추를 지지하게 되어 탑승자는 다시 요추의 지지를 위하여 상기 하단 벨로즈유닛(26)를 조작하지 않아도 되는 편리성이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상에 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

1: 시동 스위치 10: 지지대
12: 벨로즈유닛 20: 공압식 액추에이터
25: 상단 벨로즈유닛 26: 하단 벨로즈유닛
31: 제1벨로즈유닛 32: 제2벨로즈유닛
33: 제3벨로즈유닛 40: 공압라인
50: 절환밸브 60: 공압펌프
70: 조절스위치 71: 공압스위치
72: 안마스위치 80: 제어장치
82: 메모리

Claims (5)

1. 공압식 액추에이터를 갖는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치에 있어서,
   지지대;
   상기 지지대 상단에 형성되는 상단 벨로즈유닛;
   상기 지지대 하단에 형성되는 복수개의 벨로즈유닛을 갖는 하단 벨로즈유닛;
   상기 벨로즈유닛에 공압을 안내하는 복수의 공급라인;
   상기 공급라인에 연결되어 벨로즈유닛과 선택적으로 공급라인을 연통하는 절환밸브;
   상기 절환밸브에 연결되어 공압을 생성 공급하는 공압펌프;
   사용자에 의하여 상기 하단 벨로즈유닛을 선택하고, 공압을 공급 및 배기하는 작동을 선택하는 작동스위치; 및
   상기 작동스위치의 상태와 차량의 시동스위치의 정보를 이용하여 공압펌프와 절환밸브를 조절하여 상기 하단 벨로즈유닛의 고정 스트로크 조절 제어를 수행하며, 또한 차량의 시동스위치의 상태 정보를 이용하여 상기 하단 벨로즈유닛의 꺽임방지제어를 수행하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어장치에서 수행하는 꺽임방지제어는:
   상기 차량의 시동스위치가 오프된 후 특정 시간이 지난 후에 고정 스트로크가 선정의된 특정스트로크 이상인 개별 하단벨로즈유닛의 공압을 제거하는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어장치에서 수행하는 꺽임방지제어는 차량 시동 스위치가 다시 온되는 경우에는 공압이 제거된 개별 하단벨로즈유닛에 차량 시동 스위치가 마지막으로 오프된 상태의 공압을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서, 상기 고정 스트로크는 개별 하단벨로즈유닛에 공급된 공압의 공급시간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 하단벨로즈유닛의 수는 3개인 것을 특징으로 하는 차량용 공압 마사지 장치의 제어장치.
   

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