KR20160105198A - 4-방향 럼버 서포트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트는, 럼버 플레이트의 상하방향 만곡 위치 및 만곡 정도를 자동으로 조절하면서도, 차량의 후방 추돌 등과 같이 럼버 플레이트에 큰 하중이 작용하여도 럼버 플레이트를 견고하게 지지할 수 있으며, 쌍의 힌지 부재를 포함하는 푸셔를 이용하여 럼버 플레이트의 전방 만곡 정도를 조절할 수 있도록 함으로써, 시트백의 전후방향 폭의 증가 없이 럼버 플레이트가 전방으로 만곡되는 정도를 더 넓은 범위에 걸쳐 조절할 수 있게 된다.

Description

4-방향 럼버 서포트{4-WAY LUMBAR SUPPORT}

본 발명은 럼버 서포트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 시트백의 내부에 구비되는 럼버 플레이트의 만곡부의 상하방향 위치 및 만곡부의 전방 돌출 정도를 각각 모터를 이용하여 자동으로 조절할 수 있는 4-방향 럼버 서포트에 관한 것이다.

일반적으로 차량 내부의 실내 앞쪽과 뒤쪽으로 설치된 운전석, 보조석 그리고 동승석 좌석의자인 시트(Seat)는 탑승자의 편안함을 위해, 여러 가지 편의장치를 구비한다.

상기 편의장치로서, 탑승자의 체형에 따라 전후방향으로 시트쿠션(seat cushion)을 밀고 당겨 조절할 수 있는 슬라이딩(Sliding) 기능, 더불어 등받이에 해당하는 시트백(seat back)의 기울기를 조절하는 리클라이닝(Reclining) 기능 및 탑승자의 신체 사이즈에 맞도록 시트쿠션의 높이를 조절하는 시트 하이트 조절(height adjustment) 기능이 구비된다.

더불어, 최근에는 장시간 운전시 탑승자의 착좌 자세 변화에 근본적으로 대응하기 위해, 시트백 내부에 탑승자의 등 부위를 편안하게 감싸주는 완충장치 및 요추를 편안하게 지지해주는 럼버 서포트가 채용되고 있는 추세에 있다.

특히, 시트백의 내부에 구비되며 탑승자의 등 부위를 따라 상하방향으로 연장되며 탄성을 갖는 럼버 플레이트를 이용하여, 탑승자의 체형에 맞게 럼버 플레이트가 전방으로 만곡되는 정도 및 만곡되는 위치를 상하방향으로 조절할 수 4-방향 럼버 서포트가 적용되고 있다.

종래에는 이러한 4-방향으로 조절 가능한 럼버 서포트와 관련하여, 한국특허공개공보 제10-2007-0039774호에 개시된 바와 같이, 복수의 와이어를 이용하여 럼버 플레이트의 만곡 정도 및 만곡 위치를 조절하는 구성이 적용되었다.

이와 같이, 복수의 와이어를 이용하는 방식은. 기본적으로 탑승자가 와이어의 일단부가 연결되는 레버 또는 다이얼을 조작하여 럼버 플레이트의 만곡 정도와 만곡 위치를 조절하여야 하기 때문에 탑승자의 불편을 초래할 수 있다.

또한, 와이어는 일정한 인장력이 작용한 상태로 장시간 경과하게 되면, 일정량 늘어나게 되는 현상이 발생하게 되며, 이와 같이 와이어가 늘어난 상태에서는 일정 수준 이상으로 럼버 플레이트의 만곡량을 확보하기 어렵되는 문제점이 발생하게 된다.

더불어, 이러한 와이어 방식의 경우, 차량의 후방 추돌 등과 같이 탑승자의 체중이 작용하여 럼버 플레이트에 큰 하중이 발생하는 경우에 탑승자로부터 럼버 플레이트에 가해지는 하중에 의해서 럼버 플레이트와 와이어 사이의 연결 부분이 손상되거나 심한 경우 파괴될 가능성이 높다는 문제점이 있다.

상기와 같은 와이어 방식이 대안으로서, 한국특허공개공보 제1999-021067호는, 럼버 플레이트에 대략 수직한 방향으로 연장되며 일단에 스크류가 형성되는 회전봉을 이용하여, 기계적으로 럼버 플레이트의 전방 만곡 정도를 조절하는 구성을 개시하고 있으나, 이와 같은 구성은 시트백의 전후방향 두께에 의해서 회전봉이 길이에 일정한 제약이 따를 수밖에 없고, 따라서 럼버 플레이트의 전방 만곡 정도는 일정한 수준으로 제한될 수 밖에 없다는 문제점이 있다.

한국특허공개공보 제10-2007-0039774호 한국특허공개공보 제1999-021067호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 모터를 포함하는 복수의 구동부를 이용하여 럼버 플레이트의 상하방향 만곡 위치 및 만곡 정도를 자동으로 조절하면서도, 차량의 후방 추돌 등과 같이 럼버 플레이트에 큰 하중이 작용하여도 럼버 플레이트를 견고하게 지지할 수 있는 4-방향 럼버 서포트를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은, 한 쌍의 힌지 부재를 포함하는 푸셔를 이용하여 럼버 플레이트의 전방 만곡 정도를 조절할 수 있도록 함으로써, 시트백의 전후방향 두께의 증가 없이 종래에 비해서 럼버 플레이트가 전방으로 만곡되는 정도를 더 넓은 범위에 걸쳐 조절할 수 있는 4-방향 럼버 서포트를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트는, 차량용 시트의 시트백 프레임에 지지되며, 적어도 부분적으로 만곡부를 형성하여 승객의 등을 지지하는 럼버 플레이트, 상기 시트백 프레임에 고정되며, 상하방향으로 연장되는 가이드 로드, 상기 가이드 로드를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 슬라이딩 베이스, 상기 슬라이딩 베이스를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되며, 상기 럼버 플레이트를 향해 전방으로 돌출되어 상기 럼버 플레이트를 가압하는 푸셔, 외부로부터 전력을 공급받아 상기 슬라이딩 베이스를 상기 상하방향으로 이동시켜, 상기 푸셔의 상기 상하방향 위치를 조절하는 제1 구동부, 및 외부로부터 전력을 공급받아 상기 푸셔의 전방 돌출 범위를 조절하는 제2 구동부를 포함하고, 상기 푸셔는, 하단부가 상기 슬라이딩 베이스에 피벗가능하게 연결되는 제1 힌지 부재와, 하단부가 상기 제1 힌지 부재의 상단부에 힌지 축을 통해서 피벗가능하게 연결되고 상단부가 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 지지되는 제2 힌지 부재를 포함하며, 상기 제2 구동부의 작용으로 상기 제1 힌지 부재의 하단부와 상기 제2 힌지 부재의 상단부 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 구동부는, 상기 시트백 프레임에 고정되는 제1 모터와, 상기 상하방향으로 연장되며 상기 제1 모터로 구동되어 회전하는 제1 리드 스크류를 포함하고, 상기 슬라이딩 베이스는 상기 제1 리드 스크류가 관통하는 관통홀을 구비한다.

또한, 상기 슬라이딩 베이스의 관통홀의 내측면에 상기 제1 리드 스크류가 계합하는 나사산이 구비된다.

또한, 상기 제1 구동부는, 상기 제1 모터와 상기 제1 리드 스크류 사이에 구비되는 제1 감속부를 더 포함한다.

또한, 상기 제2 구동부는, 상기 상기 가이드 로드를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 제2 모터와, 상기 힌지 축에 나란한 방향으로 연장되며 상기 제2 모터로 구동되어 회전하는 제2 리드 스크류와, 상기 제2 리드 스크류에 계합하는 나사산이 내주면에 구비되고, 상기 제2 리드 스크류가 회전함에 따라 상기 제2 리드 스크류의 외주면을 따라 이동하는 적어도 하나의 너트와, 상기 적어도 하나의 너트를 상기 제1 힌지 부재와 상기 제2 힌지 부재에 각각 연결하는 복수의 링크 부재를 포함한다.

또한, 상기 적어도 하나의 너트는, 상기 제2 리드 스크류가 회전함에 따라 서로 반대방향으로 이동하는 제1 너트와 제2 너트를 포함한다.

또한, 상기 제1 너트의 내주면에 구비되는 나사산의 방향과, 상기 제2 너트의 내주면에 구비되는 나사산의 방향이 서로 반대로 형성된다.

또한, 상기 제2 리드 스크류의 외주면은, 상기 제1 너트가 나사결합되는 제1 구간과, 상기 제2 너트가 나사결합되는 제2 구간으로 분할되고, 상기 제1 구간과 상기 제2 구간에 형성되는 나사산이 서로 반대방향으로 형성된다.

또한, 상기 제1 구간의 폭과 제2 구간의 폭은 서로 동일한다.

또한, 상기 복수의 링크 부재는, 상기 제1 너트의 상단과 상기 제2 힌지 부재의 상단부에 연결되는 제1 링크부재와, 상기 제1 너트의 하단과 상기 제1 힌지 부재의 하단부에 연결되는 제2 링크부재와, 상기 제2 너트의 상단과 상기 제2 힌지 부재의 상단부에 연결되는 제3 링크부재와, 상기 제2 너트의 하단과 상기 제1 힌지 부재의 하단부에 연결되는 제4 링크부재를 포함한다.

또한, 상기 제2 구동부는, 상기 제2 모터와 상기 제1 리드 스크류 사이에 구비되는 제2 감속부를 더 포함한다.

또한, 상기 제2 구동부는, 상기 제2 모터가 고정되며, 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 지지되는 슬라이딩 브래킷을 더 포함한다.

본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트는, 럼버 플레이트의 상하방향 만곡 위치 및 만곡 정도를 자동으로 조절하면서도, 차량의 후방 추돌 등과 같이 럼버 플레이트에 큰 하중이 작용하여도 럼버 플레이트를 견고하게 지지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트는, 한 쌍의 힌지 부재를 포함하는 푸셔를 이용하여 럼버 플레이트의 전방 만곡 정도를 조절할 수 있도록 함으로써, 시트백의 전후방향 두께의 증가 없이 럼버 플레이트가 전방으로 만곡되는 정도를 더 넓은 범위에 걸쳐 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트가 설치된 시트백 프레임의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 4-방향 럼버 서포트의 제1 구동부 및 제2 구동부의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트의 푸셔 및 제2 구동부의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트의 제2 리드 스크류의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 제2 리드 스크류와, 제1 너트 및 제2 너트 사이의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트의 럼버 플레이트가 전방으로 최대 만곡된 상태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트의 구성에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)가 설치된 시트백 프레임(1)의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)는 시트백의 내부에, 보다 상세히는 시트백 프레임(1)의 내측 공간에 구비되며, 시트백 프레임(1)에 견고하게 고정되어, 탑승자의 등 부위 및 요추를 탑승자의 체형에 맞게 조절가능하게 지지하도록 구성된다.

도시되어 있지는 않지만, 이러한 4-방향 럼버 서포트(2)의 외측에는 탑승자의 탑승감을 높이기 위한 쿠션 패드 및 기타 표피제 등이 더 구비된 상태로 시트백이 구성된다.

한편, 도 1 및 도 2에는 대체로 ㄷ자 형상을 갖는 시트백 프레임(1)이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 4-방향 럼버 서포트(2)를 견고히 지지할 수 있는 구조를 갖는 시트백 프레임(1)이라면 제한 없이 적용 가능하다고 볼 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)는, 탑승자의 등 부위 및 요추를 탑승자의 체형에 맞게, 럼버 플레이트의 상하방향 만곡 위치 및 만곡부의 전방 돌출 정도를 전동 방식으로 자동 조절할 수 있도록 구성된다.

이러한 4-방향 럼버 서포트(2)의 상세 구성은 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)는, 적어도 부분적으로 만곡부를 형성하여 승객의 등을 지지하는 럼버 플레이트와, 시트백 프레임(1)에 고정되며 상하방향으로 연장되는 가이드 로드(20)와, 상기 가이드 로드(20)를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 슬라이딩 베이스(30)와, 상기 럼버 플레이트를 향해 전방으로 돌출되어 상기 럼버 플레이트를 가압하는 푸셔(40)와, 상기 슬라이딩 베이스(30)를 상기 상하방향으로 이동시켜 상기 푸셔(40)의 상기 상하방향 위치를 조절하는 제1 구동부(50)와, 상기 푸셔(40)의 전방 돌출 범위를 조절하는 제2 구동부(60)를 포함하여 구성된다.

럼버 플레이트는, 탑승자의 체형에 맞게 만곡부를 형성할 수 있도록 일정한 탄성을 갖는 재질을 플레이트 형상으로 가공하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 차량의 중량 감소를 위해서 일정한 탄성 및 강성을 갖는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

도시된 바와 같이, 럼버 플레이트는 시트의 상하방향으로 연장되는 본체부와, 본체부의 양측면에 구비되는 다수의 날개부를 포함한다.

본체부에는 상기 상하방향으로 연장되는 다수의 천공부가 구비될 수 있다.

이러한 천공부에 의해서 럼버 플레이트의 굽힘 모멘트(bending moment)가 감소되어, 후술하는 제2 구동부(60)의 작동 하중을 감소시킬 수 있으며, 용이하게 럼버 플레이트에 만곡부가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 럼버 플레이트는 도시된 바와 같이 하단 지지부재(70) 및 고정 브래킷(80)을 통해서 시트백 프레임(1)에 고정되도록 구성된다.

가이드 로드(20)는 후술하는 슬라이딩 베이스(30), 제2 구동부(60) 및 푸셔(40)의 상하 운동을 가이드하고, 이들을 지지하기 위한 구성으로서, 바람직하게는 도시된 바와 같이 봉 형상을 갖는 좌우 한 쌍의 로드로 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드 로드(20)의 상단부는 시트백 프레임(1)의 상단 내측에 견고히 고정되고, 하단부는 전술한 고정 브래킷(80) 및 하단 지지부재(70)를 통해서 시트백 프레임(1)의 하단 내측에 견고히 고정된다.

슬라이딩 베이스(30)는 가이드 로드(20)를 따라 상하방향으로 이동가능하게 구비되며, 제2 구동부(60)의 상하 위치를 조절하기 위한 구성으로서, 대체로 ㄷ자 형상을 갖는 본체부(31)를 포함하며, 본체부(31)에는 후술하는 제1 구동부(50)의 제1 리드 스크류(52)가 상하방향으로 관통하는 관통홀(32)이 형성되고, 상기 가이드 로드(20)가 상하 방향으로 관통하는 가이드홀(33)이 구비된다.

상기 관통홀(32)의 내측면에는 제1 구동부(50)의 제1 리드 스크류(52)가 계합하는 나사산이 구비되어, 제1 리드 스크류(52)의 회전력에 의해서 슬라이딩 베이스(30)가 상하방향으로 직선이동하게 된다

또한, ㄷ자 형상의 본체부(31)의 양단부에는 후술하는 푸셔(40)의 제1 힌지 부재(41)의 피벗을 가이드하기 위한 피벗홀(34)이 구비된다.

푸셔(40)는 전술한 럼버 플레이트를 전방으로 가압하여, 럼버 플레이트에 적어도 부분적으로 만곡부를 형성하기 위한 구성으로서, 본 발명에 따른 푸셔(40)는 한 쌍의 힌지 부재를 이용하여 전방 돌출 범위가 조절될 수 있도록 형성된다.

보다 상세히는, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)의 푸셔(40)는, 하단부가 상기 슬라이딩 베이스(30)에 피벗가능하게 연결되는 제1 힌지 부재(41)와, 하단부가 상기 제1 힌지 부재(41)의 상단부에 힌지 축(43)을 통해서 피벗가능하게 연결되고 상단부가 상기 가이드 로드(20)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 제2 힌지 부재(42)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)의 푸셔(40)는 힌지 축(43)을 통해 상호간 피벗가능하게 연결되는 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)를 이용하여, 럼버 플레이트를 전방으로 멀어내어 만곡부를 형성하는 것이다.

도 3에는 제1 힌지 부재(41)의 하단부와 제2 힌지 부재(42)의 상단부가 최대로 이격된 상태, 즉 푸셔(40)의 전방 돌출량이 최소가 되는 상태가 도시되어 있다.

이 때, 후술하는 제2 구동부(60)의 작용으로 제1 힌지 부재(41)의 하단부와 제2 힌지 부재(42)의 상단부 사이의 간격이 점차 좁아지게 되면, 힌지 축(43)을 통해서 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)가 상호간 연결된 부분이 럼버 플레이트를 전방으로, 즉 탑승자를 향해 밀어내면서 럼버 플레이트이 만곡부의 돌출량 또는 만곡 정도가 조절되는 것이다.

제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)를 포함하는 푸셔(40)의 상세 구성에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다.

제1 구동부(50)는 외부로부터 전력을 공급받아 슬라이딩 베이스(30)를 상하방향으로 이동시켜, 전술한 푸셔(40)의 상하방향 위치를 조절하기 위한 구성으로서, 외부 전력에 의해서 구동되며 시트백 프레임(1)에 고정 브래킷(80) 및 하단 지지부재(70)를 통해서 고정되는 제1 모터(51)와, 상하방향으로 연장되며 상기 제1 모터(51)로 구동되어 회전하는 제1 리드 스크류(52)와, 제1 모터(51)와 제1 리드 스크류(52) 사이에 구비되어 제1 모터(51)로부터 제1 리드 스크류(52)에 전달되는 회전을 감속하는 제1 감속부(53)를 포함한다.

제1 모터(51)는 외부로부터 전력을 공급받아 회전력을 발생하는 구성이라면 본 발명에 제한 없이 적용가능하나, 공간 활용성을 고려하여 소형화이면서 고출력을 발생시킬 수 있는 전동모터가 바람직하다.

제1 리드 스크류(52)는 전술한 제1 모터(51)로부터 발생되어 제1 감속부(53)를 거쳐 전달된 회전력에 의해서 회전하는 구성으로서, 하단부에는 감속부에 연결되는 피동기어(미도시)가 형성되어 있으며, 외주면에는 전술한 슬라이딩 베이스(30)의 관통홀(32)의 내주면에 형성된 나사산에 계합하는 나사부가 형성되어 있다.

이와 같은 나사 결합에 의해서, 제1 리드 스크류(52)의 회전에 의해서 슬라이딩 베이스(30)가 상승하거나 하강하여 슬라이딩 베이스(30)의 상하방향 이동이 구현된다.

제1 감속부(53)는 제1 모터(51)로부터 발생된 회전력을 감속하여 전술한 제1 리드 스크류(52)로 전달하는 역할을 하며, 제1 모터(51)의 회전력을 감속할 수 있는 수단이라면 제한없이 적용가능하나, 제1 모터(51)에 전력 공급이 중단된 상태로 슬라이딩 베이스(30)의 위치가 고정될 수 있도록 웜(미도시)과 웜기어(미도시)로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 제2 구동부(60)는 외부로부터 전력을 공급받아 전술한 푸셔(40)의 전방 돌출 범위를 조절하기 위한 구성으로서, 외부 전력에 의해서 구동되며 전술한 가이드 로드(20)를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 제2 모터(62)와, 시트의 폭방향으로 연장되며 제2 모터(62)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 리드 스크류(61)와, 제2 리드 스크류(61)에 계합하는 나사산이 내주면에 구비되고 제2 리드 스크류(61)가 회전함에 따라 상기 제2 리드 스크류(61)의 외주면을 따라 이동하는 적어도 하나의 너트(64)와, 적어도 하나의 너트(64)와 상기 제1 힌지 부재(41), 및 상기 제2 힌지 부재(42)를 각각 연결하는 복수의 링크 부재(65)와, 제2 모터(62)와 제1 리드 스크류(52) 사이에 구비되는 제2 감속부(63)를 포함하여 구성된다.

제2 모터(62)는, 전술한 제1 모터(51)와 동일하게 외부로부터 전력을 공급받아 회전력을 발생하는 구성이라면 본 발명에 제한 없이 적용가능하며, 공간 활용성을 고려하여 소형화이면서 고출력을 발생시킬 수 있는 전동모터가 바람직하다.

제2 리드 스크류(61)는 제2 모터(62)로부터 발생되어 제2 감속부(63)를 거쳐 전달된 회전력에 의해서 회전하는 구성으로서, 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)에 대체로 나란한 방향으로 연장되며, 외주면에는 후술하는 적어도 하나의 너트(64)의 내주면에 형성된 나사산에 계합하는 나사부가 외주면에 형성되어 있다.

적어도 하나의 너트(64)는 전술한 바와 같이 제2 리드 스크류(61)에 계합하는 나사산이 내주면에 구비되고, 제2 리드 스크류(61)가 회전함에 따라 상기 제2 리드 스크류(61)의 외주면을 따라 이동하도록 구성되어, 후술하는 복수의 링크 부재(65)와의 상호작용으로 전술한 푸셔(40)의 전방 돌출량을 조절하는 역할을 한다.

복수의 링크 부재(65)는 적어도 하나의 너트(64)를 상기 제1 힌지 부재(41)와 상기 제2 힌지 부재(42)에 각각 연결하는 역할을 한다.

즉, 적어도 하나의 너트(64)의 이동에 따라 복수의 링크 부재(65)는, 제1 힌지 부재(41)의 하단부와 제2 힌지 부재(42)의 상단부 사이의 간격이 벌어지게 하거나 좁힘으로써 푸셔(40)의 전방 돌출량을 조절하는 역할을 한다.

이와 같은 제2 리드 스크류(61), 적어도 하나의 너트(64), 및 복수의 링크 부재(65)에 대한 상세 구성은 도 5 이하를 참조하여 후술하도록 한다.

제2 감속부(63)는 전술한 제1 감속부(53)와 유사하게 제2 모터(62)로부터 발생된 회전력을 감속하여 전술한 제2 리드 스크류(61)로 전달하는 역할을 하며, 제2 모터(62)의 회전력을 감속할 수 있는 수단이라면 제한없이 적용가능하며, 제2 모터(62)에 전력 공급이 중단된 상태로 적어도 하나의 너트(64)의 위치가 고정될 수 있도록, 즉 푸셔(40)가 고정될 수 있도록 웜(미도시)과 웜기어(미도시)로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 슬라이딩 베이스(30)가 고정된 상태에서 푸셔(40)의 전방 돌출량이 조절됨에 따라 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)이 상하방향으로 소량 이동될 수 있기 때문에, 제2 구동부(60)의 작동시 제2 모터(62), 제2 리드 스크류(61), 제2 감속부(63)의 상하방향 위치가 소량 변경될 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)는 푸셔(40)의 전방 돌출량 조절시, 즉 제2 구동부(60)의 작동시 제2 모터(62), 제2 리드 스크류(61), 제2 감속부(63)의 상하방향 위치가 조절될 수 있도록 하기 위한 수단으로서 슬라이딩 브래킷(66)을 더 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 슬라이딩 브래킷(66)은 전술한 가이드 로드(20)를 따라 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되며, 제2 모터(62), 제2 리드 스크류(61), 제2 감속부(63)는 슬라이딩 브래킷(66)에 연결되어 푸셔(40)의 전방 돌출량 조절시 상하위치가 슬라이딩 브래킷(66)에 의해서 용이하게 가이드될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)의 푸셔(40) 및 제2 구동부(60)의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

이하 도 5를 참조하여, 푸셔(40) 및 제2 구동부(60)의 상세 구성 및 작용을 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 푸셔(40)는 힌지 축(43)을 통해서 상호간 피벗가능하게 연결되는 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)를 포함하며, 제1 힌지 부재(41)의 하단부와 제2 힌지 부재(42)의 상단부 사이의 폭, 즉 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)에 의해서 형성되는 사이각이 조절되면서 럼버 플레이트를 전방으로 밀어내는 돌출량이 조절된다.

상기 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42) 사이에 형성되는 각도 조절을 위한 구성으로서, 본 발명에 따른 4-방향 럼버 서포트(2)는 제2 모터(62)에 의해서 회전하는 제2 리드 스크류(61)와, 제2 리드 스크류(61)의 외주면에 결합하며 제2 리드 스크류(61)의 회전시 제2 리드 스크류(61)의 외주면을 따라 이동하는 적어도 하나의 너트(64), 바람직하게는 서로 반대방향으로 이동하는 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)를 포함한다.

이 때, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 각각의 상단 연결부(64a-1, 64b-1)와 하단 연결부(64a-2, 64b-2)에는 각각 제1 링크 부재 내지 제4 링크 부재(65a, 65b, 65c, 65d)가 피벗 가능하게 연결된다.

따라서, 제2 리드 스크류(61)가 회전하여 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 서로 멀어지는 방향 또는 가까워지는 방향으로 이동하게 되면, 상기 제1 링크 부재 내지 제4 링크 부재(65a, 65b, 65c, 65d)의 작용으로 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42) 사이의 각도가 좁혀지거나 넓어지게 된다.

이 경우에, 제1 힌지 부재(41)의 하단부는 피벗 돌기(41a)에 의해서 슬라이딩 베이스(30)에 연결되어 있고, 제2 힌지 부재(42)의 상단부는 가이드 홈(42a)에 의해서 가이드 로드(20)에 연결되어 있기 때문에, 상기 각도 조절시 제1 힌지 부재(41)의 하단부와 제2 힌지 부재(42)의 상단부의 후방 이동이 제한되고, 힌지 축(43)만 전방 또는 후방으로 이동되는 것이다.

한편, 제2 힌지 부재(42)에는 상기 제1 링크 부재(65a)와 제3 링크 부재(65c)가 연결되는 제1 브래킷(42b)이 구비되며, 제1 힌지 부재(41)에는 상기 제2 링크 부재(65b)와 제4 링크 부재(65d)가 연결되는 제2 브래킷(41b)이 구비된다.

또한, 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)에는 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 각도가 넓어지는 방향으로 가압하는 토션 스프링이 구비되며, 토션 스프링에 의해서 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 각도 조절시 제2 모터(62)에 가해지는 부하가 경감될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제2 리드 스크류(61)가 회전하며 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 서로 멀어지는 방향 또는 가까워지는 방향으로 이동하게 된다.

서로 반대방향으로 이동하도록 하기 위해서, 제2 리드 스크류(61)의 외주면에 형성된 나사산과 결합하는 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)의 내주면의 나사산의 방향이 서로 반대로 형성할 수 있다.

이 경우에, 제2 리드 스크류(61)의 외주면에 형성되는 나사산은 일정한 방향이 유지된다.

다른 대안으로서, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)의 내주면의 나사산을 서로 동일한 방향성을 갖도록 유지하되, 제1 너트(64a)가 결합하는 제2 리드 스크류(61)의 외주면의 나사산의 방향과, 제2 너트(64b)가 결합하는 제2 리드 스크류(61)의 외주면의 나사산의 방향을 서로 반대로 형성할 수 있다.

즉, 제2 리드 스크류(61)의 외주면을, 제1 너트(64a)가 나사결합하는 제1 구간(61a)과, 제2 너트(64b)가 나사결합하는 제2 구간(61b)으로 분할하고, 제1 구간(61a)과 제2 구간(61b)에 형성되는 나사산이 서로 반대방향이 되도록 하는 것이다.

도 6 내지 8에는 이와 같이 제2 리드 스크류(61)의 외주면이 제1 구간(61a)과 제2 구간(61b)으로 분할되는 실시예가 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 리드 스크류(61)의 외주면은 서로 반대방향으로 나사산이 형성된 제1 구간(61a)과 제2 구간(61b)으로 분할될 수 있으며, 바람직하게는 상기 제1 구간(61a)의 폭과 제2 구간(61b)의 폭은 서로 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)에 가해지는 하중을 동일하게 유지하기 위해서, 상기 제1 구간(61a) 및 상기 제2 구간(61b)에 형성된 나사산은 방향만 서로 반대일 뿐 피치(pitch)는 동일하게 형성하여, 제2 리드 스크류(61)의 회전당 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)의 이동량을 서로 동일하게 유지하는 것이 바람직하다.

이러한 상태에서, 제2 모터(62)가 구동되면 제2 리드 스크류(61)는 일단부에 형성된 피동기어(61c)에 의해서 제2 감속부(63) 및 제2 모터(62)에 연결되어 회전력을 전달받아 제1 방향(A) 또는 제1 방향(A)과 반대방향인 제2 방향(B)으로 회전하도록 구성된다.

도 7에는 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 가장 근접해 있는 상태가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 가장 근접해 있는 상태에서 제1 방향(A)으로 제2 리드 스크류(61)가 회전하게 되면, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)는 나사결합의 작용으로 서로 멀어지는 방향으로 직선 이동하는 힘을 받게 되고, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 사이의 간격은 점차 멀어지게 된다.

이와 같이 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 사이의 간격이 점차 멀어지면서, 제1 링크 부재내지 제4 링크 부재(65a, 65b, 65c, 65d)의 작용으로 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42) 사이의 각도가 점차 작아지게 되고, 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)은 전술한 바와 같이 전방으로 돌출되면서 럼버 플레이트를 전방으로 밀어내어 만곡부를 형성하게 된다.

제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 사이의 간격이 계속해서 멀어지게 되면, 상기 힌지 축(43)의 돌출량 및 럼버 플레이트의 만곡 정도가 점차 증가된다.

도 8에는 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 최대로 이격된 상태, 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)이 전방을 향해 최대로 돌출된 상태가 도시되어 있다.

이러한 최대 이격 상태에서, 제2 방향(B)으로 제2 리드 스크류(61)가 회전하게 되면, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)는 나사결합의 작용으로 서로 가까워지는 방향으로 직선이동하는 힘을 받게 되고, 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 사이의 간격은 점차 좁아지게 된다.

이와 같이 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b) 사이의 간격이 점차 좁아지면서, 제1 링크 부재내지 제4 링크 부재(65a, 65b, 65c, 65d)의 작용으로 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42) 사이의 각도가 점차 커지게 되고, 제1 힌지 부재(41)와 제2 힌지 부재(42)의 힌지 축(43)은 후방으로 후퇴하게 되고, 럼버 플레이트에 형성되었던 만곡부의 만곡 정도가 점차 감소되는 것이다.

도 9에는 도 8에 도시된 제1 너트(64a)와 제2 너트(64b)가 최대로 이격된 상태, 즉 럼버 플레이트가 최대로 만곡된 상태의 4-방향 럼버 서포트(2)가 도시되어 있다.

이와 같은 상태에서, 탑승자는 제1 구동부(50)를 작동시켜 럼버 플레이트의 최대 만곡부의 상하방향 위치, 즉 푸셔(40)의 상하방향 위치를 자동으로 조절할 수 있다.

또한, 탑승자는 제2 구동부(60)를 작동시켜 럼버 플레이트의 만곡 정도, 즉 푸셔(40)의 전방 돌출량을 자동으로 조절할 수 있게 된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

1. 차량용 시트의 시트백 프레임에 지지되며, 적어도 부분적으로 만곡부를 형성하여 승객의 등을 지지하는 럼버 플레이트;
   상기 시트백 프레임에 고정되며, 상하방향으로 연장되는 가이드 로드;
   상기 가이드 로드를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 슬라이딩 베이스;
   상기 슬라이딩 베이스를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되며, 상기 럼버 플레이트를 향해 전방으로 돌출되어 상기 럼버 플레이트를 가압하는 푸셔;
   외부로부터 전력을 공급받아 상기 슬라이딩 베이스를 상기 상하방향으로 이동시켜, 상기 푸셔의 상기 상하방향 위치를 조절하는 제1 구동부; 및
   외부로부터 전력을 공급받아 상기 푸셔의 전방 돌출 범위를 조절하는 제2 구동부;
   을 포함하고,
   상기 푸셔는, 하단부가 상기 슬라이딩 베이스에 피벗가능하게 연결되는 제1 힌지 부재와, 하단부가 상기 제1 힌지 부재의 상단부에 힌지 축을 통해서 피벗가능하게 연결되고 상단부가 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 지지되는 제2 힌지 부재를 포함하며,
   상기 제2 구동부의 작용으로 상기 제1 힌지 부재의 하단부와 상기 제2 힌지 부재의 상단부 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 구동부는,
   상기 시트백 프레임에 고정되는 제1 모터와,
   상기 상하방향으로 연장되며 상기 제1 모터로 구동되어 회전하는 제1 리드 스크류를 포함하고,
   상기 슬라이딩 베이스는 상기 제1 리드 스크류가 관통하는 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 슬라이딩 베이스의 관통홀의 내측면에 상기 제1 리드 스크류가 계합하는 나사산이 구비되는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 구동부는,
   상기 제1 모터와 상기 제1 리드 스크류 사이에 구비되는 제1 감속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 구동부는,
   상기 상기 가이드 로드를 따라 상기 상하방향으로 이동가능하게 구비되는 제2 모터와,
   상기 힌지 축에 나란한 방향으로 연장되며 상기 제2 모터로 구동되어 회전하는 제2 리드 스크류와,
   상기 제2 리드 스크류에 계합하는 나사산이 내주면에 구비되고, 상기 제2 리드 스크류가 회전함에 따라 상기 제2 리드 스크류의 외주면을 따라 이동하는 적어도 하나의 너트와,
   상기 적어도 하나의 너트를 상기 제1 힌지 부재와 상기 제2 힌지 부재에 각각 연결하는 복수의 링크 부재
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 너트는,
   상기 제2 리드 스크류가 회전함에 따라 서로 반대방향으로 이동하는 제1 너트와 제2 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 너트의 내주면에 구비되는 나사산의 방향과, 상기 제2 너트의 내주면에 구비되는 나사산의 방향이 서로 반대로 형성되는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2 리드 스크류의 외주면은,
   상기 제1 너트가 나사결합되는 제1 구간과, 상기 제2 너트가 나사결합되는 제2 구간으로 분할되고,
   상기 제1 구간과 상기 제2 구간에 형성되는 나사산이 서로 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 구간의 폭과 제2 구간의 폭은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 링크 부재는,
    상기 제1 너트의 상단과 상기 제2 힌지 부재의 상단부에 연결되는 제1 링크부재와,
    상기 제1 너트의 하단과 상기 제1 힌지 부재의 하단부에 연결되는 제2 링크부재와,
    상기 제2 너트의 상단과 상기 제2 힌지 부재의 상단부에 연결되는 제3 링크부재와,
    상기 제2 너트의 하단과 상기 제1 힌지 부재의 하단부에 연결되는 제4 링크부재
    를 포함하는 것을 특징을 하는 4-방향 럼버 서포트.
11. 제5항에 있어서,
    상기 제2 구동부는,
    상기 제2 모터와 상기 제1 리드 스크류 사이에 구비되는 제2 감속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
12. 제5항에 있어서,
    상기 제2 구동부는,
    상기 제2 모터가 고정되며, 상기 가이드 로드에 슬라이딩 가능하게 지지되는 슬라이딩 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4-방향 럼버 서포트.
    

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