WO2013081219A1 - 다기능 인체공학 헤드레스트 - Google Patents

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WO2013081219A1
WO2013081219A1 PCT/KR2011/009287 KR2011009287W WO2013081219A1 WO 2013081219 A1 WO2013081219 A1 WO 2013081219A1 KR 2011009287 W KR2011009287 W KR 2011009287W WO 2013081219 A1 WO2013081219 A1 WO 2013081219A1
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WO
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neck
head
frame
headrest
foam member
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Application number
PCT/KR2011/009287
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English (en)
French (fr)
Inventor
남해현
Original Assignee
Nam Hae-Hyun
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Publication date
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Priority to PCT/KR2011/009287 priority Critical patent/WO2013081219A1/ko
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36—Support for the head or the back
    • A47C7/38—Support for the head or the back for the head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/02246—Electric motors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/0244—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation with logic circuits
    • B60N2/0268—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation with logic circuits using sensors or detectors for adapting the seat or seat part, e.g. to the position of an occupant
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    • B60N2/806—Head-rests movable or adjustable
    • B60N2/865—Head-rests movable or adjustable providing a fore-and-aft movement with respect to the occupant's head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/80—Head-rests
    • B60N2/885—Head-rests provided with side-rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2205/00—General mechanical or structural details
    • B60N2205/30—Seat or seat parts characterised by comprising plural parts or pieces

Definitions

  • the present invention is equipped with a ergonomic form of a soft material in the passenger chair (car passenger seat and passenger seats of buses, trains, aircrafts) to relieve neck fatigue and to prevent neck buckling when relaxing or sleeping on the chair
  • a head and neck support also can be relative to the seat member and relative to the multifunctional headrest provided with convenience and adjustable functions to fit the head shape, size, nape body shape of the seated person.
  • the new headrest on the driver's seat of the car is equipped with a ergonomic shape and adjustment function made of soft material that can ease neck fatigue during normal driving, while stopping driving and resting on the chair.
  • the front part of the headrest protrudes forward, and the multifunctional headrest has an active function to prevent neck injury.
  • the existing headrest has a structure that is not related to ergonomics, so it cannot support the neck properly, so that the muscles of the neck are tensioned and the head is not fixed, so that the neck is broken and comfortable rest and sleep are not possible. There was no function to fit the different head shape, head size, and nape of the body, so people had to accept the inconvenience.
  • a headrest is generally provided in a conventional seat installed in an automobile, and is usually used by installing a headrest that is irrelevant to ergonomics.
  • the muscles in the muscles are tense and do not provide comfort to the driver and make them feel tired easily.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the seated person leans on the chair for a long time, a soft material and an ergonomic structure are provided so as not to feel fatigue, and moreover, each of which independently supports the head and the neck.
  • the support is provided to allow relative movement with respect to each other, the purpose of providing a headrest with an adjustable function.
  • the soft support material of the neck and head moves forward at the same time as the collision and supports the head pushed backward by the reaction of the impact, thereby providing an active headrest that prevents neck injury.
  • the multi-functional headrest structure forms a guide rail protruding to a predetermined length on the lower surface and the serrated adjustment member in the longitudinal direction of the guide rail, Head portion for supporting the user's head;
  • the upper surface Located in the lower portion of the head portion, the upper surface has a guide groove formed in a position corresponding to the guide rail, protruding in a position corresponding to the sawtooth-shaped adjustment member is provided with a rotary sawtooth adjustment member, It consists of a neck to rest the neck.
  • one side is coupled to the sawtooth-shaped adjustment member of the neck portion, the other side is provided with a dial, the front and rear adjustment to rotate the rotary sawtooth adjustment member in accordance with the rotation of the dial to reciprocate along the longitudinal direction Means may further comprise.
  • the multi-functional headrest structure forms a guide rail protruding in a predetermined length on the lower surface and the serrated adjustment member in the longitudinal direction of the guide rail.
  • neck portion for supporting the neck of the user;
  • the upper surface is formed with a guide groove in a position corresponding to the guide rail, protruding in a position corresponding to the tooth-shaped adjustment member and provided with a rotatable toothed adjustment member, It consists of a plate portion that is coupled with the upper back of the.
  • one side is coupled to the toothed adjustment member of the plate portion, the other side is provided with a dial, the front and rear adjustment to rotate the rotary toothed adjustment member according to the rotation of the dial to reciprocate the neck in the longitudinal direction Means may further comprise.
  • the multi-functional headrest structure is a foam member formed with a concave surface so that the user's neck and head is seated, and a frame member coupled to the foam member as a neck portion and a head portion. Is composed,
  • the multifunctional headrest structure includes a first pressure sensor for detecting a pressing force applied to the foam member of the neck portion, a second pressure sensor for detecting a pressing force applied to the foam member of the head portion, and the pressure sensor.
  • the motor for moving back and forth in the longitudinal direction, respectively, the head portion and the neck portion, a control unit for controlling the rotation of the motor in accordance with the detection signal, and the motor rotation control sequence according to the detection signal is stored It is also equipped with a memory device that can be automatically adjusted according to the head and neck shape.
  • the active headrest structure according to the third embodiment of the present invention includes a frame having a drive passage formed on at least one side wall therein, the formed drive passage spaced from the side wall; And a headrest on at least one side wall of the outside, the driving member being inserted into the driving passage at a position corresponding to the driving passage of the frame and moving along the driving passage.
  • the drive member is a roller that rotates while moving along the drive path at a position corresponding to the drive passage;
  • a cylinder fixed to a part of the groove formed on at least one side wall of the outside and to which the roller is coupled; And coupled to the cylinder, it may include a rotatable ring having a protruding end corresponding to the inclined teeth.
  • the projecting end is characterized in that it proceeds in one direction along the inclined teeth, and stops in the reverse direction.
  • the two support portions for supporting the head and neck independently of each other is provided so as to be relative to each other and the neck support and the plate portion relative to each other to adjust to fit the body of the seated person. This is not only convenient, but also ergonomic, so that even when the seated person is leaning against the chair for a long time, the fatigue is not felt.
  • the neck support part reciprocates with respect to the plate part so that it can be adjusted to fit the seated person's body. In addition, fatigue is not felt.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the multifunctional ergonomic headrest according to the present invention is attached to the upper end of the seat member of the vehicle,
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a flexible headrest according to the present invention.
  • Figure 3 is a partial side cross-sectional view and exploded perspective view showing an example of the relative position adjustment and fixing means provided in the multifunctional headrest according to the present invention
  • Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the automatic sensor adjustment function according to an example of the multi-function headrest in accordance with the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a structure for an active operation according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the configuration of a frame according to an example of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an active motion locking and initiating structure (active motion unlocking device), in which (a) is a side cross-sectional view and (b) is a rear view.
  • FIG. 8 is a view showing an active motion locking and initiating structure (active motion unlocking device), in which (a) is a cross-sectional side view and (b) is a rear cross-sectional view.
  • FIG. 9 is a view showing the integrated active headrest of the neck and head support according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the multi-functional headrest 100 using the ergonomics according to the present invention is attached to the upper end of the seat member 600 (commonly referred to as the back of the chair) of the vehicle
  • Figure 2 is an exploded perspective view
  • the headrest 100 includes a neck part 300 supporting a neck of a user (passenger) and a head part 400 installed on an upper part of the neck part to support the head. It is configured by.
  • the headrest 100 and the plate 500 and the plate 500 are interposed between the headrest 100 and the plate 500 and the plate 500 (sheet connection member) for coupling the headrest 100 to the front and rear reciprocating movement at the upper end of the seat member 600. It is further provided with a frame 200 (active member) that performs an active function and enables the front and rear reciprocating movement of the headrest 100 on the plate 500.
  • the plate 500 which is a sheet connecting member, may be omitted, and the frame may serve as a sheet connecting member.
  • the neck portion 300 is a first foam member formed by forming a concave surface (depressed portion, 301a) having a neck shape (specifically, a neck rear portion) of the user, for example, formed by latex foam. 301 and a first frame member 302 made of plastic or metal bonded to the first foam member 301.
  • the head portion 400 is a second form formed by forming a concave curved surface (depressed portion, 401a) having a head shape (specifically, a head rear portion) of the user, for example, made of latex foam.
  • a second frame member 402 (tray) made of plastic or metal that is bonded to the second foam member 401.
  • the first foam member 301 is detachably attached to the first frame member 302
  • the second foam member 401 is detachably attached to the second frame member 402. .
  • the frame holder may be coupled to the inside of the foam member, and the neck portion and the head portion may be integrally formed with the foam member, and the first frame portion and the second frame portion may be integrally formed to form a detachable foam member. It can be an internal bond.
  • first frame member 302 and the second frame member 402 can be rotated back and forth along the longitudinal direction (x direction) as the user rotates forward and reverse.
  • First and second dials 306 and 506 power source members.
  • the head portion 400 is coupled to the first frame member 302 of the neck portion 300 via the second frame member 402 to enable a reciprocating motion along the length direction;
  • the neck portion 300 is coupled to the frame 200 via an first frame member 302 to enable an active function;
  • the frame 200 is reciprocally coupled to the plate 500.
  • the head part 400 reciprocates on the neck part 300, and as the second dial 506 is rotated, the head part 400 is rotated.
  • the neck 300 is reciprocated with respect to the plate 500 and the seat member 600 together with the frame 200.
  • the plate 500 (sheet connection member) provided in the front end portion of the sheet member 600 is reciprocated.
  • the second frame member (402) is provided with a second guide rail (402a: guide member) extending from the bottom in the longitudinal direction (x direction) protruding from the surface;
  • the first frame member 302 is locked (fitted) to the second guide rail 402a (guide member) on an upper surface of the second frame member 402 facing the second guide rail 402a.
  • a second guide groove 302a (guide member) to move along the groove extending along the longitudinal direction.
  • first guide rail 201a: guide member
  • the plate 500 includes a first guide groove 501a (a guide member) which allows the first guide rail 201a to be inserted and moves along a groove extending along the longitudinal direction.
  • the frame is omitted and extends along the length direction (x direction) at the bottom of the first frame member 302.
  • a first guide rail 201a is provided to protrude from the surface and inserted into the first guide groove 501a provided in the plate to reciprocate in the longitudinal direction.
  • the general rack gear on the bottom surface of the second frame member 402 extends in parallel with the second guide rail 402a extending along the longitudinal direction (x direction) and the teeth are formed along the longitudinal direction on the surface.
  • a helical rack gear 402b (a toothed groove as a regulating member of the engagement structure) is opened toward the bottom;
  • the first frame member 302 is a spherical or helical gear insertion groove 302b which is opened upward on an upper surface of the second frame member 402 facing the general rack gear or the helical rack gear 402b. Toothed gear insertion groove).
  • the spur gear or the helical gear (305: disc-shaped gear as a gear-type adjusting member) meshing with the teeth of the general rack gear or helical rack gear 402b is rotated in the spur gear or the helical gear insertion groove 302b. Possibly located.
  • the spur gear or the helical gear rotates forward and reverse according to the rotation of the dial
  • the spur gear or the helical gear 305 rotates along the teeth of the general rack gear or the helical rack gear 402b and simultaneously
  • the second guide rail 402a of the second frame member 402 moves along the second guide groove 302a of the first frame member 302
  • the second frame member 402 is moved to the first frame member ( 302 forward and backward in the longitudinal direction.
  • the bottom surface of the frame 200 extends in parallel with the first guide rail 201a extending along the longitudinal direction (x direction) and the general rack gear or helical having a tooth formed along the longitudinal direction on the upper surface
  • a rack gear 202b (adjustment member) is provided;
  • the plate 500 includes a spur gear or a helical gear insertion groove 502b on an upper surface of the frame 200 that faces the general rack gear or the helical rack gear 202b.
  • the spur gear or helical gear insertion groove 502b the spur gear or helical gear 505 meshing with the teeth of the general rack gear or the helical rack gear 202b is rotatably positioned.
  • the spur gear or the helical gear 505 in the insertion groove 502b may be the general rack gear or the helical gear. It meshes with the tooth which formed in the surface of the rack gear 202b.
  • the spur gear or the helical gear 505 rotates along the teeth of the general rack gear or the helical rack gear 202b.
  • the frame 200 moves forward and backward in the longitudinal direction with respect to the plate 500. do.
  • the installation position of the guide rail and the guide groove with respect to the helical rack gear and the helical gear installation position may be selected to the inside or the outside of the helical rack gear and the helical gear as needed (in FIG. 2).
  • the head portion 400 and the neck portion 300 is installed on the inner side, and the frame 200 and the plate 500 is shown to be installed on the outer side.
  • the bottom of the plate 500 is provided with a vertical bar 503 for adjusting the height of the headrest according to the depth inserted into the sheet member 600.
  • Reference numeral 503a denotes a fixing groove for fixing the height of the headrest in accordance with the locking device not shown.
  • the frame 200 is shown as a coupling component, but the frame 200 is removed and the first frame member 302 and the plate 500 are coupled to each other. It may be.
  • the multifunctional headrest according to the present invention may be provided in various chair means including a seat of a vehicle.
  • the multi-functional headrest according to the present invention detects the user's body shape and can control the movement of the neck portion 300 and the longitudinal direction x of the head portion 400.
  • the multi-functional headrest 100 is provided in the neck portion 300, the first pressure sensor (3a) for detecting the pressing force applied to the neck portion 300 from the neck of the user, and In accordance with the second pressure sensor (4a) provided in the head portion 400, for detecting the pressing force applied to the head portion 400 from the user's head, and according to the detection signals from the pressure sensors (3a, 4a), Motors (3b, 4b: power source member) for moving the headrest forward and backward along the longitudinal direction, the control unit (1) implemented by a microcomputer or the like for controlling the motor according to the detection signal, and the sensor (3a, 4a) It is configured with a storage device 2 in which a control sequence (program) of the motors 3b and 4b in accordance with an input value is stored.
  • the motors 3b and 4b are axially coupled to the dials 306 and 506 to rotate the dials.
  • the use of power tools, such as motors eliminates the need for the installation of dials, and in order to adjust the headrest of the chair, the seat and the head are placed in a recess and the electric switch is turned on. The function of the headrest is started by the operation of the headrest.
  • the controller 1 drives the motor 4b, and accordingly FIG. 4. As shown in (b) of the head portion 400 with respect to the neck portion 300 is moved to the rear (right side of the figure). In addition, when the force applied from the user's neck to the sensor 3a is stronger than a predetermined reference value, the controller 1 drives the motor 3b, and accordingly, shown in FIG. As described above, the neck part and the head part 400 move backward with respect to the plate 500.
  • the controller 1 drives the motor 3b, and accordingly shown in FIG. As described above, the neck part and the head part 400 move forward (left side in the drawing) with respect to the plate 500.
  • the controller 1 drives the motor 4b to sit.
  • the head 400 may be in close contact with the back of the ruler.
  • the power source member can be replaced by another actuator in addition to the power-supply motor.
  • An active structure according to an example of the present invention is formed between the side wall of the first frame member 302 of the neck portion 300 and the side wall of the frame 200 corresponding to the side wall of the first frame member 302. .
  • upper and lower driving passages 205 and 206 are formed in the side wall of the frame 200 in the longitudinal direction, and two inserted into the upper driving passage 205 in the side wall of the first frame member 302.
  • Two auxiliary wheels (drive member) 308, and a main wheel (drive member) 309 inserted into the lower drive passage 206 is formed.
  • the auxiliary wheel (drive member) 308 inserts a cylinder 308a having a hollow inside into the groove 302f formed in the side wall, and inserts a rod of the roller 308b into the groove of the cylinder 308a. It is formed by.
  • the roller 308b can be rotated relative to the cylinder 308a.
  • the roller 308b of the auxiliary wheel (drive member, 308) is inserted into the upper drive passage 205 to be rotated.
  • the lower main wheel (drive member) 309 inserts only a part of the cylinder 309a having a hollow inside into the groove 302g formed in the side wall, and has a side surface on the outer surface of the cylinder 309a.
  • the rotating ring 309c provided with the protruding end 309c1 for stopping is caught, and is formed by inserting the rod of the roller 309b into the hollow groove of the cylinder 309a in this state.
  • the rotating ring 309c across the outer surface of the cylinder (309a) is to facilitate the rotation, the rear end stop projection 309c1 by reducing the length tolerance as possible, the inclined teeth (installed on the side wall of the frame ( 206a, the ratchet / Ratchet should be well engaged and can be stopped in the reverse direction, and the roller 309b should be smoothly rotated along the drive passage so that the first frame member can smoothly move forward.
  • the roller 309b is able to rotate along the lower drive passage 206
  • the rotatable ring ( 309c is located on the side end wall of the lower drive passage 206.
  • a plurality of inclined teeth (206a, ratchet / ratchet) is formed in the longitudinal direction on the side end wall, the protruding end (309c1) is located on the inclined teeth.
  • the auxiliary wheel (drive member) and the main wheel (drive member) rotates in the upper and lower drive passages 205 and 206 and moves forward.
  • the protruding end 309c1 is placed on the inclined teeth 206a (ratchet / Ratchet) to move forward in the sliding motion and in the reverse direction to stop the motion. Therefore, after the first frame member 302 is moved forward, it is impossible to move backwards and becomes in a stopped state, thereby minimizing neck bending by preventing the head of the driver traveling backward by recoil. do.
  • FIG. 6 is a view schematically showing the configuration of the frame 200 according to an example of the present invention.
  • the frame, the impact wall 220 to the impact energy 220 is transmitted to the first frame member 302 when the rear collision of the frame 200 facing the rear surface of the first frame member 302 It is to be formed in close contact with each other or between the lower surface.
  • the state in which the impact wall 220 of the shape which protrudes from the bottom surface at the same time is mutually connected at the bottom surface of the rear part of a frame, and is shown.
  • the first frame member 302 may be pushed to the rear instead of protruding forward at the same time as the rear collision.
  • the locking and releasing operation is performed by providing a sensor function part and a control function part connected to the headrest.
  • an active operation unlocking device is provided on the bottom surface of the rear portion of the frame 200.
  • FIG. 7 is a description in a state where the plate is omitted, and when there is a plate, the example of FIG. 8 is described.
  • the upper end of the locking bar extending vertically is made to make a locking groove 601 of the same shape so that the end of the rod-shaped or columnar locking bar 602 is caught on the bottom of the first frame member 302.
  • the shape of the part is configured to form a triangle when viewed from the side. This is to help the first bar member 302 is rushing forward (left side of the drawing) while the locking device is released, and at the same time the locking rod can quickly free fall downward.
  • the bottom surface of the frame 200 makes the rod-shaped or circumferential through groove 607 so that the engaging rod 602 is locked or escaped through the bottom surface of the frame 200, and the engaging rod is formed on the bottom surface of the engaging rod 602.
  • the actuator 603 It is provided with a support-shaped actuator 603 of a predetermined size to support the and when the situation of the rear collision occurs, the actuator 603 has a structure having an active space 604 to move forward by the impact.
  • the lower surface of the actuator 603 is provided with a landing groove 605, the locking rod 602 is stopped after the fall.
  • there is a strong magnetic body 606 opposite to the active space 604 of the actuator so that the actuator is normally bonded to the magnetic body.
  • the locking and releasing operation when the actuator 603 moves forward while being separated from the magnetic body 606 by the impact of a constant rear collision, the locking rod 602 placed on the upper surface of the actuator 603 is naturally downward.
  • the dropping rod is settled in the landing groove 605, which is cut down so that the stop rod falls naturally and stops when the actuator is missing, it is caught in the locking groove 601 of the bottom of the first frame member 302.
  • the first frame member 302 automatically protrudes forward by the excitation of the impact and the operation of the rolling wheel (drive member).
  • the entire headrest is inverted and the moved actuator 603 is rejoined with the magnetic material 606.
  • an active operation unlocking device is installed behind the frame 200.
  • the protrusion 200a is formed to be connected to the wall at the rear of the frame, and the locking groove 618 is formed to allow the end of the rod-shaped or rod-shaped locking rod 613 to be inserted into the hook groove.
  • the spring 610 is installed in the upper space of the rod-shaped or circumferential shape so that the engaging rod 613 penetrates or escapes through the end of the rod-shaped connecting wall 302c connected to the rear wall of the first frame member.
  • a through-shaped groove 619 of the engaging rod is provided on the bottom surface of the engaging rod is provided with a certain size of the support-shaped actuator 614 and when the situation of the rear collision occurs, the actuator 614 forward by the impact It has a structure with an activity space 615 for movement.
  • the lower surface of the actuator is provided with a landing groove 616, the locking rod is stopped after falling.
  • a strong magnetic body 617 is located on the opposite side of the actuator's active space, and the actuator is normally bonded to the magnetic body.
  • the locking and releasing operation is performed when the actuator 614 moves forward while being separated from the magnetic body 617 by a predetermined rear collision impact, so that the locking bar 613 placed on the actuator upper surface is applied to the repulsive force of the spring 610.
  • the frame and the first frame member are unlocked when it is forced to freely fall downward by force, and when the locking rod falls down to the lower surface where the actuator is removed, it is placed in the landing groove 616, which is dug down to stop. While automatically the first frame member 302 is projected to the front by the excitation of the impact and the operation of the rolling wheel (drive member).
  • the neck part and the head part protrude forward by the active structure, thereby minimizing the neck injury of the driver.
  • multi-functional ergonomic headrest in accordance with the present invention can be implemented in the form shown in Fig.
  • the frame 200 and the plate 500 are configured to include an integrated frame member 200 'integrally coupled.
  • the integrated frame member 302 ′ is integrally formed with the first and second foam members 301 and 401, in which recesses are formed according to the shape of the rear part of the user's head and neck. It is manufactured as a frame member capable of accommodating one integrated foam member 301 '.
  • the side of the frame member 302 ', the main and auxiliary wheels (drive member: 308, 309) disclosed in the embodiment according to Figure 5 is formed, the integrated frame member 200' As the drive passages 205 and 206 and the slanted teeth 206a and ratchet / ratchet structures are formed, an active operation structure according to the present invention is formed. Meanwhile, the active operation structure formed on the integrated frame member 200 ′ and the integrated frame member 307 may be implemented as a structure according to FIG. 9 .
  • the integrated frame member 200 has, the impact wall 220 is disclosed in Figure 6 and 7 configuration, and the active operation and the lock release configuration disclosed in Figure 8 may be optionally employed.
  • It can be used as a headrest in the driver's seat and passenger chair of bus, train, aircraft and passenger plane.

Abstract

본 발명은에 의한 다기능 헤드레스 구조체는 하부면에 소정의 길이로 돌출된 가이드레일 및 상기 가이드레일의 길이방향으로 톱니형상의 랙기어를 형성하여, 사용자의 머리를 지지하는 헤드부; 상기 헤드부의 하부에 위치하여, 상부면에 상기 가이드레일과 대응되는 위치에 가이드 요홈을 형성하고, 상기 랙기어와 위치에 돌출되어 회전 가능한 구동부재를 구비하여, 사용자의 목을 안착하도록 하는 넥부를 포함한다. 또한 내부의 적어도 일측벽에 구동통로를 형성하고, 상기 형성된 구동통로는 측벽으로부터 이격되어 형성된 경사톱니를 구비하는 프레임; 및 외부의 적어도 일측벽에, 상기 프레임의 구동통로에 대응되는 위치에 상기 구동통로에 삽입되어 상기 구동통로를 따라 이동하는 구동부재를 구비하는 헤드레스트를 포함할 수 있다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 14.12.2011]　다기능 인체공학 헤드레스트
본 발명은 승객용 의자(승용차 후석 및 버스, 열차, 항공기의 승객석)에서는 부드러운 소재의 인체공학 형태를 갖추고 있어 의자에 기대어 휴식이나 수면을 취할 때 목의 피로를 덜어주고 목 꺾임 현상을 방지하여 안락함을 제공할 뿐 아니라, 머리 및 목 받침부 또한 시트부재와 상대 운동할 수 있도록 됨에 따라 착석자의 머리모양, 크기, 목덜미 체형에 맞추어 조절 가능한 기능을 갖추고 편의성을 제공해주는 다기능 헤드레스트에 관한 것이다.
또한 자동차의 운전자 시트에 구비되는 새로운 형태의 머리받침으로 평상시 운전 중에 느끼는 목의 피로를 덜어줄 수 있는 부드러운 소재의 인체공학 형태와 조절기능을 갖추고 있으면서, 운전을 멈추고 의자에 기대어 휴식이나 수면을 편하게 취할 수 있으며, 후방추돌 시에는 머리받침의 전면 일부가 전방으로 돌출되어 목의 상해를 방지해주는 액티브 기능을 갖추고 있는 다기능 헤드레스트에 관한 것이다.
승객용 의자에 있어서는 기존의 머리받침은 인체공학과는 관계없는 구조로 되어있어 목을 적절히 지지해주지 못하여 목의 근육이 긴장되고 머리가 고정되지 않아 목 꺾임 현상이 발생하여 편안한 휴식과 수면이 가능하지 못하였으며, 사람마다 각기 다른 머리모양, 머리크기, 목덜미 체형에 맞출 수 있는 기능이 없어 불편함을 감수할 수밖에 없었다.
또한 일반적으로 자동차 등에 설치되는 기존의 시트에는 헤드레스트가 구비되는데, 통상 인체공학과는 관계없는 형태의 헤드레스트를 설치하여 사용하므로, 장시간 운전시 때때로 머리를 시트에 기대고 싶어도 목을 적절히 지지해주지 못하여 목의 근육이 긴장되어 운전자에게 안락함을 제공하지 못하고 쉽게 피로감을 느끼게 한다.
또한, 운전을 멈추고 휴식이나 수면 중에도 목 꺾임 현상이 발생하여 편안한 휴식과 수면을 취하는 것이 불가능하였으며, 후방 추돌시 작동되는 기존의 액티브 기능의 구조는 기존의 머리받침을 그대로 적용하여 인체공학 형상의 머리받침을 갖추고 있지 않아 편의성이 떨어지며 또한 구조가 복잡하여 대중화에 어려움이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 착석자가 장시간 의자에 기대고 있을 경우에도, 피로를 느끼지 않도록 부드러운 소재와 인체공학적으로 구조를 갖추고, 더 나아가 머리 및 목을 각각 독립적으로 지지하는 다수의 지지부가 서로에 대해서 상대운동 할 수 있도록 구비됨에 따라, 조절기능을 갖춘 헤드레스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 자동차 추돌 사고시, 목과 머리의 부드러운 지지재가 추돌과 동시에 전방으로 전진하면서 충격의 반작용에 의해 후방으로 밀려오는 머리를 받쳐주므로해서 목의 상해를 방지해주는 액티브 기능 헤드레스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다기능 헤드레스트 구조체는 하부면에 소정의 길이로 돌출된 가이드레일 및 상기 가이드레일의 길이방향으로 톱니형상의 조절부재를 형성하여, 사용자의 머리를 지지하는 헤드부;
상기 헤드부의 하부에 위치하며, 상부면에 상기 가이드레일과 대응되는 위치에 가이드 요홈을 형성하고, 상기 톱니형상 조절부재와 대응되는 위치에 돌출되어 회전 가능한 회전톱니형 조절부재를 구비하여, 사용자의 목을 안착하도록 하는 넥부로 구성된다.
이때, 일측이 상기 넥부의 톱니형상 조절부재에 결합하고, 타측에 다이얼이 구비되어, 상기 다이얼의 회전에 따라 상기 회전톱니형 조절부재를 회전하여 상기 헤드부가 길이방향을 따라 왕복 운동하도록 하는 전후조절수단을 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 다기능 헤드레스트 구조체는 하부면에 소정의 길이로 돌출된 가이드레일 및 상기 가이드레일의 길이 방향으로 톱니형상의 조절부재를 형성하여, 사용자의 목을 지지하는 넥부; 상기 넥부의 하부에 위치하며, 상부면에 상기 가이드레일과 대응되는 위치에 가이드 요홈을 형성하고, 상기 톱니형상의 조절부재와 대응되는 위치에 돌출되어 회전가능한 회전톱니형 조절부재를 구비하여, 의자의 등받이 상부와 결합하는 플레이트부로 구성된다.
이때, 일측이 상기 플레이트부의 톱니형상 조절부재에 결합하고, 타측에 다이얼이 구비되어, 상기 다이얼의 회전에 따라 상기 회전톱니형 조절부재를 회전하여 상기 넥부가 길이방향을 따라 왕복 운동하도록 하는 전후조절수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 다기능 헤드레스트 구조체는 사용자의 목과 머리가 안착되도록 오목면이 형성된 폼부재 와, 상기 폼부재에 결합되는 틀부재를 넥부와 헤드부로 구성되며,
또한 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다기능 헤드레스트 구조체는 상기 넥부의 폼부재에 인가되는 가압력을 감지하는 제1압력센서와, 상기 헤드부의 폼부재에 인가되는 가압력을 감지하는 제2압력센서와 상기 압력센서로 부터의 감지신호에 따라, 상기 헤드부와 넥부를 각각 길이방향을 따라 전후진 시키는 모터와, 상기 감지신호에 따라 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부 및, 상기 감지신호에 따른 상기 모터 회전 제어 순서가 저장되는 기억장치를 더 구비하여 머리체형과 목체형이 맞추어 자동으로 조절할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 제 3 실시예에 의한 엑티브 헤드레스트 구조체는 내부의 적어도 일측벽에 구동통로를 형성하고, 상기 형성된 구동통로는 측벽으로부터 이격되어 형성된 경사톱니를 구비하는 프레임; 및 외부의 적어도 일측벽에, 상기 프레임의 구동통로에 대응되는 위치에 상기 구동통로에 삽입되어 상기 구동통로를 따라 이동하는 구동부재를 구비하는 헤드레스트를 포함한다.
이때, 상기 구동부재는 상기 구동통로에 대응되는 위치에 상기 구동통로를 따라 이동하면서 회전하는 롤러; 상기 외부의 적어도 일측벽에 형성된 홈에 일부가 고정되며, 상기 롤러가 결합하는 실린더; 및 상기 실린더에 결합되어, 상기 경사톱니에 대응되는 돌출단을 구비하는 회전형 고리를 포함할 수 있다.
한편, 상기 돌출단은 상기 경사톱니를 따라 일방향으로 진행하고, 역방향으로는 정지하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 또한 머리 및 목을 각각 독립적으로 지지하는 2개의 지지부가 서로에 대해서 상대운동 할 수 있도록 구비되고 목 지지부와 플레이트부가 서로에 대해서 상대운동을 하여, 착석자의 체형에 맞추어 조절이 가능하도록 하여 편리할 뿐 아니라 인체공학적 구조로 착석자가 의자에 장시간 기대고 있을 경우에도, 피로를 느끼지 않도록 된다.
또한 운전 중 머리 및 목을 편안히 지지해주며, 목 지지부가 플레이트부에 대해서 왕복운동을 하여, 착석자의 체형에 맞추어 조절이 가능하도록 하여 편리할 뿐 아니라 인체공학적 구조로 착석자가 의자에 장시간 기대고 있을 경우에도, 피로를 느끼지 않도록 된다.
또한, 자동차 추돌 사고시 작동되는 액티브 기능의 구조를 단순화하여 생산원가가 저렴해지는 이점이 있으며, 완충부재가 목을 지지해주어 목 상해를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 다기능 인체공학 헤드레스트가 자동차의 시트부재의 상단부에 부착된 상태를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 다가능 헤드레스트의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 따른 다기능 헤드레스트에 구비되는 일례의 상대위치 조절 및 고정수단을 나타내는 부분적인 측단면도 및 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 다기능 헤드레스트의 일례에 따른 센서 자동조절 기능 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5은 본 발명에 따른 액티브 동작을 위한 구조를 나타낸 도면,
도 6는 본 발명의 일례에 따른 프레임의 구성을 나타낸 도면,
도 7은 액티브 동작 잠금 및 개시 구조(액티브 동작 잠금해제 장치)를 나타낸 도면으로 (a)는 측면에서 바라본 단면도, (b)는 후방에서 바라본 단면도
도 8은 액티브 동작 잠금 및 개시 구조(액티브 동작 잠금해제 장치)를 나타낸 도면으로 (a)는 측면에서 바라본 단면도, (b)는 후방에서 바라본 단면도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 목 및 머리 지지부의 일체형 엑티브 헤드레스트를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하, 본 발명의 실시예를 자동차에 구비된 헤드레스트를 예로서 설명하지만, 본 발명에 따른 헤드레스트는 다양한 의자 제품에 활용될 수 있음은 자명한 사실이다.
도 1은 본 발명에 따른 인체공학을 이용한 다기능 헤드레스트(100)가 자동차의 시트부재(600: 통상, 의자의 등받이라 함)의 상단부에 부착된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 그 분해 사시도로, 상기 헤드레스트(100)는 사용자(탑승자)의 목을 지지하는 넥(neck)부(300)와, 상기 넥부의 상부에 설치되어 상기 머리를 지지하는 헤드(head)부(400)를 구비하여 구성된다.
또한, 상기 시트부재(600)의 상단부에서 상기 헤드레스트(100)를 전후 왕복 운동가능하게 결합시키는 플레이트(500: 시트연결부재) 및 상기 헤드레스트(100)와 플레이트(500) 사이에 개재되어, 액티브 기능을 수행하며 상기 헤드레스트(100)를 플레이트(500) 상에서 전후 왕복운동이 가능하게 결합시키는 프레임(200: 액티브 부재)을 더 구비하여 구성된다. 다만, 경우에 따라서는 시트연결부재인 플레이트(500)를 생략하고 프레임이 시트연결부재 역할을 할 수도 있다.
여기서, 상기 넥부(300)는, 사용자의 목 형상(구체적으로는, 목 후방부 형상)의 오목면(함몰부, 301a)가 형성되는, 예를 들어 라텍스 폼으로 성형해서 제작되는 제1폼부재(301)와, 이 제1폼부재(301)에 결합되는 플라스틱 또는 금속류로 제작되는 제1틀부재(302: 트레이)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 헤드부(400)는, 사용자의 머리 형상(구체적으로는, 머리 후방부 형상)의 오목곡면(함몰부,401a)가 형성되는, 예를 들어 라텍스 폼으로 성형해서 제작되는 제2폼부재(401)와, 이 제2폼부재(401)에 결합되는 플라스틱 또는 금속류로 제작되는 제2틀부재(402: 트레이)를 포함하여 구성된다. 도 1에 있어서, 상기 제1폼부재(301)는 제1틀부재(302)에 대해서 탈착 가능하고, 상기 제2폼부재(401)는 제2틀부재(402)에 대해서 탈착 가능하게 구성된다. 그러나, 경우에 따라서는 틀보재가 폼부재 내부에 결합되기도 하며 또한 상기 넥부와 헤드부가 일체형의 폼부재가 되며 제1틀부와 제2틀부가 일체형으로 형성되어 일체형의 폼 부재가 탈착 가능하게 구성되거나 내부 결합이 될 수 있다.
[상대위치 이동 및 조절수단 실시예1]
제1틀부재(302) 및 제2틀부재(402)의 일측면 또는 대향하는 양측면에는 사용자가 정회전 및 역회전시킴에 따라, 상기 틀부재들을 길이방향(x방향)을 따라 전후진시킬 수 있는 제1 및 제2다이얼(306, 506: 동력원부재)이 구비된다.
여기서, 상기 헤드부(400)는 상기 제2틀부재(402)를 매개로 상기 넥부(300)의 제1틀부재(302)에 상기 길이방향을 따른 왕복운동이 가능하게 결합되고; 상기 넥부(300)는 제1틀부재(302)를 매개로 상기 프레임(200)에 액티브 기능의 작동이 가능하게 결합되며; 상기 프레임(200)은 상기 플레이트(500)에 대해서 왕복운동 가능하게 결합된다.
따라서, 상기 제1다이얼(306)을 회전시킴에 따라, 상기 헤드부(400)가 넥부(300) 상에서 왕복운동하게 되고, 상기 제2다이얼(506)을 회전시킴에 따라, 상기 헤드부(400) 및 넥부(300)가 프레임(200)과 함께 플레이트(500) 및 시트부재(600)에 대해서 왕복운동하게 된다. 구체적으로는, 시트부재(600)의 선단부에 구비된 플레이트(500: 시트연결부재)에 대해서 왕복운동하게 된다.
여기서, 상기 제2틀부재(402)는 바닥부에서 상기 길이방향(x방향)을 따라 연장하는 제2가이드레일(402a:가이드부재)을 표면에서 돌출시켜 구비하고; 상기 제1틀부재(302)는 상기 제2틀부재(402)의 제2가이드레일(402a)과 대향하는 상부 표면에 상기 제2가이드레일(402a:가이드 부재)이 계지되는(끼워지는) 동시에 상기 길이방향을 따라 연장된 요홈을 따라 운동하도록 하는 제2가이드요홈(302a:가이드부재)을 구비한다.
또한, 프레임(200)의 바닥면 또는 넥부(300)의 바닥면에는 상기 길이방향을 따라 연장하는 제1가이드레일(201a:가이드부재)을 구비하고; 상기 플레이트(500)는 상기 제1가이드레일(201a)이 삽입되는 동시에 상기 길이방향을 따라 연장된 요홈을 따라 운동하도록 하는 제1가이드요홈(501a:가이드부재)을 구비한다.
다만, 상기에서 언급된 바와 같이 액티브 기능이 필요치 않은 일부 승객용 의자의 경우에는, 상기 프레임을 생략하고, 상기 제1틀부재(302)의 바닥부에서 상기 길이방향(x방향)을 따라 연장하는 제1가이드레일(201a)을 표면에서 돌출시켜 구비하고 상기 플레이트에 구비된 상기 제1가이드요홈(501a)에 삽입되어 상기 길이방향으로 왕복운동하게 된다.
여기서, 상기 제2틀부재(402)의 바닥면에는 상기 길이방향(x방향)을 따라 연장하는 제2가이드레일(402a)과 평행하게 연장되며 표면에 길이방향을 따라 톱니가 형성되는 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(402b: 치합구조의 조절부재로서의 톱니형상 요홈)가 하부를 향해 개방 형성되고; 상기 제1틀부재(302)는 상기 제2틀부재(402)의 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(402b)와 대향하는 상부 표면에 상부로 개방된 평기어 또는 헬리컬기어 삽입홈(302b: 원판형 톱니기어 삽입홈)을 구비한다. 한편, 상기 평기어 또는 헬리컬기어 삽입홈(302b)에는 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(402b)의 톱니와 치합되는 평기어 또는 헬리컬기어(305:기어형 조절부재로서의 원판형 톱니기어)가 회전 가능하게 위치된다.
여기서, 상기 제2틀부재(402)와 제1틀부재(302)가 결합될 경우, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 평기어 또는 헬리컬기어 삽입홈(302b) 내의 평기어 또는 헬리컬기어(305)는 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(402b)의 표면에 길이방향을 따라 형성된 톱니와 치합된다.
따라서, 상기 다이얼의 회전에 따라 평기어 또는 헬리컬기어가 정회전 및 역회전하면, 상기 평기어 또는 헬리컬기어(305)가 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(402b)의 톱니를 따라 회전하는 동시에 상기 제2틀부재(402)의 제2가이드레일(402a)이 제1틀부재(302)의 제2가이드요홈(302a)을 따라 이동하면서, 상기 제2틀부재(402)가 제1틀부재(302)에 대해서 길이방향으로 전진 및 후진하게 된다.
또한, 상기 프레임(200)의 바닥면에는 상기 길이방향(x방향)을 따라 연장하는 제1가이드레일(201a)과 평행하게 연장되며 상부 표면에 길이방향을 따라 톱니가 형성되는 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(202b: 조절부재)가 구비되고; 상기 플레이트(500)는 상기 프레임(200)의 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(202b)와 대향하는 상부 표면에 평기어 또는 헬리컬기어 삽입홈(502b)을 구비한다. 한편, 상기 평기어 또는 헬리컬기어 삽입홈(502b)에는 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(202b)의 톱니와 치합되는 평기어 또는 헬리컬기어(505)가 회전 가능하게 위치된다.
여기서, 상기 프레임(200)과 플레이트(500)가 결합될 경우, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 삽입홈(502b) 내의 평기어 또는 헬리컬기어(505)는 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(202b)의 표면에 형성된 톱니와 치합된다.
따라서, 상기 다이얼의 회전에 따라 상기 평기어 또는 헬리컬기어가 정회전 및 역회전하면, 상기 평기어 또는 헬리컬기어(505)가 상기 일반 랙기어 또는 헬리컬 랙기어(202b)의 톱니를 따라 회전하는 동시에 상기 프레임(200)의 제1가이드레일(201a)이 플레이트(500)의 제1가이드요홈(501a)을 따라 이동하면서, 상기 프레임(200)이 플레이트(500)에 대해서 길이방향으로 전진 및 후진하게 된다.
도면에 있어서는, 상기 헬리컬 랙기어 및 헬리컬기어 설치 위치에 대한 상기 가이드레일 및 가이드요홈의 설치 위치는, 필요에 따라서 상기 헬리컬 랙기어 및 헬리컬기어의 안쪽 또는 바깥쪽으로 선택될 수 있다(도 2에 있어서는 헤드부(400)와 넥부(300)가 결합되는 부위에서는 안쪽에 설치되어 있고, 프레임(200)과 플레이트(500)가 결합되는 부위에서는 바깥쪽에 설치되어 있는 것으로 도시되고 있다.)
한편, 상기 플레이트(500)의 바닥부에는 상기 시트부재(600)에 삽입되는 깊이에 따라 헤드레스트의 높이 조절을 행하는 수직바(503)가 구비된다. 참조부호 503a는 도시 생략된 걸림장치에 따라 헤드레스트의 높이를 고정하기 위한 고정 홈이다.
상기 도 1 및 도 2의 구성에 있어서는, 상기 프레임(200)이 결합 구성요소로서 도시되고 있지만, 상기 프레임(200)을 제거하고 상기 제1틀부재(302)와 플레이트(500)가 결합 구성될 수도 있다.
[상대위치 이동 및 조절의 자동기능 및 제어기능의 실시예2]
이하, 도 4를 참조로 본 발명에 따른 다기능 헤드레스트의 일례에 따른 제어방법을 설명한다. 먼저, 본 발명에 따른 다기능 헤드레스트는 자동차의 시트를 포함한 다양한 의자수단에 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 다기능 헤드레스트는 사용자의 체형을 감지하여, 상기 넥부(300) 및 헤드부(400)의 길이방향(x)의 운동을 제어할 수 있도록 된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 다기능 헤드레스트(100)는, 상기 넥부(300)에 구비되어, 상기 사용자의 목으로부터 넥부(300)로 인가되는 가압력을 감지하는 제1압력센서(3a)와, 상기 헤드부(400)에 구비되어, 상기 사용자의 머리로부터 헤드부(400)로 인가되는 가압력을 감지하는 제2압력센서(4a)와, 상기 압력센서(3a,4a)로부터의 감지신호에 따라, 상기 헤드레스트를 상기 길이방향을 따라 전후진 시키는 모터(3b,4b:동력원부재), 상기 감지신호에 따라 모터를 제어하는 마이콤 등으로 구현되는 제어부(1) 및, 상기 센서(3a,4a)의 입력 값에 따른 상기 모터(3b,4b)의 제어 순서(프로그램)가 저장된 기억장치(2)를 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 모터(3b,4b)는 상기 다이얼(306,506)에 축 결합되어, 다이얼을 회전시키도록 된다. 그러나, 실제로는 모터와 같은 전동구를 사용하게 되면 다이얼 장치의 설치는 불필요하게 되며 착석자가 의자의 머리받침을 조절하기 위해서는 목와 머리를 오목부(함몰부)에 안치시키고 전기 스위치를 ON 시키게 되면서 센서의 작동에 의해 머리받침의 조절기능이 시작된다.
일례로서, 머리가 뒷짱구인 착석자의 경우 머리로부터 상기 센서(4a)에 인가되는 힘이 소정의 기준 값보다 강할 때는, 제어부(1)가 상기 모터(4b)를 구동시키게 되고, 이에 따라 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 넥부(300)에 대해서 상기 헤드부(400)가 후방(도면 중 우측)으로 이동하게 된다. 또한, 상기 사용자의 목으로부터 상기 센서(3a)에 인가되는 힘이 소정의 기준 값보다 강할 때는, 제어부(1)가 상기 모터(3b)를 구동시키게 되고, 이에 따라 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이 상기 플레이트(500)에 대해서 상기 넥부 및 헤드부(400)가 후방으로 이동하게 된다. 또한, 상기 사용자의 목으로부터 상기 센서(3a)에 인가되는 힘이 소정의 기준 값보다 약할 때는, 제어부(1)가 상기 모터(3b)를 구동시키게 되고, 이에 따라 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이 상기 플레이트(500)에 대해서 상기 넥부 및 헤드부(400)가 전방(도면 중 좌측)으로 이동하게 된다. 한편, 상기 사용자의 머리로부터 상기 센서(4a)에 인가되는 힘이 소정의 기준 값보다 약할 때는, 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 제어부(1)가 상기 모터(4b)를 구동시켜서 착석자의 뒷머리에 대해서 상기 헤드부(400)가 밀착되도록 할 수 있다. 상기 동력원부재는 전동구 모터 이외에도 또 다른 엑츄에이터로 대체할 수 있다.
[액티브 기능의 실시예3]
이하, 도 5를 참조로 본 발명에 따른 액티브 동작을 위한 구조를 설명한다. 본 발명의 일례에 따른 액티브 구조는, 상기 넥부(300)의 제1틀부재(302)의 측벽과, 상기 제1틀부재(302)의 측벽과 대응하는 상기 프레임(200)의 측벽 간에 형성된다.
즉, 상기 프레임(200)의 측벽에는 길이방향을 따라 상부 및 하부 구동통로 (205, 206)가 형성되고, 상기 제1틀부재(302)의 측벽에는 상기 상부 구동통로 (205)에 삽입되는 2개의 보조 바퀴(구동부재:308)와, 상기 하부 구동통로(206)에 삽입되는 메인 바퀴(구동부재, 309)가 형성 된다.
여기서, 상기 보조 바퀴(구동부재, 308)는, 상기 측벽에 형성된 홈(302f)에 내부가 중공인 실린더(308a)를 삽입하고, 이 실린더(308a)의 홈에 롤러(308b)의 로드를 삽입함으로써 형성된다. 따라서, 상기 롤러(308b)는 상기 실린더(308a)에 대해서 회전 운동할 수 있게 된다. 한편, 이러한 보조 바퀴(구동부재, 308)의 롤러(308b)는 상기 상부 구동통로(205)에 삽입되어 회전 운동하게 된다.
또한, 상기 하부 메인 바퀴(구동부재, 309)는, 상기 측벽에 형성된 홈(302g)에 내부가 중공인 실린더(309a)를 일부만 삽입하고, 이 실린더(309a) 중 밖으로 표출되는 외표면에 측면에 진행 저지용 돌출단(309c1)이 구비된 회전형 고리(309c)가 걸치게 되고, 이 상태에서 상기 실린더(309a)의 중공홈에 롤러(309b)의 로드를 삽입함으로써 형성된다.
한편, 상기 실린더(309a)의 외표면에 걸쳐진 회전형 고리(309c)는 회전이 원활히 되도록 하며, 후방 진행 저지용 돌출단(309c1)은 길이 공차를 가능한 줄임으로써, 프레임 측벽에 설치되는 경사톱니(206a, 래칫/Ratchet)와 치합이 잘되도록 하여 역방향으로 정지가 될 수 있어야 하며, 롤러(309b)는 상기 구동통로를 따라 원활히 회전을 하여 결국 제1틀부재가 전방으로 원활히 이동할 수 있어야 한다.
여기서, 상기 하부 메인 바퀴(구동부재, 309)가 상기 하부 구동통로(206)에 삽입될 때, 상기 롤러(309b)는 하부 구동통로(206)를 따라 회전할 수 있게 되며, 상기 회전형 고리(309c)는 하부 구동통로(206)의 측단벽 상에 위치하게 된다. 여기서, 상기 측단벽 상에는 복수의 경사톱니(206a, 래칫/Ratchet)가 길이방향으로 형성되며, 이 경사톱니 상에 상기 돌출단(309c1)이 위치하게 된다.
따라서, 후방추돌시 충격에 의해 상기 제1틀부재(302)가 프레임(200)에 대해서 전방(도면 중 안쪽)으로 돌출될 때, 상기 보조 바퀴 (구동부재) 및 메인 바퀴(구동부재)는 상기 상하부 구동통로(205,206) 내에서 회전하며 전방으로 이동하게 된다. 이때, 상기 돌출단(309c1)은 상기 경사톱니(206a, 래칫/Ratchet) 상에 놓이게 되어 전방으로는 미끄럼동작으로 이동을 하며 역방향으로는 이동이 불가능하여 정지상태가 된다. 따라서 제1틀부재(302)가 전방 이동을 한 후에는 후방으로는 이동이 불가능하여 정지가 되는 상태가 되어, 반동에 의해 후방진행을 하는 운전자의 머리를 저지하므로 해서 목의 꺽임을 최소화시켜주게 된다.
여기서, 도 6은 본 발명의 일례에 따른 상기 프레임(200)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임에는, 후방추돌시 충격에너지가 제1틀부재(302)에 전달되도록 하는 충격벽(220)을 제1틀부재(302)의 후면과 대향하는 프레임(200)의 후면 사이 또는 각각의 하면에 밀착하여 형성하도록 한다. 도면에 있어서는, 프레임의 후방부 바닥면에서 양측벽 하부를 상호 연결하는 동시에 바닥면으로부터 돌출된 형상의 충격벽(220)을 형성한 상태가 도시된다.
여기서, 상기 충격벽(220)이 없을 경우에는 제1틀부재(302)가 후방추돌과 동시에 전방으로 돌출되는 것이 아니라 후방으로 밀려가는 현상이 생겨날 수 있다.
한편, 액티브 기능에 있어서 후방추돌 이외에 급정거시 또는 경사진 도로 주행시 굴림 바퀴 (구동부재)가 작동되어 머리받침이 전방으로 돌출되는 경우에는 운전에 방해 또는 불편함을 초래할 수 있기 때문에, 일정의 후방추돌 충격에 의해서만 작동이 될 수 있도록 기계적 또는 전기적 센서기능 및 제어장치가 필요하게 된다.
본 발명에서는, 머리받침의 독립적 액티브 기능을 수행키 위해 센서기능 부속과 제어기능 부속을 머리받침에 접속되게 구비하여 잠금과 해제 동작이 이루어진다. 일례로서, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 프레임(200)의 후방부 바닥면에 액티브 동작 잠금해제 장치를 설치한다. 도 7의 예는 플레이트가 생략된 상태에서의 설명이며 플레이트가 있을 때에는 도 8의 예로 설명이 된다.
도 7에서는, 제1틀부재(302) 바닥면에 막대형상 또는 원주형상의 걸림봉(602)의 끝부분이 걸려 있도록 동일한 형상의 걸림홈(601)을 만들며, 수직하게 연장되는 걸림봉의 상부 끝부분의 형상은 옆면에서 볼 때 삼각형을 이루도록 구성한다. 이는 잠금장치가 풀리면서 제1틀부재(302)가 전방(도면 중 좌측)으로 돌진됨과 동시에 걸림봉이 하방으로 자유낙하를 빨리 할 수 있도록 도와주기 위함이다. 계속하여, 프레임(200)의 바닥면에는 상기 걸림봉(602)이 관통하여 계지되거나 이탈되도록 막대형상 또는 원주형상의 관통홈(607)을 만들고, 걸림봉(602)의 아래면으로는 걸림봉을 지지해주는 일정크기의 받침모양의 엑츄에이터(603)가 구비되고 후방추돌의 상황이 발생되면 상기 엑츄에이터(603)가 충격에 의해 전방으로 이동할 수 있도록 활동 공간(604)을 갖춘 구조로 되어 있다. 또한, 상기 엑츄에이터(603)의 아래 면에는 걸림봉(602)이 낙하 후에 정지되는 착지홈(605)이 구비되어 있다. 또한 상기 엑츄에이터의 활동공간(604) 반대쪽에는 강력한 자성체(606)가 있어 평상시에는 상기 엑츄에이터가 상기 자성체와 접합결합이 되어 있도록 한다.
또한, 잠금과 해제 동작은, 일정한 후방추돌의 충격에 의해 상기 엑츄에이터(603)가 자성체(606)로부터 분리되면서 전방으로 이동하게 되면 상기 엑츄에이터(603) 윗면에 놓여진 걸림봉(602)이 하방으로 자연 낙하하게 되고, 엑츄이에터가 없어진 아래면으로 걸림봉이 자연낙하 하다가 멈출 수 있도록 파여진 착지홈(605)에 안치가 될 때, 제1틀부재(302) 밑면의 걸림홈(601)에 걸려있던 상기 걸림봉의 끝이 하방으로 이탈되고 상기 걸림봉에 의한 잠금장치가 해제되면서 자동적으로 제1틀부재(302)는 충격의 여진과 굴림바퀴 (구동부재)의 동작에 의해 전방으로 돌출되게 된다. 잠금해제 장치가 작동된 이후에 원상태로 되돌리기 위해서는 머리받침 전체를 거꾸로 하고 움직여진 엑츄에이터(603)를 자성체(606)와 재접합 결합되도록 하면 된다.
한편, 다른 예로서, 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 프레임(200)의 후방에 액티브 동작 잠금해제 장치를 설치한다. 도 8을 참조하면, 프레임 후면의 벽과 연결되도록 돌출부위(200a)를 만들고 막대형상 또는 원주형상의 걸림봉(613)의 끝부분이 삽입되어 걸릴 수 있도록 걸림홈(618)을 만들며 상기 걸림홈의 상부 공간에 스프링(610)을 설치하며, 제1틀부재의 후면 벽과 연결된 막대모양 연결벽(302c)의 끝부분에 상기 걸림봉(613)이 관통하여 계지되거나 이탈되도록 막대형상 또는 원주형상의 관통홈(619)을 만들고 걸림봉의 아래면으로는 걸림봉을 지지해주는 일정크기의 받침모양의 엑츄에이터(614)가 구비되고 후방추돌의 상황이 발생되면 상기 엑츄에이터(614)가 충격에 의해 전방으로 이동할 수 있도록 활동공간 (615)을 갖춘 구조로 되어 있다. 또한, 엑츄에이터의 아래 면에는 걸림봉이 낙하 후에 정지되는 착지홈(616)이 구비되어 있다. 또한 상기 엑츄에이터의 활동공간 반대쪽에는 강력한 자성체(617)가 있어 평상시에는 상기 엑츄에이터가 상기 자성체와 접합결합이 되어 있다.
또한, 잠금과 해제 동작은 일정의 후방추돌 충격에 의해 엑츄에이터(614)가 자성체(617)로부터 분리가 되면서 전방으로 이동하면 상기 엑츄에이터 윗면에 놓여진 걸림봉(613)이 상기 스프링(610)의 반발력에 의해 강제로 하방으로 자유낙하하게 되고 엑츄이에터가 없어진 아래면으로 걸림봉이 하방 낙하하다가 멈출 수 있도록 파여진 착지홈(616)에 안치가 될 때, 프레임과 제1틀부재의 잠금 장치가 해제되면서 자동적으로 제1틀부재(302)는 충격의 여진과 굴림 바퀴 (구동부재)의 동작에 의해 전방으로 돌출되게 된다.
이에 따라, 자동차 추돌 사고시, 상기 넥부와 헤드부는 상기 액티브 구조에 의해 전방으로 돌출하게 되어 운전자의 목 상해를 최소화 시켜주게 된다.
[본 발명에 따른 다기능 인체공학 헤드레스트의 일실시예4]
한편, 본 발명에 따른 다기능 인체공학 헤드레스트는 도 9에 도시된 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다기능 인체공학 헤드레스트는, 상기 넥부(300)와 헤드부(400)의 제1 및 제2틀부재(302,402)가 일체로 결합된 통합 틀부재(302')와, 상기 프레임(200) 및 플레이트(500)가 일체로 결합된 통합 프레임 부재(200')를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 통합 틀부재(302')에는, 사용자의 머리 및 목의 후방부 형상에 따라 오목부(함몰부)가 형성되는, 상기 제1 및 제2폼부재(301, 401)를 일체로 형성한 통합 폼부재(301')를 수용할 수 있는 틀부재로서 제작된다.
또한, 상기 틀부재(302')의 측면에는, 상기 도 5에 따른 실시예에 개시되어 있는 메인 및 보조 바퀴(구동부재 : 308, 309) 구조가 형성되고, 상기 통합 프레임부재(200')에는 상기 구동통로(205, 206) 및 경사톱니(206a, 래칫/Ratchet) 구조가 형성됨에 따라, 본 발명에 따른 액티브 동작 구조가 형성된다. 한편, 상기 통합 프레임부재(200') 및 통합 틀부재(307)에 형성되는 액티브 동작 구조는, 도 9에 따른 구조로 구현될 수도 있다.
한편, 상기 통합 프레임부재(200')에는, 상기 도 6에 개시된 충격벽(220) 구성 및 도 7 및 도 8에 개시된 액티브 동작 잠금과 해제 구성이 선택적으로 채용될 수 있다.
자동차 운전석 및 버스, 열차, 항공기, 여객기의 승객용 의자에 있어서 머리받침 분야로 이용이 가능함.

Claims (14)

  1. 하부면에 소정의 길이로 돌출된 가이드레일 및 상기 가이드레일의 길이방향으로 톱니형상의 조절부재를 형성하여, 사용자의 머리를 지지하는 헤드부;
    상기 헤드부의 하부에 위치하며, 상부면에 상기 가이드레일과 대응되는 위치에 가이드 요홈을 형성하고, 상기 톱니형상 조절부재와 대응되는 위치에 돌출되어 회전 가능한 회전톱니형 조절부재를 구비하여, 사용자의 목을 안착하도록 하는 넥부로 구성되는 다기능 헤드레스트 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 넥부는 사용자의 목이 안착되도록 오목면이 형성된 제1폼부재 와,
    상기 제1폼부재에 결합되는 제1틀부재를 포함하여 구성되며,
    상기 헤드부는, 사용자의 머리가 안착되도록 오목곡면이 형성된 제2폼부재와, 상기 제2폼부재에 결합되는 제2틀부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 헤드레스트 구조체
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 조절부재는
    상기 헤드부의 폼부재에 인가되는 가압력을 감지하는 제2압력센서와, 상기 제2압력센서로 부터의 감지신호에 따라, 상기 헤드부를 길이방향을 따라 전후진 시키는 모터와, 상기 감지신호에 따라 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부 및, 상기 감지신호에 따른 상기 모터 회전 제어 순서가 저장되는 기억장치를 더 구비하여, 상기 헤드부가 넥부에 대응하여 왕복 운동하도록 전후조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 헤드레스트 구조체.
  4. 하부면에 소정의 길이로 돌출된 가이드레일 및 상기 가이드레일의 길이 방향으로 톱니형상의 조절부재를 형성하여, 사용자의 목을 지지하는 넥부;
    상기 넥부의 하부에 위치하며, 상부면에 상기 가이드레일과 대응되는 위치에 가이드 요홈을 형성하고, 상기 톱니형상의 조절부재와 대응되는 위치에 돌출되어 회전가능한 회전톱니형 조절부재를 구비하여, 의자의 등받이 상부와 결합하는 플레이트부로 구성되는 다기능 헤드레스트 구조체.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 넥부는 사용자의 목이 안착되도록 오목면이 형성된 제1폼부재와, 상기 제1폼부재에 결합되는 제1틀부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 헤드레스트 구조체
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 조절부재는
    상기 넥부의 폼부재에 인가되는 가압력을 감지하는 제1압력센서와, 상기 제1압력센서로 부터의 감지신호에 따라, 상기 넥부를 길이방향을 따라 전후진
    시키는 모터와, 상기 감지신호에 따라 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부 및, 상기 감지신호에 따른 상기 모터 회전 제어 순서가 저장되는 기억장치를 더 구비하여 상기 넥부가 플레이트에 대응하여 왕복 운동하도록 전후조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 헤드레스트 구조체.
  7. 내부의 적어도 일측벽에 구동통로를 형성하고, 상기 형성된 구동통로는 측벽으로부터 이격되어 형성된 경사톱니를 구비하는 프레임;
    적어도 일측벽에, 상기 프레임의 구동통로에 대응되는 위치에 상기 구동통로에 삽입되어 상기 구동통로를 따라 이동하는 롤러; 및
    상기 경사톱니에 대응되는 돌출단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 돌출단은
    상기 경사톱니를 따라 일방향으로 진행하고, 역방향으로는 정지하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 프레임은
    내부의 적어도 일측벽에 상부 구동통로를 더 구비하고,
    상기 헤드레스트는
    상기 상부 구동통로에 대응되는 위치에 적어도 하나 이상의 보조바퀴를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 헤드레스트의 하부면에 걸림홈을 형성하고,
    상기 프레임의 상부로 걸림봉이 돌출되어, 상기 걸림홈에 삽입되어 상기 헤드레스트의 움직임을 고정하도록 하는 잠금해제장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 잠금해제장치는 상기 프레임에 형성되는 활동 공간;
    상기 활동 공간으로부터 상부로 관통하는 관통홈;
    충격의 발생에 따라 상기 활동 공간을 따라 이동하는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터의 상부에 구비되어 상기 관통홈을 관통하여 상기 걸림홈에 삽입되는 걸림봉;및
    상기 활동 공간에 형성되어, 상기 액츄에이터의 움직임을 고정하는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 활동공간에는 상기 걸림봉이 낙하하는 경우에 정지할 수 있는 착지홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 헤드레스는 넥부 및 헤드부로 구성되고,
    상기 넥부는 사용자의 목이 안착되도록 오목면이 형성된 제 1 폼부재와 상기 제 1 폼부재에 결합되는 제 1 틀부재를 포함하여 구성되고,
    상기 헤드부는 사용자의 머리가 안착되도록 오목곡면이 형성된 제 2 폼부재와, 상기 제 2 폼부재에 결합되는 제 2 틀부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 헤드레스는 넥부 및 헤드부로 구성되고,
    상기 넥부와 헤드부는 사용자의 목과 머리가 안착되도록 오목면이 형성된 폼부재와 상기 폼부재에 결합되는 틀부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엑티브 헤드레스트 구조체.
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