KR100901103B1

KR100901103B1 - 능동형 헤드레스트

Info

Publication number: KR100901103B1
Application number: KR1020090019131A
Authority: KR
Inventors: 박상두
Original assignee: 박상두
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2009-06-08
Also published as: WO2010101365A1

Abstract

본 발명은, 능동형 헤드레스트에 관한 것이다.

이는 특히, 좌석의 상부에 연결되는 헤드레스트본체와 그 전방에 연결되는 머리받침판으로 이루어 지며,

상기 머리받침판은, 피봇연결될 때 직선운동 및 회전운동하는 적어도 하나의 가이드부재유니트와 탄성력을 저장토록 하는 적어도 하나의 탄성력저장부재로서 헤드레스트본체에 연결되고,

상기 가이드부재유니트는, 탄성력저장부재에 의해 탄성이 저장된 상태에서 외부의 충격시 머리받침판이 헤드레이스본체에서 돌출토록 설치된다.

이에 따라서, 자동차의 후방 충돌시 탑승자의 경추부 손상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

탄성력저장부재, 가이드부재유니트, 헤드레스트본체, 머리받침판

Description

능동형 헤드레스트{Active Headrest}

본 발명은 자동차의 후방 추돌시 헤드레스트의 전방에서 자동 노출되는 머리받침판에 의해 머리가 과도하게 뒤로 젖혀지면서 발생하는 경추부의 손상을 방지하는 능동형 헤드레스트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 등과 같은 운송수단에는 탑승자가 앉을 수 있도록 시트가 구비되어 있으며, 상기 시트의 후방에는 등을 기댈 수 있는 등받이가 구비되고, 그 상단에는 머리를 기댈 수 있는 헤드레스트가 구비되어 있다.

그리고, 상기 헤드레스트는 탑승자의 머리를 지지하면서도 자동차의 주행과정에 있어서 발생하는 충격 등이 탑승자의 머리에 전달되는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

특히, 자동차의 운행과정에 있어서 후방추돌사고 발생시 관성 운동에 따른 머리의 젖혀짐 등으로 인한 목뼈의 손상을 방지할 수 있게 스펀지 등과 같은 완충부재가 내장되어 있다.

그러나, 종래 헤드레스트는 그 상태가 완충력을 가지는 머리받침대 이상의 기능을 하지 않아 평상시 머리와 접촉되지 못한 상태를 유지하여 후방 추돌과 같은 교통사고 발생시 관성에 의한 목 젖혀짐이 유발될 수 있는 유격이 발생하여 목의 경추부 손상이 발생되는 문제점이 있었다.

이와 같은 경추부 손상을 방지하기 위하여 종래 공개특허공보 제2007-98131호에 충격흡수 기능을 갖는 헤드레스트가 개시되어 있으며, 그 구성은 도 1과 같이 헤드레스트(10)의 전면에 요입 형성한 완충수납홈(11)과, 상기 완충수납홈(11)에 수납되면서 유동제한봉(53)으로서 연결되는 충격흡수헤드(20)로 이루어진다. 그리고, 상기 완충수납홈(11)으로 삽입되게 충격흡수헤드(20)의 후방에 슬라이딩부(21)가 돌출형성되며, 상기 충격흡수헤드(20)의 외측에 헤드레스트(10)를 감쌀 수 있게 한 가이드부재스커트(22)가 구비되고, 상기 완충수납홈(11)과 슬라이딩부(21)에서 충격흡수헤드(20)를 완충 지지하는 완충스프링(31)이 구비되었다.

상기와 같은 헤드레스트는, 완충스프링(31)의 작용에 의해 상기 충격흡수헤드(20)가 헤드레스트(10)의 전방에 돌출토록 되어 외부의 충격시 탑승자의 머리에서 전달되는 충격을 흡수하도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 헤드레스트는, 완충스프링(31)의 동작에 의해 헤드레스트(10)를 중심으로 충격흡수헤드(20)가 항상 돌출되어 운전시 불편함을 초래하여 오히려 운전에 방해가 되는 요인이 되었다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차의 후방 충돌시 탑승자의 경추부 손상을 방지할 수 있도록 하고, 외부 충격시 받침판이 신속하게 동작하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있도록 하며, 좌석에 장착하는 구성으로 기존의 완성차에 손쉽게 적용할 수 있도록 하고, 구조를 단순화시켜 원가를 절감할 수 있는 능동형 헤드레스트를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 좌석의 상부에 연결되는 헤드레스트본체와 그 전방에 연결되는 머리받침판으로 이루어지며,

상기 머리받침판은 피봇 연결되어 직선운동 및 회전운동하는 적어도 하나의 가이드부재유니트와 탄성력을 저장토록 하는 적어도 하나의 탄성력저장부재로서 헤드레스트본체에 연결되고,

상기 가이드부재유니트는 탄성력저장부재에 의해 탄성이 저장된 상태에서 외부의 충격시 머리받침판이 헤드레스트본체에서 돌출토록 설치되는 능동형 헤드레스트를 제공한다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 자동차의 후방 충돌시 탑승자의 경추부 손상 을 방지하고, 외부 충격시 머리받침판이 신속하게 동작하여 제품의 신뢰성을 높이며, 좌석에 장착하는 구성으로 기존의 완성차에 손쉽게 적용하고, 구조를 단순화 시켜 원가를 절감하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 각 실시예 구성을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작상태 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 헤드레스트의 분해도이며, 도 4는 본 발명에 따른 헤드레스트의 요부 분해도이고, 도 5는 본 발명에 따른 헤드레스트의 결합상태를 도시한 단면도이며, 도 6a,b는 각각 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작상태를 도시한 단면도이고, 도 7a,b,c는 각각 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작후 복원상태를 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 요부 분해도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 결합상태도이며, 도 10a,b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 결합상태도 및 분리상태도이고, 도 11은 도 10a,b에 따른 헤드레스트의 분해도이다.

본 발명은 좌석의 상부에 연결되는 헤드레스트본체(100)와, 그 전방에 연결되는 머리받침판(200)으로 이루어진다.

상기 머리받침판(200)은 피봇(201)연결되면서 직선운동하는 하나의 가이드부재유니트(300)와 적어도 하나의 탄성력저장부재(230)의 일단이 브라켓(270)을 통하여 연결된다.

한편, 도10a,b 및 도11에서와 같이 상기 머리받침판(200)은, 내측에 제2케이싱(250)이 일체로 형성되어 그 내측에 각각 돌출되는 브라켓(270)을 통하여 헤드레스트본체(100)에 일단이 지지되는 탄성력저장부재(230)와 가이드부재유니트(300)의 타단이 지지토록 된다.

상기 가이드부재유니트(300)는 탄성력저장부재(230)에 의해 탄성이 저장된 상태에서 외부의 충격시 머리받침판(200)이 헤드레스트본체(100)에서 돌출토록 설치된다.

그리고, 상기 가이드부재유니트(300)는 헤드레스트본체(100)에 연결되면서 수납공간(S)이 구비되는 제1가이드부재(310)와 상기 제1가이드부재(310)의 수납공간(S)에 삽입되면서 일단이 피봇(201)으로 머리받침판(200)에 연결되는 제2가이드부재(330)로 이루어진다.

상기 제1가이드부재(310)는 내측에 복수의 지지턱(311)이 구비되고, 스토퍼(313) 및 이를 회전시키는 액튜에이터(315)가 구비된다.

상기 액튜에이터(315)는 일측에 이를 지지하기 위한 자성체(315a)가 더 구비된다.

그리고, 상기 제1가이드부재(310)는 그 일측에 캠(335)의 회전운동을 제어할 수 있도록 곡면부(R)가 형성된다.

상기 제2가이드부재(330)는 제2탄성부재(333B)와 밀착되게 캠(335)이 회전가능하게 설치되고, 상기 캠(335)은 지지턱(311)에 정지 및 해제된다.

여기서, 상기 제1탄성부재(333A)는 제2가이드부재(310)에 유압 또는 스프링의 압력에 의해 압축토록 되는 피스톤으로 이루어진다.

그리고, 상기 제2탄성부재(333B)에 제2가이드부재(330)에 일체로 성형되는 접힘구조물이다.

더하여, 상기 제2탄성부재(333B)는 상기 제2가이드부재(330)에 스프링을 개재하여 탄성적으로 연결되는 지지블럭이다.

계속하여, 상기 제2가이드부재(330)는, 상기 스토퍼(313)에 걸리는 후크(337)가 일체로 형성된다.

이때, 상기 액튜에이터(315)는, 중량물 또는 센서의 동작에 의해 전후진하는 솔레노이드중에서 선택된다.

그리고, 상기 헤드레스트몸체(100)의 내측에는 복수의 압축스프링(250)이 장착되고, 상기 압축스프링(250)의 일단은 머리받침대(200)의 브라켓(270)에 연결된다.

한편, 상기 캠(335)은 제2가이드부재(330)에 순차적으로 탄성이 작용토록 되는 각형의 회전축(335-1) 및 이에 대응되는 스프링부재(335-3)를 통하여 연결될 때 그 일단에 결합되는 편 기어(335-5)을 통하여 제1가이드부재(310)에 형성되는 랙기어(319)에 치합된다.

다른 한편, 도10a,b및 도11에서와 상기 머리받침판(200)은, 헤드레이스본 체(100)의 전방에서 최대의 돌출거리를 갖도록 그 일측에 제1케이싱(150)이 일체로 형성되고, 상기 제1케이싱(150)에는 그 내측면 상부에 피봇(201)과 힌지(290)로서 헤드레스트본체(200)와의 사이에 가이드유니트(300)가 연결된다.

이때, 상기 탄성력저장부재(230)는, 상기 제1케이싱(150)의 상부에 위치결정바(157)를 통하여 연결된다.

또한, 상기 가이드유니트(300)에 연결되는 피봇(201)의 일측은 제1케이싱(150)의 상부에 일단이 회전가능토록 연결되는 가이드링크(155)의 타단에 지지되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도11에서와 같이 본 발명은, 좌석(400)의 상부에 연결되는 헤드레스트(H)를 사용자의 체형에 일치시켜 충돌시 사용자의 머리를 보호토록 한다.

그리고, 본 발명의 헤드레스트(H)는, 차량의 추돌시 동시에 돌출토록 되는 머리받침판(200)이 장착되어 차량의 후방 추돌시 사용자 몸이 좌석(400)으로 부터의 반동과 헤드레스트(H)로 부터의 반동에 의해 전방으로 튕겨나올 때 머리가 과도하게 젖혀지면서 발생되는 경추의 부상을 방지토록 한다.

이때, 상기 헤드레스트(H)는, 헤드레스트본체(100)와 그 전방에 연결되면서 차량의 후방 추돌시 전방으로 자동 돌출토록 되는 머리받침판(200)으로 이루어 져 차량의 추돌시 헤드레스트본체(100)를 중심으로 머리받침판(200)이 신속하게 돌출토록 된다.

그리고, 본 발명의 헤드레스트(H)는, 헤드레스트본체(100)에 탄성력저장부 재(230)와 가이드유니트(300)가 직접 연결될 때 보다 도10a,b 및 도11에서와 같이 제1,2케이싱을 통하여 돌출된 상태로 연결되면 그 돌출정도가 더욱 향상토록 되어 목이 젖혀지는 현상을 최소화 하게 된다.

즉, 상기 헤드레스트본체(100)의 전방에 형성되는 제1케이싱(150)에 위치결정바(157)나 가이드링크(155)를 통하여 탄성력저장부재(230)와 가이드유니트(300)가 연결되어 돌출되는 거리 및 회전각이 상승하게 된다.

이때, 상기 가이드링크(155)와 위치결정바(157)를 통하여 일단이 지지되는 가이드유니트(300)와 탄성력저장부재(230)의 타단을 용이하게 지지토록 상기 머리받침판(200)의 구비되는 제2케이싱(250)에 복수의 브라켓(270)이 형성된다.

계속하여, 상기 헤드레스트(H)는, 머리받침판(200)이 헤드레스트본체(100)와 직선운동 또는 회전운동하는 가이드부재유니트(300)를 통하여 연결되어 전방으로 돌출될 때 직선운동과 상향되는 회전운동을 수행하게 되어 사용자의 머리와 일치토록 한다.

이때, 상기 헤드레스트(H)가 가이드부재유니트(300)를 통하여 헤드레스트본체(100)에 연결될 때 헤드레스트본체(100)와 머리받침판(200)에 양단이 연결되어 압축되는 상태를 유지하는 적어도 하나의 탄성력저장부재(230)를 통하여 머리받침판(200)의 돌출을 위한 탄성력을 저장토록 한다.

또한, 상기 헤드레스트(H)는, 머리받침판(200)이 직선운동과 회전운동을 병행하면서 돌출할 경우 가이드부재유니트(300)가 헤드레스트본체(100)에 경사연결되면서 탄성력저장부재(230)는 회전운동 하도록 한다.

이때, 상기 가이드부재유니트(300)는, 직선운동과 회전운동이 동시에 병행되도록 그 일측에 힌지(290)를 통하여 헤드레스트본체(100)에 연결된다.

그리고, 상기 가이드부재유니트(300)는, 헤드레스트본체(100)에 연결될 때 수납공간(S)이 구비되는 제1가이드부재(310)와 상기 제1가이드부재(310)의 수납공간(S)에 삽입되면서 일단이 피봇(201)으로 머리받침판(200)에 연결되는 제2가이드부재(330)로서 이루어 져 헤드레스트본체(100)에 고정되는 제1가이드부재(310)를 중심으로 머리받침판(200)이 연결되는 제2가이드부재(330)가 돌출되면서 직선운동 하도록 된다.

이때, 상기 제1가이드부재(310)는, 내측에 스토퍼(313)및 이를 회전시키는 액튜에이터(315)가 구비되는 구성으로 제2가이드부재(330)가 삽입시 그 단부에 형성되는 후크(337)가 걸려 위치결정토록 된다.

계속하여, 상기 머리받침판(200)이 연결되는 제2가이드부재(330)가 그 단부에 형성되는 후크(337)를 통하여 제1가이드부재(310)의 스토퍼(313)에 탄성적으로 걸리게 될 때 상기 머리받침판(200)은 탄성력저장부재(230)를 압축하면서 헤드레스트본체(100)에 밀착된다.

그리고, 상기 헤드레스트(H)에 충격이 가해질 경우 충격에 의한 반작용으로 동작으로 중량추나 충격시 센서의 동작에 의해 작동하는 솔레노이드중에서 선택되는 액튜에이터(315)가 스토퍼(313)를 동작시켜 제2가이드부재(330)의 후크(337) 걸림을 해제토록 한다.

이때, 상기 제2가이드부재(330)에 연결되는 머리받침판(200)이 전방으로 돌 출토록 된다.

이와동시에, 상기 제2가이드부재(330)에 탄성지지되는 캠(335)이 제1가이드부재(310)의 지지턱(311)을 따라 이동하면서 사용자의 머리에 대한 반력이 작용할 경우 걸리도록 되어 머리를 지지토록 한다.

또한, 상기 머리받침판(200)의 완전 돌출후 수납동작은 캠(335)을 수동 또는 자동 동작에 의해 반대방향으로 회전시켜 지지턱(311)에 의한 간섭을 방지토록 함으로써 용이하게 진행되고, 상기 머리받침판(200)을 헤드레스트본체(100)로 완전히 압입하면 제1가이드부재(310)의 형상에 의해 캠(335)이 복원토록 된다.

더하여, 상기 제2가이드부재(330)는, 제2탄성부재(333B)가 더 구비되어 그 일측에 밀착되는 캠을 탄성적으로 지지하면서 머리받침판(200)로 부터의 충격을 흡수토록 한다.

그리고, 상기 제2가이드부재(330)는, 제1탄성부재(333A)가 더 구비되어 머리받침판(200)로 부터의 충격을 흡수토록 한다.

이때, 상기 제1탄성부재(333A)는 제2가이드부재에 유압 또는 스프링의 압력에 의해 압축토록 되는 피스톤으로 이루어져 머리받침판(200)으로 부터의 충격력을 용이하게 흡수토록 한다.

그리고, 상기 제2탄성부재(333B)에 제2가이드부재(330)에 일체로 성형되는 접힘구조물로서 캠(335)에 밀착될 때 캠의 회전및 복원을 용이하게 한다.

한편, 상기 캠(335)은 제2가이드부재(330)에 순차적으로 탄성이 작용토록 되는 각형의 회전축(335-1) 및 이에 대응되는 스프링부재(335-3)를 통하여 연결될 때 그 일단에 결합되는 편 기어(335-5)을 통하여 제1가이드부재(310)에 형성되는 랙기어(319)에 치합되는 구성으로 완전 후진시 캠을 자동적으로 역회전시켜 지지턱에 의한 간섭으로 후진이 방지되는 것을 방지하게 된다.

이상과 같은 구성을 통하여 차량 추돌에 의한 충격시 외부 충격에 의해 자동 동작하는 액튜에이터(315)가 헤드레스트본체(100)에 탄성을 유지하는 상태로 밀착되는 머리받침판(200)의 지지상태를 해제시켜 돌출토록 함으로써 사용자의 경추 부상을 방지하도록 하는 것이다.

도1은 종래의 헤드레스트를 도시한 요부 단면도이다.

도2는 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작상태 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 헤드레스트의 분해도이다.

도4는 본 발명에 따른 헤드레스트의 요부 분해도이다.

도5는 본 발명에 따른 헤드레스트의 결합상태를 도시한 단면도이다.

도6a,b는 각각 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작상태를 도시한 단면도이다.

도7a,b,c는 각각 본 발명에 따른 헤드레스트의 동작후 복원상태를 도시한 단면도이다.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 요부 분해도이다.

도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 결합상태도이다.

도10a,b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드레스트의 결합상태도 및 분리상태도이다.

도11은 도10a,b에 따른 헤드레스트의 분해도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1000...헤드레스트본체 200...머리받침판

201...피봇 270...브라켓

300...가이드부재유니트 315...액튜에이터

335...캠

Claims

헤드레스트(H)가, 좌석의 상부에 연결되는 헤드레스트본체(100)와 그 전방에 연결되는 머리받침판(200)의 분리 구조로 이루어 지며,

상기 머리받침판(200)과 헤드레스트본체(100)는 그 양측에 각각 연결되면서 머리받침판(200)의 압입시 헤드레스트본체(100)에 밀착되고 충격발생시 헤드레스트본체(100)에서 머리받침판(200)이 분리토록 설치되는 적어도 하나의 가이드유니트(300)를 통하여 연결되고,

상기 머리받침판(200)이 헤드레스트본체(100)에 밀착될 때 탄성력을 저장토록 적어도 하나의 탄성력저장부재(230)가 머리받침판(200)과 헤드레스트본체(100) 사이에 연결되는 구성으로 이루어진 능동형 헤드레스트.
제1항에 있어서, 상기 머리받침판(200)은, 양단이 피봇(201)과 힌지(290)로서 헤드레스트본체(100)와의 사이에 연결되는 가이드유니트(300)와 머리받침판이 헤드레스트본체에 밀착시 탄성력이 저장토록 설치되는 탄성력저장부재(230)를 통하여 상향회전하면서 돌출토록 설치되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제1항에 있어서, 상기 머리받침판(200)은, 그 내측에 형성되는 제1케이 싱(150)의 내측면 상부에 위치하면서 양단이 피봇(201)과 힌지(290)로서 헤드레이스본체(200)와의 사이에 연결되는 가이드유니트(300)와 머리받침판이 헤드레스트본체에 밀착시 탄성력이 저장토록 제1케이싱(150)의 상부에 위치결정바(157)를 통하여 연결되는 탄성력저장부재(230)를 통하여 상향회전하면서 돌출토록 설치되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 가이드유니트(300)는, 헤드레스트본체(100)의 내측에 힌지(290)로서 연결되면서 내측에 수납공간(S)을 갖는 제1가이드부재(310)와 그 내측에 삽입되면서 머리받침판(200)에 피봇(201) 연결되는 제2가이드부재(330)의 조립구조로 이루어지며,

상기 제1가이드부재(310)에 구비되는 스토퍼(313)와 이에 대응토록 제2가이드부재(330)에 구비되는 후크(337)로서 상호 위치결정되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 가이드유니트(300)는, 헤드레스트본체(100)의 내측에 구비되는 제1케이싱(150)의 힌지(290)로서 연결되면서 내측에 수납공간(S)을 갖는 제1가이드부재(310)와 그 내측에 삽입되면서 머리받침판(200)에 피봇(201) 연결되는 제2가이드부재(330)의 조립구조로 이루어지며,

상기 제1가이드부재(310)에 구비되는 스토퍼(313)와 이에 대응토록 제2가이드부재(330)에 구비되는 후크(337)로서 상호 위치결정되고,

상기 피봇(210)은, 그 일측이 제1케이싱(150)에 회전가능토록 연결되는 가이드링크(155)에 지지되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제4항에 있어서, 상기 제1가이드부재(310)는 그 일측이 축소되는 호을 갖도록 형성되면서 내측에 캠의 후진을 방지하는 복수의 지지턱(311)이 구비되고, 스토퍼(313)를 동작시키는 액튜에이터(315)가 구비되며,

상기 제2가이드부재(330)는, 하나 이상의 탄성부재를 구비하면서 상기 지지턱에 대응되는 캠(335)이 탄성 설치되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제5항에 있어서, 상기 제1가이드부재(310)는 그 일측이 축소되는 호을 갖도록 형성되면서 내측에 캠의 후진을 방지하는 복수의 지지턱(311)이 구비되고, 스토퍼(313)를 동작시키는 액튜에이터(315)가 구비되며,

상기 제2가이드부재(330)는, 하나 이상의 탄성부재를 구비하면서 상기 지지턱에 대응되는 캠(335)이 탄성 설치되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 액튜에이터(315)는, 금속재의 중량물 또는 센서의 동작에 의해 전후진하는 솔레노이드중에서 선택되는 어느 하나이며,

상기 중량물인 액튜에이터는 이를 지지토록 자성체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 머리받침판(200)은, 내측에 제2케이싱(250)이 형성되어 그 내측에 각각 돌출되는 브라켓(270)을 통하여 탄성력저장부재(230)와 제1가이드부재(310)를 지지하는 피봇(201)이 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 능동형 헤드레스트.