KR100439817B1 - 자동차용 럼버서포트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 럼버서포트 장치에 관한 것으로서, 종래의 럼버서포트 장치는 작동 레버의 조작으로 서포트량을 조절할 시에 시트백의 눌림력에 의해 와이어가 미끄러져 캠과 부딪히게 되어 노이즈가 발생하는 한편, 과도한 하중으로 인해 와이어가 변형되는 문제점이 제기되는바, 이를 해결하기 위해 드럼 어셈블리로 이루어진 구속수단을 갖춘 캠축에 원형 편심캠을 장착하고, 상기 캠과 동일한 캠축선 상에 장착된 작동 레버의 조작에 의해 요추 지지판의 미세한 서포트량을 조절할 수 있도록 한 자동차용 럼버서포트 장치를 제공하고자 한다.

Description

자동차용 럼버서포트 장치{Lumbarsupport-device for automobile}

본 발명은 자동차용 럼버서포트 장치에 관한 것으로서, 종래의 럼버서포트 장치는 다단캠 타입인 경우, 작동 레버의 조작으로 서포트량을 조절할 시에 시트백의 눌림력에 의해 와이어가 미끄러져 캠과 부딪히면서 소음을 일으키거나, 드럼 기어타입인 경우, 과도한 하중으로 인해 와이어가 변형되는 등의 문제점이 제기되는바, 이를 해결하기 위해 드럼 어셈블리로 이루어진 구속수단을 갖춘 캠축에 원형 편심캠을 장착하고, 상기 캠과 동일한 캠축선 상에 장착된 작동 레버의 조작에 의해 요추 지지판의 미세한 서포트량을 조절할 수 있도록 한 자동차용 럼버서포트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 있어서 시트는 차량 내부의 한정된 공간과 중량의 범위 내에서 안전하고 쾌적하게 승객을 지지할 수 있도록 되어 있는 바, 그 배치에 따라 프론트 시트와 리어 시트로 구분되며 프론트 시트에는 운전석, 조수석으로 나뉜다.

상기한 바와 같은 자동차 시트는 프론트 시트의 운전석에 착석하는 운전자는운전 습관 및 승객의 신체 조건에 따라 시트를 앞으로 당기거나 뒤로 밀어 놓고 시트에 착석하도록 되어 있고, 반면에 리어시트에 착석하는 승객이 장신일 경우에는 프론트 시트를 앞으로 밀어 놓고 좌석에 착석하도록 되어 있다.

상기한 자동차의 시트중 프론트 시트의 경우 운전자의 등을 편안하게 지지하기 위한 시트백이 있는데, 이는 시트백의 내부에 갖춰진 시트백 프레임과, 상부에 헤드 레스트가 끼워지고 그 하부에 회동장치를 마련하여 운전자로 하여금 시트의 가장 편한 자세로 조절할 수 있게 하고 있다.

상기한 자동차의 시트백에는 등을 편안하게 감싸주는 완충장치와 허리를 편안하게 지지하여 주는 럼버서포트 장치가 있다.

도 7은 종래의 자동차용 럼버서포트 장치의 일비교예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 종래의 자동차용 럼버서포트 장치의 다른 비교예를 나타내는 측면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 다단캠 방식의 럼버서포트 장치는 등받이의 허리부분이 얼마간 앞으로 돌출되면서 허리를 편안하게 지지하여 줌으로써 오랜 운전에도 요통이 발생되지 않도록 하는 것으로, 캠의 편심량을 이용한 것이다.

이를 살펴보면, 운전자의 허리에 해당되는 부분에 요추 지지판(110)을 장착하고, 이 요추 지지판(110)을 와이어(120)로 지지하면서 양측으로 연장되어 일측은 시트의 시트백 프레임(130)에 다른 일측은 캠(200)의 측면으로 연장되어 있다.

상기 캠(200)은 작동 레버(210)와 일체된 캠축(220)으로 연결되어 있다.

그런데, 이와 같은 다단캠 방식의 럼버서포트 장치(100)는 작동 레버(210)의조작으로 서포트량을 조절할 시, 캠(200)의 각 단계 구간의 변곡점에서 다음단으로 넘어갈시, 시트백의 눌림력에 의해 와이어(120)에 장력이 작용하면서 그 와이어(120)가 미끄러져 상기 캠(200)과 부딪히게 되고, 그 결과로 (텅)노이즈가 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 드럼기어 방식의 럼버서포트 장치(100')는 섹터 기어(140'), 와이어(120'), 요추 지지판(110') 그리고, 드럼 기어(150')로 구성되어 있으며, 시트백 프레임에 조립되어 작동 레버(210')의 조작으로 작동되는바, 상기 작동 레버(210')의 조작으로 섹터 기어(140')의 회전각에 따라 요추 지지판(110')의 높낮이가 조절된다.

그런데, 이와 같은 드럼기어 방식의 럼버서포트 장치(100')는 서포트량을 조절시, 섹터 기어(140')와 드럼 기어(150') 간의 백래쉬(back-lash) 현상으로 유격이 발생되어 노이즈가 발생된다.

또한, 상기 와이어(120')에 과도한 하중이 가할시, 와이어(120')의 변형 소지가 크고, 기어간의 미끄럼이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 원형 형상의 편심캠의 축선상 일측에 캠의 회전을 구속하는 구속수단을 형성하고, 상기 캠의 회전 반경이 한정될 수 있도록 캠과 드럼 마운팅 브라켓에 스토퍼를 장착하여 캠과 동일한 캠축선 상에 장착된 작동 레버의 조작에 의해 요추 지지판의 미세한서포트량을 조절할 수 있도록 한 자동차용 럼버서포트 장치를 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치를 나타내는 정면도

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치를 나타내는 정단면도

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치의 구속수단을 나타내는 분해 사시도

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치의 작동을 나타내는 작동도

도 7은 종래의 자동차용 럼버서포트 장치의 일비교예를 나타내는 사시도

도 8은 종래의 자동차용 럼버서포트 장치의 다른 비교예를 나타내는 측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 럼버서포트 장치 11 : 와이어

12 : 요추 지지판 13 : 캠

13a : 스토퍼 14 : 작동 레버

15 : 캠축 16 : 드럼 마운팅 브라켓

16a, 16b : 스토퍼 17 : 압축토션 스프링

18 : 드럼 어셈블리 18a : 튜브

19 : 클러치 19a : 걸림부

19b : 절단면 20 : 팽창토션 스프링

21 : 사이드 브라켓 22 : 고정 브라켓

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 캠수단과 접하면서 운동가능한 와이어와, 상기 와이어에 지지되는 요추 지지판을 포함하는 럼버서포트 장치에 있어서,

편심캠인 원형 형상의 캠(13)과,

상기 캠(13)의 일측에 덮개 형태이며, 상기 사이드 브라켓(21)에 고정된 드럼 마운팅 브라켓(16)과,

압축토션 스프링(17)의 팽창력을 이용하여 캠(13)의 회전을 구속하는 구속수단인 드럼 어셈블리(18)와,

상기 캠(13)의 편심량에 따라 서포트량을 미세하게 조절하는 작동 레버(14)를 갖고 있으며, 상기 캠(13) 및 드럼 어셈블리(18)를 일체식으로 조합하는 캠축(15)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 구속수단은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개구된 원통 형상으로서, 개구된 부분이 드럼 마운팅 브라켓(16)에 고정되며, 그 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면의 일부에 팽창토션 스프링(20)이 탄지된 드럼 어셈블리(18)와, 상기 드럼 어셈블리(18) 내에 장착되는 동시에 상기 캠축(15)에 일체로 장착되는한편, 일측이 폐쇄된 원통형상으로 그 외주면의 일부에 상기 압축토션 스프링(17)의 구부려진 양단이 걸쳐질 수 있도록 걸림부(19a)가 있는 절단면(19b)이 형성된 클러치(19)와,

팽창력에 의해 드럼 어셈블리(18)의 내벽에 탄지되고, 상기 클러치(19)의 회전에 의해 드럼 어셈블리(18)에 운동 마찰력을 부여하는 압축토션 스프링(17)과,

압축력에 의해 드럼 어셈블리(18)의 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면에 탄지되고, 상기 클러치(19)의 회전에 의해 상기 튜브(18a)에 운동 마찰력을 부여하는 팽창토션 스프링(20)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캠(13)의 편심축과 외경사이의 길이가 최대 길이인 캠(13)의 소정위치에 스토퍼(13a)가 형성되고, 상기 드럼 마운팅 브라켓(16)의 중심축을 중심으로 양측의 수평선상에 스토퍼(16a, 16b)가 형성되어 상기 캠(13)의 회전 반경이 180도로 한정된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치를 나타내는 정단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치의 구속수단을 나타내는 분해 사시도이다.

또한, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치의 작동을 나타내는 작동도이다.

여기서 도면 부호 10은 럼버서포트 장치를 나타낸다.

상기 럼버서포트 장치(10)의 요추 지지판(12)은 운전자의 허리에 해당되는 위치에 와이어(11)로 지지되면서, 양측으로 연장되어 일측은 사이드 브라켓(21)에 직접 연장되어 고정 브라켓(22)에 지지되고, 타측은 캠(13)의 측면과 간섭되게 연장되어 상기 사이드 브라켓(21)의 일측에 형성된 고정 브라켓(22)에 지지되도록 되어 있다.

한편, 덮개 형태이며, 상기 사이드 브라켓(21)에 고정된 드럼 마운팅 브라켓(16)의 일측에는 상기 캠(13)이 장착되고, 상기 드럼 마운팅 브라켓(16)의 타측에는 작동 레버(14)가 장착되며, 드럼 마운팅 브라켓(16)의 축선 방향으로 조합된 캠축(15)이 상기 캠(13)과 작동 레버(14)에 일체로 연결되어 있다.

또한, 상기 캠축(15)의 축선상에는 압축토션 스프링(17)의 팽창력 및 팽창토션 스프링(20)의 압축력을 이용하여 캠축(15)의 회전을 구속하는 구속수단이 형성되어 있는바, 상기 구속수단은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개구된 원통 형상으로서, 개구된 부분이 드럼 마운팅 브라켓(16)에 고정되며, 그 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면의 일부에 팽창토션 스프링(20)이 탄지된 드럼 어셈블리(18)와, 상기 드럼 어셈블리(18) 내에 장착되는 동시에 상기 캠축(15)에 일체로 장착되는 한편, 일측이 폐쇄된 원통형상으로 그 외주면의 일부에 상기 압축토션 스프링(17)의 구부려진 양단이 걸쳐질 수 있도록 걸림부(19a)가 있는 절단면(19b)이 형성된 클러치(19)로 구성된다.

이때, 상기 압축토션 스프링(17)은 그 팽창력에 의해 드럼 어셈블리(18)의내벽에 탄지되고, 그 구부려진 양단은 클러치(19)의 회전과 더불어 함께 회전할 수 있도록 상기 클러치(19)의 걸림부(19a)에 걸쳐지게 되며, 상기 팽창토션 스프링(20)은 그 압축력에 의해 드럼 어셈블리(18)의 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면에 탄지되고, 상기 압축토션 스프링(17)과 마찬가지로 그 구부려진 양단은 상기 클러치(19)의 걸림부(19a)에 걸쳐지게 된다.

따라서, 상기 작동 레버(14)의 작동, 즉 클러치(19)의 회전은 상기 압축토션 스프링(17)과 팽창토션 스프링(20)이 각각 압축→팽창 또는 팽창→압축을 반복하면서 회전하도록 되어 있으며, 드럼 어셈블리(18)에 운동 마찰력을 부여할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 캠(13)은 원형 형상의 편심캠으로서, 그 편심축과 외경사이의 길이가 최대 길이인 캠(13)의 소정위치에 스토퍼(13a)가 형성되고, 상기 드럼 마운팅 브라켓(16)의 중심축을 중심으로 양측의 수평선상에 스토퍼(16a, 16b)가 형성되어 캠(13)의 회전 반경을 180도로 한정할 수 있도록 되어 있다.

이때, 상기 캠(13)은 요추 지지판(12)의 최고점에서 편심량이 최대가 된다.

다음에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 작동 원리에 대해 설명하기로 한다.

운전자를 포함한 탑승자가 럼버서포트 장치(10)를 작동시키기 위해 작동 레버(14)를 일측으로 당기면 드럼 어셈블리(18)에 탄지된 동시에 클러치(19)의 걸림부(19a)에 걸쳐진 압축토션 스프링(17)과 팽창토션 스프링(20)의 일단은 감기게 되는데, 이때 상기 압축토션 스프링(17)은 외경이 축소되고, 팽창토션 스프링(20)은 그 외경이 확대되어 각각 드럼 어셈블리(18)에 팽창 마찰과 압축 마찰을 부여하므로 클러치(19)가 회전하는 동안 운동 마찰력에 의해 캠축(15)의 구속력이 생기게 된다.

따라서, 요추 지지판(12)의 서포트량을 일정 수준으로 조절하기 위해 작동 레버(14)를 회전시키면 상기 캠축(15)과 일체로 되어 있으며, 일측으로 편심되어 있는 캠(13)과, 그 캠(13)에 간섭되어 연장된 와이어(11)가 전방으로 회전하고, 요추 지지판(12)이 전방으로 돌출되게 된다.

이후, 상기 작동 레버(14)를 자유 상태에 놓이게 하면, 상기 압축토션 스프링(17)과 팽창토션 스프링(20)은 각각 팽창 마찰과 압축 마찰로 인해 드럼 어셈블리(18)의 내벽 및 상기 드럼 어셈블리(18)의 중심부에 형성된 튜브(18a)에 접촉 구속되므로 그로 인해, 요추 지지판(12)이 그 상태로 고정되게 되므로 자유롭게 요추를 지지할 수 있게 된다.

이때, 상기 드럼 마운팅 브라켓(16)의 중심축을 중심으로 양측의 수평선상에 스토퍼(16a, 16b)가 형성되어 캠(13)의 회전 반경을 180도로 한정한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 럼버서포트 장치는 구성품이 비교적 간단하여 와이어의 변형이 없고, 작동 레버의 조작으로 미세하게 서포트량을 조절할 수 있으며, 특히 기존 구조 대비 소음을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 캠수단과 접하면서 운동가능한 와이어와, 상기 와이어에 지지되는 요추 지지판을 포함하는 럼버서포트 장치에 있어서,

   편심캠인 원형 형상의 캠(13)과,

   상기 캠(13)의 일측에 덮개 형태이며, 상기 사이드 브라켓(21)에 고정된 드럼 마운팅 브라켓(16)과,

   압축토션 스프링(17)의 팽창력을 이용하여 캠(13)의 회전을 구속하는 구속수단인 드럼 어셈블리(18)와,

   상기 캠(13)의 편심량에 따라 서포트량을 미세하게 조절하는 작동 레버(14)를 갖고 있으며, 상기 캠(13) 및 드럼 어셈블리(18)를 일체식으로 조합하는 캠축(15)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 럼버서포트 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구속수단은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개구된 원통 형상으로서, 개구된 부분이 드럼 마운팅 브라켓(16)에 고정되며, 그 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면의 일부에 팽창토션 스프링(20)이 탄지된 드럼 어셈블리(18)와, 상기 드럼 어셈블리(18) 내에 장착되는 동시에 상기 캠축(15)에 일체로 장착되는 한편, 일측이 폐쇄된 원통형상으로 그 외주면의 일부에 상기 압축토션 스프링(17)의 구부려진 양단이 걸쳐질 수 있도록 걸림부(19a)가 있는절단면(19b)이 형성된 클러치(19)와,

   팽창력에 의해 드럼 어셈블리(18)의 내벽에 탄지되고, 상기 클러치(19)의 회전에 의해 드럼 어셈블리(18)에 운동 마찰력을 부여하는 압축토션 스프링(17)과,

   압축력에 의해 드럼 어셈블리(18)의 중심부 내부에 일체 형성된 튜브(18a)의 외주면에 탄지되고, 상기 클러치(19)의 회전에 의해 상기 튜브(18a)에 운동 마찰력을 부여하는 팽창토션 스프링(20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 럼버서포트 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 캠(13)의 편심축과 외경사이의 길이가 최대 길이인 캠(13)의 소정위치에 스토퍼(13a)가 형성되고, 상기 드럼 마운팅 브라켓(16)의 중심축을 중심으로 양측의 수평선상에 스토퍼(16a, 16b)가 형성되어 상기 캠(13)의 회전 반경이 180도로 한정된 것을 특징으로 하는 자동차용 럼버서포트 장치.