KR101697111B1 - 차량용 헤드레스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 헤드레스트는에 관한 것으로, 좌석 등받이 상단에 설치되며 승강이동이 가능한 고정 승강유닛; 상기 고정 승강유닛에 고정되며 가로방향으로 연장되는 고정축; 상기 고정축에 설치되며 전,후방향으로 직선운동 및 상,하방향으로 회전운동하도록 가이드레일 및 자동 동력전달부를 구비한 이동 프레임; 상기 이동 프레임을 감싸는 상태로 결합되며 상기 이동 프레임과 함께 이동하는 결합본체; 상기 결합본체에는 이동 프레임을 수동으로 조작 가능하게 하는 수동조작부를 포함하되, 상기 수동조작부는 상기 자동 동력전달부로 통전되는 전류를 단속할 수 있도록 전기적으로 제어하는 조작스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 결합본체의 외측으로 돌출되는 기구식 가압구조인 푸시로드를 생략할 수 있어 결합본체의 외관상 미관이 좋지 못한 단점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 압력에 의해 상기 푸시로드가 가압되어 생각치 못한 수동조작으로부터 탑승자의 목과 머리를 타격하여 더 큰 부상을 입히는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 헤드레스트{A HEADREST FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 헤드레스트는에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운행 중 탑승자의 후두부와의 간격을 자동으로 최적화함과 아울러 탑승자의 목과 머리를 안전하게 보호하는 헤드레스트의 구성 및 구조를 개선하여 차량 추돌사고 발생에 따른 충격 압력에 헤드레스트가 수동조작으로 오작동하는 것을 방지함과 동시에 제품의 내구성을 한층 향상시킬 수 있는 차량용 헤드레스트에 관한 것이다.

일반적으로, 헤드레스트(headrest)는 탑승자의 머리에 대응하는 차량의 좌석 상부에 장착되어 탑승자를 편안하게 하고, 차량 충돌 시 탑승자의 머리가 꺾이는 것을 방지하여 목 부위에 가해질 수 있는 치명적인 부상을 방지하는 장치이다.

현재까지 개발돼 완성 자동차에 장착되어 사용하는 헤드레스트는 틸팅, 액티브, 폴딩 헤드레스트 등 크게 세 가지로 분류될 수 있다.

틸팅 헤드레스트는 간격을 3단으로 수동 조절하는 기능을 가지나 헤드레스트로 인한 사각지대가 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 액티브 헤드레스트는 충돌사고 시 진동을 감지하거나 기계적인 구조로 사고 순간 갑자기 전진하여 목을 받쳐주는 기능을 가지나 이 역시 헤드레스트로 인해 사각지대가 발생하였다.

또한, 폴딩 헤드레스트는 평소 앞이나 뒤로 90도 젖힐 수 있는 기능으로 헤드레스트로 인한 사각지대를 없애기 위한 기능을 가지나 수동 조작으로 인해 불편하다는 단점이 있었다.

이에 따라, 사각지대가 발생하는 문제점에 대해서는 뒷좌석 탑승자의 전방 사야 확보를 위해 조수석 헤드레스트를 아예 빼놓고 다니거나 좌석을 앞으로 숙이고 다니는 경우도 있었다.

또한, 차량 뒷좌석엔 3명이 탑승하도록 되어 있으나 룸미러로 뒷차를 확인 할 때 헤드레스트에 의해 후방 시야가 가리는 문제로 인해, 가운데 뒷좌석엔 헤드레스트를 설치하지 않아 사고 발생 시 목이 꺾이는 사고가 종종 발생하였다.

이러한 문제를 해결하고자 최근 탑승자의 체형에 따라 헤드레스트의 높이와 간격을 자동 및 수동으로 조절할 수 있고 평소 앞으로 90도 숙여져 있다가 탑승자가 승차하면 자동으로 수직으로 세워져 헤드레스트로 인한 사각지대를 해소할 수 있는 다기능 헤드레스트가 개발되고 있다.

이와 같이 높이와 간격을 자동 조절할 수 있는 헤드레스트에 대한 기술의 일례가 한국공개특허공보 제2011-0032719 (이하, '종개기술 1'이라 함)에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술 1에 개시된 헤드레스트는 수동 조작 시 헤드레스트 본체를 옆으로 밀어 고정기어와 웜기어를 분리시키는 방식으로 본체의 무계로 인해 작동이 힘들고 수동 조작부 제작에 어려움이 있을 뿐만 아니라 좌석 등받이 상단에 승강이동이 가능하게 설치되는 승강지지부의 이동부분의 개구부를 폭을 넓게 해야 함으로써 미관상 좋지 않은 문제가 있는 등 상용화에 어려움이 있다

이에, 상기 종래기술 1에 대한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인이 출원한 한국등록특허공보 제1300484호(출원인: 허치영, 이하 '종래기술 2'라 함)의 차량용 헤드레스트를 개시한 바 있다.

그러나, 종래기술 2에 개시된 헤드레스트 역시 수동조작을 위해 사용되는 푸시로드가 본체의 외측으로 돌출되는 구조이므로 외부의 충격, 즉 차량의 충돌사고 발생시 상기 푸시로드가 가압될 경우 고정기어와 웜 기어 간의 기어 치합이 해제됨으로써 헤드레스트의 본체가 탑승자의 목과 머리를 타격하여 더 큰 부상을 입힐 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 푸시로드가 본체 외측으로 돌출구조는 여전히 미관상 좋지 못한 문제점이 있었다.

또한, 상기 푸시로드 둘레에는 탄성 지지를 위한 별도의 스프링을 추가적으로 구성해야 하므로 그에 따른 조립공정 및 제조비용을 크게 증가시키는 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제2011-0032719호(2011.03.30) 한국등록특허공보 제1300484호(2013.08.21)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 헤드레스트의 구성 및 구조를 개선하여 차량 추돌사고 발생에 따른 충격 압력에 의해 헤드레스트가 수동조작으로 오작동하는 것을 방지함과 동시에 제품의 내구성을 한층 향상시킬 수 있는 차량용 헤드레스트에 관한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트는, 좌석 등받이 상단에 설치되며 승강이동이 가능한 고정 승강유닛; 상기 고정 승강유닛에 고정되며 가로방향으로 연장되는 고정축; 상기 고정축에 설치되며 전,후방향으로 직선운동 및 상,하방향으로 회전운동하도록 가이드레일 및 자동 동력전달부를 구비한 이동 프레임; 상기 이동 프레임을 감싸는 상태로 결합되며 상기 이동 프레임과 함께 이동하는 결합본체; 상기 결합본체에는 이동 프레임을 수동으로 조작 가능하게 하는 수동조작부를 포함하되, 상기 수동조작부는 상기 자동 동력전달부로 통전되는 전류를 단속할 수 있도록 전기적으로 제어하는 조작스위치로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 조작스위치는 구동모터의 구동력을 정방향과 역방향으로 작동시키는 각각의 버튼을 구성하며, 상기 버튼을 선택적으로 누를 때 상기 결합본체가 전,후방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 동력전달부는 구동축에 제1 평기어가 설치되는 구동모터와, 일측에 상기 제1 평기어와 맞물려 회전운동하는 제2 평기어가 형성되고, 타측에 웜기어를 각각 형성한 피동기어와, 상기 고정축에 결합되며 상기 웜기어와 맞물리는 고정기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 피동기어와 고정기어는 상기 이동 프레임을 구성하는 센터커버 내에 설치되며, 상기 구동모터는 상기 센터커버의 외측에 설치되고, 상기 센터커버에는 상기 구동모터를 고정시키기 위한 고정브라켓이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 이동 프레임은 상기 가이드레일 및 자동 동력전달부가 설치되는 센터커버와, 상기 센터커버를 사이에 두고 상기 고정축의 양단에 설치되는 사이드커버와, 상기 사이드커버에 결합되고 상기 고정축에 고정된 상태에서 상기 사이드커버를 상대 이동가능하게 안내하는 사이드 가이드레일로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 승강유닛은 몸체부와, 상기 몸체부를 승강 이동시키도록 작동하는 이송스크류와, 상기 몸체부의 일측과 타측에 각각 설치되며 일정 길이로 연장하는 승강지지부와, 상기 승강지지부와 상기 고정축을 상호 일체로 고정시키는 고정클램프로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 고정클램프는 상기 고정축을 사이에 두고 상호 상보적 결합이 이루어지는 제1 클램프 및 제2 클램프와, 상기 제1 클램프 및 제2 클램프를 체결하기 위한 체결볼트로 구성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 수동조작부는 자동 동력전달부로 통전되는 전류를 단속할 수 있도록 전기적 제어방식의 조작스위치로 구성함에 따라, 결합본체의 외측으로 돌출되는 기구식 가압구조인 푸시로드를 생략할 수 있어 결합본체의 외관상 미관이 좋지 못한 단점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 압력에 의해 상기 푸시로드가 가압되어 생각치 못한 수동조작으로부터 탑승자의 목과 머리를 타격하여 더 큰 부상을 입히는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드레스트가 좌석에 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드레스트의 구성을 나타낸 정단면도이다.
도 3은 도 2 이동 프레임에 대한 부분 확대도이다.
도 4는 도 2 사이드커버 및 사이드 가이드레일의 결합구조에 대한 부분 확대도이다.
도 5는 도 2의 측단면도이다.
도 6은 도 2의 이동 프레임에 대한 구체적인 결합구조 및 구성을 나타낸 부분 단면 사시도이다.
도 7은 도 6의 부분 확대도이다.
도 8은 도 6의 다른 방향에서 바라본 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드레스트의 작용과정을 나타낸 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드레스트(조수석)의 전체 작동 순서를 나타낸 측단면도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 헤드레스트는 좌석 등받이 상단에 설치되며 승강이동이 가능한 고정 승강유닛(100)과, 상기 고정 승강유닛(100)에 고정되며 가로방향으로 연장되는 고정축(200)과, 상기 고정축(200)에 설치되며 전,후방향으로 직선운동 및 상,하방향으로 회전운동하도록 가이드레일(310) 및 자동 동력전달부(320)를 구비한 이동 프레임(300)과, 상기 이동 프레임(300)을 감싸는 상태로 결합되며 상기 이동 프레임(300)과 함께 이동하는 결합본체(400)와, 상기 결합본체(400)에는 이동 프레임(300)을 수동으로 조작 가능하게 하는 수동조작부(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 고정 승강유닛(100)은 좌석 등받이 상단에 일부가 매립 설치되는 것으로, 탑승자의 머리 위치가 감지되면 그에 따른 높낮이 조절을 통해 탑승자 머리에 대하여 후술할 결합본체(400)가 최적의 위치에 놓일 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다.

이러한 상기 고정 승강유닛(100)은 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)를 승강 이동시키도록 작동하는 이송스크류(120)와, 상기 몸체부(110)의 일측과 타측에 각각 설치되며 일정 길이로 연장하는 승강지지부(130)와, 상기 승강지지부(130)와 후술할 고정축(200)을 상호 일체로 고정시키는 고정클램프(140)로 구성된다.

즉, 상기 이송스크류(120)가 몸체부(110)를 상하방향으로 승강 이동시킴으로써 상기 결합본체(400)의 높이조절이 이루어진다.

아울러, 상기 고정클램프(140)는 상기 고정축(200)을 사이에 두고 상호 상보적 결합이 이루어지는 제1 클램프(141) 및 제2 클램프(142)와, 상기 제1 클램프 및 제2 클램프를 체결하기 위한 체결볼트(143)로 구성된다(도 6참조).

본 발명에 따른 른 차량용 헤드레스트는 상기 승강지지부(130)와 고정축(200)이 고정클램프(140)의 구성에 의해 고정되므로 한층 견고한 고정력 및 내구성을 높일 뿐만 아니라, 상호 간의 착결합이 가능한 구조로부터 유지보수를 한층 수월하게 진행할 수 있는 장점이 있다.

상기 고정축(200)은 상기 고정 승강유닛(100)에 고정되며 가로방향으로 일정 길이 연장되는 부재로써, 사각기둥 형상의 단면으로 형성하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 삼각형 또는 그 외 다양한 다각형 형상으로 형성할 수 있다.

이러한 상기 고정축(200)은 이동 프레임(300)의 직선운동 및 회전운동을 안정적으로 수행할 수 있도록 지지하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 이동 프레임(300)은 상기 고정축(200)에 설치되는 것으로, 상기 고정축(200)에 대하여 전,후방향으로 직선운동 및 상,하방향으로 회전운동하도록 가이드레일(310) 및 자동 동력전달부(320)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이동 프레임(300)은 상기 가이드레일(310) 및 자동 동력전달부(320)가 설치되는 센터커버(330)와, 상기 센터커버(330)를 사이에 두고 상기 고정축(200)의 양단에 설치되는 사이드커버(340)와, 상기 사이드커버(340)에 결합되어 상기 고정축(200)에 대하여 사이드커버(340)가 상대 이동가능하게 안내하는 사이드 가이드레일(350)로 구성된다.

상기 센터커버(330)의 양측면에는 상기 가이드레일(310) 결합되는 장공의 제1 가이드홀(331)이 형성된다(도 3참조).

즉, 상기 센터커버(330)는 상기 고정축(200)에 고정된 가이드레일(310)을 기준으로 전,후방향 직선운동이 가능하다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 가이드레일(310)은 트랙 형상으로 이루어진 플레이트(311)와, 상기 플레이트(311)의 일면으로부터 돌출되는 제한돌출부(312)를 포함하되, 상기 제한돌출부(312)는 상기 센터커버(330)의 제1 가이드홀(331)의 돌출부에 대하여 부분적으로 결합이 이루어지는 직선형 걸림턱(312a) 및 원호형 걸림턱(312b)으로 구성된다.

상기 제한돌출부(312)를 플레이트(311)의 일부 구간에 부분적으로 형성하는 이유는 상기 이동 프레임(300)이 회전운동할 수 있도록 하기 위함이다.

다시 말해, 상기 이동 프레임(300)이 회전운동을 하기 위해서는 상기 센터커버(330)의 제1 가이드홀(331)의 돌출부가 상기 제한돌출부(312)에 간섭되지 않도록 상기 제한돌출부(312)를 플레이트(311)의 일면에 부분적으로 형성해야만 한다.

그리고, 상기 가이드레일(310)에는 상기 고정축(200) 형상에 대응하여 결합이 이루어지는 결합부(313)이 형성된다.

이와 같이, 상기 가이드레일(310)의 구성에 의해 상기 센터커버(330)는 고정축(200)에 대한 전,후방향의 상대 직선운동 및 상하방향의 상대 회전운동이 모두 가능하다.

상기 사이드 가이드레일(350)는 사이드커버(340)에 결합되는 것으로, 이동 프레임(300)의 직선운동 및 회전운동 시 결합본체(400)가 좌우방향으로 흔들리지 않고 운동 진행방향으로 곧게 안내하는 역할을 수행한다.

상기 사이드커버(340)에는 상기 사이드 가이드레일(350)이 결합되는 장공의 제2 가이드홀(341)이 형성된다.

마찬가지로, 상기 사이드 가이드레일(350)은 상기 가이드레일(310)과 동일 내지 유사한 것으로, 구체적인 구성 및 작용설명은 생략한다.

다만, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 사이드커버(340)의 제2 가이드홀(341)에 결합이 이루어지는 사이드 가이드레일(350)의 결합부(351)는 제2 가이드홀(341)의 홀 깊이(L)이 보다 상대적으로 결합부(351)의 돌출길이(H)가 짧은 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

이는 상기 사이드커버(340)가 센터커버(330)와 함께 직선운동 또는 회전운동하는데 있어 상기 사이드 가이드레일(350)의 결합부(351)가 상기 결합본체(400)에 마찰 간섭되지 않도록 하기 위함이다.

상기 자동 동력전달부(320)는 상기 이동 프레임(300)을 직선운동 및 회전운동 가능하도록 동력을 전달하는 것으로, 구동축에 제1 평기어(321a)가 설치되는 구동모터(321)와, 상기 구동모터(321)와 이격되는 위치로부터 평행하게 배치되며, 길이방향 일측에는 상기 제1 평기어(321a)와 맞물려 회전운동하는 제2 평기어(322a)가 형성되고 타측에는 웜기어(322b)를 각각 형성된 피동기어(322)와, 상기 고정축(200)에 결합되며 상기 웜기어(322b)와 맞물리는 고정기어(323)로 구성된다.

즉, 상기 구동모터(321)에 의해 제1 평기어(321a)가 회전하면, 상기 제1 평기어(321a)에 맞물린 상기 제2 평기어(322a)가 회전하게 된다. 물론, 상기 제2 평기어(322a)가 회전하면 그 타단에 연결된 웜기어(322b)도 함께 회전하게 된다. 이때, 상기 고정기어(323)는 고정축(200)에 고정 결합된 상태이므로 항상 고정된 상태를 유지한다.

따라서, 상기 고정기어(323)에 대하여 상기 구동모터(321)와 피동기어(322)가 상대 이동하는 과정에서 상기 이동 프레임(300)을 이동시키게 된다.

다시 말해, 상기 자동 동력전달부(320)는 고정기어(323)를 제외한 나머지 즉, 구동모터(321) 및 피동기어(322)가 이동 프레임(300)의 센터커버(330)에 고정 결합되어 직선운동 및 회전운동을 각각 실시할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 동력전달부(320)는 2개의 평기어(321a,322a)가 동일 선상에 위치한 상태에서 상호 맞물려 구동력을 전달하는 구조로써, 그 구동력 전달효율이 우수할 뿐만 아니라 기어의 작동 소음이 매우 작으며 상기 센터커버(330) 내부의 설치공간을 효과적으로 줄일 수 있다.

이에 반해, 종래기술에 적용된 자동 동력전달부는 수직방향과 수평방향으로 배치된 기어가 상호 맞물리는 베벨기어 구동방식으로 수직하중에 의한 기어 이의 변형이 쉽게 발생할 뿐만 아니라 작동 소음은 물론 설치면적을 크게 차지하므로 그에 따른 센터커버의 크기가 커지는 단점이 있다.

그리고, 상기 구동모터(321)는 상기 센터커버의 외측에 설치되며, 상기 센터커버(330)에는 상기 구동모터(321)를 고정시키기 위한 고정브라켓(332)이 설치된다.

또한, 상기 센터커버(330)에는 상기 웜기어(322b)를 안정적으로 고정시키기 위한 웜기어 지지대(322c)가 형성된다.

한편, 상기 결합본체(400)는 플라스틱 사출 서형물로서, 상기 이동 프레임(300)을 감싸는 상태로 결합되며 상기 이동 프레임(300)과 함께 이동하는 것으로, 탑승자의 후두부를 안정적으로 지지할 수 있는 구조로 제작이 이루어진다.

또한, 상기 결합본체(400)에는 탑승자의 후두부를 탄력적으로 지지함과 동시에 기댈 수 있는 완충부재(410)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 결합본체(400)에는 탑승자의 머리 위치를 감지하는 센서(700)와 상기 센서(700)로부터 감지 신호를 받아 상기 자동 동력전달부(320)에 구동신호를 전달하는 제어부(미도시)를 포함한다.

상기 센서(700)는 헤드레스트 양측에 설치되는 투수광형 센서(710) 또는 상기 결합본체(400)의 정면 또는 어느 일측에 설치되는 투광형 포토센서(720)로 구성할 수 있다.

그러나, 그러나, 상기 센서(700)는 반드시 투수광형 센서, 투광형 포토센서(710,720)로 제한할 필요는 없으며 탑승자의 머리 위치를 감지할 수 있는 센서라면 근접센서 등을 포함하는 어느 것이라도 상관없다.

또한, 상기 결합본체(400)에는 이동 프레임(300)을 수동으로 조작 가능하게 하는 수동조작부(500)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 수동조작부(500)는 자동 동력전달부(320)의 자동 동력전달 체계를 임의로 차단시켜 탑승자가 직접 수동으로 상기 결합본체(400)의 위치를 자유롭게 조작가능하게 하는 역할을 수행한다.

본 발명의 특징적 구성요소인 상기 수동조작부(500)는 상기 자동 동력전달부(320)로 통전되는 전류를 일시적으로 차단 상태로 단속하고 구동모터(321)의 구동력을 정방향과 역방향으로 작동시키는 각각의 버튼을 구성하며, 상기 버튼을 선택적으로 누르고 있는 동작만으로 상기 결합본체(400)를 상기 고정 승강유닛(100) 또는 고정축(200)을 기준으로 전후방향 및 상하방향으로 이동이 가능하도록 전기적으로 제어하는 조작스위치(510)로 구성된다.

즉, 상기 수동조작부(500)는 자동 동력전달부(320)로 통전되는 전류를 단속할 수 있도록 전기적 제어방식을 채택함으로써, 종래기술에서와 같이 본체의 외측으로 돌출되는 기구식 가압구조인 푸시로드를 생략할 수 있어, 결합본체(400)의 외관상 미관이 좋지 못한 단점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 외부 압력에 의해 상기 푸시로드가 가압되어 생각치 못한 수동조작으로부터 탑승자의 목과 머리를 타격하여 더 큰 부상을 입히는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수동조작부(500)는 푸시로드를 탄성 지지하기 위한 스프링 등의 구성을 생략할 수 있으므로 그에 따른 복잡한 조립공정 및 제조비용을 줄임으로써 생산단가를 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.

여기서, 상기 조작스위치(510)는 도 1에 도시한 바와 같이, 구동모터(321)의 구동력을 정방향과 역방향으로 작동시키는 각각의 버튼을 구성하며, 상기 버튼을 선택적으로 누를 때 상기 결합본체(400)가 전,후방향으로 이동한 구조로 설치하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 전류 통전을 단속할 수 있는 구조라면 어떠한 스위치도 무관하다.

이러한 상기 조작스위치(510)는 상기 자동 동력전달부(3200)에 구동신호를 전달하는 제어부와 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 수동조작부(500)의 경우, 상기 결합본체(400)의 일측에 설치되는 구성으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 수동조작부(500)는 상기 결합본체(400) 뿐만 아니라, 차량 도어(미도시) 또는 차량 좌석(미도시) 등의 별도의 장소에 설치가 가능하다.

이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드레스트(조수석)의 작용을 설명한다.

먼저, 좌석 등받이 상단에 설치되는 상기 결합본체(400)가 전방으로 젖혀진 약 90°각도를 유지한다(초기상태).

즉, 상기 결합본체(400)가 전방으로 젖혀지는 초기상태를 유지하는 이유는 탑승자가 승차하지 않은 상태에서 상기 결합본체(400)에 의한 사각지대가 발생하지 않도록 하기 위함이다.

다음, 탑승자가 차량 도어를 여는 순간 차량의 도어 스위치가 온(on) 되며, 이때 이 신호를 감지한 제어부가 고정 승강유닛(100)의 이송스크류(120)를 구동시켜 상기 결합본체(400)를 적정 높이로 상승시키는 동시에 구동모터(321)를 구동시켜 결합본체(400)를 후방으로 이동시킨다(준비상태).
아울러, 탑승자가 차량 좌석에 착석하면 차량 좌석에 장착된 탑승자 승차 감지센서(미도시)에 의해 탑승자의 탑승 여부를 감지한다.

다만, 상기 고정 승강유닛(100)의 이송스크류(120)를 구성하지 않은 경우에는 결합본체(400)가 후방으로 후퇴하면서 젖혀지는 동작만 수행하면 된다.

이어서, 도어가 닫히고 차량 좌석에 설치된 승차 감지센서가 온 되면, 탑승자가 승차한 것으로 인식하고 상기 결합본체(400)에 설치된 센서(700)가 탑승자의 후두부를 감지하기 시작한다. 이때, 미리 설정된 시간, 예를 들어, 15초 내지 25초 동안 탑승자의 후두부가 상기 센서(700)에 의해 감지되지 않는 경우, 제어부의 제어에 따라 결합본체(400)는 구동모터(321)의 역회전 구동으로 인해 전방으로 직선 이동된다(1단계).

이 경우, 상기 구동모터(321)에 입력되는 구동 전원은 연속적으로 입력되는 것이 아니라 미리 설정된 일정 시간(초) 동안 입력되도록 한다.

상기 1단계가 완료된 후, 상기 센서(700)는 탑승자의 후두부를 다시 감지한다.

그리고, 미리 설정된 시간 동안, 탑승자의 후두부가 상기 센서(700)에 의해 감지되지 않는 경우, 제어부의 제어에 따라 결합본체(400)는 구동모터(321)의 역회전 구동하여 전방쪽으로 이동한다(2단계).

탑승자의 후두부가 감지될 때까지 2단계와 동일한 동작을 3단계, 4단계, 5단계까지 순차적으로 반복한다.

그리고, 3단계부터 5단계까지는 결합본체가 일정 각도씩 숙여지는 회전구간에 해당한다.

즉, 1단계 및 2단계는 결합본체(400)가 전후방향으로 직선운동하는 구간이며, 3단계부터 5단계까지는 상하방향으로 회전운동하는 회전구간이다.

이와 같이, 상기 본체(400)는 차량 좌석의 전방으로 연속적으로 회전하지 않고 비연속적으로 회전한다. 즉, 구동모터(321)에 소정 시간(초)의 간격을 두면서 전원이 스텝 형식으로 입력되도록 한 후, 센서(700)로 탑승자 뒷머리를 감지하여 그 감지 여부에 따라 2단계, 3단계, 4단계, 5단계로 넘어간다.

상기 각 단계를 넘어가는 도중, 미리 설정된 시간, 예를 들어 약 15초 내지 25초 안에 탑승자의 후두부가 상기 센서(700)에 의해 감지되면 카운터하던 시간(초)이 '0'이되어 상기 결합본체(321)의 이동이 정지된다.
상기 각 단계는 마지막 단계인 5단계까지만 작동되도록 되어 있는데 이는 5단계 이후로 넘어갈 때는 별도로 설치된 스위치(미도시)가 작동해 커운터하던 시간이 '0'이 되어 상기 구동모터(321)를 정지시킨다.
상기 결합본체(400)의 단계별 회전각도는 구동모터(321)의 작동 시간(초)을 조절할 수 있으며, 단계의 개수 또한 미리 자유롭게 설정될 수 있다.
마지막으로, 탑승자가 하차하면 도어 스위치와, 차량 좌석에 장착된 감지센서가 오프 되면서 고정 승강유닛(100)의 이송스크류(120)가 구동되어 결합본체(400)를 하강시킴과 동시에 구동모터(321)를 구동하여 결합본체(400)가 전방으로 젖혀지도록 회전하여 초기 상태로 되돌아간다(초기상태 복귀).

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한편, 상기 결합본체(400)를 탑승자가 직접 수동조작하고자 할 경우, 상기 결합본체(400)에 설치된 조작스위치(510) 또는 별도의 장소에 설치된 조작스위치(510)를 누르면 이를 감지한 제어부가 구동모터(321)에 통전되는 전류를 통전시키게 된다. 이때 통전된 구동모터(321)는 사용자가 결합본체(400)를 밀거나 당기는 방향에 대하여 제1 평기어(321a)가 정역방향으로 회전하게 되므로 헤드레스트의 위치를 수동으로 조절할 수 있다.

이상, 본 발명의 기술적 사상에 대한 상세한 설명을 차량 조수석에 설치되는 헤드레스트를 일예로 설명한 것일 뿐, 차량의 운전석이나 뒷 자석에 설치되는 헤드레스트에 대해서도 동일 내지 유사하게 적용할 수 있으며, 작동 순서를 일부 변경하거나 또는 부품의 방향을 바꾸어 뒤로 젖혀질 수 있도록 적용할 수 있는 것은 당연하다.

또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 고정 승강유닛
140 : 고정클램프
200 : 고정축
300 : 이동 프레임
310 : 가이드레일
320 : 자동 동력전달부
321 : 구동모터
322 : 피동기어
323 : 고정기어
330 : 센터커버
340 : 사이드커버
350 : 사이드 가이드레일
400 : 결합본체
500 : 수동조작부

Claims (7)

1. 좌석 등받이 상단에 설치되며 승강이동이 가능한 고정 승강유닛;
   상기 고정 승강유닛에 고정되며 가로방향으로 연장되는 고정축;
   상기 고정축에 설치되며 전,후방향으로 직선운동 및 상,하방향으로 회전운동하도록 가이드레일 및 자동 동력전달부를 구비한 이동 프레임;
   상기 이동 프레임을 감싸는 상태로 결합되며 상기 이동 프레임과 함께 이동하는 결합본체;
   상기 결합본체에는 이동 프레임을 수동으로 조작 가능하게 하는 수동조작부를 포함하되,
   상기 동력전달부는 구동축에 제1 평기어가 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터와 이격되는 위치로부터 평행하게 배치되며, 길이방향의 일측에는 상기 제1 평기어와 맞물려 회전운동하는 제2 평기어가 형성되고 타측에는 웜기어를 각각 형성한 피동기어와, 상기 고정축에 결합되며 상기 웜기어와 맞물리는 고정기어로 구성되고,
   상기 피동기어와 고정기어는 상기 이동 프레임을 구성하는 센터커버 내에 설치되며, 상기 구동모터는 상기 센터커버의 외측에 설치되고, 상기 센터커버에는 상기 구동모터를 고정시키기 위한 고정브라켓이 설치되되,
   상기 수동조작부는 상기 자동 동력전달부로 통전되는 전류를 일시적으로 차단 상태로 단속하고 구동모터의 구동력을 정방향과 역방향으로 작동시키는 각각의 버튼을 구성하며, 상기 버튼을 선택적으로 누르고 있는 동작만으로 상기 결합본체를 상기 고정 승강유닛 또는 고정축을 기준으로 전후방향 및 상하방향으로 이동이 가능하도록 전기적으로 제어하는 조작스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동 프레임은,
   상기 가이드레일 및 자동 동력전달부가 설치되는 센터커버와,
   상기 센터커버를 사이에 두고 상기 고정축의 양단에 설치되는 사이드커버와,
   상기 사이드커버에 결합되고 상기 고정축에 고정된 상태에서 상기 사이드커버를 상대 이동가능하게 안내하는 사이드 가이드레일로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
   
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   상기 승강유닛은,
   몸체부와,
   상기 몸체부를 승강 이동시키도록 작동하는 이송스크류와,
   상기 몸체부의 일측과 타측에 각각 설치되며 일정 길이로 연장하는 승강지지부와,
   상기 승강지지부와 상기 고정축을 상호 일체로 고정시키는 고정클램프로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정클램프는 상기 고정축을 사이에 두고 상호 상보적 결합이 이루어지는 제1 클램프 및 제2 클램프와, 상기 제1 클램프 및 제2 클램프를 체결하기 위한 체결볼트로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드레스트.
   

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