KR20110129732A

KR20110129732A - 럼버서포트용 컴포트매트

Info

Publication number: KR20110129732A
Application number: KR1020100049268A
Authority: KR
Inventors: 조찬기
Original assignee: (주)디에스시
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-02
Also published as: WO2011149189A3; WO2011149189A2; WO2011149189A9

Abstract

본 발명은 자동차 시트 내부에 설치되어 탑승자의 허리에 가해지는 압력을 지지하는 플레이트 형태의 럼버서포트용 컴포트매트에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 플레이트의 중앙 일측에 차량 공조용 덕트의 일단을 결합하기 위한 통풍구가 형성되고, 하중에 의한 변형시 강성을 보강할 수 있는 구조가 구비되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트가 제공된다.

Description

럼버서포트용 컴포트매트{COMFORT MAT OF LUMBAR SUPPORT}

본 발명은 자동차 시트 내부에 설치되어 탑승자의 허리 부위를 지지하는 럼버서포트용 컴포트매트에 관한 것이다.

전체적으로 럼버서포트를 포함한 시트는 운전 중 안전 운전과 직접 관계가 있다는 점에서 일반 좌석과 엄격히 구분되는 중요함을 가지고 있다.

오늘날의 시트는 움직이는 기구의 발달과 인류문화의 향상으로 인하여, 단순 목적인 인체를 지지하는 것에 그치지 않고 다양한 목적으로 많은 발전이 이루어지고 있다. 이에 대하여 자동차 시트가 갖추어야 할 중요한 요건은 다음과 같다.

먼저, 안전성을 들 수 있으며, 외부의 물리적 변화로부터 인체의 손상을 최소화하기 위해 견고하고, 차량 수명의 내구성을 구비하여야 한다.

또한, 안락성면에서 장시간 탑승시 피로가 적고 쾌적성을 유지(접촉성, 충격의 흡수, 착좌 자세 및 쿠션성 등)해야 하며, 편의성의 측면에서 탑승자의 여러 신체 조건에 따라 시트를 조절하는 기능을 갖추고 이의 조절이 용이하여야 한다.

그리고 디자인의 관점에서 안정감이 있는 외관 및 오랜 기간 보고 사용해도 싫증나지 않도록 디자인을 고려해야 하고, 경제성에서도 차량의 특성에 적합한 상품성 및 저비용을 실현해야 한다.

이상과 같이 자동차 시트는 안전성, 안락성, 편리성, 디자인 등이 종합적으로 고려된 것이다 보니 일반 좌석과는 달리 인간공학과 감성공학이 깊게 반영되고 있다.

시트쿠션은 체중을 이상적으로 배분하여야 하고 충격과 진동을 잘 흡수하여야 한다. 체중의 75% 정도는 둔부에 의해 지지되며, 특히 좌골결절상 부분에 체중의 35% 정도가 집중되며, 이로 인한 혈액 순환 장애로 통증이나 마비 증세를 유발할 수도 있다. 또한 장시간 운전은 하체의 혈액 순환을 방해하여 발을 부어 오르게 한다.

이때, 럼버서포트는 허리에 가해지는 압력을 지지하여 장시간 운전시 피로감을 해소하는 보조기구이다. 럼버서포트는 골반을 지지하여 뒤쪽으로 넘어가는 것을 막아주며 허리 쪽의 척추를 지지하고 상체를 지지하는 역할을 한다.

그런데, 럼버서포트를 구성하는 부품 중 직접 압력을 받는 부분인 컴포트매트의 경우, 탑승자에 의해 하중이 가해졌을때 변형이 많이 일어나므로, 하중을 흡수할 수 있도록 탄성을 갖는 한편, 적절한 강성을 유지해야 할 필요가 있다.

또한, 현재 고급차종의 경우에는 시트 내부에 차량 공조용 덕트가 연결되어, 냉기 또는 온기의 공급이 가능하게 구성되는데, 플레이트 형상의 컴포트매트로 인해 탑승자의 등 부위가 차량 공조용 덕트로부터 차단되어 냉·난방효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는, 적절한 탄성과 강성을 가지는 한편, 차량 공조용 덕트로부터 공급되는 냉기 또는 온기가 탑승자의 등 부위로 직접 전달될 수 있도록 하는 럼버서포트용 컴포트매트와 관련된다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 자동차 시트 내부에 설치되어, 탑승자의 허리에 가해지는 압력을 지지하는 플레이트 형태의 럼버서포트용 컴포트매트에 있어서, 플레이트의 중앙 일측에 차량 공조용 덕트의 일단을 결합하기 위한 통풍구가 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트가 제공된다.

여기서, 통풍구의 하부에 소정 직경의 강성보강봉이 좌우방향으로 구비될 수 있으며 이때, 플레이트의 일면에 서로 이격하여 다수의 돌출부가 형성되고, 강성보강봉은 돌출부들을 차례로 관통하여 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 통풍구의 양측에는 차량 공조용 덕트의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지홀이 각각 형성될 수 있는데, 통풍구와 이탈방지홀을 둘러싸는 단턱이 플레이트의 일면에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 통풍구의 하부에 격자 형태의 강성보강리브가 돌출 형성될 수 있는데 이때 강성보강리브는, 플레이트의 일면에 세로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되는 다수개의 가로방향리브와, 가로방향리브를 연결하도록 가로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되는 다수개의 세로방향리브 및, 가로방향리브와 세로방향리브를 연결하는 다수개의 대각선방향리브를 포함하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트에 의하면, 컴포트매트를 구성하는 플레이트의 중앙에 통풍구가 절개 형성되어 이 통풍구에 차량 공조용 덕트의 일단이 결합될 수 있으며, 따라서 컴포트매트에 의해 냉기와 온기의 공급이 차단되는 것을 방지하여 시트 내부의 냉·난방효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 통풍구의 하부에 강성보강봉 또는 강성보강리브가 구비됨으로써 컴포트매트의 강성이 보강되며 따라서, 탑승자의 하중에 의한 변형 및 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 설치구조를 나타내는 조립도.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도.
도 4a는 통풍구와 차량 공조용 덕트의 결합구조를 보인 사시도.
도 4b는 통풍구와 차량 공조용 덕트의 결합 단면도.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 변형해석을 위한 하중조건을 나타낸 그림.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 변형해석 결과를 나타낸 그림.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

제1실시예

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 설치구조를 나타내는 조립도, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량 시트 내부의 시트백 프레임에 설치되어 탑승자의 등 부위를 지지하는 럼버서포트(1)는, 시트백 프레임(2)에 설치되는 바디프레임(3)과, 바디프레임(3)의 일측에 설치되는 구동수단(4)과, 구동수단(4)의 작동에 의해 탑승자의 등 부위를 향하여 만곡되는 컴포트매트(5)를 포함하여 이루어지며, 이러한 럼버서포트(1)의 자세한 구성과 작동에 대하여는 본 출원인의 선출원인 공개번호 제10-2010-0010289호 '럼버서포트 장치'에서 자세히 설명하고 있으므로, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트(10)는 탄성을 가진 합성수지 재질의 플레이트(11)로 구성되며, 플레이트(11)의 상단 양측에는 결합부(12)가 연장 형성되어 시트 내부에 수직하게 설치되는 바디 프레임(3, 도 1 참조)에 피봇 가능하게 결합한다.

여기서, 플레이트(11)의 중앙 상부에는 차량 공조용 덕트(미도시)의 일단이 결합되도록 통풍구(13)가 절개 형성되는데, 통풍구(13)의 형상은 덕트의 단부 형상에 대응하는 형상, 예를 들어 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이 전체적으로 사각형인 형상으로 이루어지며, 통풍구(13)에는 덕트의 일단이 끼움결합되어 시트 내부에 냉기 또는 온기를 공급하게 된다.

그리고, 통풍구(13)의 하부에는 스틸 재질의 강성보강봉(14)이 플레이트(11)의 좌우방향으로 구비되는 것이 바람직한데, 이 강성보강봉(14)은 탑승자의 하중에 의한 플레이트(11)의 변형시, 플레이트(11)의 강성을 보강하기 위한 것으로, 스테인레스 스틸이나 알루미늄 등 녹이 슬지 않는 소재를 적용하는 것이 바람직하다.

이때, 플레이트(11)의 뒷면(탑승자의 등 부위를 향하는 면의 반대면)에는 소정의 폭과 두께를 가진 베이스부(15)가 돌출하여 플레이트(11)의 좌우방향으로 연장 형성되고, 다수의 돌출부(16)가 베이스부(15) 상에 좌우방향으로 서로 이격하여 형성되며, 이 돌출부(16)들을 차례로 관통하여 강성보강봉(14)이 삽입, 고정된다.

이때, 플레이트(11)의 전면에는 플레이트(11)의 탄성을 보완할 수 있도록, 강성보강봉(14)과 대응되는 위치에 적어도 하나 이상의 절개부(17)가 서로 이격하여 절개 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 컴포트매트(10)에 탑승자의 하중이 가해지면, 탑승자의 등 부위를 감싸게끔 컴포트매트(10)의 중앙부를 기준으로 양측이 전방으로 절곡되고 중앙부는 후방으로 밀려 들어가는 형태로 변형되는데, 이때 컴포트매트(10)에 좌우방향으로 베이스부(15)와 강성보강봉(14)이 구비됨으로써, 적절한 강도를 유지하면서 변형이 가능해지고 순간적으로 급격히 가해지는 하중에 의해 컴포트매트(10)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 플레이트(11)와 베이스부(15), 돌출부(16) 및 강성보강봉(14)의 폭과 길이, 두께 등의 규격은, 컴포트매트(10)의 탄성변형율과 강성 등의 설계조건에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

제2실시예

도 3a와 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도, 도 4a는 통풍구와 차량 공조용 덕트의 결합구조를 보인 사시도, 도 4b는 통풍구와 차량 공조용 덕트의 결합 단면도이다.

도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트(20)는 플레이트(21)의 전체적인 형상과, 플레이트(21)의 중앙 상부에 통풍구(22)가 구비된다는 점에서 제1실시예와 유사하며, 통풍구(22)에 결합된 차량 공조용 덕트의 이탈방지를 위해, 통풍구(22)의 양측에 이탈방지홀(23)이 형성되는데, 통풍구(22)와 이탈방지홀(23)을 둘러싸는 단턱(25)이 플레이트(21)의 후면에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 단턱(25)은, 덕트의 결합공간을 확보하는 한편, 덕트의 상하좌우 방향 유동을 방지하기 위한 것으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 플레이트(21)의 후면 방향에서 제1덕트(26)가 단턱(25)으로 둘러싸인 공간에 삽입되고, 제2덕트(27)는 플레이트(21)의 전면 방향에서 통풍구(22)에 삽입되어 제1덕트(26)와 결합하게 된다.

이때, 제1덕트(26)의 단부에 형성되는 플랜지(261)에는, 통풍구(22)와 이탈방지홀(23) 사이에 형성되는 구획바(24)가 안착되는 걸림홈(262)과, 걸림홈(262)의 외측에 절개 형성되는 결합홀(263)이 구비되는데, 도 4b에 도시된 바와 같이 이탈방지홀(23) 내에 위치되는 결합홀(263)에 제2덕트(27)의 플랜지(271) 하부에 형성되는 탄성날개(272)가 삽입·지지됨으로써, 플레이트(21)와 제1덕트(26) 및 제2덕트(27)의 결합이 완료되는 것이다.

한편, 전술한 제1실시예에서의 강성보강봉이 제2실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 통풍구 하부에 더 구비될 수 있음은 물론이다.

제3실시예

도 5a와 도 5b는 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 전면 사시도 및 후면 사시도이다.

도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트(30)는, 플레이트의 전체적인 형상 및 덕트와의 결합구조에 있어서 제2실시예와 거의 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 다만 통풍구(32)의 하부에 격자 형태의 강성보강리브(33)가 돌출 형성된다는 점에서 차이가 있는바, 이에 대해 자세히 설명하기로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트(30)는 통풍구(32)의 하부에 격자 형태의 강성보강리브(33)가 돌출 형성되어, 플레이트(31)의 변형시 강성을 보강하게 된다.

여기서, 강성보강리브(33)는, 플레이트의 후면에 세로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되는 다수개의 가로방향리브(331)와, 가로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되어 가로방향리브(331)들을 연결하는 다수개의 세로방향리브(332) 및, 가로방향리브(331)와 세로방향리브(332)를 연결하게끔 돌출 형성되는 다수개의 대각선방향리브(333)를 포함하여 구성된다.

이때, 대각선방향리브(333)는 도 5b에 도시된 바와 같이 한 쌍의 가로방향리브(331) 사이에서 상하방향 지그재그로 형성되는 것이 바람직하고, 상단의 대각선방향리브(333a)와 하단의 대각선방향리브(333b)는 서로 대칭되게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 가로방향리브(331) 사이의 간격은 강성보강리브(33)의 높이방향 중앙을 기준으로, 상하 양측으로 갈수록 가로방향리브(331) 사이의 간격이 넓어지고, 상대적으로 중간부에서는 가로방향리브(331) 사이의 간격이 좁도록 하여, 가장 하중이 많이 걸리는 강성보강리브 중간부의 강성을 강화하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 변형해석을 위한 하중조건을 나타낸 그림이고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 변형해석 결과를 나타낸 그림이다.

이때, 모델링은 CATIA 프로그램을 사용하였으며, 유한요소해석은 ANSYS 프로그램을 사용하였다.

또한, 경계조건으로는 컴포트매트의 피봇 결합부와 바디프레임을 고정시켰으며, 도 6에 도시된 바와 같이 컴포트매트의 앞면 중심부(A)에 196N의 힘을 가해주고, 중심부의 양측(B)에 98N의 힘을 가하여 총 294N을 작용시켰다.

이는 승용 자동차 시험 기술 스펙의 기준에 따른 것으로, 자동차 시트에 대한 체압 분포로서, 럼버서포트에 등을 기대는 부분에 대해서 고르게 분포되는지를 조사할 때에는, 하중이 30kg 즉, 294N을 기준으로 입력하는 것이 바람직하다고 알려져 있다.

그리고, 럼버서포트에서 최대 12mm의 변형량이 되도록 힘을 가하여 해석하였으며, 이는 플레이트와 바디프레임 사이의 간극을 약 12mm로 맞추기 위함이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트의 경우, 전술한 하중조건에서 4.8814mm의 최대변형이 나타났다.

이처럼 거의 5mm의 변형량이 되는 것은 적당한 유연성을 줄 수 있는 설계 가이드로서, 탑승자가 최적인 승차감을 느끼도록 하고 안락감을 제일 편하게 할 수 있는 변형량이다.

따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 럼버서포트용 컴포트매트는, 승용 자동차 차량에 있어서 너무 부드러워서 휘어지지 않게 하고, 너무 딱딱한 느낌을 주지도 않으므로, 탑승자가 민감도 면에 있어서 편안한 감을 받을 수 있게 한다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10,20,30 : 럼버서포트용 컴포트매트
11,21,31 : 플레이트 13,22,32 : 통풍구
14 : 강성보강봉 15 : 베이스부
16 : 돌출부 23 : 이탈방지홀
25 : 단턱 26 : 제1덕트
27 : 제2덕트 33 : 강성보강리브

Claims

자동차 시트 내부에 설치되어, 탑승자의 허리에 가해지는 압력을 지지하는 플레이트 형태의 럼버서포트용 컴포트매트에 있어서,
플레이트의 중앙 일측에 차량 공조용 덕트의 일단을 결합하기 위한 통풍구가 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 1에 있어서,
상기 통풍구의 하부에 소정 직경의 강성보강봉이 좌우방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 2에 있어서,
상기 플레이트의 일면에 서로 이격하여 다수의 돌출부가 형성되고, 상기 강성보강봉은 상기 돌출부들을 차례로 관통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 1에 있어서,
상기 통풍구의 양측에는 상기 차량 공조용 덕트의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 4에 있어서,
상기 통풍구와 상기 이탈방지홀을 둘러싸는 단턱이 상기 플레이트의 일면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 통풍구의 하부에 격자 형태의 강성보강리브가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.
청구항 6에 있어서, 상기 강성보강리브는,
상기 플레이트의 일면에 세로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되는 다수개의 가로방향리브와, 상기 가로방향리브를 연결하도록 가로방향으로 서로 이격하여 돌출 형성되는 다수개의 세로방향리브 및, 상기 가로방향리브와 상기 세로방향리브를 연결하는 다수개의 대각선방향리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 럼버서포트용 컴포트매트.