KR20240030012A - 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치에 관한 것으로, 시트백프레임과 시트쿠션프레임의 결합부분에 구비되어 각도를 조절하는 리클라이너부재; 및 상기 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재;를 포함함으로써, 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시킬 수 있다.
Description
본 발명은 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재가 구비되되, 충격량저감부재의 이너바디에 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 이동을 안내하거나 혹은 전단되는 슬라이딩홀과 전단영역을 구비함으로써, 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시킬 수 있는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 미국고속도로안전협회(IIHS)에 의하면 자동차의 사고 중 후방추돌에 의한 사고로 사망자가 가장 많이 발생되는 것으로 조사되었고, 부상자의 경우에서도 후방추돌에 의한 사고가 전방사고에 비해 2배가 넘는 숫자를 나타내고 있는 것으로 조사되었다.
이러한 자동차의 내부에 구비되는 안전장치는 예를 들어 에어백, 안전벨트 등이 있지만, 후방추돌의 경우에 에어백은 전개되지 않은 경우가 많은 것으로 알려져 있다.
이러한 후방추돌에 대한 대비책으로 차량시트와 헤드레스트(headrest)의 설계 개선이 후방추돌 시 목 부상 감소효과를 가져오는 것으로 밝혀지면서 다양한 구조의 헤드레스트에 대한 연구가 진행되고 있다.
한편, 후방추돌에 의한 편타성 목부상(whiplash)의 발생 메커니즘은 주로 가슴에 대한 머리의 급작스런 상대운동에 의해 발생하며, 이는 척추 내부의 조직이나 신경 등의 손상을 초래하기 때문인 것으로 알려져 있다.
여기에서, 후방추돌 시 탑승자는 시트 후방으로부터의 충격을 받게 되는데, 이 때 머리, 목, 경추 등에 발생할 수 있는 상해는 신체에 가해지는 충격량과 각 신체부위의 상대가속도의 차이로 인해 발생하게 된다.
예를 들면, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같은 후방추돌 테스트에서는 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 헤드레스트, 등받이 등의 위치가 불량하거나 고정되어 있을 경우 상해정도가 크게 나타나며, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이 등받이에 충격흡수장치가 부착되어 있을 경우 상해정도가 낮게 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서, 목 부상을 저감시키기 위해서 시트의 설계적 관점에서는, 첫째, 탑승자의 가슴가속도값을 감소시켜야 하고, 둘째, 척추와 척추뼈 사이의 상대적 움직임을 최소화하기 위해 시트백과 헤드레스트의 형상이 탑승자의 등, 머리 곡률과 가급적 일치하도록 설계되면서 머리가 뒤로 젖혀지지 않도록 헤드레스트를 높여야 하며, 셋째, 충격 후 시트벨트로의 전방 리바운드를 감소시키기 위해 시트폼 재료의 물성치를 조절하거나 시트백 스프링의 굵기를 조절해야만 한다.
상술한 바와 같은 세가지 항목에서 두 번째 및 세 번째 항목에 대해서는 액티브 헤드레스트를 이용하여 탑승자 보호성능이 개선된 제품들이 개발되어 자동차에 장착되고 있는데, 헤드레스트의 구조형상을 개선시켜 탑승자의 머리 뒤에 가깝게 위치하도록 하고, 탑승자의 몸체가 시트쪽으로 밀릴 때 시트백의 메커니즘이 헤드레스트를 들어 올려 머리의 뒤쪽으로 향하게 하는 액티브 헤드레스트가 장착되고 있다.
하지만, 세가지 항목 중 첫 번째 항목인 탑승자의 가속도를 감소시키기 위한 기술에 대해서는 활발하게 연구개발이 진행되고 있지 않은 실정이다.
한편, 자동차의 시트백과 시트쿠션이 결합되는 결합부분에 장착되는 리클라이너장치(recliner device)는 자동차 시트에서 등받이 각도를 조절하는 기능을 가지면서, 시트트랙과 백프레임을 연결하는 역할을 하여 시트의 충돌안정성을 확보할 수 있는 중요한 부품이다.
상술한 바와 같은 리클라이너장치를 이용하여 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시키기 위한 기술개발이 시급히 요구되고 있다.
본 발명은 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재가 구비되되, 충격량저감부재의 이너바디에 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 이동을 안내하거나 혹은 전단되는 슬라이딩홀과 전단영역을 구비함으로써, 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시킬 수 있는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시트백프레임과 시트쿠션프레임의 결합부분에 구비되어 각도를 조절하는 리클라이너부재; 및 상기 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재;를 포함하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 충격량저감부재는, 상기 리클라이너부재의 외측에 결합되되, 전단부에 제 1 슬라이딩홀이 구비되고, 후단부에 제 2 슬라이딩홀이 구비되는 이너바디; 상기 제 1 슬라이딩홀에 결합되어 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 상기 제 1 슬라이딩홀을 따라 슬라이딩 이동하는 제 1 슬라이딩가이드; 상기 제 2 슬라이딩홀에 결합되어 상기 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 상기 제 2 슬라이딩홀을 따라 슬라이딩 이동하는 제 2 슬라이딩가이드; 및 상기 이너바디의 외측에 결합되어 상기 시트쿠션프레임의 내측에 결합되되, 후단부에 상기 제 2 슬라이딩가이드가 슬라이딩되는 슬라이딩홈이 구비되는 아우터바디;를 포함하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 슬라이딩홀은, 기 설정된 충격량 미만인 경우 상기 제 1 슬라이딩가이드가 슬라이딩 이동하지 않도록 홀내측방향으로 돌출된 제 1 돌출단을 구비하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이너바디는, 상기 후방 이동 동작에 따라 슬라이딩 이동하는 길이까지 형성되는 상기 제 1 슬라이딩홀에 인접하여 상기 후상방 회동 동작에 따라 상기 제 1 슬라이딩가이드가 이동할 수 있도록 전단되는 전단영역이 형성되는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이너바디는, 상기 제 1 슬라이딩홀 및 전단영역보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 상기 제 1 슬라이딩가이드의 이동을 안내하는 제 1 가이드단을 구비하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이너바디는, 상기 제 2 슬라이딩홀보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 상기 제 2 슬라이딩가이드의 이동을 안내하는 제 2 가이드단을 구비하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 가이드단은, 상기 기 설정된 충격량 미만인 경우 상기 제 2 슬라이딩가이드가 슬라이딩 이동하지 않도록 상기 제 2 가이드단의 내측방향으로 돌출된 제 2 돌출단을 구비하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이너바디는, 전단부두께가 후단부두께보다 상대적으로 더 큰 두께를 갖도록 제 1 단턱이 형성되고, 상기 아우터바디는, 상기 제 1 단턱에 대응하는 제 2 단턱이 형성되는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 충격량저감부재는, AZ계, AM계 및 ZK계 중에서 선택된 마그네슘합금을 이용하여 제조되는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치가 제공될 수 있다.
본 발명은 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재가 구비되되, 충격량저감부재의 이너바디에 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 이동을 안내하거나 혹은 전단되는 슬라이딩홀과 전단영역을 구비함으로써, 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시킬 수 있다.
도 1은 후방추돌 테스트를 예시한 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치를 예시한 도면이며,
도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 충격량저감부재의 이너부재 및 아우터부재를 예시한 도면이며,
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치의 작동상태를 예시한 도면이고,
도 15 내지 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치의 기계적 특성을 측정 및 평가하는 것을 예시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치를 예시한 도면이며,
도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 충격량저감부재의 이너부재 및 아우터부재를 예시한 도면이며,
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치의 작동상태를 예시한 도면이고,
도 15 내지 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치의 기계적 특성을 측정 및 평가하는 것을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치를 예시한 도면이며, 도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 충격량저감부재의 이너부재 및 아우터부재를 예시한 도면이며, 도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치의 작동상태를 예시한 도면이다.
도 2 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치는 리클라이너부재(100), 충격량저감부재(200) 등을 포함할 수 있다.
리클라이너부재(100)는 시트백프레임(10)과 시트쿠션프레임(20)의 결합부분에 구비되어 각도를 조절하는 부품으로, 자동차에는 탑승자(또는 운전자)가 앉을 수 있는 시트가 구비될 수 있는데, 시트는 탑승자의 하중을 지지하면서 실내의 바닥면에서 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되는 시트쿠션(2)과, 시트쿠션(2)에 대해 기 설정된 각도만큼 회동 가능하게 설치되어 탑승자의 등부분을 지지하는 시트백(1)을 포함할 수 있다.
여기에서, 시트백(1)을 양측면에서 지지하도록 시트백프레임(10)이 구비될 수 있고, 시트쿠션(10)을 양측면에서 지지하도록 시트쿠션프레임(20)이 구비될 수 있는데, 시트백프레임(10)과 시트쿠션프레임(20)의 결합부분에는 리클라이너부재(100)가 구비됨으로써, 탑승자가 자신의 체형에 맞게 시트백(1)의 각도를 조절하기 위해 시트쿠션(2)에 대해 시트백(1)을 회동 가능하게 결합할 수 있고, 시트쿠션(2)에 대해 회동되는 시트백(1)을 원하는 각도로 록킹시킬 수 있다.
그리고, 리클라이너부재(100)의 하부 양측부에는 제 1 관통홀(110) 및 제 2 관통홀(120)이 기 설정된 각도와 기 설정된 거리만큼 이격되어 형성될 수 있으며, 이러한 제 1 관통홀(110) 및 제 2 관통홀(120)에는 관통하는 제 1 체결로드(130) 및 제 2 체결로드(140)가 관통 결합될 수 있다.
이러한 제 1 체결로드(130) 및 제 2 체결로드(140)는 각각 일단부가 제 1 관통홀(110) 및 제 2 관통홀(120)에 관통 결합될 수 있고, 제 1 슬라이딩가이드(220) 및 제 2 슬라이딩가이드(230)를 각각 관통하여 시트쿠션프레임(20)에 각각 결합될 수 있다.
상술한 바와 같은 시트백프레임(10), 시트쿠션프레임(20) 및 리클라이너부재(100)의 구조, 형상, 작동방식 등에 대해서는 종래에 다양하게 제시되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
충격량저감부재(200)는 리클라이너부재(100)에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 부품으로, 이너바디(210), 제 1 슬라이딩가이드(220), 제 2 슬라이딩가이드(230), 아우터바디(240) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 이너바디(210)는 리클라이너부재(100)의 외측에 결합되되, 전단부에 제 1 슬라이딩홀(211)이 구비되고, 후단부에 제 2 슬라이딩홀(212)이 구비되는데, 이너바디(210)는 리클라이너부재(100)의 외측면에 결합될 수 있도록 기 설정된 각도에 따라 절곡된 전단부 및 후단부를 갖는 일정 너비의 플레이트형태로 제공될 수 있으며, 제 1 슬라이딩홀(211)이 구비되는 전단부는 모서리가 라운드형태로 형성된 마름모꼴형상으로 구비될 수 있고, 제 2 슬라이딩홀(212)이 구비되는 후단부는 사각형형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 제 1 슬라이딩홀(211)은 기 설정된 충격량 미만인 경우 제 1 슬라이딩가이드(220)가 슬라이딩 이동하지 않도록 홀내측방향으로 돌출된 제 1 돌출단(213)을 구비할 수 있는데, 제 1 슬라이딩홀(211)은 리클라이너 장치에 충격량이 전달될 경우 제 1 슬라이딩가이드(220)가 전단부에서 후단부로 이동할 수 있도록 중앙부가 직선형태인 타원형으로 제공될 수 있으며, 최초 제 1 슬라이딩가이드(220)의 전단부 위치에서 기 설정된 충격량 미만인 경우 후단부로 이동하지 않도록 내측방향으로 삼각형뿔형태와 같이 제 1 돌출단(213)이 대략 0.8-1.2 mm 높이로 돌출(즉, 상부면에서는 하방으로 돌출되고, 하부면에서는 상방으로 돌출됨)될 수 있다.
여기에서, 제 1 돌출단(213)은 기 설정된 충격량 미만인 경우 제 1 슬라이딩가이드(220)가 제 1 슬라이딩홀(211)의 최초 전단부위치에서 이동하지 않도록 유지시키는 역할을 수행하면서 기 설정된 충격량을 초과할 경우 전단되어 제 1 슬라이딩가이드(220)가 제 1 슬라이딩홀(211)의 후단부로 후방 이동함으로써, 시트에 가해지는 후방 충격량을 저감시킬 수 있다.
이러한 이너바디(210)는 후방 이동 동작에 따라 슬라이딩 이동하는 길이까지 형성되는 제 1 슬라이딩홀(211)에 인접하여 후상방 회동 동작에 따라 제 1 슬라이딩가이드가 이동할 수 있도록 전단되는 전단영역(214)이 형성될 수 있는데, 전단영역(214)은 제 1 슬라이딩홀(211)의 중앙수평선을 기준으로 기 설정된 각도만큼 상향되는 타원형으로 구비될 수 있다.
여기에서, 전단영역(214)은 상대적으로 얇은 두께(예를 들면, 1-1.5 mm 등)로 형성되어 시트에 후방 충격 및 후상방 충격이 가해질 경우 제 1 슬라이딩홀(211)의 전단부에서 후단부로 제 1 슬라이딩가이드(220)가 이동하면서 제 1 돌출단(213)을 통해 1차로 충격량이 저감되고, 제 1 슬라이딩홀(211)의 후단부에 위치하는 제 1 슬라이딩가이드(220)가 추가적인 충격에 따라 전단영역(214)을 전단시키면서 기 설정된 각도에 따른 후상방으로 이동하면서 2차로 충격량이 저감될 수 있다.
그리고, 이너바디(210)는 제 1 슬라이딩홀(211) 및 전단영역(214)보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 제 1 슬라이딩가이드(220)의 이동을 안내하는 제 1 가이드단(215)을 구비할 수 있는데, 제 1 슬라이딩홀(211)과 기 설정된 각도로 연장되는 전단영역(214)의 외측면에 대략 2.5-3.5 mm의 길이만큼 더 넓은 크기로 단턱이 형성되어 제 1 가이드단(215)이 구비될 수 있으며, 제 1 슬라이딩가이드(220)의 헤드부분형태에 대응하여 기 설정된 각도에 따라 절곡된 타원형형태의 양단부를 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 제 1 가이드단(215)을 통해 제 1 슬라이딩가이드(220)의 넓은 헤드부분이 안착되어 후방 충격에 따라 제 1 슬라이딩홀(211)의 전단부에서 후단부로, 이 후 후상방 충격에 따라 제 1 슬라이딩홀(211)의 후단부에서 전단영역(214)의 후상방 끝단부로 이동할 수 있다.
또한, 이너바디(210)는 제 2 슬라이딩홀(212)보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 제 2 슬라이딩가이드(230)의 이동을 안내하는 제 2 가이드단(216)을 구비할 수 있는데, 제 2 슬라이딩홀(212)의 외측면에 대략 2.5-3.5 mm의 길이만큼 더 넓은 크기로 단턱이 형성되어 제 2 가이드단(216)이 구비될 수 있으며, 제 2 슬라이딩가이드(230)의 헤드부분형태에 대응하여 직사각형형태를 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 제 2 가이드단(216)을 통해 제 2 슬라이딩가이드(230)의 넓은 헤드부분이 안착되어 후방 충격에 따라 제 2 슬라이딩홀(212)의 전단부에서 후단부로 이동할 수 있다.
또한, 제 2 가이드단(216)은 기 설정된 충격량 미만인 경우 제 2 슬라이딩가이드(230)가 슬라이딩 이동하지 않도록 제 2 가이드단(216)의 내측방향으로 돌출된 제 2 돌출단(217)을 구비할 수 있는데, 제 2 슬라이딩홀(212)은 리클라이너 장치에 충격량이 전달될 경우 제 2 슬라이딩가이드(230)가 전단부에서 후단부로 이동할 수 있도록 직사각형형태로 제공될 수 있으며, 최초 제 2 슬라이딩가이드(230)의 전단부 위치에서 기 설정된 충격량 미만인 경우 후단부로 이동하지 않도록 내측방향으로 삼각형뿔형태와 같이 제 2 돌출단(217)이 대략 0.8-1.2 mm 높이로 돌출(즉, 상부면에서는 하방으로 돌출되고, 하부면에서는 상방으로 돌출됨)될 수 있다.
여기에서, 제 2 돌출단(217)은 기 설정된 충격량 미만인 경우 제 2 슬라이딩가이드(230)가 제 2 슬라이딩홀(212)의 최초 전단부위치에서 이동하지 않도록 유지시키는 역할을 수행하면서 기 설정된 충격량을 초과할 경우 전단되어 제 2 슬라이딩가이드(230)가 제 2 슬라이딩홀(212)의 후단부로 후방 이동함으로써, 시트에 가해지는 후방 충격량을 저감시킬 수 있다.
한편, 이너바디(210)는 전단부두께가 후단부두께보다 상대적으로 더 큰 두께를 갖도록 제 1 단턱(218)이 형성될 수 있는데, 충격량저감부재(200)에 전달되는 후방 충격량, 후상방 충격량 등에 따라 후단부가 전단되는 방식으로 충격량을 저감시킬 수 있도록 전단부보다 후단부가 상대적으로 얇게 형성(예를 들면, 전단부두께 : 후단부두께 = 1 : 0.45-0.55)될 수 있다.
상술한 바와 같은 이너바디(210)는 볼트 등을 포함하는 복수의 체결수단(219)을 이용하여 아우터바디(240)와 결합될 수 있다.
제 1 슬라이딩가이드(220)는 제 1 슬라이딩홀(211)에 결합되어 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 제 1 슬라이딩홀(211)을 따라 슬라이딩 이동하는 부품으로, 제 1 슬라이딩홀(211)에 결합되고, 외형이 T자 형태인 제 1 외측중공보스(221)와, 제 1 외측중공보스(221)의 내부에 결합되는 외형이 T자 형태인 제 1 내측중공보스(222)가 포함될 수 있다.
이러한 제 1 외측중공보스(221)의 원형헤드부분이 제 1 가이드단(215)에 안착되어 제 1 슬라이딩홀(211)의 내부에서 이동할 수 있고, 전단영역(214)으로 이동할 수 있다.
또한, 제 1 내측중공보스(222)는 내측에 나사산이 형성되어 제 1 체결로드(130)가 관통 결합되어 내측으로 시트백프레임(10)과 결합될 수 있고, 외측으로 시트쿠션프레임(20)과 결합될 수 있다.
제 2 슬라이딩가이드(230)는 제 2 슬라이딩홀(212)에 결합되어 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 제 2 슬라이딩홀(212)을 따라 슬라이딩 이동하는 부품으로, 제 2 슬라이딩홀(212)에 결합되고, 외형이 T자 형태인 제 2 외측중공보스(231)와, 제 2 외측중공보스(231)의 내부에 결합되는 외형이 T자 형태인 제 2 내측중공보스(232)가 포함될 수 있다.
이러한 제 2 외측중공보스(231)의 사각형헤드부분이 제 2 가이드단(216)에 안착되어 제 2 슬라이딩홀(212)의 내부에서 이동할 수 있다.
또한, 제 2 내측중공보스(232)는 내측에 나사산이 형성되어 제 2 체결로드(140)가 관통 결합되어 내측으로 시트백프레임(10)과 결합될 수 있고, 외측으로 시트쿠션프레임(20)과 결합될 수 있다.
아우터바디(240)는 이너바디(210)의 외측에 결합되어 시트쿠션프레임(20)의 내측에 결합되되, 후단부에 제 2 슬라이딩가이드(230)가 슬라이딩되는 슬라이딩홈(241)이 구비되는 부품으로, 전체적인 형상은 이너바디(210)에 대응하는 형태로 제공되되, 전단부는 모서리가 라운드형상으로 구비될 수 있고, 후단부는 모서리가 사각형형상으로 구비될 수 있다.
여기에서, 후단부는 라운드형상의 외측부와 사각형형상의 내측부를 포함할 수 있는데, 이러한 아우터바디(240)는 제 1 단턱(218)에 대응하는 제 2 단턱(242)이 형성될 수 있으며, 제 2 단턱(242)은 내측부의 전단방향에 형성될 수 있다.
이러한 사각형형상의 내측부는 외측부보다 상대적으로 얇은 두께를 가지기 때문에 후방 충격, 후상방 충격 등에 따라 전단되어 충격량을 흡수 및 저감시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 아우터바디(240)는 리클라이너부재(100)의 내측에서부터 관통 결합되는 제 1 체결로드(130) 및 제 2 체결로드(140)가 관통 결합된 후 시트쿠션프레임(20)에 결합될 수 있도록 제 1 결합홀(243) 및 제 2 결합홀(244)이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 충격량저감부재(200)는 AZ계, AM계 및 ZK계 중에서 선택된 마그네슘합금을 이용하여 제조될 수 있는데, 이러한 마그네슘합금은 가열하여 마그네슘용탕으로 제조되고, 제조된 마그네슘용탕을 이용하여 마그네슘주조재를 제조하며, 이 마그네슘주조재를 균질화 처리하여 마그네슘빌렛으로 제조하고, 제조된 마그네슘빌렛을 예열한 후에 성형하는 방식으로 제조될 수 있다.
여기에서, 마그네슘주조재는 340-410 ℃의 온도범위에서 6-12 시간동안 균질화처리할 수 있으며, 마그네슘빌렛은 150-400 ℃의 온도범위에서 30 분 내지 2 시간동안 예열할 수 있으며, 동일한 예열온도 구간에서 압출, 압연, 단조, 스웨이징(swaging), 인발 등의 가공을 통해 충격량저감부재(200)를 성형할 수 있다.
또한, 성형된 충격량저감부재(200)는 70-100 ℃의 온도범위에서 24-96 시간동안 1차 시효처리를 수행한 후에 150-180 ℃의 온도범위에서 적어도 48 시간동안 2차 시효처리를 수행할 수 있다. 여기에서, 1차 시효처리 및 2차 시효처리 전에 340-410 ℃의 온도범위에서 6-12 시간동안 용체화처리를 수행할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 마그네슘합금을 이용하여 제조된 리클라이너부품(즉, 충격량저감부재(200))의 기계적 특성을 측정 및 평가하였는데, 기계적 물성평가를 통한 소재별 비교평가에서는 인장강도, 항복강도, 연신율 등을 측정하였고, 도 15에 도시한 바와 같이 리클라이너부품의 실장착후 후방충돌시험을 진행하였으며, 도 16에 도시한 바와 같이 마그네슘합금의 열처리 공정인자에 따른 영향분석을 통해 부품의 물리적 성질(예를 들면, 인장강도, 연신율, 강도 등)을 평가하였다.
또한, 도 17에 도시한 바와 같이 리클라이너부품의 형상에 따른 구조해석을 통해 선정된 마그네슘소재에 대한 응력과 변형을 예측하는 실험을 수행하였고, 도 18에 도시한 바와 같이 마그네슘합금 열처리 시편의 가공성과 절삭시험을 평가하였으며, 절삭 칩 및 바이트 형상의 표면 조도 분석(예를 들면, 가공속도, 회전수, 가공깊이 등)을 실시하였고, 가공시간에 따른 드릴회전력(예를 들면, 토크, N·m 등) 및 압력(예를 들면, 추력, kgf 등)을 모니터링하였다.
아울러, 도 19에 도시한 바와 같이 가공된 리클라이너부품의 잔류응력을 평가하였는데, 가공 및 접합부분의 잔류응력을 평가(가공 전후 평가)하였고, 계장화 압입시험법을 이용한 잔류응력을 평가(압축/인장 잔류응력 비교)하였다.
상술한 바와 같이 제조된 리클라이너부품은 수직변형량이 55도 이하이고, 좌우변형각의 비틀림이 10도 이하이며, 목부상해지수(NIC)가 24 m2/s2 이하이고, 인장강도는 260 MPa 이상이며, 항복강도는 200 MPa 이상이고, 연신율은 12% 이상으로 나타남으로써, 자동차 시트용 리클라이너 장치에 적용되어 후방충돌에 따른 목 부상을 저감시킬 수 있는 부품을 제공할 수 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재가 구비되되, 충격량저감부재의 이너바디에 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 이동을 안내하거나 혹은 전단되는 슬라이딩홀과 전단영역을 구비함으로써, 후방충돌 시 발생하는 탑승자의 가속도를 감속시켜 탑승자의 목 부상을 저감시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 시트백프레임
20 : 시트쿠션프레임
100 : 리클라이너부재
200 : 충격량저감부재
210 : 이너바디
220 : 제 1 슬라이딩가이드
230 : 제 2 슬라이딩가이드
240 : 아우터바디
20 : 시트쿠션프레임
100 : 리클라이너부재
200 : 충격량저감부재
210 : 이너바디
220 : 제 1 슬라이딩가이드
230 : 제 2 슬라이딩가이드
240 : 아우터바디
Claims (9)
- 시트백프레임과 시트쿠션프레임의 결합부분에 구비되어 각도를 조절하는 리클라이너부재; 및
상기 리클라이너부재에 결합되어 후방 충격력 또는 후상방 충격력에 따라 후방 이동 동작, 혹은 후방 이동 동작 및 상방 회동 동작을 수행하여 충격력을 저감시키는 충격량저감부재;
를 포함하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 충격량저감부재는,
상기 리클라이너부재의 외측에 결합되되, 전단부에 제 1 슬라이딩홀이 구비되고, 후단부에 제 2 슬라이딩홀이 구비되는 이너바디;
상기 제 1 슬라이딩홀에 결합되어 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 상기 제 1 슬라이딩홀을 따라 슬라이딩 이동하는 제 1 슬라이딩가이드;
상기 제 2 슬라이딩홀에 결합되어 상기 기 설정된 충격량을 초과하는 경우 상기 제 2 슬라이딩홀을 따라 슬라이딩 이동하는 제 2 슬라이딩가이드; 및
상기 이너바디의 외측에 결합되어 상기 시트쿠션프레임의 내측에 결합되되, 후단부에 상기 제 2 슬라이딩가이드가 슬라이딩되는 슬라이딩홈이 구비되는 아우터바디;
를 포함하는 목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 슬라이딩홀은,
상기 기 설정된 충격량 미만인 경우 상기 제 1 슬라이딩가이드가 슬라이딩 이동하지 않도록 홀내측방향으로 돌출된 제 1 돌출단을 구비하는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 이너바디는,
상기 후방 이동 동작에 따라 슬라이딩 이동하는 길이까지 형성되는 상기 제 1 슬라이딩홀에 인접하여 상기 후상방 회동 동작에 따라 상기 제 1 슬라이딩가이드가 이동할 수 있도록 전단되는 전단영역이 형성되는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 4에 있어서,
상기 이너바디는,
상기 제 1 슬라이딩홀 및 전단영역보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 상기 제 1 슬라이딩가이드의 이동을 안내하는 제 1 가이드단을 구비하는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 이너바디는,
상기 제 2 슬라이딩홀보다 기 설정된 간격만큼 상대적으로 더 넓은 크기를 가지면서 상기 제 2 슬라이딩가이드의 이동을 안내하는 제 2 가이드단을 구비하는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 6에 있어서,
상기 제 2 가이드단은,
상기 기 설정된 충격량 미만인 경우 상기 제 2 슬라이딩가이드가 슬라이딩 이동하지 않도록 상기 제 2 가이드단의 내측방향으로 돌출된 제 2 돌출단을 구비하는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 이너바디는,
전단부두께가 후단부두께보다 상대적으로 더 큰 두께를 갖도록 제 1 단턱이 형성되고,
상기 아우터바디는,
상기 제 1 단턱에 대응하는 제 2 단턱이 형성되는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
- 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충격량저감부재는,
AZ계, AM계 및 ZK계 중에서 선택된 마그네슘합금을 이용하여 제조되는
목 부상 저감을 위한 자동차 시트용 리클라이너 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |