KR101118101B1 - 차량용 공압 안마기 - Google Patents

차량용 공압 안마기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공압 액추에이터를 채용하여 부드러운 접촉력을 제공하고, 소형 솔레노이드 밸브를 이용하여 공압을 제어하여 낮은 가격과 높은 제어성을 갖는 차량용 안마기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 위하여 본 발명은 베이스 판; 상기 베이스 판 상면에 다수개 고정되어 공압에 의하여 스트로크가 발생하는 단위 벨로즈형 액추에이터; 상기 베이스 판 배면에 고정되어 차량용 시트와의 결합을 위한 베이스 프레임; 및 상기 단위 벨로즈형 액추에이터에 공압을 공급하는 수단을 포함하여 이루어지되,
상기 벨로즈형 액추에이터의 끝단에는 탑승자의 지압을 위한 탄성체가 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 안마기를 제공한다.
공압, 밸로우즈, 안마기, 솔레노이드 밸브

Description

차량용 공압 안마기{Pneumatic Massage Apparatus for Automobile}
본 발명은 차량용 공압 안마기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량용 시트에 장착되어 공압에 의하여 작동하는 차량용 공압 안마기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 플로워에는 운전자 또는 탑승자의 탑승을 위한 시트가 반드시 구비된다. 통상 상기 시트는 받침부와 등받이부로 구성되며, 등받이부의 경우에는 회전부로 받침부와 결합하여 등받이부의 경사를 조절할 수 있게 구성되며, 특히 프론트 시트의 경우에는 이러한 기능이 반드시 부가되는 특징이 있다.
일부 시트의 경우에는 요추를 지지할 수 있는 구조를 가지며 상기 요추 지지부도 일부 그 형태를 변경할 수 있는 구조로도 출시되고 있다.
이러한 시트의 고유 기능 이외에 추가하는 기능들은 탑승자의 안락함을 위한 구조이나, 장거리 운전의 경우에는 같은 자세로 유지하는 이유에 의해서 탑승자들의 피로감은 상기 기능을 갖는 차량의 경우에도 탑승 시간에 비례하여 증가함은 당연하다.
따라서 상기한 바와 같은 탑승자들의 피로를 직접 풀어주기 위한 방법으로 안마 기능을 갖는 차량용 시트도 개발되었고 상기 시트를 장착한 차량들도 다수 출시되고 있다.
종래 시트에 장착되는 안마기는 작동 구조에 따라 기계식 및 진동식으로 구분할 수 있다. 상기 기계식의 경우에는 모터의 회전을 기계적 장치에 의하여 직선운동으로 변경하여 안마기를 구현하는 것으로 넓은 인체 부위를 자극하기 위해서는 작동 기구가 복잡해지고 또한 다양한 자극을 구현하기에는 구조적인 한계가 있다.
그리고 진동식의 경우에는 진동자가 시트의 패드부위에 장착되어 패드의 진동을 유발하여 안마기를 구현하는 것이나 작동이 단조롭고 특정 부위별로 안마기능을 유지할 수 없으며, 또한 자극이 강하여 운전석에는 운전자의 운행에 방해를 일으킬 수 있다는 이유로 적용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공압 액추에이터를 채용하여 부드러운 접촉력을 제공하고, 소형 솔레노이드 밸브를 이용하여 공압을 제어하여 낮은 가격과 높은 제어성을 갖는 차량용 안마기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 시트에 삽입 장착되는 차량용 공압 안마기에 있어서,
베이스 판;
상기 베이스 판 상면에 다수개 고정되어 공압에 의하여 스트로크가 발생하는 단위 벨로즈형 액추에이터;
상기 베이스 판 배면에 고정되어 차량용 시트와의 결합을 위한 베이스 프레임; 및
상기 단위 벨로즈형 액추에이터에 공압을 공급하는 수단을 포함하여 이루어지되,
상기 벨로즈형 액추에이터의 끝단에는 탑승자의 지압을 위한 탄성체가 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단위 벨로즈형 액추에이터는 2개의 단일 벨로즈가 서로 연통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 단위 벨로즈형 액추에이터는 탑승자의 등을 지압하는 한 개와 탑승자의 요추를 지압하는 세 개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 액추에이터에 공압을 공급하는 수단은 공압을 발생하는 펌프, 상기 펌프에서 발생된 공압을 단속하는 밸브 및 상기 펌프와 밸브를 제어하는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하여, 본 발명은 부드럽게 동작하고, 작은 스트로크에서도 충분한 자극을 줄 수 있으며, 낮은 비용으로 제작 가능하며, 또한 유지보수가 편리한 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 차량용 공압 안마기의 정면도이고, 도 2는 도1의 배면도이고, 도 3은 도 1의 단위 벨로스형 액추에이터의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 공압 및 제어 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
먼저 베이스 판(20)이 구비된다. 상기 베이스 판(20)은 유연성 재질이나, 벨로스형 액추에이터(10) 보다는 경한 재질로 이루어지며, 통상의 플라스틱을 이용할 수 있다. 상기 베이스 판(20)은 액추에이터 및 공압 장치 등을 지지하기 위한 구조 체 역할을 한다.
상기 베이스 판(20) 후면에는 프레임(30)이 위치한다. 상기 프레임(30)은 안만기를 시트에 고정하기 위한 기능과 베이스 판(20)의 변형을 방지하는 두 가지 기능을 하므로 경한 재질을 사용하는 것이 유리하며, 철선과 플라스틱을 조합하여 구성하는 것이 바람직하며, 플라스틱은 경한 재질을 사용한다.
상기 프레임(30)과 베이스 판(20)은 철심, 끈 또는 접착제에 의하여 상호 견고히 결합한다.
상기 베이스 판(20) 전면에는 벨로스형 액추에이터(10)가 4개 고정되나, 필요에 따라 상기 액추에이터의 수는 변경될 수 있다.
상기 벨로스 액추에이터(10a) 중 상단은 등받이 상단에 위치하여 탑승자의 등부분을 지지 또는 지압하고, 나머지 b, c, d는 등받이 하단에 위치하되 탑승자의 요부추를 지지 또는 지압한다.
따라서 a와 b는 다른 기기와의 특성에 의하여 인접하여 또는 일정 거리 이격되어 설치될 수 있으며, 나머지는 인접하여 설치된다.
상기 각 벨로스형 액추에이터(10a 내지 10d)는 동일한 구성으로 구체적인 구조는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저 벨로스형 액추에이터(10)는 벨로스 하판(11)과 벨로스 상판의 결합으로 구성된다. 상기 벨로스 하판(11)은 벨로스 동작을 위한 밀봉 기능을 하는 것으로 단순한 평판 형태이고, 유연성이 높은 플라스틱을 재질이면 무방하며, 또한 벨로스 상판과의 열융착을 위하여 열가소성 수지가 바람직하나, 접착제를 이용한 접합인 경우에는 접착제와 결합력인 높은 수지의 재질이 바람직하다.
상기 벨로스 하판(11) 상단에 벨로스 상판(12)이 테두리부에 융착 또는 접착되는 형태로 결합되고, 또한 적절한 벨로스(14) 팽창을 위한 공압 공간(13) 형성을 위하여 추가로 융착선(18)을 따라 융착 또는 접착 결합한다. 물론 융착선(18)의 융착만으로 벨로스 상판(12) 및 벨로스 하판(11)을 결합할 수도 있다.
상기 벨로스 상판(12)은 벨로스(14), 외부캡(15) 및 탄성체(16)로 구성되며, 상기 벨로스(14)는 벨로스 상판(12) 및 벨로스 하판(11) 사이에 형성된 공압공간(13)과 서로 연통되어 공기관(17)에 공압이 공급되는 경우 상단으로 팽창하는 기능을 한다.
상기 벨로스(14) 상단으로는 외부캡(15)이 형성되며, 상기 외부캡(15) 내부에는 지압용 탄성체(16)가 안착된다. 상기 외부캡(15)은 상기 탄성체(16)를 전체적으로 감싸 외부로 배출되는 것을 방지하는 기능을 한다.
상기 외부캡(15)은 상기 벨로스(14)와 접합을 위하여 동일 재질이 바람직하고, 벨로스(14) 및 나머지 벨로스 상판(12)은 벨로스 하판(11)과 동일한 재질이 바람직하다.
한편 상기 탄성체(16)는 외부캡(15)에 단순히 안착되고 지압을 위한 구성이므로 벨로스 상판(12)과는 다른 재질을 적용해도 무방하나, 경도는 상기 벨로스 상판(12)보다 높은 것이 바람직하다.
상기 공기관(17)에 공압이 공급되는 경우 공압공간(13)의 압력이 상승하고 동시에 상기 공압 공간(13)과 연통되는 벨로스(14)가 팽창되며, 상기 벨로스(14)와 결합된 외부캡(15)이 상단으로 상승하고, 이때 상기 외부캡(15)에 수용된 탄성체(16)가 동시에 상승하여 탑승자의 몸을 가압하게 된다. 그리고 공압 공급이 중단되고 공기관이 개방되는 경우에는 외부캡(15)에 가해지는 압력(탑승자의 지지압력)에 의하여 벨로스(14)가 축소되어 초기상태로 돌아간다.
본 발명에 적용되는 단위 벨로스형 액추에이터(10)는 두개의 벨로스(14)를 갖는 것으로 설명하였으나, 3개 이상의 벨로스(14)를 갖는 액추에이터도 동일한 원리로 설명된다.
상기 단위 벨로스형 액추에이터(10)는 공압 공간(13)을 통하여 연통되어 2개의 벨로스(14)가 작동되는 것으로 설명하였으나, 필요 시 공기관(17)을 분기하여 2개의 벨로스(14)가 개별로 밀폐되어 분기된 각각의 공기관(17)의 공압에 의하여 작동하는 구조도 가능하며, 이러한 구조는 단위 벨로스(14) 작동의 정확성을 더욱더 보장하게 된다.
한편 벨로스형 액추에이터(10)는 공압의 입력 유무에 의하여 변형 스트로크가 발생하므로 공압의 발생 장치가 별도로 있어야 한다.
본 발명에서 공압은 펌프 장치(40)에 의하여 발생되며, 상기 펌프장치(40)는 용량에 따라 하나 또는 둘 이상이 사용되며, 내부에는 모터가 장착되어 차량의 전원에 의하여 작동한다.
상기 펌프 장치(40)의 작동은 제어기(60)의 작동 신호에 의하여 제어되며, 공압은 펌프 장치(40) 출구에 형성된 주 공압관(41)을 통하여 밸브 장치(50)에 공급되며, 상기 밸브 장치(50)에 의하여 각 밸로스형 액추에이터(10a 내지 10d)에 공 급되어 액추에이터의 작동을 결정한다.
상기 밸브 장치(50)는 단일 밸로스형 액추에이터(10)에 대하여 2개의 단위 밸브가 연결되어 공압의 공급과 밸로스형 액추에이터(10)의 개방 동작을 한다.
상기 단위 밸브는 전기적으로 작동하는 솔레노이드형인 것이 바람직하다.
상기 제어기(60)는 중앙처리장치, 메모리, 인터페이스 등을 구비하여 프로그램에 의하여 탑승자의 작동 동작을 인식하여 펌프 장치(40)의 동작 유무, 밸브 장치(50)의 동작을 제어하여 최종적으로 안마기의 작동을 제어한다.
또한 상기 프로그램에 의하여 개별 벨로스형 액추에이터(10a 내지 10d)의 동작을 제어하여 다양한 안마 동작 모드를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상에 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 안마기의 정면도이다.
도 2는 도 1의 배면도이다.
도 3은 도 1의 단위 공압 액추에이트의 작동을 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 1의 제어를 위한 제어장치를 설명하는 구성도이다.
<주요 도면 부호에 대한 설명>
10: 벨로스형 액추에이터 11: 벨로스 하판
12: 벨로스 상판 13: 공압 공간
14: 벨로스 15: 외부캡
16: 탄성체 17: 공기관
20: 베이스 판 30: 프레임
40: 펌프 장치 41: 주 공압관
50: 밸브 장치 60: 제어기

Claims (5)

  1. 차량의 시트에 삽입 장착되는 차량용 공압 안마기에 있어서,
    베이스 판;
    상기 베이스 판 상면에 다수개 고정되어 공압에 의하여 스트로크가 발생하는 단위 벨로스형 액추에이터;
    상기 베이스 판 배면에 고정되어 차량용 시트와의 결합을 위한 베이스 프레임; 및
    상기 단위 벨로스형 액추에이터에 공압을 공급하는 수단을 포함하여 이루어지되,
    상기 단위 벨로스형 액추에이터는 2개의 단일 벨로스가 서로 연통되어 형성되며,
    상기 벨로스형 액추에이터의 끝단에는 탑승자의 지압을 위한 탄성체가 벨로스와 동일한 재질의 외부캡에 의하여 상기 벨로스와 결합되며,
    상기 단위 액추에이터에 공압을 공급하는 수단은 공압을 발생하는 펌프, 상기 펌프에서 발생된 공압을 단속하는 밸브 및 상기 펌프와 밸브를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 안마기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 단위 벨로스형 액추에이터는 탑승자의 등을 지압하는 한 개와 탑승자의 요추를 지압하는 세 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공압 안마기.
  5. 삭제
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