KR20250038924A - 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치 - Google Patents

차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치 Download PDF

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KR20250038924A KR1020230121492A KR20230121492A KR20250038924A KR 20250038924 A KR20250038924 A KR 20250038924A KR 1020230121492 A KR1020230121492 A KR 1020230121492A KR 20230121492 A KR20230121492 A KR 20230121492A KR 20250038924 A KR20250038924 A KR 20250038924A
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Abstract

본 발명은 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치에 관한 것으로, 에어 블래더의 팽창 및 수축에 상관없이 진동모터의 안정적인 작동 및 소음 저감이 가능하도록 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치를 제공함에 목적이 있다.

Description

차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치 {DEVICE FOR PROVIDING AIR PRESSURE AND VIBRATION ON A VEHICLE SEAT}
본 발명은 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치에 관한 것으로, 상세하게는 모터 소음을 저감하고 진동 전달력을 증대하기 위한 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치에 관한 것이다.
최근 차량 시트에는 승객의 체형별 컴포트 성능을 향상하고 승객에게 마사지 효과를 제공하기 위하여 시트백과 사이드 볼스터 및 시트쿠션 등의 내부에 공압 시스템이 장착되고 있다.
상기 공압 시스템은 통상 에어 블래더(Air Bladder)와, 공기의 흡기 및 배기를 위해 에어 블래더에 연결되는 펌프, 및 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브를 구비한다. 상기 공압 시스템은 상기 펌프의 구동에 의하여 에어 블래더의 팽창 및 수축이 반복되면서 승객에게 마사지 효과를 제공할 수 있으며, 이에 의해 장시간 주행 시 승객의 허리 및 골반에 실리는 하중에 의해 발생하는 요통, 경추통, 어깨 통증 등을 완화할 수 있다.
또한, 최근 차량용 시트의 내부에는 상기 공압 시스템과 별도의 위치에 장착되는 진동 시스템이 구비되고 있다. 상기 진동 시스템은 진동모터와 상기 진동모터에 연결되는 커넥터 및 와이어링을 구비하며, 차량 정보에 연동하여 구동된다.
상기 진동 시스템은 차량 정보를 기초로 진동모터를 구동함으로써 차선 이탈 경고 또는 운전자 부주의 경고 등을 위한 진동을 운전자에게 제공할 수 있으며, 이에 운전자가 진동 경고를 인지하여 안전 운전을 도모하도록 할 수 있다.
아울러, 상기 진동 시스템은 시트에 착석한 승객에게 다양한 강도의 진동을 전달함으로써 마사지 효과를 제공하여 장시간 주행 시 발생하는 피로를 완화할 수도 있다.
그러나, 상기 공압 시스템과 진동 시스템은 차량용 시트의 내부에 별도의 조립 공정을 거쳐 서로 다른 위치에 별물로 장착되며, 그에 따라 시트의 한정된 내부 공간에 적절하게 배치 및 장착되기 위한 어려움이 존재하며, 결국 시트의 패키지성이 저하되는 문제가 있다.
이에, 최근에는 공압 시스템과 진동 시스템을 시트 내부에 일체형으로 장착함으로써 시트의 패키지성을 개선하기 위한 방안이 연구되고 있다.
첨부된 도 8은 종래의 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치를 도시한 부분도이다.
도 8에 보듯이, 종래의 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치는 시트의 패키지성을 개선하기 위하여, 공압 시스템용 에어 블래더(10)의 외측 표면에 진동 시스템용 진동모터(20)가 직접 부착된다.
그러나, 상기 진동모터(20)는 에어 블래더(10)의 표면에 부착됨으로써 에어 블래더(10)의 흡기 및 배기 시 에어 블래더(10)와 함께 움직이게 되고, 그로 인해 불안정하게 움직이면서 작동되어 소음이 증폭되는 문제가 발생한다.
이에, 상기 진동모터의 소음 저감을 위한 댐퍼를 별도 장착하거나 또는 소음 저감을 위한 별도의 제어 로직을 적용하는 것이 요구되며, 그로 인한 원가 상승이 초래된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 에어 블래더의 팽창 및 수축에 상관없이 진동모터의 안정적인 작동 및 소음 저감이 가능하도록 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 위에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 시트백의 내부에 팽창 및 복원 가능하게 장착되는 제1 에어 블래더와; 상기 제1 에어 블래더의 전면부에 배치되어 선택적으로 진동을 발생하고, 그 일면에 구비된 융착 시트의 엣지부가 열융착에 의해 전체적으로 제1 에어 블래더에 고정되는 진동모터;를 포함하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 융착 시트는 진동모터의 일면으로부터 사방으로 연장되도록 형성되고, 상기 융착 시트의 엣지부는 제1 에어 블래더의 전면부에서 후면부까지 열융착에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 융착 시트는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 재질로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 에어 블래더의 후단면에는 팽창 및 복원 가능한 제2 에어 블래더가 구비되고, 상기 제2 에어 블래더는 제1 에어 블래더와 공기의 유동이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제1 에어 블래더의 후면부와 제2 에어 블래더의 전면부는 진동모터의 외측 위치에서 열융착을 통해 결합되는 블래더 연결부를 가지며, 상기 블래더 연결부의 중앙에는 제1 에어 블래더와 제2 에어 블래더 간에 공기 유동을 위한 공기 연통구가 타공되어 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제의 해결 수단에 의하면 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 진동모터가 제1 에어 블래더의 작동에 영향을 받지 않도록 열융착에 의해 제1 에어 블래더에 접합됨으로써 제1 에어 블래더의 팽창 및 수축으로 인한 진동모터의 불안정한 구동 및 소음 증폭을 방지할 수 있다.
둘째, 진동모터의 소음 저감을 위한 별도의 댐퍼 또는 별도의 제어 로직이 불필요하며 그에 따른 원가 절감이 가능하다.
셋째, 제1 에어 블래더의 후방에 제2 에어 블래더를 구비함으로써 제1 에어 블래더의 팽창량을 보완할 수 있으며, 상기 제2 에어 블래더의 팽창량에 따라 진동모터의 전후방향 위치를 조정 및 변경 가능하며, 이에 승객에게 전달되는 진동감을 조절할 수 있다.
넷째, 에어 블래더의 공압 및 진동모터의 진동에 의한 마사지 효과를 승객에도 모두 제공할 수 있으며, 그에 의해 승객 컴포트 성능을 극대화할 수 있다.
다섯째, 공압시스템용 에어 블래더와 진동시스템용 진동모터를 일체형으로 구성함으로써 시트 내 패키지 사이즈가 축소되고 시트 상품성이 향상된다.
본 발명의 효과는 위와 같은 효과로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공압 및 진동 제공 장치가 차량 시트의 프레임에 장착된 상태를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공압 및 진동 제공 장치를 도시한 평면도
도 4는 도 3의 A-A에서 본 도면
도 5는 도 4의 일부분을 확대 도시한 도면
도 6은 도 3의 B-B에서 본 에어 블래더의 팽창 전 상태와 팽창 후 상태를 도시한 도면
도 7은 도 3의 C-C에서 본 도면
도 8은 종래의 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치를 도시한 부분도
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 첨부된 도면에 포함된 사항들은 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위하여 도식화된 것으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "제1" 및 "제2" 등의 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하기 위해 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 개념에 따른 권리 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 전후, 좌우, 및 상하 등의 방향은 별도의 설명이 없는 한 차량 및 차량에 구비된 시트를 기준으로 한다.
도 1 및 도 2에 보듯이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치(100)는 차량 시트의 시트백 프레임(200)에 장착되어 구동 가능하게 지지된다. 상기 시트백 프레임(200)에는 복수의 공압 및 진동 제공 장치(100)가 장착될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치(100)는 제1 에어 블래더(110)와 제2 에어 블래더(120) 및 진동모터(130)를 포함한다.
상기 제1 에어 블래더(110)는 승객의 허리 부근에 공기압에 의한 마사지 효과 및 지지 효과를 제공하기 위한 공압시스템의 일 구성으로서, 시트백의 내부에 적어도 2개 이상이 구비되어 상하로 이격 배열될 수 있다.
도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 공압 시스템은 제1 에어 블래더(110) 외에 제1 에어 블래더(110)의 흡기 및 배기를 위한 펌프, 제1 에어 블래더(110)와 상기 펌프 간에 공기의 흐름을 단속하기 위한 밸브 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 에어 블래더(110)는 시트백의 내부에 구비되는 시트백 프레임(200)에 장착되어 구동 가능하게 지지된다. 즉, 제1 에어 블래더(110)는 시트백의 내부에 팽창 및 복원(혹은 수축) 가능하게 장착된다. 상기 제1 에어 블래더(110)는 시트백 프레임(200)과 시트백 프레임(200)의 전방에 배치되는 시트백 패드(미 도시) 사이에 배치될 수 있다.
상기 진동모터(130)는 승객에게 다양한 강도의 진동을 전달함으로써 마사지 효과를 제공하거나 또는 소정의 알람 및 경고를 주기 위한 진동시스템의 일 구성으로서, 제1 에어 블래더(110)의 외면 소정 위치에 장착된다. 진동모터(130)는 그 구동 속도 제어를 통해 제1 에어 블래더(110)의 마사지 효과를 보완할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 진동모터(130)는 제1 에어 블래더(110)의 전면부(111)에 적층 및 배치되며, 선택적으로 진동을 발생 및 제공하도록 구성된다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 진동모터(130)는 상기 진동시스템의 전반적인 제어를 수행하기 위한 제어기에 의해 제어될 수 있다.
상기 진동모터(130)는 그 일면(즉, 상기 제1 에어 블래더의 전면부를 마주하는 표면)에 제1 에어 블래더(110)와의 결합을 위한 융착 시트(140)가 구비된다. 진동모터(130)는 진동을 발생 및 제공하기 위한 구성요소들을 둘러싸는 모터 하우징(131)을 포함하며, 융착 시트(140)는 상기 모터 하우징(131)의 일면에 부착 및 고정될 수 있다.
상기 융착 시트(140)는 열융착을 통해 제1 에어 블래더(110)의 전면부(111)에 고정된다. 이를 위해 융착 시트(140)는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 재질로 사출 성형될 수 있다.
상기 융착 시트(140)는 모터 하우징(131)의 일면으로부터 사방으로 연장되도록 형성되며, 모터 하우징(131)의 일면보다 큰 너비 및 소정 두께를 갖는 시트 타입으로 형성될 수 있다. 모터 하우징(131)의 일면은 융착 시트(140)의 중앙에 접합 및 배치될 수 있다.
모터 하우징(131)은 내장된 부품들의 보호를 위해 플라스틱이나 고무 등과 같이 단단한 재질로 만들어지며, 상기 융착 시트(140)를 통해 제1 에어 블래더(110)의 전면부(111)에 열융착된다.
이때, 융착 시트(140)는 그 엣지부가 제1 에어 블래더(110)의 중앙에 열융착으로 고정된다. 도 3을 참조하면, 융착 시트(140)의 엣지부는 전체적으로 제1 에어 블래더(110)에 융착된다. 이에, 융착 시트(140)는 폐루프 형태(예를 들어, 사각형)의 엣지부를 통해 제1 에어 블래더(110)에 융착된다.
또한, 융착 시트(140)는 비 팽창 상태의 제1 에어 블래더(110)에 열융착되기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 에어 블래더(110)의 전면부(111)에서 후면부(112)까지 동시 융착되어 고정된다. 즉, 융착 시트(140)는 제1 에어 블래더(110)의 전면부(111)뿐 아니라 제1 에어 블래더(110)의 후면부(112)에도 열융착에 의해 결합된다.
이와 같이 진동모터(130)가 융착 시트(140)를 이용한 열융착을 통해 제1 에어 블래더(110)의 중앙에 밀폐된 폐루프 구조로 융착됨으로써, 진동모터(130)가 위치된 제1 에어 블래더(110)의 중앙 영역은 밀폐된 비 팽창 구간이 된다.
이에, 도 6과 같이 제1 에어 블래더(110)에 공기의 공급 및 배출이 발생하더라도 상기 제1 에어 블래더(110)의 중앙 영역(즉, 진동모터가 적층 및 위치된 부위)은 공기의 출입이 발생하지 않으며, 그에 따라 항시 납작하고 평평한 상태를 유지함으로써 제1 에어 블래더(110)의 팽창 및 수축으로 인한 진동모터(130)의 불안정한 구동 및 소음 증폭을 방지할 수 있다. 또한, 진동모터(130)의 소음 저감을 위한 댐퍼 등의 부품이나 별도의 제어가 불필요하므로 그에 따른 추가 비용도 절감할 수 있다.
아울러, 제1 에어 블래더(110)는 진동모터(130)를 기준으로 그 상측 영역과 하측 영역에도 공기가 공급되기는 하나 좌측 영역 및 우측 영역과 같이 크게 팽창되지는 않는다.
또한, 보다 안정적인 결합을 위하여, 융착 시트(140)는 모터 하우징(131)과 중첩되는 부위에서도 제1 에어 블래더(110)에 열융착될 수 있다.
이를 위하여, 도 3 및 도 5에 보듯이 모터 하우징(131)의 일면에는 모터 하우징(131)의 사방으로 연장되어 돌출되는 연장판부(132)가 구비되며, 상기 연장판부(132)에는 융착 시트(140)를 제1 에어 블래더(110)에 열융착하기 위한 융착홀(133)이 구비된다.
융착 시트(140)는 상기 융착홀(133)을 통해 개구된 영역에서 제1 에어 블래더(110)에 직접 융착될 수 있다. 상기 융착홀(133)은 연장판부(132)에 복수 개가 구비될 수 있으며, 진동모터(130)의 둘레방향으로 이격 배치될 수 있다.
한편, 제1 에어 블래더(110)의 중앙 영역이 밀폐되어 비 팽창됨에 따라 제1 에어 블래더(110)의 팽창량이 부족한 상황이 발생할 수 있다. 이에, 제1 에어 블래더(110)의 팽창량을 보완하기 위하여 제2 에어 블래더(120)가 더 구비된다.
상기 제2 에어 블래더(120)를 구비하여 제1 에어 블래더(110)의 팽창량을 보완함으로써 승객에 대한 진동모터(130)의 진동 전달력을 증대할 수 있다.
상기 제2 에어 블래더(120)는 제1 에어 블래더(110)의 후단면(즉, 후면부(112)의 외측 표면)에 부착 및 구비된다. 제2 에어 블래더(120)는 제1 에어 블래더(110)의 후단면에 전후방향으로 적층되며, 공기 유로를 공유하기 위하여 제1 에어 블래더(110)와 공기의 유동이 가능하도록 연결된다.
제2 에어 블래더(120)는 제1 에어 블래더(110)의 후단면에 위치되어 시트백 내부에 팽창 및 복원 가능하게 장착되며, 도 4 및 도 7을 보면 제1 에어 블래더(110)와 공기 연통구(115)를 통해 공기의 유동이 가능하도록 연결된다.
제1 에어 블래더(110)의 후면부(112)와 제2 에어 블래더(120)의 전면부(121)는 진동모터(130)의 외측 위치(즉, 진동모터가 미 적층된 위치)에서 열융착을 통해 결합되는 블래더 연결부(114)를 가진다.
상기 블래더 연결부(114)는 진동모터(130)를 기준으로 에어 블래더(110,120)의 좌측부와 우측부에 구비되며, 제1 에어 블래더(110)의 후면부(112)와 제2 에어 블래더(120)의 전면부(121)가 직접 열융착된 부분이다.
블래더 연결부(114)의 반경방향 중앙에는 제1 에어 블래더(110)와 제2 에어 블래더(120) 간에 공기 유동을 위한 상기 공기 연통구(115)가 타공되어 구비된다. 다시 말하면, 상기 블래더 연결부(114)는 제1 에어 블래더(110)의 후면부(112)와 제2 에어 블래더(120)의 전면부(121) 중 공기 연통구(115)의 둘레를 따라 열융착된 부분이다.
상기 공기 연통구(115)가 구비됨으로써 제1 에어 블래더(110)와 제2 에어 블래더(120) 중 어느 하나만 공기 공급용 펌프(미 도시)에 연결되어도 둘다 공기를 공급받을 수 있게 된다.
위에서 미 설명된 도면부호 122는 제2 에어 블래더(120)의 후면부(122)이고, 도면부호 210은 펠트(210)이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공압 및 진동 제공 장치(100)는 상기 펠트(210)를 통해 시트백 프레임(200)에 장착될 수 있다. 제1 에어 블래더(110)는 그 상단에 구비된 펠트 융착부(118)를 통해 상기 펠트(210)에 결합될 수 있다.
아울러, 도 1에서 미 설명된 도면부호 150은 진동모터(130)가 미 구비된 에어 블래더(150)이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 통상적인 의미나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 또한 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며 아래의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 공압 및 진동 제공 장치
110 : 제1 에어 블래더
111 : 제1 에어 블래더의 전면부
112 : 제1 에어 블래더의 후면부
114 : 블래더 연결부
115 : 공기 연통구
118 : 펠트 융착부
120 : 제2 에어 블래더
121 : 제2 에어 블래더의 전면부
122 : 제2 에어 블래더의 후면부
130 : 진동모터
131 : 모터 하우징
132 : 연장판부
133 : 융착홀
140 : 융착 시트
200 : 시트백 프레임
210 : 펠트

Claims (5)

  1. 시트백의 내부에 팽창 및 복원 가능하게 장착되는 제1 에어 블래더와;
    상기 제1 에어 블래더의 전면부에 배치되어 선택적으로 진동을 발생하고, 그 일면에 구비된 융착 시트의 엣지부가 열융착에 의해 전체적으로 제1 에어 블래더에 고정되는 진동모터;
    를 포함하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 융착 시트는 진동모터의 일면으로부터 사방으로 연장되도록 형성되고, 상기 융착 시트의 엣지부는 제1 에어 블래더의 전면부에서 후면부까지 열융착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 융착 시트는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 재질로 성형된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 에어 블래더의 후단면에는 팽창 및 복원 가능한 제2 에어 블래더가 구비되고, 상기 제2 에어 블래더는 제1 에어 블래더와 공기의 유동이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 에어 블래더의 후면부와 제2 에어 블래더의 전면부는 진동모터의 외측 위치에서 열융착을 통해 결합되는 블래더 연결부를 가지며, 상기 블래더 연결부의 중앙에는 제1 에어 블래더와 제2 에어 블래더 간에 공기 유동을 위한 공기 연통구가 타공되어 구비된 것을 특징으로 하는 차량 시트용 공압 및 진동 제공 장치.
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