KR0142281B1

KR0142281B1 - 발연식 가스 발생기용 점화기구

Info

Publication number: KR0142281B1
Application number: KR1019940009082A
Authority: KR
Inventors: 뢸레 마틴
Original assignee: 볼프-디어터 크링크; 테에르베 레파 게엠베하
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1998-06-01
Also published as: ES2065873T1; EP0622279A2; JPH06344864A; EP0622279B1; DE4314348A1; JP2653756B2; EP0622279A3; US5394802A; ES2065873T3; DE59403426D1

Abstract

본 발명은 벨트 장력을 작동시키기 위해 충격부재 또는 가스 발생기가 하나 이상의 스프링에 의해 예비장력을 받게 되고 따라서 스프링은 정지구에 반하는 제 1 방향으로 충격부재에 하중을 가하게 되는, 자동차 탑승자 보호 시스템의 꽃불형 가스 발생기용 점화기 메카니즘에 관련된다. 또한 스프링은, 중심위치에 도달될때까지 증가하는 힘에 의해 자동차의 가속에 작용하게 되는 관성력의 결과로, 충격부재의 이동을 제 2 방향으로 역작용 시킨다. 힘 전환수단들이, 상기 스프링에 의해 발생되는 토오크를 상기 충격부재에 작용하는 축방향 힘으로 전환시키기 위해 제공된다.

Description

발연식 가스 발생기용 점화 기구

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 점화 기구의 단면도.

제2도는 제1도의 C-C 부분을 따라 취한 단면도.

제3도는 제1도의 B-B 부분을 따라 취한 단면도.

제4도는 제1도의 A-A 부분을 따라 취한 단면도.

제5도는 제1도의 X 부분의 상세도.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊

10 : 하우징 기부

12 : 실린더

18 : 가스 발생기

22 : 충격 점화기

26 : 충격 부재

47 : 홈

50 : 보올

56 : 스프링

58 : 힘 전달 부재

60 : 힘 전달 요소

102 : 실린더 부분

262,263,265 : 캠 표면 부분

본 발명은 발연식(發煙式, pyrotechnical) 가스 발생기용 점화 기구에 관한 것이다.

자동차 탑승자 구속 장치의 가스 발생기용 점화 기구의 일예가 미합중국 특허 제3,601,081호에 개시되어 있다. 상기 점화 기구는 서로 90 의 각도를 이룬 두 개의 관통로를 갖는 T자형 하우징 내에 수용된다. 하나의 관통로에는 가스 발생기의 충격 점화기에 접촉되는 충격 부재가 마련되며, 다른 하나의 관통로에는 하나의 코일 스프링이 설치되어 있으며, 이들 각각은 완전 삽입된 나사와 충격 부재를 위한 보올 모양의 힘 전달 부재 사이에서 장력을 받게 된다. 이러한 보올 모양의 힘 전달 부재는 역시 보올 형상을 갖는 충격 부재의 후방부와 접촉된다. 일단부가 충격부재와 접촉되고 충격 부재용 하우징 관통 통로 속으로 나사결합되는 조절기 나사를 통해, 스프링 부하를 받는 두 개의 힘 전달 부재에 대한 충격 부재의 위치를 조절할 수 있다. 두 개의 힘 전달 부재 및 충격 부재의 후방부가 보올 형상의 곡선형이기 때문에, 자동차의 가속시 발생하는 관성력에 의해 충격 부재가 가스 발생기의 충격 점화기 방향으로 이동함으로써, 충격 부재 상에 작용하는 스프링 하중이 고정 나사를 향해 제 1 방향으로 중심 위치까지 증대되고, 중심 위치를 초과하면 충격 부재 상에 작용하는 스프링 부하의 효과를 발휘하는 방향을 역전시키도록 제어 기구가 제공된다. 충격 부재는 이후 가스 발생기를 향해 제 2 방향으로 가속되어 가스 발생기의 충격 점화기를 기동시킨다.

본 발명은 자동차 탑승자 구속 장치에 사용되는 발연식 가스 발생기용 점화 기구를 제공하며, 상기 점화 기구는 기동 조건의 재현성이 높아 용이하게 제조할 수 있는 충격 부재 및 힘 전달 부재를 구비한다.

본 발명에 따른 점화 기구에 있어서, 충격 점화기를 구비하는 가스 발생기는 차체에 부착되는 하우징에 내장된다. 점화 기구는, 상기 하우징 내부에서 그리고 하우징의 종축 방향으로 휴지(休止) 위치와 충격 점화기에 충돌하는 위치 사이에서 이동가능하며, 종축을 중심으로 회전불가능하게 상기 하우징 내에서 안내되는 충격부재와, 종축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 하우징 내에 장착되는 힘 전달 부재와, 상기 종축을 중심으로 상기 힘 전달 부재를 회전시키기 위해 상기 하우징과 상기 힘 전달 부재 사이에서 작용하는 편향 부재와를 구비하며, 상기 힘 전달 부재와 상기 충격 부재는 힘 전환 수단에 의해 서로 연결된다.

상기 힘 전환 수단은 상기 편향 수단에 의해 야기되는 상기 힘 전달 부재의 회전을 상기 충격 점화기로부터 멀리 상기 충격 부재의 종축 방향 이동으로 전환시킨다. 또한, 상기 힘 전환 수단은 상기 충격 점화기를 향하는 상기 충격 부재의 자동차-민감성 축방향 운동을 상기 편향 수단에 대항하는 상기 힘 전달 부재의 회전운동으로 전환시킨다. 또한, 상기 힘 전환 수단은 상기 편향 수단에 의해 야기된 상기 힘 전달 부재의 회전 운동을, 상기 충격 부재가 설정된 점을 지나 상기 충격 점화기를 향해 축방향으로 이동된 후에, 상기 충격 점화기에 대해 상기 충격 부재의 강제적인 축방향 운동으로 전환시킨다.

따라서, 이는 크기를 감소시키고 특수한 용도에 적합하게 작동 상태를 조정할 수 있는 유리한 설계 가능성을 보장하게 된다.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 상기 힘 전환 수단들은 상기 충격 부재 및, 힘 전달 부재 상의 상기 종축에 대해 서로 반대 방향으로 경사진 한 쌍 이상의 캠 표면들에 의해, 그리고 상기 양 캠 표면과 맞물리는 로울러 본체에 의해 형성된다.

바람직한 다른 일실시예에 따르면, 다수 쌍의 상기 캠 표면들은 상기 충격 부재와 상기 힘 전달 부재의 상호 대면하는 표면 상에 제공된다.

바람직하게는, 각각의 캠 표면은 상기 로울러 본체의 일부가 수용되는 V형 노치의 표면들 중의 하나에 의해 형성된다.

바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 힘 전달 부재는 상기 하우징 내에서 축방향으로 이동되는 것이 억제될 수 있다.

바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 편향 수단은 상기 하우징과 상기 힘 전달 부재의 상기 충격 부재 반대측의 단부와의 사이에 연결되는 하나 이상의 뒤틀린 판 스프링(twisted leaf spring)에 의해 형성된다. 따라서, 스프링은 상기 힘 전환 수단에 의해 충격 부재에 작용하는 축방향 힘으로 전환되는 토오크를 발생하게 된다.

또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 각각의 상기 힘 전달 부재 및 상기 충격 부재는 대체적으로 피스톤 형상으로 상기 하우징의 원통형 구멍 내에 동축으로 수용된다.

상기 편향 수단의 강도 및 각각의 캠 표면의 경사를 적절한 수준으로 선택함으로써, 제한된 회전 편향으로 충분히 큰 가속력을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하에서 첨부 도면에 기초한 본 발명의 실시예의 상세한 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 점화 기구의 일실시예가 제1도 내지 제5도에 도시되어 있다. 벨트 리트랙터(belt retractor)의 하우징 상에는 발연식 벨트 인장 구동 장치를 위한 하우징 블록 또는 하우징 기부(基部)(10)가 제공된다. 하우징 기부(10) 내에는 인장 케이블(16)과 연결되는 피스톤(14)을 내장한 실린더(12)가, 적절히 형성된 개구부 내에 활주가능하게 장착된다. 하우징 기부(10)의 개구부 내에는 통로(20)를 통해 실린더(12)에 연결되는 발연식 가스 발생기(18)가 제공된다. 가스 발생기의 통로(20)와 반대방향 측부 상에는 가스 발생기(18)를 작동시키기 위한 충격 점화기(22)가 제공되어 있다. 예시된 실시예에 있어서, 가스 발생기(18) 및 실린더(12)는 서로 직각으로 정렬되지만, 동축으로 정렬될 수도 있다.

하우징 기부(10)는, 충격 점화기(22)에 대향되어 위치되는 충격 부재(26)에 접근할 수 있도록 가스 발생기(18)의 충격 점화기(22)가 돌출되는 개구부(24)를 갖는다. 충격 부재(26)는 충격 점화기(22)를 향해 축방향으로 이동될 수 있다. 하우징 기부(10)에는 가스발생기(18)와 연결되는 실린더 부분(102)이 제공되어 있다. 하우징 기부(10)의 실린더 부분(102) 내에 피스톤 형상의 충격 부재(26)가 회전불가능하게 장착된다. 충격 부재(26)에는 홈(47)이 제공되며, 상기 홈(47)과 대향하는 홈(48)이 실린더 부분(102) 내에 제공된다. 홈(47,48)에 의해 형성된 통로 내에 보올(50)이 장착되어 충격 부재(26)는 실린더 부분(102) 내에 회전불가능하게 장착된다. 그러나, 충격 부재(26)는 축방향으로 활주가능하게 장착된다. 제 4 도에서 명확히 알 수 있듯이, 원주 방향으로 각각 약 120 。씩 이격(offset)되는 세 쌍의 홈(47,48)에 보올(50)이 제공된다.

하우징 기부(10)의 실린더 부분(102)의 단부에는 연결 요소(54)에 의해 커버(52)가 적소에 고정된다. 커버(52)에는 스프링(56)의 일단부가 합체되며, 상기 스프링(56)은 원통형 부분내에 연장되어, 타단부가 피스톤 형상의 힘 전달 부재(58)에 맞물린다. 상기 힘 전달 부재(58) 및 상기 충격 부재(26)는 힘 전환 수단(262,263,265,262',263',265',60)에 의해 서로 결합되며, 상기 힘 전환 수단은 (i) 상기 스프링(56)에 의해 야기된 상기 힘 전달 부재(58)의 회전 운동을 상기 충격 점화기(22)로부터 멀어지는 상기 충격 부재(26)의 축방향 운동으로 전환시키며, (ii) 상기 충격 점화기(22)를 향하는 방향으로의 상기 충격 부재(26)의 자동차-민감성 축방향 운동을 상기 스프링(56)에 대항하는 상기 힘 전달 부재(58)의 회전 운동으로 전환시키고, (iii) 상기 스프링(56)에 의해 야기된 상기 힘 전달 부재(58)의 회전 운동을, 상기 충격 부재(26)가 설정된 지점(264,264')을 지나 상기 충격 점화기(22)를 향하여 축방향으로 이동된 후에, 상기 충격 점화기(22)에 대해 상기 충격 부재(26)의 강제된 축방향 운동으로 전환시킨다. 따라서, 스프링(56)에 의해 발생된 토오크는 상기 충격 부재(26)에 작용하는 축방향 힘으로 전환된다.

이를 달성하기 위하여, 힘 전달 부재(58)는 상기 하우징(10) 속에서 회전가능하게 장착되는 반면에, 스프링(56)에 의해 축방향 이동이 최소한 불가피한 범위로 억제된다. 힘 전환 수단은 상기 힘 전달 부재(58)와 회전불가능하지만 축방향으로 활주가능한 충격 부재(26)와의 사이에 하나 이상의 제어 구역을 구비한다. 각각의 제어 구역은 상기 충격 부재(26)와 연관된 각각의 캠 표면은 캠 표면 부분(262,263,265)을 구비하는 반면, 상기 힘 전달 부재(58)와 연관되는 대응하는 캠 표면은 캠 표면 부분(262',263',265')을 구비한다. 이들 상호 협동하는 캠 표면은 상기 힘 전달 부재(58)와 상기 충격 부재(26) 사이에 제공되는 힘 전달 요소(60)를 위한 접촉면으로서 작용한다. 상기 힘 전달 요소(60)는 로울러 본체(60), 특히 보올 또는 이와 유사한 것에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 충격 부재(26)와 연관된 캠 표면의 캠 표면 부분(262,263)은 힘 전달 부재(58) 및 충격 부재(26)의 종축에 대해 서로 다르게 경사져 있다. 두 개의 캠 표면 부분(262,263)은 서로에 대해 경사져 있다 따라서, 상기 두 개의 캠 표면 부분들(262,263)은 사이의 연부는 설정된 지점 즉 중앙 지점(264)을 형성한다. 이에 대응하여, 힘 전달 부재(58) 상에 제공되는 캠 표면의 두 개의 캠 표면 부분들(262',263')도 또한 서로 다르게 경사지며,상기 두 개의 캠 표면 부분들(262',263') 사이에 중앙 지점(264')이 형성된다.

스프링(56)에는 회전가능한 힘 전달 부재(58)의 종축에 대해 접선 방향으로 예비장력이 가해지며, 따라서 상기 토오크를 발생시킨다. 이러한 토오크는 상기 제어 구역 내에서 상기 경사진 캠 표면 부분들(262',263',265' 및 262,263,265) 및 상기 캠 표면 부분들과 접촉되는 상기 로울러 본체(60)에 의해, 상기충격부재(26)에 작용하는 상기측방향 힘으로 전환된다.

상기 로울러본체(60)에 의해 일차적으로 접촉되는 충격 부재(26) 및 힘 전달 부재(58)의 경사진 캠 표면 부분들(263,263')로 인해, 충격 부재(26)는 제1도 및 제5도에서 힘 전달 부재(58)의 정지부(265')를 향해 좌측으로 당겨지며, 충격 부재(26)는 상기 정지부(265') 상에서 로울러 본체(60)를 매개로 버팀부(abutment)로서 작용하는 캠 표면 부분(265)에 의해 지지된다. 각각 상기 정지부 및 상기 버팀부를 형성하는 캠 표면 부분들(265',265)은 힘 전달 부재(58) 및 충격 부재(26)의 종축에 대해 대략 수직으로 연장된다. 따라서, 스프링(56)에는 복원력이 발생하게 되고, 이에 의해 충격 부재(26)가 충격 점화기(22)로부터 이격된 초기 위치 또는 휴지 위치에 유지된다. 이러한 충격 부재(26)의 초기 위치 또는 휴지 위치에서, 로울러 본체(60)는 힘 전달 부재(58)의 캠 표면 부분(263')에 의해 충격 부재(26)의 캠 표면 부분(263)에 대항하여 힘을 받게 된다.

자동차가 급제동 되는 경우, 충격 부재(26)는 발생된 관성력으로 인해 가스발생기(18)의 충격 점화기(22)의 방향으로 이동된다. 본 발명에 따른 점화 기구가 합체되는 자동차의 진행 방향은 화살표 V로서 표시된다. 로울러 본체(60)는 경사진 캠 표면 부분들(263,263')을 따라 설정된 지점을 향해 구르며, 이에 의해 힘 전달 부재(58)는 스프링력에 대항하면서 회전되고 토오크 예비하중이 더욱 증가된다.

따라서, 충격 부재(26) 및 힘 전달 부재(58)의 경사진 캠 표면 부분들(263,263')로 인해 축방향 복원력이 또한 증가되며, 로울러 본체(60)는 중앙 지점(264,264')까지 축방향으로 이동하는 과정 동안 충격 부재(26)의 경사진 캠 표면 부분(263)에 의해 힘 전달 부재(58)의 종축에 대해 경사진 캠 표면 부분(263')에 대항하여 힘을 받게 되고, 상기 힘 전달 부재(58)는 종축을 중심으로 스프링 힘에 대항하여 더욱 회전된다.

각각 상기 충격 부재(26) 및 상기 힘 전달 부재(58) 상에 제공되는 캠 표면 부분들(262,263,262',263')의 설정된 지점 또는 중앙 지점(264,264')을 일단 초과하게 되면, 로울러 본체(60)는 복원력을 발생시키는 캠 표면 부분들(263,263')과 더 이상 맞물리지 않게 되며, 이에 의해 충격 부재(26)가 힘 전달 부재(58)로부터 해제된다.

이제, 로울러 본체(60)는 캠 표면 부분들(262,262') 사이에 배치되고, 스프링 부하가 작용되는 방향은 역전되며, 이에 의해 충격 부재(26)는 가스 발생기(18)의 충격 점화기(22)를 향하는 방향으로 동일한 스프링(56)에 의해 가속되고 힘 전달 부재(58) 로부터 분리된다. 충격 점화기(22)의 방향으로 향하는 충격 부재(26)에는 모루(anvil)(38)가 제공된다. 결과적으로, 상기 방식으로 가속된 충격 부재(26)는 그 모루(38)가 가스 발생기(18)의 충격 점화기(22)와 접촉하고 이에 의해 가스 발생기(18)는 점화되며, 벨트 인장 단계가 공지된 방식으로 수행된다.

따라서, 힘 전달 부재(58)에 의해 충격 부재(26) 상에 발휘되는 축방향 힘은 대응되는 설정된 지점 측 중앙 지점(264,264')에 도달되면 역전되고, 가속에 효과를 주는 스프링력은 스프링의 추가 힘에 의해 설정된 지점에 도달할 때까지 증대된다. 그러나, 상기와 같은 실시예에서 자동차의 가속이 너무 낮은 경우 충격 부재는, 설정된 지점까지 증가되는 스프링 예비 장력 및 결과적인 축방향 복원력으로 인해 관성력이 감소된 이후 정지부(265')에 대항하여 다시 힘을 받게 된다.

제 2 도에 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 스프링(56)은 서로 이격되게 배열된다. 그러나 두 개 또는 그 이상의 스프링을 제공하는 것도 가능하다.

제 3도에 도시되어 있는 바와 같이, 3개의 제어 구역들은 충격 부재(26)의 종축에 수직인 단일 직교 평면 내에 제공된다. 이러한 제어 구역은 원주 방향으로 120 의 각도로 배열된다. 본 발명의 이러한 실시예에 따라서, 소정의 공간만을 취하게 되는 콤팩트한 형상의 점화 기구를 제작할 수 있다.

모든 실시예에서, 하우징(10)은 A1으로 제조되거나 또는 Zn 또는 유사한 재료로 다이캐스팅된다. 충격 부재(26)와 동일하게 로울러(36)는 소결 재료 또는 강 재료로 제조될 수 있다.

Claims

자동차 탑승자 구속 장치에 사용되고, 충격 점화기를 구비하며, 차체 상에 부착되는 하우징에 수용되는 발연식 가스 발생기용 점화 기구로서,

상기 하우징 내에서 그리고 하우징의 종축 방향으로 휴지 위치와 상기 충격 점화기에 충돌하는 위치 사이에서 이동가능하고, 종축을 중심으로 회전불가능하게 상기 하우징 내에서 안내되는 충격 부재와, 상기 종축을 중심으로 회전될 수 있도록 상기 하우징 내에 장착되는 힘 전달 부재와,

상기 힘 전달 부재를 상기 종축을 중심으로 회전시키기 위해 상기 하우징과 상기 힘 전달 부재와의 사이에서 작용하는 편향 부재와를 구비하며,

상기 힘 전달 부재와 상기 충격 부재는 힘 전환 수단에 의해 서로 연결되고, 상기 힘 전환 수단은,

(i) 상기 편향 수단에 의해 야기되는 상기 힘 전달 부재의 회전 운동을 상기 충격 점화기로부터 멀리 상기 충격 부재의 종축 방향 운동으로 전환시키며,

(ii) 상기 충격 점화기를 향하는 상기 충격 부재의 자동차 민감성 축방향 운동을 상기 편향 수단에 대항하는 상기 힘 전달 부재의 회전 운동으로 전환시키고,

(iii) 상기 편향 수단에 의해 야기되는 상기 힘 전달 부재의 회전 운동을 상기 충격 부재가 설정된 지점을 지나 상기 충격 점화기를 향해 이동된 후에, 상기 충격 점화기에 대해 상기 충격 부재의 강제적인 축방향 운동으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제1항에 있어서,

상기 힘 전환 수단은 상기 충격 부재와 상기 힘 전달 부재 상의 상기 종축에 대해 대향하여 경사진 한 쌍 이상의 캠 표면에 의해, 그리고 상기 양 캠 표면과 맞물리는 로울러 본체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제2항에 있어서,

다수 쌍의 캠 표면들은 상기 충격 부재와 상기 힘 전달 부재의 서로 대면하는 면에 제공되는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제2항에 있어서,

각각의 캠 표면은 상기 로울러 본체의 일부가 수용되는 V형 노치 표면 중 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제1항에 있어서, 상기 힘 전달 부재는 하우징 내에서 축방향으로 이동되는 것이 억제될 수 있는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제1항에 있어서, 상기 편향 수단은 상기 하우징과, 상기 힘 전달 부재의 상기 충격 부재 반대측의 단부와의 사이에 연결된 하나 이상의 뒤틀린 판 스프링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 기구.
제1항에 있어서, 상기 각각의 힘 전달 부재 및 충격 부재는 대체적으로 피스톤 형상으로 상기 하우징의 원통형 구멍 내에 동축으로 수용되는 것을 특징으로 하는 점화 기구.